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建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設(shè)計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術(shù)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(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù)［1］，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍，對全國繼電保護技術(shù)隊伍的建立和成長起了指導(dǎo)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(shù)，建立了我國自己的繼電器制造業(yè)。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設(shè)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(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
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(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設(shè)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(jié)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(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)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(shè)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(dǎo)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(tǒng)中獲得應(yīng)用［5］，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面，東南大學和華中理工大學研制的發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)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(shè)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(shè)備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)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?？梢哉f從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。
2繼電保護的未來發(fā)展
繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。
2.1計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經(jīng)歷了3個發(fā)展階段：從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世，不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu)，性能大大提高，得到了廣泛應(yīng)用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU，發(fā)展到以工控機核心部分為基礎(chǔ)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(chǔ)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(tǒng)。東南大學研制的微機主設(shè)備保護的硬件也經(jīng)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(chǔ)的微機線路保護，1988年即開始研究以32位數(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)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(shè)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(zhuǎn)換器分辨率的限制，超過16位時在轉(zhuǎn)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(tǒng)和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數(shù)據(jù)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(wù)轉(zhuǎn)換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數(shù)部件都集成在CPU內(nèi)。
電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、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(fā)展初期，曾設(shè)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(shè)想是不現(xiàn)實的?，F(xiàn)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(jīng)成熟，這將是微機保護的發(fā)展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結(jié)構(gòu)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(yōu)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(jié)構(gòu)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(huán)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(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)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(jīng)濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。\
2.2網(wǎng)絡(luò)化
計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱，使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域，也為各個工業(yè)領(lǐng)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(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應(yīng)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(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)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(wù))，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，各個保護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)動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當前的技術(shù)條件下是完全可能的。
對于一般的非系統(tǒng)保護，實現(xiàn)保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多，則對故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應(yīng)保護原理的研究已經(jīng)過很長的時間，也取得了一定的成果，但要真正實現(xiàn)保護對系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，必須獲得更多的系統(tǒng)運行和故障信息，只有實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡(luò)化，才能做到這一點。
對于某些保護裝置實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)，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(tǒng)的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數(shù)相同)母線保護單元，分散裝設(shè)在各回路保護屏上，各保護單元用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來，每個保護單元只輸入本回路的電流量，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳送給其它所有回路的保護單元，各保護單元根據(jù)本回路的電流量和從計算機網(wǎng)絡(luò)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(jié)果證明是母線內(nèi)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(qū)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(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的分布式母線保護原理，比傳統(tǒng)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(tǒng)樞紐非常重要。
由上述可知，微機保護裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護性能和可靠性，這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。
2.3保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)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(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運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(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)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(shè)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(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)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(shè)備旁，將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。如果用光纖作為網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，還可免除電磁干擾?，F(xiàn)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(tǒng)中得到應(yīng)用。在采用OTA和OTV的情況下，保護裝置應(yīng)放在距OTA和OTV最近的地方，亦即應(yīng)放在被保護設(shè)備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉(zhuǎn)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(wǎng)絡(luò)送到主控室。從主控室通過網(wǎng)絡(luò)可將對被保護設(shè)備的操作控制命令送到此一體化裝置，由此一體化裝置執(zhí)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(shù)字信號處理器(DSP)為基礎(chǔ)的一個保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化裝置。
2.4智能化
近年來，人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用，在繼電保護領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始［7］。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)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(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結(jié)合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)式繼電保護的研究，已取得初步成果［8］?？梢灶A(yù)見，人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域必會得到應(yīng)用，以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。
3結(jié)束語
建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)經(jīng)歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)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(wù)，也開辟了活動的廣闊天地。
作者單位：天津市電力學會(天津300072)
參考文獻
1王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護運行技術(shù).北京：電力工業(yè)出版社，1981
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3沈國榮.工頻變化量方向繼電器原理的研究.電力系統(tǒng)自動化，1983(1)
4葛耀中.數(shù)字計算機在繼電保護中的應(yīng)用.繼電器，1978(3)
5楊奇遜.微型機繼電保護基礎(chǔ).北京：水利電力出版社，1988
一、引言
繼電保護系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中是其重要的構(gòu)成元素。由于其發(fā)生故障的后果危險性巨大，所以確保電力系統(tǒng)的安全性是減少事故發(fā)生的關(guān)鍵點，導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障的原因很多，可根據(jù)各類故障的特點將其分為過流或者低壓保護以及低周保護等等故障類型，如果以保護的對象來劃分，可將其分為變壓器或者母線的保護以及其他器件的保護等等，不同的劃定標準就會產(chǎn)生不同的區(qū)分，總之，變電站的要求是有一個穩(wěn)定性高和安全性好的繼電保護系統(tǒng)。
二、繼電保護狀態(tài)檢修的必要性
社會在進步，變電站的建設(shè)勢必也會更加完善 ，在電網(wǎng)規(guī)模日益擴大的情況下，其設(shè)備在數(shù)量上也會不斷變多。傳統(tǒng)是以預(yù)防性為原則的繼電保護狀態(tài)檢修方式，現(xiàn)今已經(jīng)不能滿足設(shè)備過多所進行的操控了，如果進行大量的檢驗，電網(wǎng)的安全秩序就會被打亂，所以繼電保護狀態(tài)的檢修存在必要性。首先，傳統(tǒng)類型的繼電保護是以定期檢驗的模式來操作的 ，他不太注重設(shè)備的實際情況，到時間了就盲目的檢驗完全沒有針對性的對象，這樣不僅會使企業(yè)投入大幅度的資金。在檢修技術(shù)不斷提高的前提下 ，如果在繼電保護過程中不進行對應(yīng)的裝置與技術(shù)的匹配 ，就會使電網(wǎng)狀態(tài)不能正常的運行，這樣子會使電網(wǎng)運行的安全性降低，傳統(tǒng)的電網(wǎng)比較復(fù)雜的操作會加大工作人員的工作量。因為每一次繼電保護的檢驗中 ，設(shè)備的運行會被停止 ，這就會導(dǎo)致供電的停止，人們的利益就會受損，而且會還大幅度的調(diào)動人員并且工作量很大，作業(yè)人員的安全也會受到威脅。所以合理加大對變電站繼電保護狀態(tài)檢修非常重要。
三、繼電安全設(shè)備檢修的目標分析
一個安全的電力系統(tǒng)對繼電保護的各個設(shè)備狀態(tài)方面上檢修有著一定的目標，這是基礎(chǔ)性的要求，在繼電保護設(shè)備上采取一定時間段的檢測和維修，可以產(chǎn)生很多正面的作用，如能保障供電系統(tǒng)的可靠性和提高設(shè)備利用率等作用[1]。
其一，對繼電的設(shè)備采取定期的檢測和維修，可以真正的保證其保護設(shè)備安全程度的可靠，有關(guān)的工作人員可以時刻的掌握繼電保護設(shè)備的各項數(shù)據(jù)和狀態(tài)，進而可以對繼電保護的老化的設(shè)備進行維修保養(yǎng)甚至可以更新?lián)Q代。經(jīng)過維修或者更換到裝備配備在繼電保護系統(tǒng)上，不僅可以確保繼電保護各裝置工作的正常合理的運作，真正的減少因故障產(chǎn)生事故的可能性，而且增加保護設(shè)備的運行年限。使變電站的安全得到了一定的保障，又能節(jié)省了經(jīng)濟上的支出，達到了雙贏的目的[2]。這些要求實現(xiàn)了就可以使設(shè)備的利用率上也達到一定程度的提高。保障電網(wǎng)供電的可靠性；
其二，隨著社會的不斷進步，科學技術(shù)也在發(fā)生突飛猛進的變化，在有關(guān)的繼電保護的檢修的質(zhì)量方面上，更是引進了數(shù)字式的保護的技術(shù)，將其應(yīng)用到檢測和維修設(shè)備上，進行數(shù)字化的準確的判斷，可以在短時間內(nèi)解決設(shè)備的檢修質(zhì)量的問題，同時相當于智能化的操作檢修的各項程序。這項技術(shù)的投入在進行定期的檢測變電站繼電保護，使得操作更加準確和專業(yè)，進而保證了繼電設(shè)備在安全經(jīng)濟的條件下運行[3]。所以廣泛應(yīng)用數(shù)字化成為了目標；
四、如何實現(xiàn)繼電保護狀態(tài)檢修
首先可以利用繼電器保護的自動檢測功能，現(xiàn)在微機保護的應(yīng)用廣泛，很多保護裝置本身就配備了非常強的自動檢測的功能，微機保護的原理是運用編程來做到其功能。所以可以通過多種現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理，利用軟件的內(nèi)在邏輯來編程微機保護的各種動作特點，最終實現(xiàn)其應(yīng)有的功能，這是利用繼電器的自檢功能來實現(xiàn)其自身的保護。其次， 還可以通過對保護二次的回路進行結(jié)構(gòu)功能的分析。在數(shù)字式類型的裝置上，很多此類型裝置本身都配備著可以自行監(jiān)控的特點，繼電的保護裝置排除本身的配置外，其中還有像直流回路和控制回路等等類型功能的回路。因為此繼電保護裝置內(nèi)在的局限性，它只能做到保護一些基礎(chǔ)性的裝備的功能，這些原因?qū)е缕洳蝗菀淄茝V下去，因此就不能廣泛的應(yīng)用到實際中。關(guān)于保護裝置中由不同類型的電器和電纜組成的電氣二次回路。二次回路由于其本身在繼電器中的處理的功能，導(dǎo)致較多的操作回路都沒有自動檢測或者在線形式上的數(shù)據(jù)線控和向外傳輸?shù)墓δ?，往往?dǎo)致保護設(shè)備在運行狀態(tài)的檢修時候，二次控制的回路不能達到規(guī)定的基本要求，所以很多工作就很難開展，機器也較難運行。然后在繼電器處于斷路器的情況下也可以采取一定的方法措施來解決，那就是在斷路情況下進行監(jiān)視，如果要想完成對電力設(shè)備進行保護，那么除了保護裝置的本身要求外還應(yīng)該留意各條電路和每個細節(jié)的問題。就比如斷路器在跳閘時的監(jiān)視首要對象是較為關(guān)鍵的保護狀態(tài)的裝置。這就要求了需要對跳閘或者合閘回路的接法結(jié)構(gòu)必須正確，每個基本的機構(gòu)都要正常，很多因素類似溫度和速度要符合系統(tǒng)的本身特點。要做到這種程度的修檢可能會導(dǎo)致過度性的檢測。但是如果可以記錄下整個斷路器的任何動態(tài)過程，進行取樣分析和研究，必然可以很快地判斷出斷路器的各種狀況，方便去進行檢修和維護。
不同的情況，根據(jù)實際情況進行分析就會有實際性的解決方案，在繼電保護狀態(tài)檢修方面上，應(yīng)將現(xiàn)在較為先進的科技和繼電保護技術(shù)融合起來，這樣才能真正提高變電站的安全性。
五、結(jié)論
現(xiàn)代科技的不斷進步，電力系統(tǒng)在繼電保護方面上也在不斷的迅速發(fā)展?，F(xiàn)今的系統(tǒng)已經(jīng)可以區(qū)別于以前的較為傳統(tǒng)的系統(tǒng)，不管是硬件還是技術(shù)都有一定層次的提高，更快速的保護速度和其高集成度導(dǎo)致其強大的功能，展望未來，我們堅信隨著繼電保護技術(shù)和現(xiàn)代的各項高科技的融合與發(fā)展，將會研究出一個具有控制、檢測并且結(jié)合數(shù)據(jù)通信各種先進功能的新一代繼電保護裝置，變電站繼電保護裝置的各項水平又將提高到一個新的層次。
參考文獻：
中圖分類號：TM63；TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0153-01
繼電保護對于110kV變電站的可靠運行來說具有一定的重要意義，而針對國內(nèi)110kV變電站在繼電保護整定過程中產(chǎn)生的一些問題，作者在這里以東羅變電站作為闡述分析的對象，對其采取的繼電保護方案具有的優(yōu)點以及缺點進行分析，并且對其可能存在的若干問題進行總結(jié)，制定有效措施予以解決。
1、110kV繼電保護配置方案
機電保護是針對變電站系統(tǒng)運行中所出現(xiàn)的事故進行預(yù)防和保護從而確保運行安全可靠的措施，為了可以有效地確保用戶的安全用電和實現(xiàn)連續(xù)供電的目的，繼電保護發(fā)揮著不可替代的作用。機電保護的配置就方案主要包括了兩個方面內(nèi)容，一個是人員配置方案，另一個是設(shè)備配置方案，繼電保護配置隨著變電站的不同而發(fā)生改變。
1.1 機電保護的人員配置
繼電保護要求繼電保護人員具有較高的素質(zhì)，素質(zhì)包括了較高的理論水平、較強的專業(yè)素質(zhì)以及豐富的工作經(jīng)驗，繼電保護人才必須具備全面的素質(zhì)與技能，而且要培養(yǎng)出符合要求的全方位人才必須花費較長的培訓周期。在專業(yè)技能方面，要求繼電保護人員必須掌握其中的關(guān)鍵技術(shù)，并且必須保持一定的穩(wěn)定性，不能夠出現(xiàn)頻繁的人員變動，從而保證繼電保護人員具有業(yè)務(wù)水平的連續(xù)性。
1.2 機電保護的設(shè)備配置
目前，針對110kV變電站機電保護的設(shè)備配置包括了常規(guī)保護和系統(tǒng)保護兩種。首先，在常規(guī)保護配置方面，主要指的是變壓器保護、電容器保護、監(jiān)控設(shè)備的保護等等，常規(guī)保護缺乏考慮設(shè)備更換以及性能改進的新要求。其次，在系統(tǒng)保護配置方面，主要指的是根據(jù)雙重化配置原則，要求每一套系統(tǒng)都具有完成全站所有設(shè)備繼電保護功能的保護裝置，具備測控功能，該方案要求機電保護裝置必須具有更高的性能與功能。
2、110kV變電站繼電保護運行的常見問題
變電站具有著一定的特殊性，和國家社會經(jīng)濟的發(fā)展具有著密切的關(guān)系。因此，變電站要求其設(shè)備必須具有極高的可靠性和穩(wěn)定性，我國110kV變電站繼電保護運行中常見的問題包括了以下接個方面。
2.1 元器件發(fā)生故障
元器件故障所引起的故障保護案例比較多，主要原因在于元器件本身的質(zhì)量問題，設(shè)備維護的過程中存在操作不當?shù)那闆r，因此造成設(shè)備損壞。
2.2 繼電保護措施有所缺乏
變電站的機電保護設(shè)備存在一定的缺陷，缺乏高科技設(shè)備，整體設(shè)備技術(shù)水平比較低，繼電保護設(shè)備和國家電網(wǎng)的要求標準依然存在著較大的差距，給繼電保護方案的制定以及實施的效率帶來了較大的影響，為了促使變電站具有更加高的運作效率，必須加強繼電保護措施的實施。
2.3 隱形故障比較多
在CT二次回路中，多點接地的情況容易造成保護產(chǎn)生誤動，或者出現(xiàn)拒動的情況；直流回路的絕緣性出現(xiàn)下降，導(dǎo)致直流接地情況的出現(xiàn)等等，由此可見必須加強對繼電保護設(shè)備的維護工作，在工作的過程中必須要求工作人員認真對待，盡力排除每一個隱形的故障。此外，變電站在運行的過程中還會存在著一些容易忽略的小問題，這些小問題都容易導(dǎo)致變電站的日常運行出現(xiàn)事故，必須予以足夠的重視，并且采取有效的措施來及時解決。
3、110kV變電站繼電保護常見問題的解決對策
3.1 對繼電保護設(shè)備裝置進行完善與維護
在我國，多數(shù)110kV變電站繼電保護設(shè)備都比較簡單，存在一定的缺陷，這是導(dǎo)致故障頻發(fā)的重要原因之一。為了可以提高變電站運行的安全性與可靠性，必須要求110kV變電站的機電保護裝置具備符合規(guī)范的保護裝置，并且對設(shè)備后期的維護工作進行加強。近年來，我國電網(wǎng)中常發(fā)生的故障問題之一就是變壓器燒毀，主要的原因包括了兩個方面，一方面在于變壓器自身的性能，難以承受其強電流長時間的沖擊。另一方面在于主變壓器缺乏足夠的側(cè)保護措施，缺乏全面的機電保護設(shè)備配置。針對這類問題，要求生產(chǎn)方必須嚴格把關(guān)變壓器的生產(chǎn)質(zhì)量，變電站工作人員對設(shè)備的選型工作和檢查工作必須予以加強，同時必須對主變壓器側(cè)保護措施進行加強，采用全面的保護措施來確保變電站的正常運行。
3.2 對繼電保護人員配置加強管理
機電保護裝置不斷的改進，繼電保護人員應(yīng)當不斷的提高自身的專業(yè)知識與技能水平。繼電保護工作具有著一定的特殊性，任務(wù)比較繁重，難以安排充分的時間進行深造與學習，所以必須通過電力系統(tǒng)機構(gòu)來進行調(diào)整，為繼電保護人員提供更多的培訓和學習的機會，促使工作人員技能水平的提高。
3.3 更變管理理念，重視引入新技術(shù)
現(xiàn)在，變電站更多采用的是過去的繼電保護設(shè)備體系，該體系需要消耗大量的人力物力，對變電站的可持續(xù)發(fā)展造成了一定的阻礙。必須改變管理體系來促進變電站運作效率的提高。先進可靠的高科技設(shè)備為未來變電站的發(fā)展方向奠定了基礎(chǔ)，提高設(shè)備的科技水平，可以有效地降低維修的費用和人力物力，減少繼電保護人員的工作壓力，提高繼電保護工作的效率。對電源自動投入裝置進行完善，增加故障檢查配置等，可以對故障發(fā)生時候變壓器的電流情況進行有效的監(jiān)控。
4、其他措施
完善備用電源自動投入裝置備用電源自動投入裝置是提高110kV變壓器分列運行時供電可靠性的非常重要的措施，應(yīng)逐步完善備用電源自動投入裝置。為了提高備用電源自動投入裝置成功率，防止變壓器遭受多次沖擊，可不將備用電源自動投入裝置其投于故障。即線路備投只在失壓或線路故障時起作用，在變壓器故障或受端母線時不起作用；站內(nèi)的變壓器備投只在失壓或變壓器故障時起作用，而在變壓器出線故障及低壓側(cè)母線時不起作用。這項措施在下級設(shè)備發(fā)生瞬時性故障時，備投成功的可能性大大降低，但增加了系統(tǒng)和變壓器設(shè)備的安全性。為保證兩級備投的協(xié)調(diào)工作，在裝設(shè)高、低壓兩級備投和變壓器高、低壓兩側(cè)都分列運行時，要按先高壓、后低壓的動作順序操作。
完善故障錄波器配置逐步完善故障錄波器的配置，可以有效監(jiān)控在發(fā)生故障時變壓器的電流情況，這可為事故的分析提供詳實的錄波和記錄，為故障分析工作提供依據(jù)。
5、結(jié)束語
對110kV變電站的安全性存在的問題做了主要的概括和總結(jié)，并提出了提高110kV變電站的安全性的保護措施。本文的有些措施過多的對保護變壓器、保護系統(tǒng)做了強調(diào)，沒有完全考慮部分用戶的供電可靠性。比如：當?shù)蛪壕€路出口發(fā)生短路故障，其斷路器分斷沒有成功或者其速斷保護沒有起作用，文章采取了迅速跳開變壓器低壓側(cè)斷路器排除故障的措施，而沒有等待其二、三段保護；又比如：采取了增設(shè)閉鎖的備投裝置的安全措施。在母線和下級設(shè)備發(fā)生故障導(dǎo)致工作電源跳閘時，為了不讓變壓器多遭受一次沖擊導(dǎo)致備投不成功，文章采取了備用電源不再投的措施，盡管備投有一定的成功率。但是，從變電站繼電保護，全面提高變壓器和系統(tǒng)的安全性的角度來衡量這些保護措施，還具有合理性和可操作性。
在220kV變電站變壓器的運行過程當中，存在著大量的電力問題，對于電能供應(yīng)效率與質(zhì)量帶來了極其深遠的影響，同時也促使電網(wǎng)系統(tǒng)面臨著巨大的負擔壓力。在220kV變電站變壓器的實際工作過程中其運行機制十分復(fù)雜，因此就加強繼電保護措施便至關(guān)重要，只有做好這一點方可構(gòu)建起安全、穩(wěn)定的運營環(huán)境，最大程度的避免運行故障的發(fā)生，提升變壓器運行效率。據(jù)此，下文將就220kV變電站變壓器的運行及繼電保護措施展開深入的探究工作。
1 220kV變電站變壓器運行原理
變壓器作為變電站的核心工作設(shè)備，其主要是由雙繞組變壓器、三繞組變壓器以及之耦變壓器所共同構(gòu)成，也就是高、低壓每一相共同合用一項繞組，由高壓繞組中部抽取一頭充當?shù)屠@組出線變壓器。電壓高度及繞組匝數(shù)其比值為正，相應(yīng)的電流值則與繞組匝數(shù)比值為負。
變壓器依據(jù)作用功能可分成升壓與降壓兩類變壓器。前一類主要是應(yīng)用在電力系統(tǒng)的送電一端，而后一類則主要是應(yīng)用在受電一端。變壓器的電壓值應(yīng)當能夠和電力系統(tǒng)中的電壓值相適宜。為了能夠在完全不同的負荷狀態(tài)下確保電壓始終保持在合理的范圍之內(nèi)，有時需將變壓器分接頭進行切換處理。
依據(jù)接頭切換形式，變壓器主要就包括了帶負荷有載調(diào)壓與無負荷無載調(diào)壓兩類。其中前一類大多是應(yīng)用在受電一端的變壓器站點之中。
電壓及電流的互感器在實際運行過程中所采用的原理和變壓器基本一致，其主要是將高電壓設(shè)備與母線電壓，依據(jù)一定的標準比例轉(zhuǎn)變?yōu)闇y量儀表與繼電保護等，在規(guī)定的電壓載負荷之下電壓互感器二次電壓為100V，相應(yīng)的電流互感器二次電流則為1A或5A。電流互感器二次繞組在和負荷連接后會導(dǎo)致線路出現(xiàn)短路，需引起關(guān)注的是，要堅決避免使其開路，否則便會由于高電壓而對設(shè)備及人員安全造成嚴重威脅，甚至致使電流互感器損毀。
2 220kV變電站變壓器繼電保護措施
2.1 運行保護
在對變壓器采取運行保護知識，大多是借助于繼電保護裝置，綜合應(yīng)用繼電保護手段，以促使220kV變電站的變壓器能夠得以正常運行。如在某一220kV變電站當中其變壓器運行保護完全按照繼電保護運行原則，先對裝置性能進行檢查，以保障其能夠切實具備相應(yīng)的防護性能，對繼電保護裝置行為予以規(guī)范化處理，確定有關(guān)安全行為的主要方式；之后確定繼電保護的裝置運行范圍，促成一體化操作的達成，確定繼電保護裝置能夠達到較好的工作效率；最終就針對繼電保護裝置加強維護工作，以確保其能夠給予變壓器的正常運行提供以良好的基礎(chǔ)保障，避免變壓器發(fā)生短路等有關(guān)故障問題。
2.2 狀態(tài)保護
在220kV變電站變壓器的狀態(tài)保護是對繼電保護進行監(jiān)測的一項重要內(nèi)容，其可以將變壓器在運行過程中的不利風險因素有效的排除在外，提升變壓器的運行穩(wěn)定性，具體的變壓器繼電狀態(tài)保護措施主要包括以下幾個方面：第一，差動保護，處理變浩魎存在的運行故障問題，以確保有關(guān)的電力人員可加強對變壓器運行狀態(tài)的有效了解，從而避免運行故障的發(fā)生；第二，過流繼電保護，將由于短路電流所造成的變壓器故障進行及時排查，從而促使對跳閘故障的有效保護，確保變壓器安全運行；第三，氣體保護，對變壓器油箱加強控制，將油箱狀態(tài)進行有效調(diào)節(jié)，促使變壓器可穩(wěn)定運行。
2.3 抗干擾保護
在變壓器運行過程中實施抗干擾保護，可以將各類不利干擾對變壓器所產(chǎn)生的負面影響降至最低。變壓器抗干擾保護的措施主要包括以下幾點：第一，配線抗干擾，重點對由于配線而導(dǎo)致的變壓器干擾進行防護，將繼電保護作用充分的發(fā)揮出來，增強配線運行的工作效果，采取屏蔽手段，將配線對變壓器影響降至最低；第二，預(yù)防回路干擾，重點是對二次回路進行防空，促進變壓器抗干擾能力的提升，通過將回路聯(lián)系耦合及時切斷，同時加裝屏蔽線纜來實現(xiàn)對整體回路的抗干擾；第三，防護干擾源，有關(guān)的電力工作人員應(yīng)將變壓器電位盡量升高，減小接地電阻，從而達到對變壓器的有效防護。圖1為雙回線同桿并架情況示意圖。
3 結(jié)束語
作為220kV變電站的核心組成部分，變壓器及其保護裝置不僅承擔著保護電網(wǎng)系統(tǒng)正常運行的工作，同時也具有發(fā)揮繼電保護的作用。繼電保護對于220kV變電站的運行有著極其重要的作用價值，對于改善變電站運行環(huán)境，提供以穩(wěn)定的保護措施，保障變電站運行效率意義重大。對此有關(guān)的電力企業(yè)也應(yīng)當大力加強對變壓器的運行與繼電保護工作，促使220kV變電站在電網(wǎng)系統(tǒng)中能夠充分的體現(xiàn)出其所應(yīng)有的價值意義。
參考文獻
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0 引言
隨著我國電力工業(yè)和電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，對發(fā)電廠、變電站的安全、經(jīng)濟運行要求越來越高。另外，因電子、計算機和通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，也使得發(fā)電廠、變電站監(jiān)控系統(tǒng)的自動化水平不斷提高。微機繼電保護和安全自動裝置也成為了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行和可靠供電的重要保障。
1 繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀
上世紀60年代到80年代是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設(shè)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(jié)束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。在20世紀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(chǎn)和應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護時代。免費論文，維護。我國從20世紀70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究，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(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。從90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機保護的時代。不同原理、不同機型的微機線路和主設(shè)備保護各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全且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。
2繼電保護的維護管理
2.1 微機保護裝置要采取電磁干擾防護措施
變電站改造中，電磁型保護更換成微機型保護時，必須采取防電磁干擾的技術(shù)措施，即嚴格執(zhí)行微機保護裝置的安裝條件，安裝帶有屏蔽層的電纜，而且兩端的屏蔽層必須接地。防止由于線路較長，一端接地時，另一端會由于電磁干擾產(chǎn)生電壓、電流，造成微機保護的拒動或誤動。為減少保護裝置故障和錯誤出現(xiàn)的幾率，微機保護裝置必須優(yōu)化設(shè)計、合理制造工藝以及元、器件的高質(zhì)量。同時還要采用屏蔽和隔離等技術(shù)來保證裝置的可靠性，從而提高抗干擾的能力。
2.2 微機保護裝置的接地要嚴格按規(guī)定執(zhí)行
微機保護裝置內(nèi)部是電子電路，容易受到強電場、強磁場的十擾，外殼的接地屏蔽有利于改善微機保護裝置的運行環(huán)境；微機保護提高可靠性，應(yīng)以抑制干擾源、阻塞耦合通道、提高敏感回路抗干擾能力入手，并運用自動檢測技術(shù)及容錯設(shè)計來保證微機保護裝置的可靠性；容錯即容忍錯誤，即使出現(xiàn)局部錯誤也不會導(dǎo)致保護裝置的誤動或拒動。免費論文，維護。容錯設(shè)計則是利用冗余的設(shè)備在線運行，以保證保護裝置的不間斷運行。采用容錯技術(shù)設(shè)計是為了換取常規(guī)設(shè)計所不能得到的高可靠性，確保微機保護裝置的可靠運行。
2.3 防誤措施
微機保護的一些定值設(shè)定以及重要參數(shù)修改在硬件設(shè)計上設(shè)置操作鎖，操作時必須正確輸入操作員的密碼和監(jiān)護人的密碼時，方可進行正常操作，并將操作人和監(jiān)護人的姓名等信息予以記錄和保存。
2.4 繼電保護裝置的日常維護
（1）當班運行人員定時對繼電保護裝里進行巡視和檢查，對運行情況要做好運行記錄。
（2）建立崗位責任制，做到人人有崗，每崗有人。
（3）做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行，防止誤碰運行設(shè)備，注憊與帶電設(shè)備保持安全距離，避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。
（4）對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次。
（5）每月對微機保護的打印機進行檢查并打印。免費論文，維護。
3 繼電保護故障處理要點
繼電保護工作是一項技術(shù)性很強的工作。如果只想學會對設(shè)備的調(diào)試并不難,只要經(jīng)過一段時間的培訓,按照調(diào)試大綱依次進行就可實現(xiàn)。而一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象,想處理它并非易事。它要求工作人員有扎實的理論基礎(chǔ),更要有解決處理故障的有效方法。一個合適的方法,在工作中能幫你少走彎路,提高效率?？梢哉f繼電保護技術(shù)性很大程度上體現(xiàn)在故障處理的能力上。因此,如何用最快最有效的方法去處理故障,體現(xiàn)技術(shù)水平,成為廣大繼電保護工作者所共同要探討的課題。下面是常用的幾種故障處理方法。
3.1 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。比如10KV開關(guān)柜分或拒合故障處理。在操作命令下發(fā)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(gòu)內(nèi)部。到現(xiàn)場如直接觀察到繼電器內(nèi)部明顯發(fā)黃,或哪個元器件發(fā)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。
3.2 掉換法
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。免費論文，維護。這是處理綜合自動化保護裝置內(nèi)部故障最常用方法。當一些微機保護故障,或一些內(nèi)部回路復(fù)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(nèi),否則還得繼續(xù)在其它地方查故障。
如一條110 kV旁路L FP-941A微機保護運行指示燈忽閃忽滅,并不打印任何故障報告,很難判斷為何故障。正好附近有備用間隔,取各插件相應(yīng)對換,查出故障在CPU插件上。用此項方法,要特別注意插件內(nèi)的跳線、程序及定值芯片是否一樣,確認無誤方可掉換,并根據(jù)情況模擬傳動。
3.3 逐項拆除法
將并聯(lián)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(xiàn)，就表明故障存在哪路。再在這一路內(nèi)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(jù)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(nèi)，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。免費論文，維護。然后逐個恢復(fù)，直至故障出現(xiàn)，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(guān)合不上，則可通過各塊插件的拔插排查，并結(jié)合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。免費論文，維護。
4 結(jié)語
繼電保護是電力系統(tǒng)安全正常運行的重要保障，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，隨著科學技術(shù)的不斷進步，繼電保護技術(shù)日益呈現(xiàn)出向微機化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展的趨勢。
參考文獻：
[1]羅鈺玲.電力系統(tǒng)微機繼電保護[M].北京:人民郵電出版社.
論文關(guān)鍵詞：繼電保護；自動化改造；安全運行
近年來，隨著電網(wǎng)改造的深入開展，大量的變電站綜合自動化改造工程（以下簡稱“綜自改造”）的工作正在進行中。變電站的綜自改造與繼電保護及二次回路的改造關(guān)系密切，它主要表現(xiàn)在信號的傳送方面。對于老變電站來說，就是把一次設(shè)備的信息狀態(tài)通過二次回路和繼電保護裝置傳遞到網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控后臺機上，以達到減少運行人員對現(xiàn)場設(shè)備操作和巡視次數(shù)的目的。
一、變電站綜合自動化改造工程概述
綜自改造工程是一項復(fù)雜的工作。對于老變電站的改造來說，它牽扯到對用戶的停電、運行人員的操作、一次專業(yè)設(shè)備改造的工作和二次專業(yè)技術(shù)改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電，電力生產(chǎn)者有義務(wù)對停電時間進行嚴格地規(guī)劃和控制。應(yīng)提前對要進行綜自改造的變電站進行現(xiàn)場勘查工作，做好“三措一案”（組織措施、技術(shù)措施、安全措施和施工方案）后，對于需要停電的工作，就要制定停電計劃并報上級生產(chǎn)部門審批，然后在規(guī)定的時間內(nèi)向運行方式部門提交停電申請，提前在規(guī)定的時間內(nèi)通知用戶，并且與上級主管部門及相關(guān)專業(yè)進行溝通，確保施工過程中各專業(yè)工種之間的銜接配合，以最大化地縮短工期，減少停電時間，及時為用戶供應(yīng)優(yōu)質(zhì)的電能。
綜自改造工程是一個需要多專業(yè)班組相互配合的復(fù)雜工作，以阜陽供電公司（以下簡稱“我公司”）為例，運行人員屬運行工區(qū)管轄；一次人員由修試所管轄，又分屬變壓器、開關(guān)、試驗和油化專業(yè)；二次專業(yè)人員由計量所和調(diào)度所管轄，在變電站的綜自改造二次回路中，表計由計量專業(yè)負責，計量回路以外的二次回路由調(diào)度所負責，而調(diào)度所又分為保護專業(yè)、自動化專業(yè)和通信專業(yè)。眾多的專業(yè)人員在同一個工作中同時出現(xiàn)，安全問題就成為了綜自改造工程的關(guān)鍵所在。
二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法
結(jié)合筆者作為繼電保護工作者20年的工作經(jīng)驗和體會，主要從保證人身安全、確保繼電保護裝置安全運行的設(shè)備安全和杜絕繼電保護“三誤”發(fā)生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。
1.防治人身觸電，確保工作人員的人身安全
在綜自改造工程施工開始前，為了確保工作人員的人身安全，必須按照《繼電保護及安全自動裝置現(xiàn)場保安規(guī)定》的要求做好開工前的各項準備工作，辦理相關(guān)手續(xù)，制定具有可操作性的“標準化作業(yè)指導(dǎo)書”和符合實際的“現(xiàn)場操作票”，具備經(jīng)過審核符合實際的施工圖紙，工程施工所必需的設(shè)備、材料、施工風險分析，等確保人身安全和設(shè)備安全的措施。
工作負責人是現(xiàn)場工作的第一責任人。進入變電站實施變電站綜自改造工程后，確保人身安全，就要充分履行工作負責人的安全職責。工作負責人在開工前應(yīng)做好以下幾點工作。
（1）開工前“三交待”：交待工作任務(wù)要清楚明了；交待安全措施要具體詳盡；交待技術(shù)要求要全面細致。
（2）接受任務(wù)“三明確”：工作任務(wù)明確，安全措施明確，操作步驟明確。
（3）嚴格執(zhí)行現(xiàn)場工作“八不準”，即精神不振不能工作、應(yīng)辦工作票而未辦工作票不準工作、應(yīng)停電不停電不準工作、應(yīng)驗電接地不驗電接地不準工作、不經(jīng)許可不準工作、安全距離不夠不準工作、無人監(jiān)護不準工作、安全措施不明確不準工作。
（4）要求對工作班成員進行“三查”，即查著裝是否符合要求，查精神狀態(tài)是否良好，查使用的安全工器具是否符合要求。
（5）工作許可人許可工作后，工作負責人要陪同工作許可人到現(xiàn)場再一次確認工作票所列安全措施是否符合現(xiàn)場實際和施工安全后，方可對工作班進行工作安全交底。待交待完現(xiàn)場工作任務(wù)、工作地點、人員分工、帶電部位、現(xiàn)場安全措施和注意事項后，確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認后方可對許可其工作。在施工過程中不準憑經(jīng)驗工作，不得擅自擴大工作范圍和隨意變更安全措施，必須改變安全措施或擴大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續(xù)。
為了確保施工過程中的人身安全，必須要有工作負責人在現(xiàn)場監(jiān)護。但也不能完全依賴工作負責人對工作班成員的監(jiān)護，現(xiàn)場施工地點分散、工作班組混亂、人員分散，工作負責人不可能監(jiān)護到每一名工作班成員，因此分工作負責人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個專業(yè)設(shè)立本專業(yè)的工作小組負責人（為了有效區(qū)分工作負責人與分工作負責人，我公司的工作負責人穿印有“工作負責人”的紅馬甲，分工作負責人穿印有“專責監(jiān)護人”的紅馬甲），該小組負責人對自己的專業(yè)工作任務(wù)和人員進行監(jiān)護，工作人員之間互相提醒，以保證工作安全，由此達到人人有人監(jiān)護的目的。
2.確保繼電保護裝置安全運行的設(shè)備安全
綜自改造施工往往時間短、任務(wù)重，小組之間的配合工作一定要做好，合理地安排工作順序是筆者總結(jié)出的重要經(jīng)驗。在我公司，工作許可手續(xù)完成后，首先由修試人員進行一次設(shè)備的改造工作，同時保護及計量人員分別到保護室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線，自動化人員進行后臺調(diào)試，保護及計量拆除的二次線工作結(jié)束后，立即組織人員敷設(shè)電纜，大約修試所進行的一次設(shè)備工作結(jié)束，二次電纜基本敷設(shè)完成。一次人員撤離現(xiàn)場后，由二次人員在開關(guān)端子箱和保護室同時進行二次電纜工作，三個小組同時工作，互相配合，電纜頭制作、對線工作完成后，三個小組又分開，各自完成所屬專業(yè)的接線工作。最后進行調(diào)試和做傳動工作。在做繼電保護裝置調(diào)試的過程中，自動化專業(yè)小組聯(lián)系運行人員核對保護裝置上傳到后臺的信號與保護裝置發(fā)出的信號、集控站收到的信號是否一致，若不一致則再次更正。
為了保證在保護裝置調(diào)試過程中不發(fā)生微機保護裝置設(shè)備的損壞事故，結(jié)合筆者工作的實際經(jīng)驗，主要應(yīng)做到以下幾點。
（1）試驗前應(yīng)仔細閱讀試驗大綱及有關(guān)說明書。
（2）盡量少拔插裝置模件，不觸摸模件電路，不帶電插拔模件。
（3）使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
（4）試驗前應(yīng)檢查屏柜及裝置在運輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片，不允許出現(xiàn)絲毫松動的情況。
（5）校對程序校驗碼及程序形成時間。
（6）試驗前對照說明書，檢查裝置的CPU插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。
（7）試驗前檢查插件是否插緊。
（8）試驗前檢查裝置規(guī)約設(shè)置是否與后臺相匹配。
3.杜絕繼電保護“三誤”的發(fā)生
通過以上各點的嚴格執(zhí)行，保護裝置本身基本上不會發(fā)生人為原因造成的設(shè)備損壞事故，但是這還不能保證繼電保護“三誤”不發(fā)生。要杜絕繼電保護“三誤”，還必須從以下幾個方面做好工作。
（1）防誤傳動：嚴禁使用短接出口接點的方法來傳動保護裝置，以防止不小心跑錯位置而誤動運行設(shè)備。插拔繼電器和插件，應(yīng)先斷電，防止繼電器和插件插錯位置，嚴防繼電保護“三誤”事故的發(fā)生。
（2）防其它保護誤動作：保護裝置上電試驗前，應(yīng)檢查接線是否正確，校驗功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時，要注意把外回路斷開，防止反充電或引起其它保護裝置誤動。
（3）防誤整定：因為試驗的需要而修改定值，一定要牢記在調(diào)試工作結(jié)束時務(wù)必改回原定值。工作終結(jié)前會同運行人員對定值核對，確認無誤，并打印、雙方簽名并交運行人員存檔。
（4）防短路、短路和接地：在保護裝置試驗完畢后，將打開的二次回路、連片按照繼電保護安全票和措施票進行逐項恢復(fù)，并要求第二人進行核對，保證其正確性，防止出現(xiàn)開路、短路、斷路等可能影響安全運行的事故發(fā)生。
三、確保設(shè)備安全運行的具體措施
在變電站綜自改造工作調(diào)試試驗結(jié)束后，人身安全得到了保障，繼電保護裝置不會發(fā)生人為原因的設(shè)備事故。繼電保護“三誤”得到有效控制后，還應(yīng)保證改造后的設(shè)備安全運行，工作人員還要進一步做一些工作，確保改造設(shè)備安全運行。
模擬電站是我院電力系校內(nèi)實訓室的重要組成部分，在全國水利學院同類實訓室中亦屬領(lǐng)先水平。模擬電站是以我院實訓基地瀏陽株樹橋水電站為模型，結(jié)合我省典型小水電站的特點建立而成，全部設(shè)計工作均由我系教師自行完成。該電站除無水機部分，電氣一次設(shè)備采用380V低壓設(shè)備模擬外，二次部分與現(xiàn)場電站完全一致，并根據(jù)教學的需要，采用了兩套保護一常規(guī)保護和微機保護，這兩套保護可以完全獨立運行。
模擬電站自建成以來，使用率極高，在我系的實踐教學中發(fā)揮了重要的作用。在深化高職內(nèi)涵的進程中，將全面推行以”教學做合一”為核心的課程改革，課程實施必將對模擬電站的使用提出更高的要求。為此，我系將加強模擬電站的制度建設(shè)、教學資源建設(shè)、設(shè)施改造、管理改革，以進一步發(fā)揮模擬電站在課程改革中的作用。
一、模擬電站的制度建設(shè)
進一步加強模擬電站的制度建設(shè)，將實際生產(chǎn)電站的相關(guān)制度引用到模擬電站，如:電站各崗位人員職責、設(shè)備巡檢制度、事故處理制度、設(shè)備缺陷報告制度、工作監(jiān)護制度、工作許可制度等，并將各項制度懸掛在實訓室內(nèi)，讓學生每天耳濡目染受到潛在的熏陶，同時在課程實施中予以嚴格執(zhí)行，既規(guī)范了模擬電站的管理，又能讓學生感受到”真實的職業(yè)環(huán)境”，培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素質(zhì)，為今后零距離上崗創(chuàng)造條件。
二、模擬電站的教學資源建設(shè)
(一)電氣圖冊。電氣原理圖、電氣安裝圖是我系強電類專業(yè)教學的主線索。可以這樣說，學生畢業(yè)時，如果能夠?qū)⒄麄€模擬電站的電氣原理圖、電氣安裝圖讀懂的話，那么他一定是一個很優(yōu)秀的畢業(yè)生，一定能夠勝任專業(yè)工作。因此，要將模擬電站的電氣原理圖、電氣安裝圖全部整理、匯編成冊，以教材的形式投入到相關(guān)課程教學實施中。學生學習起來，感覺到電站電氣系統(tǒng)的完整性，同時，也能方便地將各門專業(yè)課程有機地聯(lián)系起來，起到事半功倍的效果。
(二)教學項目。要充分發(fā)揮模擬電站的作用，還要將模擬電站的運行管理、維護和設(shè)計項目作為載休引入到各門改革的課程當中去。教師和實驗員應(yīng)精心、合理地設(shè)計教學項口，將課程教學內(nèi)容恰當?shù)娜谌胂嚓P(guān)項目中，達到做中學的日的。例如:將模擬電站的繼電保護運行管理、繼電保護檢驗、繼電保護的設(shè)計項目引入到《水電站繼電保護應(yīng)用與設(shè)計》課程教學內(nèi)容當中去，當該課程在模擬電站進行實施時，就增加了教學的針對性，能真正地實現(xiàn)”教學做合一”。
(三)運行維護用表?？梢詤⒄諏嶋H生產(chǎn)電站，設(shè)計模擬電站運行管理與維護用表，如:模擬電站運行值班記錄表、模擬電站設(shè)備缺陷記錄表、模擬電站繼電保護檢驗表、模擬電站第一(或:二)種工作票、模擬電站操作票等，作為課程實施的工作單，讓學生在工作中學習，既提高了學生學習的積極性，又能讓學生更好的掌握相關(guān)工作流程和規(guī)范。
(四)實習實訓任務(wù)書與指導(dǎo)書。應(yīng)聽從現(xiàn)場專家的建議和意見，組織力量編寫模擬電站所有實習實訓項目的任務(wù)書和指導(dǎo)書，任務(wù)書中所明確的任務(wù)必須與生產(chǎn)實際相對接，要求掌握的技能應(yīng)與生產(chǎn)崗位技能要求對應(yīng);指導(dǎo)書要詳細，具可操作性，要能夠達到”學生憑指導(dǎo)書就可以獨立地完成實習實訓任務(wù)”的功效。
(五)錄像。要逐步將模擬電站所開展的實習實訓項目的主要任務(wù)進行錄像，如倒閘操作、開停機操作、現(xiàn)場事故處理等，通過錄像來明晰地展現(xiàn)一些主要實習實訓任務(wù)實施的全過程，給學生以感性認識，加深學生的印象，也為網(wǎng)絡(luò)教學奠定重要基礎(chǔ)。 轉(zhuǎn)貼于
(六)網(wǎng)站建設(shè)。要在系主頁上建立”模擬電站”專欄，將模擬電站相關(guān)教學資源上網(wǎng)，感興趣的學生在課前或平時可通過網(wǎng)絡(luò)這個平臺熟悉模擬電站基本情況，加深對模擬電站的了解，以及對圖紙的學習，了解各項規(guī)章制度、預(yù)習相關(guān)教學項目和實習實訓內(nèi)容，增強學生在教學中的領(lǐng)悟力，縮短在模擬電站現(xiàn)場教學時間。
三、模擬電站設(shè)施改造
要實施課程的”教學做合一”，首先要有”一體化”的實訓室相配套。為此，要對模擬電站設(shè)施進行必要的改造與補充。
改造的內(nèi)容包括設(shè)立教學區(qū)、對部分設(shè)備進行適當更新。在教學區(qū)要增加部分工作臺、可查閱的手冊和專業(yè)書籍、可供學生上網(wǎng)的電腦等設(shè)施;部分設(shè)備主要包括繼電保護調(diào)試加量位置、直流系統(tǒng)和備用電源自動投入系統(tǒng)等。
補充的內(nèi)容主要是要建立水輪發(fā)電機組仿真系統(tǒng)。模擬電站只能對實際電站的電氣系統(tǒng)進行模擬，缺失了水輪機及輔助系統(tǒng)的模擬。為此，急需建設(shè)水輪發(fā)電機組仿真系統(tǒng)實訓室，與模擬電站相結(jié)合，方便所有專業(yè)課程改革的實施。
四、模擬電站管理改革
學院辦學規(guī)模的擴大，課程改革的深化，模擬電站的使用率不斷提高，在日前管理模式下難以滿足課程教學的需要。因此，需要對模擬電站的管理進行改革。
模擬電站是我院電力系校內(nèi)實訓室的重要組成部分，在全國水利學院同類實訓室中亦屬領(lǐng)先水平。模擬電站是以我院實訓基地瀏陽株樹橋水電站為模型，結(jié)合我省典型小水電站的特點建立而成，全部設(shè)計工作均由我系教師自行完成。該電站除無水機部分，電氣一次設(shè)備采用380V低壓設(shè)備模擬外，二次部分與現(xiàn)場電站完全一致，并根據(jù)教學的需要，采用了兩套保護一常規(guī)保護和微機保護，這兩套保護可以完全獨立運行。
模擬電站自建成以來，使用率極高，在我系的實踐教學中發(fā)揮了重要的作用。在深化高職內(nèi)涵的進程中，將全面推行以”教學做合一”為核心的課程改革，課程實施必將對模擬電站的使用提出更高的要求。為此，我系將加強模擬電站的制度建設(shè)、教學資源建設(shè)、設(shè)施改造、管理改革，以進一步發(fā)揮模擬電站在課程改革中的作用。
一、模擬電站的制度建設(shè)
進一步加強模擬電站的制度建設(shè)，將實際生產(chǎn)電站的相關(guān)制度引用到模擬電站，如:電站各崗位人員職責、設(shè)備巡檢制度、事故處理制度、設(shè)備缺陷報告制度、工作監(jiān)護制度、工作許可制度等，并將各項制度懸掛在實訓室內(nèi)，讓學生每天耳濡目染受到潛在的熏陶，同時在課程實施中予以嚴格執(zhí)行，既規(guī)范了模擬電站的管理，又能讓學生感受到”真實的職業(yè)環(huán)境”，培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素質(zhì)，為今后零距離上崗創(chuàng)造條件。
二、模擬電站的教學資源建設(shè)
(一)電氣圖冊。電氣原理圖、電氣安裝圖是我系強電類專業(yè)教學的主線索?？梢赃@樣說，學生畢業(yè)時，如果能夠?qū)⒄麄€模擬電站的電氣原理圖、電氣安裝圖讀懂的話，那么他一定是一個很優(yōu)秀的畢業(yè)生，一定能夠勝任專業(yè)工作。因此，要將模擬電站的電氣原理圖、電氣安裝圖全部整理、匯編成冊，以教材的形式投入到相關(guān)課程教學實施中。學生學習起來，感覺到電站電氣系統(tǒng)的完整性，同時，也能方便地將各門專業(yè)課程有機地聯(lián)系起來，起到事半功倍的效果。
(二)教學項目。要充分發(fā)揮模擬電站的作用，還要將模擬電站的運行管理、維護和設(shè)計項目作為載休引入到各門改革的課程當中去。教師和實驗員應(yīng)精心、合理地設(shè)計教學項口，將課程教學內(nèi)容恰當?shù)娜谌胂嚓P(guān)項目中，達到做中學的日的。例如:將模擬電站的繼電保護運行管理、繼電保護檢驗、繼電保護的設(shè)計項目引入到《水電站繼電保護應(yīng)用與設(shè)計》課程教學內(nèi)容當中去，當該課程在模擬電站進行實施時，就增加了教學的針對性，能真正地實現(xiàn)”教學做合一”。
(三)運行維護用表?？梢詤⒄諏嶋H生產(chǎn)電站，設(shè)計模擬電站運行管理與維護用表，如:模擬電站運行值班記錄表、模擬電站設(shè)備缺陷記錄表、模擬電站繼電保護檢驗表、模擬電站第一(或:二)種工作票、模擬電站操作票等，作為課程實施的工作單，讓學生在工作中學習，既提高了學生學習的積極性，又能讓學生更好的掌握相關(guān)工作流程和規(guī)范。
(四)實習實訓任務(wù)書與指導(dǎo)書。應(yīng)聽從現(xiàn)場專家的建議和意見，組織力量編寫模擬電站所有實習實訓項目的任務(wù)書和指導(dǎo)書，任務(wù)書中所明確的任務(wù)必須與生產(chǎn)實際相對接，要求掌握的技能應(yīng)與生產(chǎn)崗位技能要求對應(yīng);指導(dǎo)書要詳細，具可操作性，要能夠達到”學生憑指導(dǎo)書就可以獨立地完成實習實訓任務(wù)”的功效。
(五)錄像。要逐步將模擬電站所開展的實習實訓項目的主要任務(wù)進行錄像，如倒閘操作、開停機操作、現(xiàn)場事故處理等，通過錄像來明晰地展現(xiàn)一些主要實習實訓任務(wù)實施的全過程，給學生以感性認識，加深學生的印象，也為網(wǎng)絡(luò)教學奠定重要基礎(chǔ)。
(六)網(wǎng)站建設(shè)。要在系主頁上建立”模擬電站”專欄，將模擬電站相關(guān)教學資源上網(wǎng)，感興趣的學生在課前或平時可通過網(wǎng)絡(luò)這個平臺熟悉模擬電站基本情況，加深對模擬電站的了解，以及對圖紙的學習，了解各項規(guī)章制度、預(yù)習相關(guān)教學項目和實習實訓內(nèi)容，增強學生在教學中的領(lǐng)悟力，縮短在模擬電站現(xiàn)場教學時間。
三、模擬電站設(shè)施改造
要實施課程的”教學做合一”，首先要有”一體化”的實訓室相配套。為此，要對模擬電站設(shè)施進行必要的改造與補充。
改造的內(nèi)容包括設(shè)立教學區(qū)、對部分設(shè)備進行適當更新。在教學區(qū)要增加部分工作臺、可查閱的手冊和專業(yè)書籍、可供學生上網(wǎng)的電腦等設(shè)施;部分設(shè)備主要包括繼電保護調(diào)試加量位置、直流系統(tǒng)和備用電源自動投入系統(tǒng)等。
補充的內(nèi)容主要是要建立水輪發(fā)電機組仿真系統(tǒng)。模擬電站只能對實際電站的電氣系統(tǒng)進行模擬，缺失了水輪機及輔助系統(tǒng)的模擬。為此，急需建設(shè)水輪發(fā)電機組仿真系統(tǒng)實訓室，與模擬電站相結(jié)合，方便所有專業(yè)課程改革的實施。
四、模擬電站管理改革
學院辦學規(guī)模的擴大，課程改革的深化，模擬電站的使用率不斷提高，在日前管理模式下難以滿足課程教學的需要。因此，需要對模擬電站的管理進行改革。
引言
電力技術(shù)的發(fā)明、電力工業(yè)的發(fā)展至今已有100余年的歷史。隨著我國改革開放和經(jīng)濟建設(shè)速度的加快，我國的電力行業(yè)發(fā)展迅速，電力需求也在不斷的增加。電力系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)可以使我們的能源相互的補充，實現(xiàn)能源合理地向利用，可以使供電的可靠性有極大的提高。已投入運營的三峽水電站，為全國電力的聯(lián)網(wǎng)奠定了堅實的基礎(chǔ)。即將成為全國電力系統(tǒng)的樞紐。發(fā)電容量的不斷增加，就要要求有相配套的電力設(shè)施區(qū)域──變電站。變電站可以減少輸電線路的損耗，提高經(jīng)濟效益。由變電站把高壓轉(zhuǎn)換成各種不同用戶的電壓等級，滿足工業(yè)生產(chǎn)和人民生活水平的需求。
一、變電站總體分析
對變電站的分析主要體現(xiàn)在以下五個方面1.設(shè)計依據(jù)2.建設(shè)的必要性3.建設(shè)規(guī)模4.所址概況5.負荷分析。負荷分析包括：一類和二類負荷。如：兵工廠、大型鋼廠、火箭發(fā)射基地、醫(yī)院等以及企業(yè)工廠。若發(fā)生斷電時，會造成生產(chǎn)機械設(shè)備的損壞，生產(chǎn)紊亂及產(chǎn)品質(zhì)量下降和巨大的經(jīng)濟損失，甚至人員傷亡，因此要盡可能保證其供電可靠性。三類負荷。除一、二類負荷之外的一般負荷，這類負荷短時停電造成的損失不大，稱為三類負荷；如：工廠附屬車間，小城鎮(zhèn)，農(nóng)村居民用電等，對這類負荷可以短時停電。
二、主變壓器的選擇
變壓器是變電站最主要和最貴重的設(shè)備，因此主變的選擇是變電站設(shè)計的關(guān)鍵。變壓器的容量和臺數(shù)直接影響到變電站的電氣主接線形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。故而，變電站主變壓器的選擇應(yīng)綜合分析合理選擇。主變壓器的選擇主要包括變壓器容量和臺數(shù)的選擇、變壓器型式的選擇。變壓器型式的選擇包括：1.相數(shù)2.繞組數(shù)量及連接方式3.調(diào)壓方式4.冷卻方式5.電壓組合。
三、電氣主接線設(shè)計
電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成接受和分配電能的電路，成為傳輸強電流，高電壓的網(wǎng)絡(luò)，詳細地表示電氣設(shè)備或成套裝置全部基本組成和連接關(guān)系，代表該變電站電氣部分的主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。
1.電氣主接線的基本要求和設(shè)計原則
參考《35～110KV變電所設(shè)計規(guī)范》第3.2.1條：
變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變電所所在電網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足供電可靠、運行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴建等要求。
2.主接線設(shè)計應(yīng)考慮的基本問題
①變電所在系統(tǒng)中的作用和地位。②分期與最終建設(shè)規(guī)模。③電壓等級及出線回路數(shù)。④接入系統(tǒng)的方式。⑤所址條件。
四、短路電流
在電力供電系統(tǒng)中，對電力系統(tǒng)危害最大的就是短路。短路是指電力系統(tǒng)正常運行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的連接。在短路電流計算過程中，以三相短路的最大短路電流為依據(jù)。
短路電流的危害及計算
在供電系統(tǒng)中發(fā)生短路故障時，短路故障使電源供電回路的總阻抗減小，此時短路電流急劇增加，在短路回路中短路電流要比額定電流大幾倍至幾十倍，通常可達數(shù)千安；短路點產(chǎn)生的電弧會燒壞電器設(shè)備而短路電流通過電氣設(shè)備導(dǎo)體時的熱效應(yīng)很大，同時受到電動力的作用在短路點附近電壓顯著下降，造成這些地方供電中斷或影響電動機正常工作；發(fā)生接地短路時所出現(xiàn)的不對稱短路電流，將對通信線路產(chǎn)生干擾；短路故障會改變電力網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，引起功率分布的變化；更嚴重的后果是破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。計算短路電流的目的是為了正確選擇和校驗電器設(shè)備，避免在短路電流作用下?lián)p壞電氣設(shè)備，如果短路電流太大，必須采用限流措施，以及進行繼電保護裝置的整定計算。
五、變壓器保護
1.故障類型
電力變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的電力設(shè)備之一，它的安全運行對于保證電力系統(tǒng)的正常運行和對供電的可靠性，以及電能質(zhì)量起著決定性的作用，同時大容量電力變壓器的造價也是十分昂貴。因此對電力變壓器可能發(fā)生的故障和不正常的運行狀態(tài)進行分析，然后重點研究應(yīng)裝設(shè)的繼電保護裝置，以及保護裝置的整定計算。
變壓器的內(nèi)部故障可分為油箱內(nèi)故障和油箱外故障兩類，油箱內(nèi)故障主要包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路，以及鐵芯燒毀等。變壓器油箱內(nèi)的故障十分危險，由于變壓器內(nèi)充滿了變壓器油，故障時的短路電流使變壓器油急劇的分解氣化，可能產(chǎn)生大量的可燃性氣體（瓦斯）很容易引起油箱爆炸。油箱外故障主要是套管和引出線上發(fā)生的相間短路和接地短路。電力變壓器不正常運行狀態(tài)主要有外部相間短路、接地短路引起的相間過電流和零序過電流，負荷超過其額定容量引起的過負荷、油箱漏油引起的油面降低，以及過電壓、過礪磁等。
2.保護措施
為了保證電力變壓器的安全運行，根據(jù)《繼電保護與安全自動裝置的運行條例》，針對變壓器的上述故障和不正常運行狀態(tài)，電力變壓器應(yīng)裝設(shè)以下保護：①瓦斯保護。②縱差動保護或電流速斷保護。③相間短路的后備保護。④接地短路的零序保護。⑤過負荷保護。⑥其他保護。
六、電力線路的繼電保護
電網(wǎng)繼電保護和安全自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。繼電保護的裝設(shè)應(yīng)符合可靠性與安全性、選擇性、速動性四個基本要求。電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備和線路應(yīng)有主保護和后備保護以及必要的輔助保護。
繼電保護的任務(wù)
1.當發(fā)生故障時，自動、迅速、有選擇性地將故障組件從供電系統(tǒng)中切除，使故障組件免除繼續(xù)遭到破壞，保護其它無故障部分，迅速恢復(fù)正常運行。
2.當出現(xiàn)不正常運行狀態(tài)時，繼電保護裝置動作發(fā)出信號、減負荷或跳閘，以便引起運行人員注意，及時地處理，保證安全用電。
3.繼電保護裝置還可以和供電系統(tǒng)的自動裝置，如自動重合閘、備用電源自動投入等配合。大大縮短停電時間，從而提高供電系統(tǒng)運行的可靠性。
七、總結(jié)
本論文的內(nèi)容主要是變電站電氣二次部分的設(shè)計。本設(shè)計首先對電力系統(tǒng)和變電站進行總體分析，其次是對主變壓器的選擇，下一步就是確定變電站電氣主接線的型式。然后經(jīng)過短路電流的計算后，進行電力系統(tǒng)繼電保護的設(shè)計。計算完保護后緊接著進行靈敏度的校驗，校驗后得出所選設(shè)備及設(shè)計線路符合安全合理性要求。在設(shè)計過程中還要對相關(guān)圖紙（主接線圖、自動裝置）進行選擇和繪制，希望本論文能夠使我們對變電站的結(jié)構(gòu)和設(shè)計理論有進一步的理解和認識，對電力系統(tǒng)有更深的了解。（作者單位：新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學院）
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中圖分類號：TM922.3 文獻標識碼：A
1 二次系統(tǒng)的定義及分類
1.1箱式變電站的設(shè)備通?？煞譃橐淮卧O(shè)備和二次設(shè)備兩大類。主接線所連接的都是一次設(shè)備，而二次設(shè)備是指測量表計、控制及信號設(shè)備、繼電保護設(shè)備、自動裝置和運動裝置等。根據(jù)測量、控制、保護和信號顯示的要求，表示二次設(shè)備相互連接關(guān)系的電路，稱為二次接線或二次回路。
1.2 電氣測量儀表及測量回路
為了保證供電系統(tǒng)的安全運行和用戶的安全用電，使一次設(shè)備安全、可靠、經(jīng)濟地運行，必須在變（配）電站中裝設(shè)電氣測量儀表，以監(jiān)視其運行狀況。具體要求如下；
準確度高，誤差小。其數(shù)值應(yīng)符合所屬等級準確度的要求；誤差不應(yīng)隨時間、溫度、濕度和外磁場等外界條件的影響而變化；儀表本身消耗的功率應(yīng)越小越好；儀表應(yīng)有足夠的絕緣強度、耐壓和短時過載能力，以保證安全運行；應(yīng)有良好的讀書裝置；構(gòu)造堅固，使用維護都要方便。
1.3 二次系統(tǒng)
全站智能化設(shè)計，保護系統(tǒng)采用變電站微機自動化保護裝置，該系統(tǒng)做為分層、分布式多CPU的綜合自動化系統(tǒng)，包括了變電站所需的各種繼電保護如變壓器保護、35kV/10kV線路保護、低周減載、電容器保護等，具有變電站的測量、實時數(shù)據(jù)采集、運行工況監(jiān)視、控制操作、自動控制與調(diào)節(jié)及全部遠動功能。系統(tǒng)采用分布式控制系統(tǒng)，配置、擴展、組態(tài)靈活、控制管理集中、功能分散，數(shù)據(jù)處理實時性強，傳輸安全可靠，操作靈活方便。
1.3.1變壓器保護
變壓器保護主要采用主變主保護裝置、主變高壓側(cè)保護監(jiān)控裝置、主變低壓側(cè)監(jiān)控裝置等三個裝置。主要實現(xiàn)：①比率差動保護；② 差動速斷保護；③重瓦斯保護；④兩段式復(fù)合電壓閉鎖過流保護。
1.3.210kV線路保護監(jiān)控裝置主要實現(xiàn)：
①三段式三相過流保護，保護由無時限速斷、定時限速斷、定時限過流組成；②三相一次重合閘；③低周減載。
1.3.310kV電容器保護監(jiān)控裝置主要實現(xiàn)：
①定時限電流保護；②電壓保護。
1.3.4備用電源自投裝置
適用于母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)，由監(jiān)控和保護兩套完全獨立的系統(tǒng)組成，實現(xiàn)備用電源自動投入功能及母聯(lián)速斷過流保護。
1.3.5PT監(jiān)控裝置
適用于母線電壓互感器，由監(jiān)控和保護兩套完全獨立的系統(tǒng)組成，可實現(xiàn)PT自動切。
換功能及單相接地保護及低電壓保護。
1.3.6中央信號監(jiān)控裝置
與其它裝置相配合完成全站事故信號及預(yù)告信號報警輸出，主變油溫及環(huán)境溫度。
2二次系統(tǒng)總體方案
2.1開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護,計量,信號與控制回路設(shè)計不變,值班室的繼電保護屏與中央信號系統(tǒng)(信號屏、計量屏與控制屏)保持原設(shè)計不變,再設(shè)計一套重復(fù)的計量、信號與控制回路進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。
2.2開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護,計量,信號與控制回路設(shè)計不變,值班室的中央信號系統(tǒng)（信號屏、計量屏與控制量）取消,集中保護的繼電保護屏應(yīng)保留,再將計量,信號與控制回路進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。
2.3開關(guān)柜內(nèi)的繼電保護,計量,信號與控制回路設(shè)計不變,值班室的中央信號系統(tǒng)（信號屏,計量屏與控制屏）只包括電源進線與母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜,所有出線開關(guān)柜均不進入中央信號系統(tǒng)。電源進線,母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)柜及所有出線開關(guān)柜的中央信號系統(tǒng)(信號、計量與控制)全部進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。
3 斷路器控制與信號回路
3.1概述
斷路器控制按控制地點可分為集中控制與就地控制。所謂集中控制就是集中在控制室內(nèi)進行控制；就地控制就是在斷路器安裝地點進行控制。在控制室內(nèi)對配電裝置中的斷路器進行控制稱為距離控制。這種控制主要由控制開關(guān)、控制電纜和操作機構(gòu)等組成。
斷路器控制回路的基本要求有：
能進行手動跳閘、合閘，也能完成自動跳閘，斷路器跳閘（合閘）過程完成后，能自動切斷跳閘（合閘）線圈回路電流，防止線圈長時間通電而燒毀；有防止斷路器連續(xù)多次跳閘或合閘操作的位置信號；有反映斷路器完成跳閘或合閘的防跳回路；有斷路器自動跳閘或合閘的位置信號；有控制回路完好性監(jiān)視信號；在滿足要求的前提下，力求簡單可靠。
中央控制信號裝置按形式分有燈光信號和音響信號。燈光信號表明不正常工作狀態(tài)的性質(zhì)地點，而音響信號在于引起運行人員的注意。燈光信號通過裝設(shè)在個控制屏上的信號燈光和光字牌，表明各種電氣設(shè)備的情況，音響信號則通過蜂鳴器和警鈴的聲響來實現(xiàn)，設(shè)置在控制室內(nèi)。由全所共用的音響信號，稱為中央音響信號裝置。
中央信號裝置按用途分有：事故信號，預(yù)告信號和位置信號。
3.2 控制回路
計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)都有合閘與分閘繼電器輸出接點,一般接點容量為A050V,3A。將其并連接到開關(guān)柜的合分閘開關(guān)或按鈕上就可以進行遠方合分閘操作。
計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)的合分閘繼電器接點與開關(guān)柜上合分閘開關(guān)或按鈕之間應(yīng)設(shè)計手動與遠方自動轉(zhuǎn)換開關(guān)。
10KV及以上的供配電系統(tǒng)需要計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行遠方合分閘操作時,其控制開關(guān)應(yīng)取消不對應(yīng)接線,可以選用自復(fù)位式轉(zhuǎn)換開關(guān),也可選用控制按鈕。
3.3 信號回路
所有需要計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)進行監(jiān)視的開關(guān)狀態(tài),均應(yīng)有一對常開接點引到計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。
所有信號繼電器均應(yīng)有一對單獨的常開接點引到計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)。
4電氣測量與信號系統(tǒng)
需要進入計算機監(jiān)測與控制系統(tǒng)的測量參數(shù)由設(shè)計者根據(jù)有關(guān)規(guī)定與用戶實際需要來確定：
電量變送器的種類與電工測量儀表完全對應(yīng)。有什么類型的電工測量儀表,就有什么樣類型的電量變送器。
電量變送器的一次接線與電工測量儀表完全相同。電流回路串聯(lián)在電流互感器回路中,電壓回路并聯(lián)在電壓互感器電壓回路中。設(shè)計時應(yīng)將電量變送器器統(tǒng)一布置于電流互感器電流回路的最末端,避免與電工測量儀表相互交叉布置。
5結(jié)論
本文就35kV箱式變電站二次系統(tǒng)的若干問題進行了探討。二次系統(tǒng)系統(tǒng)是一個相對復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及到系統(tǒng)設(shè)計建設(shè)的各個環(huán)節(jié)，并且與箱式變電站的運行方式緊密聯(lián)系。建設(shè)一個穩(wěn)定、可靠、實用的箱式變電站二次系統(tǒng)系統(tǒng)，需要企業(yè)、科研部門和生產(chǎn)廠家密切合作，逐步解決系統(tǒng)建設(shè)中出現(xiàn)的各種問題，滿足不同地區(qū)不同運行環(huán)境的要求。
參考文獻
中圖分類號：TM76 文章編號：1674-3520（2014）-11-00-02
前言
傳統(tǒng)變電站監(jiān)控系統(tǒng)元件多、接線復(fù)雜，可靠性低，保護繼電器主要是電磁式的，反應(yīng)速度慢、精度低，特別是由于這些元件都不帶有記憶功能，不能對歷史事件進行有效的記錄，影響事后分析故障及故障的處理時間，所以不能滿足日益發(fā)展的電力系統(tǒng)的要求。當前，計算機技術(shù)、通信技術(shù)迅速發(fā)展，各類計算機控制技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用日臻完善，微機化在變電站綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)成為發(fā)展的主要方向。
變電站綜合自動化系統(tǒng)主要特點
變電站綜合自動化系統(tǒng)建立在數(shù)據(jù)通信技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)的基礎(chǔ)上，是一種集測量、控制、保護及遠動等功能為一體的微機控制系統(tǒng)。變電站綜合自動化系統(tǒng)主要是由多個微機保護單元，測量控制單元，通訊網(wǎng)絡(luò)，后臺管理機，打印機等組成，接線簡單，系統(tǒng)可靠，適應(yīng)了現(xiàn)代生產(chǎn)發(fā)展和能源管理的要求。主要有以下特點：
結(jié)構(gòu)微機化：系統(tǒng)的的主要元件用可編程邏輯控件代替分立元件，實現(xiàn)了硬件軟化，軟件硬化，所有功能都是通過軟件來實現(xiàn)，實現(xiàn)了將數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、遠方控制、微機保護等環(huán)節(jié)能夠并列運行，運行參數(shù)、操作記錄、歷史記錄等均可通過打印機輸出。通過網(wǎng)絡(luò)連接，實時的將數(shù)據(jù)上傳到電力調(diào)度。
功能綜合化：微機保護單元具有完善的測量、控制、保護功能，綜合自動化系統(tǒng)就是利用了微機保護單元的完善功能，根據(jù)用戶需要配置獨立的微機保護單元，通過通訊網(wǎng)絡(luò)將微機保護單元和后臺管理機按照一定的結(jié)構(gòu)形式連接起來。它可以保護除交直流電源以外的全部二次設(shè)備，微機保護代替了以繼電器為主的模擬保護，監(jiān)控裝置（后臺管理機）綜合了儀表屏、操作屏、模擬屏、遠動、中央信號系統(tǒng)和光字牌等功能，接線簡單。
運行管理智能化：一般微機保護單元都有實時在線自診斷功能，可以在微機保護單元的面板上顯示故障發(fā)生的時間和故障類型，保護單元通過網(wǎng)絡(luò)將自診斷結(jié)果送到后臺管理機，這樣使得運行人員可以隨時掌握保護單元的運行狀態(tài)。由于保護單元在抗干擾方面采取了一定的措施。使得其抗干擾能力強，提高了保護的高可靠性。
操作監(jiān)視屏幕化：系統(tǒng)將所有的操作和監(jiān)視功能，通過后臺管理機來實現(xiàn)。操作人員通過顯示器全方位監(jiān)視變電站運行方式和運行參數(shù)，屏幕數(shù)據(jù)取代了常規(guī)方式下的指針儀表，實時接線畫面取代了模擬屏，遠程遙控開關(guān)的分合閘。軟件程序取代五防閉鎖裝置，提高了操作的可靠性，減少了人為誤操作。
變電站綜合自動化系統(tǒng)各個子系統(tǒng)及其基本功能
SCADA監(jiān)控子系統(tǒng)
SCADA系統(tǒng)完成對各模擬量、狀態(tài)量和脈沖量的采集和處理，并將處理結(jié)果以圖形、表格等形式進行顯示。其功能包括數(shù)據(jù)采集;事件順序記錄SOE;數(shù)據(jù)處理與記錄;故障記錄、故障錄波和故障測距;人機聯(lián)系等。
數(shù)據(jù)采集：變電站采集的典型模擬量有：進線電壓、電流和功率值，各段母線的電壓、電流，各饋電回路的電流及功率值。此外還有變壓器的油溫、直流電源電壓等。變電站內(nèi)采集的狀態(tài)量數(shù)據(jù)主要有：變電站內(nèi)各高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)的位置狀態(tài);變電站內(nèi)一次設(shè)備運行狀態(tài)及報警信號，變壓器分接位置信號，無功補償電容器的投切開關(guān)位置狀態(tài)等。這些信號大部分采用光電隔離方式的開關(guān)中斷輸入或周期性掃描采樣獲得。脈沖量是指脈沖電度表輸出的脈沖信號表示的電度表。
事件順序記錄SOE：變電站內(nèi)各種事件信息的順序記憶并登陸存檔，如變電站內(nèi)各開關(guān)的正常操作次數(shù)，發(fā)生時間;變電站內(nèi)運行參數(shù)和設(shè)備的越限報警及記錄，包括變電站內(nèi)開關(guān)的正常變位報警，設(shè)備及運行參數(shù)的越限報警，系統(tǒng)保護裝置的動作報警等。
數(shù)據(jù)處理與記錄：數(shù)據(jù)處理的主要內(nèi)容包括電力部門和用戶內(nèi)部生產(chǎn)調(diào)度所要求的數(shù)據(jù)。變電站運行參數(shù)的統(tǒng)計、分析與計算包括變電站進線及各饋電回路的電壓和電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、有功電量、無功電量的統(tǒng)計計算;日負荷、月負荷的最大值、最小值、平均值的統(tǒng)計分析及各類負荷報表的生成和負荷曲線的繪制等。
故障記錄、故障錄波和故障測距：設(shè)備或線路發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動記錄繼電保護裝置和各種裝置動作的類型、時間、內(nèi)容等，并提供事故追憶。
人機聯(lián)系功能：屏幕顯示是變電站綜合自動化系統(tǒng)進行人機聯(lián)系的重要手段之一。通過屏幕顯示，可以使值班人員隨時、全面地了解變電站的運行情況，屏幕顯示的內(nèi)容可以包括一次主接線，實時運行參數(shù)，變電站內(nèi)一次設(shè)備的運行狀況等;鍵盤輸入數(shù)據(jù)如運行操作人員的代碼及密碼，運行操作人員密碼的更改，保護類型的選擇及定值的更改，報警的界限、設(shè)置與退出手動/自動設(shè)置等;人機聯(lián)系是變電站綜合自動化系統(tǒng)不可缺少的互補措施，為了防止計算機系統(tǒng)故障時無法操作被控設(shè)備，在設(shè)計上保留人工直接跳合閘手段和CRT屏幕操作閉鎖功能，只有輸入正確的操作口令和監(jiān)護口令才有權(quán)進行操作控制。
微機保護子系統(tǒng)
微機保護是綜合自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。微機保護包括全變電站主要設(shè)備和輸電線路的全套保護，具體有：高壓輸電線路的主保護和后備保護，變壓器的主保護和后備保護，無功補償電容器組的保護，母線保護，配電線路的保護，備用電源的自動投入裝置和自動重合閘裝置等。作為綜合自動化重要環(huán)節(jié)的微機保護應(yīng)具有以下功能：
故障記錄，故障自診斷、自閉鎖、自恢復(fù)，并具備斷電保持功能。
存儲多套整定值，并能顯示及當?shù)匦薷恼ㄖ怠?/p>
實時顯示保護主要狀態(tài)及統(tǒng)一時鐘對時功能（功能投入情況及輸入量值等）。
與監(jiān)控系統(tǒng)通信功能，根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)命令發(fā)送故障信息，保護裝置動作信息，保護裝置動作值以及自診斷信息;接受監(jiān)控系統(tǒng)選擇保護類型及修改保護整定值的命令等，與監(jiān)控系統(tǒng)通信應(yīng)采用標準規(guī)約。
安全自動控制系統(tǒng)
為了保障電網(wǎng)的安全可靠經(jīng)濟運行和提高電能質(zhì)量，變電站綜合自動化系統(tǒng)中根據(jù)不同情況設(shè)置有相應(yīng)安全自動控制子系統(tǒng)，主要包括以下功能：電壓無功綜合控制，低頻減載，備用電源自投，小電流接地選線，故障錄波和測距，同期操作，聲音圖像遠程監(jiān)控。
通信管理子系統(tǒng)
通信功能包括站內(nèi)現(xiàn)場級間的通信和變電站自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度的通信兩部分。通信子系統(tǒng)應(yīng)使用標準的通信規(guī)約。
綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信。綜合自動化系統(tǒng)的現(xiàn)場級通信，主要解決自動化系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)與監(jiān)控主機及各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)通信和信息交換問題，通信范圍是變電站內(nèi)部。
綜合自動化系統(tǒng)與上級調(diào)度通信。綜合自動化系統(tǒng)兼有RTU的全部功能，能夠?qū)⑺杉哪M量和開關(guān)狀態(tài)信息，以及事件順序記錄等傳至調(diào)度端，同時能接受調(diào)度端下達的各種操作、控制、修改定值等命令。
通信技術(shù)是變電站綜合自動化的實現(xiàn)必需條件，有了通信技術(shù)才使得變電站的遙控、遙調(diào)、遙測、遙信功能得以實現(xiàn)，它是系統(tǒng)遠動的必需紐帶。
結(jié)束語
結(jié)論：變電站綜合自動化系統(tǒng)能夠提高供電質(zhì)量，提高電壓合格率;提高變電站的安全可靠運行水平;提高電力系統(tǒng)的運行，管理水平;縮小變電站占地面積，降低造價，減少總投資，減少維護工作量，減少值班員勞動，實現(xiàn)減人增效的目的。但是，變電站綜合自動化系統(tǒng)依然需要大量的二次保護控制電纜，以及耗費不少的有色金屬，同時，自動化的實現(xiàn)需要成熟的計算機技術(shù)、通信技術(shù)、軟件技術(shù)的支持，這就必然要求系統(tǒng)具有強抗干擾能力和防病毒入侵能力以防止整個系統(tǒng)癱瘓。
建議：由于縣級供電局的歷史原因，員工技術(shù)業(yè)務(wù)水平有待提高，同時，變電站基本實現(xiàn)了變電站綜合自動化系統(tǒng)的技術(shù)改造，為更好的維護管理好變電站，做好電力供應(yīng)。因此，向員工普及培訓變電站綜合自動化系統(tǒng)知識是必要。
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