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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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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。

2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。

2.1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。\

2.2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。

2.3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。

2.4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。

3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。

作者單位：天津市電力學會(天津300072)

參考文獻

1王梅義.高壓電網繼電保護運行技術.北京：電力工業出版社，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

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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。

2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。

2.1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。\

2.2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。

2.3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。

2.4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。

3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。

作者單位：天津市電力學會(天津300072)

參考文獻

1王梅義.高壓電網繼電保護運行技術.北京：電力工業出版社，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

建筑文化遺產負載著歷史與文化信息，總是以各種形式各種載體體現在現實空間之中。建筑文化遺產不是永存的，隨著歲月的變遷和外界環境的變化，建筑文化遺產會慢慢消逝。尤其是當前，隨著我國經濟社會的快速發展，社會生活的各個方面都在發生急劇變化，特別是城市化進程的加快，使得原有的建筑遺存消失的速度大大加快，如果不能及時加以發掘和保護，則很可能在極短的時間內消逝。而給建筑文化遺產建立檔案尤其是數字檔案，無疑是保護工作的重要的一個前期環節。隨著科技的進步，給建筑文化遺產建立數字檔案的手段越來越多，越來越先進。點云作為一種新的測量技術，又被稱作“實景復制”，是一種非常適合建筑文化遺產的技術手段。點云技術應用于建筑文化遺產保護有如下優勢:首先，非接觸的數據獲取方式，在不觸及文化遺產的條件下進行保護研究，從而減少保護干預中的不必要破壞，提高復原遺產古貌的準確性;其次，掃描速度快，獲取數據的外業工作時間大大縮短，提高了工作效率，減少了工作強度，減少了重復測量的次數，節省了人工;第三，三維激光掃描技術獲取的數據精度高，減少了傳統人工獲取數據的偶然性誤差;第四，改變了傳統的數據采集方式，無需搭建腳手架，直接在地面獲取完整數據，提高了工作安全性;第五，數據記錄全面翔實，且展示成果多樣。由于點云技術在建筑文化遺產保護方面具有上述獨特的特性，因此自2000年以來，點云技術逐漸被應用到國內的一些建筑文化遺產的保護研究和實踐之中。代表性的有麥積山石窟數字化技術應用研究、頤和園標志建筑———佛香閣精細測繪、中國古建筑精細測繪———晉祠圣母殿精細測繪、中國古建筑精細測繪———山西萬榮稷王廟、山西平遙鎮國寺天王殿與萬佛殿精細測繪、北京先農壇太歲殿古建筑精細測繪、武當山南巖宮兩儀殿精細測繪與三維建模技術研究、三維激光掃描測量建模技術研究及在故宮古建筑測繪中的應用(國家測繪局測繪科技進步一等獎)等。另外，長城、敦煌莫高窟、云岡石窟、龍門石窟、樂山大佛、佛光寺、普樂寺、寧波保國寺、開平碉樓等一批國內的歷史建筑、石窟、寺廟等建筑文化遺產，都有了點云技術的運用［2～5］。

3點云的精度

作為基礎數據，點云的質量直接影響后期處理的成果的精度。點云的精度一般包含了單點測量精度、角度精度、表面模型的精度、標靶的精度、雙軸補償器的精度等。國內學者對于掃描儀的精度指標，已經有了一些探究［6～8］。其中，前三者與數據獲取的硬件設備緊密相關;而模型表面精度很大程度上取決于軟件的算法。距離精度是指沿著激光發射裝置和被測物體的連線的方向上，測量值和真值之間的偏差。點位精度是指垂直于激光發射裝置和被測物體的連線的方向上，測量值的與真值之間的偏差。距離精度和點位精度，統稱為點云的范圍噪音。范圍噪音與數據獲取的硬件設備的精度直接相關，也與外界環境，比如溫度、氣壓和被測物體本身的反射率相關。并且，由于激光測量的誤差始終存在，決定了范圍噪音隨著硬件技術的提升只能盡可能的減小，不能完全杜絕。圖1顯示了同一個被測物體(橫線代表被測的墻面)的高范圍噪音和低范圍噪音的數據，其中的小圓點代表了點云數據中的一個點［9］。需要強調的是，范圍噪音是一個基于單點測量的精度的概念，它是多次重復測量的單點精度和重復性的度量，不是整體點云的絕對的準確度。這里需要引入一個描述點云的處理結果精度的概念:模型表面精度。所謂模型表面精度，是指利用軟件對點云中的大量的散點進行統計分析后，建立表面模型，得到的模型與真值之間的偏差。以圖1中的兩個數據為例，分別對兩個數據進行統計分析建立模型之后，擬合出來的模型平面將非常接近。并且擬合出來的結果與真實墻面之間的偏差要大大小于范圍噪音。也就是說，由于模型表面精度是對大量散點統計計算后得出的結果，因此其比范圍噪音在數值上更小，也即模型表面精度要優于范圍噪音。模型表面精度與點云的質量有關，也與軟件中的算法有關。

4點云的數據處理

點云作為基礎數據，記錄了目標對象的坐標信息、反射率信息和紋理信息。而對點云的處理，主要分為色彩的處理、點狀和線狀特征的提取和體特征的提取。點云作為客觀世界的真實記錄，色彩還原是基礎的步驟。原始的點云數據一般都是單色或者假彩色。單色是給點云賦予了單一的色彩，而假彩色則是根據一定的規則，比如點云中點的反射率的強弱(返回激光與出射激光之間的能量比值)或是點的高度，有規律的賦予每個點彩色信息。對于建筑文化遺產保護而言，一般需要還原為真彩色的點云數據。通常，采用高分辨率的數碼相機記錄下真實的色彩和紋理，通過軟件，進行紋理映射，將點云還原成真彩色。對于點狀和線狀特征的提取，一般在現有的點云處理軟件都可以實現。點狀特征比較容易提取，可直接在點云中捕捉。線狀特征可直接通過捕捉關鍵點生成，也可通過軟件中的一些算法實現。比如利用徠卡的基于CAD的CloudWorx插件，可在CAD中打開點云數據，進行切片處理，得到的點云切片可通過軟件自帶的擬合功能，將直線、圓、弧段等線狀特征通過計算自動擬合生成。對于體特征的提取，如果對象是規則的幾何體，可通過點、線、平面、柱體、臺體、球體等或它們的組合加以實現。而對于建筑文化遺產中的非規則對象，特別是中國古典建筑和雕塑等對象，其表面是復雜曲面，無法通過規則的幾何體進行表面建模，就需要專門的軟件進行體特征的提取。這類軟件主要有Polyworks和Geomagic等。其方法是通過一定的算法，構建對象表面的三角格網，從而形成對象的表面模型。再通過專門的虛擬現實軟件，比如3Dmax或Skyline等展示平臺，可以將建筑文化遺產數字化的展現。圖2顯示了點云技術對一座鐘亭的數據處理流程和成果形式。

5成果形式

點云在建筑文化遺產保護中的成果形式主要有以下幾類［1］:

5.1原始點云

點云數據是實際物體的真實尺寸的復原，是目前最完整、最精細和最快捷的對建筑文化遺產現狀進行檔案保存的手段。點云數據不但包含了對象物體的空間尺寸信息和反射率信息，還可以精細的保留對象物體的紋理色彩信息;結合其他定位儀器可以將整個對象數據放置在一定的空間坐標系內。通過點云處理軟件，我們可以在點云中實現漫游、瀏覽和對物體尺寸、角度、面積、體積等的量測。徹底替代了傳統的用皮尺測量的方法，直接將對象物體移到電腦中，利用點云在電腦中完成傳統的數據測繪工作，是完全地將實景復制到了電腦中。

5.2線畫圖件

作為傳統的文化遺產保護尤其是建筑文化遺產的成果之一，是各種的線畫圖件，包括平面圖，立面圖和剖面圖等。這些圖件可以表示建筑物文化內部的結構或構造形式、分層情況，說明建筑物的長、寬、高的尺寸，地面標高，層頂的形式，門窗洞口的位置和形式，外墻裝飾的設計形式和各部位的聯系、材料及其高度等。利用點云數據，在CAD中使用基于CAD的點云處理插件，可以方便的做出建筑物的平面、立面、剖面圖和正射影像圖。不但制圖速度大大提高，也提高了制圖精度，還大大減少了外業人員的工作量。

5.3網絡

利用各種點云軟件和三維展示平臺，掃描的點云可以在互聯網上，讓遠端用戶通過互聯網有如置身于真實的現場環境之中。的點云不但可以網上瀏覽，還可以實現基于互聯網的量測、標注等。有利于數據共享和現有文物的網上展示。尤其是對于一些不宜長期向公眾開放的文物景點，通過網上的彩色點云數據，可以滿足公眾的網上虛擬瀏覽的需求。

5.4數字化模型

點云技術比較適用于建筑文化遺產中的古典建筑、古墓葬、石窟、佛像、雕塑等的虛擬再現。掃描獲取的數據可以利用專門的點云處理軟件進行建模，構建表面格網模型，再通過紋理映射或是導入到其他三維軟件中進行紋理貼圖，最終得到建筑文化遺產的數字化的模型。

5.5建筑文化遺產的視頻資料

結合點云處理軟件的空間漫游和電影動畫制作功能，在掃描后的點云中設置漫游路徑，可以實現有如真實空間中的漫游效果。通過點云處理軟件自帶的記錄功能，可以將漫游過程錄制成視頻文件，這是虛擬漫游的很好的工具，也有利于作為成果進行保存、宣傳和展示。

篇5

雷電是大氣放電所產生的氣象，可以產生強烈的閃光、霹靂，掉在地上可以摧毀房屋、殺傷人畜、引發火災等。隨著近代高科技的發展，尤其是微電子技術的高速發展，雷電災害越來越頻繁，損失越來越大，原先的避雷針已無法保護建筑物、人和電器設備。80年代以后，雷災出現新的特點,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。增設的各種架空長導線反倒引雷入室，使避雷裝置失去作用。

此外，微電子技術的高度發達，并且廣泛應用于各個領域，使得雷害對象出現了變化——從對建筑物本身的損害轉移到對室內的電器、電子設備的損害。以至發生人身傷亡事故。隨之防雷對象也由強電轉移到弱電。雷電產生的電磁感應已成為主要危害。所以，現代建筑防雷設計就必須高度重視雷電問題，加大力度去完善建筑物內部電子設備的安全保護措施。

我國建筑智能系統的研究和開發起點較低，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及設備的正常運行。所以，目前關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，據資料介紹，電纜或建筑物附近100米以內的雷擊，能感應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體系統流入大地，除了使地電位升高外，當電流快速流過長導體時，因導體的自感而在導體的二端產生電勢，一根30米的避雷導線可產生1.5MV電勢，使附近的無金屬保護的靠墻電纜會出現“閃絡”，避雷導線和附近的電纜間還可由電容或電感耦合產生電壓，一個距避雷導線1米的10米×10米的回路，當避雷導線的電流為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雷擊

直接雷擊中高壓電力線上，通過變壓器的電容耦合產生浪涌電壓（在高壓線上200kA的雷擊，可在低壓屏產生6kV的浪涌電壓）,足以引起設備損壞。直接打在高壓線上的雷擊概率較小，90%的雷電放電發生在云與云之間，電力線會因電磁感應或靜電感應產生二次雷擊。雷雨云之間的放電，因電磁輻射而在電力線上感應出脈沖，稱電磁感應雷；雷雨云的靜電荷電場，會在電力線表面感應出電荷，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，稱靜電感應雷。上述兩種感應雷，在架空或埋地的導線上產生電流或電壓沖擊波，沿導線經接口進入設備，即所謂雷電波竄入，對監控系統危害極大。

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、窗和電子設備機箱上的空洞、縫隙，直接作用于設備的元、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、建筑物防雷設計因素

防雷是一項系統工程。

2.1接閃功能

指實現接閃功能所應具備的條件，包括接閃器的形式（避雷針、避雷帶和避雷網）、耐流耐壓能力、連續接閃效果、造價以及接閃器與建筑物的美學統一性等。

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。若建筑物內的結構鋼筋與各種金屬設置及金屬管線都能連接成統一的導電體，建筑物內當然就不會產生不同的電位，這樣就可保證建筑物內不會產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的通訊設備、電子計算機、精密儀器以及自動化控制系統不受雷電電磁脈沖的危險。應盡量利用鋼筋混凝土結構內的鋼筋，即建筑物內地板、頂板、墻面、及梁、柱內的鋼筋，使其構成一個六面體的網籠，即籠式避雷網，從而實現屏蔽。

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濟。

2.6合理布線

指如何布線才能獲得最好的綜合效果。現代化的建筑物都離不開照明、動力、電話、電視和計算機等設備的管線，在防雷設計中，必須考慮防雷系統與這些管線的關系。為了保證在防雷裝置接閃時這些管線不受影響，設計室內各種管線時，必須與防雷系統統一考慮。

3、現代建筑防雷的新重點

智能建筑的發展使得傳統的建筑防雷設計不再能滿足建筑本身對雷電安全的需要。雷電防護已經不僅僅是對建筑本體的防護，更側重于對建筑內人身和電氣設備的安全的防護。防雷工作正在從以傳統的防直擊雷為主向防雷電感應過電壓對通迅、安防、自動控制等系統的設備的損害而轉變。其中重要的防雷觀念變化有：

3.1重視雷電電磁感應作用

以前建筑物防雷以防直擊雷為主，側重機械性破壞和雷電反擊；現在則以防感應雷擊為主，側重雷電的電磁感應效應。

3.2建筑物防雷的整體性

建筑物防雷的整體性體現在對建筑物防雷設計和安裝時，要對內部防雷裝置和外部防雷裝置做整體的統一的考慮。建筑物外的整體觀念是指對一個院落、一個小區以及附近的環境要做全面的防雷規劃，同時還不能違反小區規劃的要求例如：所安裝的避雷針桿塔是否影響小區的美觀，所用的避雷針、避雷帶或避雷網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該引起重視。

4.1 加強對電源設備的重視

電源設備與通信網中的其他設備（如交換、傳輸等）有較大的不同，本質上，電源設備是機電設備而非通信設備。正因為如此，在通信業中，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。雖然它不是通信網主流設備，但它卻是通信網中最重要、最關鍵的設備。

4.2 加強電源管理上的專業化

對通信電源要求通信網上的各級管理層次和建設、維護方面都應該有獨立的電源專業管理人員。因為通信電源是一個專業，而且是個包括多種系統和學科的大專業，因此，應該對它作相應的專業管理。

4.3 電源設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，另外系統故障率、防雷和電涌措施、交直流配電一體化等都應是分析考慮配置的重點。要選用可靠性高的設備，合理配置備份設備。

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備，采用兩個以上的獨立供電系統。

4.3.3設備宜采用模塊化、熱插拔式，便于更換和維修。再一個就是平時應建立起對電源故障的應急措施，保證可靠供電。最后，要提高技術維護水平，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。

篇6

茄子是人們非常喜愛的蔬菜，營養元素含量豐富，是餐桌上的必需品，但在東北地區由于氣溫較低，種植受季節的影響非常明顯，要想滿足廣大群眾的需求，必須大力推廣保護地棚室茄子種植技術。現將其栽培技術要點介紹如下。

1保護地棚室

（1）保護地棚室設施。在不適宜植物生長發育的寒冷、高溫、多雨季節，人為創造適宜植物生長發育的微環境所采用的定型設施。

（2）日光溫室。由采光和保溫維護結構組成，以塑料薄膜為透明覆蓋材料，東西向延長，在寒冷季節主要依靠獲取和蓄積太陽輻射能進行蔬菜生產的單棟溫室。

（3）塑料棚。采用塑料薄膜覆蓋的拱圓形棚，其骨架常用木、鋼材或復合材料建造而成。

（4）育苗設施的規格要求。①育苗溫室：矢高2.8~3.5m，跨度6~8m，長度不限。②塑料中棚：矢高1.5~2.0m，跨度4~6m，長度不限。③塑料大棚：矢高2.5~3.0m，跨度6~12m，長度30~60m。

2栽培季節

春秋栽培：年初育苗，3月下旬定植，6月至9月中下旬上市；春夏種植：春季育苗定植，夏季采收；夏秋種植：夏季育苗定植，秋季采收。

3品種選擇

選用抗病性強、品質好、商品性好、產量高的優良品種和雜交種，如齊雜茄2號、沈茄系列、黑又亮、黑珊瑚、日本紫長茄。

4育苗

4.1種子處理

用50~55℃熱水燙種15min，并不斷攪動種子使其受熱均勻，待水溫降至25~30℃時浸種8h。出水后用黃砂搓洗2~3遍，投洗干凈后進行變溫處理。白天放在20℃條件下12h，夜間放在0~2℃下12h，連續處理7d即可播種

4.2播種

床土配制為：蔥蒜地表土或肥沃大田土4份，腐熟有機草炭土5份，腐熟大糞面1份混勻篩細。分苗移植營養土配制為：蔥蒜地表土或肥沃大田土5份，腐熟的草炭土或陳馬糞3份，細砂或爐灰2份，1m3營養土加入大糞面25kg、二銨2kg、過磷酸鈣3kg，充分混拌后裝入營養缽。溫室育苗，廂（盤）或床播種，分苗移植到8cm×8cm營養缽內。苗齡80~90d。

4.3苗期管理

播種后白天溫度保持在30~35℃，夜間25℃。當有70%苗出土時立即降溫，白天25℃，夜間15~17℃。2片真葉時分苗移植到營養缽中。采用嫁接技術育苗的茄子砧木移到（10~12）cm×（10~12）cm營養缽中，接穗移到苗床內株行距6cm×6cm即可。移植緩苗后進行根外追肥，用0.3%磷酸二氫鉀或0.3%尿素噴葉。

5定植

在定植前30~35d扣棚烤地。化凍后整地，并施足優質有機肥作底肥。起壟或高畦覆膜。行距50~60cm，株距30~35cm。采用嫁接技術的株行距要加大，應在65cm×（45~50）cm。

6田間管理

定植后緩苗前不通風或通小風。白天溫度保持在28~30℃，夜間保持在15~18℃；緩苗后至開花結果期，白天溫度為25~28℃，夜間15℃以上。定植7d后澆1次緩苗水。門茄瞪眼時澆1次水，并隨水追施發酵好的雞糞水。門茄采收后澆1次雞糞水，1次清水，交替進行。門茄開始膨大時進行整枝打葉，摘除門杈以下的腋芽、葉片及病葉。7月上旬（入伏前后）在“四面斗”處10cm長刈頭，刀口呈斜面。7d后選健壯枝條苗7~8個。刈頭后在壟幫破開，重施1次有機肥。

7病蟲害防治

病害主要有茄子黃萎病、茄子褐紋病、茄子綿疫病等，蟲害主要有紅蜘蛛。采用嫁接技術防治黃萎病效果十分明顯，砧木選用“托魯巴姆”。防治茄子褐紋病，在結果后開始噴灑75%百菌清可濕性粉劑600倍液，或58%甲霜靈錳鋅可濕性粉劑500倍液。防治茄子綿疫病，在發病初期用75%百菌清可濕性粉劑500~600倍液，或64%殺毒礬可濕性粉劑500倍液，7~10d噴1次，連噴2~3次。防治紅蜘蛛用8%阿維菌素乳油3000倍液，或25%蛾螨靈1000倍液，或5%尼索郎乳油1500倍液噴霧。

8采收

根據生長條件和市場需求及時采收。

參考文獻

篇7

1、保護電氣接地。保護電氣接地的目的是防止由于電力設備設施的絕緣外殼損毀而威脅到居民的人身安全。同時，這種接地方式也可以起到消除靜電的作用，防止生產過程中產生的靜電荷引起爆炸。為了避免各種電磁感應現象的發生，我們需要對相關設備的線路外皮、屏蔽罩以及金屬殼設置屏蔽電氣接地。在所有的電氣接地措施當中，保護電氣接地是應用最為廣泛的一種類型。

2、工作電氣接地。工作電氣接地的目標是確保系統以及相關設備的正常運行，同時保證控制措施的有效性以及測量的準確性。工作電氣接地通常分為屏蔽接觸、機器接觸、信號回路接觸等，在防爆裝置系統內部還存在著本安接地方式。工作電氣接地是整個系統中安全程度最高的一種接地方式。

3、防雷電氣接地。防雷電氣接地的目標是將雷擊產生的電流導人地表以下。建筑物內部的各種電氣裝置通常用避雷器來防止雷電的襲擊。避雷器同時與接地裝置和需要保護的設備連接，當發生雷擊事件時，避雷器能夠將雷電產生的強電流導人內部，使得電流通過引線與接地裝置流進地表以下。

二、建筑電氣接地安裝施工中的常見問題

1、低壓進戶位置未進行重復接地。低壓供電系統的接地形式基本采用的都是TN-C-S系統，根據有關規范的要求，采用該系統的建筑低壓進戶電源應當在進戶位置處進行重復接地。在此有必要介紹一下重復接地的概念，即在中性點直接接地的系統當中，零線再次或是多次與金屬導體連接接地裝置。然而，有些建筑電氣接地安裝工程施工中，施工人員常常將重復接地與保護接地的概念搞混，這就造成了在低壓電源進戶位置處僅僅將PE線與接地裝置相連接，卻沒有進行零線接地，這樣一來，導致了系統接地形式由原本的TN-C-S變為TT系統。對于此類工程而言，一旦發生用電設備金屬外殼單相接地短路故障時，因為PE線并未按照TT系統的接地電阻要求進行可靠接地，所以會導致設備金屬外殼上出現較高的電壓，非常容易引起間接電擊事故。

2、PE線或是PEN線的連接問題。防電擊傷害的常用技術措施是確保電氣設備或是導管等能夠接近導體的PE線或是PEN線可靠。我國現行的GB50303-2011中明確規定PE或是PEN支線必須單獨與PE或是PEN干線相連接，不得采取串聯的方式進行連接。通常情況下，可將支線看作是由干線引向某一個特定設備的接地線，一般采用的是可以拆卸的螺栓進行連接，當需要維修或是更換時便會臨時性或永久性拆除。如果它們的接地支線相互串聯的話，那么極有可能造成一部分電氣設備失去電擊保護。如，在對某建筑工程進行檢查時發現，該工程接地裝置引出鍍鋅扁鋼直接焊接在配電箱下的槽鋼上，從而使得部分配電箱在維修時極容易出現負荷丟失接地保護的情況。

3、配電箱接地保護導體不符合有關要求。我國現行的GB50303-2011中規定，低壓成套配電箱柜、控制柜以及照明配電箱等必須具備安全可靠的電擊保護，并且箱、柜內部保護導體的最小截面積應滿足該規范6.1.2的要求。但在有些工程中，由于施工人員對規范的了解和掌握不足，致使安裝質量無法達到規范要求，主要表現為PE線縮徑，一旦PE線縮徑會導致電阻值增大、載流量降低，造成過電流保護時間不足，非常容易引起電擊事故。

三、建筑電氣接地的保護技術

1、安全接地。安全接地是利用那些不帶電的金屬部分進行接地，但要與接地做好良好的金屬連接。例如將建筑物內所有的電氣設備和附近的金屬構造物用PE線連接起來，N線和PE線不能連接。在當代的智能建筑物中，這種連接非常常見，常用的強電的設備，弱電的設備或非帶點導電設備等都是通過這種方式接地的，以便電氣設備得到更好的保護。如果絕緣體被損壞，但電流直接接觸到人體，就會產生導電，嚴重的電擊會造成人員傷亡甚至更嚴重的問題。但在中性點接地中，接地短路電流經過人體后再回到大地，在中性點非直接接地的電力系統中，接地電流就直接進入大地，這會對附近電路的電氣設備造成影響。

2、防雷接地。根據建筑物防雷設計規范規定，建筑物防雷要求分三類。一類、二類防雷建筑物中，應有防直擊雷、防雷電感應、防雷電波侵入的措施。二類防雷建筑物、三類防雷建筑物上，應有防直雷和防雷電波侵入的措施。在考慮一般工作防雷外，還應著重考慮相關智能建筑部分防雷接地，使整個建筑物中的防雷接地形成一個較好的分項工程。智能建筑多屬于一級負荷，應按一級防雷建筑的保護措施，接閃器采用針帶組合接閃器，避雷帶宜采用25cm×4cm鍍鋅扁鐵在屋頂組成10cm×10cm的網格，與屋面所有金屬構件做電氣連接；與引下線做可靠連接；圈梁鋼筋、樓層中鋼筋、外墻面上金屬構件、金屬門窗均應與避雷引下線做可靠連接，這樣不僅可以有效防止雷擊損壞樓內設備，而且還能防止雷電形成的電磁干擾。

3、交流接地。工作接地主要指的是變壓器中性點或中性線（N線接地）必須用銅芯絕緣線。在配電中存在輔助等電位接線端子，等電位接線端子一般均在箱柜內。必須注意，該接線端子不能外露，不能與其他接地系統，如直流接地、屏蔽接地、防靜電接地等混接，也不能與PE線連接。在高壓系統里，采用中性點接地方式可使接地繼電保護準確動作并消除單相電弧接地過電壓。中性點接地可以防止零序電壓偏移，保持三相電壓基本平衡，這對于低壓系統很有意義，可以方便使用單相電源。

四、結束語

隨著社會的進步及科學技術水平的提升，建筑電氣在建筑的施工中越來越被人們重視，在建筑電氣的施工中電氣接地也是個是個十分重要的問題，為此，必須采取科學合理、行之有效的措施確保接地工程的施工質量。

篇8

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：

[1]胡安娜 繼電保護運行的技術探討 [期刊論文] 《科學與財富》 -2012年4期

[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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電力系統、計算機技術、電子技術與通信技術的飛速發展給電力系統繼電保護不斷注入了新的活力，提出新的要求。現代電力系統是高度數字化、信息化和自動化的超大區域網絡結構，電力系統繼電保護是對其安全穩定運行至關重要的一門技術[1]。21世紀繼電保護的未來發展趨勢是計算機化；網絡化；保護、控制、測量、數據通信一體化；智能化[2]。以新疆農業大學（以下簡稱“我校”）為例，在現有教學模式基礎上，本文探討繼電保護課程教學中提高學生實踐與創新能力的方法，為將學生培養成具有實踐能力、創新精神的人才而努力，為該課程的教學改革提供理論支持和智力保證。

一、電力系統繼電保護課程的特點

我校“電力系統繼電保護原理”課程理論教學36

學時，網絡教學6學時，總計42學時，作為電氣工程及自動化及農業電氣化與自動化的專業必修課，設置在大四上學期初；“微機繼電保護”課程共26學時，均為課堂理論教學學時，作為專業選修課安排在“電力系統繼電保護原理”結束后的大四上學期末開設，目的是順應現代電力系統高度數字化的趨勢，讓學生了解現代數字式繼電保護硬軟件的知識，內容涉及到原理、保護算法、硬軟件設計方法等；“繼電保護課程設計”為期一周，與“微機繼電保護”同時安排在大四上學期期末，目的是培養學生綜合運用所學的基礎理論知識分析與解決電力系統中的實際問題的能力[3]。

二、繼電保護課程教學存在的問題

為適應現代數字電力系統繼電保護技術的新發展，目前我校繼電保護的教學內容已加入“微機繼電保護”，作為少學時內容與“電力系統繼電保護”共同設置在大四上學期，同時開設的其它幾門專業課使得學生大四上學期課程較為集中，學習任務量較大。此時學生即將面臨畢業設計開題、復習考研或找工作，第一學期過高的學習任務和課程的相對集中對其學習效果有一定影響；在課程教學上，基本停留在傳統模式：即利用板書或者多媒體課件形式，將繼電保護原理及其實現方法按照教材的章節和順序進行課堂講授，這主要存在以下幾個問題。

（一）重理論，輕實踐，無法提高學生的實踐能力與創新精神

對教師而言，繼電保護原理單純靠板書或多媒體課件較難講透；對學生而言，繼電保護內容比較抽象且實踐性強，知識描述更需要形象化演示去理解，配合學生自主實踐學習才會有好的效果。比如，“零序過電流保護原則上是按照躲開在下級線路出口處相間短路時出現的最大不平衡電流來整定”，若單純由教師口頭講授原理，學生難以理解； “微機繼電保護”課程主要分析現代數字式繼電保護軟硬件相關知識，內容涉及原理、保護算法、硬軟件設計方法等。若單純講解微機繼電保護算法，使學生難以消化，從而會削弱其學習的積極性。

（二）教學理念不夠強，教學內容需要優化

繼電保護課程組與“單片機技術”、“數字信號處

理”、“電力系統自動化”、“高低壓電氣設備”等課程有很多聯系，但教學上往往孤立、脫節，缺乏全局梳理，使學生對繼電保護完整系統缺乏全面認識。課堂上，教師若能將繼電保護教學作為一個整體，以實例聯系相關課程內容，緊跟行業發展前沿并且結合實踐，教學效果會更好；此外，目前繼電保護教科書內容繁多，與其他專業課程也有所重復，需要對課程內容進行整合優化。

（三） 學生自主選擇力不強

學生對繼電保護內容的興趣點各有不同，部分學生未來并不從事繼電保護工作，或考研方向與此關系不大。目前情況是，繼電保護課程組教學課時相對較多，內容較為寬泛，對于上述內容部分學生顯得索然無味，學生根據自己情況自主選擇的能力不夠強。為此，以學生為本，可以在課程形式上稍做一些調整。

三、教學模式的探索及實踐

針對繼電保護課程教學存在的問題，本文探討了幾種改進模式和方法，且部分已開始具體實施，取得了一定的教學效果。

（一）優化專業培養計劃

將原本設置在大四上學期分開教學的“電力系統繼電保護原理”和“微機繼電保護”兩門課整合為一門，設置在大三下學期。“繼電保護課程設計”可設置在大四上半學期。這樣設置有兩方面考慮：內容上，減少學生學習任務量，突出重點，使教學有針對性。比如，可縮減“電力系統繼電保護原理”教材中電磁型繼電器、斷路器等與“高低壓電氣設備”教材有所重復的內容，減少或者刪除“微機繼電保護”教材中與“微機原理與應用”、“單片機技術”“數字信號處理”等相關課程的重復內容；時間上，我校電氣專業學生于大三至大四暑假期間設置了為期5周的發電廠生產實習，實習前對繼電保護內容的理論學習，為生產實習期間學生對繼電保護裝置、電力系統設備等內容建立感性認識打下基礎，從而提高學生的實踐與創新能力。

（二）改進教學手段與教學方法

教師可采用多樣化的教學手段和方法進行教學。以傳統教學手段為輔，以現代化網絡媒體、實驗教學等方式為主。以提高學生學習的積極性及其實踐創新能力為目的，建立學生對電力系統繼電保護的整體概念，使學科前沿知識與教材內容相結合，課堂教學與實踐教學相結合。

1.網絡課程建設。利用學校現有網絡平臺，上傳電子教案、視頻，演示動畫等資源，并建立一套自測系統，使學生可以主動借助網絡課程平臺觀看和使用這些資源。教案、課件既可以作為學生的預習資源以及彌補疏漏的課后復習資料，也可以作為教師選擇的教學資源庫；視頻資源以聲、像集合的形式使學生直觀了解繼電保護的動作過程及原理；具有交互性的演示動畫可以提高學生學習的趣味性，比如，利用FLASH將繼電保護動作過程制作成SWF動畫，或用Visual C++開發保護動作演示模塊[4]；自測系統可以使學生在正式考試前自我檢測，彌補疏漏的知識點。利用網絡交互平臺有助于增強課后教師與學生之間的互動性，使教師及時了解學生遇到的問題并展開網上討論，以提高學生對課程學習的主動性。因此，網絡資源的建設需要教師有針對性地選擇教學內容，或利用專業軟件開發演示模塊，并及時更新資源。目前，我校網絡課程建設已取得初步成果。

2.實驗平臺建設。微機保護已成為當前繼電保護的主要形式。華北電力大學、湖南大學等高校先后自主開發了微機型線路保護教學仿真實驗裝置。實驗平臺建設思路為面向實踐平臺的建設，使學生能夠對本專業內容形成完整的知識鏈[5]。我校可采用引進設備或者利用現有教師隊伍和資源對微機繼電保護實驗設備進行開發。目前，我校基于TMS320F28335+PC機的繼電保護教學實驗平臺的研制正在進行。

實驗平臺可作為本專業教學科研平臺，不僅方便用于學生實驗、課程設計和畢業設計，也可以作為教師的科研平臺。該平臺能夠使學生直觀了解微機繼電保護硬件結構，并且通過配置不同的軟件模塊實現不同原理、不同對象的繼電保護功能；開設綜合性實驗和設計性選做實驗，有利于提高學生的積極性及實驗、設計能力，有助于開闊學生的視野、發揮創新能力。

3.課程設計內容優化，加強畢業論文設計。課程設計是培養學生的實踐能力、創新能力和綜合能力的重要環節[6]，在傳統設計內容基礎上可以充分利用實驗平臺，先進行整定計算，后在平臺上模擬故障時繼電保護動作；建立以任務驅動，由教師引導、學生進行自主探究學習的框架。根據繼電保護原理建立主題，比如，電流保護、距離保護、縱差保護等；也可以根據繼電保護對象形成“主題”，比如，電力變壓器保護、輸電線路保護等。

課程設計可以在大三下學期上課期間布置下去，使學生帶著問題學習，并結合大三暑假為期五周的“發電廠生產實習”，使課程設計更具針對性、實踐性，從而激發學生的創新意識。此外，通過畢業論文的設計強化為工作打下基礎。

4.完善評價體系。適應新的教學方法與手段，改進傳統課程考核評價方式。繼電保護理論課成績應綜合考勤、課堂表現、小組討論、平時作業、網絡自測、綜合實驗等教學環節進行考評。將平時成績比例增大，有利于激發學生平時學習的積極性；課程設計可以對每個學生進行公開答辯及嚴格書面考核；畢業論文（設計）成績評定標準應以提高學生的實踐與創新能力為目的，綜合文獻綜述、論文質量、創新能力、實驗態度等因素進行考評。

本文以新疆農業大學電氣工程專業、農業電氣化專業為例，對繼電保護課程的教學模式進行探索與實踐，重點激發學生平時學習的主動性，使其能夠掌握必要的工程技術、測試方法以及先進設備的研究方法。若能將每個環節都做好做實，師生就能在一整套良好有序的教學體系中受益，從而培養出適應智能電網時代、具有實踐能力、創新精神的人才。

參考文獻：

[1]何瑞文，陳少華.現代電力系統的繼電保護課程教學改革與建設[J].電氣電子教學學報，2004，（3）.

[2]付喬.繼電保護發展現狀綜述[J].攀枝花學院學報，2006，（2）.

[3]李文武，袁兆強.繼電保護課程組教學改革的探索[J].中國電力教育，2010，（12）.

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Keywords: transmission line distance protection; model; research

中圖分類號：TM773 文獻標識碼：A文章編號：

隨著國民經濟的不斷發展和人民收入水平的提升，對于電力的需求越來越大，在電網的擴大下，用戶對于供電可靠性和供電質量的要求也越來越高，對于繼電保護也提出比以往更高的要求，特別是現代的大容量、超高壓電網對于繼電保護的速動性、選擇性、可靠性和靈敏性也有了更加嚴格的要求，用戶也要求電力部門提供一種更加經濟、安全、高質量和可靠的電能。因此，在中高壓電網結構中，必須使用性能完善的保護裝置，在這些保護裝置中，微機型距離保護就是其中的代表，下面就針對輸電線路新型距離保護的研究和應用進行詳細的探討。

1、距離保護的基本原理與實現特征

在運行方式多變、結構復雜的電力系統之中，一般需要使用性能完善的繼電保護裝置，這樣才能對電力系統進行實時控制和檢測，距離保護就是其中最為常用的形式。

距離保護反應著保護安裝點與故障點之間的阻抗，距離保護能夠根據阻抗大小確定動作的時間，其核心元件是阻抗繼電器，阻抗繼電器能夠根據端子上的電壓以及電流測量保護到短路點間的阻抗值來確定出故障點的實際方向，同時也可以根據阻抗值的實際大小計算出保護安裝處和故障點間的實際距離。距離保護原理圖詳見表1.

圖1距離保護原理圖

假設繼電保護裝置裝在線路MN的M側，安裝母線電壓為Um，母線到被保護線路的電流是Im，在電流互感器和電壓互感器變比是1的情況下，Um和Im就分別是接入繼電器的電壓和電流，如果線路中出現了短路故障，那么阻抗繼電器的阻抗為Zm，

為了保證阻抗繼電器的阻抗Zm是母線M側到故障點之間的線路阻抗，那么，，在接地短路出現故障的情況下，，，就是帶有零序電路補償同名相電流，電流補償系數K的計算方式為，其中分別是被保護線路的零序阻抗和正序阻抗。

假設阻抗繼電器補償電壓的表達方式為：

其中，是整定電阻，整定電阻的整定阻抗角與被保護線路的阻抗角相等，

從圖1中可以得知，是點的電壓，如果線路的點出現短路故障，當，那么就是線路的正序阻抗。此時為整定阻抗末端電壓，在整定阻抗的值確定之后，即可在保護安裝處測量出整定阻抗末端電壓值。

由于正向短路故障和反向短路故障時，目前的電壓相位不會發生變化，因此，當反向短路故障發生短路障礙的情況下，工作電壓與正向保護區的相位相同，這時，只要可以檢測出工作電壓相位的變化情況，就能夠檢測出線路短路故障的實際方向和阻抗值的大小。

其中，保護安裝點與短路故障點距離的關系呈現出一種線性關系，具有時限特性，即距離保護，這種距離保護的應用范圍十分廣泛。

2、繼電保護和微機型距離保護的發展和應用

繼電保護技術是在材料科學、電力系統以及制造工藝發展基礎上發展而來，最早發展于上世紀50年代，后來，相關專家學者對繼電保護算法進行了深入的研究，這就為微機型距離保護的發展奠定了良好的基礎。在上世紀80年代，微機型距離保護開始逐漸得到了發展，該種距離保護具有良好的分析、計算以及邏輯判斷的能力，有著儲存和記憶的功能，能夠實現性能復雜的保護。該種保護方式還能夠對自身的工作進行全面的自檢，具有很高的可靠性。與此同時，微機型距離保護能夠對同一硬件進行不同的保護，保護裝置的制作也十分簡便，除了基本的保護功能以外，微機型距離保護還能夠實現時間順序記錄、故障錄波、調度計算機通信、故障測距等一系列的功能，這對于事故分析、保護調試以及事故處理均有一定的意義。最近幾年，我國的電力系統得到了飛速的發展，與此同時，微機保護也得到了十分廣泛的使用，也成為了繼電保護的主要使用形式之一。該種保護方式集齊網絡通信技術和現代計算機技術于一體，能夠對電網中各種設備進行控制和監測，實現了自動管理電網的目的。各類實踐也證實，該種保護方式能夠在一定程度上提高電網運行的可靠性、經濟性和高效性，繼而保護電網的供電質量，將現有的設備充分的利用起來，這就能夠在一定程度上降低電網企業中人力、物力和財力的浪費，因此，微機型距離保護裝置具有廣泛的應用市場。目前，微機型距離保護裝置也成為國內各個電力設備廠商研制的產品之一。加上人工神經網絡的發展，進化規劃、神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯等技術已經在電力系統中得到了廣泛的應用，相關的研究工作已經轉為人工智能研究方式，人工神經網絡、專家系統以及模糊控制理論也開始在繼電保護裝置中應用，這也為繼電保護的發展提供了堅實的基礎。

3、結語

目前，關于輸電線路新型距離保護的研究已經十分的深入，各類技術也已經得到了迅速的發展，但是在實際應用的過程中還存在一些不足之處，相信通過電力部門的努力，新型距離保護將會在下一階段得到進一步的完善。

參考文獻：

[1]黃智勇.輸電線路新型距離保護的研究與應用[期刊論文].沈陽工業大學學報,2005,03(12)

篇11

一、狀態檢修定義

狀態檢修,也叫預知性維修,顧名思義就是根據設備運行狀態的好壞來確定是否對設備進行檢修。狀態檢修是根據設備的狀態而進行的預防性作業。狀態檢修的目標是減少設備停運時間,提高設備可靠性和可用系數,延長設備壽命,降低運行檢修費用,改善設備運行性能,提高經濟效益。

二、繼電保護裝置的"狀態"識別

1. 重視設備初始狀態的全面了解

設備的初始狀態如何,對其今后的安全運行有著決定性的影響。設備良好的初始狀態是減少設備檢修維護工作量的關鍵,也是狀態檢修工作的關鍵環節。因此,實現狀態檢修首先要做好設備的基礎管理工作。需要特別關注的有兩個方面的工作,一方面是保證設備在初始時是處于健康的狀態,不應在投入運行前具有先天性的不足。另一方面,在設備運行之前,對設備就應有比較清晰的了解,掌握盡可能多的'指紋'信息。包括設備的銘牌數據、型式試驗及特殊試驗數據、出廠試驗數據、各部件的出廠試驗數據及交接試驗數據和施工記錄等信息。

2. 注重設備運行狀態數據的統計分析

要實行狀態檢修, 必須要有能描述設備狀態的準確數據。也就是說, 要有大量的有效信息用于分析與決策。設備部件在載荷和環境條件下產生的磨損、腐蝕、應力、蠕變、疲勞和老化等原因,最后失效造成設備損壞而停止運行。這些損壞是逐漸發展的,一般是有一定規律的,在不同狀態下,有的是物理量的變化,有的是化學量的變化,有的是電氣參數的變化,另外,還有設備的運轉時間、啟停次數、負荷的變化、越限數據與時間、環境條件等。因此要加強對繼電保護裝置歷史運行狀態的數據分析。

3. 應用新的技術對設備進行監測和試驗

開展狀態檢修工作,大量地采用新技術是必然的。在目前在線監測技術還不夠成熟得足以滿足狀態檢修需要的情況下,只有在線數據與離線數據相結合,進行多因素地綜合分析評價,才有可能得到更準確、可信的結論。此外,還可以充分利用成熟的離線監測裝置和技術,如紅外熱成像技術、變壓器繞組變形測試等,對設備進行測試,以便分析設備的狀態,保證設備和系統的安全。

三、開展繼電保護狀態檢修應注意的問題

1. 要嚴格遵循狀態檢修的原則

實施狀態檢修應當依據以下原則:一是保證設備的安全運行。在實施設備狀態檢修的過程中,以保證設備的安全運行為首要原則,加強設備狀態的監測和分析,科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目,同時制定相應的管理制度。二是總體規劃,分步實施,先行試點,逐步推進。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革,是一項復雜的系統工程,而我國又尚處于探索階段,因此,實施設備狀態檢修既要有長遠目標、總體構想,又要扎實穩妥、分步實施,在試點取得一定成功經驗的基礎上,逐步推廣。三是充分運用現有的技術手段,適當配置監測設備。

2. 重視狀態檢修的技術管理要求

狀態檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統中通常是處于靜態的,但在電力系統中,需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統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的"狀態"。因此,根據對繼電保護裝置靜態特性的認識,對其動態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,使繼電保護裝置啟動和動作,檢查繼電保護裝置應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,做出結論;晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位,現場發現問題要找出原因, 及時處理。

4. 高素質檢修人員的培養

高素質檢修人員是狀態檢修能否取得成功的關鍵。在傳統的檢修模式中, 運行人員是不參與檢修工作的。狀態檢修要求運行人員與檢修有更多聯系, 因為運行人員對設備的狀態變化非常了解, 他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質量有積極意義。其優點是可以加強運行部門的責任感; 取消不必要的環節, 節約管理費用; 迅速采取檢修措施, 消除設備缺陷。

綜上所述,狀態檢修是根據設備運行狀況而適時進行的預知性檢修,"應修必修"是狀態檢修的精髓。狀態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。實行狀態檢修仍然要貫徹"預防為主"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"狀態檢修"的單位一定要把電力設備的"狀態"搞清楚,對設備"狀態"把握不準時,一定要慎用"狀態檢修"。

參考文獻

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篇12

一、繼電保護技術的理解

繼電保護技術是指在正常用電的過程中，能夠對電路故障進行及時的警報，并能夠有效地防止事故發生的一項技術，其核心是繼電保護的裝置。繼電保護的裝置隨著現代電力的發展變化也由原先的機電整流式向集成微機處理式過渡。尤其是近三十年以來，將計算機運用技術融入繼電保護裝置，使得微機繼電保護技術得到了長足的發展，也使得保護的性能得到進一步的增強。

繼電保護技術的主要特點是:(1)自主化運行率提高，計算機的數據處理技術能夠使得繼電設備具有很強的記憶功能，加之自動控制等技術的綜合運用，使得繼電保護能更好地實現故障分量保護，提高運行的正確率;(2)兼容性輔助功能強，繼電保護技術在保護裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法，便于統一標準，并且裝置體積小，減少了盤位數量，在此基礎上，還可以擴充其它輔助功能;(3)操作性監控管理好，該技術主要表現在一些核心部件不受外在化境的影響，能夠產生一定的使用功效。與此同時，該保護技術能夠通過計算機信息系統，具有一定的可監控性能，大大降低了成本。

二、繼電保護技術的在電力系統中的運用特性

(一)繼電保護技術的智能化運用特性增強

現代化的電力管理越來越體現了智能化的控制管理模式，具有一定的人工智能化的特征。這些特征，一方面使得電力系統在管理上減少了不必要的資源浪費;另一方面為其他各項技術的運用提供了廣闊的技術空間。正是在這樣的技術背景下，繼電保護技術出現了一定的人工智能化，使得保護裝置在設計上更具有合理性和科學性。

這些智能化的信息特征使得繼電保護技術在發展的過程中逐漸地進入了自動化的發展進程。目前，在我國主要大城市供電公司的繼電保護設備中已采用了模擬人工神經網絡(ANN)來進行對用電的保護。因此，進一步推進了繼電保護技術智能化的發展前景。據現有的資料介紹，在輸電過程中出現的短路現象一般有幾十種，如果出現這樣的情況用人工進行排除，至少需要12小時以上。但若是采用上述的神經網絡繼電保護方法，可通過采集的數據樣本對發生故障進行檢測，從而能在半小時之內得出故障出現的原因，大大縮短了維修時間。這些人工智能方法通過計算機輔助體統的幫助運用，可使得電力運輸效率大大加強。

(二)繼電保護技術的網絡化更新發展顯著

繼電技術的運用離不開計算機網絡的支持。這種網絡化的技術，不僅給繼電技術提供了可操作檢查的直觀空間范圍，也給其發展更新提供了更為廣泛的動力支持和保障。這也正是繼電技術開放性發展的必然要求。繼電保護的主要功能在于保護電力系統的安全穩定，而這種保護離不開計算機網絡的數據模擬生成系統，需要依據計算機通過數據采集和分析來檢測故障存在的原因，進而發出警報。

這些網絡化的發展，一方面，能夠通過數據的的采集和模擬生成，綜合分析可能出現的各種故障;另一方面，在顯示故障的同時，能夠準確地反映出故障的緣由、位置的情況，便于工作人員能夠采取有效的解決策略。例如，現在的各種環保節能發電廠就是采用了該種裝置，通過總調度室計算機監控，不僅能夠知曉現有線路的運行前那個框，還能夠對各條線路出現的短路等現象作出判斷，以便維護人員能夠進行及時正常地維修。

(三)繼電保護技術的自適應性發展迅猛

繼電保護技術的自適應性也是值得關注的方面。我們知道自適應控制技術在繼電保護中的應用具有如下的作用:(1)使得繼電保護更具有一種適應性，能夠適應多種故障的檢測;(2)有效延長保護時間，能夠使得電氣設備產生更長的使用壽命;(3)能夠提高經濟效率，即這種保護能夠針對用電過程中出現的問題進行排除，不僅減少了人工操作的麻煩，還能夠節省成本。

當前電力系統在發展過程中出現的各種問題，除了需要一定的人工操作之外，采用繼電保護技術的自適應性技術，一方面，能夠真正發揮繼電保護的“保護”功能，使得人們的生產生活得以順利地開展，滿足人們的發展需要;另一方面，能夠使得這種適應性能面對各種形勢的變化發展，最大限度地提高電力設備的使用壽命，以減少故障的發生。這種適應性應該離不開計算機網絡環境的支持。因此，就更具有廣泛的適應性能。

三、繼電保護技術的發展前景

(一)電子數據主動化的特性顯著

隨著計算機數據自動化的發展，繼電保護技術的現代化發展也必然得到充分的體現，即電子數據主動化性能必將得到顯現。

(二)繼電保護功能將進一步拓寬

在計算機輔助設計功能的幫助下，繼電技術的功能性必將得到進一步的增強，可根據故障的顯性進行適當的控制運用。

(三)繼電保護技術的運用方便靈活

在該項技術的指引下，使得電力線路維護調試也更方便。在運行過程中，操作者可根據電流值，可進行適當調整。

綜上所述，繼電保護技術在電力系統網絡化的發展趨勢中，定會綜合各種學科的發展，必將步入更為廣闊的發展空間，由數字時代跨入信息化時代，增強電力發展的安全性。

參考文獻

[1]葛耀中.新型繼電保護與故障測距原理與技術[M].西安交通大學出版社，1996.

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一、開發電力系統繼電保護中級工教學培訓包的必要性及其目標

把學歷教育與國家職業資格證書認證體系銜接起來;加強學歷教育與職業資格認證的結合，使學生在取得學歷證書的同時獲得相應的資格證書，即“雙證書制”。從2003年起，我校在完成學歷教育的同時，開展了多項工種的職業技能鑒定培訓與考試，即進行“雙證書制”教學。電力系統繼電保護是各類高等院校有關電力專業的一門專業必修課，也是電力行業的一項主要技術工種。近年來，隨著我校“雙證書制”教學的深入，參加繼電保護中級工職業技能鑒定考試的學生占畢業生人數的比例逐年快速增長。為更好地落實“雙證書制”教學方案，提高學生的學習效率，保證教學質量，必須開發出一套電力系統繼電保護中級工教學培訓包，使其以職業能力培養和職業資格評定為核心，將《國家職業技能鑒定大綱(繼電保護)》中對繼電保護中級工應熟悉、掌握和具備的理論知識和專業技能按模塊分布在學歷教育的各個教學環節，使教師在每個教學過程中心中有數，重點突出;學生在學習過程中目標明確，學以致用。在保證學歷教育教學質量的同時，提高學生職業技能考核的通過率，即提高學生的職業技能，保證人才的培養質量，滿足用人單位的需求。

二、開發電力系統繼電保護中級工教學培訓包的途徑

1、開發電力系統繼電保護中級工教學培訓包需解決的主要問題

(1)將用人單位對繼電保護中級工理論知識及實踐技能的需求與《國家職業技能鑒定大綱(繼電保護)》有機結合起來，構建繼電保護中級工教學培訓包的總體框架，創建培訓包的各個教學培訓模塊及其任務書。

(2)將構建的繼電保護中級工教學培訓包與學校的學歷教育有機結合起來，探索各個教學培訓模塊任務書的實施方式和方法。

2、開發繼電保護中級工教學培訓包的流程

(1)原始數據采集環節。即采集繼電保護中級工崗位的工作性質和特點、應具備的有關理論知識及專業技能等。

(2)分類統計、構建總體方案環節。分類統計、構建總體方案環節主要是對采集的原始數據和信息進行分類統計、分析整理，結合《國家職業技能鑒定大綱(繼電保護))，構建出電力系統繼電保護中級工教學培訓包的總體框架，編寫總體方案，制定各個教學培訓模塊。

(3)構建各個模塊任務書環節。本環節的任務是根據電力系統繼電保護中級工教學培訓包總體方案，將各個教學培訓模塊與學歷教育的各個教學環節有機結合起來，擬定各教學培訓模塊的任務書。明確各個教學培訓模塊的目標、內容、培訓時間及相關課程、實施的方式、方法和實施效果的檢測等內容，然后咨詢有關專家，對構建的總體框架及擬定的各模塊任務書進行論證，確立電力系統繼電保護中級工教學培訓包的總體方案及詳細的各模塊培訓任務書。

(4)確定學生，實施教學培訓環節。本環節根據已創建的卑力系統繼電保護中級工教學培訓包各模塊任務書，按照優、良、中、及格的學習成績選取學生，并實施教學培訓。

(5)考評、完善環節。主要是通過河南省電力系統職業技能鑒定考試，對選取培訓的學生進行繼電保護中級工技能鑒定考核，并對其考核成績進行統計、分析、評價。

三、電力系統繼電保護中級工教學培訓包實施效果與開發體會

利用電力系統繼電保護中級工教學培訓包實施教學培訓的學生，在通過我校學歷教育各項考試獲取畢業證書的同時，參加河南省電力系統的繼電保護中級工技能鑒定考試，全部合格并獲繼電保護中級工證書。 轉貼于

通過對繼電保護中級工教學培訓包的開發，筆者有如下幾點體會。