电力系统故障信息及其在继电保护中的应用

第一章绪论第一节电力系统继电保护的作用一、电力系统的故障和不正常运行状态1.电力系统的故障：三相短路f (3)、两相短路f (2)、单相短路接地f (1)、两相短路接地f (1,1)、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。

2. 不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。

二、发生故障可能引起的后果是：1、故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏；2、系统中设备，在通过短路电流时所产生的热和电动力使设备缩短使用寿命；3、因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量；破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。

事故：指系统的全部或部分的正常运行遭到破坏，以致造成对用户的停止送电、少送电、电能质量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备等等。

三、电保护装置及其任务1．继电保护装置：就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

2．它的基本任务是：（1）发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。

（2）对不正常运行状态，为保证选择性，一般要求保护经过一定的延时，并根据运行维护条件（如有无经常值班人员），而动作于发出信号（减负荷或跳闸），且能与自动重合闸相配合。

第二节继电保护的基本原理和保护装置的组成一、继电保护的基本原理继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。

1、利用基本电气参数的区别发生短路后，利用电流、电压、线路测量阻抗等的变化，可以构成如下保护。

（1）过电流保护：反映电流的增大而动作，如图1-1所示，（2）低电压保护：反应于电压的降低而动作。

（3）距离保护（或低阻抗保护）：反应于短路点到保护安装地之间的距离（或测量阻抗的减小）而动作。

2、利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差别。

继电保护中的参数在电力系统中，继电保护是保障电网安全稳定运行的关键环节。

而参数的选择与配置对于继电保护装置的性能和动作准确性至关重要。

本文将深入探讨继电保护中的参数及其在电力系统中的作用。

一、保护参数概述继电保护中的参数主要包括保护装置的定值和特性参数。

定值是保护装置在执行保护功能时所依据的数值，如电流、电压、阻抗等。

特性参数则描述了保护装置的动作特性，如动作时间、动作区域等。

二、保护定值保护定值是继电保护装置的核心参数，其设定直接影响到保护装置的动作行为。

在电力系统发生故障时，继电保护装置将实时监测电网中的电气量变化，并与定值进行比较。

若实际测量值达到或超过定值，保护装置将执行相应的动作，以快速切除故障，降低故障对系统的影响。

三、动作时间动作时间是继电保护装置从启动到执行动作所需的时间。

在高压电网中，短路故障的持续时间对设备的损坏程度和系统稳定性具有重要影响。

因此，选择合适的动作时间对于继电保护装置至关重要。

通常，动作时间的选取需考虑电网的运行方式和故障类型，以保证在故障发生时能够迅速切除，减小故障影响范围。

四、动作区域动作区域是继电保护装置在电气量平面上的动作边界。

根据电力系统的运行特性和故障类型，动作区域的设计需满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性等要求。

在实际应用中，可通过改变定值或设置多个保护区域来实现对不同区域的有效保护。

五、总结与展望随着智能电网的快速发展和新型电力电子器件的应用，对继电保护装置的性能要求也越来越高。

未来，针对新型继电保护装置的研究和开发，应关注以下几个方面：1.智能化：利用人工智能和大数据技术提升继电保护装置的智能化水平，实现自适应保护和智能决策。

2.广域测量系统：利用广域测量技术实现对电网全局信息的实时监测和故障定位，提高电网的稳定性和可靠性。

3.分布式能源接入：研究适应分布式能源接入的继电保护策略，提升电网对新能源的接纳能力。

4.通信技术：加强通信技术在继电保护领域的应用研究，实现保护装置之间的快速信息交互和协同动作。

继电保护总结继电保护是电力系统中的一项核心保护措施，主要用于确保发电机、变压器、线路和其他电力设备的安全运行。

在面对各种故障和异常情况时，继电保护能够快速、可靠地断开故障电路，保护设备和人员的安全。

目前，继电保护技术已经得到了广泛的应用，研究人员不断探索新的技术和方法，为电力系统的安全稳定运行提供更好的保障。

下面将针对继电保护的知识进行总结，以期对读者的学习和工作有所帮助。

一、继电保护的原理及分类继电保护的原理基于检测电力系统中出现的故障和异常情况，并利用现代电子技术和电磁学原理，通过控制断路器等处理设备，快速断开故障电路，保护设备和人员的安全。

按照作用对象的不同，继电保护可以分为发电机保护、变压器保护、线路保护和母线保护等不同类型。

其中，发电机保护主要用于保护发电机本身免受各种故障和异常情况的威胁；变压器保护则主要用于保护变压器免受短路、过流和局部放电等故障的影响；线路保护则主要用于保护电网中的输电线路免受闪络、短路和过载等故障的影响；母线保护主要用于保护电网中的母线免受电弧接地故障和接触不良等影响。

二、继电保护的设备及其功能继电保护涉及到各种设备和器件，其中最重要的是保护继电器。

保护继电器是继电保护的核心控制设备，它可以根据电力系统中的输入信号，对输出信号进行控制，对断路器、过载保护器等设备启动和控制。

此外，继电保护还包括短路电流测量器、转速计、震动传感器、温度计、压力计等监测设备，以及电流互感器、电压互感器、绝缘计、微机保护装置等测量和检测设备。

这些设备能够收集和记录电力系统中的各种数据，并通过算法和逻辑运算，识别电力系统中存在的故障和异常情况，从而实现快速、智能化的保护措施。

三、继电保护的特点和优势1.快速反应：继电保护能够在几毫秒甚至几微秒内做出反应，对电网中的故障进行快速处理，保证供电的连续性和可靠性。

2.智能分析：继电保护采用先进的算法和逻辑运算，能够对不同类型的故障进行智能分析处理，减少误判率和漏判率。

二次扰动信息及其在继电保护中的应用【摘要】二次扰动经常在故障的电力系统中出现，其主要表现在转换性故障、断路器操作等方面，二次扰动会造成继电保护动作的不正确，甚至会使得电力系统的大面积故障。

由于继电保护在电力系统中的重要作用，则更加决定了二次扰动在继电保护中产生所造成影响的严重性，因此，应对二次扰动进行深入研究。

【关键词】继电保护；故障信息；二次扰动；二次扰动信息引言二次扰动的存在是客观的，对继电保护以及电力系统中的一些其他安全保护措施都有一定程度上的影响。

发生故障后，系统一般都会停止运行，很容易发生转换性故障等继发故障，进而对系统造成更大程度的干扰，因此，对二次扰动的研究是很必要的。

本文中，笔者通过自身经验，对二次扰动及其在继电保护中的应用进行了分析。

1、二次扰动信息的一般性描述由断路器造成的开关动作信息以及由转换性故障所造成的二次故障信息都属于二次扰动。

在实际处于运行状态的电力系统中，存在一些可能的二次扰动，或者二次扰动的信息。

二次转换性故障是二次故障信息的主要来源，而转换性故障也可以分为三种情形：区内故障与区内故障的转换，区内故障与区外故障的转换以及区外故障与区内故障的转换。

断路器故障后，会造成开关的动作信息，而系统中的其他断路器的动作以及被保护的元件端断路器的动作都属于开关动作。

二次扰动的形式是不同的，但是，如果把断路器动作看为一种断线的故障或者是横向的故障，那么，对于二次扰动的相关分析以及计算等就会被转换，转换的主体将变为继发性的复故障。

故障的第一次发生以及发生后的继发性故障就称为复故障，而所谓继发性，是指各个故障的发生不在同一个时间点内，其发生时存在一定的时间差。

显然的，对于复故障的分析计算方式同样是适用于二次扰动的分析计算的。

但是，仅仅用复故障的分析计算对二次扰动来说又是不够的，因为在复故障计算中，并不对一次扰动和二次扰动之间的差别进行区分，不能对二次扰动发生前后以及二次扰动发生过程中的各个电流电压等的流动量进行研究，不能探寻其流动的特点及规律。

继电保护自动化中的装置及其故障检修策略探析继电保护自动化是电力系统中非常重要的一个部分，它负责对电力系统中的故障进行检测和保护，以确保电力系统的安全运行。

随着电力系统的不断发展和智能化水平的提高，继电保护自动化装置也在不断更新和改进。

本文将探讨继电保护自动化中的装置及其故障检修策略。

一、继电保护自动化中的装置1. 保护继电器保护继电器是继电保护自动化中最基本的装置之一，其作用是在电力系统中发生故障时对故障进行检测，并通过对故障进行隔离和保护来确保电力系统的安全运行。

保护继电器可以根据其功能进行分类，常见的有过流保护、距离保护、差动保护等。

在现代的电力系统中，保护继电器也逐渐向智能化、数字化的方向发展，能够实现更加精确和快速的故障检测和保护。

2. 自动化装置自动化装置是继电保护自动化中的另一个重要组成部分，其作用是根据电力系统的运行状态和故障情况进行自动的控制和操作。

自动化装置可以实现对电力系统的远程监控和操作，以及对系统的故障进行快速的隔离和恢复。

在现代电力系统中，自动化装置也越来越智能化和多功能化，能够实现对电力系统的全面监控和管理。

3. 辅助装置辅助装置包括各种传感器、测量仪表、断路器、接触器等，其作用是对电力系统的运行状态和参数进行测量和监测，以及对电力系统的运行进行控制和调节。

辅助装置在继电保护自动化中起着至关重要的作用，它们能够为保护继电器和自动化装置提供必要的信息和支持，确保电力系统的安全运行和稳定运行。

1. 定期检查和维护在继电保护自动化系统中，定期的检查和维护是确保装置运行正常的基础。

定期检查和维护包括对各种装置的电气连接、通讯联络、内部状态等进行检查和测试，以及对装置的软件和参数进行检查和调整。

通过定期检查和维护，能够及时发现装置的故障和问题，并进行及时处理和修复，确保装置的正常运行和保护功能的可靠性。

2. 完整的备份和恢复在继电保护自动化系统中，各种装置的参数和配置信息非常重要，这些信息的丢失或损坏将会对系统的运行和保护产生严重影响。

电力系统继电保护整定计算与应用实例1. 什么是电力系统继电保护？电力系统继电保护是指在电力系统中，利用继电保护装置对电力设备进行保护的一种技术手段。

它的作用是在电力系统发生故障时，及时切除故障部分，保护电力设备和电力系统的安全运行。

继电保护系统通常由保护装置、CT（电流互感器）和PT（电压互感器）等组成，通过对电流、电压等参数的监测和比较，实现对电力设备的保护。

2. 电力系统继电保护整定计算的重要性继电保护系统的整定是指根据电力系统的特点和工况，确定继电保护装置的动作特性和动作参数。

正确的整定可以保证继电保护系统对电力设备进行可靠的保护，同时还要尽可能减少误动作。

继电保护整定计算是电力系统运行和管理中非常重要的一环。

3. 继电保护整定计算的深入探讨（1）继电保护整定参数的选择在进行继电保护整定计算时，需要选择合适的动作特性和动作参数。

对于过载保护，需要合理选择动作时间和电流设置值；对于短路保护，需要确定动作时间和相间距离设置值等。

这些参数的选择要根据电力系统的特点、设备的额定参数和运行情况等因素综合考虑。

（2）继电保护整定计算的方法常见的继电保护整定计算方法包括经验法、计算法和试验法等。

其中，计算法是指通过对电力系统进行分析和计算，确定继电保护装置的整定参数。

这种方法相对较为科学和准确，但也需要有一定的专业知识和技术支持。

（3）继电保护整定计算的应用实例以某变电站的继电保护整定计算为例，该变电站是一座110kV变电站，主要负荷为工业和居民用电。

在进行继电保护整定计算时，首先对该变电站的电力系统进行了详细的分析和计算，包括各种故障情况的仿真试验等。

根据计算结果和实际情况，确定了继电保护装置的整定参数，保证了该变电站的电力设备能够得到可靠保护。

4. 总结与展望继电保护整定计算是电力系统运行中不可或缺的一部分，它的正确与否直接关系到电力设备的安全运行。

未来随着电力系统的发展和技术的进步，继电保护整定计算也将面临新的挑战和机遇。

电力系统继电保护的作用一、电力系统的故障和不正常运行状态电力系统的故障：三相短路、两相短路、单相短路接地、两相短路接地、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。

不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。

二、发生故障可能引起的后果1、故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏；2、系统中设备，在通过短路电流时所产生的热和电动力使设备缩短使用寿命；3、因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量；破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。

三、继电保护装置及其任务继电保护装置：就是指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号点的一种自动装置。

基本任务：a、发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件（设备）从电力系统中切除，使非故障部分继续运行；b、对不正常运行状态，为保证选择性，一般要求保护经过一定的延时，并根据运行维护条件（如有无经常值班人员），而动作于发出信号（减负荷或跳闸），且能自动重合闸相配合。

四、继电保护基本原理继电保护的原理是利用被保护线路或设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，起动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。

1、利用基本电气参数的区别；2、利用内部故障和外部故障时被保护元件两侧电流相位（或功率方向）的差别；3、对称分量是否出现；4、反应非电气量的保护。

五、继电保护装置的组成继电保护一般由三个部分组成：测量部分：测量被保护元件工作状态的物理量，并和已给的整定值进行比较，从而判断保护是否应该启动；逻辑部分：根据测量部分各量的执行部分：根据逻辑部分送的信号，最后完成保护装置所担负的任务。

如发出信号，跳闸或不动作等。

六、继电保护技术发展简史继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的。

在20世纪50年代及以前，差不多都是用电磁型的机械元件构成。

电力系统及其自动化和继电保护的关系分析电力系统是由发电站、输电线路、变电站和配电线路等组成的，其中包含大量的设备、技术和运营管理的要求。

电力系统的运行必须依靠自动化控制和继电保护技术来确保系统的安全稳定和高效运行。

首先，自动化控制技术是电力系统运行过程中必不可少的技术之一。

自动化技术可以控制电力系统的各项参数和控制各种设备的操作，如调节发电机输出功率、控制变压器的变比、协调配电线路的供电能力等。

这些自动化控制可以保证电力系统的稳定性和可靠性，同时也使得运行成本得到了控制。

例如，在电力系统负荷过大时，自动化控制可以及时响应调整发电机的输出功率，以保证电力系统的供电能力。

其次，继电保护技术是保障电力系统安全的主要技术之一。

电力系统中存在着许多可能导致设备损坏的故障，如短路、过流、过压等，一旦发生这些故障，可能会对电力系统产生严重的影响和危害。

继电保护技术可以不仅能够快速地检测到这些设备故障，还能够将其隔离，从而防止故障的扩大，保障电力系统的可靠性和安全性。

继电保护技术中，各种继电保护装置的技术、故障检测方法、状态检测技术等都是非常重要的。

最后，电力系统的自动化控制和继电保护技术密切相关。

自动化控制技术可以为继电保护技术提供所需要的信息和数据，例如变电站和配电线路的运行数据，通过这些数据，继电保护装置可以快速地识别并隔离故障设备。

同时，继电保护技术也可以为自动化控制提供安全保障，例如，通过监测电力系统状态，及时通知自动化控制系统故障的发生和位置，从而及时做出应对措施。

综上所述，电力系统运行必须依靠自动化控制和继电保护技术，它们是电力系统运行的关键支撑。

在实际运行中，需要综合考虑自动化控制和继电保护技术的应用，保障电力系统的安全、可靠和高效运行。

继电保护的概念：继电保护是由继电保护技术和继电保护装置组成的一个系统继电保护装置：能够反应系统故障或不正常运行，并且作用于断路器跳闸或发出信号的自动装置继电保护的任务和作用: 1当电力系统发生故障时，自动，迅速，有选择性地将故障元件从电力系统中切除，使故障元件免于继续遭到破坏，保证其他无故障元件迅速恢复正常运行。

2反应电气元件的不正常运行状态，并根据不正常运行的类型和电气元件的维护条件，发出信号，由运行人员进行处理或自动进行调整。

3继电保护装置还可以和电力系统中其他自动装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。

继电保护在技术满足的四个基本要求：可靠性（可靠性包括安全性和信赖性），选择性（选择性是指保护装置动作时，应在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开，最大限度的保证系统中无故障部分仍能继续安全运行），速动性，灵敏性。

主保护：反应被保护元件上的故障，并能在较短时间内将故障切除的保护。

后备保护：在主保护不能动作时，该保护动作将故障切除。

根据保护范围和装置的不同有近后备和远后备两种方式。

近后备：一般和主保护一起装在所要保护的电气元件上，只有当本元件主保护拒绝动作时，它才动作，将所保护元件上的故障切除。

远后备：当相邻元件上发生故障，相邻电气元件主保护或近后备保护拒绝动作时，远后备动作将故障切除。

选择性的保证：一是上级元件后备保护的灵敏度要低于下级元件后备保护的灵敏度，二是上级元件后备保护的动作时间要大于下级元件后备保护的动作时间。

继电保护的基本原理：利用被保护线路或者设备故障前后某些突变的物理量为信息量，当突变量达到一定值时，启动逻辑控制环节，发出相应的跳闸脉冲或信号。

继电保护装置的组成：测量比较元件，逻辑判断元件，执行输出元件动作电流：过电流继电器线圈中使继电器动作的最小电流Iop。

返回电流：继电器线圈中的使继电器由动作状态返回到起始位置的最大电流Ire。