時間：2023-01-02 01:10:15
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇繼電保護論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
論文摘要：介紹了光纖通道的特點和工作原理，以及目前在電力光纖網絡中光纖保護裝置與光纖通道的連接方式和主要特點，討論了光纖保護在實際應用中可能遇到的問題及其解決辦法。
隨著通信技術的發展，在縱聯保護通道的使用上，已經由原來的單一的載波通道變為現在的載波、微波、光纖等多種通道方式。由于光纖通道所具有的先天優勢，使它與繼電保護的結合，在電網中會得到越來越廣泛的應用。
1光纖通道作為縱聯保護通道的優勢
光纖通道首先在通信技術中得到廣泛的應用，它是基于用光導纖維作為傳輸介質的一種通信手段。光纖通道相對于其他傳統通道（如：電纜、微波等）具有如下特點：
1.1傳輸質量高，誤碼率低，一般在10-10以下。這種特點使得光纖通道很容易滿足繼電保護對通道所要求的"透明度"。即發端保護裝置發送的信息，經通道傳輸后到達收端，使收端保護裝置所看到的信息與發端原始發送信息完全一致，沒有增加或減少任何細節。
1.2光的頻率高，所以頻帶寬，傳輸的信息量大。這樣可以使線路兩端保護裝置盡可能多的交換信息，從而可以大大加強繼電保護動作的正確性和可靠性。
1.3抗干擾能力強。由于光信號的特點，可以有效的防止雷電、系統故障時產生的電磁方面的干擾，因此，光纖通道最適合應用于繼電保護通道。
以上光纖通道的三個特點，是繼電保護所采用的常規通道形式所無法比擬的。在通道選擇上應為首選。但是由于光纜的特點，抗外力破壞能力較差，當采用直埋或空中架設時，易于受到外力破壞，造成機械損傷。若采用OPGW，則可以有效的防止類似事件的發生。
2光纖通道與光纖保護裝置的配合方式
目前，縱聯保護采用光纖通道的方式，得到了越來越廣泛的應用，在現場運行設備中，主要有以下幾種方式：
2.1專用光纖保護：
光纖與縱聯保護（如：WXB-11C、LFP-901A）配合構成專用光纖縱聯保護。采用允許式，在光纖通道上傳輸允許信號和直跳信號。此種方式，需要專用光纖接口（如：FOX-40），使用單獨的專用光芯。優點是：避免了與其他裝置的聯系（包括通信專業的設備），減少了信號的傳輸環節，增加了使用的可靠性。缺點是：光芯利用率降低（與復用比較），保護人員維護通道設備沒有優勢。而且，在帶路操作時，需進行本路保護與帶路保護光芯的切換，操作不便，而且光接頭經多次的拔插，易造成損壞。
2.2復用光纖保護：
光纖與縱聯保護（如：7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保護）配合構成復用光纖縱聯保護。采用允許式，保護裝置發出的允許信號和直跳信號需要經音頻接口傳送給復用設備，然后經復用設備上光纖通道。優點是：接線簡單，利于運行維護。帶路進行電信號切換，利于實施。提高了光芯的利用率。缺點是：中間環節增加，而且帶路切換設備在通信室，不利于運行人員巡視檢查，通信設備有問題要影響保護裝置的運行。
2.3光纖縱聯電流差動保護：
光纖電流差動保護是在電流差動保護的基礎上演化而來的，基本保護原理也是基于克希霍夫基本電流定律，它能夠理想地使保護實現單元化，原理簡單，不受運行方式變化的影響，而且由于兩側的保護裝置沒有電聯系，提高了運行的可靠性。目前電流差動保護在電力系統的主變壓器、線路和母線上大量使用，其靈敏度高、動作簡單可靠快速、能適應電力系統震蕩、非全相運行等優點是其他保護形式所無法比擬的。光纖電流差動保護在繼承了電流差動保護的這些優點的同時，以其可靠穩定的光纖傳輸通道保證了傳送電流的幅值和相位正確可靠地傳送到對側。時間同步和誤碼校驗問題是光纖電流差動保護面臨的主要技術問題。在復用通道的光纖保護上，保護與復用裝置時間同步的問題對于光纖電流差動保護的正確運行起到關鍵的作用，因此目前光纖差動電流保護都采用主從方式，以保證時鐘的同步；由于目前光纖均采用64Kbit數字通道，電流差動保護通道中既要傳送電流的幅值，又要傳送時間同步信號，通道資源緊張，要求數據的誤碼校驗位不能過長，這樣就影響了誤碼校驗的精度。目前部分廠家推出的2Mbit數字接口的光纖電流差動保護能很好地解決誤碼校驗精度的問題。3光纖保護實際應用中存在的問題
3.1施工工藝問題
光纖保護是超高壓線路的主保護，通道的安全可靠對電力系統的安全、穩定運行起到重要的作用。由于光纜傳輸需要經過轉接端子箱、光纜機、電纜層和高壓線路等連接環節，并且光纖的施工工藝復雜、施工質量要求高，因此如果在保護裝置投入運行前的施工、測試中存在誤差，則會導致保護裝置的誤動作，進而影響全網的安全穩定運行。
3.2通道雙重化問題
光纖保護用于220kV及以上電網時，按照220kV及以上線路主保護雙重化原則的要求，縱聯保護的信號通道也要求雙重化，高頻保護由于是在不同的相別上耦合，因此能滿足雙通道的要求，如果使用2套光纖保護作為線路的主保護，通道雙重化的問題則一直限制著光纖保護的大規模推廣應用。
3.3光纖保護管理界面的劃分問題
隨著保護與通信銜接的日益緊密，繼電保護專業與通信專業管理界面日益難以區分，如不從制度上解決這一問題，將直接影響到光纖保護的可靠運行。對于獨立纖芯的保護，通信專業與繼電保護專業管理的分界點在通信機房的光纖配線架上。配線架以上包括保護裝置的那段尾纖，屬于繼電保護專業維護，這就要求繼電保護專業人員具備一定的光纖校驗維護技能。
3.4光纖保護在旁路代路上的問題
線路光纖保護在旁路代路時不方便操作，由于光纖活接頭不能隨便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗測試，而且經常性拔插也容易造成活接頭的損壞，因此不宜使用拔插活接頭的辦法實現光纖通道的切換。對于電網中沒有單獨的旁路保護，旁路代路時是切換交流回路，因此不存在通道切換問題，但對電網有獨立的旁路保護，對于光纖閉鎖式、允許式縱聯保護暫時可以采用切換二次回路的方式，但對于光纖差動電流保護則無法代路，目前都是采取旁路保護單獨增設一套光纖差動保護的方法解決。已有部分廠家在謀求解決光纖保護切換問題的辦法，如使用光開關來實現光纖通道切換。
結束語
盡管目前光纖保護在長距離和超高壓輸電線路上的應用還有一定的局限性，在施工和管理應用上仍存在不足，但是從長遠看，隨著光纖網絡的逐步完善、施工工藝和保護產品技術的不斷提高，光纖保護將占據線路保護的主導地位。
參考文獻
【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
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6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)
1電力系統繼電保護的管理現狀
目前，繼電保護裝置的配置有很多，但大部分繼電保護裝置是用于保護功能，在數據共享和分析處理方面應用比較少，導致當電網系統發生故障后，沒有有效的技術手段進行保護動作情況、故障數據信息上報控制中心，需要變電運行的工作人員口頭上報數據信息，然后進行故障分析處理。為改善這種現狀，可以建立繼電保護及故障信息管理成系統，實現在不影響繼電保護裝置、故障處理裝置等設備正常運行的情況，形成條理化的報文，將電網運行狀況及故障數據信息傳遞給調度終端。繼電保護裝置和故障信息的實時聯網，匯總出來的數據信息對電網的深入研究有十分重要的作用。繼電保護及故障信息管理系統能幫助電力運行管理部門掌握繼電保護裝置的運行狀況和電力系統故障的演變情況，同時還能對故障的保護動作進行綜合分析，這極大地提高了故障分析能力和事故處理能力，為快速恢復電力系統的穩定運行提供了保障。在電力調度終端，還能利用該系統對保護裝置進行管理，對故障信息進行綜合分析、處理，實現繼電保護裝置的自動化、網絡化運行管理，繼電保護及故障信息管理系統為分析故障原因、查找故障點、繼電保護裝置動作行為分析等提供了重要的依據，為電網系統的穩定運行提供了保障。
2繼電保護及故障信息管理系統的結構及功能
繼電保護及故障信息管理系統是由主站和多個子站系統組成的，其中子站系統主要負責對繼電保護裝置、安全自動裝置、故障處理裝置等進行監視、匯總，并將這些裝置的運行狀態、故障信息、動作保護等信息收集傳輸到主站系統中；主站系統主要負責將子站系統收集的數據信息分配到相應的功能模塊進行處理，并將這些信息提交到相應的高級應用模塊中。繼電保護及故障信息管理系統主要具有以下功能：對電網保護設備、錄波設備等進行監測、控制；對運行異常的設備進行監測；自動分析電網系統的故障，并準確、快速地找出故障區域和故障點；對繼電保護動作進行分析；實現繼電保護管理的網絡化、自動化、規范化、標準化。
3繼電保護及故障信息管理系統的設計原則
根據繼電保護及故障信息管理系統的特點，在進行系統設計時，要遵循以下原則：標準化、規范化設計原則，在設計系統過程中要采用國際標準，從而與其他系統進行良好的接口，確保系統的開放性；分層分布式設計，系統的設計要以子站系統為中心，利用通信網絡將本地監控、主站系統、子站系統連接起來，為有利于新功能的擴展，軟件系統要采用模塊化結構。
4繼電保護及故障信息管理系統子站的建立
4.1子站系統的設計目標
子站系統的設計目標主要包括以下五點：
4.1.1故障數據緩沖處理：在子站系統內部配置具有集成數據庫的應用的處理系統，使得子站系統具有故障數據緩沖處理能力，從而提高繼電保護及故障信息管理系統的可靠性。
4.1.2故障信息預處理：子站系統能對相關故障信息進行過濾故障信息等預處理，這樣不僅能降低主站系統處理數據信息的壓力，還能提高系統處理信息的效率。
4.1.3匯總、轉發數據信息：子站系統能將繼電保護裝置、故障處理裝置等二次設備和主站系統連接起來，能在節省通信資源的條件下，將各種數據信息匯總并轉發到主站系統。
4.1.4遠程維護功能：在條件允許的情況下，子站系統能進行遠程維護，為無人看守的變電站子系統運行管理帶來極大的方便。
4.1.5自檢及就地功能：子站系統能利用自檢功能產生自檢報告，同時將自檢報告轉發到主站系統中；用戶可以通過子站后臺、計算機、站內監控后臺等方式和子站系統的維護接口連接，對子站系統進行實時維護。
4.2子站系統軟件
系統設計繼電保護及故障信息管理系統的子站系統軟件主要由端口處理線程、主處理進程、數據庫管理系統三部分構成。當子站系統啟動后，主處理進程能根據系統的配置，自動啟動端口處理線程，系統的通信端口會和端口處理線程對應起來，端口處理進程會根據自身的配置對相應的通信端口進行確認，并配置規約處理程序。主處理進程是子站軟件系統復位啟動時，最重要的入口程序之一，主要功能是根據系統配置自動啟動，對端口處理進程進行管理，實現端口處理進程、事件處理器、數據庫管理系統之間的異步通信，完成信息中轉。端口處理線程匯總的數據信息會轉發到數據庫系統中進行統一管理，從而實現故障信息的處理和共享，保證繼電保護及故障信息管理系統能高效、可靠地進行信息處理，子站數據庫系統配置有大容量的故障信息處理功能和數據存檔功能。
5繼電保護及故障信息管理系統主站系統的建立
繼電保護及故障信息管理系統的主站系統主要由數據管理子系統、主站數據庫、統計和故障分析子系統三部分組成，下面分別對這三部分進行分析：
5.1數據管理子系統
數據管理子系統包括對主站運行進行監視及對圖像、網絡等進行管理，數據管理子系統主要由圖形處理系統和圖形運行系統兩個子模塊組成，圖形處理系統能通過界面的繪圖工具生成電氣主接線圖、電力系統區位分布圖；圖形運行系統能查看各主站接線圖顯示的故障點，并結合故障信息數據控制圖形系統的運行，數據管理子系統主要用于微機繼電保護動作情況，對故障過程進行重演及統計歷史故障信息。
5.2主站數據庫
主站數據庫主要是對繼電保護的數據模型、版本應用模塊等進行統一管理，同時提供維護、生成、修改功能。主站數據庫由靜態數據庫、動態數據庫、歷史數據庫等幾個數據庫構成，其中靜態數據庫儲存的信息大多為固定的數據，動態數據庫多儲存動態變化的數據信息，歷史數據庫主要為了保護動態數據庫的運作效率，為主站系統的維護提供方便。
5.3統計和故障分析
子系統統計和故障分析子系統主要包括故障錄波報文、故障測距報文等兩個模塊，故障錄波報文是以COMTRADE格式生成的，故障錄波信息數據分析是在故障錄波器生成的故障信息報文上進行，能對整個電力系統的故障信息進行分析，在故障狀態下，能實現故障信息實時分析、故障信息網頁生成、數據統計等功能，同時還能對主站系統進行日常繼電保護管理、定值校驗、保護整定計算、故障數據分析、故障距離測定等應用。
6結語
（1）主站的作用及優點
繼電保護故障信息管理系統的主站由通信服務器、數據服務器、WEB服務器、全場信息管理系統、全場監控信息系統、工作站、電力系統隔離裝置、網絡交換機等部分組成。主站負責對子站上傳的數據進行存儲和分析，它擁有一個龐大的歷史信息數據庫，根據實際運行功能提供監查、運算分析、調控決策及制定檢修計劃。這些信息是主站運行的主要數據，為高層管理用戶提供豐富的數據信息，并與其他站、系統之間的數據庫相連，達成數據共享。火電廠中的web服務器在原管理系統網絡上能夠瀏覽、查閱部分數據，并在權限設置下，通過監控系統數據信息。全場由一個主站控制，其包括網絡、站點、服務器等均在同一網段內，將火電廠的GPS數據信息與主站中收集到的信息進行校對，數據的可靠性提高。火電廠監控、保護的對象多，繼電保護系統中的子站可以通過主站中的網絡交換機傳輸數據，達到共享。機組中繼電保護設備的種類也較多，可以通過GPS數據與主站系統中數據設置同步，達成共享。
（2）采集站的作用
采集站是火電廠繼電保護故障信息管理系統的終端數據采集單元，采集站分布于各個用電系統的配電室中，對常用負荷保護裝置進行監控、檢測，所采集的信息均在監控、檢測范圍內，并通過端口與其他采集站相連，在統一的信息平臺中進行數據共享。
（3）分系統子站的作用
分系統子站中的數據來源于采集站，通過計算機管理采集到的測量、保護、控制、故障信息，與主站連接，將整理后的數據傳送至主站。采集站中的數據能夠滿足子站所需，包括保護信息、監控信息、PLC控制器信息、故障錄波器信息等。
2繼電保護故障信息管理系統應用評價
火電廠繼電保護故障信息管理系統是對火電廠用電裝置、調度、信息、故障管理、監控等信息的統一管理平臺，通過主站收集的采集站、子站的信息，對信息進行儲存和分析，達到數據共享并應用。新建設的繼電保護故障信息管理系統的主要特點是具有人機界面，能夠實現可視化操作，使電廠中一次電氣主接線路設備的運行狀態直接顯示，能對保護故障信息管理系統的功能需求進行設定。該集成化、網絡化、智能化、系統化的管理系統，能對采集到的信息精準的計算分析、歸納整理，對有效數據進行存儲。此系統的建立很大程度上減輕了繼電保護工作人員的實地勘察工作，取代了人力的抄表、運算、分析等工作，采用計算機計算數據，避免了人工計算出現誤差，提高工作效率的同時，對故障信息也能實時監控，在管理系統中實現可視化，為繼電保護人員的調度策略和檢修計劃提供準確的參考依據。本文研究的火電廠嵌入式繼電保護故障信息管理系統還較為淺顯，應該從多方面作深入性研究，例如，本文未涉及到的發電機、變壓器等主設備的診斷、監控，在日后的研究中應該結合工作人員的經驗建立更為完善的故障信息管理系統，將火電廠與電網繼電保護故障信息管理系統相結合，為火電廠的運行實現智能診斷、準確定位、科學分析。
3結論
人工神經網絡(AartificialNeuralNetwork，下簡稱ANN)是模擬生物神經元的結構而提出的一種信息處理方法。早在1943年，已由心理學家WarrenS.Mcculloch和數學家WalthH.Pitts提出神經元數學模型，后被冷落了一段時間，80年代又迅猛興起［1］。ANN之所以受到人們的普遍關注，是由于它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。其中研究得最為成熟的是誤差的反傳模型算法(BP算法，BackPropagation)，它的網絡結構及算法直觀、簡單，在工業領域中應用較多。
經訓練的ANN適用于利用分析振動數據對機器進行監控和故障檢測，預測某些部件的疲勞壽命［2］。非線形神經網絡補償和魯棒控制綜合方法的應用(其魯棒控制利用了變結構控制或滑動模控制)，在實時工業控制執行程序中較為有效［3］。人工神經網絡(ANN)和模糊邏輯(FuzzyLogic)的綜合，實現了電動機故障檢測的啟發式推理。對非線形問題，可通過ANN的BP算法學習正常運行例子調整內部權值來準確求解［4］。
因此，對于電力系統這個存在著大量非線性的復雜大系統來講，ANN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［5］。
本文介紹了一種基于人工神經網絡(ANN)理論的保護原理。
1人工神經網絡理論概述
BP算法是一種監控學習技巧，它通過比較輸出單元的真實輸出和希望值之間的差別，調整網絡路徑的權值，以使下一次在相同的輸入下，網絡的輸出接近于希望值。圖1是人工神經Ui的結構模型，圖中Ui為神經元內部狀態，Qi為門檻值，Yi為輸出信號，Xi(i=1,2,…，n)為神經元接收信號。該模型可表示為：
式中Wji——連接權值。
BP算法的神經網絡圖形如圖2所示，設網絡的輸入模塊為p，令其作用下網絡輸出單元j的輸出為Opj。如果輸出的希望值是Tpj，則其誤差為Dpj=Tpj－Opj。若輸入模塊的第i個單元輸入為Ipi，則就輸入模塊p而言，輸入接點I與輸出接點j之間的權值變化量為：
ΔWpji=zDpjIpi
式中，z是某一個常數。當反復迭代該式時，便可使實際值收斂于目標值［6］。其中隱含層既有輸入網線，又有輸出網線，每一個箭頭都有一定的權值。
在神經網絡投運前，就應用大量的數據，包括正常運行的、不正常運行的，作為其訓練內容，以一定的輸入和期望的輸出通過BP算法去不斷修改網絡的權值。在投運后，還可根據現場的特定情況進行現場學習，以擴充ANN內存知識量。從算法原理看，并行處理能力和非線是BP算法的一大優點。
2神經網絡型繼電保護
神經網絡理論的保護裝置，可判別更復雜的模式，其因果關系是更復雜的、非線性的、模糊的、動態的和非平穩隨機的。它是神經網絡(ANN)與專家系統(ES)融為一體的神經網絡專家系統，其中，ANN是數值的、聯想的、自組織的、仿生的方式，ES是認知的和啟發式的。
如圖3所示，裝置可直接取線路及其周邊的模擬量、數字量，經模式特征變換輸入給神經網絡，根據以前學習過的訓練材料，對數據進行推理、分析評價、輸出。專家系統對運行過程控制和訓練，按最優方式收集數據或由分析過程再收集控制，對輸出結果進行評估，判別其正確性、一致性，作出最終判決，經變換輸出，去執行機構。即使是新型保護，也會存在著某些功能模塊不正確動作的可能，這時可以過后人為干預擴展專家系統數據庫或由專家系統作出判別，作為訓練樣本訓練ANN的這部分功能模塊，改變其某些網線的權值，以使下次相同情況下減少不正確動作的可能。
下面是一個簡單的ANN線路保護例子。當電力系統故障時，輸電線路各相、各序電壓、電流也隨之發生變化，特別是故障后故障相的相電壓和相電流，以及接地系統在接地故障的零序電流的變化有明顯的代表性。比如選輸入層神經元個數為14個，分別是Uar，Uai，Ubr，Ubi，UcrUci，Iai，Ibr，Ibi，Icr，Ici，Ior，Ioi(下標r和i分別代表實部與虛部)，選定輸出層神經元個數為5個：YA(A相)，YB(B相)，YC(C相)，YO(接地)，YF(方向)，各輸出值為1，代表選中；輸出值為0，代表沒選中(YF為0代表反向)。這5個輸出完全滿足線路方向保護的需求(沒考慮正向超越)，隱含層神經元數目為2N+1(N為輸入層神經元數目)。訓練樣本集包含14個輸入變量和5個輸出變量，而測試樣本集中的樣本則只有14個輸入變量。選圖4的雙側電源系統作研究對象，輸電線路、系統的等值正、零序參數如圖4所示。
考慮的故障類型包括單相接地(K1)，兩相短路(K2)，兩相接地(K1—1)，三相短路(K3)。
對圖4所示的500kV雙側電源系統的各種運行方式和故障情況建立訓練樣本。
在正常狀態下，令h∠δ=(EM)/(EN)，h=1，δ
隨負荷變化，取為－60°，－50°，－40°，－30°，－20°，－10°，0°，10°，20°，30°，40°，50°，60°，有13個樣本。故障情況下，δ取值為－60°，－30°，0°，30°，60°，故障點選反向出口(－0km)，正向出口(+0km)，線路中部(150km)，線末(300km)。接地電阻Rg取值0Ω，50Ω，100Ω，150Ω，200Ω，相間電阻Rp取值0Ω，25Ω，50Ω，則共有5×4×(5+3+5×3+3)=520個樣本。每個樣本的5個輸出都有一組期望的輸出值，以此作為訓練樣本。而實際運行、故障時，保護所測到的電流、電壓極少直接與樣本相同，此時就需要用到模糊理論，規定某個輸出節點。如YA(A相)在某一取值范圍時，則被選中。
文獻［1］認為全波數據窗建立的神經網絡在準確性方面優于利用半波數據窗建立的神經網絡，因此保護應選用全波數據窗。
ANN保護裝置出廠后，還可以在投運單位如網調、省調實驗室內進行學習，學習內容針對該省的保護的特別要求進行(如反措)。到現場，還可根據該站的干擾情況進行反誤動、反拒動學習，特別是一些常出現波形間斷的變電站內的高頻保護。
3結論
本文基于現代控制技術提出了人工神經網絡理論的保護構想。神經網絡軟件的反應速度比純數字計算軟件快幾十倍以上，這樣，在相同的動作時間下，可以大大提高保護運算次數，以實現在時間上即次數上提高冗余度。
一套完整的ANN保護是需要有很多輸入量的，如果對某套保護來說，區內、區外故障時其輸入信號幾乎相同，則很難以此作為訓練樣本訓練保護，而每套保護都增多輸入量，必然會使保護、二次接線復雜化。變電站綜合自動化也許是解決該問題的一個較好方法，各套保護通過總線聯網，交換信息，充分利用ANN的并行處理功能，每套保護均對其它線路信息進行加工，以此綜合得出動作判據。每套保護可把每次錄得的數據文件，加上對其動作正確性與否的判斷，作為本身的訓練內容，因為即使有時人工分析也不能區分哪些數據特征能使保護不正確動作，特別是高頻模擬量。
神經網絡的硬件芯片現在仍很昂貴，但技術成熟時，應利用硬件實現現在的軟件功能。另外，神經網絡的并行處理和信息分布存儲機制還不十分清楚，如何選擇的網絡結構還沒有充分的理論依據。所有這些都有待于對神經網絡基本理論進行深入的研究，以形成完善的理論體系，創造出更適合于實際應用的新型網絡及學習算法［5］。
參考文獻
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關鍵詞 小波；繼電保護；啟動元件；監測方法
中圖分類號TM92 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）111-0149-02
電力系統作為國家基礎設施，其運行質量直接關乎到國民經濟的發展，并影響到民生。隨著近些年來用電量的不斷增大，電力系統相應地擴大機組來滿足用電需求，各種輸電線路故障也相繼產生，主要是由于輸電電壓有所提高，輸送的容量也相應地增大所決定的。當電力系統出現故障的時候，可以將故障輸電線路快速切斷，能夠降低由于故障而造成的損失，以保證電力系統的安全可靠運行。在繼電保護裝置中，啟動元件是快速而有效地切斷故障信息的關鍵。為了使繼電保護的啟動元件能夠密切配合保護裝置，對于啟動元件的性能進行監測是非常必要的。
1繼電保護啟動元件
繼電保護裝置中，啟動元件可以使保護裝置處于故障處理狀態。系統正常運行時，啟動元件是閉鎖保護的，一旦有異常發生，啟動元件就會及時動作，切斷故障程序，以保證系統正常運行。繼電保護啟動元件工作原理見圖1。
圖1 繼電保護啟動元件工作原理
目前常用的啟動元件為穩態量啟動元件和突變量啟動元件。穩態量啟動元件為后備保護，系統的最大負荷會對啟動門檻值產生影響。突變量啟動元件為快速動作主保護，其能夠在短時間內對于故障做出反應。
2 基于小波方法的繼電保護啟動元件性能監測
2.1啟動元件性能檢測原理
當電力系統發生故障的時候，繼電保護裝置啟動元件的動作越及時，元件的性能就越優，因此，啟動元件的性能是由啟動時間和故障時間所決定的。在實際操作中，還要將發生故障的各種擾動因素考慮在內，那么就要將啟動時間差異值引入，以做出準確的評判。啟動元件性能監測原理見圖 2 。
圖2 啟動元件性能監測原理
2.2啟動元件性能監測判據
保護裝置啟動時差公式為：
其中，
：是的啟動時刻值；
：是發生故障的實際時刻。
當繼電保護處于正常的啟動性能狀態的時候，應有：
其中，是繼電保護裝置啟動的時候所出現的允許閾值。
2.3小波方法提取故障時刻
小波理論，是在小波基下將空間中的函數有效展開，那么，就將這種展開稱為函數的連續小波變換。使用表達式，即為：
從連續小波變化的定義可以明確，其是一種積分變換形式。尺度a和時間都處于連續變化狀態，信號的連續小波變化系數的信息量具有一定的重復性。
如果函數被稱為基本小波，則可以表達為：
設定是尺度因子a對于的伸縮，那么
其中，a=2j，那么就被成為“二進小波”，二進小波變化即為：
3 小波的繼電保護的元件性能仿真分析
關于判據的取值方法，基于整租實驗的故障量和故障類型都局限在一定范圍內，因此無法作為左右故障的代表。在對繼電保護裝置在進行測試的時候，通常要對于整組動作的時間進行關注，同時還要對于繼電保護裝置的啟動性加以監視，并進行分析。對于仿真分析，本論文在參考取值上，繼電保護裝置的動作時間為一個周波以上，差異取值不足10%。繼電保護裝置處于高速運動狀態，啟動時間的差異取值不足5%。
仿真系統模型圖見圖3。
圖3 仿真系統模型圖
仿真系統模型的系統參數為：
線路的長度：
L1=43km；
L2=100km；
L3=51km；
L4=100km。
仿真系統模型的各個線路具有相同的阻抗值。
零序阻抗：Z0=0.3865+J1.2947Ω/KM；零序電容：C0=0.07749μF/KM。
正序阻抗：Z1=0.01276+J0.2867Ω/KM；正序電容：C1=0.01273μF/KM。
假設在AB相間有短路故障出現的時間設定為：t=0.1秒，采樣頻率f=1200赫茲。繼電保護裝置在母線M處獲取電壓電流量，所獲得故障相電流為。AB短路故障M側波形見圖4。
圖4 短路故障M側波形
在dbN小波系中，對暫態信號進行進行5層小波分解，見圖5。
圖5 暫態信號5層小波分解
從暫態信號5層小波分解圖中，從上到下分為5個尺度，其中對信號的突變情況描述最為顯著的為尺度5，當0.1s處的信號發生突變的時候，在0.2s處會有邊界效應，并不會涉及到原始信號。通過計算可以得到故障時間為：=0.1s。可見，采用小波的方法可以對于故障時間準確識別。
4結論
綜上所述，繼電保護動作的可靠性和靈敏性與啟動元件存在著必然的聯系。對于電力系統的故障問題，可以通過繼電保護裝置啟動元件的監視結果來獲得。本論文提出了一種基于故障錄波數據和小波變換的繼電保護裝置起動性能監測方法，通過利用故障錄波數據和繼電保護信息實現對繼電保護裝置啟動元件性能的監測。應用該方法能夠對繼電保護裝置啟動元件性能是否滿足預定指標進行監測，對于完整評價繼電保護性能、發現隱藏故障、積累整定數據具有參考價值。仿真分析驗證了此方法的合理性。
參考文獻
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【論文摘要】:繼電保護裝置在電力系統中發揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統的運行造成重大影響,因此如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們日益關注的重要課題。文章分析了繼電保護裝置狀態檢修的時機,以及如何利用狀態檢修提高繼電裝置的安全性。
繼電保護裝置在電力系統中發揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統的運行造成重大影響,如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們日益關注的重要課題。因此,有必要對電力系統"狀態檢修"進行梳理和分析,以期對今后的工作有所助益。
一、狀態檢修定義
狀態檢修,也叫預知性維修,顧名思義就是根據設備運行狀態的好壞來確定是否對設備進行檢修。狀態檢修是根據設備的狀態而進行的預防性作業。狀態檢修的目標是減少設備停運時間,提高設備可靠性和可用系數,延長設備壽命,降低運行檢修費用,改善設備運行性能,提高經濟效益。
二、繼電保護裝置的"狀態"識別
1. 重視設備初始狀態的全面了解
設備的初始狀態如何,對其今后的安全運行有著決定性的影響。設備良好的初始狀態是減少設備檢修維護工作量的關鍵,也是狀態檢修工作的關鍵環節。因此,實現狀態檢修首先要做好設備的基礎管理工作。需要特別關注的有兩個方面的工作,一方面是保證設備在初始時是處于健康的狀態,不應在投入運行前具有先天性的不足。另一方面,在設備運行之前,對設備就應有比較清晰的了解,掌握盡可能多的'指紋'信息。包括設備的銘牌數據、型式試驗及特殊試驗數據、出廠試驗數據、各部件的出廠試驗數據及交接試驗數據和施工記錄等信息。
2. 注重設備運行狀態數據的統計分析
要實行狀態檢修, 必須要有能描述設備狀態的準確數據。也就是說, 要有大量的有效信息用于分析與決策。設備部件在載荷和環境條件下產生的磨損、腐蝕、應力、蠕變、疲勞和老化等原因,最后失效造成設備損壞而停止運行。這些損壞是逐漸發展的,一般是有一定規律的,在不同狀態下,有的是物理量的變化,有的是化學量的變化,有的是電氣參數的變化,另外,還有設備的運轉時間、啟停次數、負荷的變化、越限數據與時間、環境條件等。因此要加強對繼電保護裝置歷史運行狀態的數據分析。
3. 應用新的技術對設備進行監測和試驗
開展狀態檢修工作,大量地采用新技術是必然的。在目前在線監測技術還不夠成熟得足以滿足狀態檢修需要的情況下,只有在線數據與離線數據相結合,進行多因素地綜合分析評價,才有可能得到更準確、可信的結論。此外,還可以充分利用成熟的離線監測裝置和技術,如紅外熱成像技術、變壓器繞組變形測試等,對設備進行測試,以便分析設備的狀態,保證設備和系統的安全。
三、開展繼電保護狀態檢修應注意的問題
1. 要嚴格遵循狀態檢修的原則
實施狀態檢修應當依據以下原則:一是保證設備的安全運行。在實施設備狀態檢修的過程中,以保證設備的安全運行為首要原則,加強設備狀態的監測和分析,科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目,同時制定相應的管理制度。二是總體規劃,分步實施,先行試點,逐步推進。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革,是一項復雜的系統工程,而我國又尚處于探索階段,因此,實施設備狀態檢修既要有長遠目標、總體構想,又要扎實穩妥、分步實施,在試點取得一定成功經驗的基礎上,逐步推廣。三是充分運用現有的技術手段,適當配置監測設備。
2. 重視狀態檢修的技術管理要求
狀態檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統中通常是處于靜態的,但在電力系統中,需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統故障時是否能快速準確地動作,即要把握繼電保護裝置動態的"狀態"。因此,根據對繼電保護裝置靜態特性的認識,對其動態特性進行判斷顯然是不合適的。因此,通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數,使繼電保護裝置啟動和動作,檢查繼電保護裝置應具有的邏輯功能和動作特性,從而了解和把握繼電保護裝置狀況,這種繼電保護裝置的檢驗,對于電力系統是很有必要的和必須的。
3. 開展繼電保護裝置的定期檢驗
實行狀態檢驗以后, 為了確保繼電保護和自動裝置的安全運行,要加強定期測試,所有集成、微機和晶體管保護要每半年進行一次定期測試,測試項目包括:微機保護要打印采樣報告、定值報告、零漂值,并要對報告進行綜合分析,做出結論;晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位,現場發現問題要找出原因, 及時處理。
4. 高素質檢修人員的培養
高素質檢修人員是狀態檢修能否取得成功的關鍵。在傳統的檢修模式中, 運行人員是不參與檢修工作的。狀態檢修要求運行人員與檢修有更多聯系, 因為運行人員對設備的狀態變化非常了解, 他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質量有積極意義。其優點是可以加強運行部門的責任感; 取消不必要的環節, 節約管理費用; 迅速采取檢修措施, 消除設備缺陷。
綜上所述,狀態檢修是根據設備運行狀況而適時進行的預知性檢修,"應修必修"是狀態檢修的精髓。狀態檢修既不是出了問題才檢修,也不是想什么時候檢修才檢修。實行狀態檢修仍然要貫徹"預防為主"的方針,通過適時檢修,提高保護裝置運行的安全可靠性,提高繼電保護裝置的正確動作率。因此,實行"狀態檢修"的單位一定要把電力設備的"狀態"搞清楚,對設備"狀態"把握不準時,一定要慎用"狀態檢修"。
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【論文摘要】 繼電保護裝置是一種自動裝置，在電力系統中主要負責電力系統的安全可靠運行，這是它的主要職責也是任務，它可以隨時掌握電力系統的運行狀態，同時及時發現問題，從而通過選擇合適的斷路器切斷問題部分。本文結合工作經驗，對電力系統繼電保護管理中常見問題進行分析，提出個人建議及有效措施，確保電網安全穩定運行進行論述。
引言
當系統出現意外情況時，繼電保護裝置會自動發射信號通知工作人員，有關工作人員就能及時處理故障，解決問題，恢復系統的安全運行，同時，這種裝置還可以和其他設備相協調配合，自動消除短暫的故障。因此，加強繼電保護管理是供電系統安全運行的可靠保障。
一、繼電保護管理的重要性及任務
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，其工作責任大、技術性強、任務繁重。繼電保護工作人員每天面對諸如電網結構、保護配置、設備投退、運行方式變化及故障情況等各種信息，對它們進行正確的分析、處理和統計，工作十分繁重，并且上下級局之間、局與各廠站之間存在著許多重復性數據錄入及維護工作。為了減輕繼電保護工作人員的工作強度，提高勞動生產率，開發繼電保護信息管理系統已成為電網發展的一個必然要求。
2、主要任務。電力系統繼電保護管理系統的主要任務是對繼電保護所涉及的數據、圖形、表格、文件等進行輸入、查詢、修改、刪除、瀏覽。由于管理對象層次多、結構復雜、涉及幾乎所有一、二次設備參數、運行狀態、統計分析、圖檔管理甚至人事信息等事務管理，各層保護專業分工較細，這使得數據庫、表種類很多，利用管理系統可大大提高工作效率和數據使用的準確性。
在電力系統中，存在如保護裝置軟件設計不完善、二次回路設計不合理、參數配合不好、元器件質量差、設備老化、二次標識不正確、未執行反措等諸多原因，導致運行的繼電保護設備存有或出現故障，輕則影響設備運行，重則危及電網的安全穩定，為此，必須高度重視繼電保護故障排除，認真、持久地開展好繼電保護信息管理工作。
二、繼電保護管理中的不足
縱觀目前電力系統各發、供電單位的繼電保護管理情況，會發現各單位繼電保護管理中存在的問題形式多樣、記錄內容不盡相同、記錄格式各異、填寫也很不規范; 另外，幾乎所有單位對管理漏洞的發現和處理往往只是做記錄，存在的故障消除后也沒有再進行更深層次分析和研究。更嚴重的是個別單位甚至對故障不做任何記錄，出現管理上的不足后往往只是安排人員解決后就算完事。由于各單位對管理程度不同程度的重視，最終造成運行維護效果也很不相同: 有的單位出現故障，可能一次就根除，設備及電網安全基礎牢固; 而有的單位出現同樣的故障，可能多次處理還不能完全消除，費時費力又耗材，而且嚴重影響設備及電網的安全穩定運行; 甚至有些故障出現時，因為專業班組人員緊張，不能立即消除，再加上對故障又不做相應記錄，從而導致小故障因擱淺而變成大損失。針對此種現象，為了減少重復消缺工作，不斷增強繼電保護人員處理故障的能力和積累經驗，提高繼電保護動作指標，確保電力設備健康運行以及電網安全穩定運行。切實將故障排除管理工作做好，并通過科學管理來指導安全運行維護工作。必須對故障及漏洞要實行微機化管理，借助微機強大的功能，對出現的故障存貯統計、匯總、分類，并進行認真研究、分析，尋找設備運行規律，更好地讓故障管理應用、服務于運行維護與安全生產。 轉貼于 三、排除故障的措施
1、對繼電保護故障按獨立的裝置類型進行統計。對目前系統運行的各種線路保護裝置、變壓器保護裝置、母差保護裝置、電抗器保護裝置、電容器保護裝置、重合閘裝置或繼電器、備用電源自投切裝置、開關操作箱、電壓切換箱，以及其他保護或安全自動裝置等，將其故障按照裝置類型在微機中進行統計，而不采用羅列記錄或按站統計等方式。
2、對繼電保護故障分類。除了按故障對設備或電網運行的影響程度分為一般、嚴重、危急3 類外，還可按照故障產生的直接原因，將故障分為設計不合理( 包括二次回路與裝置原理) 、反措未執行、元器件質量不良( 包括產品本身質量就差與產品運行久后老化) 、工作人員失誤( 包括錯誤接線、設置錯誤或調試不當、標識錯誤、驗收不到位) 4 個方面。對故障這樣統計后，一方面可以根據故障危害程度，分輕重緩急安排消缺;另一方面，便于對故障進行責任歸類及針對性整改，從根本上解決故障再次發生的可能性，也確保了排除故障處理的效果。
3、明確繼電保護缺陷登錄的渠道或制度。為了逐步掌握設備運行規律，并不斷提高繼電保護人員的運行維護水平，就必須對繼電保護設備出現的各種故障進行及時、全面的統計，除了繼電保護人員自己發現的故障應及時統計外，還必須及時統計變電站運行值班人員發現的故障，而要做到后者，往往較困難。為此，必須對運行部門(人員) 明確繼電保護故障上報渠道、制度，通過制度的規定，明確故障匯報渠道、故障處理的分界、延誤故障處理造成后果的責任歸屬等，確保做到每一次故障都能及時統計，為通過缺陷管理尋找設備運行規律奠定堅實的基礎。
四、繼電保護故障管理的對策
1、跟蹤繼電保護設備運行情況，及時、合理安排消缺。通過故障管理，可以隨時掌握設備運行情況，做到心中有數: 哪些設備無故障，可以讓人放心，哪些設備還存在故障，故障是否影響設備安全運行，并對存在故障的設備，按照故障性質，分輕重緩急，立刻安排解決或逐步納入月度生產檢修計劃進行設備消缺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。
2、超前預防，安全生產。通過故障管理，對掌握的故障數據，在其未釀成事故之前，就要及時分析，制定對策。對能立刻消除的故障，立刻組織安排人員消缺; 對不能立刻消除的故障，進行再次分析，制定補救措施，并認真做好事故預想。
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。
論文摘要：隨著電力系統的快速發展，作為遏制電氣故障的繼電保護技術也不斷提出新的要求。本文作者主要就我國電力系統繼電保護技術的發展現狀、繼電保護的配置及發展趨勢做了闡述，同時對智能電網繼電保護裝置簡介、維護及實際應用進行了探討。
1.前言
近年來，隨著電子及計算機通信技術的快速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力，同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術如何才能有效的遏制故障，使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障，是繼電保護工作技術人員需要解決的技術問題。
2．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8O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。
3．電力系統中繼電保護的配置
3．1．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。
3．2．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。在繼電保護裝置的保護范圍內，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作；但在保護區外發生故障時，又不應該產生錯誤動作
(c)速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度，加快系統電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件，同時還提高了發電機并列運行的穩定性。
(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。為確保保護裝置動作的可靠性，必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效，以提高保護的可靠性。
4．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。
5．繼電保護裝置簡介、維護及實際應用
5.1．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。
裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合，實現閉鎖式或允許式保護邏輯，構成方向比較縱聯保護。該裝置可與微機線路保護配合，構成各種閉鎖式和允許式保護。
（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。（c）對操作電源進行定期維護。（d）對繼電器、端子排以及二次線將進行定期清掃、檢查，此工作可以帶電進行，也可以停電進行，但必須有兩人在場，其中一人工作，一人監護；必須嚴格遵守《電業安全工作規程》中的有關要求，所用的工具應具備可靠絕緣手柄；清掃二次線上的塵土時，應由盤上部往下部進行；遇有活動的線頭，應將其擰緊，以防止造成電流互感器二次回路、開路，而危及人身安全。
（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。
整機采用兩套DSP+CPLD分別作為信號發生和人機監控模塊，其中主控DSP系統采用以太網模塊和自定義的內部通信協議，通過模塊間內部CAN通訊接口傳輸測試數據，而監控DSP系統賦予了整機人機交互和保護自檢功能。該裝置能夠滿足新型微機保護裝置研發中對數字量繼電保護測試數據的需要。
5．2.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。
6．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]王翠平.繼電保護裝置的維護及試驗【J】.科苑論壇，2003(4).
【關鍵詞】繼電保護；實踐教學；教學效果
《電力系統繼電保護》是電氣工程及其自動化專業的一門重要的專業課。繼電保護是電力系統的重要組成部分。為保證電力系統安全、穩定、高效的運行，完善的繼電保護裝置是必不可少的。而隨著電力工業的快速發展，用戶需求多樣化，運行方式復雜化，電網中運行管理精細化的要求越來越高，因此，要培養合格的電氣工程師，除了要掌握扎實的繼電保護理論基礎以外，更要與時俱進，注重理論與實踐相結合，具有實踐和創新的能力。
1 《電力系統繼電保護》實踐教學的意義
實踐教學是高等教育的重要組成部分，是培養具有創新意識的高素質工程技術人員的重要環節，是理論聯系實際、培養學生掌握科學方法和提高動手能力的重要平臺。在人才創新能力及全面素質培養方面有著其他教學環節不可替代的獨特作用。而《電力系統繼電保護原理》是一門與實際聯系密切，綜合性、實踐性非常強的專業課。其實踐教學對學生動手能力的培養非常重要，它既能培養學生發現問題、分析問題和解決實際問題的能力，又能啟迪學生的創新思維，提高學生綜合應用知識的能力。這對于已經完成基礎課，專業基礎課，很快要步入工作崗位的大三學生來說是承前啟后的。下面本文將詳細介紹綜合實踐教學在電力系統繼電保護課程中的應用。
2 課堂教學中配合實踐內容
理論學習是學生學習電氣專業必不可少的。而繼電保護更是一門綜合性的學科，需要電機學，電力系統分析，電力系統故障計算等課程相關知識，對于一些基礎知識薄弱的學生來說，覺得這門課很難，而各種繼電保護原理從書本上來講解也是枯燥乏味的。因此，要學好這門課，需要提高學生的積極性，達到好的課堂效果，可從下面兩個方面入手。
2.1 多方引導，激發學生的學習興趣
要讓學生學好，首先要讓學生喜歡這門課，提高學生的學習興趣。古語云：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。興趣是好的老師，它能夠激發學生強烈的求知欲望和學習熱情，直接影響學生的學習成效。
為此在上第一節課（緒論）時要讓學生充分認識這門課的重要性，比如在介紹繼電保護裝置的任務和作用時，可以讓學生看幾段油變壓器爆炸、架空線路發生短路等的視頻，學生看了這些富有震撼力的視頻之后，體會到繼電保護的重要性，會急于知道采取哪些措施可以避免這些事故，就會產生濃厚的學習興趣。
其次要把繼電保護和日常生活聯系起來，讓學生覺得學有所用。如講繼電保護作用可以用家里用的保護開關為例進行說明，講解要盡量和日常生活聯系起來，提高學生的學習興趣。
2.2 利用多媒體教學平臺優化教學內容
要讓學生上好課，老師，必須要講好課。教師不能在上課過程中只顧自己講課，而不考慮學生的反應，要加強課堂互動，提高課堂教學效果，單純的理論講解是不夠的。而多媒體教學的優點之一是可以用圖片、動畫、錄像等形式解釋一些難以理解的知識點，非常直觀，學生在觀看這些圖片、動畫、錄像時興趣也很高，有利于學生的學習。比如在講解三段式電流保護時，可以設計一個例題，除了讓學生完成三段式電流保護的整定計算，還可以利用FLASH動畫完整的展示出電流保護裝置的實現過程，哪段線路發生故障時一段保護起作用，哪段線路發生故障時二段保護起作用，而什么情況下三段保護（即后備保護）起作用，并可以通過動畫展示一下如果因為整定計算錯誤，或者設備故障等原因造成保護拒動時，會發生什么樣的后果，如造成大面積停電，來強調繼電保護裝置的重要性。
3 利用實驗課把理論用起來
本門課程除了理論授課，還有相應的實驗課，過去我們的實驗重點主要放在理論的驗證及實驗技能的練習上，學生對實驗內容和實驗要求理解不透徹，對實驗過程的各環節也不太理解，影響了學生做實驗的積極性。因此，我們根據《電力系統繼電保護原理》課程的特點，靈活調整實驗課的重心，采取了不同的實驗方法，把實驗內容分為三類：第一，基礎性實驗；如電磁型電流繼電器和電壓繼電器實驗，通過該實驗讓學生理解動作電流，返回電流的含義。第二，設計性實驗，有6～10kv線路過電流保護實驗，通過該實驗加深學生對整套保護裝置動作過程的分析和理解。三，綜合性和研究性實驗。利用微機變壓器保護實驗臺，由學生自己設計變壓器差動保護，各種后備保護，掌握變壓器保護的配置原則。實驗內容由簡到難，由淺入深，循序漸進，逐步培養學生的實踐能力和綜合分析能力。
4 工廠實習和課程設計
本環節是在學完課程后對繼電保護的綜合認識。
為期兩周的工廠實習參觀，讓學生到電廠去學習，認識電能的生產，變換，傳輸，了解現有的繼電保護技術發展現狀，學習保護裝置的實際操作。
課程設計安排在實習之后，與實習內容相輔相成，如讓學生完成架空線路、變電站主變壓器的保護設計，自己設計電力元件的主保護，后備保護，除進行保護的整定計算外，還需要學生上網搜集資料，綜合性價比，進行元器件選型，從而培養學生獨立解決問題的能力。
5 優化課程考核評估系統
過去該課程的考核方式是傳統的期末閉卷考試加平時成績，期末考試占70%，平時成績占30%（出勤10%，實驗10%，作業10%），而通過學生的表現發現，這種考核方式不能很好的激發學生平時學習、動手的積極性，也不能全面的評價學生的綜合能力。
為提高學生實踐能力的培養，新的課程考核方式增加了平時成績的比重。期末考試占50%，平時成績占50%，平時成績的考核更加多樣化，除了考勤，實驗，作業，增加課堂小組討論，小論文，繼電保護的二次展開圖，端子接線的學習等，鼓勵學生參加各種電力技能考試。
6 結束語
電力系統繼電保護是一門理論性和實踐性都很強的課，內容豐富，而教學課時少，特別是實驗和實踐教學部分，受學校實驗室條件的限制，只能完成一些簡單的保護動作，不能全面的詮釋繼電保護裝置在實際電網中的應用，因此探討如何面向電力系統實際，尋找理論和實際應用的最佳結合方式，增強學生的實踐工程能力是一個長期的過程，需要老師們的不懈努力，設計科學、合理的實踐教學環節對學好本課程，順應時代需求是具有重要意義的。
【參考文獻】
[論文摘要]闡述繼電保護在供電系統中的作用,并對繼電保護故障及處理方法進行分析。
一、前言
隨著電力系統的高速 發展 和 計算 機技術,通訊技術的進步,繼電保護向著計算機化、 網絡 化,保護、測量、控制、數據通信一體化和人工智能化方向進一步快速發展。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域,這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取,達到提高供電可靠性的目的,保障電網安全穩定運行。
二、繼電保護在供電系統障礙中的作用
(一)保證繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提
繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。
(二)繼電保護在電力系統安全運行中的作用
繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點:
1.保障電力系統的安全性。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)。
2.對電力系統的不正常工作進行提示。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。
3.對電力系統的運行進行監控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置,同時也是監控電力系統正常運行的裝置。
三、繼電保護常見故障
電壓互感器二次電壓回路在運行中出現故障是繼電保護工作中的一個薄弱環節。作為繼電保護測量設備的起始點,電壓互感器對二次系統的正常運行非常重要,pt二次回路設備不多,接線也不復雜,但pt二次回路上的故障卻不少見。由于pt二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據運行經驗,pt二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:pt二次中性點接地方式異常;表現為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣pt二次接地相與地網間產生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上,使各相電壓產生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。pt開口三角電壓回路異常;pt開口三角電壓回路斷線,有機械上的原因,短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中,為達到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,大大減小了開口三角回路阻抗。當變電站內或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負荷阻抗較小,回路電流較大,電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發生短路。短路持續時間過長就會燒斷線圈,使pt開口三角電壓回路在該處斷線,這種情況在許多地區發生過。pt二次失壓;pt二次失壓是困擾使用電壓保護的經典問題,糾其根本就是各類開斷設備性能和二次回路不完善引起的。
電流互感器是供給繼電保護和監控系統判別系統運行狀態的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形,特別是在故障時,不但要求反映故障電流的大小,還要求反映電流的相位和波形,甚至是反映電流的變化率。而傳統的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性,是非線性組件,當一次電流很大,特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和,勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次諧波分量,造成二次電流嚴重失真,嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎理論可知,電流互感器在嚴重飽和時,其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產生的磁通方向相同,在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下,鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是,一次電流全部變為勵磁電流,二次電流幾乎為0。由于電流互感器嚴重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導致了斷路器保護的拒動,引起主變壓器后備保護越級跳閘。
針對目前微機繼電保護裝置自身的特點,造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導致比較電路基準值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機保護的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作,要求電源輸出有足夠的功率。如果現場發生事故時,微機保護出現無法給出后臺信號或是重合閘無法實現等現象,應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現場管理,在定期檢驗時一定要按規程進行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題,微機保護的抗干擾性能較差,對講機和其他無線通信設備在保護屏附近使用,會導致一些邏輯元件誤動作。微機保護裝置的集成度高,布線緊密。長期運行后,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成了導電通道,從而引起繼電保護故障的發生。
四、繼電保護故障處理方法
(一)替換法
用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護裝置內部故障最常用方法。當一些微機保護故障,或一些內部回路復雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內,否則還得繼續在其他地方查故障。
(二)參照法
通過正常與非正常設備的技術參數對照,從不同處找出不正常設備的故障點。此法主要用于查認為接線錯誤,定值校驗過程中發現測試值與預想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。在進行回路改造和設備更換后二次接線不能正確恢復時,可參照同類設備接線。在繼電器定值校驗時,如發現某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠,此時不可輕易判斷此繼電器特性不好,或馬上去調整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路的同類繼電器進行比較。
(三)短接法
將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,來判斷故障是存在短接線范圍內,還是其他地方,以此來縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉換開關的接點是否好。
(四)直觀法
處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。10kv開關拒分或拒合故障處理。在操作命令下發后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構內部。到現場如直接觀察到繼電器內部明顯發黃,或哪個元器件發出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在,更換損壞的元件即可。
(五)逐項拆除法
將并聯在一起的二次回路順序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現,就表明故障存在哪路。再在這一路內用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點。此法主要用于查直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法,根據負荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負荷各回路,切斷時間不得超過3秒,當切除某一回路故障消失,則說明故障就在該回路之內,再進一步運用拉路法,確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開,直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷,回路存在短路故障,或二次交流電壓互串等,可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離,此時故障消除。然后逐個恢復,直至故障出現,再分支路依次排查。如整套裝置的保護熔絲熔斷或電源空氣開關合不上,則可通過各塊插件的拔插排查,并結合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。
五、結束語
【關鍵詞】繼電保護；故障分析；故障智能信息系統
電力系統的運行狀況直接關乎到民生。在一些不可抗拒的各種干擾因素的影響下，系統在運行的過程中，就容易在干擾的作用下而發生故障。為了避免出現重大的事故而影響到電力系統的正常運行，就需要對電力系統的繼電保護裝置進行維護，以降低設備損壞率。電力系統運行只有建立在安全性和高質量性的基礎之上，才可以實現其良好的經濟性。然而在實際運營中，對于繼電保護故障問題，具有針對性地處理。本論文從實例的角度對于繼電保護故障進行分析并提出有效策略。
一、電纜斷面所引起的繼電保護故障
（一）繼電保護故障案例
在重慶發生了一次繼電保護故障。某供電分公司架設的是220千伏電網，一名變電所的值班員在對變壓器保護屏后面的地面進行清理的時候，由于拖布碰到了電纜的斷面，隨之出現了報警。經過檢查之后，才發現是直流接地信號繼電器掉牌了。一次設備并沒有出現異常現象，當故障信息被傳送到調度中心之后，按照調度中心的指令將220千伏的該線路斷路器拉開，將旁路斷路器合上之后，線路開始正常共組。
（二）分析故障發生的原因
分析事故發生的原因，按照擴建工程的設計要求，主變壓器要實現接地保護功能，那么就應該是旁斷路器出現跳動。從旁路綜合重合閘屏到主變電器屏以及接線帶，回路“R33”兩芯也已經接線通電，兩者之間需要采用零序保護，直接接入到2段時間繼電器的互動觸電位置。但是在施工中，1號的主變壓器在當時處于運行狀態，所以沒有及時地安裝，其電纜線就在屏幕的后面盤放，而且電纜線的斷面在外面。根據繼電保護的有關規定，這種做法已經嚴重地違反了安全規定，需要將漏電的線頭拆卸下來包扎好，并做好故障記錄，以確保繼電保護運行正常。另外，對于已經出現斷面的電纜，要及時包扎。由于工作人員責任心不夠強，并且驗收人員工作不到位是導致事故發生的重要原因。
（三）電纜問題導致繼電保護故障的防范措施
運行人員要對于驗收工作嚴格把關。特別是設備運行的二次電纜，要將施工方案制定出來，并明確安全措施。當繼電保護工程完工之后，繼電人員要對于工程進行詳細檢查，以避免有沒有完工的工程被漏掉。
二、分相開關無法儲存能量的故障
（一）分相開關無法儲存能量的故障案例
2010年，某220千伏變電所對于某線路進行檢修工作。最新投入運行的設備經過了兩次的分合閘之后，就發現分相開關無法儲存能量，但是電機還可以正常運行。經過檢查會發現，三相開關中，A相開關和B相開關都可以實現儲能，而且能夠正常地進行分閘、合閘的動作，只有C相開關，處于分閘狀態之后，即使用手動也無法實現合閘。從信號的顯示上來看，既沒有儲能的動作，也沒有儲能的信號被發出。但是現場查驗，三相儲能電源都處于正常的工作狀態。線電壓也相對正常。
（二）分析故障發生的原因
開關端子箱的儲能電源是可以正常工作的，但是三相儲能電源中的C相卻無法實現儲能。分析其中的原因，很有可能是由于二次故障所造成的。因為檢修是挑選在運行的間隙來完成的，所以，可以判斷接卸運轉是正常的，而且接線沒有問題。開關端子箱內沒有異味產生，而且其中的所有設備，包括繼電器以及接觸器等等運行都較正常。對于A相、B相、C相三相布線上來看，A相和B相兩相的線圈電阻都正常，C相則是無窮大的。從儲能狀況來看，C相儲存能量的狀況是正常的，而對于電機馬達線圈電阻進行直接測量，就會發現墊圈的電阻呈現出無窮大。這就意味著，C相電機馬達線圈已經被燒毀了。如果轉動電機轉子，就會發現轉子轉動起來，并不會受到任何的阻力。從電機的工作原理上來看，當電機處于正常的運轉狀態，就會依賴于電機的轉子協同電刷碳片工作。當判斷出電機馬達線圈被銷毀之后，就會發現電刷的碳片內部已經出現了銹跡。這是由于電刷碳片被外殼卡住了，而導致彈簧由于彈力過小而無法將電機轉子抵住，從而導致其接觸不到轉子。將電刷碳片表層的銹跡清除干凈，然后再次安裝進去。接線恢復送點之后，就實現了C相的正常儲能。
（三）分相開關無法儲存能量的防范措施
分相開關無法儲存能量，從事故發生來看，似乎是運行常態下所發生的事故，而事實上是屬于制造上的缺陷。鑒于類似的事故并不可避免，因此對于繼電保護設備進行定期地檢修，能夠及時地發現事故隱患，以利于排查。這次沒有造成大的事故，是由于一些故障在檢修中得到了驗證，從而使一些常見的問題得到了解決。
三、交流電源總開關無故跳閘的故障
（一）交流電源總開關無故跳閘的故障案例
某110千伏變電所在施工中接入了臨時性的交流電源，然而卻發現總開關有無故跳閘的現象發生。從工程施工的接線上來看，為了少走彎路，在施工的前期階段對于布線針對涉及圖紙進行了嚴格的核對，然而進入到調試階段之后，就發現總電源開關會出現誤跳閘的現象出現。
（二）分析故障發生的原因
從技術的角度分析，如果出現交流電源總開關跳閘的現象出現，很有可能是總負荷已經超出了容量的局限范圍。對于故障信息的判斷，可以將信息依據系那個總調度部門上報，經過允許之后，有關工作人員可以到現場進行排查。首先進行檢查的就是總開關。從開關的容量上來看，其可以完全滿足工程施工的需求，經過實際試驗，其在空載狀態下，并不會出現跳閘現象。可見，出現誤動作的原因并不在總進線上。其次，是對于交流接地線路進行檢查，看看是否有短路的現象發生。考慮到這項工程還沒有進入到正常運行階段，監控系統還沒有建成。發現有直流接地的警告，就將開關分閘，然后將交流空開逐一送上，并沒有出現交流短路接地的故障發生。將所有的空開全部都進行合閘試驗，并沒有出現跳閘的現象發生。再將直流空開逐一合上，在出線2操作上，35千伏側開關柜在進行合閘之后，電源處有火星出現，此時就有跳閘現象出現了，首先是35側的交流電源出現空開，然后是總交流電源跳閘。此時，所有的交流總電源和直流總電源先后分閘。使用1千伏的要表對于備用出現進行接地測量，結果是，回路對地電阻已經趨于零。究其根源，就發現了造成故障根源，即在開關柜的柜頂上的間隔布線，將直流電源與交流電源在接線上出現了混淆。對于線路進行了重新調整，經過了接線之后，再一次使用1千伏要表進行測量，所有的接地絕緣正常。此時將直流、交流空開，就不會出現總電源跳閘的現象出現了。
（三）交流電源總開關無故跳閘的防范措施
在工程施工中，由于繼電保護的信息分析系統還沒有建立起來，特別是監控系統還沒有被安裝上，那么對于通常情況下容易發生的故障就要盡量避免。一旦發現了故障隱患，就要注意排查。
四、備自投保護放電的故障
（一）備自投保護放電的故障案例
某單位投運了一些內橋接線，采用的接線方式為雙進線單母分段內橋。在在現場驗收的過程中，會發現備自投出現了放電故障。主要體現在110千伏并沒有因為有低壓電流或者是過壓電流的保護動作而實現備自投放電。
（二）分析故障發生的原因
能夠引起高低壓側開關跳閘的原因是由于各項保護功能所決定的，包括重瓦斯保護、高壓側負壓過流保護等等，能夠引起主變電源出現跳閘，是因為主變內部出現了故障，并時有發生。經過與圖紙校對，發現并沒有過流保護閉鎖的設計方案，因此110千伏備自投無法實現閉鎖。對于故障及時地向調度中心反映，并與設計院溝通，針對現場實際情況更改圖紙設計。經過設計調整之后，進行重新接線，低壓側的復壓電流受到閉鎖保護之后，就會實現110千伏備自投現象。但是，經過重新驗證，主要是檢查高壓測電源的進線開關是否依然會出現偷跳現象，此時，110千伏備自投沒有再出現放電的現象。
（三）備自投保護放電的防范措施
工程的施工要依賴于設計，但是，當工程進入到實際操作階段的時候，圖紙上的設計方案就成為了一個重要的參考，而對于設計方案的實施就需要以圖紙的設計原理為主，根據現場實際情況來調整設計。施工單位如果對于設計圖紙有疑問，就要直接與設計單位相溝通，提高施工隊的人員組織和專業技術水平，對于關涉到工程的各種問題都要精細化，以提高設備的使用率。在開關的設置上，主變高壓是不設計開關的，當有高壓側電源的跳閘動作被引起的時候，為了避免出現故障，就需要采用閉鎖高壓備自投。變壓器會因為低壓側出現故障而導致高壓側和低壓側全部跳閘。
五、繼電保護故障信息智能分析方案及應用
電網工程建設中，建立繼電保護信息智能分析方案，其目的是要實現繼電保護信息與數據采集與監視控制系統（SCADA）之間進行快速地相互傳遞。采用分層分區的原則，一般在安全一區會設置繼電保護故障信息系統，主站系統的網架為500千伏，對于繼電保護的故障能夠進行智能分析。各地的電網為220千伏以下，其繼電保護信息經過了智能分析之后，就會上傳到主站信息系統當中。當地區的電網有故障發生，各地區電網的調度控制信息系統平臺就會對這些故障進行診斷、分析，并采取必要的措施進行遠程的不斷電維修。與故障地點鄰近的變電站會將錄波信息、保護信息以及遠動信息經過數據網絡向鄰近的調度平臺傳送。
（一）繼電保護故障信息系統的智能軟件結構
繼電保護故障信息系統的服務包括為上層提供底層信息的總線、用于數據交換的服務總線、實時庫和歷史庫以及圖形顯示器等等。信息交互是在數據平臺上現實，當有故障出現的時候，故障信息經過智能分析之后，就會有刀閘動作信息、電網檢測信息以及電網的拓撲機構等等顯示出來。當支撐平臺的各項功能標準被提供出來之后，就會通過各種標準接口實現連接，以達到數據傳輸的作用。此時，電網模型建立起來，各種圖形信息以及數據信息都會通過這種無縫連接來實現。電網智能故障診斷的應用被構筑在平臺層上，事故處理輔助決策系統在應用性上得以實現。
（二）繼電保護故障信息系統的智能硬件結構
為了避免信息系統子站的改造，現有的安全二區的繼電保護信息系統仍然有所保留，故障信息被安置在一區。隨著信息子系統的逐步建立，一些新的繼電保護服務器就會被陸續地接入到安全一區。原有的繼電保護故障信息系統通過防火墻與新的故障信息智能分析系統之間建立連接。
當繼電保護故障信息系統被建立起來之后，就會實現了除了繼電保護的數據存儲功能以及歷史查詢等等功能，保留子站接入功能以及系統圖形化監視的功能可以實現了信息監控的可視性效果，此外，還實現了故障診斷、分析、決策以及定值管理等等，通過一二次設備的建模實現了設備的智能展示。在現網發生故障時，系統可以對于故障進行全面地診斷，并將事故的簡報和處理意見提供出來，對電網故障的可靠運行發揮了積極的作用。
六、總結
綜上所述，在電力系統中，繼電保護裝置作為保障電力設備安全有效運營的重要組成部分，其所承擔的責任是非常重大的。因此，繼電保護工作人員在進行具體操作的上后，要嚴格按照有關規章制度來執行，以確保繼電保護穩定運行。
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