導(dǎo)語：如何才能寫好一篇繼電保護(hù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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論文摘要：通過對我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的分析，探討繼電保護(hù)的任務(wù)和基本要求。從分析當(dāng)前繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用，提出保護(hù)裝置維護(hù)的幾點(diǎn)建議，結(jié)合實(shí)際情況，探討繼電保護(hù)發(fā)展的趨勢。

1前言

電力作為當(dāng)今社會的主要能源，對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。現(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個由電能產(chǎn)生、輸送、分配和用電環(huán)節(jié)組成的大系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)不斷提出新的要求，近年來，電子技術(shù)及計算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題。

2繼電保護(hù)發(fā)展的現(xiàn)狀

上世紀(jì)60年代到80年代是晶體管繼電保護(hù)技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時期。70年代中期起，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)投入研究，到80年代末集成電路保護(hù)技術(shù)已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護(hù)技術(shù)，集成電路保護(hù)技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用的主導(dǎo)地位持續(xù)到90年代初。與此同時，我國從70年代末即已開始了計算機(jī)繼電保護(hù)的研究，高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用，相繼研制了不同原理、不同型式的微機(jī)保護(hù)裝置。1984年原東北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，關(guān)于發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)－變壓器組保護(hù)、微機(jī)線路保護(hù)裝置、微機(jī)相電壓補(bǔ)償方式高頻保護(hù)、正序故障分量方向高頻保護(hù)等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路保護(hù)裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果，此時，我國繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時代。

目前，繼電保護(hù)向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對繼電保護(hù)提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了研究開發(fā)的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將為我國經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置與應(yīng)用

3.1繼電保護(hù)裝置的任務(wù)

繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量（電流、電壓、功率等）的變化來構(gòu)成繼電保護(hù)動作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時，安全地。完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時,它應(yīng)能及時、準(zhǔn)確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

3.2繼電保護(hù)裝置的基本要求

選擇性。當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。

靈敏性。保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作。

速動性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。

可靠性。保護(hù)裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動作的可靠性，必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試正確無誤；同時要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡化有效，以提高保護(hù)的可靠性。

3.3保護(hù)裝置的應(yīng)用

繼電保護(hù)裝置廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng)、變電站等，用于高壓供電系統(tǒng)線路保護(hù)、主變保護(hù)、電容器保護(hù)等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，對于不并列運(yùn)行的分段母線裝設(shè)電流速斷保護(hù)，但僅在斷路器合閘的瞬間投入，合閘后自動解除。另外，還應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)，對于負(fù)荷等級較低的配電所則可不裝設(shè)保護(hù)。變電站繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用包括：①線路保護(hù)：一般采用二段式或三段式電流保護(hù)，其中一段為電流速斷保護(hù)，二段為限時電流速斷保護(hù)，三段為過電流保護(hù)。②母聯(lián)保護(hù)：需同時裝設(shè)限時電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)。③主變保護(hù)：主變保護(hù)包括主保護(hù)和后備保護(hù)，主保護(hù)一般為重瓦斯保護(hù)、差動保護(hù)，后備保護(hù)為復(fù)合電壓過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。④電容器保護(hù)：對電容器的保護(hù)包括過流保護(hù)、零序電壓保護(hù)、過壓保護(hù)及失壓保護(hù)。隨著繼電保護(hù)技術(shù)的飛速發(fā)展，微機(jī)保護(hù)的裝置逐漸投入使用，由于生產(chǎn)廠家的不同、開發(fā)時間的先后，微機(jī)保護(hù)呈現(xiàn)豐富多彩、各顯神通的局面，但基本原理及要達(dá)到的目的基本一致。4繼電保護(hù)裝置的維護(hù)

值班人員定時對繼電保護(hù)裝置巡視和檢查，并做好各儀表的運(yùn)行記錄。在繼電保護(hù)運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視并向主管部門報告。

建立崗位責(zé)任制，做到每個盤柜有值班人員負(fù)責(zé)。做到人人有崗、每崗有人。值班人員對保護(hù)裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換開關(guān)及卸裝熔絲等工作，工作過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定。

做好繼電保護(hù)裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進(jìn)行，防止誤碰運(yùn)行設(shè)備，注意與帶電設(shè)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(jī)保護(hù)的電流、電壓采樣值每周記錄一次，每月對微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)進(jìn)行定期檢查并打印。

定期對繼電保護(hù)裝置檢修及設(shè)備查評：①檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱是否齊全；②檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉，動作靈活。接點(diǎn)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(jī)構(gòu)動作是否正常。

根據(jù)每年對繼電保護(hù)裝置的定期查評，按情節(jié)將設(shè)備分為三類：經(jīng)過運(yùn)行檢驗(yàn)，技術(shù)狀況良好無缺陷，能保證安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的設(shè)備為一類設(shè)備；設(shè)備基本完好、個別零件雖有一般缺陷，但尚能安全運(yùn)行，不危及人身、設(shè)備安全為二類設(shè)備。有重大缺陷的設(shè)備，危及安全運(yùn)行，出力降低，"三漏"情況嚴(yán)重的設(shè)備為三類。如發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)有缺陷必須及時處理，嚴(yán)禁其存在隱患運(yùn)行。對有缺陷經(jīng)處理好的繼電保護(hù)裝置建立設(shè)備缺陷臺帳，有利于今后對其檢修工作。

5電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢

繼電保護(hù)技術(shù)向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計算機(jī)硬件的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求也在不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等，使微機(jī)保護(hù)裝置具備一臺PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，各個保護(hù)單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作，因此，必須實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可行的。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上是一臺高性能，為了測量、保護(hù)和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜投資大，且使得二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機(jī)裝置，就地安裝在室外變電站的被保護(hù)設(shè)備旁，將被保護(hù)設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。

結(jié)論。隨著電力系統(tǒng)的告訴發(fā)展和計算機(jī)通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展向計算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展，這對繼電保護(hù)工作者提出了新的挑戰(zhàn)。只有對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，按時巡檢其運(yùn)行狀況，及時發(fā)現(xiàn)故障并做好處理，保證系統(tǒng)無故障設(shè)備正常運(yùn)行，提高供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]王翠平.繼電保護(hù)裝置的維護(hù)及試驗(yàn)[J].科苑論壇．

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關(guān)鍵詞：變配電站繼電保護(hù)綜合自動化

1.電力系統(tǒng)電壓等級與變電站種類

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

根據(jù)《城市電力網(wǎng)規(guī)定設(shè)計規(guī)則》規(guī)定：輸電網(wǎng)為500kV、330kV、220kV、110kV，高壓配電網(wǎng)為110kV、66kV，中壓配電網(wǎng)為20kV、10kV、6kV，低壓配電網(wǎng)為0.4kV（220V/380V）。

發(fā)電廠發(fā)出6kV或10kV電，除發(fā)電廠自己用（廠用電）之外，也可以用10kV電壓送給發(fā)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(tǒng)各種電壓等級均通過電力變壓器來轉(zhuǎn)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?yōu)榱硪环N電壓的選用兩個線圈（繞組）的雙圈變壓器，一種電壓變?yōu)閮煞N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(guī)模大小分為樞紐站，區(qū)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(qū)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(shù)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(jìn)入變電站之后，所有電力設(shè)備（變壓器及進(jìn)出線開關(guān)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(huán)網(wǎng)供電等。

2）線路變壓器組

變電站只有一路進(jìn)線與一臺變壓器，而且再無發(fā)展的情況下采用線路變壓器組接線。

3）橋形接線

有兩路進(jìn)線、兩臺變壓器，而且再沒有發(fā)展的情況下，采用橋形接線。針對變壓器，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個進(jìn)線斷路器之內(nèi)為內(nèi)橋接線，聯(lián)絡(luò)斷路器在兩個進(jìn)線斷路器之外為外橋接線。

4）單母線

變電站進(jìn)出線較多時，采用單母線，有兩路進(jìn)線時，一般一路供電、一路備用（不同時供電），二者可設(shè)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(jìn)線，多路出線時，選用單母線分段，兩路進(jìn)線分別接到兩段母線上，兩段母線用母聯(lián)開關(guān)連接起來。出線分別接到兩段母線上。

單母線分段運(yùn)行方式比較多。一般為一路主供，一路備用（不合閘），母聯(lián)合上，當(dāng)主供斷電時，備用合上，主供、備用與母聯(lián)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(yùn)行方式。

對于特別重要的負(fù)荷，兩路進(jìn)線均為主供，母聯(lián)開關(guān)斷開，當(dāng)一路進(jìn)線斷電時，母聯(lián)合上，來電后斷開母聯(lián)再合上進(jìn)線開關(guān)。

單母線分段也有利于變電站內(nèi)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(tǒng)變電站。

6）雙母線

雙母線主要用于發(fā)電廠及大型變電站，每路線路都由一個斷路器經(jīng)過兩個隔離開關(guān)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(guān)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(fù)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(hù)、控制與信號回路部分。測量回路包括：計量測量與保護(hù)測量?？刂苹芈钒ǎ壕偷厥謩雍戏珠l、防跳聯(lián)鎖、試驗(yàn)、互投聯(lián)鎖、保護(hù)跳閘以及合分閘執(zhí)行部分。信號回路包括開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號、事故跳閘信號與事故預(yù)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(shè)備串聯(lián)于電流互感器二次側(cè)（5A），電流互感器是將原邊負(fù)荷電流統(tǒng)一變?yōu)?A測量電流。計量與保護(hù)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(shù)表電流端子。保護(hù)測量串接于保護(hù)繼電器的電流端子。微機(jī)保護(hù)一般將計量及保護(hù)集中于一體，分別有計量電流端子與保護(hù)電流端子。

電壓測量回路，220/380V低壓系統(tǒng)直接接220V或380V，3KV以上高壓系統(tǒng)全部經(jīng)過電壓互感器將各種等級的高電壓變?yōu)榻y(tǒng)一的100V電壓，電壓表以及電度表、功率表與功率因數(shù)表的電壓線圈經(jīng)其端子并接在100V電壓母線上。微機(jī)保護(hù)單元計量電壓與保護(hù)電壓統(tǒng)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(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行操作，常規(guī)保護(hù)為提示操作人員及事故跳閘報警需要，轉(zhuǎn)換開關(guān)選用預(yù)合-合閘-合后及預(yù)分-分閘-分后的多檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。以使利用不對應(yīng)接線進(jìn)行合分閘提示與事故跳閘報警，國家已有標(biāo)準(zhǔn)圖設(shè)計。采用微機(jī)保護(hù)以后，要進(jìn)行遠(yuǎn)分合閘操作后，還要到就地進(jìn)行轉(zhuǎn)換開關(guān)對位操作，這就失去了遠(yuǎn)分操作的意義，所以應(yīng)取消不對應(yīng)接線，選用中間自復(fù)位的只有合閘與分閘的三檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。

（2）防跳回路

當(dāng)合閘回路出現(xiàn)故障時進(jìn)行分閘，或短路事故未排除，又進(jìn)行合閘（誤操作），這時就會出現(xiàn)斷路器反復(fù)合分閘，不僅容易引起或擴(kuò)大事故，還會引起設(shè)備損壞或人身事故，所以高壓開關(guān)控制回路應(yīng)設(shè)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(dāng)分閘時，電流線圈經(jīng)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(diǎn)自保持，其常閉接點(diǎn)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(diǎn)將電流線圈自保持，這樣可以減輕保護(hù)繼電器的出口接點(diǎn)斷開負(fù)荷，也減少了保護(hù)繼電器的保持時間要求。

有些微機(jī)保護(hù)裝置自己已具有防跳功能，這樣就可以不再設(shè)計防跳回路。斷路器操作機(jī)構(gòu)選用彈簧儲能時，如果選用儲能后可以進(jìn)行一次合閘與分閘的彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)（也有用于重合閘的儲能后可以進(jìn)行二次合閘與分閘的彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)），因?yàn)閮δ芤话愣家?0秒左右，當(dāng)儲能開關(guān)經(jīng)常處于斷開位置時，儲一次能，合完之后，將儲能開關(guān)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(jìn)行合閘，此時，也可以不再設(shè)計防跳回路。

（3）試驗(yàn)與互投聯(lián)鎖與控制

對于手車開關(guān)柜，手車推出后要進(jìn)行斷路器合分閘試驗(yàn)，應(yīng)設(shè)計合分閘試驗(yàn)按鈕。進(jìn)線與母聯(lián)斷路，一般應(yīng)根據(jù)要求進(jìn)行互投聯(lián)鎖或控制。

（4）保護(hù)跳閘

保護(hù)跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路，連接片用于保護(hù)調(diào)試，或運(yùn)行過程中解除某些保護(hù)功能。

（5）合分閘回路

合分閘回路為經(jīng)合分閘母線為操作機(jī)構(gòu)提供電源，以及其控制回路，一般都應(yīng)單獨(dú)畫出。

4）信號回路

（1）開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)信號由合閘與分閘指示兩個裝于開關(guān)柜上的信號燈組成：經(jīng)過操作轉(zhuǎn)換開關(guān)不對應(yīng)接線后接到正電源上。采用微機(jī)保護(hù)后，轉(zhuǎn)換開關(guān)取消了不對應(yīng)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(yù)告兩種信號，事故跳閘報警也要通過轉(zhuǎn)化開關(guān)不對應(yīng)后，接到事故跳閘信號母線上，再引到中央信號系統(tǒng)。事故預(yù)告信號通過信號繼電器接點(diǎn)引到中央信號系統(tǒng)。采用微機(jī)保護(hù)后，將斷路器操作機(jī)構(gòu)輔助接點(diǎn)與信號繼電器的接點(diǎn)分別接到微機(jī)保護(hù)單元的開關(guān)量輸入端子，需要有中央信號系統(tǒng)時，如果微機(jī)保護(hù)單元可以提供事故跳閘與事故預(yù)告輸出接點(diǎn)，可將其引到中央信號系統(tǒng)。否則，應(yīng)利用信號繼電器的另一對接點(diǎn)引到中央信號系統(tǒng)。

（3）中央信號系統(tǒng)為安裝于值班室內(nèi)的集中報警系統(tǒng)，由事故跳閘與事故預(yù)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(tǒng)后，可以不再設(shè)計中央信號系統(tǒng)，或?qū)⑵浜喕?，只設(shè)計集中報警作為計算機(jī)報警的后備報警。

5.變配電站繼電保護(hù)

1）變配電站繼電保護(hù)的作用

變配電站繼電保護(hù)能夠在變配電站運(yùn)行過程中發(fā)生故障（三相短路、兩相短路、單相接地等）和出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時（過負(fù)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(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出報警，從而減少故障造成的停電范圍和電氣設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2）變配電站繼電保護(hù)的基本工作原理

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

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

可靠系數(shù)為一個經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計算繼電器保護(hù)動作值時，要將計算結(jié)果再乘以可靠系數(shù)，以保證繼電保護(hù)動作的準(zhǔn)確與可靠，其范圍為1.3~1.5。

發(fā)生故障時的最小值與保護(hù)的動作值之比為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)，一般為1.2~2，應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)范要進(jìn)行選擇。

3）變配電站繼電保護(hù)按保護(hù)性質(zhì)分類

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

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

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

（4）過電壓保護(hù)：故障電壓超過保護(hù)整定值時，發(fā)出跳閘命令或過電壓信號。

（5）低電壓保護(hù)：故障電壓低于保護(hù)整定值時，發(fā)出跳閘命令或低電壓信號。

（6）低周波減載：當(dāng)電網(wǎng)頻率低于整定值時，有選擇性跳開規(guī)定好的不重要負(fù)荷。

（7）單相接地保護(hù)：當(dāng)一相發(fā)生接地后對于接地系統(tǒng)，發(fā)出跳閘命令，對于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，發(fā)出接地報警信號。

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

（9）距離保護(hù)：根據(jù)故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的距離（阻抗）發(fā)出跳閘命令稱為距離保護(hù)。

（10）方向保護(hù)：根據(jù)故障電流的方向，有選擇性的發(fā)出跳閘命令稱為方向保護(hù)。

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

（12）過負(fù)荷：運(yùn)行電流超過過負(fù)荷整定值（一般按最大負(fù)荷或設(shè)備額定功率來整定）時，發(fā)出過負(fù)荷信號。

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

（14）溫度保護(hù)：變壓器、電動機(jī)或發(fā)電機(jī)過負(fù)荷或內(nèi)部短路故障，出現(xiàn)設(shè)備本體溫度升高，超過整定值發(fā)出跳閘命令或超溫報警信號。

（15）主保護(hù)：滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備安全要求，出現(xiàn)故障后能以最快速度有選擇性的切除被保護(hù)設(shè)備或線路的保護(hù)。

（16）后備保護(hù)：主保護(hù)或斷路器拒動時，用來切除除故障的保護(hù)。主保護(hù)拒動，本電力系統(tǒng)或線路的另一套保護(hù)發(fā)出跳閘命令的為近后備保護(hù)。當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動由相鄰（上一級）電力設(shè)備或線路的保護(hù)來切除故障的后備保護(hù)為遠(yuǎn)后備保護(hù)。

（17）輔助保護(hù)：為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能，或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)檢修退出時而增加的簡單保護(hù)。

（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(cè)斷線會引起保護(hù)誤動作，所以在其發(fā)生斷線后應(yīng)發(fā)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(hù)發(fā)出跳閘命令斷路器也不能跳開，所以跳閘回路斷線時應(yīng)發(fā)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(fā)生永久性故障，此時再進(jìn)行合閘，可以繼續(xù)保證供電。繼電保護(hù)發(fā)出跳閘命令斷路器跳開后馬上再發(fā)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(fā)生故障后，繼電保護(hù)先不考慮保護(hù)整定時間，馬上進(jìn)行跳閘，跳閘后，再進(jìn)行重合閘，重合后故障不能切除，然后再根據(jù)繼電保護(hù)整定時間進(jìn)行跳閘，此種重合閘為前加速重合閘。

發(fā)生事故后繼電保護(hù)先根據(jù)保護(hù)整定時間進(jìn)行保護(hù)跳閘，然后進(jìn)行重合閘，重合閘不成功無延時迅速發(fā)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(jìn)線供電時，當(dāng)一路斷電，其供電負(fù)荷可由其它電源供電，也就是要進(jìn)行電源切換，人工進(jìn)行切換的稱為手動互投。自動進(jìn)行切換的稱為自動互投?；ネ队欣媚嘎?lián)斷路器進(jìn)行互投的（用于多路電源進(jìn)行同時運(yùn)行）和進(jìn)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(yùn)行的還應(yīng)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(fā)電廠要聯(lián)網(wǎng)或上網(wǎng)時必須滿足同期并列條件后才能并網(wǎng)或上網(wǎng)，并網(wǎng)或上網(wǎng)有手動與自動兩種。

4）變電站繼電保護(hù)按被保護(hù)對象分類

（1）發(fā)電機(jī)保護(hù)

發(fā)電機(jī)保護(hù)有定子繞組相間短路，定子繞組接地，定子繞組匝間短路，發(fā)電機(jī)外部短路，對稱過負(fù)荷，定子繞組過電壓，勵磁回路一點(diǎn)及兩點(diǎn)接地，失磁故障等。出口方式為停機(jī)，解列，縮小故障影響范圍和發(fā)出信號。

（2）電力變壓器保護(hù)

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

（3）線路保護(hù)

線路保護(hù)根據(jù)電壓等級不同，電網(wǎng)中性點(diǎn)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(fù)荷等。

（4）母線保護(hù)

發(fā)電廠和重要變電所的母線應(yīng)裝設(shè)專用母線保護(hù)。

（5）電力電容器保護(hù)

電力電容器有電容器內(nèi)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(jī)保護(hù)

高壓電動機(jī)有定子繞組相間短路、定子繞組單相接地、定子繞組過負(fù)荷、定子繞組低電壓、同步電動機(jī)失步、同步電動機(jī)失磁、同步電動機(jī)出現(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。

6.微機(jī)保護(hù)裝置

1）微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)

（1）可靠性高：一種微機(jī)保護(hù)單元可以完成多種保護(hù)與監(jiān)測功能。代替了多種保護(hù)繼電器和測量儀表，簡化了開關(guān)柜與控制屏的接線，從而減少了相關(guān)設(shè)備的故障環(huán)節(jié)，提高了可靠性。微機(jī)保護(hù)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(hù)的可靠性。

（2）精度高，速度快，功能多。測量部分?jǐn)?shù)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(fù)雜的算法完成多種保護(hù)功能。

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

（4）維護(hù)調(diào)試方便，硬件種類少，線路統(tǒng)一，外部接線簡單，大大減少了維護(hù)工作量，保護(hù)調(diào)試與整定利用輸入按鍵或上方計算機(jī)下傳來進(jìn)行，調(diào)試簡單方便。

（5）經(jīng)濟(jì)性好，性能價格比高，由于微機(jī)保護(hù)的多功能性，使變配電站測量、控制與保護(hù)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(jié)省人力，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

2）微機(jī)保護(hù)裝置的特點(diǎn)

微機(jī)保護(hù)裝置除了具有上述微機(jī)保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)之外，與同類產(chǎn)品比較具有以下特點(diǎn)：

(1)品種齊全：微機(jī)保護(hù)裝置，品種特別齊全，可以滿足各種類型變配電站的各種設(shè)備的各種保護(hù)要求，這就給變配電站設(shè)計及計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)提供了很大方便。

（2）硬件采用最新的芯片提高了技術(shù)上的先進(jìn)性，CPU采用80C196KB，測量為14位A/D轉(zhuǎn)換，模擬量輸入回路多達(dá)24路，采到的數(shù)據(jù)用DSP信號處理芯片進(jìn)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(shù)據(jù)，就構(gòu)成一個多CPU系統(tǒng)，通信采用CAN總線。具有通信速率高（可達(dá)100MHZ，一般運(yùn)行在80或60MHZ）抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。通過鍵盤與液晶顯示單元可以方便的進(jìn)行現(xiàn)場觀察與各種保護(hù)方式與保護(hù)參數(shù)的設(shè)定。

（3）硬件設(shè)計在供電電源，模擬量輸入，開關(guān)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(qiáng)，除集中組屏外，可以直接安裝于開關(guān)柜上。

（4）軟件功能豐富，除完成各種測量與保護(hù)功能外，通過與上位處理計算機(jī)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(tài)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(yuǎn)動傳輸規(guī)約，方便與各種計算機(jī)管理系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。

（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(guān)柜上。

3）微機(jī)保護(hù)裝置的使用范圍

（1）中小型發(fā)電廠及其升壓變電站。

（2）110kV/35kV/10kV區(qū)域變電站。

（3）城市10kV電網(wǎng)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(jī)保護(hù)裝置的種類

（1）微機(jī)保護(hù)裝置共有四大類。

（2）線路保護(hù)裝置

微機(jī)線路保護(hù)裝置微機(jī)電容保護(hù)裝置微機(jī)方向線路保護(hù)裝置

微機(jī)零序距離線路保護(hù)裝置微機(jī)橫差電流方向線路保護(hù)裝置

（3）主設(shè)備保護(hù)裝置

微機(jī)雙繞組變壓器差動保護(hù)裝置微機(jī)三繞組變壓器差動保護(hù)裝置

微機(jī)變壓器后備保護(hù)裝置微機(jī)發(fā)電機(jī)差動保護(hù)裝置微機(jī)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)裝置

微機(jī)發(fā)電機(jī)后備保護(hù)裝置微機(jī)電動機(jī)差動保護(hù)裝置微機(jī)電動機(jī)保護(hù)裝置

微機(jī)廠（站）用變保護(hù)裝置

（4）測控裝置

微機(jī)遙測遙控裝置微機(jī)遙信遙控裝置微機(jī)遙調(diào)裝置微機(jī)自動準(zhǔn)同期裝置

微機(jī)備自投裝置微機(jī)PT切換裝置微機(jī)脈沖電度測量裝置

微機(jī)多功能變送測量裝置微機(jī)解列裝置

（5）管理裝置單元

通信單元管理單元雙機(jī)管理單元

5）微機(jī)保護(hù)裝置功能

微機(jī)保護(hù)裝置的通用技術(shù)要求和指標(biāo)（工作環(huán)境、電源、技術(shù)參數(shù)、裝置結(jié)構(gòu)）以及主要功能（保護(hù)性能指標(biāo)、主要保護(hù)功能、保護(hù)原理、定值與參數(shù)設(shè)定，以及外部接線端子與二次圖）詳見相關(guān)產(chǎn)品說明書。

7.220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

1）220/380V低壓配電系統(tǒng)特點(diǎn)

（1）應(yīng)用范圍廣，現(xiàn)在工業(yè)與民用用電除礦井、醫(yī)療、危險品庫等外，均為220/380V，所以應(yīng)用范圍非常廣泛。

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

TN—S系統(tǒng)為三個相線，一個中性線（N）與一個保護(hù)地線（PE）。N線與PE線在變壓器中性點(diǎn)集中接地或在建筑物進(jìn)戶線處重復(fù)接地。輸電線為五根，電纜為五芯。中性線（N）與保護(hù)地線（PE）在接地點(diǎn)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(hù)地線有連接，雖然用了五根線，也為TN—C系統(tǒng)，這一點(diǎn)應(yīng)特別引起注意。TN—S或TN—C—S系統(tǒng)安全性好，對電子設(shè)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(shè)計規(guī)范規(guī)定除特殊場所外，均采用TN—S或TN—C—S系統(tǒng)。

（3）220/380V低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)現(xiàn)在仍采用低壓斷路器或熔斷器。所以220/380V只有監(jiān)控沒有保護(hù)。監(jiān)控包括電流、電壓、電度、頻率、功率、功率因數(shù)、溫度等測量（遙測），開關(guān)運(yùn)行狀態(tài)，事故跳閘，報警與事故預(yù)告（過負(fù)荷、超溫等）報警（遙信）與電動開關(guān)遠(yuǎn)方合分閘操作（遙控）等三個內(nèi)容（簡稱三遙），而沒有保護(hù)。

（4）220/380V低壓配電系統(tǒng)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?yàn)橛脩糇冸娬咀儔浩饕话悴徊捎貌⒘羞\(yùn)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(tǒng)進(jìn)線、母聯(lián)、大負(fù)荷出線與低壓聯(lián)絡(luò)線因容量較大，一般一路（1個斷路器）占用一個低壓柜。根據(jù)供電負(fù)荷電流大小不同，一個低壓開關(guān)柜內(nèi)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(tǒng)一個斷路器占用一個開關(guān)柜。因此低壓監(jiān)控單元就要有用于一路、兩路或多路之分，設(shè)計時要根據(jù)每個低壓開關(guān)的出線回路數(shù)與低壓監(jiān)控單元的規(guī)格來進(jìn)行設(shè)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(shè)計時應(yīng)選用帶遙控的低壓監(jiān)控單元，小容量低壓斷路器，設(shè)計時，大多數(shù)都選用只有手動操作的斷路器，這樣低壓監(jiān)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(jiān)控單元。

2）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

（1）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)首先根據(jù)一次系統(tǒng)及用戶要求進(jìn)行遙測、遙信及遙控設(shè)計。

（2）測量回路設(shè)計

A測量部分的二次接線與高壓一樣，電流回路串聯(lián)于電壓互感器二次回路，電壓回路并聯(lián)于電壓測量回路。由于220/380V低壓配電系統(tǒng)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(hù)，但柜內(nèi)接線應(yīng)盡量短，有條件時最好加熔斷器保護(hù)，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(jiān)控單元，只作為內(nèi)部計費(fèi)時，可以不再選用脈沖電度表。

C選用有顯示功能的低壓監(jiān)控單元，可以不再設(shè)計電流、電壓表，選用不帶顯示功能的低壓監(jiān)控單元時還應(yīng)設(shè)計電流或電壓表，不應(yīng)兩種都設(shè)計。

（3）信號回路設(shè)計

設(shè)計時，低壓斷路器要增加一對常開接點(diǎn)接到低壓監(jiān)控單元開關(guān)狀態(tài)輸入端子上。有事故跳閘報警輸出接點(diǎn)的，再將其接到低壓監(jiān)控單元事故預(yù)告端子上。

（4）遙控回路設(shè)計

低壓監(jiān)控系統(tǒng)的遙控設(shè)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(jiān)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(shè)計一個就地與遙控操作轉(zhuǎn)換開關(guān)，防止就地檢修開關(guān)時，遙控操作引起事故。

（5）供電電源與通信電纜設(shè)計

低壓監(jiān)控單元電源為交流220V供電，耗電量一般只有幾瓦，設(shè)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(guān)柜端子上，然后統(tǒng)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(yīng)選用屏蔽雙絞線（最好選帶護(hù)套型）或計算機(jī)用通信電纜。

8.變配電站綜合自動化系統(tǒng)

1）系統(tǒng)組成

高壓采用微機(jī)保護(hù)，低壓采用監(jiān)控單元，再用通信電纜將其與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)之后就可以組成一個現(xiàn)代化變配電站管理系統(tǒng)——變配電站綜合自動化系統(tǒng)。

2）變配電站綜合自動化系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容

A高壓微機(jī)保護(hù)單元（組屏或安裝在開關(guān)柜上）選型及二次圖設(shè)計。

B低壓微機(jī)監(jiān)控單元（安裝在開關(guān)柜上）選型及二次圖設(shè)計。

C管理計算機(jī)（放在值班室，無人值班時可放在動力調(diào)度室）選型。

D模擬盤（放在值班室或調(diào)度室）設(shè)計。

E上位機(jī)（與工廠計算機(jī)或電力部門調(diào)度聯(lián)網(wǎng)）聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計。

F通信電纜設(shè)計（包括管理計算機(jī)與上位機(jī)）。

3）管理計算機(jī)

管理計算機(jī)可根據(jù)系統(tǒng)要求進(jìn)行配置。

4）模擬盤

用戶要求有模擬盤時，可以設(shè)計模擬盤，小系統(tǒng)可以用掛墻式，大系統(tǒng)用落地式，模擬盤尺寸根據(jù)供電系統(tǒng)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(jī)處。模擬盤還需要一路交流220V電源，容量只有幾十瓦，設(shè)計時應(yīng)與管理計算機(jī)電源一起考慮。

5）變配電站綜合自動化系統(tǒng)主要功能

篇3

電氣工程及其自動化是各項科技的綜合應(yīng)用，其包括電力電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、電機(jī)電器技術(shù)信息、網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)等，為電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行提供多方面支撐，確保地區(qū)電網(wǎng)工作狀態(tài)的穩(wěn)定性，屬于一門綜合實(shí)用性的技術(shù)理論。繼電保護(hù)是利用有觸點(diǎn)的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件，例如發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等，有效避免電氣設(shè)備受到異常損壞。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)，自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。

2繼電保護(hù)系統(tǒng)的主要構(gòu)成

電力系統(tǒng)是電能供應(yīng)傳輸?shù)年P(guān)鍵，與繼電保護(hù)系統(tǒng)聯(lián)用共同構(gòu)成安全穩(wěn)定的用電環(huán)境。繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中是不可缺少的部分，常作為用電安全保護(hù)平臺，主要構(gòu)成包括：

2.1測量部分

是測量通過被保護(hù)的電氣元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”“非”性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動。例如，輸電線路以變壓器為運(yùn)轉(zhuǎn)中心，對原始電能高低進(jìn)行調(diào)配，按照用電區(qū)域電壓承載力實(shí)施調(diào)控，通過繼電測量可促進(jìn)電能調(diào)配效率提高。

2.2邏輯部分

使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號或是否動作及是否延時等，并將對應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。例如，繼電保護(hù)器與配電變壓器組合應(yīng)用，可根據(jù)用電單位要求，嚴(yán)格控制配電量、電壓高低，保障用戶安全用電。

2.3輸出部分

根據(jù)邏輯傳過來的指令，最后完成保護(hù)裝置所承擔(dān)的任務(wù)。如在故障時動作于跳閘，不正常運(yùn)行時發(fā)出信號，而在正常運(yùn)行時不動作等。繼電保護(hù)器按照電力控制指令要求，執(zhí)行某個安全防護(hù)程序，并且將指令結(jié)果安全傳輸至調(diào)度中心，從而提升了繼電保護(hù)控制器的工作性能。

3電氣工程中的繼電保護(hù)功能

人類社會正處于信息化改革階段，信息技術(shù)應(yīng)用于各個行業(yè)是發(fā)展趨勢，也是繼電保護(hù)技術(shù)控制的關(guān)鍵。繼電保護(hù)是電氣工程科技化改造的新方向，充分利用互聯(lián)網(wǎng)平臺優(yōu)勢，解決傳統(tǒng)電力運(yùn)行的不足，加快了電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)層次改造進(jìn)度，構(gòu)建了符合現(xiàn)代化電力控制的安全調(diào)度模式。

3.1監(jiān)控功能

電力系統(tǒng)安全化發(fā)展是必然趨勢，繼電保護(hù)系統(tǒng)與電源系統(tǒng)、配電系統(tǒng)等共同運(yùn)行，共同參與電能資源調(diào)配運(yùn)輸工作，解決地區(qū)用電操作困境。監(jiān)視電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞。

3.2調(diào)整功能

電氣系統(tǒng)將朝著“高效、優(yōu)質(zhì)、安全”等方向發(fā)展，采用繼電保護(hù)技術(shù)輔助網(wǎng)絡(luò)化運(yùn)行，這是電氣系統(tǒng)優(yōu)化升級的主要思路。反映電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號，提示值班員迅速采取措施，使之盡快恢復(fù)正常，或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。

3.3安全功能

實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化和遠(yuǎn)程操作，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制，均要借助繼電保護(hù)技術(shù)功能，如自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。當(dāng)系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生的故障足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全時，繼電保護(hù)裝置能最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響，如單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等。

3.4防御功能

繼電保護(hù)技術(shù)是對電氣工程故障的綜合防護(hù)，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障風(fēng)險。當(dāng)前，電力系統(tǒng)均配備了專用監(jiān)測系統(tǒng)，主要是對電力設(shè)備運(yùn)行情況實(shí)時監(jiān)控，為電網(wǎng)調(diào)度與控制提供真實(shí)信號。狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是多項科技的綜合應(yīng)用，由數(shù)字化設(shè)備參與智能調(diào)度運(yùn)行，對各種電氣設(shè)備或元件均起到防護(hù)作用。例如，線路電流超標(biāo)會引起燒損、斷電等故障，借助狀態(tài)監(jiān)測平臺可及時防御故障發(fā)生。

4基于繼電保護(hù)自動化控制系統(tǒng)繼電保護(hù)

自動化不僅配備了專用調(diào)度中心，也增加了一系列的安全保護(hù)基礎(chǔ)，形成相對穩(wěn)定的電能分配模式。隨著電力行業(yè)科技快速發(fā)展，縣級電力公司要靈活應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)作為防護(hù)，為電氣工程自動化改造做好前期工作，維持電氣設(shè)備工作狀態(tài)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，基于繼電保護(hù)系統(tǒng)可組建智能保護(hù)、實(shí)時仿真、安全告警等多項保護(hù)模式，具體情況：

4.1智能保護(hù)系統(tǒng)

智能保護(hù)是電氣工程調(diào)控新技術(shù)，借助智能系統(tǒng)取代人工操作，不僅保護(hù)了電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，對人員及設(shè)備也起到了安全防護(hù)作用。例如，電氣工程中配備繼電保護(hù)器與電子感應(yīng)技術(shù)聯(lián)用，當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)異常故障之后，第一時間發(fā)出告警信號，提醒檢修人員趕往現(xiàn)場處理，防治故障擴(kuò)大化產(chǎn)生的異常危害。

4.2實(shí)時仿真系統(tǒng)

仿真技術(shù)是對繼電保護(hù)系統(tǒng)的模擬運(yùn)行，尤其在新安裝的電力系統(tǒng)中，借助仿真模擬平臺可預(yù)測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，正式啟動前做好對應(yīng)的防護(hù)措施。實(shí)時仿真由動態(tài)保護(hù)技術(shù)構(gòu)成，在電氣設(shè)備安裝結(jié)束后執(zhí)行命令。技術(shù)人員分析仿真結(jié)果，總結(jié)電力系統(tǒng)運(yùn)行存在的漏洞，擬定針對性的保護(hù)處理方案。

4.3安全告警系統(tǒng)

安全告警也是電氣系統(tǒng)防護(hù)的有效方式，采用多種保護(hù)技術(shù)維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，利用安全防護(hù)層執(zhí)行監(jiān)控命令，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)連接設(shè)備出現(xiàn)故障時，立即啟動告警程序。同時，對電氣設(shè)備執(zhí)行一級防護(hù)，確保設(shè)備在故障狀態(tài)下不會二次受損，為后期檢修工作爭取了更多的時間，這也是繼電保護(hù)技術(shù)多功能應(yīng)用的表現(xiàn)。

5結(jié)語

篇4

1.1光纖保護(hù)的分類和主要內(nèi)容光纖通信運(yùn)用在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中主要分為以下兩類。第一，光纖保護(hù)主要就是為傳送電氣物理量信息的一種光纖縱聯(lián)差動保護(hù)裝置。第二，主要用來傳送故障元件的信息的一種縱聯(lián)方向保護(hù)與縱聯(lián)距離保護(hù)裝置。線路的縱聯(lián)距離保護(hù)裝置主要傳送的是線路故障方向和地址碼，且都是邏輯信號，內(nèi)容較為單一。而縱差保護(hù)裝置則是傳送三相電流相量、地址碼以及通信時標(biāo)。

1.2繼電保護(hù)對于光纖通道延遲的要求對于電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)來說，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對于繼電保護(hù)動作發(fā)生的具體時間有一定的要求。繼電保護(hù)的“四性”給出了各種保護(hù)方案中傳遞信息的最大允許時間，其中縱聯(lián)保護(hù)對故障發(fā)生時的位置判斷只與電氣信號的值有關(guān)，時間長短與光纖通道的延遲無關(guān)。但在對故障發(fā)生地點(diǎn)的判斷上是基于本側(cè)的電氣信息進(jìn)行分析的，當(dāng)?shù)贸龉收习l(fā)生在本側(cè)時還要分析故障的方向。其次，縱聯(lián)保護(hù)是根據(jù)相關(guān)的信息來分析故障發(fā)生在對側(cè)的方向，只有保障兩條分析都在同一方向時，才能確定故障發(fā)生的區(qū)域。由此可見，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)時間就縱聯(lián)保護(hù)來說是有疊加現(xiàn)象的。而就縱差保護(hù)來說，光纖延遲對繼電保護(hù)的相應(yīng)時間也分為兩個因素。一方面，在繼電保護(hù)系統(tǒng)對電氣信息進(jìn)行分析和計算的過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電流并不等于兩側(cè)電流的總和時，實(shí)際上接收到的是對邊電流與同一時刻本側(cè)電流的和。另一方面，在本側(cè)發(fā)生保護(hù)動作前，不僅需要本側(cè)的差動數(shù)據(jù)滿足，更需要對側(cè)的數(shù)據(jù)保障，以避免突然斷線引起的錯誤動作，從而影響電力系統(tǒng)運(yùn)行。

1.3專用光纖通信方式對于電力系統(tǒng)來說，利用光纖通信需要為繼電保護(hù)裝置敷設(shè)專用的光纖通道，并且在此通道中只允許傳輸繼電保護(hù)信息。因光的收、發(fā)接口工作距離限制和敷設(shè)的光纜成本的限制，用于繼電保護(hù)裝置的通信距離通常在100km以內(nèi)。專用通道由光纜中斷箱直接接入繼電保護(hù)設(shè)備的光收發(fā)口，省去了復(fù)雜的中間環(huán)節(jié)，不需要其他的專業(yè)設(shè)備，就能實(shí)現(xiàn)簡單、可靠的信息傳輸，管理起來也比較方便，因此被逐漸運(yùn)用到了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中。

2光纖通信通道異常對機(jī)電保護(hù)的影響

2.1線路交互錯位影響在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)光纖線路非致命性的故障時，線路自身擁有功能能夠進(jìn)行自動檢查與修復(fù)，這也就是常說的可自愈網(wǎng)絡(luò)。通過線路交互錯位的方式，當(dāng)系統(tǒng)的主線路出現(xiàn)了故障需要進(jìn)行及時檢修時，系統(tǒng)將會自動把負(fù)荷調(diào)整到備用的線路上，再通過備用的線路將數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸{(diào)度中心，等到主線路的故障得到修復(fù)并調(diào)整至原來的狀態(tài)后即可恢復(fù)。

2.2M線路時限參數(shù)選擇影響在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，輸送線路或者相應(yīng)中斷的異常運(yùn)行很可能給SDH輸送網(wǎng)絡(luò)造成影響。通常，這種影響主要表現(xiàn)在線路交互錯位、線路錯誤率變高兩個層面，而如果不及時針對存在的異常進(jìn)行處理，很有可能導(dǎo)致整個線路無法正常運(yùn)行。由上述可知，SDH輸送網(wǎng)絡(luò)相較于傳統(tǒng)的相比擁有無法超越的優(yōu)勢，但在實(shí)際的運(yùn)用過程中，不能完全按照該種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的PDH分支線路輸出信號來調(diào)整時限。因分支線路中一旦出現(xiàn)VC信號極易導(dǎo)致輸出信號過大波動而難以精準(zhǔn)對故障進(jìn)行定位，其實(shí)，進(jìn)行時限調(diào)整的目的就是為了將即時網(wǎng)絡(luò)時間信息與數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一傳送至分支線路中。具體可參考圖1所示。就我國目前的形式來看，繼電保護(hù)裝置就是為了實(shí)現(xiàn)線路進(jìn)出信息的一致性，一般通過在PHD分支線路上附上實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。對于這種情況，線路出口與入口上起到保護(hù)作用的PCM需要保持一致的高度，否則將會影響到保護(hù)裝置的正常使用。為了保證線路保護(hù)時限的一致性，通過更改時間記錄、校正記錄信息以及更正系統(tǒng)時間等方式來進(jìn)行操作，保證線路兩端的響應(yīng)一直。更改事件記錄的方式需要通過限流信息時差和線路兩端時間記錄時差的對比，并根據(jù)對比的結(jié)果進(jìn)行分析，以修正輔助裝置的操作時間。

2.3誤碼產(chǎn)生的影響相較于電力線路或者微波通道來說，光纖通信通道不僅傳輸?shù)馁|(zhì)量高、誤碼率低，且頻帶寬、傳輸信息的容量較大、抗電磁干擾能力強(qiáng)。事實(shí)上，光纖通信通道技術(shù)也會因長時間持續(xù)工作或者其他原因影響下，有一定的誤碼情況。包括各種噪聲源的印象、色散引起的碼間干擾、定位抖動產(chǎn)生的誤碼以及復(fù)用器、較差連接設(shè)備等設(shè)備都有可能引起誤碼。而具體來說，通道對于保護(hù)判據(jù)產(chǎn)生的影響有三個方面。第一，誤碼會導(dǎo)致報文內(nèi)容或CRC校驗(yàn)值的某一個值發(fā)生錯誤，最終導(dǎo)致報文不能通過校驗(yàn)。第二，誤碼可能使得報文頭或尾部的某一個值發(fā)生錯誤，對報文的完整性進(jìn)行破壞，導(dǎo)致通信控制芯片出現(xiàn)“報文出錯”現(xiàn)象。此外，一般來說報文的比特位數(shù)應(yīng)是8的整數(shù)倍，如果出現(xiàn)通道滑碼，可能導(dǎo)致比特位數(shù)的增加或者丟失，從而導(dǎo)致通信控制芯片出現(xiàn)“非完整報文”的現(xiàn)象。在電力系統(tǒng)的縱差保護(hù)中，一旦檢測出非完整報文等問題，則必須重新對通道時延進(jìn)行檢測，以保證兩側(cè)裝置采集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)同步。一方面對于單個的隨機(jī)誤碼而言，因其可能影響報文的完整性，從而使得線路的縱差保護(hù)沒有發(fā)生變化，也需要重新啟動新的同步過程。另一方面，線路的縱聯(lián)距離與方向保護(hù)則需要交換數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)只需要允許信號而不會有通道時延一致上的要求，且不必要同步兩側(cè)裝置的采樣時刻。誤碼可能對當(dāng)前的通信報文正確性產(chǎn)生了一定的影響，但也不會影響后續(xù)通信報文的使用。

3結(jié)論

篇5

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(AartificialNeuralNetwork，下簡稱ANN)是模擬生物神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)而提出的一種信息處理方法。早在1943年，已由心理學(xué)家WarrenS.Mcculloch和數(shù)學(xué)家WalthH.Pitts提出神經(jīng)元數(shù)學(xué)模型，后被冷落了一段時間，80年代又迅猛興起［1］。ANN之所以受到人們的普遍關(guān)注，是由于它具有本質(zhì)的非線形特征、并行處理能力、強(qiáng)魯棒性以及自組織自學(xué)習(xí)的能力。其中研究得最為成熟的是誤差的反傳模型算法(BP算法，BackPropagation)，它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及算法直觀、簡單，在工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用較多。

經(jīng)訓(xùn)練的ANN適用于利用分析振動數(shù)據(jù)對機(jī)器進(jìn)行監(jiān)控和故障檢測，預(yù)測某些部件的疲勞壽命［2］。非線形神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)償和魯棒控制綜合方法的應(yīng)用(其魯棒控制利用了變結(jié)構(gòu)控制或滑動?？刂?，在實(shí)時工業(yè)控制執(zhí)行程序中較為有效［3］。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和模糊邏輯(FuzzyLogic)的綜合，實(shí)現(xiàn)了電動機(jī)故障檢測的啟發(fā)式推理。對非線形問題，可通過ANN的BP算法學(xué)習(xí)正常運(yùn)行例子調(diào)整內(nèi)部權(quán)值來準(zhǔn)確求解［4］。

因此，對于電力系統(tǒng)這個存在著大量非線性的復(fù)雜大系統(tǒng)來講，ANN理論在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具有很大的潛力，目前已涉及到如暫態(tài)，動穩(wěn)分析，負(fù)荷預(yù)報，機(jī)組最優(yōu)組合，警報處理與故障診斷，配電網(wǎng)線損計算，發(fā)電規(guī)劃，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行及電力系統(tǒng)控制等方面［5］。

本文介紹了一種基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)理論的保護(hù)原理。

1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論概述

BP算法是一種監(jiān)控學(xué)習(xí)技巧，它通過比較輸出單元的真實(shí)輸出和希望值之間的差別，調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路徑的權(quán)值，以使下一次在相同的輸入下，網(wǎng)絡(luò)的輸出接近于希望值。圖1是人工神經(jīng)Ui的結(jié)構(gòu)模型，圖中Ui為神經(jīng)元內(nèi)部狀態(tài)，Qi為門檻值，Yi為輸出信號，Xi(i=1,2,…，n)為神經(jīng)元接收信號。該模型可表示為：

式中Wji——連接權(quán)值。

BP算法的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)圖形如圖2所示，設(shè)網(wǎng)絡(luò)的輸入模塊為p，令其作用下網(wǎng)絡(luò)輸出單元j的輸出為Opj。如果輸出的希望值是Tpj，則其誤差為Dpj=Tpj－Opj。若輸入模塊的第i個單元輸入為Ipi，則就輸入模塊p而言，輸入接點(diǎn)I與輸出接點(diǎn)j之間的權(quán)值變化量為：

ΔWpji=zDpjIpi

式中，z是某一個常數(shù)。當(dāng)反復(fù)迭代該式時，便可使實(shí)際值收斂于目標(biāo)值［6］。其中隱含層既有輸入網(wǎng)線，又有輸出網(wǎng)線，每一個箭頭都有一定的權(quán)值。

在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)投運(yùn)前，就應(yīng)用大量的數(shù)據(jù)，包括正常運(yùn)行的、不正常運(yùn)行的，作為其訓(xùn)練內(nèi)容，以一定的輸入和期望的輸出通過BP算法去不斷修改網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值。在投運(yùn)后，還可根據(jù)現(xiàn)場的特定情況進(jìn)行現(xiàn)場學(xué)習(xí)，以擴(kuò)充ANN內(nèi)存知識量。從算法原理看，并行處理能力和非線是BP算法的一大優(yōu)點(diǎn)。

2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的保護(hù)裝置，可判別更復(fù)雜的模式，其因果關(guān)系是更復(fù)雜的、非線性的、模糊的、動態(tài)的和非平穩(wěn)隨機(jī)的。它是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)與專家系統(tǒng)(ES)融為一體的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)，其中，ANN是數(shù)值的、聯(lián)想的、自組織的、仿生的方式，ES是認(rèn)知的和啟發(fā)式的。

如圖3所示，裝置可直接取線路及其周邊的模擬量、數(shù)字量，經(jīng)模式特征變換輸入給神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)以前學(xué)習(xí)過的訓(xùn)練材料，對數(shù)據(jù)進(jìn)行推理、分析評價、輸出。專家系統(tǒng)對運(yùn)行過程控制和訓(xùn)練，按最優(yōu)方式收集數(shù)據(jù)或由分析過程再收集控制，對輸出結(jié)果進(jìn)行評估，判別其正確性、一致性，作出最終判決，經(jīng)變換輸出，去執(zhí)行機(jī)構(gòu)。即使是新型保護(hù)，也會存在著某些功能模塊不正確動作的可能，這時可以過后人為干預(yù)擴(kuò)展專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫或由專家系統(tǒng)作出判別，作為訓(xùn)練樣本訓(xùn)練ANN的這部分功能模塊，改變其某些網(wǎng)線的權(quán)值，以使下次相同情況下減少不正確動作的可能。

下面是一個簡單的ANN線路保護(hù)例子。當(dāng)電力系統(tǒng)故障時，輸電線路各相、各序電壓、電流也隨之發(fā)生變化，特別是故障后故障相的相電壓和相電流，以及接地系統(tǒng)在接地故障的零序電流的變化有明顯的代表性。比如選輸入層神經(jīng)元個數(shù)為14個，分別是Uar，Uai，Ubr，Ubi，UcrUci，Iai，Ibr，Ibi，Icr，Ici，Ior，Ioi(下標(biāo)r和i分別代表實(shí)部與虛部)，選定輸出層神經(jīng)元個數(shù)為5個：YA(A相)，YB(B相)，YC(C相)，YO(接地)，YF(方向)，各輸出值為1，代表選中；輸出值為0，代表沒選中(YF為0代表反向)。這5個輸出完全滿足線路方向保護(hù)的需求(沒考慮正向超越)，隱含層神經(jīng)元數(shù)目為2N+1(N為輸入層神經(jīng)元數(shù)目)。訓(xùn)練樣本集包含14個輸入變量和5個輸出變量，而測試樣本集中的樣本則只有14個輸入變量。選圖4的雙側(cè)電源系統(tǒng)作研究對象，輸電線路、系統(tǒng)的等值正、零序參數(shù)如圖4所示。

考慮的故障類型包括單相接地(K1)，兩相短路(K2)，兩相接地(K1—1)，三相短路(K3)。

對圖4所示的500kV雙側(cè)電源系統(tǒng)的各種運(yùn)行方式和故障情況建立訓(xùn)練樣本。

在正常狀態(tài)下，令h∠δ=(EM)/(EN)，h=1，δ

隨負(fù)荷變化，取為－60°，－50°，－40°，－30°，－20°，－10°，0°，10°，20°，30°，40°，50°，60°，有13個樣本。故障情況下，δ取值為－60°，－30°，0°，30°，60°，故障點(diǎn)選反向出口(－0km)，正向出口(+0km)，線路中部(150km)，線末(300km)。接地電阻Rg取值0Ω，50Ω，100Ω，150Ω，200Ω，相間電阻Rp取值0Ω，25Ω，50Ω，則共有5×4×(5+3+5×3+3)=520個樣本。每個樣本的5個輸出都有一組期望的輸出值，以此作為訓(xùn)練樣本。而實(shí)際運(yùn)行、故障時，保護(hù)所測到的電流、電壓極少直接與樣本相同，此時就需要用到模糊理論，規(guī)定某個輸出節(jié)點(diǎn)。如YA(A相)在某一取值范圍時，則被選中。

文獻(xiàn)［1］認(rèn)為全波數(shù)據(jù)窗建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在準(zhǔn)確性方面優(yōu)于利用半波數(shù)據(jù)窗建立的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，因此保護(hù)應(yīng)選用全波數(shù)據(jù)窗。

ANN保護(hù)裝置出廠后，還可以在投運(yùn)單位如網(wǎng)調(diào)、省調(diào)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)內(nèi)容針對該省的保護(hù)的特別要求進(jìn)行(如反措)。到現(xiàn)場，還可根據(jù)該站的干擾情況進(jìn)行反誤動、反拒動學(xué)習(xí)，特別是一些常出現(xiàn)波形間斷的變電站內(nèi)的高頻保護(hù)。

3結(jié)論

本文基于現(xiàn)代控制技術(shù)提出了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的保護(hù)構(gòu)想。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)軟件的反應(yīng)速度比純數(shù)字計算軟件快幾十倍以上，這樣，在相同的動作時間下，可以大大提高保護(hù)運(yùn)算次數(shù)，以實(shí)現(xiàn)在時間上即次數(shù)上提高冗余度。

一套完整的ANN保護(hù)是需要有很多輸入量的，如果對某套保護(hù)來說，區(qū)內(nèi)、區(qū)外故障時其輸入信號幾乎相同，則很難以此作為訓(xùn)練樣本訓(xùn)練保護(hù)，而每套保護(hù)都增多輸入量，必然會使保護(hù)、二次接線復(fù)雜化。變電站綜合自動化也許是解決該問題的一個較好方法，各套保護(hù)通過總線聯(lián)網(wǎng)，交換信息，充分利用ANN的并行處理功能，每套保護(hù)均對其它線路信息進(jìn)行加工，以此綜合得出動作判據(jù)。每套保護(hù)可把每次錄得的數(shù)據(jù)文件，加上對其動作正確性與否的判斷，作為本身的訓(xùn)練內(nèi)容，因?yàn)榧词褂袝r人工分析也不能區(qū)分哪些數(shù)據(jù)特征能使保護(hù)不正確動作，特別是高頻模擬量。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件芯片現(xiàn)在仍很昂貴，但技術(shù)成熟時，應(yīng)利用硬件實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在的軟件功能。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理和信息分布存儲機(jī)制還不十分清楚，如何選擇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還沒有充分的理論依據(jù)。所有這些都有待于對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)基本理論進(jìn)行深入的研究，以形成完善的理論體系，創(chuàng)造出更適合于實(shí)際應(yīng)用的新型網(wǎng)絡(luò)及學(xué)習(xí)算法［5］。

參考文獻(xiàn)

1陳炳華．采用模式識別(智能型)的保護(hù)裝置的設(shè)想．中國電機(jī)工程學(xué)會第五屆全國繼電保護(hù)學(xué)術(shù)會議，［會址不詳］，1993

2RobertE.Uhrig．ApplicationofArtificialNeuralNetworksinIndustrialTechnology.IEEETrans,1994,10(3)．(1):371～377

3LeeTH,WangQC,TanWK.AFrameworkforRobustNeuralNetwork-BasedControlofNonlinearServomechannisms.IEEETrans,1993，3(2)．(3)：190～197

4ChowMo-Yuen.TheAdvantageofMachineFaultDetectionUsingArtificialNeuralNetworksandFuzzyLogicTechnology.IEEETrans,1992,5(6).(2)：1078～1085

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1.1分支組合方式的選擇

根據(jù)柘溪發(fā)電站的4個并聯(lián)分支的基本情況，本文主要考慮的是12-34、13-24以及14-23這三種分支的組合形式。

1.2橫差保護(hù)分析

在仿真實(shí)驗(yàn)的過程中，我們對各種分支情況下的零序橫差、裂相橫差以及這兩種橫差保護(hù)相互聯(lián)合作用時候的保護(hù)效果進(jìn)行了統(tǒng)計整理，在實(shí)驗(yàn)的過程中，將零序橫差的保護(hù)選擇為0.04IN，并將其作為動作門檻，裂相橫差的保護(hù)采用比率的制動特性，，差動的門檻選擇為0.2IN，斜率為0.3。根據(jù)我們對零序橫差以及裂相橫差的保護(hù)可動作的故障數(shù)統(tǒng)計結(jié)果分析，我們可以看出柘溪的橫差保護(hù)具有如下特點(diǎn)：

a.兩種橫差保護(hù)對同相異分支的故障動作的反映靈敏度均不高，個別的分支的動作數(shù)目可以達(dá)到18種，這主要是由于同相異分支短路的匝差太小，大部分不超過1匝所造成的。

b.同相異分支的短路故障的保護(hù)效果顯示相隔的分支組合要強(qiáng)于其他的組合情況，而這主要是因?yàn)橥喈惙种У亩搪番F(xiàn)象只能夠發(fā)生在相鄰的分支之間，比如第二分支只能夠與第一或者是第三分支發(fā)生同相異分支形式的短路故障，所以采用分支相隔的組合方式具有比相鄰分支組合更強(qiáng)的保護(hù)效果。

c.無論是零序的橫差還是裂相的橫差對于異相的短路故障均具有較高的反映靈敏度，這也是因?yàn)橥嗤种еg的短路匝差比較小的緣故。所以柘溪水力發(fā)電站在今后的發(fā)展過程中需要不斷的加強(qiáng)對同相同分支以及同相異分支的短路故障的保護(hù)力度。

d.同時，仿真的結(jié)果表明，零序橫差以及裂相橫差保護(hù)的故障動作效果之間具有較強(qiáng)的互補(bǔ)性，所以為了提高保護(hù)的效果，可以考慮將二者同時裝設(shè)在同一個系統(tǒng)中。

1.3縱差保護(hù)分析

我們對發(fā)電機(jī)組中的各種不同分支的組合方式條件下的縱差保護(hù)的動作效果進(jìn)行了效果的統(tǒng)計與分析，差動的門檻以及斜率的數(shù)值均與以上仿真工作中的條件相同。仿真的結(jié)果表明，縱差保護(hù)具有如下特點(diǎn)：a.完全的縱差保護(hù)不能夠?qū)崿F(xiàn)對于同相同分支以及同相異分支的短路故障的保護(hù)作用，但是可以實(shí)現(xiàn)對于2832中異相短路故障的完全保護(hù)動作；b.不完全的縱差保護(hù)對于各種的短路故障形式均具有較高的反映靈敏度，但是對同相同分支或者是同相異分支的故障的動作不夠靈敏；c.對相間故障具有較高的靈敏度的保護(hù)是單套的不完全的縱差保護(hù)，但是能夠?qū)崿F(xiàn)對于異相短路故障100%動作率的只有雙不完全縱差保護(hù)。

1.4聯(lián)合保護(hù)方案分析

上述的各種保護(hù)方案在單獨(dú)作用的情況下均有著一定的局限性，不能夠收到令人滿意的效果，所以需要研究橫差保護(hù)與縱差保護(hù)協(xié)同作用的保護(hù)方案。通過對組合方案條件下可動作故障數(shù)的統(tǒng)計分析，我們得出了結(jié)論包括：

a.如果選用的是3種中性點(diǎn)側(cè)的分支組合方式，那么最好選擇12-34式的分支組合，以便達(dá)到最高的故障動作效率；

b.如果裂相橫差與零序橫差均不對這種匝間的短路進(jìn)行反映，則不完全的縱差保護(hù)方案也不能夠起到很好的保護(hù)作用或者是具有較高的動作率；

c.這種聯(lián)合保護(hù)的方案對于異相的短路故障具有較高的動作率，幾乎可以實(shí)現(xiàn)全部類型故障的動作，但是提高零序橫差或者是裂相橫差的保護(hù)門檻的時候，組合的保護(hù)方案并不能夠顯著的提高動作的效率，所以在現(xiàn)場值不確定的條件下為了提高保護(hù)的動作率，可以增加一套縱差保護(hù)，進(jìn)而為異相故障提供雙重化的保護(hù)效果。

2結(jié)束語

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[關(guān)鍵詞]500kV；電力變壓器；繼電保護(hù)

中圖分類號：TM41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）40-0107-01

一、500kV電力變壓器的繼電保護(hù)裝置概述

繼電保護(hù)裝置能夠在電力系統(tǒng)及其元件出現(xiàn)故障問題時，及時檢測到故障并立即觸發(fā)報警信號，再由控制系統(tǒng)接收報警信號并進(jìn)行保護(hù)裝置動作，從而實(shí)現(xiàn)對故障問題的有效排除，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。一般來說，繼電保護(hù)裝置的基本性能主要有靈敏性、可靠性、快速性和選擇性等幾種。其中，靈敏性一般是采用靈敏系數(shù)來加以表示的，裝置靈敏系數(shù)越高，則其反應(yīng)故障的能力也越好；可靠性是表現(xiàn)在繼電保護(hù)過程中，裝置不會發(fā)生拒動作；快速性體現(xiàn)在裝置消除異常與故障問題的時間問題上；而選擇性則是在可能的最小的區(qū)間內(nèi)切除故障，以確保設(shè)備供電的正常。在供電系統(tǒng)當(dāng)中，繼電保護(hù)裝置在檢測系統(tǒng)運(yùn)行情況、控制斷路器工作以及記錄故障問題等方面，有著極為重要的作用。

二、500kV電力變壓器繼電保護(hù)的相關(guān)問題分析

1.500kV電力變壓器的常見繼電保護(hù)問題

（1）瓦斯保護(hù)。在500kV電力變壓器的繼電保護(hù)中，往往容易因變壓器在濾油、加油時未將內(nèi)部空氣及時排出，而導(dǎo)致變壓器運(yùn)行過程中油溫升高將空氣逐步排出，引起瓦斯保護(hù)信號動作。同時，受到500kV電力變壓器穿越性短路的影響，也易于造成瓦斯保護(hù)信號動作。另外，由于內(nèi)部嚴(yán)重故障、油位迅速下降等，也容易引起瓦斯保護(hù)動作及跳閘。

（2）差動保護(hù)。差動保護(hù)主要是通過對500kV電力變壓器的高壓側(cè)和低壓側(cè)電流大小及相位差別加以利用，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)。由于差動保護(hù)靈敏度相對較高，能夠無延時對各種故障做出選擇性的準(zhǔn)確切除，且又具有選擇性好、實(shí)現(xiàn)簡單以及區(qū)分故障性能好等特點(diǎn)，使得差動保護(hù)在當(dāng)前大多數(shù)電路保護(hù)中受到廣泛應(yīng)用。

（3）過勵磁保護(hù)。在500kV電力變壓器的工作過程中，若在其高壓側(cè)出現(xiàn)500kV的高壓，那么此期間變壓器的磁密度會接近飽和狀態(tài)，此時如果有頻率降低、電壓升高等情況出現(xiàn)，將很容易導(dǎo)致變壓器發(fā)生過勵磁現(xiàn)象。過勵磁保護(hù)便是基于此原理來反映過勵磁引起的過電流，以延長變壓器使用壽命。

（4）過電流保護(hù)。電力變壓器過電流保護(hù)作為瓦斯保護(hù)和差動保護(hù)的后備，通常可以根據(jù)變壓器的容量以及短路電流的不同情況，進(jìn)行過電流保護(hù)、復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)以及負(fù)序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護(hù)等。其中，過電流保護(hù)常用于降壓變壓器；復(fù)合電壓啟動的過電流保護(hù)通常是在升壓變壓器，或是在過電流保護(hù)的靈敏度不夠等情況下方才采用；而負(fù)序電流及單項式低電壓啟動的過電流保護(hù)，則在63MV-A及以上大容量升壓變壓器，以及系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)變壓器較為常用。

2.500kV電力變壓器常見故障

一般來說，500kV電力變壓器的常見故障類型主要有兩類，即油箱內(nèi)部故障和油箱外部故障。油箱內(nèi)部故障，常見的有高、低壓側(cè)繞組間的相間短路，輕微匝間短路、中性點(diǎn)接地系統(tǒng)的側(cè)繞組處單相接地短路，鐵芯繞損燒壞等故障。電力變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，往往會產(chǎn)生一些電流及電弧，給繞組絕緣、鐵芯等造成損壞，嚴(yán)重時甚至?xí)棺儔浩饔褪軣岱纸獯罅繗怏w，引起爆炸。為此，需要繼電保護(hù)及時、有效地對這些內(nèi)部故障予以切除。油箱外部故障，最常見的有絕緣套管和引出線上發(fā)生相間短路、接地短路等。

三、500kV電力變壓器繼電保護(hù)問題的解決對策

為了使500kV電力變壓器的正常、穩(wěn)定運(yùn)行，保障系統(tǒng)供電的可靠性和整個電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，并盡最大限度避免一旦停運(yùn)給整個電網(wǎng)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，可以考慮從以下幾個步驟對電力變壓器繼電保護(hù)問題進(jìn)行有效、徹底解決。

1.利用微機(jī)及相關(guān)信息，處理繼電保護(hù)故障

首先，應(yīng)對微機(jī)提供的故障信息加以充分利用，以排除簡單的繼電保護(hù)故障；其次，應(yīng)重視對人為故障的處理，例如在有些繼電保護(hù)故障發(fā)生后，單從現(xiàn)場的信號指示并無法找到發(fā)生故障的原因，可能與工作人員的重視程度不夠、措施不力有關(guān)，對于這種情況，需要如實(shí)反映，以便分析和避免浪費(fèi)時間。另外，還應(yīng)重視對故障錄波和事件記錄的充分利用，包括微機(jī)事件記錄、故障錄波圖形、裝置燈光顯示信號等。通過這些記錄，能夠?qū)σ?、二次系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，此時若發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)正確動作是由一次系統(tǒng)故障所致，則可判斷不存在繼電保護(hù)故障處理的問題；若發(fā)現(xiàn)故障主要出在繼電保護(hù)上，則應(yīng)該盡可能維持原狀，做好故障記錄，通過制定相應(yīng)的故障處理計劃后再進(jìn)行故障處理。

2.合理應(yīng)用檢查方法

在變壓器繼電保護(hù)出現(xiàn)誤動時，可采用逆序檢查法，從故障發(fā)生的結(jié)果出發(fā)，逐級往前查找微機(jī)事件記錄及故障錄波等；

在出現(xiàn)拒動時，可采用順序檢查法，通過外部檢查絕緣檢測定值檢查電源性能測試保護(hù)性能檢查的順序，進(jìn)行檢驗(yàn)調(diào)試。另外，在檢查繼電保護(hù)裝置的動作邏輯和動作時間時，還可應(yīng)用整組試驗(yàn)法來進(jìn)行。通過短時間內(nèi)再現(xiàn)故障的方式，來判斷繼電保護(hù)發(fā)生故障的原因并加以解決。

3.繼電保護(hù)常見故障的解決

結(jié)合瓦斯故障的處理方式來看，在發(fā)生瓦斯保護(hù)動作時，可通過復(fù)歸音響，密切監(jiān)視變壓器電流、電壓及溫度，檢查直流系統(tǒng)絕緣接地情況以及二次回路是否存在故障等來排除故障。

若檢查發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器內(nèi)存在氧化，則應(yīng)即刻排出瓦斯繼電器的氣體，同時收集并檢查氣體，若氣體無色、無臭且不可燃，則變壓器仍可繼續(xù)運(yùn)行；若氣體為白色、淡黃色，并帶刺激味或?yàn)榛液谏铱扇迹瑒t說明變壓器內(nèi)部發(fā)生故障，需要取油樣化驗(yàn)其閃點(diǎn)，若其閃點(diǎn)較前次低于5℃以上時，應(yīng)停運(yùn)變壓器，并聯(lián)系檢修進(jìn)行內(nèi)部檢查。

五、結(jié)束語

繼電保護(hù)是保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要裝置。本研究對500kV電力變壓器繼電保護(hù)的相關(guān)問題以及電力變壓器常見故障進(jìn)行探討，可以看出，電力變壓器繼電保護(hù)問題的處理，除了可以利用微機(jī)及相關(guān)信息處理之外，還可通過合理正確利用檢查方法和針對性處理等方式加以解決，從而提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作可行性，減少故障問題的發(fā)生。另外，在500kV電力變壓器繼電保護(hù)中應(yīng)用差動保護(hù)，還能夠較為全面顧及到電力變壓器內(nèi)外部故障，進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵字：建筑 雷害 電涌 保護(hù)

中圖分類號： P185.16文獻(xiàn)標(biāo)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(qiáng)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(hù)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(diǎn),這主要是因?yàn)橐恍└叽蠼ㄖ呐d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(dá)，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(qiáng)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(hù)措施。

我國建筑智能系統(tǒng)的研究和開發(fā)起點(diǎn)較低，因此我們的智能建筑廣泛存在著絕緣強(qiáng)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(diǎn)，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(yùn)行。所以，目前關(guān)于智能建筑的雷擊電涌保護(hù)可靠性及安全運(yùn)行問題，已成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

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(dāng)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(dāng)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(hù)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(dāng)避雷導(dǎo)線的電流為2kA/μs時，峰值電壓可達(dá)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(dāng)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(jìn)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(jī)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(dá)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(shí)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(xì)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(dāng)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(hù)建筑物內(nèi)的通訊設(shè)備、電子計算機(jī)、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(shí)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(jì)。

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(jī)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(diǎn)

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(hù)已經(jīng)不僅僅是對建筑本體的防護(hù)，更側(cè)重于對建筑內(nèi)人身和電氣設(shè)備的安全的防護(hù)。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(jī)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(hù)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(qiáng)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(jī)電設(shè)備而非通信設(shè)備。正因?yàn)槿绱耍谕ㄐ艠I(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(qiáng)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(hù)方面都應(yīng)該有獨(dú)立的電源專業(yè)管理人員。因?yàn)橥ㄐ烹娫词且粋€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(hù)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(hù)功能、寬電壓、良好的均流均衡性能、在線運(yùn)行模式，要考慮是否嚴(yán)格按照高標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)。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(dú)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(hù)水平，大力推廣集中維護(hù)體制。

綜上所述，雷電危害是有目共睹的，但只要措施得當(dāng)，就可以有效地降低雷害。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：漏電保護(hù)器；工作原理；安裝；應(yīng)用

漏電保護(hù)器多用于lkV以下的低壓配電系統(tǒng)，是防止由于間接或直接接觸引起的單相觸電事故、防止由于漏電引起的電氣火災(zāi)、監(jiān)測或切除各種一相接地故障、防止電氣設(shè)備損壞的一種技術(shù)措施。

一、裝設(shè)漏電保護(hù)器的范圍

（一）必須裝漏電保護(hù)器（漏電開關(guān)）的設(shè)備和場所。

1.屬于I類的移動式電氣設(shè)備及手持式電動工具（I類電氣產(chǎn)品，即產(chǎn)品的防電擊保護(hù)不僅依靠設(shè)備的基本絕緣，而且還包含一個附加的安全預(yù)防措施，如產(chǎn)品外殼接地）；

2安裝在潮濕、強(qiáng)腐蝕性等惡劣場所的電氣設(shè)備；

3.建筑施工工地的電氣施工機(jī)械設(shè)備；

4.暫設(shè)臨時用電的電器設(shè)備；

5.賓館、飯店及招待所的客房內(nèi)插座回路；

6.機(jī)關(guān)、學(xué)校、企業(yè)、住宅等建筑物內(nèi)的插座回路；

7.游泳池、噴水池、浴池的水中照明設(shè)備；

8.安裝在水中的供電線路和設(shè)備；

9.醫(yī)院中直接接觸人體的電氣醫(yī)用設(shè)備；

10.其它需要安裝漏電保護(hù)器的場所。

（二）報警式漏電保護(hù)器的應(yīng)用

對一旦發(fā)生漏電切斷電源時，會造成事故或重大經(jīng)濟(jì)損失的電氣裝置或場所，應(yīng)安裝報警式漏電保護(hù)器，如：

1.公共場所的通道照明、應(yīng)急照明；

2.消防用電梯及確保公共場所安全的設(shè)備；

3.用于消防設(shè)備的電源，如火災(zāi)報警裝置、消防水泵、消防通道照明等；

4.用于防盜報警的電源；

5.其它不允許停電的特殊設(shè)備和場所。

二、漏電保護(hù)器的安裝

正確地安裝使用漏電保護(hù)器對人身、設(shè)備以及整個電氣系統(tǒng)的安全都有非常重要的作用。按規(guī)定，安裝在水中的供電線路和設(shè)備，安裝在潮濕、腐蝕性等場所的電氣設(shè)備，移動式電氣設(shè)備，手持電動工具，建筑工地的電氣施工設(shè)備，臨時用電的電器設(shè)備，建筑物中的各種插座回路等；都應(yīng)安裝漏電保護(hù)器。

漏電保護(hù)器的安裝應(yīng)按照產(chǎn)品說明書的要求，充分考慮供電線路、供電方式、供電電壓及系統(tǒng)接地型式。

（一）漏電保護(hù)器分三極四線式和四極式兩種，如圖1所示。漏電保護(hù)器安裝時必須嚴(yán)格區(qū)分中性線和保護(hù)線（設(shè)備外殼接地線）。漏電保護(hù)器的中性線應(yīng)接入漏電保護(hù)回路：接零保護(hù)線應(yīng)接入漏電保護(hù)器的中性線電源側(cè)，不得接至負(fù)荷側(cè)，經(jīng)過漏電保護(hù)器后的中性線不得接設(shè)備外露部分，保護(hù)線（設(shè)備外殼接地線）應(yīng)單獨(dú)接地（見圖1）。

（二）漏電保護(hù)器負(fù)載側(cè)的中性線不得與其它回路共用。

（三）漏電保護(hù)器標(biāo)有負(fù)載側(cè)和電源側(cè)時，應(yīng)嚴(yán)格按其規(guī)定。

（四）安裝漏電保護(hù)器后，不得撤掉低壓供電線路和電氣設(shè)備的接地保護(hù)措施。

（五）漏電保護(hù)器安裝完畢后，應(yīng)操作試驗(yàn)按鈕，檢驗(yàn)其工作性能，確認(rèn)正常工作后，才能投入使用。

（六）安裝必須由國家法定機(jī)構(gòu)培訓(xùn)合格的專業(yè)電工進(jìn)行。

漏電保護(hù)器的日常使用中，應(yīng)每月檢查一次試驗(yàn)按鈕，看漏電保護(hù)器動作是否正常。使用中漏電保護(hù)動作后，應(yīng)進(jìn)行檢查，未發(fā)現(xiàn)事故原因時，允許試送電一次，如再次動作后，必須查明原因找出故障，嚴(yán)禁強(qiáng)行連續(xù)送電。有故障的漏電保護(hù)器要及時更換，漏電保護(hù)器的使用管理、維護(hù)保養(yǎng)，應(yīng)由專業(yè)電工進(jìn)行，非專業(yè)人員不得亂動，除經(jīng)檢查確認(rèn)漏電保護(hù)本身發(fā)生故障外，嚴(yán)禁拆除強(qiáng)行送電。

■

三、漏電保護(hù)器的工作原理

漏電保護(hù)器主要包括檢測元件（零序電流互感器）、中間環(huán)節(jié)泡括放大器、比較器、脫扣器等）、執(zhí)行元件（主開關(guān)）以及試驗(yàn)元件等幾個部分。

在被保護(hù)電路工作正常，沒有發(fā)生漏電或觸電的情況下，由克希荷夫定律可知，通過TA一次側(cè)的電流相量和等于零，即：

iLl+iL2-iL3+iN=0

這使得’TA鐵心中的磁通的相量和也為零，即：

φLl-φL2+φL3-φN=0

這樣TA的二次側(cè)不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，漏電保護(hù)器不動作，系統(tǒng)保持正常供電。

當(dāng)被保護(hù)電路發(fā)生漏電或有人觸電時，由于漏電電流的存在，通過TA一次側(cè)各相電流的相量和不再等于零，產(chǎn)生了漏電電流Ik。

iL1+iL2-iL3+iLN=iK

這使得TA鐵心中的磁通的相量和也不等于零，即：

φL1-φL2+φL3-φN=φK

在鐵心中出現(xiàn)了交變磁通。在交變磁通作用下，TL二次側(cè)線圈就有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，此漏電信號經(jīng)中間環(huán)節(jié)進(jìn)行處理和比較，當(dāng)達(dá)到預(yù)定值時，使主開關(guān)分勵脫扣器線圈TL通電，驅(qū)動主開關(guān)GF自動跳閘，切斷故障電路，從而實(shí)

現(xiàn)保護(hù)。

用于單相回路及三相三線制的漏電保護(hù)器的工作原理與此相同，不贅述。

四、漏電保護(hù)器的正確接線方式

TN系統(tǒng)是指配電網(wǎng)的低壓中性點(diǎn)直接接地，電氣設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線與該接地點(diǎn)相接。

TN系統(tǒng)可分為：

TN2S系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是分開的。

TN2C系統(tǒng)：整個系統(tǒng)的中性線與保護(hù)線是合一的。

TN2C2S系統(tǒng)：系統(tǒng)干線部分的前一部分保護(hù)線與中性線是共用的，后一部分是分開的。

篇10

【關(guān)鍵詞】SPD；應(yīng)用；等電位

近年來，隨著社會技術(shù)的不斷發(fā)展，電子信息設(shè)備和計算機(jī)系統(tǒng)深入應(yīng)用在各個行業(yè)，由于這些設(shè)備在工作中工作電壓和耐沖擊電壓水平較低，極容易受到過電壓的危害，雷電過電壓會造成設(shè)備介電強(qiáng)度下降，電氣元器件的損壞，致使形成監(jiān)控系統(tǒng)和過電壓保護(hù)裝置出現(xiàn)操作失誤，造成停電、停機(jī)以及各個生產(chǎn)單位的停工時間等。因此在當(dāng)前的社會發(fā)展中，過電壓保護(hù)器裝置逐步擴(kuò)展在各個行業(yè)應(yīng)用中，特別是金融、航空、通信、IT數(shù)據(jù)中心、計算中心以及微電子生產(chǎn)等精密設(shè)備和儀器的加工行業(yè)的應(yīng)用更為重要。

一、勘測現(xiàn)場文件資料的分析

在建筑物施工的時候，首先要對建筑物施工現(xiàn)場進(jìn)行勘測，對于設(shè)置信息系統(tǒng)的建筑物，在施工中是否要安裝防雷擊電磁脈沖裝置，需要進(jìn)行認(rèn)真的調(diào)查，是結(jié)合地理、地質(zhì)、土壤和氣候等多個因素分析，詳細(xì)的研究防雷接地裝置的安裝形式和情況，對現(xiàn)場存在的各種問題合理處理，詳細(xì)研究防雷裝置的形式及其布置情況，對現(xiàn)場的電磁環(huán)境和所能夠產(chǎn)生的各種風(fēng)險進(jìn)行嚴(yán)格評估，對雷電保護(hù)級別的選擇是確定電子系統(tǒng)防護(hù)級別的重要依據(jù)，只有在安裝之前對各個勘測達(dá)到合理、科學(xué)，才能夠保證雷電防護(hù)系統(tǒng)設(shè)置安裝的有效合理。

二、電涌保護(hù)器設(shè)置前提

1、首先對于需要設(shè)置信息系統(tǒng)的建筑物進(jìn)行檢測，是否需要防雷擊電磁脈沖系統(tǒng)的安裝，應(yīng)該在完成直接、間接損失評估和建設(shè)、維護(hù)投資的基礎(chǔ)上綜合考慮，做到安全、使用、科學(xué)和經(jīng)濟(jì)分析要求。因?yàn)樵诋?dāng)前的電涌保護(hù)器比起相關(guān)的電氣開關(guān)來說價格較為昂貴，因此要結(jié)合開發(fā)商的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，因此不能夠盲目的追求和設(shè)置。

2、在工程設(shè)計施工階段不知道信息系統(tǒng)規(guī)模和具體情況的時候，若是發(fā)現(xiàn)在施工的將來會產(chǎn)生一定的信息系統(tǒng)，那么在設(shè)計中就需要對建筑物設(shè)置合理的支撐物或者金屬架以及鋼筋混凝土，做到配電接地保護(hù)裝置系統(tǒng)與防雷裝置組成一個系統(tǒng)建設(shè)平臺。

3、在安裝之前，要合理的劃分防雷區(qū)域，根據(jù)物體可能會遭受到雷擊或者電磁強(qiáng)度的衰減影響，需要對雷區(qū)區(qū)域合理規(guī)劃，避免兩個防雷區(qū)域截面上出現(xiàn)金屬物互接現(xiàn)象。

三、根據(jù)勘測和資料分析設(shè)置好接地、屏蔽和等電位連接

1、接地

良好的接地系統(tǒng)是確保電涌保護(hù)器功能發(fā)揮的有效方法，同時也是防雷措施的根本保證。在接地系統(tǒng)的連接和應(yīng)用中，一般都采用共用接地方式，但是在施工中也不能夠忽視勘察情況，需要集合勘察分析要求和情況來確定。共用接地即將交流工作地、直流工作地、安全保護(hù)地、防靜電接地、防雷接地等共用一組接地裝置。采用共用接地系統(tǒng)的主要目的是達(dá)到均壓，等電位減小各種設(shè)備接地之間的電位差。接地應(yīng)從共用接地網(wǎng)引出，通過在接地中對總線和等電位端子板和各類層輔助等電位連接端子板。

2、屏蔽

屏蔽是減少電磁干擾的基本措施，在實(shí)施過程中宜在建筑物和房間的外部設(shè)屏蔽，并以合適的路徑敷設(shè)，屏蔽線路。屏蔽是利用各種金屬屏蔽體為阻擋和衰減施加在電子設(shè)備上的電磁干擾或過電壓能量。屏蔽具體分為建筑物屏蔽、設(shè)備屏蔽和線纜管道屏蔽。建筑物屏蔽一一是利用建筑物體的鋼筋和其它金屬結(jié)構(gòu)相互連接在一起，并與接地網(wǎng)形成可靠的電氣連接來構(gòu)成一個法拉第籠，對建筑物內(nèi)的微計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行電磁輻射防護(hù)，形成初級屏蔽網(wǎng)。

3、等電位連接

等電位連接的目的在于減小需要防雷的空間內(nèi)各金屬物與系統(tǒng)之間的電位差。建筑物內(nèi)有信息系統(tǒng)時，在那些要求雷擊電磁脈沖影響最小之處，等電位連接帶宜采用金屬板，并與鋼筋或其他屏蔽構(gòu)件作多點(diǎn)連接。對進(jìn)入建筑物的所有外來導(dǎo)電部件做等電位連接的主體應(yīng)包括以下內(nèi)容：1)設(shè)備所在建筑物的主要金屬構(gòu)件和進(jìn)入建筑物的金屬管道；2)供電線路含外露可導(dǎo)電部分；3)防雷裝置；4)由電子設(shè)備構(gòu)成的信息系統(tǒng)。

四、安裝中存在的問題和注意事項

1、電涌保護(hù)器安裝海拔高度不應(yīng)超2000m；使用和儲存溫度：正常范圍 -5°C～+40°C，極限范圍 -40°C～+70°C；安裝環(huán)境相對濕度最好控制在30%～50%之間；保護(hù)器適用的接地系統(tǒng)為TT、TN-S、TN-C；垂直安裝時傾斜度不應(yīng)超過5℃，無顯著搖動和沖擊振動的場合。

2、電涌保護(hù)器安裝場所

2.1 第一級電涌保護(hù)器安裝在LPZ0與LPZ1區(qū)交界處，其標(biāo)稱放電電流In不宜小于15kA，宜選用電壓開關(guān)型SPD，其安裝位置一般在總電源進(jìn)線處。如變壓器低壓側(cè)或總配電柜內(nèi)，及引至室外照明線路或動力線路的配電箱內(nèi)；

2.2 第二級電涌保護(hù)器安裝在LPZ1與 LPZ2區(qū)的交界處，其標(biāo)稱放電電流In不宜小于8/20μs，5kA；其安裝位置一般在下端帶有大量弱電、信息系統(tǒng)設(shè)備或需限制暫態(tài)過電壓的設(shè)備的配電箱內(nèi)，如樓層配電箱、電梯控制室、有線電視機(jī)房、樓宇自控室等場所的配電箱內(nèi)。

3、電涌保護(hù)器的連接線的截面積：第一級應(yīng)大于10m㎡（多股銅線），第二級應(yīng)大于16m㎡（多股銅線）。

4、現(xiàn)場調(diào)試階段，尤其是被保護(hù)設(shè)備未接入時，應(yīng)斷開SPD上部的保護(hù)斷路器，以防止頻繁的電網(wǎng)投切引起的操作過壓使性能劣化或損壞。

5、應(yīng)注意避免低壓電網(wǎng)不正常運(yùn)行工況引起的工頻過壓，使SPD損壞。

6、在安裝接線時，包括相線、中性線、保護(hù)線間的聯(lián)結(jié)長度越短越好，不宜大于0.5m；引線應(yīng)盡量短而直，避免彎路，總長度不超過0.5m，以減少引線電感的瞬態(tài)高頻電壓降。

五、電涌保護(hù)器選擇的幾個原則

1、當(dāng)按上述要求裝的SPD之間設(shè)有配電盤時若第一級SPD的Up加上其兩端引線的感應(yīng)電壓保護(hù)不了該配電盤內(nèi)的設(shè)備，應(yīng)在該配電盤內(nèi)安裝第二級SPD，其標(biāo)稱放電電流In不宜小于8／201zs5KA；

2、當(dāng)在線路上多處安裝SPD時，電壓開關(guān)型SPD與限壓型SPD之間的線路長度不宜小于l0m，限壓型SPD之間的線路長度不宜小于5m。例如：被保護(hù)設(shè)備與配電中心距離較近，在線路敷設(shè)上可特意多繞一些導(dǎo)線。

3、當(dāng)進(jìn)線端的SPD與被保護(hù)設(shè)備之間的距離大于30m時，應(yīng)在離被保護(hù)設(shè)備盡可能近的地方安裝另一個SPD，通流容量可為8KA。