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【摘 要】 随着电网逐渐向智能化的方向发展，继电保护和自动装置的智能程度和自动化程度也越来越高，在这种情况下继电装置的运行极易出现异常，这就需要对继电保护技术自动装置进行详细的分析，以便发现和解决问题。文章对电厂继电保护装置进行了全面的阐述，主要介绍发电机的差动保护，匝间保护，接地保护，失磁保护，过负荷保护，逆功率保护和变压器的瓦斯保护，三绕组变压器纵联差动保护，零序保护，过负荷保护等的保护原理。
【关键词】 继电保护；发电机；变压器；运行方式
随着科学技术的发展和运用，目前继电保护技术已经与计算机技术、网络技术、通讯技术、数据库技术等相结合，逐渐从传统技术向着智能化、集中化、数字化、网络化等方向发展。迄今为止，继电保护技术自动装置已经经过了几代的发展，技术在逐渐地完善，但是在发展的过程中会出现运行异常和面临远程操作等问题。
1、系统概述
运行中的电力系统，由于电气设备的绝缘老化或损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路。此外，输电线路还可能发生断线故障。在短路故障中，接地故障的比例较高，而三相短路的后果最为严重。
电气设备的故障和不正常运行状态都有可能引起系统的事故，使系统全部或部分的正常工作遭到破坏，以致产生对用户停止送电或减少送电、电能质量不能保证、毁坏电气设备等严重后果。但是，只要提高设备的制造质量、提高设计水平、加强设备的维护检修、提高运行管理的质量，严格遵守和执行电业规章制度，事故就可以大大的减少。
先进的电力系统自动控制系统的应用，在提高供电的可靠性，保证供电的连续性、以及减轻运行人员的劳动强度等方面将发挥巨大的作用。
2、电厂主接线分析
6-220kv高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。主接线的设计应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。6-220kv高压配电装置的接线分为：有汇流母线的接线：如单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，增设旁路母线或旁路隔离开关等。无汇流母线的接线：如变压器-线路单元接线，桥型接线，角型接线等。
3、运行方式分析
电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能。在全厂的变压器中为了减少接地阻抗需要尽量减少变压器中性点接地数目。因此，在对继电保护进行整定计算之前，首先应该分析运行方式。在此要着重说明继电保护的最大运行方式是指电网在某种连接情况下流过保护的电流值最大；继电保护的最小运行方式是指电网在某种连接情况下流过保护的电流值最小。因此，系统的最大或最小运行方式并不一定是保护的最大或最小运行方式。所以说在讨论短路计算的时候主要是计算流过保护的电流。
某电厂系统，运行方式分析如下：（1）最大运行方式：机组全部投入运行是，整个系统的等值电抗最小，短路是通过保护的短路电流最大的運行方式。（2）最小运行方式：一台机组运行。（3）正常运行方式：根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应的发电机、变压器和线路的运行方式。
4、继电保护规划
4.1总则
（1）电力设备和电力网的结构特点和运行特点。（2）故障出现的概率和可能出现的结果。（3）电力系统近期发展的情况。（4）经济的合理性。（5）国内、国外的经验。
4.2继电保护和安全自动装置
（1）电力系统的电力设备和线路，应装设在短路故障和异常运行的保护装置上，电力设备和线路故障和异常运行装置应有主保护，必要时可增设辅助设备。（2）继电保护应满足可靠性、灵敏性、速动性和选择性。（3）制定保护配置方案时，对稀有故障，根据对电网影响程度和后果应采取相应的措施，保护能按要求切换。（4）在各保护配置接于二次绕组本身时，应考虑到即要消除死区同时又要尽可能减轻本身故障所产生的影响。（5）应采用后备方式时，变压器或电抗器后面发生短路，以及在电路助增作用很大的相邻线路上发生短路的情况下，如果为了满足相邻保护区末端短路时的灵敏性的要求，将使保护过分复杂或技术上难以实现，可以缩小后备作用的范围。（6）电力设备或电力网的保护装置，除预先规定外，都不允许系统因震荡引起的误动作。（7）正常情况下，当电压互感器的二次回路或其他故障能使保护误动作，应装设线路闭锁或其他措施。
4.3变压器保护均匀
根据《继电保护及自动装置技术规程》，0.8MVA及以上油侵式变压器和0.4MVA及以上车间内油侵式变压器，均应装设瓦斯保护；对6.3MVA及以上厂用变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护；负序电流单相式低电压起动的过电流保护，可用于6.3MVA及以上升压变压器；110kvA及以上中性点直接接地的变压器，每段各带两个时限，平均的时限动作于缩小故障影响范围或动作于本侧断路器。
4.4发电机保护
根据《继电保护及自动装置技术规程》，大型机组应装设大差保护；对于200MW及以上的汽轮发电机，宜装设过电压保护；过电压保护宜动作于解列灭磁；对励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障，应按下列规定装设失磁保护装置；对过负荷引起的发电机定子绕组过负荷，应按规程装设定子绕组过负荷保护；对发电机变电动机运行的异常运行，200MW及以上的汽轮发电机，宜装设逆功率保护，保护装置由灵敏的功率继电器构成，带时限动作于信号，经长时限动作于解列。
在有些情况下，发电机在启动或停机过程中有励磁电流流过励磁绕组。而许多保护继电器的动作特性受到频率的影响较大，在这样低的频率下，不能正确工作，有的灵敏度大大下降，有的则根本不能动作。对于低转速下可能加励磁电压的发电机，通常要装设反映定子接地故障和反映相间短路故障的保护装置，这种保护，一般称为起停机保护。
5、保护装置控制对象
各保护装置动作后所控制的对象依保护装置的性质，选择性要求和故障处理方式的不同而不同。对于发电机双绕组变压器，有以下几种处理方式：（1）全停――停机，停锅炉。断路器高压侧，灭磁，断开高压厂用变低压侧断路器，使机炉及其辅助机停止工作。（2）解列灭磁――断开高压侧断路器，灭磁，断开高压厂用变压器低压侧断路器。（3）解列――断开高压侧断路器。（4）减出力――减少原动机的输出功率。（5）发信号――发出声光信号或光信号。（6）母线解列――对于双母线系统，断开母线联络断路器，缩小故障范围。
6、结束语
电厂继电保护的配置在设计上，首先应满足保护的四项基本要求，即：选择性，速动性，可靠性，灵敏性；然后，根据各类保护的工作原则，性能并结合电网的电压等级网络结构及接线特点进行选择，使它们能有机的配合起来，构成完善的电网保护。如果电网保护选择不合理，继电保护不仅不能保证电力系统的安全稳定运行，所以，配置合理的保护方案是十分重要的。同时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置，复杂的保护不仅价格昂贵，运行，维护和调试也较为复杂。运行经验证明，保护装置越简单，可靠性越高。尽可能短的时限切除故障，对维护系统的稳定运行具有重要的意义。所以，采用瞬时电流或电压速断保护，差动保护，距离保护和高频保护等快速保护装置，各保护的动作时间，应考虑被保护元件的需要以及它在电力系统中的地位，同时还要考虑它与相邻元件的特性配合。
参考文献：
[1]王维俭.电气主设备继续电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，1996.
[2]谷水清.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.
[3]能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气二次部分[M].北京：水利电力出版社，1990.
【关键词】 继电保护；发电机；变压器；运行方式
随着科学技术的发展和运用，目前继电保护技术已经与计算机技术、网络技术、通讯技术、数据库技术等相结合，逐渐从传统技术向着智能化、集中化、数字化、网络化等方向发展。迄今为止，继电保护技术自动装置已经经过了几代的发展，技术在逐渐地完善，但是在发展的过程中会出现运行异常和面临远程操作等问题。
1、系统概述
运行中的电力系统，由于电气设备的绝缘老化或损坏、雷击、鸟害、设备缺陷或误操作等原因，可能出现各种故障和不正常运行状态。最常见的而且也是最危险的故障是各种类型的短路。此外，输电线路还可能发生断线故障。在短路故障中，接地故障的比例较高，而三相短路的后果最为严重。
电气设备的故障和不正常运行状态都有可能引起系统的事故，使系统全部或部分的正常工作遭到破坏，以致产生对用户停止送电或减少送电、电能质量不能保证、毁坏电气设备等严重后果。但是，只要提高设备的制造质量、提高设计水平、加强设备的维护检修、提高运行管理的质量，严格遵守和执行电业规章制度，事故就可以大大的减少。
先进的电力系统自动控制系统的应用，在提高供电的可靠性，保证供电的连续性、以及减轻运行人员的劳动强度等方面将发挥巨大的作用。
2、电厂主接线分析
6-220kv高压配电装置的接线方式，决定于电压等级及出线回路数。主接线的设计应满足可靠性、灵活性和经济性三项基本要求。6-220kv高压配电装置的接线分为：有汇流母线的接线：如单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，增设旁路母线或旁路隔离开关等。无汇流母线的接线：如变压器-线路单元接线，桥型接线，角型接线等。
3、运行方式分析
电力系统运行方式的变化，直接影响保护的性能。在全厂的变压器中为了减少接地阻抗需要尽量减少变压器中性点接地数目。因此，在对继电保护进行整定计算之前，首先应该分析运行方式。在此要着重说明继电保护的最大运行方式是指电网在某种连接情况下流过保护的电流值最大；继电保护的最小运行方式是指电网在某种连接情况下流过保护的电流值最小。因此，系统的最大或最小运行方式并不一定是保护的最大或最小运行方式。所以说在讨论短路计算的时候主要是计算流过保护的电流。
某电厂系统，运行方式分析如下：（1）最大运行方式：机组全部投入运行是，整个系统的等值电抗最小，短路是通过保护的短路电流最大的運行方式。（2）最小运行方式：一台机组运行。（3）正常运行方式：根据系统正常负荷的需要，投入与之相适应的发电机、变压器和线路的运行方式。
4、继电保护规划
4.1总则
（1）电力设备和电力网的结构特点和运行特点。（2）故障出现的概率和可能出现的结果。（3）电力系统近期发展的情况。（4）经济的合理性。（5）国内、国外的经验。
4.2继电保护和安全自动装置
（1）电力系统的电力设备和线路，应装设在短路故障和异常运行的保护装置上，电力设备和线路故障和异常运行装置应有主保护，必要时可增设辅助设备。（2）继电保护应满足可靠性、灵敏性、速动性和选择性。（3）制定保护配置方案时，对稀有故障，根据对电网影响程度和后果应采取相应的措施，保护能按要求切换。（4）在各保护配置接于二次绕组本身时，应考虑到即要消除死区同时又要尽可能减轻本身故障所产生的影响。（5）应采用后备方式时，变压器或电抗器后面发生短路，以及在电路助增作用很大的相邻线路上发生短路的情况下，如果为了满足相邻保护区末端短路时的灵敏性的要求，将使保护过分复杂或技术上难以实现，可以缩小后备作用的范围。（6）电力设备或电力网的保护装置，除预先规定外，都不允许系统因震荡引起的误动作。（7）正常情况下，当电压互感器的二次回路或其他故障能使保护误动作，应装设线路闭锁或其他措施。
4.3变压器保护均匀
根据《继电保护及自动装置技术规程》，0.8MVA及以上油侵式变压器和0.4MVA及以上车间内油侵式变压器，均应装设瓦斯保护；对6.3MVA及以上厂用变压器和并列运行的变压器，10MVA及以上厂用备用变压器和单独运行的变压器，以及2MVA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器，应装设纵联差动保护；负序电流单相式低电压起动的过电流保护，可用于6.3MVA及以上升压变压器；110kvA及以上中性点直接接地的变压器，每段各带两个时限，平均的时限动作于缩小故障影响范围或动作于本侧断路器。
4.4发电机保护
根据《继电保护及自动装置技术规程》，大型机组应装设大差保护；对于200MW及以上的汽轮发电机，宜装设过电压保护；过电压保护宜动作于解列灭磁；对励磁电流异常下降或完全消失的失磁故障，应按下列规定装设失磁保护装置；对过负荷引起的发电机定子绕组过负荷，应按规程装设定子绕组过负荷保护；对发电机变电动机运行的异常运行，200MW及以上的汽轮发电机，宜装设逆功率保护，保护装置由灵敏的功率继电器构成，带时限动作于信号，经长时限动作于解列。
在有些情况下，发电机在启动或停机过程中有励磁电流流过励磁绕组。而许多保护继电器的动作特性受到频率的影响较大，在这样低的频率下，不能正确工作，有的灵敏度大大下降，有的则根本不能动作。对于低转速下可能加励磁电压的发电机，通常要装设反映定子接地故障和反映相间短路故障的保护装置，这种保护，一般称为起停机保护。
5、保护装置控制对象
各保护装置动作后所控制的对象依保护装置的性质，选择性要求和故障处理方式的不同而不同。对于发电机双绕组变压器，有以下几种处理方式：（1）全停――停机，停锅炉。断路器高压侧，灭磁，断开高压厂用变低压侧断路器，使机炉及其辅助机停止工作。（2）解列灭磁――断开高压侧断路器，灭磁，断开高压厂用变压器低压侧断路器。（3）解列――断开高压侧断路器。（4）减出力――减少原动机的输出功率。（5）发信号――发出声光信号或光信号。（6）母线解列――对于双母线系统，断开母线联络断路器，缩小故障范围。
6、结束语
电厂继电保护的配置在设计上，首先应满足保护的四项基本要求，即：选择性，速动性，可靠性，灵敏性；然后，根据各类保护的工作原则，性能并结合电网的电压等级网络结构及接线特点进行选择，使它们能有机的配合起来，构成完善的电网保护。如果电网保护选择不合理，继电保护不仅不能保证电力系统的安全稳定运行，所以，配置合理的保护方案是十分重要的。同时，在满足保护四项基本要求的前提下，应力求采用简单的保护装置，复杂的保护不仅价格昂贵，运行，维护和调试也较为复杂。运行经验证明，保护装置越简单，可靠性越高。尽可能短的时限切除故障，对维护系统的稳定运行具有重要的意义。所以，采用瞬时电流或电压速断保护，差动保护，距离保护和高频保护等快速保护装置，各保护的动作时间，应考虑被保护元件的需要以及它在电力系统中的地位，同时还要考虑它与相邻元件的特性配合。
参考文献：
[1]王维俭.电气主设备继续电保护原理与应用[M].北京：中国电力出版社，1996.
[2]谷水清.电力系统继电保护[M].北京：中国电力出版社，2005.
[3]能源部西北电力设计院.电力工程电气设计手册电气二次部分[M].北京：水利电力出版社，1990.