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篇1

電力系統電壓等級有220/380V（0.4kV），3kV、6kV、10kV、20kV、35kV、66kV、110kV、220kV、330kV、500kV。隨著電機制造工藝的提高，10kV電動機已批量生產，所以3kV、6kV已較少使用，20kV、66kV也很少使用。供電系統以10kV、35kV為主。輸配電系統以110kV以上為主。發電廠發電機有6kV與10kV兩種，現在以10kV為主，用戶均為220/380V（0.4kV）低壓系統。

根據《城市電力網規定設計規則》規定：輸電網為500kV、330kV、220kV、110kV，高壓配電網為110kV、66kV，中壓配電網為20kV、10kV、6kV，低壓配電網為0.4kV（220V/380V）。

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

2.變配電站種類

電力系統各種電壓等級均通過電力變壓器來轉換，電壓升高為升壓變壓器（變電站為升壓站），電壓降低為降壓變壓器（變電站為降壓站）。一種電壓變為另一種電壓的選用兩個線圈（繞組）的雙圈變壓器，一種電壓變為兩種電壓的選用三個線圈（繞組）的三圈變壓器。

變電站除升壓與降壓之分外，還以規模大小分為樞紐站，區域站與終端站。樞紐站電壓等級一般為三個（三圈變壓器），550kV/220kV/110kV。區域站一般也有三個電壓等級（三圈變壓器），220kV/110kV/35kV或110kV/35kV/10kV。終端站一般直接接到用戶，大多數為兩個電壓等級（兩圈變壓器）110kV/10kV或35kV/10kV。用戶本身的變電站一般只有兩個電壓等級（雙圈變壓器）110kV/10kV、35kV/0.4kV、10kV/0.4kV，其中以10kV/0.4kV為最多。

3.變電站一次回路接線方案

1）一次接線種類

變電站一次回路接線是指輸電線路進入變電站之后，所有電力設備（變壓器及進出線開關等）的相互連接方式。其接線方案有：線路變壓器組，橋形接線，單母線，單母線分段，雙母線，雙母線分段，環網供電等。

2）線路變壓器組

變電站只有一路進線與一臺變壓器，而且再無發展的情況下采用線路變壓器組接線。

3）橋形接線

有兩路進線、兩臺變壓器，而且再沒有發展的情況下，采用橋形接線。針對變壓器，聯絡斷路器在兩個進線斷路器之內為內橋接線，聯絡斷路器在兩個進線斷路器之外為外橋接線。

4）單母線

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

5）單母線分段

有兩路以上進線，多路出線時，選用單母線分段，兩路進線分別接到兩段母線上，兩段母線用母聯開關連接起來。出線分別接到兩段母線上。

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

對于特別重要的負荷，兩路進線均為主供，母聯開關斷開，當一路進線斷電時，母聯合上，來電后斷開母聯再合上進線開關。

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

6）雙母線

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

4.變配電站二次回路

1）二次回路種類

變配電站二次回路包括：測量、保護、控制與信號回路部分。測量回路包括：計量測量與保護測量。控制回路包括：就地手動合分閘、防跳聯鎖、試驗、互投聯鎖、保護跳閘以及合分閘執行部分。信號回路包括開關運行狀態信號、事故跳閘信號與事故預告信號。

2）測量回路

測量回路分為電流回路與電壓回路。電流回路各種設備串聯于電流互感器二次側（5A），電流互感器是將原邊負荷電流統一變為5A測量電流。計量與保護分別用各自的互感器（計量用互感器精度要求高），計量測量串接于電流表以及電度表，功率表與功率因數表電流端子。保護測量串接于保護繼電器的電流端子。微機保護一般將計量及保護集中于一體，分別有計量電流端子與保護電流端子。

電壓測量回路，220/380V低壓系統直接接220V或380V，3KV以上高壓系統全部經過電壓互感器將各種等級的高電壓變為統一的100V電壓，電壓表以及電度表、功率表與功率因數表的電壓線圈經其端子并接在100V電壓母線上。微機保護單元計量電壓與保護電壓統一為一種電壓端子。

3）控制回路

（1）合分閘回路

合分閘通過合分閘轉換開關進行操作，常規保護為提示操作人員及事故跳閘報警需要，轉換開關選用預合-合閘-合后及預分-分閘-分后的多檔轉換開關。以使利用不對應接線進行合分閘提示與事故跳閘報警，國家已有標準圖設計。采用微機保護以后，要進行遠分合閘操作后，還要到就地進行轉換開關對位操作，這就失去了遠分操作的意義，所以應取消不對應接線，選用中間自復位的只有合閘與分閘的三檔轉換開關。

（2）防跳回路

當合閘回路出現故障時進行分閘，或短路事故未排除，又進行合閘（誤操作），這時就會出現斷路器反復合分閘，不僅容易引起或擴大事故，還會引起設備損壞或人身事故，所以高壓開關控制回路應設計防跳。防跳一般選用電流啟動，電壓保持的雙線圈繼電器。電流線圈串接于分閘回路作為啟動線圈。電壓線圈接于合閘回路，作為保持線圈，當分閘時，電流線圈經分閘回路起動。如果合閘回路有故障，或處于手動合閘位置，電壓線圈起啟動并通過其常開接點自保持，其常閉接點馬上斷開合閘回路，保證斷路器在分閘過程中不能馬上再合閘。防跳繼電器的電流回路還可以通過其常開接點將電流線圈自保持，這樣可以減輕保護繼電器的出口接點斷開負荷，也減少了保護繼電器的保持時間要求。

有些微機保護裝置自己已具有防跳功能，這樣就可以不再設計防跳回路。斷路器操作機構選用彈簧儲能時，如果選用儲能后可以進行一次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構（也有用于重合閘的儲能后可以進行二次合閘與分閘的彈簧儲能操作機構），因為儲能一般都要求10秒左右，當儲能開關經常處于斷開位置時，儲一次能，合完之后，將儲能開關再處于斷開位置，可以跳一次閘；跳閘之后，要手動儲能之后才能進行合閘，此時，也可以不再設計防跳回路。

（3）試驗與互投聯鎖與控制

對于手車開關柜，手車推出后要進行斷路器合分閘試驗，應設計合分閘試驗按鈕。進線與母聯斷路，一般應根據要求進行互投聯鎖或控制。

（4）保護跳閘

保護跳閘出口經過連接片接于跳閘回路，連接片用于保護調試，或運行過程中解除某些保護功能。

（5）合分閘回路

合分閘回路為經合分閘母線為操作機構提供電源，以及其控制回路，一般都應單獨畫出。

4）信號回路

（1）開關運行狀態信號由合閘與分閘指示兩個裝于開關柜上的信號燈組成：經過操作轉換開關不對應接線后接到正電源上。采用微機保護后，轉換開關取消了不對應接線，所以信號燈正極可以直接接到正電源上。

（2）事故信號有事故跳閘與事故預告兩種信號，事故跳閘報警也要通過轉化開關不對應后，接到事故跳閘信號母線上，再引到中央信號系統。事故預告信號通過信號繼電器接點引到中央信號系統。采用微機保護后，將斷路器操作機構輔助接點與信號繼電器的接點分別接到微機保護單元的開關量輸入端子，需要有中央信號系統時，如果微機保護單元可以提供事故跳閘與事故預告輸出接點，可將其引到中央信號系統。否則，應利用信號繼電器的另一對接點引到中央信號系統。

（3）中央信號系統為安裝于值班室內的集中報警系統，由事故跳閘與事故預告兩套聲光報警組成，光報警用光字牌，不用信號燈，光字牌分集中與分散兩種。采用變電站綜合自動化系統后，可以不再設計中央信號系統，或將其簡化，只設計集中報警作為計算機報警的后備報警。

5.變配電站繼電保護

1）變配電站繼電保護的作用

變配電站繼電保護能夠在變配電站運行過程中發生故障（三相短路、兩相短路、單相接地等）和出現不正常現象時（過負荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與測量回路斷線等），迅速有選擇性發出跳閘命令將故障切除或發出報警，從而減少故障造成的停電范圍和電氣設備的損壞程度，保證電力系統穩定運行。

2）變配電站繼電保護的基本工作原理

變配電站繼電保護是根據變配電站運行過程中發生故障時出現的電流增加、電壓升高或降低、頻率降低、出現瓦斯、溫度升高等現象超過繼電保護的整定值（給定值）或超限值后，在整定時間內，有選擇的發出跳閘命令或報警信號。

根據電流值來進行選擇性跳閘的為反時限，電流值越大，跳閘越快。根據時間來進行選擇性跳閘的稱為定時限保護，定時限在故障電流超過整定值后，經過時間定值給定的時間后才出現跳閘命令。瓦斯與溫度等為非電量保護。

可靠系數為一個經驗數據，計算繼電器保護動作值時，要將計算結果再乘以可靠系數，以保證繼電保護動作的準確與可靠，其范圍為1.3~1.5。

發生故障時的最小值與保護的動作值之比為繼電保護的靈敏系數，一般為1.2~2，應根據設計規范要進行選擇。

3）變配電站繼電保護按保護性質分類

（1）電流速斷保護：故障電流超過保護整定值無時限（整定時間為零），立即發出跳閘命令。

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

（3）過電流保護：故障電流超過過流保護整定值，故障出現時間超過保護整定時間后發出跳閘命令。

（4）過電壓保護：故障電壓超過保護整定值時，發出跳閘命令或過電壓信號。

（5）低電壓保護：故障電壓低于保護整定值時，發出跳閘命令或低電壓信號。

（6）低周波減載：當電網頻率低于整定值時，有選擇性跳開規定好的不重要負荷。

（7）單相接地保護：當一相發生接地后對于接地系統，發出跳閘命令，對于中性點不接地系統，發出接地報警信號。

（8）差動保護：當流過變壓器、中性點線路或電動機繞組，線路兩端電流之差變化超過整定值時，發出跳閘命令稱為縱差動保護，兩條并列運行的線路或兩個繞組之間電流差變化超過整定值時，發出跳閘命令稱橫差動保護。

（9）距離保護：根據故障點到保護安裝處的距離（阻抗）發出跳閘命令稱為距離保護。

（10）方向保護：根據故障電流的方向，有選擇性的發出跳閘命令稱為方向保護。

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

（12）過負荷：運行電流超過過負荷整定值（一般按最大負荷或設備額定功率來整定）時，發出過負荷信號。

（13）瓦斯保護：對于油浸變壓器，當變壓器內部發生匝間短路出現電氣火花，變壓器油被擊穿出現瓦斯氣體沖擊安裝在油枕通道管中的瓦斯繼電器，故障嚴重，瓦斯氣體多，沖擊力大，重瓦斯動作于跳閘，故障不嚴重，瓦斯氣體少，沖擊力小，輕瓦斯動作于信號。

（14）溫度保護：變壓器、電動機或發電機過負荷或內部短路故障，出現設備本體溫度升高，超過整定值發出跳閘命令或超溫報警信號。

（15）主保護：滿足電力系統穩定和設備安全要求，出現故障后能以最快速度有選擇性的切除被保護設備或線路的保護。

（16）后備保護：主保護或斷路器拒動時，用來切除除故障的保護。主保護拒動，本電力系統或線路的另一套保護發出跳閘命令的為近后備保護。當主保護或斷路器拒動由相鄰（上一級）電力設備或線路的保護來切除故障的后備保護為遠后備保護。

（17）輔助保護：為補充主保護和后備保護的性能，或當主保護和后備保護檢修退出時而增加的簡單保護。

（18）互感器二次線路斷線報警：電流互感器或電壓互感器二次側斷線會引起保護誤動作，所以在其發生斷線后應發出斷線信號。

（19）跳閘回路斷線：斷路器跳閘回路斷線后，繼電保護發出跳閘命令斷路器也不能跳開，所以跳閘回路斷線時應發出報警信號。

（20）自動重合閘：對于一些瞬時性故障（雷擊、架空線閃路等）故障迅速切除后，不會發生永久性故障，此時再進行合閘，可以繼續保證供電。繼電保護發出跳閘命令斷路器跳開后馬上再發出合閘命令，稱為重合閘。

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

發生事故后繼電保護先根據保護整定時間進行保護跳閘，然后進行重合閘，重合閘不成功無延時迅速發出跳閘命令，此種重合閘稱為后加速重合閘。

（21）備用電源互投：兩路或多路電源進線供電時，當一路斷電，其供電負荷可由其它電源供電，也就是要進行電源切換，人工進行切換的稱為手動互投。自動進行切換的稱為自動互投。互投有利用母聯斷路器進行互投的（用于多路電源進行同時運行）和進線電源互投（一路電源為主供，其它路電源為熱備用）等多種形式。對于不允供電電源并列運行的還應加互投閉鎖。

（22）同期并列與解列：對于多電源供電的變電站或發電廠要聯網或上網時必須滿足同期并列條件后才能并網或上網，并網或上網有手動與自動兩種。

4）變電站繼電保護按被保護對象分類

（1）發電機保護

發電機保護有定子繞組相間短路，定子繞組接地，定子繞組匝間短路，發電機外部短路，對稱過負荷，定子繞組過電壓，勵磁回路一點及兩點接地，失磁故障等。出口方式為停機，解列，縮小故障影響范圍和發出信號。

（2）電力變壓器保護

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

（3）線路保護

線路保護根據電壓等級不同，電網中性點接地方式不同，輸電線路以及電纜或架空線長度不同，分別有：相間短路、單相接地短路、單相接地、過負荷等。

（4）母線保護

發電廠和重要變電所的母線應裝設專用母線保護。

（5）電力電容器保護

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

（6）高壓電動機保護

高壓電動機有定子繞組相間短路、定子繞組單相接地、定子繞組過負荷、定子繞組低電壓、同步電動機失步、同步電動機失磁、同步電動機出現非同步沖擊電流。

6.微機保護裝置

1）微機保護的優點

（1）可靠性高：一種微機保護單元可以完成多種保護與監測功能。代替了多種保護繼電器和測量儀表，簡化了開關柜與控制屏的接線，從而減少了相關設備的故障環節，提高了可靠性。微機保護單元采用高集成度的芯片，軟件有自動檢測與自動糾錯功能，也有提高了保護的可靠性。

（2）精度高，速度快，功能多。測量部分數字化大大提高其精度。CPU速度提高可以使各種事件以ms來計時，軟件功能的提高可以通過各種復雜的算法完成多種保護功能。

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

（4）維護調試方便，硬件種類少，線路統一，外部接線簡單，大大減少了維護工作量，保護調試與整定利用輸入按鍵或上方計算機下傳來進行，調試簡單方便。

（5）經濟性好，性能價格比高，由于微機保護的多功能性，使變配電站測量、控制與保護部分的綜合造價降低。高可靠性與高速度，可以減少停電時間，節省人力，提高了經濟效益。

2）微機保護裝置的特點

微機保護裝置除了具有上述微機保護的優點之外，與同類產品比較具有以下特點：

(1)品種齊全：微機保護裝置，品種特別齊全，可以滿足各種類型變配電站的各種設備的各種保護要求，這就給變配電站設計及計算機聯網提供了很大方便。

（2）硬件采用最新的芯片提高了技術上的先進性，CPU采用80C196KB，測量為14位A/D轉換，模擬量輸入回路多達24路，采到的數據用DSP信號處理芯片進行處理，利用高速傅氏變換，得到基波到8次的諧波，特殊的軟件自動校正，確保了測量的高精度。利用雙口RAM與CPU變換數據，就構成一個多CPU系統，通信采用CAN總線。具有通信速率高（可達100MHZ，一般運行在80或60MHZ）抗干擾能力強等特點。通過鍵盤與液晶顯示單元可以方便的進行現場觀察與各種保護方式與保護參數的設定。

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

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

（5）可選用RS232和CAN通信方式，支持多種遠動傳輸規約，方便與各種計算機管理系統聯網。

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

（7）集成度高、體積小、重量輕，便于集中組屏安裝和分散安裝于開關柜上。

3）微機保護裝置的使用范圍

（1）中小型發電廠及其升壓變電站。

（2）110kV/35kV/10kV區域變電站。

（3）城市10kV電網10kV開閉所

（4）用戶110kV/10kV或35kV/10kV總降壓站。

（5）用戶10kV變配電站

4）微機保護裝置的種類

（1）微機保護裝置共有四大類。

（2）線路保護裝置

微機線路保護裝置微機電容保護裝置微機方向線路保護裝置

微機零序距離線路保護裝置微機橫差電流方向線路保護裝置

（3）主設備保護裝置

微機雙繞組變壓器差動保護裝置微機三繞組變壓器差動保護裝置

微機變壓器后備保護裝置微機發電機差動保護裝置微機發電機后備保護裝置

微機發電機后備保護裝置微機電動機差動保護裝置微機電動機保護裝置

微機廠（站）用變保護裝置

（4）測控裝置

微機遙測遙控裝置微機遙信遙控裝置微機遙調裝置微機自動準同期裝置

微機備自投裝置微機PT切換裝置微機脈沖電度測量裝置

微機多功能變送測量裝置微機解列裝置

（5）管理裝置單元

通信單元管理單元雙機管理單元

5）微機保護裝置功能

微機保護裝置的通用技術要求和指標（工作環境、電源、技術參數、裝置結構）以及主要功能（保護性能指標、主要保護功能、保護原理、定值與參數設定，以及外部接線端子與二次圖）詳見相關產品說明書。

7.220/380V低壓配電系統微機監控系統

1）220/380V低壓配電系統特點

（1）應用范圍廣，現在工業與民用用電除礦井、醫療、危險品庫等外，均為220/380V，所以應用范圍非常廣泛。

（2）低壓配電系統一般均為TN—S，或TN—C—S系統。TN—C系統為三個相線（A、B、C）與一個中性線（N），N線在變壓器中性點接地或在建筑物進戶處重復接地。輸電線為四根線，電纜為四芯，沒有保護地線（PE），少一根線。設備外殼，金屬導電部分保護接地接在中性線（N）上，稱為接零系統，接零系統安全性較差，對電子設備干擾大，設計規范已規定不再采用。

TN—S系統為三個相線，一個中性線（N）與一個保護地線（PE）。N線與PE線在變壓器中性點集中接地或在建筑物進戶線處重復接地。輸電線為五根，電纜為五芯。中性線（N）與保護地線（PE）在接地點處連接在一起后，再不能有任何連接，因此中性線（N）也必須用絕緣線。中性線（N）引出后如果不用絕緣對地絕緣，或引出后又與保護地線有連接，雖然用了五根線，也為TN—C系統，這一點應特別引起注意。TN—S或TN—C—S系統安全性好，對電子設備干擾小，可以共用接地線（CPE），，采用等電位連接后安全性更好，干擾更小。所以設計規范規定除特殊場所外，均采用TN—S或TN—C—S系統。

（3）220/380V低壓配電系統的保護現在仍采用低壓斷路器或熔斷器。所以220/380V只有監控沒有保護。監控包括電流、電壓、電度、頻率、功率、功率因數、溫度等測量（遙測），開關運行狀態，事故跳閘，報警與事故預告（過負荷、超溫等）報警（遙信）與電動開關遠方合分閘操作（遙控）等三個內容（簡稱三遙），而沒有保護。

（4）220/380V低壓配電系統一次回路一般均為單母線或單母線分段，兩臺以上變壓器均為單母線分段，有幾臺變壓器就分幾段，這是因為用戶變電站變壓器一般不采用并列運行，這是為了減小短路電流，降低短路容量，否則，低壓斷路器的斷開容量就要加大。

（5）220/380V低壓配電系統進線、母聯、大負荷出線與低壓聯絡線因容量較大，一般一路（1個斷路器）占用一個低壓柜。根據供電負荷電流大小不同，一個低壓開關柜內有兩路出線（安裝兩個斷路器），四路出線（安裝四個斷路器），以及五、六、八與十路出線，不象高壓配電系統一個斷路器占用一個開關柜。因此低壓監控單元就要有用于一路、兩路或多路之分，設計時要根據每個低壓開關的出線回路數與低壓監控單元的規格來進行設計。

（6）低壓斷路器除手動操作外，還可以選用電動操作。大容量低壓斷路器一般均有手動與電動操作，設計時應選用帶遙控的低壓監控單元，小容量低壓斷路器，設計時，大多數都選用只有手動操作的斷路器，這樣低壓監控單元的遙控出口就可以不接線，或選用不帶遙控的低壓監控單元。

2）220/380V低壓配電系統微機監控系統的設計

（1）220/380V低壓配電系統微機監控系統首先根據一次系統及用戶要求進行遙測、遙信及遙控設計。

（2）測量回路設計

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

B電度測量可選用自帶電源有脈沖輸出的脈沖電度表，對于有計算功率與電度功能的低壓監控單元，只作為內部計費時，可以不再選用脈沖電度表。

C選用有顯示功能的低壓監控單元，可以不再設計電流、電壓表，選用不帶顯示功能的低壓監控單元時還應設計電流或電壓表，不應兩種都設計。

（3）信號回路設計

設計時，低壓斷路器要增加一對常開接點接到低壓監控單元開關狀態輸入端子上。有事故跳閘報警輸出接點的，再將其接到低壓監控單元事故預告端子上。

（4）遙控回路設計

低壓監控系統的遙控設計比較簡單，電動操作的低壓斷路器都有一對合分閘按鈕，只要將低壓監控單元合分閘輸出端子分別并在合分閘按鈕上即可，必要時，可設計一個就地與遙控操作轉換開關，防止就地檢修開關時，遙控操作引起事故。

（5）供電電源與通信電纜設計

低壓監控單元電源為交流220V供電，耗電量一般只有幾瓦，設計時將其電源由端子上引到一個220V/5A兩極低壓斷路器上，再引到開關柜端子上，然后統一用KVV—3×1.0電纜集中引到低壓柜一路小容量出線上。需要時可加一個UPS電源。

通信電纜一般距離不超過200米可選用KVV—3×1.0普通屏蔽控制電纜，超過200米時應選用屏蔽雙絞線（最好選帶護套型）或計算機用通信電纜。

8.變配電站綜合自動化系統

1）系統組成

高壓采用微機保護，低壓采用監控單元，再用通信電纜將其與計算機聯網之后就可以組成一個現代化變配電站管理系統——變配電站綜合自動化系統。

2）變配電站綜合自動化系統設計內容

A高壓微機保護單元（組屏或安裝在開關柜上）選型及二次圖設計。

B低壓微機監控單元（安裝在開關柜上）選型及二次圖設計。

C管理計算機（放在值班室，無人值班時可放在動力調度室）選型。

D模擬盤（放在值班室或調度室）設計。

E上位機（與工廠計算機或電力部門調度聯網）聯網方案設計。

F通信電纜設計（包括管理計算機與上位機）。

3）管理計算機

管理計算機可根據系統要求進行配置。

4）模擬盤

用戶要求有模擬盤時，可以設計模擬盤，小系統可以用掛墻式，大系統用落地式，模擬盤尺寸根據供電系統一次圖及值班室面積來決定。模擬盤采用專用控制單元，將其通信電纜引到管理計算機處。模擬盤還需要一路交流220V電源，容量只有幾十瓦，設計時應與管理計算機電源一起考慮。

篇2

繼電保護系統在電力系統中是其重要的構成元素。由于其發生故障的后果危險性巨大，所以確保電力系統的安全性是減少事故發生的關鍵點，導致電力系統發生故障的原因很多，可根據各類故障的特點將其分為過流或者低壓保護以及低周保護等等故障類型，如果以保護的對象來劃分，可將其分為變壓器或者母線的保護以及其他器件的保護等等，不同的劃定標準就會產生不同的區分，總之，變電站的要求是有一個穩定性高和安全性好的繼電保護系統。

二、繼電保護狀態檢修的必要性

社會在進步，變電站的建設勢必也會更加完善 ，在電網規模日益擴大的情況下，其設備在數量上也會不斷變多。傳統是以預防性為原則的繼電保護狀態檢修方式，現今已經不能滿足設備過多所進行的操控了，如果進行大量的檢驗，電網的安全秩序就會被打亂，所以繼電保護狀態的檢修存在必要性。首先，傳統類型的繼電保護是以定期檢驗的模式來操作的 ，他不太注重設備的實際情況，到時間了就盲目的檢驗完全沒有針對性的對象，這樣不僅會使企業投入大幅度的資金。在檢修技術不斷提高的前提下 ，如果在繼電保護過程中不進行對應的裝置與技術的匹配 ，就會使電網狀態不能正常的運行，這樣子會使電網運行的安全性降低，傳統的電網比較復雜的操作會加大工作人員的工作量。因為每一次繼電保護的檢驗中 ，設備的運行會被停止 ，這就會導致供電的停止，人們的利益就會受損，而且會還大幅度的調動人員并且工作量很大，作業人員的安全也會受到威脅。所以合理加大對變電站繼電保護狀態檢修非常重要。

三、繼電安全設備檢修的目標分析

一個安全的電力系統對繼電保護的各個設備狀態方面上檢修有著一定的目標，這是基礎性的要求，在繼電保護設備上采取一定時間段的檢測和維修，可以產生很多正面的作用，如能保障供電系統的可靠性和提高設備利用率等作用[1]。

其一，對繼電的設備采取定期的檢測和維修，可以真正的保證其保護設備安全程度的可靠，有關的工作人員可以時刻的掌握繼電保護設備的各項數據和狀態，進而可以對繼電保護的老化的設備進行維修保養甚至可以更新換代。經過維修或者更換到裝備配備在繼電保護系統上，不僅可以確保繼電保護各裝置工作的正常合理的運作，真正的減少因故障產生事故的可能性，而且增加保護設備的運行年限。使變電站的安全得到了一定的保障，又能節省了經濟上的支出，達到了雙贏的目的[2]。這些要求實現了就可以使設備的利用率上也達到一定程度的提高。保障電網供電的可靠性；

其二，隨著社會的不斷進步，科學技術也在發生突飛猛進的變化，在有關的繼電保護的檢修的質量方面上，更是引進了數字式的保護的技術，將其應用到檢測和維修設備上，進行數字化的準確的判斷，可以在短時間內解決設備的檢修質量的問題，同時相當于智能化的操作檢修的各項程序。這項技術的投入在進行定期的檢測變電站繼電保護，使得操作更加準確和專業，進而保證了繼電設備在安全經濟的條件下運行[3]。所以廣泛應用數字化成為了目標；

四、如何實現繼電保護狀態檢修

首先可以利用繼電器保護的自動檢測功能，現在微機保護的應用廣泛，很多保護裝置本身就配備了非常強的自動檢測的功能，微機保護的原理是運用編程來做到其功能。所以可以通過多種現代的網絡技術原理，利用軟件的內在邏輯來編程微機保護的各種動作特點，最終實現其應有的功能，這是利用繼電器的自檢功能來實現其自身的保護。其次， 還可以通過對保護二次的回路進行結構功能的分析。在數字式類型的裝置上，很多此類型裝置本身都配備著可以自行監控的特點，繼電的保護裝置排除本身的配置外，其中還有像直流回路和控制回路等等類型功能的回路。因為此繼電保護裝置內在的局限性，它只能做到保護一些基礎性的裝備的功能，這些原因導致其不容易推廣下去，因此就不能廣泛的應用到實際中。關于保護裝置中由不同類型的電器和電纜組成的電氣二次回路。二次回路由于其本身在繼電器中的處理的功能，導致較多的操作回路都沒有自動檢測或者在線形式上的數據線控和向外傳輸的功能，往往導致保護設備在運行狀態的檢修時候，二次控制的回路不能達到規定的基本要求，所以很多工作就很難開展，機器也較難運行。然后在繼電器處于斷路器的情況下也可以采取一定的方法措施來解決，那就是在斷路情況下進行監視，如果要想完成對電力設備進行保護，那么除了保護裝置的本身要求外還應該留意各條電路和每個細節的問題。就比如斷路器在跳閘時的監視首要對象是較為關鍵的保護狀態的裝置。這就要求了需要對跳閘或者合閘回路的接法結構必須正確，每個基本的機構都要正常，很多因素類似溫度和速度要符合系統的本身特點。要做到這種程度的修檢可能會導致過度性的檢測。但是如果可以記錄下整個斷路器的任何動態過程，進行取樣分析和研究，必然可以很快地判斷出斷路器的各種狀況，方便去進行檢修和維護。

不同的情況，根據實際情況進行分析就會有實際性的解決方案，在繼電保護狀態檢修方面上，應將現在較為先進的科技和繼電保護技術融合起來，這樣才能真正提高變電站的安全性。

五、結論

現代科技的不斷進步，電力系統在繼電保護方面上也在不斷的迅速發展。現今的系統已經可以區別于以前的較為傳統的系統，不管是硬件還是技術都有一定層次的提高，更快速的保護速度和其高集成度導致其強大的功能，展望未來，我們堅信隨著繼電保護技術和現代的各項高科技的融合與發展，將會研究出一個具有控制、檢測并且結合數據通信各種先進功能的新一代繼電保護裝置，變電站繼電保護裝置的各項水平又將提高到一個新的層次。

參考文獻：

篇3

電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，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，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。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，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。

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展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的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、應用仍處于主導地位，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］，天津大學與南京電力自動化設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的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學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年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發電機失磁保護、發電機保護和發電機?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。天津大學與南京電力自動化設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備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、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已進入了微機保護的時代。

二、繼電保護的未來發展

繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。

1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發展到多CPU結構，后又發展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發展到以工控機核心部分為基礎的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。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數字信號處理器(DSP)為基礎的保護、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轉換器分辨率的限制，超過16位時在轉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，豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、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轉換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。

電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，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。在計算機保護發展初期，曾設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，這個設想是不現實的。現在，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成熟，這將是微機保護的發展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構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)尺寸和結構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的發展趨勢。但對如何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和社會效益，尚須進行具體深入的研究。

2網絡化

計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。它深刻影響著各個工業領域，也為各個工業領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保護外，所有繼電保護裝置都只能反應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據通信手段。國外早已提出過系統保護的概念，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)，還要保證全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的數據，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，確保系統的安全穩定運行。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。

對于一般的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。

對于某些保護裝置實現計算機聯網，也能提高保護的可靠性。天津大學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。其原理是將傳統的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網絡聯接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉換成數字量后，通過計算機網絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據本回路的電流量和從計算機網絡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，如果計算結果證明是母線內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。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護原理，比傳統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樞紐非常重要。

由上述可知，微機保護裝置網絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發展的必然趨勢。

3保護、控制、測量、數據通信一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡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、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

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。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據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備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現在光電流互感器(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中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網絡送到主控室。從主控室通過網絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。

4智能化

近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始［7］。神經網絡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雜的非線性問題，應用神經網絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經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；如果用神經網絡方法，經過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經網絡式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］。可以預見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。

三、結束語

建國以來，我國電力系統繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據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，也開辟了活動的廣闊天地。

參考文獻

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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.電力系統自動化，1983(1)

4葛耀中.數字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978(3)

5楊奇遜.微型機繼電保護基礎.北京：水利電力出版社，1988

篇4

1.變電站繼電保護的實際要求

繼電保護作為電力系統的重要裝備之一，當變電站電力設備發生故障或者出現影響電力系統正常運營的因素時，繼電保護裝置就可以在第一時間消除這些不安全因素和故障。從這一層面可以看出，繼電保護在電力系統中有著十分重要的作用，一般情況下，對于繼電保護的設置需要滿足以下幾個要求：

1.1必須具有獨立性

要保證繼電保護裝置的獨立性，需要將電壓量和電流接入裝置內部，將回路開關設置成整體的系統，并將其引致保護裝置內部，但是嚴禁與其他設備通用，這樣設置就能夠保證繼電保護數據的獨立性。

1.2需要保持聯系性

如果完全將繼電保護裝置獨立于電力系統之外，就難以起到既定的作用，為了保證繼電保護裝置兼具獨立性和聯系性的特征，在繼電保護裝置與相關信息系統聯系時，需要使用繼電器空節點、計算機通訊接口、光電耦合器接口來進行連接，此外，為了保證繼電保護裝置的保護作用，需要選擇屏蔽電纜或者光纖電纜來進行連接，這兩種導線能夠能夠防止干擾信號對保護裝置的影響，可以很好的提升繼電保護的抗干擾性和運行可靠性。

1.3設置好跳合閘回路

對于繼電保護裝置必須要設置好單獨的跳合閘回路，這樣，在電力系統的運行出現故障時，繼電保護裝置就能夠及時將故障排除，減少電力企業的損失，同時，繼電保護裝置也能夠將告警信號和動作信號顯示出來，工作人員就能夠發現故障發生的部位和實際情況并有針對性的采取措施，將損失控制到最小化。

2.繼電保護裝置的安裝方式

就現階段下我國的情況來看，繼電保護裝置的安裝方式有兩種：

2.1集中式安裝方式

集中式安裝方式在以往的應用范圍十分廣泛，這種安裝方式就是將繼電保護裝置放置于保護柜之內，使用這種安裝方式，監控系統與繼電保護裝置的聯系則使用管理單元數字信號的傳輸來實現，集中式安裝方式的占地面積很小，也能夠節約通信電纜的使用，便于管理人員對其進行統一管理，也可以保證設備在良好的環境中運行。

2.2分散式安裝方式

分散式安裝方式就是將繼電保護裝置設置于開關位置，每個開關必須要配備好相應的保護系統，再將監控系統置于控制室之中，這樣，監控系統與繼電保護裝置的連接主要由管理單元數字信號來聯系，這種安裝方式可以及時的消除不安全因素及電力設備的故障，保證整個設備的正常運轉。

3.繼電保護裝置安裝方式的選擇

變電站的建立方式主要由子系統的建立來決定，在建立繼電保護裝置時，需要優先使用分散式安裝方式，把繼電保護裝置設置在設備開關處或者開關處附近，并使用微機控制的方式進行控制。這種設置方式最大的優點就是能夠節約電纜的使用，并提升整個繼電保護裝置運行的安全性，此外，這種保護裝置子系統使用的是就地設置的方式，這就大幅減少二次設備安裝帶來的土地損失。當然，不同的繼電保護裝置使用的安裝方式都會有所不同，在決定要采取哪種安裝方式前，需要對現場的條件進行考察，將場地中的電纜設備和其他的條件盡可能的利用起來，不管使用何種安裝方式，都要達到減少費用、節約投資的目的。就目前來看，很多中低壓變電站會使用集中式處理方式，這種方式的通信電纜小、干擾性小，高壓變電站，則可以使用分散式安裝與集中式安裝混合的方式來安裝。

4.綜合自動化變電站繼電保護系統的可靠性

在綜合自動化變電站的運行過程中，繼電保護裝置可能會由于各種因素出現故障，為了提高變電站運行的安全性，必須要加強繼電保護裝置的維護、管理和檢修，以便從整體上提升變電站的服務水平。據有關的數據調查顯示，導致繼電保護裝置出現故障一般由三種因素所致，即產品質量、設計中的故障以及二次維護的漏洞。繼電保護裝置在自主檢查以及儲存故障方面，具有很大的優勢。一般情況下，對于繼電保護裝置可靠性分析主要針對裝置的正常使用率、使用時間、異常情況進行分析，并得出結論，如果在數據傳輸的過程中發生異常情況，就需要對繼電保護裝置的可靠性進行分析，從而降低系統對繼電保護裝置的依賴性，以便達到系統的統一性和協調性，防止繼電保護裝置故障對于系統帶來的不良影響。

5.結語

在現階段下，我國電網正處在發展的階段，這就給變電站綜合自動化系統的建設提供了一定的發展機遇，繼電保護裝置作為變電站的核心因素，具有十分重要的意義，在實際的工作過程中，必須加強對繼電保護裝置的管理和維護。

【參考文獻】

[1]王超，王慧芳，張弛，劉瑋，李一泉，何奔騰.數字化變電站繼電保護系統的可靠性建模研究[期刊論文].電力系統保護與控制，2013，02（01）.

[2]湛文軍.繼電保護在綜合自動化變電站的應用與探討[期刊論文].民營科技，2008，02（20）.

篇5

0 引言

隨著我國電力工業和電力系統的快速發展，對發電廠、變電站的安全、經濟運行要求越來越高。另外，因電子、計算機和通信系統的快速發展，也使得發電廠、變電站監控系統的自動化水平不斷提高。微機繼電保護和安全自動裝置也成為了電網安全穩定運行和可靠供電的重要保障。

1 繼電保護發展現狀

上世紀60年代到80年代是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的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,結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。在20世紀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、生產和應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。免費論文，維護。我國從20世紀70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全且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。

2繼電保護的維護管理

2.1 微機保護裝置要采取電磁干擾防護措施

變電站改造中，電磁型保護更換成微機型保護時，必須采取防電磁干擾的技術措施，即嚴格執行微機保護裝置的安裝條件，安裝帶有屏蔽層的電纜，而且兩端的屏蔽層必須接地。防止由于線路較長，一端接地時，另一端會由于電磁干擾產生電壓、電流，造成微機保護的拒動或誤動。為減少保護裝置故障和錯誤出現的幾率，微機保護裝置必須優化設計、合理制造工藝以及元、器件的高質量。同時還要采用屏蔽和隔離等技術來保證裝置的可靠性，從而提高抗干擾的能力。

2.2 微機保護裝置的接地要嚴格按規定執行

微機保護裝置內部是電子電路，容易受到強電場、強磁場的十擾，外殼的接地屏蔽有利于改善微機保護裝置的運行環境；微機保護提高可靠性，應以抑制干擾源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干擾能力入手，并運用自動檢測技術及容錯設計來保證微機保護裝置的可靠性；容錯即容忍錯誤，即使出現局部錯誤也不會導致保護裝置的誤動或拒動。免費論文，維護。容錯設計則是利用冗余的設備在線運行，以保證保護裝置的不間斷運行。采用容錯技術設計是為了換取常規設計所不能得到的高可靠性，確保微機保護裝置的可靠運行。

2.3 防誤措施

微機保護的一些定值設定以及重要參數修改在硬件設計上設置操作鎖，操作時必須正確輸入操作員的密碼和監護人的密碼時，方可進行正常操作，并將操作人和監護人的姓名等信息予以記錄和保存。

2.4 繼電保護裝置的日常維護

（1）當班運行人員定時對繼電保護裝里進行巡視和檢查，對運行情況要做好運行記錄。

（2）建立崗位責任制，做到人人有崗，每崗有人。

（3）做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行，防止誤碰運行設備，注憊與帶電設備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。

（4）對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次。

（5）每月對微機保護的打印機進行檢查并打印。免費論文，維護。

3 繼電保護故障處理要點

繼電保護工作是一項技術性很強的工作。如果只想學會對設備的調試并不難,只要經過一段時間的培訓,按照調試大綱依次進行就可實現。而一旦出現異常現象,想處理它并非易事。它要求工作人員有扎實的理論基礎,更要有解決處理故障的有效方法。一個合適的方法,在工作中能幫你少走彎路,提高效率。可以說繼電保護技術性很大程度上體現在故障處理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去處理故障,體現技術水平,成為廣大繼電保護工作者所共同要探討的課題。下面是常用的幾種故障處理方法。

3.1 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。比如10KV開關柜分或拒合故障處理。在操作命令下發后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構內部。到現場如直接觀察到繼電器內部明顯發黃,或哪個元器件發出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在,更換損壞的元件即可。

3.2 掉換法

用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。免費論文，維護。這是處理綜合自動化保護裝置內部故障最常用方法。當一些微機保護故障,或一些內部回路復雜的單元繼電器,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,否則還得繼續在其它地方查故障。

如一條110 kV旁路L FP-941A微機保護運行指示燈忽閃忽滅,并不打印任何故障報告,很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔,取各插件相應對換,查出故障在CPU插件上。用此項方法,要特別注意插件內的跳線、程序及定值芯片是否一樣,確認無誤方可掉換,并根據情況模擬傳動。

3.3 逐項拆除法

將并聯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，就表明故障存在哪路。再在這一路內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，當切除某一回路故障消失，則說明故障就在該回路之內，再進一步運用拉路法，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。免費論文，維護。然后逐個恢復，直至故障出現，再分支路依次排查。如整套裝置的保護熔絲熔斷或電源空氣開關合不上，則可通過各塊插件的拔插排查，并結合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。免費論文，維護。

4 結語

繼電保護是電力系統安全正常運行的重要保障，目前已經得到了廣泛的應用，隨著科學技術的不斷進步，繼電保護技術日益呈現出向微機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展的趨勢。

參考文獻：

[1]羅鈺玲.電力系統微機繼電保護[M].北京:人民郵電出版社.

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在35KV變電站建設和運行的過程中，通常會因為設施的陳舊、線路破損導致的絕緣效果降低以及操作人員的失誤等原因，導致電力系統出現種種故障，這些故障的出現若得不到及時的解決，將嚴重威脅到電力系統的良性發展和安全保障。35KV變電站出現故障的時候，一般表現為過電壓、過電流、系統發生震動以及元件的損壞等，這一系列的特征將大大降低了電力設備的性能和壽命。所以，我們要在35KV變電站的建設過程中，做好電力系統的安全保障，這就需要對繼電保護裝置的合理使用，繼電保護裝置的實用性日漸明顯。

1、繼電保護裝置在35kV 變電站中的相關需求

繼電保護裝置在35kV 變電站中的基礎性作用主要表現為：電力系統一旦出現諸如元件、線路損壞，進而威脅到電力系統安全的之時，繼電保護裝置便將自動跳閘，并且發出相應的警告，將故障和威脅降到最低程度，從而保證了電力系統不會受到太大的故障威脅。繼電保護裝置在我國35KV變電站的建設過程中，所需要達到的相關需求如下：

（1）可靠性：35KV變電站在運行的過程中，一旦發生故障，繼電保護裝置應當快速響應，千萬不能發生絲毫的誤差，也就是說其可靠性要達到必要的標準。

（2）快速性：35KV變電站在運行的過程中，一旦出現短路現象，繼電保護裝置要及時、準確的切斷故障，防止短路電流對系統產生強大的沖擊，將故障的威脅降到最低，達到提高電力系統安全的保障標準。

（3）靈敏性：繼電保護裝置在35KV變電站中，面對系統故障一定要快速的做出相應的反應，在一定程度上有效的降低故障的威脅。通常狀況下，繼電保護裝置靈敏系數作為其靈敏性的標準參數。

（4）選擇性：35KV變電站在運行的過程中，一旦發生故障，繼電保護裝置要有選擇性的進行電路切斷，也就是說首先要對與故障點距離最近的設備進行電路切除，這樣做的目的就是防止其他設備受此牽連。

2、繼電保護裝置在35kV 變電站中的主要職責

我國35kV 變電站在建設和運行的過程中，對管理方面的要求非常之高，加之電力系統的機構日漸繁雜，以前的繼電保護裝置多為晶體管，工作過程中采用電磁感應的原理，這種繼電保護裝置工作效率低、反應速度緩慢、靈敏度不高、極易出現破損以及抗震系數較小，因此，微機式繼電保護裝置得以誕生和推廣普及。依據電力技術方面去研究，繼電保護裝置在35kV 變電站中的主要職責如下所述：

（1）對電力系統運行狀態的實時監控

35KV變電站一旦發生意外故障，繼電保護裝置能夠將距離故障最近的線路切斷，做出跳閘的抉擇，這樣做的目的就是將危害降到最低。因為35KV變電站的主要任務就是向特定的地區進行供電，如果在運行的過程中，出現一些不必要的故障，那么將不利于特定地區的供電平穩性。所以，我們在設置和使用繼電保護裝置的時候，首先一定要從系統的安全和平穩性出發，嚴格依據相關規定進行繼電保護裝置的設置和配置，只有將電力系統的各個分支有機結合起來，方可以達到對35KV變電站的運行狀態做到實時監控的目的。

（2）對系統各個設備的故障做到及時有效的反饋

繼電保護裝置在35KV變電站電力系統之中，能夠對系統各個設備的故障做到及時有效的反饋，這也是繼電保護裝置的一個基本職能。在電力系統運行的過程中，某一設備一旦出現故障或者運行不良的時候，繼電保護裝置將可以快速、準確的將信息反饋給操作人員或值班人員，相關人員能夠及時參照有關規定，通過遠程操作去處理相關故障，或者召集相關技術人員進行現場維護和修理。

3、繼電保護裝置在35kV 變電站中的狀態檢修

繼電保護裝置在35kV 變電站中使用的時候，一方面要根據自身的特征發揮出必要的作用和功能，另一方面要嚴格依據和參照相關技術規格，檢修的過程中一定要做到既合理又科學，確保繼電保護裝置處于一個安全、規范的操作環境之中，滿足系統的最佳性能需求。繼電保護裝置在35kV 變電站中的狀態檢修過程中，相關操作人員務必要認真、細心，明確自己的責任和權利，不放過一個小問題，對檢測出來的故障要做到深入的研究，在確保繼電保護裝置有效運行的前提之下，有效、平穩的促進35KV變電站電力系統的安全運行。

（1）繼電保護裝置的校驗內容與周期

在35KV變電站電力系統運行的過程中，系統一旦發生意外故障，繼電保護裝置需要保證有效的銜接。因此，我們在日常的工作中，一定要對繼電保護裝置以及其他設備做好二次回路檢測，此項檢測非常關鍵。通常而言，繼電保護裝置在35KV變電站的使用過程中，每兩年就需要做一次全面的檢查，針對關鍵設備，需要做到一年一次的檢查、校驗。檢查、校驗的重點部件包含了：設備器件的更換和創新、設備運行的實時狀態、變壓器方面的瓦斯保護裝置等。與此同時，對于瓦斯繼電器的內部構造，需要做到每三年一次的全面檢查，并且要進行每年一次的充氣試驗檢測。

（2）二次設備在繼電保護裝置中的狀態監測

為了確定二次設備在繼電保護裝置中的正確性與可靠性，我們需要對其狀態做好及時、有效的監測，以此估算出其使用的年限。二次設備在繼電保護裝置中的狀態監測內容重點包含了：直流電源操作、設備損壞情況、信號傳輸與邏輯判斷、TA、TV二次回路絕緣性能等。參與狀態監測的工作人員一定要將二次設備狀態監測與一次設備狀態監測區分開來，二次設備狀態監測不只是針對一個設備進行，而是對一系列設備進行的實時監測。

（3）針對系統故障進行分層檢測與解決

為了在一定程度上提高繼電保護裝置在35KV變電站中的檢測效果，我們在進行系統故障檢測的時候，通常采用分層檢測技術，依據檢測出來的故障進行維修方案的規劃。一般而言，電力系統的故障由三層構成，一是遙感信息，遙感信息主要是在SCADA系統中獲得一些開關的位置狀態；二是一系列故障的錄波；三是設備的動作信息。在針對系統故障進行分層檢測的過程中，我們可以參照某些特定設備開關動作方面的信息，對其正常運行的狀態做好基礎性的檢測與判斷。若發現某一故障的解決對繼電保護裝置的異常運行沒有絲毫的作用，那么我們就需要對其他相關層做好故障檢測。除此之外，在對繼電保護裝置進行分層檢測的時候，還需要做好故障類別、故障點以及故障性質的準確定位，與波形有效聯系起來，分別對開關、重合閘等相關部件做好動作分析，進而做好全面的研究與思考。

35KV變電站電力系統在運行的過程中一旦出現意外故障，繼電保護裝置應當及時、快速、準確的向監測系統傳輸相關故障信息，這些信息的種類很多，大體上包含了開關動作信息、時間順序信息、波形信息、故障錄波信息以及保護動作信息等。當繼電保護裝置運行正常的時候，那么它將會依據當前情況做好故障的有效識別和解決。當繼電保護裝置的相關功能或者所有功能失去效力的時候，那么繼電保護裝置就存在一些問題。維修人員和操作人員需要對其進行必要的檢測，及時找到問題的根源，查找出導致這類問題的原因以及研究出解決故障的有效方案。與此同時，有必要采取信息反饋系統進行反向分析，提出最終的可行性方案。我們在對繼電保護裝置進行故障檢測和維修的同時，要在很大程度上解決對35KV變電站電力系統正常運行的不利影響，只有這樣方可確保此區域供電的平穩性和安全性，也在一定程度上降低了因繼電保護裝置的故障而引發的一系列損失。

4、結語

通過本文內容的詳細介紹，可以看出，35KV變電站作為我國電力系統的主力軍，其供電責任十分之大。為了有效確保35KV變電站在供電方面的安全性和平穩性，對繼電保護裝置的科學、合理使用尤為關鍵，同時與社會、經濟效益直接掛鉤。除此之外，繼電保護裝置在35KV變電站中的使用過程中，我們還需要做好對其理念和方式的創新，以及各設備的故障檢測與維修，在根本上保證繼電保護裝置的良性運行，降低故障的發生幾率。通過種種舉措，不僅有利于我國電力系統的全面發展，而且對我國國民經濟有一定的帶動作用，其現實意義十分重大。

參考文獻：

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    一、變電站綜合自動化改造工程概述

    綜自改造工程是一項復雜的工作。對于老變電站的改造來說,它牽扯到對用戶的停電、運行人員的操作、一次專業設備改造的工作和二次專業技術改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電,電力生產者有義務對停電時間進行嚴格地規劃和控制。應提前對要進行綜自改造的變電站進行現場勘查工作,做好“三措一案”(組織措施、技術措施、安全措施和施工方案)后,對于需要停電的工作,就要制定停電計劃并報上級生產部門審批,然后在規定的時間內向運行方式部門提交停電申請,提前在規定的時間內通知用戶,并且與上級主管部門及相關專業進行溝通,確保施工過程中各專業工種之間的銜接配合,以最大化地縮短工期,減少停電時間,及時為用戶供應優質的電能。

    綜自改造工程是一個需要多專業班組相互配合的復雜工作,以阜陽供電公司(以下簡稱“我公司”)為例,運行人員屬運行工區管轄;一次人員由修試所管轄,又分屬變壓器、開關、試驗和油化專業;二次專業人員由計量所和調度所管轄,在變電站的綜自改造二次回路中,表計由計量專業負責,計量回路以外的二次回路由調度所負責,而調度所又分為保護專業、自動化專業和通信專業。眾多的專業人員在同一個工作中同時出現,安全問題就成為了綜自改造工程的關鍵所在。

    二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法

    結合筆者作為繼電保護工作者20年的工作經驗和體會,主要從保證人身安全、確保繼電保護裝置安全運行的設備安全和杜絕繼電保護“三誤”發生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。

    1.防治人身觸電,確保工作人員的人身安全

    在綜自改造工程施工開始前,為了確保工作人員的人身安全,必須按照《繼電保護及安全自動裝置現場保安規定》的要求做好開工前的各項準備工作,辦理相關手續,制定具有可操作性的“標準化作業指導書”和符合實際的“現場操作票”,具備經過審核符合實際的施工圖紙,工程施工所必需的設備、材料、施工風險分析,等確保人身安全和設備安全的措施。

    工作負責人是現場工作的第一責任人。進入變電站實施變電站綜自改造工程后,確保人身安全,就要充分履行工作負責人的安全職責。工作負責人在開工前應做好以下幾點工作。

    (1)開工前“三交待”:交待工作任務要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術要求要全面細致。

    (2)接受任務“三明確”:工作任務明確,安全措施明確,操作步驟明確。

    (3)嚴格執行現場工作“八不準”,即精神不振不能工作、應辦工作票而未辦工作票不準工作、應停電不停電不準工作、應驗電接地不驗電接地不準工作、不經許可不準工作、安全距離不夠不準工作、無人監護不準工作、安全措施不明確不準工作。

    (4)要求對工作班成員進行“三查”,即查著裝是否符合要求,查精神狀態是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。

    (5)工作許可人許可工作后,工作負責人要陪同工作許可人到現場再一次確認工作票所列安全措施是否符合現場實際和施工安全后,方可對工作班進行工作安全交底。待交待完現場工作任務、工作地點、人員分工、帶電部位、現場安全措施和注意事項后,確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認后方可對許可其工作。在施工過程中不準憑經驗工作,不得擅自擴大工作范圍和隨意變更安全措施,必須改變安全措施或擴大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續。

    為了確保施工過程中的人身安全,必須要有工作負責人在現場監護。但也不能完全依賴工作負責人對工作班成員的監護,現場施工地點分散、工作班組混亂、人員分散,工作負責人不可能監護到每一名工作班成員,因此分工作負責人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個專業設立本專業的工作小組負責人(為了有效區分工作負責人與分工作負責人,我公司的工作負責人穿印有“工作負責人”的紅馬甲,分工作負責人穿印有“專責監護人”的紅馬甲),該小組負責人對自己的專業工作任務和人員進行監護,工作人員之間互相提醒,以保證工作安全,由此達到人人有人監護的目的。

    2.確保繼電保護裝置安全運行的設備安全

    綜自改造施工往往時間短、任務重,小組之間的配合工作一定要做好,合理地安排工作順序是筆者總結出的重要經驗。在我公司,工作許可手續完成后,首先由修試人員進行一次設備的改造工作,同時保護及計量人員分別到保護室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線,自動化人員進行后臺調試,保護及計量拆除的二次線工作結束后,立即組織人員敷設電纜,大約修試所進行的一次設備工作結束,二次電纜基本敷設完成。一次人員撤離現場后,由二次人員在開關端子箱和保護室同時進行二次電纜工作,三個小組同時工作,互相配合,電纜頭制作、對線工作完成后,三個小組又分開,各自完成所屬專業的接線工作。最后進行調試和做傳動工作。在做繼電保護裝置調試的過程中,自動化專業小組聯系運行人員核對保護裝置上傳到后臺的信號與保護裝置發出的信號、集控站收到的信號是否一致,若不一致則再次更正。

    為了保證在保護裝置調試過程中不發生微機保護裝置設備的損壞事故,結合筆者工作的實際經驗,主要應做到以下幾點。

    (1)試驗前應仔細閱讀試驗大綱及有關說明書。

    (2)盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。

    (3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。

    (4)試驗前應檢查屏柜及裝置在運輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片,不允許出現絲毫松動的情況。

    (5)校對程序校驗碼及程序形成時間。

    (6)試驗前對照說明書,檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。

    (7)試驗前檢查插件是否插緊。

    (8)試驗前檢查裝置規約設置是否與后臺相匹配。

    3.杜絕繼電保護“三誤”的發生

    通過以上各點的嚴格執行,保護裝置本身基本上不會發生人為原因造成的設備損壞事故,但是這還不能保證繼電保護“三誤”不發生。要杜絕繼電保護“三誤”,還必須從以下幾個方面做好工作。

    (1)防誤傳動:嚴禁使用短接出口接點的方法來傳動保護裝置,以防止不小心跑錯位置而誤動運行設備。插拔繼電器和插件,應先斷電,防止繼電器和插件插錯位置,嚴防繼電保護“三誤”事故的發生。

    (2)防其它保護誤動作:保護裝置上電試驗前,應檢查接線是否正確,校驗功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時,要注意把外回路斷開,防止反充電或引起其它保護裝置誤動。

    (3)防誤整定:因為試驗的需要而修改定值,一定要牢記在調試工作結束時務必改回原定值。工作終結前會同運行人員對定值核對,確認無誤,并打印、雙方簽名并交運行人員存檔。

    (4)防短路、短路和接地:在保護裝置試驗完畢后,將打開的二次回路、連片按照繼電保護安全票和措施票進行逐項恢復,并要求第二人進行核對,保證其正確性,防止出現開路、短路、斷路等可能影響安全運行的事故發生。

    三、確保設備安全運行的具體措施

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模擬電站自建成以來，使用率極高，在我系的實踐教學中發揮了重要的作用。在深化高職內涵的進程中，將全面推行以”教學做合一”為核心的課程改革，課程實施必將對模擬電站的使用提出更高的要求。為此，我系將加強模擬電站的制度建設、教學資源建設、設施改造、管理改革，以進一步發揮模擬電站在課程改革中的作用。

一、模擬電站的制度建設

進一步加強模擬電站的制度建設，將實際生產電站的相關制度引用到模擬電站，如:電站各崗位人員職責、設備巡檢制度、事故處理制度、設備缺陷報告制度、工作監護制度、工作許可制度等，并將各項制度懸掛在實訓室內，讓學生每天耳濡目染受到潛在的熏陶，同時在課程實施中予以嚴格執行，既規范了模擬電站的管理，又能讓學生感受到”真實的職業環境”，培養學生良好的職業素質，為今后零距離上崗創造條件。

二、模擬電站的教學資源建設

(一)電氣圖冊。電氣原理圖、電氣安裝圖是我系強電類專業教學的主線索。可以這樣說，學生畢業時，如果能夠將整個模擬電站的電氣原理圖、電氣安裝圖讀懂的話，那么他一定是一個很優秀的畢業生，一定能夠勝任專業工作。因此，要將模擬電站的電氣原理圖、電氣安裝圖全部整理、匯編成冊，以教材的形式投入到相關課程教學實施中。學生學習起來，感覺到電站電氣系統的完整性，同時，也能方便地將各門專業課程有機地聯系起來，起到事半功倍的效果。

(二)教學項目。要充分發揮模擬電站的作用，還要將模擬電站的運行管理、維護和設計項目作為載休引入到各門改革的課程當中去。教師和實驗員應精心、合理地設計教學項口，將課程教學內容恰當的融入相關項目中，達到做中學的日的。例如:將模擬電站的繼電保護運行管理、繼電保護檢驗、繼電保護的設計項目引入到《水電站繼電保護應用與設計》課程教學內容當中去，當該課程在模擬電站進行實施時，就增加了教學的針對性，能真正地實現”教學做合一”。

(三)運行維護用表。可以參照實際生產電站，設計模擬電站運行管理與維護用表，如:模擬電站運行值班記錄表、模擬電站設備缺陷記錄表、模擬電站繼電保護檢驗表、模擬電站第一(或:二)種工作票、模擬電站操作票等，作為課程實施的工作單，讓學生在工作中學習，既提高了學生學習的積極性，又能讓學生更好的掌握相關工作流程和規范。

(四)實習實訓任務書與指導書。應聽從現場專家的建議和意見，組織力量編寫模擬電站所有實習實訓項目的任務書和指導書，任務書中所明確的任務必須與生產實際相對接，要求掌握的技能應與生產崗位技能要求對應;指導書要詳細，具可操作性，要能夠達到”學生憑指導書就可以獨立地完成實習實訓任務”的功效。

(五)錄像。要逐步將模擬電站所開展的實習實訓項目的主要任務進行錄像，如倒閘操作、開停機操作、現場事故處理等，通過錄像來明晰地展現一些主要實習實訓任務實施的全過程，給學生以感性認識，加深學生的印象，也為網絡教學奠定重要基礎。

(六)網站建設。要在系主頁上建立”模擬電站”專欄，將模擬電站相關教學資源上網，感興趣的學生在課前或平時可通過網絡這個平臺熟悉模擬電站基本情況，加深對模擬電站的了解，以及對圖紙的學習，了解各項規章制度、預習相關教學項目和實習實訓內容，增強學生在教學中的領悟力，縮短在模擬電站現場教學時間。

三、模擬電站設施改造

要實施課程的”教學做合一”，首先要有”一體化”的實訓室相配套。為此，要對模擬電站設施進行必要的改造與補充。

改造的內容包括設立教學區、對部分設備進行適當更新。在教學區要增加部分工作臺、可查閱的手冊和專業書籍、可供學生上網的電腦等設施;部分設備主要包括繼電保護調試加量位置、直流系統和備用電源自動投入系統等。

補充的內容主要是要建立水輪發電機組仿真系統。模擬電站只能對實際電站的電氣系統進行模擬，缺失了水輪機及輔助系統的模擬。為此，急需建設水輪發電機組仿真系統實訓室，與模擬電站相結合，方便所有專業課程改革的實施。

四、模擬電站管理改革

學院辦學規模的擴大，課程改革的深化，模擬電站的使用率不斷提高，在日前管理模式下難以滿足課程教學的需要。因此，需要對模擬電站的管理進行改革。

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一.前言

提高繼電保護運行的可靠性的相關措施將會大大提高電網的運行效率并且減少電網運行的風險性。提高繼電保護的技術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和措施有其重要意義。

二.提高繼電保護運行可靠性的技術措施

1.要把好繼電保護的驗收關

交接驗收對于一個即將投入運行的發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:在繼電保護調試完畢后,要嚴格自檢、專業驗收,然后提交驗收單由工區組織的檢修、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、壓板已恢復正常,現場文明衛生清潔干凈之后,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注意事項的核對,并在更改簿上記錄保護裝置變動內容、時間、更改負責人和運行班負責人簽名。保護主設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歸,而是檢查動作情況并判明原因,做好記錄,在恢復送電前,才將所有掉牌信號全部復歸,并盡快恢復電氣設備運行,事后做好保護動作分析記錄及運行分析記錄。內容包括:崗位分析、專業分析及評價、結論等,凡屬不正確動作的保護裝置,及時組織現場檢查和分析處理,找出原因,提出防患措施,避免重復性事故的發生。

3.提高繼電運行的微機化和信息化水平

隨著電子信息技術的不斷發展和創新，微機保護在各個方面的科技含量也大大增加。目前，最新出現的工控機功能、速度以及存儲容量等方面都大大優于原來的小型機。并且現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上已經有了可操作性。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。計算機網絡技術在電力系統中的應用已經徹底顛覆了傳統的繼電保護運行的方法和狀態，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據和故障信息，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作為一個整體連接起來。要想實現這種連接應該通過計算機和網絡技術的幫助，實現微機保護裝置的網絡和共享化。

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創新。人工智能化應用的領域已經越來越廣泛，行業也不斷得到拓展。很多先進的技術和理念也已經開始在電力系統中出現。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具有強大的優勢。人工智能將會從很大程度上提高繼電保護裝置的穩定性能，并且還可以對繼電保護裝置原有的工作隱蔽性以及連續性等不可靠因素進行有效的控制。人工智能的顯著優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揮的作用是重要的，其明顯優勢是不可忽略的，并且具有一定的主導地位。人工智能在電力系統，尤其是在繼電保護工作中的普及和應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良的數字控制器件

性能優良的數字控制器件的使用將會大大提高繼電保護的質量。CPLD和FPGA等器件在繼電保護領域被廣泛使用。CPLD是一種復雜可編程序邏輯器件，FPGA是一種現場可編程序門陣列，這兩種器件在繼電保護中都具有極其強大的優勢，因為，CPLD和FPGA作為現代可編程序專用集成電路(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的功能集中在同一塊芯片上。這一類性能優良的數字控制器件的使用將會給電子系統設計帶來極大變革，并且會展示出強大生命力。因為保護系統的高度集成、快速響應以及較高的可靠性的實現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

運行人員在學習了保護原理及二次圖紙后,應核對并熟悉現場二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板情況;嚴格“兩票”的執行,并履行保護安全措施票;每次保護投入、退出,要嚴格按設備調度范圍的劃分,征得調度同意。為保證每套保護投入退出的準確性,在變電站運行規程中應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。由于規定明確,執行嚴格,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部故障最常用的方法,當一些微機保護故障,或者一些內部回路復雜的單元繼電器,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,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,借此判斷控制等轉換開關的接點是否良好。

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,說明電氣回路運轉正常,故障存在于斷路器操作機構內部。

4.逐項拆除法

將并聯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,就表明故障存在于哪一路。再在這一回路內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,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.結語

近年來，我國的國民經濟不斷發展，電力系統各在國民經濟發展和社會發展中的作用也日益重要。并且伴隨著新技術的出現，繼電保護技術的發展也出現了嶄新的發展前景。同時，我國電力系統的運行與發展也對繼電保護的運行可靠性提出了新的更高要求。繼電保護是電網安全和穩定運行的必要條件，擔負的職責是極其重大的，相關單位應該及時提高繼電保護運行可靠性的相關措施和技術，以保證電網的健康運行。

參考文獻：

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[2]周曉 電力系統繼電保護運行的可靠性研究 [期刊論文] 《城市建設理論研究（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] 《企業技術開發（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措施 [期刊論文] 《科技創業家》 -2012年13期

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1 變壓器比率差動保護的基本原理

變壓器是電力系統中一個非常重要的電力設備，其是否能夠穩定安全的工作，關系到整個系統的供電可靠性，在此對其進行保護就變得之關重要，變壓器中的保護主要有[1]：瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護、外部相間短路時過電流保護，復合電壓起動過電流保護，負序電流及單相式低電壓起動的過電流保護，阻抗保護、外部接地短路時零序電流保護、過負荷保護、過勵磁保護等。而變壓器的差動保護是其內部故障時的主保護，變壓器的內部故障可以分為：油箱內和油箱外故障。油箱內故障主要有繞組的相間短路、接地短路、匝間短路、鐵心的損耗等。油箱外故障主要是套管和引出線上發生相間短路和接地短路等。差動保護中主要是要考慮不平衡電流的因素[2]，而不平衡電流主要由以下幾個原因構成：

（1）變壓器勵磁涌流所產生的不平衡電流，主要是變壓器空載投入和外部故障切除后，數值很大，而正常運行和外部故障時都很小。

（2）變壓器兩側電流相位不同而產生的不平衡電流。

（3）計算變比和實際變比不同而產生的不平衡電流。

（4）電流互感器型號不同而產生的不平衡電流。

（5）變壓器帶負荷調整分接頭而產生的不平衡電流。

目前我們都是采用微機比率制動式差動保護來完成變壓器內部故障，能反映變壓器內部相間短路故障、高壓側單相接地短路及匝間層間短路故障，它由比率差動、差流速斷、差流越限告警幾個部分組成。

1.1 比率差動保護

（1）比率差動動作方程

為差動電流，為差動最小動作電流整定值，為制動電流，為最小制動電流整定值，S為比率制動系數整定值，各側電流的方向都以指向變壓器為正方向。

（2）比率差動動作特性如圖1所示：

1.2 差流速斷保護

當變壓器內部發生嚴重故障時，由于互感器飽和，不能正確檢測兩側電流，故需要配置差流速斷保護。

差流速斷保護邏輯圖如2所示。

1.3 差流越限告警

當任一相差流電流大于差流越限整定值時差流越限保護延時動作，報差流越限信號。

差流越限保護邏輯圖如圖3所示。

2 計算機監控系統組成及功能

計算機監控系統主頁面如下圖4所示，它具有數據采集、運行監視和控制功能、繼電保護功能、后備控制和緊急控制功能。

2.1 數據采集是變電站自動化系統得以執行的基礎

（1）采集對象。

模擬量：電壓、電流、功率、溫度。

開關量：斷路器、刀閘位置、變壓器分接頭、設備狀態。

（2）采集種類。

變電站原始數據：直接來自一次設備的電壓、電流信號等。

變電站自動化系統內部數據：電能量數據、直流母線電壓信號等。

2.2 運行監視和控制功能

（1）安全監視功能。監視電流、電壓、溫度、頻率等的越限情況并記錄。監視保護裝置是否失電。監視自動控制裝置是否正常。

（2）故障錄波和測距。110kV及以上的重要輸電線路因為距離長，發生故障影響大，所以故障必須盡快排除。變電站的故障錄波和測距有兩種實現方法：一種是由微機保護裝置兼做故障記錄和測距；另一種是專門的錄波裝置。

（3）數據處理與記錄功能。主要內容：歷史數據的形成和存儲。主變和線路P/Q的最大值、最小值及相應時間。母線電壓的最大值、最小值及相應時間。計算受配電電能平衡率（如圖5）。

3 實驗參數整定及實驗結果

如表1，2。

4 結語

通過實驗測試，微機變壓器比率差動保護實驗數據符合保護原理，它能夠在變壓器設定一個內部故障時，根據程序的判斷做出正確的動作，可以通過改變整定數據來進行變壓器差動、變壓器內部嚴重故障時差流速斷動作等等實驗，經驗證系統可靠，完整實驗教學要求。

參考文獻：

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前言

傳統變電站監控系統元件多、接線復雜，可靠性低，保護繼電器主要是電磁式的，反應速度慢、精度低，特別是由于這些元件都不帶有記憶功能，不能對歷史事件進行有效的記錄，影響事后分析故障及故障的處理時間，所以不能滿足日益發展的電力系統的要求。當前，計算機技術、通信技術迅速發展，各類計算機控制技術在工業上的應用日臻完善，微機化在變電站綜合自動化系統的應用已經成為發展的主要方向。

變電站綜合自動化系統主要特點

變電站綜合自動化系統建立在數據通信技術、計算機技術、軟件技術的基礎上，是一種集測量、控制、保護及遠動等功能為一體的微機控制系統。變電站綜合自動化系統主要是由多個微機保護單元，測量控制單元，通訊網絡，后臺管理機，打印機等組成，接線簡單，系統可靠，適應了現代生產發展和能源管理的要求。主要有以下特點：

結構微機化：系統的的主要元件用可編程邏輯控件代替分立元件，實現了硬件軟化，軟件硬化，所有功能都是通過軟件來實現，實現了將數據采集、數據傳輸、遠方控制、微機保護等環節能夠并列運行，運行參數、操作記錄、歷史記錄等均可通過打印機輸出。通過網絡連接，實時的將數據上傳到電力調度。

功能綜合化：微機保護單元具有完善的測量、控制、保護功能，綜合自動化系統就是利用了微機保護單元的完善功能，根據用戶需要配置獨立的微機保護單元，通過通訊網絡將微機保護單元和后臺管理機按照一定的結構形式連接起來。它可以保護除交直流電源以外的全部二次設備，微機保護代替了以繼電器為主的模擬保護，監控裝置（后臺管理機）綜合了儀表屏、操作屏、模擬屏、遠動、中央信號系統和光字牌等功能，接線簡單。

運行管理智能化：一般微機保護單元都有實時在線自診斷功能，可以在微機保護單元的面板上顯示故障發生的時間和故障類型，保護單元通過網絡將自診斷結果送到后臺管理機，這樣使得運行人員可以隨時掌握保護單元的運行狀態。由于保護單元在抗干擾方面采取了一定的措施。使得其抗干擾能力強，提高了保護的高可靠性。

操作監視屏幕化：系統將所有的操作和監視功能，通過后臺管理機來實現。操作人員通過顯示器全方位監視變電站運行方式和運行參數，屏幕數據取代了常規方式下的指針儀表，實時接線畫面取代了模擬屏，遠程遙控開關的分合閘。軟件程序取代五防閉鎖裝置，提高了操作的可靠性，減少了人為誤操作。

變電站綜合自動化系統各個子系統及其基本功能

SCADA監控子系統

SCADA系統完成對各模擬量、狀態量和脈沖量的采集和處理，并將處理結果以圖形、表格等形式進行顯示。其功能包括數據采集;事件順序記錄SOE;數據處理與記錄;故障記錄、故障錄波和故障測距;人機聯系等。

數據采集：變電站采集的典型模擬量有：進線電壓、電流和功率值，各段母線的電壓、電流，各饋電回路的電流及功率值。此外還有變壓器的油溫、直流電源電壓等。變電站內采集的狀態量數據主要有：變電站內各高壓斷路器和高壓隔離開關的位置狀態;變電站內一次設備運行狀態及報警信號，變壓器分接位置信號，無功補償電容器的投切開關位置狀態等。這些信號大部分采用光電隔離方式的開關中斷輸入或周期性掃描采樣獲得。脈沖量是指脈沖電度表輸出的脈沖信號表示的電度表。

事件順序記錄SOE：變電站內各種事件信息的順序記憶并登陸存檔，如變電站內各開關的正常操作次數，發生時間;變電站內運行參數和設備的越限報警及記錄，包括變電站內開關的正常變位報警，設備及運行參數的越限報警，系統保護裝置的動作報警等。

數據處理與記錄：數據處理的主要內容包括電力部門和用戶內部生產調度所要求的數據。變電站運行參數的統計、分析與計算包括變電站進線及各饋電回路的電壓和電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電量、無功電量的統計計算;日負荷、月負荷的最大值、最小值、平均值的統計分析及各類負荷報表的生成和負荷曲線的繪制等。

故障記錄、故障錄波和故障測距：設備或線路發生故障時，系統自動記錄繼電保護裝置和各種裝置動作的類型、時間、內容等，并提供事故追憶。

人機聯系功能：屏幕顯示是變電站綜合自動化系統進行人機聯系的重要手段之一。通過屏幕顯示，可以使值班人員隨時、全面地了解變電站的運行情況，屏幕顯示的內容可以包括一次主接線，實時運行參數，變電站內一次設備的運行狀況等;鍵盤輸入數據如運行操作人員的代碼及密碼，運行操作人員密碼的更改，保護類型的選擇及定值的更改，報警的界限、設置與退出手動/自動設置等;人機聯系是變電站綜合自動化系統不可缺少的互補措施，為了防止計算機系統故障時無法操作被控設備，在設計上保留人工直接跳合閘手段和CRT屏幕操作閉鎖功能，只有輸入正確的操作口令和監護口令才有權進行操作控制。

微機保護子系統

微機保護是綜合自動化系統的關鍵環節。微機保護包括全變電站主要設備和輸電線路的全套保護，具體有：高壓輸電線路的主保護和后備保護，變壓器的主保護和后備保護，無功補償電容器組的保護，母線保護，配電線路的保護，備用電源的自動投入裝置和自動重合閘裝置等。作為綜合自動化重要環節的微機保護應具有以下功能：

故障記錄，故障自診斷、自閉鎖、自恢復，并具備斷電保持功能。

存儲多套整定值，并能顯示及當地修改整定值。

實時顯示保護主要狀態及統一時鐘對時功能（功能投入情況及輸入量值等）。

與監控系統通信功能，根據監控系統命令發送故障信息，保護裝置動作信息，保護裝置動作值以及自診斷信息;接受監控系統選擇保護類型及修改保護整定值的命令等，與監控系統通信應采用標準規約。

安全自動控制系統

為了保障電網的安全可靠經濟運行和提高電能質量，變電站綜合自動化系統中根據不同情況設置有相應安全自動控制子系統，主要包括以下功能：電壓無功綜合控制，低頻減載，備用電源自投，小電流接地選線，故障錄波和測距，同期操作，聲音圖像遠程監控。

通信管理子系統

通信功能包括站內現場級間的通信和變電站自動化系統與上級調度的通信兩部分。通信子系統應使用標準的通信規約。

綜合自動化系統的現場級通信。綜合自動化系統的現場級通信，主要解決自動化系統內部各子系統與監控主機及各子系統間的數據通信和信息交換問題，通信范圍是變電站內部。

綜合自動化系統與上級調度通信。綜合自動化系統兼有RTU的全部功能，能夠將所采集的模擬量和開關狀態信息，以及事件順序記錄等傳至調度端，同時能接受調度端下達的各種操作、控制、修改定值等命令。

通信技術是變電站綜合自動化的實現必需條件，有了通信技術才使得變電站的遙控、遙調、遙測、遙信功能得以實現，它是系統遠動的必需紐帶。

結束語

結論：變電站綜合自動化系統能夠提高供電質量，提高電壓合格率;提高變電站的安全可靠運行水平;提高電力系統的運行，管理水平;縮小變電站占地面積，降低造價，減少總投資，減少維護工作量，減少值班員勞動，實現減人增效的目的。但是，變電站綜合自動化系統依然需要大量的二次保護控制電纜，以及耗費不少的有色金屬，同時，自動化的實現需要成熟的計算機技術、通信技術、軟件技術的支持，這就必然要求系統具有強抗干擾能力和防病毒入侵能力以防止整個系統癱瘓。

建議：由于縣級供電局的歷史原因，員工技術業務水平有待提高，同時，變電站基本實現了變電站綜合自動化系統的技術改造，為更好的維護管理好變電站，做好電力供應。因此，向員工普及培訓變電站綜合自動化系統知識是必要。

參考文獻：

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[3]史素華.無人值班變電站綜合自動化系統研究.北京：華北電力大學（北京）碩士論文，2007.

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2、電力系統中繼電保護的配置與應用

2.1繼電保護裝置的任務

繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于：在供電系統運行正常時，安全地。完整地監視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據；供電系統發生故障時，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運行；當供電系統中出現異常運行工作狀況時，它應能及時準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

2.2繼電保護裝置的基本要求

1）選擇性：當供電系統中發生故障時，繼電保護除。首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。

2）靈敏性：保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作；但在保護區外發生故障時，又不應該產生錯誤動作。

3）速動性：是指保護裝置應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備的損壞程度，加快系統電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件，同時還提高了發電機并列運行的穩定眭。

4）可靠性：保護裝置如能滿足可靠性的要求，反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，必須確保保護裝置的設計原理、整定訓算、安裝調試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效，以提高保護的可靠性。

2.3保護裝置的應用

繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業高壓供電系統、變電站等，用于高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用，對于不并列運行的分段母線裝設電流速斷保護，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除。另外，還應裝設過電流保護，對于負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括：

①線路保護：一般采用二段式或三段式電流保護，其中一段為電流速斷保護，二段為限時電流速斷保護，三段為過電流保護。

②母聯保護：需同時裝設限時電流速斷保護和過電流保護。

③主變保護：主變保護包括主保護和后備保護，主保護一般為重瓦斯保護、差動保護，后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。

④電容器保護：對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。

隨著繼電保護技術的飛速發展，微機保護的裝置逐漸投入使用，由于生產廠家的不同、開發時間的先后，微機保護呈現豐富多彩、各顯神通的局面，但基本原理及要達到的目的基本一致。

3、繼電保護裝置的維護

值班人員定時對繼電保護裝置巡視和檢查，并做好各儀表的運行記錄。在繼電保護運行過程中，發現異常現象時，應加強監視并向主管部門報告。建立崗位責任制，做到每個盤柜有值班人員負責。做到人人有崗、每崗有人。值班人員對保護裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換開關及卸裝熔絲等工作，工作過程中應嚴格遵守電業安全工作規定。

做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行，防止誤碰運行設備，注意與帶電設備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次，每月對微機保護的打印機進行定期檢查并打印。定期對繼電保護裝置檢修及沒備查評：

①檢查二次設備各元件標志、名稱是否齊全；

②檢查轉換開關、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉，動作靈活。接點接觸有無足夠壓力和燒傷；

③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好；

④檢查各盤柜上表計、繼電器及接線端子螺釘有無松動；

⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好；

⑥配線是否整齊，固定卡子有無脫落；

⑦檢查斷路器的操作機構動作是否正常。

根據每年對繼電保護裝置的定期查評，按情節將設備分為三類：經過運行檢驗，技術狀況良好無缺陷，能保證安全、經濟運行的設備為一類設備；設備基本完好、個別零件雖有一般缺陷，但尚能安全運行，不危及人身、設備安全為二類設備。有重大缺陷的設備，危及安全運行，出力降低，“三漏”情況嚴重的設備為三類。如發現繼電保護有缺陷必須及時處理，嚴禁其存在隱患運行。對有缺陷經處理好的繼電保護裝置建立設備缺陷臺帳，有利于今后對其檢修工作。

隨著電力系統的告訴發展和計算機通信技術的進步，繼電保護技術的發展向計算機化、網絡化、—體化、智能化方向發展，這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護，按時巡檢其運行狀況，及時發現故障并做好處理，保證系統無故障設備正常運行，提高供電可靠性。

參考文獻：

[1]王翠平．繼電保護裝置的維護及試驗[J]．科苑論壇．

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1 繼電保護裝置在變電站中應用的概況

繼電保護裝置對于高壓電網的安全以及其穩定的運行有著很重要的作用，隨著我國電力系統規模的日益擴大，等級不斷的提高，系統運行的方式與網絡結構的日趨復雜，對于變電保護的要求也就隨之不斷的增高。傳統的電磁以及其電磁感應的原理在對其變電站的保護上，存在著許多缺點，比如：動作速度較慢、抗震的性能較差、靈敏度也比較的低等。晶體管繼電保護裝置也存在著不少的缺點，比如：數據的判斷不準確、抗干擾的能力較差、裝置的本身質量不是很穩的等。

隨著計算機技術的快速的發展，大規模的集成電路技術也得到了快速的發展，微型計算機與微處理器也進入到了實用化的階段，微機保護也開始逐漸的實用。微機繼電保護裝置是以微處理器為基礎的一種數字換處理的方式，其使用不同的軟件模塊來實現其各種功能。微機繼電保護裝置的發展速度很快，其應用的范圍也很廣泛，功能也比較的強大。特別是在變電站的保護功能上，采用不同的裝置可以實現不同的保護的功能，另外其還可以實現以前難以實現的保護的功能，隨著科技的不斷的發展，更多先進的技術將會應用在變電站的保護中。

2 變電站電力系統對繼電保護裝置的要求

隨著繼電保護裝置自身功能的快速發展，電力系統對于繼電保護裝置也有了新的嚴格的要求，電力系統對于繼電保護裝置最基本的要求是，要有一定的可靠性、快速性、靈敏性以及選擇性。其可靠性主要強調的是其保護的裝置在電力系統出現故障的時候必須有可靠的動作產生；快速性就要強調的是在發生故障的第一時間之內要產生相應的動作，這樣對于繼電保護裝置最基本的要求，因為地理系統的故障會隨之時間的延長而增加其破壞性，所以應該在最短的時間內采取防范的動作；靈敏性則主要是要求繼電保護裝置反應要靈敏并且要快速，動作作用的范圍要準確，能夠正確的反映出故障的范圍，盡量的減少停電的面積；選擇性最要強調的是繼電保護裝置不能發生誤動的現象，也就是指不能發生失誤操作。所以，為了保障電力系統安全的運行，繼電保護裝置的應用是非常必要的，這樣可以有效的保障電力系統的安全運行。

3 GIS技術在綜合自動化變電站的具體應用

由于在實際生活中，對于配電網的管理具有比較明顯的空間分布特性，即將發電、輸電、變電、配電和用電這五大資源均勻的分布在遼闊的空間區域內，從而使得電力企業管理電網的核心對象轉向為空間數據。采用GIS技術，可以有效的利用地理信息系統可視化的管理空間事物的長處，把系統中的各類數據抽象成點、線和面這三大類，從而為電力企業提供了一個在地理信息維護與管理基礎之上的平臺。總而言之，GIS技術在配電系統的基本應用展現為以下幾個方面：

采用GIS技術能夠轉變傳統紙制圖冊和表格的資料管理形式，能夠更加靈活有效的展現數據統計的結果。在結合用戶需要的基礎上實時的改變臺賬的表格結構，并且合理的打印各條線路與各個地區的電網分布圖，從而有效的聯系和結合配電網絡中的圖形和數據庫信息以及地理信息，將供電設施與網架結構有效的結合與聯系起來，使相關管理部門能夠及時有效準確的掌握配電網的空間分布狀況，來更好的實現對設備的日常運營與維護。

4 使用GIS綜合自動化變電站繼電保護分析措施的有效影響

二十一世紀是經濟和科技高速發展的時期，是對傳統技術進行更新換代的時期。目前而言，GIS綜合自動化變電站是未來城市變電站要建設和發展的趨勢，因此會在不久的將來越來越普遍地出現。隨著科技的發展與進步，GIS綜合自動化變電站也很有可能呈現出不同的特點，因此它的繼電保護施工也會出現許多的不同，這就在客觀上需要我們電力工作者能夠與時俱進，不斷的學習新的知識和相關技術，從而在施工中不斷的發現新的問題，去解決問題。本文所探討和研究的只是本人在施工中遇到的問題和已經獲得的經驗體會，也是GIS綜合自動化變電站在施工中比較典型和特殊的，因此具有很好的借鑒意義。隨著經濟的發展和社會的不斷進步，綜合自動化變電站的繼電保護分析技術也在不斷的發展進步。根據現實應用情況，要不斷的推廣和擴大GIS技術在自動化變電站的繼電保護的作用和影響，從而從根本上克服傳統電氣圖紙在管理方式上的缺陷。這樣不僅大大的減少了電氣工程師的工作量，使其得以從復雜的電氣圖紙中脫身，而且大大的縮短了電氣工程師處理故障的時間，為實現經濟節約型和環境友好型現代社會以及社會主義和諧社會的建設做出了重要的貢獻。

5 結束語

對于電力企業而言，不斷的推廣和應用GIS技術，不僅適應了我國電力系統的實際需求，而且也是供電企業提高自己市場競爭力的關鍵措施，是適應競爭不斷激烈的市場經濟的重要表現。因此電力企業要采用先進的GIS技術，不斷的完善和改進基本服務設施，從而對電力營銷業務的制度、相關工作流程和服務項目進行全員和全方位、全過程的規范化和優質化的整合更新。可是由于國內電網結構和管理模式與國外的差異，不能夠完全照搬外國的技術和設備，應該結合具體實際，針對我國電力企業實際的發展需求，來研發出適合自己的GIS技術。從而為全面綜合的提高供電企業的綜合管理水平，建設社會主義和諧社會而努力！

參考文獻：

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