1、 毕 业 设 计 (论文 ) 外 文 翻 译 外文题目： Protection Relay 中文题目： 继电保护 学 院 名 称： 电子与信息工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气 082 姓 名： 胡森斌 学 号 08401170229 指 导 教 师： 邱雪娜 职 称 讲师 定稿日期： 2011 年 12 月 28 日 1 继电保护 摘要 ： 继电 保护非常重要，因为大部分的用户，是从分布线和分配制度以来，比任何其他部分 的 系统更容易受到破坏 。回顾我国电力系统继保护技术发展的过程中，概述了微机继电保护技术的成就，提出了未来继电保护技术发展趋势将是：计算机化，电网络化，保
2、护，控 制，调查结果显示，数据通信一体 化和人工智能化。 关键词 ： 继电保护， 继电保护现状发展，继电保护的未来发展 一、 继电保护原理及现状 电力系统的迅速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术，计算机技术的快速发展不断为继电保护技术的发展注入新的活力，因此，继电保护技术是有利的，在 40 多年的时间里已完成发展了 4 个历史阶段。 建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约 10 年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。 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
3、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。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在 60 年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是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。 自 50 年代末，晶体管继电保护已在开始研究。 60 年代中到 80 年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力 自动化设备厂合作研究的 500kv 晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝 500 k
4、v 线路上，结束了 500kv 线路保护完全依靠从国外进口的时代。 在此期间，从 70 年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到 80 年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到 90 年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的 集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条 220kv 和 500kv 线路上运行。 我国从 70 年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学
5、、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。 1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机 失磁保护、发电机保护和发电机 ?变压器组保护也相继于1989、 1994 年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于 1991 年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保 2 护，西安交通大学与许昌继电器
6、厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于 1993、 1996 年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多 理论成果。可以说从 90 年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。 二 继电保护的发展 继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。 1.计算机化 随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了 3 个发展阶段：从 8 位单 c
7、pu 结构的微机保护问世，不到 5 年时间就发展到多 cpu 结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从 8 位 cpu，发展到以工控机核心部分为基 础的 32 位微机保护。 南京电力自动化研究院一开始就研制了 16 位 cpu 为基础的微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究 32 位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以 16 位多 cpu 为基础的微机线路保护， 1988 年即开始研究以 32 位数字信号处理器 (dsp)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已
8、与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的 32 位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用 32 位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受 a/d 转换器分辨率的限 制，超过 16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是 32 位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。 cpu 的寄存器、数据总线、地址总线都是 32 位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存 (cache)和浮点数部件都集成在 cpu 内。 电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数
9、据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信 息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台 pc 机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有： (1)具有 486pc 机的全部功能，能满足对当 前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。 (3)采用 std 总线或 pc 总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。
