第一篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng) 西南交大畢業(yè)論文

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學(xué)習(xí)中心名稱(chēng)：

西南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院

畢 業(yè) 論 文

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)

學(xué)生姓名

學(xué)

號(hào)

類(lèi)

型

網(wǎng)絡(luò)教育

專(zhuān)

業(yè)

電氣工程及其自動(dòng)化

層

次

指導(dǎo)教師

日

期

論文題目：

目錄

一、緒論.............................................................4

（一）研究目的與意義............................................4

（二）繼電保護(hù)研究現(xiàn)狀..........................................4

（三）繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)..........................................5

二、繼電保護(hù)裝置的原理與構(gòu)成.........................................7

（一）繼電保護(hù)裝置的種類(lèi)........................................7

（二）繼電保護(hù)的基本任務(wù)及要求.................................11

（三）繼電保護(hù)基本原理.........................................13

（四）繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成.......................................14

三、故障采集及信息處理系統(tǒng)及硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)............................16

（一）故障采集及信息處理系統(tǒng)構(gòu)成...............................16

（二）硬件平臺(tái)設(shè)計(jì).............................................17

（三）主站系統(tǒng)的硬件平臺(tái).......................................18

四、軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)....................................................19

五、應(yīng)用功能設(shè)計(jì)....................................................21

（一）主站系統(tǒng)的信息劃分.......................................21

（二）主站系統(tǒng)的應(yīng)用功能劃分...................................21

六、結(jié)語(yǔ)............................................................25

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)

摘要

本文提出一種電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，主要由主站系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和子站系統(tǒng)三部分組成。該系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值和作用主要體現(xiàn)在主站系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)上。在綜合分析國(guó)內(nèi)外主要繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上, 著重論述了主站系統(tǒng)的硬件、軟件平臺(tái)構(gòu)架及功能模塊的設(shè)計(jì)。

其中硬件平臺(tái)由相互獨(dú)立的主站系統(tǒng)與EMS等現(xiàn)有系統(tǒng)構(gòu)成,構(gòu)架的設(shè)計(jì)充分考慮了系統(tǒng)的獨(dú)立性、安全性和可靠性;軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)分別對(duì)兩層軟件架構(gòu)與三層軟件架構(gòu)兩種可行的方案進(jìn)行了比較, 并分析其合理性與適用性;功能模塊的設(shè)計(jì)基于故障信息的合理分類(lèi)，從故障分析的各個(gè)角度對(duì)功能模塊進(jìn)行合理劃分。最后簡(jiǎn)要地展望了主站系統(tǒng)的現(xiàn)存問(wèn)題以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);故障錄波;故障信息處理;管理信息系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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一、緒論

（一）研究目的與意義

近年來(lái), 繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)受到電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行管理部門(mén)越來(lái)越多的重視。在故障時(shí),該系統(tǒng)由子站負(fù)責(zé)搜集保護(hù)裝置的保護(hù)動(dòng)作信息和故障錄波器的錄波信息, 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)傳送到主站端, 供調(diào)度和保護(hù)人員及時(shí)分析和處理, 從而大大提高了電網(wǎng)故障的分析水平、事故處理效率以及故障信息的管理水平①。尤其是2003年美加“ 8·14”大停電事故發(fā)生后, 該系統(tǒng)的作用得到了廣泛的關(guān)注, 它在電網(wǎng)多點(diǎn)故障和連鎖誤跳閘的情況下, 優(yōu)先時(shí)地上傳重要的異常信息到達(dá)省網(wǎng)調(diào)度端, 從而為調(diào)度人員統(tǒng)一調(diào)度并對(duì)事故進(jìn)行統(tǒng)一指揮提供了有效的依據(jù)。目前, 國(guó)內(nèi)對(duì)該系統(tǒng)的作用和定位已基本達(dá)成一致, 但對(duì)系統(tǒng)的通信協(xié)議、硬件/ 軟件平臺(tái)結(jié)構(gòu)布局、功能界定等方面有不同的理解。

研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線(xiàn)路等），使之免遭損害，所以也稱(chēng)繼電保護(hù)?；救蝿?wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。

（二）繼電保護(hù)研究現(xiàn)狀

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)中投入電網(wǎng)的各種保護(hù)、自動(dòng)裝置、故障錄波器等設(shè)備越來(lái)越多。在出現(xiàn)故障時(shí)，這些設(shè)備記錄了大量的數(shù)據(jù)和信息,如何綜合利用這些信息來(lái)判斷故障的元件和性質(zhì)、故障重演、保護(hù)動(dòng)作分析和錄波分析，已成為分析電力系統(tǒng)事故和輔助調(diào)度員進(jìn)行故障處理的重要課題。目前，西南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科畢業(yè)論文

個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。

3智能化

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，分布式發(fā)電、交互式供電模式對(duì)繼電保護(hù)提出了更高要求，另一方面通信和信息技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的保護(hù)原理提供了條件，智能電網(wǎng)中可利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用這些信息可對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控和修正。另外，對(duì)保護(hù)裝置而言，保護(hù)功能除了需要本保護(hù)對(duì)象的運(yùn)行信息外，還需要相關(guān)聯(lián)的其它設(shè)備的運(yùn)行信息。一方面保證故障的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)識(shí)別，另一方面保證在沒(méi)有或少量人工干預(yù)下，能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。

保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行隋況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信-體化。

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廣故障預(yù)測(cè)技術(shù)，以期實(shí)現(xiàn)防患于未然，進(jìn)一步提高大機(jī)組的安全可靠性。

繼電保護(hù)裝置的種類(lèi)主要有以下幾種：

1.電流保護(hù)：（按照保護(hù)的整定原則，保護(hù)范圍及原理特點(diǎn)）

A、過(guò)電流保護(hù)---是按照躲過(guò)被保護(hù)設(shè)備或線(xiàn)路中可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來(lái)整定的。如大電機(jī)啟動(dòng)電流（短時(shí)）和穿越性短路電流之類(lèi)的非故障性電流，以確保設(shè)備和線(xiàn)路的正常運(yùn)行。為使上、下級(jí)過(guò)電流保護(hù)能獲得選擇性，在時(shí)限上設(shè)有一個(gè)相應(yīng)的級(jí)差。

B、電流速斷保護(hù)---是按照被保護(hù)設(shè)備或線(xiàn)路末端可能出現(xiàn)的最大短路電流或變壓器二次側(cè)發(fā)生三相短路電流而整定的。速斷保護(hù)動(dòng)作，理論上電流速斷保護(hù)沒(méi)有時(shí)限。即以零秒及以下時(shí)限動(dòng)作來(lái)切斷斷路器的。

過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)常配合使用，以作為設(shè)備或線(xiàn)路的主保護(hù)和相鄰線(xiàn)路的備用保護(hù)。

C、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)---在正常運(yùn)行中，被保護(hù)線(xiàn)路上流過(guò)最大負(fù)荷電流時(shí)，電流繼電器不應(yīng)動(dòng)作，而本級(jí)線(xiàn)路上發(fā)生故障時(shí)，電流繼電器應(yīng)可靠動(dòng)作；定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)由電流繼電器、時(shí)間繼電器和信號(hào)繼電器三元件組成（電流互感器二次側(cè)的電流繼電器測(cè)量電流大小→時(shí)間繼電器設(shè)定動(dòng)作時(shí)間→信號(hào)繼電器發(fā)出動(dòng)作信號(hào)）；定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小無(wú)關(guān)，動(dòng)作時(shí)間是恒定的。（人為設(shè)定）

D、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)---繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間與短路電流的大小成反比，即短路電流越大，繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越短，短路電流越小，繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)。在10KV系統(tǒng)中常用感應(yīng)型過(guò)電流繼電器。（GL－型）

E、無(wú)時(shí)限電流速斷---不能保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)，它只能保護(hù)線(xiàn)路的一部分，系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化，將影響電流速斷的保護(hù)范圍，為了保證動(dòng)作的選擇性，其起動(dòng)電流必須按最大運(yùn)行方式（即通過(guò)本線(xiàn)路的電流為最大的運(yùn)行方式）來(lái)整定，但這樣對(duì)

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變壓器初次投入、長(zhǎng)途運(yùn)輸、加油、換油等原因，油中可能混入氣體，積聚在氣體繼電器的上部（玻璃窗口能看到油位下降，說(shuō)明有氣體），遇到此類(lèi)情況可利用瓦斯繼電器頂部的放氣閥（螺絲擰開(kāi)）放氣，直至瓦斯繼電器內(nèi)充滿(mǎn)油?？紤]安全，最好在變壓器停電時(shí)進(jìn)行放氣。容量在800KVA及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。

4.差動(dòng)保護(hù)：這是一種按照電力系統(tǒng)中，被保護(hù)設(shè)備發(fā)生短路故障，在保護(hù)中產(chǎn)生的差電流而動(dòng)作的一種保護(hù)裝置。常用做主變壓器、發(fā)電機(jī)和并聯(lián)電容器的保護(hù)裝置，按其裝置方式的不同可分為：

A、橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)---常用作發(fā)電機(jī)的短路保護(hù)和并聯(lián)電容器的保護(hù)，一般設(shè)備的每相均為雙繞組或雙母線(xiàn)時(shí)，采用這種差動(dòng)保護(hù)。

B、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)---一般常用作主變壓器的保護(hù)，是專(zhuān)門(mén)保護(hù)變壓器內(nèi)部和外部故障的主保護(hù)。

5.高頻保護(hù)：這是一種作為主系統(tǒng)、高壓長(zhǎng)線(xiàn)路的高可靠性的繼電保護(hù)裝置。目前我國(guó)已建成的多條500KV的超高壓輸電線(xiàn)路就要求使用這種可行性、選擇性、靈敏性和動(dòng)作迅速的保護(hù)裝置。高頻保護(hù)分為相差高頻保護(hù)；方向高頻保護(hù)。相差高頻保護(hù)的基本原理是比較兩端電流的相位的保護(hù)。規(guī)定電流方向由母線(xiàn)流向線(xiàn)路為正，從線(xiàn)路流向母線(xiàn)為負(fù)。就是說(shuō)，當(dāng)線(xiàn)路內(nèi)部故障時(shí)，兩側(cè)電流同相位而外部故障時(shí)，兩側(cè)電流相位差180度。方向高頻保護(hù)的基本工作原理是，以比較被保護(hù)線(xiàn)路兩端的功率方向，來(lái)判別輸電線(xiàn)路的內(nèi)部或外部故障的一種保護(hù)裝置。

6.距離保護(hù)：這種繼電保護(hù)也是主系統(tǒng)的高可靠性、高靈敏度的繼電保護(hù)，又稱(chēng)為阻抗保護(hù)，這種保護(hù)是按照長(zhǎng)線(xiàn)路 故障點(diǎn)不同的阻抗值而整定的。

7.平衡保護(hù)：這是一種作為高壓并聯(lián)電容器的保護(hù)裝置。繼電保護(hù)有較高的靈敏度，對(duì)于采用雙星形接線(xiàn)的并聯(lián)電容器組，采用這種保護(hù)較為適宜。它是根據(jù)并聯(lián)電容器發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的不平衡電流而動(dòng)作的一種保護(hù)裝置。

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設(shè)備或線(xiàn)路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線(xiàn)路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線(xiàn)路的保護(hù)將故障切除。

2）速動(dòng)性

速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶(hù)在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。

3.一般必須快速切除的故障有：

(1)使發(fā)電廠(chǎng)或重要用戶(hù)的母線(xiàn)電壓低于有效值(一般為0.7倍額定電壓)。(2)大容量的發(fā)電機(jī)、變壓器和電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障。

(3)中、低壓線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)截面過(guò)小，為避免過(guò)熱不允許延時(shí)切除的故障。(4)可能危及人身安全、對(duì)通信系統(tǒng)造成強(qiáng)烈干擾的故障。

故障切除時(shí)間包括保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間，一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.04s～0.08s，最快的可達(dá)0.01s～0.04s，一般斷路器的跳閘時(shí)間為0.06s～0.15s，最快的可達(dá)0.02s～0.06s。

對(duì)于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動(dòng)作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時(shí)地發(fā)出信號(hào)。

3）靈敏性

靈敏性是指電氣設(shè)備或線(xiàn)路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。

能滿(mǎn)足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類(lèi)型如何，以及短路點(diǎn)是否有過(guò)渡電阻，都能正確反應(yīng)動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)能可靠動(dòng)作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過(guò)較大的過(guò)渡電阻兩相或單相短路故障時(shí)也能可靠動(dòng)作。

系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線(xiàn)路末端短路時(shí)，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；

西南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科畢業(yè)論文 的功率因數(shù)角，一般約為20°，三相短路時(shí)，電流與電壓之間的相位角是由線(xiàn)路的阻抗角決定的，一般為60°～85°，而在保護(hù)反方向三相短路時(shí)，電流與電壓之間的相位角則是180°+(60°～85°)。

4)測(cè)量阻抗發(fā)生變化。測(cè)量阻抗即測(cè)量點(diǎn)(保護(hù)安裝處)電壓與電流之比值。正常運(yùn)行時(shí)，測(cè)量阻抗為負(fù)荷阻抗；金屬性短路時(shí)，測(cè)量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)路阻抗，故障后測(cè)量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。

不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，出現(xiàn)相序分量，如兩相及單相接地短路時(shí)，出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量；單相接地時(shí)，出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運(yùn)行時(shí)是不出現(xiàn)的。

利用短路故障時(shí)電氣量的變化，便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。

此外，除了上述反應(yīng)工頻電氣量的保護(hù)外，還有反應(yīng)非工頻電氣量的保護(hù)。

（四）繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成

一般情況而言，整套繼電保護(hù)裝置由測(cè)量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出三部分組成。

1.測(cè)量比較部分

測(cè)量比較部分是測(cè)量通過(guò)被保護(hù)的電氣元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”“非”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。

2.邏輯部分

邏輯部分使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類(lèi)型和范圍，最后確定是應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或是否動(dòng)作及是否延時(shí)等，并將對(duì)應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。

3.執(zhí)行輸出部分

執(zhí)行輸出部分根據(jù)邏輯傳過(guò)來(lái)的指令，最后完成保護(hù)裝置所承擔(dān)的任務(wù)。如在4

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三、故障采集及信息處理系統(tǒng)及硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)

（一）故障采集及信息處理系統(tǒng)構(gòu)成

電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)是由子站系統(tǒng)、主站系統(tǒng)和連接二者的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。子站系統(tǒng)的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)采集變電站內(nèi)的微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波器及各種電子智能設(shè)備的信息, 并負(fù)責(zé)把這些信息規(guī)范化后上傳至主站系統(tǒng)。子站系統(tǒng)安裝于廠(chǎng)站現(xiàn)場(chǎng), 采用分布式結(jié)構(gòu), 一般包含多個(gè)子站, 每個(gè)子站一般由一臺(tái)保護(hù)管理機(jī)或集控中心來(lái)完成站內(nèi)裝置信息的采集和通信。

主站系統(tǒng)的主要任務(wù)是基于子站上傳的信息進(jìn)行故障告警、故障分析、故障處理、信息的歸檔和統(tǒng)計(jì)等。主站系統(tǒng)采用分布式的C/S結(jié)構(gòu), 主要應(yīng)用于地調(diào)或省調(diào)。通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)信息的遠(yuǎn)程傳輸。一般采用以電力數(shù)據(jù)專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)(SPDnet)為主, 公眾電話(huà)交換網(wǎng)(PSTN)為輔的廣域網(wǎng)通信方式。從整個(gè)系統(tǒng)看, 子站系統(tǒng)側(cè)重于信息的采集和通信, 而主站系統(tǒng)側(cè)重于信息的分析、處理和管理。目前, 由于高壓電網(wǎng)的廠(chǎng)站內(nèi)各種智能裝置新舊不一, 類(lèi)型多樣, 裝置的通信協(xié)議往往各自獨(dú)立, 子

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來(lái)保證數(shù)據(jù)安全。

（三）主站系統(tǒng)的硬件平臺(tái)

考慮到主站系統(tǒng)的以上特點(diǎn), 主站系統(tǒng)的局域網(wǎng)硬件平臺(tái)構(gòu)架如圖2所示。

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方案2有以下特點(diǎn): 主站軟件系統(tǒng)的可移植性大大增強(qiáng)。目前不同地區(qū)的主站系統(tǒng)往往采用不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù), 針對(duì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境, 方案2只需對(duì)數(shù)據(jù)訪(fǎng)間控制層進(jìn)行修改, 而方案1中的通信服務(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層的所有模塊都需要更改, 維護(hù)量很大。主站系統(tǒng)的用戶(hù)級(jí)別訪(fǎng)問(wèn)控制更靈活。主站系統(tǒng)的用戶(hù)包括保護(hù)、調(diào)度、安檢和系統(tǒng)管理員等, 不同用戶(hù)具有不同的權(quán)限, 這些權(quán)限在數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層更容易實(shí)現(xiàn)跟蹤和控制。而且, 該層也便于維護(hù)不同用戶(hù)對(duì)公共數(shù)據(jù)的一致性。大大簡(jiǎn)化了主站用戶(hù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)客戶(hù)端環(huán)境的依賴(lài)。當(dāng)然, 這一方案必須保證數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)層具有足夠高的可靠性和穩(wěn)定性。

綜上分析, 方案2比方案1更加合理, 也體現(xiàn)了軟件設(shè)計(jì)的可復(fù)用性。兩種方案均適用于主站系統(tǒng)二級(jí)安全區(qū)和三級(jí)安全區(qū), 但考慮到二級(jí)安全區(qū)集中了主站系統(tǒng)的大多數(shù)應(yīng)用, 宜采用方案2 , 而三級(jí)安全區(qū)主要是Web應(yīng)用, 可以采用方案1。二級(jí)安全區(qū)和三級(jí)安全區(qū)通過(guò)各自的通信服務(wù)層來(lái)通信,以保持兩個(gè)區(qū)的公共數(shù)據(jù)的一致性。

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廣和發(fā)展階段, 對(duì)于主站系統(tǒng)的應(yīng)用功能劃分還沒(méi)有形成統(tǒng)一的看法。在對(duì)江蘇和福建兩省的主站系統(tǒng)實(shí)施過(guò)程中, 在充分了解用戶(hù)需求的基礎(chǔ)上, 結(jié)合對(duì)系統(tǒng)的理解, 我們對(duì)主站系統(tǒng)的應(yīng)用功能按以下方法進(jìn)行劃分, 并已在實(shí)際系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用。

1）電網(wǎng)正常時(shí), 主站系統(tǒng)允許用戶(hù)將定值庫(kù)中的定值與主站召喚得到的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)行定值進(jìn)行核對(duì);系統(tǒng)提供了與繼電保護(hù)整定計(jì)算系統(tǒng)的接口, 允許保護(hù)人員根據(jù)整定計(jì)算生成的定值單按照用戶(hù)定制的流程, 確認(rèn)后在用戶(hù)權(quán)限許可下,可遠(yuǎn)程下發(fā)修改運(yùn)行定值命令給子站, 達(dá)到修改定值的目的, 及早消除潛在的隱患;允許用戶(hù)對(duì)廠(chǎng)站內(nèi)裝置的歷史信息和運(yùn)行信息進(jìn)行查詢(xún)和統(tǒng)計(jì), 包括裝置的運(yùn)行定值、模擬量測(cè)量值、開(kāi)關(guān)量狀態(tài)等, 而且可以按地區(qū)、變電站、線(xiàn)路和保護(hù)裝置來(lái)分級(jí)索引;主站系統(tǒng)還可以通過(guò)采用特定算法來(lái)分析、比較各套保護(hù)的模擬量測(cè)量值和監(jiān)視裝置的自檢信息、錄波器的運(yùn)行狀態(tài)信息等, 達(dá)到監(jiān)視電網(wǎng)二次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的目的。

2）故障時(shí), 主站系統(tǒng)實(shí)時(shí)收到子站自動(dòng)上傳的故障信息后立即告警。告警方式可以有圖形告警、列表告警和多媒體告警等。圖形告警會(huì)在電網(wǎng)地理接線(xiàn)圖或站內(nèi)主接線(xiàn)圖的相關(guān)故障設(shè)備上閃爍告警;列表告警會(huì)以列表方式突出提示故障簡(jiǎn)要信息。

實(shí)際系統(tǒng)中, 考慮到子站上傳的信息由于錄波通道配置信息不規(guī)范化和冗余信息“ 膨脹” , 告警的同時(shí)還進(jìn)行了信息預(yù)處理, 包括信息過(guò)濾配置、信息規(guī)范化、對(duì)信息加以分類(lèi)從而識(shí)別和剔除誤傳信息等, 以方便后續(xù)的故障診斷和故障分析基于有效信息進(jìn)行。

3）故障發(fā)生后, 主站系統(tǒng)必須提供各種完整分析模塊, 最大化地利用所有的信息幫助用戶(hù)全面分析故障。波形分析模塊能分析錄波文件, 顯示各個(gè)通道數(shù)據(jù)的波形, 并可進(jìn)行諧波、相量圖、序分量、功率以及高頻信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)等的分析。故

西南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院本科畢業(yè)論文

生成檢修報(bào)告等工具, 并可以通過(guò)Web發(fā)布故障信息、提供錄波數(shù)據(jù)文件供下載等。

綜上分析, 應(yīng)用功能模塊劃分如圖6所示。

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參考文獻(xiàn)

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[4] 顧堅(jiān);徐劍;張國(guó)秦;;繼電保護(hù)及故障信息管理系統(tǒng)子站的應(yīng)用[J];電工技術(shù);2006年01期 [5] 陳劍鋒,鄭敏,黃華林;電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的探討[J];電工技術(shù)雜志;2003年05期

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第二篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障信息采集及處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

河 南 理 工 大 學(xué) 萬(wàn) 方 科 技 學(xué) 院

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)

專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名

一、題目

二、主要任務(wù)與要求

三、起止日期 年 月 日至 年 月 日

指導(dǎo)教師 簽字（蓋章）系 主 任 簽字（蓋章）

年 月 日

—1—

河 南 理 工 大 學(xué) 萬(wàn) 方 科 技 學(xué) 院

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)

專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 題目

評(píng)閱人 簽字（蓋章）職 稱(chēng)

工作單位

年 月 日

—2—

河 南 理 工 大 學(xué) 萬(wàn) 方 科 技 學(xué) 院

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)定書(shū)

專(zhuān)業(yè)班級(jí) 學(xué)生姓名 題目

指導(dǎo)教師 簽字（蓋章）

職稱(chēng) 年 月 日

—3—

河 南 理 工 大 學(xué) 萬(wàn) 方 科 技 學(xué) 院

畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯許可證

經(jīng)審查，專(zhuān)業(yè) 班 同學(xué)所提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），符合學(xué)校本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的相關(guān)規(guī)定，達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)的要求，根據(jù)學(xué)校教學(xué)管理的有關(guān)規(guī)定，同意參加畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯。

指導(dǎo)教師 簽字（蓋章）

年 月 日

根據(jù)審查，準(zhǔn)予參加答辯。

答辯委員會(huì)主席（組長(zhǎng)）簽字（蓋章）

年 月 日

—4—

河 南 理 工 大 學(xué) 萬(wàn) 方 科 技 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）決議

院（系）專(zhuān)業(yè) 班 同學(xué)的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）于 年 月 日進(jìn)行了答辯。題目 答辯委員會(huì)成員 主 席（組長(zhǎng)）委 員（成員）委 員（成員）委 員（成員）委 員（成員）委 員（成員）委 員（成員）

答辯前向畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)（小組）提交了如下資料：

１、設(shè)計(jì)（論文）說(shuō)明 共 頁(yè)

２、圖紙 共 張

３、評(píng)閱人意見(jiàn) 共 頁(yè)

４、指導(dǎo)教師意見(jiàn) 共 頁(yè)

—5—

根據(jù)學(xué)生所提供的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料、評(píng)閱人和指導(dǎo)教師意見(jiàn)以及在答辯過(guò)程中學(xué)生回答問(wèn)題的情況，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)（小組）做出如下決議。

一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)語(yǔ)

二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的總評(píng)成績(jī)

畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯委員會(huì)主席（組長(zhǎng)）簽名

委員（組員）簽名

年 月

—6— 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文

摘要

電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)由主站系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)和子站系統(tǒng)3 部分組成。該系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值和作用主要體現(xiàn)在主站系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)上。在綜合分析國(guó)內(nèi)各種繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上, 著重論述了主站系統(tǒng)的硬件、軟件平臺(tái)構(gòu)架及功能模塊的設(shè)計(jì)。硬件平臺(tái)構(gòu)架的設(shè)計(jì)充分考慮了系統(tǒng)的獨(dú)立性、安全性和可靠性;軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)對(duì)兩種可行的方案進(jìn)行了比較, 分析其合理性;功能模塊的設(shè)計(jì)基于故障信息的合理分類(lèi)從故障分析的各個(gè)角度對(duì)功能模塊進(jìn)行合理劃分。最后簡(jiǎn)要地展望了主站系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);故障錄波;故障信息處理;管理信息系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

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目 錄

1.緒論.........................................................10 1.1 繼電保護(hù)研究現(xiàn)狀...........................................11 1.2 系統(tǒng)保護(hù)..................................................11 1.3 繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)..........................................12 1.4 常用保護(hù)..................................................15 1.5 基本任務(wù)及要求............................................15 1.6基本原理....................................................18 1.7繼電保護(hù)組成................................................19 1.8 系統(tǒng)概述..................................................19 2.硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)................................................21 2.1 主站系統(tǒng)的獨(dú)立性...........................................21 2.2 主站系統(tǒng)的可靠性..........................................21 2.3 主站系統(tǒng)的安全性..........................................21 2.4 主站系統(tǒng)的硬件平臺(tái)........................................22 3．軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)................................................22 4．應(yīng)用功能設(shè)計(jì)................................................25 4.1 主站系統(tǒng)的信息劃分.........................................25 4.2 主站系統(tǒng)的應(yīng)用功能劃分.....................................25 5.結(jié)語(yǔ).........................................................30

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1.1 繼電保護(hù)研究現(xiàn)狀

隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和全國(guó)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,電力系統(tǒng)中投入電網(wǎng)的各種保護(hù)、自動(dòng)裝置、故障錄波器等設(shè)備越來(lái)越多。在出現(xiàn)故障時(shí)，這些設(shè)備記錄了大量的數(shù)據(jù)和信息,如何綜合利用這些信息來(lái)判斷故障的元件和性質(zhì)、故障重演、保護(hù)動(dòng)作分析和錄波分析，已成為分析電力系統(tǒng)事故和輔助調(diào)度員進(jìn)行故障處理的重要課題。目前，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)得到了快速的發(fā)展，變電站已經(jīng)具備了以數(shù)據(jù)方式向電網(wǎng)調(diào)度中心傳輸各種信息的能力，如何有效地綜合運(yùn)用這些信息從而提高整體調(diào)度智能信息化水平成為推動(dòng)電網(wǎng)故障信息系統(tǒng)研制開(kāi)發(fā)的主要?jiǎng)恿Α?/p>

1.2 系統(tǒng)保護(hù)

實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)功能的設(shè)備稱(chēng)為繼電保護(hù)裝置。雖然繼電保護(hù)有多種類(lèi)型,其裝置也各不相同,但都包含著下列主要的環(huán)節(jié)：①信號(hào)的采集，即測(cè)量環(huán)節(jié)；②信號(hào)的分析和處理環(huán)節(jié)；③判斷環(huán)節(jié)；④作用信號(hào)的輸出環(huán)節(jié)。以上所述僅限于組成電力系統(tǒng)的各元件（發(fā)電機(jī)、變壓器、母線(xiàn)、輸電線(xiàn)等）的繼電保護(hù)問(wèn)題，而各國(guó)電力系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)踐已經(jīng)證明，僅僅配置電力系統(tǒng)各元件的繼電保護(hù)裝置，還遠(yuǎn)不能防止發(fā)生全電力系統(tǒng)長(zhǎng)期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)的全局和整體出發(fā)，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作而切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況，系統(tǒng)失去穩(wěn)定時(shí)將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這些正是系統(tǒng)保護(hù)所需研究的內(nèi)容。系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運(yùn)行被破壞時(shí)，盡可能將其影響范圍限制到最小，負(fù)荷停電時(shí)間減小到最短。

大電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，首先必須建立在電力系統(tǒng)的合理結(jié)構(gòu)

1河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文

1計(jì)算機(jī)化

隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)pc機(jī)的功能。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿(mǎn)足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚需進(jìn)行具體深入的研究。

2網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用主要是切除故障元件，縮小事故影響范圍。因繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。

3河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文

1.4 常用保護(hù)

傳統(tǒng)保護(hù)

1、電流保護(hù)。多用于配電網(wǎng)中，分為：電流速斷保護(hù)、限時(shí)電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。

2、距離保護(hù)。

3、差動(dòng)保護(hù)。新興保護(hù)

基于暫態(tài)的保護(hù)，如行波保護(hù)等。

1.5 基本任務(wù)及要求

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：

(1)自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無(wú)故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。

(2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(如有無(wú)經(jīng)常值班人員)而動(dòng)作于信號(hào)，以便值班員及時(shí)處理，或由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會(huì)引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作，而是根據(jù)對(duì)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時(shí)，以免暫短地運(yùn)行波動(dòng)造成不必要的動(dòng)作和干擾而引起的誤動(dòng)。

(3)繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動(dòng)化裝置配合，在條件允許時(shí)，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時(shí)間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求是：

繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿(mǎn)足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。對(duì)于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù)，5河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)論文

能滿(mǎn)足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類(lèi)型如何，以及短路點(diǎn)是否有過(guò)渡電阻，都能正確反應(yīng)動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)能可靠動(dòng)作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過(guò)較大的過(guò)渡電阻兩相或單相短路故障時(shí)也能可靠動(dòng)作。

系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線(xiàn)路末端短路時(shí)，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；

系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過(guò)保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。

保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。4）可靠性

可靠性包括安全性和信賴(lài)性，是對(duì)繼電保護(hù)最根本的要求。安全性：要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)。

信賴(lài)性：要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不拒動(dòng)。

繼電保護(hù)的誤動(dòng)作和拒動(dòng)作都會(huì)給電力系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重危害。即使對(duì)于相同的電力元件，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，保護(hù)不誤動(dòng)和不拒動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的影響也會(huì)發(fā)生變化。

以上四個(gè)基本要求是設(shè)計(jì)、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù)，又是分析評(píng)價(jià)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。這四個(gè)基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。因此，在實(shí)際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶(hù)的性質(zhì)，辯證地進(jìn)行統(tǒng)一。

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1.7 繼電保護(hù)組成

一般情況而言，整套繼電保護(hù)裝置由測(cè)量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出三部分組成。

測(cè)量比較部分

測(cè)量比較部分是測(cè)量通過(guò)被保護(hù)的電氣元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”“非”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。

邏輯部分

邏輯部分使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類(lèi)型和范圍，最后確定是應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或是否動(dòng)作及是否延時(shí)等，并將對(duì)應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。

執(zhí)行輸出部分

執(zhí)行輸出部分根據(jù)邏輯傳過(guò)來(lái)的指令，最后完成保護(hù)裝置所承擔(dān)的任務(wù)。如在故障時(shí)動(dòng)作于跳閘，不正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出信號(hào)，而在正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作等。

1.8 系統(tǒng)概述

電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)是由子站系統(tǒng)、主站系統(tǒng)和連接二者的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。子站系統(tǒng)的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)采集變電站內(nèi)的微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波器及各種電子智能設(shè)備的信息, 并負(fù)責(zé)把這些信息規(guī)范化后上傳至主站系統(tǒng)。子站系統(tǒng)安裝于廠(chǎng)站現(xiàn)場(chǎng), 采用分布式結(jié)構(gòu), 一般包含多個(gè)子站, 每個(gè)子站一般由一臺(tái)保護(hù)管理機(jī)或集控中心來(lái)完成站內(nèi)裝置信息的采集和通信。

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2.硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 主站系統(tǒng)的獨(dú)立性

主站系統(tǒng)側(cè)重于在電網(wǎng)發(fā)生故障后實(shí)時(shí)地進(jìn)行故障處理和故障分析,E M S 等側(cè)重于電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)視和控制。因此, 主站系統(tǒng)與E MS 等現(xiàn)有系統(tǒng)應(yīng)該是相互獨(dú)立的, 所以宜采用相對(duì)獨(dú)立的硬件平臺(tái), 以避免不同系統(tǒng)之間的干擾。

2.2 主站系統(tǒng)的可靠性

電網(wǎng)故障的突發(fā)性決定了主站系統(tǒng)必須具有很高的可靠性, 以保證故障時(shí)故障信息的可靠上傳。為此, 采用冗余設(shè)計(jì), 設(shè)置兩臺(tái)服務(wù)器作為主/ 備用通信服務(wù)器, 且每臺(tái)通信服務(wù)器均可通過(guò)撥號(hào)網(wǎng)絡(luò)或電力專(zhuān)線(xiàn)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與子站系統(tǒng)通信。同時(shí), 通信服務(wù)器最好采用U N IX 操作系統(tǒng)和基于U N IX 的底層通信服務(wù), 因?yàn)閁 N IX 具有W in do w s 無(wú)可比擬的安全可靠性和靈活開(kāi)放性。

2.3 主站系統(tǒng)的安全性

根據(jù)我國(guó)電力二次系統(tǒng)安全防護(hù)的總體要求,電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息處理主站系統(tǒng)的大多應(yīng)用屬于二級(jí)安全區(qū)的非控制生產(chǎn)區(qū), 而W e b 信息發(fā)布的應(yīng)用應(yīng)屬于三級(jí)安全區(qū)的生產(chǎn)管理區(qū)。根據(jù)安全等級(jí)和防護(hù)水平的要求, 主站系統(tǒng)的二級(jí)安全區(qū)與三級(jí)安全區(qū)之間應(yīng)該設(shè)置安全隔離的硬件防火墻,并采取簽名認(rèn)證和數(shù)據(jù)過(guò)濾等措施。此外, 為了防止主站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)遭到網(wǎng)絡(luò)黑客或病毒的侵?jǐn)_, 主站系統(tǒng)與外部系

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有如下兩種設(shè)計(jì)方案:方案1 : 采用通信服務(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層2 層軟件體系結(jié)構(gòu), 直接操作數(shù)據(jù)庫(kù)。如圖3 所示, 該方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, 易于實(shí)現(xiàn)。

方案2 : 采用3 層軟件體系結(jié)構(gòu), 即在方案1 的基礎(chǔ)上, 把通信服務(wù)層和應(yīng)用服務(wù)層中的數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)邏輯獨(dú)立出來(lái)構(gòu)成數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)層。如圖4 所示。

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數(shù)據(jù)的一致性。

4．應(yīng)用功能設(shè)計(jì)

4.1 主站系統(tǒng)的信息劃分

主站系統(tǒng)所處理的信息都來(lái)源于各個(gè)子站, 從時(shí)間上可以劃分為電網(wǎng)正常時(shí)的信息和電網(wǎng)故障時(shí)的信息。此外, 還可以按照不同的角度對(duì)這些信息進(jìn)行劃分。

a.按照信息的來(lái)源不同, 分為: 來(lái)自錄波器的錄波文件列表和錄波文件, 來(lái)自微機(jī)保護(hù)裝置的開(kāi)關(guān)變位信息、保護(hù)動(dòng)作信息、故障簡(jiǎn)報(bào)等, 來(lái)自其他采集裝置的狀態(tài)信息等。

b.按照信息的類(lèi)型不同, 分為開(kāi)關(guān)量信息(開(kāi)關(guān)信息、保護(hù)動(dòng)作信息等)和模擬量信息(電壓、電流等)。

c.按照信息的意義不同, 分為動(dòng)作類(lèi)、狀態(tài)類(lèi)、自檢類(lèi)等。d.按照故障時(shí)信息到達(dá)主站時(shí)間的優(yōu)先不同,依次分為: 故障簡(jiǎn)報(bào), 保護(hù)動(dòng)作信息、開(kāi)關(guān)變位信息、保護(hù)的錄波數(shù)據(jù)等, 故障錄波器的錄波信息等。

e.按照獲得信息的方式不同, 分為主站召喚的信息和子站上傳的信息。另外, 主站系統(tǒng)還可以允許用戶(hù)對(duì)到達(dá)主站的信息自定義分類(lèi), 例如分為重點(diǎn)信息、一般信息和次要信息等, 以方便用戶(hù)識(shí)別重要信息。主站系統(tǒng)的應(yīng)用都是基于以上信息進(jìn)行信息管理和故障分析的, 不同的信息分類(lèi)方式直接關(guān)系到應(yīng)用功能模塊的設(shè)計(jì)。

4.2 主站系統(tǒng)的應(yīng)用功能劃分

主站系統(tǒng)的作用主要定位于電網(wǎng)發(fā)生故障后實(shí)時(shí)/ 準(zhǔn)實(shí)時(shí)的故障

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息過(guò)濾配置、信息規(guī)范化、對(duì)信息加以分類(lèi)從而識(shí)別和剔除誤傳信息等, 以方便后續(xù)的故障診斷和故障分析基于有效信息進(jìn)行。

c.故障發(fā)生后, 主站系統(tǒng)必須提供各種完整分析模塊, 最大化地利用所有的信息幫助用戶(hù)全面分析故障。波形分析模塊能分析錄波文件, 顯示各個(gè)通道數(shù)據(jù)的波形, 并可進(jìn)行諧波、相量圖、序分量、功率以及高頻信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)等的分析。故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)模塊幫助用戶(hù)定位故障元件, 并分析哪些保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)或是正確動(dòng)作。故障測(cè)距模塊提供多種單端和雙端測(cè)距算法, 精確定位線(xiàn)路故障地點(diǎn), 針對(duì)線(xiàn)路兩端錄波數(shù)據(jù)不完全同步的情況, 系統(tǒng)提供了基于電壓模值穩(wěn)定和基于不同步角計(jì)算的非同步雙端測(cè)距算法進(jìn)行測(cè)距, 還可以輔助以過(guò)零點(diǎn)、突變量、人工調(diào)節(jié)等多種原理性和可視化的同步手段, 使同步誤差限制在一個(gè)采樣點(diǎn)以?xún)?nèi), 進(jìn)而利用同步測(cè)距算法, 提高雙端測(cè)距的準(zhǔn)確性。動(dòng)作行為分析模塊通過(guò)分析保護(hù)的動(dòng)作原理并用實(shí)際測(cè)量值驗(yàn)算動(dòng)作方程來(lái)分析保護(hù)動(dòng)作的行為, 可以幫助用戶(hù)找到保護(hù)誤動(dòng)/ 拒動(dòng)是否是整定值不適合所引起, 或者是保護(hù)本身原理的缺陷所引起。

d.故障開(kāi)始后, 子站系統(tǒng)按照信息的優(yōu)先權(quán)來(lái)分批傳送各類(lèi)故障信息。主站系統(tǒng)對(duì)故障的處理過(guò)程是按照信息到達(dá)主站的時(shí)間先后進(jìn)行逐級(jí)分析,并最終形成完整的故障分析報(bào)告。整個(gè)過(guò)程是分時(shí)間、分層次的, 這樣處理將方便調(diào)度分析人員逐步認(rèn)清故障的性質(zhì)和原因, 分析故障過(guò)程兼顧了快速判斷和全面分析的效果。其關(guān)系如圖5 所示。

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c.主站系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)一步提高故障智能診斷水平,增加故障輔助決策等功能, 例如可以提供網(wǎng)絡(luò)等值計(jì)算、繼電保護(hù)整定計(jì)算、故障狀況評(píng)估和故障恢復(fù)輔助系統(tǒng)等模塊, 使該系統(tǒng)真正發(fā)展成為一個(gè)全方位的故障處理系統(tǒng)。

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o t e e tiv e R e la y irlg a n dF a u lt R e e o r d e r).電力系統(tǒng)自動(dòng)化(盧L u to m a t io n o f E le e t r ie Po w e rS ys t e m s), 2 0 0 3 , 2 7(1): 7 2 一7 5 5.張超, 房若季(Z h a n g C ha o , F a n g R u o ji).改進(jìn)的1 2 5 5 壓縮算法在故障信息文件遠(yuǎn)傳中的應(yīng)用(A pp lie a tio n o f R e m o v o d L Z SSA lg o r it h m in R e m o te T r a n s m zs s 一o n o f F a u lt In fo r m a t io n File s).電網(wǎng)技術(shù)(Po w e r S y s t e m f e e hn o lo g y), 2 0 0 3 , 27(6): 4 2 一4 4

第三篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)典型故障分析

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)典型故障分析

案例11 施土留下隱患，值班員誤碰電纜斷面線(xiàn)路跳閘

事故簡(jiǎn)況：1989年2月16日，綏化電業(yè)局220kV綏化一次變電所值班員清掃衛(wèi)生中，見(jiàn)習(xí)值班員齊××在清擦1號(hào)主變壓器保護(hù)屏屏后地面時(shí)，拖布碰到該屏后地面上電纜斷面，警報(bào)鈴響，220kV分段兼旁路綠燈閃光，“掉牌未復(fù)歸”光字牌亮，經(jīng)檢查直流接地信號(hào)繼電器掉牌，無(wú)其他信號(hào)，一次設(shè)備無(wú)異常，匯報(bào)調(diào)度，按調(diào)度令拉開(kāi)220kV綏海線(xiàn)斷路器，合上220kV分段兼旁路斷路器正常，隨后，合上220kV綏海線(xiàn)斷路器正常。

事故原因及暴露問(wèn)題：按擴(kuò)建工程二次圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，主變壓器直接接地零序保護(hù)接地后，先跳220kV分段兼旁路斷路器，220kV分段兼旁路綜合重合閘屏至1號(hào)主變壓器保護(hù)屏控制電纜分段屏側(cè)的正電“1”與手動(dòng)跳閘起動(dòng)回路“R33”兩芯均已接線(xiàn)帶電。1號(hào)主變壓器保護(hù)屏側(cè)電纜芯中的正電“1”與跳閘回路“R33”之間需串入直接接地零序保護(hù)2段時(shí)間繼電器的滑動(dòng)觸點(diǎn)。因當(dāng)時(shí)1號(hào)主變壓器在運(yùn)行中，所以未施工安裝，該電纜盤(pán)卷在屏后地面上，1號(hào)主變壓器保護(hù)屏電纜斷面的“1”與“R33”線(xiàn)芯裸露在外。違反《繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)保安規(guī)程》檢驗(yàn)工作中對(duì)下列各點(diǎn)應(yīng)特別注意安全謹(jǐn)慎從事之5“拆下的帶電線(xiàn)頭，必須包扎穩(wěn)固，做好記錄，恢復(fù)時(shí)逐項(xiàng)核對(duì)”的規(guī)定，沒(méi)有對(duì)裸露在外的帶電電纜芯“1”與“R33”進(jìn)行包扎，是發(fā)生事故的主要原因。

值班員對(duì)回路和施工情況不清楚，致使拖布碰擦電纜斷面，造成“1”與“R33”兩芯短路，是發(fā)生事故的直接原因。

事故暴露出繼電人員工作責(zé)任心不強(qiáng)，裸露的電未包扎，也未向運(yùn)行人員交待。

運(yùn)行單位驗(yàn)收不細(xì)，把關(guān)不好。

防范措施：

(1)運(yùn)行單位一定要加強(qiáng)驗(yàn)收把關(guān)工作，驗(yàn)收時(shí)一定要嚴(yán)、細(xì)。

(2)對(duì)運(yùn)行設(shè)備的二次電纜，投運(yùn)要制定詳細(xì)的施工方案和安全措施。

(3)繼電人員在工程完工后，要與運(yùn)行單位進(jìn)行認(rèn)真、詳細(xì)的交待，特別是遺留下來(lái)的未完工程，更應(yīng)仔細(xì)交待，應(yīng)告誡運(yùn)行人員要注意的地方。

案例12 觸碰跳閘回路，造成母差保護(hù)誤動(dòng)

事故簡(jiǎn)況：1986年7月3日16時(shí)16分吉林電業(yè)局鐵東變電所倒閘操作，恢復(fù)220kV母線(xiàn)固定連接。運(yùn)行人員在拉開(kāi)220kV母差保護(hù)三極隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，因帶有正電源的固定三極隔離開(kāi)關(guān)的螺絲竄出，誤碰到220kV母差保護(hù)跳閘回路，造成220kV母聯(lián)斷路器跳閘。

事故原因及暴露問(wèn)題：

(1)該220kV母差保護(hù)是1986年5月10～20日檢定的，試驗(yàn)人員對(duì)盤(pán)內(nèi)線(xiàn)頭及螺絲都進(jìn)行了檢查和加緊，但由于對(duì)三極隔離開(kāi)關(guān)固定螺絲的管轄分工概念不清，故對(duì)三級(jí)隔離開(kāi)關(guān)檢查不細(xì)，三極隔離開(kāi)關(guān)固定螺絲早已竄出的隱患沒(méi)有及早查出，是發(fā)生事故的主要原因。

(2)運(yùn)行人員在拉三極隔離開(kāi)關(guān)前，沒(méi)有對(duì)三極隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，早已竄出的帶正電的螺絲誤碰起動(dòng)220kV母聯(lián)斷路器跳閘繼電器MLJ回路，造成220kV母線(xiàn)差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，跳開(kāi)220kV母聯(lián)斷路器，是發(fā)生事故的直接原因。

防范措施：

(1)繼電人員與運(yùn)行人員對(duì)設(shè)備的維護(hù)分工要有明確的劃分，消滅管轄分工概念不清的死角，防止因設(shè)備分工不明造成事故。

(2)應(yīng)對(duì)端子排20cm以?xún)?nèi)進(jìn)行全部細(xì)致的檢查，對(duì)經(jīng)常操作的連接片、隔離開(kāi)關(guān)、重合閘試驗(yàn)按鈕應(yīng)加強(qiáng)檢查維護(hù)，加強(qiáng)復(fù)查，將隔離開(kāi)關(guān)固定螺絲焊死，運(yùn)行人員操作時(shí)，應(yīng)先檢查后操作。案例13 保護(hù)裝置元件絕緣老化、臟污，造成線(xiàn)路跳閘

事故簡(jiǎn)況：1990年2月10日，營(yíng)口電業(yè)局盤(pán)山一次變電所1號(hào)所用變屏弧光短路，引起直流正極接地，致

使220kV阜盤(pán)線(xiàn)C相繼電器動(dòng)作，斷路器跳閘重合成功。

事故原因及暴露問(wèn)題：

盤(pán)山一次變電所控制室內(nèi)與1號(hào)所用變壓器交流屏并排按放的直流屏，在弧光作用下，發(fā)生直流系統(tǒng)正極弧光接地，是發(fā)生事故的直接原因。

繼電人員對(duì)所維護(hù)的保護(hù)裝置未能按《繼自裝置運(yùn)管規(guī)程》4.2.4條“設(shè)備專(zhuān)責(zé)崗位責(zé)任：掌握裝置缺陷情況，及時(shí)消除并貫徹和執(zhí)行本專(zhuān)責(zé)設(shè)備反事故措施計(jì)劃，搞好設(shè)備升級(jí)、定級(jí)工作”的規(guī)定執(zhí)行，其中接地綜合重合閘屏選相元件C相插件絕緣老化、臟污，未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除，在當(dāng)時(shí)特定的潮濕空氣中，使插件座上18端子與地之間絕緣電阻急劇變小，這樣使繼電器動(dòng)作跳閘經(jīng)試驗(yàn)K點(diǎn)絕絕緣電阻在較干燥的天氣下，可達(dá)2MΩ，而當(dāng)時(shí)只有0.6MΩ；是發(fā)生220kV阜盤(pán)線(xiàn)C相跳閘的主要原因。事故暴露出：

(1)直流屏與交流屏之間未加隔板，所以造成相互影響。

(2)盤(pán)山地區(qū)鹽堿大，空氣較潮濕，門(mén)窗密封不好，造成設(shè)備臟污。

防范措施：

(1)交、直流屏間應(yīng)立即加上絕緣隔板，以減少其相互間影響。

(2)要把控制室門(mén)窗密封完好，防止塵土過(guò)多積存在屏內(nèi)各端子上，特別要注意和防止室內(nèi) 裝置受潮。

(3)繼電專(zhuān)責(zé)崗位責(zé)任制要加強(qiáng)，一定要嚴(yán)格執(zhí)行《繼自裝置運(yùn)管規(guī)程》的各項(xiàng)規(guī)定，維護(hù)好設(shè)備，加強(qiáng)設(shè)備的巡視、檢查，及時(shí)消除設(shè)備的隱患，防止保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

案例14 氣體繼電器誤動(dòng)作，主變壓器兩側(cè)斷路器跳閘

事故簡(jiǎn)況：1990年5月18日，吉林通化電業(yè)局水洞一次變電所直流接地，2號(hào)主變壓器輕、重瓦斯保護(hù)動(dòng)作，兩側(cè)斷路器跳閘，2號(hào)主變壓器停電，次日，經(jīng)檢查后2號(hào)主變壓器恢復(fù)運(yùn)行。

事故原因及暴露問(wèn)題：氣體繼電器接線(xiàn)柱槽蓋，在制造結(jié)構(gòu)上存在易脫落的缺點(diǎn)，當(dāng)大風(fēng)雨時(shí)，槽蓋脫落后，槽內(nèi)進(jìn)入雨水，是氣體繼電器誤動(dòng)作的直接原因。

繼電人員未按《繼自裝置運(yùn)管規(guī)程》4.2.4條“設(shè)備專(zhuān)責(zé)崗位責(zé)任：掌握裝置缺陷情況，及時(shí)消除并貫徹執(zhí)行本專(zhuān)責(zé)設(shè)備反事故措施計(jì)劃，搞好設(shè)備升級(jí)、定級(jí)工作”的規(guī)定執(zhí)行，對(duì)氣體繼電器接線(xiàn)柱槽蓋易脫落的缺陷掌握不夠，不能及時(shí)消除、處理，是發(fā)生事故的主要原因。

變電運(yùn)行人員在巡視檢查工作中，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)氣體繼電器無(wú)防雨措施和及時(shí)處理，是發(fā)生事故的重要原因。

事故暴露出繼電人員、變電運(yùn)行人員等責(zé)任心不強(qiáng)，沒(méi)能?chē)?yán)格按“規(guī)程”規(guī)定做好本職工作。防范措施

(1)針對(duì)此次事故的教訓(xùn)，應(yīng)認(rèn)真對(duì)全局各主變壓器的氣體保護(hù)接線(xiàn)柱槽蓋進(jìn)行一次全面檢查，防止同類(lèi)性質(zhì)事故再次發(fā)生。

(2)氣體繼電器安裝、調(diào)試后，應(yīng)在記錄簿中記錄防雨措施是否完善、好用。

(3)對(duì)氣體繼電器接地柱槽蓋易脫落缺點(diǎn)，應(yīng)列入技改項(xiàng)目，發(fā)動(dòng)科技人員、廣大變電、繼電人員，提出改進(jìn)意見(jiàn)。

(4)繼電專(zhuān)責(zé)人和變電運(yùn)行人員，要提高責(zé)任感，認(rèn)真檢查、巡視設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)處理。

案例15 送電線(xiàn)路故障，保護(hù)誤動(dòng)導(dǎo)致一次變電所全停

事故簡(jiǎn)況：1990年12月22日，吉林延邊電業(yè)局圖門(mén)一次變電所，因下雨雪，造成送電線(xiàn)路覆冰，超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，220kV圖延甲線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)覆冰40mm，覆冰和粘雪使導(dǎo)線(xiàn)不均勻下落，上下跳動(dòng)，造成線(xiàn)路混線(xiàn)、短路。當(dāng)天2時(shí)10分，圖門(mén)一次變電所全停，檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)220kV琿圖乙線(xiàn)相差高頻動(dòng)作，斷路器跳閘不重合；220kV圖延甲線(xiàn)兩側(cè)高頻方向和距離保護(hù)一段動(dòng)作，斷路器三相跳閘不重合(均在單相重合閘位置)；66kV圖紙線(xiàn)低頻動(dòng)作，斷路器跳閘。經(jīng)省調(diào)指揮于3時(shí)13分圖門(mén)一次變電所恢復(fù)正常。

事故原因及暴露問(wèn)題：這次事故的起因是220kV圖延甲線(xiàn)覆冰災(zāi)害所致。

220kV琿圖乙線(xiàn)琿春電廠(chǎng)側(cè)保護(hù)誤動(dòng)造成圖門(mén)一次變電所全停的事故，主要是因?yàn)楝q春電廠(chǎng)側(cè)保護(hù)裝置中有一寄生回路存在，這是琿春電廠(chǎng)繼電人員違反《繼自現(xiàn)場(chǎng)保安規(guī)定》3.14條“保護(hù)裝置二次線(xiàn)變動(dòng)或改進(jìn)時(shí)，嚴(yán)防寄生回路存在，沒(méi)用的線(xiàn)應(yīng)拆除”的規(guī)定，在保護(hù)裝置二次回路線(xiàn)變動(dòng)和改動(dòng)時(shí)，沒(méi)有把沒(méi)有用的線(xiàn)拆掉所致，是琿圖乙線(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)的主要原因。

電力載波中斷，原因是載波機(jī)電源中斷，這主要是所用電源不可靠，通信聯(lián)系不通，延誤了變電所恢復(fù)送電時(shí)間，是事故延長(zhǎng)的主要原因。

事故暴露出：

1事故發(fā)生后，電廠(chǎng)、變電所等溝通信息時(shí)，情況不準(zhǔn)確，給判斷事故、恢復(fù)送電造成一定的困難。2圖一次變電所所用電源不可靠，地調(diào)處理時(shí)不果斷，應(yīng)通過(guò)韋子溝變電所送電到圖一次變電所。3圖紙線(xiàn)是供造紙廠(chǎng)，而該廠(chǎng)有自備發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中，沒(méi)有低頻減載裝置，故這次低頻動(dòng)作，說(shuō)明該局對(duì)用戶(hù)自備電源管理不善。

防范措施：

1要對(duì)一次變電所和重要的變電所所用電必須做到有外電源并有自動(dòng)切換裝置，確保所用電不間斷。2要加強(qiáng)對(duì)繼電、通信和變電運(yùn)行人員的技術(shù)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，運(yùn)行人員的重點(diǎn)是事故處理和各種保護(hù)連接片的使用，保護(hù)動(dòng)作信號(hào)的分析和故障錄波器的使用；繼電人員的重點(diǎn)是嚴(yán)格執(zhí)行各種檢驗(yàn)規(guī)程、保護(hù)和自動(dòng)裝置的檢驗(yàn)，最終以整體試驗(yàn)和模擬運(yùn)行狀態(tài)下檢驗(yàn)為準(zhǔn)；通信人員的重點(diǎn)是熟悉設(shè)備和系統(tǒng)，會(huì)緊急排除故障。

3通過(guò)這次事故，要盡快完善事故時(shí)暴露的問(wèn)題，如用戶(hù)自備電源的管理等。

案例16 振動(dòng)過(guò)大，造成保護(hù)誤動(dòng)線(xiàn)路單相跳閘

事故簡(jiǎn)況：1992年10月13日，齊齊哈爾電業(yè)局繼電人員，在北郊變電所處理220kV二郊甲線(xiàn)重合閘燈不亮的缺陷，因繼電人員不小心，使保護(hù)盤(pán)受力振動(dòng)，將B相防跳繼電器觸點(diǎn)閉合，造成B相斷路器跳閘的事故。

事故原因及暴露問(wèn)題：繼電保護(hù)工作人員在處理220kV二郊甲線(xiàn)重合閘燈不亮的缺陷時(shí)，違反《安規(guī)》(變電)第217條“在保護(hù)盤(pán)上或附近打眼等振動(dòng)較大的工作時(shí)，應(yīng)采取防止運(yùn)行中設(shè)備掉閘的措施，必要時(shí)經(jīng)值班調(diào)度員或值班負(fù)責(zé)人同意，將保護(hù)暫時(shí)停用”，也違反《繼自現(xiàn)場(chǎng)保安規(guī)定》第3.6條“盡量避免在運(yùn)行的保護(hù)屏附近進(jìn)行鉆孔或進(jìn)行任何有振動(dòng)的工作，如要進(jìn)行，則必須采取妥善措施，以防止運(yùn)行的保護(hù)誤動(dòng)作”等規(guī)定，繼電人員在拔重合閘繼電器時(shí)，由于用力過(guò)猛，致使保護(hù)屏(盤(pán))受力振動(dòng)過(guò)大，將B相防跳繼電器的觸點(diǎn)閉合，造成B相斷路器跳閘，是發(fā)生事故的直接原因。

運(yùn)行人員在線(xiàn)路跳閘事故處理時(shí)，違反《齊齊哈爾電力系統(tǒng)調(diào)度規(guī)程》以下簡(jiǎn)稱(chēng)《調(diào)度規(guī)程》第169條之四“裝有同期裝置的線(xiàn)路斷路器跳閘，在確認(rèn)線(xiàn)路有電壓且符合并列條件時(shí)，可不待調(diào)度命令，自行同期并列或環(huán)并”的規(guī)定，當(dāng)220kV二郊甲線(xiàn)B相保護(hù)誤動(dòng)造成斷路器跳閘后，運(yùn)行人員沒(méi)有合同期把手，就進(jìn)行強(qiáng)送，造成強(qiáng)送不成功，經(jīng)調(diào)度同意切開(kāi)其他兩相后，再次三相合閘成功。運(yùn)行人員技術(shù)素質(zhì)低，沒(méi)按《調(diào)度規(guī)程》執(zhí)行，是事故延長(zhǎng)時(shí)間的主要原因。事故暴露出繼電人員對(duì)運(yùn)行的保護(hù)盤(pán)上的工作，安全重視不夠、麻痹大意，工作負(fù)責(zé)人監(jiān)護(hù)指導(dǎo)不利。

防范措施：

(1)在運(yùn)行的保護(hù)盤(pán)上工作，對(duì)有可能發(fā)生較大的振動(dòng)時(shí)，應(yīng)派有經(jīng)驗(yàn)的人員去進(jìn)行工作，并在工作前詳細(xì)研究，制定減輕振動(dòng)的方法和注意事項(xiàng)。

(2)在運(yùn)行的控制和保護(hù)盤(pán)上工作前，要做好危險(xiǎn)點(diǎn)的分析，對(duì)在盤(pán)上工作的繼電人員要詳細(xì)交待，使每位繼電工作人員都能提高警惕，并指派有經(jīng)驗(yàn)的繼電人員做監(jiān)護(hù)人，監(jiān)護(hù)人要認(rèn)真負(fù)責(zé)，不間斷地監(jiān)護(hù)，隨時(shí)指導(dǎo)和糾正不安全的動(dòng)作。

(3)運(yùn)行人員要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)、業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，熟悉有關(guān)規(guī)程，遇事有章可循，確保設(shè)備安全運(yùn)行，盡力減少事故處理時(shí)間。

第四篇：18春西南大學(xué)[1079]《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》

1、下面哪一類(lèi)設(shè)備不是二次設(shè)備？

自動(dòng)裝置 繼電保護(hù)裝置 監(jiān)察測(cè)量?jī)x表 斷路器

2、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，正確地切斷離故障點(diǎn)最近的斷路器，是繼電保護(hù)裝置的______的 體現(xiàn)

選擇性 靈敏性 可靠性 快速性

3、過(guò)電流繼電器的返回系數(shù)（）

B.大于1 等于1 小于1 等于0

4、電力系統(tǒng)振蕩時(shí)，下面哪一個(gè)說(shuō)法是錯(cuò)誤的（）

E.振蕩時(shí)，電氣量呈周期性變化

振蕩時(shí)，三相完全對(duì)稱(chēng)，沒(méi)有負(fù)序和零序分量出現(xiàn)。

振蕩時(shí)，若阻抗測(cè)量原件誤動(dòng)，則在一個(gè)振蕩周期內(nèi)動(dòng)作或返回各一次 振蕩時(shí)，電流、電壓、阻抗等電氣量在振蕩前后突然變化，速度很快

5、在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，負(fù)荷阻抗的量值較大，其阻抗性以（）。

以電感性為主 以電阻性為主 以電容性為主

以電容性為主或電感性為主

6、阻抗繼電器的接線(xiàn)方式中用于反映各種接地短路有哪些？（）-30°接線(xiàn) +30°接線(xiàn)

相間0°接線(xiàn)（相間阻抗繼電器的接線(xiàn)方式）

有零序電流補(bǔ)償?shù)?°接線(xiàn)方式（接地阻抗繼電器接線(xiàn)方式）

7、閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)采用（），而在外部故障時(shí)發(fā)出（）的方式構(gòu)成的。

正常有高頻電流、閉鎖信號(hào) 正常有高頻電流、允許信號(hào) 正常無(wú)高頻電流、允許信號(hào) 正常無(wú)高頻電流、閉鎖信號(hào)

8、高頻保護(hù)采用相-地制高頻通道是因?yàn)椋ǎ?/p>

相-地制通道衰耗大 減少對(duì)通信的干擾 相-地制通道衰耗小 比較經(jīng)濟(jì)；

9、為了限制故障的擴(kuò)大，減輕設(shè)備的損壞，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)裝置具有()。

靈敏性 快速性 選擇性 可靠性

10、高頻保護(hù)中的高頻信號(hào)是通過(guò)下列哪一種通信方式傳輸?shù)模?/p>

導(dǎo)引線(xiàn)通信 電力線(xiàn)載波通信 光纖通信 微博通信

11、低電壓繼電器的返回系數(shù)（）

A.小于1 等于1 大于1 等于0

12、高頻阻波器的作用是（）

防止高頻電流竄越 限制短路電流 防止工頻電流竄越 補(bǔ)償接地電流

13、下面那種設(shè)備不屬于電力系統(tǒng)一次設(shè)備？

變壓器 母線(xiàn) 發(fā)電機(jī) 監(jiān)察測(cè)量?jī)x表

14、由于過(guò)渡電阻的存在，一般情況下使阻抗繼電器的

C.測(cè)量阻抗增大，保護(hù)范圍減小

測(cè)量阻抗減小，保護(hù)范圍增大 測(cè)量阻抗減小，保護(hù)范圍減小 測(cè)量阻抗增大，保護(hù)范圍增大

15、下列關(guān)于電流速斷保護(hù)的特點(diǎn)，哪個(gè)是錯(cuò)誤的：

動(dòng)作速度快 簡(jiǎn)單可靠

不受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響 不能保護(hù)本線(xiàn)路全長(zhǎng)

16、快速切除線(xiàn)路任意故障的主保護(hù)是（）。

D.縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 零序電流保護(hù) 電流速斷保護(hù) 距離保護(hù)

17、阻抗繼電器的接線(xiàn)方式中用于反映各種接地短路有哪些？（）

-30°接線(xiàn)

有零序電流補(bǔ)償?shù)?°接線(xiàn)方式（接地阻抗繼電器接線(xiàn)方式）

+30°接線(xiàn)

相間0°接線(xiàn)（相間阻抗繼電器的接線(xiàn)方式）

18、當(dāng)變壓器外部故障時(shí)，有較大的穿越性短路電流流過(guò)變壓器，這時(shí)變壓器的差動(dòng)保護(hù)（延時(shí)動(dòng)作 不應(yīng)動(dòng)作

立即動(dòng)作

視短路時(shí)間長(zhǎng)短而定

19、高頻閉鎖方向保護(hù)的發(fā)信機(jī)發(fā)送的高頻信號(hào)是（）？

跳閘信號(hào) 閉鎖信號(hào)

允許信號(hào)

20、變壓器勵(lì)磁涌流可達(dá)變壓器額定電流的()1-2倍 6-8倍

10-12倍 14-16倍）多項(xiàng)選擇題

21、根據(jù)重合閘控制斷路器的相數(shù)不同，可將重合閘分為（）？

三相重合閘 單相重合閘 綜合重合閘 分相重合閘

22、下面那些的情況下，重合閘應(yīng)不動(dòng)作？

手動(dòng)投入斷路器時(shí)，線(xiàn)路上有故障，隨即被繼電保護(hù)斷開(kāi) 值班人員手動(dòng)或遙控?cái)嚅_(kāi)斷路器 斷路器處于不正常狀態(tài) 繼電保護(hù)跳閘后

23、變壓器過(guò)電流保護(hù)最大負(fù)荷電流IL.max應(yīng)按照以下哪一種方式確定？

對(duì)降壓變壓器，應(yīng)考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)時(shí)的最大電流

按上述AB考慮，并取最大值

對(duì)并列運(yùn)行的變壓器，應(yīng)考慮切除一臺(tái)最大容量的變壓器時(shí)，在其它變壓器中出現(xiàn)的 過(guò)負(fù)荷

按上述AB考慮，并取最小值

24、下面哪一類(lèi)設(shè)備是二次設(shè)備。（）

繼電保護(hù)裝置 監(jiān)察測(cè)量?jī)x表 斷路器

自動(dòng)裝置

25、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求有哪些？

可靠性 靈敏性 選擇性 快速性

26、下面那些設(shè)備屬于電力系統(tǒng)一次設(shè)備？

母線(xiàn) 變壓器 斷路器 發(fā)電機(jī)

判斷題

27、每套保護(hù)都有預(yù)先劃分的保護(hù)范圍，保護(hù)范圍劃分的基本原則是任一個(gè)元件的故障都能可靠地被切除，并且保證停電范圍最小。（）

A.√ B.×

28、距離Ⅱ段可以保護(hù)線(xiàn)路全長(zhǎng)。（）

A.√ B.×

29、全相振蕩時(shí)，系統(tǒng)不保持對(duì)稱(chēng)性，系統(tǒng)中會(huì)出現(xiàn)負(fù)序，零序分量。()

A.√ B.×

30、過(guò)電流保護(hù)作為近后備時(shí)應(yīng)采用最小運(yùn)行方式下相鄰線(xiàn)路末端兩相短路時(shí)的電流來(lái)校驗(yàn)，要求Ksen ≥ 1.3 ~ 1.5。

A.√ B.×

31、反映整個(gè)被保護(hù)元件上的故障，能以最快速度有選擇性地切除被保護(hù)設(shè)備和線(xiàn)路故障的保護(hù)稱(chēng)為主保護(hù)。（）

A.√ B.×

32、方向圓特性的動(dòng)作特性一般用于距離保護(hù)的主保護(hù)段（Ⅰ段和Ⅱ段）中。()A.√ B.×

33、在我國(guó)，110KV及以上電壓等級(jí)的電網(wǎng)采用中性點(diǎn)直接接地的方式。()A.√ B.×

34、氣體保護(hù)能反映變壓器油箱內(nèi)的各種短路、運(yùn)行比較穩(wěn)定、可靠性比較高，因此能完全取代差動(dòng)保護(hù)的作用。（）

A.√ B.×

35、有三條以上線(xiàn)路聯(lián)系的雙側(cè)電源網(wǎng)絡(luò)等不會(huì)失步的系統(tǒng)可以直接使用不檢同步重合閘。（）A.√ B.×

36、阻抗繼電器采用0°接線(xiàn)方式時(shí)，若發(fā)生三相短路，三個(gè)繼電器的測(cè)量阻抗均等于短路點(diǎn)到

保護(hù)安裝地點(diǎn)的線(xiàn)路正序阻抗。三個(gè)繼電器均能正確動(dòng)作。()A.√ B.×

37、電流速斷保護(hù)的保護(hù)范圍隨運(yùn)行方式和故障類(lèi)型的變化而變化，最小的保護(hù)范圍在系統(tǒng)最小運(yùn)行為式下三相短路時(shí)出現(xiàn)（）

A.√ B.×

38、重合閘前后速保護(hù)主要用于35 kV以下由發(fā)電廠(chǎng)或重要變電所引出的直配線(xiàn)路上，以便快速切除故障，保證母線(xiàn)電壓。（）

A.√ B.×

39、繼電保護(hù)工作的“正方向”為由繼電保護(hù)安裝處指向被保護(hù)元件。()A.√ B.×

40、電流保護(hù)是利用電力系統(tǒng)在短路故障時(shí)，系統(tǒng)電流增大這一特點(diǎn)構(gòu)成的保護(hù)，其主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、可靠、經(jīng)濟(jì)。一般適用于35kV及以下電網(wǎng)。()A.√ B.×

41、在雙繞組單相變壓器縱差動(dòng)保護(hù)中，忽略變壓器的損耗，正常運(yùn)行和 變壓器外部故障時(shí)差動(dòng)電流為零，保護(hù)不會(huì)動(dòng)作（）。

A.√ B.×

42、對(duì)容量大于0.8MV.A及以上的油浸式變壓器，當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于信號(hào)

A.√ B.×

43、我國(guó)電力系統(tǒng)高頻通道的工作方式主要采用正常無(wú)高頻電流方式。（）

A.√ B.×

44、在空載投入變壓器或外部故障切除后恢復(fù)供電等情況下，有可能產(chǎn)生很大的勵(lì)磁涌流。（）

A.√ B.×

45、相差高頻保護(hù)的基本工作原理是比較被保護(hù)線(xiàn)路兩側(cè)電流的相位（）。

A.√ B.×

46、電流保護(hù)的接線(xiàn)方式是指保護(hù)中電流繼電器與電流互感器之間的連接方式。()A.√ B.×

47、距離保護(hù)就是反應(yīng)故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處的距離，并根據(jù)距離的遠(yuǎn)近而確定動(dòng)作時(shí)間 的一種保護(hù)裝置。()A.√

B.×

48、按照高頻載波通道傳送的信號(hào)在縱聯(lián)保護(hù)中所起作用的不同，將電力線(xiàn)載波信號(hào)分為傳送閉鎖信號(hào)、允許信號(hào)和跳閘信號(hào)三種。()A.√ B.×

49、流入差動(dòng)繼電器的不平衡電流與變壓器外部故障時(shí)的穿越電流有關(guān)，穿越電流越大，不平衡電流也越大。（）

A.√ B.×

50、重合閘前加速保護(hù)方式廣泛應(yīng)用于35kV以上網(wǎng)絡(luò)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線(xiàn)路上。（）

A.√ B.×

51、全阻抗繼電器，沒(méi)有方向性。()A.√ B.×

52、因?yàn)楦哳l保護(hù)不反應(yīng)被保護(hù)線(xiàn)路以外的故障，所以不能作為下一段線(xiàn)路的后備保護(hù)。()A.√ B.×

53、變壓器的故障可分為內(nèi)部故障(變壓器油箱里面發(fā)生的各種故障)和 外部故障(油箱外部絕緣套管及其引出線(xiàn)上發(fā)生的各類(lèi)故障)。()A.√

B.×

54、所有的等式約束條件均滿(mǎn)足，部分的不等式約束條件不滿(mǎn)足但又不是故障的電力系統(tǒng)工作狀態(tài)，稱(chēng)為不正常運(yùn)行狀態(tài)。（）

A.√ B.×

主觀(guān)題

55、名詞解釋:試對(duì)下述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)相關(guān)名詞進(jìn)行解釋。1.電力系統(tǒng)一次設(shè)備2.電力系統(tǒng)二次設(shè)備3.電力系統(tǒng)的振蕩4.電力系統(tǒng)的振蕩閉鎖5.過(guò)電流保護(hù)6.定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)7.反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)

參考答案：

答：1.電力系統(tǒng)一次設(shè)備:一般將電能通過(guò)的設(shè)備稱(chēng)為電力系統(tǒng)的一次設(shè)備。如發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、母線(xiàn)、輸電線(xiàn)路、電動(dòng)機(jī)等。

2.電力系統(tǒng)二次設(shè)備:對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視、測(cè)量、控制和保護(hù)的設(shè)備，稱(chēng)為電力系統(tǒng)的二次設(shè)備。如1.測(cè)量表計(jì)

2、絕緣監(jiān)察裝置。

3、控制和信號(hào)裝置。

4、繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置

5、直流電源設(shè)備

6、高頻阻波器。

7、備自投裝置等

3.電力系統(tǒng)的振蕩：并聯(lián)運(yùn)行的電力系統(tǒng)或發(fā)電廠(chǎng)之間出現(xiàn)功率角大范圍周期性變化的情況，稱(chēng)為電力系統(tǒng)的振蕩。

4.電力系統(tǒng)振蕩閉鎖：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)振蕩的時(shí)候，應(yīng)采用必要的措施，防止在振蕩恢復(fù)期間保護(hù)動(dòng)作。這種措施就稱(chēng)為振蕩閉鎖。

5.過(guò)電流保護(hù)：是指其起動(dòng)電流按躲開(kāi)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的保護(hù)。當(dāng)電流的幅值超過(guò)最大負(fù)荷電流值時(shí)啟動(dòng)。它是三段式電流保護(hù)的第Ⅲ段。該保護(hù)不僅能保護(hù)本線(xiàn)路全長(zhǎng)，且能保護(hù)相鄰線(xiàn)路的全長(zhǎng)?？勺鳛楸揪€(xiàn)路主保護(hù)的近后備保護(hù)以及相鄰下一線(xiàn)路保護(hù)的遠(yuǎn)后備保護(hù)。

6.定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：保護(hù)啟動(dòng)后出口動(dòng)作時(shí)間是固定的整定時(shí)間的過(guò)電流保護(hù)，稱(chēng)為定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。

7.反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：出口動(dòng)作時(shí)間與過(guò)電流的倍數(shù)相關(guān)，電流越大，出口動(dòng)作越快，稱(chēng)為反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。

56、名詞解釋?zhuān)涸噷?duì)下述電力系統(tǒng)繼電保護(hù)相關(guān)名詞進(jìn)行解釋。1.主保護(hù)2.后備保護(hù)3.近后備保護(hù)4.閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)5.允許式方向縱聯(lián)保護(hù)6.變壓器的穿越電流7.變壓器的勵(lì)磁涌流

參考答案：

答：1.主保護(hù)：反應(yīng)整個(gè)被保護(hù)元件上的故障，并能以最短的時(shí)限有選擇地切除故障的保護(hù)稱(chēng)為主保護(hù)。

2.后備保護(hù)：在實(shí)際運(yùn)行中，由于各種原因可能存在保護(hù)或斷路器拒動(dòng)的情況，所以，必須要考慮后備保護(hù)（替代功能）的配備。其目的是不允許長(zhǎng)期存在短路的情況。于是出現(xiàn)了近后備保護(hù)、遠(yuǎn)后備保護(hù)、斷路器失靈保護(hù)等

3.近后備保護(hù)：本地的后備保護(hù)由安裝于本地的另外一臺(tái)（套）保護(hù)元件（或裝置）來(lái)實(shí)現(xiàn)的保護(hù)。

4.閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)：在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，線(xiàn)路兩端功率方向元件判別流過(guò)本端的功率方向，若功率方向?yàn)樨?fù)則發(fā)出閉鎖信號(hào)，閉鎖兩端的保護(hù)，稱(chēng)為閉鎖式方向縱聯(lián)保護(hù)。5.允許式方向縱聯(lián)保：在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，線(xiàn)路兩端功率方向元件判別流過(guò)本端的功率方向，當(dāng)功率方向?yàn)檎甙l(fā)出允許信號(hào)，允許兩端保護(hù)跳閘，稱(chēng)為允許式方向縱聯(lián)保護(hù)。6.穿越電流將變壓器兩側(cè)的電流都折算到電流互感器二次側(cè)，忽略變比系數(shù)不為零的影響，則區(qū)外故障時(shí)，變壓器兩側(cè)的電流大小相等，方向相反，該電流稱(chēng)為區(qū)外故障時(shí)變壓器的穿越電流Ik。

7.勵(lì)磁涌流：當(dāng)變壓器空載投入或外部故障切除后電壓恢復(fù)時(shí)，變壓器電壓從零或很小的數(shù)值突然上升到運(yùn)行電壓。在這個(gè)電壓上升的暫態(tài)過(guò)程中，變壓器可能?chē)?yán)重飽和，產(chǎn)生很大的暫態(tài)勵(lì)磁電流，稱(chēng)為勵(lì)磁涌流。

57、什么是重合閘前加速保護(hù)，有何優(yōu)缺點(diǎn)，主要適用于什么場(chǎng)合？什么是重合閘后加速保護(hù)，有何優(yōu)缺點(diǎn)，主要適用于什么場(chǎng)合？

參考答案：

答：1.所謂前加速就是當(dāng)線(xiàn)路第一次故障時(shí)，靠近電源端保護(hù)無(wú)選擇性的動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。如果合于永久故障上，則在斷路器合閘后，再有選擇性的切除故障。重合閘前加速保護(hù)一般又稱(chēng)為“前加速”。其優(yōu)點(diǎn)為：

(1)能夠快速地切除瞬時(shí)性故障；

(2)可能使瞬時(shí)性故障來(lái)不及發(fā)展成永久性故障，從而提高重合閘的成功率；

(3)能保證發(fā)電廠(chǎng)和重要變電所的母線(xiàn)電壓在0.6~0.7倍額定電壓以上，從而保證廠(chǎng)用電和重要用戶(hù)的電能質(zhì)量；

（4）使用設(shè)備少，只需裝設(shè)一套重合閘裝置，簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)。前加速的缺點(diǎn)是

(1)斷路器作條件惡劣，動(dòng)作次數(shù)較多

(2)重合于永久性故障上時(shí)，故障切除的時(shí)間可能較長(zhǎng)。(3)如果靠近電源側(cè)重合閘裝置或斷路器拒絕合閘，則將擴(kuò)大停電范圍。甚至在最末一級(jí)線(xiàn)

路上故障時(shí)，都會(huì)使連接在這是線(xiàn)路上的所有用戶(hù)停電。

前加速保護(hù)主要用于35 kV以下由發(fā)電廠(chǎng)或重要變電所引出的直配線(xiàn)路上，以便快速切除故障，保證母線(xiàn)電壓。

2.重合閘后加速保護(hù)一般又簡(jiǎn)稱(chēng)為“后加速”，所謂后加速就是當(dāng)線(xiàn)路第一次故障時(shí)，保護(hù)有選擇性動(dòng)作，然后進(jìn)行重合。如果重合于永久性故障上，則在斷路器合閘后，再加速保護(hù)動(dòng)作瞬時(shí)切除故障，而與第一次動(dòng)作是否帶有時(shí)限無(wú)關(guān)。后加速保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是：

（1）第一次是有選擇性的切除故障，不會(huì)擴(kuò)大停電范圍，特別是在重要的高壓電網(wǎng)中，一般不允許保護(hù)無(wú)選擇性的動(dòng)作而后以重合閘來(lái)糾正（即前加速的方式）；（2）保證了永久性故障能瞬時(shí)切除，并仍然是有選擇性的；

（3）和前加速相比，使用中不受網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和負(fù)荷條件的限制，一般說(shuō)來(lái)是有利而無(wú)害的。后加速保護(hù)的缺點(diǎn)是：

（1）每個(gè)斷路器上都需要裝設(shè)一套重合閘，與前加速相比略為復(fù)雜；（2）第一次切除故障可能帶有延時(shí)。

“后加速”方式廣泛應(yīng)用于35kV以上網(wǎng)絡(luò)及對(duì)重要負(fù)荷供電的送電線(xiàn)路上。58、1.闡述電力線(xiàn)載波通道的3種工作方式？2.闡述變壓器通常裝設(shè)哪些保護(hù)裝置？

參考答案：

1.答：電力線(xiàn)載波通道的工作方式有如下3種(1)正常無(wú)高頻電流方式。

此方式在電力系統(tǒng)正常工作條件下發(fā)信機(jī)不發(fā)信，沿通道不傳送高頻電流，發(fā)信機(jī)只在電力系統(tǒng)發(fā)生故障期間才由保護(hù)的啟動(dòng)元件啟動(dòng)發(fā)信，因此又稱(chēng)之為故障啟動(dòng)發(fā)信的方式。(2)正常有高頻電流方式

此方式在電力系統(tǒng)正常工作條件下發(fā)信機(jī)處于發(fā)信狀態(tài)，沿高頻通道傳送高頻電流，因此又稱(chēng)為長(zhǎng)期發(fā)信方式。

(3)移頻方式是指在正常運(yùn)行情況下，發(fā)信機(jī)長(zhǎng)期發(fā)送一個(gè)頻率為f1 的高頻信號(hào)，其作用是閉鎖保護(hù)和對(duì)通道進(jìn)行連續(xù)檢查。在被保護(hù)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)控制發(fā)信機(jī)移頻，改為發(fā)送頻率為f2 的高頻信號(hào)。

2.答：根據(jù)規(guī)程規(guī)定，變壓器一般裝設(shè)下列保護(hù)：（1）瓦斯保護(hù)：規(guī)程規(guī)定對(duì)于容量為800kVA及以上的油浸式變壓器和400kVA及以上的車(chē)

間內(nèi)油浸式變壓器，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。

（2）縱差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù)：對(duì)于容量為6300kVA及以上的變壓器，以及發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用工作變壓器和并列運(yùn)行的變壓器，10000kVA及以上的發(fā)電廠(chǎng)廠(chǎng)用備用和單獨(dú)運(yùn)行的變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。電流速斷保護(hù)用于對(duì)于容量為10000kVA以下的變壓器，當(dāng)后備保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大于0.5s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。對(duì)2000kVA以上的變壓器，當(dāng)電流速斷保護(hù)的靈敏性不能滿(mǎn)足要求時(shí)，也應(yīng)裝設(shè)縱差動(dòng)保護(hù)。（3）外部相間短路和接地短路時(shí)的后備保護(hù)（4）過(guò)負(fù)荷保護(hù)（5）過(guò)勵(lì)磁保護(hù)

（6）其它非電量保護(hù)：對(duì)變壓器溫度及油箱內(nèi)壓力升高和冷卻系統(tǒng)故障，應(yīng)按現(xiàn)行變壓器標(biāo)準(zhǔn)的要求，專(zhuān)設(shè)可作用于信號(hào)或動(dòng)作于跳閘的非電量保護(hù)。59、1、已知如圖所示網(wǎng)絡(luò)的正序阻抗Z1=0.4Ω/km，線(xiàn)路阻抗角ΨL=70度。A、B變電站裝有反應(yīng)相間短路的二段式距離保護(hù)，它的Ⅰ、Ⅱ段測(cè)量元件均系采用方向阻抗繼電器。試求（1））Ａ變電站距離保護(hù)I、Ⅱ段動(dòng)作值（I、Ⅱ段可靠系數(shù)均取0.8）。

（2）當(dāng)在線(xiàn)路AB距A側(cè)50Km和65km處發(fā)生相間金屬性短路時(shí), A變電站各段保護(hù)的動(dòng)作情況。

參考答案：

60、參考答案：

第五篇：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障解決對(duì)策論文

摘要：要實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行就必須實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的二次回路能夠起到作用。在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，繼電保護(hù)二次回路作為一個(gè)重要的保護(hù)裝置被廣泛運(yùn)用，但是在其運(yùn)行過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些故障，本文將就電力系統(tǒng)繼電保護(hù)二次回路問(wèn)題引發(fā)的故障以及其相關(guān)的解決對(duì)策進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；二次回路問(wèn)題；故障；解決對(duì)策

引言

隨著近些年來(lái)我國(guó)電氣化設(shè)備的不斷增多，對(duì)電力的依賴(lài)性不斷加強(qiáng)，同時(shí)也極大的促進(jìn)了我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷升級(jí)。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中由于繼電保護(hù)二次回路問(wèn)題引發(fā)的一系列故障也逐漸引起了人們的重視。如何對(duì)這些故障問(wèn)題進(jìn)行解決，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行已經(jīng)成為現(xiàn)階段研究的重點(diǎn)。本文將就此進(jìn)行探討。

1什么是繼電保護(hù)二次回路

（1）繼電保護(hù)二次回路的特點(diǎn)。在當(dāng)前電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)二次回路由于其重要作用已經(jīng)成為不可缺少的一部分，同時(shí)其組成也具有一定的復(fù)雜性。現(xiàn)階段使用較多的繼電保護(hù)二次回路主要由測(cè)量系統(tǒng)、繼電保護(hù)裝置、開(kāi)關(guān)以及電源信號(hào)系統(tǒng)及部分組成。通過(guò)設(shè)置繼電保護(hù)二次回路可以通過(guò)以低電壓的形式實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備的保護(hù)。同時(shí)繼電保護(hù)二次回路由于組成較為復(fù)雜，涉及的系統(tǒng)較多，因此在其運(yùn)行過(guò)程中需要多個(gè)系統(tǒng)共同參與配合才能實(shí)現(xiàn)其功能和作用。因此繼電保護(hù)系統(tǒng)具有綜合性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。

（2）安裝繼電保護(hù)二次回路的作用。首先，繼電保護(hù)具有一定的安全價(jià)值。傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)保護(hù)裝置由于故障率較高、反應(yīng)速度較慢而使得其對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)作用大打折扣。通過(guò)進(jìn)行繼電保護(hù)二次回路可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行因此可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線(xiàn)分析。這種優(yōu)點(diǎn)一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)的有效性，另一方面還可以保障工作人員的個(gè)人安全，對(duì)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行具有重要意義。其次，具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值?，F(xiàn)階段使用繼電保護(hù)二次回路裝置集成程度較高，因此在使用和維護(hù)時(shí)更加方便，這些優(yōu)點(diǎn)可以有效的降低繼電保護(hù)二次回路在運(yùn)行過(guò)程和維護(hù)過(guò)程中的成本消耗，降低了電力系統(tǒng)整體的成本，因此具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。最后，具有強(qiáng)大的功能。繼電保護(hù)二次回路在對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的過(guò)程中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其不僅具有較大的控制范圍，而且在加裝以后受到保護(hù)的空間也相對(duì)較大。因而實(shí)現(xiàn)了其優(yōu)勢(shì)的較好發(fā)揮。

2繼電保護(hù)二次回路的長(zhǎng)處

（1）安全性能較高?，F(xiàn)階段使用的繼電保護(hù)二次回路裝置其組成以及運(yùn)行系統(tǒng)都采用了最新的現(xiàn)代化技術(shù)，具有較高的科技含量。因此，在其運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)了操作的精確性和穩(wěn)定性，降低了由于操作的原因出現(xiàn)的各種問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了故障率的降低。同時(shí)，由于其較高的集成性使得在進(jìn)行維修和檢查時(shí)較為方便，使得電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性的提高。保證了電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

（2）經(jīng)濟(jì)性較高。較高的集成性使得繼電保護(hù)二次回路具有體積小，重量輕的特點(diǎn)。這不僅使得在進(jìn)行設(shè)備裝配過(guò)程中的消耗較低，同時(shí)由于其結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，在出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)一些元器件進(jìn)行更換時(shí)也較為便宜。較低的成本和較為簡(jiǎn)單的檢修裝配使得其具有較高的經(jīng)濟(jì)性，因此在新階段的電力系統(tǒng)中大量使用。

（3）優(yōu)良的性能。繼電保護(hù)二次回路的大面積使用使得電力系統(tǒng)抵抗外部環(huán)境的影響的能力大大提高。不僅對(duì)于一些具有腐蝕性質(zhì)的環(huán)境具有較高的抵御能力，同時(shí)對(duì)于電磁干擾也有了較好的抵抗能力。優(yōu)良的性能使得現(xiàn)階段電路系統(tǒng)整體性能也有了很大的提升。

3繼電保護(hù)二次回路的故障分析

（1）數(shù)據(jù)破壞。繼電保護(hù)二次回路在運(yùn)行過(guò)程中優(yōu)勢(shì)會(huì)出現(xiàn)一些差動(dòng)，差動(dòng)以后會(huì)出現(xiàn)一定程度的誤差。這種誤差的出現(xiàn)不但會(huì)使得電力系統(tǒng)終端保存的數(shù)據(jù)受到破壞，同時(shí)還會(huì)使得繼電保護(hù)二次回路的靈敏性受到影響，因此會(huì)對(duì)準(zhǔn)確性降低。

（2）線(xiàn)路受損。由于繼電保護(hù)在裝配過(guò)程中會(huì)用到很多線(xiàn)路。因此，在進(jìn)行運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)線(xiàn)路受損的情況。這會(huì)使得回路的切斷能力受到影響。出現(xiàn)這種情況會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)路閉合不良和熔斷機(jī)制出現(xiàn)問(wèn)題，使得繼電保護(hù)二次回路的性能下降。

（3）容量受損。繼電保護(hù)二次回路在發(fā)生故障以后會(huì)使得電路系統(tǒng)的容量受到一定的影響，例如電纜、斷路器發(fā)生容量受損的情況。這些功能在出現(xiàn)故障以后會(huì)加速設(shè)備的老化速度，使得整個(gè)電力系統(tǒng)的容量受到影響。

4相關(guān)問(wèn)題的解決對(duì)策

（1）進(jìn)行負(fù)荷檢測(cè)。在繼電保護(hù)二次回路運(yùn)行過(guò)程中要特別注意裝置中的負(fù)荷，因?yàn)樨?fù)荷的大小會(huì)直接影響到電流互感器的運(yùn)行。因此，在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中必須適當(dāng)?shù)膶?duì)互感器電流負(fù)荷進(jìn)行一定的降低?？梢酝ㄟ^(guò)減小電阻，選擇合適的電流互感器以及進(jìn)行定期狀態(tài)檢查等。

（2）進(jìn)行質(zhì)量檢修。由于繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)的組成較為復(fù)雜，同時(shí)系統(tǒng)中各個(gè)元器件的質(zhì)量都會(huì)對(duì)其在運(yùn)行過(guò)程中的實(shí)際效果造成一定的影響，尤其是現(xiàn)階段市面上售賣(mài)的電流互感器品種繁多，在進(jìn)行選擇時(shí)要依據(jù)系統(tǒng)的實(shí)際需要進(jìn)行。對(duì)于電流負(fù)荷過(guò)大的繼電保護(hù)設(shè)備，在進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)過(guò)程中可以選擇具有一定氣隙的電流互感器。這種裝置鐵芯磁性較小。這會(huì)使得電流互感器不易過(guò)載，可以有效提高設(shè)備的保護(hù)性能。同時(shí)由于其磁性較小，對(duì)失衡以后的電流可以產(chǎn)生一定的控制作用。

（3）進(jìn)行保護(hù)檢修。在進(jìn)行繼電保護(hù)二次回路維護(hù)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)一些操作難度較大的情況，因此可以在進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)以外，還可以進(jìn)行比率差動(dòng)保護(hù)。這也是現(xiàn)階段應(yīng)用較多的一種保護(hù)措施。這種保護(hù)措施可以應(yīng)用于二次回路的故障檢測(cè)中。

5總結(jié)

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)電力系統(tǒng)的各項(xiàng)功能得到很大的提高，各項(xiàng)技術(shù)也得到了較快的發(fā)展。繼電保護(hù)二次回路作為一項(xiàng)重要的電力系統(tǒng)保護(hù)措施，在現(xiàn)階段電力系統(tǒng)運(yùn)行中保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。實(shí)現(xiàn)了對(duì)故障的有效解決。

參考文獻(xiàn)：

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