繼電保護特色精選(九篇)
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第1篇：繼電保護特色范文
【關鍵詞】水電站 繼電保護 電工
一、課程的現狀與發展趨勢及項目式課程開發的實際意義
目前，國內多數的高職院校的《水電站繼電保護》還在采用傳統的知識點章節教學方法，學生的學習興趣不高，加上傳統教材與教學方法使得理論知識和實踐環節聯系不夠緊密，學生的實際經驗欠缺，與就業崗位技能要求差距較大。
本次課程開發對《水電站繼電保護》課程實行項目導引、任務驅動式教學。經過大量的實際考察發現，如果在高職院校教授《水電站繼電保護》課程時摒棄傳統的教學方法，以實際某水電站或變電站繼電保護裝置配置的大項目為引導，設計多個子項目，將課堂實驗、課程設計、調試實訓與課程內容進行整合重組，使其成為一個有機的整體，會具有良好的教學效果。課程實行項目導引、任務驅動式教學方法具有實際操作的可行性，有利于專業的發展。本次項目所研發出來的教材、課件及實訓項目可供高職學生使用，強化學生的動手能力培養與訓練，使理論最大限度與工程實踐相結合，提高學生的職業技能。
二、課程構建理念
（一）課程設計
《水電站繼電保護》課程強調理論與實踐相融合，理論知識要為能力培養服務，強調多學科之間的相互滲透，以崗位能力培養為核心，由此確定了課程設計的理念：
（1）培養學生的職業素養，強化學科工程意識，加強知識和技能的針對性和實用性；堅持工學結合開設課程。本課程和行業崗位結合緊密，內容選擇先遵循行業標準，依據行業標準和崗位要求，以項目為導向，設計內容。
（2）注重學生的能力培養，采用雙證書教育，將職業技能鑒定（繼電保護工）
的理論教學和實踐應用培養貫穿到整個教學過程中。收集工程實例，以來自于企業的實際工程案例目導引下，結合有關技術資料，將最新技術進行歸類總結，系統編寫通俗、實用的項目驅動式教材。
（3）課時：理論：80學時，課內實踐：10學時，獨立實訓1周，校外生產實習1周（獨立開設）。學分4分。
（二）課程體系框架
《水電站繼電保護》以高技能人才“工學結合”培養體系為主線，以自編的教材（包括教科書和各類指導書）為資源基礎，以實驗和實習基地為硬件支持，以網絡課堂、教學平臺、數據庫管理系統、等為軟件支撐進行構建，把該課程建設成為先進的、網絡化的課程體系。本課程從開設至今，積極實行了一系列工學結合的改革：①調整教學大綱，突出實踐教學；②不斷改善校內實習實訓條件，加強實習實訓工作；③加強校外實習基地建設，優化工學結合環境。
三、教學內容
（一）選取原則
針對本課程的具體情況，教學由以下八個項目模塊組成：繼電保護裝置的基本元件，電網相間短路的電流保護，電網相間短路的方向電流保護，電網的接地保護，變壓器保護，水輪發電機保護，母線保護，微型機繼電保護。
在課程內容的選取上，我們把握了以下原則：體現真實的流程，以水電站繼電保護的配置，整定，計算為主線安排課程內容。內容來源于真實的項目，以水電站繼電保護項目為載體設計課程內容。融入企業文化、提倡職業精神，以職業道德、職業能力培養為目標設計考核評價體系。課程內容適度拓展，重視學生可持續發展能力的培養，為學生的終身學習著想。理論與實踐相結合，引入測量規范、技術標準和工程案例。
（二）課程教學組織安排
（1）基礎理論性實驗，主要圍繞繼電保護基本概念及繼電器特性而進行的驗證性實驗，加深學生對繼電保護基本理論的理解。
（2）與企業共建校內外實訓基地，實踐教學貼近生產實際，先進實用。與企業共建校內繼電保護實訓基地，如湖北松滋洈水實訓基地、漳河水電站實訓基地、清江隔河巖水電廠實訓基地、武漢志宏水電設計院、金口電排站實訓基地、公安閘口泵站實訓基地、高關水庫實訓基地。設備與現場相同，使學生在真實的職業環境中學習，課程設計或畢業設計的題目直接采用實際工程項目。
（3）加強職業素質的養成教育。在各項實踐教學環節中，都以生產實際中的規程、規范為指導嚴格執行崗位責任條例，注重職業道德培養和職業素養養成。
（4）制定完善的實訓項目考核辦法。結合職業技能鑒定的應知、應會要求，制定了各實踐教學環節。通過完整的實踐教學環節，學生的實際操作能力和專業技能都得到極大的提高，取得了很好的效果。近兩年我校“電力系統繼電保護”和“發電廠及電力系統”專業的學生參加了“勞動與社會保障部”認可的職業技能鑒定考核，其中很多的學生取得了“繼電保護工”等相關的職業資格證書。
（5）繼電保護設計。在學生學完所有課程及實訓后，進行幾年所學知識體系進行綜合，設計選題均來自生產實際。此外還鼓勵學生參與教師的科研項目中，做為設計的一部分，提高學生分析問題解決問題的能力。學生畢業時已具有一定崗位技能，為學生走向工作崗位打下了良好的基礎。這也是我們的特色之一。
四、教學方法與手段
項目導向。學習情景由不同的學習任務組合而成，每個學習情景，都以學生獨立完成某一項工作為目的。學生在教師的示范和引導下一步步完成工作任務。
任務驅動。老師給出具體任務，學生收集資料，學生設計方案，學生實施，最后由老師對學生的成果進行評價，體現學生的自主學習。
工程案例分析。在項目課程里，案例教學的目的是為了引向任務和問題。通過具體的工程案例分析教學，能使學生從微觀到宏觀、全過程全方位準確把握項目的脈絡。
啟發式、交互式教學。在教學過程中，老師要善于從身邊的項目入手，積極啟發學生的思維。在這一過程中，老師要積極引導學生朝向正確的思維；另一方面，也鼓勵同學向老師發問，通過老師的解答，強化學生對問題的認識和理解。
現場教學。隨著課程教學的深入，學生需要到真實的工作情境中去體驗水電站計算機監控的作業過程。在工程現場，老師針對具體工程，展開教學，甚至是邊講邊練，能極大提高學生的積極性和學習欲望。
多媒體教學。利用多媒體教學手段，通過教學錄像和課件，有助于學生對問題的理解，從而提高教學效果。
五、考核與評價
改革考核手段和方法對激勵學生學習積極性、提高實踐能力有重要作用。本課程考核可分為理論考核與實踐考核兩部分。應注意通過課堂提問、學生作業、平時掌握情況、實驗及考試情況綜合評價學生成績，對在學習和應用上有創新的學生應特別給予鼓勵。
考核成績方式：理論（50%）+實驗（30%）+第二課堂（10%）+平時（10%）=總成績（100%）
六、課程特色
課程設計符合高職教育規律，具有很強的針對性。根據水電站所需繼電保護配置的邏輯主線，以水電站繼電保護的工作項目為載體進行課程設計，并將知識的學習貫穿于工作過程的實踐中，體現課程的職業性、開放性和實踐性。
第2篇：繼電保護特色范文
關鍵詞：中外差異 微機型輸電線路 繼電保護 對比
由于微機型繼電保護具有操作簡單、維護方便、功能性強等特點,一經問世就受到很多國家的青睞,在國內外得到廣泛的應用。輸電線路的保護在繼電保護的應用中占有非常重要的地位,這也就要求輸電線路的功能性更強一些,隨著超高壓、長距離輸電線路的發展,微機保護在輸電線路保護這一領域得到了應用。
1、中外微機型繼電保護的裝置比較
首先,我們先來比較一下WXB-11型微機線路保護與SEL-321型微機保護的裝置和阻抗元件的差異。WXB-11型微機線路保護采用插件式結構,設置了硬件完全相同的高頻、距離、零序、綜重4個插件,每個插件獨立完成一種保護功能。其人機對話功能通過打印機和人機對話插件完成。同高頻收發訊機配合可以實現110kV及以上電壓等級的輸電線路繼電保護的全部功能。而SEL-321型微機保護采用一體化機箱,面板上設有液晶顯示屏和控制按鈕,可以從液晶顯示屏上讀出各相電壓、電流有效值,并且可以顯示日期等信息。在保護功能方面,具有四段三相/相間阻抗圓,也具有故障測距功能。該保護本身不具備重合閘功能,該功能由其他裝置來實現。該保護可以與高頻收發訊機配合,構成輸電線路的全線速動保護。
在阻抗元件上兩者也存在著諸多的不同,這里我們可以利用圖來分析。在WXB-11型微機線路保護中,高頻部分和距離部分各自設有獨立的相間阻抗元件,距離部分還設有接地阻抗元件(阻抗元件均采用多邊形特性),阻抗元件動作特性確定為多邊形,一是因為通過阻抗計算求得的X和R分量和此動作特性相比較以判斷是否在區內最方便;二是此種特性容易滿足長線路和短線路的不同要求。對短線路可以加大RDZ/XDZ值,以增強允許過渡電阻的能力;（如圖1所示）。而SEL-321的阻抗動作特性則比較復雜,SEL-321的三相/相間阻抗特性是典型的方向阻抗圓特性,振蕩閉鎖用的阻抗特性則采用矩形特性。所有阻抗特性都可以設置為正/反方向,其接地阻抗特性則分為方向圓特性和矩形兩種,正向三段,反向一段,可在整定時選擇所需的阻抗特性（圖2是三相/相間阻抗特性）。
2、兩者之間高頻保護比較
WXB-11型微機保護的高頻保護元件在相間故障時用高頻距離保護,單相接地故障時用高頻零序方向保護,但同裝置內的距離和零序保護插件相互獨立。高頻保護自身帶有方向元件,擁有自己的主要性能。
SEL-321型微機保護本身不設有單獨的高頻保護,但是可以通過整定值選擇高頻保護邏輯,并與該保護中有關阻抗元件配合,構成完整的高頻保護。SEL-321最常用的高頻保護邏輯叫做“方向比較解鎖式”(簡稱DCUB),這是一種國外常見而國內很少見的高頻保護邏輯,方向比較解鎖系統(DCUB),在正常運行時連續傳送一個閉鎖信號,而在線路故障時傳送一個解鎖信號,這要求收發訊機是一種長期發訊移頻式收發訊機。每個斷路器的故障檢測元件應檢測出被保護線路上的所有故障,它可以是相間/接地距離元件,也可以是方向元件,但必須將保護區延伸到下一線路始端。兩側的發收訊機使用不同的工作頻率,也就是說每臺收發訊機的發信頻率和收信頻率不同,這是DCUB邏輯一個獨具的特色。
3、結語
隨著電力系統容量日益增大,范圍越來越廣,僅設置系統各元件的繼電保護裝置,遠不能防止發生全電力系統長期大面積停電的嚴重事故。為此必須從電力系統全局出發,研究中外技術元件的優劣配置,研究、推廣故障預測技術。通過對比與分析, WXB-11在保護功能的全面性和可靠性方面見長,而SEL-321則在簡化回路和廣泛的適用性方面占優。由于國情及運行習慣的不同,兩種保護在原理和性能上有些差異,應該從實際出發,相互學習,取長補短,豐富、完善并開發出新的保護原理。
參考文獻
第3篇：繼電保護特色范文
關鍵詞：電力系統；繼電保護；故障檢測；方法
電力系統的繼電保護與故障檢測是電力系統中進行自動檢測和控制的有效應用裝置，對于電力系統的運行具有重要的意義。電力系統繼電保護及故障檢測新方法的研究，能夠在電力系統出現故障時及時發出提示信號并自動進行故障切除，從而提高電力系統運行的安全性和穩定性，因而加強電力系統繼電保護及故障檢測新方法的研究，是電力系統面臨的一項重要任務。
1.電力系統繼電保護及故障檢測的作用
電力系統繼電保護及故障檢測能夠有效保證電力系統的安全運行，一旦系統內部某個設備或元件出現故障時，系統能夠自動發出相關指令，從而有效降低故障對電力系統的實際影響，并能夠實現系統內部資源的有效整合，從而促進電力系統的快速恢復運行，從而有效減少系統故障對社會生活產生的不便。電力系統繼電保護及故障檢測能夠實現對電力系統運行情況的監測，及時發現電網運行中的異常情況和故障問題，進而對出現問題的故障區域和問題原因進行分析，采取合理的解決措施對故障進行處理。一旦電力系統內部工作狀態不穩定，繼電保護和故障檢測能夠在第一時間自動發出信號，提醒值班人員電力系統出現異常，以便故障問題能夠得到第一時間的處理，從而有效降低電力系統故障問題所導致的安全隱患。從總體情況來看，電力系統繼電保護和故障檢測在實際應用過程中具有良好的優勢，靈敏度高且可靠性較強，若相關人員能夠對此進行規范操作和利用，那么繼電保護及故障檢測在電力系統的運行中發揮著重要的作用。
2.基于小電流接地系統的故障檢測方法
2.1利用空間電磁場探測單相接地故障支路方法
若小電流接地系統出現單相接地故障時，應當全面系統的對接地點的各個支路的零序電壓和電流特點進行科學合理的分析，針對其周圍磁場分布的實際變化情況采取有效的措施，從而對故障問題進行合理的解決。通過相關研究人員的實踐探索，我們可以通過空間電磁場探測接地故障點。根據小電流接地系統穩態分析的基礎和不考慮負載與線路間互感影響因素的條件下，對配電線路周圍的電磁場進行仿真接地點探測，得出了三相電壓和電流三相合成的電場和磁場與零序電壓和零序電流分別產生的電場和磁場具有可替代性的結論，并利用5次諧波電流電壓的電場和磁場作為檢測信號，實現故障點的探測和定位。證實了利用空間電磁場探測故障支路和故障點方法的可行性。
2.2識別故障支路和故障接地相的方法
在電力系統的實際運行過程中，若小電流接地系統出現故障，并且故障類型類單相接地故障時，電力系統會呈現出明顯的暫停狀態，為故障檢測的有序進行提供可靠的基礎。通過小電流接地系統模型的有效建立，能夠對故障發生之前暫停狀態的信號形成一定識別狀態的波形和波段，并且系統各支路的負荷電流的波形也出現一定形式的變化，電力系統相關人員通過采取有效措施對故障信號的波段進行科學合理地分解，促進故障支路與健全支路的有效對比，從而對出現故障的支路和接地相進行有效地識別和判定，進而采取有效措施對故障進行處理。相關研究人員的研究表明，識別故障支路與故障接地相的方法在實際應用過程中，應當對故障的實際情況進行有效地分析，確保電力系統故障檢測的穩定性和精準性，進而促進電力系統故障得到科學合理地解決。
3.分析系統的繼電保護與故障檢測
3.1綜合故障分析系統功能
電力系統運行中的故障分析系統是電力系統中的重要組成部分，其分析的有效性對于電力系統的故障定位和故障解決具有重要的意義，能夠準確及時地將故障信息提供給調度人員，促進系統恢復決策的及時性和快速性，并且為電力系統的穩定運行提供大量的可靠信息，實現電力系統故障分析功能的有效價值。電力系統故障分析系統具有綜合性和多元化的功能，通過對系統內部各項功能的有效應用，能夠對系統運行的相關數據進行可靠的記錄，從而為自動化監控系統提供可靠的數據支撐。電力系統能夠將故障錄波器的功能進行合理的應用，實現機電保護與故障檢測的有機協調，促進電力系統各項設備之間的數據共享和傳輸，從而滿足不同樂行的系統運行的實際需求。綜合故障分析系統的有效應用，能夠在一定程度上保證故障測算的準確性和可靠性，促進系統數據的應用更加靈活。電力系統故障分析系統能夠對多樣化的故障信息進行集中化一體化的處理，實現信息數據的共享。
3.2綜合故障分析系統的繼電保護與檢測方法
從總體情況來看，綜合故障分析系統的繼電保護與檢測方法采取網絡化的方式，通過主站對電力系統的整體進行協調配置，從而促進了數據之間的傳播和共享，并根據繼電保護裝置的實際反應情況采取行之有效的措施，促進故障定位的準確性，并保證故障原因分析的可靠性。在對自適應控制繼電保護與故障檢測方式進行應用時，應當綜合分析多種影響性因素，從而適應電力系統的多樣性變化，提高電力系統運行的可靠性。人工神經網絡繼電保護與故障檢測方法的有效應用，對生物神經系統進行了系統的分析和研究，進而采取的智能化技術，因其自身對信息存儲方式的獨特性以及較好的自適應能力，在電力系統的故障識別和距離定位方面發揮著重要的作用。
結語
電力系統繼電保護和故障檢測在電力系統的運行過程中發揮著重要的作用，隨著網絡化的發展，繼電保護及故障檢測應當結合時代特色，充分汲取先進技術，從而進行智能化網絡化的發展，以更好地促進電力系統的穩定運行。
參考文獻
[1]陳巖，段俊祥.電力系統繼電保護技術的現狀與發展[J].硅谷，2010（17）：167-169.
第4篇：繼電保護特色范文
【關鍵詞】繼電保護現狀發展
1繼電保護發展現狀
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。
建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。
自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。
在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用［3］，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。
我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發電機失磁保護、發電機保護和發電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。
2繼電保護的未來發展
繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。
2.1計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發展到多CPU結構，后又發展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。
南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉換器分辨率的限制，超過16位時在轉換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。
電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現實的。現在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟，這將是微機保護的發展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。
繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\
2.2網絡化
計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。它深刻影響著各個工業領域，也為各個工業領域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。國外早已提出過系統保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。
對于一般的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。
對于某些保護裝置實現計算機聯網，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網絡聯接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉換成數字量后，通過計算機網絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據本回路的電流量和從計算機網絡上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結果證明是母線內部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護原理，比傳統的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統樞紐非常重要。
由上述可知，微機保護裝置網絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發展的必然趨勢。
2.3保護、控制、測量、數據通信一體化
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。
目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網絡送到主控室。從主控室通過網絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。
2.4智能化
近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始［7］。神經網絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經網絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經網絡方法，經過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經網絡式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］。可以預見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。
3結束語
建國以來，我國電力系統繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。
作者單位：天津市電力學會(天津300072)
參考文獻
1王梅義.高壓電網繼電保護運行技術.北京：電力工業出版社，1981
2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)
3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統自動化，1983(1)
4葛耀中.數字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978(3)
5楊奇遜.微型機繼電保護基礎.北京：水利電力出版社，1988
6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)
第5篇：繼電保護特色范文
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求，電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護技術得天獨厚，在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。
建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代，我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍，對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術，建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。
自50年代末，晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護，運行于葛洲壩500kV線路上［2］，結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。
在此期間，從70年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用［3］，天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。
我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究［4］，高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用［5］，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發電機失磁保護、發電機保護和發電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護，西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此，不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色，為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究，在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。
2繼電保護的未來發展
繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化發展。
2.1計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段：從8位單CPU結構的微機保護問世，不到5年時間就發展到多CPU結構，后又發展到總線不出模塊的大模塊結構，性能大大提高，得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。
南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護，已得到大面積推廣，目前也在研究32位保護硬件系統。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置，目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊，一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度，因為精度受A/D轉換器分辨率的限制，超過16位時在轉換速度和成本方面都是難以接受的；更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度，很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。
電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發展初期，曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差，這個設想是不現實的。現在，同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機，因此，用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟，這將是微機保護的發展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優點有：(1)具有486PC機的全部功能，能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似，工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強，可運行于非常惡劣的工作環境，成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線，硬件模塊化，對于不同的保護可任意選用不同模塊，配置靈活、容易擴展。
繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\
2.2網絡化
計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。它深刻影響著各個工業領域，也為各個工業領域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。國外早已提出過系統保護的概念，這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務)，還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。顯然，實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，亦即實現微機保護裝置的網絡化。這在當前的技術條件下是完全可能的。
對于一般的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。
對于某些保護裝置實現計算機聯網，也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理［6］，初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數相同)母線保護單元，分散裝設在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網絡聯接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉換成數字量后，通過計算機網絡傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據本回路的電流量和從計算機網絡上獲得的其它所有回路的電流量，進行母線差動保護的計算，如果計算結果證明是母線內部故障則只跳開本回路斷路器，將故障的母線隔離。在母線區外故障時，各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護原理，比傳統的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成使母線整個被切除的惡性事故，這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統樞紐非常重要。
由上述可知，微機保護裝置網絡化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發展的必然趨勢。
2.3保護、控制、測量、數據通信一體化
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。
目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網絡的傳輸介質，還可免除電磁干擾。現在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段，將來必然在電力系統中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后，一方面用作保護的計算判斷；另一方面作為測量量，通過網絡送到主控室。從主控室通過網絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題，并研制了以TMS320C25數字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。
2.4智能化
近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用，在繼電保護領域應用的研究也已開始［7］。神經網絡是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題，應用神經網絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題，距離保護很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動；如果用神經網絡方法，經過大量故障樣本的訓練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經網絡式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］。可以預見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。
3結束語
建國以來，我國電力系統繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為：計算機化，網絡化，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。
作者單位：天津市電力學會(天津300072)
參考文獻
1王梅義.高壓電網繼電保護運行技術.北京：電力工業出版社，1981
2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)
3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統自動化，1983(1)
4葛耀中.數字計算機在繼電保護中的應用.繼電器，1978(3)
5楊奇遜.微型機繼電保護基礎.北京：水利電力出版社，1988
6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)
第6篇：繼電保護特色范文
關鍵詞：應用型本科；繼電保護；項目教學法；教學改革
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）31-0025-02
目前我國電力行業繼電保護技術已經全面進入了微機保護時代，微機保護的大量使用，既改善了電力系統安全穩定運行的外部條件，同時也給保護試驗技術帶來了新的影響，增加了高校繼電保護課程學習的難度。目前，大多高校的繼電保護教學仍然是完全按照教材章節的內容和順序依次講述各保護設備的保護原理以及實現方法，這種傳統的教學模式存在以下一些明顯弊端：第一，繼電保護這門課程要求學生具備電機學、電路理論、電力系統故障分析等多方面的相關知識，教學大綱同時又要求學生掌握繼電保護的基本原理、基本概念、考慮和解決問題的基本方法以及基本的實驗技能。不少學生對保護基本的理論尚且掌握不了，更談不上實驗技能的培養。第二，隨著微機保護和變電站綜合自動化技術的快速發展和大量應用，現有教材已經不能很好地體現電力系統繼電保護的技術、應用和發展。現有的教學重點難點還存在與工程實際脫節的情況：傳統的繼電保護教學花大量的篇幅講授繼電器的原理、使用和調試，等到學生走上工作崗位后，還需投入大量時間去熟悉和認識繼電保護的新技術。同時，教材講述的傳統保護理論所采用的繼保裝置原理和結構都比較復雜，老師要講清楚非常費時和費力，最后從學生那里反饋回來的信息還只能是“沒有什么用”。第三，重慶科技學院新建的電氣工程專業不歸電力系統直接管轄，由于歷史和現實的原因，學生畢業后進入電力系統的機會相當少，大部分學生能夠去的單位是諸如冶金、石油或者其它工礦企業。而且“電力系統繼電保護”的教學內容多、課時少、起點高，許多畢業生以后并不專門從事繼電保護工作，對這部分學生而言，教學內容又顯得索然無味。
以上這些對當前繼電保護的教學內容和教學模式帶來了極大的挑戰，因此該課程的教學改革勢在必行。為此，我們應該遵照“背靠行業，以應用為主，以夠用為度”的原則，整合新的教學資源，探索新的教學思路。同時，為了積極培養高水平、厚基礎、寬口徑和較強創新能力的電氣工程及其自動化專業的學生，促進本專業學生創新能力培養是我校改革和發展的需要，也是教師自身建設的需要，它關系到我校本科教育整體水平的提升。
一、應用型本科課程教學改革思路
應用型本科的目標應該是培養具有一定基礎知識理論、具有較高的綜合素質、具有較強的實踐能力和適應性，具備解決工程實際問題能力的現場工程師。在相應的課程改革中，為體現應用型本科課程的特色，需要解決好課程目標、課程內容和課程組織三個基本問題。在新的發展形勢下，應用性本科高校課程改革應以就業為導向、能力為本位，應用為目標，明確課程改革與建設的目標、思路等要求，以滿足時展的需要。改革思路主要從課程教學改革和實驗教學改革兩個方面來進行。
1.改革教學方法和教學手段。本文主要探索基于工作過程的項目教學方法，此方法起源于高職高專教育，國內外已經做了較多的研究，但在應用型本科教育中是否應該采用這種方法或者說在一些技能型的專業課上是否能局部采用這種方法，國內外還研究得不多。《電力系統繼電保護》是一門專業性、實踐性很強的技能型課程，理論上來說需要大力加強實踐教育、實驗教育，采用項目教學法能夠較好地適應這樣的要求。項目教學法具體來說又分為情景設置、教師引導、學生實踐、項目總結、項目改進五個階段。原則上說學生實踐應該包括實驗部分的內容。通過幾個完整的項目訓練，學生不僅學到了專業知識，溝通能力和學習積極性也得到明顯提高。
2.改革現有的繼電保護實驗體系。本課程是一門理論與實踐并重的比較難學的課程。學生想要學好它，除掌握好理論知識外，還應該通過包括課程實驗、課程設計、綜合實驗甚至畢業設計等實踐性環節才能更全面地理解和掌握保護知識。這門課程學習內容多，實驗學時卻很少，所以老師講起來相當費力。比如我們學院安排《電力系統繼電保護》授課學時為40學時，實驗學時為8學時，這么少的學時要講清繼電保護的內容確實很困難。而且《微機繼電保護》課程沒有開設，這些都對培養學生的實際動手能力帶來不利的影響。改革的思路就是精簡授課學時，以項目的方式來代替，同時增加項目實驗的內容和學時。
二、課程教學改革的內容
項目教學法與傳統教學法的最大不同，就是增加了諸如情景設置、學生實踐和項目總結這樣的教學環節，相應地改變了以往灌輸式的教學方式。我們根據《電力系統繼電保護》的教學大綱，從教學內容抽出幾個項目，分別是三段式電流保護、方向電流保護、距離保護、縱聯差動保護、變壓器保護、發電機保護和微機保護。下面以三段式電流保護為例來說明項目的實施過程：
1.情景設置：以DJZ-III型電氣控制及繼電保護綜合控制實驗保護臺為依托，分析單側電源輸電線路發生短路區內和區外故障以后，線路保護的動作情況。整定三段式電流保護動作值、分析保護的靈敏度。
2.教師引導：這部分和傳統課堂講授的區別在于：講解相應知識點時要以情景設置的項目為背景。比如三段式電流保護包含電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護，三種不同的保護如何共存于一條輸電線路上。這就需要分別分析三段式電流保護的作用、原理和整定計算原則、再引出具體的保護接線圖。
3.學生實踐：此項目同時又分解為三個不同的任務，分別為整定計算、接線圖設計和靈敏度分析。學生在課堂上根據網絡參數計算出三段保護的整定電流值，并設計好保護的接線，再根據實際參數拿到實驗課上檢驗結果。
4.項目總結：教師對完成的本階段任務的過程與結果進行分析總結。對學生的表現進行點評，并對主要問題進行集中解決。
5.項目改進：思考進一步改進實驗接線，采用不同的接線形式，靈敏度計算有何不同；思考如果是雙側電源，如何保證保護的正確動作，由此進入下一個項目方向電流保護。
三、實驗教學改革的內容
實驗教學改革的目的是建立與項目教學法相適應的實驗教學體系。傳統繼電保護實驗課的缺點是驗證性實驗過多，教學內容與實驗內容脫節。針對這一現狀我們的改革思路是：
1.增加實驗內容。采用項目教學法以后，一個項目就是一個實踐任務和課題，而項目本身又和理論課緊密聯系，這樣在內容上就增加了實驗的項目。
2.改變實驗方式：實驗除了在內容上與項目教學法互相銜接，在方式上也做了一些改變。學生除了在課堂上做理論分析外，更重要的是需要作出項目實驗的驗證。要求學生依托現有實驗設備，自主設計實驗方案，自主設計實驗接線圖等，還可考察學生動手接線、對錯誤結果的分析，從而將驗證性實驗變成設計型、綜合型實驗，從而促進學生動手能力的培養。
繼電保護的應用現狀與人才培養存在較大的差距，本文從理論與實踐的教學上提出了采用項目教學法來增強應用型本科學生的工程實踐能力。通過實施項目教學法，有效地提升了學生對“電力系統繼電保護”課程的積極性，對增強學生工程實踐能力起到了促進作用。
參考文獻：
[1]申一歌，楊科科，袁鑄.項目教學法在《供配電技術》課程中的應用[J].教育教學研究，2011，（9）.
[2]胡文花，仇新艷.行為導向教學模式在“水電站繼電保護應用與設計”課程中的應用[J].北京電力高等專科學校學報，2010，（10）.
第7篇：繼電保護特色范文
關鍵詞：失靈聯跳；雙重化配置；非電量保護；“六統一”
前言
國家電網公司的《十八項反措》要求：220kV電壓等級線路、變壓器……等設備微機保護應按雙重化配置[1]。而主變的失靈保護又在變壓器保護中尤為重要，為此，為保證本地220kV變電站的供電可靠性，我們認真貫徹反措要求，仔細分析和研究了本地區六個220kV變電站主變開關失靈啟動回路和失靈聯跳回路的雙重化配置實現情況。
我們發現本地區的主變失靈聯跳回路絕大部分采用主變開關失靈保護出口啟動非電量保護直跳繼電器的方式實現，然而非電量保護普遍采用了單套配置的方式，這樣，實際采用雙套配置的“主變失靈聯跳回路”并沒有實現雙套配置[2]，當非電量保護因故或短時退出運行，變壓器高壓側斷路器將同時失去兩套失靈聯跳回路。
很明顯這種設計是存在缺陷的，為此，我們認真分析和研究這一問題，嚴格按照反措要求，并結合國網公司“六統一”設計，研究了本地區“主變失靈聯跳回路”的改進方案。
1.采用“啟動非電量直跳繼電器方式聯跳主變三側”的方式實現主變高壓側開關失靈保護的理念。
在廊坊地區，早期220kV變電站的主變高壓側開關是沒有失靈保護的，這主要是由于主變電量保護動作較線路、斷路器等保護存在啟動后返回較慢的特點，失靈保護存在誤動的風險。由于失靈保護動作后，對整個變電站影響很大，而本地區早期220kV主干網比較單一，采用開環供電方式，如果一個220kV變電站失去電源，則會造成很大區域失去供電能力，所以，基于上述考慮，廊坊地區早期的主變高壓側開關沒有采用失靈保護。
近些年，隨著本地區電網的不斷發展，電源點的不斷增多，220kV變電站逐步采用并列運行方式且站內滿足“N-1”的供電方式，因此，我們對主變高壓側的保護設計和加入了失靈保護。由于實際條件的限制，設計上通常采用主變高壓側開關失靈后啟動非電量保護的方式來實現高壓側開關失靈隔離主變的功能，這種設計基本上可以滿足主變高壓側開關失靈的動作邏輯，但存在以下兩個問題。
1.1非電量單套配置問題
由于主變非電量保護通常使用單套配置原則，同時主變高壓側開關失靈保護動作啟動非電量采用直跳繼電器模式，顯然，上述動作邏輯并沒有真正意義上實現保護的雙重化配置原則。當非電量保護因直流接地等異常行為需短時退出運行時，變壓器將會同時失去兩套高壓側開關的失靈保護。如果此時出現了高壓側故障，且高壓側開關失靈，那么將有可能造成該系統經110kV并列運行網絡或變壓器向故障點供出故障電流的情況，更甚的有變壓器其他側電源點經變壓器向故障點反供故障電流，這些情況下都不利于故障的快速切除，甚至會加速故障點的損壞[3]。
1.2非電量繼電器的延時問題
在母差保護裝置失靈模塊定值中規定了主變高壓側開關失靈保護的延時，要求毫秒級的精確，而《十八項反措》明確規定“變壓器非電量保護裝置繼電器不要求靈敏動作”[1]，也就是說，失靈保護在直跳繼電器層次上無法滿足快速性要求，這也為故障切除造成了隱患。
2.“六統一”設計理念下的“主變失靈聯跳回路”的改進方案
目前，在本地區，除新投運的XXX變電站按照國家電網公司“六統一”采用變壓器電量保護中的失靈保護模塊實現失靈聯跳主變三側開關外，所有“主變失靈聯跳回路” 失靈保護出口啟動非電量保護均采用直跳繼電器的方式來實現[4]。
我們通過對現在“主變失靈聯跳回路”不足的分析和研究，結合國家電網公司“六統一”的設計理念，對“主變失靈聯跳回路”采用了母差動作或主變動作節點作為失靈啟動節點，采用變壓器電量保護中的電流作為故障電流判據，變壓器電量保護中的電壓判據作為復合電壓閉鎖判據
根據上述兩個原理圖，我們能夠看出采用“六統一”設計，不但符合了技術規范及實際應用要求，也實現了主變高壓側開關失靈保護的雙重化配置，同時，在一套電量保護裝置中，將動作節點、電流、電壓判據在進入故障計算后同時進行處理，保證了設備處理的同步性和準確性，出口采用電量保護跳閘出口，解決了跳閘延時不準確問題，該設計還用跳閘矩陣或出口控制字實現保護跳開關的設計，保證了失靈保護在不適用地區使用時，“軟件退出”的可靠性。
3.對本地區“主變失靈聯跳回路”改進措施的建議
根據上述分析，在本地區，應盡快開展“主變失靈聯跳回路”的改進工作。首先，明確“六統一”的設計思路，嚴格遵循“六統一”的設計來完善回路。具體實施方案可有以下幾種：
結合技改工作開展。在技改工作前期，一定將“主變失靈聯跳回路”作為設計聯絡議題，保證在技改后設備符合“六統一”標準設計。
對于經常出現非電量部分直流接地且該廠站短時無技改工程的情況，應在負荷較輕時采用輪退保護或例行維護工作開展期間，采用升級軟件、更換硬件的方法盡快完善該回路。
在其他基建站，無論是常規變電站或是智能變電站，“主變失靈聯跳回路”應作為重點考察項目，要嚴格檢查設計是否滿足要求，保證設備設計滿足“六統一”的設計標準。
4.結論
某一地區的回路設計存在相應的區域特色，我們應根據電網的不斷發展，將原先的“保守設計”升級，充分滿足電網運行可靠性的要求，提高設計思路，完善設計方案，新的改進對于系統穩定運行有著極其重要的意義。
參考文獻：
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[3l李光琦.電力系統暫態分析[M].中國電力出版社，2007
[4l張保全，尹項根.電力系統繼電保護[M].中國電力出版社，2005.
作者簡介：
王曉光（1983-），男，漢，河北省廊坊市，工程師，主要從事繼電保護調試及檢修工作。
楊博（1986-），女，漢，河北省廊坊市，工程師，主要從事繼電保護調試及檢修工作。
第8篇：繼電保護特色范文
關鍵詞：電氣工程；實訓基地；實踐教學；卓越工程師
作者簡介：李梅（1978，11-），女，安徽省，淮南市（回族），碩士，副教授，主要從事電力系統運行與控制研究
安徽理工大學的電氣工程及其自動化專業于2010年獲批省級特色專業，并于2013年入選國家教育部卓越工程師教育培養計劃。為了能更好的培養出符合國家標準的卓越工程師，更應該重視和提高學生的工程實踐能力和工程創新能力，而是否能夠實現這一目標的關鍵內容就在于該專業是否能夠設置并實現完善的實踐教學環節。常規的實踐教學以課程實驗和校內外的各類實習為主，然而單純的實習出現的問題越來越多，其效果已經不能滿足用人單位的要求了，當然對于國家定義的卓越工程師要求就更無法滿足了。
1實習目前存在的問題
各個學校、各個專業一般都會開設各類實習環節，以補充專業課程的理論教學，擴大學生的知識面，提高學生的動手能力和分析能力。在很長一段時間內，實習也確實起到了上述作用，但是隨著高等學校的擴招，學生人數急劇增加，就出現了很多的問題：
1.1實習時間和課程設置出現不匹配。有些實習安排的時候，學生還沒有學習到相關知識，對現場一無所知，結果到了實習現場也只能走馬觀花，敷衍了事。
1.2學生單位實習時間太短。由于學生人數多，所以同一個地方只能分組輪流去。雖然實的時間看上去很長，但是對一個具體的學生來說時間就很短了。如去某個發電廠或變電所安排了三天，但一個具體的學生只有一天時間，所以就等于將三天的內容壓縮到一天來完成，非常匆忙。
1.3實習單位不好聯系。以往實習由于人數少，學生甚至可以住在實習單位跟著值班人員輪班。但是現在學生人數太多，實習單位無法接待這么多人。另外電氣工程類專業的特殊性決定了其實習單位都是非常強調安全的單位，如煤礦、發電廠、變電所等都是安全規范要求非常嚴格的單位，同時接待這么多學生，實習單位就要考慮安全的問題，負擔非常大，因此就失去了積極性。
2實訓實驗室的提出
為了解決上述問題，很多學校先后建立了實驗實訓中心、校內外實訓基地等。安徽理工大學電氣與信息工程學院按照培養國家卓越工程師計劃的目標也建立了電氣工程實訓中心，全面推行以提高學生工程實踐能力為目標的，對實訓實驗室進行驗證性、綜合性、設計性和創新性的研究。實訓中心針對體系中的各個階梯，合理科學地安排實訓。可讓學生在限定的實驗主題情況下，提前自行設計、創新一些工藝流程，與老師討論、確定后，在課堂中實施，并將實施效果相互比較，總結優缺點，加深對課程的理解與掌握。可適當地整合部分課程的實驗教學，使之有機地結合起來，強化了對專業的領悟。可在老師的現場指導下，學生通過對設備的實際操控，來培養學生的工程意識，鍛煉其工程能力。可積極引導學生參與到中心帶教老師的課題中，特別是與企業合作的橫向課題研究中。培養學生的行業創新能力、拓展其創新素質。
3新開發實訓實驗室介紹
專業課題組積極發展學院已有的實驗室，拓新了部分實驗實訓室，如嵌入式系統實驗實訓室、DSP實驗實訓室、電力系統綜合自動化實驗實訓室等。但是這些還不能滿足學生的實踐實訓要求，課題組又新開發了一部分新的實訓室，重點開發了強電方向的內容。這些實訓室的開發，解決了學生在實習單位無法對電氣設備和供配電系統進行運行、檢修、保護的難點，能取得更好的實訓效果，將學生的培養成為為學生+企業工程師。
3.1電力系統繼電保護實訓室。電氣工程及其自動化專業原有繼電保護實驗室，但因購買時間較早，所以設備以繼電器為主，已經遠遠落后于現代電力企業。因此，學院組織相關老師和學生以和企業聯合開發的方式建立了電力系統繼電保護實訓室。部分常規繼電器仍然保留，可成組配合完成常規繼電保護實驗。開發了繼電保護試驗測試儀和微機繼電保護測控裝置，可實現10kV-35kV饋線微機保護、110kV線路微機保護、變壓器微機差動和后備保護、電容器微機保護、電動機微機保護。實訓室結合最新的繼電保護、輸配電技術，采用現場實際的試驗方法。以電力系統常用的數字式繼電保護試驗測試儀產生信號，靈活方便，可聯網組態現場真實的變電站、配電網絡，不但可以使學生對電力系統有一個整體的了解和形象化的概念，而且可以有針對性的對學生模擬真實電力系統的培訓和考核。實訓室開發了：a.繼電保護特性測試系統軟件，用于控制微機型繼電保護試驗測試儀發出信號，測試各種繼電器的動作特性。b.電力網信號源綜合控制系統軟件可靈活組態各種結構的電網系統，實現可視化電力系統潮流分析、短路計算。既可單獨作為潮流分析、短路分析軟件使用，還可通過接口程序，將網絡中各節點電壓、各線路電流信號下載到微機型繼電保護試驗測試儀中，實時輸出電網的潮流或故障信號。實踐中，學生普遍反映該實訓內容可以反映最新的電力系統繼電保護的特點，也解決了學生在現場不能動手調試和修改保護的問題。另外，該微機保護測試儀軟件，源代碼帶注釋，通信協議開放，課題組可在此開放的平臺繼續改進程序或根據實際實訓內容編寫新的保護程序。
3.2110kV變電站監控實訓室。專業課題組和企業聯合開發了一套110kV變電站監控實訓室，可以仿真一個小型電網的調度，其虛擬電網包括3個110kV變電站，10個35kV變電站及若干外網電源點及一些小火電，小水電。仿真系統采用動態拓撲分析，實時動態故障潮流計算，實時采樣電流、電壓。計算故障量并與保護定值比較啟動，其保護原理和功能與現場裝置一致。物理量定值、時間定值、控制字可以實時修改。建立三維虛擬變電站場景，仿真現場操作、設備巡視、安全措施等。仿真軟件具有所有參與實訓的學生機器一鍵開機、關機的功能，教案等文件統一更新等功能。按照調度下達的操作任務，填寫操作票，完成各種操作。學生可以分析各種運行方式，制定出合理安全的系統運行方式，研究電網的特殊運行方式。
4結論
本文從培養卓越工程師目的出發，介紹了該專業本科教育目前專業實習實訓存在的問題，進而提出實習實訓室的建立。重點介紹了課題組針對實訓的問題和學生畢業的去向從而改建和新建的實訓實驗室。并從學生實踐的角度闡明了實訓室建立的必要性。
參考文獻
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第9篇：繼電保護特色范文
關健詞:電流二次回路;檢測方法;繼電保護;有機組合
中圖分類號:TM452文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0049-04
電流互感器是電力系統中反映電流參量的重要電氣設備,主要作用是將一次系統大電流變換為二次系統小電流(5A或1A),供測量、保護等回路裝置取用,及時準確的反映一次系統運行狀況,便于運行部門對電力系統的保護、控制與監測。電流互感器可以使二次側所接儀表、裝置與一次電氣設備安全隔離,一、二次間只保持磁聯系,而無電聯系,避免了一次側高壓直接進入電流二次回路,引發人身、設備事故;此外,還可防止二次系統故障影響到一次系統,確保系統設備運行安全。
由此可見,電流互感器二次回路的正確、安全運行對電力系統的穩定可靠運行有著重要意義,在現場施工安裝中應給予充分保證。
一、檢測方法簡要介紹
電流互感器二次回路故障主要存在以下幾點:
首先,對地絕緣損壞或兩點接地:此種情況下,互感器二次回路通過大地產生分流現象,一次系統潮流電流將不能準確通過二次回路反映出來,二次回路中裝置設備將無法正確反映一次系統運行狀態,有可能引起二次裝置產生誤測、拒動、誤動等現象,影響電力系統的安全穩定運行。
其次,回路斷線:此種情況下,二次裝置將采集不到斷線相電流量,回路公共端會產生不平衡電流,將會引起裝置誤動;同時,還會使斷點處產生高感抗電壓,影響人與設備的安全。
再次,相別、極性錯誤:此種情況下,一次系統潮流方向狀態將無法在二次回路中得到正確反映,將會引起測量、計量裝置錯誤偏轉,保護裝置誤動、拒動,影響電力系統的安全穩定運行。
第四,計量、測量、保護用電流互感器二次繞組組別接線錯誤:此種情況下,在電力系統內出現短路故障時,電流二次回路的伏安參數特性將無法滿足保護裝置要求的精確度,會引起保護裝置誤動或拒動。
結合現場工作經驗, 對于以上二次回路故障檢測主要歸納為絕緣檢查、直流檢測法、交流檢測法、一次通流法等方法,以下將對這幾種檢測方法的運用進行進一步詳細介紹。
(一)絕緣檢查
將被檢測電流回路公共端接地點斷開,用規定電壓等級絕緣搖表L端分別搭接所測回路的A、B、C三相及公共端N、E端接地,通過搖表所測數據檢測整個回路絕緣性。此種方法對檢查回路絕緣效果顯著,這也是檢查電流回路是否一點接地的唯一有效方法,在所有電流回路特性檢測方法中具有不可替代的重要性。但是,此檢測方法同時也存在明顯的局限性,它無法清晰的查出電流二次回路中可能存在的其他缺陷。
(二)直流檢測法
直流檢測法又分為歐姆表電阻對線法、電橋回路電阻測試法和互感器極性檢測試驗法三種。
1.歐姆表電阻對線法。由于戶外設備與測量儀表、繼電保護裝置和自動化裝置的聯接需要,電流互感器二次回路的貫通很少由一根電纜獨立完成,而是由數根電纜依據設備裝置原理通過一定次序連接構成。互感器二次接線柱頭、中間端子箱、控制屏(保護屏)、計量屏(遙測屏)按照原理實現的要求依次被電纜和轉接端子有機聯接在一起。
用歐姆表電阻對線法檢測回路時,由于整個電流二次回路在直流源下呈現低阻抗現象,當回路所有電纜芯線與設備裝置構成通路時,將無法通過干電池為工作電源的萬用表的電阻檔準確檢測回路接線的正確性;因此,必須將電流二次回路中聯接電纜所有的轉接點斷開,使電纜芯線有序分離,這樣才能使三相回路中各電纜芯線不會互相影響,保證檢測時回路的單一性,從而確保檢測結果的正確。
斷開回路中各轉接點后,將萬用表打到電阻檔,其輸出端一端搭接被檢芯線一頭,另一端可靠接地,被檢芯線另一頭也接地,若此時表針偏轉指向接近于零的低阻值則表明芯線兩端對應,聯接正確;反之,則表明芯線兩端不對應或存在斷點,需立即檢查、更正。以此方式依次檢查回路中所有電纜芯線,直至檢測結果全部正確。
此方法能有效確保回路接線的正確性,但實際操作上工作流程比較繁瑣,此外也無法檢測出回路絕緣性能,無論從操作過程還是檢測效率上來看都不經濟,僅在二次接線施工中核對芯線或現場缺乏其他檢測設備時使用。
2.電橋回路電阻測試法。在戶外端子箱將電流二次回路聯接端子斷開,保證互感器側與二次設備側二次回路可靠分離,利用電橋分別對兩側回路進行單相及相間的直流電阻測量,所測數據如果正確應符合以下特征:(1)對于互感器側,保護級二次繞組直流電阻值應大于計量級、測量級二次繞組直流電阻值;(2)對于二次設備側,回路中包含設備越多,其直流電阻值越大;二次回路越長,其直流電阻值也越大;(3)無論是互感器側,還是保護、計量、測量及自動化裝置側,在回路聯接元器件一致的前提條件下,各單相和相間直流電阻值應該三相平衡;(4)回路直流電阻值應呈現低阻值特征。
電橋回路電阻測試法可簡潔的判斷出二次回路的貫通性是否良好;還能較為明顯的分辨出互感器二次繞組的組別特性,是一種行之有效的回路檢測方法。
3.互感器極性檢測試驗法。以一次母線作為基準,將干電池的正極搭接電流互感器一次樁頭的極性端,負極搭接電流互感器一次樁頭的非極性端。將電流互感器二次回路終端的裝置與回路在端子排上斷開,在斷開點串入一個指針式直流微安表,微安表正極與二次電流回路極性端相連,微安表負極與二次電流回路非極性端相連。
依據電流互感器A、B、C相別在一次側用干電池正極與互感器一次的極性端分別進行通斷拉合試驗,在二次側按相別觀察微安表指針偏轉狀況。根據所觀察的指針偏轉狀況可明確判斷出被檢測電流回路的一、二次極性關系和貫通性是否良好。
(三)交流檢測法
交流檢測法的理論基礎為互感器二次線圈在交流回路中呈現高抗值(L1),而二次回路電阻則呈現低阻值(R1)。從方式上可分為電流法、電壓法與伏安特性法。
1.電流法。根據升流地點的不同,可分為始端法、終端法兩種。(1)始端法。1)將互感器二次接線柱頭電纜芯線解除,電流源輸出線一端接所測回路原極性端(K1)所聯芯線,另一端接公共端(K2)所聯芯線。調節電流至一穩定值(通常為二次額定工作值5A/1A),監視回路中串聯電流表與并聯電壓表數值指示,檢查相應二次回路裝置工作狀態及數值顯示。如果在一個低值電壓下電流量能順利上升至穩定值且二次裝置工作狀態正常,那么證明回路貫通性良好,接線正確;反之,則表明所查回路存有缺陷,需及時處理。按此方式依次檢查互感器三相電流回路,確定其接線正確性和回路貫通性。2)電流源輸出線兩端跨接于互感器二次接線柱頭相間(AB、BC、CA)極性端(K1)所聯芯線,將電流上升至穩定值,用鉗形表在終端監視所測回路中電流量(如自動化裝置與保護裝置自身帶有測量功能,可直接觀察其中的實際讀數),從而確定回路極性接線正確性。例如,檢測AB相:電流源輸出線兩端跨接AB極性端(K1)所聯芯線,電流上升至穩定值,用鉗形表在終端監視相應回路電流量,由電流回路構成原理可迅速得出結論,如果AB相極性接線正確,鉗形表在終端只能從被測兩相極性端進線中測出電流量,而C相進線與公共端N線回路應無電流量。依次檢測BC、CA相間,從而保證互感器二次回路三相極性接線一致無誤。注:互感器二次線圈在交流回路中呈現高抗值L1?垌R1,且在檢測過程中線圈始終與被檢回路處于并聯狀態,因此其分流作用很小,對檢測結果影響不大。在保證二次線圈完好的前提下,有時也可以不解除互感器二次接線柱頭電纜芯線,直接進行檢測工作。(2)終端法。在互感器二次回路終端斷開回路聯接端子,二次回路接地點可靠解除,電流源輸出線一端接極性端進線側,另一端可靠接地,在互感器二次回路始端依次將被檢回路極性端(K1)與公共端(K2)接地,使整個被檢回路通過大地構成環路,然后按一定要求調升電流,并在回路中串入電流表,并入電壓表,用以監視回路電壓量、電流量變化情況。當接地點在極性端(K1)側時,互感器二次線圈未包含在被檢回路中,因為二次回路交流電阻值(R1)很低(一般為幾歐姆),整個被檢環路呈現低阻抗狀態,所以回路電流將在較低回路電壓值下上升至穩定值;當接地點在公共端(K2)側時,互感器二次線圈包含在被檢回路中,因為互感器二次線圈交流電抗值很高(L1?垌R1),整個被檢環路將呈現高阻抗狀態,所以回路電流將會在較高回路電壓值下升至穩定值。接地點不同,電壓幅值的變化非常明顯。如檢測結果與上述現象一致,則表明被檢回路貫通性良好,相別、極性正確。依次檢測A、B、C三相,確保整個回路正確性。由上可知,兩種電流檢測方式雖然目的一致,但是在具體實施的過程中有著區別,各有優點和不足。始端法從互感器二次回路起始點對回路通入額定工作電流,既檢查了回路接線的正確性,又順帶一次性檢查了此回路所接儀表、繼電器等二次裝置額定工作狀態,工作效率相對較高。但始端法工作地點通常在一次電氣設備間隔中(一般在戶外,離控制室較遠),檢測試驗平臺搭裝不方便,容易受到天氣因素影響。終端法工作地點主要在控制室內,檢測試驗平臺搭裝方便,不受天氣因素影響;但由于受檢測點局限,互感器二次回路終端裝置檢查不到,需要另行通電進行檢查。
2.電壓法。電壓法理論基礎與電流法一致,但是在裝置上要求最為簡便,所需工作人員最少。
此種方法的檢測裝置通常自制:將交流信號燈、分壓限流電阻、試驗線和試驗夾可靠串聯,形成試驗回路檢測裝置。以交流信號燈電流參數I燈為基礎,以220V交流電壓U工作為工作電壓,裝置中限流分壓電阻R限數值取自分式:
R限= U工作/ I燈
上式中參數特性必須滿足檢測設備所需標準工作條件。
檢測時,在互感器二次回路終端端子箱斷開回路聯接端子,二次回路接地點可靠解除,將檢測裝置一端接需檢測回路芯線,另一端接所需220V工作電壓源火線L,在互感器二次回路始端依次將被檢回路極性端(K1)與非極性端(K2)接地,此時裝置和被檢回路將跨接于火線、地線之間,整個回路被施加上220V工作電壓,交流信號燈燈光將會根據接地點的不同產生明顯變化。
當在極性端(K1)側接地時,互感器二次線圈未包含在被檢回路中,由前可知,整個回路呈現低阻抗值,如回路正確,則交流信號燈發出明亮光芒;當在公共端(K2)側接地時,互感器二次線圈包含在被檢回路中,由前可知,整個回路呈現高阻抗值,如回路正確,則交流信號燈僅發出微弱光芒。以此方式依次檢測所有回路芯線,從而保證電流互感器本體樁頭二次回路接線正確。
注:電壓法雖然簡單、便捷,但是被檢回路中通有220V強電,必須特別注意安全。始端和終端兩側工作人員要隨時借助通訊設備保持聯系,確認對方所處工作狀態,在確定被檢回路220V強電已經切除的前提下,才能更換接地點,以防發生安全事故。
3.伏安特性法。在電流二次回路戶外始端端子箱將回路聯接端子斷開,保證互感器側二次回路與保護及自動化裝置側二次回路可靠分離;互感器側二次回路接地點可靠解除。將伏安特性試驗裝置在現場布置妥當,接通試驗電源,針對需要檢測間隔的電流互感器,依次進行各繞組的伏安特性測試。通過測試出來的電流、電壓數據可以很直觀的判別出各二次繞組的組別特性,結合對應間隔原理圖標注的各個電流二次回路所定義的繞組,可準確核對出計量、測量、保護用電流互感器二次繞組組別接線是否正確。
(四)一次通流法
以上絕緣檢查、直流法、交流法等幾種方式都僅僅單獨針對互感器二次的電氣聯接回路,無法將電流互感器一次和二次的磁傳變特性有機聯系起來;如需同時檢測一次與二次之間磁傳變特性是否正確,一次通流法是最行之有效的。根據其操作方式可分為短路接地法和一次直升法。
1.短路接地法。此方法應用的前提,是被檢測回路所對應一次系統必須包含依靠磁聯系進行一次之間能量傳遞的設備――變壓器,而在單純依靠電聯系傳遞能量的系統中是不適用的,會使檢測用電源發生直接短路故障,引發安全事故。取一380V穩定電源直接加入變壓器一次系統一側的三相導電回路中,在變壓器其他側將其一次系統三相短路接地;在380V穩定電源――變壓器――接地線――大地之間形成回路,此時將會在一次系統產生一較大值短路電流(但遠小于一次系統工作電流),在這一回路包含范圍內的所有電流互感器一次側都會流過這一電流,其二次側也會按本身工作變比感應出一小電流值,用高精度相位表和鉗形表可以迅速、方便的檢測出二次回路中三相電流值的大小、方向、角度,從而印證出所需檢測回路的正確性。
2.一次直升法。將大容量升流裝置兩端輸出線直接接在所需檢測電流互感器一次柱頭兩側,調節升流裝置升入大電流(通常為一次額定工作電流),用鉗形表觀察其二次回路電流量反應,依靠電流互感器二次回路的基本理論特性判斷出回路是否正確。短路接地法與一次直升法相比,各自優缺點都很明顯。
短路接地法靈活、高效,還可依據需要模擬出不同情況的一次潮流運行狀態,并通過二次側電流的反應檢驗出二次回路與一次系統在實際運行中的關系,實用性最強,多適用于檢測大規模新建系統;但此法一次系統電流幅值上升有限,無法檢測出電流互感器在一次額定工作電流下其二次回路的工作狀態。一次直升法正好相反,此法可通過一次系統升入大電流檢測一次額定工作電流下二次回路的工作狀態,但無法實現各種帶變壓器組的一次系統的潮流運行狀態模擬,不具備檢測主變差動電流回路正確性的功能。
二、檢測方法實際應用簡要分析
下面,將就目前電力系統繼電保護的發展現狀結合具體工程應用對以上檢測方法進行一定程度的適用性簡要分析。
(一)各檢測方法匯總表
(二)電力系統繼電保護的發展現狀介紹
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求,電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力,因此,繼電保護技術得天獨厚,在40余年的時間里完成了4個歷史階段的發展,現在正朝著第5階段的方向發展。
1.第一階段。建國后,我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有,在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代,為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。
2.第二階段。自50年代末,晶體管繼電保護已開始研究。60年代中期到80年代是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護,運行于葛洲壩500kV線路上,結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。
3.第三階段。從70年代中,基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末,集成電路保護已形成完整系列,逐漸取代晶體管保護。到90年代初,集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位,這是集成電路保護時代。
4.第四階段。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。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。不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色,為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。
5.發展中的第五階段。繼電保護技術向計算機化,網絡化,保護、控制、測量和數據通信一體化發展是未來的趨勢。當然,進入了微機保護的時代并不等于其他幾個發展階段的繼電保護裝置就已經在電力系統完全消失,由于電力系統繼電保護配置上的特殊性,其他三階段的產品到目前為止還在系統中有大量的存在,因此對各階段保護及自動化裝置其二次電流回路檢測手段的科學實用型分析是非常必要的。
(三)檢測方法應用簡要分析
前面介紹的電流二次回路的各項檢測方式在面對不同階段類型保護及自動化裝置的電流二次回路所體現出來的特點,可進行有機組合,從而對電流二次回路起到良好的檢測效果,在充分保證電流回路檢測準確的同時又可提高現場工作效率。
1.第一階段的電磁式繼電器。傳統的電磁式保護,其原理構成需一組電磁式繼電器聯結組成。因此,在其電流二次回路中繼電器的互相聯結點較多,但繼電器工作無須工作電源,就回路特點,在工程施工及檢測時應以下面幾種方式配合為宜:(1)絕緣檢查;(2)互感器極性檢測試驗法;(3)交流電流法;(4)伏安特性法;(5)一次直升法。
2.第二階段晶體管保護裝置。晶體管保護在功能集成方面 比傳統的電磁式保護有很大提高,電流二次回路聯結點明顯減少,但裝置需通入工作電源才能正常體現其工作性能,就回路特點,在工程施工及檢測時應以下面幾種方式配合為宜:(1)絕緣檢查;(2)歐姆表電阻對線法;(3)電橋回路電阻測試法;(4)互感器極性檢測試驗法;(5)伏安特性法;(6)一次直升法。
3.第三階段集成電路保護裝置。集成電路保護在功能集成及精確度方面比晶體管保護更高,同時,在有直流工作電源提供時,其數碼顯示屏會顯示裝置電流回路的實際數值,就回路特點,在工程施工及檢測時應以下面幾種方式配合為宜:(1)絕緣檢查;(2)電橋回路電阻測試法;(3)交流電壓法;(4)伏安特性法;(5)交流電流法;(6)短路接地法。
4.第四階段微機保護裝置。微機保護在功能集成、抗干擾和精確度方面比以上三種形式的繼電保護裝置都好,同時,在有直流工作電源提供時,其液晶顯示屏會顯示裝置電流回路的實際數值和角度,電流差動裝置還會顯示裝置的實際差流,就回路特點,在工程施工及檢測時應以下面幾種方式配合為宜:(1)絕緣檢查;(2)電橋回路電阻測試法;(3)交流電流法;(4)伏安特性法;(5)一次直升法;(6)短路接地法。
5.第五階段的保護正在發展階段,在工程實際應用中還缺乏成熟性,其檢測手段的合理性、科學性也正處于探索階段。
綜上所述,對電流互感器二次回路檢測的手段雖然多種多樣,但萬變不離其宗,所有的方法都是圍繞著其基本工作原理特性以及與保護、自動化裝置的配合原理衍生而成。技術工作人員在具體檢測過程中可依據現場不同檢測對象和環境條件靈活運用各種方法,高效保質的完成檢測工作任務。
參考文獻
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