简析高压变压器的运行问题与继电保护_开题报告

在电力系统中，要保证电力系统有良好的供电质量，就要求电力系统能够安全稳定地运行。在实际运行过程中，会因为某些自然条件或人为因素，造成设备故障或不正常运行状态。对这些故障或不正常的运行状态，若不采取有效措施及时处理，会造成事故和损失。继电保护是维持电力系统安全稳定运行的重要防线。它是能反应电气设备的故障或不正常运行状态，相应地动作于跳闸以切除故障或发出信号告警的一种自动装置。

随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置的动作切除后，系统将呈现何种工况，系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减到最短。此外，机、炉、电任一部分的故障均影响电能的安全生产，特别是大机组和大电力系统的相互影响和协调正成为电能安全生产的重大课题。因此，系统的继电保护和安全自动装置的配置方案应考虑机、炉等设备的承变能力，机、炉设备的设计制造也应充分考虑电力系统安全经济运行的实际需要。为了巨型发电机组的安全，不仅应有完善的继电保护，还应研究、推广故障预测技术。

1. 继电保护技术的发展史

继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展，继电器开始广泛应用于电力系统的保护，这时期是继电保护技术发展的开端。最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末，在40余年的时间里，继电保护完成了发展的4个阶段，即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展，人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用，继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。19世纪的最后25年里，作为最早的继电保护装置熔断器已开始应用。电力系统的发展，电网结构日趋复杂，短路容量不断增大，到20世纪初期产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。虽然在1928年电子器件已开始被应用于保护装置，但电子型静态继电器的大量推广和生产，只是在50年代晶体管和其他固态元器件迅速发展之后才得以实现。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点，但较易受环境温度和外界干扰的影响。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护。大规模集成电路技术的飞速发展，微处理机和微型计算机的普遍应用，极大地推动了数字式继电保护技术的开发，目前微机数字保护正处于日新月异的研究试验阶段，并已有少量装置正式运行。

2. 我国继电保护技术的现状

50 年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。60 年代是我国机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

国内微机保护的研究开始于70年代末期，起步较晚，但发展很快。1984年我国第一套微机距离保护样机在试运行后通过鉴定并批量生产，以后每年都有新产品问世；1990 年第二代微机线路保护装置正式投入运行。目前，高压线路、低压网络、各种主 电气设备都有相应的微机保护装置在系统中运行，特别是线路保护已形成系列产品，并得到广泛应用。我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99％，线路微机保护占86％，到2003年底，220kV以上系统的微机保护已占到70.29％，线路的微机化率达到97.6％。实际运行中，微机保护的正确动作率要明显高于其他保护，一般比平均正常动作率高0.2～0.3个百分点。国产微机保护经过多年的实际运行，依靠先进的原理和技术及良好的工艺已全面超越进口保护。从80 年代 220KV及以上电压等级的电力系统全部采用进口保护，到现在 220KV系统继电保护基本国产化，反映了继电保护技术在我国的长足发展和国产继电保护设备的明显优势。

（本段摘自：侯念国等.220kV变压器的运行及继电保护措施分析[J].中国电力教育,2014(06)）

3. 微机继电保护技术的特点

微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势：高速的运算能力和完备的存贮记忆能力，以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集，A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术，使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护，而显示了强大生命力，与传统的继电保护相比，微机保护有许多优点，其主要特点如下：

1. 改善和提高继电保护的动作特征和性能，正确动作率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性；其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护；可引进自动控制、新的数学理论和技术，如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等，其运行正确率很高，已在运行实践中得到证明。

2. 可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等，可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

3. 工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用，制造容易统一标准；装置体积小， 减 少了盘位数量；功耗低。

4. 可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响，不易受元件更换的影响；且自检和巡检能力强，可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。

5. 使用灵活方便，人机界面越来越友好。其维护调试也更方便，从而缩短维修时间；同时依据运行经验，在现场可通过软件方法改变特性、结构。

6. 可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能，与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。

(本段摘自：张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京：中国电力出版社，2000.)

4. 未来继电保护技术的发展前景

微机保护经过近20年的应用、研究和发展，已经在电力系统中取得了巨大的成功，并积累了丰富的运行经验，产生了显著的经济效益，大大提高了电力系统运行管理水平。近年来，随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用，新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中，以期取得更好的效果，从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展，其未来趋势向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

^范文提纲

继电保护概述

1.1继电保护简介

1.2继电保护基本原理

1.3继电保护基本要求

1.4继电保护分类

1.5继电保护组成

1.6继电保护基本任务

220kV变电站概述

2.1变压器工作原理

2.2高压配电设备变压器继电保护的作用

2.3变压器运行继电存在的问题

2.3.1变压器运行电压异常

2.3.2变压器继电干扰异常

2.4 220kV变电站变压器运行故障与保护形式分析

2.4.1气体保护

2.4.2电流速断保护与差动保护

2.4.3过负荷保护

2.4.4过流继电保护与温度信号保护

3 220kV变电站变压器的继电保护措施分析

3.1合理应用变压器继电保护形式

3.2变压器运行状态措施

3.3变压器继电运行检测

3.3.1继电保护装置检验

3.3.2定值区的控制过程

3.3.3保护装置的维护措施

3.4变压器的抗干扰措施

3.4.1在干扰源处降低干扰

3.4.2在二次回路上减低干扰

3.4.3在装置配线上提高抗干扰水平

3.5未来继电保护技术的发展前景

3.5.1微机继电保护技术的特点

3.5.2微计算机硬件的更新和网络化发展

3.5.3自适应控制技术在继电保护中的应用

3.5.4变电所综合自动化技术

4、结论；

三、参考文献

[1]谷磊.智能变电站继电保护可靠性研究[D]. 广东工业大学，2014

[2]邓猛.220 kV变压器运行及继电保护探讨[J]. 科技资讯，2014(26) 

[3]林中海.220kV变电站变压器运行及其继电保护措施探究[J].电子 制作，2014(19)

[4]侯念国等.220kV变压器的运行及继电保护措施分析[J].中国电力教育,2014(06)

[5]黄继华.简析高压配电设备变压器的运行及其继电保护[J].建筑工程技术与设计,2016,(27)

[6]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京：中国电力出版社，2000.

[7]江修博.配电变压器继电保护设计探讨[J].建筑工程技术与设计,2016,(15)

[8]陈金泽.谈220KV变电站变压器运行与继电保护[J].科技风,2010,(1)

[9]覃烽.高压配电设备的运行及维护技术探讨[J].中国科技投资,2017,(36)

[10]李庆友,刘晓慧,张向红,毕平.浅析高压变压器继电保护措施的探讨[J].中国科技纵横,2012,(15)