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關(guān)鍵詞： 繼電保護(hù) 微機(jī)保護(hù) 課程改革一、目前《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程存在的問題

在現(xiàn)有電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教材中，大多數(shù)教材在講述保護(hù)的基本原理時(shí)，一般結(jié)合機(jī)電型繼電器分析保護(hù)原理，這樣就花費(fèi)了大量篇幅用于分析介紹繼電保護(hù)裝置和傳統(tǒng)繼電保護(hù)的二次電路。當(dāng)然，通過傳統(tǒng)的機(jī)電型保護(hù)的動(dòng)作過程，讓學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握保護(hù)原理是行之有效的方法，學(xué)生也容易理解，問題是在理解完了保護(hù)基本理論后，如何讓學(xué)生認(rèn)識(shí)微機(jī)保護(hù)，這在大多數(shù)教材中并沒有體現(xiàn)。

二、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》課程教學(xué)的改革

1.課程改革的思路

繼電保護(hù)課程的改革以基本原理為主，包括保護(hù)的基本原理、保護(hù)裝置和繼電器的基本原理。以模擬保護(hù)具體電路為輔，對(duì)復(fù)雜模擬電路不作介紹，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。保護(hù)裝置和繼電器的應(yīng)用舉例以微機(jī)型為主，在教學(xué)實(shí)踐過程中，適當(dāng)?shù)亟榻B當(dāng)前繼電保護(hù)最新的技術(shù)和原理，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)。統(tǒng)籌考慮和選取教學(xué)內(nèi)容，以適合工作崗位的需要，對(duì)繼電保護(hù)密切相關(guān)的課程，在教學(xué)內(nèi)容上、課時(shí)上嘗試進(jìn)行大幅度整合。

（1）校企合作――按照工作現(xiàn)場(chǎng)工作過程搭建、設(shè)計(jì)課程教學(xué)內(nèi)容。

總結(jié)歸納專業(yè)崗位群中的典型工作任務(wù)，以典型工作任務(wù)設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)性工作任務(wù)，以職業(yè)實(shí)際工作為訓(xùn)練內(nèi)容，使課程目標(biāo)和教字內(nèi)容與職業(yè)實(shí)際緊密聯(lián)系，學(xué)習(xí)要素與工作要素相互滲透、融合，最大限度地實(shí)現(xiàn)校內(nèi)學(xué)習(xí)與實(shí)際工作的一致性。

（2）貫徹規(guī)范――教學(xué)內(nèi)容體現(xiàn)“企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”。

將發(fā)電廠、變電站繼電保護(hù)工作生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各類規(guī)程規(guī)范、優(yōu)秀企業(yè)文化和先進(jìn)理念滲透到教學(xué)內(nèi)容中，實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)。

（3）任務(wù)驅(qū)動(dòng)――實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、做”相融合。

突出對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練，學(xué)生在完成學(xué)習(xí)性工作任務(wù)的過程中，認(rèn)知、吸取支撐完成任務(wù)的理論知識(shí)，教師針對(duì)學(xué)生操作中遇到的難題或出現(xiàn)的問題給予講授，歸納操作要點(diǎn)或知識(shí)要點(diǎn)。學(xué)生在“做”的過程中學(xué)習(xí)新知識(shí)，學(xué)習(xí)的過程就是不斷解決問題的過程，就是完成工作任務(wù)的過程，就是提高職業(yè)素質(zhì)的過程，任務(wù)的成果就是“教、學(xué)、做”結(jié)合的結(jié)晶。

2.課程改革的具體方法

（1）教學(xué)內(nèi)容的改革。

繼電保護(hù)教學(xué)內(nèi)容改革是核心，沒有一個(gè)好的內(nèi)容，無(wú)論怎么改都不會(huì)成功，問題是繼電保護(hù)的內(nèi)容很多，怎么從眾多內(nèi)容中選取是關(guān)鍵所在，內(nèi)容的改革需遵循夠用、發(fā)展的層次展開。所謂夠用，就是繼電保護(hù)內(nèi)容要包含基本的保護(hù)理論原理，比如常規(guī)的電流保護(hù)、功率方向保護(hù)、距離保護(hù)及差動(dòng)保護(hù)等，對(duì)于這些原理的學(xué)習(xí)要完全掌握。所謂發(fā)展，就是繼電保護(hù)的理論學(xué)習(xí)要與時(shí)俱進(jìn)，對(duì)于目前不用的一些陳舊理論要敢于刪除，對(duì)于新的理論要補(bǔ)充。由于微機(jī)保護(hù)的大力發(fā)展，許多過去難以解決的問題，現(xiàn)在很容易解決，如功率保護(hù)的接線形式，差動(dòng)保護(hù)的接線等問題。

（2）教學(xué)手段的改革

在教學(xué)過程中，教學(xué)手段十分關(guān)鍵，教學(xué)手段的好壞直接關(guān)系到能否調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也就是說(shuō)，能否抓住學(xué)生。目前常用的教學(xué)手段主要是板書式教學(xué)、多媒體教學(xué)及討論式教學(xué)等，這些教學(xué)經(jīng)過長(zhǎng)期實(shí)踐，證明是可行的。但對(duì)于不同的教學(xué)內(nèi)容，如果只采用一種方式，則效果不理想，在教學(xué)過程中不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，因此需針對(duì)不同的教學(xué)內(nèi)容，合理采用不同的手段。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，培養(yǎng)學(xué)生的思考及參與能力。因此，合理運(yùn)用不同的教學(xué)手段是調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的重要因素。

作為職業(yè)院校學(xué)生，工程實(shí)踐能力是其基本素質(zhì)，也是社會(huì)的基本要求。由于微機(jī)保護(hù)的接線少，信號(hào)質(zhì)量相對(duì)較高，操作過程也相對(duì)簡(jiǎn)單，可以設(shè)計(jì)內(nèi)容不同、形式多樣的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行專門訓(xùn)練，使學(xué)生較好地掌握保護(hù)測(cè)試技能、對(duì)濾波及保護(hù)算法進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)，甚至對(duì)自己設(shè)計(jì)的保護(hù)方案調(diào)試等。

對(duì)于繼電保護(hù)的教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)法，在實(shí)踐過程中，可以按照電網(wǎng)施工的流程，將一些簡(jiǎn)單實(shí)際的小型工程全程照搬入實(shí)訓(xùn)室，老師提供相關(guān)的圖紙資料，學(xué)生們幾人一組，按照任務(wù)要求，進(jìn)行保護(hù)的施工安裝、調(diào)試，對(duì)保護(hù)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析查找，完成設(shè)備的調(diào)試報(bào)告，進(jìn)一步提高學(xué)生分析解決實(shí)際問題的能力，這就要求學(xué)生具備較強(qiáng)的二次識(shí)圖能力。

（3）考評(píng)的改革

考評(píng)是檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)學(xué)習(xí)和應(yīng)用掌握的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，不同的考評(píng)制度可以檢驗(yàn)出學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的不同能力，因此，要促使學(xué)生學(xué)好知識(shí)，掌握原理，學(xué)會(huì)應(yīng)用，需要老師設(shè)計(jì)不同的考評(píng)方案。考核評(píng)價(jià)體系的改革要立足于正確引導(dǎo)學(xué)生在打好堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)和提高分析問題與解決問題的能力，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。從基礎(chǔ)理論知識(shí)的掌握、專業(yè)技能的運(yùn)用、綜合性實(shí)訓(xùn)的實(shí)施等多方面進(jìn)行綜合考核，加大實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)的考評(píng)比例，從制度上鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維、求異思維的培養(yǎng)。傳統(tǒng)考評(píng)往往采用閉卷考試方式，這種方式有它的優(yōu)點(diǎn)和公正性，但不能很好地檢驗(yàn)學(xué)生動(dòng)手能力和應(yīng)用繼電保護(hù)原理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。對(duì)于原理性內(nèi)容學(xué)習(xí)采用傳統(tǒng)閉卷考試，解決問題和分析問題能力采用具體實(shí)作考評(píng)。最后分別設(shè)計(jì)一個(gè)系數(shù)求和，完成對(duì)一個(gè)學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)。

三、課程改革的結(jié)果分析

任何一項(xiàng)改革，最終都要經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)，當(dāng)然，教育實(shí)踐的檢驗(yàn)有其特殊性，它是一個(gè)長(zhǎng)期的復(fù)雜的過程。在學(xué)校教改立項(xiàng)的支助下，對(duì)電氣2012級(jí)的電氣自動(dòng)化技術(shù)專業(yè)的繼電保護(hù)進(jìn)行了課程內(nèi)容教學(xué)改革，從教學(xué)效果看，學(xué)生上課活躍程度增加，學(xué)生對(duì)繼電保護(hù)原理的理解加深，對(duì)微機(jī)保護(hù)設(shè)備的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐能手動(dòng)力大大提高。在課程結(jié)束后，通過對(duì)比和對(duì)學(xué)生的問卷調(diào)查，學(xué)生相對(duì)更喜歡改革后的教學(xué)方式。這說(shuō)明了這次課程內(nèi)容調(diào)整和教學(xué)方式改革比較成功。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅士萍，顧艷.從保護(hù)的微機(jī)化淺析繼電保護(hù)課程內(nèi)容的調(diào)整[J].南京工程學(xué)院學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2004（2）.

篇2

關(guān)鍵詞：自適應(yīng)繼電保護(hù)電網(wǎng)地區(qū)電網(wǎng)

1、引言

電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，給電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來(lái)了更多問題，同時(shí)也向繼電保護(hù)提出了更深的研究方向；在地區(qū)電網(wǎng)中，220kV系統(tǒng)是電力輸送主網(wǎng)架，220kV線路多數(shù)都是環(huán)網(wǎng)運(yùn)行，經(jīng)過近幾年大規(guī)模的電網(wǎng)改造，220 kV變電站布點(diǎn)日趨緊密，繼電保護(hù)配置如不能很好配合當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)結(jié)構(gòu)會(huì)嚴(yán)重破壞原本合理、堅(jiān)強(qiáng)的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，甚至使電網(wǎng)瓦解，因此對(duì)繼電保護(hù)配置與運(yùn)行方案進(jìn)行深入分析，合理地安排繼電保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行方式，對(duì)電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的意義。

2、220kV電網(wǎng)繼電保護(hù)配置的一般原則及配合的矛盾

為保障電網(wǎng)安全可靠運(yùn)行，220kV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)必須滿足可靠性、速動(dòng)性、選擇性及靈敏性等基本要求?？煽啃杂衫^電保護(hù)裝置本身的技術(shù)性能和質(zhì)量及裝置的合理配置、正常的運(yùn)行維護(hù)保證；速動(dòng)性由配置的全線速動(dòng)保護(hù)、相間、接地故障的速動(dòng)段保護(hù)及電流速斷保護(hù)保證；通過繼電保護(hù)運(yùn)行整定，由相間和接地故障的延時(shí)段后備保護(hù)實(shí)現(xiàn)選擇性、靈敏性的要求；對(duì)聯(lián)系不強(qiáng)的220 kV電網(wǎng)，在保證繼電保護(hù)可靠動(dòng)作的前提下，重點(diǎn)應(yīng)防止繼電保護(hù)裝置的非選擇性動(dòng)作；對(duì)于聯(lián)系緊密的220kV電網(wǎng)，重點(diǎn)應(yīng)保證繼電保護(hù)裝置的可靠動(dòng)作。

而在運(yùn)行的電網(wǎng)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是復(fù)雜多變的，所以電網(wǎng)的聯(lián)系方式也會(huì)隨設(shè)備的狀態(tài)而改變。采用傳統(tǒng)的繼電保護(hù)定值維護(hù)方式，對(duì)繼電保護(hù)工作人員來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。所以自適應(yīng)技術(shù)在現(xiàn)代復(fù)雜的電網(wǎng)中的應(yīng)用被提到了一個(gè)新的高度。

3.自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的條件具備

3.1微機(jī)式繼電保護(hù)技術(shù)為其打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

微機(jī)保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步是自適應(yīng)繼電保護(hù)發(fā)展的基礎(chǔ),沒有計(jì)算機(jī)的應(yīng)用, 自適應(yīng)繼電保護(hù)只能是空談。自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)最主要的特點(diǎn)就是它的自學(xué)習(xí)能力，而這種自學(xué)習(xí)能力離不開它的記憶能力，所以需要較為先進(jìn)的存儲(chǔ)技術(shù)和查找算法才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和反應(yīng)的快速性?，F(xiàn)在，微機(jī)保護(hù)技術(shù)在不斷發(fā)展完善，軟硬件技術(shù)的得到了不同程度的發(fā)展，各類傳感終端也在不斷完善；這些無(wú)疑為自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了肥沃的土壤。

3.2電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)為其提供平臺(tái)

電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在60年代開始由模擬式向數(shù)字式進(jìn)軍。70年代中期由SCADA、AGC和網(wǎng)絡(luò)分析匯集成為能量管理系統(tǒng)(EMS),80年代中期又借鑒EMS技術(shù),由SCADA網(wǎng)絡(luò)分析和負(fù)荷控制匯集成配電管理系統(tǒng)(DMS)。這一切都說(shuō)明了，電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化技術(shù)在快速地完善和提升；這將是一個(gè)不可抵擋的趨勢(shì)。

由于電力工業(yè)的發(fā)展和電網(wǎng)運(yùn)行的迫切需要,在“八五”期間我國(guó)已卓有成效地建設(shè)發(fā)展了電力專用通信網(wǎng)和電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)[3 ]。到現(xiàn)在為止，在我國(guó)所有地區(qū)電網(wǎng)基本上實(shí)現(xiàn)了電力調(diào)度自動(dòng)化，這為自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了平臺(tái)。

3.3電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展自身需要

繼電保護(hù)技術(shù)是電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)分支, 隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化中電網(wǎng)調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用, 采用變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)和實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守運(yùn)行方式[1]在全國(guó)如火如荼進(jìn)行著。繼電保護(hù)是一門綜合性的學(xué)科, 它不斷吸納新的技術(shù)來(lái)完善自身，每一次電子界的革命基本上都為它創(chuàng)造一次新的機(jī)遇；所以在未來(lái)它還將有更大的發(fā)展空間。

4.自適應(yīng)繼電保護(hù)的優(yōu)越性及其應(yīng)用

4.1自適應(yīng)電流速斷保護(hù)[2]

4.1.1基本原理

自適應(yīng)電流速斷保護(hù)的定值應(yīng)隨系統(tǒng)運(yùn)行方式和短路類型的實(shí)際情況而改變,克服了傳統(tǒng)電流速斷的缺點(diǎn),其電流整定值可表示為:

要使電流速斷的定值按式(1) 整定, 必須實(shí)時(shí)測(cè)定故障類型系數(shù)和保護(hù)裝設(shè)點(diǎn)到系統(tǒng)等效電源之間的阻抗。此時(shí), 令式(1) 與傳統(tǒng)電流速斷保護(hù)短路電流(2) 相等，可以得出自適應(yīng)電流速斷的保護(hù)范圍

為保護(hù)裝設(shè)處到系統(tǒng)等效電源之間的實(shí)際阻抗; 為故障類型系數(shù)。

式(3) 表明, 也不是常數(shù), 隨系統(tǒng)的的變化而變化, 它根據(jù)電流速斷動(dòng)作原理的基本要求調(diào)整到最優(yōu)。只要知道故障分量和就可求出系統(tǒng)阻抗。

令自適應(yīng)電流速斷的保護(hù)范圍等于零，可得：

4.1.2保護(hù)范圍

傳統(tǒng)保護(hù)在實(shí)際運(yùn)行方式下電流速斷的保護(hù)范圍：

將式(3) 與式(5) 進(jìn)行比較可得:

實(shí)踐表明自適應(yīng)電流速斷保護(hù)比普通電流速斷保護(hù)有明顯的優(yōu)越性。

4.2自適應(yīng)過電流保護(hù)的基本原理

自適應(yīng)過電流保護(hù)的電流保護(hù)的定值和特性能夠?qū)崟r(shí)自動(dòng)調(diào)整或狀態(tài)改變, 以適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行多樣性的要求。下面以反時(shí)限過電流保護(hù)為例說(shuō)明自適應(yīng)過電流保護(hù)的基本原理。設(shè)最大負(fù)荷電流為IHmax , 過電流保護(hù)的啟動(dòng)電流整定值可用下式表示:

式中k 為系數(shù), 通常取k > 1.5。

根據(jù)式(8) , 可選用保護(hù)裝置對(duì)應(yīng)的一條反時(shí)限特性:

線路故障時(shí),當(dāng) 短路電流小于, 按上述特性動(dòng)作的過電流保護(hù)不能檢出故障,但是通過對(duì)負(fù)荷電流實(shí)時(shí)監(jiān)視,系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際負(fù)荷電流IH 自動(dòng)改變?yōu)殪`敏更高的另一條反時(shí)限特性:

當(dāng)保護(hù)裝置的時(shí)間―電流特性由式(9)變?yōu)槭?10) 后, 過電流保護(hù)裝置便可更快地切除故障。自適應(yīng)電流保護(hù)裝置已在部分電網(wǎng)中應(yīng)用。

4.3自適應(yīng)繼電保護(hù)成果

目前為止，自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)在部分應(yīng)用；特別是針對(duì)地方性電網(wǎng)的穩(wěn)定性做了大量研究。

文獻(xiàn)[3]通過對(duì)電力系統(tǒng)振蕩和短路所呈現(xiàn)的不同特征分析,從故障特征入手,利用模糊集合理論識(shí)別振蕩過程中發(fā)生的短路。文獻(xiàn)利用模糊模式識(shí)別原理建立了相應(yīng)的模糊數(shù)學(xué)模型,它使在許多不利于識(shí)別的情況下,包括兩機(jī)系統(tǒng)功角為180°時(shí)于振蕩中心處發(fā)生的三相短路都能迅速準(zhǔn)確地識(shí)別出來(lái)。

文獻(xiàn)[4]提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識(shí)別永久性故障和瞬時(shí)性故障的方法。在瞬時(shí)性故障情況下,能夠確定熄弧時(shí)間,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)單相重合閘。根據(jù)瞬時(shí)性故障與永久性故障電壓的波形不同,作為判別故障類型的依據(jù)。作者利用EMTP 仿真對(duì)系統(tǒng)參數(shù)、故障位置、故障前負(fù)荷分量和斷路器斷開時(shí)刻等不同的組合情況進(jìn)行了故障電壓波形的仿真分析,提取最具有代表性特征作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,并選擇了輸入節(jié)點(diǎn)為6,隱含節(jié)點(diǎn)為5,輸出節(jié)點(diǎn)為1的非全連BP 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

文獻(xiàn)[5]提出了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)單相重合閘的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),提出了如何利用故障數(shù)據(jù)訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特殊方法及在硬件上的實(shí)現(xiàn)方式。

5.220kV地區(qū)電網(wǎng)存在的風(fēng)險(xiǎn)及其解決方法

現(xiàn)在部分地區(qū)220kV仍以環(huán)網(wǎng)形式對(duì)地區(qū)電網(wǎng)供電；由于220kV等級(jí)線路出故障而導(dǎo)致的地區(qū)全局性失壓時(shí)有發(fā)生。今年在廣東某地區(qū)就發(fā)生過由于施工造成地區(qū)全局性失壓的事故?？梢姡壳耙?20kV等級(jí)為主聯(lián)絡(luò)線的地區(qū)性電網(wǎng)還相當(dāng)薄弱；提高繼電保護(hù)水平就提到了新的高度。

電網(wǎng)的事故是多樣的，由于電網(wǎng)，特別是變電站設(shè)備的多樣化。所以傳統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)顯得有心無(wú)力。在這里，我們提出采用對(duì)220kV地區(qū)性自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)有選擇性跳開某些環(huán)節(jié)，從而保護(hù)其它設(shè)備的正常運(yùn)行。由于自適應(yīng)繼電保護(hù)具有學(xué)習(xí)能力，我們可以通過模擬各類型故障，得出一個(gè)專家?guī)欤缓筝斎虢o自適應(yīng)繼電保護(hù)各環(huán)節(jié)；當(dāng)事故發(fā)生時(shí)，它就會(huì)有選擇性地跳開部分環(huán)節(jié)。在220kv地區(qū)性電網(wǎng)日趨復(fù)雜，配網(wǎng)自動(dòng)化提出的大環(huán)境下。地區(qū)電網(wǎng)定值的配合及保護(hù)靈敏度等向繼電保護(hù)技術(shù)提出了挑戰(zhàn)。自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)以其智能化和記憶性能當(dāng)能挑起這個(gè)重任。

篇3

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；故障分析系統(tǒng)；應(yīng)用

對(duì)于維持電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行而言，繼電保護(hù)裝置起著關(guān)鍵性的作用。電力系統(tǒng)是個(gè)整體，在其運(yùn)行過程中，會(huì)受到天氣氣候，人為操作以及突發(fā)災(zāi)難等的影響，從而給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定的挑戰(zhàn)。繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，能夠在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候及時(shí)切除故障，從而控制故障范圍的延伸，減小故障帶來(lái)的損失。所以，繼電保護(hù)裝置已經(jīng)成為保障現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定不可缺少的設(shè)備。

1 繼電保護(hù)基本原理

繼電保護(hù)是一種電力系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)裝置，它由三部分組成，分別是測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。其中測(cè)量部分是指將被保護(hù)對(duì)象的輸入信號(hào)和設(shè)定的整定值進(jìn)行比較，從而使保護(hù)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)一定的邏輯功能，并確定相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作行為。再通過執(zhí)行部位進(jìn)行跳閘或者發(fā)出報(bào)警信號(hào)?；驹砣鐖D1。

為了能夠使得繼電保護(hù)裝置更好的工作，確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行。所以，繼電保護(hù)裝置需要明確區(qū)分電力系統(tǒng)中的故障情況和非故障情況。從而要求繼電保護(hù)的輸入信號(hào)一定是故障時(shí)和正常時(shí)明顯不同的電氣量和物理量。比如突然增大的電壓或者電流信號(hào)，負(fù)序和零序的電壓和電流以及功率等電氣量。再比如變壓器的油壓，溫度以及發(fā)電機(jī)軸溫等物理量。

根據(jù)不同的角度，可將繼電保護(hù)裝置分為以下幾類：（1）根據(jù)繼電器不同的制造工藝可分為機(jī)電型、整流型、晶體管型、集成電路型以及微機(jī)型。（2）根據(jù)繼電器的邏輯判斷原理不同可分為電流型、電壓型、阻抗型、功率型以及差動(dòng)型。無(wú)論選擇哪種類型的繼電保護(hù)裝置，都應(yīng)該滿足可靠性、選擇性以及快速性和靈敏性的要求。從而確保繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候正常動(dòng)作，進(jìn)而保證正常的故障檢測(cè)以及切除，保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。

2 故障分析處理系統(tǒng)

隨著我國(guó)電子科技的發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)裝置得到廣泛的應(yīng)用，使得我國(guó)電力系統(tǒng)的保護(hù)更加智能化與高效化。目前，由于很多微機(jī)繼電保護(hù)裝置大多是對(duì)原先裝置進(jìn)行簡(jiǎn)單的替換，使其并沒有和電網(wǎng)很好的結(jié)合，導(dǎo)致采集的大量數(shù)據(jù)信息不能夠很好的被應(yīng)用，沒有充分發(fā)揮微機(jī)繼電保護(hù)裝置的優(yōu)點(diǎn)。

繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)是一種綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，它能夠利用智能設(shè)備采集到的電網(wǎng)信息進(jìn)行計(jì)算分析，從而調(diào)整繼電保護(hù)裝置的工作狀態(tài)，確保電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。首先，故障分析系統(tǒng)能夠使繼電保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)狀態(tài)，智能的根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的變化進(jìn)行合理的調(diào)整。其次，能夠準(zhǔn)確定位電網(wǎng)運(yùn)行過程中發(fā)生的復(fù)雜故障，從而及時(shí)的完成事故的分析和運(yùn)算，對(duì)繼電保護(hù)裝備起到?jīng)Q策作用。第三，能夠?qū)^電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，從而進(jìn)行裝備運(yùn)行可靠性的分析。第四，能夠自動(dòng)根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況對(duì)線路參數(shù)進(jìn)行修正，從而提高電網(wǎng)運(yùn)行效率，減少電網(wǎng)運(yùn)行故障的發(fā)生。

繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)的應(yīng)用，使得繼電保護(hù)的相關(guān)部門能夠得到電力系統(tǒng)發(fā)生故障后的完整保護(hù)裝置動(dòng)作報(bào)告和錄波報(bào)告，從而使相關(guān)的工作人員能夠?qū)收锨闆r進(jìn)行及時(shí)掌握，提高了故障分析和處理的效率以及水平。并且，能夠使工作人員對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過程中的繼電保護(hù)裝置和錄波裝置的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，極大地提高繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行能力。故障分析處理系統(tǒng)能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中出現(xiàn)的復(fù)雜故障進(jìn)行系統(tǒng)全面的分析，加強(qiáng)了工作人員對(duì)故障的處理能力與效率，在確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的同時(shí)能夠極大的提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

3 繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

3.1 故障分析處理系統(tǒng)中繼電保護(hù)故障診斷的仿真模擬

繼電保護(hù)故障診斷的仿真模擬的目的是為了能夠使工作人員更加真實(shí)的了解繼電保護(hù)裝置的參數(shù)設(shè)置情況，從而更加科學(xué)合理的設(shè)置繼電保護(hù)設(shè)備參數(shù)，提高其工作性能。繼電保護(hù)故障診斷的仿真模擬首先應(yīng)該保證仿真的真實(shí)性，也就是說(shuō)，在仿真過程中要根據(jù)真實(shí)系統(tǒng)的設(shè)置來(lái)建立各種繼電保護(hù)裝置的仿真模型，使得模擬故障后的行為具有真實(shí)的效果。其次，保護(hù)動(dòng)作跳閘后的各類信息要顯示出來(lái)，并保證仿真提示與現(xiàn)實(shí)結(jié)果的一致性。再次，仿真模擬要具有靈活性，即能夠隨時(shí)查看和改變保護(hù)模擬裝置的參數(shù)設(shè)置情況。最后，仿真模擬過程要多樣化，在各種運(yùn)行方式的情況下設(shè)置多種故障，確保仿真的實(shí)用性。由于電力系統(tǒng)中故障種類繁多，發(fā)生故障的原因也相對(duì)復(fù)雜，繼電保護(hù)裝置的保護(hù)方式也就各種各樣，為了能夠使仿真過程更加逼真，仿真結(jié)果更加科學(xué)，在仿真過程中應(yīng)該相應(yīng)的進(jìn)行合理的假設(shè)。比如利用典型的保護(hù)類型代表各種繼電保護(hù)裝置，從而更加適應(yīng)繼電保護(hù)裝置不斷發(fā)展的趨勢(shì)。

3.2 繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)的軟件構(gòu)成

繼電保護(hù)故障診斷的程序主要是利用計(jì)算機(jī)對(duì)電力系統(tǒng)中各種故障進(jìn)行模擬，通過故障量的分析檢測(cè)進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作行為，同時(shí)輸出系統(tǒng)內(nèi)的保護(hù)動(dòng)作情況。其組成部分主要分為兩部分，分別是程序和數(shù)據(jù)庫(kù)。其中數(shù)據(jù)庫(kù)有電網(wǎng)一次系統(tǒng)圖、原件參數(shù)和繼電保護(hù)定值庫(kù)。程序部分主要包括模擬故障計(jì)算程序、保護(hù)動(dòng)作行為判斷以及報(bào)告輸出等。繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)的軟件構(gòu)成中，模擬故障計(jì)算程序作為仿真系統(tǒng)的核心，主要擔(dān)任各種故障的模擬以及對(duì)系統(tǒng)內(nèi)每條線的保護(hù)測(cè)量值進(jìn)行計(jì)算。而模擬計(jì)算出的結(jié)果通過與繼電保護(hù)定值比較，進(jìn)而判斷保護(hù)的動(dòng)作行為。例如對(duì)阻抗、電壓和電流的判斷，系統(tǒng)需要進(jìn)行分段判斷，從第一段開始，如果第一段出現(xiàn)保護(hù)動(dòng)作，則終止下一段的判斷，反之則繼續(xù)下一段的判斷，并以此類推。最后的輸出報(bào)告需要在電網(wǎng)的一次結(jié)構(gòu)圖上標(biāo)明保護(hù)動(dòng)作的具體情況，從而使工作人員對(duì)電網(wǎng)的故障點(diǎn)，故障類型以及保護(hù)動(dòng)作的時(shí)間、類型能夠更加詳細(xì)的了解。

3.3 建立繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)的硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)模型

電網(wǎng)硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)知識(shí)是故障信息分析處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)。專家系統(tǒng)的工作效率和通用性能直接受到硬件表示方法的影響，有效的設(shè)計(jì)電網(wǎng)硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)，能夠促進(jìn)繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)的開發(fā)和利用，開發(fā)人員根據(jù)多層次的框架結(jié)構(gòu)，使得復(fù)雜的內(nèi)容清晰化，從而更加有利于相關(guān)工作人員對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的復(fù)雜故障的處理。電力系統(tǒng)具有明顯的層次性，即發(fā)電系統(tǒng)、變配電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)以及用電系統(tǒng)共同組成了電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)潢P(guān)系。所以，在對(duì)電網(wǎng)故障點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、分析、保護(hù)的過程中，必須遵守電力系統(tǒng)的層次性關(guān)系，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)層拓?fù)潢P(guān)系知識(shí)、廠站層拓?fù)潢P(guān)系知識(shí)以及設(shè)備的屬性知識(shí)等進(jìn)行有效的故障診斷和恢復(fù)處理，使繼電保護(hù)系統(tǒng)更加智能化與一體化。

4 結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，使得電力系統(tǒng)的故障分析和處理更加的智能化，確保了繼電保護(hù)的有效性。使得繼電保護(hù)能夠根據(jù)電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)，一旦發(fā)生故障，能夠迅速做出反應(yīng)，進(jìn)行故障切除，降低電網(wǎng)損失。目前，隨著科技的發(fā)展，應(yīng)該加大繼電保護(hù)故障分析處理系統(tǒng)的研發(fā)，使之不斷升級(jí)，從而滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求。

篇4

配電自動(dòng)化技術(shù)是服務(wù)于城鄉(xiāng)配電網(wǎng)改造建設(shè)的重要技術(shù)，配電自動(dòng)化包括饋線自動(dòng)化和配電管理系統(tǒng)，通信技術(shù)是配電自動(dòng)化的關(guān)鍵。目前，我國(guó)配電自動(dòng)化進(jìn)行了較多試點(diǎn)，由配電主站、子站和饋線終端構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)已得到普遍認(rèn)可，光纖通信作為主干網(wǎng)的通信方式也得到共識(shí)。饋線自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)也完全能夠建立在光纖通信的基礎(chǔ)上，這使得饋線終端能夠快速地彼此通信，共同實(shí)現(xiàn)具有更高性能的饋線自動(dòng)化功能。

二。配電網(wǎng)饋線保護(hù)的技術(shù)現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)由發(fā)電、輸電和配電三部分組成。發(fā)電環(huán)節(jié)的保護(hù)集中在元件保護(hù)，其主要目的是確保發(fā)電廠發(fā)生電氣故障時(shí)將設(shè)備的損失降為最小。輸電網(wǎng)的保護(hù)集中在輸電線路的保護(hù)，其首要目的是維護(hù)電網(wǎng)的穩(wěn)定。配電環(huán)節(jié)的保護(hù)集中在饋線保護(hù)上，配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題，一般認(rèn)為饋線故障的切除并不嚴(yán)格要求是快速的。不同的配電網(wǎng)對(duì)負(fù)荷供電可靠性和供電質(zhì)量要求不同。許多配電網(wǎng)僅是考慮線路故障對(duì)售電量的影響及配電設(shè)備壽命的影響，尚未將配電網(wǎng)故障對(duì)電力負(fù)荷（用戶）的負(fù)面影響作為配電網(wǎng)保護(hù)的目的。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力用戶用電的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，供電可靠性和供電電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作重點(diǎn)，而配電網(wǎng)饋線保護(hù)的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復(fù)供電。具體實(shí)現(xiàn)方式有以下幾種：

2.1傳統(tǒng)的電流保護(hù)

過電流保護(hù)是最基本的繼電保護(hù)之一。考慮到經(jīng)濟(jì)原因，配電網(wǎng)饋線保護(hù)廣泛采用電流保護(hù)。配電線路一般很短，由于配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題，為了確保電流保護(hù)動(dòng)作的選擇性，采用時(shí)間配合的方式實(shí)現(xiàn)全線路的保護(hù)。常用的方式有反時(shí)限電流保護(hù)和三段電流保護(hù)，其中反時(shí)限電流保護(hù)的時(shí)間配合特性又分為標(biāo)準(zhǔn)反時(shí)限、非常反時(shí)限、極端反時(shí)限和超反時(shí)限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護(hù)整定方便、配合靈活、價(jià)格便宜，同時(shí)可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。

電流保護(hù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)保護(hù)的前提是將整條饋線視為一個(gè)單元。當(dāng)饋線故障時(shí)，將整條線路切掉，并不考慮對(duì)非故障區(qū)域的恢復(fù)供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依賴時(shí)間延時(shí)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的選擇性，導(dǎo)致某些故障的切除時(shí)間偏長(zhǎng)，影響設(shè)備壽命。

2.2重合器方式的饋線保護(hù)

實(shí)現(xiàn)饋線分段、增加電源點(diǎn)是提高供電可靠性的基礎(chǔ)。重合器保護(hù)是將饋線故障自動(dòng)限制在一個(gè)區(qū)段內(nèi)的有效方式「參考文獻(xiàn)。參見圖1，重合器R位于線路首端，該饋線由A、B、C三個(gè)分段器分為四段。當(dāng)AB區(qū)段內(nèi)發(fā)生故障F1，重合器R動(dòng)作切除故障，此后，A、B、C分段器失壓后自動(dòng)斷開，重合器R經(jīng)延時(shí)后重合，分段器A電壓恢復(fù)后延時(shí)合閘。同樣，分段器B電壓恢復(fù)后延時(shí)合閘。當(dāng)B合閘于故障后，重合器R再次跳開，當(dāng)重合器第二次重合后，分段器A將再次合閘，此后B將自動(dòng)閉鎖在分閘位置，從而實(shí)現(xiàn)故障切除、故障隔離及對(duì)非故障段的恢復(fù)供電。

目前在我國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)改造中仍有大量重合器得到應(yīng)用，這種簡(jiǎn)單而有效的方式能夠提高供電可靠性，相對(duì)于傳統(tǒng)的電流保護(hù)有較大的優(yōu)勢(shì)。該方案的缺點(diǎn)是故障隔離的時(shí)間較長(zhǎng)，多次重合對(duì)相關(guān)的負(fù)荷有一定影響。

2.3基于饋線自動(dòng)化的饋線保護(hù)

配電自動(dòng)化包括饋線自動(dòng)化和配電管理系統(tǒng)，其中饋線自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線信息的采集和控制，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了饋線保護(hù)。饋線自動(dòng)化的核心是通信，以通信為基礎(chǔ)可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)采集與控制，從而實(shí)現(xiàn)配電SCADA、配電高級(jí)應(yīng)用（PAS）。同時(shí)以地理信息系統(tǒng)（GIS）為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的設(shè)備管理、圖資管理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動(dòng)化成為提供配電網(wǎng)保護(hù)與監(jiān)控、配電網(wǎng)管理的全方位自動(dòng)化運(yùn)行管理系統(tǒng)。參見圖2所示系統(tǒng)，這種饋線自動(dòng)化的基本原理如下：當(dāng)在開關(guān)S1和開關(guān)S2之間發(fā)生故障（非單相接地），線路出口保護(hù)使斷路器B1動(dòng)作，將故障線路切除，裝設(shè)在S1處的FTU檢測(cè)到故障電流而裝設(shè)在開關(guān)S2處的FTU沒有故障電流流過，此時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)將確認(rèn)該故障發(fā)生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實(shí)現(xiàn)故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)S3完成向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。

這種基于通信的饋線自動(dòng)化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護(hù)、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電。該方案是目前配網(wǎng)自動(dòng)化的主流方案，能夠?qū)伨€保護(hù)集成于一體化的配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，從故障切除、故障隔離、恢復(fù)供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時(shí)，在整個(gè)配電自動(dòng)化中，可以加裝電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償裝置，從而在全局上實(shí)現(xiàn)改善電能質(zhì)量的控制。

三。饋線保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，配電自動(dòng)化中的饋線自動(dòng)化較好地實(shí)現(xiàn)了饋線保護(hù)功能。但是隨著配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及實(shí)踐，對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的目的也要悄然發(fā)生變化。最初的配電網(wǎng)保護(hù)是以低成本的電流保護(hù)切除饋線故障，隨著對(duì)供電可靠性要求的提高，又出現(xiàn)以低成本的重合器方式實(shí)現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)供電，隨著配電自動(dòng)化的實(shí)施，饋線保護(hù)體現(xiàn)為基于遠(yuǎn)方通信的集中控制式的饋線自動(dòng)化方式。在配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，配電網(wǎng)通信得到充分重視，成本自動(dòng)化的核心。目前國(guó)內(nèi)的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。建立在光纖通信基礎(chǔ)上的饋線保護(hù)的實(shí)現(xiàn)由以下三部分組成：

1）電流保護(hù)切除故障；

2）集中式的配電主站或子站遙控FTU實(shí)現(xiàn)故障隔離；

3）集中式的配電主站或子站遙控FTU實(shí)現(xiàn)向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。

這種實(shí)現(xiàn)方式實(shí)質(zhì)上是在自動(dòng)裝置無(wú)選擇性動(dòng)作后的恢復(fù)供電。如果能夠解決饋線故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作的選擇性，就可以大大提高饋線保護(hù)的性能，從而一次性地實(shí)現(xiàn)故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個(gè)保護(hù)裝置利用快速通信協(xié)同動(dòng)作，共同實(shí)現(xiàn)有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統(tǒng)保護(hù)的基本思想。

四。饋線系統(tǒng)保護(hù)基本原理

4.1基本原理

饋線系統(tǒng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)的前提條件如下：

1）快速通信；

2）控制對(duì)象是斷路器；

3）終端是保護(hù)裝置，而非TTU.

在高壓線路保護(hù)中，高頻保護(hù)、電流差動(dòng)保護(hù)都是依靠快速通信實(shí)現(xiàn)的主保護(hù)，饋線系統(tǒng)保護(hù)是在多于兩個(gè)裝置之間通信的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的區(qū)域性保護(hù)?；驹砣缦拢?/p>

參見圖3所示典型系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用斷路器作為分段開關(guān)，如圖A、B、C、D、E、F.對(duì)于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對(duì)應(yīng)于C至F之間的部分。N側(cè)的饋線系統(tǒng)保護(hù)則控制開關(guān)A、B、C、D的保護(hù)單元UR1至UR7組成。

當(dāng)線路故障F1發(fā)生在BC區(qū)段，開關(guān)A、B處將流過故障電流，開關(guān)C處無(wú)故障電流。但出現(xiàn)低電壓。此時(shí)系統(tǒng)保護(hù)將執(zhí)行步驟：

Step1：保護(hù)起動(dòng)，UR1、UR2、UR3分別起動(dòng)；

Step2：保護(hù)計(jì)算故障區(qū)段信息；

Step3：相鄰保護(hù)之間通信；

Step4：UR2、UR3動(dòng)作切除故障；

Step5：UR2重合。如重合成功，轉(zhuǎn)至Step9；

Step6：UR2重合于故障，再跳開；

Step7：UR3在T內(nèi)未測(cè)得電壓恢復(fù)，通知UR4合閘；

Step8：UR4合閘，恢復(fù)CD段供電，轉(zhuǎn)至Step10；

Step9：UR3在T時(shí)間內(nèi)測(cè)得電壓恢復(fù)，UR3重合；

Step10：故障隔離，恢復(fù)供電結(jié)束。

4.2故障區(qū)段信息

定義故障區(qū)段信息如下：

邏輯1：表示保護(hù)單元測(cè)量到故障電流，

邏輯0：表示保護(hù)單元未測(cè)量到故障電流，但測(cè)量到低電壓。

當(dāng)故障發(fā)生后，系統(tǒng)保護(hù)各單元向相鄰保護(hù)單元交換故障區(qū)段，對(duì)于一個(gè)保護(hù)單元，當(dāng)本身的故障區(qū)段信息與收到的故障區(qū)段信息的異或?yàn)?時(shí)，出口跳閘。

為了確保故障區(qū)段信息識(shí)別的正確性，在進(jìn)行邏輯1的判斷時(shí)，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。

4.3系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作速度及其后備保護(hù)

為了確保饋線保護(hù)的可靠性，在饋線的首端UR1處設(shè)限時(shí)電流保護(hù)，建議整定時(shí)間內(nèi)0.2秒，即要求饋線系統(tǒng)保護(hù)在200ms內(nèi)完成故障隔離。

在保護(hù)動(dòng)作時(shí)間上，系統(tǒng)保護(hù)能夠在20ms內(nèi)識(shí)別出故障區(qū)段信息，并起動(dòng)通信。光纖通信速度很快，考慮到重發(fā)多幀信息，相鄰保護(hù)單元之間的通信應(yīng)在30ms內(nèi)完成。斷路器動(dòng)作時(shí)間為40ms~100ms.這樣，只要通信環(huán)節(jié)理想即可實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)。

4.4饋線系統(tǒng)保護(hù)的應(yīng)用前景

饋線系統(tǒng)保護(hù)在很大程度上沿續(xù)了高壓線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原則。由于配電網(wǎng)的通信條件很可能十分理想。在此基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)的饋線保護(hù)功能的性能大大提高。饋線系統(tǒng)保護(hù)利用通信實(shí)現(xiàn)了保護(hù)的選擇性，將故障識(shí)別、故障隔離、重合閘、恢復(fù)故障一次性完成，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）快速處理故障，不需多次重合；

（2）快速切除故障，提高了電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷的電能質(zhì)量；

（3）直接將故障隔離在故障區(qū)段，不影響非故障區(qū)段；

（4）功能完成下放到饋線保護(hù)裝置，無(wú)需配電主站、子站配合。

四。系統(tǒng)保護(hù)展望

繼電保護(hù)的發(fā)展經(jīng)歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機(jī)型。微機(jī)保護(hù)在擁有很強(qiáng)的計(jì)算能力的同時(shí)，也具有很強(qiáng)的通信能力。通信技術(shù)，尤其是快速通信技術(shù)的發(fā)展和普及，也推動(dòng)了繼電保護(hù)的發(fā)展。系統(tǒng)保護(hù)就是基于快速通信的由多個(gè)位于不同位置的保護(hù)裝置共同構(gòu)成的區(qū)域行廣義保護(hù)。

電流保護(hù)、距離保護(hù)及主設(shè)備保護(hù)都是采集就地信息，利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯(lián)保護(hù)則是利用通信完成兩點(diǎn)之間的故障信息交換，進(jìn)行處于異地的兩個(gè)裝置協(xié)同動(dòng)作。近年來(lái)出現(xiàn)的分布式母差保護(hù)則是利用快速的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多個(gè)裝置之間的快速協(xié)同動(dòng)作如果由位于廣域電網(wǎng)的不同變電站的保護(hù)裝置共同構(gòu)成協(xié)同保護(hù)則很可能將繼電保護(hù)的應(yīng)用范圍提高到一個(gè)新的層次。這種協(xié)同保護(hù)不僅可以改進(jìn)保護(hù)間的配合，共同實(shí)現(xiàn)性能更理想的保護(hù)，而且可以演生于基于繼電保護(hù)相角測(cè)量的穩(wěn)定監(jiān)控協(xié)系統(tǒng)，基于繼電保護(hù)的高精度多端故障測(cè)距以及基于繼電保護(hù)的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型及動(dòng)態(tài)過程分析等應(yīng)用領(lǐng)域。目前，在輸電網(wǎng)中已經(jīng)出現(xiàn)了基于GPS的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)和分散式行波測(cè)距系統(tǒng)。在配電網(wǎng)，伴隨賊配電自動(dòng)化的開展。配電網(wǎng)饋線系統(tǒng)保護(hù)有可能率先得到應(yīng)用。

篇5

關(guān)鍵字：繼電保護(hù)；電力；維護(hù)

 

 

1 前言

電力作為當(dāng)今社會(huì)的主要能源，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)由電能產(chǎn)生、輸送、分配和用電環(huán)節(jié)組成的大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)不斷提出新的要求，近年來(lái)，電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來(lái)遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題。 

2 繼電保護(hù)發(fā)展的現(xiàn)狀 

上世紀(jì)60年代到80年代是晶體管繼電保護(hù)技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時(shí)期。70年代中期起，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)投入研究，到80年代末集成電路保護(hù)技術(shù)已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護(hù)技術(shù)，集成電路保護(hù)技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用的主導(dǎo)地位持續(xù)到90年代初。與此同時(shí)，我國(guó)從70年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用，相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原東北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁(yè)，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，關(guān)于發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)－變壓器組保護(hù)、微機(jī)線路保護(hù)裝置、微機(jī)相電壓補(bǔ)償方式高頻保護(hù)、正序故障分量方向高頻保護(hù)等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路保護(hù)裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，此時(shí)，我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。 

目前，繼電保護(hù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對(duì)繼電保護(hù)提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了研究開發(fā)的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 

3 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置與應(yīng)用 

3.1 繼電保護(hù)裝置的任務(wù) 

繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量（電流、電壓、功率等）的變化來(lái)構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，安全地。完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí),它應(yīng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理。 

3.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求 

選擇性。當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。 

靈敏性。保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。 

速動(dòng)性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障?？s短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 

可靠性。保護(hù)裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會(huì)成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試正確無(wú)誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡(jiǎn)化有效，以提高保護(hù)的可靠性。

3.3 保護(hù)裝置的應(yīng)用 

繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)、變電站等，用于高壓供電系統(tǒng)線路保護(hù)、主變保護(hù)、電容器保護(hù)等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，對(duì)于不并列運(yùn)行的分段母線裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動(dòng)解除。另外，還應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)，對(duì)于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所則可不裝設(shè)保護(hù)。變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用包括：①線路保護(hù)：一般采用二段式或三段式電流保護(hù)，其中一段為電流速斷保護(hù)，二段為限時(shí)電流速斷保護(hù)，三段為過電流保護(hù)。②母聯(lián)保護(hù)：需同時(shí)裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。③主變保護(hù)：主變保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù)，主保護(hù)一般為重瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)為復(fù)合電壓過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。④電容器保護(hù)：對(duì)電容器的保護(hù)包括過流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過壓保護(hù)及失壓保護(hù)。隨著繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)的裝置逐漸投入使用，由于生產(chǎn)廠家的不同、開發(fā)時(shí)間的先后，微機(jī)保護(hù)呈現(xiàn)豐富多彩、各顯神通的局面，但基本原理及要達(dá)到的目的基本一致。

4 繼電保護(hù)裝置的維護(hù) 

值班人員定時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝置巡視和檢查，并做好各儀表的運(yùn)行記錄。 在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視并向主管部門報(bào)告。 

建立崗位責(zé)任制，做到每個(gè)盤柜有值班人員負(fù)責(zé)。做到人人有崗、每崗有人。 值班人員對(duì)保護(hù)裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換開關(guān)及卸裝熔絲等工作，工作過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定。 

做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行，防止誤碰運(yùn)行設(shè)備，注意與帶電設(shè)備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對(duì)微機(jī)保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次，每月對(duì)微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)進(jìn)行定期檢查并打印。 

定期對(duì)繼電保護(hù)裝置檢修及設(shè)備查評(píng)：①檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱是否齊全；②檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)、各種按鈕、動(dòng)作是否靈活無(wú)卡涉，動(dòng)作靈活。接點(diǎn)接觸有無(wú)足夠壓力和燒傷；③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好；④檢查各盤柜上表計(jì)、繼電器及接線端子螺釘有無(wú)松動(dòng)；⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好；⑥配線是否整齊，固定卡子有無(wú)脫落；⑦檢查斷路器的操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常。 

篇6

關(guān)鍵詞：綜合自動(dòng)化系統(tǒng)；變電所；應(yīng)用

Abstract: In this paper, the author introduces the integrated automation substation 's basic principle, basic characteristics, basic functions and hardware structure form, and elaborates the application of the integrated substation automation in the power system.

Key words: integrated automation system; substation; application

中圖分類號(hào)：TP27文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)取代了常規(guī)變電所二次系統(tǒng)，并朝著從集中控制、功能分散型向分散（層）網(wǎng)絡(luò)型發(fā)展，從專用設(shè)備向平臺(tái)發(fā)展，從傳統(tǒng)控制向綜合智能控制方向發(fā)展，從室內(nèi)向戶外型演變，從單純的屏幕數(shù)據(jù)監(jiān)視向多媒體監(jiān)視發(fā)展。

1．綜合自動(dòng)化系統(tǒng)基本原理

常規(guī)變電所二次系統(tǒng)主要由繼電保護(hù)、自動(dòng)控制、就地監(jiān)控、故障錄波等組成，在應(yīng)用中按繼電保護(hù)、就地、測(cè)量、錄波、電能計(jì)量等功能組屏。常規(guī)變電所內(nèi)電纜錯(cuò)綜復(fù)雜，這就使得其安全性、可靠性不高，電能質(zhì)量可控性低，時(shí)效性差，維護(hù)量大。變電所綜合自動(dòng)化是將變電所的二次設(shè)備（包括測(cè)量?jī)x表、信號(hào)系統(tǒng)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置、電能計(jì)量和遠(yuǎn)動(dòng)裝置等）經(jīng)過功能的組合和優(yōu)化，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代電子技術(shù)、通信技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電所內(nèi)的電氣設(shè)備和輸、配電線路的自動(dòng)監(jiān)視、測(cè)量、控制和微機(jī)保護(hù)，以及與遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)配合等綜合性的自動(dòng)化功能。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)利用多臺(tái)微型計(jì)算機(jī)組成的自動(dòng)化系統(tǒng)，代替常規(guī)的測(cè)量和監(jiān)視儀表、控制屏、中央信號(hào)系統(tǒng)和遠(yuǎn)動(dòng)屏，改變常規(guī)的繼電保護(hù)裝置不能與外界通信的缺陷。系統(tǒng)可以采集到比較齊全的數(shù)據(jù)和信息，利用計(jì)算機(jī)的高速計(jì)算能力和邏輯判斷功能，監(jiān)視和控制所內(nèi)各種設(shè)備的運(yùn)行和操作，具有功能綜合化、結(jié)構(gòu)微機(jī)化、操作監(jiān)視屏幕化、運(yùn)行管理智能化等特征，它的應(yīng)用為變電所無(wú)人值守提供了強(qiáng)大的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集及控制支持。變電所綜合自動(dòng)化的基本配置如圖 1 所示。

圖 1 變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的基本配置

2．綜合自動(dòng)化系統(tǒng)基本特征

變電所綜合自動(dòng)化是通過監(jiān)控系統(tǒng)的局域網(wǎng)或現(xiàn)場(chǎng)總線，將各種微機(jī)裝置采集的模擬量、開關(guān)量、脈沖量及一些非電量信號(hào)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理及功能的重新組合，按照預(yù)定的程序和要求，對(duì)變電所實(shí)現(xiàn)綜合性的監(jiān)視和調(diào)度。因此，綜合自動(dòng)化的核心是自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，而綜合自動(dòng)化的紐帶是監(jiān)控系統(tǒng)的局域通信網(wǎng)絡(luò)，它把微機(jī)繼電保護(hù)、微機(jī)自動(dòng)裝置、微機(jī)遠(yuǎn)動(dòng)功能綜合在一起，形成一個(gè)具有遠(yuǎn)方功能的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)最明顯的特征表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.1 功能綜合化

變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)綜合了變電所內(nèi)除一次設(shè)備和交直流電源以外的全部二次設(shè)備。在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中，微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)綜合了變電站的儀表屏、操作屏、模擬屏、變送器屏、中央信號(hào)系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)的 RTU 功能及電壓和無(wú)功補(bǔ)償自動(dòng)調(diào)節(jié)功能；綜合了和監(jiān)控系統(tǒng)一體的微機(jī)保護(hù)、故障錄波、自動(dòng)裝置功能。

2.2 結(jié)構(gòu)分布、分層化

綜合自動(dòng)化是一個(gè)分布式系統(tǒng)，其中微機(jī)保護(hù)、數(shù)據(jù)采集和控制以及其他智能設(shè)備等子系統(tǒng)都是按分布式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的，每個(gè)子系統(tǒng)可能有多個(gè) CPU 分別完成不同功能。多CPU系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，有優(yōu)先級(jí)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)解決數(shù)據(jù)傳輸瓶頸問題，提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。分布式結(jié)構(gòu)有利于系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊正常運(yùn)行。另外，按照變電所物理位置和各子系統(tǒng)功能分工的不同，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)又按分層來(lái)組織。典型的分層原則是將變電所自動(dòng)化系統(tǒng)分為兩層，即變電層和間隔層，由此可構(gòu)成分散（分布）式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

2.3 操作監(jiān)視屏幕化

變電所實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化后，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守?zé)o人值班或者無(wú)人值守?zé)o人值班，操作人員在主控室或者調(diào)度所，面對(duì)顯示器，對(duì)變電所內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行全方位的監(jiān)視和操作，即通過計(jì)算機(jī)的顯示屏，可以監(jiān)視全變電所的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況和對(duì)各開關(guān)設(shè)備進(jìn)行操作控制。

2.4 通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、光纜化

由于計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)技術(shù)及光纖通信技術(shù)在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中得到普遍的應(yīng)用，因此，系統(tǒng)具有較高的抗電磁干擾能力，能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳送，滿足實(shí)時(shí)性要求，易于擴(kuò)展，可靠性大大提高，方便施工。

2.5 運(yùn)行管理智能化

智能化不僅表現(xiàn)在常規(guī)的自動(dòng)化功能上，還表現(xiàn)在能夠在線自診斷，并不斷將診斷結(jié)果送往遠(yuǎn)方的主控端，這是區(qū)別常規(guī)二次系統(tǒng)的重要特征。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)不僅能監(jiān)視一次設(shè)備，還能時(shí)刻檢測(cè)自己是否有故障，充分體現(xiàn)了其智能性。

2.6 測(cè)量顯示數(shù)字化

微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)改變了原來(lái)的測(cè)量手段，常規(guī)指針式儀表全被顯示器上的數(shù)字顯示所代替。原來(lái)的人工抄表記錄則全部由打印機(jī)打印、報(bào)表所代替。

3．基本功能

一般說(shuō)來(lái)，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能包括變電所電氣量的采集以及電氣設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)視、控制和調(diào)節(jié)。

3.1 繼電保護(hù)功能

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的微機(jī)繼電保護(hù)，同樣要滿足繼電保護(hù)可靠性、選擇性、快速性和靈敏性的要求，所以系統(tǒng)的繼電保護(hù)按被保護(hù)的電力設(shè)備單元分別獨(dú)立設(shè)置，電氣量輸入、輸出及跳閘回路相互獨(dú)立；保護(hù)裝置設(shè)有通信接口供接入站內(nèi)通信網(wǎng)，在保護(hù)動(dòng)作后向變電站層的微機(jī)設(shè)備提供報(bào)告。

3.2 監(jiān)視控制功能

3.2.1 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與處理，包括模擬量、開關(guān)量、脈沖量及數(shù)字量等。

3.2.2 運(yùn)行監(jiān)視功能。

3.2.3 故障錄波與測(cè)距功能。

3.2.4 事故順序記錄與事故追憶功能。

3.2.5 控制及安全操作閉鎖功能。

3.2.6 數(shù)據(jù)處理及記錄功能。

3.3 自動(dòng)控制裝置的功能

變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)具有保證安全、可靠供電和提高電能質(zhì)量的自動(dòng)控制功能，如電壓和無(wú)功綜合控制裝置、低頻率減負(fù)荷控制裝置、備用電源自投控制裝置、小電流接地選線裝置等。

3.4 遠(yuǎn)動(dòng)及數(shù)據(jù)通信功能

變電所綜合自動(dòng)化的通信功能包括系統(tǒng)內(nèi)部的現(xiàn)場(chǎng)級(jí)的通信和自動(dòng)化系統(tǒng)與上級(jí)調(diào)度的通信兩部分。

4．硬件結(jié)構(gòu)形式

綜合自動(dòng)化變電所的結(jié)構(gòu)有集中式、分布式、分散（層） 分布式。

4.1 集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

集中式綜合自動(dòng)化系統(tǒng)采用多個(gè)計(jì)算機(jī)，擴(kuò)展其接口電路，集中采集變電所的模擬量、開關(guān)量和數(shù)字量等信息，集中進(jìn)行計(jì)算與處理，分別完成微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)和一些自動(dòng)控制等功能。這種形式在國(guó)內(nèi)早期使用較多。

圖 2 分層式結(jié)構(gòu)圖

4.2 分層分布式結(jié)構(gòu)集中組屏的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

分布式結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上采用主從 CPU 協(xié)同工作方式，各功能模塊（通常是各個(gè)從CPU）之間采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或串行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，多 CPU 系統(tǒng)提高了處理并行多發(fā)事件的能力，解決了集中式結(jié)構(gòu)中獨(dú)立CPU 計(jì)算處理的瓶頸問題，方便系統(tǒng)擴(kuò)展和維護(hù)，局部故障不影響其他模塊（部件）正常運(yùn)行。所謂分層式結(jié)構(gòu)，是將變電所信息的采集和控制分為管理層、站控層和間隔層布置，如圖 2 所示。

5．結(jié)語(yǔ)

隨著電網(wǎng)的不斷建設(shè)與發(fā)展，電網(wǎng)對(duì)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求也越來(lái)越高，為適應(yīng)這一要求，綜合自動(dòng)化系統(tǒng)在變電所中得到了廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守?zé)o人值班，也為今后的智能化電網(wǎng)奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 賈志勇.《高低壓電氣設(shè)備安裝的質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].》建筑電氣，2008，(5)：43-45.

篇7

關(guān)鍵詞：配電 保護(hù) 技術(shù)

1 饋線保護(hù)的技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力用戶用電的依靠性越來(lái)越強(qiáng)，供電可靠性和供電電能質(zhì)量成為配電網(wǎng)的工作重點(diǎn)，而配電網(wǎng)饋線保護(hù)的主要作用也成為提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量，具體包括饋線故障切除、故障隔離和恢復(fù)供電。具體實(shí)現(xiàn)方式有以下幾種：

1.1 傳統(tǒng)的電流保護(hù) 過電流保護(hù)是最基本的繼電保護(hù)之一?？紤]到經(jīng)濟(jì)原因，配電網(wǎng)饋線保護(hù)廣泛采用電流保護(hù)。配電線路一般很短，由于配電網(wǎng)不存在穩(wěn)定問題，為了確保電流保護(hù)動(dòng)作的選擇性，采用時(shí)間配合的方式實(shí)現(xiàn)全線路的保護(hù)。常用的方式有反時(shí)限電流保護(hù)和三段電流保護(hù)，其中反時(shí)限電流保護(hù)的時(shí)間配合特性又分為標(biāo)準(zhǔn)反時(shí)限、非常反時(shí)限、極端反時(shí)限和超反時(shí)限，參見式（1）、（2）、（3）和（4）。這類保護(hù)整定方便、配合靈活、價(jià)格便宜，同時(shí)可以包含低電壓閉鎖或方向閉鎖，以提高可靠性；增加重合閘功能、低周減載功能和小電流接地選線功能。

電流保護(hù)實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)保護(hù)的前提是將整條饋線視為一個(gè)單元。當(dāng)饋線故障時(shí)，將整條線路切掉，并不考慮對(duì)非故障區(qū)域的恢復(fù)供電，這些不利于提高供電可靠性。另一方面，由于依靠時(shí)間延時(shí)實(shí)現(xiàn)保護(hù)的選擇性，導(dǎo)致某些故障的切除時(shí)間偏長(zhǎng)，影響設(shè)備壽命。

1.2 基于饋線自動(dòng)化保護(hù) 配電自動(dòng)化包括饋線自動(dòng)化和配電治理系統(tǒng)，其中饋線自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線信息的采集和控制，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了饋線保護(hù)。饋線自動(dòng)化的核心是通信，以通信為基礎(chǔ)可以實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)全局性的數(shù)據(jù)采集與控制，從而實(shí)現(xiàn)配電SCADA、配電高級(jí)應(yīng)用（PAS）。同時(shí)以地理信息系統(tǒng)（GIS）為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了配電網(wǎng)的設(shè)備治理、圖資治理，而SCADA、GIS和PAS的一體化則促使配電自動(dòng)化成為提供配電網(wǎng)保護(hù)與監(jiān)控、配電網(wǎng)治理的全方位自動(dòng)化運(yùn)行治理系統(tǒng)。這種饋線自動(dòng)化的基本原理如下：當(dāng)在開關(guān)S1和開關(guān)S2之間發(fā)生故障（非單相接地），線路出口保護(hù)使斷路器B1動(dòng)作，將故障線路切除，裝設(shè)在S1處的FTU 檢測(cè)到故障電流而裝設(shè)在開關(guān)S2處的FTU沒有故障電流流過，此時(shí)自動(dòng)化系統(tǒng)將確認(rèn)該故障發(fā)生在S1與S2之間，遙控跳開S1和S2實(shí)現(xiàn)故障隔離并遙控合上線路出口的斷路器，最后合上聯(lián)絡(luò)開關(guān)S3完成向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。

這種基于通信的饋線自動(dòng)化方案以集中控制為核心，綜合了電流保護(hù)、RTU遙控及重合閘的多種方式，能夠快速切除故障，在幾秒到幾十秒的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)故障隔離，在幾十秒到幾分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)恢復(fù)供電。該方案是目前配網(wǎng)自動(dòng)化的主流方案，能夠?qū)伨€保護(hù)集成于一體化的配電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中，從故障切除、故障隔離、恢復(fù)供電方面都有效地提高了供電可靠性。同時(shí)，在整個(gè)配電自動(dòng)化中，可以加裝電能質(zhì)量監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償裝置，從而在全局上實(shí)現(xiàn)改善電能質(zhì)量的控制。

2 現(xiàn)代饋線保護(hù)

配電自動(dòng)化中的饋線自動(dòng)化較好地實(shí)現(xiàn)了饋線保護(hù)功能。但是隨著配電自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展及實(shí)踐，對(duì)配電網(wǎng)保護(hù)的目的也要悄然發(fā)生變化。最初的配電網(wǎng)保護(hù)是以低成本的電流保護(hù)切除饋線故障，隨著對(duì)供電可靠性要求的提高，又出現(xiàn)以低成本的重合器方式實(shí)現(xiàn)故障隔離、恢復(fù)供電，隨著配電自動(dòng)化的實(shí)施，饋線保護(hù)體現(xiàn)為基于遠(yuǎn)方通信的集中控制式的饋線自動(dòng)化方式。在配電自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，配電網(wǎng)通信得到充分重視，成本自動(dòng)化的核心。目前國(guó)內(nèi)的主流通信方式是光纖通信，具體分為光纖環(huán)網(wǎng)和光纖以太網(wǎng)。建立在光纖通信基礎(chǔ)上的饋線保護(hù)的實(shí)現(xiàn)由以下三部分組成：①電流保護(hù)切除故障；②集中式的配電主站或子站遙控FTU實(shí)現(xiàn)故障隔離；③集中式的配電主站或子站遙控FTU實(shí)現(xiàn)向非故障區(qū)域的恢復(fù)供電。

這種實(shí)現(xiàn)方式實(shí)質(zhì)上是在自動(dòng)裝置無(wú)選擇性動(dòng)作后的恢復(fù)供電。假如能夠解決饋線故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作的選擇性，就可以大大提高饋線保護(hù)的性能，從而一次性地實(shí)現(xiàn)故障切除與故障隔離。這需要饋線上的多個(gè)保護(hù)裝置利用快速通信協(xié)同動(dòng)作，共同實(shí)現(xiàn)有選擇性的故障隔離，這就是饋線系統(tǒng)保護(hù)的基本思想。

3 饋線系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)

3.1 基本原理 饋線系統(tǒng)保護(hù)實(shí)現(xiàn)的前提條件如下：①快速通信；②控制對(duì)象是斷路器；③終端是保護(hù)裝置，而非TTU。

在高壓線路保護(hù)中，高頻保護(hù)、電流差動(dòng)保護(hù)都是依靠快速通信實(shí)現(xiàn)的主保護(hù)，饋線系統(tǒng)保護(hù)是在多于兩個(gè)裝置之間通信的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的區(qū)域性保護(hù)。基本原理如下：該系統(tǒng)采用斷路器作為分段開關(guān)，A、B、C、D、E、F.對(duì)于變電站M，手拉手的線路為A至D之間的部分。變電站N則對(duì)應(yīng)于C至F之間的部分。N側(cè)的饋線系統(tǒng)保護(hù)則控制開關(guān)A、B、C、D的保護(hù)單元UR1至UR7組成。

轉(zhuǎn)貼于

當(dāng)線路故障F1發(fā)生在BC區(qū)段，開關(guān)A、B處將流過故障電流，開關(guān)C處無(wú)故障電流。但出現(xiàn)低電壓。

3.2 故障區(qū)段信息 定義故障區(qū)段信息如下：

邏輯1：表示保護(hù)單元測(cè)量到故障電流，

邏輯0：表示保護(hù)單元未測(cè)量到故障電流，但測(cè)量到低電壓。

當(dāng)故障發(fā)生后，系統(tǒng)保護(hù)各單元向相鄰保護(hù)單元交換故障區(qū)段，對(duì)于一個(gè)保護(hù)單元，當(dāng)本身的故障區(qū)段信息與收到的故障區(qū)段信息的異或?yàn)?時(shí)，出口跳閘。

為了確保故障區(qū)段信息識(shí)別的正確性，在進(jìn)行邏輯1的判定時(shí)，可以增加低壓閉鎖及功率方向閉鎖。

3.3 系統(tǒng)保護(hù)動(dòng)作速度及其后備保護(hù) 為了確保饋線保護(hù)的可靠性，在饋線的首端UR1處設(shè)限時(shí)電流保護(hù)，建議整定時(shí)間內(nèi)0.2秒，即要求饋線系統(tǒng)保護(hù)在200ms內(nèi)完成故障隔離。

在保護(hù)動(dòng)作時(shí)間上，系統(tǒng)保護(hù)能夠在20ms內(nèi)識(shí)別出故障區(qū)段信息，并起動(dòng)通信。光纖通信速度很快，考慮到重發(fā)多幀信息，相鄰保護(hù)單元之間的通信應(yīng)在30ms內(nèi)完成。斷路器動(dòng)作時(shí)間為40ms~100ms.這樣，只要通信環(huán)節(jié)理想即可實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)。

3.4 饋線系統(tǒng)保護(hù)的應(yīng)用前景 饋線系統(tǒng)保護(hù)在很大程度上沿續(xù)了高壓線路縱聯(lián)保護(hù)的基本原則。由于配電網(wǎng)的通信條件很可能十分理想。在此基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)的饋線保護(hù)功能的性能大大提高。饋線系統(tǒng)保護(hù)利用通信實(shí)現(xiàn)了保護(hù)的選擇性，將故障識(shí)別、故障隔離、重合閘、恢復(fù)故障一次性完成，具有以下優(yōu)點(diǎn)：①快速處理故障，不需多次重合；②快速切除故障，提高了電動(dòng)機(jī)類負(fù)荷的電能質(zhì)量；③直接將故障隔離在故障區(qū)段，不影響非故障區(qū)段；④功能完成下放到饋線保護(hù)裝置，無(wú)需配電主站、子站配合。

4 未來(lái)保護(hù)技術(shù)

繼電保護(hù)的發(fā)展經(jīng)歷了電磁型、晶體管型、集成電路型和微機(jī)型。微機(jī)保護(hù)在擁有很強(qiáng)的計(jì)算能力的同時(shí)，也具有很強(qiáng)的通信能力。通信技術(shù)，尤其是快速通信技術(shù)的發(fā)展和普及，也推動(dòng)了繼電保護(hù)的發(fā)展。系統(tǒng)保護(hù)就是基于快速通信的由多個(gè)位于不同位置的保護(hù)裝置共同構(gòu)成的區(qū)域行廣義保護(hù)。

電流保護(hù)、距離保護(hù)及主設(shè)備保護(hù)都是采集就地信息，利用局部電氣量完成故障的就地切除。線路縱聯(lián)保護(hù)則是利用通信完成兩點(diǎn)之間的故障信息交換，進(jìn)行處于異地的兩個(gè)裝置協(xié)同動(dòng)作。近年來(lái)出現(xiàn)的分布式母差保護(hù)則是利用快速的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多個(gè)裝置之間的快速協(xié)同動(dòng)作假如由位于廣域電網(wǎng)的不同變電站的保護(hù)裝置共同構(gòu)成協(xié)同保護(hù)則很可能將繼電保護(hù)的應(yīng)用范圍提高到一個(gè)新的層次。這種協(xié)同保護(hù)不僅可以改進(jìn)保護(hù)間的配合，共同實(shí)現(xiàn)性能更理想的保護(hù)，而且可以演生于基于繼電保護(hù)相角測(cè)量的穩(wěn)定監(jiān)控協(xié)系統(tǒng)，基于繼電保護(hù)的高精度多端故障測(cè)距以及基于繼電保護(hù)的電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型及動(dòng)態(tài)過程分析等應(yīng)用領(lǐng)域。目前，在輸電網(wǎng)中已經(jīng)出現(xiàn)了基于GPS的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)和分散式行波測(cè)距系統(tǒng)。在配電網(wǎng)，伴隨賊配電自動(dòng)化的開展。配電網(wǎng)饋線系統(tǒng)保護(hù)有可能率先得到應(yīng)用。

篇8

中關(guān)鍵詞：水電站；二次回路；繼電保護(hù)

中圖分類號(hào)：TV5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

Abstract: Hydropower Station in the power system, large and complex secondary circuit of the entire power system plays a vital role. Secondary circuit protection, as its relatively independent subsystems, the system for ensuring the safe operation of the power station plays a more important role. With the development of modern technology, hydropower, high-tech equipment constantly in use, power systems become more complex, the power relay station in the practical application of the system put forward higher requirements.

Keywords: hydropower; secondary circuit; protection

概述：在水電站現(xiàn)代化電力系統(tǒng)中，一次設(shè)備和二次設(shè)備對(duì)電力生產(chǎn)的安全有序都起著重要作用。而二次回路即二次設(shè)備的電路系統(tǒng)，主要是對(duì)一次回路進(jìn)行信號(hào)及測(cè)量、監(jiān)視、操作、繼電保護(hù)等，重要性尤顯突出。二次回路繼電保護(hù)在保證水電站的電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行、減少事故的發(fā)生、控制故障的影響方面發(fā)揮著重要作用。

一、 二次回路在水電站運(yùn)行中的作用

水電站二次回路較一次回路更為龐大，也更為復(fù)雜。二次回路主要由一次回路的信號(hào)及測(cè)量回路，繼電保護(hù)系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)，輔助控制系統(tǒng)，操作電源，通信和其他二次設(shè)備等組成。二次回路出現(xiàn)故障會(huì)使整個(gè)電廠及電力系統(tǒng)受到影響甚至遭到破壞。

二、 繼電保護(hù)在二次回路中的作用

繼電保護(hù)是水電站二次回路中的最重要組成部分，其重要意義在于對(duì)發(fā)電機(jī)設(shè)備、一次設(shè)備、公用及輔助設(shè)備及整個(gè)電廠的保護(hù)作用。特別是在水電站電力設(shè)備日益現(xiàn)代化的今天，對(duì)繼電保護(hù)提出了更高的要求，可以說(shuō)水電站時(shí)刻需要繼電保護(hù)來(lái)保證其順利、安全運(yùn)行。

在二次回路中，繼電保護(hù)的重要作用體現(xiàn)在對(duì)一次系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和控制上。繼電保護(hù)系統(tǒng)主要通過預(yù)防事故的發(fā)生，或者控制事故的影響范圍來(lái)保證一次系統(tǒng)的正常運(yùn)行。是二次回路中相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)。

三、 水電站二次回路繼電保護(hù)的應(yīng)用

1. 繼電保護(hù)的基本原理

繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行的直接目的在于發(fā)出異常或故障警告、切斷故障設(shè)備或系統(tǒng)。其工作的基本原理是：電力系統(tǒng)在發(fā)生故障或運(yùn)行異常時(shí)，系統(tǒng)的各物理量會(huì)不同于正常運(yùn)行時(shí)的物理量，繼電保護(hù)系統(tǒng)在對(duì)各物理量進(jìn)行對(duì)比后，經(jīng)過保護(hù)設(shè)備的綜合判斷，根據(jù)故障嚴(yán)重程度和整定要求，發(fā)出異?；蚬收暇?，并通過切斷故障設(shè)備或故障系統(tǒng)與整個(gè)系統(tǒng)之間的聯(lián)系來(lái)限制影響范圍，將整個(gè)電廠及相連接的電網(wǎng)系統(tǒng)因此受到的影響或損害降至最低。

2. 繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要配置

水電站繼電保護(hù)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)考慮與電網(wǎng)系統(tǒng)、電廠監(jiān)控系統(tǒng)、安全自動(dòng)裝置等的相互配合和協(xié)調(diào)，根據(jù)接入系統(tǒng)的要求，進(jìn)行合理配置。

連接繼電保護(hù)裝置的回路要注意以下幾個(gè)方面：

（1）從電流互感器和電壓互感器的二次側(cè)端子開始，到有關(guān)繼電保護(hù)裝置的回路，要考慮消除保護(hù)死區(qū)，又要盡可能的減少互感器本身的故障產(chǎn)生的影響。 還應(yīng)特別注意避免運(yùn)行中一套保護(hù)退出時(shí)可能出現(xiàn)的電流互感器內(nèi)部故障時(shí)保護(hù)死區(qū)。

（2）應(yīng)充分考慮系統(tǒng)可能出現(xiàn)的不利情況，盡量避免在復(fù)雜、多重故障的情況下繼電保護(hù)不正確動(dòng)作，同時(shí)還應(yīng)考慮系統(tǒng)運(yùn)行方式變化對(duì)繼電保護(hù)帶來(lái)的不利影響。

（3）主保護(hù)和后備保護(hù)綜合在一整套裝置內(nèi)，共用直流電源輸入回路及交流電壓互感器和電流互感器的二次回路，電流回路應(yīng)分別取自電流互感器互相獨(dú)立的繞組。該裝置應(yīng)能反應(yīng)被保護(hù)設(shè)備或線路的各種故障及異常狀態(tài)，并動(dòng)作于跳閘或給出信號(hào)。

（4）兩套保護(hù)的跳閘回路應(yīng)分別對(duì)應(yīng)斷路器的不同跳閘線圈。

繼電保護(hù)在選擇配置時(shí)，應(yīng)充分結(jié)合整個(gè)電力系統(tǒng)可能發(fā)生的異?；蚬收?，盡量滿足整個(gè)系統(tǒng)的要求，并且使繼電保護(hù)裝置的效能得以充分發(fā)揮，保證二次回路的高水平運(yùn)行。

3. 繼電保護(hù)的整定

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)整定計(jì)算，是假定電力系統(tǒng)在最大運(yùn)行狀態(tài)下線路末端短路時(shí)確定整定值，整個(gè)保護(hù)裝置則根據(jù)這個(gè)整定值來(lái)進(jìn)行保護(hù)工作。

然而隨著電力系統(tǒng)的裝置設(shè)備不斷更新，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也越來(lái)越復(fù)雜，并且處于不斷變化之中，電力系統(tǒng)出現(xiàn)的異常及故障也隨之復(fù)雜化、多樣化，應(yīng)充分考慮繼電保護(hù)的適應(yīng)性，避免出現(xiàn)特殊接線方式造成繼電保護(hù)配置和整定計(jì)算困難，為繼電保護(hù)安全、可靠運(yùn)行創(chuàng)造良好條件。根據(jù)電網(wǎng)公司要求，每年度要對(duì)所轄設(shè)備的整定值進(jìn)行全面復(fù)算和校核工作，認(rèn)真校核涉網(wǎng)保護(hù)與電網(wǎng)保護(hù)的整定配合關(guān)系。當(dāng)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、線路參數(shù)和短路電流水平發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)校核相關(guān)涉網(wǎng)保護(hù)的配置與整定，避免保護(hù)發(fā)生不正確動(dòng)作行為。

4. 繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行

繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行應(yīng)具有良好的靈敏性、選擇性、速動(dòng)性及穩(wěn)定性。這就要求設(shè)備運(yùn)行前，首先，應(yīng)進(jìn)行一般檢查，包括對(duì)各裝置的焊接點(diǎn)檢查，對(duì)螺絲是否緊固的檢查等等，這些一般性細(xì)節(jié)檢查應(yīng)全面認(rèn)真完成，否則細(xì)節(jié)失誤會(huì)成為發(fā)生保護(hù)拒動(dòng)或者保護(hù)誤動(dòng)的隱患；然后，定期檢查和分析每套保護(hù)在運(yùn)行中反映出來(lái)的各類不平衡分量。微機(jī)型差動(dòng)保護(hù)應(yīng)能在差流越限時(shí)發(fā)出告警信號(hào)，應(yīng)建立定期檢查和記錄差流的制度，從中找出薄弱環(huán)節(jié)和事故隱患，及時(shí)采取有效對(duì)策；最后，要完成對(duì)設(shè)備的遙控、遙測(cè)、遙調(diào)等操作的驗(yàn)收工作。

5. 繼電保護(hù)裝置設(shè)備的檢修

檢修工作對(duì)于繼電保護(hù)裝置設(shè)備的正常運(yùn)行非常重要，常規(guī)的檢修有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，提前采取措施，預(yù)防保護(hù)拒動(dòng)及保護(hù)誤動(dòng)情況的發(fā)生。加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置、特別是線路快速保護(hù)、母差保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)等重要保護(hù)的維護(hù)和檢修管理工作，要特別重視新投運(yùn)保護(hù)裝置運(yùn)行一年后的全部檢驗(yàn)工作，嚴(yán)禁超期和漏項(xiàng)。在常規(guī)檢修工作中應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：首先，應(yīng)合理安排檢修程序，編制繼電保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)指導(dǎo)書，使檢修工作不影響繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行；其次，每年應(yīng)對(duì)微機(jī)型繼電保護(hù)試驗(yàn)裝置進(jìn)行精度檢測(cè)，確保試驗(yàn)裝置的準(zhǔn)確度及各項(xiàng)功能滿足繼電保護(hù)試驗(yàn)的要求；再次，在檢修工作進(jìn)行時(shí)應(yīng)做好相應(yīng)的安全隔離措施。

6. 繼電保護(hù)系統(tǒng)的接地

在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的接地主要包括對(duì)輸配電線路進(jìn)行接地保護(hù)和對(duì)裝置設(shè)備進(jìn)行接地保護(hù)。首先，應(yīng)敷設(shè)與廠、站主接地網(wǎng)緊密連接的等電位接地網(wǎng)。然后根據(jù)不同的設(shè)備類型，按照相關(guān)的規(guī)程規(guī)范可靠連接到等電位接地網(wǎng)的銅排上。其次，重視繼電保護(hù)二次回路的接地問題，并定期檢查這些接地點(diǎn)的可靠性和有效性。

7. 繼電保護(hù)的抗干擾措施

二次回路繼電保護(hù)設(shè)備多為弱電設(shè)備，容易因受到電力系統(tǒng)中其它設(shè)備的干擾而影響其性能。為提高保護(hù)的有效性，應(yīng)采取積極的抗干擾措施。

主要的抗干擾措施如下：第一，將各種繼電保護(hù)設(shè)備集中在同一等電位面，與接地主網(wǎng)實(shí)行一點(diǎn)連接，可以有效屏蔽電位差竄入引起的干擾。第二，在開關(guān)場(chǎng)和控制室沿高頻電纜連接接地銅線實(shí)現(xiàn)接地。第三，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置所有二次回路的電纜均應(yīng)使用屏蔽電纜，電纜屏蔽層應(yīng)兩端可靠接地。第四，隨著未來(lái)數(shù)字化變電站發(fā)展，電網(wǎng)電壓的不斷提高，光電流互感器的應(yīng)用可以防止由傳統(tǒng)互感器引起的拒動(dòng)與誤動(dòng)。

四、結(jié)語(yǔ)

在水電站電力系統(tǒng)中，二次回路繼電保護(hù)的重要作用毋庸置疑，通過對(duì)應(yīng)用情況的分析，指導(dǎo)繼電保護(hù)的應(yīng)用實(shí)踐，有助于應(yīng)用過程中資源得到更科學(xué)合理地配置，有助于繼電保護(hù)所承載的監(jiān)測(cè)作用、控制作用、保護(hù)作用得到更有效地發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)：

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篇9

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；課程體系；人才培養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2014）36-0104-02

大學(xué)教育理念是大學(xué)的思想、精神和靈魂，是人們對(duì)大學(xué)的理性認(rèn)識(shí)、理想追求及所持教育觀念，它是建立在對(duì)教育規(guī)律和時(shí)代特征深刻認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)之上的。大學(xué)要根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，遵循教育規(guī)律和人才成長(zhǎng)規(guī)律，強(qiáng)化以創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力、實(shí)踐能力和高尚品德人格為核心的素質(zhì)教育觀念[1，2]。隨著我國(guó)電網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，電力行業(yè)對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)要求也在不斷提高，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)作為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的重要的專業(yè)方向之一，需要適時(shí)調(diào)整課程體系，深化教學(xué)改革，注重能力培養(yǎng)與職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成[3，4]，構(gòu)建“知識(shí)、能力、素質(zhì)”為一體化的培養(yǎng)模式，達(dá)到理論與實(shí)踐相融合，以確保為電力行業(yè)培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

一、傳統(tǒng)課程體系存在的問題

在我國(guó)電力企業(yè)中，繼電保護(hù)專業(yè)方向的技術(shù)人員所涉及的工作有：新建變電站保護(hù)的安裝與調(diào)試，保護(hù)裝置的相關(guān)測(cè)試與維護(hù)，電力設(shè)計(jì)院二次回路設(shè)計(jì)等。按照我校培養(yǎng)方案，目前與電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)方向課程群的相關(guān)教學(xué)主要包括：“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電氣二次回路”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的新發(fā)展”等3門課程，以及“繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)”和“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)”2個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)。

結(jié)合目前電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與現(xiàn)場(chǎng)對(duì)保護(hù)技術(shù)人員能力的要求，傳統(tǒng)繼電保護(hù)教學(xué)存在以下問題：

1.保護(hù)原理的理論教學(xué)內(nèi)容更新不夠

隨著特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展、大容量發(fā)電機(jī)變壓器的應(yīng)用、智能變電站、分布式發(fā)電、以及量測(cè)和通信技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教學(xué)存在理論教學(xué)內(nèi)容更新不夠，特別是直流保護(hù)技術(shù)、超大容量機(jī)組的保護(hù)技術(shù)、新型光纖差動(dòng)線路保護(hù)技術(shù)、工頻故障分量保護(hù)技術(shù)等，這些目前現(xiàn)場(chǎng)中的廣泛發(fā)展與應(yīng)用的保護(hù)原理技術(shù)講授內(nèi)容不足。

2.部分教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)場(chǎng)要求不對(duì)應(yīng)

電網(wǎng)公司要求繼電保護(hù)技術(shù)人員具備進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算、保護(hù)裝置的安裝、調(diào)試、運(yùn)行維護(hù)等工作能力，不僅要求入職人員具備繼電保護(hù)的基本理論，還要求掌握電氣二次回路的基本知識(shí)和繼電保護(hù)的測(cè)試技術(shù)。其中，電氣二次回路是現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行變電站施工、維護(hù)、檢修、測(cè)試試驗(yàn)、調(diào)度控制與運(yùn)行等實(shí)際工作中所必須扎實(shí)掌握的基本內(nèi)容。而目前“電氣二次回路課程”開設(shè)學(xué)時(shí)相對(duì)較少，缺少現(xiàn)場(chǎng)常用的二次回路資料，并且現(xiàn)有教材二次回路標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)不統(tǒng)一，難以滿足現(xiàn)場(chǎng)二次回路讀圖的需要。另外，繼電保護(hù)的測(cè)試技術(shù)目前在本科課程中沒有進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的開設(shè)。

3.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

實(shí)踐教學(xué)作為繼電保護(hù)專業(yè)方向教學(xué)內(nèi)容的重要部分，目前主要存在以下問題：第一，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)所參照的設(shè)計(jì)手冊(cè)出版時(shí)間較早，設(shè)計(jì)規(guī)范與電力設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)規(guī)范有較大偏差；第二，實(shí)踐教學(xué)的設(shè)計(jì)題目需要按照現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)展進(jìn)行調(diào)整與更新，缺少現(xiàn)場(chǎng)廣泛應(yīng)用的微機(jī)保護(hù)裝置的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；第三，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)所用實(shí)驗(yàn)器材需要更新，如保護(hù)測(cè)試儀器的使用等。

二、繼電保護(hù)專業(yè)方向課程體系改革思路

我國(guó)高等教育分為?？平逃?、本科教育與研究生教育，其中要求本科教育應(yīng)當(dāng)使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握本學(xué)科、專業(yè)必須的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)，掌握本專業(yè)必要的基本技能、方法和相關(guān)知識(shí)，具有從事本專業(yè)實(shí)際工作和研究工作的初步能力。因此，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程的改革也應(yīng)從這個(gè)要求出發(fā)，由市場(chǎng)需求引導(dǎo)和推進(jìn)教學(xué)改革。

根據(jù)對(duì)當(dāng)前我校繼電保護(hù)方向相關(guān)專業(yè)課程的設(shè)置與現(xiàn)場(chǎng)需求存在的問題分析，繼電保護(hù)專業(yè)課程體系改革需要包括四個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）調(diào)整“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”教學(xué)內(nèi)容，并擴(kuò)展繼電保護(hù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；（2）擴(kuò)展“電氣二次回路”課程內(nèi)容；（3）調(diào)整繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)；（4）開設(shè)“高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)”選修課程。

1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理

“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”課程主要講授線路和主要設(shè)備保護(hù)的工作原理、整定計(jì)算方法、動(dòng)作行為分析、試驗(yàn)方法等內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)理論分析、解決實(shí)際問題的能力。對(duì)該課程的教學(xué)內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革如下：

（1）理論教學(xué)方面：緒論內(nèi)容中重點(diǎn)介紹微機(jī)式保護(hù)的硬件和軟件構(gòu)成、各部分的主要功能及微機(jī)式保護(hù)的特點(diǎn)。

1）加大基于工頻故障分量距離保護(hù)的介紹，包括工頻故障分量的提取與特點(diǎn)、工頻故障分量距離保護(hù)的工作原理、動(dòng)作特性與應(yīng)用特點(diǎn)；2）輸電線路保護(hù)中，增加新型光纖分相差動(dòng)線路保護(hù)原理的介紹；3）距離縱聯(lián)保護(hù)與零序縱聯(lián)保護(hù)的廣泛應(yīng)用，調(diào)整輸電線路方向縱聯(lián)保護(hù)一節(jié)的學(xué)時(shí)，加大這兩種原理縱聯(lián)保護(hù)的工作原理介紹；4）由于現(xiàn)場(chǎng)自耦變壓器的廣泛應(yīng)用，需要加大自耦變壓器故障特點(diǎn)及相關(guān)保護(hù)的介紹；5）增加3/2母線故障與母線保護(hù)的介紹。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面：現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：電磁型電流繼電器特性分析、整流型功率方向繼電器特性分析、整流型阻抗繼電器特性分析實(shí)驗(yàn)、BCH―2 型差動(dòng)保護(hù)繼電器特性分析等8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。而現(xiàn)場(chǎng)繼電保護(hù)測(cè)試試驗(yàn)是繼電保護(hù)技術(shù)人員需要掌握的重要內(nèi)容。因此，在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基礎(chǔ)上增設(shè)繼電保護(hù)測(cè)試試驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，包括：保護(hù)測(cè)試儀的使用；500kV線路保護(hù)整組實(shí)驗(yàn)；變壓器保護(hù)測(cè)試試驗(yàn)等。特別加強(qiáng)學(xué)生對(duì)保護(hù)測(cè)試試驗(yàn)接線環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。另外，隨著2012年以來(lái)智能變電站在國(guó)家電網(wǎng)公司的推廣建設(shè)，對(duì)應(yīng)智能變電站保護(hù)調(diào)試、安裝技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室條件不能允許的前提下，可通過視頻課件等給學(xué)生普及相關(guān)知識(shí)。

2.電氣二次回路課程的調(diào)整

由二次設(shè)備相互連接，構(gòu)成對(duì)電氣一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路稱為電氣二次回路。電氣二次回路是電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。電氣二次回路主要包括：控制回路、調(diào)節(jié)回路、保護(hù)及自動(dòng)裝置回路、測(cè)量回路（記錄參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)）、信號(hào)回路、操作電源回路等內(nèi)容。教學(xué)大綱要求學(xué)生掌握電力系統(tǒng)二次回路的基本原理和構(gòu)成以及工程識(shí)圖的基本知識(shí)及分析方法。為學(xué)生畢業(yè)后從事本專業(yè)領(lǐng)域的工作打下必要的理論知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用知識(shí)的基礎(chǔ)。

不論是變電站的運(yùn)行、檢修與維護(hù)，保護(hù)與安全自動(dòng)裝置的調(diào)試與維護(hù)，還是配電網(wǎng)開關(guān)柜的運(yùn)行、檢修與維護(hù)，都離不開二次回路識(shí)圖能力，二次回路圖紙作為一次設(shè)備與二次設(shè)備的紐帶，無(wú)處不在。因此，現(xiàn)有18學(xué)時(shí)的“電氣二次回路”本科選修課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場(chǎng)技能的需要，這就需要按照現(xiàn)場(chǎng)二次回路不同工種的需求，增加學(xué)時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，編寫新的教學(xué)大綱，以滿足現(xiàn)場(chǎng)的需求。

另外，目前220kV和110kV變電站氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備GIS的廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)有電氣二次回路課程中需增設(shè)GIS組合電器中斷路器操作機(jī)構(gòu)箱匯控柜二次回路的介紹。使學(xué)生了解斷路器本體防跳回路、斷路器本體三相不一致延時(shí)繼電器二次回路圖等內(nèi)容。

3.高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)高壓直流輸電工程投入運(yùn)行的已有9項(xiàng)，另外在建工程7項(xiàng)。隨著750kV、1000kV輸變電工程以及±800kV、±1000kV直流輸電工程的建設(shè)，跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)逐步加強(qiáng)，特高壓交直流線路將承擔(dān)起更大范圍、更大規(guī)模的輸電任務(wù)?，F(xiàn)場(chǎng)高壓直流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中已廣泛應(yīng)用，而高壓直流輸電的相關(guān)電氣設(shè)備、直流系統(tǒng)的故障特點(diǎn)、以及對(duì)應(yīng)高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)在本科課程中還沒有增設(shè)對(duì)應(yīng)的內(nèi)容。因此，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)可通過開設(shè)“高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)”課程，介紹高壓直流輸電系統(tǒng)中換流器故障、直流開關(guān)場(chǎng)設(shè)備故障、接地極故障、換流站交流設(shè)備故障、直流線路故障等故障特點(diǎn)、以及現(xiàn)場(chǎng)使用的保護(hù)原理與技術(shù)，為學(xué)生就業(yè)后從事高壓直流輸電保護(hù)的相關(guān)工作打下初步基礎(chǔ)。

4.保護(hù)實(shí)踐環(huán)節(jié)的改革

實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)是理論應(yīng)用于實(shí)踐的重要訓(xùn)練環(huán)節(jié)。目前，繼電保護(hù)專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括2周的35kV線路繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)和18周的電力系統(tǒng)規(guī)劃與繼電保護(hù)設(shè)計(jì)的畢業(yè)設(shè)計(jì)。

（1）課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。35kV線路繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)主要開展階段式電流保護(hù)的整定計(jì)算、保護(hù)配合能力的訓(xùn)練，以及對(duì)應(yīng)保護(hù)原理接線圖和交、直流展開圖等圖紙的繪制。整個(gè)過程都是手算、手繪，在實(shí)驗(yàn)條件允許前提下，該環(huán)節(jié)可以適當(dāng)增設(shè)DDRTS仿真軟件開展計(jì)算機(jī)仿真，驗(yàn)證手算定值同時(shí)，進(jìn)行線路各種故障情況下保護(hù)動(dòng)作仿真，使學(xué)生對(duì)保護(hù)整定計(jì)算以及動(dòng)作情況認(rèn)識(shí)形象化，從而提升課程設(shè)計(jì)的效果。

（2）畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是學(xué)生對(duì)所學(xué)專業(yè)知識(shí)綜合運(yùn)用的重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，目前電力系統(tǒng)規(guī)劃與繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計(jì)主要開展了電源規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃及發(fā)變組主保護(hù)的配置與整定，以及相應(yīng)的圖紙的繪制。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)需要解決的主要問題是設(shè)計(jì)缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。另外，畢業(yè)設(shè)計(jì)所需要的各類數(shù)據(jù)無(wú)從查找，如線路型號(hào)、價(jià)格，高壓電氣造價(jià)、運(yùn)行維護(hù)價(jià)格等缺乏，現(xiàn)場(chǎng)常用設(shè)備型號(hào)等。這就需要到省級(jí)電力設(shè)計(jì)院廣泛調(diào)研，編寫標(biāo)準(zhǔn)、完善的設(shè)計(jì)手冊(cè)，以保證設(shè)計(jì)內(nèi)容的規(guī)范。

三、相關(guān)先修課程的調(diào)整

繼電保護(hù)原理課程的先修課程包括：電路、電機(jī)學(xué)、信號(hào)處理、電力系統(tǒng)分析等課程。其中電機(jī)學(xué)課程中變壓器、發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理是后續(xù)主設(shè)備保護(hù)的重要基礎(chǔ)；電流互感器、電壓互感器作為各類保護(hù)電氣量量測(cè)的重要元件，其工作原理及特性，以及接線特點(diǎn)等內(nèi)容也是繼電保護(hù)原理實(shí)現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。而目前，電機(jī)學(xué)課程中互感器的以上內(nèi)容介紹偏少，需要適當(dāng)增加相應(yīng)內(nèi)容的介紹。另外，建議電力系統(tǒng)分析課程中應(yīng)增設(shè)高壓直流輸電系統(tǒng)故障分析的介紹，為后續(xù)高壓直流輸電保護(hù)的開設(shè)奠定基礎(chǔ)。

四、職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)

“知識(shí)、能力、素質(zhì)”為一體化的培養(yǎng)模式，是培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才的根本。繼電保護(hù)專業(yè)方向課程體系的改革的實(shí)施同樣要遵循這一培養(yǎng)模式。通過理論教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)的相互滲透，構(gòu)建符合現(xiàn)場(chǎng)需求的實(shí)踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)，讓學(xué)生深入體會(huì)繼電保護(hù)配合邏輯的嚴(yán)密性、二次接線的復(fù)雜性，向?qū)W生灌輸繼電保護(hù)工作的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、安全意識(shí)和責(zé)任意識(shí)，幫助學(xué)生樹立正確的職業(yè)意識(shí)和職業(yè)道德，明確繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)具備的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能。通過實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生達(dá)到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的職業(yè)認(rèn)知實(shí)習(xí)，了解崗位職業(yè)技能要求、工作職責(zé)、崗位設(shè)置、工作規(guī)范、工作環(huán)境等，形成對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)專業(yè)的認(rèn)同感，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情，讓學(xué)生實(shí)地感受繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的廣泛性和重要性。

五、結(jié)論

在電力系統(tǒng)迅猛發(fā)展的形勢(shì)下，電力企業(yè)對(duì)繼電保護(hù)專業(yè)人才有著新的需求和特點(diǎn)。服務(wù)于學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型高級(jí)人才的目標(biāo)，建立健全符合學(xué)校自身實(shí)際和體現(xiàn)自身特色的繼電保護(hù)理論和實(shí)踐教學(xué)課程體系，構(gòu)建“知識(shí)、能力、素質(zhì)”為一體化的培養(yǎng)模式，達(dá)到理論與實(shí)踐相融合，力爭(zhēng)為電力企業(yè)輸送更多的優(yōu)秀專業(yè)人才做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

論文摘要：通過對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的分析，探討繼電保護(hù)的任務(wù)和基本要求。從分析當(dāng)前繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用，提出保護(hù)裝置維護(hù)的幾點(diǎn)建議，結(jié)合實(shí)際情況，探討繼電保護(hù)發(fā)展的趨勢(shì)。

1 前言

電力作為當(dāng)今社會(huì)的主要能源，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個(gè)由電能產(chǎn)生、輸送、分配和用電環(huán)節(jié)組成的大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)不斷提出新的要求，近年來(lái)，電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來(lái)遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題。

2 繼電保護(hù)發(fā)展的現(xiàn)狀

上世紀(jì)60年代到80年代是晶體管繼電保護(hù)技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時(shí)期。70年代中期起，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)投入研究，到80年代末集成電路保護(hù)技術(shù)已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護(hù)技術(shù)，集成電路保護(hù)技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用的主導(dǎo)地位持續(xù)到90年代初。與此同時(shí)，我國(guó)從70年代末即已開始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用，相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原東北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁(yè)，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，關(guān)于發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)－變壓器組保護(hù)、微機(jī)線路保護(hù)裝置、微機(jī)相電壓補(bǔ)償方式高頻保護(hù)、正序故障分量方向高頻保護(hù)等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路保護(hù)裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，此時(shí)，我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。

目前，繼電保護(hù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對(duì)繼電保護(hù)提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了研究開發(fā)的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置與應(yīng)用

3.1 繼電保護(hù)裝置的任務(wù)

繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量（電流、電壓、功率等）的變化來(lái)構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，安全地。完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí)，它應(yīng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理。

3.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求

選擇性。當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。

靈敏性。保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。

速動(dòng)性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障?？s短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。

可靠性。保護(hù)裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會(huì)成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試正確無(wú)誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡(jiǎn)化有效，以提高保護(hù)的可靠性。

3.3 保護(hù)裝置的應(yīng)用

繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)、變電站等，用于高壓供電系統(tǒng)線路保護(hù)、主變保護(hù)、電容器保護(hù)等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，對(duì)于不并列運(yùn)行的分段母線裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動(dòng)解除。另外，還應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)，對(duì)于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所則可不裝設(shè)保護(hù)。變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用包括：①線路保護(hù)：一般采用二段式或三段式電流保護(hù)，其中一段為電流速斷保護(hù)，二段為限時(shí)電流速斷保護(hù)，三段為過電流保護(hù)。②母聯(lián)保護(hù)：需同時(shí)裝設(shè)限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。③主變保護(hù)：主變保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù)，主保護(hù)一般為重瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)為復(fù)合電壓過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。④電容器保護(hù)：對(duì)電容器的保護(hù)包括過流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過壓保護(hù)及失壓保護(hù)。隨著繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)的裝置逐漸投入使用，由于生產(chǎn)廠家的不同、開發(fā)時(shí)間的先后，微機(jī)保護(hù)呈現(xiàn)豐富多彩、各顯神通的局面，但基本原理及要達(dá)到的目的基本一致。

4 繼電保護(hù)裝置的維護(hù)

值班人員定時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝置巡視和檢查，并做好各儀表的運(yùn)行記錄。 在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視并向主管部門報(bào)告。

建立崗位責(zé)任制，做到每個(gè)盤柜有值班人員負(fù)責(zé)。做到人人有崗、每崗有人。 值班人員對(duì)保護(hù)裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換開關(guān)及卸裝熔絲等工作，工作過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定。

做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行，防止誤碰運(yùn)行設(shè)備，注意與帶電設(shè)備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對(duì)微機(jī)保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次，每月對(duì)微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)進(jìn)行定期檢查并打印。

定期對(duì)繼電保護(hù)裝置檢修及設(shè)備查評(píng)：①檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱是否齊全；②檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)、各種按鈕、動(dòng)作是否靈活無(wú)卡涉，動(dòng)作靈活。接點(diǎn)接觸有無(wú)足夠壓力和燒傷；③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好；④檢查各盤柜上表計(jì)、繼電器及接線端子螺釘有無(wú)松動(dòng)；⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好；⑥配線是否整齊，固定卡子有無(wú)脫落；⑦檢查斷路器的操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常。

根據(jù)每年對(duì)繼電保護(hù)裝置的定期查評(píng)，按情節(jié)將設(shè)備分為三類：經(jīng)過運(yùn)行檢驗(yàn)，技術(shù)狀況良好無(wú)缺陷，能保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的設(shè)備為一類設(shè)備；設(shè)備基本完好、個(gè)別零件雖有一般缺陷，但尚能安全運(yùn)行，不危及人身、設(shè)備安全為二類設(shè)備。有重大缺陷的設(shè)備，危及安全運(yùn)行，出力降低，"三漏"情況嚴(yán)重的設(shè)備為三類。如發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)有缺陷必須及時(shí)處理，嚴(yán)禁其存在隱患運(yùn)行。對(duì)有缺陷經(jīng)處理好的繼電保護(hù)裝置建立設(shè)備缺陷臺(tái)帳，有利于今后對(duì)其檢修工作。

5 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)

繼電保護(hù)技術(shù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)硬件的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求也在不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等，使微機(jī)保護(hù)裝置具備一臺(tái)PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，各個(gè)保護(hù)單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作，因此，必須實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可行的。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上是一臺(tái)高性能，為了測(cè)量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜投資大，且使得二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化的計(jì)算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。

結(jié)論。隨著電力系統(tǒng)的告訴發(fā)展和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了新的挑戰(zhàn)。只有對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，按時(shí)巡檢其運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做好處理，保證系統(tǒng)無(wú)故障設(shè)備正常運(yùn)行，提高供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

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