導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇繼電保護論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1前言

電力作為當今社會的主要能源，對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用?，F(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)的繼電保護不斷提出新的要求，近年來，電子技術(shù)及計算機通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。如何正確應用繼電保護技術(shù)來遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運行效率及運行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題。

2繼電保護發(fā)展的現(xiàn)狀

上世紀60年代到80年代是晶體管繼電保護技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應用的時期。70年代中期起，基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究，到80年代末集成電路保護技術(shù)已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護技術(shù)，集成電路保護技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應用的主導地位持續(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繼電保護的研究，高等院校和科研院所起著先導的作用，相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原東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(tǒng)中獲得應用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面，關(guān)于發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機－變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統(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，此時，我國繼電保護技術(shù)進入了微機保護的時代。

目前，繼電保護向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務，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)濟的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)將為我國經(jīng)濟的大發(fā)展做出貢獻。

3電力系統(tǒng)中繼電保護的配置與應用

3.1繼電保護裝置的任務

繼電保護主要利用電力系統(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)成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統(tǒng)運行正常時，安全地。完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據(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)運行；當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時,它應能及時、準確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

3.2繼電保護裝置的基本要求

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

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

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(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復，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)電機并列運行的穩(wěn)定性。

可靠性。保護裝置如不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(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運行維護得當、系統(tǒng)簡化有效，以提高保護的可靠性。

3.3保護裝置的應用

繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業(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、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統(tǒng)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(shè)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(shè)過電流保護，對于負荷等級較低的配電所則可不裝設(shè)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(lián)保護：需同時裝設(shè)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(shù)的飛速發(fā)展，微機保護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，微機保護呈現(xiàn)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。4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(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，應加強監(jiān)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(guān)及卸裝熔絲等工作，工作過程中應嚴格遵守電業(yè)安全工作規(guī)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(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設(shè)備查評：①檢查二次設(shè)備各元件標志、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(gòu)動作是否正常。

根據(jù)每年對繼電保護裝置的定期查評，按情節(jié)將設(shè)備分為三類：經(jīng)過運行檢驗，技術(shù)狀況良好無缺陷，能保證安全、經(jīng)濟運行的設(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，危及安全運行，出力降低，"三漏"情況嚴重的設(shè)備為三類。如發(fā)現(xiàn)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(jīng)處理好的繼電保護裝置建立設(shè)備缺陷臺帳，有利于今后對其檢修工作。

5電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢

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

結(jié)論。隨著電力系統(tǒng)的告訴發(fā)展和計算機通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)的發(fā)展向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展，這對繼電保護工作者提出了新的挑戰(zhàn)。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(fā)現(xiàn)故障并做好處理，保證系統(tǒng)無故障設(shè)備正常運行，提高供電可靠性。

參考文獻

篇2

1繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀

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

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設(shè)計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應用仍處于主導地位，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(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。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(tǒng)中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。

2繼電保護的未來發(fā)展

繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

2.1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎(chǔ)的32位微機保護。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統(tǒng)。東南大學研制的微機主設(shè)備保護的硬件也經(jīng)過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\

2.2網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當前的技術(shù)條件下是完全可能的。

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

對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設(shè)在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機保護裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。

2.3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁，將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應用。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(shè)備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對被保護設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

2.4智能化

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應用，在繼電保護領(lǐng)域應用的研究也已開始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結(jié)合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］?？梢灶A見，人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域必會得到應用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

3結(jié)束語

建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)經(jīng)歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，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(wǎng)繼電保護運行技術(shù).北京：電力工業(yè)出版社，1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)

3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統(tǒng)自動化，1983(1)

4葛耀中.數(shù)字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978(3)

5楊奇遜.微型機繼電保護基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1988

篇3

①繼電保護自動化技術(shù)在母線保護中的應用。母線繼電保護主要包括兩種，即相位對比保護以及差動保護。相位對比保護指的是通過相位的對比方式，提高系統(tǒng)保護母線的可靠性和有效性；差動保護是將特點以及變化都一致的電流互感器設(shè)置在母線元件上，當系統(tǒng)母線側(cè)邊端子和二次繞組進行連接之后，再將繼電保護裝置安裝在系統(tǒng)母線差動位置。在大電流接地過程中，通過三相連接的方式實現(xiàn)；小電流接地過程中，在相間短路中設(shè)置系統(tǒng)母線保護，然后通過兩相連接的方式實現(xiàn)。②繼電保護自動化技術(shù)在發(fā)動機保護中的應用。發(fā)電機是電力系統(tǒng)的重要組成部分，保證發(fā)動機的安全、穩(wěn)定運行至關(guān)重要。繼電保護自動化技術(shù)在發(fā)電機保護中應用主要包括兩個方面：一方面，重點保護，如果發(fā)電機定子繞組匝間發(fā)生短路故障，將會導致發(fā)電機的故障部位溫度上升，破壞絕緣層，威脅發(fā)電機的安全運行，通過在定子繞組內(nèi)安裝匝間保護裝置，能夠有效的防止定子匝間短路故障的發(fā)生；如果發(fā)電機的單相接地產(chǎn)生的電流超過規(guī)定值，通過安裝接地保護裝置能夠?qū)Πl(fā)電機進行繼電保護；通過將發(fā)電機中性點、電流、相位進行相互結(jié)合，能夠形成縱聯(lián)差動保護，實現(xiàn)對發(fā)電機的保護；另一方面，備用保護，過電壓保護能夠有效的防止發(fā)電機自負荷較低的狀況下發(fā)生絕緣被擊穿的現(xiàn)象；過電保護能夠有效的實現(xiàn)對外部短路故障的保護，防止發(fā)生短路破壞發(fā)電機；當發(fā)電機定子繞組發(fā)生低負荷問題時，繼電保護裝置能夠自動切斷電源，并發(fā)出相應的報警信號，實現(xiàn)對發(fā)電機的保護。③繼電保護自動化技術(shù)在變壓器保護中的應用。變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，對電力系統(tǒng)的運行安全性和穩(wěn)定性具有非常重要的作用。繼電保護自動化技術(shù)在變壓器保護中的應用主要包括以下幾個方面：其一，短路保護，變壓器短路保護包括阻抗繼電保護和過電流繼電保護，阻抗繼電保護主要是通過利用變壓器阻抗元件產(chǎn)生的保護作用，阻抗元件運行一段時間之后，會自動切斷電源，以此實現(xiàn)對變壓器的保護；過電流繼電保護主要是在變壓器電源兩邊電源和時間元件中安裝過電流繼電保護裝置，電流元件運行一段時間之后，會自動切斷電源，進而實現(xiàn)對變壓器的保護。其二，瓦斯保護，當變壓器的油箱出現(xiàn)問題時，在故障電弧的作用下絕緣材料和油都會發(fā)生分解，產(chǎn)生有害氣體，通過采用瓦斯保護，當油箱出現(xiàn)上述故障時，能夠自動的啟動保護動作，將變壓器電源切斷，同時發(fā)出警報信號通知維護人員趕到故障地點進行處理。其三，接地保護，對于不接地變壓器保護，應該采取零序電壓保護措施；對于直接接地變壓器保護，應該采取零序電流保護。④繼電保護自動化技術(shù)在線路接地保護中的應用。電力系統(tǒng)的線路錯綜復雜，接地方式也相對較多，因此電力系統(tǒng)的接地方式包括大電流型接地與小電流型接地，當出現(xiàn)大電流接地時，應該立刻切斷電源，防止接地故障對電力系統(tǒng)造成的破壞；當發(fā)生小電流型接地時，繼電保護裝置會發(fā)出報警信號，電力系統(tǒng)在一定時間內(nèi)依然可以運行。針對不同的接地故障，應該根據(jù)故障狀況采取相應的保護措施，具體狀況如下所示：其一，零序功率，當電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，零序功率的方向發(fā)生變化，零序電流波動相對較小，以此實現(xiàn)對電力接地故障的預測以及保護；其二，零序電流，當電力系統(tǒng)線路發(fā)生接地故障時，零序電流會迅速上升，繼電保護動作非常敏感，能夠及時的采取切斷電源的保護措施，對電力系統(tǒng)進行保護；其三，零序電壓，電力系統(tǒng)在正常運行時，并不會產(chǎn)生零序電壓，如果電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障，會導致零序電壓的產(chǎn)生，繼電保護裝置能夠及時的發(fā)出相應的報警信號，同時電網(wǎng)維護人員通過觀察電壓表數(shù)值能夠判斷系統(tǒng)是否發(fā)生接地故障，主要是因為當電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，電壓數(shù)值會降低。

1.2實例分析

文章以某電網(wǎng)為例，該電網(wǎng)于2010年應用了繼電保護自動化技術(shù)，2011年4月23日，110kV變壓器主變低壓側(cè)繼電保護動作，1號主變101開關(guān)跳閘，2號主變119、131開關(guān)過流保護動作跳閘，重合閘動作，合成功，電網(wǎng)維護人員趕到事故現(xiàn)場，設(shè)備并無異常，維護人員通過查看跳閘過的線路，兩條線路故障都能夠合閘成功，但是卻導致越級跳閘。通過對故障進行分析，發(fā)現(xiàn)為線路故障，開關(guān)拒動，處理方法表現(xiàn)為：把故障開關(guān)隔離，恢復供電，然后通知檢修人員認真檢查，查實狀況后采取措施進行檢修。

2繼電保護自動化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

繼電保護自動化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢主要包括以下幾個方面：其一，智能化，近年來，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護自動化中得到非常廣泛的應用，例如模糊邏輯算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，通過將這些人工智能技術(shù)應用在繼電保護自動化系統(tǒng)中，能夠保證繼電保護自動化系統(tǒng)正確判別故障，并具有智能化解決復雜問題的能力，進而實現(xiàn)繼電保護的智能化；其二，網(wǎng)絡(luò)化，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國家經(jīng)濟建設(shè)以及能源發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，通過將網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)應用在電力繼電保護系統(tǒng)中，利用計算機網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒅饕O(shè)備的繼電保護裝置連接在一起，創(chuàng)建繼電保護裝置網(wǎng)絡(luò)，能夠顯著的提高繼電保護的可靠性，因此電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是未來發(fā)展的一種必然趨勢；其三，計算機化，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，自動化芯片控制的電路保護硬件已經(jīng)從16位單CPU結(jié)構(gòu)發(fā)展為32位CPU微機保護結(jié)構(gòu)，顯著的提高了繼電保護的性能以及響應速度，繼電保護自動化系統(tǒng)的計算機化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。

篇4

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。隨著電機制造工藝的提高，10kV電動機已批量生產(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入變電站之后，所有電力設(shè)備（變壓器及進出線開關(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)斷路器在兩個進線斷路器之內(nèi)為內(nèi)橋接線，聯(lián)絡(luò)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(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(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行方式。

對于特別重要的負荷，兩路進線均為主供，母聯(lián)開關(guān)斷開，當一路進線斷電時，母聯(lián)合上，來電后斷開母聯(lián)再合上進線開關(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(lián)鎖、試驗、互投聯(lián)鎖、保護跳閘以及合分閘執(zhí)行部分。信號回路包括開關(guān)運行狀態(tài)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(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荷電流統(tǒng)一變?yōu)?A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(shù)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(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。微機保護單元計量電壓與保護電壓統(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)進行操作，常規(guī)保護為提示操作人員及事故跳閘報警需要，轉(zhuǎn)換開關(guān)選用預合-合閘-合后及預分-分閘-分后的多檔轉(zhuǎn)換開關(guān)。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(shè)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(zhuǎn)換開關(guān)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(zhuǎn)換開關(guān)。

（2）防跳回路

當合閘回路出現(xiàn)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(xiàn)斷路器反復合分閘，不僅容易引起或擴大事故，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(shè)計防跳回路。斷路器操作機構(gòu)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(gòu)（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(gòu)），因為儲能一般都要求10秒左右，當儲能開關(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行合閘，此時，也可以不再設(shè)計防跳回路。

（3）試驗與互投聯(lián)鎖與控制

對于手車開關(guān)柜，手車推出后要進行斷路器合分閘試驗，應設(shè)計合分閘試驗按鈕。進線與母聯(lián)斷路，一般應根據(jù)要求進行互投聯(lián)鎖或控制。

（4）保護跳閘

保護跳閘出口經(jīng)過連接片接于跳閘回路，連接片用于保護調(diào)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(jīng)合分閘母線為操作機構(gòu)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(guān)運行狀態(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)不對應接線后接到正電源上。采用微機保護后，轉(zhuǎn)換開關(guān)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(zhuǎn)化開關(guān)不對應后，接到事故跳閘信號母線上，再引到中央信號系統(tǒng)。事故預告信號通過信號繼電器接點引到中央信號系統(tǒng)。采用微機保護后，將斷路器操作機構(gòu)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(guān)量輸入端子，需要有中央信號系統(tǒng)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(tǒng)。否則，應利用信號繼電器的另一對接點引到中央信號系統(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辉O(shè)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(fā)生故障（三相短路、兩相短路、單相接地等）和出現(xiàn)不正?，F(xiàn)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(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(jù)變配電站運行過程中發(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(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。

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

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

3）變配電站繼電保護按保護性質(zhì)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(fā)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(fā)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(xiàn)時間超過保護整定時間后發(fā)出跳閘命令。

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

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

（7）單相接地保護：當一相發(fā)生接地后對于接地系統(tǒng)，發(fā)出跳閘命令，對于中性點不接地系統(tǒng)，發(fā)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(fā)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(fā)出跳閘命令稱橫差動保護。

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

（10）方向保護：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。

（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(shè)備額定功率來整定）時，發(fā)出過負荷信號。

（13）瓦斯保護：對于油浸變壓器，當變壓器內(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(fā)電機過負荷或內(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：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設(shè)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(tǒng)或線路的另一套保護發(fā)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(shè)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(cè)斷線會引起保護誤動作，所以在其發(fā)生斷線后應發(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，此時再進行合閘，可以繼續(xù)保證供電。繼電保護發(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(jù)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(fā)生事故后繼電保護先根據(jù)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(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(lián)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(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）變電站繼電保護按被保護對象分類

（1）發(fā)電機保護

發(fā)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(fā)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(fā)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(cè)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(wǎng)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(tǒng)故障。

（3）線路保護

線路保護根據(jù)電壓等級不同，電網(wǎng)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(fā)電廠和重要變電所的母線應裝設(shè)專用母線保護。

（5）電力電容器保護

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(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。

6.微機保護裝置

1）微機保護的優(yōu)點

（1）可靠性高：一種微機保護單元可以完成多種保護與監(jiān)測功能。代替了多種保護繼電器和測量儀表，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(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(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。

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

（5）經(jīng)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(jié)省人力，提高了經(jīng)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(yōu)點之外，與同類產(chǎn)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(shè)備的各種保護要求，這就給變配電站設(shè)計及計算機聯(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)上的先進性，CPU采用80C196KB，測量為14位A/D轉(zhuǎn)換，模擬量輸入回路多達24路，采到的數(shù)據(jù)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(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(xiàn)場觀察與各種保護方式與保護參數(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，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(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，支持多種遠動傳輸規(guī)約，方便與各種計算機管理系統(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）微機保護裝置的使用范圍

（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(shè)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(fā)電機差動保護裝置微機發(fā)電機后備保護裝置

微機發(fā)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(diào)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(shù)要求和指標（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（保護性能指標、主要保護功能、保護原理、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)微機監(jiān)控系統(tǒng)

1）220/380V低壓配電系統(tǒng)特點

（1）應用范圍廣，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(shè)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(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(tǒng)，這一點應特別引起注意。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。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)運行狀態(tài)，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(guān)遠方合分閘操作（遙控）等三個內(nèi)容（簡稱三遙），而沒有保護。

（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(tǒng)進線、母聯(lián)、大負荷出線與低壓聯(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)微機監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

（1）220/380V低壓配電系統(tǒng)微機監(jiān)控系統(tǒng)首先根據(jù)一次系統(tǒng)及用戶要求進行遙測、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，但柜內(nèi)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(jiān)控單元，只作為內(nèi)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(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)控單元時還應設(shè)計電流或電壓表，不應兩種都設(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的，再將其接到低壓監(jiān)控單元事故預告端子上。

（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(tǒng)

1）系統(tǒng)組成

高壓采用微機保護，低壓采用監(jiān)控單元，再用通信電纜將其與計算機聯(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高壓微機保護單元（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（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（與工廠計算機或電力部門調(diào)度聯(lián)網(wǎng)）聯(lián)網(wǎng)方案設(shè)計。

F通信電纜設(shè)計（包括管理計算機與上位機）。

3）管理計算機

管理計算機可根據(jù)系統(tǒng)要求進行配置。

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)計時應與管理計算機電源一起考慮。

篇5

1110KV變電所10KV開關(guān)柜合

1.1基本情況

我局110KV變電所原有主變一臺，容量為2萬千伏安。35KV三回出線，10KV八回出線。其中10KV配電系統(tǒng)采用的開關(guān)型號為SN10-10II型少油斷路器，配CD10型直流電磁操動機構(gòu)。10KV線路配置了電流速斷保護和過電流保護，10KV10#開關(guān)對城關(guān)大部分地區(qū)的負荷供電。

1.2現(xiàn)象

10KV10#開關(guān)，自89年投運后，運行情況較好。隨著城關(guān)地區(qū)的負荷迅速上升，配變的容量不斷增大。至九四年初，該開關(guān)出現(xiàn)拒合現(xiàn)象，即該開關(guān)在合閘時，發(fā)出連續(xù)的跳合聲響，而后開關(guān)有時能合上，有時不能合上。運行人員開出“開關(guān)跳躍”的缺陷通知單，局領(lǐng)導要求生技部門組織人員進行消缺。

1.3原因分析

該該臺開關(guān)出現(xiàn)的現(xiàn)象，對其定性分析如下：根據(jù)缺陷通知單的內(nèi)容“開關(guān)跳躍”，對10KV10#開關(guān)的控制和保護回路進行了測試和檢查，排除了“開關(guān)跳躍”的可能。若開關(guān)存在跳躍，首選線路存在永久性相間短路故障，再則控制開關(guān)的接點焊死或控制開關(guān)在合閘位置卡死，不能復位。這兩個條件都滿足的情況下“開關(guān)跳躍”才會出現(xiàn)。我們通過分析，這兩個條件都不具備，幫排除“開關(guān)跳躍”的可能性。再次對該開關(guān)進行試驗和檢查，沒有發(fā)現(xiàn)異常，繼電保護人員再次對開關(guān)的控制和保護回路進行檢查，也沒有發(fā)現(xiàn)問題。但該開關(guān)在恢復運行時，拒合現(xiàn)象仍然存在。

通過仔細分析現(xiàn)場情況，發(fā)現(xiàn)該故障可能與保護裝置動作有關(guān)。因為在開關(guān)拒合時，發(fā)現(xiàn)過流信號掉牌，但運行人員認為掉牌是因為開關(guān)柜（GG-1A）振動較大引起的（以前發(fā)現(xiàn)過類似現(xiàn)象）。為此，繼保人員重新檢查控制和保護回路，終于發(fā)現(xiàn)了10#開關(guān)的過流保護沒有時限。過電流保護時間繼電器的延時閉合常開接點沒有接入回路，而把瞬動常開接點接入了回路。正、誤電路如下圖1、2所示。

把時間繼電器接點改接后，開關(guān)恢復運行，一切正常，拒合現(xiàn)象消失。

開關(guān)雖然恢復了運行，但造成開關(guān)拒合的原因是什么呢？我們分析認為應該是開關(guān)合閘時的沖擊電流。在該臺開關(guān)剛投入運行時，雖然過電流保護回路接線錯誤，但由于該線路較短、負荷較小，合閘時的沖擊電流啟動不了過電流保護裝置。但當城關(guān)地區(qū)的負荷不斷增加，配變?nèi)萘坎粩嘣龃?，開關(guān)合閘時的沖擊電流也隨之增大，當該電流增至能啟動過流保護裝置時，開關(guān)在合閘時保護動作，將開關(guān)跳開，出現(xiàn)開關(guān)拒合。但隨著運行方式的改變，使合閘沖擊電流減小，開關(guān)又能合上閘。當我們把回路改接后，定值雖然不能完全躲過合閘時的沖擊電流，但從時限上，保護裝置完全可以躲過該沖擊電流。

1.4吸取的教訓

10KV10#開關(guān)的拒合現(xiàn)象，幾經(jīng)努力，終于得到解決，同時也從中得到深刻的教訓。

1.4.1運行人員素質(zhì)需進一步提高，加強對問題的分析判斷能力，要做到匯報準確。

1.4.2安裝驗收把關(guān)要嚴。

1.4.3繼保人員在對裝置作整組試驗時方法不當，數(shù)次試驗都沒有發(fā)現(xiàn)異常，工作不到位。

2城關(guān)110KV變電所主變差動保護誤動

2.1基本情況

城關(guān)110KV變電所是岳西縣的樞紐變電所。一期工程上20000KVA主變一臺，電壓等級為110KV/35KV/10KV，35KV側(cè)為單母線接線方式。10KV側(cè)為單母線分段帶旁路接線方式。為滿足負荷增長的需要，于99年第四季度上二期工程，增加一臺主變，其容易為10000KVA。主變保護采用南京自動化設(shè)備總廠生產(chǎn)的CST231型微機保護，35KV側(cè)單獨供一條線路運行。

2.2事故現(xiàn)象及原因分析

二期工程竣工后，于2000年5月29日投入主變試運行。合上主變110KV側(cè)開關(guān)，主變空載運行二十四小時無任何異?，F(xiàn)象，再投入35KV側(cè)開關(guān)帶線路運行時，主變差動保護運作。微機打印的事故報告顯示，B相差動保護出口，動作值0.81，大于整定值0.8。

根據(jù)運行記錄，主變差動保護動作時，其保護范圍內(nèi)未出現(xiàn)任何異常，經(jīng)初步分析為CT極性接錯。經(jīng)檢查證實極性接反，改正后再次投入主變110KV側(cè)，35KV側(cè)開關(guān)試運行（10KV側(cè)不投）。當35KV側(cè)所帶負荷增加到約620KW時，差動保護發(fā)出差流越限告警信號。該信號是延時5秒發(fā)出，表明回路存在較大不平衡電流，其值已大于0.2A的告警整定值，怎么會出現(xiàn)如此大的不平衡電流？在差動保護范圍內(nèi)進行仔細測量和檢查，均未發(fā)現(xiàn)任何問題。因此，對不平衡電流進行計算，如圖3所示：

篇6

一、概述

隨著微機繼電保護裝置的廣泛應用和變電站綜合自動化水平的不斷提高，各種智能設(shè)備采集的模擬量、開關(guān)量、一次設(shè)備狀態(tài)量大大增加，運行人員可以從中獲取更多的一、二次設(shè)備的實時信息。但是，由于目前的微機型二次設(shè)備考慮較多的是對以往設(shè)備功能的替代，導致這些設(shè)備基本上是獨立運行，致使它們采集的大量信息白白流失，未能得到充分利用。

電網(wǎng)是一個不可分割的整體，對整個電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息進行綜合利用，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。近幾年，計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，使綜合利用整個電網(wǎng)的一、二次設(shè)備信息成為可能。電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)就是綜合利用整個電網(wǎng)智能設(shè)備所采集的信息，自動對信息進行計算分析，并調(diào)整繼電保護的工作狀態(tài)，以確保電網(wǎng)運行安全可靠的自動化系統(tǒng)，它可以實現(xiàn)以下主要功能。

1.實現(xiàn)繼電保護裝置對系統(tǒng)運行狀態(tài)的自適應。

2.實現(xiàn)對各種復雜故障的準確故障定位。

3.完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策。

4.實現(xiàn)繼電保護裝置的狀態(tài)檢修。

5.對線路縱聯(lián)保護退出引起的系統(tǒng)穩(wěn)定問題進行分析，并提供解決方案。

6.對系統(tǒng)中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析。

7.自動完成線路參數(shù)修正。

二、系統(tǒng)構(gòu)成

站在電網(wǎng)的角度，我們來分析電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)獲取信息的途徑。電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，可以從調(diào)度中心獲得；一次設(shè)備的運行狀態(tài)及輸送潮流，可以通過EMS系統(tǒng)實時獲得；保護裝置的投退信息，由于必須通過調(diào)度下令，由現(xiàn)場執(zhí)行，因此可以從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得，并從變電站監(jiān)控系統(tǒng)得到執(zhí)行情況的驗證；保護裝置故障及異常，可以從微機保護裝置獲得；電網(wǎng)故障信息，可以從微機保護及微機故障錄波器獲得。

通過以上分析，可以看出，實現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的信息資源是充分的。為了更好的利用信息資源，應建立客戶/服務器體系的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，按此結(jié)構(gòu)將系統(tǒng)分解成幾個部分，由客戶機和服務器協(xié)作來實現(xiàn)上述七種主要功能。這樣就可以實現(xiàn)最佳的資源分配及利用，減少網(wǎng)絡(luò)的通信負擔，提高系統(tǒng)運行的總體性能。

客戶機設(shè)在變電站，主要實現(xiàn)以下功能：

1.管理與保護及故障錄波器的接口，實現(xiàn)對不同廠家的保護及故障錄波器的數(shù)據(jù)采集及轉(zhuǎn)換功能。在正常情況下巡檢保護的運行狀態(tài)，接收保護的異常報告。在電網(wǎng)發(fā)生故障后接收保護和故障錄波器的事故報告。

2.管理與監(jiān)控系統(tǒng)主站的接口，查詢現(xiàn)場值班人員投退保護的操作。

3.管理與遠動主站的接口，將裝置異常、保護投退及其它關(guān)鍵信息通過遠動主站實時上送調(diào)度端。

4.執(zhí)行數(shù)據(jù)處理、篩選、分析功能。實現(xiàn)對保護采集數(shù)據(jù)正確性的初步分析，篩選出關(guān)鍵信息。

5.管理及修改保護定值。

6.向服務器發(fā)出應用請求，并接收服務器反饋信息。

7.主動或按服務器要求傳送事故報告，執(zhí)行服務器對指定保護和故障錄波器的查詢。

服務器設(shè)在調(diào)度端，可由一臺或多臺高性能計算機組成，主要實現(xiàn)以下功能：

1.向客戶機發(fā)送指令，接收并回答客戶機的請求。

2.接收客戶機傳送的事故報告。

3.控制對EMS系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)庫的存取。獲得一次設(shè)備狀態(tài)、輸送潮流及客戶機通過遠動主站上送調(diào)度端的信息。

4.通過調(diào)度運行管理信息系統(tǒng)獲得調(diào)度員對保護的投退命令、設(shè)備檢修計劃等信息。

5.與繼電保護管理信息系統(tǒng)交換保護配置、定值、服役時間、各種保護裝置的正動率及異常率等信息，實現(xiàn)繼電保護裝置的可靠性分析。

6.執(zhí)行故障計算程序、繼電保護定值綜合分析程序、事故分析程序、保護運行狀態(tài)監(jiān)測程序、穩(wěn)定分析程序等應用軟件。

在實現(xiàn)了變電站綜合自動化的廠站，客戶機可在保護工程師站的基礎(chǔ)上進行功能擴充，并成為變電站綜合自動化系統(tǒng)的組成部分。在沒有保護工程師站的廠站，可通過保護改造工程，建立變電站保護信息處理系統(tǒng)，使之成為客戶機。

由以上功能劃分可以看出，客戶機與服務器之間的數(shù)據(jù)交換量并不大，僅在電網(wǎng)發(fā)生故障后，由于與故障設(shè)備有關(guān)聯(lián)的廠站的客戶機需要向服務器傳送詳細的故障報告，才會出現(xiàn)較大的信息量。因此，客戶機和服務器之間的聯(lián)絡(luò)，在目前條件下，完全可以采用調(diào)制解調(diào)器進行異步通信。將來如有條件，建議盡量采用廣域網(wǎng)交換數(shù)據(jù)。

三、功能分析

1.實現(xiàn)繼電保護裝置對系統(tǒng)運行狀態(tài)的自適應。

電網(wǎng)繼電保護的整定計算十分復雜，由于傳統(tǒng)的繼電保護以預先整定、實時動作為特征，保護定值必須適應所有可能出現(xiàn)的運行方式的變化。假如一個變電站有15個元件，僅考慮本站檢修2個元件的組合方式就已經(jīng)達到100多個，而周圍系統(tǒng)機組停運、500KV自耦變的檢修及系統(tǒng)開環(huán)對短路電流和分支系數(shù)的影響甚至可能比本站元件檢修還要大，它們均需做為組合方式加以考慮，這就使組合方式之多達到難以想像的數(shù)量。

為使預先整定的保護定值適應所有可能出現(xiàn)的運行方式的變化，必然出現(xiàn)以下問題：

A.縮短了保護范圍，延長了保護動作延時。

B.被迫退出某些受運行方式變化影響較大的保護。如四段式的零序電流保護僅能無配合的使用其最后兩段。

C.可能還存在由于運行方式考慮不周而出現(xiàn)失去配合。

D.被迫限制一次系統(tǒng)運行方式。

電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)可以徹底改變這種局面。只要在調(diào)度端的服務器安裝故障計算及繼電保護定值綜合分析程序，依靠從EMS系統(tǒng)獲得的系統(tǒng)一次設(shè)備的運行狀態(tài)，就可以迅速準確的判斷出當前繼電保護裝置整定值的可靠性，如出現(xiàn)部分后備保護定值不配合時，根據(jù)從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得的線路縱聯(lián)保護及母差保護的投入情況，確定是否需要調(diào)整定值。如需要調(diào)整，可通過調(diào)度端服務器向變電站的客戶機下達指令，由客戶機動態(tài)修改保護定值，從而實現(xiàn)繼電保護裝置對系統(tǒng)運行狀態(tài)的自適應。以上所有計算分析工作，均依靠調(diào)度端服務器實時自動完成，這樣，繼電保護整定值就無需預先考慮那些出現(xiàn)機率很小的組合方式，從而解決困擾繼電保護整定計算工作的不同運行方式下可靠性與選擇性存在矛盾的問題。

目前，系統(tǒng)中運行的保護裝置可分為三類：第一類為非微機型保護；第二類為具備多個定值區(qū)并可切換的微機保護，一般不具備遠方改定值的功能；第三類為新型微機保護，具備遠方改定值的功能。對非微機型保護，在調(diào)度端可以將其設(shè)置為不能自動調(diào)整定值的保護，依靠周圍保護裝置的定值調(diào)整，實現(xiàn)與此類保護的配合。對第二類保護，可以事先設(shè)置多套整定值，調(diào)度端只是通過變電站客戶機，控制其在當前運行方式下采用那套整定值來實現(xiàn)定值的自適應。

為提高可靠性，保護定值的自適應可與調(diào)度系統(tǒng)的檢修申請相結(jié)合。當電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)從調(diào)度管理系統(tǒng)獲得計劃檢修工作申請后，即通過計算分析，事先安排定值的調(diào)整，并做相應的事故預想（如在檢修基礎(chǔ)上再發(fā)生故障時保護的配合關(guān)系計算），從而大大提高系統(tǒng)繼電保護裝置的效能和安全水平。

2.實現(xiàn)對各種復雜故障的準確故障定位。

目前的保護和故障錄波器的故障測距算法，一般分為故障分析法和行波法兩類。其中行波法由于存在行波信號的提取和故障產(chǎn)生行波的不確定性等問題而難以在電力生產(chǎn)中得到較好的運用。而故障分析法如果想要準確進行故障定位，必須得到故障前線路兩端綜合阻抗、相鄰線運行方式、與相鄰線的互感等信息，很顯然，僅利用保護或故障錄波器自己采集的數(shù)據(jù)，很難實現(xiàn)準確的故障定位。另外，對于比較復雜的故障，比如跨線異名相故障，單端分析手段已經(jīng)無法正確判斷故障性質(zhì)和故障距離，因此，往往出現(xiàn)誤報。

我們知道，得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確，因此，通過電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)，可以徹底解決這個問題。調(diào)度端數(shù)據(jù)庫中，已經(jīng)儲備了所有一次設(shè)備參數(shù)、線路平行距離、互感情況等信息，通過共享EMS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，可以獲得故障前系統(tǒng)一次設(shè)備的運行狀態(tài)。故障發(fā)生后，線路兩端變電站的客戶機可以從保護和故障錄波器搜集故障報告，上送到服務器。調(diào)度端服務器將以上信息綜合利用，通過比較簡單的故障計算，就可確定故障性質(zhì)并實現(xiàn)準確的故障定位。

3.完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策。

系統(tǒng)發(fā)生事故后，往往有可能伴隨著其它保護的誤動作。傳統(tǒng)的事故分析由人完成，受經(jīng)驗和水平的影響，易出現(xiàn)偏差。由于電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)搜集了故障前后系統(tǒng)一次設(shè)備的運行狀態(tài)和變電站保護和故錄的故障報告，可以綜合線路兩端保護動作信息及同一端的其它保護動作信息進行模糊分析，并依靠保護和故錄的采樣數(shù)據(jù)精確計算，從而能夠迅速準確的做出判斷，實現(xiàn)事故恢復的繼電保護輔助決策。

當系統(tǒng)發(fā)生較大的事故時，由于在較短時間內(nèi)跳閘線路較多，一般已經(jīng)超過了繼電保護能夠適應的運行方式，此時保護可能已經(jīng)處于無配合的狀態(tài)。此時進行事故恢復，不僅需要考慮一次運行方式的合理，還需要考慮保護是否能夠可靠并有選擇的切除故障。借助電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)，可以分析當前運行方式下保護的靈敏度及配合關(guān)系，并通過遠程改定值，完成繼電保護裝置對系統(tǒng)事故運行狀態(tài)的自適應。

4.實現(xiàn)繼電保護裝置的狀態(tài)檢修。

根據(jù)以往的統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)，設(shè)計存在缺陷、二次回路維護不良、廠家制造質(zhì)量不良往往是繼電保護裝置誤動作的主要原因。由于微機型繼電保護裝置具有自檢及存儲故障報告的能力，因此，可以通過電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)實現(xiàn)繼電保護裝置的狀態(tài)檢修。具體做法如下：

A.依靠微機保護的自檢功能，可以發(fā)現(xiàn)保護裝置內(nèi)部的硬件異常。變電站的客戶機搜集到保護的異常報告后，立即向相應的調(diào)度端發(fā)出告警，從而使設(shè)備故障能夠得到及時處理，縮短保護裝置退出時間。

B.保護的開入量一般有開關(guān)輔助節(jié)點、通訊設(shè)備收信、合閘加速、啟動重合閘、其他保護動作等幾種，這些開入量對保護的可靠運行起關(guān)鍵作用。變電站的客戶機可以監(jiān)視保護裝置的開關(guān)量變位報告。當發(fā)現(xiàn)保護的開入量發(fā)生變位時，可以通過查詢變電站一次系統(tǒng)狀態(tài)以及其他保護和錄波器的動作信息確定變位的正確性。這樣，就可以及早發(fā)現(xiàn)問題，預防一部分由設(shè)計缺陷或二次回路維護不良引起的誤動作。

C.為防止由于PT、CT兩點接地、保護裝置交流輸入回路異常、采樣回路異常等引起保護誤動作，可以由變電站的客戶機將保護啟動以后的報告進行分析，首先可以判斷取自同一CT的兩套保護采樣值是否一致，其次，可以判斷本站不同PT對同一故障的采樣值是否一致。另外，還可以將從保護故障報告中篩選出的故障電流基波穩(wěn)態(tài)值及相位等信息上傳到調(diào)度端，與線路對側(cè)的數(shù)據(jù)進行比較，以發(fā)現(xiàn)PT兩點接地等問題。

通過以上措施，可以加強狀態(tài)檢修，相應延長定期檢修周期，使保護裝置工作在最佳狀態(tài)。同時，還可以提高維護管理水平，減輕繼電保護工作人員的勞動強度，減少因為人員工作疏漏引起的誤動作。

5.對線路縱聯(lián)保護退出引起的系統(tǒng)穩(wěn)定問題進行分析，并提供解決方案。

隨著電網(wǎng)的發(fā)展，系統(tǒng)穩(wěn)定問題日益突出。故障能否快速切除成為系統(tǒng)保持穩(wěn)定的首要條件，這就對線路縱聯(lián)保護的投入提出較高要求。但是，在目前情況下，由于通道或其它因素的影響，導致線路雙套縱聯(lián)保護退出時，只能斷開線路以保證系統(tǒng)穩(wěn)定和后備保護的配合。這種由于二次設(shè)備退出而影響一次設(shè)備運行的狀況是我們所不愿意看到的。

借助電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)，我們可以完成以下工作。

A.根據(jù)系統(tǒng)當前運行狀態(tài)校驗保護的配合關(guān)系。

B.根據(jù)線路兩側(cè)定值確定不同點故障保護的切除時間。

C.根據(jù)系統(tǒng)當前的運行方式、輸送潮流、系統(tǒng)及機組的參數(shù)，結(jié)合故障切除時間，判斷線路不同點故障時系統(tǒng)能否保持穩(wěn)定。

D.判斷能否通過控制輸送潮流保持系統(tǒng)穩(wěn)定。

E.反推系統(tǒng)保持穩(wěn)定需要的故障切除時間。

F.通過遠程改定值，保證系統(tǒng)穩(wěn)定及周圍系統(tǒng)后備保護的配合。

這樣，我們就可以大大減輕縱聯(lián)保護的退出給系統(tǒng)一次設(shè)備的運行帶來的影響，并提供縱聯(lián)保護的退出的整體解決方案。

6.對系統(tǒng)中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析。

通過與繼電保護管理信息系統(tǒng)交換保護配置、服役時間、各種保護裝置的正動率及異常率等信息，電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)對繼電保護裝置的可靠性分析。特別是當某種保護或保護信號傳輸裝置出現(xiàn)問題，并暫時無法解決時，通過將此類裝置的可靠性評價降低，減輕系統(tǒng)對此類保護的依賴，通過遠程調(diào)整定值等手段，實現(xiàn)周圍系統(tǒng)保護的配合，防止因此類保護的拒動而擴大事故。

7.自動完成線路參數(shù)修正。

由于征地的限制，新建線路往往與原有線路共用線路走廊，線路之間電磁感應日益增大，造成新線路參數(shù)測試的不準確以及原有線路參數(shù)的變化?，F(xiàn)在，依靠電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)，可以將每次故障周圍系統(tǒng)保護的采樣數(shù)據(jù)進行收集，利用線路兩端的故障電流、故障電壓，校核并修正線路參數(shù)，實現(xiàn)線路參數(shù)的自動在線測量，從而提高繼電保護基礎(chǔ)參數(shù)的可靠性，保證系統(tǒng)安全。

四、實現(xiàn)本系統(tǒng)的難點分析

1.管理問題

從技術(shù)上說，實現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的條件已經(jīng)成熟，無論是變電站客戶機對保護信息的搜集、信息的網(wǎng)絡(luò)傳輸還是調(diào)度端服務器對EMS系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)的讀取、故障及穩(wěn)定分析計算，都可以得到解決。主要的實施難度在于此系統(tǒng)需要綜合繼電保護、調(diào)度、方式、遠動、通信以及變電站綜合自動化等各個專業(yè)的技術(shù)，并且涉及到控制運行設(shè)備，其它專業(yè)一般不愿牽扯其中，因此只有解決好管理問題，才可能順利實施。例如，目前變電站客戶機對信息的搜集，完全可以也應該納入到變電站綜合自動化系統(tǒng)，但是，由于管理界面的劃分，有些運行單位希望保護專業(yè)獨立組網(wǎng)搜集信息，這樣就造成資源的分割和浪費，不利于今后對系統(tǒng)的擴展。為了保證電力系統(tǒng)的安全運行，希望在將來的保護設(shè)計導則中，對此類問題統(tǒng)一予以規(guī)范。

2.安全性問題

由于電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的功能強大，并且可以控制運行設(shè)備，與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行息息相關(guān)，因此在設(shè)計之初，就必須對系統(tǒng)的安全性問題給予足夠重視?？梢哉f，安全性解決的好壞，將是本系統(tǒng)能否運用的關(guān)鍵。初步設(shè)想，調(diào)度端服務器必須采用雙機熱備用方式保證硬件安全；通過遠方修改保護定值時，客戶機必須通過加密的數(shù)字簽名核實調(diào)度端傳送定值的可信度，并通過校驗碼及數(shù)據(jù)回送保證定值的可靠性。并且，當客戶機向保護傳送定值時，必須不能影響保護的正常性能。在這方面，還需要做大量的工作。

3.規(guī)約問題

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繼電保護對于維護電力系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的安全性具有非常重要的作用，同時還可以有效的減少或是避免外界因素對裝置所帶來的干擾，確保了裝置的安全，而且通過繼電保護裝置，可以在電力系統(tǒng)運行過程中實現(xiàn)有效的防范監(jiān)測，確保了電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

1.2投資較少，安裝便捷

繼電保護裝置由于自身重量較小，裝置小巧，易于安裝，所以在電力行業(yè)施工過程中，有效的減少了所占據(jù)的空間，為施工的順利進行創(chuàng)造了良好的條件。同時在安裝過程中也有效的提高了操作的效率，減少了成本的投入，只需按照電氣圖紙安裝人員即可完成繼電裝置的安裝工作。

1.3檢測故障及防范

電力系統(tǒng)上安裝繼電保護裝置后，一旦系統(tǒng)中有設(shè)備或是元器件發(fā)生故障，則繼電保護裝置則會及時發(fā)出預警，提醒值班人員進行處理。同時在發(fā)生故障的第一時間內(nèi)，繼電保護裝置還會向斷路器發(fā)出跳閘等指令，對故障線路進行及時切斷，有效的保障了正常線路的運行，減少了故障所給設(shè)備及元器件所還來的損失，繼電保護裝置在電力系統(tǒng)運行過程中具有較高的故障防范能力，具有不可替代性。

2繼電保護故障處理的原則

2.1處理繼電保護故障時要保持正確、冷靜的態(tài)度。

電力系統(tǒng)的發(fā)電機等設(shè)備在運行過程中，繼電保護裝置的連接片要根據(jù)運行方式的變化而進行相應的投、退處理。在進行這兩項處理時要求工作人員同時進行，而且要經(jīng)過細致的辨別清楚后，才能夠操作。而且對于跳閘回路的連接片來說，只有相應的開關(guān)在運行的過程中才能夠投入。

2.2能夠根據(jù)信號狀態(tài)準確判斷故障發(fā)生點。

在繼電保護現(xiàn)場中出現(xiàn)的光子牌信號、事件記錄以及故障錄波器所采集到的圖形、繼電保護裝置的燈光信號或者其他信號等都是對繼電保護的故障進行處理的基礎(chǔ)依據(jù)。所以，在對繼電保護的故障進行處理之前，要對這些信號進行分析，判斷出信號處的故障和真?zhèn)巍?/p>

2.3對人為故障要給以緊急處理。

在繼電保護裝置對故障進行處理時，人為故障的處理具有較大的難度，也是一個非常關(guān)鍵的問題。在繼電保護裝置處理故障過程中，根據(jù)其所提供的故障信息無法找到導致故障發(fā)生的原因時，或者當斷路器動作后沒有發(fā)生預警信號時，這時無法判斷出導致故障的原因是人為因素還是設(shè)備、裝置自身的故障，所以給處理帶來了較大的難度。再加之繼電保護現(xiàn)場中，部分運行人員由于專業(yè)技能水平不高，工作缺乏責任心，對故障不重視，不能及時對存在的故障進行處理，操作過程中也極易發(fā)生誤碰等情況，從而導致人為故障增加。這就需要對現(xiàn)場人為故障進行如實反映，這樣對于能夠為工作人員進行故障處理提供必要的依據(jù)。而且對于現(xiàn)場這類人為故障的原因及處理方式也要進行如實的記錄，確保類似故障不再發(fā)生。

3差動保護二次回路檢修方法

3.1負荷檢修

一旦負荷過大時，則會導致電流互感器處于超負荷運行狀態(tài)下，這樣會導致電流互感器的使用壽命降低，所以需要利用差動保護來對負荷進行嚴格控制，根據(jù)實際的需要，來適當?shù)膶﹄娏骰ジ衅鞯膭畲烹娏鬟M行降低，通過對電纜的電阻及選擇弱電控制用電流互感器等來降低二次負荷，同時還要對互感器的實際運行狀態(tài)進行定期檢查。

3.2質(zhì)量檢修

目前電流互感器的種類較多，市場上的產(chǎn)品較為多樣化，這樣就需要在實際購買過程中需要選擇與系統(tǒng)保護方式相適應的電流互感器。在差動保護過程中，當繼電保護裝置的測電流過大時，則需要選擇帶小氣隙的電流互感器，由于該種類的電流互感器的鐵芯剩磁小，有利于差動保護裝置性能的提升，而且其勵磁電流也較小，能夠有效的實現(xiàn)對失衡電流的有效控制。

3.3電流檢修

在差動保護實施過程中，電流互感器作為差動保護效果的重要元件，所以需要對互感器的使用型號進行科學的選擇，通常D級電流互感器最為適合進行差動保護。當電流經(jīng)過差動保護裝置的穩(wěn)態(tài)短路電流時，一旦電流達到最大值，則需要有效的控制好差動保護回路的二次負荷，使其誤差在規(guī)定的范圍內(nèi)。

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目前，繼電保護裝置的配置有很多，但大部分繼電保護裝置是用于保護功能，在數(shù)據(jù)共享和分析處理方面應用比較少，導致當電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生故障后，沒有有效的技術(shù)手段進行保護動作情況、故障數(shù)據(jù)信息上報控制中心，需要變電運行的工作人員口頭上報數(shù)據(jù)信息，然后進行故障分析處理。為改善這種現(xiàn)狀，可以建立繼電保護及故障信息管理成系統(tǒng)，實現(xiàn)在不影響繼電保護裝置、故障處理裝置等設(shè)備正常運行的情況，形成條理化的報文，將電網(wǎng)運行狀況及故障數(shù)據(jù)信息傳遞給調(diào)度終端。繼電保護裝置和故障信息的實時聯(lián)網(wǎng)，匯總出來的數(shù)據(jù)信息對電網(wǎng)的深入研究有十分重要的作用。繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)能幫助電力運行管理部門掌握繼電保護裝置的運行狀況和電力系統(tǒng)故障的演變情況，同時還能對故障的保護動作進行綜合分析，這極大地提高了故障分析能力和事故處理能力，為快速恢復電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了保障。在電力調(diào)度終端，還能利用該系統(tǒng)對保護裝置進行管理，對故障信息進行綜合分析、處理，實現(xiàn)繼電保護裝置的自動化、網(wǎng)絡(luò)化運行管理，繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)為分析故障原因、查找故障點、繼電保護裝置動作行為分析等提供了重要的依據(jù)，為電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了保障。

2繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能

繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)是由主站和多個子站系統(tǒng)組成的，其中子站系統(tǒng)主要負責對繼電保護裝置、安全自動裝置、故障處理裝置等進行監(jiān)視、匯總，并將這些裝置的運行狀態(tài)、故障信息、動作保護等信息收集傳輸?shù)街髡鞠到y(tǒng)中；主站系統(tǒng)主要負責將子站系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)信息分配到相應的功能模塊進行處理，并將這些信息提交到相應的高級應用模塊中。繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)主要具有以下功能：對電網(wǎng)保護設(shè)備、錄波設(shè)備等進行監(jiān)測、控制；對運行異常的設(shè)備進行監(jiān)測；自動分析電網(wǎng)系統(tǒng)的故障，并準確、快速地找出故障區(qū)域和故障點；對繼電保護動作進行分析；實現(xiàn)繼電保護管理的網(wǎng)絡(luò)化、自動化、規(guī)范化、標準化。

3繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的設(shè)計原則

根據(jù)繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的特點，在進行系統(tǒng)設(shè)計時，要遵循以下原則：標準化、規(guī)范化設(shè)計原則，在設(shè)計系統(tǒng)過程中要采用國際標準，從而與其他系統(tǒng)進行良好的接口，確保系統(tǒng)的開放性；分層分布式設(shè)計，系統(tǒng)的設(shè)計要以子站系統(tǒng)為中心，利用通信網(wǎng)絡(luò)將本地監(jiān)控、主站系統(tǒng)、子站系統(tǒng)連接起來，為有利于新功能的擴展，軟件系統(tǒng)要采用模塊化結(jié)構(gòu)。

4繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)子站的建立

4.1子站系統(tǒng)的設(shè)計目標

子站系統(tǒng)的設(shè)計目標主要包括以下五點：

4.1.1故障數(shù)據(jù)緩沖處理：在子站系統(tǒng)內(nèi)部配置具有集成數(shù)據(jù)庫的應用的處理系統(tǒng)，使得子站系統(tǒng)具有故障數(shù)據(jù)緩沖處理能力，從而提高繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的可靠性。

4.1.2故障信息預處理：子站系統(tǒng)能對相關(guān)故障信息進行過濾故障信息等預處理，這樣不僅能降低主站系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)信息的壓力，還能提高系統(tǒng)處理信息的效率。

4.1.3匯總、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)信息：子站系統(tǒng)能將繼電保護裝置、故障處理裝置等二次設(shè)備和主站系統(tǒng)連接起來，能在節(jié)省通信資源的條件下，將各種數(shù)據(jù)信息匯總并轉(zhuǎn)發(fā)到主站系統(tǒng)。

4.1.4遠程維護功能：在條件允許的情況下，子站系統(tǒng)能進行遠程維護，為無人看守的變電站子系統(tǒng)運行管理帶來極大的方便。

4.1.5自檢及就地功能：子站系統(tǒng)能利用自檢功能產(chǎn)生自檢報告，同時將自檢報告轉(zhuǎn)發(fā)到主站系統(tǒng)中；用戶可以通過子站后臺、計算機、站內(nèi)監(jiān)控后臺等方式和子站系統(tǒng)的維護接口連接，對子站系統(tǒng)進行實時維護。

4.2子站系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)設(shè)計繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的子站系統(tǒng)軟件主要由端口處理線程、主處理進程、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)三部分構(gòu)成。當子站系統(tǒng)啟動后，主處理進程能根據(jù)系統(tǒng)的配置，自動啟動端口處理線程，系統(tǒng)的通信端口會和端口處理線程對應起來，端口處理進程會根據(jù)自身的配置對相應的通信端口進行確認，并配置規(guī)約處理程序。主處理進程是子站軟件系統(tǒng)復位啟動時，最重要的入口程序之一，主要功能是根據(jù)系統(tǒng)配置自動啟動，對端口處理進程進行管理，實現(xiàn)端口處理進程、事件處理器、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)之間的異步通信，完成信息中轉(zhuǎn)。端口處理線程匯總的數(shù)據(jù)信息會轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中進行統(tǒng)一管理，從而實現(xiàn)故障信息的處理和共享，保證繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)能高效、可靠地進行信息處理，子站數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)配置有大容量的故障信息處理功能和數(shù)據(jù)存檔功能。

5繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)主站系統(tǒng)的建立

繼電保護及故障信息管理系統(tǒng)的主站系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、主站數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計和故障分析子系統(tǒng)三部分組成，下面分別對這三部分進行分析：

5.1數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)

數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)包括對主站運行進行監(jiān)視及對圖像、網(wǎng)絡(luò)等進行管理，數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要由圖形處理系統(tǒng)和圖形運行系統(tǒng)兩個子模塊組成，圖形處理系統(tǒng)能通過界面的繪圖工具生成電氣主接線圖、電力系統(tǒng)區(qū)位分布圖；圖形運行系統(tǒng)能查看各主站接線圖顯示的故障點，并結(jié)合故障信息數(shù)據(jù)控制圖形系統(tǒng)的運行，數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)主要用于微機繼電保護動作情況，對故障過程進行重演及統(tǒng)計歷史故障信息。

5.2主站數(shù)據(jù)庫

主站數(shù)據(jù)庫主要是對繼電保護的數(shù)據(jù)模型、版本應用模塊等進行統(tǒng)一管理，同時提供維護、生成、修改功能。主站數(shù)據(jù)庫由靜態(tài)數(shù)據(jù)庫、動態(tài)數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫等幾個數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，其中靜態(tài)數(shù)據(jù)庫儲存的信息大多為固定的數(shù)據(jù)，動態(tài)數(shù)據(jù)庫多儲存動態(tài)變化的數(shù)據(jù)信息，歷史數(shù)據(jù)庫主要為了保護動態(tài)數(shù)據(jù)庫的運作效率，為主站系統(tǒng)的維護提供方便。

5.3統(tǒng)計和故障分析

子系統(tǒng)統(tǒng)計和故障分析子系統(tǒng)主要包括故障錄波報文、故障測距報文等兩個模塊，故障錄波報文是以COMTRADE格式生成的，故障錄波信息數(shù)據(jù)分析是在故障錄波器生成的故障信息報文上進行，能對整個電力系統(tǒng)的故障信息進行分析，在故障狀態(tài)下，能實現(xiàn)故障信息實時分析、故障信息網(wǎng)頁生成、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能，同時還能對主站系統(tǒng)進行日常繼電保護管理、定值校驗、保護整定計算、故障數(shù)據(jù)分析、故障距離測定等應用。

篇9

一、繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀

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

建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設(shè)計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。

自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設(shè)備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結(jié)束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應用仍處于主導地位，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(shè)備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。

我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。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(tǒng)中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設(shè)備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果?？梢哉f從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。

二、繼電保護的未來發(fā)展

繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

1計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎(chǔ)的32位微機保護。

南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統(tǒng)。東南大學研制的微機主設(shè)備保護的硬件也經(jīng)過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎(chǔ)的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設(shè)備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(zhuǎn)換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。

電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設(shè)想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優(yōu)點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結(jié)構(gòu)與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環(huán)境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。

繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。

2網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當前的技術(shù)條件下是完全可能的。

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

對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統(tǒng)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設(shè)在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡(luò)上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結(jié)果證明是母線內(nèi)部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區(qū)外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統(tǒng)樞紐非常重要。

由上述可知，微機保護裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。

3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化

在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁，將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統(tǒng)中得到應用。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(shè)備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對被保護設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。

4智能化

近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應用，在繼電保護領(lǐng)域應用的研究也已開始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結(jié)合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］?？梢灶A見，人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域必會得到應用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。

三、結(jié)束語

建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)經(jīng)歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。

參考文獻

1王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護運行技術(shù).北京：電力工業(yè)出版社，1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)

3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統(tǒng)自動化，1983(1)

4葛耀中.數(shù)字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978(3)

5楊奇遜.微型機繼電保護基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1988

篇10

1.2繼電保護對于光纖通道延遲的要求對于電力系統(tǒng)的繼電保護來說，相關(guān)的標準對于繼電保護動作發(fā)生的具體時間有一定的要求。繼電保護的“四性”給出了各種保護方案中傳遞信息的最大允許時間，其中縱聯(lián)保護對故障發(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)生地點的判斷上是基于本側(cè)的電氣信息進行分析的，當?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)的繼電保護時間就縱聯(lián)保護來說是有疊加現(xiàn)象的。而就縱差保護來說，光纖延遲對繼電保護的相應時間也分為兩個因素。一方面，在繼電保護系統(tǒng)對電氣信息進行分析和計算的過程中，當發(fā)現(xiàn)電流并不等于兩側(cè)電流的總和時，實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設(shè)備的光收發(fā)口，省去了復雜的中間環(huán)節(jié)，不需要其他的專業(yè)設(shè)備，就能實現(xiàn)簡單、可靠的信息傳輸，管理起來也比較方便，因此被逐漸運用到了電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)中。

2光纖通信通道異常對機電保護的影響

2.1線路交互錯位影響在實際的電力系統(tǒng)運行過程中，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行自動檢查與修復，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，當系統(tǒng)的主線路出現(xiàn)了故障需要進行及時檢修時，系統(tǒng)將會自動把負荷調(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并調(diào)整至原來的狀態(tài)后即可恢復。

2.2M線路時限參數(shù)選擇影響在電力系統(tǒng)運行的過程中，輸送線路或者相應中斷的異常運行很可能給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行處理，很有可能導致整個線路無法正常運行。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，但在實際的運用過程中，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信號極易導致輸出信號過大波動而難以精準對故障進行定位，其實，進行時限調(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，繼電保護裝置就是為了實現(xiàn)線路進出信息的一致性，一般通過在PHD分支線路上附上實現(xiàn)控制設(shè)備來實現(xiàn)。對于這種情況，線路出口與入口上起到保護作用的PCM需要保持一致的高度，否則將會影響到保護裝置的正常使用。為了保證線路保護時限的一致性，通過更改時間記錄、校正記錄信息以及更正系統(tǒng)時間等方式來進行操作，保證線路兩端的響應一直。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。事實上，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，通道對于保護判據(jù)產(chǎn)生的影響有三個方面。第一，誤碼會導致報文內(nèi)容或CRC校驗值的某一個值發(fā)生錯誤，最終導致報文不能通過校驗。第二，誤碼可能使得報文頭或尾部的某一個值發(fā)生錯誤，對報文的完整性進行破壞，導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)應是8的整數(shù)倍，如果出現(xiàn)通道滑碼，可能導致比特位數(shù)的增加或者丟失，從而導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行檢測，以保證兩側(cè)裝置采集的數(shù)據(jù)實現(xiàn)同步。一方面對于單個的隨機誤碼而言，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。