繼電保護發展史范文

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【關鍵詞】電力系統；繼電保護；發展

引言

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，都可能引起各種故障及不正常運行的狀態出現。電力系統非正常運行狀態有：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發電機短時失磁異步運行等。

電力系統繼電保護和安全自動裝置是在電力系統發生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術和設備。電力系統發生故障或危及其安全運行的事件時，他們能及時發出告警信號，或直接發出跳閘命令以終止事件。

1　繼電保護在電力系統的任務

1.1　當被保護的電力系統元件發生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統中斷開，以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，降低對電力系統安全供電的影響，并滿足電力系統的某些特定要求（如保持電力系統的暫態穩定性等）。

1.2　反應電氣設備的不正常工作情況，并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同（例如有無經常值班人員）發出信號，以便值班人員進行處理，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。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。

2　電力系統對繼電保護的組成及基本要求

2.1　繼電保護裝置的組成

繼電保護一般由輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分和輸出執行部分組成。現場信號輸入部分一般是要進行必要的前置處理，如隔離、電平轉換、低通濾波等，使繼電器能有效地檢查各現場物理量。測量信號要轉換為邏輯信號，根據測量部分各輸出量的大小、性質、邏輯狀態、輸出順序等信息，按照一定的邏輯關系組合運算最后確定執行動作，由輸出執行部分完成最終任務。

2.2　繼電保護裝置的要求

繼電保護裝置應滿足可行性、選擇性、靈敏性和速動性的要求：這四“性”之間緊密聯系，既矛盾又統一。

2.2.1　可行性是指保護該動體時應可行動作。不該動作時應不動作。可控性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。

2.2.2　選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障，當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時，才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。

2.2.3　靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時，保護裝置應具有必要的靈敏系數，各類保護的最小靈敏系數在規程中有具體規定。

選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護的整定實現。

2.2.4　速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障，其目的是提高系統穩定性，減輕故障設備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。

3　繼電保護裝置的發展歷史

電力系統繼電保護的發展經歷了機電型、整流型、晶體管型和集成電路型幾個階段后，現在發展到了微機保護階段。微機繼電保護的發展史微機繼電保護指的是以數字式計算機（包括微型機）為基礎而構成的繼電保護。它起源于20世紀60年代中后期，是在英國、澳大利亞和美國

我國的微機保護研究起步于20世紀70年代末期、80年代初期，盡管起步晚，但是由于我國繼電保護工作者的努力，進展卻很快。經過10年左右的奮斗，到了80年代末，計算機繼電保護，特別是輸電線路微機保護已達到了大量實用的程度。我國對計算機繼電保護的研究過程中，高等院校和科研院所起著先導的作用。

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一變壓器組保護也相繼于1989年、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年、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。因此到了90年代，我國繼電保護進入了微機時代。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，并且應用于實際之中。

4　繼電保護技術的發展趨勢

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。

4.1　計算機化

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。

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。

4.2　網絡化

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實現微機保護裝置的網絡化。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。

4.3　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。

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。

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關鍵詞：繼電保護 自動化技術 人工智能

Abstract: the safety of the electricity system relay protection is an important link in the production system. The relay protection system stability and the design principle, configuration and setting closely related. This paper is mainly to the analysis of the present situation and relay protection narration, this paper expounds the development direction of the relay protection.

Keywords: relay protection automation technology of artificial intelligence

中圖分類號：F407.61文獻標識碼：A 文章編號：

1繼電保護的基本概念

繼電保護是對運行中電力系統的設備和線路，在一定范圍內經常監測有無發生異常或事故情況，并能發出跳閘命令或信號的自動裝置。因在其發展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護電力系統及其元件使之免遭損害，所以沿稱繼電保護。電力系統繼電保護的基本任務是：當電力系統發生故障或異常工況時，在可能實現的最短時間和最小區域內自動將故障設備從系統中切除，或者給出信號由值班人員消除異常工況的根源，以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響可靠性是指一個元件、設備或系統在預定時間內，在規定的條件下完成規定功能的能力、可靠性工程涉及到元件失效數據的統計和處理，系統可靠性的定量評定，運行維護，可靠性和經濟性的協調等各方面。

2繼電保護現狀

現階段各種主電氣設備、低高壓線路都有相對應的微機保護裝置對其進行保護，特別是線路保護已形成系列產品，并得到廣泛應用。在實際的工作生活中微機保護是比較高的，遠遠高于其他的各種保護措施。目前對于220KV的繼電保護裝置已經基本是國產的，我國繼電保護技術發展非常迅速，國產的繼電器優勢方面非常明顯。

2繼電保護的發展

繼電保護是否能安全可靠的工作直接關系到整個電力系統的安全運行情況。因此在電力系統中對繼電保護有很高的要求。傳統上采用獨立的裝置有專門人負責，希望繼電保護裝置能快速有效地檢出，切除、隔離故障，并能快速恢復供電。電力系統繼電保護先后經歷了不同的發展時期，機電式繼電保護、晶體管繼電保護、基于集成運算放大器的集成電路保護，到了20世紀90年代繼電保護技術進入了微機保護時代，微機保護有強大的邏輯處理能力，數值計算能力和記憶能力。對于微機型繼電保護裝置由于其性能的優越運行可靠，越來越得到用戶的認可而在電力系統中大量使用。

4繼電保護發展趨勢

4.1人工神經網絡

人工神經網絡下簡稱是模擬生物神經元的結構而提出的一種信息處理方法。具有本質的非線形特征并行處理能力強魯棒性以及自組織自學習的能力其應用研究發展十分迅速。目前主要集中在人工智能信息處理自動控制和非線性優化等問題。近年來電力系統繼電保護領域內出現了用人工神經網絡來實現故障類型的判別故障距離的測定方向保護主設備保護等。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。可以預見對于電力系統這個存在著大量非線性的復雜大系統來講。人工智能理論在電力系統中的應用具有很大的潛力。目前已涉及到如暫態，動穩分析、負荷預報機 組最優組合，警報處理與故障診斷，配電網線損，計算發電規劃經濟運行及電力系統控制等方面。

4.2自適應控制技術

自適應繼電保護是為能根據電力系統運行方式和故障狀態的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。自適應繼電保護的基本思想是使保護能盡可能地適應電力系統的各種變化，進一步改善保護的性能。這種新型保護原理的出現引起了人們的極大關注和興趣是微機保護具有生命力和不斷發展的重要內容。自適應繼電保護具有改善系統的響應，增強可靠性和提高經濟效益等優點。在輸電線路的距離保 護、變壓器保護、發電機保護、自動重合閘等領域內有著廣泛的應用前景。針對電力系統頻率變化的影響、單相接地短路時過渡電阻的影響、電力系統振蕩的影響以及故障發展問題。采用自適應控制技術，從而提高保護的性能。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。

4.3變電所綜合自動化技術

現代計算機技術、通信技術和網絡技術為改變變電站目前監視、控制保護和計量裝置及系統分割的狀態提供了優化組合和系統集成的技術基礎。高壓超高壓變電站正面臨著一場技術創新實現繼電保護和綜合自動化的緊密結合它表現在集成與資源共享遠方控制與信息共享。以遠方終端單元、微機保護裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機系統，取代傳統的控制保護屏能夠降低變電所的占地面積和設備投資，提高二次系統的可靠性

4.4智能電網的特點

智能電網的特點是電力和信息的雙向流動，便于建立一個高度自動化和廣泛分布的能量交換網絡。為了實時的交換信息和設備層次上近乎瞬間的供需平衡，在這個關鍵目標下，繼電系統的保護發展取得了一個廣闊的空間，也催生了一批新的商業模式，其技術涉獵廣泛，如再生能源、計算機網絡技術等，許多工作集中于分布式電源的并網及靈活運行的控制策略上。未來電力系統的繼電保護技術的發展將在傳統電力系統趨向智能系統的轉變中迎來技術的革新。

結束語：

現代電力系統是一個由電能產生、輸送、分配和用電環節組成的大系統。電力系統的飛速發展對電力系統的繼電保護不斷提出新的要求，在電力系統中的任何一處發生事故，都有可能對電力系統的運行產生重大影響。繼電保護必將得到大力的發展。

參考文獻：

[1]陳德樹 繼電保護運行狀況評價方法的探討[J] 電網技術 2000

[2]嚴興疇 繼電保護技術極其應用[J] 科技資訊2007

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關鍵詞：電力系統；繼電保護；問題；技術措施

中圖分類號： TM715文獻標識碼：A 文章編號：

電力系統運行中，繼電保護裝置的作用是當電力系統運行中出現故障時，根據捕捉到的故障信號采取相應的措施，盡可能的減小由于故障對電力系統造成的損害，將損失降到最低。但是我國的繼電保護技術水平還相對比較落后，在當前信息化技術高速發展的時期，運用現代的科學技術，提高繼電保護技術水平是今后發展的方向。

一、當前繼電保護技術的應用現狀

1、繼電保護的裝置落后

當前一些電力系統繼電保護裝置老化、陳舊，逐漸失去了安全的意義，還有些本身質量就存在問題，不能真正起到繼電保護的作用，更談不上反措施等新技術的應用，另外一些必要的保護設施不完善，正常的保護作用發揮不出來，空有擺設。

2、缺乏完善的繼電保護管理制度。在繼電保護工作中，有些繼電器回路或者保護裝置存在自身固有的一些問題和缺陷。例如，有些回路的功能不正常，缺乏相應的接線；保護裝置的跳閘矩陣控制所顯示的數據不能同現場的試驗結果保持一致等。通常情況下，當出現這些問題時，工作人員只是通過簡單的口頭傳達告知有關人員，而沒有具體的管理制度和流程對這些問題進行規范，以致造成事后查找、咨詢的困難。同時，由于繼電保護檔案不能及時更新二次設備的建檔工作，使其管理過程中常常存在錯、漏、缺現象，其二次設備的建檔工作不細致、不規范、不系統，尤其是工程項目竣工后在移交資料的環節管理上更是缺乏有效的監督和管理。

3、管理人員的素質不高。在有些縣級管理單位中，缺乏專業的電網繼電保護管理人員，并且其在職人員的業務水平參差不齊，阻礙了繼電保護工作整體水平的提高。繼電保護管理人員缺乏參加系統培訓的機會，其不同單位的各級管理人員相互交流和探討的計劃和力度不足，從而造成繼電保護管理工作的效率和水平偏低。

二、提高繼電保護裝置的技術措施

1、更新保護設備，增加資金和技術投入。有關電力單位和部門要定期對繼電保護裝置設備進行檢修，及時更換落后的、損壞的保護設備，不斷完善其供電網絡的設備建設，在保證安全、正常生產運行的前提下，使得各個電力回路都有充足的整定時間進行保護，盡力做到保護裝置的校驗工作應校必校，不簡化、不漏項。同時，有關電位還要大力加強對繼電保護工作的資金和技術方面的投入，提高繼電保護的硬件條件，以確保電力系統的正常運行。

2、建立健全繼電保護的管理制度。我國的電網建設管理單位要加強對繼電保護管理工作相關制度和規范的建立和完善，明確各個單位部門（如設計單位、施工單位、工程管理部門、調度部門等）在繼電保護管理工作環節中各個方面的崗位分工和人員職責，并對其進行考核，對不符合標準要求的人員要進行一定的批評和處罰，以提高電力系統繼電保護管理工作的質量和水平。

3、建立健全繼電保護管理質量體系，落實管理責任制。制定電力系統繼電保護工作中的各項管理制度，對繼電保護管理工作過程中的合同簽訂、資料準備、項目人員確定、計算方法確定、計算結果的評定和驗收等各個環節的管理質量進行跟蹤控制和監督。建立繼電保護管理質量責任制，市政及其電力主管監督部門要派專員對電力系統的繼電保護工作中的各項工作環節的技術和管理質量進行監督，將各個環節的質量責任進行拆分，把質量的管理責任追究到具體的個人。

4、安全生產、超前預防。工作人員要通過對繼電保護工作中故障的處理，了解和掌握相應的故障數據，對隱藏的故障隱患及時發現并進行整理和分析，以便制定相應的解決對策。對能夠立刻解除的，要立刻安排相關人員進行處理；而對那些不能立刻解決的，則要根據實際情況進行二次分析，以便制定出合理、有效的補救措施。此外，電力工作人員還應及時、嚴格地做好事故的預想工作，做到防范于未然。

5、加強對管理人員的業務素質培訓。管理人員是電力部門和企業實施電力系統繼電保護管理工作的主體，對電力系統繼電保護工作的順利開展有著至關重要的作用。因此，針對目前我國電力系統繼電保護管理人員素質偏低、專業性不足的現狀，電力單位要加強對他們業務素質的培訓和提高。通過對相關管理人員進行定期的專業的職業培訓，提高他們對當今電力系統繼電保護工作的管理意識和對新知識、新理念、新模式、新方法的了解、認識和掌握，加強他們的業務素質水平和管理能力以及職業道德素質。同時，還要積極引進高素質的專業性人才，打造一支業務水平高、綜合能力強的高素質繼電保護管理人才隊伍。

三、繼電保護技術的發展方向

1、繼電保護裝置的計算機化。隨著計算機技術的不斷提高，其在繼電保護領域的應用越來越廣泛，并承擔著越來越重要的角色，其中計算機硬件的發展，帶動了微機保護硬件的發展。從最初8位單CPU結構的微機保護，到多CPU結構的微機保護，再到大模塊結構，在短短的數年內，微機保護硬件性能得到了飛躍式的提高，對繼電保護裝置的靈敏度和快速響應打下了堅實的基礎。

現代化的電力系統并不僅僅滿足于微機保護，在實際應用中，電力系統還要求設備具有存儲大容量信息和數據、快速處理數據、強大的通信等能力，在這種情況下，計算速度與存儲容量均表現不錯的工控機成為繼電保護的很好選擇，這將成為微機保護的一大趨勢。

2、網絡化。由于缺乏強大的數據通信措施，目前的繼電保護僅能切除故障元件，防止事故范圍的擴大，而且除了差動保護與縱聯保護外，其他繼電保護裝置都只能保護安裝處的電氣量，保護范圍受到明顯限制。很顯然，如果只能切除故障元件和防止事故范圍擴大，并不能保證整個電力系統的安全運轉。為解決這個問題，只有將電力系統的主要繼電保護裝置用計算機網絡連接起來，實現信息互通，才能有效控制整個系統的故障，從而保證系統安全穩定的運轉。

3、智能化。在繼電保護領域應用人工智能技術，可使許多難以解決的非線性問題得到有效解決，專家系統、人工神經網絡和模糊控制理論逐步應用于電力系統繼電保護中，為繼電保護解決了許多常規問題，提供了新的方法。人工智能技術給電力系統繼電保護的發展注入了新的活力，具有非常美好的發展前景。

四、結語

隨著當前分布式發電技術的發展和應用，使得電源結構和分布發生改變，電力系統將因電源原動機特性和電源分布的不同而影響其性能，要求我們進一步研究相應的系統控制策略，開發新的繼電保護與控制裝置，電力系統繼電保護產品也需向數字化、多功能一體化、網絡化、智能化和虛擬化方向迅速發展，從而改善系統運行特性，避免電力系統事故的發生，同時這也是電力系統繼電保護發展的必然方向和要求。

參考文獻

[1]許言路.電力系統繼電保護所存在的問題研究[J].科技資訊，2012.

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關鍵詞：電力系統；繼電保護；發展；自動化

【中圖分類號】TP30

隨著我國電力系統的不斷發展，繼電保護技術也有了很大的發展。近年來，僅僅由于繼電保護裝置的故障而引發的事故逐漸變少，不過，由于電網的飛速發展，繼電保護也需要能夠滿足更多的要求，現在，電子計算機技術、通信技術、網絡技術等高科技技術的不斷發展，也為繼電保護技術的蓬勃發展提供了契機。

1、 繼電保護的發展歷程

隨著我國電力行業的飛速發展，我國的繼電保護技術也取得了長足進步，而且電子計算機技術、通信技術、網絡技術的不斷完善，也促使繼電保護技術在僅僅40余年就完成了四個歷史階段。

（1）第一階段。早在上世紀50年代，我國就開始對繼電保護開始了廣泛研究，并取得了一定的成果，陸續建立集研究、設計、制造、運行和教學的完整體系，使我國的機電式繼電保護進入了一個相對繁榮的時代，并奠定了我國繼電保護技術發展的堅實基礎，為以后的長足發展提供了很好的開端。

（2）第二階段。上世紀60年代初期，晶體管繼電器開始出現，并進入了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，結束了我國500KV線路保護完全依靠從國外進口的時代。

（3）第三階段。上世紀70年代中期，我國已經開始著手研制開發基于集成運算放大器的集成電路保護，并取得顯著成效，到80年代末期，集成電路保護已經形成相當大的規模，并有了完整系統，逐漸開始取代晶體管保護。

（4）第四階段。90年代初期，我國的繼電保護已經開始進入微機保護時代。微機保護技術的快速發展與其的顯著優點是分不開的，它不僅能夠完成繼電保護和自動裝置的功能，而且還能夠提高繼電保護裝置的可靠性和準確性，并還具有實時顯示參數、故障測距等功能。

2、繼電保護的發展趨勢

隨著現代科技技術的不斷進步，計算機技術、網絡技術、通信技術等不斷進步與發展，繼電保護技術也開始向計算機化，網絡化，智能化，保護、控制以及數據通信一體化方向發展。

（1） 計算機化

微處理機的發展主要體現在單片機化及相關功能的極大增強，片內硬件資源得到極大擴充，并且能夠顯著融合單片機與DSP芯片的運算能力，而且能夠應用嵌入式網絡通信芯片，方便的設計出高性價比的冗余硬件，為實現靈活性、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺提供了條件。計算機技術的兩個特點被微機保護充分利用，即高速的運算能力和完備的存貯記憶能力，而且微機保護也可以采用大規模集成電路和數據采集，并能應用到濾波和高可靠性的抗干擾措施，使其具有強大的生命力。

華北電力大學研制的微機線路保護硬件已經經歷了三個發展階段：8位單CPU結構、多CPU結構和總線不出模塊的大模塊結構。

而且隨著電力系統的不斷衍生的復雜性，電力系統對微機保護的要求也不斷提高，不但需要滿足繼電保護的基本功能，而且可以存儲一定的故障信息和數據，并能較快的處理數據，能夠和其它智能設備進行通信，并可以與其它保護、控制裝置共享系統的網絡資源，基本上具有了PC機的功能。

（2） 網絡化

網絡保護是計算機技術、網絡通信技術和微機保護技術等新技術交叉結合的產物，由于計算機網絡技術的容易操作性，可以很方便的實現各種保護，比如可以進行線路保護，保護變壓器不遭受損害等。而且其優點是顯而易見的餓，可以實現數據共享，進行縱聯保護。而且，由于分站保護系統系統采集存儲了該系統所涉及的設備的電壓量、電流量等信息，因此可以容易的實現母線保護，并不需要另外增加母線保護裝置，減少了設備，降低了成本。

對于新型的繼電保護，電力系統網絡型保護已經是微機繼電保護技術發展的趨勢。但是這是一門交叉性學科，要得到很多別的學科技術的支撐，需要計算機技術、網絡技術、通信技術以及微機保護技術的交叉融合才能實現。

網絡保護系統的主干網絡拓撲結構和分站系統的網絡拓撲結構，都應該選擇簡單可靠的拓撲結構。而且作為最重要的分站保護系統，其在整個網絡保護系統中的作用是不容忽視的。現在分站保護系統需要兩種模式：利用現有的微機保護裝置或者組建新系統，利用分站系統實現各種保護功能的管理。綜合考慮，為了保障繼電保護的可靠性，應該采用針對性的網絡安全控制策略，從而更好的確保網絡保護系統的安全。只有更加安全可靠經濟性的網絡性能才能發展電力系統的高速發展。由于現在電力系統的網絡結構越來越復雜，電力網絡系統要求控制網絡和信息網絡能夠相互融合借鑒，并可以實現完全的分散分布式控制、處理和運行，這樣我們在進行設計時，就可以將保護系統的網絡部分，尤其是數據傳輸系統作為系統設計的關鍵環節，使其具備多種網絡接口，更具靈活性和方便性。

對于一般的非系統保護，實現保護裝置的計算機聯網，具有相當大的好處，也能提高保護的可靠性。由此我們可知，微機保護裝置網絡化，可大大的保護其性能和可靠性，符合微機保護法中的必然趨勢。

（3） 智能化

近年來，人工智能技術，比如模糊控制、神經網絡、進化規劃等，也開始涉及到電力系統領域，得到了一定的應用。例如，神經網絡是一種非線性映射的方法，對于一些問題，如果很難列出方程式來求解，或者對于復雜的非線性問題，就可以應用神經網絡方法來處理，非常方便和實用。

3、 結論

50年來，我國的繼電保護從機電式繼電保護到微機保護，從無到有，從弱到強，隨著電力系統的告訴發展和計算機網絡技術、通信技術和人工智能技術的進步，繼電保護也正在進行著全面革新，高科技的應用不斷促使著繼電保護的長足發展，并有可能出現原理性突破，現在信息時代已經到來，繼電保護也開始緊隨新形勢，開始跨入信息時代的大潮，這就需要其以多學科交叉性技術為支撐點，不斷發展到綜合自動化水平，這對于繼電保護工作中來說是一個挑戰，也是機遇，可以預見，隨著繼電保護計算機化網絡化一體化的不斷發展，將開辟一個廣闊的新天地。

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

[2]楊奇遜.微型機繼電保護基礎.北京：水利電力出版社，1988

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關鍵詞：智能變電站；繼電保護；調試方法；應用

中圖分類號： TM76 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）05-165-2

0 引言

隨著我國綜合實力的提升以及經濟的發展的需要，對于電力系統的需求也越來越高，變電站的控制方式由傳統的采用人工控制開始升級為自動化控制，這僅節約了人力，而且提高的安全性。采用自動化變電設備完成電網調度的自動化，根據設定程序實現智能化和數字化的操作過程。為確保電網調度的智能化實施的安全性，需要對整個系統進行安全性調試，智能變電站繼電保護調試變得尤為重要，如何采取安全、有效的繼電保護調試方法，是發展智能變電站需要重點考慮的問題。

1 智能變電站的特點

較傳統的老式變電站，智能變電站是將光電技術、信息技術、計算機技術、互聯網技術以及通訊技術結合起來，通過對電力系統內部信息建立模型，實現電信號對數字信號的轉換，采用網絡通訊的方式進行傳遞，具有準確性高，傳輸速度快的特點。其具體特征主要包括以下幾個方面。

1.1 將收集的信號數字化

智能變電站采用了光電互感設備，實現了將收集的電信號轉化為數字信號。數字化信號不僅便于我們觀察，而且可以提高計算的精度，確保信息的集成化過程更加合理。

1.2 呈現分布化的系統分層

智能變電器內部系統的分層呈分布化，在使用CPU的模式下，可以確保各設備之間可以進行單獨的信息處理工作，而不會發生系統內部的相互干擾，并且都在中央處理器的統一調度下進行，實現了信號之間的相對獨立和內在聯系。

1.3 信息傳遞的網絡化

雖然各設備之間信息處理的過程存在獨立性，但通過中央處理器實現了各設備、各層之間的信息互換，將數字化的信息通過網絡的形式進行傳遞，信息傳遞的準確性更高，確保了變電站的正常運轉。

2 繼電保護調試方法

為確保智能變電站正常、安全的運行，采用何種有效的繼電保護調試方法是十分重要的，下面將從三個方面簡要介紹繼電保護的調試方法。

2.1 保護裝置的調試

在進行調試工作之前，需要先進行相關設備的檢查工作。首先應先確定各設備是否處于正常狀態，設備事故指示燈處于熄滅狀態，設備固定牢固，壓板無松動現象；設備以及鏈接導線絕緣性能良好，確保不出現漏電現場。其次，隨調試設備零漂檢查，檢查過程中將電流回路處于斷開位置，觀察設備的電流和電壓是否處于零點位置。最后，還要對測量儀表的精度進行校驗，將電壓和電流接到校調試設備的端子排，通過量取不同的數值，對儀表現實參數與實際值進行對比，應保證測量誤差不超過2%；在對開關量進行檢測時，還應做好對各種情況的模擬工作。

在完成上述準備工作，確保可以進行保護裝置的調試，下面可以進行設備參數保護值的校驗工作。保護值的校驗應包括以下幾個方面：①對縱聯差動保護值進行校驗；②傳輸距離保護值的校驗；③零序定時最大限制電流保護值的校驗；④零序反時最大限制電流保護值的校驗；⑤工頻運行時距離變化量保護值的校驗；⑥相過流以及零序過流保護值的校驗。保護定值的校驗是為了確保變電站能夠確保在允許的參數范圍內進行工作，避免偏離工況運行而造成設備的損害以及意外事故的發生。

在確定上述保護定值校驗無誤后，可以對光纖通道的聯動進行調試，在進行聯動調試前，應對光纖通道的連接情況進行檢查，確保光纖通道連接異常指示燈處于熄滅狀態時，可以進行光纖通道聯調的檢驗。通道聯調的檢驗分為兩個方面，即：差流和側電流的校驗檢查以及縱聯差動保護裝置的聯調功能。

2.2 通道調試

完成對變電站保護元件的調試，可以進行對設備調試通道的調試，同樣的道理，在調試之前也要進行相關的檢查工作。首先應對通道的狀態進行檢查，確保光纖通道對應的保護指示燈處于熄滅狀態，通道相關的計數狀態處于恒定值，即保護元件中光纖通道正常。其次，對通道連接設備進行檢查，確保連接設備有接地保護，且接地線之間沒有較差連接，連接導線滿足技術指標要求。

通道的調試工作主要包括兩部分：一是對光纖通道進行調試，在進行調試之前，應首先檢查一下裝置的發光功率，是否與通道插件上標致的標稱值一致，確定一致后，可以進行檢查光纖的收信率狀態，校驗收信裕度。在檢驗過程中，應將本側的識別碼和對側的識別碼設置一致，對裝置的縱聯通道保護指示燈進行查看，指示燈是否發出報警信號，若無報警信號發出，則說明通道正常。

2.3 goose調試

在完成保護裝置和通道的調試后，可以進行最后一步調試工作，即：繼電保護的goose調試。對設備的通訊狀態和報文統計進行調試，一般來說，設備的報警信號主要包括以下幾種情況。①goose-A/B出現網絡風暴時發出報警信號；②goose-A/B出現網路中斷時發出報警信號；③goose配置不滿足使用要求時發出報警信號，針對上述三種情況，我們可以對goose進行調試工作。Goose不僅具有信息發送的能力，同時還具有信息接收到的能力，就goose信息發送性能來講，一般可以同時完成8個模塊的發送工作，并配備約10個壓板，以確保變電站繼電保護調試工作的方便、高效的進行，以彌補發射板退出而無法滿足系統正常工作的情況發生。此外goose確實具有強大的接受信號的能力。

3 智能變電站幾點保護調試的應用研究

針對繼電保護調試的應用研究，我們重點要關注的就是goose的連線功能，連線過程中，應盡量選擇硬電纜進行連接，在完成信號的采集后，可以采用數據包的形式進行向外傳輸，對于接受信號的設備來說，它們只需要接受有用的部分信號即可。因此，在goose接線配置過程中，應率先制定內部信號和外部信號，在信號添加時，我們必須注意，一個外部信號不能同時連接兩個內部信號。

現以220kV的線路保護裝置為例，采用繼電保護調試裝置進行通過測試工作的研究。在檢查過程中發現，裝置內部沒有必要的開如信息，并針對這一問題進行了以下分析。首先對校驗設備配置進行了檢查，檢查結果表明校驗儀不存在問題；其次對數據傳輸情況進行分析，發現光纖網口燈一直處于閃爍狀態，證明數據信息傳遞也處于正常狀態；最后對模型的配置情況進行了檢查，并對木差文件內容進行分析，我們發現，名稱為DsGOOSE1和DsGOOSE的模型出現了跳閘數據，經過上述分析我們發現，是由于名稱不一致導致了goose異常情況出現。名稱出現不一致情況下，中斷了設備的信息傳遞功能。

4 結論與展望

智能變電站的快速發展，繼電保護調試扮演著越來越重要的角色，如何采取方便有效的調試方案，是確保智能變電站安全、有效運行的關鍵。隨著智能變電站應用領域越來越廣泛，繼電保護調試工作的研究也開始受到廣大電力工作者的關注。隨著繼電保護工作研究的深入以及調試工作者業務水平和專業技能的不斷提升，通過不斷的探索并對工作中遇到的實際問題進行分析，繼電保護調試工作也會越來越完善。智能變電站作為一中安全、高效的電網傳輸裝置，隨著繼電保護調試方案的完善，也會更好的保證民眾用電的安全性與定性。

參 考 文 獻

[1] 劉洋，張道農，于躍海.時間同步誤差對電力自動化系統影響的定量分析[J].電力科學與技術學報，2011（3）.

[2] 林飛，劉麗娟.淺析數字化變電站自動化系統[J].赤峰學院學報，2010（11）.

篇6

【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。

篇7

關鍵詞：陰極保護 電絕緣 絕緣接頭

中圖分類號：TG174.41 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（a）-00-02

1 工程概況

呼和浩特-包頭-鄂爾多斯成品油管道起自呼和浩特首站，總體走向由東北向西南，途經了呼和浩特市賽罕區、玉泉區和土默特左旗，包頭市的土默特右旗，鄂爾多斯市的達拉特旗和東勝區，到達鄂爾多斯末站，線路長度約286 km。土右分輸泵站位于包頭市土默特右旗。

2 電絕緣必要性

呼包鄂成品油管道全線采用強制電流陰極保護，管道與接地系統電絕緣主要包括站場與監控閥室兩部分。由于土右站采用區域陰極保護系統，站內陰極保護對象與接地系統相連，所需陰極保護電流能達到幾十安培，而站外管道比較單一，防腐層絕緣性能較好，需要陰極保護電流較小，僅有幾安培，這樣站內區域陰極保護系統大電流可能會引起站外管道陰極保護電位過負，超出規范規定的保護電位（-0.85～-1.15V），而過負的電位會出現析氫現象，造成鋼材的腐蝕破壞或防腐層的剝離，給管道的長期運行帶來安全隱患。鄯善油庫進庫管線就出現所設絕緣接頭失效問題，庫內區域陰極保護系統一啟用，庫外管道保護電位達就達到-2.0 V，為保證站外管道免受破壞，鄯善油庫區域陰極保護至今未啟用。為確保站外管道與場區接地系統電絕緣，設計考慮在進出站管線安裝電絕緣裝置。絕緣裝置的應用可以確保站外管道陰極保護系統與區域陰極保護系統相互獨立，便于調節，使得場區外管道達到最佳保護效果。但絕緣裝置位置如何確定，以及有哪些相關的配套措施，則是陰極保護電絕緣的關鍵。

3 站場絕緣裝置選型及位置分析

3.1 絕緣裝置選型

目前，我國油氣輸送管道上使用的絕緣裝置主要是絕緣法蘭和絕緣接頭，如圖1、2。

絕緣法蘭在外觀上與普通的法蘭連接沒有本質區別。只是兩法蘭間的密封墊采用絕緣材質制造；各螺栓、螺母與法蘭之間采用帶臺階的絕緣套筒將其互相絕緣。這種結構所能承受的軸向拉伸或壓縮載荷較低；若在彎曲載荷的作用下絕緣墊片的一側有降低密封性的傾向，而另一側則有因受力過大而失去彈性的可能。它的密封絕緣件直接暴露在外，與潮濕氣體或土壤直接接觸，絕緣性能降低。由于在實際使用中受地形、地貌和其他自然因素變化的影響，絕緣法蘭的受力情況甚為復雜，從而導致兩法蘭面傾斜、錯位，密封性受損，因此需要對絕緣法蘭定期或不定期維護、修理。絕緣接頭是根據絕緣法蘭在使用中存在的問題進行改進的換代產品，其既能承受較大的拉伸或壓縮載荷，又能承受一定數值的彎曲載荷，承載能力較強，它的絕緣件被封裹于密閉的空間，不受潮濕氣體的影響，所以絕緣、密封性能穩定可靠。基于以上特點整體式絕緣接頭長期工作不需維護、修理，它既可地上安裝也可埋地安裝。綜合考慮，進出站管道采用絕緣接頭進行電絕緣。

3.2 絕緣裝置位置分析

國內陰極保護設計及施工單位通常將絕緣接頭安裝于場區圍墻外，將場區內外徹底絕緣。該設置方案電絕緣效果最佳，但在實際生產運行過程中，出現過絕緣接頭泄露現象。由于絕緣接頭一般無法修復，基本都要進行更換才能保證陰極保護系統的正常運行，所以導致整條站外管線停運。如何確保絕緣接頭便于檢修，就顯得尤為重要。根據電絕緣、絕緣接頭檢修等因素，結合土右分輸泵站的工藝及自控流程，提出以下三種絕緣接頭設置方案，具體見表1。方案一是絕緣接頭設置的常規做法。為達到絕緣接頭便于檢修的目的，可以考慮在常規做法的基礎上再在絕緣接頭的站外側設置手動閥，即方案二，也可以直接將絕緣接頭位置調整至電液聯動球閥、超聲波流量計的站內側，即方案三。但電液執行機構、電動執行機構、超聲波流量計常規均要接地，且該接地與場區接地系統相連，致使站外管道與場區接地系統電連接，絕緣接頭并未起到斷開站外管道與場區接地系統電連接的目的。

4 站場儀表設備電絕緣處理

《陰極保護管道的電絕緣標準》SY/T 0086-2003 3.0.8條規定：當電動閥和類似部件構成管道系統的組成部分時，要求電力和設備與陰極保護管道電絕緣。因此，必須采取有效的措施，確保陰極保護系統與儀表設備有效電絕緣。目前，電液執行機構、電動執行機構、超聲波流量計等可以采用以下技術手段達到電絕緣要求。

4.1 電液執行機構

目前中石油成品油管道選用的執行機構基本上采用REXA電液執行機構，根據與廠家進行溝通，提供的解決方案為：REXA電機采用B型步進電機，是靠PWM波工作，是電平信號，所以電機無需接地。該品牌執行機構是控制箱與執行機構本體之間采用絕緣墊隔離，控制箱與執行機構本體的連接只有四芯電機線和全開、全關位的觸點開關線，并用絕緣螺紋套管隔離，控制箱的地與執行機構本體的外殼是絕緣，絕緣電阻大于100MΩ/1000V。因此通過控制箱與執行機構進行絕緣，從而實現電液執行機構與陰保系統進行有效地隔離。

4.2 電動執行機構

4.4 儀表設備供電

供電電纜一般采用金屬撓性管保護，可以采用增加絕緣螺紋套管的方式進行有效隔離。

5 站場絕緣裝置設置投資對比

絕緣接頭的設置位置對儀表設備選型、安裝以及項目投資影響較大，具體見表2。

6 閥室電絕緣處理

監控閥室由于安裝有電液聯動球閥以及超聲波流量計，若不采取措施將其與陰極保護管道電絕緣，陰極保護電流就會泄露，導致閥室附近管道陰極保護電位達不到-0.85V的最低標準。港棗線就存在該問題，最終只能采用補加犧牲陽極陰極保護系統的方式保證陰極保護效果。同站場相同，電液聯動球閥與超聲波流量計均可以采用技術手段保證其與陰極保護管道電絕緣，單座閥室投資需增加4萬元，該部分增加的投資主要是超聲波流量引起的。若閥室兩側采用絕緣接頭，則電液聯動球閥與超聲波流量計就可以不采用特殊的電絕緣手段，投資增加費用為兩側絕緣接頭部分，僅為6萬元。因此，對于壓力低、管徑小的管道，監控閥室兩側可以采用增加絕緣接頭的方式，但對于壓力高、管徑大的管道，儀表設備采用技術手段進行電絕緣是合適的。

7 結語

站場電絕緣的三個方案在技術上均可以達到電絕緣的要求，其中方案一投資最少，且為油氣管道設計常用做法；方案二由于增加三個手動球閥，投資最多；方案三技術可行，但工程應用較少，且絕緣控制點較多，風險較大。

絕緣接頭作為油氣管線系統中不可缺少的重要管道附件，其不僅有良好的絕緣效果，而且其有著很強的承壓能力和很高的機械強度。特別是整體型絕緣接頭的應用，大大提升了管道安全，綜合考慮，建議采用方案一，但絕緣接頭安裝時應滿足以下要求。

（1）絕緣接頭安裝位置應遠離管道彎頭，避免50m內存有待焊死口。

（2）絕緣法蘭與管線連接后，不應在其5m范圍內起吊管線。

（3）絕緣接頭與管線一起試壓。

（4）絕緣接頭與管線連接后，應按要求補口、防腐作業時不準使絕緣接頭表面溫度高于120 ℃。

（5）絕緣接頭采用地面安裝時，應安裝在距彎頭20 m外的直管段上并設置支架。

（6）埋地安裝時應避免安裝在常年積水處。

參考文獻

[1] GB/T 21448-2008埋地管道陰極保護技術規范[S].

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關鍵詞：電力系統；配置與應用；維護；發展趨勢

中圖分類號：F407.6 文獻標識碼： A

引言

繼電保護作為電力系統安全、穩定運行的重要保障，如今已經得到了廣泛的應用。隨著科學技術的不斷發展，繼電保護技術也在慢慢的朝著微機化、網絡化、智能化的方向發展。同時，這也給電力系統的安全運行提供了重要的保障。

一、電力系統繼電保護的概述

電力系統的運行情況是日益成為社會生活的正常進行的基礎。因此電力系統需安全可靠，并且提供質量高、經濟性好的電能供應。然而在某些情況下，比如自然環境、設備老化或故障以及人為因素的影響等等，都可能會導致電力系統發生故障，造成電力系統的運行不正常。故障和異常的出現會危害到整個電力系統的安全運行，這時系統的自動化措施會策略性的解決事故，保障電力系統的正常工作，這一系列自動化措施被稱之為電力系統的繼電保護。繼電保護表現出了良好的電路保護功能，并且運行穩定，操作靈活，與電力相關的各個行業都離不開繼電保護。

1、電力系統繼電保護的原理

電力系統故障中，各種形式的短路是最常見也是對系統危害最大的故障。因此繼電系統通過使用帶觸點的繼電器，對各種電機、變壓器（特別是高壓變壓器）以及輸變線等加以保護，以減少故障對電力系統的損害，保證電網的供電正常。

繼電保護裝置以計算機技術為基礎，當電力系統中的電氣元器件出現故障（接地、短路等情況）時，保護裝置能及時向設備運行單位發出警示信號，并自動使斷路器跳閘切斷故障單元。

2、繼電保護裝置的任務

繼電保護裝置是指在電力系統出現異常情況或者發生短路的情況下，形成繼電保護動作，以此來及時調整頻率、功率、電壓、電流等電氣量變化。其任務:一旦電力系統出現工作異常時，能夠在第一時間給電力監控警報系統發出準確、及時的警報或者信號，便于盡快處理;當電力系統出現故障的時候，能夠有效地保障沒有故障的區域繼續供電，對于那些故障區域能夠有選擇地、迅速地、自動地繼續切除;當電力系統處于正常運行的狀態時，繼電保護裝置能夠對各種設備的運行狀況進行完整地、安全地監視。

二、電力系統繼電保護應用現狀

1、工作人員的能力和素質參差不齊

人員問題是近幾年來影響繼電保護的一個重要問題，在經濟大力發展的情況下，這個問題卻仍然沒有得到改善。因為電網建設的速度也在逐漸的加快，新建、擴建、改建項目不斷的增多，這使得人員的使用情況更加緊張。大部分電力系統的工作人員都存在人員新、水平低、經驗少的問題，這也導致在安裝、調試的時候容易出現各種各樣的問題，甚至還導致驗收的時候不能抓住重點。

2、設備配置跟不上發展

為了使電力系統能夠更好的運行，很多的電力企業都在對設備和配置進行更新和維護，這使得繼電保護裝置的信息化程度有一定的提高。但是一些偏遠地區由于經濟、交通等方面的原因，不能夠對設備和配置進行及時的更新，同時也離一流供電企業繼電保護裝置還有很大的差別。

3、起步較晚發展較快

在我國，電力系統繼電保護技術出現在上個世紀 70 年代末期，它的起步較晚，但是發展速度很快。在上個世紀八十年代，微機型的樣機試運行之后，電力系統繼電保護便開始進行生產和使用。如今，繼電保護產品已經推向市場并且被運用在電力系統當中。微機保護靠著良好的技術甚至已經超過了國外的繼電保護系產品。從上個世紀 80 年代的 220 千伏高壓電力系統，再到如今的國內330千伏、500kV、750kV以及直流超高壓800kV系統的繼電保護，說明了我國的繼電保護設置發展的非常快。

4、微機繼電不斷的發展

目前電力系統繼電保護技術以已得到廣泛的應用，其發展過程大致分為四個階段：電磁型、晶體管、大規模集成電路式和微機式繼電保護技術。當前的繼電保護技術處在微機繼電保護階段，并在快速發展。微機繼電保護不僅具有傳統繼電保護的功能，而且操作方便靈活，目前以發展實時顯示設備參數、定位故障等功能。特別是信息技術、網絡技術等新技術的引入，繼電保護的發展更是迅速。

1）通過引入 IT 技術，將計算機與電力系統連接起來，繼電保護可以將故障測量、系統控制、系統保護整個過程融為一體。

2）人工神經網絡的應用，能夠快速解決電力系統中的非線性問題，及時分析電網的各項參數，預判故障的發生位置，提前做好應對措施。

3）引入新型的光學數字式電壓、電流互感器替代傳統的電感式測量儀器，測量結果精確度更高。

4）電網系統入網，實現廣域保護。

三、電力系統繼電保護的發展前景分析

1、計算機化、網絡化發展

計算機的普及和網絡技術的快速發展，為各項工作的開展提供了強有力的通信手段。有關統計數據表明，目前我國電力系統中的數據量巨大，與之相比繼電保護系統的數據通信手段則相對落后，難以滿足當前電力系統發展的需要。因此繼電保護的發展不應只滿足于切除系統中的故障元件等技術層面，更應該立足于整個電力系統的安全性、可靠性，結合計算機技術，利用網絡資源來進行現代化的繼電保護。

首先整個電網系統的廣域連接，要求繼電保護具有強大的數據處理能力，并有足夠大的存儲空間以存儲大量的故障信息；然后為了保障信息傳輸的及時性和有效性，電力繼電保護系統還要具有強大的通信能力，實現整個系統的資源共享，數據和信息能夠及時得到傳輸。另外隨著計算機局域網絡技術的發展，光纖通信技術在大規模自動化系統中的應用，電力繼電保護裝置系統表現出了良好的抗電磁干擾能力，對數據的高速、準確、實時傳輸提供了保障。

2、智能化發展

在傳統的電力繼電保護中，已實現了自動報警、自動調節、自動切除等智能化操作，并實現了系統事故的自動判別與處理、智能決策、在線自診斷等。為了提高繼電保護系統智能化操作，自適應理論、人工神經網絡、支持向量機、模糊邏輯、專家控制和蟻群算法等智能算法目前已廣泛應用到系統中。因此將來繼電保護智能化的系統具有目前已有的特點外，還會具有人機一體化、自組織能力、學習能力與自我維護能力；甚至會具有人的思維能力等等。

3、數字化發展

隨著社會經濟的不斷發展，數字化變電站的建設成為電網建設的主流。一方面，數字化變電站可以減少自動化設備數量和設備的檢修次數和時間，提高系統的可靠性和設備的使用率。另一方面，數字化變電站可以減少占地面積和投資成本，還可以實現資源信息的共享。數字化技術是需要不斷發展和完善的技術。它的研究和應用是一個持續、漸進的發展過程，相信在不久的將來它一定會成為繼電保護的主流技術。

4、控制、保護、數據通信、圖形顯示一體化

在網絡化、數字化和智能化的發展趨勢下，電力系統的整個保護裝置可以視為多功能、多操作的計算機。它能夠從網上獲取電力系統運行和故障的各種數據，并將它獲得的及它自身的數據和信息發送出去。因此有必要將繼電保護系統的控制端、保護方式、數據通信技術、測量監視、圖像監控等集中于一體，未來的電力繼電保護裝置會具有繼電保護功能，還具有監視整個系統實時運行、并對開關設備及過程控制設備操作進行控制的功能。

5、輸電技術出現新突破

電力電子技術的不斷發展和突破，直流輸電技術也在日益成熟。在這樣的情況下會促生多種新的發電方式，其產生的電能都會以直流電的方式輸送，比如磁流體發電、電氣體發電、燃料電池和太陽能電池等等。這意味著直流輸電技術在電力系統中必將得到更多的應用。另外超高壓輸電也表現出了優越性，比如增加輸送容量，增長了傳輸距離，降低了單位功率電力傳輸的工程造價，并且能夠減少線路對能量的損耗，線路走廊所占地面積也大大縮減，這些都說明直流輸電具有顯著的綜合經濟效益和社會效益，在將來的繼電保護中會得到發展和應用。

四、結束語

綜上所述，在我國經濟和社會快速發展的時期里，各項生產活動的進行都需要大量的電力，高效可靠地的電力繼電保護是電力系統正常、平穩運行的基礎，也是我國經濟穩步發展的要求。在先進 IT技術、自動化控制技術等先進技術的支持下，繼電保護必將會面臨新的發展機遇和挑戰，繼電保護將不斷向著計算機化、網絡化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發展。因此思想上必須與時俱進，明確電力系統繼電保護的基本任務和意義，及時掌握技術發展的方向，將新技術不斷應用到繼電保護中。

參考文獻：

[1] 祁瑒娟，淺談電力系統繼電保護的作用、意義及發展前景 [J]. 科技風，2013，01（15）.

[2] 姚朝賢，電力系統繼電保護技術應用現狀的探討[J].科技致富向導，2012，12（20）.

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【關鍵詞】油庫鐵路棧橋；防雷防靜電；檢測方法；保護措施

0 引言

受雷電和靜電潛在風險影響，鐵路棧橋屬于易燃易爆高危區域，由于對鐵路棧橋尚缺合理規劃的防雷防靜電檢測方法，使雷電災害帶來的損失呈現逐年上升的趨勢[1]。鐵路棧橋具有設備眾多，情況復雜，操作要求高，存在較多未知因素等特點。目前，我國對油庫鐵路棧橋的研究還處于起步階段，為進一步探索和完善鐵路棧橋防雷措施及測試方法，需要探討出一套合理的測試與保護措施。

本文以營口港務集團四公司油庫區鐵路棧橋為實例，針對鐵路棧橋相關設備研究其防雷防靜電測試方法。根據油庫鐵路棧橋所處位置的特殊性以及鐵路棧橋各設備的重要性，通過現場勘查、儀器測試、數據整理，提出油庫區鐵路棧橋防雷防靜電的合理測試方法，以解決鐵路棧橋測試數據誤差較大的問題，提高防雷防靜電設施安全性能。

1 檢測方法

1.1 防雷檢測項目與檢測方法

依據油庫區的火災和爆炸發生難易等級，鐵路棧橋裝卸區屬于在正常情況下無事故風險，在異常情況下易起火或爆炸的危險1區，因此防雷檢測技術應采取一類防雷等級。參考GB50057-2010以及GB1559-2009對油庫裝卸時的規定，對鐵路棧橋防雷裝置的檢測一般在每年雷雨季節之前進行，檢測項目主要有接閃器、引下線及接地電阻。

營口市雷雨季節起止日期一般為每年的3月22日至11月4日，平均雷暴天數30.0日。防雷設備的檢測主要為觀察外觀破損腐蝕情況、檢查電氣連接程度、測定接地電阻值等。在露天裝卸油品時無需搭配避雷帶，棚內由于可燃氣體蒸汽壓較大則需裝設避雷帶。

接閃器的檢測主要包括材料種類、規格尺寸、安全距離、作用范圍、安裝質量和彎曲角度等方面是否達到國際標準要求，其中保護作用范圍由滾球法計算而得。引下線的檢測需要考慮線路布局、明敷引下線的絕緣與防腐處理、與接閃器和接地體的連接電阻等內容。接地電阻的檢測既是防雷檢測的重要內容，也是防靜電檢測項目的主要測量參數。合格的接地電阻是油庫鐵路棧橋裝卸區防靜電的基本安全措施，它不僅可以降低雷擊點電位、反擊電壓和跨步電壓，同時還可以導走油罐中油料通過泵、過濾器、管道摩擦及沖擊所產生的靜電，避免靜電聚集在油罐及管道內形成較高電位，從而防止火花放電、起燃爆炸等事故。

接地電阻的測量原理為：通過接地體引入大地的電流會產生一定的電壓，根據電壓和電流比例關系即可得到接地電阻值。該檢測采用三電極法測量，儀器使用ZC-8型接地電阻測試儀，按照圖1所示連接好E、P、C三電極。當接地電阻R≥1Ω時，測試儀上兩E點應串聯后再導出，如圖1（a）所示；當接地電阻R

1.2 防靜電檢測項目與檢測方法

除了接地電阻以外，常用的防靜電檢測項目還有靜電電壓、靜電電容、靜電泄漏電流、人體表面電壓、人體對地電阻等內容。由于靜電受到溫度和濕度影響較大，防靜電檢測一般選在環境惡劣條件下進行，檢測方法一般先測得靜電電壓U與靜電對地電容C，或者根據帶電體對地泄漏電流值I計算出靜電電荷量Q，根據公式W=CU2/2或Q=UQ/2計算出靜電能量W。具體檢測項目見表1。

表1 防靜電檢測項目和檢測儀器

2 保護措施的改進

2.1 防雷措施改進

防雷措施一般分為直接通過接閃器引入大地的外部保護、阻止過電壓波沿電源線或數據信號線引入的內部保護、以及限制設備上浪涌過壓幅值的過電壓保護三類。實際應用中通常結合采用直擊雷防護、等電位連接、電子避雷、共用接地和綜合布線等技術，即預先布置防雷設備于被保護對象的進入通道上，再針對進雷能量類型的特定防止程式，設計引、堵、泄、放等手段構成的防止工程網絡，從而對區域設備進行保護。

2.2 防靜電措施改進

改進的防靜電措施[2]主要有：采用金屬或非金屬防靜電材料保持良好的接地；增加高分子聚合物材料表面的相對濕度或采用抗靜電劑；增加高導電率的復合材料如金屬+碳纖維+高分子復合材料在鐵路棧橋系統中的應用；在高危區域采用空氣電離靜電消除器來中和帶電體表面電荷；人體穿戴防靜電工作服、鞋襪、腕帶和腳帶等全身防護織物等。

3 結語

隨著我國石化行業的全球化發展，石油物資的運輸壓力劇增，這對油庫鐵路棧橋的儲運安全提出更高要求。雷電和靜電問題是油庫鐵路棧橋產生火災或爆炸事故的重要因素，開展油庫鐵路棧橋的防雷防靜電檢測與防護措施等研究，對提高油庫裝卸安全水平具有重要理論與實際意義。本文圍繞油庫鐵路棧橋的防雷防靜電問題，進行了檢測方法研究，并提出了相應的改進保護措施，為提高油庫鐵路儲運安全質量提供了一定的理論參考。

【參考文獻】

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關鍵詞：電力系統 斷電保護 配置

1.繼電保護發展現狀

20世紀60-80年代是晶體管繼電保護技術蓬勃發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已形成完整系列，并逐漸取代晶體管保護技術，集成電路保護技術的研制、生產、應用的主導地位持續到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，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，關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機---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提供了新一代性能優良、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，此時，我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。

目前，繼電保護向計算機化、網絡化方向發展，保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務，也開辟了研究開發的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經濟的快速發展，電力系統繼電保護技術將為我國經濟的大發展做出貢獻。

2.電力系統中繼電保護的配置

2.1.繼電保護裝置的任務

繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量（電流、電壓、功率等）的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于：在供電系統運行正常時.安全地、完整地監視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據：供電系統發生故障時，自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續運行：當供電系統中出現異常運行工作狀況時，它應能及時、準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

2.2.繼電保護裝置的基本要求

（a）選擇性。當供電系統中發生故障時，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，以保證系統中其他非故障部分能繼續正常運行。

（b）靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。

（c）速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。

（d）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。

3.電力系統繼電保護發展趨勢

繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信一體化方向發展。隨著計算機硬件的飛速發展，電力系統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，與其他保護，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，使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統的安全運行，各個保護單元與重合裝置必須協調工作，因此，必須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行的。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。

4.繼電保護裝置簡介、維護及實際應用

4.1.繼電保護裝置的簡介

（1）WSTJ-1微機式繼電保護數字通訊接口裝置

這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置，這套裝置采用傳統數字通信5群中的64kbi/s數據接口，但是卻利用了最先進的專業光纜通道傳輸多路繼電保護的開關量信號。

（2）繼電保護裝置的維護

（a）對新投運好和運作中的繼電保護裝置應按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗條例》要求的項目進行檢驗；一般對10kV～35kV用戶的繼電保護裝置，應該每兩年進行一次檢驗，對供電可靠性較高的35kV及以上用戶每年進行一次檢驗。（b）在交接班時應檢查中央信號裝置、閃光裝置的完好情況，并檢查直流系統的絕緣情況、電容儲能裝置的能量情況等。

（3）全數字繼電保護測試裝置

全數字繼電保護測試裝置具有數字化、模塊化、小型化、嵌入式人機界面等功能，主要技術特點為高壓保護、測量裝置等，滿足IEC61850-9-1標準的數字量信號的情況下，從硬件結構和軟件設計實現覺得保護裝置的全數字操作目標。

4.2.繼電保護裝置的實際運用

近年來，由于電網繼電保護技術均已達到先進水平，在經過實際應用，相信該系統在電網安全運行方面將發揮重要作用。

電網繼電保護及故障信息處理系統主要由網、省、地級電力調度中心或集控站的主站，各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網絡共同組成。系統設計目的是能夠切實提高電網的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要優先采用電力調度數據網絡，保障故障錄波數據能實時上傳。因此系統必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。

該系統實現了事故推畫面、故事匯總、網絡探測和跨安全區應用的技術創新，至投入使用以來，經歷了夏季高溫用電高峰、暴風雨，冬季冰雪等突發事件的檢驗，結果表明繼電保護裝置能夠較好的保證電網的安全運行。

5.結語

總之，在電力系統繼電保護工作中，只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護，按時巡檢其運行狀況，及時發現故障并做好處理，保證系統無故障設備正常運行，才能提高供電的可靠性。

參考文獻：

[1]劉秋華，吳玲.電力技術經濟分析[M].中國電力出版社