時間：2023-01-02 01:10:15
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇繼電保護(hù)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
論文摘要：介紹了光纖通道的特點和工作原理，以及目前在電力光纖網(wǎng)絡(luò)中光纖保護(hù)裝置與光纖通道的連接方式和主要特點，討論了光纖保護(hù)在實際應(yīng)用中可能遇到的問題及其解決辦法。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展，在縱聯(lián)保護(hù)通道的使用上，已經(jīng)由原來的單一的載波通道變?yōu)楝F(xiàn)在的載波、微波、光纖等多種通道方式。由于光纖通道所具有的先天優(yōu)勢，使它與繼電保護(hù)的結(jié)合，在電網(wǎng)中會得到越來越廣泛的應(yīng)用。
1光纖通道作為縱聯(lián)保護(hù)通道的優(yōu)勢
光纖通道首先在通信技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，它是基于用光導(dǎo)纖維作為傳輸介質(zhì)的一種通信手段。光纖通道相對于其他傳統(tǒng)通道（如：電纜、微波等）具有如下特點：
1.1傳輸質(zhì)量高，誤碼率低，一般在10-10以下。這種特點使得光纖通道很容易滿足繼電保護(hù)對通道所要求的"透明度"。即發(fā)端保護(hù)裝置發(fā)送的信息，經(jīng)通道傳輸后到達(dá)收端，使收端保護(hù)裝置所看到的信息與發(fā)端原始發(fā)送信息完全一致，沒有增加或減少任何細(xì)節(jié)。
1.2光的頻率高，所以頻帶寬，傳輸?shù)男畔⒘看蟆＿@樣可以使線路兩端保護(hù)裝置盡可能多的交換信息，從而可以大大加強(qiáng)繼電保護(hù)動作的正確性和可靠性。
1.3抗干擾能力強(qiáng)。由于光信號的特點，可以有效的防止雷電、系統(tǒng)故障時產(chǎn)生的電磁方面的干擾，因此，光纖通道最適合應(yīng)用于繼電保護(hù)通道。
以上光纖通道的三個特點，是繼電保護(hù)所采用的常規(guī)通道形式所無法比擬的。在通道選擇上應(yīng)為首選。但是由于光纜的特點，抗外力破壞能力較差，當(dāng)采用直埋或空中架設(shè)時，易于受到外力破壞，造成機(jī)械損傷。若采用OPGW，則可以有效的防止類似事件的發(fā)生。
2光纖通道與光纖保護(hù)裝置的配合方式
目前，縱聯(lián)保護(hù)采用光纖通道的方式，得到了越來越廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)場運行設(shè)備中，主要有以下幾種方式：
2.1專用光纖保護(hù)：
光纖與縱聯(lián)保護(hù)（如：WXB-11C、LFP-901A）配合構(gòu)成專用光纖縱聯(lián)保護(hù)。采用允許式，在光纖通道上傳輸允許信號和直跳信號。此種方式，需要專用光纖接口（如：FOX-40），使用單獨的專用光芯。優(yōu)點是：避免了與其他裝置的聯(lián)系（包括通信專業(yè)的設(shè)備），減少了信號的傳輸環(huán)節(jié)，增加了使用的可靠性。缺點是：光芯利用率降低（與復(fù)用比較），保護(hù)人員維護(hù)通道設(shè)備沒有優(yōu)勢。而且，在帶路操作時，需進(jìn)行本路保護(hù)與帶路保護(hù)光芯的切換，操作不便，而且光接頭經(jīng)多次的拔插，易造成損壞。
2.2復(fù)用光纖保護(hù)：
光纖與縱聯(lián)保護(hù)（如：7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保護(hù)）配合構(gòu)成復(fù)用光纖縱聯(lián)保護(hù)。采用允許式，保護(hù)裝置發(fā)出的允許信號和直跳信號需要經(jīng)音頻接口傳送給復(fù)用設(shè)備，然后經(jīng)復(fù)用設(shè)備上光纖通道。優(yōu)點是：接線簡單，利于運行維護(hù)。帶路進(jìn)行電信號切換，利于實施。提高了光芯的利用率。缺點是：中間環(huán)節(jié)增加，而且?guī)非袚Q設(shè)備在通信室，不利于運行人員巡視檢查，通信設(shè)備有問題要影響保護(hù)裝置的運行。
2.3光纖縱聯(lián)電流差動保護(hù)：
光纖電流差動保護(hù)是在電流差動保護(hù)的基礎(chǔ)上演化而來的，基本保護(hù)原理也是基于克希霍夫基本電流定律，它能夠理想地使保護(hù)實現(xiàn)單元化，原理簡單，不受運行方式變化的影響，而且由于兩側(cè)的保護(hù)裝置沒有電聯(lián)系，提高了運行的可靠性。目前電流差動保護(hù)在電力系統(tǒng)的主變壓器、線路和母線上大量使用，其靈敏度高、動作簡單可靠快速、能適應(yīng)電力系統(tǒng)震蕩、非全相運行等優(yōu)點是其他保護(hù)形式所無法比擬的。光纖電流差動保護(hù)在繼承了電流差動保護(hù)的這些優(yōu)點的同時，以其可靠穩(wěn)定的光纖傳輸通道保證了傳送電流的幅值和相位正確可靠地傳送到對側(cè)。時間同步和誤碼校驗問題是光纖電流差動保護(hù)面臨的主要技術(shù)問題。在復(fù)用通道的光纖保護(hù)上，保護(hù)與復(fù)用裝置時間同步的問題對于光纖電流差動保護(hù)的正確運行起到關(guān)鍵的作用，因此目前光纖差動電流保護(hù)都采用主從方式，以保證時鐘的同步；由于目前光纖均采用64Kbit數(shù)字通道，電流差動保護(hù)通道中既要傳送電流的幅值，又要傳送時間同步信號，通道資源緊張，要求數(shù)據(jù)的誤碼校驗位不能過長，這樣就影響了誤碼校驗的精度。目前部分廠家推出的2Mbit數(shù)字接口的光纖電流差動保護(hù)能很好地解決誤碼校驗精度的問題。3光纖保護(hù)實際應(yīng)用中存在的問題
3.1施工工藝問題
光纖保護(hù)是超高壓線路的主保護(hù)，通道的安全可靠對電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行起到重要的作用。由于光纜傳輸需要經(jīng)過轉(zhuǎn)接端子箱、光纜機(jī)、電纜層和高壓線路等連接環(huán)節(jié)，并且光纖的施工工藝復(fù)雜、施工質(zhì)量要求高，因此如果在保護(hù)裝置投入運行前的施工、測試中存在誤差，則會導(dǎo)致保護(hù)裝置的誤動作，進(jìn)而影響全網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
3.2通道雙重化問題
光纖保護(hù)用于220kV及以上電網(wǎng)時，按照220kV及以上線路主保護(hù)雙重化原則的要求，縱聯(lián)保護(hù)的信號通道也要求雙重化，高頻保護(hù)由于是在不同的相別上耦合，因此能滿足雙通道的要求，如果使用2套光纖保護(hù)作為線路的主保護(hù)，通道雙重化的問題則一直限制著光纖保護(hù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。
3.3光纖保護(hù)管理界面的劃分問題
隨著保護(hù)與通信銜接的日益緊密，繼電保護(hù)專業(yè)與通信專業(yè)管理界面日益難以區(qū)分，如不從制度上解決這一問題，將直接影響到光纖保護(hù)的可靠運行。對于獨立纖芯的保護(hù)，通信專業(yè)與繼電保護(hù)專業(yè)管理的分界點在通信機(jī)房的光纖配線架上。配線架以上包括保護(hù)裝置的那段尾纖，屬于繼電保護(hù)專業(yè)維護(hù)，這就要求繼電保護(hù)專業(yè)人員具備一定的光纖校驗維護(hù)技能。
3.4光纖保護(hù)在旁路代路上的問題
線路光纖保護(hù)在旁路代路時不方便操作，由于光纖活接頭不能隨便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗測試，而且經(jīng)常性拔插也容易造成活接頭的損壞，因此不宜使用拔插活接頭的辦法實現(xiàn)光纖通道的切換。對于電網(wǎng)中沒有單獨的旁路保護(hù)，旁路代路時是切換交流回路，因此不存在通道切換問題，但對電網(wǎng)有獨立的旁路保護(hù)，對于光纖閉鎖式、允許式縱聯(lián)保護(hù)暫時可以采用切換二次回路的方式，但對于光纖差動電流保護(hù)則無法代路，目前都是采取旁路保護(hù)單獨增設(shè)一套光纖差動保護(hù)的方法解決。已有部分廠家在謀求解決光纖保護(hù)切換問題的辦法，如使用光開關(guān)來實現(xiàn)光纖通道切換。
結(jié)束語
盡管目前光纖保護(hù)在長距離和超高壓輸電線路上的應(yīng)用還有一定的局限性，在施工和管理應(yīng)用上仍存在不足，但是從長遠(yuǎn)看，隨著光纖網(wǎng)絡(luò)的逐步完善、施工工藝和保護(hù)產(chǎn)品技術(shù)的不斷提高，光纖保護(hù)將占據(jù)線路保護(hù)的主導(dǎo)地位。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)現(xiàn)狀發(fā)展
1繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機(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)得天獨厚，在40余年的時間里完成了發(fā)展的4個歷史階段。
建國后，我國繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進(jìn)國家半個世紀(jì)走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護(hù)技術(shù)隊伍，對全國繼電保護(hù)技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進(jìn)消化了當(dāng)時國外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時代，為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(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)展和廣泛采用的時代。其中天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護(hù)和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護(hù)，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護(hù)完全依靠從國外進(jìn)口的時代。
在此期間，從70年代中，基于集成運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)時代。在這方面南京電力自動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線路上運行。
我國從70年代末即已開始了計算機(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］，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，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，投入運行。南京電力自動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。可以說從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時代。
2繼電保護(hù)的未來發(fā)展
繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
2.1計算機(jī)化
隨著計算機(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)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護(hù)、控制、測量一體化微機(jī)裝置，目前已與珠海晉電自動化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機(jī)。采用32位微機(jī)芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(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，具有存儲器管理功能、存儲器保護(hù)功能和任務(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。
電力系統(tǒng)對微機(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，高級語言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺PC機(jī)的功能。在計算機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機(jī)作成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的。現(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)點有：(1)具有486PC機(jī)的全部功能，能滿足對當(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、計算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對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)效益和社會效益，尚須進(jìn)行具體深入的研究。\
2.2網(wǎng)絡(luò)化
計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(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。國外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時主要指安全自動裝置。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)定運行。這就要求每個保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護(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)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(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)裝置用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(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。
對于一般的非系統(tǒng)保護(hù)，實現(xiàn)保護(hù)裝置的計算機(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，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準(zhǔn)確。對自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護(hù)對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護(hù)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點。
對于某些保護(hù)裝置實現(xiàn)計算機(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(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)單元用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個保護(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)行母線差動保護(hù)的計算，如果計算結(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，各保護(hù)單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實現(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。因為如果一個保護(hù)單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對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。
2.3保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實現(xiàn)繼電保護(hù)的計算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機(jī)，是整個電力系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運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行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前，為了測量、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、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機(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。現(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，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的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護(hù)的計算判斷；另一方面作為測量量，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、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個保護(hù)、控制、測量、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，從而造成誤動或拒動；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］。可以預(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。
3結(jié)束語
建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機(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。國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動的廣闊天地。
作者單位：天津市電力學(xué)會(天津300072)
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1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的管理現(xiàn)狀
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)動作情況、故障數(shù)據(jù)信息上報控制中心，需要變電運行的工作人員口頭上報數(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)備正常運行的情況，形成條理化的報文，將電網(wǎng)運行狀況及故障數(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時聯(lián)網(wǎng)，匯總出來的數(shù)據(jù)信息對電網(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)能幫助電力運行管理部門掌握繼電保護(hù)裝置的運行狀況和電力系統(tǒng)故障的演變情況，同時還能對故障的保護(hù)動作進(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)定運行提供了保障。在電力調(diào)度終端，還能利用該系統(tǒng)對保護(hù)裝置進(jìn)行管理，對故障信息進(jìn)行綜合分析、處理，實現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的自動化、網(wǎng)絡(luò)化運行管理，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、繼電保護(hù)裝置動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)是由主站和多個子站系統(tǒng)組成的，其中子站系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對繼電保護(hù)裝置、安全自動裝置、故障處理裝置等進(jìn)行監(jiān)視、匯總，并將這些裝置的運行狀態(tài)、故障信息、動作保護(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：對電網(wǎng)保護(hù)設(shè)備、錄波設(shè)備等進(jìn)行監(jiān)測、控制；對運行異常的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測；自動分析電網(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；對繼電保護(hù)動作進(jìn)行分析；實現(xiàn)繼電保護(hù)管理的網(wǎng)絡(luò)化、自動化、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)計原則
根據(jù)繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)的特點，在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計時，要遵循以下原則：標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化設(shè)計原則，在設(shè)計系統(tǒng)過程中要采用國際標(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，系統(tǒng)的設(shè)計要以子站系統(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)計目標(biāo)
子站系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)主要包括以下五點：
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)生自檢報告，同時將自檢報告轉(zhuǎn)發(fā)到主站系統(tǒng)中；用戶可以通過子站后臺、計算機(jī)、站內(nèi)監(jiān)控后臺等方式和子站系統(tǒng)的維護(hù)接口連接，對子站系統(tǒng)進(jìn)行實時維護(hù)。
4.2子站系統(tǒng)軟件
系統(tǒng)設(shè)計繼電保護(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)庫管理系統(tǒng)三部分構(gòu)成。當(dāng)子站系統(tǒng)啟動后，主處理進(jìn)程能根據(jù)系統(tǒng)的配置，自動啟動端口處理線程，系統(tǒng)的通信端口會和端口處理線程對應(yīng)起來，端口處理進(jìn)程會根據(jù)自身的配置對相應(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)位啟動時，最重要的入口程序之一，主要功能是根據(jù)系統(tǒng)配置自動啟動，對端口處理進(jìn)程進(jìn)行管理，實現(xiàn)端口處理進(jìn)程、事件處理器、數(shù)據(jù)庫管理系統(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)信息會轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中進(jìn)行統(tǒng)一管理，從而實現(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、統(tǒng)計和故障分析子系統(tǒng)三部分組成，下面分別對這三部分進(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)包括對主站運行進(jìn)行監(jiān)視及對圖像、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)和圖形運行系統(tǒng)兩個子模塊組成，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；圖形運行系統(tǒng)能查看各主站接線圖顯示的故障點，并結(jié)合故障信息數(shù)據(jù)控制圖形系統(tǒng)的運行，數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要用于微機(jī)繼電保護(hù)動作情況，對故障過程進(jìn)行重演及統(tǒng)計歷史故障信息。
5.2主站數(shù)據(jù)庫
主站數(shù)據(jù)庫主要是對繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)模型、版本應(yīng)用模塊等進(jìn)行統(tǒng)一管理，同時提供維護(hù)、生成、修改功能。主站數(shù)據(jù)庫由靜態(tài)數(shù)據(jù)庫、動態(tài)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫等幾個數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，其中靜態(tài)數(shù)據(jù)庫儲存的信息大多為固定的數(shù)據(jù)，動態(tài)數(shù)據(jù)庫多儲存動態(tài)變化的數(shù)據(jù)信息，歷史數(shù)據(jù)庫主要為了保護(hù)動態(tài)數(shù)據(jù)庫的運作效率，為主站系統(tǒng)的維護(hù)提供方便。
5.3統(tǒng)計和故障分析
子系統(tǒng)統(tǒng)計和故障分析子系統(tǒng)主要包括故障錄波報文、故障測距報文等兩個模塊，故障錄波報文是以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文上進(jìn)行，能對整個電力系統(tǒng)的故障信息進(jìn)行分析，在故障狀態(tài)下，能實現(xiàn)故障信息實時分析、故障信息網(wǎng)頁生成、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能，同時還能對主站系統(tǒng)進(jìn)行日常繼電保護(hù)管理、定值校驗、保護(hù)整定計算、故障數(shù)據(jù)分析、故障距離測定等應(yīng)用。
6結(jié)語
（1）主站的作用及優(yōu)點
繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)的主站由通信服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器、全場信息管理系統(tǒng)、全場監(jiān)控信息系統(tǒng)、工作站、電力系統(tǒng)隔離裝置、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)等部分組成。主站負(fù)責(zé)對子站上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和分析，它擁有一個龐大的歷史信息數(shù)據(jù)庫，根據(jù)實際運行功能提供監(jiān)查、運算分析、調(diào)控決策及制定檢修計劃。這些信息是主站運行的主要數(shù)據(jù)，為高層管理用戶提供豐富的數(shù)據(jù)信息，并與其他站、系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)庫相連，達(dá)成數(shù)據(jù)共享。火電廠中的web服務(wù)器在原管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上能夠瀏覽、查閱部分?jǐn)?shù)據(jù)，并在權(quán)限設(shè)置下，通過監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息。全場由一個主站控制，其包括網(wǎng)絡(luò)、站點、服務(wù)器等均在同一網(wǎng)段內(nèi)，將火電廠的GPS數(shù)據(jù)信息與主站中收集到的信息進(jìn)行校對，數(shù)據(jù)的可靠性提高。火電廠監(jiān)控、保護(hù)的對象多，繼電保護(hù)系統(tǒng)中的子站可以通過主站中的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)傳輸數(shù)據(jù)，達(dá)到共享。機(jī)組中繼電保護(hù)設(shè)備的種類也較多，可以通過GPS數(shù)據(jù)與主站系統(tǒng)中數(shù)據(jù)設(shè)置同步，達(dá)成共享。
（2）采集站的作用
采集站是火電廠繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)的終端數(shù)據(jù)采集單元，采集站分布于各個用電系統(tǒng)的配電室中，對常用負(fù)荷保護(hù)裝置進(jìn)行監(jiān)控、檢測，所采集的信息均在監(jiān)控、檢測范圍內(nèi)，并通過端口與其他采集站相連，在統(tǒng)一的信息平臺中進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。
（3）分系統(tǒng)子站的作用
分系統(tǒng)子站中的數(shù)據(jù)來源于采集站，通過計算機(jī)管理采集到的測量、保護(hù)、控制、故障信息，與主站連接，將整理后的數(shù)據(jù)傳送至主站。采集站中的數(shù)據(jù)能夠滿足子站所需，包括保護(hù)信息、監(jiān)控信息、PLC控制器信息、故障錄波器信息等。
2繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)應(yīng)用評價
火電廠繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)是對火電廠用電裝置、調(diào)度、信息、故障管理、監(jiān)控等信息的統(tǒng)一管理平臺，通過主站收集的采集站、子站的信息，對信息進(jìn)行儲存和分析，達(dá)到數(shù)據(jù)共享并應(yīng)用。新建設(shè)的繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)的主要特點是具有人機(jī)界面，能夠?qū)崿F(xiàn)可視化操作，使電廠中一次電氣主接線路設(shè)備的運行狀態(tài)直接顯示，能對保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)的功能需求進(jìn)行設(shè)定。該集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、系統(tǒng)化的管理系統(tǒng)，能對采集到的信息精準(zhǔn)的計算分析、歸納整理，對有效數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲。此系統(tǒng)的建立很大程度上減輕了繼電保護(hù)工作人員的實地勘察工作，取代了人力的抄表、運算、分析等工作，采用計算機(jī)計算數(shù)據(jù)，避免了人工計算出現(xiàn)誤差，提高工作效率的同時，對故障信息也能實時監(jiān)控，在管理系統(tǒng)中實現(xiàn)可視化，為繼電保護(hù)人員的調(diào)度策略和檢修計劃提供準(zhǔn)確的參考依據(jù)。本文研究的火電廠嵌入式繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)還較為淺顯，應(yīng)該從多方面作深入性研究，例如，本文未涉及到的發(fā)電機(jī)、變壓器等主設(shè)備的診斷、監(jiān)控，在日后的研究中應(yīng)該結(jié)合工作人員的經(jīng)驗建立更為完善的故障信息管理系統(tǒng)，將火電廠與電網(wǎng)繼電保護(hù)故障信息管理系統(tǒng)相結(jié)合，為火電廠的運行實現(xiàn)智能診斷、準(zhǔn)確定位、科學(xué)分析。
3結(jié)論
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(AartificialNeuralNetwork，下簡稱ANN)是模擬生物神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)而提出的一種信息處理方法。早在1943年，已由心理學(xué)家WarrenS.Mcculloch和數(shù)學(xué)家WalthH.Pitts提出神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型，后被冷落了一段時間，80年代又迅猛興起［1］。ANN之所以受到人們的普遍關(guān)注，是由于它具有本質(zhì)的非線形特征、并行處理能力、強(qiáng)魯棒性以及自組織自學(xué)習(xí)的能力。其中研究得最為成熟的是誤差的反傳模型算法(BP算法，BackPropagation)，它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及算法直觀、簡單，在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用較多。
經(jīng)訓(xùn)練的ANN適用于利用分析振動數(shù)據(jù)對機(jī)器進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測，預(yù)測某些部件的疲勞壽命［2］。非線形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償和魯棒控制綜合方法的應(yīng)用(其魯棒控制利用了變結(jié)構(gòu)控制或滑動模控制)，在實時工業(yè)控制執(zhí)行程序中較為有效［3］。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和模糊邏輯(FuzzyLogic)的綜合，實現(xiàn)了電動機(jī)故障檢測的啟發(fā)式推理。對非線形問題，可通過ANN的BP算法學(xué)習(xí)正常運行例子調(diào)整內(nèi)部權(quán)值來準(zhǔn)確求解［4］。
因此，對于電力系統(tǒng)這個存在著大量非線性的復(fù)雜大系統(tǒng)來講，ANN理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有很大的潛力，目前已涉及到如暫態(tài)，動穩(wěn)分析，負(fù)荷預(yù)報，機(jī)組最優(yōu)組合，警報處理與故障診斷，配電網(wǎng)線損計算，發(fā)電規(guī)劃，經(jīng)濟(jì)運行及電力系統(tǒng)控制等方面［5］。
本文介紹了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)理論的保護(hù)原理。
1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論概述
BP算法是一種監(jiān)控學(xué)習(xí)技巧，它通過比較輸出單元的真實輸出和希望值之間的差別，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路徑的權(quán)值，以使下一次在相同的輸入下，網(wǎng)絡(luò)的輸出接近于希望值。圖1是人工神經(jīng)Ui的結(jié)構(gòu)模型，圖中Ui為神經(jīng)元內(nèi)部狀態(tài)，Qi為門檻值，Yi為輸出信號，Xi(i=1,2,…，n)為神經(jīng)元接收信號。該模型可表示為：
式中Wji——連接權(quán)值。
BP算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖形如圖2所示，設(shè)網(wǎng)絡(luò)的輸入模塊為p，令其作用下網(wǎng)絡(luò)輸出單元j的輸出為Opj。如果輸出的希望值是Tpj，則其誤差為Dpj=Tpj－Opj。若輸入模塊的第i個單元輸入為Ipi，則就輸入模塊p而言，輸入接點I與輸出接點j之間的權(quán)值變化量為：
ΔWpji=zDpjIpi
式中，z是某一個常數(shù)。當(dāng)反復(fù)迭代該式時，便可使實際值收斂于目標(biāo)值［6］。其中隱含層既有輸入網(wǎng)線，又有輸出網(wǎng)線，每一個箭頭都有一定的權(quán)值。
在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)投運前，就應(yīng)用大量的數(shù)據(jù)，包括正常運行的、不正常運行的，作為其訓(xùn)練內(nèi)容，以一定的輸入和期望的輸出通過BP算法去不斷修改網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值。在投運后，還可根據(jù)現(xiàn)場的特定情況進(jìn)行現(xiàn)場學(xué)習(xí)，以擴(kuò)充ANN內(nèi)存知識量。從算法原理看，并行處理能力和非線是BP算法的一大優(yōu)點。
2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的保護(hù)裝置，可判別更復(fù)雜的模式，其因果關(guān)系是更復(fù)雜的、非線性的、模糊的、動態(tài)的和非平穩(wěn)隨機(jī)的。它是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)與專家系統(tǒng)(ES)融為一體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)，其中，ANN是數(shù)值的、聯(lián)想的、自組織的、仿生的方式，ES是認(rèn)知的和啟發(fā)式的。
如圖3所示，裝置可直接取線路及其周邊的模擬量、數(shù)字量，經(jīng)模式特征變換輸入給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)以前學(xué)習(xí)過的訓(xùn)練材料，對數(shù)據(jù)進(jìn)行推理、分析評價、輸出。專家系統(tǒng)對運行過程控制和訓(xùn)練，按最優(yōu)方式收集數(shù)據(jù)或由分析過程再收集控制，對輸出結(jié)果進(jìn)行評估，判別其正確性、一致性，作出最終判決，經(jīng)變換輸出，去執(zhí)行機(jī)構(gòu)。即使是新型保護(hù)，也會存在著某些功能模塊不正確動作的可能，這時可以過后人為干預(yù)擴(kuò)展專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫或由專家系統(tǒng)作出判別，作為訓(xùn)練樣本訓(xùn)練ANN的這部分功能模塊，改變其某些網(wǎng)線的權(quán)值，以使下次相同情況下減少不正確動作的可能。
下面是一個簡單的ANN線路保護(hù)例子。當(dāng)電力系統(tǒng)故障時，輸電線路各相、各序電壓、電流也隨之發(fā)生變化，特別是故障后故障相的相電壓和相電流，以及接地系統(tǒng)在接地故障的零序電流的變化有明顯的代表性。比如選輸入層神經(jīng)元個數(shù)為14個，分別是Uar，Uai，Ubr，Ubi，UcrUci，Iai，Ibr，Ibi，Icr，Ici，Ior，Ioi(下標(biāo)r和i分別代表實部與虛部)，選定輸出層神經(jīng)元個數(shù)為5個：YA(A相)，YB(B相)，YC(C相)，YO(接地)，YF(方向)，各輸出值為1，代表選中；輸出值為0，代表沒選中(YF為0代表反向)。這5個輸出完全滿足線路方向保護(hù)的需求(沒考慮正向超越)，隱含層神經(jīng)元數(shù)目為2N+1(N為輸入層神經(jīng)元數(shù)目)。訓(xùn)練樣本集包含14個輸入變量和5個輸出變量，而測試樣本集中的樣本則只有14個輸入變量。選圖4的雙側(cè)電源系統(tǒng)作研究對象，輸電線路、系統(tǒng)的等值正、零序參數(shù)如圖4所示。
考慮的故障類型包括單相接地(K1)，兩相短路(K2)，兩相接地(K1—1)，三相短路(K3)。
對圖4所示的500kV雙側(cè)電源系統(tǒng)的各種運行方式和故障情況建立訓(xùn)練樣本。
在正常狀態(tài)下，令h∠δ=(EM)/(EN)，h=1，δ
隨負(fù)荷變化，取為－60°，－50°，－40°，－30°，－20°，－10°，0°，10°，20°，30°，40°，50°，60°，有13個樣本。故障情況下，δ取值為－60°，－30°，0°，30°，60°，故障點選反向出口(－0km)，正向出口(+0km)，線路中部(150km)，線末(300km)。接地電阻Rg取值0Ω，50Ω，100Ω，150Ω，200Ω，相間電阻Rp取值0Ω，25Ω，50Ω，則共有5×4×(5+3+5×3+3)=520個樣本。每個樣本的5個輸出都有一組期望的輸出值，以此作為訓(xùn)練樣本。而實際運行、故障時，保護(hù)所測到的電流、電壓極少直接與樣本相同，此時就需要用到模糊理論，規(guī)定某個輸出節(jié)點。如YA(A相)在某一取值范圍時，則被選中。
文獻(xiàn)［1］認(rèn)為全波數(shù)據(jù)窗建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在準(zhǔn)確性方面優(yōu)于利用半波數(shù)據(jù)窗建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因此保護(hù)應(yīng)選用全波數(shù)據(jù)窗。
ANN保護(hù)裝置出廠后，還可以在投運單位如網(wǎng)調(diào)、省調(diào)實驗室內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)內(nèi)容針對該省的保護(hù)的特別要求進(jìn)行(如反措)。到現(xiàn)場，還可根據(jù)該站的干擾情況進(jìn)行反誤動、反拒動學(xué)習(xí)，特別是一些常出現(xiàn)波形間斷的變電站內(nèi)的高頻保護(hù)。
3結(jié)論
本文基于現(xiàn)代控制技術(shù)提出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的保護(hù)構(gòu)想。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件的反應(yīng)速度比純數(shù)字計算軟件快幾十倍以上，這樣，在相同的動作時間下，可以大大提高保護(hù)運算次數(shù)，以實現(xiàn)在時間上即次數(shù)上提高冗余度。
一套完整的ANN保護(hù)是需要有很多輸入量的，如果對某套保護(hù)來說，區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障時其輸入信號幾乎相同，則很難以此作為訓(xùn)練樣本訓(xùn)練保護(hù)，而每套保護(hù)都增多輸入量，必然會使保護(hù)、二次接線復(fù)雜化。變電站綜合自動化也許是解決該問題的一個較好方法，各套保護(hù)通過總線聯(lián)網(wǎng)，交換信息，充分利用ANN的并行處理功能，每套保護(hù)均對其它線路信息進(jìn)行加工，以此綜合得出動作判據(jù)。每套保護(hù)可把每次錄得的數(shù)據(jù)文件，加上對其動作正確性與否的判斷，作為本身的訓(xùn)練內(nèi)容，因為即使有時人工分析也不能區(qū)分哪些數(shù)據(jù)特征能使保護(hù)不正確動作，特別是高頻模擬量。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件芯片現(xiàn)在仍很昂貴，但技術(shù)成熟時，應(yīng)利用硬件實現(xiàn)現(xiàn)在的軟件功能。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理和信息分布存儲機(jī)制還不十分清楚，如何選擇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還沒有充分的理論依據(jù)。所有這些都有待于對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論進(jìn)行深入的研究，以形成完善的理論體系，創(chuàng)造出更適合于實際應(yīng)用的新型網(wǎng)絡(luò)及學(xué)習(xí)算法［5］。
參考文獻(xiàn)
1陳炳華．采用模式識別(智能型)的保護(hù)裝置的設(shè)想．中國電機(jī)工程學(xué)會第五屆全國繼電保護(hù)學(xué)術(shù)會議，［會址不詳］，1993
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3LeeTH,WangQC,TanWK.AFrameworkforRobustNeuralNetwork-BasedControlofNonlinearServomechannisms.IEEETrans,1993，3(2)．(3)：190～197
4ChowMo-Yuen.TheAdvantageofMachineFaultDetectionUsingArtificialNeuralNetworksand
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關(guān)鍵詞 小波；繼電保護(hù)；啟動元件；監(jiān)測方法
中圖分類號TM92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2014）111-0149-02
電力系統(tǒng)作為國家基礎(chǔ)設(shè)施，其運行質(zhì)量直接關(guān)乎到國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并影響到民生。隨著近些年來用電量的不斷增大，電力系統(tǒng)相應(yīng)地擴(kuò)大機(jī)組來滿足用電需求，各種輸電線路故障也相繼產(chǎn)生，主要是由于輸電電壓有所提高，輸送的容量也相應(yīng)地增大所決定的。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，可以將故障輸電線路快速切斷，能夠降低由于故障而造成的損失，以保證電力系統(tǒng)的安全可靠運行。在繼電保護(hù)裝置中，啟動元件是快速而有效地切斷故障信息的關(guān)鍵。為了使繼電保護(hù)的啟動元件能夠密切配合保護(hù)裝置，對于啟動元件的性能進(jìn)行監(jiān)測是非常必要的。
1繼電保護(hù)啟動元件
繼電保護(hù)裝置中，啟動元件可以使保護(hù)裝置處于故障處理狀態(tài)。系統(tǒng)正常運行時，啟動元件是閉鎖保護(hù)的，一旦有異常發(fā)生，啟動元件就會及時動作，切斷故障程序，以保證系統(tǒng)正常運行。繼電保護(hù)啟動元件工作原理見圖1。
圖1 繼電保護(hù)啟動元件工作原理
目前常用的啟動元件為穩(wěn)態(tài)量啟動元件和突變量啟動元件。穩(wěn)態(tài)量啟動元件為后備保護(hù)，系統(tǒng)的最大負(fù)荷會對啟動門檻值產(chǎn)生影響。突變量啟動元件為快速動作主保護(hù)，其能夠在短時間內(nèi)對于故障做出反應(yīng)。
2 基于小波方法的繼電保護(hù)啟動元件性能監(jiān)測
2.1啟動元件性能檢測原理
當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，繼電保護(hù)裝置啟動元件的動作越及時，元件的性能就越優(yōu)，因此，啟動元件的性能是由啟動時間和故障時間所決定的。在實際操作中，還要將發(fā)生故障的各種擾動因素考慮在內(nèi)，那么就要將啟動時間差異值引入，以做出準(zhǔn)確的評判。啟動元件性能監(jiān)測原理見圖 2 。
圖2 啟動元件性能監(jiān)測原理
2.2啟動元件性能監(jiān)測判據(jù)
保護(hù)裝置啟動時差公式為：
其中，
：是的啟動時刻值；
：是發(fā)生故障的實際時刻。
當(dāng)繼電保護(hù)處于正常的啟動性能狀態(tài)的時候，應(yīng)有：
其中，是繼電保護(hù)裝置啟動的時候所出現(xiàn)的允許閾值。
2.3小波方法提取故障時刻
小波理論，是在小波基下將空間中的函數(shù)有效展開，那么，就將這種展開稱為函數(shù)的連續(xù)小波變換。使用表達(dá)式，即為：
從連續(xù)小波變化的定義可以明確，其是一種積分變換形式。尺度a和時間都處于連續(xù)變化狀態(tài)，信號的連續(xù)小波變化系數(shù)的信息量具有一定的重復(fù)性。
如果函數(shù)被稱為基本小波，則可以表達(dá)為：
設(shè)定是尺度因子a對于的伸縮，那么
其中，a=2j，那么就被成為“二進(jìn)小波”，二進(jìn)小波變化即為：
3 小波的繼電保護(hù)的元件性能仿真分析
關(guān)于判據(jù)的取值方法，基于整租實驗的故障量和故障類型都局限在一定范圍內(nèi)，因此無法作為左右故障的代表。在對繼電保護(hù)裝置在進(jìn)行測試的時候，通常要對于整組動作的時間進(jìn)行關(guān)注，同時還要對于繼電保護(hù)裝置的啟動性加以監(jiān)視，并進(jìn)行分析。對于仿真分析，本論文在參考取值上，繼電保護(hù)裝置的動作時間為一個周波以上，差異取值不足10%。繼電保護(hù)裝置處于高速運動狀態(tài)，啟動時間的差異取值不足5%。
仿真系統(tǒng)模型圖見圖3。
圖3 仿真系統(tǒng)模型圖
仿真系統(tǒng)模型的系統(tǒng)參數(shù)為：
線路的長度：
L1=43km；
L2=100km；
L3=51km；
L4=100km。
仿真系統(tǒng)模型的各個線路具有相同的阻抗值。
零序阻抗：Z0=0.3865+J1.2947Ω/KM；零序電容：C0=0.07749μF/KM。
正序阻抗：Z1=0.01276+J0.2867Ω/KM；正序電容：C1=0.01273μF/KM。
假設(shè)在AB相間有短路故障出現(xiàn)的時間設(shè)定為：t=0.1秒，采樣頻率f=1200赫茲。繼電保護(hù)裝置在母線M處獲取電壓電流量，所獲得故障相電流為。AB短路故障M側(cè)波形見圖4。
圖4 短路故障M側(cè)波形
在dbN小波系中，對暫態(tài)信號進(jìn)行進(jìn)行5層小波分解，見圖5。
圖5 暫態(tài)信號5層小波分解
從暫態(tài)信號5層小波分解圖中，從上到下分為5個尺度，其中對信號的突變情況描述最為顯著的為尺度5，當(dāng)0.1s處的信號發(fā)生突變的時候，在0.2s處會有邊界效應(yīng)，并不會涉及到原始信號。通過計算可以得到故障時間為：=0.1s。可見，采用小波的方法可以對于故障時間準(zhǔn)確識別。
4結(jié)論
綜上所述，繼電保護(hù)動作的可靠性和靈敏性與啟動元件存在著必然的聯(lián)系。對于電力系統(tǒng)的故障問題，可以通過繼電保護(hù)裝置啟動元件的監(jiān)視結(jié)果來獲得。本論文提出了一種基于故障錄波數(shù)據(jù)和小波變換的繼電保護(hù)裝置起動性能監(jiān)測方法，通過利用故障錄波數(shù)據(jù)和繼電保護(hù)信息實現(xiàn)對繼電保護(hù)裝置啟動元件性能的監(jiān)測。應(yīng)用該方法能夠?qū)^電保護(hù)裝置啟動元件性能是否滿足預(yù)定指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，對于完整評價繼電保護(hù)性能、發(fā)現(xiàn)隱藏故障、積累整定數(shù)據(jù)具有參考價值。仿真分析驗證了此方法的合理性。
參考文獻(xiàn)
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[3]熊小伏，王勝濤，孫鑫，陳星田，字美榮.一種基于小波的繼電保護(hù)啟動元件性能監(jiān)測方法[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2010，38(24).
【論文摘要】:繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統(tǒng)的運行造成重大影響,因此如何提高繼電保護(hù)裝置的可靠性也就成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要課題。文章分析了繼電保護(hù)裝置狀態(tài)檢修的時機(jī),以及如何利用狀態(tài)檢修提高繼電裝置的安全性。
繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統(tǒng)的運行造成重大影響,如何提高繼電保護(hù)裝置的可靠性也就成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重要課題。因此,有必要對電力系統(tǒng)"狀態(tài)檢修"進(jìn)行梳理和分析,以期對今后的工作有所助益。
一、狀態(tài)檢修定義
狀態(tài)檢修,也叫預(yù)知性維修,顧名思義就是根據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)的好壞來確定是否對設(shè)備進(jìn)行檢修。狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)而進(jìn)行的預(yù)防性作業(yè)。狀態(tài)檢修的目標(biāo)是減少設(shè)備停運時間,提高設(shè)備可靠性和可用系數(shù),延長設(shè)備壽命,降低運行檢修費用,改善設(shè)備運行性能,提高經(jīng)濟(jì)效益。
二、繼電保護(hù)裝置的"狀態(tài)"識別
1. 重視設(shè)備初始狀態(tài)的全面了解
設(shè)備的初始狀態(tài)如何,對其今后的安全運行有著決定性的影響。設(shè)備良好的初始狀態(tài)是減少設(shè)備檢修維護(hù)工作量的關(guān)鍵,也是狀態(tài)檢修工作的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,實現(xiàn)狀態(tài)檢修首先要做好設(shè)備的基礎(chǔ)管理工作。需要特別關(guān)注的有兩個方面的工作,一方面是保證設(shè)備在初始時是處于健康的狀態(tài),不應(yīng)在投入運行前具有先天性的不足。另一方面,在設(shè)備運行之前,對設(shè)備就應(yīng)有比較清晰的了解,掌握盡可能多的'指紋'信息。包括設(shè)備的銘牌數(shù)據(jù)、型式試驗及特殊試驗數(shù)據(jù)、出廠試驗數(shù)據(jù)、各部件的出廠試驗數(shù)據(jù)及交接試驗數(shù)據(jù)和施工記錄等信息。
2. 注重設(shè)備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析
要實行狀態(tài)檢修, 必須要有能描述設(shè)備狀態(tài)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。也就是說, 要有大量的有效信息用于分析與決策。設(shè)備部件在載荷和環(huán)境條件下產(chǎn)生的磨損、腐蝕、應(yīng)力、蠕變、疲勞和老化等原因,最后失效造成設(shè)備損壞而停止運行。這些損壞是逐漸發(fā)展的,一般是有一定規(guī)律的,在不同狀態(tài)下,有的是物理量的變化,有的是化學(xué)量的變化,有的是電氣參數(shù)的變化,另外,還有設(shè)備的運轉(zhuǎn)時間、啟停次數(shù)、負(fù)荷的變化、越限數(shù)據(jù)與時間、環(huán)境條件等。因此要加強(qiáng)對繼電保護(hù)裝置歷史運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析。
3. 應(yīng)用新的技術(shù)對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測和試驗
開展?fàn)顟B(tài)檢修工作,大量地采用新技術(shù)是必然的。在目前在線監(jiān)測技術(shù)還不夠成熟得足以滿足狀態(tài)檢修需要的情況下,只有在線數(shù)據(jù)與離線數(shù)據(jù)相結(jié)合,進(jìn)行多因素地綜合分析評價,才有可能得到更準(zhǔn)確、可信的結(jié)論。此外,還可以充分利用成熟的離線監(jiān)測裝置和技術(shù),如紅外熱成像技術(shù)、變壓器繞組變形測試等,對設(shè)備進(jìn)行測試,以便分析設(shè)備的狀態(tài),保證設(shè)備和系統(tǒng)的安全。
三、開展繼電保護(hù)狀態(tài)檢修應(yīng)注意的問題
1. 要嚴(yán)格遵循狀態(tài)檢修的原則
實施狀態(tài)檢修應(yīng)當(dāng)依據(jù)以下原則:一是保證設(shè)備的安全運行。在實施設(shè)備狀態(tài)檢修的過程中,以保證設(shè)備的安全運行為首要原則,加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和分析,科學(xué)、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項目,同時制定相應(yīng)的管理制度。二是總體規(guī)劃,分步實施,先行試點,逐步推進(jìn)。實施設(shè)備狀態(tài)檢修是對現(xiàn)行檢修管理體制的改革,是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程,而我國又尚處于探索階段,因此,實施設(shè)備狀態(tài)檢修既要有長遠(yuǎn)目標(biāo)、總體構(gòu)想,又要扎實穩(wěn)妥、分步實施,在試點取得一定成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,逐步推廣。三是充分運用現(xiàn)有的技術(shù)手段,適當(dāng)配置監(jiān)測設(shè)備。
2. 重視狀態(tài)檢修的技術(shù)管理要求
狀態(tài)檢修需要科學(xué)的管理來支撐。繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中通常是處于靜態(tài)的,但在電力系統(tǒng)中,需要了解的恰巧是繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)故障時是否能快速準(zhǔn)確地動作,即要把握繼電保護(hù)裝置動態(tài)的"狀態(tài)"。因此,根據(jù)對繼電保護(hù)裝置靜態(tài)特性的認(rèn)識,對其動態(tài)特性進(jìn)行判斷顯然是不合適的。因此,通過模擬繼電保護(hù)裝置在電力事故和異常情況下感受的參數(shù),使繼電保護(hù)裝置啟動和動作,檢查繼電保護(hù)裝置應(yīng)具有的邏輯功能和動作特性,從而了解和把握繼電保護(hù)裝置狀況,這種繼電保護(hù)裝置的檢驗,對于電力系統(tǒng)是很有必要的和必須的。
3. 開展繼電保護(hù)裝置的定期檢驗
實行狀態(tài)檢驗以后, 為了確保繼電保護(hù)和自動裝置的安全運行,要加強(qiáng)定期測試,所有集成、微機(jī)和晶體管保護(hù)要每半年進(jìn)行一次定期測試,測試項目包括:微機(jī)保護(hù)要打印采樣報告、定值報告、零漂值,并要對報告進(jìn)行綜合分析,做出結(jié)論;晶體管保護(hù)要測試電源和邏輯工作點電位,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題要找出原因, 及時處理。
4. 高素質(zhì)檢修人員的培養(yǎng)
高素質(zhì)檢修人員是狀態(tài)檢修能否取得成功的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)的檢修模式中, 運行人員是不參與檢修工作的。狀態(tài)檢修要求運行人員與檢修有更多聯(lián)系, 因為運行人員對設(shè)備的狀態(tài)變化非常了解, 他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質(zhì)量有積極意義。其優(yōu)點是可以加強(qiáng)運行部門的責(zé)任感; 取消不必要的環(huán)節(jié), 節(jié)約管理費用; 迅速采取檢修措施, 消除設(shè)備缺陷。
綜上所述,狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備運行狀況而適時進(jìn)行的預(yù)知性檢修,"應(yīng)修必修"是狀態(tài)檢修的精髓。狀態(tài)檢修既不是出了問題才檢修,也不是想什么時候檢修才檢修。實行狀態(tài)檢修仍然要貫徹"預(yù)防為主"的方針,通過適時檢修,提高保護(hù)裝置運行的安全可靠性,提高繼電保護(hù)裝置的正確動作率。因此,實行"狀態(tài)檢修"的單位一定要把電力設(shè)備的"狀態(tài)"搞清楚,對設(shè)備"狀態(tài)"把握不準(zhǔn)時,一定要慎用"狀態(tài)檢修"。
參考文獻(xiàn)
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【論文摘要】 繼電保護(hù)裝置是一種自動裝置，在電力系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)的安全可靠運行，這是它的主要職責(zé)也是任務(wù)，它可以隨時掌握電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，同時及時發(fā)現(xiàn)問題，從而通過選擇合適的斷路器切斷問題部分。本文結(jié)合工作經(jīng)驗，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)管理中常見問題進(jìn)行分析，提出個人建議及有效措施，確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行進(jìn)行論述。
引言
當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)意外情況時，繼電保護(hù)裝置會自動發(fā)射信號通知工作人員，有關(guān)工作人員就能及時處理故障，解決問題，恢復(fù)系統(tǒng)的安全運行，同時，這種裝置還可以和其他設(shè)備相協(xié)調(diào)配合，自動消除短暫的故障。因此，加強(qiáng)繼電保護(hù)管理是供電系統(tǒng)安全運行的可靠保障。
一、繼電保護(hù)管理的重要性及任務(wù)
1、重要性。繼電保護(hù)工作作為電網(wǎng)工作中的一個重要組成部分，其工作責(zé)任大、技術(shù)性強(qiáng)、任務(wù)繁重。繼電保護(hù)工作人員每天面對諸如電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、保護(hù)配置、設(shè)備投退、運行方式變化及故障情況等各種信息，對它們進(jìn)行正確的分析、處理和統(tǒng)計，工作十分繁重，并且上下級局之間、局與各廠站之間存在著許多重復(fù)性數(shù)據(jù)錄入及維護(hù)工作。為了減輕繼電保護(hù)工作人員的工作強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，開發(fā)繼電保護(hù)信息管理系統(tǒng)已成為電網(wǎng)發(fā)展的一個必然要求。
2、主要任務(wù)。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)管理系統(tǒng)的主要任務(wù)是對繼電保護(hù)所涉及的數(shù)據(jù)、圖形、表格、文件等進(jìn)行輸入、查詢、修改、刪除、瀏覽。由于管理對象層次多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、涉及幾乎所有一、二次設(shè)備參數(shù)、運行狀態(tài)、統(tǒng)計分析、圖檔管理甚至人事信息等事務(wù)管理，各層保護(hù)專業(yè)分工較細(xì)，這使得數(shù)據(jù)庫、表種類很多，利用管理系統(tǒng)可大大提高工作效率和數(shù)據(jù)使用的準(zhǔn)確性。
在電力系統(tǒng)中，存在如保護(hù)裝置軟件設(shè)計不完善、二次回路設(shè)計不合理、參數(shù)配合不好、元器件質(zhì)量差、設(shè)備老化、二次標(biāo)識不正確、未執(zhí)行反措等諸多原因，導(dǎo)致運行的繼電保護(hù)設(shè)備存有或出現(xiàn)故障，輕則影響設(shè)備運行，重則危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定，為此，必須高度重視繼電保護(hù)故障排除，認(rèn)真、持久地開展好繼電保護(hù)信息管理工作。
二、繼電保護(hù)管理中的不足
縱觀目前電力系統(tǒng)各發(fā)、供電單位的繼電保護(hù)管理情況，會發(fā)現(xiàn)各單位繼電保護(hù)管理中存在的問題形式多樣、記錄內(nèi)容不盡相同、記錄格式各異、填寫也很不規(guī)范; 另外，幾乎所有單位對管理漏洞的發(fā)現(xiàn)和處理往往只是做記錄，存在的故障消除后也沒有再進(jìn)行更深層次分析和研究。更嚴(yán)重的是個別單位甚至對故障不做任何記錄，出現(xiàn)管理上的不足后往往只是安排人員解決后就算完事。由于各單位對管理程度不同程度的重視，最終造成運行維護(hù)效果也很不相同: 有的單位出現(xiàn)故障，可能一次就根除，設(shè)備及電網(wǎng)安全基礎(chǔ)牢固; 而有的單位出現(xiàn)同樣的故障，可能多次處理還不能完全消除，費時費力又耗材，而且嚴(yán)重影響設(shè)備及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行; 甚至有些故障出現(xiàn)時，因為專業(yè)班組人員緊張，不能立即消除，再加上對故障又不做相應(yīng)記錄，從而導(dǎo)致小故障因擱淺而變成大損失。針對此種現(xiàn)象，為了減少重復(fù)消缺工作，不斷增強(qiáng)繼電保護(hù)人員處理故障的能力和積累經(jīng)驗，提高繼電保護(hù)動作指標(biāo)，確保電力設(shè)備健康運行以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。切實將故障排除管理工作做好，并通過科學(xué)管理來指導(dǎo)安全運行維護(hù)工作。必須對故障及漏洞要實行微機(jī)化管理，借助微機(jī)強(qiáng)大的功能，對出現(xiàn)的故障存貯統(tǒng)計、匯總、分類，并進(jìn)行認(rèn)真研究、分析，尋找設(shè)備運行規(guī)律，更好地讓故障管理應(yīng)用、服務(wù)于運行維護(hù)與安全生產(chǎn)。 轉(zhuǎn)貼于 三、排除故障的措施
1、對繼電保護(hù)故障按獨立的裝置類型進(jìn)行統(tǒng)計。對目前系統(tǒng)運行的各種線路保護(hù)裝置、變壓器保護(hù)裝置、母差保護(hù)裝置、電抗器保護(hù)裝置、電容器保護(hù)裝置、重合閘裝置或繼電器、備用電源自投切裝置、開關(guān)操作箱、電壓切換箱，以及其他保護(hù)或安全自動裝置等，將其故障按照裝置類型在微機(jī)中進(jìn)行統(tǒng)計，而不采用羅列記錄或按站統(tǒng)計等方式。
2、對繼電保護(hù)故障分類。除了按故障對設(shè)備或電網(wǎng)運行的影響程度分為一般、嚴(yán)重、危急3 類外，還可按照故障產(chǎn)生的直接原因，將故障分為設(shè)計不合理( 包括二次回路與裝置原理) 、反措未執(zhí)行、元器件質(zhì)量不良( 包括產(chǎn)品本身質(zhì)量就差與產(chǎn)品運行久后老化) 、工作人員失誤( 包括錯誤接線、設(shè)置錯誤或調(diào)試不當(dāng)、標(biāo)識錯誤、驗收不到位) 4 個方面。對故障這樣統(tǒng)計后，一方面可以根據(jù)故障危害程度，分輕重緩急安排消缺;另一方面，便于對故障進(jìn)行責(zé)任歸類及針對性整改，從根本上解決故障再次發(fā)生的可能性，也確保了排除故障處理的效果。
3、明確繼電保護(hù)缺陷登錄的渠道或制度。為了逐步掌握設(shè)備運行規(guī)律，并不斷提高繼電保護(hù)人員的運行維護(hù)水平，就必須對繼電保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)的各種故障進(jìn)行及時、全面的統(tǒng)計，除了繼電保護(hù)人員自己發(fā)現(xiàn)的故障應(yīng)及時統(tǒng)計外，還必須及時統(tǒng)計變電站運行值班人員發(fā)現(xiàn)的故障，而要做到后者，往往較困難。為此，必須對運行部門(人員) 明確繼電保護(hù)故障上報渠道、制度，通過制度的規(guī)定，明確故障匯報渠道、故障處理的分界、延誤故障處理造成后果的責(zé)任歸屬等，確保做到每一次故障都能及時統(tǒng)計，為通過缺陷管理尋找設(shè)備運行規(guī)律奠定堅實的基礎(chǔ)。
四、繼電保護(hù)故障管理的對策
1、跟蹤繼電保護(hù)設(shè)備運行情況，及時、合理安排消缺。通過故障管理，可以隨時掌握設(shè)備運行情況，做到心中有數(shù): 哪些設(shè)備無故障，可以讓人放心，哪些設(shè)備還存在故障，故障是否影響設(shè)備安全運行，并對存在故障的設(shè)備，按照故障性質(zhì)，分輕重緩急，立刻安排解決或逐步納入月度生產(chǎn)檢修計劃進(jìn)行設(shè)備消缺或結(jié)合繼電保護(hù)定期檢驗、交接性校驗、狀態(tài)檢修進(jìn)行設(shè)備消缺，以確保設(shè)備盡可能地健康穩(wěn)定運行。
2、超前預(yù)防，安全生產(chǎn)。通過故障管理，對掌握的故障數(shù)據(jù)，在其未釀成事故之前，就要及時分析，制定對策。對能立刻消除的故障，立刻組織安排人員消缺; 對不能立刻消除的故障，進(jìn)行再次分析，制定補(bǔ)救措施，并認(rèn)真做好事故預(yù)想。
3、及時、準(zhǔn)確地對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行定級統(tǒng)計。要真正做到把每臺繼電保護(hù)設(shè)備定級到位，就必須做到時刻全面地掌握每臺繼電保護(hù)設(shè)備存在的問題，并對其進(jìn)行合理化管理，進(jìn)而對設(shè)備定級實現(xiàn)動態(tài)的科學(xué)化管理。
論文摘要：隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，作為遏制電氣故障的繼電保護(hù)技術(shù)也不斷提出新的要求。本文作者主要就我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、繼電保護(hù)的配置及發(fā)展趨勢做了闡述，同時對智能電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置簡介、維護(hù)及實際應(yīng)用進(jìn)行了探討。
1.前言
近年來，隨著電子及計算機(jī)通信技術(shù)的快速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力，同時也給繼電保護(hù)技術(shù)不斷的提出了新的要求。作為繼電保護(hù)技術(shù)如何才能有效的遏制故障，使電力系統(tǒng)的運行效率及運行質(zhì)量得到有效的保障，是繼電保護(hù)工作技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
2．繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀(jì)60-80年代是晶體管繼電保護(hù)技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時期。70年代中期起，基于集成運算放大器的集成電路保護(hù)投入研究，到8O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，我國從70年代末即已開始了計算機(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，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，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，我國繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時代。
目前，繼電保護(hù)向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對繼電保護(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
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電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護(hù)動作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于：在供電系統(tǒng)運行正常時．安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據(jù)：供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運行：當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時，它應(yīng)能及時、準(zhǔn)確地發(fā)出信號或警報，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
(a)選擇性。當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，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最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其他非故障部分能繼續(xù)正常運行。
(b)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)生拒絕動作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作
(c)速動性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(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)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機(jī)并列運行的穩(wěn)定性。
(d)可靠性。保護(hù)裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動作的可靠性，必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試正確無誤；同時要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡化有效，以提高保護(hù)的可靠性。
4．電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢
繼電保護(hù)技術(shù)向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計算機(jī)硬件的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)對微機(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，高級語言編程等，使微機(jī)保護(hù)裝置具備一臺PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運行，各個保護(hù)單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作，因此，必須實現(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。在實現(xiàn)繼電保護(hù)的計算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實際上是一臺高性能，為了測量、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、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機(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，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。
5．繼電保護(hù)裝置簡介、維護(hù)及實際應(yīng)用
5.1．繼電保護(hù)裝置的簡介
（1）WSTJ-1微機(jī)式繼電保護(hù)數(shù)字通訊接口裝置
這是近幾年興起的一種較為先進(jìn)的繼電保護(hù)裝置，這套裝置采用傳統(tǒng)數(shù)字通信5群中的64kbi/s數(shù)據(jù)接口，但是卻利用了最先進(jìn)的專業(yè)光纜通道傳輸多路繼電保護(hù)的開關(guān)量信號。
裝置中的繼電保護(hù)接口可與相間距離和零序方向保護(hù)配合，實現(xiàn)閉鎖式或允許式保護(hù)邏輯，構(gòu)成方向比較縱聯(lián)保護(hù)。該裝置可與微機(jī)線路保護(hù)配合，構(gòu)成各種閉鎖式和允許式保護(hù)。
（2）繼電保護(hù)裝置的維護(hù)
（a）對新投運好和運作中的繼電保護(hù)裝置應(yīng)按照《繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》要求的項目進(jìn)行檢驗；一般對10kV～35kV用戶的繼電保護(hù)裝置，應(yīng)該每兩年進(jìn)行一次檢驗，對供電可靠性較高的35kV及以上用戶每年進(jìn)行一次檢驗。（b）在交接班時應(yīng)檢查中央信號裝置、閃光裝置的完好情況，并檢查直流系統(tǒng)的絕緣情況、電容儲能裝置的能量情況等。（c）對操作電源進(jìn)行定期維護(hù)。（d）對繼電器、端子排以及二次線將進(jìn)行定期清掃、檢查，此工作可以帶電進(jìn)行，也可以停電進(jìn)行，但必須有兩人在場，其中一人工作，一人監(jiān)護(hù)；必須嚴(yán)格遵守《電業(yè)安全工作規(guī)程》中的有關(guān)要求，所用的工具應(yīng)具備可靠絕緣手柄；清掃二次線上的塵土?xí)r，應(yīng)由盤上部往下部進(jìn)行；遇有活動的線頭，應(yīng)將其擰緊，以防止造成電流互感器二次回路、開路，而危及人身安全。
（3）全數(shù)字繼電保護(hù)測試裝置
全數(shù)字繼電保護(hù)測試裝置具有數(shù)字化、模塊化、小型化、嵌入式人機(jī)界面等功能，主要技術(shù)特點為高壓保護(hù)、測量裝置等，滿足IEC61850-9-1標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量信號的情況下，從硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計實現(xiàn)覺得保護(hù)裝置的全數(shù)字操作目標(biāo)。
整機(jī)采用兩套DSP+CPLD分別作為信號發(fā)生和人機(jī)監(jiān)控模塊，其中主控DSP系統(tǒng)采用以太網(wǎng)模塊和自定義的內(nèi)部通信協(xié)議，通過模塊間內(nèi)部CAN通訊接口傳輸測試數(shù)據(jù)，而監(jiān)控DSP系統(tǒng)賦予了整機(jī)人機(jī)交互和保護(hù)自檢功能。該裝置能夠滿足新型微機(jī)保護(hù)裝置研發(fā)中對數(shù)字量繼電保護(hù)測試數(shù)據(jù)的需要。
5．2.繼電保護(hù)裝置的實際運用
近年來，由于電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)均已達(dá)到先進(jìn)水平，在經(jīng)過實際應(yīng)用，相信該系統(tǒng)在電網(wǎng)安全運行方面將發(fā)揮重要作用。
電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)主要由網(wǎng)、省、地級電力調(diào)度中心或集控站的主站，各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網(wǎng)絡(luò)共同組成。系統(tǒng)設(shè)計目的是能夠切實提高電網(wǎng)的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要優(yōu)先采用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，保障故障錄波數(shù)據(jù)能實時上傳。因此系統(tǒng)必須具有分層、分布、開放、易擴(kuò)展的特性。
該系統(tǒng)實現(xiàn)了事故推畫面、故事匯總、網(wǎng)絡(luò)探測和跨安全區(qū)應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新，至投入使用以來，經(jīng)歷了夏季高溫用電高峰、暴風(fēng)雨，冬季冰雪等突發(fā)事件的檢驗，結(jié)果表明繼電保護(hù)裝置能夠較好的保證電網(wǎng)的安全運行。
6．結(jié)語
總之，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作中，只有對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，按時巡檢其運行狀況，及時發(fā)現(xiàn)故障并做好處理，保證系統(tǒng)無故障設(shè)備正常運行，才能提高供電的可靠性。
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[1]王翠平.繼電保護(hù)裝置的維護(hù)及試驗【J】.科苑論壇，2003(4).
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；實踐教學(xué)；教學(xué)效果
《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》是電氣工程及其自動化專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分。為保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、高效的運行，完善的繼電保護(hù)裝置是必不可少的。而隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展，用戶需求多樣化，運行方式復(fù)雜化，電網(wǎng)中運行管理精細(xì)化的要求越來越高，因此，要培養(yǎng)合格的電氣工程師，除了要掌握扎實的繼電保護(hù)理論基礎(chǔ)以外，更要與時俱進(jìn)，注重理論與實踐相結(jié)合，具有實踐和創(chuàng)新的能力。
1 《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》實踐教學(xué)的意義
實踐教學(xué)是高等教育的重要組成部分，是培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識的高素質(zhì)工程技術(shù)人員的重要環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)方法和提高動手能力的重要平臺。在人才創(chuàng)新能力及全面素質(zhì)培養(yǎng)方面有著其他教學(xué)環(huán)節(jié)不可替代的獨特作用。而《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》是一門與實際聯(lián)系密切，綜合性、實踐性非常強(qiáng)的專業(yè)課。其實踐教學(xué)對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)非常重要，它既能培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決實際問題的能力，又能啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識的能力。這對于已經(jīng)完成基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)課，很快要步入工作崗位的大三學(xué)生來說是承前啟后的。下面本文將詳細(xì)介紹綜合實踐教學(xué)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程中的應(yīng)用。
2 課堂教學(xué)中配合實踐內(nèi)容
理論學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)電氣專業(yè)必不可少的。而繼電保護(hù)更是一門綜合性的學(xué)科，需要電機(jī)學(xué)，電力系統(tǒng)分析，電力系統(tǒng)故障計算等課程相關(guān)知識，對于一些基礎(chǔ)知識薄弱的學(xué)生來說，覺得這門課很難，而各種繼電保護(hù)原理從書本上來講解也是枯燥乏味的。因此，要學(xué)好這門課，需要提高學(xué)生的積極性，達(dá)到好的課堂效果，可從下面兩個方面入手。
2.1 多方引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
要讓學(xué)生學(xué)好，首先要讓學(xué)生喜歡這門課，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。古語云：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。興趣是好的老師，它能夠激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望和學(xué)習(xí)熱情，直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。
為此在上第一節(jié)課（緒論）時要讓學(xué)生充分認(rèn)識這門課的重要性，比如在介紹繼電保護(hù)裝置的任務(wù)和作用時，可以讓學(xué)生看幾段油變壓器爆炸、架空線路發(fā)生短路等的視頻，學(xué)生看了這些富有震撼力的視頻之后，體會到繼電保護(hù)的重要性，會急于知道采取哪些措施可以避免這些事故，就會產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
其次要把繼電保護(hù)和日常生活聯(lián)系起來，讓學(xué)生覺得學(xué)有所用。如講繼電保護(hù)作用可以用家里用的保護(hù)開關(guān)為例進(jìn)行說明，講解要盡量和日常生活聯(lián)系起來，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
2.2 利用多媒體教學(xué)平臺優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
要讓學(xué)生上好課，老師，必須要講好課。教師不能在上課過程中只顧自己講課，而不考慮學(xué)生的反應(yīng)，要加強(qiáng)課堂互動，提高課堂教學(xué)效果，單純的理論講解是不夠的。而多媒體教學(xué)的優(yōu)點之一是可以用圖片、動畫、錄像等形式解釋一些難以理解的知識點，非常直觀，學(xué)生在觀看這些圖片、動畫、錄像時興趣也很高，有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。比如在講解三段式電流保護(hù)時，可以設(shè)計一個例題，除了讓學(xué)生完成三段式電流保護(hù)的整定計算，還可以利用FLASH動畫完整的展示出電流保護(hù)裝置的實現(xiàn)過程，哪段線路發(fā)生故障時一段保護(hù)起作用，哪段線路發(fā)生故障時二段保護(hù)起作用，而什么情況下三段保護(hù)（即后備保護(hù)）起作用，并可以通過動畫展示一下如果因為整定計算錯誤，或者設(shè)備故障等原因造成保護(hù)拒動時，會發(fā)生什么樣的后果，如造成大面積停電，來強(qiáng)調(diào)繼電保護(hù)裝置的重要性。
3 利用實驗課把理論用起來
本門課程除了理論授課，還有相應(yīng)的實驗課，過去我們的實驗重點主要放在理論的驗證及實驗技能的練習(xí)上，學(xué)生對實驗內(nèi)容和實驗要求理解不透徹，對實驗過程的各環(huán)節(jié)也不太理解，影響了學(xué)生做實驗的積極性。因此，我們根據(jù)《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》課程的特點，靈活調(diào)整實驗課的重心，采取了不同的實驗方法，把實驗內(nèi)容分為三類：第一，基礎(chǔ)性實驗；如電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗，通過該實驗讓學(xué)生理解動作電流，返回電流的含義。第二，設(shè)計性實驗，有6～10kv線路過電流保護(hù)實驗，通過該實驗加深學(xué)生對整套保護(hù)裝置動作過程的分析和理解。三，綜合性和研究性實驗。利用微機(jī)變壓器保護(hù)實驗臺，由學(xué)生自己設(shè)計變壓器差動保護(hù)，各種后備保護(hù)，掌握變壓器保護(hù)的配置原則。實驗內(nèi)容由簡到難，由淺入深，循序漸進(jìn)，逐步培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和綜合分析能力。
4 工廠實習(xí)和課程設(shè)計
本環(huán)節(jié)是在學(xué)完課程后對繼電保護(hù)的綜合認(rèn)識。
為期兩周的工廠實習(xí)參觀，讓學(xué)生到電廠去學(xué)習(xí)，認(rèn)識電能的生產(chǎn)，變換，傳輸，了解現(xiàn)有的繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)保護(hù)裝置的實際操作。
課程設(shè)計安排在實習(xí)之后，與實習(xí)內(nèi)容相輔相成，如讓學(xué)生完成架空線路、變電站主變壓器的保護(hù)設(shè)計，自己設(shè)計電力元件的主保護(hù)，后備保護(hù)，除進(jìn)行保護(hù)的整定計算外，還需要學(xué)生上網(wǎng)搜集資料，綜合性價比，進(jìn)行元器件選型，從而培養(yǎng)學(xué)生獨立解決問題的能力。
5 優(yōu)化課程考核評估系統(tǒng)
過去該課程的考核方式是傳統(tǒng)的期末閉卷考試加平時成績，期末考試占70%，平時成績占30%（出勤10%，實驗10%，作業(yè)10%），而通過學(xué)生的表現(xiàn)發(fā)現(xiàn)，這種考核方式不能很好的激發(fā)學(xué)生平時學(xué)習(xí)、動手的積極性，也不能全面的評價學(xué)生的綜合能力。
為提高學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，新的課程考核方式增加了平時成績的比重。期末考試占50%，平時成績占50%，平時成績的考核更加多樣化，除了考勤，實驗，作業(yè)，增加課堂小組討論，小論文，繼電保護(hù)的二次展開圖，端子接線的學(xué)習(xí)等，鼓勵學(xué)生參加各種電力技能考試。
6 結(jié)束語
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是一門理論性和實踐性都很強(qiáng)的課，內(nèi)容豐富，而教學(xué)課時少，特別是實驗和實踐教學(xué)部分，受學(xué)校實驗室條件的限制，只能完成一些簡單的保護(hù)動作，不能全面的詮釋繼電保護(hù)裝置在實際電網(wǎng)中的應(yīng)用，因此探討如何面向電力系統(tǒng)實際，尋找理論和實際應(yīng)用的最佳結(jié)合方式，增強(qiáng)學(xué)生的實踐工程能力是一個長期的過程，需要老師們的不懈努力，設(shè)計科學(xué)、合理的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)好本課程，順應(yīng)時代需求是具有重要意義的。
【參考文獻(xiàn)】
[論文摘要]闡述繼電保護(hù)在供電系統(tǒng)中的作用,并對繼電保護(hù)故障及處理方法進(jìn)行分析。
一、前言
隨著電力系統(tǒng)的高速 發(fā)展 和 計算 機(jī)技術(shù),通訊技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)向著計算機(jī)化、 網(wǎng)絡(luò) 化,保護(hù)、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向進(jìn)一步快速發(fā)展。與此同時越來越多的新技術(shù)、新理論將應(yīng)用于繼電保護(hù)領(lǐng)域,這要求我們繼電保護(hù)工作者不斷求學(xué)、探索和進(jìn)取,達(dá)到提高供電可靠性的目的,保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。
二、繼電保護(hù)在供電系統(tǒng)障礙中的作用
(一)保證繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護(hù)裝置作用的前提
繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護(hù)裝置作用的前提。一般來說繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運行維護(hù)和管理來保證。
(二)繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運行中的作用
繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運行中的作用主要有以下三點:
1.保障電力系統(tǒng)的安全性。當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求(如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等)。
2.對電力系統(tǒng)的不正常工作進(jìn)行提示。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時動作。
3.對電力系統(tǒng)的運行進(jìn)行監(jiān)控。繼電保護(hù)不僅僅是一個事故處理與反應(yīng)裝置,同時也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運行的裝置。
三、繼電保護(hù)常見故障
電壓互感器二次電壓回路在運行中出現(xiàn)故障是繼電保護(hù)工作中的一個薄弱環(huán)節(jié)。作為繼電保護(hù)測量設(shè)備的起始點,電壓互感器對二次系統(tǒng)的正常運行非常重要,pt二次回路設(shè)備不多,接線也不復(fù)雜,但pt二次回路上的故障卻不少見。由于pt二次電壓回路上的故障而導(dǎo)致的嚴(yán)重后果是保護(hù)誤動或拒動。據(jù)運行經(jīng)驗,pt二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:pt二次中性點接地方式異常;表現(xiàn)為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網(wǎng)的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣pt二次接地相與地網(wǎng)間產(chǎn)生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護(hù)裝置各相電壓上,使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。pt開口三角電壓回路異常;pt開口三角電壓回路斷線,有機(jī)械上的原因,短路則與某些習(xí)慣做法有關(guān)。在電磁型母線、變壓器保護(hù)中,為達(dá)到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,大大減小了開口三角回路阻抗。當(dāng)變電站內(nèi)或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負(fù)荷阻抗較小,回路電流較大,電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發(fā)生短路。短路持續(xù)時間過長就會燒斷線圈,使pt開口三角電壓回路在該處斷線,這種情況在許多地區(qū)發(fā)生過。pt二次失壓;pt二次失壓是困擾使用電壓保護(hù)的經(jīng)典問題,糾其根本就是各類開斷設(shè)備性能和二次回路不完善引起的。
電流互感器是供給繼電保護(hù)和監(jiān)控系統(tǒng)判別系統(tǒng)運行狀態(tài)的重要組件。作為繼電保護(hù)對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形,特別是在故障時,不但要求反映故障電流的大小,還要求反映電流的相位和波形,甚至是反映電流的變化率。而傳統(tǒng)的電磁式電流互感器是利用電磁感應(yīng)原理通過鐵心耦合實現(xiàn)一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性,是非線性組件,當(dāng)一次電流很大,特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴(yán)重飽和,勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次諧波分量,造成二次電流嚴(yán)重失真,嚴(yán)重影響了繼電保護(hù)的正確動作。由電工基礎(chǔ)理論可知,電流互感器在嚴(yán)重飽和時,其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側(cè)。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產(chǎn)生的磁通方向相同,在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下,鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是,一次電流全部變?yōu)閯畲烹娏?二次電流幾乎為0。由于電流互感器嚴(yán)重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導(dǎo)致了斷路器保護(hù)的拒動,引起主變壓器后備保護(hù)越級跳閘。
針對目前微機(jī)繼電保護(hù)裝置自身的特點,造成了微機(jī)保護(hù)裝置故障一般有以下這些原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導(dǎo)致比較電路基準(zhǔn)值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機(jī)保護(hù)的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發(fā)生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作,要求電源輸出有足夠的功率。如果現(xiàn)場發(fā)生事故時,微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)無法給出后臺信號或是重合閘無法實現(xiàn)等現(xiàn)象,應(yīng)考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場管理,在定期檢驗時一定要按規(guī)程進(jìn)行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題,微機(jī)保護(hù)的抗干擾性能較差,對講機(jī)和其他無線通信設(shè)備在保護(hù)屏附近使用,會導(dǎo)致一些邏輯元件誤動作。微機(jī)保護(hù)裝置的集成度高,布線緊密。長期運行后,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成了導(dǎo)電通道,從而引起繼電保護(hù)故障的發(fā)生。
四、繼電保護(hù)故障處理方法
(一)替換法
用好的或認(rèn)為正常的相同元件代替懷疑的或認(rèn)為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護(hù)裝置內(nèi)部故障最常用方法。當(dāng)一些微機(jī)保護(hù)故障,或一些內(nèi)部回路復(fù)雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內(nèi),否則還得繼續(xù)在其他地方查故障。
(二)參照法
通過正常與非正常設(shè)備的技術(shù)參數(shù)對照,從不同處找出不正常設(shè)備的故障點。此法主要用于查認(rèn)為接線錯誤,定值校驗過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預(yù)想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。在進(jìn)行回路改造和設(shè)備更換后二次接線不能正確恢復(fù)時,可參照同類設(shè)備接線。在繼電器定值校驗時,如發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠(yuǎn),此時不可輕易判斷此繼電器特性不好,或馬上去調(diào)整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路的同類繼電器進(jìn)行比較。
(三)短接法
將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,來判斷故障是存在短接線范圍內(nèi),還是其他地方,以此來縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否好。
(四)直觀法
處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。10kv開關(guān)拒分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機(jī)構(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個元器件發(fā)出濃烈的焦味等便可快速確認(rèn)故障所在,更換損壞的元件即可。
(五)逐項拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現(xiàn),就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點。此法主要用于查直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法,根據(jù)負(fù)荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負(fù)荷各回路,切斷時間不得超過3秒,當(dāng)切除某一回路故障消失,則說明故障就在該回路之內(nèi),再進(jìn)一步運用拉路法,確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開,直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷,回路存在短路故障,或二次交流電壓互串等,可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離,此時故障消除。然后逐個恢復(fù),直至故障出現(xiàn),再分支路依次排查。如整套裝置的保護(hù)熔絲熔斷或電源空氣開關(guān)合不上,則可通過各塊插件的拔插排查,并結(jié)合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。
五、結(jié)束語
【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；故障分析；故障智能信息系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的運行狀況直接關(guān)乎到民生。在一些不可抗拒的各種干擾因素的影響下，系統(tǒng)在運行的過程中，就容易在干擾的作用下而發(fā)生故障。為了避免出現(xiàn)重大的事故而影響到電力系統(tǒng)的正常運行，就需要對電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行維護(hù)，以降低設(shè)備損壞率。電力系統(tǒng)運行只有建立在安全性和高質(zhì)量性的基礎(chǔ)之上，才可以實現(xiàn)其良好的經(jīng)濟(jì)性。然而在實際運營中，對于繼電保護(hù)故障問題，具有針對性地處理。本論文從實例的角度對于繼電保護(hù)故障進(jìn)行分析并提出有效策略。
一、電纜斷面所引起的繼電保護(hù)故障
（一）繼電保護(hù)故障案例
在重慶發(fā)生了一次繼電保護(hù)故障。某供電分公司架設(shè)的是220千伏電網(wǎng)，一名變電所的值班員在對變壓器保護(hù)屏后面的地面進(jìn)行清理的時候，由于拖布碰到了電纜的斷面，隨之出現(xiàn)了報警。經(jīng)過檢查之后，才發(fā)現(xiàn)是直流接地信號繼電器掉牌了。一次設(shè)備并沒有出現(xiàn)異常現(xiàn)象，當(dāng)故障信息被傳送到調(diào)度中心之后，按照調(diào)度中心的指令將220千伏的該線路斷路器拉開，將旁路斷路器合上之后，線路開始正常共組。
（二）分析故障發(fā)生的原因
分析事故發(fā)生的原因，按照擴(kuò)建工程的設(shè)計要求，主變壓器要實現(xiàn)接地保護(hù)功能，那么就應(yīng)該是旁斷路器出現(xiàn)跳動。從旁路綜合重合閘屏到主變電器屏以及接線帶，回路“R33”兩芯也已經(jīng)接線通電，兩者之間需要采用零序保護(hù)，直接接入到2段時間繼電器的互動觸電位置。但是在施工中，1號的主變壓器在當(dāng)時處于運行狀態(tài)，所以沒有及時地安裝，其電纜線就在屏幕的后面盤放，而且電纜線的斷面在外面。根據(jù)繼電保護(hù)的有關(guān)規(guī)定，這種做法已經(jīng)嚴(yán)重地違反了安全規(guī)定，需要將漏電的線頭拆卸下來包扎好，并做好故障記錄，以確保繼電保護(hù)運行正常。另外，對于已經(jīng)出現(xiàn)斷面的電纜，要及時包扎。由于工作人員責(zé)任心不夠強(qiáng)，并且驗收人員工作不到位是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要原因。
（三）電纜問題導(dǎo)致繼電保護(hù)故障的防范措施
運行人員要對于驗收工作嚴(yán)格把關(guān)。特別是設(shè)備運行的二次電纜，要將施工方案制定出來，并明確安全措施。當(dāng)繼電保護(hù)工程完工之后，繼電人員要對于工程進(jìn)行詳細(xì)檢查，以避免有沒有完工的工程被漏掉。
二、分相開關(guān)無法儲存能量的故障
（一）分相開關(guān)無法儲存能量的故障案例
2010年，某220千伏變電所對于某線路進(jìn)行檢修工作。最新投入運行的設(shè)備經(jīng)過了兩次的分合閘之后，就發(fā)現(xiàn)分相開關(guān)無法儲存能量，但是電機(jī)還可以正常運行。經(jīng)過檢查會發(fā)現(xiàn)，三相開關(guān)中，A相開關(guān)和B相開關(guān)都可以實現(xiàn)儲能，而且能夠正常地進(jìn)行分閘、合閘的動作，只有C相開關(guān)，處于分閘狀態(tài)之后，即使用手動也無法實現(xiàn)合閘。從信號的顯示上來看，既沒有儲能的動作，也沒有儲能的信號被發(fā)出。但是現(xiàn)場查驗，三相儲能電源都處于正常的工作狀態(tài)。線電壓也相對正常。
（二）分析故障發(fā)生的原因
開關(guān)端子箱的儲能電源是可以正常工作的，但是三相儲能電源中的C相卻無法實現(xiàn)儲能。分析其中的原因，很有可能是由于二次故障所造成的。因為檢修是挑選在運行的間隙來完成的，所以，可以判斷接卸運轉(zhuǎn)是正常的，而且接線沒有問題。開關(guān)端子箱內(nèi)沒有異味產(chǎn)生，而且其中的所有設(shè)備，包括繼電器以及接觸器等等運行都較正常。對于A相、B相、C相三相布線上來看，A相和B相兩相的線圈電阻都正常，C相則是無窮大的。從儲能狀況來看，C相儲存能量的狀況是正常的，而對于電機(jī)馬達(dá)線圈電阻進(jìn)行直接測量，就會發(fā)現(xiàn)墊圈的電阻呈現(xiàn)出無窮大。這就意味著，C相電機(jī)馬達(dá)線圈已經(jīng)被燒毀了。如果轉(zhuǎn)動電機(jī)轉(zhuǎn)子，就會發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動起來，并不會受到任何的阻力。從電機(jī)的工作原理上來看，當(dāng)電機(jī)處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，就會依賴于電機(jī)的轉(zhuǎn)子協(xié)同電刷碳片工作。當(dāng)判斷出電機(jī)馬達(dá)線圈被銷毀之后，就會發(fā)現(xiàn)電刷的碳片內(nèi)部已經(jīng)出現(xiàn)了銹跡。這是由于電刷碳片被外殼卡住了，而導(dǎo)致彈簧由于彈力過小而無法將電機(jī)轉(zhuǎn)子抵住，從而導(dǎo)致其接觸不到轉(zhuǎn)子。將電刷碳片表層的銹跡清除干凈，然后再次安裝進(jìn)去。接線恢復(fù)送點之后，就實現(xiàn)了C相的正常儲能。
（三）分相開關(guān)無法儲存能量的防范措施
分相開關(guān)無法儲存能量，從事故發(fā)生來看，似乎是運行常態(tài)下所發(fā)生的事故，而事實上是屬于制造上的缺陷。鑒于類似的事故并不可避免，因此對于繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行定期地檢修，能夠及時地發(fā)現(xiàn)事故隱患，以利于排查。這次沒有造成大的事故，是由于一些故障在檢修中得到了驗證，從而使一些常見的問題得到了解決。
三、交流電源總開關(guān)無故跳閘的故障
（一）交流電源總開關(guān)無故跳閘的故障案例
某110千伏變電所在施工中接入了臨時性的交流電源，然而卻發(fā)現(xiàn)總開關(guān)有無故跳閘的現(xiàn)象發(fā)生。從工程施工的接線上來看，為了少走彎路，在施工的前期階段對于布線針對涉及圖紙進(jìn)行了嚴(yán)格的核對，然而進(jìn)入到調(diào)試階段之后，就發(fā)現(xiàn)總電源開關(guān)會出現(xiàn)誤跳閘的現(xiàn)象出現(xiàn)。
（二）分析故障發(fā)生的原因
從技術(shù)的角度分析，如果出現(xiàn)交流電源總開關(guān)跳閘的現(xiàn)象出現(xiàn)，很有可能是總負(fù)荷已經(jīng)超出了容量的局限范圍。對于故障信息的判斷，可以將信息依據(jù)系那個總調(diào)度部門上報，經(jīng)過允許之后，有關(guān)工作人員可以到現(xiàn)場進(jìn)行排查。首先進(jìn)行檢查的就是總開關(guān)。從開關(guān)的容量上來看，其可以完全滿足工程施工的需求，經(jīng)過實際試驗，其在空載狀態(tài)下，并不會出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象。可見，出現(xiàn)誤動作的原因并不在總進(jìn)線上。其次，是對于交流接地線路進(jìn)行檢查，看看是否有短路的現(xiàn)象發(fā)生。考慮到這項工程還沒有進(jìn)入到正常運行階段，監(jiān)控系統(tǒng)還沒有建成。發(fā)現(xiàn)有直流接地的警告，就將開關(guān)分閘，然后將交流空開逐一送上，并沒有出現(xiàn)交流短路接地的故障發(fā)生。將所有的空開全部都進(jìn)行合閘試驗，并沒有出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象發(fā)生。再將直流空開逐一合上，在出線2操作上，35千伏側(cè)開關(guān)柜在進(jìn)行合閘之后，電源處有火星出現(xiàn)，此時就有跳閘現(xiàn)象出現(xiàn)了，首先是35側(cè)的交流電源出現(xiàn)空開，然后是總交流電源跳閘。此時，所有的交流總電源和直流總電源先后分閘。使用1千伏的要表對于備用出現(xiàn)進(jìn)行接地測量，結(jié)果是，回路對地電阻已經(jīng)趨于零。究其根源，就發(fā)現(xiàn)了造成故障根源，即在開關(guān)柜的柜頂上的間隔布線，將直流電源與交流電源在接線上出現(xiàn)了混淆。對于線路進(jìn)行了重新調(diào)整，經(jīng)過了接線之后，再一次使用1千伏要表進(jìn)行測量，所有的接地絕緣正常。此時將直流、交流空開，就不會出現(xiàn)總電源跳閘的現(xiàn)象出現(xiàn)了。
（三）交流電源總開關(guān)無故跳閘的防范措施
在工程施工中，由于繼電保護(hù)的信息分析系統(tǒng)還沒有建立起來，特別是監(jiān)控系統(tǒng)還沒有被安裝上，那么對于通常情況下容易發(fā)生的故障就要盡量避免。一旦發(fā)現(xiàn)了故障隱患，就要注意排查。
四、備自投保護(hù)放電的故障
（一）備自投保護(hù)放電的故障案例
某單位投運了一些內(nèi)橋接線，采用的接線方式為雙進(jìn)線單母分段內(nèi)橋。在在現(xiàn)場驗收的過程中，會發(fā)現(xiàn)備自投出現(xiàn)了放電故障。主要體現(xiàn)在110千伏并沒有因為有低壓電流或者是過壓電流的保護(hù)動作而實現(xiàn)備自投放電。
（二）分析故障發(fā)生的原因
能夠引起高低壓側(cè)開關(guān)跳閘的原因是由于各項保護(hù)功能所決定的，包括重瓦斯保護(hù)、高壓側(cè)負(fù)壓過流保護(hù)等等，能夠引起主變電源出現(xiàn)跳閘，是因為主變內(nèi)部出現(xiàn)了故障，并時有發(fā)生。經(jīng)過與圖紙校對，發(fā)現(xiàn)并沒有過流保護(hù)閉鎖的設(shè)計方案，因此110千伏備自投無法實現(xiàn)閉鎖。對于故障及時地向調(diào)度中心反映，并與設(shè)計院溝通，針對現(xiàn)場實際情況更改圖紙設(shè)計。經(jīng)過設(shè)計調(diào)整之后，進(jìn)行重新接線，低壓側(cè)的復(fù)壓電流受到閉鎖保護(hù)之后，就會實現(xiàn)110千伏備自投現(xiàn)象。但是，經(jīng)過重新驗證，主要是檢查高壓測電源的進(jìn)線開關(guān)是否依然會出現(xiàn)偷跳現(xiàn)象，此時，110千伏備自投沒有再出現(xiàn)放電的現(xiàn)象。
（三）備自投保護(hù)放電的防范措施
工程的施工要依賴于設(shè)計，但是，當(dāng)工程進(jìn)入到實際操作階段的時候，圖紙上的設(shè)計方案就成為了一個重要的參考，而對于設(shè)計方案的實施就需要以圖紙的設(shè)計原理為主，根據(jù)現(xiàn)場實際情況來調(diào)整設(shè)計。施工單位如果對于設(shè)計圖紙有疑問，就要直接與設(shè)計單位相溝通，提高施工隊的人員組織和專業(yè)技術(shù)水平，對于關(guān)涉到工程的各種問題都要精細(xì)化，以提高設(shè)備的使用率。在開關(guān)的設(shè)置上，主變高壓是不設(shè)計開關(guān)的，當(dāng)有高壓側(cè)電源的跳閘動作被引起的時候，為了避免出現(xiàn)故障，就需要采用閉鎖高壓備自投。變壓器會因為低壓側(cè)出現(xiàn)故障而導(dǎo)致高壓側(cè)和低壓側(cè)全部跳閘。
五、繼電保護(hù)故障信息智能分析方案及應(yīng)用
電網(wǎng)工程建設(shè)中，建立繼電保護(hù)信息智能分析方案，其目的是要實現(xiàn)繼電保護(hù)信息與數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）之間進(jìn)行快速地相互傳遞。采用分層分區(qū)的原則，一般在安全一區(qū)會設(shè)置繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)，主站系統(tǒng)的網(wǎng)架為500千伏，對于繼電保護(hù)的故障能夠進(jìn)行智能分析。各地的電網(wǎng)為220千伏以下，其繼電保護(hù)信息經(jīng)過了智能分析之后，就會上傳到主站信息系統(tǒng)當(dāng)中。當(dāng)?shù)貐^(qū)的電網(wǎng)有故障發(fā)生，各地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)度控制信息系統(tǒng)平臺就會對這些故障進(jìn)行診斷、分析，并采取必要的措施進(jìn)行遠(yuǎn)程的不斷電維修。與故障地點鄰近的變電站會將錄波信息、保護(hù)信息以及遠(yuǎn)動信息經(jīng)過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)向鄰近的調(diào)度平臺傳送。
（一）繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的智能軟件結(jié)構(gòu)
繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的服務(wù)包括為上層提供底層信息的總線、用于數(shù)據(jù)交換的服務(wù)總線、實時庫和歷史庫以及圖形顯示器等等。信息交互是在數(shù)據(jù)平臺上現(xiàn)實，當(dāng)有故障出現(xiàn)的時候，故障信息經(jīng)過智能分析之后，就會有刀閘動作信息、電網(wǎng)檢測信息以及電網(wǎng)的拓?fù)錂C(jī)構(gòu)等等顯示出來。當(dāng)支撐平臺的各項功能標(biāo)準(zhǔn)被提供出來之后，就會通過各種標(biāo)準(zhǔn)接口實現(xiàn)連接，以達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖饔谩４藭r，電網(wǎng)模型建立起來，各種圖形信息以及數(shù)據(jù)信息都會通過這種無縫連接來實現(xiàn)。電網(wǎng)智能故障診斷的應(yīng)用被構(gòu)筑在平臺層上，事故處理輔助決策系統(tǒng)在應(yīng)用性上得以實現(xiàn)。
（二）繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)的智能硬件結(jié)構(gòu)
為了避免信息系統(tǒng)子站的改造，現(xiàn)有的安全二區(qū)的繼電保護(hù)信息系統(tǒng)仍然有所保留，故障信息被安置在一區(qū)。隨著信息子系統(tǒng)的逐步建立，一些新的繼電保護(hù)服務(wù)器就會被陸續(xù)地接入到安全一區(qū)。原有的繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)通過防火墻與新的故障信息智能分析系統(tǒng)之間建立連接。
當(dāng)繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)被建立起來之后，就會實現(xiàn)了除了繼電保護(hù)的數(shù)據(jù)存儲功能以及歷史查詢等等功能，保留子站接入功能以及系統(tǒng)圖形化監(jiān)視的功能可以實現(xiàn)了信息監(jiān)控的可視性效果，此外，還實現(xiàn)了故障診斷、分析、決策以及定值管理等等，通過一二次設(shè)備的建模實現(xiàn)了設(shè)備的智能展示。在現(xiàn)網(wǎng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)可以對于故障進(jìn)行全面地診斷，并將事故的簡報和處理意見提供出來，對電網(wǎng)故障的可靠運行發(fā)揮了積極的作用。
六、總結(jié)
綜上所述，在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)裝置作為保障電力設(shè)備安全有效運營的重要組成部分，其所承擔(dān)的責(zé)任是非常重大的。因此，繼電保護(hù)工作人員在進(jìn)行具體操作的上后，要嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)章制度來執(zhí)行，以確保繼電保護(hù)穩(wěn)定運行。
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