继电保护装置可靠性的分析与提高

【摘要】本文首先阐述了继电保护装置概述和作用的内容，然后分析了继电保护装置的作用和常用继电器的结构与工作原理，最后对提高继电保护装置可靠性的研究进行了探讨。

【关键词】继电保护;装置;可靠性

一、前言

虽然我国在继电保护装置运行可靠性的技术上取得了飞速的发展，但依然存在一些问题和不足需要改进，在建设社会主义和谐社会的新时期，加强对继电保护装置技术的提高，对确保居民的切身利益有着重要意义。

二、继电保护装置的概述

电力系统运行中，由于风、雨、雷电等恶劣天气的影响、设备的缺陷和绝缘老化、运行维护不当和操作错误等原因，致使组成电力系统的电力元件（发电机、变压器、母线、输电线路、电动机等）可能发生各种故障和不正常工作状态。电力系统发生的故障主要是各种类型的短路，包括三相短路、两相短路、两相接地短路、单相接地短路等，这些故障可能对设备、用户的正常生产等造成很大影响。因此，继电保护装置设计必须考虑到系统中可能发生的故障和不正常工作状态，原则上说：只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征（差别），即可形成某种判据，从而构成某种原理的保护，利用继电保护装置予以消除，以保证电力系统正常运行。

三、继电保护装置的作用

电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响（如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等），电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。

故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏，从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径中非故障元件的损坏，靠近故障点的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作遭到破坏或影响产品质量。破坏电力系统并列运行的稳定性，引起系统振荡，甚至使该系统瓦解和崩溃。所谓不正常运行状态是指系统的正常工作受到干扰，使运行参数偏离正常值，如一些设备过负荷、系统频率或某些地区电压异常、系统振荡等。

故障和不正常运行情况常常是难以避免的，但事故却可以防止。电力系统继电保护装置就是装设在每一个电气设备上，用来反映它们发生的故障和不正常运行情况，从而动作于断路器跳闸或发出信号的一种有效的反事故的自动装置。它的基本任务是：自动、有选择性、快速地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件损坏程度尽可能降低，并保证该系统中非故障部分迅速恢复正常运行。

四、常用继电器的结构与工作原理

1.电磁继电器的工作原理和特性

电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）吸合。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

2.热敏干簧继电器的工作原理和特性

热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁，而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。

3.固态继电器（SSR）的工作原理和特性

固态继电器是一种两个接线端为输入端，另两个接线端为输出端的四端器件，中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型，以光电隔离型为最多。

五、提高继电保护装置可靠性的研究

1.把好继电保护装置施工的验收关

交要进一步加强管理，严格贯彻落实有关继电保护装置各项规程、规定、标准，规范专业人员在继电保护装置各个工作环节上的行为;及时编写、修订继电保护装置校验、运行规程和典型操作票，在检修工作中，防止继电保护装置“误碰、误整定、误接线”事故发生。

2.把好继电保护装置及其二次回路运行的巡检关

巡视检查设备是及时发现隐患，避免事故发生的重要途修TV所在母线上的出线倒至另一条母线上运行。启动联跳径，也是发电厂或变电站值班人员一项重要的工作。交接工作是非常重要的，检查的内容包括：保护压板、自动装置均按调度要求投入，斷路器、压板位置正确;各回路接线正常，无松脱、是否有发热现象及焦臭味存在，熔断器接触良好;继电器接点完好，带电的触点无大的抖动及烧损，线圈及附加电阻有无过热;TA、TV回路分别有无开路、短路;指示灯、运行监视灯是否指示正常，表计参数是否符合要求，光字牌、警铃、事故音响情况完好;高频保护装置通道测试、光纤保护误码率及差电流是否正确;如发现保护打印机动作后，还应仔细检查报告的内容，当发现报告异常时，应及时上报调度通知继保人员处理。

3.二次回路

在母线保护有关的二次回路（主设备检修而相应断路器仍需运行时）二次回路上工作，应特别认真做好安全隔离措施。在二次回路上工作时，应认真做好防止保护不正确动作的技术措施和安全隔离措施。差动保护在投入运行前，除测定和回路和差回路外，还必须测各中性线的不平衡电流、电压，以确保保护装置和回路完整、正确。继电保护装置专业要与电网运行方式专业密切配合，根据电网结构和运行方式的变化，及时校核与调整保护定值。

4.安全运行

不允许不符合圉家和电力行业相关标准的，未经技术鉴定，未取得成功运行经验的继电保护装置产品投入系统运行。确保变压器的安全运行，变压器保护的配置和整定计算，包括与相关线路保护的整定配合。继电保护装置整定计算，在保护能正确、可靠动作的前提下，灵敏度整定应适当，以避免不正确动作，确保主设备的安全运行。应定期对所辖设备进行整定值的全面复算和校核，同时也要重视与上级调度部门整定的配合，及时交换资料进行检查、校核。保证继电保护装置操作电源的可靠性，防止出现二次寄生回路，提高继电保护装置抗干扰能力。

5.要十分注意主变10千伏侧后备保护与出线保护的配合

务必做好保护用电流互感器二次的10%误差特性的校验。同时，特别注意变压器低压侧出线出口发生短路引起电流互感器饱和而导致线路速断保护拒动问题，对不满足要求的必须采取调整电流互感器的变比，减少二次回路负载，或选用抗饱和继电器等措施，防止保护拒动导致事故扩大。

六、结束语

由于继电保护装置运行可靠性的技术的不断完善，电网的继电保护装置将会得到更多的重视，在时代快速发展的背景下，电网的继电保护装置功能将会发挥着越来越重要的作用。

参考文献

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[2]赵彩虹，居荣，吴薛红，唐小波.供配电系统.十一五规划教材.北京：中国电力出版社，2007

[3]周武红.论继电保护装置维护与故障处理[J].现代商贸工业，2010，10

[4]刘连光，姚海燕，伦涛，晶闸管分级电压调节器和配电网调压技术[J]，电工技术，2004