继电器保护的要求范例

继电器保护的要求范文1

关键词：配电系统；继电保护；整定计算

中图分类号：C35文献标识码： A

一、城市电网10kV配电系统在电力系统中的重要位置

城市电网10kV配电系统由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响，电气故障的发生是不能完全避免的。在电力系统中的任何一处发生事故，都有可能对电力系统的运行产生重大影响。例如，当系统中的某工矿企业的设备发生短路事故时，由于短路电流的热效应和电动力效应，往往造成电气设备或电气线路的致命损坏还有可能严重到使系统的稳定运行遭到破坏。为了确保城市电网10kV配电系统的正常运行，必须正确地设置继电保护装置。

二、城市电网10kV配电系统继电保护的基本类型

城市电网10kV系统中装设继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预报事故的发生，来达到提高系统运行的可靠性，并最大限度地保证供电的安全和不间断。

可以想象，在10kV系统中利用熔断器去完成上述任务是不能满足要求的。因为熔断器的安秒特性不甚完善，熄灭高压电路中强烈电弧的能力不足，甚至有使故障进一步扩大的可能；同时还延长了停电的历时。只有采用继电保护装置才是最完美的措施。因此，在10kV系统中的继电保护装置就成了供电系统能否安全可靠运行的不可缺少的重要组成部分。

在电力系统中利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如在城市电网10kV配电系统中应用最为广泛的是反映电流变化的电流保护：有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等，还有既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护；利用故障接地线路的电容电流大于非故障接地线路的电容电流来选择接地线路，一般均作用于发信号，在部分发达城市因电容电流较大10kV配网系统采用中性点直接接地的运行方式，此时零序电流保护直接作用于跳闸。

三、几种常用电流保护的分析

（一）反时限过电流保护

继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式构成的继电保护装置。这种保护方式目前主要应用于一般用户端的进线开关处保护，不推荐使用在变电站10kV出线开关处。

（二）定时限过电流保护

1.定时限过电流保护。继电动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。

2.继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器（作为时限元件）、电磁式中间继电器（作为出口元件）、电磁式电流继电器（作为起动元件）、电磁式信号继电器（作为信号元件）构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性，上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般应用在电力系统中变配电所，作为10kV出线开关的电流保护。

3.定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。

（三）过电流保护的保护范围

过流保护可以保护设备的全部，也可以保护线路的全长，还可以作为相临下一级线路穿越性故障的后备保护。

四、电流速断保护

（一）电流速断保护

电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障，减小故障持续时间，防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。

（二）电流速断保护的构成

电流速断保护是由电磁式中间继电器（作为出口元件）、电磁式电流继电器（作为起动元件）、电磁式信号继电器（作为信号元件）构成的。它一般不需要时间继电器。它是按一定地点的短路电流来获得选择性动作，动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。

（三）瞬时电流速断保护的整定原则和保护范围

瞬时电流速断保护与过电流保护的区别，在于它的动作电流值不是躲过最大负荷电流，而是必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流。当在被保护线路外部发生短路时，它不会动作。

（四）瞬时电流速断保护的基本原理

瞬时电流速断保护的原理与定时限过电流保护基本相同。只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。

（五）略带时限的电流速断保护

瞬时电流速断保护最大的优点是动作迅速，但只能保护线路的首端。而定时限过电流保护虽能保护线路的全长，但动作时限太长。因此，它的保护范围就必然会延伸到下一段线路的始端去。这样，当下一段线路始端发生短路时，保护也会起动。为了保证选择性的要求，须使其动作时限比下一段线路的瞬时电流速断保护大一个时限级差，其动作电流也要比下一段线路瞬时电流速断保护的动作电流大一些。略带时限的电流速断保护可作为被保护线路的主保护。

五、三（两）段式过电流保护装置

由于瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分，所以不能作为线路的主保护，而只能作为加速切除线路首端故障的辅助保护；略带时限的电流速断保护能保护线路的全长，可作为本线路的主保护，但不能作为下一段线路的后备保护；定时限过电流保护既可作为本级线路的后备保护（当动作时限短时，也可作为主保护，而不再装设略带时限的电流速断保护），还可以作为相临下一级线路的后备保护，但切除故障的时限较长。

目前在实际应用中，为简化保护配置及整定计算，同时对线路进行可靠而有效的保护，常把瞬时电流速断保护和定时限过电流保护相配合构成两段式电流保护。

继电器保护的要求范文2

关键词： 电动机保护 常见故障 原因 教学措施

电动机保护教学在机电专业教学中有十分重要的作用，是教学的难点。。本文结合课堂实际教学案例，分析了解电动机运行过程中的常见故障及其工作原理，以期提高学生在实际操作中处理保护故障的能力。

一、运用启发式教学法，使学生了解学习电动机保护的意义

？ 交流电动机运行时，如果有一相电源断相，则会对电动机产生什么影响？ 如果直流并励电动机的励磁回路断路，则会对电动机产生什么影响？通过提问，学生了解了在上述各种情况下如果不能及时采取有效保护措施让电动机继续运行下去，则会对电动机产生的不良影响：减少电机使用寿命，甚至损坏电机。因此对电动机的保护是电动机运行时必不可少的环节，对电动机采取有效的保护措施是一个很重要的问题。

二、运用讲授法介绍电动机运行过程中的常见故障及原因

电动机运行过程中的常见故障有：长期过载和过热保护；缺相保护；过电流保护； 短路保护；零电压保护；零激磁保护；热保护等。本文重点介绍导致电机过载过热的因素，如负载过大，电动机超过额定输出，电机绕组因电流增加而过热，特别是在堵转时，电机会在短时间内被烧毁；电网电压过低，会引起电机绕组中电流增大， 三相电压不对称，甚至一相电源中断；启动和停止的操作过于频繁、环境温度太高等。

图1 热继电器的热保护线路

图1是用热继电器作热保护的线路。热继电器FR的发热元件串联在电动机的主电路中，它的常闭触头与接触器KM的线圈相串联。电机过载时，流经FR发热元件的电流增大，经过一段时间，热继电器动作，它的常闭触头断开KM的线圈电路，KM释放，电机停转。正常情况下，发热元件中通过额定电流值，热继电器不会动作，以保证电动机正常工作。

如生产中不允许中途停车（停车会造成损失），则用热继电器发出警报。热继电器的报警线路见图2。

图2 热继电器的报警线路

对于容量较大的电动机，可以采用电流互感器，热继电器的发热元件接在电流互感器的二次回路中。电机过载时流经电流互感器的电流增大，它的二次回路电流也按一定比例增加，这样热继电器可用小规格的产品。原理图如图3：

图3 有电流互感器的热继电器的热保护线路

（二）用温度继电器作热保护的工作原理

温度继电器可以直接反映电动机的温度变化，它的测量元件埋在电动机发热部位（定子槽内及定子绕组的端部）。只要电动机绕组的温升超过允许值，温度继电器就立即动作，使电动机脱离电源。我国生产的温度继电器有两种：双金属片式温度继电器和热敏电阻式温度继电器。对过电流保护的要求是，当电动机产生过电流故障时，过电流继电器要立即动作，但在电动机起动或反接制动时，过电流继电器要保证电动机正常工作。

（三）过电流继电器作过电流保护线路

电路见图4。

图4 过电流继电器作过电流保护线路

原理分析：过电流继电器KA的线圈串联在直流电机M的电枢电路中，常闭触头与主接触器KM的线圈串联。电机正常运转时，KA不会动作。严重过载时，主电路中的电流超过KA的电流值，KA的常闭触头断开，KM释放并切断电机电源。

（四）鼠笼式电动机的堵转保护

鼠笼式电动机处于堵转状态时，它的电流等于起动电流，时间过长电动机就会烧毁，所以必须及时切断电源，但不能用瞬时动作的过电流保护，应与延时继电器配合。电流继电器的吸引电流小于电机的启动电流，大于正常运转的最大负载电流，释放电流大于正常运转的最大负载电流。时间继电器的延时值要大于电动机的启动时间。过电流继电器的返回系数不能太低。

图5 鼠笼式电动机的堵转保护

（五）短路保护

短路保护的作用就是在短路电流刚出现时，就立即切断电路电源，使电路和电器设备免受短路电流的损害。熔断器和空气开关是最重要的保护电器。熔断器作短路保护：线路简单，断开电流的任务由熔断器自己承担，但熔体容易老化，动作不准确，有时一相熔断，造成交流电机缺相运行，熔体熔断后需更换，手续麻烦。保护线路如下：

图6 线路工作原理

短路时，断开短路电流的任务由接触器的主触头来完成，因此只有当接触器的分断电流大于线路的短路电流时，才能用过电流继电器作短路保护。三相电动机由于种种原因缺相时，如果没有保护装置，则缺相的后果是十分严重的。例如，小型电机启动时缺相，如果没有负荷就会不均匀地慢转，同时发热，若不及时停车，不用多长时间就会烧毁。如果带上负荷启动，就转不起来，同样也会烧毁。小型电动机最容易缺相，因为有的启动装置简陋，接触不好，或使用普通保险丝，有一根熔断造成。大一点的电动机缺相启动，就会嗡嗡直叫，就得赶快停车。用接触器启动和热继电器保护，在缺相时，热继电器可以在过流时切断接触器。

四、布置课后作业

分析缺相保护工作原理，分组讨论多种缺相保护电路。

通过本章的讲授和线路展示，学生掌握了电动机保护的理论知识。结合实际工作中常见的故障分析，了解电动机运行过程中的常见故障及其正常的工作原理，是提高学生在实际操作中处理保护故障问题能力的有效途径。

参考文献：

[1]郭晓波.电动与电力拖动[M].北京：北京航空航天大学出版社，2007.

继电器保护的要求范文3

关键词：WMZ-41B型母差保护；失灵开入回路；动作功率

中图分类号：TM773 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 18-0018-01

一、引言

失灵保护是防止因断路器拒动而扩大事故的一项有效措施，当断路器拒动时，失灵回路启动母线保护将该断路器所在母线上所有断路器跳开。西宁电网330kV系统出现了一次交流电压窜入直流系统，WMZ-41B母差失灵开入重动继电器反复动作，造成母差误动出口的重大事故。经事故后检查，发现该型母差保护失灵开入回路存在一定的缺陷，专业人员通过理论分析、继电器性能试验，最终提出了可行性改造方案及建议。

二、存在的问题及改造的关键

（一）设备改造的必要性

2007年，WMZ-41B母差保护因失灵回路造成了一次误动。事故后检查发现该WMZ-41B母差保护装置，其主机失灵开入启动元件为继电器，从机失灵开入启动元件为相同特性的光隔，失灵重动继电器的返回时间大于10ms（失灵开入的确认时间为10ms）。因此，在交流电压作用下，失灵开入重动继电器反复动作，失灵保护误动出口。暴露出现运行的WMZ-41B母差保护抗干扰性能不完善，存在如下问题：

1）重动继电器动作功率较低，仅为0.4W左右，不满足反措5W的要求，抗干扰性能较差；

2）失灵开入确认延时较短，不能躲过失灵重动继电器的返回时间，失灵保护抗干扰措施不完善，抗干扰延时未能起到应有的作用，无法躲过短时干扰。

（二）设备改造的关键点

1）加大失灵开入重动继电器的动作功率，由目前的0.4W提高到5W，满足反措规定的失灵开入继电器动作功率大于5W的要求；

2）将失灵开入确认延时由目前的10 ms延长至30-50 ms，以加强失灵保护的抗干扰能力。

具体改造方法是将原有的失灵开入启动元件（包含继电器和光隔）由外加的大功率继电器代替，并将失灵开入的防抖动时间适当延长。

三、继电器性能分析

从上述可知改造的关键是失灵开入继电器的功率大小及确认延时是否满足要求，为保证改造后回路的可靠性，对拟替代原继电器的两只大功率继电器（型号：EDP01-RD1）进行了全面的测试及仿真计算验证。

整组时间测试数据分析：当失灵出口延时T1整定为10ms时，软件中包含了10ms的防抖时间；当T1整定为20ms时，防抖时间并不是固有的10ms；当T1整定为短延时（10～20ms）情况下，有防抖时间；当T1整定为长延时（大于30ms）情况下，无防抖时间；当T1整定值大于100ms时，测得的T2值等于T1时间减去出口继电器动作时间。

（三）内部接线原理

由EDP01-RD1型重动继电器的原理图（见图一）可以看出：

1）该型号继电器内部回路串有二极管，所以继电器动作具有方向性，保证了只在正方向下的可靠导通。在加入50Hz交流电压时，可靠不动作，它对防止交流窜入直流回路后造成继电器误动是十分有效的。

2）该继电器在没动作状态下，常闭节点接通R6支路，由于其回路阻值较小，当出现直流接地时可以通过R6电阻构成的回路快速充放电，继电器对于回路绝缘下降有较好的防误动功能。

（四）仿真计算验证

测试后对继电器进行了仿真计算验证：当开入回路金属性接地时，失灵保护的开入继电器不会误动；当直流电压在242V运行时正极绝缘下降至96V即负极对地上升至146V，此时开入回路金属性接地，失灵保护的开入继电器处于动作边界。

（五）测试结论

通过测试、仿真计算验证、内部原理分析：该EDP01-RD1型重动继电器的动作功率大于5W，满足反措规定的失灵开入继电器动作功率大于5W的要求；具有较好的防止因交流窜入直流回路、回路绝缘下降造成误动的功能；这种大功率继电器与光隔或快速中间继电器相比，能够满足回路改造的要求。

四、改造方案

确定了替代原继电器的大功率继电器后，对失灵开入回路接线进行了设计：

原WMZ-41B母差保护的失灵启动是双接点开入（见图二），将两对外部失灵开入接点分别接入其支路的输入端，并将失灵开入回路串接大功率重动继电器，然后利用大功率重动继电器接点启动装置内部的失灵开入继电器，延用原有的逻辑回路实现出口跳闸。（见图三）

该方案在增加大功率继电器基础上，仍利用原有装置内部的继电器失灵开入板，装置内部回路改动较少，原失灵开入板的接入，增加了一个防误动环节，设备运行更为可靠，但也相应增加了失灵开入继电器的动作时间，增加了失灵出口拒动的几率。

五、结束语

装置改造后，在今后的运行中还应：

1）加强版本升级的管理工作

版本升级要有相关管理部门的正式文件或通知，通知中应详细说明程序升级的原因和必要性；版本升级应做好实施备案工作，记录好原有程序与升级后程序的具体区别；为了防止程序升级的随意性，厂家应对升级后的程序在版本显示上加以区别。

2）加强版本升级检测， 完善版本升级的确认

版本升级后的新程序在投入使用前一定要经过相关部门的严格测试，特别是对改动的部分要严格把关，对测试结果应有专人确认。

继电器保护的要求范文4

[关键词]电气继电保护；故障；维护；技术研究

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）05-0012-01

随着经济水平的不断提高，电力系统成为人们日常生产和生活中所不可缺少的内容。其运行的稳定性和可靠性事关人们的生命财产安全。电气继电保护装置作为电力系统的第一道防线，其运行的可靠性和安全性势必影响到整个电力系统的安全性和可靠性。因此，研究电气继电保护的故障及维护技术十分重要。确保了继电保护的安全性和可靠性也就是能够确保整个电力系统的安全性和可靠性。

1 继电保护的工作原理

1.1 继电保护的主要概念

随着对电力系统继电保护基础理论的研究，继电保护的概念已经不仅仅局限于对电力系统以及其元件进行宝华，而是根据实际的情况将其继电保护的概念延伸为面对所发生的故障问题时而采取自动化的控制措施。通常情况下，电力系统出现故障或者是运行过程中当异常状况发生的时候继电保护装置就发挥了其功能性，它能够在最短的时间将故障信号传到给值班人员，值班人员收到报警信号后就能够立即查找故障问题而采取必要的措施，以避免由于设备的损坏而影响到整个电力系统的正常运行。

1.2 继电保护的具体组成

电力系统的继电保护系统是一个结构很严谨的系统结构。整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理，测量信号要转换为逻辑信号，根据测量部分各输出量的大小、性质、逻恻状态、输出顺序等信息按照一定的逻辑关系组合运算，最后确定执行动作，由输出执行部分完成最终任务。

1.3 继电保护的重要性

电力系统推动着人类社会的发展，人类社会的发展也推动着电力系统的发展。所以继电保护是一件非常重要的事情，电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置。从多角度深入阐述解决电力系统中继电保护的整体措施，更好的推进电力系统的效益提升。

2 电气继电保护器中存在的常见故障问题

继电保护器的故障从现象上大体可以分为外部和内部两种形式。所谓外部现象就是我们可以通过眼睛可以观看到的，主要表现为继电器不运行、不复位、指示灯异常、烧损等。而内部现象主要有接点和差拍两方面。

2.1 电气继电保护器在工作中不运行或不复位

有的时候继电保护器在工作中不能正常工作直观表现为就是两种情况。一是继电器不运行，二是继电器不复位。继电器发生故障不能正常的工作，这对我们的机电系统来说就是一种威胁，因为它得不到了稳定和安全的保护。所以维修人员要及时找到问题的根源。首先检查的是电压，看继电器处的电压是否存在，在观察其电压的大小是否与继电器的要求一致，还要观察电压是否稳定，有没有下降的状况，都没问题还要看继电器的接触是否良好等。以上的所有状况都能导致继电器不能正常工作。如果发生的是继电器不复位现象，我们要检查输入电压是否处在断开状态，还有就是观察继电器是否有什么异常现象出现。出现上述故障的原因有很多。比如绝缘老化、电源容量不足、螺丝松动等等。

2.2 电气继电器的指示灯异常的原因

当继电器的指示灯在亮灭上出现问题时，将影响工作人员对故障的判断力。如果这种故障产生，其原因主要来自两方面。一是检查其输入端子上是否被施加了电压（感应电压产生的电路）；另一种原因是通过观察其振动和冲击情况是否强烈。出现这样的情况多数与继电器的运行环境有关。

2.3 电气继电器被烧坏的原因

继电器在工作中有时会被烧坏。产生这种状况的原因主要有两种。一是继电器内的线圈烧坏导致的；二是由于接点被烧坏造成的。当发生这种故障时继电器自身会发生难闻的气味或是自身发生了变形，很多有经验的维修人员可以通过这些就可以判断问题的所在。线圈被烧坏很可能是由于在安装时线圈的规格与要求的不符，也可能是因为施加在线圈的额定电压超出了线圈的限度造成的接点被烧坏。；第二，电流大于额定电流；第三，插座接触不够严谨导致其发热。

2.4 继电器接点的故障原因

继电器的接点故障可以分为三方面：一是接点接触不良；二是接点异常消耗；三是接点熔敷。由于接点中有大电流的通过或是出现异常的振动等，这些都会导致接点熔敷故障的产生。产生其现象的主要原因可能是由于外部的振动或冲击，或是有附加的电流进入，若是有接触不良现场的产生，可能是因为接点处的硅或碳可能被硫化物给腐蚀了，还有就是可能接点丢失等造成的。继电器接点的消耗有部分原因是因为继电器不适合，导致对电流或是电压的选择出现错误，还有一部分原因是在安装时，是否考虑到连接负载所产生的的电流变化。

2.5 差拍的现象

当出现了差拍现象时，我们主要从两方面进行考虑。一是从输入电压上考虑；二是从继电器本身考虑看是否适合。当输入电压不符时，可能是因为继电器的线圈选择的规格不适合，还有可能是电压的月永动造成的。

3 电气继电保护装置常用的几种维修技术

3.1 替代法

替代法主要应用到处理微机保护装置中的故障问题。而此种方法的主要原理：在检修人员怀疑某个插件存在着故障，因此，便用同样类型的正常插件予以替代，判断插件是否处在良好状态。但是，在应用此方法时，应该注意对电压-电流短接、退出电源保护等，并且确保替代插件中定值芯片和程序要完全一致。

3.2 电路拆除法

电路拆除法既为处理继电保护装置的一有效方法，又是查找故障的主要手段，其原理为把二次回路依次拆开，对可能出现故障点予以判断，检查无误后再将其予以安装，从而找出故障原因。

3.3 直观法

此方法一般应用到不能利用机器设备逐点进行测试情况中，或者是应用到缺少相应备品情况中。另外，此方法是利用人体肉眼或者是嗅觉检查和判断出现的故障点。在发现继电器保护装置中有发黄部位，或者发出一股烧焦气味时，因此，结合所出现的问题，查找有可能存在问题的元器件，同时及时进行更换，将存在的故障予以排除。

3.4 参数对照法

参数对照法适用于继电器的测试值与定值的差异较大的情况。参数对照法的原理是通过将故障继电器设备的参数与正常继电器设备的参数进行比较、分析，从而找到故障设备与故障点。

3.5 短接法与断开法

短接法与断开法其主要用于检测电气闭锁、刀闸操作、电流回路开路等问题。其中，短接法和断开法原理大致相同，都是把回路中的某个部分，利用短接线进行短接或者断开，检查故障存在于短接线范围之内或范围外，通过反复相同方法判断，逐渐缩小故障范围。但是，值得注意的是，通常将短接法闭合类型触电检测当中，但是，断开法则和此法完全相反。

随着经济的不断发展和进步，电力系统在人们的日常生产生活中发挥着巨大的作用。继电保护装置作为电力系统的第一道防线，其运行的安全性和可靠性将影响着整个电力系统的安全性和可靠性。因此，我们应不断研究继电保护理论，在具体运行的过程中，应重点分析其可能存在的故障问题，并采取对应的措施进行处理，以确保继电保护装置能够发挥出其应有的功能，从而确保整个电力系统的安全可靠运行，确保人们日常生产生活用电的安全性和可靠性。

参考文献

继电器保护的要求范文5

关键词：断路器；非全相保护；直流接地；时间继电器

Abstract: in the power grid construction, Japan mitsubishi motor company the production of 500 kV SF6 outdoor closed-end combination appliances (HGIS) to a wide range of applications, since 2011, mitsubishi motor company factory's HGIS products, the circuit breaker open-phase protection agency the principle of time and wiring elements are changed a lot of change. Combined with the engineering practice, the change in the causal fully analyzed, for peer learning and using for reference and discussed.

Keywords: breaker; The open-phase protection; Dc grounding; Time relay

中图分类号：U665.12文献标识码：A 文章编号：

0 引言

断路器机构本体非全相保护功能是分相操作断路器的基本配置，其基本原理是由断路器各相辅助常开接点并联后再与各相辅助常闭接点并联后的回路相串联，以实现断路器三相不一致的判别，当断路器三相位置不一致时，回路导通起动时间继电器 ，经整定的延时出口三跳本断路器。该保护具有接线原理简单，直接采用断路器的辅助接点判别，逻辑上无需电气量判据，并且就地安装，大大缩短了二次电缆长度，设计施工便捷等优点，其缺点是该保护的构成元件规格型号各异，工艺质量参差不齐，运行环境恶劣，抗干扰能力较差，缺乏运行监视手段，误动几率较高，这也就是为什么电气量的非全相保护一直不能被取代的根本原因。

本文将对三菱电机HGIS断路器机构非全相保护的传统实现方法存在的问题进行分析，并结合具体工程实例加以试验验证，找出问题的结症所在，同时提出了相应的改进方案。

1 机构非全相保护原理的传统接线

根据断路器机构本体非全相保护的原理要求，过去，三菱电机HGIS断路器机构本体非全相保护采用了如图1所示的传统原理接线。

图1 断路器机构非全相保护原理接线图

Fig.1 Breaker three-phase inconsistent protection principle circuit

图1中：52a为断路器辅助常开接点；52b为断路器辅助常闭接点；1LP为本体非全相保护功能连接片；2LP、3LP为本体非全相保护跳闸出口连接片；47T为时间继电器（型号：HA3A-A306，厂家：OMRON）；47X为中间继电器；BP1为第一组控制电源正极；BP2为第二组控制电源正极。

采用该接线方式，直观上看完全满足断路器机构本体非全相保护的动作原理要求，也满足有关“反措”要求。但是，该接线不符合继电保护“双重化”配置的原则，当第一组控制电源BP（N）1或者时间继电器47T、中间继电器47X工作异常，都将会造成本体非全相保护出口1、出口2的误动或拒动。

2 传统非全相保护的误动实例分析

2010年，云南电网新建的500kV通宝变电站工程中，500kV户外配电装置采用了三菱电机生产的HGIS产品，在该站的500kV系统调试期间，调试人员现场将一台三相均处于合位的断路器（编号：5822）机构本体非全相保护正确投入后，随即该断路器发生了跳闸，后台监控系统报“直流系统负接地、5822断路器机构本体非全相保护动作（无法复归）、5822断路器由合到分”。通过现场检查发现，5822断路器机构本体非全相保护确实已经动作，断路器三相均处于分位，保护属于误动作。

结合电气二次图纸分析，断路器机构本体非全相保护照图施工接线正确，通过三根联络电缆，分别将A、B、C三相断路器机构内的辅助接点引至断路器汇控柜内构成非全相保护，具体接线如图1所示，现场安装接线与设计图纸一致，图实相符，不存在误接线问题。

为此，现场对相关控制回路进行了逐一检查，在检查过程中发现由C相断路器机构引至汇控柜之间的联络电缆“F53”电缆芯在C相机构电缆头制作处存在绝缘层摩擦破损而接地的现象，如图2所示，现场随即对破损的电缆芯线进行了绝缘处理，然后进行了多次断路器本体非全相试验，保护动作正确，一切恢复正常。

为了安全起见，现场随后对同型号的其余四台断路器逐一进行了模拟试验，如图2所示，利用短接线模拟时间继电器47T线圈的正端即F53处直流接地，试验结果：所有HGIS断路器机构本体非全相保护均会动作，验证了时间继电器47T线圈的正端接地会造成本体非全相保护误动作的结论。

图2 断路器非全相保护直流接地示意图

Fig.2 Breaker three-phase inconsistent protection DC grounding

根据图2可知，无论断路器处于分闸还是合闸位置，在回路 “F53”点发生直接接地后，如果功能连接片1LP未投入，直流系统绝缘监测装置是不会发接地报警的，投入连接片1LP后，直流系统报直流负接地也是正确的。

图2的右侧部分，为变电站直流系统绝缘监测装置原理接线图。图中，R1、R2、J（电流灵敏继电器）组成直流系统绝缘监视回路，一般R1、R2整定值为20kΩ。R+、R-分别为直流系统正极和负极对地的等效绝缘电阻，B为蓄电池组。R1，R2，R+，R-组成一个电桥，正常运行时，电桥处于平衡状态，J（电流灵敏继电器）不会动作；当直流系统正极或负极发生直流接地时，R+或R-值减小，电桥失去平衡，J（电流灵敏继电器）动作，发出直流接地信号。

根据图2，当“F53”点发生直接接地后，回路“直流+110V电阻R1电流继电器J地网（虚线所示）功能连接片1LP时间继电器47T控制电源-110V”构成通路，从而起动时间继电器47T。由于时间继电器47T线圈直流电阻较大，虽然在回路“F53”点发生了直接接地，但是，直流系统负极并没有直接接地，此时，中间继电器47X线圈两端的电压仍满足“反措”要求，即启动功率不小于5W、动作电压介于55%-65%Ue，从而导致本体非全相保护误动作。

继电器保护的要求范文6

1.1继电保护的作用

在电力系统被保护元件发生故障的时候，继电保护装置能自动、有选择性地将发生故障元件从电力系统中切除掉来保证无故障部分恢复正常运行状态，使故障元件避免继续遭到损害，以减少停电的范围；如果被保护元件出现异常运行状态时，继电保护装置能及时反应，根据维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时，一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时，以避免不必要的动作。同时，继电保护装置也是电力系统的监控装置，可以及时测量系统电流电压，从而反映系统设备运行状态。

1.2继电保护的组成及要求

继电保护一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理，如隔离、电平转换、低通滤波等，使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号，根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息，按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作，由输出执行部分完成最终任务。

继电保护的基本要求应当满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性的要求。选择性指保护装置动作时，仅将故障器件从电力系统中当独切除，使停电的范围尽量地缩小，保证系统中无故障的部分正常运行；速动性是指保护装置应尽快切除短路故障，它的目的就是提高系统的稳定性，从而减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小受故障所影响范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内，发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。

2继电保护常见的故障分析

(1）电流互感饱和故障。电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，如果发生短路，则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下，越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时，由于电流互感器的电流出现了饱和，而再次感应的二次电流小或者接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了，则会使整个配电系统出现断电的状况。

(2）开关保护设备的选择不当。开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变电所—开关站—配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。

3继电保护故障的处理方法和措施

3.1常见的继电保护故障的处理方法

（1）替换法：用完好的元件代替被认定有故障的元件，来判断它的好与坏，可以快速缩小故障的查找范围；

（2）参照法：通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比，找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时，可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时，如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远，此时，不可以轻易做出判断，判断该继电器特性不好，应当调整继电器上的刻度值，可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较；

（3）短接法：将回路某一段或一部分用短接线短接，来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方，这样来确定故障范围。此法主要是用在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否完好。

3.2确保电力系统继电保护正常运行的措施

合理的人员配置，使人员调度和协助能顺利进行，明确人员工作目标，保证电力正常运行；完善规章制度，根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度，继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩；对二次设备实行状态监测方法，对综合自动化变电站而言，容易实现继电保护状态监测。