繼電保護的用途范文

導語：如何才能寫好一篇繼電保護的用途，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

摘要：文章介紹了數字圖書館用戶個人電子信息的內容，分析了數字圖書館用戶個人信息面臨的安全威脅，提出了數字圖書館用戶個人信息安全的保護策略。

中圖分類號：G250.76文獻標識碼：A文章編號：1003-1588（2018）01-0109-03

大數據環境下，包括社交網絡、物聯網以及移動網絡在內的大型互聯網讓用戶在使用過程中產生了大量數據足跡[1]。信息收集技術、篩選技術以及處理技術的應用讓用戶的隱性數據無法得到有效保護。在商業利益的誘惑下，社會上已經出現了大量用戶私密信息（包括股民信息、房主信息、患者信息、車主信息以及商務人士信息等）的出售活動，并且已經形成了一條黑色產業鏈，用戶私密信息的安全問題日益嚴重。用戶信息不僅是數字圖書館管理的重要對象，而且是其進行服務升級的重要依據。因此，數字圖書館應該在用戶信息數據安全方面負起責任。

1數字圖書館用戶個人電子信息的內容

數字圖書館的用戶個人信息是指用戶在使用數字圖書館過程中產生的與用戶有關的信息資源，這些信息資源是用戶與數字圖書館之間的絕密信息，數字圖書館應該保證個人信息的安全，有效地保護用戶的利益，從而獲得他們的信任。

1.1用戶的個人注冊信息

當用戶在數字圖書館上注冊時，他們會被要求填寫必需的個人信息，其中包括個人學歷和身份信息等[2]。個人學歷信息主要包括用戶的職業、工作單位、學歷水平、專業以及興趣愛好等，個人身份信息主要包括用戶姓名、性別、聯系電話、年齡以及電子郵箱等。

1.2用戶的個人使用記錄

為了記錄數字圖書館的服務情況和資源使用情況，數字圖書館利用Web服務器記錄用戶使用資源的情況，即以工作日志的方式記錄用戶的訪問內容、訪問時間、訪問結果以及IP地址等[3]。數字圖書館可以將收集到的用戶使用信息進行數據挖掘和數據分析，從而挖掘出用戶的興趣愛好、訪問習慣以及研究方向等，這些被挖掘出來的數據也屬于私密信息。

2數字圖書館用戶個人信息面臨的安全威脅

2.1網絡層的安全威脅

網絡層的路由系統、訪問控制系統、遠程接入系統、身份認證系統及域名系統都容易受到病毒或黑客攻擊，網絡層面臨的安全威脅包括計算機病毒威脅、黑客攻擊威脅、網絡邊界威脅以及數據傳輸錯誤威脅等[4]。用戶私密信息在網絡傳輸過程中有可能受到竊聽、截獲、破壞以及篡改等威脅，致使其信息的完整性和安全性無法得到有效保證。網絡邊界是數字圖書館與互聯網聯系的第一道防線，主要包括網絡與用戶終端之間的邊界以及網絡與網絡之間的網關邊界，其對應的網絡安全問題主要有館域網用戶訪問監管力度不足、非法侵入、用戶終端能力下降以及非法應用軟件安全控制不力等。黑客利用DDoS對網絡層進行攻擊，達到網絡阻塞甚至癱瘓的目的。

2.2應用層的安全威脅

應用層面臨的安全威脅主要有木馬程序、蠕蟲程序、拒絕服務攻擊、網頁篡改以及寬帶占用等[5]。應用層的各種應用型軟件在設計方面并沒有完全參考網絡上存在的各種安全威脅，都會存在一定的設計缺陷。因此，數字圖書館會經常受到病毒或黑客的攻擊，用戶的私密信息也得不到充分的安全保證。目前，黑客大都采用木馬、蠕蟲、網絡釣魚等攻擊方式，這些方式對應用層的安全威脅巨大。甚至有些黑客采用移動代碼和電子郵件的復合型攻擊方式，其攻擊威脅程度更高。隨著網絡技術的不斷推廣，應用層的安全威脅已經成為數字圖書館最大的安全隱患，該隱患具有危害大、輻射范圍廣和發作時間快等特點。

2.3管理層的安全威脅

數字圖書館以信息資源為核心內容，以功能應用為服務手段，擁有較為復雜的安全體系，它的所有安全策略都需要管理人員制訂，因此管理層在數字圖書館中起關鍵作用。管理層面臨的安全威脅主要有管理人員權利和職責不明確、操作不規范、安全管理制度不完善等[6]。當系統受到黑客攻擊或者其他惡意攻擊時，數字圖書館的安全體系無法進行實時的監控、檢測、警告、報告，也無法準確提供黑客攻擊行為的追蹤線索。另外，管理人員的安全防護意識淡薄，允許用戶使用默認用戶名和密碼進行登錄，致使安全防護體系很容易被黑客入侵。管理層的安全威脅可以使整個數字圖書館的安全防護體系形同虛設，它是用戶私密信息安全的最大威脅。

3數字圖書館用戶個人信息的安全保護策略

數字圖書館需要加強用戶私密信息的安全保護力度，維護好“保護用戶信息，維護用戶利益”的良好形象。

3.1用戶信息采集階段

數字圖書館對用戶信息進行資源化處理的第一步就是采集用戶信息，這是非常重要的環節。但是，數字圖書館在采集用戶信息方面存在一些問題，并沒有形成規范的采集步驟?，F階段，數字圖書館主要借助計算機采集用戶信息，有兩種方式：用戶主動提供私密信息或在用戶知情的狀況下被動提供私密信息，系統在用戶不知情的狀況下自動采集私密信息。在服務器幫助下，數字圖書館可以利用Cookie技術將少量用戶信息自動存儲到客戶端緩存中，或者讓服務器直接讀取客戶端的硬盤數據，這就給用戶私密信息的安全性帶來巨大威脅。因此，數字圖書館可以設立專門保護用戶信息的資源化小組，該小組的主要任務就是負責制訂用戶信息采集規范和采集準則，提高管理人員保護用戶信息的能力。采集用戶信息的規范要根據國家相關法律法規制訂，其主要內容有：①將用戶個人信息進行分類，可分為一般性信息和私密性信息。②規定采集用戶信息的手段和方式。③規定采集的具體內容和信息保存時間。④要在公告欄和網站上采集準則。如：中國科學院就專門公告隱私聲明，并且會承諾“在未經過您的同意之前，本圖書館或者網站不會轉載您的任何資料和信息”。中國科學院圖書館也制訂了一些采集信息規則：盡量不采集用戶敏感信息，如需采集，需要征得用戶同意；不利用間接手段或者隱蔽手段采集用戶個人信息；對于智能化和自動化的采集方式要嚴加考核，并保護個人信息；不允許管理人員私自采集和處理用戶個人信息等。

3.2用戶信息組織加工階段

用戶信息只有經過有序化和組織化處理后，才能夠成為真正的資源，否則，不僅不能夠得到有效利用，還會造成資源浪費和信息污染。用戶信息每經過一次處理，就會增強其針對性，就會增大其應用價值，進而會涉及更多的私密信息。如：數字圖書館利用用戶閱讀和下載的信息資源類型，就可以獲取他們的興趣愛好、研究方向以及職業類型等。因此，數字圖書館對用戶信息進行安全設定是很有必要的，可以在數據庫中添加一個安全等級標識，不僅能為數據挖掘提供數據支持，還能為數據共享和提供必要的安全保護。用戶的基本信息包括用戶的姓名、性別、出生年月、聯系方式、專業、登錄密碼等，顯然這些信息不能夠完全公開。因此，數字圖書館需要設定安全等級，主要分為四個等級：第一等級為可以完全公開的用戶信息；第二等級為可以在個性化服務、用戶滿意度評估以及信息管理等模塊中公開的用戶信息；第三等級為僅供管理人員讀取和管理的用戶信息；第四等級為用戶的安全憑證信息，這類信息一般不對外公開。

3.3用戶信息利用階段

數字圖書館采集用戶信息的應用領域主要包括信息、學科服務、用戶個性化服務以及與其他服務系統的共享等方面。信息的共享性和流動性直接決定了信息的應用價值，信息的共享性和流動性越強，信息的應用價值就越大。用戶的信息共享模式主要有：①借助數字圖書館，用戶可以方便地獲取數字化信息資源和傳統文獻資源。但是，用戶不能從數字圖書館中獲取其他用戶的資源，因為這涉及用戶信息的隱私問題。②數字圖書館內的各個部門之間以及數字圖書館與其他部門（如網絡中心、檔案室、教務處和科研處等）之間需要實現信息共享。如：流通部門需要將接收的用戶信息傳送給系統部門，以便讓這些用戶獲得訪問權限。③數字圖書館可以采用聯合資訊和館際互傳等方式與其他圖書館實現信息共享。數字圖書館如果無法解答用戶提出的問題，就可以與其他圖書館進行資訊，以便為他們提供更好的服務。④數字圖書館可以與數據庫提供商、軟硬件提供商、書商、業務外包商及出版社等機構進行互動交流。如：數據庫提供商、軟硬件提供商和RFID軟件供應商會根據自身需求訪問數字圖書館的數據庫或鏡像數據庫。數字圖書館與其他部門或者機構進行互動交流時，可以利用匿名化保護技術，管理用戶的私密信息，進而避免用戶私密信息的泄露。

數字圖書館集成服務系統是整個數字圖書館的主要業務系統，主要包括用戶信息、業務管理信息和文獻資料信息等[7]。數字圖書館可以根據用戶的借閱記錄和個人信息，對用戶的興趣愛好進行定位，從而更好地幫助用戶獲取所需的信息資源。數字圖書館還可以利用OLAP分析技術對用戶的使用數據、系統日志和館藏數據進行分析和挖掘，并將處理內容分為圖書采購分析、用戶需求分析和館藏結構分析，為管理人員提供有效的決策參考。數字圖書館針對不同的應用目的，其數據屬性也會顯示不同的等級。

4結語

為了提供更好的信息服務，數字圖書館應該重視用戶信息的采集、利用和處理環節。數字圖書館采集的用戶信息越多，為用戶提供信息服務時，就越有針對性。因此，數字圖書館處于一種尷尬境地，要想提供優質信息服務，就必須采集更多的用戶信息；采集的用戶信息越多，就越可能侵犯用戶隱私。如何在為用戶提供好的信息服務與保證用戶隱私信息的安全性之間保持平衡是值得探究的課題，筆者提出了以上安全保護策略，它既能夠采集足夠多的用戶信息，又能夠保障用戶的信息安全。

作者：林淑湘

    　參考文獻： 

[1]易斌.高校圖書館讀者隱私保護現狀實證研究[J].圖書館論壇，2013（3）：65-68. 

[2]王瀅.境外圖書館個人信息保護政策對我國圖書館實踐的啟示[J].圖書館學研究，2012（5）：63-67. 

[3]徐敬宏，文利民.論電子商務消費者個人信息及其保護[J].圖書情報工作，2009（8）：130-133. 

[4]程瑤，應凌云，焦四輩，等.移動社交應用的用戶隱私泄漏問題研究[J].計算機學報，2014（1）：87-99. 

[5]王皙琛.基于3G的圖書館信息服務模式研究[D].哈爾濱：黑龍江大學，2011. 

篇2

【關鍵詞】二次回路；繼電保護；抗干擾；措施

引言

繼電保護二次回路干擾源是由于雷電和某些特殊的系統事故造成的，最主要的干擾源還是來自于高壓設備的操作，一旦在操作過程中出現任何故障和問題，就會導致二次回路的故障，而且其持續的時間也比較長，發生的頻率也比較多。干擾的主要途徑是電容耦合、磁耦合、傳導耦合。受干擾的特征主要表現為共態干擾和橫態干擾，共態干擾和橫態干擾是在細節上稍有區別，但無論哪種特征的干擾形式，對電力系統的破壞都是比較嚴重的，應該采取相應的措施做好抗干擾的預防工作。

1繼電保護和二次回路

1.1繼電保護用途及基本要求

繼電保護的用途是當一次系統發生過負荷、接地等異?，F象時，向值班人員發出預告信號（電鈴響）；發生短路故障時，則迅速切斷故障部位電源并發出事故信號（電喇叭響），以限制事態進一步擴大，并保持非故障部位繼續運行。

對繼電保護裝置的基本要求是：選擇性。應能僅切除故障部位，盡量縮小停電范圍。速動性。即當系統發生故障時，保護裝置應盡快動作。靈敏性。指保護對異?，F象及故障的反應能力，一般用靈敏系數來衡量，其值愈高，表明反應能力愈強（靈敏系數，在電流保護中，是指保護區最小值的短路電流與繼電保護裝置一次側動作電流的比值。對相間保護，為保護區未端兩相短路電流最小與繼電保護裝置一次側動作電流的比值）?？煽啃?。即保護該動作時不應拒動；不該動作時不應誤動。若達不到這一要求，則有可能反而成為擴大事故及造成事故的一個因素。

1.2二次回路

變配電站中，連接二次設備的電路稱為二次回路或二次接線。二次回路按設備、裝置的用途來分，可分為繼電保護二次回路、自動裝置二次回路、遠動裝置二次回路、控制系統二次回路、測量儀表二次回路、信號裝置二次回路和直流電源回路等。

二次回路由于連接線、連接點數量較多，安裝位置曲折隱蔽，因而很難直觀。一般都是首先從二次圖紙上了解它，然后進行操作。在二次圖紙上，設備元件均以圖形、文字符號表示，相同類型的元件則以編上阿拉伯序數加以區別。每根接線均按規定的“回路標號”加以標注。接線的兩個端頭均以“相對編號法”加以標注。

2繼電保護二次回路常見的干擾源

在繼電保護二次回路中，常見的干擾源主要來自于以下幾個主面：第一，SOHz工頻干擾：如果大電流接地系統出現單相接地短路的現象，則變電站接地網中會有故障電流流過，其經過接地體的阻抗時，會有電壓降產生，從而變電站中各點的地電位差別會比較大。在同一個回路中，有多個分布在不同區域的不同接地點，在連接各接地點的電纜芯中，各接地點間的電位差會產生電流。而且在兩端接地的電纜芯中、多點接地的電纜屏蔽層中，地電位差也會產生電流，從而在電纜芯線中就會出現干擾電壓；第二，高頻干擾：如果諸如高壓隔離開關等控制變電站中的開關設備切合帶電的母線時，會在二次回路上引起高頻干擾，這一干擾電壓在經過電容器、母線等設備后會直接進人地網，從而產生一個高頻振蕩，其頻率在50Hz-1MHz之間，從而二次回路就會受到一定的高頻干擾；第三，雷電干擾：一年當中會在一定時期出現時間長短不定的雨季，容易發生雷擊，此時電流和磁渦會在大地與高壓線間感應出干擾電壓，這種干擾電壓即為雷電干擾，也會對二次回路產生影響；第四，控制回路所產生的干擾：如果繼電器的線圈或者接觸器斷開時，會相應的出現干擾波，該寬頻譜干擾波的干擾頻率最高可達50MHz，因此會對二次回路產生非常大的影響；第五，高能輻射設備導致的干擾：如果在高壓區使用通訊工具，比如移動電話或者對講機等等，也會有高頻的電磁場干擾出現。

3繼電保護二次回路的抗干擾措施

3.1構造繼電保護裝置等電位面把集中在控制室的繼電保護盤柜都置于同一等電位平臺上，使該等電位面與接地主網只用一點聯接，這樣等電位面的電位可以隨著地網的電位變化而浮動，避免控制室地網的地電位差竄入繼電保護裝置，有利于屏蔽干擾。采用將各保護屏的銅排以首尾相連銅焊接形成閉環回路，與控制室地網相連接。

3.2沿高頻電纜敷設接地銅線若高頻同軸電纜只在一端接地，在隔離開關操作空母線等情況下，必然在另一端產生暫態高電壓。即可能在收發信機端子上產生高電壓，可能中斷收發信機的正常工作，甚至損壞收發信機部件。在開關場，高頻電纜屏蔽層在結合濾波器二次端子上，用大于10mm絕緣導線連通并引下，焊接在分支銅導線上；在控制室內，高頻電纜屏蔽層用1.5～2.5mm的多股銅線直接接于保護屏接地銅排，實現接地。要注意的是，個別人誤以為收發信機機殼能可靠接地，只把高頻電纜屏蔽層接到收發信機接地端子，而沒有直接接到保護屏接地銅排上，這可能只是一點接地。為了進一步降低開關場和控制室兩接地點間的地電位差和電流流過高頻電纜屏蔽層引起的電壓降，在緊靠電纜處敷設截面為100mm2兩端接地的接地銅線，該銅線在控制室電纜層處與地網相接，并延伸至與保護屏等電位面相連；在開關場距結合濾波器接地點3～5m處與地網連通，并延伸至結合濾波器的高頻電纜引出端口。

3.3二次回路采用屏蔽電纜對于由開關場引入保護裝置的交流電流、電壓回路、信號回路、直流控制回路等電纜全部采用屏蔽電纜，如KVVP2-22等型號電纜。屏蔽層采用電阻系數小的銅制成。屏蔽電纜的屏蔽層兩端可靠接地。在做電纜頭之前，用2.5～4mm的多股銅芯線在電纜兩端的屏蔽層上纏繞10圈以上，并進行固定，用熱縮管封緊，將單股銅芯線的另一端可靠接地。保護屏處接于屏底的接地小銅排上，開關端子箱處接于可靠的接地點上。注意不要利用備用電纜芯兩端同時接地來做為抗干擾措施。由于開關場各處的地電位不相等，兩端接地的備用電纜芯中仍然會有電流流過，這對于其中不對稱排列的工作電纜芯會感應出電勢，從而對保護造成干擾。

3.4更換結合濾波器對于采用高頻變量器直接耦合的高頻通道，在其通道的電纜芯回路中串接一個電容器（約0.047μF，交流耐壓2kV，1min）。由于高頻電纜層兩點接地，當高壓電網發生接地故障，接地電流通過變電所地網時，在該兩接地點間的工頻地電位差將形成縱向電壓引入高頻電纜回路，可能會使收發信機高頻變量器飽和，引起發信中斷，造成100Hz頻率收信缺口，使高頻閉鎖保護誤動。因此，需在該回路中串接一電容，以阻斷該工頻電流。我們采用的方法是結合年度檢修逐步更換原來不符合要求的窄帶濾波器為在二次側串有電容的寬帶濾波器。

3.5按規程及反措要求合理改良接線操作斷路器斷開跳/合閘線圈電流，斷開繼電器線圈電源的瞬間產生反電勢，在接點斷開瞬間，有“冒火”，對弱電回路產生頻譜較寬的高頻干擾，這種干擾能量很大，會損壞弱電回路的元器件/逆變電源等，引起弱電回路邏緝混亂因此弱信號導線不與強電導線共用一根電纜。同時為防止造成相互干擾，或電纜芯絕緣下降造成短路，使交流電壓傳入直流回路，燒壞設備的電源模塊或輸入部件等；交直流回路不共用同一根電纜

3.6電壓互感器二次回路和三次回路應相互獨立對于電壓互感器，過去傳統的接線是TV二次回路和三次回路的中性線公用一根電纜芯接到N600小母線上，對于常規保護而言也未發現不足之處，且一直在系統內應用。隨著微機保護的廣泛使用，其應用自產3Uo來實現接地方向保護的特點使TV公用中性線可能造成零序方向保護誤動的危害也暴露出來。由于二次和三次回路中性線共用一根電纜，使得微機保護自產3Uo受到了三次回路3Uo的影響，其影響主要由三次回路的負載電阻及共用電纜芯的電阻所決定。公用中性線，則可能使微機保護自產3Uo和三次回路的3Uo反向，從而造成接地零序方向保護正方向拒動，反方向誤動的后果。

4結束語

繼電保護裝置抗干擾措施是一項十分重要的工作，深入開展保護裝置抗干擾措施的研究，對電網安全穩定運行有著重要的現實意義。針對保護裝置實際運行存在的電磁干擾問題，采取相應的抑制措施，實踐證明能有效提高繼電保護裝置等二次設備的可靠性。

參考文獻：

[1]王亮 編“電力系統電磁兼容”武漢：電力出版社2005

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關鍵詞：微機綜合保護裝置；過載保護；過電壓保護；不平衡相保護；負序電流保護

隨著天津港港區內電力系統負荷容量、電力線路以及負荷種類的不斷增加，天津港供電系統繼電保護的種類和要求也正隨之不斷增加和提高。電力系統在運行中可能發生各種故障和不正常運行狀態，最常見同時也是最危險的故障是各種類型的短路。發生短路時，可能產生以下后果：

1）通過故障點的短路電流和所燃起的電弧使故障設備或線路損壞。

2）短路電流通過非故障設備時，由于發熱和電動力的作用，引起電氣設備損傷或損壞，導

致使用壽命大大縮減。

3）電力系統中部分用戶的電壓大大降低，破壞用戶工作的穩定性或影響產品的質量。

4）破壞電力系統并列運行的穩定性，引起系統振蕩，甚至導致整個系統瓦解。

因此繼電保護裝置的基本任務是：

1）自動地、迅速地和有選擇地將故障元件從電力系統中切除，使故障元件及設備免于繼續遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。

2）反應電氣元件的不正常運行狀態，并根據運行維護的條件（如有無經常值班人員）而動作于信號的裝置。

電力系統發生故障后，工頻電氣量變化的主要特征是：

1）電流增大。短路時故障點與電源之間的電氣設備和輸電線路上的電流將由負荷電流增

大至大大超過負荷電流。

2）電壓降低。當發生相間短路和接地短路故障時，系統各點的相間電壓或相電壓值下降，

且越靠近短路點，電壓越低。

3）電流與電壓之間的相位角改變。

4）不對稱短路時，出現相序分量，如單相接地短路及兩相接地短路時，出現負序和零序電

流和電壓分量。這些分量在正常運行時是不出現的。

利用短路故障時電氣量的變化，便可構成各種原理的繼電保護。例如，據短路故障時電流的增大，可構成過電流保護；據短路故障時電壓的降低，可構成電壓保護；據短路故障時電流與電壓之間相角的變化，可構成功率方向保護；據電壓與電流比值的變化，可構成距離保護；據故障時被保護元件兩端電流相位和大小的變化，可構成差動保護；據不對稱短路故障時出現的電流、電壓相序分量，可構成零序電流保護、負序電流保護和負序功率方向保護等。

隨著港區內電力負荷類型的不斷增多，電力系統對于繼電保護裝置的要求也在不斷提高。隨著計算機及網絡技術的飛速發展，綜合保護繼電器正不斷向計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化的趨勢發展；在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上應是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能，即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

西門子7SJ系列繼電器目前已部分具備上述功能，正廣泛應用于電力系統短路保護、接地保護及電動機保護系統中，并在電力系統繼電保護中扮演著重要角色。以下將對7SJ系列各種綜合保護繼電器的功能特征進行比較。

1、7SJ600

7SJ600是數字式過電流時限保護和帶有自動重合選擇的熱過載繼電器、過載保護、過電壓保護和不平衡相保護集成在一個數字保護單元7SJ600中。而在過去，為了完成這些基本保護功能需要3個單獨的保護單元。7SJ600主要保護功能包括：

相過流保護

接地過流保護

不平衡負荷負序保護啟動

起動時間監視

熱過載保護

2、7SJ602

7SJ602過載保護繼電器是7SJ600 的增強型產品。

7SJ602除了具備7SJ600全部保護功能外，還具備的保護功能包括：

電動機堵轉保護

轉子熱保護

定子熱保護

自動重合閘

3、7SJ61

7SJ61數字式過流保護和電動機保護裝置配備有簡單的斷路器就地控制和一些自動化功能，在單向饋電的中壓配電網絡中，它也可以用作發電機和變壓器差動保護的后備保護。

7SJ61主要保護功能包括：

不平衡負荷負序保護

過載熱保護

轉子熱保護

定子熱保護

相過流保護

接地過流保護

斷路器失靈保護

跳閘回路監視

保持功能

涌流抑制

靈敏接地檢測

電動機保護

低電流或欠功率保護

起動時間監視

自動重合閘

堵轉保護

4、7SJ62

7SJ62 方向過流保護裝置配備有簡單的斷路器就地控制功能和自動化功能，另外它還提供電動機保護、電壓保護和頻率保護功能。同時，它還能用于發電機和變壓器差動保護的后備保護。

保護功能

不平衡負荷負序保護 相序電壓保護

熱過負荷保護 轉子熱保護

定子熱保護 相過流保護

接地過流保護

斷路器失靈保護 零序過電壓

方向過流保護 方向接地過流保護

跳閘回路監視

保持功能

涌流抑制

事件記憶

故障錄波

低電壓/過電壓保護

欠頻率/過頻率保護

方向過流保護和方向接地過流保護

相序電壓保護

中性點絕緣系統/補償系統的靈敏接地電流方向過流保護

零序電壓保護

電動機保護

欠點流監視

起動時間監視

重合閉鎖

自動重合閘

故障測距

5、7SJ63

西門子繼電保護7SJ63保護裝置提供過流保護、方向過流保護、電動機保護、電壓保護和頻率保護功能，提供友好的就地控制和自動化功能，可控開關的數目取決于I/O數目。大功率出口繼電器可以直接跳開斷路器和接地極，取代了中間繼電器。

保護功能

不平衡負荷負序保護 相序電壓保護

熱過負荷保護 轉子熱保護

定子熱保護 相過流保護

接地過流保護

斷路器失靈保護 零序過電壓

方向過流保護 方向接地過流保護

跳閘回路監視

保持功能

涌流抑制

事件記憶

故障錄波

低電壓/過電壓保護

欠頻率/過頻率保護

方向過流保護和方向接地過流保護

相序電壓保護

中性點絕緣網絡/補償網絡的靈敏接地方向過流保護

零序電壓保護

電動機保護

欠電流監視

起動時間監視

重合閉鎖

自動重合閘

故障測距

6、7SJ68

SIPROTEC 4 7SJ68 用途廣泛，它可用在配電線路、輸電線路上作保護、控制和監視，可用于不同電壓等級的接地、小電阻接地、不接地或中性點補償接地的網絡。

保護功能

時限過流保護

方向時限過流保護

涌流制動

冷負荷啟動 / 動態定植調整

靈敏直接 / 非直接接地過障檢測

零序電壓保護

啟動時間監視，轉子堵轉

重啟動抑制

溫度監視

欠壓 / 過壓保護

低頻 / 高頻保護

頻率變化率保護

功率保護（如逆向功率）

負序保護

相序監視

自動重合閘（1次）

自保護

7、結論

可以看出，西門子綜合保護繼電器正不斷向電腦化、集成化、多用途化的方向發展，其保護功能也隨著電力系統的要求不斷提高，形成一類新型的綜合測控裝置，而繼電保護的功能在其中得到深化和發展。配合微機技術的發展，通訊技術的發現，以及適應各種環境的硬件的發展。

參考文獻：

[1]電力系統繼電保護 霍利民，中國電力出版社，2009年2月。

[2]電力系統保護 【美】P.M.Anderson P.M.安德森，中國電力出版社，出版時間：2010年3月。

[3]電力系統微機保護測試技術 孟恒信，中國電力出版社，2009年7月。

[4]國家電網公司繼電保護培訓教材（上下冊） 國家電力調度通信中心，中國電力出版社，2009年4月。

篇4

關鍵字：繼電保護；煤礦；供電系統；應用；

中圖分類號： TM774 文獻標識碼： A

1、引言

煤礦供電系統在正常運行工作過程中不可避免的會發生以下故障或者非常態的狀況，例如短路、斷線、絕緣老化等，會導致供電系統可能出現危險情況，造成不必要的財產損失。因此，煤礦供電系統的主要電器設備和供電線路都要裝設繼電保護裝置，在煤礦供電系統中設置科學合理的繼電保護裝置對于保證煤礦供電系統的安全可靠具有至關重要要的作用，是保證煤礦供電系統安全運行過程中不可缺少的裝置之一。近年來，煤礦供電系統中繼電保護裝置的應用研究已經成為國內外大量專家和學者研究的重要課題，對于煤礦供電系統的安全運行提供了科學的理論指導作用和實際應用價值。

2、繼電保護裝置的主要作用及其基本要求

2.1繼電保護裝置的主要作用

（1）監視煤礦電力系統的正常運行，當被保護的電力系統發生故障時，繼電保護裝置迅速準確地給距離故障點最近的斷路器發出跳閘命令，使故障線路及時從電力系統中斷開，最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞。

（2）反映煤礦電力系統的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號，提示值班員迅速采取措施，使之盡快恢復正常，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。

（3）繼電保護裝置在煤礦供電系統中的應用對于提高電力系統的遠程控制以及自動化控制有著至關重要的作用，并且能夠為煤礦生產過程實現自動化控制功能。

2.2繼電保護裝置的基本要求

通常情況下，在煤礦供電系統中繼電保護裝置要滿足以下四個方面的要求：速動性、選擇性、可靠性以及靈敏性，其基本要求如下：

（1）繼電保護裝置動作速動性是指在煤礦供電系統出現故障時，繼電保護裝置能夠迅速準確的切除出現故障的電路，保證供電系統的穩定性，減輕出現故障的供電電路中的設備和元器件的損壞程度，降低線路損壞程度，從而切斷故障防止故障外延，引起其他不必要的損失。

（2）繼電保護裝置選擇性是指當煤礦供電系統出現故障時，首先切斷故障設備或者元器件以及線路本身的故障，當以上動作不能夠按照指令執行時，繼電保護裝置能夠進行選擇行的切除故障相鄰的上一級的設備和元器件電路，或者由上一級的繼電保護裝置選擇性的進行切除線路故障。

（3）繼電保護裝置靈敏性指的是在電路系統規定的保護范圍內，對于系統出現的故障狀況的實際反應的能力。繼電保護裝置應該保證無論煤礦供電系統中出現何種故障或者故障發生在何種位置，都能夠及時迅速領命的將故障的情況反映出來，這樣才能夠說明繼電保護裝置滿足靈敏性的要求規定。

（4）繼電保護裝置可靠性指的是對于煤礦供電系統出現的任何故障都要能夠迅速的執行正確的動作，不能夠出現不工作狀況，在不應該執行動作時，不應該出現錯誤動作。繼電保護裝置的可靠性對于煤礦供電系統的運行有著十分很總要的作用，出現任何的錯誤動作動能夠使的故障的影響范圍變大，對于生產造成不必要的損失。

3、繼電保護裝置在煤礦供電系統的應用

煤礦供電系統在發生故障或者不正常運行是，電路中的主要表現特征為電路電流瞬間增大或者電路電壓瞬間降低。繼電保護裝置中的過電流保護在煤礦供電系統中應用較為廣泛，是一種利用及時測量電路中電流增大的特點而構成的繼電保護裝置，其主要的工作原理如下所示。

3.1過電流保護裝置的工作原理

正常運行時，線路中流過工作電流小于繼電器的動作電流，繼電器不能動作，繼電器的觸點都是斷開的。當保護范圍內發生短路故障時，流過線路的電流增加，當電流達到電流繼電器的整定值時，電流繼電器動作，閉合其常開觸點，使時間繼電器線圈有電，經過一定延時，時間繼電器觸點閉合，接通信號繼電器線圈回路，信號繼電器觸點閉合，接通燈光、音響信號回路。由此可見，保護的動作時限從線路的末端到電源是逐級增加的，越接近電源，動作時限越長，這種確定保護動作時限的方法稱為時限的階梯原則。定時限過電流保護裝置的動作時限是由時間繼電器的整定值決定的，只要通過電流繼電器的電流大于其動作電流，保護裝置就會啟動，而其動作時限的長短與短路電流的大小無關。所以把具有這種時限特性的過電流保護稱為定時限過電流保護。

3.2電流速斷保護

實施電流速斷保護的主要目的是為了保證動作具有選擇性。在工程中，為了確保保護裝置的動作時限盡量長，設定的前一級保護的動作時限比后一級長一個時限階段扯，從而會造成短路電流很大，因此危害就會很大。此時就要進行電流速斷保護，因為我們常見的繼電器電流保護裝置的動作時限不會多于1s，而這種設置的動作時限一般都不會少于1s。對于淺井作業供電方式來研究電流速斷保護的應用。第一種應用為淺井所使用的電壓為低壓，設備也都為低壓設備，通過變壓器變為低壓送入井底，再由井底內配電所送給各個設備。第二種是無高壓作業情況，所供負荷較小，可使用地面的變電站變配電供采區負荷不大且無高壓用電設備時，由地面變電站將降為380V或660V后，再由采區配電所送給各個設備使用。第三種應用為高壓作業情況，所供負荷較大，利用高壓電纜經鉆孔送電，但所送的電為高壓電，必須經過采區變電所降壓后方可使用。

4、煤礦供電系統中繼電保護裝置類別及特征

4.1煤礦供電系統中繼電保護裝置類別

煤礦供電系統中會應用許多保護設施，他們功能各不相同，但究其組成原理和構成部件來說，無外乎是三種部件組成，測量元件、邏輯元件和執行元件。測量元件識別并存儲和保護電氣參數，在存儲和保護過程中完成參數的變換，之后傳遞給邏輯元件；邏輯元件將參數與給定值分析比較給出邏輯判斷，如果參數不符合邏輯，發出指令給執行元件；執行元件接受指令并發出命令，斷路器自動跳閘，最終完成繼電保護。下面根據煤礦供電系統發揮的作用和參數不同，對繼電器進行了詳細劃分。

由反應物理量不同，將繼電器劃分為電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器

方向繼電器、阻抗繼電器五類。原理不同，所分類型有所差別，通常情況下經常分為：晶體管型繼電器、電磁型繼電器、整流型繼電器、感應型繼電器。

由元件之間連接方式不同，將繼電器分為一次作用式繼電器和二次作用式繼電器。一次作用式繼電器是指元件與主回路直接連接，不需要其他元件輔助連接的繼電器；二次作用式是指元件與主回路要通過互感器才能連接。

由跳閘方式不同將繼電器分為直接動作式繼電器和間接作用式繼電器。直接動作式繼電器是指：執行元件的電磁機構在動作發生時直接作用使開關跳閘；必須通過跳閘線圈才能使開關跳閘的稱為間接作用式繼電器。

4.2煤礦供電系統中繼電保護裝置特征

（1）電磁型繼電器特征：結構簡單、可靠性能優良、用途廣泛、可適用多種場合；工作原理是磁力矩＞可動系統摩擦力矩+彈簧反作用力矩。目前市場上已經生產出的成品類型有：極化式的電磁型繼電器、螺管式電磁型繼電器、干簧式電磁型繼電器、拍合式電磁型繼電器、轉動無片式電磁型繼電器等等。

（2）感應型繼電器的特征：動作反應靈敏、具有反時限性質。工作原理是利用可動鋁盤（也可以是鋁杯）以及固定電磁鐵動作。

（3）整流型繼電器特征：反時限性質、具有感應繼電器的特性，利用單結晶體管完成動作，反應迅速。

（4）晶體管型繼電器特征：敏捷、反應更快、可靠性好、體積小、節能、噪聲小、動作速度快，可以與其他元件組合成復雜程度高的繼電器。此繼電器發展迅猛，很有可能會成為未來繼電器行業的主導。

5、結語

綜上所述，在煤礦供電系統的設計及其應用過程中，為了確保工作人員以及工作現場的人身安全和財產安全，必須安裝有繼電保護裝置，防止供電系統出現不正常的現象，造成不必要的損失。在今后的研究工作中，應該重點對煤礦系統中繼電保護裝置的安裝位置及繼電保護裝置本身安全性能進行研究，并且探索研究創新的繼電保護裝置，使得繼電保護裝置在煤礦供電系統中發揮到應有的作用，確保煤礦供電系統的正常運行。

參考文獻

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[4] 許衛軍. 繼電保護在10kV線路中的應用[J]. 中國高新技術企業. 2011（04） .

篇5

【關鍵詞】電力系統；運行；繼電保護；管理對策

社會經濟的快速發展帶動了電力系統的改進，而工農業的快速發展對電能的質量和數量都提出了較高的要求，同時也對電網系統的實際運行穩定性提出了較高的要求。

1電力系統繼電保護的基本概念

在電力系統運行中，外界因素（如雷擊、鳥害呢）、內部因素（絕緣老化，損壞等）及操作等，都可能引起每項事故及非正常運轉的情況呈現，我們經?？吹降氖鹿视校合嚅g短路；兩相接地；三相接地；單相接地；短路等。這種系統不正常運轉狀況有：過電壓，過負荷，不是全相運轉，次同步諧振，振蕩，同步機器暫時失磁不尋常的運轉等。繼電保護可以快速的切斷故障，消除不正常的運行狀況，所以電力系統的繼電保護屬于一種保護電網運行安全的自動裝置。所以當有危及電網安全的故障發生時，繼電保護會發生報警信號并自動采取措施以終止不穩定因素的發生。繼電保護的基本任務：自動迅速，有選擇的跳開特定的斷路器；反映電氣元件的不正常運行狀態。電力系統對繼電保護的基本要求：速動性；選擇性；靈敏性；可靠性。

2電力系統繼電保護現狀

2.1微機在繼電保護中的大量普及

隨著計算機的廣泛推廣普及，微機開始在繼電保護裝置中開始使用，計算機在計算方面具有極強的運算能力和分析能力，所以在提高繼電保護裝置的性能方面具有較強的優勢，所以在近年來，計算機廣泛在繼電保護裝置上開始使用，且利用率呈上升趨勢，針對高壓的電力系統，微機的保護功能具有更強的性能。

2.2繼電保護與前沿技術相結合

當今繼電保護技術已過慢慢的逐漸呈現互聯網和防護、檢測、控制、數據信息整體化。互聯網平臺成就信息和數據聯絡用具已形成網絡時期的技能助手，其與繼電防護的融合是呈現現在電力體系安全、穩固運轉的核心保護。現在電力體制繼電保護需要整個防護單元全能同享整個體制的運轉和事故信息的數據，促使每個防護單元與相交閘設置在研究這類信息和數據的基礎上調和行為，實施這項體制防護的基礎條件是將整個體制每個核心電氣設施的防護設置用互聯網平臺結合在一塊，即呈現微機防護設置的互聯網信息化。當前微機確保的互聯網信息化現在已實行，但它還是在初級時段，要完成我們國家微機防護的整體互聯網信息化，還要求我們繼電保護工作員的繼續努力。

2.3使用人工智能（AI）、自適應控制算法等先進手段

人工智能技術（如專家系統、人工神經網絡ANN等）被全面地使用于需求非線性困難，相對于原來的方式有著不可更換的實力。我們都知道，電力系統繼電保護是一項普通的離散制約，劃分到系統的每個地方，對于系統的狀況（正?；蚬收希﹣碓\斷，即狀況評估，是完成確保有效行為的核心。由于AI的邏輯思維和迅速治理技能，AI已形成網上狀況評估的關鍵手段，越為廣泛地使用于電力體制的眾多方面里，尤其是繼電防護方面，在于掌控、監管及計劃等空間中展示著尤為關鍵的作用。

3確保繼電保護安全運行的對策

3.1繼電保護裝置檢驗應注意的問題

在繼電保護設置檢測進程里務必預防：將整個測驗和電流回路升級檢驗設置在該次檢測最終來做，這幾項動作做完之后，不要再動換定值﹑插件﹑換定值區﹑換變兩次回路對接等動作信息網。電流回路升流和電壓回路升壓檢測，也務必在別的檢測地方形成后最終來做。在經常的檢測里，時常在檢測做好后或者設施進人熱備情況，或者進入運轉而短時間內沒負荷，像這種狀態下是不可以檢測負荷向量和復印負荷采樣值的。

3.2定值區問題

微機防護的最大優勢是能有很多定值區，這也方便了電網運轉方法千變萬化的狀態下定值更換問題。這時務必要做好的是定值區的錯誤對繼電工作來說是一大忌，必須采用嚴格的管理和相應的技術手段來確保定值區的正確性。

3.2.1短距離饋線與降壓變壓器保護配合問題

一般廠里使用的電纜為不會超出2km的短線路。饋線最終的地方的10.5kV/0.4kV變壓器不會設置唯一的變壓器防護，務必將10kV這種線的路子和10.5kV/0.4kV變壓器應該是線路變壓器構成，是一樣要保護的。就是設置了變壓器防護的35kV/10.5kV變壓器，出于饋線線路非常短，短路電流異常挺慢，一時斷掉防護行為值需要按原線路終端三相短路較大的短路電流來整理，按照線路出去的地方短路來檢驗快速斷電防護敏感度，在思考1.2的有效系數之后就沒了防護空間。有效防護整理中，同時將35kV線路和35kV/10.5kV變壓器想象成線路變壓器組，一塊看作防護對象。

3.2.2定時限過電流保護與限時電流速斷保護配合

速斷保護是一種短路保護，為了使速斷保護動作具有選擇性，一般電力系統中速斷保護其實都帶有一定的時限，這就是限時速斷，離負荷越近的開關保護時限設置得越短，末端的開關時限可以設置為零，這就成速斷保護，這樣就能保證在短路故障發生時近故障點的開關先跳閘，避免越級跳閘。定時限過流保護的目的是保護回路不過載，與限時速斷保護的區別在于整定的電流相對較小，而時限相對較長。這三種保護因為用途的不同，不能說各有什么優缺點，并且往往限時速斷和定時限過流保護是結合使用的。

3.3一般性檢查

首先清點連接件是否緊固焊接點是否虛焊機械特性等?，F在保護屏后的端子排端子螺絲非常多，特別是新安裝的保護屏經過運輸搬運，大部分螺絲已經松動，在現場就位以后，必須認認真真一個不漏地緊固一遍，否則就是保護拒動，誤動的隱患。其次是應該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍。

3.4接地問題。

通俗的講接地就是將電器設備的外殼與大地通過接地極和接地線做良好的電氣連接，使電器的外殼與大地之間在正常和故障的情況下都可以保持相同的電位，因為這兩點（外殼和大地）的電位相同即電位差（電壓）為零，因此人站在地上摸外殼就不會有電流通過人體，從而達到了保護人身安全的目的，這是理論上的，實際上接地線、接地極與大地之間的電阻不可能做到零因此外殼對地還會有一定的電壓（具體數值視接地效果和漏電電流大小而不同），但畢竟大大降低了人體觸電危險性。

3.5工作記錄和檢查習慣。

工作記錄和檢查習慣是每一個繼電工作者都應該具有的工作習慣，良好的工作記錄能及時發現工作中任何環節的疏漏，對以后繼電保護工作也是一個良好的參考借鑒。

4繼電保護管理的重要性及任務

4.1重要性

繼電保護工作作為電網工作中的一個重要組成部分，這種行為責任重大、技能方面的性能非常強、工作細節復雜。繼電保護員工天天對著很多像電網架構、保護設置、設施進出、運轉方法變換及事故狀況等每項信息，對這些來有效的總結、整理和分析，做起來非常復雜，況且上面和下面之間、局與各站點之間存著很多反復性內容進入及維修工作。為降低繼電保護員工的工作的壓力力度，提升整體生產力，開展繼電保護信息監管體系已形成電網未來的一項必然發展趨勢。

4.2主要任務

電力體系繼電防護監管體系的首要工作是對繼電防護所關系到的信息、數據、內容、圖表等進行進入、查看、更改、刪掉、查詢。雖然監管對象層次非常之多、架構相對復雜、涉及全部一、二次設施參數、運轉狀況、數據分析、圖檔監管還有一些人力方面的管理，每個層面防護細節分工非常細，這也讓數據庫、表格非常之多，運用監管系統可以有效提升效率和數據運用的確定性。在電力體系里，依然有如防護設置軟件設置不妥善、二次回路設置不規范、參數結合不理想、元器配件質量較差、設施落伍、二次標識不對、沒有運用反措等很多因素，影響運轉的繼電防護設施存在或呈現事故，比較輕的會導致設施正常運轉，嚴重的是影響電網的安全正常運轉，對此，務必提高警惕繼電保護事故預防，用心、堅持地展開好繼電保護信息管理。

5繼電保護管理中的不足

根據當前電力系統每個供電機構的繼電防護監管狀況，會看出各公司對繼電保護監管里當下的困難款式多元化、內容各不相同、格式也是無奇不有、規范方面就更不用說了；還有，整個供電單位都是對監管不到位也就是形式化的記一下而已，現在的事故打消之后就在不會來更深入的總結研究。更關鍵的還有公司連事故的原因都不記，發現監管上的漏洞之后就是督促工作人員進行處理就了結了。由于各公司對監管力度不一樣，忽視不問。最后構成運轉維修結果也不一樣：有的公司發現事故，想法處理根治，設施及電網安全基本穩定；還有一些單位發現事故之后，反復處理都無法根除，浪費力氣又耗材，而且非常嚴重的導致了設施及電網的安全穩固運轉；有的單位發現了事故由于人員緊張不能及時處理，同時對事故也沒有做出詳細的記錄，小事等大了在處理不但影響了電網的正常運轉還損失了經濟。對于這種情況，為了較低經濟損失，要加強繼電保護工作人員治理事故的技能和經驗累積，提升繼電防護行為目標，保證電力設施穩健運轉以及電網安全穩固運轉，確實將事故消除監管工作做到位，并經過科學監管來引導安全運轉維修工作，務必對事故及不足要實施微機化監管，借助微機強大的技能，對呈現的事故存貯分析、統計、總結，并來精心探討、總結，尋找設施運轉規律，很好地讓事故監管應用、服務于運轉維修與安全有效運轉。

6排除故障的措施

6.1對繼電保護故障按獨立的裝置類型進行統計

對當前系統運轉的各項線路防護設置、變壓器防護設置、母差防護設置、電抗器防護設置、開關操作箱、重合閘設置或繼電設置、電壓切換箱，電容器防護設置、以及其他保護、備用電源自投切設置或安全自動設置等，將其事故依照設置款式在微機里來統計分析，而不運用羅列筆錄或按站統計等方式。

6.2對繼電保護故障分類

除去按事故對設施或電網運轉的影響力度可區分成較輕、嚴重、危機三種以外，還可以依照事故發生的直接因素，將事故區分為設置不理想（包含二次回路與設置原理）、反措沒實行、元器件不合格（包括物品自身質量就不好與產品運轉長時間退化）、工作上的不足（包括失誤接錯線、設施不良或使用不當、標識錯誤、檢驗疏忽）等幾個方面。對事故的分析統計之后，首先依照事故損壞程度，分清不同程度安排處理；另還有，便于對事故的輕重職責分類及有效性改進，從根源上杜絕事故以后在出現，也保證了消除事故整理的功效。

6.3明確繼電保護缺陷登錄的渠道或制度

為了逐漸把我設施運轉規律，并逐步提升繼電保護工作人員的運轉維護技術水平，就務必對繼電保護設施呈現的每一項事故來立即、整體的統計分析，除去繼電保護工作人員個人出現的事故應立即統計分析之外，還務必立即統計分析變電站運轉工作崗位上的人員出現的事故，而要做好后面這項以往非常復雜。對此，務必對運轉機構工作（人員）有效繼電保護事故通知方式、機制，經過制度的制約，清楚事故上報的方式、事故政治的分界、耽誤事故治理構成緣故的職責歸屬等，明確做好任何一次事故都能立即做到統計分析，為經過不足之處監管查詢設施運轉規律奠定堅實的基礎。

7繼電保護故障管理的對策

7.1跟蹤繼電保護設備運行情況，及時、合理安排消缺

通過事故監管，可以在不同地方把握設施運轉狀況，做好下一步的計劃：哪些設施沒有出現過事故，我們可以暫不處理，哪些設施還存在隱患，事故可否導致設施安全運轉，并對目前有事故的設備，依照事故輕重，進行安排處理，立即妥善處理或逐漸導入月度生產檢測修理計劃來對設施打消或結合繼電保護定期檢驗、交接性校驗、狀態檢修進行設備消缺，以確保設備盡可能地健康穩定運行。

7.2超前預防，安全生產

通過事故管理，對把握的事故的數據，在其未構成故障之前，要做到立即總結分析，定出計劃和針對性的措施。對于立刻能處理的事故，要安排工作人員進行處理；對不能馬上處理的事故，要做到再次總結分析，制定挽救方法，并認真對待該事故預想。

7.3及時、準確地對繼電保護設備進行定級統計

要真正做到把每臺繼電保護設備定級到位，就必須做到時刻全面地掌握每臺繼電保護設備存在的問題，并對其進行合理化管理，進而對設備定級實現動態的科學化管理。

總之，電力企業作為能源工業之一，國家一直有相關的政策扶持，所以在發展上也一直呈上升速度快速的發展，隨著科學技術的不斷進步，各種高科技技術開始介入電力企業的發展過程當中，繼電保護技術也在接受著新的機遇和挑戰，所以在繼電保護技術的使用上我們應加強學習和研究，使繼電保護技術不斷朝著一體化及智能化管理方面發展。

參考文獻：

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【關鍵詞】安全；保護；接地；二次設計

如今的計算機技術、信息技術以及光電技術發展迅速，智能化體系的相互融合下使電力系統趨于自動化，為了能夠將新技術更好地推廣與應用，保證相應設施實施過程中的安全性問題是重中之重，而在電氣施工過程中，電氣二次設計常常會存在諸多潛在的安全問題。電氣二次設計的主要任務是對主線路一次設備參數進行測量、監控并能夠及時作出安全控制的有效電路設計。一般來說，安全防誤、繼電保護以及安全閉鎖系統是電氣二次設計中最為重要安全衛士。設計主要包括繼電保護系統、計算機智能監控系統、電路控制系統、火災報警系統等。

1 安全防誤

在電氣二次設計中，專業的電氣設計能保證生產需求，但安全性問題仍是設計中應當考慮的一大重要要素，電力行業應當以安全生產為宗旨的。2000年國電公司擬定了《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》，明確規定了防止電力系統中重大事故的二十五項要求，隨后并對這二十五項要求制定了詳細的技術手段及防護措施。此準則一直作為設計、施工的重要衡量以及參考標準。不論從哪個方向考慮，電氣二次在設計、施工、運營、生產管理、檢測維修過程中，都應始終將安全放在第一位。2003年國網公司制定頒發了《防止電氣誤操作裝置管理規定》，規定表明了安全防誤系統必須同步設計、同步施工、同步運營，且應當滿足“五防”功能，設計過程中應嚴把技術關。

2 繼電保護

繼電保護是電氣二次設計中最為關鍵的一步，它分為系統繼電保護和原件繼電保護。它是防止因保護裝置拒動而導致系統事故的有效措施，在電氣二次設計中繼電保護將電氣信號及時輸出能夠對整體線路以及周圍環境起到較好的保護作用。其中在電力系統中繼電保護的基本職責是：（1）能夠自動、迅速并且有選擇性地將電力系統中的故障元件切除，避免故障原件繼續遭受破換，從而保證其他部分正常工作；（2）顯示電氣元件的不正常運行狀態，并能夠依據運行維護的條件及時發出相應信號，方便值班員及時調整使其恢復正常。元件的繼電保護主要涵括發電機、變壓器組保護，廠用變壓器保護等。防止因保護裝置拒動而導致系統事故，我們可以采用繼電保護雙重化配簧，措施實施時除了按照準則嚴格執行外，裝置應當處于斷路狀態；連接獨立互不干擾的交流電壓及電流回路，保障一套保護停運時另一套完全不受影響；斷路器與保護配合的相關回路相互獨立。對于不同廠家生產的產品，應當定制兩套圖紙，以減少設計、運行、檢測等過程中出現過多的問題。

在繼電保護中，電力設備和路線必需有主保護和后備保護裝置，同時還需要增加輔助保護，其中主保護需要考慮系統穩定和設備安全，后背保護主要考慮主保護和斷路器在用于故障切除，輔助保護是補充前者的缺陷。對于線路和設備所有可能的故障或者是異常運行的方式都設計出相應的設備進行保護裝置，以此來切除可能出現的所有的故障和給出異常運行的信號。

3 光纖縱差保護

光纖縱差保護由于具有中繼距離長、傳輸信息量大、抗干擾性能好、防止雷電等優點正廣泛應用于電力系統中。光纖縱差保護系統主要由保護裝置、光通信接口設備和光通信系統組成，以雙端光纖保護系統為例，如圖1。

光纖縱差保護的基本原理是通過交換線路兩側的模擬量，比較兩側電流方向或大小來判斷被保護線路上是否發生了短路，以決定保護是否動作?？v差保護原理的理論基礎是基爾霍夫電流定律，它具有良好的“天然”選相能力和良好的網絡拓撲適應能力（能適應任何型式的輸電線路），對于提高電力系統的安全穩定性和輸電供電的靈活性為目標的電網的建設，具有非同尋常的意義。

4 抗干擾與二次接地

保證電流瓦感器的每組二次繞組的中性點僅有一點接地，當它與別的回路相互獨立時，最好將開關站一側接地處理。如果一次繞組被擊穿，接地線會有所縮短，此時的限制高壓將作為最有效值傳入二次同路；如果多組電流互感器在第―和第二次回路中存在電路之間的相關聯系，可以把所有電流互感器的二次繞組的中性線進行并聯，之后再用一點接地處理，這一來可以避免因電磁干擾所產生的零序電流，進而激發零序電壓。將電壓互感器的二次繞組以及三角二次繞組綁定后遷至控制室，將一點接地，其目的是避免所有的二次繞組承擔負載不均衡使地線上激發出零序電流。在實施了接地鋪設銅網的基礎上，針對使用智能化計算機保護配置的變電站，應當在電纜溝內部增加截面大于100ram2的內敷銅纜。銅纜的一端與計算機保護裝置銅環網的一點相連，然后一端組合連地，另外一端伸展到掌控計算機保護屏內設電纜連接的一端子箱的位置。另外特別指出，此處銅纜和計算機保護接地的連接方式及各支路銅電纜之間都要采取銅焊接的方式間。

5 電流、電壓的選用

電流、電壓互感器的主要用途是為繼電保護、測量、儀表提供電力系統一次電流、電壓的信息。電流、電壓互感器的二次參數是與繼電保護、測量、儀表的特性和要求相適應的，其性能直接影響繼電保護的可靠性、測量和計量的精度，影響電網安全及工程投資等。由于數字電子技術的發展，微機保護在電網中得到廣泛應用，數字式電子測量表記代替了常規電磁式儀表，這給常規電磁式互感器制造及參數選擇提出新的問題。第一，測量用互感器只有負載在25%～100%時才能保證其精度，由于綜合自動化的應用，取消了電測儀表、控制設備，一般用綜合測控裝置自身的顯示器，再加上設備布置更加緊湊，電纜用量減少，互感器的實際負載遠小于25%的額定負載，負載不能匹配，精度難以保證；第二，計費用表記精度達0.2S級，交流采樣精度也達0.2級，按常規配置，互感器的精度比所接儀表精度應高一級，即0.1級，目前沒有該精度的產品，由于電網規模不斷擴大，很難查到暫態特性好同時短路電流倍數又大的電磁特性電流互感器。第三，保護回路要求獨立，測量、計量各要求獨立的二次繞組，二次繞組數量越來越多，特別是一個半開關接線的接線更是復雜，在此對保護規程提出質疑，能否同一套保護的主保護、后備保護共用一組CT，實際應用中及少有互感器的二次繞組故障，二次繞組數量多可靠性不一定就高。電力系統正在向超高壓、大容量電網發展，電磁式電流互感器越來越難以滿足發展的要求，鐵心易飽和，動態范圍小，易受電磁干擾，二次開路易產生高壓，易產生鐵磁諧振等。有文獻報道，光電互感器與光纖通信技術和計算機技術結合，組成光纖局域網，應用于電力系統，是變電站自動化系統發展的方向。

6 智能站中的電氣二次設計

電力二次系統工作性能的穩定可靠對予整個電力系統具有重要作用。智能站中的二次設計主要是根據電氣二次設計將原理設計圖設計出用于指導實際生產的各種電路設計圖。隨著現代技術的進步，電氣二次設計應經有了長遠的進步，創造了巨大的社會經濟利益。

隨著各種CAD圖形平臺的廣泛應用，電氣二次的設計已經逐漸的走向專業化的道路，在CAD系統設計經驗的基礎上，使用了技術成熟的客戶機服務器體系結構，使用SQL或者Oracle數據庫系統，漸漸的將智能站中的電氣二次設計印上了網絡的技術環境。

7 結語

綜上所述，在電力系統中，繼電保護、安全防護和安全閉鎖裝置是是非常重要的，沒有繼電保護自動化系統的保證，也就無法保證系統的安全穩定和經濟運行。我們要在工作實踐中不斷總結鉆研，不斷完善。同時，科研、制造、設計等部門不斷加大開發力度，推出更多經濟、可靠、實用的新產品，為提高電力系統自動化水平、確保電網安全，作出更大的貢獻。

【參考文獻】

[1]齊俊玲.繼電保護在電力系統中的應用[J].民營科技，2013（01）.

[2]吳斯雅.變電站電氣二次設計的探討[J].民營科技，2012（06）.

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關鍵詞：CT；電流互感器；準確級；二次回路

中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）27-0069-02

1 CT的作用

為了保證電力系統安全經濟運行，我們必須通過設備清楚了解電網實時的各種運行參數。當系統發生故障時，保護裝置必須快速地對故障做出反應，這就需要電流互感器非常靈敏精確地將一次大電流轉換為二次小電流供給保護裝置。對于新建發電廠和變電所，有條件時電流互感器額定二次電流宜選用1A；在對變電所進行擴建工程時，如果原有電流互感器采用5A時，建議為了使整個變電所的額定二次電流得到統一，都同時選用5A。測量用電流互感器的精度很高，抗飽和能力差，容易飽和，使測量及各種儀表設備不會受到大電流的沖擊，能更好地保護這些設備；保護用電流互感器主要與繼電保護裝置配合，抗飽和能力佳，能夠在線路發生短路過載等故障時，更好地向繼電保護裝置反映一次系統的運行狀態，使保護做出正確的判斷，以保護供電系統的安全。

2 CT二次繞組的準確級

由于CT二次繞組的不同用途，既要保證計量、測量的準確性，又要保證保護裝置動作的可靠性、正確性，這就要求電流互感器必須有適應各種要求的準確級別。常用的測量用電流互感器準確級為s級（測量為0.5s，計量為0.2s，表示在通過1倍額定電流時的誤差分別為0.5%和0.2%）；保護用電流互感器一般用的是P級（如5P20，意思是當電流互感器通過20倍額定電流時，此時電流互感器的綜合誤差為5%）。P級的繞組有很好的抗飽和特性，能很好地反映故障量，而s級的電流互感器正好與P級電流互感器相反，s級很容易飽和，防止系統發生故障時巨大的故障電流沖擊使儀表損壞。

3 CT二次繞組防死區措施

為防止主保護存在動作死區，兩個相鄰設備保護之間的保護范圍應完全交叉，比如，線路保護必須與母差保護有交叉，線路保護指向線路方向，而母差保護指向母線方向，只要這兩個繞組的保護范圍存在交叉，就可以避免死區的存在。在CT內部故障時，除了保護正確動作隔離故障外，還應使保護動作盡量縮小停電范圍，一般使線路保護用的繞組盡量與母差保護用的繞組接近，這可以避免引起保護誤動作，本斷路器跳閘后故障仍無法切除或斷路器失靈保護因無法感受到故障電流而拒動，斷路器保護使用的二次繞組應位于兩個相鄰設備保護裝置使用的二次繞組之間。

圖1 3/2斷路器接線繼電保護用電流互感器二次繞組正確配置示意圖（單側CT）

正確配置：（1）對于邊斷路器，間隔1（或間隔2）設備保護應與500kVI母（或II母）母線保護的保護范圍交叉，斷路器失靈保護用繞組位于間隔1（或間隔2）設備保護與500kVI母（或II母）母線保護用繞組之間。（2）對于中斷路器，間隔1與間隔2兩個設備保護的保護范圍應交叉，斷路器失靈保護用繞組位于間隔1與間隔2兩個設備保護用繞組之間。

4 保證CT二次回路正常運行的注意事項

首先把好質量的第一步就是繼電保護裝置交流電流回路的設計，應嚴格按照電流互感器的技術規范、規程，電流互感器的類型、二次繞組的數量和準確級都應滿足繼電保護自動裝置和測量儀表的要求。新安裝或電流回路變動過的，在即將投入運行之前，都必須進行帶負荷測試。在日常運行中，電流互感器二次回路著重注意兩點：（1）電流互感器在運行中二次側不得開路。電流互感器相當于恒流源，二次線圈的匝數很多，如果二次側開路，會在開口處產生很高的電壓，嚴重影響人身、設備的安全；（2）電流互感器的二次回路必須分別有且只能有一點接地。電流互感器二次回路接地是保證二次回路及回路上所接的保護裝置、測量儀表等設備和人員安全的重要措施，接地點越接近電流互感器本體，受到一次感應電壓的侵襲就越少。因此，規程上也規定了電流互感器二次回路，除了采用和電流須在和電流處接地以外，其他的都必須在開關場實現一點接地。同一電流回路存在兩個或多個接地點時，可能出現：（1）部分電流經大地分流；（2）因地電位差的影響，回路中出現額外的電流；（3）加劇電流互感器的負載，導致互感器誤差增大甚至飽和。上述情況可能造成保護誤動或拒動。下面重點講兩個方面：

4.1 帶負荷測試

帶負荷測試的目的是利用實際工作電壓及負荷電流，驗證互感器極性、二次線、端子箱以及保護裝置交流回路等整個二次回路接線的正確性；驗證CT變比、平衡系數等整定參數設定的正確性；實測正常運行狀態下保護的某些運行參數特性等。

4.2 測量各二次繞組的直流電阻

電網上的運行設備都有一定的試驗周期，當電流互感器回路上的保護裝置停運后進行各種試驗時，都必須拆開電流回路的連接片，這就可能使電流回路連接片恢復不到位或者漏恢復而造成電流互感器二次回路開路，這時我們就可以通過測量電流二次回路的直流電阻來防止出現電流二次回路的開路。方法如下：在電流二次回路上的任一個端子排上，將電流二次回路A、B、C三相的連接端子都拆開（N線不拆開），利用萬用表的電阻檔對拆開端子兩端的電阻進行測量，這時所測量到的就是整個電流二次回路包括CT內阻的總電阻，三相的阻值都應該是基本一樣的，如果某一相電阻明顯增大或者無窮大，那證明該相電流回路存在著二次線接觸不好或者開路，應該檢查該相電流回路上的所有端子排的接線是否牢靠，重新測量直流電阻值正常后，恢復所拆開的連接片，再次對端子兩端的直流電阻進行測量，其值應該為0，可以檢查連接片是否連接正常。

5 結語

電流互感器二次回路的正確配置、接線、設置等等，哪怕是二次回路中的一個小小的螺絲沒有緊固，都有可能影響到電網的安全運行。隨著電網規模的不斷擴大和人們對電網安全性要求的提高，電流互感器的作用也越來越重要。為了提高電網供電的可靠性，應該不斷地優化設計方案、加強現場施工及運行維護，以此來避免因為電流互感器二次回路故障造成設備損壞或者大面積的停電事故。

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【關鍵詞】數字化變電站；二次設備；調試

1.引言

隨著220kV白洋淀數字化變電站的投運，保定供電公司數字化變電站的二次設備維護工作也已提上日程。電子式互感器、面向通用對象的變電站事件（GOOSE）功能的運用[1]，使得傳統變電站的檢修模式難以適應。為此，掌握二次設備的調試方法，對順利展開數字化變電站運行維護工作，非常必要。

2.數字化變電站的特點

2.1 數字化變電站的定義[2]

在當前技術條件下，對數字化變電站的普遍理解是以數字式互感器、智能型斷路器為基礎，通過高速網絡通信平臺，使用IEC 61850標準通信協議，能夠實現運行狀態的數字化傳輸，滿足變電站內智能電氣設備間的信息共享和互操作的現代化變電站。

2.2 數字化變電站的技術特點

數字化變電站有別于傳統綜合自動化變電站，常規變電站自動化系統應用特點是變電站二次系統采用單元間隔布置形式，裝置之間相對獨立，裝置間缺乏整體的協調和功能優化，輸入信息不能共享、接線比較復雜、系統擴展復雜，圖1為傳統變電站結構示意圖。

數字化變電站是綜合自動化技術的進一步發展，相比于傳統變電站，數字化變電站有如下三個技術特點（圖2為數字化變電站結構圖）。

（1）數字化的一次設備

用數字式互感器替代傳統電磁式互感器，目前常用的數字式互感器主要有磁光式、全光纖式和電子式。斷路器使用的是智能型斷路器或者用傳統的斷路器加裝智能單元，實現信號的數字化轉換，并且能夠接受數字化信息指令改變運行狀態。

（2）網絡化的二次設備

一次設備和二次設備之間不再使用傳統的電纜連接，而是采用百兆光纖以太網，站內除了少量的直流、交流電源電纜，二次電纜全部被光纜替代。

（3）標準化的通信協議[3]

目前數字化變電站普遍使用的是IEC 61850標準通信協議，具有良好的完整性、系統性和開放性，使站內設備的互操作性大大加強，為實現信息資源共享、自動化功能集成創造了良好的條件。

3.白洋淀數字化變電站簡介

220kV白洋淀數字化變電站是保定供電公司第一座數字化變電站，全站除380V配電裝置外，全部采用智能化一次設備（電子式互感器（EVCT/EVT）、合并器、智能終端等），全站保護測控采用IEC 61850規約，使用MMS網實現數據采集，采用光纖通信技術全面取代了開關場到保護屏間的電纜硬連接。主變保護裝置采用光纖GOOSE連接（點對點式），實現數據共享和GOOSE控制和跳閘技術；35kV母線保護、低周低壓減載裝置、主變過負荷裝置跳35kV各出線間隔采用GOOSE網絡實現網絡控制和跳閘技術，其他采用常規電纜接線，圖3為白洋淀數字化變電站結構配置圖。

白洋淀數字化站由南瑞繼保完成整站集成，采用IEC 61850協議，集成了南瑞繼保、深圳南瑞、北京四方、武漢中元、國電南思等廠家的二次設備。交流采樣應用電子式互感器采用60044-8協議點對點通信方式；站控層網絡、35kV GOOSE網絡雙重化，在站控層和交流采樣層達到了國內數字化變電站同時期領先技術水平。

4.數字化變電站二次設備驗收調試組織模式

數字化變電站的出現，產生了新的二次模式。從傳統電磁型繼電保護到微機保護，再到數字化變電站的新型數字保護，保護裝置的硬件結構發生了很大的變化，輸入量和開出量的傳遞形式信息化。同時，由于電子互感器具有無飽和等優點，使保護的原理和技術在一定的程度上得到簡化。保定供電公司為適應新的白洋淀數字化變電站的技術要求，從二次設備調試到基建驗收投運實行專人負責，積累了一些二次設備調試經驗。

4.1 設備出廠前驗收

在設備出廠前，專門成立數字化變電站工作組。驗收人員嚴格按照《保護設備、自動化系統工廠驗收測試大綱》逐項進行驗收，驗收人員在學習提高數字化變電站基礎知識的同時，發現了45項保護裝置、綜自系統的軟、硬件問題，為設備現場調試順利完成奠定了堅實基礎。驗收人員每天堅持寫驗收日志，詳細記錄總結每天驗收的項目、發現的問題和解決的問題，為形成數字化變電站驗收備忘錄提供了第一手資料。

4.2 現場驗收階段

（1）細化人員分工，確保每臺設備責任到人

為確保白洋淀數字化變電站的順利投運，每個細節都必須驗收到位。在設備調試階段，保定供電公司組織綜合自動化專業人員進行隨工質檢，對人員進行詳細分工，即將現場驗收人員分成保護裝置驗收組、綜自系統驗收組。保護裝置驗收組按照電壓等級又分為220kV保護組、110kV保護組、35kV保護組、主變保護組；并將故障錄波器、母差保護、主變過負荷、備自投等裝置劃分到各保護工作組中；綜自系統驗收組又分為后臺監控機組、綜自設備組（包括遠動裝置、GPS對時系統等）、信息處理組（包括網絡記錄儀、信息子站等），確保每臺設備責任到人。

（2）對驗收發現問題及時總結、匯報和處理，確保及時解決

為準確、快速的解決發現的問題，現場驗收總負責人與基建施工單位負責人、廠家人員每天召開總結會，對發現的問題進行討論并制定解決方案，規定解決期限、復檢方式，確保驗收發現的問題及時準確處理。若發現較重要問題且不易解決，如220kV線路保護四方裝置與所連南瑞繼保線路合并單元之間采樣點設置不同造成四方裝置光差保護通訊中斷缺陷等，及時上報上級主管部門，協調相關單位處理。

5.數字化變電站二次設備調試經驗

5.1 220kV白洋淀站檢修維護手冊

通過現場驗收，總工作負責人將所有相關資料進行整理、分類、匯總，形成包括驗收報告、試驗報告、作業指導書、數據庫備份、說明書、圖紙、臺賬、設備出廠前驗收、現場驗收的日志、維護和檢修工作記錄，試驗方法、消缺經驗等主要內容的《220kV白洋淀數字化變電站檢修維護手冊》。檢修維護手冊共包含59驗收報告、98套試驗報告、40份作業指導書、72份電子說明書，387張電子圖紙及所有設備臺賬、定值、后臺及遠動數據庫備份等資料，為二次設備的檢修、試驗和日常維護提供最全面的資料和方法依據。《220kV白洋淀數字化變電站檢修維護手冊》隨著維護和檢修過程，可隨時進行更新和補充。

5.2 保護裝置技術要點和運行注意事項

根據驗收過程中發現的問題、總結與常規保護的不同點，制定220kV白洋淀站每個保護裝置的技術要點和運行注意事項、每套保護裝置的作業指導書，并依據相關規程，制定全站各設備的試驗報告，方便投運后的檢修、周校、消缺等工作。例如，數字化變電站中的220kV線路合并單元，當一次設備不停電、只退出單套保護時，應特別注意不能直接向合并單元上加電流量，避免因合并單元的電流通至母差保護造成裝置誤動或閉鎖。

對于數字化變電站，單個設備進行檢修時，與常規變電站的操作習慣和順序有很大的不同，稍有不慎，可能造成嚴重的后果。例如，220kV單個保護裝置檢修時，只需退出相應的跳閘壓板，但如果保護裝置的合并單元MU檢修時，需要退出與之相關聯的所有保護裝置，特別是母差保護裝置。針對諸如此類情況，現場技術人員對每個設備檢修狀態下，運行人員需要做哪些操作，退出哪些壓板都作了詳細的說明，為運行人員操作提供了技術支持和安全保障。

5.3 光纖衰耗測試表[4]

在現場裝置調試后期，待光纖核對、清潔完畢不再插拔時，派專人負責，對每條光纖衰耗情況進行詳細記錄，并標明起點和終點光纖的屏柜、裝置、插件、端口、發送功率、用途等情況（如表1所示），為今后的周校、消缺等現場光纖回路工作提供原始的數據支持。

5.4 制定“goose斷鏈表”。

一旦光纖goose斷鏈，就會影響本站主變中低壓側及35kV設備的故障跳閘，發生因間隔開關拒動引起的故障越級等嚴重后果，嚴重影響電網穩定運行。goose斷鏈時，為快速查找光纖斷鏈位置，特編制了“goose斷鏈表”?！癵oose斷鏈表”詳細標明光纖的屏柜、用途、光纖編號、起止位置、斷鏈后臺報文、裝置報文等情況（如表2所示），為現場消缺提供查找依據。

5.5 光纖、網線標識標簽統計

根據數字化變電站大量應用光纖作為傳輸媒介的特殊性，為滿足迅速準確的查找和消除與光纖有關缺陷的要求，最大限度降低數字化設備異?；蛲诉\的時間，保證設備安全穩定運行，結合220kV白洋淀數字化變電站投運前驗收工作實際，制定光纖標識管理方法，制作全站光纖標識庫（如表3所示），并要求安裝單位實施。每面屏內附本屏光纖標識表，方便檢修人員查找。光纖標識庫中，標簽號與光纖頭標簽一一對應，光纖或尾纜編號與設計圖紙已一一對應，起點、終點與實際裝置、插件、接口一一對應，同時標明光纖類型，符合設備運行要求，光纖敷設走向滿足《河北南網18項反措要求》，標識內容清晰準確，可操作性好，無實施阻礙，對提高光纖壽命、迅速準確查找光纖走向指導性強。

5.6 數字化變電站模型文件和配置文件的修改規則

針對數字化裝置模型文件和配置文件在數字化變電站中的重要作用和地位，規定白洋淀數字化變電站的模型文件和配置文件由廠家、調度所和二次檢修班組三方保存，每一年度由三方的文件與站內文件進行一致性對比，編寫了數字化變電站模型文件和配置文件的修改規則。當保護裝置模型文件和配置文件需要修改時，必須經過二次檢修班班班長、調度所專責、廠家的研發人員三方在修改方案簽字確認后方可進行修改，并在檢修記錄中詳細注明修改原因、日期、人員及結果，修改后的模型文件和配置文件必須長期保留。

5.7 注重現場培訓資料收集，做好數字化變電站的培訓教程

利用攝像機、照相機等工具收集電子式電流電壓互感器、保護裝置等數字化設備的試驗方法和維護經驗，作為培訓教材，做好數字化變電站的培訓教程。

6.結語

2009年12月28日，保定地區首座數字化變電站-220kV白洋淀數字化變電站零缺陷投運，這標志著保定供電公司在變電站自動化建設上向“數字化”邁出了堅實的一步，推動了河北南網自動化技術的進一步發展。隨著數字化變電站調試、運行、維護工作技術的逐步成熟，現階段出現的問題會通過不斷的工程實踐和技術發展最終得以解決。

參考文獻

[1]高翔.數字化變電站應用技術[M].北京：中國電力出版社，2008.

[2]王玉瑋，王蘭.淺析數字化變電站[J].江蘇電機工程，2008，27（2）：50-53.

[3]徐建鋒.上海110kV封周數字化變電站技術的應用和研究[J].上海電力，2010，6（12）：337-346.

[4]劉益青，高厚磊，高偉聰.適用于數字化變電站的繼電保護數據處理新方法[J].電力系統自動化，2011，35（15）：68-72.

作者簡介：

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關鍵詞：變電所；一次接線；二次接線；防雷；續電保護

中圖分類號：TM862

文獻標識碼：A

文章編號：1009-2374（2012）17-0131-02

近些年來，變電所應用技術發展迅速，如何設計10kV及以下變電所以確保正常運行也越來越引起人們關注，電力系統對35kV電壓等級要逐步淘汰，電壓從110kV直變到10kV，所以無論是住宅小區，經濟開發區還是工廠都會大量地使用10kV變電所。10kV變電所運行安全、可靠、方便是至關重要的，這里簡單探討10kV變電所整體設計思路。

1　一次接線部分

1.1　電氣主接線方案

電氣設備主要通過電氣主接線進行連接，按照其功能的要求組成電能接受與分配的電路，從而成為傳輸電流及高電壓的網絡，因此又被稱作一次接線或者電氣主系統。另一種是表示用來控制、指示、測量和保護主接線及其設備運行的接線圖，稱為二次接線圖或稱二次回路圖。主接線電路圖是指采用電氣設備相關規定的圖形符號及文字符號，按照工作順序進行排列，把電氣設備或者其它成套裝置的基本構成及連接關系表現出來的單線接線圖。主接線所代表的是發電廠或者變電站的電氣部分主體結構，屬于電力網絡結構的一個重要組成部分，其對電力系統運行可靠性、靈活性有著直接的影響，并且決定著電器的選擇、配電裝置的布置以及繼電保護和自動裝置、控制方式等等，所以要正確、合理的設計主接線，把各方面因素進行綜合處理，經過相關的技術及經濟論證比較才可以最終確定。

主接線采用分段單母線或者雙母線的配電裝置，如果斷路點無法停電檢修，則需另設旁路母線。變電站的電氣接線如果可以滿足運行要求，其高壓側盡可能的不用或者少用斷路器接線，比如橋形接線或者線路一變壓器組等，如果可以滿足繼電保護的要求，也可以通過線路分支接線。在選擇主接線方案時要按照實際負荷和變壓器的參數，來確定變電所的主接線方式，即：高壓采用單母線，低壓則采用單母線。

1.2　繼電保護的選擇

對于高壓側為10kV的變電所主變壓器來說，通常裝設有帶時限的過電流保護；如過電流保護動作時間大于0.5～0.7s時，還應裝設電流速斷保護。容量在800kVA及以上的油浸式變壓器和400kV·A及以上的車間內油浸式變壓器，按規定應裝設瓦斯保護（又稱氣體繼電保護）。容量在400kV·A及以上的變壓器，當數臺并列運行或單臺運行并作為其它負荷的備用電源時，應根據可能過負荷的情況裝設過負荷保護。過負荷保護及瓦斯保護在輕微故障時（通稱“輕瓦斯”），動作于信號，而其它保護包括瓦斯保護在嚴重故障時（通稱“重瓦斯”），一般均動作于跳閘。

在設計中，應根據要求裝設過電流保護、電流速斷保護和瓦斯保護。對于由外部相間短路引起的過電流，保護應裝于下列各側：（1）對于雙線圈變壓器，裝于主電源側；（2）除主電源側外，其他各側保護只要求作為相鄰元件的后備保護，而不要求作為變壓器內部故障的后備保護；（3）保護裝置對各側母線的各類短路應具有足夠的靈敏性。相鄰線路由變壓器作遠后備時，一般要求對線路不對稱短路具有足夠的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時，一般動作于斷開的各側斷路器。

1.3　低壓配電柜內元件的選擇

低壓斷路器的選擇：（1）按工作環境選擇。根據使用地點的條件選擇，如戶內式、戶外式，若工作條件特殊，尚需選擇特殊型式（如隔爆型）；（2）按額定電壓選擇。低壓斷路器的額定電壓，應等開或大于所在電網的額定電壓；（3）按額定電流選擇。低壓斷路器的額定電流，應等于或大于負載的長時最大工作電流。

電壓互感器的選擇：電壓互感器一次額定電壓應與接入電網的電壓相適應。低壓隔離開關的選擇：它的主要用途是隔離電源，保證電氣設備與線路在檢修時與電源有明顯的斷口。隔離開關無滅弧裝置，和熔斷器配合使用。隔離開關按電網電壓、長時最大工作電流及環境條件選擇，按短路電流校驗其動、熱穩定性。

2　二次接線部分

二次接線及其配套設備對于二次回路來說，起到控制二次設備投或退的作用，如果有必要可以對二次回路進行可靠的隔離。一些諸如保護閉鎖量輸入、開關的失靈保護、啟動母差或者開關失靈保護啟動遠跳等比較重要的回路，要在輸出端裝設相應的隔離點。假如二次回路的設置合理、科學，那么對于提高二次設備的運行、檢修的安全性非常有利。二次回路是利用二次電纜連接來實現的，二次回路的安全性能也受二次電纜布置的影響。

二次回路中配套的設備對其安全性也有直接的影響，因此在選擇時也要科學、合理，在選擇時要注意以下兩點：首先要確定所選設備質最的可靠性；第二要看選擇的設備參數是否合理、適用。出口中間繼電器要選擇不容易被誤碰的繼電器，最好不要采用帶試驗按鈕的型號。而且要注意和同屏的其它繼電器做明顯的區分，在選擇跳閘和合閘繼電器、自動重合閘出口中間繼電器及與其相串聯的信號繼電器，還有電流啟動電壓保持的防跳繼電器時，要注意滿足以下兩個條件：其一，電壓線圈額定電壓可以和供電母線額定電壓相等，如果采用電壓較低的繼電器進行串聯電阻來降壓時，繼電器線圈中的壓降要和繼電器的電壓線圈額定電壓相等，并且串聯電阻一端要與負電源連接。其二，處于額定電壓工況條件下。選擇電流線圈的額定電流時，要注意和跳合閘線圈或者合閘接觸器線圈的額定電流互相配合，繼電器電流保持線圈額定電流不能超出跳合閘線圈額定電流的一半。

3　其他注意事項

3.1　防雷設計

避雷器的接地端應與變壓器低壓側中性點及金屬外殼等連接在一起。在每路進線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯后接地。

3.2　接地設計

凡是與架空線路相連的進出線，在入戶處的電線桿進行接地，可以達到重復接地的目的，每個電纜頭均要接地。

按規定10kV配電裝置的構架，變壓器的380V側中性線及外殼，以及380V電氣設備的金屬外殼等都要接地，其接地電阻要求不大于4Ω。

使用6根直徑50mm的鋼管作接地體，用40mm×4mm的扁鋼連接在距變電所墻腳2m，打入一排Φ=50mm，長2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用40mm×4mm的扁鋼鏈接。接地裝置所用材料見表1：

4　結語

本文結合實際設計經驗，論述了變電所設計中的主接線方案選擇、繼電保護、低壓配電柜內元件的選擇以及二次回路幾個方面，最后對防雷和接地等容易忽視的問題做了分析。

參考文獻

[1]　詹鴻基．10kV變電所設計中幾個問題討論[J]．建筑電氣，2004，23（z1）．

篇10

關鍵詞：導航；定位；授時 GPS ； 電力自動化

中圖分類號： TN96 文獻標識碼：A

所謂的電力系統就是通過輸電線路網將發電廠、遍地哪站以及用戶有機聯系起來，這個脈絡中一般是通過調度所進行信息反映和控制的，而設備的信息數據一般是通過遠動裝置進行傳輸。這就會造成信息傳輸的滯后問題，因為我國空間范圍廣，各個環節之間的聯系往往是通過上級的調撥和命令傳達，而上級對于下級的了解僅僅是通過各地匯報的數據。由于信息傳達和測算匯總都需要時間，并且發出指示也需要時間，這之間的時間差往往就造成了上級所得到的數據其實是地方的歷史數據，這種信息的滯后使得上級單位不能及時了解各站的突發狀況。原始的電網系統由于規模小，空間限制性不凸顯，信息的滯后性不會帶來嚴重的后果，但是隨著全國電網的建設，三峽電站的建成以及西電東送等項目的展開，電力系統趨于復雜化，早期的電力管理模式對電力系統的改善和發展產生了制約。全國性的電網建設對統一時間提出了新的要求，而GPS技術恰恰能夠滿足此要求。

1GPS技術

GPS研制與上世紀七十年代，是美國國防部研發的全球定位系統。GPS通過衛星導航，為用戶提供所需要的服務，即全天候的導航、精確的定位以及授時。

GPS的工作原理是通過地面用戶接受設備接受來自空間衛星的信號來工作的，其組成主要由空間衛星，用戶設備和地面監控三個部分。而空間部分是由二十四個導航衛星組成，由于衛星的位置安排在了六個軌道平面，這就致使在任何時候任何地方，都至少能夠觀察到四顆衛星， GPS可以全天候高效服務就是因為其這種特殊的結構安排。另外用戶的導航只是接受設備，這就使得GPS系統可以向多個用戶服務，單向傳輸數據。此外，GPS衛星都安裝有原子鐘，這種原子鐘的誤差極小，可以長期穩定的提供高精度的授時信息。由于GPS的結構的特殊性，設備的精確性，可以根據不同用戶的需求提供精準的定位和時間信息，也可以根據區域的不同提任何地點的時間信息。

2GPS技術的應用

電力自動化和電網規模的對監控系統提出了更高的實時要求，雖然通過計算機的監控功能可以對系統時間的統一作出一定的調整，但是由于網絡的覆蓋空間限制，大多數的區域還是互相獨立的。這種時間比較方法無論是精確程度還是范圍的調整都滿足不了現代系統的需求。由于系統的調度是需要通過對各地的反饋信息進行分析計算后，做出如何調整的命令，命令的執行先后以及故障分析都對時間的統一有著要求。此外在繼電保護工作中分析事故的發生原因也依賴于精準的時間，包括檢測系統頻率，管理電路負載，統計電路系統的運行報表等等一系列的工作都需要系統各站有著統一的時間。因此各電站的時鐘統一對于自動化的電網系統十分的重要。

表1和表2分別給出了電力自動化領域中不同應用場合對數據同時性的要求和各種提供同步時鐘的方法所能達到的時間精度。

表1 電力自動化領域中不同應用場合對數據同時性的要求

應用

范圍 角度

精度（0） 位置

精度（m） 時間

精度（μs）

狀態估計

（靜態） 0.5 - 25

態估計

（動態） 1.5 - 50～250

穩定監測

和控制狀 1 - 50

相角

測量 0.1 - 5

故障

定位 - 304.8 0.5

自適應

繼電保護 0.1 - 5

注：“-”：表示沒有此項要求。

表2 各種同步時鐘信號源誤差比較

信號源 誤差（ms）

WWW 5

WWWVB 2

OMEGA 10

MSFDCF 10

Loran-c 0.020

GOES 1

GPS 0.0005*

模擬微波傳輸系統 1

數字微波傳輸系統 0.070

光纖傳輸系統 0.5

注：* 廠商提供數據為O.1μs，實測0.5 μs

從表2可見，無論從時間精度還是從可靠性角度考慮，GPS是電力自動化系統的統一時鐘的最佳選擇。理論上其定時精度可達0.5μs，且接收設備成本低廉。因此采用GPS技術構成電力自動化系統統一時鐘可以滿足絕大部分應用場合下對同時性的要求。由于目前產品化的接收機只提供標準的串行通訊接口和PPS秒脈沖，圖1給出了利用GPS PPS秒脈沖建立電力系統同步時鐘的原理圖。

利用GPS的授時和定位功能，可以提高野外高壓輸電線路巡視的自動化程度。將GPS接收機與掌上電腦相結合，一方面可以使巡視人員實時的記錄線路的數據、工作狀態，進行數據匯總報告，提高了巡檢質量，規范了巡檢標準，有效降低人為因素帶來的漏檢或錯檢問題，徹底消除了標準不統一、責任不明確等問題；同時加強了運行巡檢工作的過程控制與監督，使部門管理層能有效監督人員的工作狀態成為可能，從而最大程度提高工作效率，最終保證輸變電設備的高效率、低故障率安全和可靠運行。另一方面，企業降低了生產運營成本，降低了巡檢人員的勞動強度，還可以防止巡檢人員在偏遠荒漠地區迷路。

GPS在繼電保護中的用途有兩個：線路差動保護和保護聯合調試。

電流差動保護原理就是基爾霍夫電流定理：同一時刻流入某個節點或廣義節點的電流的代數和為零。差動保護由于其簡單、可靠和快速等特點，已經作為主保護廣泛應用的母線、變壓器和發電機等設備上，但是用在長距離的輸電線路就比較困難， GPS的出現為線路差動保護的發展和應用帶來了新的契機。

帶有通道的輸電線路縱聯保護在超高壓輸電線路中有著重要的意義。這些保護試驗時，為了分析保護的效果，記錄下來的兩端的電壓電流波形就必須有一個共同的時間標準，以保證試驗的同步性。

結語

電力系統正向著規模化、全國化、智能化、自動化的方向發展，而GPS技術應時而生，其授時和定位功能正是現代電力系統所需要的，有了精確的定位和統一實時準確的時間信息，電力系統的穩定性和可靠性大大提升。這種新型的及時高效的技術應用為建設全國性的集成規模電網提供了有力支持，但是，由于各地的建設情況的區別，新技術的應用還需要多方的實踐和研究。

參考文獻

[1] 楊俊，武奇生.GPS基本原理及其Matlab仿真[M].西安：西安電子科技大學出版社，2006.