導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇繼電保護(hù)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

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，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。縮短切除故障的時(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)作是否靈活無卡涉，動(dòng)作靈活。接點(diǎn)接觸有無足夠壓力和燒傷；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)無故障設(shè)備正常運(yùn)行，提高供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

篇2

1繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。

建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有，在大約10年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過的道路。50年代，我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。

在此期間，從70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用［3］，天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行。

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［4］，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(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［5］，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，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(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)也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(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?？梢哉f從90年代開始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。

2繼電保護(hù)的未來發(fā)展

繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢(shì)是向計(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)通信一體化發(fā)展。

2.1計(jì)算機(jī)化

隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世，不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的32位微機(jī)保護(hù)。

南京電力自動(dòng)化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測(cè)量一體化微機(jī)裝置，目前已與珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因?yàn)榫仁蹵/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計(jì)算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲(chǔ)器管理功能、存儲(chǔ)器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，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，與其它保護(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。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)容量大大超過了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有486PC機(jī)的全部功能，能滿足對(duì)當(dāng)前和未來微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對(duì)于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。

繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。\

2.2網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國(guó)外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實(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)條件下是完全可能的。

對(duì)于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。

對(duì)于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護(hù)的可靠性。天津大學(xué)1993年針對(duì)未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若干個(gè)(與被保護(hù)母線的回路數(shù)相同)母線保護(hù)單元，分散裝設(shè)在各回路保護(hù)屏上，各保護(hù)單元用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個(gè)保護(hù)單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護(hù)單元，各保護(hù)單元根據(jù)本回路的電流量和從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進(jìn)行母線差動(dòng)保護(hù)的計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時(shí)，各保護(hù)單元都計(jì)算為外部故障均不動(dòng)作。這種用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的分布式母線保護(hù)原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)原理有較高的可靠性。因?yàn)槿绻粋€(gè)保護(hù)單元受到干擾或計(jì)算錯(cuò)誤而誤動(dòng)時(shí)，只能錯(cuò)誤地跳開本回路，不會(huì)造成使母線整個(gè)被切除的惡性事故，這對(duì)于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.3保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化

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)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，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)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(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。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號(hào)輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷；另一方面作為測(cè)量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測(cè)量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個(gè)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

2.4智能化

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)的研究，已取得初步成果［8］?？梢灶A(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

3結(jié)束語(yǔ)

建國(guó)以來，我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動(dòng)的廣闊天地。

作者單位：天津市電力學(xué)會(huì)(天津300072)

參考文獻(xiàn)

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5楊奇遜.微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1988

篇3

①繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在母線保護(hù)中的應(yīng)用。母線繼電保護(hù)主要包括兩種，即相位對(duì)比保護(hù)以及差動(dòng)保護(hù)。相位對(duì)比保護(hù)指的是通過相位的對(duì)比方式，提高系統(tǒng)保護(hù)母線的可靠性和有效性；差動(dòng)保護(hù)是將特點(diǎn)以及變化都一致的電流互感器設(shè)置在母線元件上，當(dāng)系統(tǒng)母線側(cè)邊端子和二次繞組進(jìn)行連接之后，再將繼電保護(hù)裝置安裝在系統(tǒng)母線差動(dòng)位置。在大電流接地過程中，通過三相連接的方式實(shí)現(xiàn)；小電流接地過程中，在相間短路中設(shè)置系統(tǒng)母線保護(hù)，然后通過兩相連接的方式實(shí)現(xiàn)。②繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用。發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)電機(jī)保護(hù)中應(yīng)用主要包括兩個(gè)方面：一方面，重點(diǎn)保護(hù)，如果發(fā)電機(jī)定子繞組匝間發(fā)生短路故障，將會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的故障部位溫度上升，破壞絕緣層，威脅發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行，通過在定子繞組內(nèi)安裝匝間保護(hù)裝置，能夠有效的防止定子匝間短路故障的發(fā)生；如果發(fā)電機(jī)的單相接地產(chǎn)生的電流超過規(guī)定值，通過安裝接地保護(hù)裝置能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)；通過將發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)、電流、相位進(jìn)行相互結(jié)合，能夠形成縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)；另一方面，備用保護(hù)，過電壓保護(hù)能夠有效的防止發(fā)電機(jī)自負(fù)荷較低的狀況下發(fā)生絕緣被擊穿的現(xiàn)象；過電保護(hù)能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)外部短路故障的保護(hù)，防止發(fā)生短路破壞發(fā)電機(jī)；當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組發(fā)生低負(fù)荷問題時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠自動(dòng)切斷電源，并發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)。③繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在變壓器保護(hù)中的應(yīng)用。變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性具有非常重要的作用。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在變壓器保護(hù)中的應(yīng)用主要包括以下幾個(gè)方面：其一，短路保護(hù)，變壓器短路保護(hù)包括阻抗繼電保護(hù)和過電流繼電保護(hù)，阻抗繼電保護(hù)主要是通過利用變壓器阻抗元件產(chǎn)生的保護(hù)作用，阻抗元件運(yùn)行一段時(shí)間之后，會(huì)自動(dòng)切斷電源，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的保護(hù)；過電流繼電保護(hù)主要是在變壓器電源兩邊電源和時(shí)間元件中安裝過電流繼電保護(hù)裝置，電流元件運(yùn)行一段時(shí)間之后，會(huì)自動(dòng)切斷電源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的保護(hù)。其二，瓦斯保護(hù)，當(dāng)變壓器的油箱出現(xiàn)問題時(shí)，在故障電弧的作用下絕緣材料和油都會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)生有害氣體，通過采用瓦斯保護(hù)，當(dāng)油箱出現(xiàn)上述故障時(shí)，能夠自動(dòng)的啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，將變壓器電源切斷，同時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)通知維護(hù)人員趕到故障地點(diǎn)進(jìn)行處理。其三，接地保護(hù)，對(duì)于不接地變壓器保護(hù)，應(yīng)該采取零序電壓保護(hù)措施；對(duì)于直接接地變壓器保護(hù)，應(yīng)該采取零序電流保護(hù)。④繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在線路接地保護(hù)中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)的線路錯(cuò)綜復(fù)雜，接地方式也相對(duì)較多，因此電力系統(tǒng)的接地方式包括大電流型接地與小電流型接地，當(dāng)出現(xiàn)大電流接地時(shí)，應(yīng)該立刻切斷電源，防止接地故障對(duì)電力系統(tǒng)造成的破壞；當(dāng)發(fā)生小電流型接地時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，電力系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)依然可以運(yùn)行。針對(duì)不同的接地故障，應(yīng)該根據(jù)故障狀況采取相應(yīng)的保護(hù)措施，具體狀況如下所示：其一，零序功率，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，零序功率的方向發(fā)生變化，零序電流波動(dòng)相對(duì)較小，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)電力接地故障的預(yù)測(cè)以及保護(hù)；其二，零序電流，當(dāng)電力系統(tǒng)線路發(fā)生接地故障時(shí)，零序電流會(huì)迅速上升，繼電保護(hù)動(dòng)作非常敏感，能夠及時(shí)的采取切斷電源的保護(hù)措施，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；其三，零序電壓，電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，并不會(huì)產(chǎn)生零序電壓，如果電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障，會(huì)導(dǎo)致零序電壓的產(chǎn)生，繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)的發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，同時(shí)電網(wǎng)維護(hù)人員通過觀察電壓表數(shù)值能夠判斷系統(tǒng)是否發(fā)生接地故障，主要是因?yàn)楫?dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，電壓數(shù)值會(huì)降低。

1.2實(shí)例分析

文章以某電網(wǎng)為例，該電網(wǎng)于2010年應(yīng)用了繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)，2011年4月23日，110kV變壓器主變低壓側(cè)繼電保護(hù)動(dòng)作，1號(hào)主變101開關(guān)跳閘，2號(hào)主變119、131開關(guān)過流保護(hù)動(dòng)作跳閘，重合閘動(dòng)作，合成功，電網(wǎng)維護(hù)人員趕到事故現(xiàn)場(chǎng)，設(shè)備并無異常，維護(hù)人員通過查看跳閘過的線路，兩條線路故障都能夠合閘成功，但是卻導(dǎo)致越級(jí)跳閘。通過對(duì)故障進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)為線路故障，開關(guān)拒動(dòng)，處理方法表現(xiàn)為：把故障開關(guān)隔離，恢復(fù)供電，然后通知檢修人員認(rèn)真檢查，查實(shí)狀況后采取措施進(jìn)行檢修。

2繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)

繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)主要包括以下幾個(gè)方面：其一，智能化，近年來，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化中得到非常廣泛的應(yīng)用，例如模糊邏輯算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，通過將這些人工智能技術(shù)應(yīng)用在繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)中，能夠保證繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)正確判別故障，并具有智能化解決復(fù)雜問題的能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的智能化；其二，網(wǎng)絡(luò)化，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及能源發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，通過將網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)應(yīng)用在電力繼電保護(hù)系統(tǒng)中，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒅饕O(shè)備的繼電保護(hù)裝置連接在一起，創(chuàng)建繼電保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)，能夠顯著的提高繼電保護(hù)的可靠性，因此電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是未來發(fā)展的一種必然趨勢(shì)；其三，計(jì)算機(jī)化，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化芯片控制的電路保護(hù)硬件已經(jīng)從16位單CPU結(jié)構(gòu)發(fā)展為32位CPU微機(jī)保護(hù)結(jié)構(gòu)，顯著的提高了繼電保護(hù)的性能以及響應(yīng)速度，繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。

篇4

1.電力系統(tǒng)電壓等級(jí)與變電站種類

電力系統(tǒng)電壓等級(jí)有220/380V（0.4kV），3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV。隨著電機(jī)制造工藝的提高，10kV電動(dòng)機(jī)已批量生產(chǎn)，所以3kV、6kV已較少使用，20kV、66kV也很少使用。供電系統(tǒng)以10kV、35kV為主。輸配電系統(tǒng)以110kV以上為主。發(fā)電廠發(fā)電機(jī)有6kV與10kV兩種，現(xiàn)在以10kV為主，用戶均為220/380V（0.4kV）低壓系統(tǒng)。

根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)定設(shè)計(jì)規(guī)則》規(guī)定：輸電網(wǎng)為500kV、330kV、220kV、110kV，高壓配電網(wǎng)為110kV、66kV，中壓配電網(wǎng)為20kV、10kV、6kV，低壓配電網(wǎng)為0.4kV（220V/380V）。

發(fā)電廠發(fā)出6kV或10kV電，除發(fā)電廠自己用（廠用電）之外，也可以用10kV電壓送給發(fā)電廠附近用戶，10kV供電范圍為10Km、35kV為20~50Km、66kV為30~100Km、110kV為50~150Km、220kV為100~300Km、330kV為200~600Km、500kV為150~850Km。

2.變配電站種類

電力系統(tǒng)各種電壓等級(jí)均通過電力變壓器來轉(zhuǎn)換，電壓升高為升壓變壓器（變電站為升壓站），電壓降低為降壓變壓器（變電站為降壓站）。一種電壓變?yōu)榱硪环N電壓的選用兩個(gè)線圈（繞組）的雙圈變壓器，一種電壓變?yōu)閮煞N電壓的選用三個(gè)線圈（繞組）的三圈變壓器。

變電站除升壓與降壓之分外，還以規(guī)模大小分為樞紐站，區(qū)域站與終端站。樞紐站電壓等級(jí)一般為三個(gè)（三圈變壓器），550kV/220kV/110kV。區(qū)域站一般也有三個(gè)電壓等級(jí)（三圈變壓器），220kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV。終端站一般直接接到用戶，大多數(shù)為兩個(gè)電壓等級(jí)（兩圈變壓器）110kV/10kV或35kV/10kV。用戶本身的變電站一般只有兩個(gè)電壓等級(jí)（雙圈變壓器）110kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV，其中以10kV/0.4kV為最多。

3.變電站一次回路接線方案

1）一次接線種類

變電站一次回路接線是指輸電線路進(jìn)入變電站之后，所有電力設(shè)備（變壓器及進(jìn)出線開關(guān)等）的相互連接方式。其接線方案有：線路變壓器組，橋形接線，單母線，單母線分段，雙母線，雙母線分段，環(huán)網(wǎng)供電等。

2）線路變壓器組

變電站只有一路進(jìn)線與一臺(tái)變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器組接線。

3）橋形接線

有兩路進(jìn)線、兩臺(tái)變壓器，而且再?zèng)]有發(fā)展的情況下，采用橋形接線。針對(duì)變壓器，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個(gè)進(jìn)線斷路器之內(nèi)為內(nèi)橋接線，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個(gè)進(jìn)線斷路器之外為外橋接線。

4）單母線

變電站進(jìn)出線較多時(shí)，采用單母線，有兩路進(jìn)線時(shí)，一般一路供電、一路備用（不同時(shí)供電），二者可設(shè)備用電源互自投，多路出線均由一段母線引出。

5）單母線分段

有兩路以上進(jìn)線，多路出線時(shí)，選用單母線分段，兩路進(jìn)線分別接到兩段母線上，兩段母線用母聯(lián)開關(guān)連接起來。出線分別接到兩段母線上。

單母線分段運(yùn)行方式比較多。一般為一路主供，一路備用（不合閘），母聯(lián)合上，當(dāng)主供斷電時(shí)，備用合上，主供、備用與母聯(lián)互鎖。備用電源容量較小時(shí)，備用電源合上后，要斷開一些出線。這是比較常用的一種運(yùn)行方式。

對(duì)于特別重要的負(fù)荷，兩路進(jìn)線均為主供，母聯(lián)開關(guān)斷開，當(dāng)一路進(jìn)線斷電時(shí)，母聯(lián)合上，來電后斷開母聯(lián)再合上進(jìn)線開關(guān)。

單母線分段也有利于變電站內(nèi)部檢修，檢修時(shí)可以停掉一段母線，如果是單母線不分段，檢修時(shí)就要全站停電，利用旁路母線可以不停電，旁路母線只用于電力系統(tǒng)變電站。

6）雙母線

雙母線主要用于發(fā)電廠及大型變電站，每路線路都由一個(gè)斷路器經(jīng)過兩個(gè)隔離開關(guān)分別接到兩條母線上，這樣在母線檢修時(shí)，就可以利用隔離開關(guān)將線路倒在一條件母線上。雙母線也有分段與不分段兩種，雙母線分段再加旁路斷路器，接線方式復(fù)雜，但檢修就非常方便了，停電范圍可減少。

4.變配電站二次回路

1）二次回路種類

變配電站二次回路包括：測(cè)量、保護(hù)、控制與信號(hào)回路部分。測(cè)量回路包括：計(jì)量測(cè)量與保護(hù)測(cè)量?？刂苹芈钒ǎ壕偷厥謩?dòng)合分閘、防跳聯(lián)鎖、試驗(yàn)、互投聯(lián)鎖、保護(hù)跳閘以及合分閘執(zhí)行部分。信號(hào)回路包括開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)、事故跳閘信號(hào)與事故預(yù)告信號(hào)。

2）測(cè)量回路

測(cè)量回路分為電流回路與電壓回路。電流回路各種設(shè)備串聯(lián)于電流互感器二次側(cè)（5A），電流互感器是將原邊負(fù)荷電流統(tǒng)一變?yōu)?A測(cè)量電流。計(jì)量與保護(hù)分別用各自的互感器（計(jì)量用互感器精度要求高），計(jì)量測(cè)量串接于電流表以及電度表，功率表與功率因數(shù)表電流端子。保護(hù)測(cè)量串接于保護(hù)繼電器的電流端子。微機(jī)保護(hù)一般將計(jì)量及保護(hù)集中于一體，分別有計(jì)量電流端子與保護(hù)電流端子。

電壓測(cè)量回路，220/380V低壓系統(tǒng)直接接220V或380V，3KV以上高壓系統(tǒng)全部經(jīng)過電壓互感器將各種等級(jí)的高電壓變?yōu)榻y(tǒng)一的100V電壓，電壓表以及電度表、功率表與功率因數(shù)表的電壓線圈經(jīng)其端子并接在100V電壓母線上。微機(jī)保護(hù)單元計(jì)量電壓與保護(hù)電壓統(tǒng)一為一種電壓端子。

3）控制回路

（1）合分閘回路

合分閘通過合分閘轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行操作，常規(guī)保護(hù)為提示操作人員及事故跳閘報(bào)警需要，轉(zhuǎn)換開關(guān)選用預(yù)合-合閘-合后及預(yù)分-分閘-分后的多檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。以使利用不對(duì)應(yīng)接線進(jìn)行合分閘提示與事故跳閘報(bào)警，國(guó)家已有標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計(jì)。采用微機(jī)保護(hù)以后，要進(jìn)行遠(yuǎn)分合閘操作后，還要到就地進(jìn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)對(duì)位操作，這就失去了遠(yuǎn)分操作的意義，所以應(yīng)取消不對(duì)應(yīng)接線，選用中間自復(fù)位的只有合閘與分閘的三檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。

（2）防跳回路

當(dāng)合閘回路出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行分閘，或短路事故未排除，又進(jìn)行合閘（誤操作），這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)斷路器反復(fù)合分閘，不僅容易引起或擴(kuò)大事故，還會(huì)引起設(shè)備損壞或人身事故，所以高壓開關(guān)控制回路應(yīng)設(shè)計(jì)防跳。防跳一般選用電流啟動(dòng)，電壓保持的雙線圈繼電器。電流線圈串接于分閘回路作為啟動(dòng)線圈。電壓線圈接于合閘回路，作為保持線圈，當(dāng)分閘時(shí)，電流線圈經(jīng)分閘回路起動(dòng)。如果合閘回路有故障，或處于手動(dòng)合閘位置，電壓線圈起啟動(dòng)并通過其常開接點(diǎn)自保持，其常閉接點(diǎn)馬上斷開合閘回路，保證斷路器在分閘過程中不能馬上再合閘。防跳繼電器的電流回路還可以通過其常開接點(diǎn)將電流線圈自保持，這樣可以減輕保護(hù)繼電器的出口接點(diǎn)斷開負(fù)荷，也減少了保護(hù)繼電器的保持時(shí)間要求。

有些微機(jī)保護(hù)裝置自己已具有防跳功能，這樣就可以不再設(shè)計(jì)防跳回路。斷路器操作機(jī)構(gòu)選用彈簧儲(chǔ)能時(shí)，如果選用儲(chǔ)能后可以進(jìn)行一次合閘與分閘的彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)（也有用于重合閘的儲(chǔ)能后可以進(jìn)行二次合閘與分閘的彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)），因?yàn)閮?chǔ)能一般都要求10秒左右，當(dāng)儲(chǔ)能開關(guān)經(jīng)常處于斷開位置時(shí)，儲(chǔ)一次能，合完之后，將儲(chǔ)能開關(guān)再處于斷開位置，可以跳一次閘；跳閘之后，要手動(dòng)儲(chǔ)能之后才能進(jìn)行合閘，此時(shí)，也可以不再設(shè)計(jì)防跳回路。

（3）試驗(yàn)與互投聯(lián)鎖與控制

對(duì)于手車開關(guān)柜，手車推出后要進(jìn)行斷路器合分閘試驗(yàn)，應(yīng)設(shè)計(jì)合分閘試驗(yàn)按鈕。進(jìn)線與母聯(lián)斷路，一般應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行互投聯(lián)鎖或控制。

（4）保護(hù)跳閘

保護(hù)跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路，連接片用于保護(hù)調(diào)試，或運(yùn)行過程中解除某些保護(hù)功能。

（5）合分閘回路

合分閘回路為經(jīng)合分閘母線為操作機(jī)構(gòu)提供電源，以及其控制回路，一般都應(yīng)單獨(dú)畫出。

4）信號(hào)回路

（1）開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號(hào)由合閘與分閘指示兩個(gè)裝于開關(guān)柜上的信號(hào)燈組成：經(jīng)過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)不對(duì)應(yīng)接線后接到正電源上。采用微機(jī)保護(hù)后，轉(zhuǎn)換開關(guān)取消了不對(duì)應(yīng)接線，所以信號(hào)燈正極可以直接接到正電源上。

（2）事故信號(hào)有事故跳閘與事故預(yù)告兩種信號(hào)，事故跳閘報(bào)警也要通過轉(zhuǎn)化開關(guān)不對(duì)應(yīng)后，接到事故跳閘信號(hào)母線上，再引到中央信號(hào)系統(tǒng)。事故預(yù)告信號(hào)通過信號(hào)繼電器接點(diǎn)引到中央信號(hào)系統(tǒng)。采用微機(jī)保護(hù)后，將斷路器操作機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)與信號(hào)繼電器的接點(diǎn)分別接到微機(jī)保護(hù)單元的開關(guān)量輸入端子，需要有中央信號(hào)系統(tǒng)時(shí)，如果微機(jī)保護(hù)單元可以提供事故跳閘與事故預(yù)告輸出接點(diǎn)，可將其引到中央信號(hào)系統(tǒng)。否則，應(yīng)利用信號(hào)繼電器的另一對(duì)接點(diǎn)引到中央信號(hào)系統(tǒng)。

（3）中央信號(hào)系統(tǒng)為安裝于值班室內(nèi)的集中報(bào)警系統(tǒng)，由事故跳閘與事故預(yù)告兩套聲光報(bào)警組成，光報(bào)警用光字牌，不用信號(hào)燈，光字牌分集中與分散兩種。采用變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)后，可以不再設(shè)計(jì)中央信號(hào)系統(tǒng)，或?qū)⑵浜?jiǎn)化，只設(shè)計(jì)集中報(bào)警作為計(jì)算機(jī)報(bào)警的后備報(bào)警。

5.變配電站繼電保護(hù)

1）變配電站繼電保護(hù)的作用

變配電站繼電保護(hù)能夠在變配電站運(yùn)行過程中發(fā)生故障（三相短路、兩相短路、單相接地等）和出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(shí)（過負(fù)荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與測(cè)量回路斷線等），迅速有選擇性發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出報(bào)警，從而減少故障造成的停電范圍和電氣設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2）變配電站繼電保護(hù)的基本工作原理

變配電站繼電保護(hù)是根據(jù)變配電站運(yùn)行過程中發(fā)生故障時(shí)出現(xiàn)的電流增加、電壓升高或降低、頻率降低、出現(xiàn)瓦斯、溫度升高等現(xiàn)象超過繼電保護(hù)的整定值（給定值）或超限值后，在整定時(shí)間內(nèi)，有選擇的發(fā)出跳閘命令或報(bào)警信號(hào)。

根據(jù)電流值來進(jìn)行選擇性跳閘的為反時(shí)限，電流值越大，跳閘越快。根據(jù)時(shí)間來進(jìn)行選擇性跳閘的稱為定時(shí)限保護(hù)，定時(shí)限在故障電流超過整定值后，經(jīng)過時(shí)間定值給定的時(shí)間后才出現(xiàn)跳閘命令。瓦斯與溫度等為非電量保護(hù)。

可靠系數(shù)為一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算繼電器保護(hù)動(dòng)作值時(shí)，要將計(jì)算結(jié)果再乘以可靠系數(shù)，以保證繼電保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確與可靠，其范圍為1.3~1.5。

發(fā)生故障時(shí)的最小值與保護(hù)的動(dòng)作值之比為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)，一般為1.2~2，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要進(jìn)行選擇。

3）變配電站繼電保護(hù)按保護(hù)性質(zhì)分類

（1）電流速斷保護(hù)：故障電流超過保護(hù)整定值無時(shí)限（整定時(shí)間為零），立即發(fā)出跳閘命令。

（2）電流延時(shí)速斷保護(hù)：故障電流超過速斷保護(hù)整定值時(shí)，帶一定延時(shí)后發(fā)出跳閘命令。

（3）過電流保護(hù)：故障電流超過過流保護(hù)整定值，故障出現(xiàn)時(shí)間超過保護(hù)整定時(shí)間后發(fā)出跳閘命令。

（4）過電壓保護(hù)：故障電壓超過保護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令或過電壓信號(hào)。

（5）低電壓保護(hù)：故障電壓低于保護(hù)整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令或低電壓信號(hào)。

（6）低周波減載：當(dāng)電網(wǎng)頻率低于整定值時(shí)，有選擇性跳開規(guī)定好的不重要負(fù)荷。

（7）單相接地保護(hù)：當(dāng)一相發(fā)生接地后對(duì)于接地系統(tǒng)，發(fā)出跳閘命令，對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)。

（8）差動(dòng)保護(hù)：當(dāng)流過變壓器、中性點(diǎn)線路或電動(dòng)機(jī)繞組，線路兩端電流之差變化超過整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令稱為縱差動(dòng)保護(hù)，兩條并列運(yùn)行的線路或兩個(gè)繞組之間電流差變化超過整定值時(shí)，發(fā)出跳閘命令稱橫差動(dòng)保護(hù)。

（9）距離保護(hù)：根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離（阻抗）發(fā)出跳閘命令稱為距離保護(hù)。

（10）方向保護(hù)：根據(jù)故障電流的方向，有選擇性的發(fā)出跳閘命令稱為方向保護(hù)。

（11）高頻保護(hù)：利用弱電高頻信號(hào)傳遞故障信號(hào)來進(jìn)行選擇性跳閘的保護(hù)稱為高頻保護(hù)。

（12）過負(fù)荷：運(yùn)行電流超過過負(fù)荷整定值（一般按最大負(fù)荷或設(shè)備額定功率來整定）時(shí)，發(fā)出過負(fù)荷信號(hào)。

（13）瓦斯保護(hù)：對(duì)于油浸變壓器，當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生匝間短路出現(xiàn)電氣火花，變壓器油被擊穿出現(xiàn)瓦斯氣體沖擊安裝在油枕通道管中的瓦斯繼電器，故障嚴(yán)重，瓦斯氣體多，沖擊力大，重瓦斯動(dòng)作于跳閘，故障不嚴(yán)重，瓦斯氣體少，沖擊力小，輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)。

（14）溫度保護(hù)：變壓器、電動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)過負(fù)荷或內(nèi)部短路故障，出現(xiàn)設(shè)備本體溫度升高，超過整定值發(fā)出跳閘命令或超溫報(bào)警信號(hào)。

（15）主保護(hù)：滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，出現(xiàn)故障后能以最快速度有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備或線路的保護(hù)。

（16）后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，用來切除除故障的保護(hù)。主保護(hù)拒動(dòng)，本電力系統(tǒng)或線路的另一套保護(hù)發(fā)出跳閘命令的為近后備保護(hù)。當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動(dòng)由相鄰（上一級(jí)）電力設(shè)備或線路的保護(hù)來切除故障的后備保護(hù)為遠(yuǎn)后備保護(hù)。

（17）輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能，或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)檢修退出時(shí)而增加的簡(jiǎn)單保護(hù)。

（18）互感器二次線路斷線報(bào)警：電流互感器或電壓互感器二次側(cè)斷線會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)作，所以在其發(fā)生斷線后應(yīng)發(fā)出斷線信號(hào)。

（19）跳閘回路斷線：斷路器跳閘回路斷線后，繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令斷路器也不能跳開，所以跳閘回路斷線時(shí)應(yīng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

（20）自動(dòng)重合閘：對(duì)于一些瞬時(shí)性故障（雷擊、架空線閃路等）故障迅速切除后，不會(huì)發(fā)生永久性故障，此時(shí)再進(jìn)行合閘，可以繼續(xù)保證供電。繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令斷路器跳開后馬上再發(fā)出合閘命令，稱為重合閘。

重合閘一次后不允許再重合的稱為一次重合閘，允許再重合一次的稱為二次重合閘（一般很少使用）。有了重合閘功能之后，在發(fā)生故障后，繼電保護(hù)先不考慮保護(hù)整定時(shí)間，馬上進(jìn)行跳閘，跳閘后，再進(jìn)行重合閘，重合后故障不能切除，然后再根據(jù)繼電保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行跳閘，此種重合閘為前加速重合閘。

發(fā)生事故后繼電保護(hù)先根據(jù)保護(hù)整定時(shí)間進(jìn)行保護(hù)跳閘，然后進(jìn)行重合閘，重合閘不成功無延時(shí)迅速發(fā)出跳閘命令，此種重合閘稱為后加速重合閘。

（21）備用電源互投：兩路或多路電源進(jìn)線供電時(shí)，當(dāng)一路斷電，其供電負(fù)荷可由其它電源供電，也就是要進(jìn)行電源切換，人工進(jìn)行切換的稱為手動(dòng)互投。自動(dòng)進(jìn)行切換的稱為自動(dòng)互投?；ネ队欣媚嘎?lián)斷路器進(jìn)行互投的（用于多路電源進(jìn)行同時(shí)運(yùn)行）和進(jìn)線電源互投（一路電源為主供，其它路電源為熱備用）等多種形式。對(duì)于不允供電電源并列運(yùn)行的還應(yīng)加互投閉鎖。

（22）同期并列與解列：對(duì)于多電源供電的變電站或發(fā)電廠要聯(lián)網(wǎng)或上網(wǎng)時(shí)必須滿足同期并列條件后才能并網(wǎng)或上網(wǎng)，并網(wǎng)或上網(wǎng)有手動(dòng)與自動(dòng)兩種。

4）變電站繼電保護(hù)按被保護(hù)對(duì)象分類

（1）發(fā)電機(jī)保護(hù)

發(fā)電機(jī)保護(hù)有定子繞組相間短路，定子繞組接地，定子繞組匝間短路，發(fā)電機(jī)外部短路，對(duì)稱過負(fù)荷，定子繞組過電壓，勵(lì)磁回路一點(diǎn)及兩點(diǎn)接地，失磁故障等。出口方式為停機(jī)，解列，縮小故障影響范圍和發(fā)出信號(hào)。

（2）電力變壓器保護(hù)

電力變壓器保護(hù)有繞組及其引出線相間短路，中性點(diǎn)直接接地側(cè)單相短路，繞組匝間短路，外部短路引起的過電流，中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓、過負(fù)荷，油面降低，變壓器溫度升高，油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。

（3）線路保護(hù)

線路保護(hù)根據(jù)電壓等級(jí)不同，電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式不同，輸電線路以及電纜或架空線長(zhǎng)度不同，分別有：相間短路、單相接地短路、單相接地、過負(fù)荷等。

（4）母線保護(hù)

發(fā)電廠和重要變電所的母線應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)。

（5）電力電容器保護(hù)

電力電容器有電容器內(nèi)部故障及其引出線短路，電容器組和斷路器之間連接線短路，電容器組中某一故障電容切除后引起的過電壓、電容器組過電壓，所連接的母線失壓。

（6）高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)

高壓電動(dòng)機(jī)有定子繞組相間短路、定子繞組單相接地、定子繞組過負(fù)荷、定子繞組低電壓、同步電動(dòng)機(jī)失步、同步電動(dòng)機(jī)失磁、同步電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。

6.微機(jī)保護(hù)裝置

1）微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）可靠性高：一種微機(jī)保護(hù)單元可以完成多種保護(hù)與監(jiān)測(cè)功能。代替了多種保護(hù)繼電器和測(cè)量?jī)x表，簡(jiǎn)化了開關(guān)柜與控制屏的接線，從而減少了相關(guān)設(shè)備的故障環(huán)節(jié)，提高了可靠性。微機(jī)保護(hù)單元采用高集成度的芯片，軟件有自動(dòng)檢測(cè)與自動(dòng)糾錯(cuò)功能，也有提高了保護(hù)的可靠性。

（2）精度高，速度快，功能多。測(cè)量部分?jǐn)?shù)字化大大提高其精度。CPU速度提高可以使各種事件以ms來計(jì)時(shí)，軟件功能的提高可以通過各種復(fù)雜的算法完成多種保護(hù)功能。

（3）靈活性大，通過軟件可以很方便的改變保護(hù)與控制特性，利用邏輯判斷實(shí)現(xiàn)各種互鎖，一種類型硬件利用不同軟件，可構(gòu)成不同類型的保護(hù)。

（4）維護(hù)調(diào)試方便，硬件種類少，線路統(tǒng)一，外部接線簡(jiǎn)單，大大減少了維護(hù)工作量，保護(hù)調(diào)試與整定利用輸入按鍵或上方計(jì)算機(jī)下傳來進(jìn)行，調(diào)試簡(jiǎn)單方便。

（5）經(jīng)濟(jì)性好，性能價(jià)格比高，由于微機(jī)保護(hù)的多功能性，使變配電站測(cè)量、控制與保護(hù)部分的綜合造價(jià)降低。高可靠性與高速度，可以減少停電時(shí)間，節(jié)省人力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2）微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)

微機(jī)保護(hù)裝置除了具有上述微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)之外，與同類產(chǎn)品比較具有以下特點(diǎn)：

(1)品種齊全：微機(jī)保護(hù)裝置，品種特別齊全，可以滿足各種類型變配電站的各種設(shè)備的各種保護(hù)要求，這就給變配電站設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)提供了很大方便。

（2）硬件采用最新的芯片提高了技術(shù)上的先進(jìn)性，CPU采用80C196KB，測(cè)量為14位A/D轉(zhuǎn)換，模擬量輸入回路多達(dá)24路，采到的數(shù)據(jù)用DSP信號(hào)處理芯片進(jìn)行處理，利用高速傅氏變換，得到基波到8次的諧波，特殊的軟件自動(dòng)校正，確保了測(cè)量的高精度。利用雙口RAM與CPU變換數(shù)據(jù)，就構(gòu)成一個(gè)多CPU系統(tǒng)，通信采用CAN總線。具有通信速率高（可達(dá)100MHZ，一般運(yùn)行在80或60MHZ）抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。通過鍵盤與液晶顯示單元可以方便的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察與各種保護(hù)方式與保護(hù)參數(shù)的設(shè)定。

（3）硬件設(shè)計(jì)在供電電源，模擬量輸入，開關(guān)量輸入與輸出，通信接口等采用了特殊的隔離與抗干擾措施，抗干擾能力強(qiáng)，除集中組屏外，可以直接安裝于開關(guān)柜上。

（4）軟件功能豐富，除完成各種測(cè)量與保護(hù)功能外，通過與上位處理計(jì)算機(jī)配合，可以完成故障錄波（1秒高速故障記錄與9秒故障動(dòng)態(tài)記錄），諧波分析與小電流接地選線等功能。

（5）可選用RS232和CAN通信方式，支持多種遠(yuǎn)動(dòng)傳輸規(guī)約，方便與各種計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

（6）采用寬溫帶背景240×128大屏幕LCD液晶顯示器，操作方便、顯示美觀。

（7）集成度高、體積小、重量輕，便于集中組屏安裝和分散安裝于開關(guān)柜上。

3）微機(jī)保護(hù)裝置的使用范圍

（1）中小型發(fā)電廠及其升壓變電站。

（2）110kV/35kV/10kV區(qū)域變電站。

（3）城市10kV電網(wǎng)10kV開閉所

（4）用戶110kV/10kV或35kV/10kV總降壓站。

（5）用戶10kV變配電站

4）微機(jī)保護(hù)裝置的種類

（1）微機(jī)保護(hù)裝置共有四大類。

（2）線路保護(hù)裝置

微機(jī)線路保護(hù)裝置微機(jī)電容保護(hù)裝置微機(jī)方向線路保護(hù)裝置

微機(jī)零序距離線路保護(hù)裝置微機(jī)橫差電流方向線路保護(hù)裝置

（3）主設(shè)備保護(hù)裝置

微機(jī)雙繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置微機(jī)三繞組變壓器差動(dòng)保護(hù)裝置

微機(jī)變壓器后備保護(hù)裝置微機(jī)發(fā)電機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置微機(jī)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)裝置

微機(jī)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)裝置微機(jī)電動(dòng)機(jī)差動(dòng)保護(hù)裝置微機(jī)電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置

微機(jī)廠（站）用變保護(hù)裝置

（4）測(cè)控裝置

微機(jī)遙測(cè)遙控裝置微機(jī)遙信遙控裝置微機(jī)遙調(diào)裝置微機(jī)自動(dòng)準(zhǔn)同期裝置

微機(jī)備自投裝置微機(jī)PT切換裝置微機(jī)脈沖電度測(cè)量裝置

微機(jī)多功能變送測(cè)量裝置微機(jī)解列裝置

（5）管理裝置單元

通信單元管理單元雙機(jī)管理單元

5）微機(jī)保護(hù)裝置功能

微機(jī)保護(hù)裝置的通用技術(shù)要求和指標(biāo)（工作環(huán)境、電源、技術(shù)參數(shù)、裝置結(jié)構(gòu)）以及主要功能（保護(hù)性能指標(biāo)、主要保護(hù)功能、保護(hù)原理、定值與參數(shù)設(shè)定，以及外部接線端子與二次圖）詳見相關(guān)產(chǎn)品說明書。

7.220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

1）220/380V低壓配電系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）應(yīng)用范圍廣，現(xiàn)在工業(yè)與民用用電除礦井、醫(yī)療、危險(xiǎn)品庫(kù)等外，均為220/380V，所以應(yīng)用范圍非常廣泛。

（2）低壓配電系統(tǒng)一般均為TN—S，或TN—C—S系統(tǒng)。TN—C系統(tǒng)為三個(gè)相線（A、B、C）與一個(gè)中性線（N），N線在變壓器中性點(diǎn)接地或在建筑物進(jìn)戶處重復(fù)接地。輸電線為四根線，電纜為四芯，沒有保護(hù)地線（PE），少一根線。設(shè)備外殼，金屬導(dǎo)電部分保護(hù)接地接在中性線（N）上，稱為接零系統(tǒng)，接零系統(tǒng)安全性較差，對(duì)電子設(shè)備干擾大，設(shè)計(jì)規(guī)范已規(guī)定不再采用。

TN—S系統(tǒng)為三個(gè)相線，一個(gè)中性線（N）與一個(gè)保護(hù)地線（PE）。N線與PE線在變壓器中性點(diǎn)集中接地或在建筑物進(jìn)戶線處重復(fù)接地。輸電線為五根，電纜為五芯。中性線（N）與保護(hù)地線（PE）在接地點(diǎn)處連接在一起后，再不能有任何連接，因此中性線（N）也必須用絕緣線。中性線（N）引出后如果不用絕緣對(duì)地絕緣，或引出后又與保護(hù)地線有連接，雖然用了五根線，也為TN—C系統(tǒng)，這一點(diǎn)應(yīng)特別引起注意。TN—S或TN—C—S系統(tǒng)安全性好，對(duì)電子設(shè)備干擾小，可以共用接地線（CPE），，采用等電位連接后安全性更好，干擾更小。所以設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定除特殊場(chǎng)所外，均采用TN—S或TN—C—S系統(tǒng)。

（3）220/380V低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)現(xiàn)在仍采用低壓斷路器或熔斷器。所以220/380V只有監(jiān)控沒有保護(hù)。監(jiān)控包括電流、電壓、電度、頻率、功率、功率因數(shù)、溫度等測(cè)量（遙測(cè)），開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)，事故跳閘，報(bào)警與事故預(yù)告（過負(fù)荷、超溫等）報(bào)警（遙信）與電動(dòng)開關(guān)遠(yuǎn)方合分閘操作（遙控）等三個(gè)內(nèi)容（簡(jiǎn)稱三遙），而沒有保護(hù)。

（4）220/380V低壓配電系統(tǒng)一次回路一般均為單母線或單母線分段，兩臺(tái)以上變壓器均為單母線分段，有幾臺(tái)變壓器就分幾段，這是因?yàn)橛脩糇冸娬咀儔浩饕话悴徊捎貌⒘羞\(yùn)行，這是為了減小短路電流，降低短路容量，否則，低壓斷路器的斷開容量就要加大。

（5）220/380V低壓配電系統(tǒng)進(jìn)線、母聯(lián)、大負(fù)荷出線與低壓聯(lián)絡(luò)線因容量較大，一般一路（1個(gè)斷路器）占用一個(gè)低壓柜。根據(jù)供電負(fù)荷電流大小不同，一個(gè)低壓開關(guān)柜內(nèi)有兩路出線（安裝兩個(gè)斷路器），四路出線（安裝四個(gè)斷路器），以及五、六、八與十路出線，不象高壓配電系統(tǒng)一個(gè)斷路器占用一個(gè)開關(guān)柜。因此低壓監(jiān)控單元就要有用于一路、兩路或多路之分，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)每個(gè)低壓開關(guān)的出線回路數(shù)與低壓監(jiān)控單元的規(guī)格來進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（6）低壓斷路器除手動(dòng)操作外，還可以選用電動(dòng)操作。大容量低壓斷路器一般均有手動(dòng)與電動(dòng)操作，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選用帶遙控的低壓監(jiān)控單元，小容量低壓斷路器，設(shè)計(jì)時(shí)，大多數(shù)都選用只有手動(dòng)操作的斷路器，這樣低壓監(jiān)控單元的遙控出口就可以不接線，或選用不帶遙控的低壓監(jiān)控單元。

2）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（1）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)首先根據(jù)一次系統(tǒng)及用戶要求進(jìn)行遙測(cè)、遙信及遙控設(shè)計(jì)。

（2）測(cè)量回路設(shè)計(jì)

A測(cè)量部分的二次接線與高壓一樣，電流回路串聯(lián)于電壓互感器二次回路，電壓回路并聯(lián)于電壓測(cè)量回路。由于220/380V低壓配電系統(tǒng)沒有電壓互感器，電壓測(cè)量可以直接接到220/380V母線上，和電度表電壓回路一樣一般可以不加熔斷器保護(hù)，但柜內(nèi)接線應(yīng)盡量短，有條件時(shí)最好加熔斷器保護(hù)，以便于檢修。

B電度測(cè)量可選用自帶電源有脈沖輸出的脈沖電度表，對(duì)于有計(jì)算功率與電度功能的低壓監(jiān)控單元，只作為內(nèi)部計(jì)費(fèi)時(shí)，可以不再選用脈沖電度表。

C選用有顯示功能的低壓監(jiān)控單元，可以不再設(shè)計(jì)電流、電壓表，選用不帶顯示功能的低壓監(jiān)控單元時(shí)還應(yīng)設(shè)計(jì)電流或電壓表，不應(yīng)兩種都設(shè)計(jì)。

（3）信號(hào)回路設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)時(shí)，低壓斷路器要增加一對(duì)常開接點(diǎn)接到低壓監(jiān)控單元開關(guān)狀態(tài)輸入端子上。有事故跳閘報(bào)警輸出接點(diǎn)的，再將其接到低壓監(jiān)控單元事故預(yù)告端子上。

（4）遙控回路設(shè)計(jì)

低壓監(jiān)控系統(tǒng)的遙控設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，電動(dòng)操作的低壓斷路器都有一對(duì)合分閘按鈕，只要將低壓監(jiān)控單元合分閘輸出端子分別并在合分閘按鈕上即可，必要時(shí)，可設(shè)計(jì)一個(gè)就地與遙控操作轉(zhuǎn)換開關(guān)，防止就地檢修開關(guān)時(shí)，遙控操作引起事故。

（5）供電電源與通信電纜設(shè)計(jì)

低壓監(jiān)控單元電源為交流220V供電，耗電量一般只有幾瓦，設(shè)計(jì)時(shí)將其電源由端子上引到一個(gè)220V/5A兩極低壓斷路器上，再引到開關(guān)柜端子上，然后統(tǒng)一用KVV—3×1.0電纜集中引到低壓柜一路小容量出線上。需要時(shí)可加一個(gè)UPS電源。

通信電纜一般距離不超過200米可選用KVV—3×1.0普通屏蔽控制電纜，超過200米時(shí)應(yīng)選用屏蔽雙絞線（最好選帶護(hù)套型）或計(jì)算機(jī)用通信電纜。

8.變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)

1）系統(tǒng)組成

高壓采用微機(jī)保護(hù)，低壓采用監(jiān)控單元，再用通信電纜將其與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)之后就可以組成一個(gè)現(xiàn)代化變配電站管理系統(tǒng)——變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。

2）變配電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容

A高壓微機(jī)保護(hù)單元（組屏或安裝在開關(guān)柜上）選型及二次圖設(shè)計(jì)。

B低壓微機(jī)監(jiān)控單元（安裝在開關(guān)柜上）選型及二次圖設(shè)計(jì)。

C管理計(jì)算機(jī)（放在值班室，無人值班時(shí)可放在動(dòng)力調(diào)度室）選型。

D模擬盤（放在值班室或調(diào)度室）設(shè)計(jì)。

E上位機(jī)（與工廠計(jì)算機(jī)或電力部門調(diào)度聯(lián)網(wǎng)）聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計(jì)。

F通信電纜設(shè)計(jì)（包括管理計(jì)算機(jī)與上位機(jī)）。

3）管理計(jì)算機(jī)

管理計(jì)算機(jī)可根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行配置。

4）模擬盤

用戶要求有模擬盤時(shí)，可以設(shè)計(jì)模擬盤，小系統(tǒng)可以用掛墻式，大系統(tǒng)用落地式，模擬盤尺寸根據(jù)供電系統(tǒng)一次圖及值班室面積來決定。模擬盤采用專用控制單元，將其通信電纜引到管理計(jì)算機(jī)處。模擬盤還需要一路交流220V電源，容量只有幾十瓦，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)與管理計(jì)算機(jī)電源一起考慮。

篇5

1110KV變電所10KV開關(guān)柜合

1.1基本情況

我局110KV變電所原有主變一臺(tái)，容量為2萬(wàn)千伏安。35KV三回出線，10KV八回出線。其中10KV配電系統(tǒng)采用的開關(guān)型號(hào)為SN10-10II型少油斷路器，配CD10型直流電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)。10KV線路配置了電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)，10KV10#開關(guān)對(duì)城關(guān)大部分地區(qū)的負(fù)荷供電。

1.2現(xiàn)象

10KV10#開關(guān)，自89年投運(yùn)后，運(yùn)行情況較好。隨著城關(guān)地區(qū)的負(fù)荷迅速上升，配變的容量不斷增大。至九四年初，該開關(guān)出現(xiàn)拒合現(xiàn)象，即該開關(guān)在合閘時(shí)，發(fā)出連續(xù)的跳合聲響，而后開關(guān)有時(shí)能合上，有時(shí)不能合上。運(yùn)行人員開出“開關(guān)跳躍”的缺陷通知單，局領(lǐng)導(dǎo)要求生技部門組織人員進(jìn)行消缺。

1.3原因分析

該該臺(tái)開關(guān)出現(xiàn)的現(xiàn)象，對(duì)其定性分析如下：根據(jù)缺陷通知單的內(nèi)容“開關(guān)跳躍”，對(duì)10KV10#開關(guān)的控制和保護(hù)回路進(jìn)行了測(cè)試和檢查，排除了“開關(guān)跳躍”的可能。若開關(guān)存在跳躍，首選線路存在永久性相間短路故障，再則控制開關(guān)的接點(diǎn)焊死或控制開關(guān)在合閘位置卡死，不能復(fù)位。這兩個(gè)條件都滿足的情況下“開關(guān)跳躍”才會(huì)出現(xiàn)。我們通過分析，這兩個(gè)條件都不具備，幫排除“開關(guān)跳躍”的可能性。再次對(duì)該開關(guān)進(jìn)行試驗(yàn)和檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異常，繼電保護(hù)人員再次對(duì)開關(guān)的控制和保護(hù)回路進(jìn)行檢查，也沒有發(fā)現(xiàn)問題。但該開關(guān)在恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，拒合現(xiàn)象仍然存在。

通過仔細(xì)分析現(xiàn)場(chǎng)情況，發(fā)現(xiàn)該故障可能與保護(hù)裝置動(dòng)作有關(guān)。因?yàn)樵陂_關(guān)拒合時(shí)，發(fā)現(xiàn)過流信號(hào)掉牌，但運(yùn)行人員認(rèn)為掉牌是因?yàn)殚_關(guān)柜（GG-1A）振動(dòng)較大引起的（以前發(fā)現(xiàn)過類似現(xiàn)象）。為此，繼保人員重新檢查控制和保護(hù)回路，終于發(fā)現(xiàn)了10#開關(guān)的過流保護(hù)沒有時(shí)限。過電流保護(hù)時(shí)間繼電器的延時(shí)閉合常開接點(diǎn)沒有接入回路，而把瞬動(dòng)常開接點(diǎn)接入了回路。正、誤電路如下圖1、2所示。

把時(shí)間繼電器接點(diǎn)改接后，開關(guān)恢復(fù)運(yùn)行，一切正常，拒合現(xiàn)象消失。

開關(guān)雖然恢復(fù)了運(yùn)行，但造成開關(guān)拒合的原因是什么呢？我們分析認(rèn)為應(yīng)該是開關(guān)合閘時(shí)的沖擊電流。在該臺(tái)開關(guān)剛投入運(yùn)行時(shí)，雖然過電流保護(hù)回路接線錯(cuò)誤，但由于該線路較短、負(fù)荷較小，合閘時(shí)的沖擊電流啟動(dòng)不了過電流保護(hù)裝置。但當(dāng)城關(guān)地區(qū)的負(fù)荷不斷增加，配變?nèi)萘坎粩嘣龃?，開關(guān)合閘時(shí)的沖擊電流也隨之增大，當(dāng)該電流增至能啟動(dòng)過流保護(hù)裝置時(shí)，開關(guān)在合閘時(shí)保護(hù)動(dòng)作，將開關(guān)跳開，出現(xiàn)開關(guān)拒合。但隨著運(yùn)行方式的改變，使合閘沖擊電流減小，開關(guān)又能合上閘。當(dāng)我們把回路改接后，定值雖然不能完全躲過合閘時(shí)的沖擊電流，但從時(shí)限上，保護(hù)裝置完全可以躲過該沖擊電流。

1.4吸取的教訓(xùn)

10KV10#開關(guān)的拒合現(xiàn)象，幾經(jīng)努力，終于得到解決，同時(shí)也從中得到深刻的教訓(xùn)。

1.4.1運(yùn)行人員素質(zhì)需進(jìn)一步提高，加強(qiáng)對(duì)問題的分析判斷能力，要做到匯報(bào)準(zhǔn)確。

1.4.2安裝驗(yàn)收把關(guān)要嚴(yán)。

1.4.3繼保人員在對(duì)裝置作整組試驗(yàn)時(shí)方法不當(dāng)，數(shù)次試驗(yàn)都沒有發(fā)現(xiàn)異常，工作不到位。

2城關(guān)110KV變電所主變差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)

2.1基本情況

城關(guān)110KV變電所是岳西縣的樞紐變電所。一期工程上20000KVA主變一臺(tái)，電壓等級(jí)為110KV/35KV/10KV，35KV側(cè)為單母線接線方式。10KV側(cè)為單母線分段帶旁路接線方式。為滿足負(fù)荷增長(zhǎng)的需要，于99年第四季度上二期工程，增加一臺(tái)主變，其容易為10000KVA。主變保護(hù)采用南京自動(dòng)化設(shè)備總廠生產(chǎn)的CST231型微機(jī)保護(hù)，35KV側(cè)單獨(dú)供一條線路運(yùn)行。

2.2事故現(xiàn)象及原因分析

二期工程竣工后，于2000年5月29日投入主變?cè)囘\(yùn)行。合上主變110KV側(cè)開關(guān)，主變空載運(yùn)行二十四小時(shí)無任何異常現(xiàn)象，再投入35KV側(cè)開關(guān)帶線路運(yùn)行時(shí)，主變差動(dòng)保護(hù)運(yùn)作。微機(jī)打印的事故報(bào)告顯示，B相差動(dòng)保護(hù)出口，動(dòng)作值0.81，大于整定值0.8。

根據(jù)運(yùn)行記錄，主變差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作時(shí)，其保護(hù)范圍內(nèi)未出現(xiàn)任何異常，經(jīng)初步分析為CT極性接錯(cuò)。經(jīng)檢查證實(shí)極性接反，改正后再次投入主變110KV側(cè)，35KV側(cè)開關(guān)試運(yùn)行（10KV側(cè)不投）。當(dāng)35KV側(cè)所帶負(fù)荷增加到約620KW時(shí)，差動(dòng)保護(hù)發(fā)出差流越限告警信號(hào)。該信號(hào)是延時(shí)5秒發(fā)出，表明回路存在較大不平衡電流，其值已大于0.2A的告警整定值，怎么會(huì)出現(xiàn)如此大的不平衡電流？在差動(dòng)保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行仔細(xì)測(cè)量和檢查，均未發(fā)現(xiàn)任何問題。因此，對(duì)不平衡電流進(jìn)行計(jì)算，如圖3所示：

篇6

一、概述

隨著微機(jī)繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用和變電站綜合自動(dòng)化水平的不斷提高，各種智能設(shè)備采集的模擬量、開關(guān)量、一次設(shè)備狀態(tài)量大大增加，運(yùn)行人員可以從中獲取更多的一、二次設(shè)備的實(shí)時(shí)信息。但是，由于目前的微機(jī)型二次設(shè)備考慮較多的是對(duì)以往設(shè)備功能的替代，導(dǎo)致這些設(shè)備基本上是獨(dú)立運(yùn)行，致使它們采集的大量信息白白流失，未能得到充分利用。

電網(wǎng)是一個(gè)不可分割的整體，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息進(jìn)行綜合利用，對(duì)保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義。近幾年，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，使綜合利用整個(gè)電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息成為可能。電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)就是綜合利用整個(gè)電網(wǎng)智能設(shè)備所采集的信息，自動(dòng)對(duì)信息進(jìn)行計(jì)算分析，并調(diào)整繼電保護(hù)的工作狀態(tài)，以確保電網(wǎng)運(yùn)行安全可靠的自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以實(shí)現(xiàn)以下主要功能。

1.實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自適應(yīng)。

2.實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜故障的準(zhǔn)確故障定位。

3.完成事故分析及事故恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策。

4.實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修。

5.對(duì)線路縱聯(lián)保護(hù)退出引起的系統(tǒng)穩(wěn)定問題進(jìn)行分析，并提供解決方案。

6.對(duì)系統(tǒng)中運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行可靠性分析。

7.自動(dòng)完成線路參數(shù)修正。

二、系統(tǒng)構(gòu)成

站在電網(wǎng)的角度，我們來分析電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)獲取信息的途徑。電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，可以從調(diào)度中心獲得；一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及輸送潮流，可以通過EMS系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲得；保護(hù)裝置的投退信息，由于必須通過調(diào)度下令，由現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行，因此可以從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得，并從變電站監(jiān)控系統(tǒng)得到執(zhí)行情況的驗(yàn)證；保護(hù)裝置故障及異常，可以從微機(jī)保護(hù)裝置獲得；電網(wǎng)故障信息，可以從微機(jī)保護(hù)及微機(jī)故障錄波器獲得。

通過以上分析，可以看出，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的信息資源是充分的。為了更好的利用信息資源，應(yīng)建立客戶/服務(wù)器體系的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，按此結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)分解成幾個(gè)部分，由客戶機(jī)和服務(wù)器協(xié)作來實(shí)現(xiàn)上述七種主要功能。這樣就可以實(shí)現(xiàn)最佳的資源分配及利用，減少網(wǎng)絡(luò)的通信負(fù)擔(dān)，提高系統(tǒng)運(yùn)行的總體性能。

客戶機(jī)設(shè)在變電站，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

1.管理與保護(hù)及故障錄波器的接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同廠家的保護(hù)及故障錄波器的數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換功能。在正常情況下巡檢保護(hù)的運(yùn)行狀態(tài)，接收保護(hù)的異常報(bào)告。在電網(wǎng)發(fā)生故障后接收保護(hù)和故障錄波器的事故報(bào)告。

2.管理與監(jiān)控系統(tǒng)主站的接口，查詢現(xiàn)場(chǎng)值班人員投退保護(hù)的操作。

3.管理與遠(yuǎn)動(dòng)主站的接口，將裝置異常、保護(hù)投退及其它關(guān)鍵信息通過遠(yuǎn)動(dòng)主站實(shí)時(shí)上送調(diào)度端。

4.執(zhí)行數(shù)據(jù)處理、篩選、分析功能。實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)采集數(shù)據(jù)正確性的初步分析，篩選出關(guān)鍵信息。

5.管理及修改保護(hù)定值。

6.向服務(wù)器發(fā)出應(yīng)用請(qǐng)求，并接收服務(wù)器反饋信息。

7.主動(dòng)或按服務(wù)器要求傳送事故報(bào)告，執(zhí)行服務(wù)器對(duì)指定保護(hù)和故障錄波器的查詢。

服務(wù)器設(shè)在調(diào)度端，可由一臺(tái)或多臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)組成，主要實(shí)現(xiàn)以下功能：

1.向客戶機(jī)發(fā)送指令，接收并回答客戶機(jī)的請(qǐng)求。

2.接收客戶機(jī)傳送的事故報(bào)告。

3.控制對(duì)EMS系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫(kù)的存取。獲得一次設(shè)備狀態(tài)、輸送潮流及客戶機(jī)通過遠(yuǎn)動(dòng)主站上送調(diào)度端的信息。

4.通過調(diào)度運(yùn)行管理信息系統(tǒng)獲得調(diào)度員對(duì)保護(hù)的投退命令、設(shè)備檢修計(jì)劃等信息。

5.與繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)交換保護(hù)配置、定值、服役時(shí)間、各種保護(hù)裝置的正動(dòng)率及異常率等信息，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的可靠性分析。

6.執(zhí)行故障計(jì)算程序、繼電保護(hù)定值綜合分析程序、事故分析程序、保護(hù)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)程序、穩(wěn)定分析程序等應(yīng)用軟件。

在實(shí)現(xiàn)了變電站綜合自動(dòng)化的廠站，客戶機(jī)可在保護(hù)工程師站的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能擴(kuò)充，并成為變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分。在沒有保護(hù)工程師站的廠站，可通過保護(hù)改造工程，建立變電站保護(hù)信息處理系統(tǒng)，使之成為客戶機(jī)。

由以上功能劃分可以看出，客戶機(jī)與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換量并不大，僅在電網(wǎng)發(fā)生故障后，由于與故障設(shè)備有關(guān)聯(lián)的廠站的客戶機(jī)需要向服務(wù)器傳送詳細(xì)的故障報(bào)告，才會(huì)出現(xiàn)較大的信息量。因此，客戶機(jī)和服務(wù)器之間的聯(lián)絡(luò)，在目前條件下，完全可以采用調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行異步通信。將來如有條件，建議盡量采用廣域網(wǎng)交換數(shù)據(jù)。

三、功能分析

1.實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自適應(yīng)。

電網(wǎng)繼電保護(hù)的整定計(jì)算十分復(fù)雜，由于傳統(tǒng)的繼電保護(hù)以預(yù)先整定、實(shí)時(shí)動(dòng)作為特征，保護(hù)定值必須適應(yīng)所有可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式的變化。假如一個(gè)變電站有15個(gè)元件，僅考慮本站檢修2個(gè)元件的組合方式就已經(jīng)達(dá)到100多個(gè)，而周圍系統(tǒng)機(jī)組停運(yùn)、500KV自耦變的檢修及系統(tǒng)開環(huán)對(duì)短路電流和分支系數(shù)的影響甚至可能比本站元件檢修還要大，它們均需做為組合方式加以考慮，這就使組合方式之多達(dá)到難以想像的數(shù)量。

為使預(yù)先整定的保護(hù)定值適應(yīng)所有可能出現(xiàn)的運(yùn)行方式的變化，必然出現(xiàn)以下問題：

A.縮短了保護(hù)范圍，延長(zhǎng)了保護(hù)動(dòng)作延時(shí)。

B.被迫退出某些受運(yùn)行方式變化影響較大的保護(hù)。如四段式的零序電流保護(hù)僅能無配合的使用其最后兩段。

C.可能還存在由于運(yùn)行方式考慮不周而出現(xiàn)失去配合。

D.被迫限制一次系統(tǒng)運(yùn)行方式。

電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以徹底改變這種局面。只要在調(diào)度端的服務(wù)器安裝故障計(jì)算及繼電保護(hù)定值綜合分析程序，依靠從EMS系統(tǒng)獲得的系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，就可以迅速準(zhǔn)確的判斷出當(dāng)前繼電保護(hù)裝置整定值的可靠性，如出現(xiàn)部分后備保護(hù)定值不配合時(shí)，根據(jù)從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得的線路縱聯(lián)保護(hù)及母差保護(hù)的投入情況，確定是否需要調(diào)整定值。如需要調(diào)整，可通過調(diào)度端服務(wù)器向變電站的客戶機(jī)下達(dá)指令，由客戶機(jī)動(dòng)態(tài)修改保護(hù)定值，從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的自適應(yīng)。以上所有計(jì)算分析工作，均依靠調(diào)度端服務(wù)器實(shí)時(shí)自動(dòng)完成，這樣，繼電保護(hù)整定值就無需預(yù)先考慮那些出現(xiàn)機(jī)率很小的組合方式，從而解決困擾繼電保護(hù)整定計(jì)算工作的不同運(yùn)行方式下可靠性與選擇性存在矛盾的問題。

目前，系統(tǒng)中運(yùn)行的保護(hù)裝置可分為三類：第一類為非微機(jī)型保護(hù)；第二類為具備多個(gè)定值區(qū)并可切換的微機(jī)保護(hù)，一般不具備遠(yuǎn)方改定值的功能；第三類為新型微機(jī)保護(hù)，具備遠(yuǎn)方改定值的功能。對(duì)非微機(jī)型保護(hù)，在調(diào)度端可以將其設(shè)置為不能自動(dòng)調(diào)整定值的保護(hù)，依靠周圍保護(hù)裝置的定值調(diào)整，實(shí)現(xiàn)與此類保護(hù)的配合。對(duì)第二類保護(hù)，可以事先設(shè)置多套整定值，調(diào)度端只是通過變電站客戶機(jī)，控制其在當(dāng)前運(yùn)行方式下采用那套整定值來實(shí)現(xiàn)定值的自適應(yīng)。

為提高可靠性，保護(hù)定值的自適應(yīng)可與調(diào)度系統(tǒng)的檢修申請(qǐng)相結(jié)合。當(dāng)電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得計(jì)劃?rùn)z修工作申請(qǐng)后，即通過計(jì)算分析，事先安排定值的調(diào)整，并做相應(yīng)的事故預(yù)想（如在檢修基礎(chǔ)上再發(fā)生故障時(shí)保護(hù)的配合關(guān)系計(jì)算），從而大大提高系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的效能和安全水平。

2.實(shí)現(xiàn)對(duì)各種復(fù)雜故障的準(zhǔn)確故障定位。

目前的保護(hù)和故障錄波器的故障測(cè)距算法，一般分為故障分析法和行波法兩類。其中行波法由于存在行波信號(hào)的提取和故障產(chǎn)生行波的不確定性等問題而難以在電力生產(chǎn)中得到較好的運(yùn)用。而故障分析法如果想要準(zhǔn)確進(jìn)行故障定位，必須得到故障前線路兩端綜合阻抗、相鄰線運(yùn)行方式、與相鄰線的互感等信息，很顯然，僅利用保護(hù)或故障錄波器自己采集的數(shù)據(jù)，很難實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的故障定位。另外，對(duì)于比較復(fù)雜的故障，比如跨線異名相故障，單端分析手段已經(jīng)無法正確判斷故障性質(zhì)和故障距離，因此，往往出現(xiàn)誤報(bào)。

我們知道，得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確，因此，通過電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以徹底解決這個(gè)問題。調(diào)度端數(shù)據(jù)庫(kù)中，已經(jīng)儲(chǔ)備了所有一次設(shè)備參數(shù)、線路平行距離、互感情況等信息，通過共享EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，可以獲得故障前系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。故障發(fā)生后，線路兩端變電站的客戶機(jī)可以從保護(hù)和故障錄波器搜集故障報(bào)告，上送到服務(wù)器。調(diào)度端服務(wù)器將以上信息綜合利用，通過比較簡(jiǎn)單的故障計(jì)算，就可確定故障性質(zhì)并實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的故障定位。

3.完成事故分析及事故恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策。

系統(tǒng)發(fā)生事故后，往往有可能伴隨著其它保護(hù)的誤動(dòng)作。傳統(tǒng)的事故分析由人完成，受經(jīng)驗(yàn)和水平的影響，易出現(xiàn)偏差。由于電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)搜集了故障前后系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和變電站保護(hù)和故錄的故障報(bào)告，可以綜合線路兩端保護(hù)動(dòng)作信息及同一端的其它保護(hù)動(dòng)作信息進(jìn)行模糊分析，并依靠保護(hù)和故錄的采樣數(shù)據(jù)精確計(jì)算，從而能夠迅速準(zhǔn)確的做出判斷，實(shí)現(xiàn)事故恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策。

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生較大的事故時(shí)，由于在較短時(shí)間內(nèi)跳閘線路較多，一般已經(jīng)超過了繼電保護(hù)能夠適應(yīng)的運(yùn)行方式，此時(shí)保護(hù)可能已經(jīng)處于無配合的狀態(tài)。此時(shí)進(jìn)行事故恢復(fù)，不僅需要考慮一次運(yùn)行方式的合理，還需要考慮保護(hù)是否能夠可靠并有選擇的切除故障。借助電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以分析當(dāng)前運(yùn)行方式下保護(hù)的靈敏度及配合關(guān)系，并通過遠(yuǎn)程改定值，完成繼電保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)事故運(yùn)行狀態(tài)的自適應(yīng)。

4.實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修。

根據(jù)以往的統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)存在缺陷、二次回路維護(hù)不良、廠家制造質(zhì)量不良往往是繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作的主要原因。由于微機(jī)型繼電保護(hù)裝置具有自檢及存儲(chǔ)故障報(bào)告的能力，因此，可以通過電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修。具體做法如下：

A.依靠微機(jī)保護(hù)的自檢功能，可以發(fā)現(xiàn)保護(hù)裝置內(nèi)部的硬件異常。變電站的客戶機(jī)搜集到保護(hù)的異常報(bào)告后，立即向相應(yīng)的調(diào)度端發(fā)出告警，從而使設(shè)備故障能夠得到及時(shí)處理，縮短保護(hù)裝置退出時(shí)間。

B.保護(hù)的開入量一般有開關(guān)輔助節(jié)點(diǎn)、通訊設(shè)備收信、合閘加速、啟動(dòng)重合閘、其他保護(hù)動(dòng)作等幾種，這些開入量對(duì)保護(hù)的可靠運(yùn)行起關(guān)鍵作用。變電站的客戶機(jī)可以監(jiān)視保護(hù)裝置的開關(guān)量變位報(bào)告。當(dāng)發(fā)現(xiàn)保護(hù)的開入量發(fā)生變位時(shí)，可以通過查詢變電站一次系統(tǒng)狀態(tài)以及其他保護(hù)和錄波器的動(dòng)作信息確定變位的正確性。這樣，就可以及早發(fā)現(xiàn)問題，預(yù)防一部分由設(shè)計(jì)缺陷或二次回路維護(hù)不良引起的誤動(dòng)作。

C.為防止由于PT、CT兩點(diǎn)接地、保護(hù)裝置交流輸入回路異常、采樣回路異常等引起保護(hù)誤動(dòng)作，可以由變電站的客戶機(jī)將保護(hù)啟動(dòng)以后的報(bào)告進(jìn)行分析，首先可以判斷取自同一CT的兩套保護(hù)采樣值是否一致，其次，可以判斷本站不同PT對(duì)同一故障的采樣值是否一致。另外，還可以將從保護(hù)故障報(bào)告中篩選出的故障電流基波穩(wěn)態(tài)值及相位等信息上傳到調(diào)度端，與線路對(duì)側(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以發(fā)現(xiàn)PT兩點(diǎn)接地等問題。

通過以上措施，可以加強(qiáng)狀態(tài)檢修，相應(yīng)延長(zhǎng)定期檢修周期，使保護(hù)裝置工作在最佳狀態(tài)。同時(shí)，還可以提高維護(hù)管理水平，減輕繼電保護(hù)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少因?yàn)槿藛T工作疏漏引起的誤動(dòng)作。

5.對(duì)線路縱聯(lián)保護(hù)退出引起的系統(tǒng)穩(wěn)定問題進(jìn)行分析，并提供解決方案。

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，系統(tǒng)穩(wěn)定問題日益突出。故障能否快速切除成為系統(tǒng)保持穩(wěn)定的首要條件，這就對(duì)線路縱聯(lián)保護(hù)的投入提出較高要求。但是，在目前情況下，由于通道或其它因素的影響，導(dǎo)致線路雙套縱聯(lián)保護(hù)退出時(shí)，只能斷開線路以保證系統(tǒng)穩(wěn)定和后備保護(hù)的配合。這種由于二次設(shè)備退出而影響一次設(shè)備運(yùn)行的狀況是我們所不愿意看到的。

借助電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，我們可以完成以下工作。

A.根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)校驗(yàn)保護(hù)的配合關(guān)系。

B.根據(jù)線路兩側(cè)定值確定不同點(diǎn)故障保護(hù)的切除時(shí)間。

C.根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前的運(yùn)行方式、輸送潮流、系統(tǒng)及機(jī)組的參數(shù)，結(jié)合故障切除時(shí)間，判斷線路不同點(diǎn)故障時(shí)系統(tǒng)能否保持穩(wěn)定。

D.判斷能否通過控制輸送潮流保持系統(tǒng)穩(wěn)定。

E.反推系統(tǒng)保持穩(wěn)定需要的故障切除時(shí)間。

F.通過遠(yuǎn)程改定值，保證系統(tǒng)穩(wěn)定及周圍系統(tǒng)后備保護(hù)的配合。

這樣，我們就可以大大減輕縱聯(lián)保護(hù)的退出給系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行帶來的影響，并提供縱聯(lián)保護(hù)的退出的整體解決方案。

6.對(duì)系統(tǒng)中運(yùn)行的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行可靠性分析。

通過與繼電保護(hù)管理信息系統(tǒng)交換保護(hù)配置、服役時(shí)間、各種保護(hù)裝置的正動(dòng)率及異常率等信息，電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)裝置的可靠性分析。特別是當(dāng)某種保護(hù)或保護(hù)信號(hào)傳輸裝置出現(xiàn)問題，并暫時(shí)無法解決時(shí)，通過將此類裝置的可靠性評(píng)價(jià)降低，減輕系統(tǒng)對(duì)此類保護(hù)的依賴，通過遠(yuǎn)程調(diào)整定值等手段，實(shí)現(xiàn)周圍系統(tǒng)保護(hù)的配合，防止因此類保護(hù)的拒動(dòng)而擴(kuò)大事故。

7.自動(dòng)完成線路參數(shù)修正。

由于征地的限制，新建線路往往與原有線路共用線路走廊，線路之間電磁感應(yīng)日益增大，造成新線路參數(shù)測(cè)試的不準(zhǔn)確以及原有線路參數(shù)的變化?，F(xiàn)在，依靠電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以將每次故障周圍系統(tǒng)保護(hù)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，利用線路兩端的故障電流、故障電壓，校核并修正線路參數(shù)，實(shí)現(xiàn)線路參數(shù)的自動(dòng)在線測(cè)量，從而提高繼電保護(hù)基礎(chǔ)參數(shù)的可靠性，保證系統(tǒng)安全。

四、實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的難點(diǎn)分析

1.管理問題

從技術(shù)上說，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟，無論是變電站客戶機(jī)對(duì)保護(hù)信息的搜集、信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸還是調(diào)度端服務(wù)器對(duì)EMS系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的讀取、故障及穩(wěn)定分析計(jì)算，都可以得到解決。主要的實(shí)施難度在于此系統(tǒng)需要綜合繼電保護(hù)、調(diào)度、方式、遠(yuǎn)動(dòng)、通信以及變電站綜合自動(dòng)化等各個(gè)專業(yè)的技術(shù)，并且涉及到控制運(yùn)行設(shè)備，其它專業(yè)一般不愿牽扯其中，因此只有解決好管理問題，才可能順利實(shí)施。例如，目前變電站客戶機(jī)對(duì)信息的搜集，完全可以也應(yīng)該納入到變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，但是，由于管理界面的劃分，有些運(yùn)行單位希望保護(hù)專業(yè)獨(dú)立組網(wǎng)搜集信息，這樣就造成資源的分割和浪費(fèi)，不利于今后對(duì)系統(tǒng)的擴(kuò)展。為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，希望在將來的保護(hù)設(shè)計(jì)導(dǎo)則中，對(duì)此類問題統(tǒng)一予以規(guī)范。

2.安全性問題

由于電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的功能強(qiáng)大，并且可以控制運(yùn)行設(shè)備，與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行息息相關(guān)，因此在設(shè)計(jì)之初，就必須對(duì)系統(tǒng)的安全性問題給予足夠重視?？梢哉f，安全性解決的好壞，將是本系統(tǒng)能否運(yùn)用的關(guān)鍵。初步設(shè)想，調(diào)度端服務(wù)器必須采用雙機(jī)熱備用方式保證硬件安全；通過遠(yuǎn)方修改保護(hù)定值時(shí)，客戶機(jī)必須通過加密的數(shù)字簽名核實(shí)調(diào)度端傳送定值的可信度，并通過校驗(yàn)碼及數(shù)據(jù)回送保證定值的可靠性。并且，當(dāng)客戶機(jī)向保護(hù)傳送定值時(shí)，必須不能影響保護(hù)的正常性能。在這方面，還需要做大量的工作。

3.規(guī)約問題

篇7

繼電保護(hù)對(duì)于維護(hù)電力系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的安全性具有非常重要的作用，同時(shí)還可以有效的減少或是避免外界因素對(duì)裝置所帶來的干擾，確保了裝置的安全，而且通過繼電保護(hù)裝置，可以在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中實(shí)現(xiàn)有效的防范監(jiān)測(cè)，確保了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

1.2投資較少，安裝便捷

繼電保護(hù)裝置由于自身重量較小，裝置小巧，易于安裝，所以在電力行業(yè)施工過程中，有效的減少了所占據(jù)的空間，為施工的順利進(jìn)行創(chuàng)造了良好的條件。同時(shí)在安裝過程中也有效的提高了操作的效率，減少了成本的投入，只需按照電氣圖紙安裝人員即可完成繼電裝置的安裝工作。

1.3檢測(cè)故障及防范

電力系統(tǒng)上安裝繼電保護(hù)裝置后，一旦系統(tǒng)中有設(shè)備或是元器件發(fā)生故障，則繼電保護(hù)裝置則會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警，提醒值班人員進(jìn)行處理。同時(shí)在發(fā)生故障的第一時(shí)間內(nèi)，繼電保護(hù)裝置還會(huì)向斷路器發(fā)出跳閘等指令，對(duì)故障線路進(jìn)行及時(shí)切斷，有效的保障了正常線路的運(yùn)行，減少了故障所給設(shè)備及元器件所還來的損失，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中具有較高的故障防范能力，具有不可替代性。

2繼電保護(hù)故障處理的原則

2.1處理繼電保護(hù)故障時(shí)要保持正確、冷靜的態(tài)度。

電力系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)等設(shè)備在運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)裝置的連接片要根據(jù)運(yùn)行方式的變化而進(jìn)行相應(yīng)的投、退處理。在進(jìn)行這兩項(xiàng)處理時(shí)要求工作人員同時(shí)進(jìn)行，而且要經(jīng)過細(xì)致的辨別清楚后，才能夠操作。而且對(duì)于跳閘回路的連接片來說，只有相應(yīng)的開關(guān)在運(yùn)行的過程中才能夠投入。

2.2能夠根據(jù)信號(hào)狀態(tài)準(zhǔn)確判斷故障發(fā)生點(diǎn)。

在繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)中出現(xiàn)的光子牌信號(hào)、事件記錄以及故障錄波器所采集到的圖形、繼電保護(hù)裝置的燈光信號(hào)或者其他信號(hào)等都是對(duì)繼電保護(hù)的故障進(jìn)行處理的基礎(chǔ)依據(jù)。所以，在對(duì)繼電保護(hù)的故障進(jìn)行處理之前，要對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析，判斷出信號(hào)處的故障和真?zhèn)巍?/p>

2.3對(duì)人為故障要給以緊急處理。

在繼電保護(hù)裝置對(duì)故障進(jìn)行處理時(shí)，人為故障的處理具有較大的難度，也是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。在繼電保護(hù)裝置處理故障過程中，根據(jù)其所提供的故障信息無法找到導(dǎo)致故障發(fā)生的原因時(shí)，或者當(dāng)斷路器動(dòng)作后沒有發(fā)生預(yù)警信號(hào)時(shí)，這時(shí)無法判斷出導(dǎo)致故障的原因是人為因素還是設(shè)備、裝置自身的故障，所以給處理帶來了較大的難度。再加之繼電保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)中，部分運(yùn)行人員由于專業(yè)技能水平不高，工作缺乏責(zé)任心，對(duì)故障不重視，不能及時(shí)對(duì)存在的故障進(jìn)行處理，操作過程中也極易發(fā)生誤碰等情況，從而導(dǎo)致人為故障增加。這就需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人為故障進(jìn)行如實(shí)反映，這樣對(duì)于能夠?yàn)楣ぷ魅藛T進(jìn)行故障處理提供必要的依據(jù)。而且對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)這類人為故障的原因及處理方式也要進(jìn)行如實(shí)的記錄，確保類似故障不再發(fā)生。

3差動(dòng)保護(hù)二次回路檢修方法

3.1負(fù)荷檢修

一旦負(fù)荷過大時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致電流互感器處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，這樣會(huì)導(dǎo)致電流互感器的使用壽命降低，所以需要利用差動(dòng)保護(hù)來對(duì)負(fù)荷進(jìn)行嚴(yán)格控制，根據(jù)實(shí)際的需要，來適當(dāng)?shù)膶?duì)電流互感器的勵(lì)磁電流進(jìn)行降低，通過對(duì)電纜的電阻及選擇弱電控制用電流互感器等來降低二次負(fù)荷，同時(shí)還要對(duì)互感器的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行定期檢查。

3.2質(zhì)量檢修

目前電流互感器的種類較多，市場(chǎng)上的產(chǎn)品較為多樣化，這樣就需要在實(shí)際購(gòu)買過程中需要選擇與系統(tǒng)保護(hù)方式相適應(yīng)的電流互感器。在差動(dòng)保護(hù)過程中，當(dāng)繼電保護(hù)裝置的測(cè)電流過大時(shí)，則需要選擇帶小氣隙的電流互感器，由于該種類的電流互感器的鐵芯剩磁小，有利于差動(dòng)保護(hù)裝置性能的提升，而且其勵(lì)磁電流也較小，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)失衡電流的有效控制。

3.3電流檢修

在差動(dòng)保護(hù)實(shí)施過程中，電流互感器作為差動(dòng)保護(hù)效果的重要元件，所以需要對(duì)互感器的使用型號(hào)進(jìn)行科學(xué)的選擇，通常D級(jí)電流互感器最為適合進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)電流經(jīng)過差動(dòng)保護(hù)裝置的穩(wěn)態(tài)短路電流時(shí)，一旦電流達(dá)到最大值，則需要有效的控制好差動(dòng)保護(hù)回路的二次負(fù)荷，使其誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。

篇8

目前，繼電保護(hù)裝置的配置有很多，但大部分繼電保護(hù)裝置是用于保護(hù)功能，在數(shù)據(jù)共享和分析處理方面應(yīng)用比較少，導(dǎo)致當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，沒有有效的技術(shù)手段進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作情況、故障數(shù)據(jù)信息上報(bào)控制中心，需要變電運(yùn)行的工作人員口頭上報(bào)數(shù)據(jù)信息，然后進(jìn)行故障分析處理。為改善這種現(xiàn)狀，可以建立繼電保護(hù)及故障信息管理成系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在不影響繼電保護(hù)裝置、故障處理裝置等設(shè)備正常運(yùn)行的情況，形成條理化的報(bào)文，將電網(wǎng)運(yùn)行狀況及故障數(shù)據(jù)信息傳遞給調(diào)度終端。繼電保護(hù)裝置和故障信息的實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)，匯總出來的數(shù)據(jù)信息對(duì)電網(wǎng)的深入研究有十分重要的作用。繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)能幫助電力運(yùn)行管理部門掌握繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況和電力系統(tǒng)故障的演變情況，同時(shí)還能對(duì)故障的保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行綜合分析，這極大地提高了故障分析能力和事故處理能力，為快速恢復(fù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。在電力調(diào)度終端，還能利用該系統(tǒng)對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行管理，對(duì)故障信息進(jìn)行綜合分析、處理，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行管理，繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)為分析故障原因、查找故障點(diǎn)、繼電保護(hù)裝置動(dòng)作行為分析等提供了重要的依據(jù)，為電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。

2繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能

繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)是由主站和多個(gè)子站系統(tǒng)組成的，其中子站系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)繼電保護(hù)裝置、安全自動(dòng)裝置、故障處理裝置等進(jìn)行監(jiān)視、匯總，并將這些裝置的運(yùn)行狀態(tài)、故障信息、動(dòng)作保護(hù)等信息收集傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)中；主站系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)將子站系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)信息分配到相應(yīng)的功能模塊進(jìn)行處理，并將這些信息提交到相應(yīng)的高級(jí)應(yīng)用模塊中。繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)主要具有以下功能：對(duì)電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備、錄波設(shè)備等進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制；對(duì)運(yùn)行異常的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)；自動(dòng)分析電網(wǎng)系統(tǒng)的故障，并準(zhǔn)確、快速地找出故障區(qū)域和故障點(diǎn)；對(duì)繼電保護(hù)動(dòng)作進(jìn)行分析；實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)管理的網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

3繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

根據(jù)繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的特點(diǎn)，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循以下原則：標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化設(shè)計(jì)原則，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)過程中要采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，從而與其他系統(tǒng)進(jìn)行良好的接口，確保系統(tǒng)的開放性；分層分布式設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要以子站系統(tǒng)為中心，利用通信網(wǎng)絡(luò)將本地監(jiān)控、主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)連接起來，為有利于新功能的擴(kuò)展，軟件系統(tǒng)要采用模塊化結(jié)構(gòu)。

4繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)子站的建立

4.1子站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)

子站系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要包括以下五點(diǎn)：

4.1.1故障數(shù)據(jù)緩沖處理：在子站系統(tǒng)內(nèi)部配置具有集成數(shù)據(jù)庫(kù)的應(yīng)用的處理系統(tǒng)，使得子站系統(tǒng)具有故障數(shù)據(jù)緩沖處理能力，從而提高繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的可靠性。

4.1.2故障信息預(yù)處理：子站系統(tǒng)能對(duì)相關(guān)故障信息進(jìn)行過濾故障信息等預(yù)處理，這樣不僅能降低主站系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)信息的壓力，還能提高系統(tǒng)處理信息的效率。

4.1.3匯總、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息：子站系統(tǒng)能將繼電保護(hù)裝置、故障處理裝置等二次設(shè)備和主站系統(tǒng)連接起來，能在節(jié)省通信資源的條件下，將各種數(shù)據(jù)信息匯總并轉(zhuǎn)發(fā)到主站系統(tǒng)。

4.1.4遠(yuǎn)程維護(hù)功能：在條件允許的情況下，子站系統(tǒng)能進(jìn)行遠(yuǎn)程維護(hù)，為無人看守的變電站子系統(tǒng)運(yùn)行管理帶來極大的方便。

4.1.5自檢及就地功能：子站系統(tǒng)能利用自檢功能產(chǎn)生自檢報(bào)告，同時(shí)將自檢報(bào)告轉(zhuǎn)發(fā)到主站系統(tǒng)中；用戶可以通過子站后臺(tái)、計(jì)算機(jī)、站內(nèi)監(jiān)控后臺(tái)等方式和子站系統(tǒng)的維護(hù)接口連接，對(duì)子站系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)維護(hù)。

4.2子站系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的子站系統(tǒng)軟件主要由端口處理線程、主處理進(jìn)程、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)三部分構(gòu)成。當(dāng)子站系統(tǒng)啟動(dòng)后，主處理進(jìn)程能根據(jù)系統(tǒng)的配置，自動(dòng)啟動(dòng)端口處理線程，系統(tǒng)的通信端口會(huì)和端口處理線程對(duì)應(yīng)起來，端口處理進(jìn)程會(huì)根據(jù)自身的配置對(duì)相應(yīng)的通信端口進(jìn)行確認(rèn)，并配置規(guī)約處理程序。主處理進(jìn)程是子站軟件系統(tǒng)復(fù)位啟動(dòng)時(shí)，最重要的入口程序之一，主要功能是根據(jù)系統(tǒng)配置自動(dòng)啟動(dòng)，對(duì)端口處理進(jìn)程進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)端口處理進(jìn)程、事件處理器、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之間的異步通信，完成信息中轉(zhuǎn)。端口處理線程匯總的數(shù)據(jù)信息會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而實(shí)現(xiàn)故障信息的處理和共享，保證繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)能高效、可靠地進(jìn)行信息處理，子站數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)配置有大容量的故障信息處理功能和數(shù)據(jù)存檔功能。

5繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)主站系統(tǒng)的建立

繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的主站系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、主站數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)和故障分析子系統(tǒng)三部分組成，下面分別對(duì)這三部分進(jìn)行分析：

5.1數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)包括對(duì)主站運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視及對(duì)圖像、網(wǎng)絡(luò)等進(jìn)行管理，數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要由圖形處理系統(tǒng)和圖形運(yùn)行系統(tǒng)兩個(gè)子模塊組成，圖形處理系統(tǒng)能通過界面的繪圖工具生成電氣主接線圖、電力系統(tǒng)區(qū)位分布圖；圖形運(yùn)行系統(tǒng)能查看各主站接線圖顯示的故障點(diǎn)，并結(jié)合故障信息數(shù)據(jù)控制圖形系統(tǒng)的運(yùn)行，數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要用于微機(jī)繼電保護(hù)動(dòng)作情況，對(duì)故障過程進(jìn)行重演及統(tǒng)計(jì)歷史故障信息。

5.2主站數(shù)據(jù)庫(kù)

主站數(shù)據(jù)庫(kù)主要是對(duì)繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)模型、版本應(yīng)用模塊等進(jìn)行統(tǒng)一管理，同時(shí)提供維護(hù)、生成、修改功能。主站數(shù)據(jù)庫(kù)由靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、歷史數(shù)據(jù)庫(kù)等幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成，其中靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)儲(chǔ)存的信息大多為固定的數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)多儲(chǔ)存動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)信息，歷史數(shù)據(jù)庫(kù)主要為了保護(hù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的運(yùn)作效率，為主站系統(tǒng)的維護(hù)提供方便。

5.3統(tǒng)計(jì)和故障分析

子系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)和故障分析子系統(tǒng)主要包括故障錄波報(bào)文、故障測(cè)距報(bào)文等兩個(gè)模塊，故障錄波報(bào)文是以COMTRADE格式生成的，故障錄波信息數(shù)據(jù)分析是在故障錄波器生成的故障信息報(bào)文上進(jìn)行，能對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的故障信息進(jìn)行分析，在故障狀態(tài)下，能實(shí)現(xiàn)故障信息實(shí)時(shí)分析、故障信息網(wǎng)頁(yè)生成、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等功能，同時(shí)還能對(duì)主站系統(tǒng)進(jìn)行日常繼電保護(hù)管理、定值校驗(yàn)、保護(hù)整定計(jì)算、故障數(shù)據(jù)分析、故障距離測(cè)定等應(yīng)用。

篇9

一、繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。

建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無到有，在大約10年的時(shí)間里走過了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過的道路。50年代，我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

自50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。其中天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動(dòng)化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運(yùn)行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國(guó)外進(jìn)口的時(shí)代。

在此期間，從70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。在這方面南京電力自動(dòng)化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護(hù)起了重要作用［3］，天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)也在多條220kV和500kV線路上運(yùn)行。

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［4］，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用。華中理工大學(xué)、東南大學(xué)、華北電力學(xué)院、西安交通大學(xué)、天津大學(xué)、上海交通大學(xué)、重慶大學(xué)和南京電力自動(dòng)化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原華北電力學(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［5］，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，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(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)也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運(yùn)行。南京電力自動(dòng)化研究院研制的微機(jī)線路保護(hù)裝置也于1991年通過鑒定。天津大學(xué)與南京電力自動(dòng)化設(shè)備廠合作研制的微機(jī)相電壓補(bǔ)償式方向高頻保護(hù)，西安交通大學(xué)與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護(hù)也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(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?？梢哉f從90年代開始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。

二、繼電保護(hù)的未來發(fā)展

繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢(shì)是向計(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)通信一體化發(fā)展。

1計(jì)算機(jī)化

隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世，不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學(xué)研制的微機(jī)保護(hù)也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機(jī)核心部分為基礎(chǔ)的32位微機(jī)保護(hù)。

南京電力自動(dòng)化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護(hù)硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機(jī)主設(shè)備保護(hù)的硬件也經(jīng)過了多次改進(jìn)和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機(jī)線路保護(hù)，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測(cè)量一體化微機(jī)裝置，目前已與珠海晉電自動(dòng)化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個(gè)模塊就是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因?yàn)榫仁蹵/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時(shí)在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機(jī)芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計(jì)算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲(chǔ)器管理功能、存儲(chǔ)器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點(diǎn)數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，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，與其它保護(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。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。在計(jì)算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個(gè)設(shè)想是不現(xiàn)實(shí)的?，F(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)容量大大超過了當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)作成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機(jī)保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機(jī)加以改造作成的繼電保護(hù)裝置。這種裝置的優(yōu)點(diǎn)有：(1)具有486PC機(jī)的全部功能，能滿足對(duì)當(dāng)前和未來微機(jī)保護(hù)的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機(jī)保護(hù)裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強(qiáng)，可運(yùn)行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對(duì)于不同的保護(hù)可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴(kuò)展。

繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。

2網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段。國(guó)外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實(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)條件下是完全可能的。

對(duì)于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實(shí)現(xiàn)保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過很長(zhǎng)的時(shí)間，也取得了一定的成果，但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息，只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點(diǎn)。

對(duì)于某些保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護(hù)的可靠性。天津大學(xué)1993年針對(duì)未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護(hù)的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)分散成若干個(gè)(與被保護(hù)母線的回路數(shù)相同)母線保護(hù)單元，分散裝設(shè)在各回路保護(hù)屏上，各保護(hù)單元用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個(gè)保護(hù)單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護(hù)單元，各保護(hù)單元根據(jù)本回路的電流量和從計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進(jìn)行母線差動(dòng)保護(hù)的計(jì)算，如果計(jì)算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時(shí)，各保護(hù)單元都計(jì)算為外部故障均不動(dòng)作。這種用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的分布式母線保護(hù)原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護(hù)原理有較高的可靠性。因?yàn)槿绻粋€(gè)保護(hù)單元受到干擾或計(jì)算錯(cuò)誤而誤動(dòng)時(shí)，只能錯(cuò)誤地跳開本回路，不會(huì)造成使母線整個(gè)被切除的惡性事故，這對(duì)于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

3保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化

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)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，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)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(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。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗(yàn)階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護(hù)裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護(hù)設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號(hào)輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，一方面用作保護(hù)的計(jì)算判斷；另一方面作為測(cè)量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對(duì)被保護(hù)設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學(xué)提出了保護(hù)、控制、測(cè)量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個(gè)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

4智能化

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進(jìn)行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護(hù)的研究，已取得初步成果［8］?？梢灶A(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

三、結(jié)束語(yǔ)

建國(guó)以來，我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)為：計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動(dòng)的廣闊天地。

參考文獻(xiàn)

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5楊奇遜.微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1988

篇10

1.2繼電保護(hù)對(duì)于光纖通道延遲的要求對(duì)于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)來說，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于繼電保護(hù)動(dòng)作發(fā)生的具體時(shí)間有一定的要求。繼電保護(hù)的“四性”給出了各種保護(hù)方案中傳遞信息的最大允許時(shí)間，其中縱聯(lián)保護(hù)對(duì)故障發(fā)生時(shí)的位置判斷只與電氣信號(hào)的值有關(guān)，時(shí)間長(zhǎng)短與光纖通道的延遲無關(guān)。但在對(duì)故障發(fā)生地點(diǎn)的判斷上是基于本側(cè)的電氣信息進(jìn)行分析的，當(dāng)?shù)贸龉收习l(fā)生在本側(cè)時(shí)還要分析故障的方向。其次，縱聯(lián)保護(hù)是根據(jù)相關(guān)的信息來分析故障發(fā)生在對(duì)側(cè)的方向，只有保障兩條分析都在同一方向時(shí)，才能確定故障發(fā)生的區(qū)域。由此可見，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)時(shí)間就縱聯(lián)保護(hù)來說是有疊加現(xiàn)象的。而就縱差保護(hù)來說，光纖延遲對(duì)繼電保護(hù)的相應(yīng)時(shí)間也分為兩個(gè)因素。一方面，在繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)電氣信息進(jìn)行分析和計(jì)算的過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電流并不等于兩側(cè)電流的總和時(shí)，實(shí)際上接收到的是對(duì)邊電流與同一時(shí)刻本側(cè)電流的和。另一方面，在本側(cè)發(fā)生保護(hù)動(dòng)作前，不僅需要本側(cè)的差動(dòng)數(shù)據(jù)滿足，更需要對(duì)側(cè)的數(shù)據(jù)保障，以避免突然斷線引起的錯(cuò)誤動(dòng)作，從而影響電力系統(tǒng)運(yùn)行。

1.3專用光纖通信方式對(duì)于電力系統(tǒng)來說，利用光纖通信需要為繼電保護(hù)裝置敷設(shè)專用的光纖通道，并且在此通道中只允許傳輸繼電保護(hù)信息。因光的收、發(fā)接口工作距離限制和敷設(shè)的光纜成本的限制，用于繼電保護(hù)裝置的通信距離通常在100km以內(nèi)。專用通道由光纜中斷箱直接接入繼電保護(hù)設(shè)備的光收發(fā)口，省去了復(fù)雜的中間環(huán)節(jié)，不需要其他的專業(yè)設(shè)備，就能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、可靠的信息傳輸，管理起來也比較方便，因此被逐漸運(yùn)用到了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中。

2光纖通信通道異常對(duì)機(jī)電保護(hù)的影響

2.1線路交互錯(cuò)位影響在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)光纖線路非致命性的故障時(shí)，線路自身?yè)碛泄δ苣軌蜻M(jìn)行自動(dòng)檢查與修復(fù)，這也就是常說的可自愈網(wǎng)絡(luò)。通過線路交互錯(cuò)位的方式，當(dāng)系統(tǒng)的主線路出現(xiàn)了故障需要進(jìn)行及時(shí)檢修時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)把負(fù)荷調(diào)整到備用的線路上，再通過備用的線路將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，等到主線路的故障得到修復(fù)并調(diào)整至原來的狀態(tài)后即可恢復(fù)。

2.2M線路時(shí)限參數(shù)選擇影響在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，輸送線路或者相應(yīng)中斷的異常運(yùn)行很可能給SDH輸送網(wǎng)絡(luò)造成影響。通常，這種影響主要表現(xiàn)在線路交互錯(cuò)位、線路錯(cuò)誤率變高兩個(gè)層面，而如果不及時(shí)針對(duì)存在的異常進(jìn)行處理，很有可能導(dǎo)致整個(gè)線路無法正常運(yùn)行。由上述可知，SDH輸送網(wǎng)絡(luò)相較于傳統(tǒng)的相比擁有無法超越的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際的運(yùn)用過程中，不能完全按照該種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的PDH分支線路輸出信號(hào)來調(diào)整時(shí)限。因分支線路中一旦出現(xiàn)VC信號(hào)極易導(dǎo)致輸出信號(hào)過大波動(dòng)而難以精準(zhǔn)對(duì)故障進(jìn)行定位，其實(shí)，進(jìn)行時(shí)限調(diào)整的目的就是為了將即時(shí)網(wǎng)絡(luò)時(shí)間信息與數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一傳送至分支線路中。具體可參考圖1所示。就我國(guó)目前的形式來看，繼電保護(hù)裝置就是為了實(shí)現(xiàn)線路進(jìn)出信息的一致性，一般通過在PHD分支線路上附上實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于這種情況，線路出口與入口上起到保護(hù)作用的PCM需要保持一致的高度，否則將會(huì)影響到保護(hù)裝置的正常使用。為了保證線路保護(hù)時(shí)限的一致性，通過更改時(shí)間記錄、校正記錄信息以及更正系統(tǒng)時(shí)間等方式來進(jìn)行操作，保證線路兩端的響應(yīng)一直。更改事件記錄的方式需要通過限流信息時(shí)差和線路兩端時(shí)間記錄時(shí)差的對(duì)比，并根據(jù)對(duì)比的結(jié)果進(jìn)行分析，以修正輔助裝置的操作時(shí)間。

2.3誤碼產(chǎn)生的影響相較于電力線路或者微波通道來說，光纖通信通道不僅傳輸?shù)馁|(zhì)量高、誤碼率低，且頻帶寬、傳輸信息的容量較大、抗電磁干擾能力強(qiáng)。事實(shí)上，光纖通信通道技術(shù)也會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作或者其他原因影響下，有一定的誤碼情況。包括各種噪聲源的印象、色散引起的碼間干擾、定位抖動(dòng)產(chǎn)生的誤碼以及復(fù)用器、較差連接設(shè)備等設(shè)備都有可能引起誤碼。而具體來說，通道對(duì)于保護(hù)判據(jù)產(chǎn)生的影響有三個(gè)方面。第一，誤碼會(huì)導(dǎo)致報(bào)文內(nèi)容或CRC校驗(yàn)值的某一個(gè)值發(fā)生錯(cuò)誤，最終導(dǎo)致報(bào)文不能通過校驗(yàn)。第二，誤碼可能使得報(bào)文頭或尾部的某一個(gè)值發(fā)生錯(cuò)誤，對(duì)報(bào)文的完整性進(jìn)行破壞，導(dǎo)致通信控制芯片出現(xiàn)“報(bào)文出錯(cuò)”現(xiàn)象。此外，一般來說報(bào)文的比特位數(shù)應(yīng)是8的整數(shù)倍，如果出現(xiàn)通道滑碼，可能導(dǎo)致比特位數(shù)的增加或者丟失，從而導(dǎo)致通信控制芯片出現(xiàn)“非完整報(bào)文”的現(xiàn)象。在電力系統(tǒng)的縱差保護(hù)中，一旦檢測(cè)出非完整報(bào)文等問題，則必須重新對(duì)通道時(shí)延進(jìn)行檢測(cè)，以保證兩側(cè)裝置采集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步。一方面對(duì)于單個(gè)的隨機(jī)誤碼而言，因其可能影響報(bào)文的完整性，從而使得線路的縱差保護(hù)沒有發(fā)生變化，也需要重新啟動(dòng)新的同步過程。另一方面，線路的縱聯(lián)距離與方向保護(hù)則需要交換數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)只需要允許信號(hào)而不會(huì)有通道時(shí)延一致上的要求，且不必要同步兩側(cè)裝置的采樣時(shí)刻。誤碼可能對(duì)當(dāng)前的通信報(bào)文正確性產(chǎn)生了一定的影響，但也不會(huì)影響后續(xù)通信報(bào)文的使用。