導語：如何才能寫好一篇繼電保護的保護方式，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：電力系統；繼電保護；特殊操作方式

引言

繼電保護技術的發展現狀繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展的，它與電力系統對運行可靠性要求的不斷提高密切相關。繼電保護裝置是保證電力系統安全運行的重要設備，滿足電力系統安全運行的要求是繼電保護發展的基本動力。快速性、 靈敏性、 選擇性和可靠性是對繼電保護的四項基本要求。在一些特殊的操作和運行方式下，繼電保護的正確配置和運用非常重要，否則繼電保護將難以發揮正確的作用。

一、旁路斷路器代路過程中的保護分析

根據目前電網的接線方式，220kV旁路斷路器僅有轉代線路斷路器和主變壓器(以下簡稱主變)斷路器兩種方式。

（一）旁路斷路器轉代線路斷路器

本文以某變電站220kV旁路618斷路器代608斷路器為例說明旁路代路操作中保護方式的安排，如圖1所示。

圖 1變電站 2 2 0KV主接線簡圖

608線路配有由數字式微機超高壓線路成套快速保護LFP-901A型裝置，配置的光纖接口裝置為南瑞生產的FOX-40F型光端機。LFP-902A為高頻閉鎖保護，其高頻收發信機為南瑞公司生產的LFX-912型繼電保護專用收發信機。旁路618斷路器配有微機高頻閉鎖保護LFP-902A裝置。618斷路器代608斷路器時，微機方向光纖保護不能切換，只能將微機高頻閉鎖保護切換至旁路，具體操作如下：

①調整旁路618保護定值并核對正確，投入旁路618保護及重合閘，高頻保護不投；②旁路618斷路器向旁路母線充電正常后拉開618斷路器；③退出608兩側微機方向光纖保護；④合上6085旁路閘刀；⑤合上旁路618斷路器；⑥拉開608斷路器；⑦退出608兩側微機高頻閉鎖保護；⑧切換608高頻保護至旁路，通道試驗正常；⑨投入旁路618斷路器高頻保護：⑩將608斷路器轉檢修。

由于608斷路器有兩套快速保護，旁路代路時只能切換一套，在沖擊旁路操作前即①一②項時，若出現旁路母線故障，靠旁路斷路器保護切除故障。為保證一次設備操作的連續性，考慮該線路有一套主保護即能滿足要求，故將608線兩側微機光纖保護提前退出。④～⑤項操作過程中若出現故障，故障可視為608線路分支線，608線路微機高頻閉鎖保護可快速切除故障。代路操作解環后，進行高頻通道切換。上述操作過程中，僅在高頻切換短時間內線路失去快速保護，此時靠線路后備保護切除故障。

如果先將高頻通道切換至旁路保護并投入高頻保護，再進行一次設備操作，則在④～⑥項操作過程中線路僅靠后備保護即距離和零序I段保護動作。另外，如此操作則旁路618斷路器處于斷位的時間比典型操作中608斷路器處于斷位的時間相對要長，由于“位置停信”的作用，線路區外故障時對側高頻保護和608(通道已切換到旁路618)高頻誤動的概率有所增大。需要指出，在轉代操作過程中一般要求旁路斷路器和被代路斷路器分配在同一母線上，否則兩組母線有被兩組斷路器經旁路母線跨接的過程，增加誤操作可能。在旁路斷路器可代主變斷路器的接線方式下，操作旁路618斷路器合閘之前，應檢查旁路618斷路器主變縱差電流互感器TA(以下簡稱TA)端子確在‘‘短接”位置，以免造成主變差動保護誤動。

（二）旁路斷路器轉代主變斷路器

旁路斷路器轉代主變斷路器時，必須保證主變本身保護的完整運行。

1)為保證主變斷路器停運后，主變保護正確、可靠運行，主變保護電流回路需切換至旁路斷路器TA，若切換前后TA變比不同，應考慮改變主變差動及后備保護電流二次值。

2)TA切換過程中，差動回路差電流分析當旁路斷路器與主變斷路器AT相同時，在旁路斷路器合環前先將旁路斷路器縱差TA端子由“短接”改為“接入”；合上旁路斷路器、拉開被代主變斷路器后，將主變斷路器縱差TA端子由“接入”改為“短接”。這樣操作，由于TA端子接人與設備一次狀態的一致性，避免了差動回路差電流的出現，不會引起差動保護誤動作。在實際旁路代主變斷路器操作的過程中較慎重的做法是：在合主變至旁路隔離閘刀時，退主變差動保護、將旁路斷路器縱差TA端子“短接”改為“接入”、主變斷路器縱差TA端子由“接入”改為“短接”、電壓切換閘刀進行切換、合旁路斷路器、拉開主變斷路器、檢查差電流、投入保護，再將主變斷路器轉檢修。該做法的主要問題是：主變快速保護短時間停役，此時若發生主變差動保護范圍內設備故障，僅靠主變后備保護切除故障，減小了保護可靠性。解決辦法：投入旁路保護跳主變各側斷路器，增加旁路斷路器保護二次回路的復雜性。

3)旁路TA作為差動保護的一側接入：理想的做法應該是在主變保護中增加1或2側電流回路，正常接入旁路TA的電流回路，由主變斷路器旁路閘信息來自動控制是否將該電流計入差動回路及切換相廊后備保護所用電流和定值。

4)變壓器保護中的非全相保護。設在主變保護中的斷路器非全相保護應隨主變斷路器的退出而退(旁路斷路器有自己的非全相保護)，否則其不一致接點來自主變斷路器的位置繼電器，而閉鎖電流取自旁路TA，在主變斷路器檢修過程中“不一致”條件可能具備，如在遇區外故障延時切除，“閉鎖電流”動作，就會造成非全相保護誤動作。

二、新間隔投運中的保護分析

（一）新線路及新間隔的啟動

目前，大部分變電站220kV部分均采用雙母線代旁路的接線方式。新線路啟動時，由于新間隔保護不能正常使用，故考慮用旁路斷路器代新間隔斷路器進行線路沖擊合閘工作。具體操作：將所有運行設備倒至一段母線運行，空出一段母線，將旁路母線代新間隔運行在空母線上，用旁路斷路器對新線路進行沖擊啟動，線路沖擊正常后，恢復新間隔運行，在新間隔充電投運啟動前，應將母差和失靈保護退，進行新間隔有關回路的接入和傳動試驗。失靈保護在傳動正確后即可投入運行，母差則還需要帶負荷或合環后進行向量檢查正確后方可投入。新間隔帶方向的保護應在帶負荷作向量試驗正確后投運，此時，應考慮用母聯過流保護作為后備保護。用線路保護作為充電保護的方式下，為保證線路縱聯差動保護對線路以及被充電間隔(包括斷路器、TA、隔離閘刀)的故障能夠快速可靠動作，對于閉鎖式保護，可將被充電側收發信機的電源關閉，或充電側收發信機置“本機一負載”方式；對于允許式或電流縱聯差動保護，需要把接口裝置或通道置為“自環”工作方式。線路首端的重合閘應停用。對新間隔充電完畢，線路斷路器合環、帶負荷之前，將線路保護通道工作方式恢復正常。

（二）用母聯斷路器作為充電保護

適用于向母聯斷路器間隔之外的間隔進行充電(如新投運母線、本變電站新斷路器間隔等)，充電保護一般包括如下保護。

1)自動投入短時作用的過流保護

由斷路器跳閘位置繼電器常開接點控制，判別斷路器在合閘位置后，即投入保護，達到電流定值和時間后動作，否則，判斷跳閘位置繼電器接點返回(斷路器合閘)后，經固定延時(通常為幾秒鐘)退出保護。該保護只在合斷路器的操作過程短時投入，沒有人為操作造成的漏投、漏退的危險。

2)人工投入長時作用的過流保護

投入和退出完全由人工控制，在充電中、充電后臨時作為被充電設備的輔助保護，其發揮作用過程可人為方便地控制。但存在漏投漏退的隱患。

上述充電保護電流元件為相電流元件或相電流元件和零序過流元件

三、設備操作對母差保護方式的分析

1)母線電壓互感器TV(以下簡稱TV)檢修操作過程中雙母線一組TV檢修，一次運行方式不變，僅將兩組TV二次并列，母差和失靈保護跳開母聯斷路器后，如故障在TV檢修的母線，則其電壓閉鎖元件將不能返回，可能造成母差保護或失靈保護無法出口而拒動。當然，母差保護動作于母聯斷路器和其它斷路器無時間差時不存在上述危險。正確的作法應該是母差保護投入單母運行方式，將母聯斷路器轉為死斷路器，將電壓切換開關打至運行TV位置或采用單母線運行方式。

2)一組母線檢修或清掃工作結束恢復操作過程中雙母線主接線由母聯充電保護作為向檢修后母線充電的臨時保護，充電操作時母差保護一般可以自動或人工控制退出。

對于雙母線同定方式的母線完全差動保護，同定連接方式破壞后，雖在區外故障時不會誤動，但母線故障時無選擇性，因此在向母線充電過程中應退。除固定連接母差之外，其它類型的雙母線差動保護，如果投“有選擇”方式，在母聯作為向檢修后的母線充電時可以不退出。這對于充電到故障母線，進而因弧光或母線元件瓷片飛濺而導致運行母線相繼故障可以起到保護作用。

在一條母線檢修的單母線運行期間，母差保護自動或人為改投“非選擇”方式，母聯向母線充電時如果母差不退，在充電前需要恢復為“有選擇”方式，因此不退母差有“非選擇”的風險。

四、故障恢復操作過程中保護分析

（一）線路故障后的恢復

目前大部分保護不需要專門的重合閘后加速外部回路，僅個別類型保護需要專門的手合后加速回路。手合斷路器需要加速被保護線路時，僅投入該線路保護的加速壓板。向母線充電、其間斷路器向一條線路充電時需注意不能誤加速相鄰線路的保護，以免擴大停電范圍。

（二）母線故障后的恢復

雙母線接線方式下母線恢復送電，可將本站倒為單母線方式，由母聯斷路器向故障后的母線充電試送。也可由故障母線的線路對端向母線充電，此時故障站盡管為單母線運行，但母差保護仍應投正常的“有選擇”方式，避免充電到故障上誤跳健全的母線。

五、新保護裝置的向量試驗

對于一般保護而言，向量試驗要求被檢保護方向元件動作或有動作趨勢，用相位表測量交流相位、測量差電流或差電壓，有造成保護出口的可能，因此要求將保護退出。但日前微機保護通過交流采樣或實時測量的方式直接進行向量分析檢查，不會造成保護誤動作，因此向量試驗可以不退保護，特別是配有套保護的情況，保護不退運行對保證新設備運行的安全有利。對于需帶負荷進行向量試驗的保護，如主變差動保護、母差電流保護，為防止帶負荷之后，差流回路電流的改變造成保護誤動作，在保護裝置帶負荷運行前，必需將該套保護退出運行，待做負荷向量試驗正確后，才可將保護投入運行。

六、結束語

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論文關鍵詞：繼電保護；可靠性；電力系統

繼電保護是指在正常用電的情況下，對電路故障等情況進行及時報警，從而保證電子元器件的安全。隨著我國經濟的持續發展，各類用電設備急劇增加，電力系統中的正常工作電流和短路電流也隨之不斷增大，繼電保護技術就是在這一背景下發展起來的。目前，我國不少地區繼電保護還不能可靠運行，保護動作失靈和大面積停電的事故時有發生，嚴重影響著人民群眾生產生活的順利進行。因此，提高繼電保護運行的可靠性無疑具有重要的意義。

一、確保繼電保護的可靠運行

1.確保繼電保護的驗收和日常操作能夠合理進行

（1）做好繼電保護的驗收工作。在繼電保護裝置安裝完成后，要對其進行調試和嚴格的自檢，將安全隱患消滅在萌芽狀態。工廠方面可組織檢修部、運行部和生產部等部門對整個裝置進行整組、開關合跳等試驗，在繼電保護設備生產人員的指揮下運行有效時間，在驗收合格后方可投入使用。

（2）科學操作、定期檢查。在與繼電保護裝置有關的情況出現變更時，負責人要對包括變更具體內容和時間在內的變更情況進行詳細記錄，并與注意事項進行核對。交接班時要對裝置的運行情況進行檢查。如果條件允許，還應在早晚班中間安排一到兩次全面、系統的檢查。檢查的內容主要包括：開關、壓板位置是否正確；各個回路接線處是否正常；繼電器接點是否完好，線圈及附加電阻的溫度是否適宜，是否被高溫損壞；保護壓板是否開始使用；指示燈、運行的監視燈指示是否準確；光字牌、警鈴、事故音響是否出現故障等。

（3）加強對操作人員的業務培訓。除了要求操作人員有豐富的理論知識外，還要對他們進行適當的崗前培訓，讓他們了解繼電保護的原理。在對裝置進行例行檢查前，操作人員要預先對二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板等進行熟悉和了解，以便使操作能夠按設備調度范圍的劃分進行。在編寫設備使用說明書時，應該做到詳細、準確、規范，使值班人員能夠更好地理解說明書中的內容，避免因不了解而導致誤操作現象發生。

另外，企業在對員工進行培訓時要注意對可能出現的特殊情況進行說明，以免發生不必要的事故。例如，某110kV變電站發生110kV母PT失壓，備自投動作，主供跳開，備供未合，導致全站失電。在分析事故原因后發現，二次電壓線A630鳳凰端子排扣反，導致PT失壓，跳主供開關的線接在手跳回路中，手跳將備自投閉鎖，致使備供沒有合上，全站失電。鳳凰端子排扣反是肉眼無法觀察到的，定值是負責定值管理的工作人員下發的，而現場實際負荷電流的大小只有保護人員才知道，繼電保護裝置的運行有時不具有穩定性，應對可能出現的情況加以說明和重視。因此這次事故主要因為工作人員對繼電保護裝置的運行不夠重視，沒有對其運行進行準確操作造成的。

2.轉變繼電保護事故處理的思路

在做好繼電保護設備的驗收、日常檢查工作，并能準確操作后，繼電保護事故的發生概率將明顯下降。然而，若繼電保護運行過程中出現了事故，對其進行有效處理，并深入了解事故發生的原因，總結經驗教訓，才能及時地發現繼電保護裝置及其運行過程中存在的問題，以便對其進行及時處理和整改，從而確保設備的可靠運行。

（1）加強對相關數據的利用。通常，繼電保護裝置運行中存在工作的連續性和隱蔽性，即在保護操作結束后設備可能還會連續工作一段時間，這樣就容易對用電設備造成一定的危害。同時，繼電保護裝置的運行還存在一定的隱蔽性，在日常操作中不易察覺，當出現故障的時候才會被發現。而利用故障錄波、時間記錄、微機事件記錄、裝置燈光顯示信號等信息來還原故障發生時設備的有關情況，則能有效地找到事故發生的原因，消除連續性和隱蔽性所帶來的不利影響。

（2）對故障原因進行有效區分。繼電保護運行過程中出現故障的種類很多，原因也很多，有時很難界定是人為事故還是設備事故，因此對于事故原因的判定絕不能僅憑以往的經驗作為依據，而是要有原則、有依據地一步步進行檢查。對于設備存在的問題，操作和值班人員要如實向技術人員反映，以便技術人員對裝置運行可靠性進行更加準確的判斷，將問題消滅在萌芽狀態。

（3）對事故處理采用正確的方法。在對事故進行處理之前，要保證所使用的繼電保護測試儀、移相器等具有較強的穩定性，萬用表、電壓表、示波器等具有高輸入阻抗性能，同時要按照有關方面的要求確保試驗所用的電源為直流單獨供電電源。除了要做好事故處理的準備工作外，還要采取與事故類型相適應的檢查方法。常用的檢查方法有：整組試驗法、順序檢查法和逆序檢查法。

轉貼于

整組試驗法主要通過檢查繼電保護裝置的動作時間、動作邏輯等是否正常來判明問題產生的根源。這種方法的主要優點就是能在較短的時間內再現故障，缺點是不能有效查找故障發生的原因。通過這種檢查方法發現問題后，經過處理，能提高整個裝置的可靠性。

順序檢查法按照外部檢查、絕緣檢測、定值檢查、電源性能測試、保護性能檢查等依次進行，通過檢驗調試的手段來尋找故障。針對繼電保護裝置在運行中微機保護出現拒動或者邏輯出現問題等不可靠性來對設備進行檢查和調試。

逆序檢查法則是從事故發生的結果出發，一級一級往前查找，直到找到根源。針對繼電保護裝置在運行中出現誤動的不可靠性，可利用這種方法進行檢查。

3.提高繼電保護的技術水平

提高繼電保護的技術水平，可以使對繼電保護的驗收、日常管理和操作等工作更加便捷有效，也能減少相關事故的發生，更是確保繼電保護可靠運行的關鍵因素。綜合其發展歷程，可以從以下兩方面提高繼電保護的技術水平。

（1）提高繼電保護運行的微機化和網絡化水平。隨著電信技術的不斷發展，微機保護硬件的科技含量也得到了較大幅度的提高。現在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度和存儲容量都遠遠超過了當年的小型機。用成套的工控機做繼電保護的想法在技術上已經變得可行，這樣，就能使繼電保護運行過程中的微機不可靠性得到一定的控制。但對微機化如何能更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益還需要進行深入地研究。可以說，計算機網絡將深入到各種工業領域，為電力系統提供通信手段，徹底改變繼電保護的運行方式和狀態。

從現階段的實際情況來看，除了差動保護和縱聯保護外，所有的繼電保護裝置都只能反映保護安裝處的電氣量，繼電保護裝置的作用也只能是切除故障元件，縮小事故的影響范圍。安裝、使用繼電保護裝置的目的不僅是縮小事故范圍，還希望它能保證電力系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，從而進一步提高保護的及時性和準確性。而想要實現這一設想的前提條件是要將整個電力系統各主要設備的保護裝置都通過計算機網絡連接起來，實現微機保護裝置的網絡化，這方面的技術水平急待提高。

（2）提高繼電保護運行的智能化水平。智能化是提高繼電保護運行可靠性的重要技術創新，目前，“人工智能技術”這一詞匯已經出現在社會的很多領域，諸如神經網絡、進化規劃、遺傳算法、模糊邏輯等技術在電力系統中已經得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也正在進行并不斷深化。人工智能技術的引進將使繼電保護裝置的穩定性大大提高，而其工作的連續性和隱蔽性等不可靠因素將會得到有效的控制和改進。

二、結束語

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【關鍵詞】智能化；繼電保護裝置、自動測試；方法

智能變電站現今主要采用的是光纖通信技術，其開關量和模擬量都不再是電信號，而主要是采用保溫的方式進行傳輸，在這種情況下，有關專家必須要改進現有的測試方法，通過對變電站進行相關的智能化測試，使得工程的質量和研發的效率能得到有效的提高。

1 智能型繼電保護裝置的概述

智能變電站的構建主要可分為兩層，從網絡化層面上可以分為二次設備層，從智能化層面上可以分為一次設備層，而二次設備層又分為站控、間隔以及過程這三層。智能變電站的運行基礎主要是IEC61850的通信標準，變電站經過利用這一標準基礎來進行相關的通信和建模，不僅使得變電站內的智能電器有效實現了互操作以及信息的共享，而且使得整個開關設備都實現了智能化和整個站內信息都實現了網絡化以及整個設備都實現了數字化。與傳統的繼電保護裝置相比，智能型繼電保護裝置在模擬量輸入方面，主要是通過開關量信號以及采樣值的報文的傳輸來實現電站事件相關的報文傳輸的，在測試儀與電壓電流以及跳閘信號的連接方面，也不再使用傳統的電纜連接方式，并且在智能繼電保護方面，傳統的測試儀已經無法滿足其測試的需要。因此，針對GOOSE和SV，需要對新的測試系統進行開發和研究，并對非直觀性的報文進行有效地解讀和把信息的抽象化轉變成為實例化。

2 傳統的繼電保護測試

對于傳統的繼電保護來說，其自動測試的組成部分主要包括了測試平臺以及通信控制這兩個部分的程序。通過測試平臺以及通信控制這兩個程序的配合使得機電保護很好地實現了自動測試。而在傳統的自動系統結構中，首先，它的自動測試的控制中心平臺是與測試儀還有保護裝置連接在一起的。其次，作為測試項目相關的執行單元的開出量和輸出的模擬量的測試平臺程序，可以結合測試方案進行測試項目的配置。再者，在自動測試的功能方面主要是由控制中心平臺進行發起的，而通信的控制程序的主要功能就是實現反饋信息的接收以及控制相關的保護裝置。最后，在控制中心這一平臺對保護動作行為進行評估方面，其參照標準主要是裝置和測試項目所反饋出來的信息，通過這一評估進入到接下來對應的測試項目當中，直到保護裝置所有的測試項目都完成。除此之外，關于控制中心平臺，在其保護裝置的測試得以完成之后，其測試報告才能自動生成出來。而對于傳統測試方法，設計好測試的模板是關鍵，而測試模板主要是由兩個部分組成的，即和測試儀相對應的輸出和輸入配置以及與保護裝置中的壓板和定制等相關功能的設置。關于繼電保護功能，在模板這一塊要進行相應的設置，然后再把距離保護作為例子，對于時間和阻抗定制、繼電器的精度、邊界的范圍以及阻抗繼電器的測試進度都要進行相應的測試。因此，在進行保護測試之前要進行測試模板庫的建立，并對模板文件的完整性以及正確性作出相應的驗證。在形成模板庫之后，由于該項測試還很不完善，因此需要相應調整軟件自身所呈現出來的變動情況。

3 智能變電站的自動測試方法

在測試制定裝置的過程中，盡管傳統測試方法在自動化測試方面已經基本得以實現，但測試模板的維護還需要一定的人工操作。該模板可以重復利用所指定的裝置，但由于定值與保護功能方面存在較大的差異，需要對不同的保護裝置或者是不同的軟件版本作出修改或者編寫，在具備比較充足的模板庫的情況下，其測試模板的維護方面就會產生很大的工作量。而智能型變電站中的自動測試方法主要是把IEC61850通信標準作為基礎的，這可以讓各個廠家生產出的保護裝置不僅能夠實現互相操作，而且還能實現信息的共享。因此，在測試模板的自動生成方面可以通過對ICD保護文件的讀取并結合保護邏輯接點以及相應的數據來完成的。

3.1 通過通信控制實現對繼電的自動測試

通信控制這一程序是連接著保護裝置的，在保護裝置的操作方面需要參照自動測試中控制中心所發出的命令，其具體的操作程序如下：首先是對定值的整定以及壓板的投退；其次是對于保護裝置所產生的動作事件要進行上召、錄波以及保存；再者是對保護裝置里面的ICD文件進行詳細的讀取。在反饋信息的接收方面主要是通過控制中心來完成的。而這些反饋的信息主要包括以下幾個方面：一是接收中心平臺的信息能否成功，如果失敗了則要進行通信失敗的提示并結束相關的自動測試，如果接收成功，則讓自動測試繼續進行；二是在普通運行狀態下裝置出現的警告或異常，如果是出現警告則要立即把測試停止下來，并對裝置的告警日記和事件做好記錄；三是依照自動測試的有關項目，對保護裝置中的錄波數據以及動作信息要做好相應的記錄。

3.2 自動生成保護測試的模板

對于ICD文件解析，可通過相關的控制程序來完成，并且對于基礎測試的模塊的調用要結合LN的不同種類，讓后再利用壓板和定制來對該模板的功能進行詳細的測試。比如說，可以通過阻抗測試模板的調用來對LN距離作出解析，對于不同線路段的定制應參照特定線路的相間距離，并把相應的負荷結合起來對電阻的定制進行限定。通過對相應模板的生成來完成對段動作時間以及段阻抗便捷相關的測量精度的有關測試。

3.3 通過測試平臺來完成繼電的自動測試

自動測試的控制中心與測試平臺程序的交互過程主要是通過控制命令和通信接口來完成的。關于自動測試的切換或啟停主要都是通過測試平臺里面的程序解析測試的相應模板與測試項目結合起來得以實現的，并且還要對測試數據做好相關的記錄。而在每次測試過程中，都要對控制程序信息接收的成功與否作出相應的判斷，假設項目的測試結果與預期狀況不符合，測試儀就會把異常的信息立即向上輸送并顯示測試的失敗，并在全部項目都完成之后把其反饋到測試平臺中去。

3.4 自動測試的報文分析以及自動測試結果的生成

報文分析的主要對象是GOOSE以及MMS，GOOSE報文分析，涵蓋了通信過程的分析、應用服務的數據單元的分析以及應用協議方面的數據單元分析，通過這樣對報文進行判斷以及完成自動的測試；而MMS報文分析涵蓋了多個方面，不僅會對報文進行檢測，從而觀察其對于每種報文格式是否相符合，而且還包括了報文的異常警告、應用數據方面的有關分析、映射分析以及命令過程分析等各個方面。自動測試控制的中心平臺程序會通過文本格式的使用對測試的結果和報告進行自動的輸出，而該文本格式報告不僅兼容性好，而且可讀性也很強，為對自動測試的錦衣不歸納總結和整理分析提供了巨大的便利。

4 結束語

與傳統測試相比，以IEC61850標準作為基礎的自動測試不僅適用范圍很廣，而且它還使測試的完整性能夠得到保證，從而讓手動測試的工作量大大降低。因此，通過運用該項測試方法，不僅有效提升了產品的相關質量，而且使變電站調試的工期大大縮短了。

參考文獻：

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關鍵詞：異步電動機；啟動方式；保護電路；設計

中圖分類號： U264.1+3 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著工業生產自動化程度的提高，電動機拖動設備應用越來越廣泛。特別是異步電機中的鼠籠式電動機以其廉價的價格和良好的調速性能在我廠具有更廣泛的應用。

然而大功率的鼠籠式電機不能直接啟動，本文主要介紹的就是鼠籠式異步電動機的起動過程。電動機從靜止狀態加速到額定轉速的過程就是電機的起動過程。最簡單的起動方式就是將三相異步電動機三相對稱的定子繞組直接接入具有額定電壓的對稱電網，三相定子繞組通入三相交流電后便會形成轉速為n0=60f/p r/min的旋轉磁場，旋轉磁場切割轉子繞組，形成感應電動勢，產生感應電流。通電轉子繞組在磁場中受到力矩的作用便會轉動起來。三相異步電動機有其固有特性，固有特性的圖形如下所示：

由圖形可以看出，異步電機存在著兩種矛盾：

1）起動電流大，而電機設備及電網承受的沖擊電流能力有限，而且知道 一般有IQ=(4～7)Ie。

2）電動機的起動轉矩小，而負載要求有足夠的起動轉矩來拖動負載。

可見起動的關鍵在于限制起動電流，增大起動轉矩，從而改善電機的起動性能。為了解決這一問題，可以采用降壓起動的方法。如：轉子串電阻的降壓起動；Y/起動；自耦變壓器起動等多種起動方式。

對于交流異步電動機，當忽略勵磁電流時，其啟動轉矩Mq與定子每相I1電流的關系是：Mq/Me=(I1/Ie)2Se通常異步電機Se的值很小，為0.01～0.05，因此要獲得較大的Me倍數，必須有足夠的起動電流倍數。因為異步電機的定子電流與端電壓成正比，因此降電壓方法雖然可以減小起動電流，但同時也會使轉矩M減小。這是降壓起動的最大不足之處，因此降壓起動只適用于風機類負載和泵類負載。

一、三相異步電動機起動的要求

電動機的起動是指電動機加電壓后，從靜止加速至生產所需的穩定轉速的過程，生產機械對異步電動機起動的主要要求有：

1. 電動機起動時，起動轉矩要足夠大，以保證電機在帶負載（電動機起動時同時拖動生產機械運轉起動）起動時能夠正常起動，并盡可能縮短起動時間，提高生產效率。

2. 起動電流要小,既要避免起動電流過大損害電動機，又要減小其對電網的沖擊。

3. 起動設備要簡單，以提高系統的可靠性及可維護性，控制操作也要力求簡單。

4. 電機起動過程中盡可能減少無謂的電能損耗，以節省能源避免浪費。

前兩條是衡量電動機起動性能的主要技術指標。對于一臺普通的三相異步電動機，當它直接加額定電壓起動時，其起動特性恰好與上述要求相反，它存在起動電流大而起動轉矩小這兩方面的矛盾。

二、三相異步電機的固有起動特性

三相異步電機的電磁轉矩公式：

（1-1）

m1 —— 定子繞組相數

U1— 定子相電壓

S— 轉差率

f1 — 定子電源頻率

r1,x1— 定子繞組和漏電抗

r2’，x2’— 轉子繞組電阻和漏電抗折合值

三相異步電動機的實用經驗公式：

(1-2)

Sm ——最大轉矩對應的轉差率

三相異步電動機起動時，轉子轉速n=0(s=1),此時的電磁轉矩M稱為起動轉矩MQ。它是衡量電動機運行性能的重要指標之一。因為起動轉矩的大小反映了異步電動機直接起動時的帶負載的能力。起動時，帶負載的能力一般用起動倍數來表示，即

， (1-3)

其中KM——起動轉矩倍數

KI ——起動電流倍數

對于鼠籠式異步電動機KM一般為 （0.9~1.3）；KI一般為 （4~7）。

將S=1（N=0） 代入三相異步電動機的電磁轉矩公式，可得起動轉矩的表達式為：

上式與三相異步電機的電磁轉矩的物理公式相比較可以看出，三相異步電動機本身固有的起動電流很大，而起動轉矩并不大。這是因為電動機正常運行時，其轉差率S很小，一般約為 0.01~0.05，所以/s 很大，從而限制了定子和轉子電流。但在起動時，s=1，/s=很小，因此電動機的等效阻抗很小，所以起動電流很大。這也可以從轉子電流是如何產生的來說明。因為正常運行時，旋轉磁場以的速度切割轉子導體，在轉子導體中感應的電勢和電流不大。而在起動時，n=0，旋轉磁場以同步速n0切割轉子導體，在轉子中感生出很大的電勢和電流，從而使得定子電流也很大。起動轉矩并不大是因為起動時S=1，遠遠大于正常工作時的sx2，而ф2=arctg（sx2/r2）起動時轉子功率因數角很大，即很小。因此，雖然I2很大，而它的有功分量并不大。

起動電流過大，對供電電網和電動機本身將產生不良影響。大的起動電流在繞組上產生很大的電磁力，會使繞組變形；起動瞬間，由于外加電壓沿繞組上分布不均勻，在繞組匝線間產生過壓；如果電網的容量和異步電動機的起動容量比較起來不夠大的話，可能引起電網電壓的顯著下降，從而使正在電網上運行的其他電動機及用電設備的正常工作受到影響。比如：電燈會變暗、接觸器釋放、數控設備失常、還可能使某些帶重載運行的電動機停止轉動，甚至可能引起變電所的欠壓保護裝置動作，使開關跳閘，造成停電。另外，固有起動特性的起動轉矩較小，在空載起動時可以適應，但對要求滿載起動的生產機械，如起重機及皮帶運輸機和電梯等，有時就無法起動。必須另尋他法。

三、幾種起動方法的比較

三相籠型異步電動機有兩種起動方式,第一種是直接起動,即將額定電壓直接加在電動機定子繞組端。第二種是降壓起動，即在電動機起動時降低定子繞組上的外加電壓，從而降低起動電流。起動結束后，將外加電壓升高為額定電壓，進入額定運行。兩種方法各有優點，應視具體情況。

從電動機轉速公式：n=60f*(1-s)/p可以看出，與f、s、p這三個因素有關，改變其中任意一個值都可以改變電動機的轉速，即可以對電動機進行調速。

1、直接起動

直接起動就是直接加額定電壓起動，又稱全壓起動。在我廠小功率電機全部是全壓啟動。優點是設備簡，成本低，起動方式簡單。但起動電流大，起動轉矩小。因此，只有在小容量異步電機帶輕載時允許直接起動。我廠膠帶機上使用的大容量的低壓電機也采用直接啟動的方式，原因是膠帶機啟動時，尤其是重載啟動需要很大的啟動轉矩，降壓啟動在降低電壓的同時也降低了啟動轉矩。為了減小啟動電流和對設備的沖擊，我們采取在電機與減速機之間加裝耦合器的方式。

2、降壓起動

若不能直接起動，起動時的主要矛盾就是起動電流過大而電網承受沖擊電流有限。根據異步電動機的特性我們知道，它所加的定子電壓與轉子中的感生電流近似成正比，這時可用降低定子電壓的辦法來限制起動電流，即降壓起動。降壓起動的過程是：首先在定子上加低電壓，起動電流也按比例降低，待轉速升高到穩定轉速，再逐漸升高定子電壓至額定值，完成電機的起動。

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【關鍵詞】火電廠；繼電保護裝置；干擾因素

測量比較、邏輯判斷及執行輸出是構成繼電保護裝置的三個主要部分。測量比較的主要功能是在啟動保護裝置時進行相應的判斷；邏輯判斷的主要功能是有效地整合測量比較單元最終測量出的邏輯狀態，從而能夠使保護裝置在確定要跳閘或發出信號時根據相應的邏輯關系來判定，最終確保命令能夠順利傳達到執行輸出單元。執行輸出的主要功能是確保保護任務順利完成。下面針對目前影響火電廠繼電保護裝置正常運行的不利因素進行詳細的分析，并制定出相應的解決措施。

1 繼電保護裝置的簡述

1.1 繼電保護裝置的作用

火電廠電力系統的安全運行；實際運行狀況自動進行檢測；能夠及時發現電力系統的故障發生位置，并且做出準確的判斷是三個火電廠繼電保護裝置的主要作用，以確保火電廠的正常運行。

1.2 繼電保護裝置的要求

1.2.1 選擇性要求

繼電保護裝置的可靠選擇性要求是有高質量，高運行維護的要求。只有滿足可靠選擇性要求，才能確保電力系統的故障準確判斷出來，這樣就使得維護人員不需要再花費大量的時間和人力去尋找故障，進而在很大程度上提高了工作效率。

1.2.2 靈敏性要求

具有快速的反應能力是繼電保護裝置的靈敏性要求，在其自身保護范圍內，及時發現不正常情況，并且還可以幫助相關工作人員及時采取解決措施，確保火電廠電力系統的正常、安全和穩定運行，降低較大事故發生的概率。

2 繼電保護裝置的干擾因素分析

不同火電廠具有其自身的特點，在繼電器保護裝置作業時，在自身存在的高強度的電磁場作用下，威脅到繼電保護器的正常工作狀態，容易因外界環境干擾而影響其主導的功能與作用。 因此，如何避免繼電器受外界因素的干擾成為研究的重要內容。在電力系統周圍，站在不同的角度來判斷產生磁場干擾也是各不相同，例如，根據磁場的來源可以分為以下兩種：一種是火電廠系統外部磁場的干擾。主要是指火電廠系統外的磁場產生的干擾，例 如打雷會對設備在破壞的同時產生強大輻射電磁波，進而產生強的干擾磁場，以及由于人為使用的通訊設備產生的磁場干擾；另一種是火電廠系統內部磁場干擾。主要是指在火電廠整體設備和系統運行過程中，由一些電磁原件和設備因為電流強度的改變而引起的電磁波反射造成的干擾。根據干擾方式也可以分以下兩種：一種是自然干擾；另一種是人為干擾。

2.1 高頻與輻射干擾

在繼電器保護裝置運行工作時，通常會產生高頻與輻射干擾。這主要是由于強磁場的影響而產生電弧閃絡，這些電弧經過相互作用產生一定的電壓差值，進而產生高頻電流，高頻電流會因瞬間電流的 變化而在周圍產生較強的電磁場，進而在火電廠電路系統進行二次回路時，對于設備造成系統內的電磁波干擾。然而，繼電器雖然可以對電磁波的輻射產生一定的隔離作用，但是當干擾的電磁波頻率和實際強度較高時，繼電器就很難進行識別與隔斷。同時，接收線路也會因為電流頻次的波動產生衰減的震蕩電磁電波，讓繼電器很容易出現漏斷和不斷現象的出現。

2.2 靜電干擾

靜電是指在摩擦時由于環境過于干燥引起的一種靜電現象。所以，在對火電廠的繼電器進行操作時，技術人員很容易將身上攜 帶的靜電釋放到設備上，在放電瞬間或產生強度較高的電流，進而引發周圍磁場的變化，導致繼電器相關設備不能正常工作。電器是由絕緣體材料包裹，這樣接受的電荷會對繼電器的其他保護 斷路元件造成破壞， 在靜電場放電的作用下實現電荷的不斷累積，并釋放大量的熱量，損壞其他繼電器零部件。

3 繼電保護裝置的防干擾措施

3.1 提供等電位平臺

提供等電位平臺是繼電保護裝置在火電廠中一項基本的防干擾措施。指的是當火電廠繼電保護裝置處于較為集中狀態時，就會構筑成一個等電位面，并最終形成一個等電位平臺，然后將等電位面和網上的一個點之間進行有效地聯接，從而使等電位面的電位隨著地網電位的浮動而發生變化，這樣就可以使繼電保護裝置避免地網與地表的電位差的竄入，從而有效避免干擾。 就目前的實際情況來說，等電位聯接平臺主要可以通過以下兩種措施來組建：一是，所有的保護屏銅排可以通過焊接的方式進行首尾相連；二是，可以通過電纜制作一個銅排的框架，然后將該框架跟所偶的保護屏接地銅排進行有效聯接。

3.2 保護裝置的在線監測

近年來電腦、通信、診斷等方面的技術在我國科技的發展帶動下在繼電保護裝置中的到快速發展，使得很多企業開始用“ 狀態檢修 ”代替傳統的“ 定期檢修”。 在線監測火電廠繼電保護裝置的未來發展趨勢，所以要求相關技術人員，可以在現有監測技術的基礎上，逐漸引進在線監測技術，從而能夠實現在線對設備進行驗收。 因此，相關工作人員一定要不斷學習先進檢測技術，熟練掌握在線監測技術，從而使其在繼電保護裝置中發揮出其應有的作用和價值。

3.3 繼電保護的智能化與網絡化

人工智能技術在科學技術的不斷創新和改革過程中，在許多領域得到了廣泛應用，該技術也被引入到火電廠電力系統中，并且發揮著非常重要的作用。 因此，繼電保護裝置在智能化、網絡化的研究已經成為當前的主要研究方向。 比如，火電廠中全部的繼電保護裝置就是繼電保護網絡的拓撲構造中的終端，其中繼電保護裝置的最新相關信息要想能夠在第一時間被傳輸到繼電保護的相關服務器中，必須通過光通信網絡來實現，而服務器的主要作用是通過相應的監控軟件來對整個電力系統的運行狀況進行實時分析，及時發現問題，并且還能夠對故障進行詳細的分析、邏輯判斷，另外還能夠對繼電保護裝置造成不利影響的干擾因素進行科學有效的分析和判斷， 有效地避免保護裝置出現誤動現象，進而在最大程度上降低干擾因素帶來的不利影響。

3.4完善考核制度

完整的考核制度是企業不斷發展的前提，是企業增強市場競爭力的后援動力。繼電保護裝置具有其鮮明的特點， 完善和健全保護裝置 運行管理的各項規章制度，結合新形式，制定新制度是十分必 要的。 繼電保護設備應陸續采用計算機管理來跟蹤日常的巡 檢工作、執行員工考核、實行獎懲制度，以及管理運行維護、事故分析，和故障診斷等檔案文件，智能高效地推進繼電保護工 作的順利開展。

3.5 加強日常維護

對繼電保護裝置加大設備投入，要使繼電保護裝置運行的可靠性提高。既要對裝置的型號進行合理選擇和使用，保證電力系統中使用的是高科技新型裝置，以最大化保證安全；也要對繼電保護裝置的維護工作加強重視，因為故障的發生總是不定時的，具有隨機性。因此，只有保證繼電保護裝置時時刻刻處于最佳工作狀態，才能做到防患于未然。

結語

綜上所述，雖然安全與穩定是繼電保護裝置在火電廠工作中主要考慮因素，但其他方面干擾因素的影響也會使其工作效率大大降低。而且，由于電力資源是目前人們 生活中最重要的能源，人們對安全供電及電廠的安全運行要求越來越高，火電廠作為發電單位，正常安全有效運行極其重要。因此，要求工作人員必須重視起來，不斷創新和改進防干擾措施，從而有效解決這些不利因素，提高電保護裝置的工作效率，使其充分發揮出自身的重要作用。

參考文獻

[1] 卞興煒. 繼電保護裝置在火電廠中的防干擾措施 [J]. 通訊世界，2014（1） .

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關鍵詞繼電保護 數字仿真 MATLAB LabVIEW Visual C++

文章編號1008-5807（2011）02-105-02

一、引言

電力系統數字仿真作為一種研究、試驗和培訓手段具有極好的經濟性和實用性，可廣泛應用于系統初始階段的設計與試驗，新技術、新原理的研究，系統運行過程中動態特性的分析與研究，以及系統的輔助決策控制與管理，還可以用于對系統運行人員的教學培訓等。目前很多高校的電力系統及其自動化、電氣及相關專業均開設繼電保護課程或學習相關知識，除了少數高校外，大部分學校因各種原因缺乏較為完善的繼電保護實驗設施，致使學生在學習繼電保護相關知識存在理解困難、理論聯系不上實際等問題。

因此，本文研究采用數字仿真方法的實驗系統，對于利用電力系統數字仿真輸出的結果對系統進行動態特性分析、繼電保護算法研究、以及繼電保護新原理的動作特性分析等具有重要意義。

二、繼電保護仿真實驗系統要求

繼電保護仿真實驗系統的要求有：

1、真實性：根據真實系統的設置，可適當進行簡化，建立仿真系統的保護模型，在故障時能夠正確的模擬保護裝置的動作行為；

2、靈活性：可以設置各種故障，校驗不同原理保護動作的正確性；能方便修改設定參數、保護算法，動作邏輯和整定值等；當改變元件狀態或保護動作時，能及時給出明確的提示。

3、可視性：應能顯示保護的內部動作過程及相關電氣量的變化過程，為微機保護的分析和研究提供依據。

4、可控性：仿真過程應是可控的，可單步執行或連續執行，加強對保護程序的調試，方便研究人員對保護內部過程的了解。這點對研究新原理和新方法非常重要。

5、擴展性：應能方便對系統進行擴展，易于增加新的保護原理、保護類型，以適應多種微機保護裝置，及不斷涌現地新原理和新方法。

三、繼電保護實驗系統開發平臺選擇

（一）電力系統暫態仿真子系統開發平臺

電力系統動態仿真的一個重要組成部分就是對系統進行故障模擬。基于繼電保護仿真實驗系統的要求，故障仿真子系統能夠模擬電力系統發生的各種故障和非正常狀態時的暫態過程，特別是嚴重畸變的故障電流和電壓波形，其波形數據送入到繼電保護動態性能仿真子系統以檢驗繼電保護裝置的特性和動作行為。 有以下三種方法產生故障信號：

1、利用數學函數產生故障波形

該方法按照一定的數學模型生成電流、電壓波形數據，然后將數據送入到保護程序中，通過一些控件或按鈕來分析和處理波形。由于是同一系統生成的數字化數據，可以滿足輸出同步，但這種方法只能實現比較簡單的故障數據發生。

2、利用現場錄波數據對故障波形回放

這種方法以實際現場的故障波形或動模試驗裝置產生的試驗數據為主，通過將故障錄波儀記錄的數據文件按照COMTRADE格式生成的數據文件，利用故障再現(回放)來實現對繼電保護進行測試。這種方法可以保證故障波形的真實性，便于正確分析繼電保護的動作行為。但是，該方法由于不能人為設定和選擇實際系統故障，而搭建合適的物理動模試驗裝置也較為昂貴，改變系統結構相對不容易，來源于實際系統或動模試驗裝置的故障錄波儀所存的故障波形并不能完全滿足各類故障的保護行為分析和校驗要求。

3、利用電力系統暫態仿真軟件產生故障波形

由于缺乏足夠的現場實測數據，在設計和驗證繼電保護原理時可采用專業的電力系統暫態仿真軟件生成系統故障數據。雖然故障暫態仿真提供的數據源并非來自實際系統，但只要仿真模型精確，算法選擇得當，完全可以真實地反映實際系統的暫態過程，大量的保護原理的早期研究工作都是利用電磁暫態仿真程序來完成的。MATLAB中可以充分利用其強大的仿真平臺以及優秀的作圖環境，在Simulink環境下直接搭建電力系統仿真模型。同時可以充分利用MATLAB提供的大量模塊及豐富的工具箱資源，很方便地搭建不同的系統結構。由于MATLAB是將計算過程建立在最基本的電路原理和微分方程的求解的基礎之上，能夠同步計算機電過程和電磁過程，從而可以觀察到仿真結果很細微的變化。

（二）繼電保護動態性能仿真子系統開發平臺

電力系統計算過程通常比較復雜，如果有一種軟件能簡化計算過程，而且還能模擬一些功能各異的實驗，讓設計者把更多的時間用在理解原理和掌握設計上，而不是花費大量的精力在編寫復雜的程序和準備實驗上，那將大大提高學習效率。下面介紹兩種實用性的軟件技術：

1、基于虛擬儀器技術

LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)，實驗室虛擬儀器工程平臺)是NI公司于1986年推出的一種高效的圖形化軟件開發環境，是面向測量與自動化領域工程師、科學家及技術人員的一種優秀編程平臺。LabVIEW特點簡要介紹如下：

(1) 圖形化的儀器編程環境：采用了豐富的圖形控件和圖形化編程語言，通過“所見即所得”的可視化技術方便快捷的建立針對不同領域和行業各具特點的人機界面。

(2) 支持各種數據采集與儀器通信應用：能夠很好的兼容各種插卡式和分布式數據采集產品。

(3) 豐富的功能函數庫：內建了600多個分析函數，用戶可直接調用來進行數據分析和信號處理。

(4) 網絡功能：LabVIEW能夠與Internet用戶交換信息，共享資源。

(5) 靈活的程序調試手段：用戶可以在程序中設置斷點或探針，單步執行程序等多種方式對源代碼程序進行調試。

(6) 內置高效的程序編譯器：可以輕松地EXE、動態鏈接庫或安裝包。

(7) 支持多種系統平臺：LabVIEW支持Windows、Linux、SunSPARC、Agilent-UX等多種操作系統。

因此，利用LabVIEW搭建繼電保護實驗平臺來輔助學習，能夠使理論學習與實踐更好地緊密結合。通過對前面板進行設計，可以實現優秀的人機操作界面，甚至完全展現實際保護裝置操作界面，學習將更生動、更形象，達到事半功倍的效果。此外圖形化的編程環境極大縮短開發實驗平臺的時間，而且它提供多種接口非常方便功能擴展。

2、基于Visual C++平臺

Visual C++是Microsoft公司推出的功能最強大、最復雜的語言產品之一，它是目前為止在Windows環境下進行大型軟件開發的首選編程語言。

Visual C++6.0具有如下優點：

(1) 擁有強大的編輯環境和調試環境。高效的編譯器，產生的可執行文件體積小巧、運行速度快，且底層控制能力強，有良好的圖形處理功能。

(2) 集成了MFC(Microsoft Foundation Class)類庫，使程序員可以使用MFC高效率地開發出各種應用程序MFC類庫將所有圖形用戶界面的元素，如窗口、按鈕、菜單等，都以類的形式進行封裝，并且提供映射機制將Windows對這些圖形界面元素所發出的消息映射到類的虛擬成員函數。

(3) C++在C語言的基礎上，融入面向對象編程OOP(Object Oriented Programming)的思想。相對于結構化程序設計思想而言，代碼具有很好的可重用性及可移植性。由于面向對象編程的可重用性，可以在應用程序中大量采用成熟的類庫，從而大大縮短開發時間。

四、系統總體方案設計

根據以上分析，設計的繼電保護實驗系統總體結構圖1所示。

五、結論

利用電力系統暫態仿真軟件實現系統故障模擬，可靈活改變系統結構和參數，根據需要得到各種故障數據，能夠形象生動的觀察到保護動態過程，且實驗系統開發周期短、界面友好、操作方便。系統功能齊全，具有很好的實用性。仿真系統涉及的測試方法、測試對象、保護算法等盡量與實際相一致，軟件采用面向對象的模塊化設計方法，開發實現豐富的教學實驗內容。

參考文獻：

[1]張元敏.繼電保護及綜合自動化實驗系統現狀分析.繼電器，2008.

[2]梁振鋒，楊曉萍，高立剛，等．基于LabVIEW的微機保護仿真.電力系統及其自動化學報，2008.

[3]王晶，翁國慶，張有兵．電力系統的MATLAB/SIMULINK仿真與應用. 西安電子科技大學出版社，2008.

[4]程剛，張沛超．基于Matlab和ATP的微機距離保護動態仿真 .繼電器，2006.

[5]陳錫輝，張銀鴻．LabVIEW 8.20程序設計從入門到精通.清華大學出版社，2007.

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【關鍵詞】靜電；爆炸；靜電防護

靜電是一種無形殺手。當風干物燥時，大氣電場由于磨擦而產生靜電。它小則會造成電腦死機，軟盤無法復制；大則使加油站、化纖車間等引發火災、爆炸事故。如2010年1月7日17時30分，中國蘭州石化罐區爆炸起火，6人遇難，1人重傷，5人輕傷，事故原因系罐體泄漏，致使現場可燃氣體濃度達到爆炸極限，溢出可燃氣體產生靜電，引發著火爆炸釀成慘劇。所以，在易燃易爆的化工生產過程中，靜電的防護是安全防護的重點之一，下面筆者就靜電產生的原因一在爆炸危險性生產場所的危害和防護進行分析。

一、靜電產生的原因分析

（一）內部特性

1、物質的逸出功不同

由于不同物質使電子脫離原來物體表面所需外界做的功(稱為逸出功)不同，因此，當它們兩者緊密接觸時，在接觸面上就會發生電子轉移，逸出功小的物質失去電子而帶正電荷，逸出功大的物質則得到電子而帶負電荷。各種物質電子逸出功的不同是產生靜電的基礎。

2、物質的電阻率不同

靜電的產生和物質的導電性能有很大關系，它以電阻率來表示。電阻率越小，導電性能越好。根據大量實驗得出的結論，物質的電阻率小于106Ω?cm時，因其本身具有較好的導電性能，靜電將很快泄漏。大于106Ω?cm且小于1010Ω?cm的物質，通常帶電量是不大的，不易產生靜電。大于1010Ω?cm且小于1015Ω?cm的物質最易帶靜電，是防靜電工作的重點對象。如汽油、苯、乙醚等，它們的電阻率在大于1011Ω?cm且小于1015Ω?cm之間，靜電很容易產生并積聚。但當電阻率大于1015Ω?cm時，物質就不易產生靜電，可一旦產生靜電，就難以消除。因此，電阻率的大小是靜電能否積聚的條件。

3、介電常數不同

介電常數也稱電容率，是決定電容的一個主要因素。在具體配置條件下，物體的電容與電阻結合起來，決定了靜電的消散規律，是影響電荷積聚的另一因素。對于液體，介電常數大的一般電阻率低。如果液體相對介電常數大于20，并以“連續相”存在及接地，一般來說，不管是輸送還是儲運，都不大可能積聚靜電。

（二）外部作用條件

1、緊密接觸與迅速分離。兩種不同的物質通過緊密接觸與迅速分離的過程，將外部能量轉變為靜電能量，并貯存于物質之中。其主要表現形式除摩擦外，還有撕裂、剝離、拉伸、加捻、撞擊、擠壓、過濾及粉碎等。

2、附著帶電。某種極性離子或自由電子附著在與大地絕緣的物體上，也能使該物體呈帶靜電的現象。人在有帶電微粒的場合活動后，由于帶電微粒吸附于人體，因而也會帶電。

3、感應起電。帶電物體能使附近與它并不相連接的另一導體表面的不同部位也出現極性相反的電荷，這種現象為感應起電。

4、極化起電。絕緣體在靜電場內，其內部或表面的分子能產生極化而出現電荷的現象，叫靜電極化作用。如在絕緣容器內盛裝帶有靜電的物體時，容器的外壁也具有帶電性，就是此原因。

二、靜電的危害

（一）靜電火花引起燃燒爆炸

如果在接地良好的導體上產生靜電后，靜電會很快泄漏到大地中，但如果是絕緣體上產生靜電，則電荷會越聚越多，形成很高的電位。當帶電體與不帶電體或靜電電位很低的物體接近時，如電位差達到300V以上，就會發生放電現象，并產生火花。靜電電位越積越高，在一定條件下導致火花放電，瞬時功率可達幾十萬千瓦，把電能轉變為熱能，靜電放電的火花能量達到或大于周圍可燃物的最小點火能量，而且可燃物在空氣中的濃度或含量也已在爆炸極限范圍以內時，就能立即引起燃燒或爆炸，造成人員傷亡和巨大的經濟損失。

（二）電擊

當人體與其它物體之間發生放電時，人即遭到電擊。因為這種電擊是通過放電造成的，所以電擊時人的感覺與放電能量有關，也就是說靜電電擊嚴重程度決定于人體電容的大小和人體電壓的高低。由于靜電能量較小，所以生產過程中產生的靜電所引起的電擊不會對人體產生直接危害，但人體可能因電擊墜落或摔倒而造成所謂的二次事故。電擊還可能使人員產生精神緊張、不安，妨礙工作。

（三）危害生產設備

靜電能吸引灰塵，影響生產中的電子元器件的正常工作；靜電還能使操作人員充電電位最高達50kv，嚴重影響車間電訊設備、微電子元件、計算機等的正常工作，甚至放電造成這些設備的損壞，給安全生產帶來巨大的危害。

三、靜電危害的形成條件

1、產生并積累足夠的靜電荷，形成“危險靜電源”，以至局部電場強度達到或超過周圍介質的擊穿場強，發生靜電放電。

2、在危險靜電源存在的場所，有易燃易爆氣體混合物存在，并達到爆炸極限濃度范圍，或有電火物品、火炸藥之類的危險品，或有靜電敏感器件及電子裝置等靜電易爆易損物。

3、危險靜電源與靜電易燃易爆物之間形成能量耦合，并且能量等于或大于危險靜電源的最小點火能或靜電敏感度。

四、爆炸危險性生產場所的靜電的防護措施

由此看來，靜電防護十分重要。為了防止電荷的積累給生產生活帶來很大的危害，就必須采取措施消除靜電。常用的最有效的方法是消除靜電的堆積，如將人體接地，使人身上的靜電電荷排入地下，主要的方法是加強地面的導電性，一般的水泥沙漿、大理石等均屬導電地面；其次是人穿著導電鞋和導電工作服等。

另外還可采用先進的技術手段消除靜電，如各種高分子合成纖維材料是優良的絕緣材料，容易積累靜電，現今我國已研制出多種新型的抗靜電合成纖維材料。此外，還要考慮環境因素，提高空氣濕度，使相對濕度控制在45%到70%，來減少某些物體的表面電阻率，增加物體的漏電能力，防止電火花的產生，減少粉塵、纖維等不必要的吸附。

參考文獻

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【關鍵詞】有限廣域繼電保護系統；區分方法；實現

近些年來，隨著科技水平的發展，廣域測量系統也得到了迅速的發展，這就為解決大電網的潮流轉移問題帶來了良好的發展契機，為了更好的提高繼電保護系統的綜合性能，相關的專家學者也提出了廣域保護的概念，并對此進行了初步的研究。廣域保護包括兩個方面：一是基于廣域信息下的電網安全穩定性研究，主要是對整個電網的穩定運行進行全面的監測，二是提高傳統繼電保護性能，在這一方面，國內外的專家學者都進行了深入的研究，根據系統結構的不同，廣域后背保護可以分為集中式和分布式兩種，這兩種系統計算方法也會有所不同。

1.廣域繼電保護的有限性

廣域繼電保護是通過電網廣域同步信息的測量，并通過信息的整合來計算出故障元件的位置，并通過簡單的時序來保證保護動作的科學性，電網中的廣域繼電保護應該從工程的實際保護對象以及實際應用為對象進行開展性研究，其核心事項就是保證保護動作的正確定，應用在電網之中的廣域繼電保護應該從保護對象的后備保護以及工程的實際應用進行研究，需要獲取廣域內的所有信息，這主要表現在以下幾個方面：

（1）在廣域繼電保護中，需要加強首道防線的性能，同時，為了實現保護對象的保護功能，避免出現整定配合困難的問題，要求獲取到與保護對象相關的信息，但與此同時，繼電保護后備保護范圍內需要的信息也具有一定的有限性。

（2）廣域繼電保護是一個不斷發展的過程，需要將整個網絡發展為不同的有限元區域，保證系統過程的實現。

2.廣域繼電保護的區分

廣域繼電保護系統的區分是有限廣域繼電保護系統的主要環節，對系統進行科學合理的區分是系統空間與保護范圍有限性的重要體現，也是制定保護跳閘以及保護算法實現的主要依據之一。

2.1中心站的選取原則

有限廣域繼電保護集中式結構需要在有限區域內部選擇一個發電廠和變電站作為繼電保護的決策中心站，區域內部其他的發電廠以及變電站就是子站，這類子站也可以作為備用的中心站。中心站的選擇需要考慮輸電系統節點的連接關系以及節點通信系統的連接問題。一般情況下，需要優先考慮人員、通信條件以及地理環境等因素，將一些特殊的發電廠以及變電站作為中心站，也可以選擇路徑關聯密集、相鄰節點多的變電站作為中心站。 為了保證決策中心的安全性和可靠性，需要在區域內部選擇好備用的中心站，在少數情況下，中心站會由于特殊的問題難以起到應有的作用，因此，在實際的選擇過程中一般選擇路徑關聯密集、相鄰節點較多的變電站作為備用的中心站。此外，為了減小分區，可以選擇任意的兩個中心站作為發電廠，一般需要將中心站作為起點，保護范圍要延伸到下一個線路末端，如果兩個中心站為相鄰關系，兩個區域交互區會變大，可能會因此劃分出過多的區域。

2.2繼電保護的保護范圍

廣域繼電保護是被保護對象的后備保護，在功能上需要實現遠后備保護和常規近后備保護的功能，那么電力系統中不同的保護對象也需要在整個繼電保護的系統中實現該種功能，在這個層面上而言，廣域繼電保護的保護范圍需要滿足各個保護對象的遠后備范圍，以中心站作為起始點，將保護范圍延伸到下調線路末端。

2.3邊界有限的區分原則

電網的建設是一個長遠的工程，因此，在光與機電保護系統的分區過程中需要考慮到變電站以及發電廠的規劃節點，在進行分區后需要增加相關的節點，并滿足廣域繼電保護結構的需求，盡量不要重新進行區域劃分。此外，電力系統是發電、輸電以及用電的過程，發電和用電分別作為系統運行的起點和終點，輸電則是電路傳輸的重要過程，發電、輸電以及用電的過程在運行中容易受到系統的干擾，導致運行方式出現變化，甚至會發生解列的情況，但是一般這種情況在發電和用電中較少，在輸電過程中較多。因此，在廣域繼電保護的分區過程中，應該從系統的起點和重點來劃分區域。

2.4區域的交互原則

一般變電站的設置都是遵循交互的原則，如果沒有按照交互原則進行設置，那么變電站得不到保護，在變電站的直流消失之后，變電站和線路都難以得到保護，如果線路依照交互原則進行設置，那么在發生故障之后就可以實現后備功能，但是由于交互區域如果過大，就會導致整個系統的通信量增加，因此，根據分析，對于廣域繼電保護系統，其兩個相鄰區域內需要有一條以上線路的交互，在必要情況下，可以在一定程度上增加交互的線路，這樣就可以有效的避免斷路器失靈以及點電站直流消失的情況，也可以防止由于信息缺失導致故障難以快速切除問題的產生。

【參考文獻】

[1]李振興，尹項根，張哲，何志勤.有限廣域繼電保護系統的分區原則與實現方法[期刊論文]，電力系統自動化，2010，（34）：9.

篇9

[關鍵詞] 電容;電壓;保護;試驗;探討

（一）引言

隨著國民經濟的快速發展，電力用戶對電力供應的可靠性和電壓質量的要求越來越高，為提高系統供電電壓，降低設備、線路損耗，各種形式的無功補償裝置在電力系統中得到了廣泛的應用。因此，對變電所電力電容器保護進行正確的試驗，保證電容器的正常安全運行至關重要。

（二）電力電容器組傳統差壓和零壓保護的試驗方法存在的問題

由于電容器的零壓或差壓保護在電容器組正常運行時，其輸出接近于0V，有可能存在電壓回路開路保護拒動的事故，也可能存在電壓回路誤接線，保護誤動的隱患。如果電容器三相平衡配置，能提升電壓質量穩定系統正常運行，熔斷一只（或幾只）將造成電容器中性點電壓的偏移，達到整定值，差壓或零壓保護就會動作跳開高壓開關。因此，這兩種電壓保護在真正投運前，放電壓變二次回路的接線正確性都需要通過送電進行驗證，方法如下：

1. 新電容器及保護帶負荷試驗時，首先進行對電容器沖擊試驗，觀察正常。電容器改試驗，拆除一只（或幾只）電容器熔絲（以下簡稱“拔熔絲”試驗），再送電，測試零壓或差壓，以驗證回路的正確性及定值的配置，一次系統多次操作帶來安全風險，且時間長，工作效率低下。這種試驗方法對于傳統的熔絲安裝于電容器外部的安裝形式才有效，但對于集合型電容器組，因內部配置多個熔斷器，停電也不能單獨拆除其內部的一只熔斷器的安裝形式（如上海思源電氣有限公司生產的并聯電容器成套裝置，型號為TBB35-1200/334-ACW），電容器與連接排之間安裝非常緊湊，就無法作零壓或差壓試驗，來驗證保護。

2. 專業分工導致試驗方法存在紕漏。由于高壓試驗工不熟悉繼電保護的二次回路，試驗只注重單個一次設備的電氣性能，對二次回路正確性關心不夠; 而繼電保護工只對二次回路認真維護，對一次回路關心較少，導致壓差保護和零差保護這樣的重要保護投產調試操作麻煩，安全風險大。

（三）改進措施

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關鍵字

10KV高壓用戶終端繼電保護整定設計

中圖分類號：S611 文獻標識碼：A 文章編號：

問題探討

對于10KV的線路繼電保護整定來說，首先需要對其中所涉及到的各類問題進行討論，并從中找尋所能夠解決的辦法和思路[1]。

1.1常見問題

1.1.1靈敏度問題

對于10KV的線路來講，定時的限制過流保護裝置必不可少，然而，在整個系統的計算過程中，常常容易發生過流保護不夠的情況。究其原因，主要在于10KV線路的供電距離過大，導致了部分線路的負荷較重，導致了線路末端的最小兩相短路額定電流設置較小，這就造成了經常會發生導線熔斷的現象。因此，需要對熔斷電流和導線進行精確的計算，保證其靈敏度。

1.1.2加速誤動作問題

對于企業使用終端的繼電保護整定裝置來說，10KV額定電壓的出現方式及相關的保護整定要求需要按照一定的規則進行。往往在10KV的線路上接有多臺配電裝置，使得三相一次重合閘裝置的需求也有所增加。而隨著這些裝置和部件的運行，重合閘經常采用后加速保護。在實際的操作過程中，會產生較大的變壓器空載勵磁涌流，這的數值往往超過了過流保護的額定整定數值，造成了過流后加速的誤動作，以至斷路器接不上。

1.1.3越級跳閘問題

在用戶使用終端的操作室內架設線路的過程中，往往忽視多條線路同時出現故障的過電保護情況，但是當經過的樹林、竹林等較多的條件下，尤其是刮風下雨等自然原因作用，容易發生同時故障的機會。由于保護動作斷路器的跳閘，在重合閘啟動后，會發生在此跳閘。這種故障重疊，相繼動作的環境中，更容易出現主變過流保護的不及時所發生的出口跳閘現象，這是在設計過程中所不允許的。

1.1.4時限級差配合問題

用戶的使用繼電保護整定裝置屬于各級系統保護最終端，同時再上一級的保護裝置中又對其進行了進一步的限制，這就會出現在終端使用過程中，由于逐級配合從而無法再配合和后滿足使用要求的情況，大大降低了保護整定工作的效率。

1.2處理辦法

對于上述各類問題，首先要分析其出現的原因，并根據實際情況進行解決[1]。對靈敏度問題，需要對實際安裝位置進行精確計算，如公式（1）所示。

（1）

針對重合跳閘的后加速誤動作問題，可將變壓器的空載勵磁涌流調至額定電流的6―8倍，并且對過流保護后加速帶延時0.2秒，從而躲過了變壓器的勵磁涌流。越級跳閘問題可通過將電流速斷保護時限定于0秒操作；并加大線路保護過流保護與主變過流保護的時限極差。對于時限極差保護配合問題，可將主變壓高低壓側過流保護的動作時限與過流保護相同即可。

計算系統

對于在用戶使用終端的配電室繼電保護整定方面進行分析，首先要確定精確的計算。而一款精度較高的計算軟件必不可少，因此，需要對其進行設計[2]。

2.1系統目的

對于此計算系統的設計目的，主要在于在電力系統中電氣元件發生故障的情況下，對斷路器跳閘進行一定的自動報警和發出信號。這種情況下，靈敏的計算精度有助于提高裝置的可靠性運行，同時也提高了裝置的選擇性、靈敏性及速動性等。

2.2系統功能

此計算軟件主要進行故障計算，即加大了分支系數計算的力度。其主要的功能特點在于首先根據相間距離保護整定的相關計算原則，能夠完成不同段的動作阻抗、靈敏度和動作時間等的計算。另外還能夠經過相關操作人員的制定原則來進行個性計算，并將計算結果在顯示屏上顯示。

2.3系統模塊

此系統主要有四個模塊組成。其中，圖元模塊是基本模塊，用于提供專用的用戶繪圖工具箱，相關的操作命令圖標均能夠得到顯示。整定計算模塊屬于操作模塊類型，對于操作員所進行的相關計算能夠迅速的自動分析和完成，在計算過程中還能夠綜合各個計算值，得到一個最惡值，從而為優化提供了基礎。數據管理模塊包括各類系統參數，如雙卷變表、三卷變表、發電機表、線路表等，對各類保護整定數據管理、分析和儲存、在使用時還能夠快速調用。人機對話模塊增加了系統的人性化，方便了操作員進行相關操作，在顯示界面上也能夠顯示相關的結果，便于操作員記錄等。

校核系統

繼電保護整定裝置的校核系統能夠對通過電流等進行再確定，這就增加了系統的可靠性[3]。

3.1系統方案

整個系統的設計方案，前提在于確定整定值的區間和結果抽樣取值方案等。并為接下來的定制校核方案提供了數據基礎。定制校核的基本原則是在達到盡可能少的調整網絡原定值來修訂新定值，以提高其選擇性和靈敏性等。在校核過程中，首先要對定值范圍進行校核，并根據這個范圍和相關的運行方式，自動選擇定值并演算，最后還要在校核報告中準確記錄所有的校核過程，為定值調整提供參考。

3.2定值調整

在系統進行校核后，能夠根據校核結果針對保護整定系統進行定制校核。在這一過程中，首先要整定線路，其次是確定系統參數或者網絡結構變化后的線路的定值，根據這一定值顯示相關的提示。由于定值調整是基于上述的校核結果來完成的，因此要盡量選取定值區間的大值。

3.3系統功能

此校核系統的功能，主要由以下的五個部分組成，包括圖形建模功能，完成基本的電網建模；故障分析計算功能，以圖形化建模數據為基礎，分析短路計算；整定計算功能，對保護定值計算；定制校核功能，校核電網中的定值是否滿足；和數據管理功能，對于一次設備、分支系統和電流最值等數據內容存儲和調用等。

四．全程管理系統

在經過上述的分析和論述，對基于圖形化的繼電保護整定的系統進行全程管理和設計[4]。

4.1組件分布

4.1.1界面

這個界面完成由圖形化進行顯示，用戶能夠在界面中完成復制、粘貼、旋轉、刪除等操作，使得工作效率大大提高。

4.1.2客戶/服務器結構

此結構能夠講一個數據庫應用系統分解為若干個客戶端，如前臺客戶、程序應用及后臺服務器等形式，分工明確。

4.1.3數據信息管理

數據管理系統基于全過程來進行，提高了系統數據的整合力度，在存儲和調用方面也更加便捷。

4.1.4整定計算專業性設計

整定計算的專業性設計使得計算的速度更加快速，而計算的精度也有所提高。

4.2 GRS系統功能

在整個繼電保護整定的系統設計過程中，還特地增加了具有GRS特性的功能設計。

4.2.1建模功能

圖形建模功能能夠使輸入參數更加完善，同時增加了數據導入和備份功能。

4.2.2故障計算功能

對上述的故障計算功能進行強化，對于相關的故障預警和診斷也提高了精度。

4.2.3保護整定功能

在這里，保護整定功能不但能夠自動完成，還可根據實際情況手動完成。

4.2.4定值仿真功能

對于正常運行的系統進行模擬仿真，預測可能發生的不正常運轉，并加以制止。

4.2.5管理功能

這是整個系統的核心功能，起到了統領全局的作用。

結束語

基于用戶終端的繼電保護整定裝置的重要性和精確性，必須對其進行合理的設計，并能夠預測其中所涉及到的各個方面，從而提高其工作效率和工作精度。

參考文獻

[1] 吳子剛. 10kV線路繼電保護整定中常見問題及處理措施[J].臺聲.2005（9）

[2] 曾小寧.繼電保護整定計算軟件的設計構想[J].工業技術.2006（21）