首頁 > 優(yōu)秀范文 > 繼電保護技術(shù)論文
時間：2023-03-24 15:22:32
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗，特別為您篩選了11篇繼電保護技術(shù)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識！
1繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術(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，我國繼電保護學(xué)科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(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研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(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，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。
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已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、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償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。
我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［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、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機?變壓器組保護也相繼于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線路保護裝置也于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相電壓補償式方向高頻保護，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也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護各具特色，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裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、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技術(shù)已進入了微機保護的時代。
2繼電保護的未來發(fā)展
繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
2.1計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，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)研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎(chǔ)的32位微機保護。
南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機主設(shè)備保護的硬件也經(jīng)過了多次改進和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，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、控制、測量一體化微機裝置，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。采用32位微機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)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，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，強大的通信能力，與其它保護、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。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，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，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。
繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\
2.2網(wǎng)絡(luò)化
計算機網(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)域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應(yīng)保護安裝處的電氣量。繼電保護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有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護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)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當前的技術(shù)條件下是完全可能的。
對于一般的非系統(tǒng)保護，實現(xiàn)保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護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確。對自適應(yīng)保護原理的研究已經(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)保護的計算機網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點。
對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。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)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設(shè)在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，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，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護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，微機保護裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。
2.3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(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，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，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、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前，為了測量、保護和控制的需要，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、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁，將被保護設(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，保護裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護設(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、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、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結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護的研究，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)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、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)
參考文獻
1王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護運行技術(shù).北京：電力工業(yè)出版社，1981
2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwith
DirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)
3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統(tǒng)自動化，1983(1)
4葛耀中.數(shù)字計算機在繼電保護中的應(yīng)用.繼電器，1978(3)
5楊奇遜.微型機繼電保護基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1988
6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBus
1繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀
電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計算機技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術(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，我國繼電保護學(xué)科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(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研究、設(shè)計、制造、運行和教學(xué)的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(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，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。
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已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、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償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。
我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［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、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機?變壓器組保護也相繼于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線路保護裝置也于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相電壓補償式方向高頻保護，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也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護各具特色，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裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。
2繼電保護的未來發(fā)展
繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
2.1計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，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)研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎(chǔ)的32位微機保護。
南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統(tǒng)。東南大學(xué)研制的微機主設(shè)備保護的硬件也經(jīng)過了多次改進和提高。天津大學(xué)一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，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、控制、測量一體化微機裝置，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。采用32位微機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)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，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，強大的通信能力，與其它保護、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。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學(xué)已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，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，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。
繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\
2.2網(wǎng)絡(luò)化
計算機網(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)域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應(yīng)保護安裝處的電氣量。繼電保護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有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護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)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當前的技術(shù)條件下是完全可能的。
對于一般的非系統(tǒng)保護，實現(xiàn)保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護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確。對自適應(yīng)保護原理的研究已經(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)保護的計算機網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點。
對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。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)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設(shè)在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，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，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護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，微機保護裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。
2.3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(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，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，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、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前，為了測量、保護和控制的需要，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、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁，將被保護設(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，保護裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護設(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、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、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結(jié)合可使求解速度更快。天津大學(xué)從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護的研究，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)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、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)
參考文獻
1王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護運行技術(shù).北京：電力工業(yè)出版社，1981
2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)
3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統(tǒng)自動化，1983(1)
4葛耀中.數(shù)字計算機在繼電保護中的應(yīng)用.繼電器，1978(3)
5楊奇遜.微型機繼電保護基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1988
2004.9再修定
在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達的今天，自然科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，已經(jīng)主要不再是不同專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里的獨立“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念”（相對“既有理念”而言）類發(fā)展進步模式，而是與時俱進地演化為各種“新興發(fā)展的共性技術(shù)理念（后簡稱“共性技術(shù)理念”）優(yōu)勢”（如“數(shù)字計算機技術(shù)”升華形成的“數(shù)字化共性技術(shù)理念”等）在不同專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里推廣應(yīng)用類再創(chuàng)新發(fā)展模式。所謂“理念”就是指規(guī)律性本質(zhì)特征。
本文探討上述這種再創(chuàng)新發(fā)展模式中技術(shù)思想觀點方法方面的一些規(guī)律性。同政治經(jīng)濟領(lǐng)域一樣，自然科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域也需要加強構(gòu)建學(xué)術(shù)民主文化氛圍與健全法制法規(guī)建設(shè)，以促進提高科技創(chuàng)新能力。中國特色社會主義理論、實踐的光輝典范，同樣是自然科學(xué)技術(shù)研究與實施其創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的必由之路。
1、創(chuàng)新發(fā)展的同一標準
社會科學(xué)、自然科學(xué)技術(shù)，其創(chuàng)新發(fā)展的標準都可歸結(jié)為具有內(nèi)在同一性規(guī)律的統(tǒng)一標準。這就是哲學(xué)思想早曾倡導(dǎo)過的：“取其精華、去其糟粕，古為今用、洋為中用”。如針對自然科學(xué)技術(shù)范疇，是否適宜增補一點，即：
“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”為其對應(yīng)的“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”所用。
這里在于強調(diào)與明確：
對于自然科學(xué)技術(shù)范疇的整體、全局意義上，無疑“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”是占據(jù)主導(dǎo)地位的。然而對于一具體個例專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域而言，則其“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”是占據(jù)主導(dǎo)地位的。即使相對于“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”的形成與存在，其對應(yīng)的“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”往往是滯后性的。畢竟“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”是創(chuàng)新發(fā)展的“內(nèi)因、依據(jù)”，而“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”則是創(chuàng)新發(fā)展必要適應(yīng)的、有利性“外因、條件”。
2、“捷徑、同化”潮流、單純“高起點”模式的“半”創(chuàng)新發(fā)展
在一具體個例專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里，如果依然同針對科學(xué)技術(shù)整體、全局意義那樣繼續(xù)強調(diào)“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”占據(jù)主導(dǎo)地位，則容易導(dǎo)致忽視甚者擯棄其對應(yīng)的“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”研究，與滿足、停滯于“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”與“專業(yè)個性技術(shù)既有理念（非優(yōu)）”相結(jié)合、單純“高起點”模式的“半”創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)進步形態(tài)?！皩I(yè)個性技術(shù)既有理念（非優(yōu)）”是“半”創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)進步形態(tài)的標志特征，并無建樹阻力。
該技術(shù)觀點，是發(fā)達國家、先進性“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”推廣與追求立竿見影效益、盡早占領(lǐng)市場的“捷徑、同化”潮流。對其產(chǎn)生之根源，另文分析討論。
顯然，一具體個例專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里，相對這種“半”創(chuàng)新發(fā)展、單純“高起點”的“捷徑、同化”潮流而言，對應(yīng)的“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”研究與其“全”創(chuàng)新發(fā)展的“高起點、高標準”技術(shù)進步形態(tài)，必然是要付出持續(xù)更多的研究與時間（滯后）代價的（技術(shù)性研究的分野，將是具體實際、明晰確鑿的）。
3、“高起點、高標準”模式的“全”創(chuàng)新發(fā)展
在一具體專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里，如果認知與正視其“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”占據(jù)主導(dǎo)地位時，將能夠超越（而非停滯）于“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”與“專業(yè)個性技術(shù)既有理念（非優(yōu)）”相結(jié)合、單純“高起點”與“半”創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)進步形態(tài)，后來居上實現(xiàn)對應(yīng)的“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”與“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”相結(jié)合，達到“全”創(chuàng)新發(fā)展“高起點、高標準”技術(shù)進步形態(tài)模式?！皩I(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”是“全”創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)進步形態(tài)的標志特征。
這一技術(shù)觀點，主要包括兩部分研究內(nèi)容：
“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”的深入性研究；
“共性技術(shù)理念”在專業(yè)個性技術(shù)領(lǐng)域里應(yīng)用與發(fā)揮的、充分必要的個性特征形態(tài)的深入性研究。
其同“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”的誕生，都是同一輪與時俱進新共識的基礎(chǔ)。
這種技術(shù)觀點之所以不可能忽視或擯棄“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”，是因為“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”給予對應(yīng)的“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”開辟了付諸實踐的有利性保障條件（獨立“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念”的進步發(fā)展情形除外）。
這一技術(shù)觀點將可能是發(fā)展中國家、滯后性“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”研究必然后來居上的一種發(fā)展進步道路。特別是針對普通工程技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域，認知、正視與研究“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”占據(jù)主導(dǎo)地位及其后來居上的規(guī)律性是必要、有益的。主要是事物本身內(nèi)在性質(zhì)規(guī)律的客觀反映。
4、“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念”是與時俱進認知的升華
“專業(yè)個性技術(shù)既有理念（非優(yōu)）”與“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”兩者具有鮮明不同的特征：
“專業(yè)個性技術(shù)既有理念（非優(yōu)）”，是簡單的、無需研究確認“精華”與“糟粕”的劃分，沿襲“專業(yè)個性技術(shù)既有理念體系”的全部或主體特征的，它是構(gòu)成“捷徑、同化”潮流模式的本質(zhì)性標志（包括承襲既有遺留技術(shù)問題的無奈）；
“既有理念（非優(yōu)）”不符合“取其精華、去其糟粕”的創(chuàng)新發(fā)展標準，其與“共性技術(shù)理念”的結(jié)合，是有如“穿新鞋走老路”的、“半”創(chuàng)新發(fā)展、單純“高起點”而非“高標準”的技術(shù)進步，不足以代表發(fā)展進步的主流。
“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”，困難的正是必須研究提取“專業(yè)個性技術(shù)既有理念體系”中的精華部分與升華發(fā)展為先進、新穎、現(xiàn)實性優(yōu)勢特征的；它是構(gòu)成“全”創(chuàng)新發(fā)展“高起點、高標準”模式的本質(zhì)性標志與存在建樹阻力的認知過程；又當今是“知識爆炸的時代”，其與一具體專業(yè)領(lǐng)域“個性技術(shù)發(fā)展理念”的“難產(chǎn)”并無矛盾，如當今教育領(lǐng)域因材施教“發(fā)展理念”的形成談何容易；
“發(fā)展理念優(yōu)勢”符合創(chuàng)新發(fā)展標準，其與“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”的結(jié)合，是“全”創(chuàng)新發(fā)展、“高起點、高標準”技術(shù)進步形態(tài)，經(jīng)得起認真對比、論證檢驗與新的共識的抉擇，代表著發(fā)展進步的主流。
如果說客觀上必要走過前者的發(fā)展階段，那么兩種技術(shù)觀點的分野在于：
前者技術(shù)觀點主要反映為，在其現(xiàn)行“半”創(chuàng)新發(fā)展進步形態(tài)停滯不前；
后者技術(shù)觀點則主要反映為，主動進取、持續(xù)發(fā)展進步，直至實現(xiàn)這一輪到位為“全”創(chuàng)新發(fā)展、“高起點、高標準”技術(shù)進步形態(tài)。開頭善始難，到位善終亦難。
如涉及人為思想主觀能動性的影響，前者反映為“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”的一種絕對化傾向性；后者則反映為對于相對普遍的“優(yōu)優(yōu)融合互補”理念重新的共識。
5、既有技術(shù)產(chǎn)品壟斷性消極因素的轉(zhuǎn)化
在一具體專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域里，如果其權(quán)威專家方面忽視或擯棄了“專業(yè)個性技術(shù)發(fā)展理念優(yōu)勢”研究，步入了單純“高起點”的、“共性技術(shù)理念優(yōu)勢”與“專業(yè)個性技術(shù)既有理念（非優(yōu)）”相結(jié)合的、“捷徑、同化”潮流與“半”創(chuàng)新發(fā)展規(guī)律的發(fā)展道路，不承認其“半”創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)形態(tài)的固有技術(shù)欠缺，不給予“全”創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)思想觀點方法研究以內(nèi)部“技術(shù)交流、奉獻”、對比論證、檢驗共識的機會（后者又不能以“論文”方式公開，以免可能失去本應(yīng)具有的自主知識產(chǎn)權(quán)，所以使其“奉獻無門”正是對于后者的遏制）。這些非積極性意義的反映，是否正是現(xiàn)實一些相對比較突出的、壟斷性行業(yè)技術(shù)進步創(chuàng)新發(fā)展的弊病或隱患？
具體如電力系統(tǒng)繼電保護專業(yè)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)品領(lǐng)域，現(xiàn)實既有“微機保護”技術(shù)產(chǎn)品就是典型的“半”數(shù)字保護、“半”創(chuàng)新發(fā)展技術(shù)思想觀點方法的產(chǎn)物。近20多年來，“微機保護”技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)造累積的財富與使之成為起支配作用的因素，其代表的只是“半”數(shù)字保護、“半”創(chuàng)新發(fā)展相對于機電式傳統(tǒng)保護技術(shù)產(chǎn)品的進步，然而如今它相對于“全”數(shù)字保護理念技術(shù)無疑又是確鑿地落后了。
當前“半”數(shù)字保護、“半”創(chuàng)新發(fā)展的“微機保護”技術(shù)產(chǎn)品方面，針對不同技術(shù)思想觀點方法的研究成果（“全”數(shù)字保護、“全”創(chuàng)新發(fā)展）的“內(nèi)部技術(shù)交流奉獻”請求，何以再三再五不予置理、長久給予“拒之門外”？現(xiàn)實是多數(shù)？于是不以為然？然而終究是局部、暫時的，因為“半”的落后保守性質(zhì)是人為無法改變的客觀存在。
現(xiàn)實一些壟斷性行業(yè)的“技術(shù)壟斷”消極性因素反映，可能算不上是國家經(jīng)濟運行中“不健康不穩(wěn)定”性大問題，畢竟是其深入層次意義中的具體實際問題之一。
社會主義中國現(xiàn)實市場經(jīng)濟機制下，在其主流的“技術(shù)轉(zhuǎn)讓”法定規(guī)范模式之外，針對“技術(shù)奉獻”應(yīng)該保障其具有同樣法定規(guī)范的一席之地。因為在上述壟斷性行業(yè)里對于不同技術(shù)思想觀點方法的研究成果，敞開法定規(guī)范的、“內(nèi)部技術(shù)交流奉獻”的大門，直接關(guān)系到促進提高科技創(chuàng)新能力，是符合國家發(fā)展進步大局利益的。否則就為以“不予置理”來遏制“不同”研究成果問題，遺留下法律空白的滋生土壤。不難共識：
①融合發(fā)達資本主義國家市場經(jīng)濟優(yōu)勢因素等方面需要法制法規(guī)保障，傳承與發(fā)揚光大社會主義本質(zhì)優(yōu)越性、促進提高科技創(chuàng)新能力等因素的方面，同樣離不開法制法規(guī)的充分保障。
②以“講學(xué)習(xí)、講政治、講正氣”的科學(xué)性，能夠成為將上述向消極性方面轉(zhuǎn)化了的起支配作用的因素，再予轉(zhuǎn)化到積極性方面來的重要精神力量?？陀^上，唯有將其再予轉(zhuǎn)化到積極性方面來，并使之繼續(xù)發(fā)揮起支配作用的積極性意義，才是創(chuàng)新發(fā)展所期望的、相對充分有益的結(jié)果（也是互補融合優(yōu)勢）。
③對于“交流、奉獻”目的的、不同技術(shù)思想觀點方法研究成果，試建議：可否請中國工程院、中國科協(xié)等部門給予同樣奉獻愛心的關(guān)注，隨時充分敞開“內(nèi)部技術(shù)交流奉獻”的大門，將可能建樹中國市場經(jīng)濟機制又一本質(zhì)特色。
④與此同時，如果國家專業(yè)大企業(yè)，對于針對現(xiàn)行技術(shù)產(chǎn)品的固有技術(shù)欠缺請求“內(nèi)部技術(shù)交流奉獻”者，是真誠歡迎（而非“拒之門外”），這樣不僅與國家反技術(shù)壟斷法規(guī)精神完全一致、更是維護中國市場經(jīng)濟機制特色的、模范的具體貫徹執(zhí)行者。
在“三個代表”思想精神指導(dǎo)激勵下，中國革命、建設(shè)與中國特色社會主義的理論、實踐，已經(jīng)做出與繼續(xù)展示自己典范的光輝，也是中國科學(xué)技術(shù)研究與實施創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略的必由之路。
電能是一種即發(fā)即用、便于傳輸、使用的清潔能源。我國電力工業(yè)發(fā)展速度2000年全國發(fā)電量為1368．5TWH發(fā)電裝機容量達到319GW，居世界第二位。電氣化水平也得到了極大提高。電能已經(jīng)成為我國各方面建設(shè)及人們生活中不可缺少的能源。電能的使用已遍及各行各業(yè)。如：電能用于金屬熔煉、焊接、切割及金屬熱處理，用于電解、電鍍及電化加工，電能還用于運輸工業(yè)、醫(yī)療及農(nóng)業(yè)灌溉等?，F(xiàn)在，電能正愈來愈多地用來改善居住環(huán)境等。
1接地方式
長期以來，電力安全運行及正確使用電能一直是人們關(guān)心的問題，而配電系統(tǒng)的正確接地及有效保護技術(shù)又是安全利用電能的重要方面。
電力系統(tǒng)中，有兩種接地方式，即中性點直接接地（亦稱大電流接地系統(tǒng)），另一種是中性點不接地（或經(jīng)消弧線圈接地，亦稱小電流接地系統(tǒng)）。在110kV及以上的高壓或超高壓電力系統(tǒng)中，一般采用中性點直接接地，這是為了降低高壓電器設(shè)備的絕緣水平，也可以防止在發(fā)生接地故障后產(chǎn)生的過電壓，可免除單相接地后的不對稱性。這種接地方式下，接地故障所產(chǎn)生的零序電流足夠使繼電保護靈敏動作，所以保護可靠。
中壓配電系統(tǒng)一般中性點不接地，所以，一旦發(fā)生單相接地故障，系統(tǒng)還能在不對稱方式下運行二個小時。但是地下電力電纜大量使用及城市用電負荷急增，不少地方已開始采用中性點接地方式。
對380／220V的低壓配電系統(tǒng)，除某些特殊情況外，絕大部分是中性點接地系統(tǒng)，其目的是為了防止絕緣損壞后運行人員遭受觸電的危險。
這里舉一例說明（見圖1），低壓三相四線制變壓器二次側(cè)中性點經(jīng)接地，電氣設(shè)備外殼不接地。當外殼帶電時，有人觸及外殼，此時流過人體的電流為：
Iren＝
式中：ux——相電壓（V）
rren——人體電阻（Ω）
r0——接地裝置電阻（Ω）
由于r0＜＜rren≈1500Ω，則Iren≈≌0．147A，結(jié)果遠大于安全允許值。
2漏電保護器
國家標準GB16917．1—97《家用或類似用途帶過電流保護的剩余電流動作斷路器的一般要求》等標準規(guī)定，漏電保護器可分：
（1）漏電動作開關(guān)（僅有漏電保護的保護器）；
（2）漏電動作斷路器（帶過載、短路和漏電三種功能保護器）；
（3）漏電繼電器（僅有漏電報警功能的保護器）。
2．1保護器的工作原理
漏電保護是一種電流動作型漏電保護，它適用于電源變壓器中性點接地系統(tǒng)（TT和TN系統(tǒng)），也適用于對地電容較大的某些中性點不接地的IT系統(tǒng)（對相－相觸電不適用）。
漏電保護器工作原理見圖2。三相線A，B，C和中性線N穿過零序電流互感器，零序電流互感器的副邊線圈接中間環(huán)節(jié)及脫扣器。
在正常情況下（無觸電或漏電故障發(fā)生），由克氏電流定律知道：三相線和中性線的電流向量和等于零，即：
＋＋＋＝O
因此，各相線電流在零序電流互感器鐵芯中所產(chǎn)生磁通向量之和也為零，即：
＋＋＋＝0
當有人觸電或出現(xiàn)漏電故障時，即出現(xiàn)漏電電流，這時通過零序電流互感器的一次電流向量和不再為零，即：
Δ＋＋＋≠0
零序電流互感器中磁通發(fā)生變化，在其副邊產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，此信號進入中間環(huán)節(jié)，如果達到整定值，使勵磁線圈通電，驅(qū)動主開關(guān)，立即切斷供電電源，達到觸電保護。
2．2漏電保護器性能參數(shù)說明
2.2.1額定漏電動作電流（In）
它是指在規(guī)定條件下，漏電保護器必須可靠動作的漏電動作電流值。國家標準（GB6829—86）規(guī)定為0．006、0．01、0．015、0．03、0．05、0．075、0．1、0．2、0．3、0．5、1、3、5、10、20A計15個等級，在0．03A（30mA）以下為高靈敏度，0．03～1A為中靈敏度，1A以上為低靈敏度。
2.2.2額定漏電不動作電流（In0）
這是為防止漏電保護器誤動作的必需技術(shù)參數(shù)，即在電網(wǎng)正常運行時允許的三相不平衡漏電流。國家標準規(guī)定In0不得低于In的1/2。
2.2.3漏電動作分斷時間
動作時間是從突然施加漏電動作電流開始到被保護主電路完全被切斷為止。為達到人身觸電時的安全保護作用和適應(yīng)分級保護的需要，漏電保護器分快速型、延時型及反時限型三種。
2.2.4靈敏度α
一般漏電信號電流不可能很大，又要保證人身安全，我國規(guī)定的30mA信號電流可直接接觸保護，國外可小到6mA。
漏電互感器的靈敏度由下式表示：
α＝
式中：
E——副邊繞組中感應(yīng)電動勢模；
I——一次漏電流的模。
α反應(yīng)了漏電互感器對漏電流的反應(yīng)能力。根據(jù)電磁感應(yīng)原理計算得到：
＝1／
采取加大鐵芯截面積，增加匝數(shù)N1，可以增加勵磁阻抗Zm，及增加負載阻抗ZL，則可以得到高的靈敏度。3低壓配電系統(tǒng)的接地
3．1三種接地系統(tǒng)
在我國的《民用電氣設(shè)計規(guī)范》（JGJ／T16—92）標準中將低壓配電系統(tǒng)分為三種，即TN、TT、IT三種形式。其中，第一個大寫字母T表示電源變壓器中性點直接接地；I則表示電源變壓器中性點不接地（或通過高阻抗接地。第二個大寫字母T表示電氣設(shè)備的外殼直接接地，但和電網(wǎng)的接地系統(tǒng)沒有聯(lián)系；N表示電氣設(shè)備的外殼與系統(tǒng)的接地中性線相連。
TN系統(tǒng)：電源變壓器中性點接地，設(shè)備外露部分與中性線相連。
TT系統(tǒng)：電源變壓器中性點接地，電氣設(shè)備外殼沒有專用保護接地線（PE）。
IT系統(tǒng)：電源變壓器中性點不接地（或通過高阻抗接地），而電氣設(shè)備外殼沒有專用保護接地線（PE）。
3．2TN系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的電源變壓器的中性點接地，根據(jù)電氣設(shè)備外露導(dǎo)電部分與系統(tǒng)連接的不同方式又可分三類：即TN—C系統(tǒng)、TN—S系統(tǒng)、TN—C—S系統(tǒng)。下面分別進行介紹。
3.2.1TN—C系統(tǒng)（見圖3）
其特點是：電源變壓器中性點接地，保護零線（PE）與工作零線（N）共用。
（1）它是利用中性點接地系統(tǒng)的中性線（零線）作為故障電流的回流導(dǎo)線，當電氣設(shè)備相線碰殼，故障電流經(jīng)零線回到中點，由于短路電流大，因此可采用過電流保護器切斷電源。TN—C系統(tǒng)一般采用零序電流保護；
（2）TN—C系統(tǒng)適用于三相負荷基本平衡場合，如果三相負荷不平衡，則PEN線中有不平衡電流，再加一些負荷設(shè)備引起的諧波電流也會注入PEN，從而中性線N帶電，且極有可能高于50V，它不但使設(shè)備機殼帶電，對人身造成不安全，而且還無法取得穩(wěn)定的基準電位；
（3）TN—C系統(tǒng)應(yīng)將PEN線重復(fù)接地，其作用是當接零的設(shè)備發(fā)生相與外殼接觸時，可以有效地降低零線對地電壓。
3.2.2TN—S系統(tǒng)（見圖4）
整個系統(tǒng)的中性線（N）與保護線（PE）是分開的。
（1）當電氣設(shè)備相線碰殼，直接短路，可采用過電流保護器切斷電源，如果線路較長，可在線路首端裝設(shè)RCD，靠它切斷故障電流；
（2）當N線斷開，如三相負荷不平衡，中性點電位升高，但外殼無電位，PE線也無電位；
（3）TN—S系統(tǒng)不必重復(fù)接地，因為重復(fù)接地后對N線斷后保護設(shè)備作用不明顯；
（4）TN—S系統(tǒng)適用于工業(yè)企業(yè)、大型民用建筑。
3.2.3TN—C—S系統(tǒng)（見圖5）
它由兩個接地系統(tǒng)組成，第一部分是TN—C系統(tǒng)，第二部分是TN—S系統(tǒng)，其分界面在N線與PE線的連接點。
（1）當電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼，同TN—S系統(tǒng)；
（2）當N線斷開，故障同TN—S系統(tǒng)；
（3）TN—C—S系統(tǒng)中PEN應(yīng)重復(fù)接地，而N線不宜重復(fù)接地。
PE線連接的設(shè)備外殼在正常運行時始終不會帶電，所以TN—C—S系統(tǒng)提高了操作人員及設(shè)備的安全性。
3．3TT供電系統(tǒng)（見圖6）
如圖6，電源中性點直接接地，電氣設(shè)備的外露導(dǎo)電部分用PE線接到接地極（此接地極與中性點接地沒有電氣聯(lián)系）。
（1）當電氣設(shè)備發(fā)生相碰殼接地，環(huán)路阻抗Z＝ZL＋ZPE＋Zf＋RA＋RB
式中：
ZL——相線阻抗；
ZPE——PE線阻抗；
Zf——相線與外殼間接觸電阻；
ZA——用電設(shè)備接地電阻；
ZB——電源中性點接地電阻。
由于ZL、ZPE、Zf很小，可忽略，接地電流：
Id＝＝
按JGJ／T16—92標準規(guī)定RA·I＇d≤50V，及I＇d＝
U——相電壓；
I＇d——為低壓斷路器瞬時或延時過電流脫扣整定值（A）；
Id——單相短路電流（A）。
RA≤（15／29）·RB
如果RB≤4Ω，則：RA≤·RB＝2．07Ω；接地電阻的要求極其苛刻，較難實現(xiàn)，因此一般要求RA取值范圍為4Ω～10Ω。
如果RA≤4Ω，則Ia≈12．5A。
由RL1型熔斷器特性曲線與自動開關(guān)保護特性曲線得到的保護裝置允許最大整定值列于下表。
由表可知RA≤4Ω時，熔斷器熔體的額定電流Ie≤4A或Ie≤2A，而低壓斷路器瞬時動作整定值Ie≤11A才能保證在規(guī)定時間內(nèi)切斷故障回路。在工程上，這么小的整定值是沒有實際意義的，另外，容量較大的分支負荷或支路負荷也無法采用熔斷器或自動開關(guān)作這種TT接地系統(tǒng)的保護電器，因此要采用RCD保護電器。
（2）TT系統(tǒng)在國外被廣泛應(yīng)用，在國內(nèi)僅限于局部對接地要求高的電子設(shè)備場合，如果在負荷端和首端裝設(shè)RCD而干線末端裝有斷零保護，則可適用于農(nóng)村居住區(qū)、工業(yè)企業(yè)及分散的民用建筑等場所。
3．4IT系統(tǒng)
電力系統(tǒng)的帶電部分與大地間無直接連接（或經(jīng)電阻接地），而受電設(shè)備的外露導(dǎo)電部分則通過保護線直接接地（如圖7）。
圖7（a）配電中性點與地絕緣；圖7（b）配電中性點經(jīng)電阻（阻抗）接地；圖7（c）配電中性點經(jīng)阻抗接地而設(shè)備外露導(dǎo)電部分接到電源的接地體上。
下面分析發(fā)生單相短路故障時的情況這里只論述圖7（b）。在發(fā)生第一次接地故障時。
Id≤U／（Z＋RA＋RB＋ZL＋Zf）
式中：
Z——配電系統(tǒng)中性點的阻抗
RA——用電設(shè)備的接地電阻，一般RA≤4Ω
RB——配電設(shè)備中性點的接地電阻，一般RB≤4Ω
U——電源相電壓，220V
ZL——相線電阻
Zf——相線與外殼之間接觸電阻
ZL、Zf數(shù)值很小，略去不計。按IEC標準，Z的阻抗推薦5倍于相線電壓數(shù)值，
Z＝5×2201000Ω
Id≤220／（1000＋4＋4）＝0．218（A）
設(shè)備外露部分的電壓：Uf≤Id·RA＝0．218×4＝0．872V，這個電壓不會造成觸電傷害，因此第一次出現(xiàn)這種情況，不用切斷電源，而是發(fā)一個聲光告警。
在發(fā)生第二次接地故障時（圖8），M1設(shè)備的L3相接地，M2設(shè)備的L2相接地時，必須滿足RA·Ia≤50V及RC·IC≤50V，式中Ia、IC分別為M1，M2保護器的動作電流。
在一般情況下，RA＝RC＝4Ω，則Ia＝Ic≈50V／4Ω＝12．5A；如果采用熔斷器或空氣斷路器作保護時，IT系統(tǒng)只能提供小容量負荷。如果采用RCD，則IT系統(tǒng)可以提供較大負荷量。4漏電保護器的配置
4．1漏電保護器的配置技術(shù)
一般僅有一級保護，額定動作電流In≤Vr／Rs。式中：Vr——安全觸電電壓，特別潮濕場所為2．5V，潮濕場所取25V，而干燥場所取56V；Rs為設(shè)備外露導(dǎo)電部分接地電阻。
如果有二級保護，圖9表示了兩級保護的動作時間和動作電流的配合關(guān)系。其第一級的目的是為了防止人身間接接觸觸電，被保護電網(wǎng)面積大負載電流大，通常150kVA變壓器總出線電流216A，動作電流取100～300mA，而動作時間為0．2s以上；其第二級的目的是防止直接接觸觸電事故，被保護電網(wǎng)覆蓋小，動作電流選30mA，動作時間≥0．04s。
如果多級漏電保護時，多級漏電保護In1≥3In2t1≥tfd，式中，In1是上一級，In2為下一級RCD額定動作電流，tfd為上一級RCD可返回的時間；tfd為下一級RCD分、合斷時間。
如果要采取三級保護，則（1）末線路端用電設(shè)備In＝30mAt≤0．1s；（2）分支路選擇RCD，取In＝100mAt≤0．3s；（3）干線選擇In＝300mAt≤1s。
4．2安裝漏電保護器的注意事項
（1）漏電保護器能否正常工作，它與接地方式及安裝方式有很大關(guān)系。這里僅舉一例說明In＝100mAt≤1s。
由于兩個漏電保護器出線后的線路混用（見圖10），而造成兩個漏電保護器不能同時供電。
圖中，由于臨時將照明燈泡跨接在兩個漏電保護器出線后的相線與中性線之間，它是跨接在2LDB中的相線與的1LDB中性線之間，當燈泡亮后，其相線電流流經(jīng)2LDB和1LDB回到中線，很明顯2LDB使出現(xiàn)不平衡電流，1LDB中也出現(xiàn)差流，從而2LDB和1LDB一起動作，切斷了電源，因此造成兩個回路都無法正常工作。
（2）安裝漏電保護器時，一定要注意線路中中性線的正確接法，即工作中性線一定要穿過漏電電流互感器，而保護中性線決不能穿過漏電電流互感器，如圖4—（a）（即TN－S系統(tǒng)）。5結(jié)論
中圖分類號： P185.16文獻標識碼：A 文章編號：
雷電是大氣放電所產(chǎn)生的氣象，可以產(chǎn)生強烈的閃光、霹靂，掉在地上可以摧毀房屋、殺傷人畜、引發(fā)火災(zāi)等。隨著近代高科技的發(fā)展，尤其是微電子技術(shù)的高速發(fā)展，雷電災(zāi)害越來越頻繁，損失越來越大，原先的避雷針已無法保護建筑物、人和電器設(shè)備。80年代以后，雷災(zāi)出現(xiàn)新的特點,這主要是因為一些高大建筑的興起,如高層智能大廈，微波站、天線塔等都會吸引落雷，從而使本身所在建筑及附近建筑遭到破壞。增設(shè)的各種架空長導(dǎo)線反倒引雷入室，使避雷裝置失去作用。
此外，微電子技術(shù)的高度發(fā)達，并且廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，使得雷害對象出現(xiàn)了變化——從對建筑物本身的損害轉(zhuǎn)移到對室內(nèi)的電器、電子設(shè)備的損害。以至發(fā)生人身傷亡事故。隨之防雷對象也由強電轉(zhuǎn)移到弱電。雷電產(chǎn)生的電磁感應(yīng)已成為主要危害。所以，現(xiàn)代建筑防雷設(shè)計就必須高度重視雷電問題，加大力度去完善建筑物內(nèi)部電子設(shè)備的安全保護措施。
我國建筑智能系統(tǒng)的研究和開發(fā)起點較低，因此我們的智能建筑廣泛存在著絕緣強度低，過電壓和過電流耐受能力差，對雷電引起的外部侵入造成的電磁干擾敏感等弱點，尤其是抗雷擊電涌能力差。如不加以有效防范，無法保證智能化系統(tǒng)及設(shè)備的正常運行。所以，目前關(guān)于智能建筑的雷擊電涌保護可靠性及安全運行問題，已成為人們關(guān)注的熱點。
1、建筑受雷擊的途徑
1.1 由附近的對地雷擊引起的地電位反擊
兩個相鄰的樓當附近有雷擊時，電位的變化是不同的，所以存在著電位差，它的大小決定于雷電大小、接地電阻和樓間距離。如樓間有信號線，則將承受高壓沖擊，據(jù)資料介紹，電纜或建筑物附近100米以內(nèi)的雷擊，能感應(yīng)5KV和1.25KA的浪涌。
1.2 對建筑物的直接雷擊
直接雷的電流通過避雷導(dǎo)體系統(tǒng)流入大地，除了使地電位升高外，當電流快速流過長導(dǎo)體時，因?qū)w的自感而在導(dǎo)體的二端產(chǎn)生電勢，一根30米的避雷導(dǎo)線可產(chǎn)生1.5MV電勢，使附近的無金屬保護的靠墻電纜會出現(xiàn)“閃絡(luò)”，避雷導(dǎo)線和附近的電纜間還可由電容或電感耦合產(chǎn)生電壓，一個距避雷導(dǎo)線1米的10米×10米的回路，當避雷導(dǎo)線的電流為2kA/μs時，峰值電壓可達9.5kV。
1.3 由電力線被直接雷擊或感應(yīng)雷擊
直接雷擊中高壓電力線上，通過變壓器的電容耦合產(chǎn)生浪涌電壓（在高壓線上200kA的雷擊，可在低壓屏產(chǎn)生6kV的浪涌電壓）,足以引起設(shè)備損壞。直接打在高壓線上的雷擊概率較小，90%的雷電放電發(fā)生在云與云之間，電力線會因電磁感應(yīng)或靜電感應(yīng)產(chǎn)生二次雷擊。雷雨云之間的放電，因電磁輻射而在電力線上感應(yīng)出脈沖，稱電磁感應(yīng)雷；雷雨云的靜電荷電場，會在電力線表面感應(yīng)出電荷，當該雷雨云的電荷與其它雷雨云接閃后，電力線表面的電荷被釋放，向二邊放電，稱靜電感應(yīng)雷。上述兩種感應(yīng)雷，在架空或埋地的導(dǎo)線上產(chǎn)生電流或電壓沖擊波，沿導(dǎo)線經(jīng)接口進入設(shè)備，即所謂雷電波竄入，對監(jiān)控系統(tǒng)危害極大。
1.4 雷電電磁脈沖波（LEMP）
雷電放電的dv/dt及di/dt均很高，其電磁輻射很大 。 雷 電 波 的 主 頻 為 1k~10kHz， 高 頻 為5MHz~10MHz。電磁波可通過建筑物的門、窗和電子設(shè)備機箱上的空洞、縫隙，直接作用于設(shè)備的元、器件，引起故障。雷電波的主頻不高，對大地而言，其穿透深度可達15~50m，埋在地下的通信和電力電纜將受到影響。
2、建筑物防雷設(shè)計因素
防雷是一項系統(tǒng)工程。
2.1接閃功能
指實現(xiàn)接閃功能所應(yīng)具備的條件，包括接閃器的形式（避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)）、耐流耐壓能力、連續(xù)接閃效果、造價以及接閃器與建筑物的美學(xué)統(tǒng)一性等。
2.2分流影響
指引下線對分流效果的影響。引下線的粗細和數(shù)量直接影響分流效果，引下線多，每根引下線通過的雷電流就小，其感應(yīng)范圍就小。
2.3均衡電位
建筑物的各個部分可以形成一個電勢相等的等電位。若建筑物內(nèi)的結(jié)構(gòu)鋼筋與各種金屬設(shè)置及金屬管線都能連接成統(tǒng)一的導(dǎo)電體，建筑物內(nèi)當然就不會產(chǎn)生不同的電位，這樣就可保證建筑物內(nèi)不會產(chǎn)生反擊和危及人身安全的接觸電壓或跨步電壓，對防止雷電電磁脈沖干擾微電子設(shè)備也有很大的好處。
2.4屏蔽作用
屏蔽的主要目的是保護建筑物內(nèi)的通訊設(shè)備、電子計算機、精密儀器以及自動化控制系統(tǒng)不受雷電電磁脈沖的危險。應(yīng)盡量利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋，即建筑物內(nèi)地板、頂板、墻面、及梁、柱內(nèi)的鋼筋，使其構(gòu)成一個六面體的網(wǎng)籠，即籠式避雷網(wǎng)，從而實現(xiàn)屏蔽。
2.5接地效果
良好的接地效果也是防雷成功的重要保證之一。每個建筑物都要考慮哪種接地方式的效果最好和最經(jīng)濟。
2.6合理布線
指如何布線才能獲得最好的綜合效果?，F(xiàn)代化的建筑物都離不開照明、動力、電話、電視和計算機等設(shè)備的管線，在防雷設(shè)計中，必須考慮防雷系統(tǒng)與這些管線的關(guān)系。為了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響，設(shè)計室內(nèi)各種管線時，必須與防雷系統(tǒng)統(tǒng)一考慮。
3、現(xiàn)代建筑防雷的新重點
智能建筑的發(fā)展使得傳統(tǒng)的建筑防雷設(shè)計不再能滿足建筑本身對雷電安全的需要。雷電防護已經(jīng)不僅僅是對建筑本體的防護，更側(cè)重于對建筑內(nèi)人身和電氣設(shè)備的安全的防護。防雷工作正在從以傳統(tǒng)的防直擊雷為主向防雷電感應(yīng)過電壓對通迅、安防、自動控制等系統(tǒng)的設(shè)備的損害而轉(zhuǎn)變。其中重要的防雷觀念變化有：
3.1重視雷電電磁感應(yīng)作用
以前建筑物防雷以防直擊雷為主，側(cè)重機械性破壞和雷電反擊；現(xiàn)在則以防感應(yīng)雷擊為主，側(cè)重雷電的電磁感應(yīng)效應(yīng)。
3.2建筑物防雷的整體性
建筑物防雷的整體性體現(xiàn)在對建筑物防雷設(shè)計和安裝時，要對內(nèi)部防雷裝置和外部防雷裝置做整體的統(tǒng)一的考慮。建筑物外的整體觀念是指對一個院落、一個小區(qū)以及附近的環(huán)境要做全面的防雷規(guī)劃，同時還不能違反小區(qū)規(guī)劃的要求例如：所安裝的避雷針桿塔是否影響小區(qū)的美觀，所用的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)是否與建筑物的立面相配以及低矮建筑物能否由高大建筑物或高大煙囪上的避雷裝置所保護等等。
4.防雷通信電源的管理
通信電源在防雷方面尤其應(yīng)該引起重視。
4.1 加強對電源設(shè)備的重視
電源設(shè)備與通信網(wǎng)中的其他設(shè)備（如交換、傳輸?shù)龋┯休^大的不同，本質(zhì)上，電源設(shè)備是機電設(shè)備而非通信設(shè)備。正因為如此，在通信業(yè)中，它得不到充分的重視，然而，必須看到，通信電源作為整個通信電信網(wǎng)的能量保證，它的作用是整體性和全局性的。雖然它不是通信網(wǎng)主流設(shè)備，但它卻是通信網(wǎng)中最重要、最關(guān)鍵的設(shè)備。
4.2 加強電源管理上的專業(yè)化
對通信電源要求通信網(wǎng)上的各級管理層次和建設(shè)、維護方面都應(yīng)該有獨立的電源專業(yè)管理人員。因為通信電源是一個專業(yè)，而且是個包括多種系統(tǒng)和學(xué)科的大專業(yè)，因此，應(yīng)該對它作相應(yīng)的專業(yè)管理。
4.3 電源設(shè)備購置與維護的具體措施
4.3.1在購置通信電源過程中，除考慮性價比外，要考慮高可靠性、多種自動保護功能、寬電壓、良好的均流均衡性能、在線運行模式，要考慮是否嚴格按照高標準組織生產(chǎn)，另外系統(tǒng)故障率、防雷和電涌措施、交直流配電一體化等都應(yīng)是分析考慮配置的重點。要選用可靠性高的設(shè)備，合理配置備份設(shè)備。
4.3.2供電方式要大力推廣分散供電，要有備品和備份，使用同一種直流電壓的通信設(shè)備，采用兩個以上的獨立供電系統(tǒng)。
4.3.3設(shè)備宜采用模塊化、熱插拔式，便于更換和維修。再一個就是平時應(yīng)建立起對電源故障的應(yīng)急措施，保證可靠供電。最后，要提高技術(shù)維護水平，大力推廣集中維護體制。
綜上所述，雷電危害是有目共睹的，但只要措施得當，就可以有效地降低雷害。
1 概述
漏電保護是低壓農(nóng)村電網(wǎng)用電保護中的一項重要的保護技術(shù)，廣泛的用于防止漏電火災(zāi)和人身觸電傷亡事故的發(fā)生。漏電保護技術(shù)很早就受到人們的關(guān)注和研究。
在討論剩余電流保護技術(shù)之前，首先要搞清兩個概念，其一，何謂剩余電流？剩余電流是指線路中的電流矢量和，即：ΔI=■+■+■+■。
也就是漏電保護器上的零序電流互感器檢測的漏電電流；其二，何謂對地漏電電流？指線路對大地的泄露電流，由于電網(wǎng)中的線路對地絕緣電阻不是無窮大，且存在對地分布電容。因此有泄漏電流產(chǎn)生，這些電流一般稱為漏電電流，也叫固有漏電電流。
在一定條件下，人觸電或者設(shè)備故障漏電，不一定就會引起剩余電流的增加，反而會導(dǎo)致剩余電流的減少，因此造成了人體觸電或者設(shè)備故障漏電時漏電保護器的不動作，即保護死區(qū)。
在實際電網(wǎng)中，對于單相線路，當零線電壓為零時，則剩余電流就是相線對地的漏電電流，即：ΔI=■+■+■
而對于三相線路，且線路絕緣狀況較差時，各相線對地都有漏電電流。
ΔI=■+■+■+■=■+■+■+■
此時，剩余電流與對地漏電電流便不同，它則不能真實的反映出線路及設(shè)備的漏電情況或人體的觸電等情況，只有對地漏電電流才能做到這一點。
2 剩余電流動作保護技術(shù)存在的問題
剩余電流動作保護技術(shù)的關(guān)鍵就是采用零序電流互感器實現(xiàn)對剩余電流信號的檢測，當沒有剩余電流時，從電源流出的電流與流入的電流相等，在剩余電流互感器的電流矢量和為零；當有剩余電流時，流出的電流與流入的電流不相等，零序電流互感器二次側(cè)有感應(yīng)信號產(chǎn)生。當剩余電流值達到整定動作值時，互感器二次側(cè)感應(yīng)信號經(jīng)放大后推動脫扣器使開關(guān)動作，實現(xiàn)剩余電流保護。
現(xiàn)在市場上的剩余電流斷路器均采用零序電流互感器檢測漏電信號，這種方法它檢測的是電網(wǎng)中的剩余電流，在三相線路中，檢測到的剩余電流，是各相線路對地漏電或者人體觸電電流的矢量和，因而它無法對線路中發(fā)生的相線對地漏電或者人體觸電事故進行有效的保護，圍繞這一問題人們進行了廣泛的研究，現(xiàn)在就以下幾種技術(shù)問題進行分析與探討：
2.1 脈沖漏電保護技術(shù) 脈沖漏電保護技術(shù)它能夠?qū)⑹Ｓ嚯娏鲄^(qū)分為突變剩余電流與緩變剩余電流，把突變剩余電流視為人體觸電或設(shè)備突發(fā)漏電（如電氣設(shè)備投、切時產(chǎn)生的漏電），把緩變剩余電流看作是電網(wǎng)中的固有漏電，這樣讓漏電保護器對這兩種漏電電流進行分別保護，便可實現(xiàn)人體觸電的安全保護。
但是該方法中的脈沖電流信號（人體觸電電流或設(shè)備突變漏電電流）仍為三相線路中的脈沖漏電矢量和，也是剩余電流，而不是線路中發(fā)生的真實的人體觸電或設(shè)備突變漏電電流，因此它仍不能真正滿足人體觸電保護的安全要求，另外由于它不能區(qū)分脈沖漏電，是人體觸電還是設(shè)備突變漏電？所以，當線路中有設(shè)備突變漏電時，它容易引起保護器的頻繁跳閘，影響供電可靠性。
2.2 鑒相鑒幅保護技術(shù) 它根據(jù)電網(wǎng)中原先的剩余電流和當線路中發(fā)生設(shè)備突變漏電或人體觸電后，引起的剩余電流位移，通過平行四邊形法則，求得真實的人體觸電或設(shè)備突變漏電電流，即對地突變泄露電流。這樣便能對電網(wǎng)中發(fā)生的人體觸電事故進行有效地保護，但是由于它仍無法區(qū)分對地突變漏電是人體觸電還是設(shè)備突變漏電？因此，仍無法解決供電可靠性的問題。因為在電網(wǎng)中發(fā)生的突變漏電事故中，有99%以上是電網(wǎng)中的電氣設(shè)備投、切所致，人體觸電的情況很少，所以將該技術(shù)用于漏電保護器在實際應(yīng)用中，雖然它保證了人體觸電安全，但是仍沒有改變易使保護器頻繁跳閘的問題，影響供電可靠性，最后在漏電保護的推廣中不得不被遺棄。
2.3 特波保護技術(shù) 用特波的方法來區(qū)分人體觸電與設(shè)備等的突變漏電，其原理是根據(jù)人體觸電電流的波形與設(shè)備突變漏電的波形的不同，從而將它們區(qū)分開來，以實現(xiàn)既能保證人體觸電的安全保護，又能在設(shè)備突變漏電時，保證電網(wǎng)的供電可靠性。該技術(shù)成立的前提是人體觸電的波形是相同的和固定的，而實際上人體觸電的波形是不可能相同和固定的。首先，該方法仍與脈沖漏電方法一樣，它檢測的是電網(wǎng)中的剩余電流，因此在三相線路中，人體觸電電流與其他漏電電流經(jīng)零序電流互感器疊加后會發(fā)生變化；其次，不同的人或同一人在不同的情況下其觸電電流的波形也是不一樣的。如人全身出汗時、洗澡時、皮膚非常細嫩的、皮膚角質(zhì)層、活體的皮膚傷口處等觸電時，人體瞬間就會擊穿，產(chǎn)生的人體觸電流波形就不是特波，因此，當在這些情況下發(fā)生人體觸電時，仍不能對人體觸電安全真正起到保護作用；再加上一些電氣設(shè)備發(fā)生的對地電流波形，會類似所謂的特波波形，如一根帶電螺絲刀插入地下時，產(chǎn)生的漏電波形即類似其設(shè)定的特波，因而會引起保護器的跳閘，影響到供電可靠性。
綜上所述，在特波方法中，由于人體觸電電流波形的不確定性，而該方法中設(shè)定的特波波形又是單一的和固定的，所以，當線路中發(fā)生突變漏電后，該方法無法準確地鑒別出是人體觸電還是電氣設(shè)備突變漏電，因此，它仍無法滿足供電部門對供電可靠性和人體觸電安全保護的要求。
3 一種新型的解決方法
雙鑒保護技術(shù)是一種新型的漏電保護解決方法，也是本文所推廣的一種漏電保護技術(shù)。該方法首先采用了原先鑒相鑒幅技術(shù)的優(yōu)點，即獲得對地泄露電流，它能夠真實的反映出電網(wǎng)中的人體觸電與設(shè)備對地泄露電流，從而對電網(wǎng)中的人體觸電安全進行有效的保護；其次，它又在檢測突變漏電的同時檢測負荷電流，而后通過對電網(wǎng)中發(fā)生的突變漏電與負荷電流變化的情況進行雙方面的綜合鑒別，來決定是否該保護，從而克服了鑒相鑒幅技術(shù)不能區(qū)分電網(wǎng)中的突變漏電到底是人體觸電還是設(shè)備突變漏電的缺點。
當線路中發(fā)生突變漏電時，如果負荷電流沒有發(fā)生變化，則視為人體觸電，保護器即應(yīng)保護跳閘；如果此時負荷電流也相應(yīng)發(fā)生變化，則視為線路中的電氣設(shè)備投、切所致，保護器便不予保護，即剩余電流斷路器不動作。這樣它便能夠正確分辨電網(wǎng)中的突變漏電是人體觸電或是電氣設(shè)備投、切時引起的突變漏電，全面滿足供電部門對人體觸電安全保護和供電可靠性的需要。
另外，該方法由于根據(jù)負荷電流的變化情況來決定保護器是否該保護，因而它能夠有效地解決保護器間的越級跳閘問題（如二級保護器若跳閘，便會切斷其下負荷，一級保護器通過對負荷電流變化的鑒別，便不會再跳閘）。這樣將大大提高供電可靠性。
綜上所述，該方法的應(yīng)用必將使漏電保護事業(yè)邁上一個新臺階。
4 結(jié)論
本文對漏電保護技術(shù)進行了分析，根據(jù)電網(wǎng)和設(shè)備故障漏電的基本特征，提出了一種新型的漏電保護技術(shù)——雙鑒保護技術(shù)，可以解決以下問題：①提出的采用雙鑒保護技術(shù)的剩余電流斷路器解決了現(xiàn)有國網(wǎng)公司低壓配電臺區(qū)的漏電保護技術(shù)的重要缺陷。實現(xiàn)故障漏電保護動作的準確性和無誤性，提高了供電安全性和可靠性。②把漏電設(shè)備與人體觸電區(qū)分開來，在三相線路中的帶漏電設(shè)備投切引起的突變，剩余電流不動作，提高了供電可靠性；而在三相線路中的任意某一相如果發(fā)生人體觸電，則保護器動作，提高了供電安全性。③該技術(shù)已經(jīng)通過了實驗驗證，雙鑒保護技術(shù)剩余電流斷路器具有高精度，高穩(wěn)定性的保護特性，符合漏電保護的要求，也滿足了故障漏電保護的要求，具有很高的實用價值和推廣價值。
參考文獻：
[1]中華人民共和國電力行業(yè)標準，DL/T736-2010-農(nóng)村電網(wǎng)剩余電流動作保護器安裝運行規(guī)程[M]. 北京：中國電力出版社，2012.
[2]朱紹良.剩余電流保護斷路器和繼電器剩余動作電流最大值選取[J].電工電氣，2010（09）.
中圖分類號:TP391文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)19-5381-02
繼電保護裝置是一種利用電磁感應(yīng)原理而發(fā)展起來的電力系統(tǒng)保護裝置,隨著電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展,目前已經(jīng)發(fā)展到微機型階段,并且利用軟件技術(shù)可以實現(xiàn)由軟件技術(shù)驅(qū)動硬件而實現(xiàn)微機繼電保護,這就是目前研究很熱的技術(shù)――基于虛擬儀器技術(shù)的繼電保護系統(tǒng)。利用虛擬儀器技術(shù)實現(xiàn)的微機繼電保護裝置,具有傳統(tǒng)微機繼電保護裝置所不具備的優(yōu)勢,例如控制更加安全可靠等。
本論文主要將虛擬技術(shù)應(yīng)用于微機保護實驗系統(tǒng),擬對基于虛擬儀器技術(shù)的微機保護系統(tǒng)進行開發(fā),并從中找到可靠有效的微機保護實驗方法與建議,并和廣大同行分享。
1 微機繼電保護概述
1.1 微機繼電保護的基本構(gòu)成
微機繼電保護裝置,其基本結(jié)構(gòu)構(gòu)成與普通的電力保護裝置一樣,也是有硬件和軟件兩大部分構(gòu)成。硬件部分主要由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)及邏輯判斷控制模塊等幾個部分構(gòu)成,主要由數(shù)據(jù)采集模塊負責(zé)對電力系統(tǒng)的相關(guān)電參數(shù)實現(xiàn)檢測與采集,并將數(shù)據(jù)傳送至數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),數(shù)據(jù)經(jīng)過運算之后,由邏輯判斷控制模塊調(diào)用軟件控制程序,并發(fā)出相應(yīng)的控制信號,驅(qū)動保護裝置執(zhí)行保護動作,從而實現(xiàn)電力繼電保護的功能。
隨著集成電子電路技術(shù)的發(fā)展,目前發(fā)展的微機型繼電保護裝置,其硬件系統(tǒng)主要由CPU(微處理器)主機系統(tǒng)、模擬量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和開關(guān)量輸入/輸出系統(tǒng)三大部分組成,盡管結(jié)構(gòu)構(gòu)成已經(jīng)發(fā)生一定變化,但其實實現(xiàn)繼電保護的基本原理仍是一樣的,由模擬量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)負責(zé)相關(guān)保護參數(shù)的采集,微機繼電保護裝置是以微處理器為核心,根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集到的電力系統(tǒng)的實時狀態(tài)數(shù)據(jù),按照給定算法來檢測電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障以及故障性質(zhì)、范圍等,并由此做出是否需要跳閘或報警等判斷。
1.2 微機繼電保護裝置的特點
微機保護與常規(guī)保護相比具有以下優(yōu)點:
1) 微機繼電保護裝置主要由微處理器為核心而構(gòu)成的硬件系統(tǒng),因此借助于現(xiàn)代功能強大的微處理器,微機型繼電保護裝置可以實現(xiàn)一定程度的智能化。
2) 相比于傳統(tǒng)的機械式硬件實現(xiàn)的硬件保護裝置,微機型繼電保護裝置能夠依靠數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)對相關(guān)參數(shù)的檢測與采集,整個過程實現(xiàn)數(shù)字化流程,這就為繼電保護裝置的控制功能的穩(wěn)定性、可靠性提供了技術(shù)條件;另一方面,依靠微處理器內(nèi)部的軟件程序,微機繼電保護裝置能夠進行周期性自檢,一旦發(fā)現(xiàn)自身硬件或者軟件發(fā)生故障,能夠立即實施報警,從而保障了繼電保護裝置功能的可靠性。
3) 傳統(tǒng)的機械式硬件實現(xiàn)的硬件保護裝置,其保護功能較為單一,僅僅是實現(xiàn)基本的保護功能,動作依靠一次性機械元件完成,一旦該部件發(fā)生故障,則整個繼電保護裝置無法工作;而微機型繼電保護裝置除了能夠利用弱電驅(qū)動控制實現(xiàn)繼電保護的功能外,還能夠依靠數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對整個電力系統(tǒng)的相關(guān)電力參數(shù)都實施監(jiān)測與采集,通過程序的分析,實現(xiàn)對電力系統(tǒng)整體性能的檢測,保護功能大大豐富。
4) 傳統(tǒng)的機械式硬件實現(xiàn)的硬件保護裝置,其功能調(diào)試復(fù)雜,工作量大,而且極容易造成內(nèi)部晶體管集成電路的失效,而現(xiàn)代微機繼電保護裝置,依靠內(nèi)部的核心微處理器,能夠開發(fā)專用的人機交互系統(tǒng),利用人機交互系統(tǒng)實現(xiàn)繼電保護裝置的調(diào)試,簡單易行,還可以自動對保護的功能進行快速檢查。
5) 利用微機的智能特點,可以采用一些新原理,解決一些常規(guī)保護難以解決的問題。例如,采用模糊識別原理或波形對稱原理識別判斷勵磁涌流,利用模糊識別原理判斷振蕩過程中的短路故障,采用自適應(yīng)原理改善保護的性能等。
2 基于虛擬儀器的微機保護實驗系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計
2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
本論文探討的是基于虛擬儀器技術(shù)的微機繼電保護系統(tǒng),因此首先面臨選擇合適的虛擬儀器開發(fā)平臺的問題,這里選擇基于G語言的LabView開發(fā)平臺是目前國際最先進的虛擬儀器控制軟件,集中了對數(shù)據(jù)的采集、分析、處理、表達,各種總線接口、VXI儀器、GPIB及串口儀器驅(qū)動程序的編制?；谔摂M儀器的微機繼電保護裝置系統(tǒng),是利用虛擬儀器開發(fā)平臺,構(gòu)建虛擬的微機繼電保護裝置,實現(xiàn)完整的微機繼電保護裝置的全部功能,并對設(shè)計的虛擬繼電保護裝置進行評估和改進,從而完成微機繼電保護系統(tǒng)設(shè)計的一種設(shè)計手段。
利用虛擬儀器技術(shù)進行微機繼電保護系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計,從具體設(shè)計流程來說,主要從以下幾個環(huán)節(jié)入手進行總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計:
根據(jù)微機繼電保護系統(tǒng)的設(shè)計目標、設(shè)計功能,列出所需要的相關(guān)硬件,構(gòu)建整體微機繼電保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架;另一方面,盡量采用模塊化的開發(fā)設(shè)計模式,將微機繼電保護系統(tǒng)按照不同的功能環(huán)節(jié),設(shè)計各功能模塊之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。
如下圖所示,是本論文所探討的利用虛擬儀器平臺所開發(fā)的微機繼電保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖。這種方式既便于模塊的單獨調(diào)試,節(jié)省系統(tǒng)開發(fā)周期,又便于系統(tǒng)功能的改變,使系統(tǒng)具有更強的移植與升級功能。
如圖1所示,基于虛擬儀器技術(shù)的微機保護系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由一次系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、保護測量模塊及保護決策軟件系統(tǒng)等幾部分構(gòu)成,一次系統(tǒng)主要負責(zé)面向電網(wǎng)系統(tǒng)模擬設(shè)置合適的傳感器,將相關(guān)擬生成電網(wǎng)的二次側(cè)電壓、電流信號,信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換、調(diào)理電路變換成符合要求的-5V～+5V模擬信號送數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)采集模塊主要由DAQ數(shù)據(jù)采集卡構(gòu)成,能夠自動將模擬產(chǎn)生的模擬電壓信號進行A/D轉(zhuǎn)換,并進行初步的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換再傳送給以虛擬微處理器為核心的保護決策模塊,最終將生成的繼電保護控制決策信號輸出到保護策略模塊,最終實現(xiàn)微機繼電保護系統(tǒng)的功能。
2.2 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
本文中微機實現(xiàn)的繼電保護實驗系統(tǒng)輸入信號來源于繼電保護測試儀,根據(jù)保護系統(tǒng)測試輸入信號的特點,本論文采用數(shù)據(jù)采集卡來負責(zé)數(shù)據(jù)的采集與高速傳輸。
2.2.1 數(shù)據(jù)采集卡的選擇
要實現(xiàn)基于虛擬儀器技術(shù)平臺的微機繼電保護系統(tǒng),一次系統(tǒng)在完成相應(yīng)電力系統(tǒng)電參數(shù)的傳感檢測之后,數(shù)據(jù)采集模塊要能夠按照微機繼電保護系統(tǒng)的功能于設(shè)計要求實現(xiàn)相應(yīng)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與采集,因此,數(shù)據(jù)采集卡的選擇成為整個微機繼電保護系統(tǒng)保護功能實現(xiàn)的關(guān)鍵。目前的數(shù)據(jù)采集卡,主要有12位或16位的DAQ數(shù)據(jù)采集卡,在具體決定選用12位還是16位的DAQ設(shè)備時,主要從采集精度和分辨率這兩個指標考慮,可以由給定的系統(tǒng)精度指標衡量出DAQ卡需要的整體精度。
在本論文中,這里選取PCI-1716數(shù)據(jù)采集卡。PCI-1716是研華公司的一款功能強大的高分辨率多功能PCI數(shù)據(jù)采集卡,它帶有一個250KS/s16位A/D轉(zhuǎn)換器,1K用于A/D的采樣FIFO緩沖器。PCI-1716可以提供16路單端模擬量輸入或8路差分模擬量輸入,也可以組合輸入。它帶有2個16位D/A輸出通道,16路數(shù)字量輸入/輸出通道和1個10MHz16位計數(shù)器通道。PCI-1716系列能夠為不同用戶提供專門的功能。
2.2.2 虛擬數(shù)據(jù)采集程序的實現(xiàn)
在選擇了數(shù)據(jù)采集卡硬件設(shè)備之后,需要借助于虛擬儀器平臺為整個系統(tǒng)設(shè)計虛擬護具采集程序。在具體進行設(shè)計時,由系統(tǒng)內(nèi)部虛擬程序產(chǎn)生數(shù)據(jù)采集卡鎖需要的相應(yīng)信號,具體來說就是CT、PT信號,因此,在具體編程時,首先將CT、PT信號傳輸至相應(yīng)的濾波器,LabVIEW提供了各種典型的濾波器模塊,根據(jù)需要可以設(shè)置成低通、高通、帶通、帶阻等類型的濾波器;其次,將經(jīng)過數(shù)據(jù)濾波處理之后的數(shù)據(jù)進行輸出。數(shù)據(jù)采集模塊的程序如圖2所示。
2.3 微機保護模塊的設(shè)計與實現(xiàn)
既然在數(shù)據(jù)采集模塊之后需要進行數(shù)據(jù)的濾波,盡管LabVIEW提供了各種典型的濾波器模塊,但是仍然需要借助于虛擬濾波模塊設(shè)計專用的濾波算法,而且在微機繼電保護系統(tǒng)中,對電力系統(tǒng)的繼電保護功能的實現(xiàn),主要是由相應(yīng)的濾波保護算法實現(xiàn)的,因此有必要為虛擬微機電力保護系統(tǒng)設(shè)計濾波保護算法程序。
本論文采用如下的設(shè)計方法對濾波保護算法進行設(shè)計:
1) 利用LabVIEW自帶的濾波器進行數(shù)據(jù)的排序濾波。
2) 按照系統(tǒng)保護功能所需要的數(shù)據(jù)頻帶,設(shè)置相應(yīng)的低通、高通、帶通、帶阻等燈濾波保護功能。按照上述方法,基于虛擬儀器平臺的微機繼電保護系統(tǒng),其濾波器輸入得到的數(shù)據(jù)序列,多數(shù)是傳感器采集到的電參數(shù),如電壓和電流,而電壓和電流數(shù)據(jù)是離散的數(shù)字量序列,其中包含了大量的諧波干擾信號,因此有必要進行濾波。在本論文中,采用了二級濾波保護算法,即分別進行前置濾波和后置濾波,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的二級濾波保護,從而提高整個微機繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。前置濾波模塊如圖3所示,后置濾波模塊如圖4所示。其中前置濾波模塊提供了差分濾波器、積分濾波器、級聯(lián)濾波器、半波和1/4周波傅立葉濾波器、半波和1/4周波沃爾氏濾波器,可以根據(jù)需要自行選擇;后置濾波模塊提供了平均值濾波器、中間值濾波器,也可以自由選擇。
3 結(jié)束語
利用虛擬儀器技術(shù)進行微機繼電保護裝置系統(tǒng)的設(shè)計開發(fā),能夠很好的避免了實物硬件開發(fā)設(shè)計所帶來的周期較長、調(diào)試較復(fù)雜以及成本較高等劣勢,所有的開發(fā)設(shè)計任務(wù)全部在虛擬儀器平臺上完成。本論文將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用到了微機保護裝置的設(shè)計,對于進一步提高微機繼電保護裝置的可靠性與穩(wěn)定性具有優(yōu)勢,同時借助于虛擬儀器技術(shù)的開發(fā),能夠更好的實現(xiàn)電氣繼電保護功能的完善與提升。
參考文獻:
[1] 李佑光,林東.電力系統(tǒng)繼電保護原理及新技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2003.
[2] 王亮,趙文東.微機繼電保護的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟,2006,16(18):150-151.
中圖分類號：S157.4 文獻標識碼：A 文章編號：
一.前言
提高繼電保護運行的可靠性的相關(guān)措施將會大大提高電網(wǎng)的運行效率并且減少電網(wǎng)運行的風(fēng)險性。提高繼電保護的技術(shù)水平和采取先進的繼電保護措施將會使繼電保護的日常驗收、日常的管理以及其他各項相關(guān)工作都更加地快捷和高效。提高繼電保護運行可靠性的技術(shù)和措施有其重要意義。
二.提高繼電保護運行可靠性的技術(shù)措施
1.要把好繼電保護的驗收關(guān)
交接驗收對于一個即將投入運行的發(fā)電廠或變電所是一次全面的“體檢”,因此這項工作的好壞直接影響其今后的安全運行,繼電保護交接更是如此。保護交接驗收必須嚴格遵循如下工序:在繼電保護調(diào)試完畢后,要嚴格自檢、專業(yè)驗收,然后提交驗收單由工區(qū)組織的檢修、運行、保護3個班組進行保護整組試驗、斷路器合跳試驗合格。并確認拆動的接線、元件、標志、壓板已恢復(fù)正常,現(xiàn)場文明衛(wèi)生清潔干凈之后,在驗收單上簽字。保護定值或二次回路變更時,進行整定值或保護回路與有關(guān)注意事項的核對,并在更改簿上記錄保護裝置變動內(nèi)容、時間、更改負責(zé)人和運行班負責(zé)人簽名。保護主設(shè)備的改造還必須進行試運行或試運行試驗,如差動保護更換TA后,應(yīng)作六角圖試驗，合格后方可投運。
2.搞好保護動作行為分析
保護動作跳閘后,嚴禁隨即將掉牌信號復(fù)歸,而是檢查動作情況并判明原因,做好記錄,在恢復(fù)送電前,才將所有掉牌信號全部復(fù)歸,并盡快恢復(fù)電氣設(shè)備運行,事后做好保護動作分析記錄及運行分析記錄。內(nèi)容包括:崗位分析、專業(yè)分析及評價、結(jié)論等,凡屬不正確動作的保護裝置,及時組織現(xiàn)場檢查和分析處理,找出原因,提出防患措施,避免重復(fù)性事故的發(fā)生。
3.提高繼電運行的微機化和信息化水平
隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，微機保護在各個方面的科技含量也大大增加。目前，最新出現(xiàn)的工控機功能、速度以及存儲容量等方面都大大優(yōu)于原來的小型機。并且現(xiàn)在所使用的工控機的體積很小，僅僅類似于微機保護裝置大小。所以，用成套的工控機做繼電保護在技術(shù)上已經(jīng)有了可操作性。這種情況下，繼電保護在運行過程中的不可靠性將會顯著降低。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用已經(jīng)徹底顛覆了傳統(tǒng)的繼電保護運行的方法和狀態(tài)，由于繼電保護裝置的作用是很單一的，主要是用來切除故障元件，但是它在保護電力系統(tǒng)的運行上還存在一定欠缺。為了保證每個保護單元都可以共享運行的數(shù)據(jù)和故障信息，以進一步提高保護的及時性和準確性，就必須將整個電力系統(tǒng)作為一個整體連接起來。要想實現(xiàn)這種連接應(yīng)該通過計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的幫助，實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)和共享化。
4.加強繼電保護運行的智能化程度
提高繼電保護運行可靠性的一項重要措施是智能化，同時這也是一項重要的技術(shù)創(chuàng)新。人工智能化應(yīng)用的領(lǐng)域已經(jīng)越來越廣泛，行業(yè)也不斷得到拓展。很多先進的技術(shù)和理念也已經(jīng)開始在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)。諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、進化規(guī)劃、遺傳算法、模糊邏輯等技術(shù)在電力系統(tǒng)中已經(jīng)得到了應(yīng)用,在繼電保護領(lǐng)域應(yīng)用的研究也正在進行并不斷深化。人工智能技術(shù)的引進具有強大的優(yōu)勢。人工智能將會從很大程度上提高繼電保護裝置的穩(wěn)定性能，并且還可以對繼電保護裝置原有的工作隱蔽性以及連續(xù)性等不可靠因素進行有效的控制。人工智能的顯著優(yōu)勢是可以進行快速處理，并且具有極強的邏輯思維能力。實踐表明，人工智能在在線評估中所發(fā)揮的作用是重要的，其明顯優(yōu)勢是不可忽略的，并且具有一定的主導(dǎo)地位。人工智能在電力系統(tǒng)，尤其是在繼電保護工作中的普及和應(yīng)用將會給繼電保護運行的可靠性帶來極高的效率。
5.廣泛使用性能極其優(yōu)良的數(shù)字控制器件
性能優(yōu)良的數(shù)字控制器件的使用將會大大提高繼電保護的質(zhì)量。CPLD和FPGA等器件在繼電保護領(lǐng)域被廣泛使用。CPLD是一種復(fù)雜可編程序邏輯器件，F(xiàn)PGA是一種現(xiàn)場可編程序門陣列，這兩種器件在繼電保護中都具有極其強大的優(yōu)勢，因為，CPLD和FPGA作為現(xiàn)代可編程序?qū)Ｓ眉呻娐?ASCI)，具有功能高度集成的特點，并且他們還會把多個微機系統(tǒng)的功能集中在同一塊芯片上。這一類性能優(yōu)良的數(shù)字控制器件的使用將會給電子系統(tǒng)設(shè)計帶來極大變革，并且會展示出強大生命力。因為保護系統(tǒng)的高度集成、快速響應(yīng)以及較高的可靠性的實現(xiàn)都離不開這一類控制器件。同時，這一類器件有效縮短了保護裝置的研發(fā)周期，從很大程度上保證了繼電保護運行的可靠性。
6. 要把好繼電保護運行準確操作關(guān)
運行人員在學(xué)習(xí)了保護原理及二次圖紙后,應(yīng)核對并熟悉現(xiàn)場二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板情況;嚴格“兩票”的執(zhí)行,并履行保護安全措施票;每次保護投入、退出,要嚴格按設(shè)備調(diào)度范圍的劃分,征得調(diào)度同意。為保證每套保護投入退出的準確性,在變電站運行規(guī)程中應(yīng)編入各套保護的名稱、壓板、時限、保護所跳斷路器及壓板使用說明。由于規(guī)定明確,執(zhí)行嚴格,簡化了運行值班人員保護查圖時間,避免運行操作出差錯。
三、變電站繼電保護故障處理的常用方法
1.替換法
用運行良好的或者當前運行正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它們的好壞,可以快速地縮小故障查找范圍。這是處理綜合自動化保護裝置內(nèi)部故障最常用的方法,當一些微機保護故障,或者一些內(nèi)部回路復(fù)雜的單元繼電器,可以用附近備用或者暫時處于檢修的插件、繼電器而取代它。
2.短接法
將電路回路的某一段或者某一部分用短接線進行人為短接,借此來判斷故障是否存在于短接線范圍之內(nèi),如果不在,可以同樣方法進行排查,不斷縮小排查范圍,以此來縮小故障范圍。此方法主要在電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作時使用,借此判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否良好。
3. 直觀法
處理一些無法用儀器進行逐點測試,或者某一插件在故障時沒有備品進行更換,而又想及時將故障排除的情況下使用。10kV開關(guān)拒分或者拒合的故障處理,在操作命令下達后,觀察到合閘接觸器或者跳閘線圈能夠動作,說明電氣回路運轉(zhuǎn)正常,故障存在于斷路器操作機構(gòu)內(nèi)部。
4.逐項拆除法
將并聯(lián)在一起的二次回路順序解開,之后再按照線路順序依次接回,一旦有故障出現(xiàn),就表明故障存在于哪一路。再在這一回路內(nèi)用同樣的方法查找出更小的分支回路,直至找到電路故障點。此法主要用于排查直流電源,交流電源熔斷器投入即熔斷等電路故障。
對于直流接線故障,可以先通過拉路法,根據(jù)負荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負荷各回路,切斷時間不得超過3秒鐘,當切除某一回路故障消失,則說明故障就在該回路之內(nèi),再進一步運用拉路法,確定故障所在的支路。再將接地支路的電源端端分別拆開,直到排查到故障點。
四.結(jié)語
近年來，我國的國民經(jīng)濟不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)各在國民經(jīng)濟發(fā)展和社會發(fā)展中的作用也日益重要。并且伴隨著新技術(shù)的出現(xiàn)，繼電保護技術(shù)的發(fā)展也出現(xiàn)了嶄新的發(fā)展前景。同時，我國電力系統(tǒng)的運行與發(fā)展也對繼電保護的運行可靠性提出了新的更高要求。繼電保護是電網(wǎng)安全和穩(wěn)定運行的必要條件，擔負的職責(zé)是極其重大的，相關(guān)單位應(yīng)該及時提高繼電保護運行可靠性的相關(guān)措施和技術(shù)，以保證電網(wǎng)的健康運行。
參考文獻：
[1]胡安娜 繼電保護運行的技術(shù)探討 [期刊論文] 《科學(xué)與財富》 -2012年4期
[2]周曉 電力系統(tǒng)繼電保護運行的可靠性研究 [期刊論文] 《城市建設(shè)理論研究（電子版）》 -2011年33期
[3]張堅俊 淺談繼電保護裝置的可靠運行 [期刊論文] 《企業(yè)技術(shù)開發(fā)（下半月）》 -2011年2期
[4]王振平 提高繼電保護運行可靠性的技術(shù)措施 [期刊論文] 《科技創(chuàng)業(yè)家》 -2012年13期
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.179
1 電力繼電保護的基本特性
1.1 電力繼電保護靈敏性強
電力繼電保護李敏性的關(guān)鍵就在于：電力系統(tǒng)在繼電保護出現(xiàn)故障的時候，查找電路類型及位置，短路點會不會出現(xiàn)過渡電阻的情況，一旦發(fā)現(xiàn)繼電保護就可以立即的做出智能、快速的反應(yīng)。電力繼電保護的這種智能保護反應(yīng)覆蓋的范圍十分的廣泛，不僅僅是電力系統(tǒng)大負荷運行之下的三相短路，而且還會出現(xiàn)電力系統(tǒng)小功率之下電流經(jīng)過較大過渡電阻而出現(xiàn)的雙相、單相短路的情況，繼電保護均可以應(yīng)對。
1.2 電力繼電保護工作穩(wěn)定性好
現(xiàn)如今，現(xiàn)代化社會用量的暴增，各個地區(qū)也在逐漸的擴大用電的容量，這些在很大程度之上給電力系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在電力系統(tǒng)之中，繼電保護裝置對于電網(wǎng)的正常運行的作用十分的關(guān)鍵，假使機電保護裝置在發(fā)生故障的時候，就會使得電力系統(tǒng)運行發(fā)生問題，在嚴重的情況下還會發(fā)生繼電保護裝置無法將自身的特性發(fā)揮出來，電網(wǎng)系統(tǒng)處在一個不穩(wěn)定的狀態(tài)，導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生崩潰的現(xiàn)象。
2 電力繼電保護故障的檢測
2.1 利用空間的電磁場來探測單相接地故障的支路方法
在小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的時候，接地點的無故障支路、后向支路及其前向支路的零序電流以及電壓所表現(xiàn)出來的特征是不同的。那么在這個時候周邊的電磁分布不會不同。所以，可以有效的利用零序電場及磁場來查找接地故障點。
2.2 區(qū)別故障支路和故障相的方法
在小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的時候，會發(fā)生一個涵蓋故障特征的顯現(xiàn)出來暫態(tài)的情況。且相應(yīng)的還得建立一個小電流接地系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，可以仿真在出現(xiàn)故障之前幾個周波的具體波形，那么就可以得到電力系統(tǒng)之中符合電流發(fā)生的瞬時畸變波形，再就是發(fā)生接地故障的時候，所出現(xiàn)時刻電流暫態(tài)信號進行小波分解，最終得到故障之路三相電流能量時譜。之后就可以在出現(xiàn)故障之后，一個周波內(nèi)能量的小波能量在接地的過程之中選線選相判斷的根據(jù)。且可以直接性的通過查找故障時候的頻帶特征量以及負電荷電流提取的瞬時性特征，那么就可以實現(xiàn)系統(tǒng)在沒有故障干擾的時候，精確的查找并識別出來故障相機故障支路。
2.3 綜合故障分析系統(tǒng)的繼電保護和檢測方法
將危機保護裝置進行網(wǎng)絡(luò)化，使得繼電保護之中關(guān)鍵裝置的每一點均可以實行縱聯(lián)串聯(lián)及差動保護，且還得給系統(tǒng)之中的主站進行相應(yīng)的協(xié)調(diào)管理提供一個數(shù)據(jù)處理、上傳及通訊等通信的支持。且還得要依據(jù)繼電保護裝置反應(yīng)的保護安裝處的電氣量，實施檢測可以及時的將故障的位置、性質(zhì)、原因及相應(yīng)的參數(shù)找出來，立即的向系統(tǒng)之中的保護裝置發(fā)出命令，精確的將出現(xiàn)故障的設(shè)備及元件查找出來，最大限度之上降低發(fā)生故障時候的經(jīng)濟損失，充分的加大系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性及可靠性。
3 維修方法
3.1 電力繼電保護替代維修法
（1）對于處在運行狀態(tài)的元器件進行相應(yīng)的替代操作的時候，那么就可以不用采取措施，假使部分元器件在替換操作的時候，務(wù)必得要及時的斷開電源；（2）分析提到元器件相關(guān)參數(shù)的時候，保障其完全相同并不會發(fā)生任何問題的時候，才予以替代；（3）針對相同廠家所制造的繼電產(chǎn)品，就可以采取外部加壓的方式來確定即性核后，才能進行相應(yīng)的替換。
3.2 電力繼電保護電路拆除維修法
（1）電壓互感器的二次熔絲在被燒毀的時候，回路之中就會出現(xiàn)短路故障，那么此時就可以通過電壓互感器二次短路將相應(yīng)的問題及時的查找出來，對于端子就可以及時的進行分離工序，最終達到解決故障；（2）假使箍套裝置的保護發(fā)生損毀的現(xiàn)象，或者是電源空氣部位的開關(guān)不能啟閉，那么在該類現(xiàn)象之下，就可以憑借各個元器件的插拔工序來查找故障，同時還得要時刻觀察熔絲在發(fā)生熔斷現(xiàn)象而相應(yīng)的發(fā)生改變；（3）假使發(fā)生直流接地故障的時候，就可以先利用拉路法，及時的將故障的位置及原因及時的找出來，之后就可以將接地支路拆開以及相隊形的電源端斷子，最終到真正的解決故障。
3.3 電力繼電保護帶負荷檢查維修法
將參考對象確定下來，比如相位測量在選擇參考電壓的時候，一般選用的是A相母線電壓，假使電壓發(fā)生不便，就可以立即選擇電流來進行相應(yīng)的參考。但是要保障所有的參考點的一致性。
總之，現(xiàn)如今，隨著人民生活水平的不斷提高，用于家居的電量也在與日俱增，在這種形勢之下，就會在無形之中給電力企業(yè)的帶來用電壓力。那么電力企業(yè)要及時的意識到這一點，將主要的工作目標定位為保障居民用電及工業(yè)用電的安全可靠性。
參考文獻：
[1]徐健.電力繼電保護故障的檢測及其維修[J].通訊世界，2015（24）：188-189.
[2]陶國.電力繼電保護故障檢測及維修探析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（02）：233.
[3]危靖龍.淺析電力繼電保護故障的檢測與維修技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015（14）：91+93.
中圖分類號：TM7文獻標識碼：A 文章編號：1009-0118（2011）-12-0-02
社會的進步帶動了經(jīng)濟的高速發(fā)展，經(jīng)濟的發(fā)展又提高了人們的生活水平，而伴隨著人們生活水平的不斷提高，人們的用電量有了很大的提升，人們對于電的要求也日益增加。我國電網(wǎng)如異軍突起，發(fā)展強大。在電網(wǎng)發(fā)展的同時，繼電保護技術(shù)也隨著電網(wǎng)的發(fā)展而發(fā)展著，繼電保護從過去的晶體管繼電保護、集成電路繼電保護，再到后來的微機繼電保護時代，已經(jīng)走過了六十多個年頭。但隨著計算機技術(shù)、電子技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)對繼電保護的要求也越來越高，繼電保護向保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化發(fā)展是必然的趨勢，下面筆者就繼電保護系統(tǒng)故障的專家診斷進行了簡要的分析。
一、繼電保護故障專家診斷的作用
所謂的繼電保護就是當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，能迅速、準確的自動切除故障，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全運行。
繼電保護在電力公司日常工作中占有重要地位，它是建立在設(shè)備狀態(tài)評價這一基礎(chǔ)之上的，而設(shè)備狀態(tài)評價主要包括壽命預(yù)測、可靠性評價以及故障專家診斷。在進行設(shè)備狀態(tài)評價以后，電力公司要把設(shè)備狀態(tài)以及分析診斷結(jié)果作為繼電保護的根據(jù)，安排好檢修項目和檢修時間，對于電力系統(tǒng)和設(shè)備進行主動的檢修。由于電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在一般情況下都是按照規(guī)定的時間進行檢修，這個固定的檢修時間被我們稱為“檢修期”，而在檢修期對電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備所進行的檢修主要包括電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的維護、試驗以及調(diào)試。對于電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備進行檢修的時間是一個周期，這個周期是固定不變的，周期可能是一年也可能是幾年。
繼電保護故障專家診斷有利于加強有關(guān)專家及時、便捷地了解電力系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)，因為繼電保護的故障專家診斷能夠使電力專家在辦公室里隨時的瀏覽整個管變電站中任何一臺電氣設(shè)備的歷史狀態(tài)和當前狀態(tài)，繼電保護的故障專家診斷作用不止包括這一點，它還能夠使電力專家迅速的對電氣設(shè)備的未來處于什么狀態(tài)進行及時的預(yù)測。對于其檢測出來的電氣設(shè)備存在的隱患，電力專家可以在網(wǎng)上進行遠程診斷，在網(wǎng)上遠程診斷中，有關(guān)電力專家會對存在故障隱患的電氣設(shè)備進行診斷，且會做出對該電氣設(shè)備是否進行維修以及何時進行維修、怎樣維修等等問題的決策，這就為電氣設(shè)備維修提供了平臺。
二、繼電保護故障專家診斷主要內(nèi)容
繼電保護故障專家診斷的實踐主體是設(shè)備制造廠，繼電保護的故障專家診斷內(nèi)容應(yīng)該包括省、市級電力專家對故障專家診斷分析的系統(tǒng)平臺、通信通道以及變電站的現(xiàn)場元件這3個部分，筆者現(xiàn)對這3個故障專家診斷內(nèi)容進行分析。
（一）繼電保護故障專家診斷分析的系統(tǒng)平臺
繼電保護故障專家診斷分析的系統(tǒng)平臺的主體就是電力專家，這些電力專家都是省級和市級以上的專家，繼電保護故障專家診斷分析的系統(tǒng)平臺就是這些省級和市級以上的電力專家分析的系統(tǒng)平臺，他們通過一種現(xiàn)代的管理方式進行管理程序的編寫，這種現(xiàn)代的管理方式是通過對相關(guān)單位的實際管理方式進行采集來實現(xiàn)的，而編寫管理程序是指專家們對一些大眾化的程序進行管理程序編寫，在進行編寫以后會進行資源共享和狀態(tài)共享，在這里，資源共享和狀態(tài)共享的實現(xiàn)媒介是有關(guān)單位，也就是在有關(guān)單位進行狀態(tài)共享和資源共享的實現(xiàn)，從而做到有關(guān)電力專家的遠程診斷。
（二）繼電保護故障專家診斷分析的通信通道
繼電保護故障專家診斷分析的通信通道也可以與調(diào)動自動化共同使用，例如載波、光纖、無線擴頻等等，在被網(wǎng)絡(luò)覆蓋所允許的情況下，也可以使用現(xiàn)代所流行的VPN路由器加上ADSL線路通過加密這一方式，擬定一個虛擬專網(wǎng)。這個虛擬專網(wǎng)必須在調(diào)度中心與變電站之間實現(xiàn)。
（三）繼電保護故障專家診斷分析的變電站現(xiàn)場元件
變電站現(xiàn)場元件就是指集中器、采集器、現(xiàn)場后臺軟件、主屏以及各種傳感器等等，這里所指的各種傳感器主要包括電壓、溫度、壓力、濕度及位移等等。
三、繼電保護故障的專家診斷注意事項
繼電保護在故障專家診斷中是有一定要求的，因為繼電保護是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，這就要求故障專家診斷建立一套完整的方法機制、保障體系、技術(shù)手段、管理體制規(guī)范，以達到電氣設(shè)備繼電保護的目的。
（一）建立方法機制
建立方法機制就是指在進行電氣設(shè)備繼電保護這一重要工作時所運用的方法和機理，其主要體現(xiàn)在一系列的評價導(dǎo)則、檢修工藝導(dǎo)則、技術(shù)導(dǎo)則以及試驗規(guī)程等。例如，目前電力設(shè)備品種繁多，對于各種各樣的電氣設(shè)備開展狀態(tài)評價，這就需要運用狀態(tài)量定義、檢測方法、評價模型以及評估方法等，這一過程的實現(xiàn)就是繼電保護對故障專家診斷要求的方法機制建立。
建立繼電保護對故障專家診斷的方法機制主要包括繼電保護的評估、狀態(tài)量采集方法的研究、狀態(tài)量存儲方法的研究、診斷方法研究、電氣設(shè)備的特征量、電氣設(shè)備的狀態(tài)量定義、對于不同的設(shè)備類型進行不同設(shè)備故障模式的研究、繼電保護的管理模式適用性研究以及故障專家診斷評估的管理流程研究等內(nèi)容。
（二）建立保障體系
繼電保護對故障專家診斷要求的保障體系建立主要是指對于繼電保護工作開展順利所需要的輔工作保障的建立，例如標準文件的制定；裝置入網(wǎng)的檢測、運維；人員培訓(xùn)；繼電保護工作的仿真模擬等等內(nèi)容。
（三）建立技術(shù)手段
繼電保護對故障專家診斷要求的技術(shù)手段建立是指在狀態(tài)評價工作的進行中，通過實現(xiàn)相關(guān)的評估和檢測方法的過程，而相關(guān)評估和檢測方法過程的實現(xiàn)要求必須通過相關(guān)技術(shù)手段。在現(xiàn)代繼電保護中，國家電網(wǎng)公司提出了基于狀態(tài)量加權(quán)評分這一電氣設(shè)備狀態(tài)的評價方式，并被廣泛的應(yīng)用在繼電保護電力領(lǐng)域之中。筆者在這里提出了國家電網(wǎng)公司的評價方式，現(xiàn)代社會中存在著一些比國家電網(wǎng)公司所提出的評價方式更好的評價方式，但是每種評價方法都有自身的局限性和優(yōu)點，如果想更好的對電氣設(shè)備進行繼電保護就要綜合考慮現(xiàn)代有關(guān)的各個行業(yè)和各個領(lǐng)域的安全的評價方法，用多種狀態(tài)評價方法互相結(jié)合這一技術(shù)手段來實現(xiàn)故障專家診斷的狀態(tài)評價，這樣做有利于實現(xiàn)電力領(lǐng)域故障專家診斷和評價的標準化和專業(yè)化。繼電保護管理是一門學(xué)問，還需要我們更深層次的發(fā)掘和研究。
（四）建立管理體制
繼電保護對故障專家診斷要求的管理體制建立主要是指繼電保護工作中所需要的種種組織形式，其還包括這些組織形式中的相關(guān)分工以及相關(guān)職責(zé)。筆者主要強調(diào)繼電保護的主要工作流程體系，繼電保護的主要工作流程體系主要包括工作流程、組織體系以及績效評估等。
四、結(jié)語
近些年來，社會得到了不斷進步，經(jīng)濟也得到了快速的發(fā)展，再加上信息技術(shù)科學(xué)的研發(fā)和不斷提升，繼電保護故障專家診斷為繼電保護技術(shù)的發(fā)展開辟了新的道路，必將為電力系統(tǒng)的發(fā)展注入新的活力。
參考文獻：
[1]商彥蕊,黃定華,楊敬坡.灌溉農(nóng)區(qū)農(nóng)業(yè)旱災(zāi)系統(tǒng)脆弱性診斷與評估――以暖溫帶半濕潤地區(qū)河北邢臺縣為例[J].地域研究與開發(fā),2006,(05).
[2]段輝文,仲崇山,白福海.勝利油田電網(wǎng)實施狀態(tài)檢修探討[A].山東省石油學(xué)會油田電力、通信及自動化技術(shù)研討會優(yōu)秀工程技術(shù)論文集[C],2009.
繼電保護裝置在電力系統(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)備進行檢修。狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備的狀態(tài)而進行的預(yù)防性作業(yè)。狀態(tài)檢修的目標是減少設(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)濟效益。
二、繼電保護裝置的"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)、負荷的變化、越限數(shù)據(jù)與時間、環(huán)境條件等。因此要加強對繼電保護裝置歷史運行狀態(tài)的數(shù)據(jù)分析。
3. 應(yīng)用新的技術(shù)對設(shè)備進行監(jiān)測和試驗
開展狀態(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,進行多因素地綜合分析評價,才有可能得到更準確、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、開展繼電保護狀態(tài)檢修應(yīng)注意的問題
1. 要嚴格遵循狀態(tài)檢修的原則
實施狀態(tài)檢修應(yīng)當依據(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。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)檢修既要有長遠目標、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裝置在電力系統(tǒng)故障時是否能快速準確地動作,即要把握繼電保護裝置動態(tài)的"狀態(tài)"。因此,根據(jù)對繼電保護裝置靜態(tài)特性的認識,對其動態(tài)特性進行判斷顯然是不合適的。因此,通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數(shù),使繼電保護裝置啟動和動作,檢查繼電保護裝置應(yīng)具有的邏輯功能和動作特性,從而了解和把握繼電保護裝置狀況,這種繼電保護裝置的檢驗,對于電力系統(tǒng)是很有必要的和必須的。
3. 開展繼電保護裝置的定期檢驗
實行狀態(tài)檢驗以后, 為了確保繼電保護和自動裝置的安全運行,要加強定期測試,所有集成、微機和晶體管保護要每半年進行一次定期測試,測試項目包括:微機保護要打印采樣報告、定值報告、零漂值,并要對報告進行綜合分析,做出結(jié)論;晶體管保護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,提高保護裝置運行的安全可靠性,提高繼電保護裝置的正確動作率。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)"把握不準時,一定要慎用"狀態(tài)檢修"。
參考文獻
[1] 陳維榮, 宋永華, 孫錦鑫. 電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的概念及現(xiàn)狀[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2000(11).
[2] 張國峰, 梁文麗, 李玉龍. 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的未來發(fā)展[J]. 中國科技信息,2005(02).
[3] 郭偉. 論繼電保護裝置的"狀態(tài)檢修"[J]. 水利電力機械, 2007年9月.
[4] 李萬寶. 淺議繼電保護信息化管理[J]. 大眾科技,2004(12).
[5] 李永麗, 李致中, 楊維. 繼電保護裝置可靠性及其最佳檢修周期的研究[J]. 中國電機工程學(xué)報,2001年6月.
[6] 陳德樹. 繼電保護運行狀況評價方法的探討[J]. 電網(wǎng)技術(shù),2000(3).
[7] 李彤. 從狀態(tài)監(jiān)測實踐探討狀態(tài)檢修工作的開展[J]. 農(nóng)村電氣化,
2005(2).
[8] 陳三運. 輸變電設(shè)備的狀態(tài)檢修[M]. 北京:中國電力出版社, 2004年.
[9] 張鋒. 關(guān)于供電設(shè)備狀態(tài)檢修的思考[J]. 中國資源綜合利用,2008年第1期.
