时间：2023-01-02 01:10:15
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇继电保护论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
论文摘要：介绍了光纤通道的特点和工作原理，以及目前在电力光纤网络中光纤保护装置与光纤通道的连接方式和主要特点，讨论了光纤保护在实际应用中可能遇到的问题及其解决办法。
随着通信技术的发展，在纵联保护通道的使用上，已经由原来的单一的载波通道变为现在的载波、微波、光纤等多种通道方式。由于光纤通道所具有的先天优势，使它与继电保护的结合，在电网中会得到越来越广泛的应用。
1光纤通道作为纵联保护通道的优势
光纤通道首先在通信技术中得到广泛的应用，它是基于用光导纤维作为传输介质的一种通信手段。光纤通道相对于其他传统通道（如：电缆、微波等）具有如下特点：
1.1传输质量高，误码率低，一般在10-10以下。这种特点使得光纤通道很容易满足继电保护对通道所要求的"透明度"。即发端保护装置发送的信息，经通道传输后到达收端，使收端保护装置所看到的信息与发端原始发送信息完全一致，没有增加或减少任何细节。
1.2光的频率高，所以频带宽，传输的信息量大。这样可以使线路两端保护装置尽可能多的交换信息，从而可以大大加强继电保护动作的正确性和可靠性。
1.3抗干扰能力强。由于光信号的特点，可以有效的防止雷电、系统故障时产生的电磁方面的干扰，因此，光纤通道最适合应用于继电保护通道。
以上光纤通道的三个特点，是继电保护所采用的常规通道形式所无法比拟的。在通道选择上应为首选。但是由于光缆的特点，抗外力破坏能力较差，当采用直埋或空中架设时，易于受到外力破坏，造成机械损伤。若采用OPGW，则可以有效的防止类似事件的发生。
2光纤通道与光纤保护装置的配合方式
目前，纵联保护采用光纤通道的方式，得到了越来越广泛的应用，在现场运行设备中，主要有以下几种方式：
2.1专用光纤保护：
光纤与纵联保护（如：WXB-11C、LFP-901A）配合构成专用光纤纵联保护。采用允许式，在光纤通道上传输允许信号和直跳信号。此种方式，需要专用光纤接口（如：FOX-40），使用单独的专用光芯。优点是：避免了与其他装置的联系（包括通信专业的设备），减少了信号的传输环节，增加了使用的可靠性。缺点是：光芯利用率降低（与复用比较），保护人员维护通道设备没有优势。而且，在带路操作时，需进行本路保护与带路保护光芯的切换，操作不便，而且光接头经多次的拔插，易造成损坏。
2.2复用光纤保护：
光纤与纵联保护（如：7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保护）配合构成复用光纤纵联保护。采用允许式，保护装置发出的允许信号和直跳信号需要经音频接口传送给复用设备，然后经复用设备上光纤通道。优点是：接线简单，利于运行维护。带路进行电信号切换，利于实施。提高了光芯的利用率。缺点是：中间环节增加，而且带路切换设备在通信室，不利于运行人员巡视检查，通信设备有问题要影响保护装置的运行。
2.3光纤纵联电流差动保护：
光纤电流差动保护是在电流差动保护的基础上演化而来的，基本保护原理也是基于克希霍夫基本电流定律，它能够理想地使保护实现单元化，原理简单，不受运行方式变化的影响，而且由于两侧的保护装置没有电联系，提高了运行的可靠性。目前电流差动保护在电力系统的主变压器、线路和母线上大量使用，其灵敏度高、动作简单可靠快速、能适应电力系统震荡、非全相运行等优点是其他保护形式所无法比拟的。光纤电流差动保护在继承了电流差动保护的这些优点的同时，以其可靠稳定的光纤传输通道保证了传送电流的幅值和相位正确可靠地传送到对侧。时间同步和误码校验问题是光纤电流差动保护面临的主要技术问题。在复用通道的光纤保护上，保护与复用装置时间同步的问题对于光纤电流差动保护的正确运行起到关键的作用，因此目前光纤差动电流保护都采用主从方式，以保证时钟的同步；由于目前光纤均采用64Kbit数字通道，电流差动保护通道中既要传送电流的幅值，又要传送时间同步信号，通道资源紧张，要求数据的误码校验位不能过长，这样就影响了误码校验的精度。目前部分厂家推出的2Mbit数字接口的光纤电流差动保护能很好地解决误码校验精度的问题。3光纤保护实际应用中存在的问题
3.1施工工艺问题
光纤保护是超高压线路的主保护，通道的安全可靠对电力系统的安全、稳定运行起到重要的作用。由于光缆传输需要经过转接端子箱、光缆机、电缆层和高压线路等连接环节，并且光纤的施工工艺复杂、施工质量要求高，因此如果在保护装置投入运行前的施工、测试中存在误差，则会导致保护装置的误动作，进而影响全网的安全稳定运行。
3.2通道双重化问题
光纤保护用于220kV及以上电网时，按照220kV及以上线路主保护双重化原则的要求，纵联保护的信号通道也要求双重化，高频保护由于是在不同的相别上耦合，因此能满足双通道的要求，如果使用2套光纤保护作为线路的主保护，通道双重化的问题则一直限制着光纤保护的大规模推广应用。
3.3光纤保护管理界面的划分问题
随着保护与通信衔接的日益紧密，继电保护专业与通信专业管理界面日益难以区分，如不从制度上解决这一问题，将直接影响到光纤保护的可靠运行。对于独立纤芯的保护，通信专业与继电保护专业管理的分界点在通信机房的光纤配线架上。配线架以上包括保护装置的那段尾纤，属于继电保护专业维护，这就要求继电保护专业人员具备一定的光纤校验维护技能。
3.4光纤保护在旁路代路上的问题
线路光纤保护在旁路代路时不方便操作，由于光纤活接头不能随便拔插，每次拔插都需要重新作衰耗测试，而且经常性拔插也容易造成活接头的损坏，因此不宜使用拔插活接头的办法实现光纤通道的切换。对于电网中没有单独的旁路保护，旁路代路时是切换交流回路，因此不存在通道切换问题，但对电网有独立的旁路保护，对于光纤闭锁式、允许式纵联保护暂时可以采用切换二次回路的方式，但对于光纤差动电流保护则无法代路，目前都是采取旁路保护单独增设一套光纤差动保护的方法解决。已有部分厂家在谋求解决光纤保护切换问题的办法，如使用光开关来实现光纤通道切换。
结束语
尽管目前光纤保护在长距离和超高压输电线路上的应用还有一定的局限性，在施工和管理应用上仍存在不足，但是从长远看，随着光纤网络的逐步完善、施工工艺和保护产品技术的不断提高，光纤保护将占据线路保护的主导地位。
参考文献
【关键词】继电保护现状发展
1继电保护发展现状
电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后，我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有，在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代，我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术［1］，建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍，对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术，建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代，为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
自50年代末，晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护，运行于葛洲坝500kV线路上［2］，结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。
在此期间，从70年代中，基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列，逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位，这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用［3］，天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。
我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究［4］，高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用［5］，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定，投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护，西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此，不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
2继电保护的未来发展
继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
2.1计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展，微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段：从8位单CPU结构的微机保护问世，不到5年时间就发展到多CPU结构，后又发展到总线不出模块的大模块结构，性能大大提高，得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU，发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。
南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护，已得到大面积推广，目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护，1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器分辨率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能，并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。
电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期，曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差，这个设想是不现实的。现在，同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机，因此，用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟，这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有：(1)具有486PC机的全部功能，能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似，工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强，可运行于非常恶劣的工作环境，成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线，硬件模块化，对于不同的保护可任意选用不同模块，配置灵活、容易扩展。
继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求，如何进一步提高继电保护的可靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行具体深入的研究。\
2.2网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动保护和纵联保护外，所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念，这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务)，还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的安全稳定运行。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。
对于一般的非系统保护，实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间，也取得了一定的成果，但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应，必须获得更多的系统运行和故障信息，只有实现保护的计算机网络化，才能做到这一点。
对于某些保护装置实现计算机联网，也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理［6］，初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元，分散装设在各回路保护屏上，各保护单元用计算机网络联接起来，每个保护单元只输入本回路的电流量，将其转换成数字量后，通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元，各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量，进行母线差动保护的计算，如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器，将故障的母线隔离。在母线区外故障时，各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理，比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时，只能错误地跳开本回路，不会造成使母线整个被切除的恶性事故，这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。
由上述可知，微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性，这是微机保护发展的必然趋势。
2.3保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此，每个微机保护装置不但可完成继电保护功能，而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能，亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
目前，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资，而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段，将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下，保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方，亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后，一方面用作保护的计算判断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置，由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。
2.4智能化
近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域应用的研究也已开始［7］。神经网络是一种非线性映射的方法，很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题，应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题，距离保护很难正确作出故障位置的判别，从而造成误动或拒动；如果用神经网络方法，经过大量故障样本的训练，只要样本集中充分考虑了各种情况，则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究，已取得初步成果［8］。可以预见，人工智能技术在继电保护领域必会得到应用，以解决用常规方法难以解决的问题。
3结束语
建国以来，我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
作者单位：天津市电力学会(天津300072)
参考文献
1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京：电力工业出版社，1981
2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103，1984(2)
3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化，1983(1)
4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器，1978(3)
5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京：水利电力出版社，1988
6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)
1电力系统继电保护的管理现状
目前，继电保护装置的配置有很多，但大部分继电保护装置是用于保护功能，在数据共享和分析处理方面应用比较少，导致当电网系统发生故障后，没有有效的技术手段进行保护动作情况、故障数据信息上报控制中心，需要变电运行的工作人员口头上报数据信息，然后进行故障分析处理。为改善这种现状，可以建立继电保护及故障信息管理成系统，实现在不影响继电保护装置、故障处理装置等设备正常运行的情况，形成条理化的报文，将电网运行状况及故障数据信息传递给调度终端。继电保护装置和故障信息的实时联网，汇总出来的数据信息对电网的深入研究有十分重要的作用。继电保护及故障信息管理系统能帮助电力运行管理部门掌握继电保护装置的运行状况和电力系统故障的演变情况，同时还能对故障的保护动作进行综合分析，这极大地提高了故障分析能力和事故处理能力，为快速恢复电力系统的稳定运行提供了保障。在电力调度终端，还能利用该系统对保护装置进行管理，对故障信息进行综合分析、处理，实现继电保护装置的自动化、网络化运行管理，继电保护及故障信息管理系统为分析故障原因、查找故障点、继电保护装置动作行为分析等提供了重要的依据，为电网系统的稳定运行提供了保障。
2继电保护及故障信息管理系统的结构及功能
继电保护及故障信息管理系统是由主站和多个子站系统组成的，其中子站系统主要负责对继电保护装置、安全自动装置、故障处理装置等进行监视、汇总，并将这些装置的运行状态、故障信息、动作保护等信息收集传输到主站系统中；主站系统主要负责将子站系统收集的数据信息分配到相应的功能模块进行处理，并将这些信息提交到相应的高级应用模块中。继电保护及故障信息管理系统主要具有以下功能：对电网保护设备、录波设备等进行监测、控制；对运行异常的设备进行监测；自动分析电网系统的故障，并准确、快速地找出故障区域和故障点；对继电保护动作进行分析；实现继电保护管理的网络化、自动化、规范化、标准化。
3继电保护及故障信息管理系统的设计原则
根据继电保护及故障信息管理系统的特点，在进行系统设计时，要遵循以下原则：标准化、规范化设计原则，在设计系统过程中要采用国际标准，从而与其他系统进行良好的接口，确保系统的开放性；分层分布式设计，系统的设计要以子站系统为中心，利用通信网络将本地监控、主站系统、子站系统连接起来，为有利于新功能的扩展，软件系统要采用模块化结构。
4继电保护及故障信息管理系统子站的建立
4.1子站系统的设计目标
子站系统的设计目标主要包括以下五点：
4.1.1故障数据缓冲处理：在子站系统内部配置具有集成数据库的应用的处理系统，使得子站系统具有故障数据缓冲处理能力，从而提高继电保护及故障信息管理系统的可靠性。
4.1.2故障信息预处理：子站系统能对相关故障信息进行过滤故障信息等预处理，这样不仅能降低主站系统处理数据信息的压力，还能提高系统处理信息的效率。
4.1.3汇总、转发数据信息：子站系统能将继电保护装置、故障处理装置等二次设备和主站系统连接起来，能在节省通信资源的条件下，将各种数据信息汇总并转发到主站系统。
4.1.4远程维护功能：在条件允许的情况下，子站系统能进行远程维护，为无人看守的变电站子系统运行管理带来极大的方便。
4.1.5自检及就地功能：子站系统能利用自检功能产生自检报告，同时将自检报告转发到主站系统中；用户可以通过子站后台、计算机、站内监控后台等方式和子站系统的维护接口连接，对子站系统进行实时维护。
4.2子站系统软件
系统设计继电保护及故障信息管理系统的子站系统软件主要由端口处理线程、主处理进程、数据库管理系统三部分构成。当子站系统启动后，主处理进程能根据系统的配置，自动启动端口处理线程，系统的通信端口会和端口处理线程对应起来，端口处理进程会根据自身的配置对相应的通信端口进行确认，并配置规约处理程序。主处理进程是子站软件系统复位启动时，最重要的入口程序之一，主要功能是根据系统配置自动启动，对端口处理进程进行管理，实现端口处理进程、事件处理器、数据库管理系统之间的异步通信，完成信息中转。端口处理线程汇总的数据信息会转发到数据库系统中进行统一管理，从而实现故障信息的处理和共享，保证继电保护及故障信息管理系统能高效、可靠地进行信息处理，子站数据库系统配置有大容量的故障信息处理功能和数据存档功能。
5继电保护及故障信息管理系统主站系统的建立
继电保护及故障信息管理系统的主站系统主要由数据管理子系统、主站数据库、统计和故障分析子系统三部分组成，下面分别对这三部分进行分析：
5.1数据管理子系统
数据管理子系统包括对主站运行进行监视及对图像、网络等进行管理，数据管理子系统主要由图形处理系统和图形运行系统两个子模块组成，图形处理系统能通过界面的绘图工具生成电气主接线图、电力系统区位分布图；图形运行系统能查看各主站接线图显示的故障点，并结合故障信息数据控制图形系统的运行，数据管理子系统主要用于微机继电保护动作情况，对故障过程进行重演及统计历史故障信息。
5.2主站数据库
主站数据库主要是对继电保护的数据模型、版本应用模块等进行统一管理，同时提供维护、生成、修改功能。主站数据库由静态数据库、动态数据库、历史数据库等几个数据库构成，其中静态数据库储存的信息大多为固定的数据，动态数据库多储存动态变化的数据信息，历史数据库主要为了保护动态数据库的运作效率，为主站系统的维护提供方便。
5.3统计和故障分析
子系统统计和故障分析子系统主要包括故障录波报文、故障测距报文等两个模块，故障录波报文是以COMTRADE格式生成的，故障录波信息数据分析是在故障录波器生成的故障信息报文上进行，能对整个电力系统的故障信息进行分析，在故障状态下，能实现故障信息实时分析、故障信息网页生成、数据统计等功能，同时还能对主站系统进行日常继电保护管理、定值校验、保护整定计算、故障数据分析、故障距离测定等应用。
6结语
（1）主站的作用及优点
继电保护故障信息管理系统的主站由通信服务器、数据服务器、WEB服务器、全场信息管理系统、全场监控信息系统、工作站、电力系统隔离装置、网络交换机等部分组成。主站负责对子站上传的数据进行存储和分析，它拥有一个庞大的历史信息数据库，根据实际运行功能提供监查、运算分析、调控决策及制定检修计划。这些信息是主站运行的主要数据，为高层管理用户提供丰富的数据信息，并与其他站、系统之间的数据库相连，达成数据共享。火电厂中的web服务器在原管理系统网络上能够浏览、查阅部分数据，并在权限设置下，通过监控系统数据信息。全场由一个主站控制，其包括网络、站点、服务器等均在同一网段内，将火电厂的GPS数据信息与主站中收集到的信息进行校对，数据的可靠性提高。火电厂监控、保护的对象多，继电保护系统中的子站可以通过主站中的网络交换机传输数据，达到共享。机组中继电保护设备的种类也较多，可以通过GPS数据与主站系统中数据设置同步，达成共享。
（2）采集站的作用
采集站是火电厂继电保护故障信息管理系统的终端数据采集单元，采集站分布于各个用电系统的配电室中，对常用负荷保护装置进行监控、检测，所采集的信息均在监控、检测范围内，并通过端口与其他采集站相连，在统一的信息平台中进行数据共享。
（3）分系统子站的作用
分系统子站中的数据来源于采集站，通过计算机管理采集到的测量、保护、控制、故障信息，与主站连接，将整理后的数据传送至主站。采集站中的数据能够满足子站所需，包括保护信息、监控信息、PLC控制器信息、故障录波器信息等。
2继电保护故障信息管理系统应用评价
火电厂继电保护故障信息管理系统是对火电厂用电装置、调度、信息、故障管理、监控等信息的统一管理平台，通过主站收集的采集站、子站的信息，对信息进行储存和分析，达到数据共享并应用。新建设的继电保护故障信息管理系统的主要特点是具有人机界面，能够实现可视化操作，使电厂中一次电气主接线路设备的运行状态直接显示，能对保护故障信息管理系统的功能需求进行设定。该集成化、网络化、智能化、系统化的管理系统，能对采集到的信息精准的计算分析、归纳整理，对有效数据进行存储。此系统的建立很大程度上减轻了继电保护工作人员的实地勘察工作，取代了人力的抄表、运算、分析等工作，采用计算机计算数据，避免了人工计算出现误差，提高工作效率的同时，对故障信息也能实时监控，在管理系统中实现可视化，为继电保护人员的调度策略和检修计划提供准确的参考依据。本文研究的火电厂嵌入式继电保护故障信息管理系统还较为浅显，应该从多方面作深入性研究，例如，本文未涉及到的发电机、变压器等主设备的诊断、监控，在日后的研究中应该结合工作人员的经验建立更为完善的故障信息管理系统，将火电厂与电网继电保护故障信息管理系统相结合，为火电厂的运行实现智能诊断、准确定位、科学分析。
3结论
人工神经网络(AartificialNeuralNetwork，下简称ANN)是模拟生物神经元的结构而提出的一种信息处理方法。早在1943年，已由心理学家WarrenS.Mcculloch和数学家WalthH.Pitts提出神经元数学模型，后被冷落了一段时间，80年代又迅猛兴起［1］。ANN之所以受到人们的普遍关注，是由于它具有本质的非线形特征、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。其中研究得最为成熟的是误差的反传模型算法(BP算法，BackPropagation)，它的网络结构及算法直观、简单，在工业领域中应用较多。
经训练的ANN适用于利用分析振动数据对机器进行监控和故障检测，预测某些部件的疲劳寿命［2］。非线形神经网络补偿和鲁棒控制综合方法的应用(其鲁棒控制利用了变结构控制或滑动模控制)，在实时工业控制执行程序中较为有效［3］。人工神经网络(ANN)和模糊逻辑(FuzzyLogic)的综合，实现了电动机故障检测的启发式推理。对非线形问题，可通过ANN的BP算法学习正常运行例子调整内部权值来准确求解［4］。
因此，对于电力系统这个存在着大量非线性的复杂大系统来讲，ANN理论在电力系统中的应用具有很大的潜力，目前已涉及到如暂态，动稳分析，负荷预报，机组最优组合，警报处理与故障诊断，配电网线损计算，发电规划，经济运行及电力系统控制等方面［5］。
本文介绍了一种基于人工神经网络(ANN)理论的保护原理。
1人工神经网络理论概述
BP算法是一种监控学习技巧，它通过比较输出单元的真实输出和希望值之间的差别，调整网络路径的权值，以使下一次在相同的输入下，网络的输出接近于希望值。图1是人工神经Ui的结构模型，图中Ui为神经元内部状态，Qi为门槛值，Yi为输出信号，Xi(i=1,2,…，n)为神经元接收信号。该模型可表示为：
式中Wji——连接权值。
BP算法的神经网络图形如图2所示，设网络的输入模块为p，令其作用下网络输出单元j的输出为Opj。如果输出的希望值是Tpj，则其误差为Dpj=Tpj－Opj。若输入模块的第i个单元输入为Ipi，则就输入模块p而言，输入接点I与输出接点j之间的权值变化量为：
ΔWpji=zDpjIpi
式中，z是某一个常数。当反复迭代该式时，便可使实际值收敛于目标值［6］。其中隐含层既有输入网线，又有输出网线，每一个箭头都有一定的权值。
在神经网络投运前，就应用大量的数据，包括正常运行的、不正常运行的，作为其训练内容，以一定的输入和期望的输出通过BP算法去不断修改网络的权值。在投运后，还可根据现场的特定情况进行现场学习，以扩充ANN内存知识量。从算法原理看，并行处理能力和非线是BP算法的一大优点。
2神经网络型继电保护
神经网络理论的保护装置，可判别更复杂的模式，其因果关系是更复杂的、非线性的、模糊的、动态的和非平稳随机的。它是神经网络(ANN)与专家系统(ES)融为一体的神经网络专家系统，其中，ANN是数值的、联想的、自组织的、仿生的方式，ES是认知的和启发式的。
如图3所示，装置可直接取线路及其周边的模拟量、数字量，经模式特征变换输入给神经网络，根据以前学习过的训练材料，对数据进行推理、分析评价、输出。专家系统对运行过程控制和训练，按最优方式收集数据或由分析过程再收集控制，对输出结果进行评估，判别其正确性、一致性，作出最终判决，经变换输出，去执行机构。即使是新型保护，也会存在着某些功能模块不正确动作的可能，这时可以过后人为干预扩展专家系统数据库或由专家系统作出判别，作为训练样本训练ANN的这部分功能模块，改变其某些网线的权值，以使下次相同情况下减少不正确动作的可能。
下面是一个简单的ANN线路保护例子。当电力系统故障时，输电线路各相、各序电压、电流也随之发生变化，特别是故障后故障相的相电压和相电流，以及接地系统在接地故障的零序电流的变化有明显的代表性。比如选输入层神经元个数为14个，分别是Uar，Uai，Ubr，Ubi，UcrUci，Iai，Ibr，Ibi，Icr，Ici，Ior，Ioi(下标r和i分别代表实部与虚部)，选定输出层神经元个数为5个：YA(A相)，YB(B相)，YC(C相)，YO(接地)，YF(方向)，各输出值为1，代表选中；输出值为0，代表没选中(YF为0代表反向)。这5个输出完全满足线路方向保护的需求(没考虑正向超越)，隐含层神经元数目为2N+1(N为输入层神经元数目)。训练样本集包含14个输入变量和5个输出变量，而测试样本集中的样本则只有14个输入变量。选图4的双侧电源系统作研究对象，输电线路、系统的等值正、零序参数如图4所示。
考虑的故障类型包括单相接地(K1)，两相短路(K2)，两相接地(K1—1)，三相短路(K3)。
对图4所示的500kV双侧电源系统的各种运行方式和故障情况建立训练样本。
在正常状态下，令h∠δ=(EM)/(EN)，h=1，δ
随负荷变化，取为－60°，－50°，－40°，－30°，－20°，－10°，0°，10°，20°，30°，40°，50°，60°，有13个样本。故障情况下，δ取值为－60°，－30°，0°，30°，60°，故障点选反向出口(－0km)，正向出口(+0km)，线路中部(150km)，线末(300km)。接地电阻Rg取值0Ω，50Ω，100Ω，150Ω，200Ω，相间电阻Rp取值0Ω，25Ω，50Ω，则共有5×4×(5+3+5×3+3)=520个样本。每个样本的5个输出都有一组期望的输出值，以此作为训练样本。而实际运行、故障时，保护所测到的电流、电压极少直接与样本相同，此时就需要用到模糊理论，规定某个输出节点。如YA(A相)在某一取值范围时，则被选中。
文献［1］认为全波数据窗建立的神经网络在准确性方面优于利用半波数据窗建立的神经网络，因此保护应选用全波数据窗。
ANN保护装置出厂后，还可以在投运单位如网调、省调实验室内进行学习，学习内容针对该省的保护的特别要求进行(如反措)。到现场，还可根据该站的干扰情况进行反误动、反拒动学习，特别是一些常出现波形间断的变电站内的高频保护。
3结论
本文基于现代控制技术提出了人工神经网络理论的保护构想。神经网络软件的反应速度比纯数字计算软件快几十倍以上，这样，在相同的动作时间下，可以大大提高保护运算次数，以实现在时间上即次数上提高冗余度。
一套完整的ANN保护是需要有很多输入量的，如果对某套保护来说，区内、区外故障时其输入信号几乎相同，则很难以此作为训练样本训练保护，而每套保护都增多输入量，必然会使保护、二次接线复杂化。变电站综合自动化也许是解决该问题的一个较好方法，各套保护通过总线联网，交换信息，充分利用ANN的并行处理功能，每套保护均对其它线路信息进行加工，以此综合得出动作判据。每套保护可把每次录得的数据文件，加上对其动作正确性与否的判断，作为本身的训练内容，因为即使有时人工分析也不能区分哪些数据特征能使保护不正确动作，特别是高频模拟量。
神经网络的硬件芯片现在仍很昂贵，但技术成熟时，应利用硬件实现现在的软件功能。另外，神经网络的并行处理和信息分布存储机制还不十分清楚，如何选择的网络结构还没有充分的理论依据。所有这些都有待于对神经网络基本理论进行深入的研究，以形成完善的理论体系，创造出更适合于实际应用的新型网络及学习算法［5］。
参考文献
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关键词 小波；继电保护；启动元件；监测方法
中图分类号TM92 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0149-02
电力系统作为国家基础设施，其运行质量直接关乎到国民经济的发展，并影响到民生。随着近些年来用电量的不断增大，电力系统相应地扩大机组来满足用电需求，各种输电线路故障也相继产生，主要是由于输电电压有所提高，输送的容量也相应地增大所决定的。当电力系统出现故障的时候，可以将故障输电线路快速切断，能够降低由于故障而造成的损失，以保证电力系统的安全可靠运行。在继电保护装置中，启动元件是快速而有效地切断故障信息的关键。为了使继电保护的启动元件能够密切配合保护装置，对于启动元件的性能进行监测是非常必要的。
1继电保护启动元件
继电保护装置中，启动元件可以使保护装置处于故障处理状态。系统正常运行时，启动元件是闭锁保护的，一旦有异常发生，启动元件就会及时动作，切断故障程序，以保证系统正常运行。继电保护启动元件工作原理见图1。
图1 继电保护启动元件工作原理
目前常用的启动元件为稳态量启动元件和突变量启动元件。稳态量启动元件为后备保护，系统的最大负荷会对启动门槛值产生影响。突变量启动元件为快速动作主保护，其能够在短时间内对于故障做出反应。
2 基于小波方法的继电保护启动元件性能监测
2.1启动元件性能检测原理
当电力系统发生故障的时候，继电保护装置启动元件的动作越及时，元件的性能就越优，因此，启动元件的性能是由启动时间和故障时间所决定的。在实际操作中，还要将发生故障的各种扰动因素考虑在内，那么就要将启动时间差异值引入，以做出准确的评判。启动元件性能监测原理见图 2 。
图2 启动元件性能监测原理
2.2启动元件性能监测判据
保护装置启动时差公式为：
其中，
：是的启动时刻值；
：是发生故障的实际时刻。
当继电保护处于正常的启动性能状态的时候，应有：
其中，是继电保护装置启动的时候所出现的允许阈值。
2.3小波方法提取故障时刻
小波理论，是在小波基下将空间中的函数有效展开，那么，就将这种展开称为函数的连续小波变换。使用表达式，即为：
从连续小波变化的定义可以明确，其是一种积分变换形式。尺度a和时间都处于连续变化状态，信号的连续小波变化系数的信息量具有一定的重复性。
如果函数被称为基本小波，则可以表达为：
设定是尺度因子a对于的伸缩，那么
其中，a=2j，那么就被成为“二进小波”，二进小波变化即为：
3 小波的继电保护的元件性能仿真分析
关于判据的取值方法，基于整租实验的故障量和故障类型都局限在一定范围内，因此无法作为左右故障的代表。在对继电保护装置在进行测试的时候，通常要对于整组动作的时间进行关注，同时还要对于继电保护装置的启动性加以监视，并进行分析。对于仿真分析，本论文在参考取值上，继电保护装置的动作时间为一个周波以上，差异取值不足10%。继电保护装置处于高速运动状态，启动时间的差异取值不足5%。
仿真系统模型图见图3。
图3 仿真系统模型图
仿真系统模型的系统参数为：
线路的长度：
L1=43km；
L2=100km；
L3=51km；
L4=100km。
仿真系统模型的各个线路具有相同的阻抗值。
零序阻抗：Z0=0.3865+J1.2947Ω/KM；零序电容：C0=0.07749μF/KM。
正序阻抗：Z1=0.01276+J0.2867Ω/KM；正序电容：C1=0.01273μF/KM。
假设在AB相间有短路故障出现的时间设定为：t=0.1秒，采样频率f=1200赫兹。继电保护装置在母线M处获取电压电流量，所获得故障相电流为。AB短路故障M侧波形见图4。
图4 短路故障M侧波形
在dbN小波系中，对暂态信号进行进行5层小波分解，见图5。
图5 暂态信号5层小波分解
从暂态信号5层小波分解图中，从上到下分为5个尺度，其中对信号的突变情况描述最为显著的为尺度5，当0.1s处的信号发生突变的时候，在0.2s处会有边界效应，并不会涉及到原始信号。通过计算可以得到故障时间为：=0.1s。可见，采用小波的方法可以对于故障时间准确识别。
4结论
综上所述，继电保护动作的可靠性和灵敏性与启动元件存在着必然的联系。对于电力系统的故障问题，可以通过继电保护装置启动元件的监视结果来获得。本论文提出了一种基于故障录波数据和小波变换的继电保护装置起动性能监测方法，通过利用故障录波数据和继电保护信息实现对继电保护装置启动元件性能的监测。应用该方法能够对继电保护装置启动元件性能是否满足预定指标进行监测，对于完整评价继电保护性能、发现隐藏故障、积累整定数据具有参考价值。仿真分析验证了此方法的合理性。
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【论文摘要】:继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用,其正常工作与否将对电力系统的运行造成重大影响,因此如何提高继电保护装置的可靠性也就成为人们日益关注的重要课题。文章分析了继电保护装置状态检修的时机,以及如何利用状态检修提高继电装置的安全性。
继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用,其正常工作与否将对电力系统的运行造成重大影响,如何提高继电保护装置的可靠性也就成为人们日益关注的重要课题。因此,有必要对电力系统"状态检修"进行梳理和分析,以期对今后的工作有所助益。
一、状态检修定义
状态检修,也叫预知性维修,顾名思义就是根据设备运行状态的好坏来确定是否对设备进行检修。状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。状态检修的目标是减少设备停运时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备寿命,降低运行检修费用,改善设备运行性能,提高经济效益。
二、继电保护装置的"状态"识别
1. 重视设备初始状态的全面了解
设备的初始状态如何,对其今后的安全运行有着决定性的影响。设备良好的初始状态是减少设备检修维护工作量的关键,也是状态检修工作的关键环节。因此,实现状态检修首先要做好设备的基础管理工作。需要特别关注的有两个方面的工作,一方面是保证设备在初始时是处于健康的状态,不应在投入运行前具有先天性的不足。另一方面,在设备运行之前,对设备就应有比较清晰的了解,掌握尽可能多的'指纹'信息。包括设备的铭牌数据、型式试验及特殊试验数据、出厂试验数据、各部件的出厂试验数据及交接试验数据和施工记录等信息。
2. 注重设备运行状态数据的统计分析
要实行状态检修, 必须要有能描述设备状态的准确数据。也就是说, 要有大量的有效信息用于分析与决策。设备部件在载荷和环境条件下产生的磨损、腐蚀、应力、蠕变、疲劳和老化等原因,最后失效造成设备损坏而停止运行。这些损坏是逐渐发展的,一般是有一定规律的,在不同状态下,有的是物理量的变化,有的是化学量的变化,有的是电气参数的变化,另外,还有设备的运转时间、启停次数、负荷的变化、越限数据与时间、环境条件等。因此要加强对继电保护装置历史运行状态的数据分析。
3. 应用新的技术对设备进行监测和试验
开展状态检修工作,大量地采用新技术是必然的。在目前在线监测技术还不够成熟得足以满足状态检修需要的情况下,只有在线数据与离线数据相结合,进行多因素地综合分析评价,才有可能得到更准确、可信的结论。此外,还可以充分利用成熟的离线监测装置和技术,如红外热成像技术、变压器绕组变形测试等,对设备进行测试,以便分析设备的状态,保证设备和系统的安全。
三、开展继电保护状态检修应注意的问题
1. 要严格遵循状态检修的原则
实施状态检修应当依据以下原则:一是保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。二是总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又尚处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。三是充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。
2. 重视状态检修的技术管理要求
状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的"状态"。因此,根据对继电保护装置静态特性的认识,对其动态特性进行判断显然是不合适的。因此,通过模拟继电保护装置在电力事故和异常情况下感受的参数,使继电保护装置启动和动作,检查继电保护装置应具有的逻辑功能和动作特性,从而了解和把握继电保护装置状况,这种继电保护装置的检验,对于电力系统是很有必要的和必须的。
3. 开展继电保护装置的定期检验
实行状态检验以后, 为了确保继电保护和自动装置的安全运行,要加强定期测试,所有集成、微机和晶体管保护要每半年进行一次定期测试,测试项目包括:微机保护要打印采样报告、定值报告、零漂值,并要对报告进行综合分析,做出结论;晶体管保护要测试电源和逻辑工作点电位,现场发现问题要找出原因, 及时处理。
4. 高素质检修人员的培养
高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。在传统的检修模式中, 运行人员是不参与检修工作的。状态检修要求运行人员与检修有更多联系, 因为运行人员对设备的状态变化非常了解, 他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义。其优点是可以加强运行部门的责任感; 取消不必要的环节, 节约管理费用; 迅速采取检修措施, 消除设备缺陷。
综上所述,状态检修是根据设备运行状况而适时进行的预知性检修,"应修必修"是状态检修的精髓。状态检修既不是出了问题才检修,也不是想什么时候检修才检修。实行状态检修仍然要贯彻"预防为主"的方针,通过适时检修,提高保护装置运行的安全可靠性,提高继电保护装置的正确动作率。因此,实行"状态检修"的单位一定要把电力设备的"状态"搞清楚,对设备"状态"把握不准时,一定要慎用"状态检修"。
参考文献
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【论文摘要】 继电保护装置是一种自动装置，在电力系统中主要负责电力系统的安全可靠运行，这是它的主要职责也是任务，它可以随时掌握电力系统的运行状态，同时及时发现问题，从而通过选择合适的断路器切断问题部分。本文结合工作经验，对电力系统继电保护管理中常见问题进行分析，提出个人建议及有效措施，确保电网安全稳定运行进行论述。
引言
当系统出现意外情况时，继电保护装置会自动发射信号通知工作人员，有关工作人员就能及时处理故障，解决问题，恢复系统的安全运行，同时，这种装置还可以和其他设备相协调配合，自动消除短暂的故障。因此，加强继电保护管理是供电系统安全运行的可靠保障。
一、继电保护管理的重要性及任务
1、重要性。继电保护工作作为电网工作中的一个重要组成部分，其工作责任大、技术性强、任务繁重。继电保护工作人员每天面对诸如电网结构、保护配置、设备投退、运行方式变化及故障情况等各种信息，对它们进行正确的分析、处理和统计，工作十分繁重，并且上下级局之间、局与各厂站之间存在着许多重复性数据录入及维护工作。为了减轻继电保护工作人员的工作强度，提高劳动生产率，开发继电保护信息管理系统已成为电网发展的一个必然要求。
2、主要任务。电力系统继电保护管理系统的主要任务是对继电保护所涉及的数据、图形、表格、文件等进行输入、查询、修改、删除、浏览。由于管理对象层次多、结构复杂、涉及几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理甚至人事信息等事务管理，各层保护专业分工较细，这使得数据库、表种类很多，利用管理系统可大大提高工作效率和数据使用的准确性。
在电力系统中，存在如保护装置软件设计不完善、二次回路设计不合理、参数配合不好、元器件质量差、设备老化、二次标识不正确、未执行反措等诸多原因，导致运行的继电保护设备存有或出现故障，轻则影响设备运行，重则危及电网的安全稳定，为此，必须高度重视继电保护故障排除，认真、持久地开展好继电保护信息管理工作。
二、继电保护管理中的不足
纵观目前电力系统各发、供电单位的继电保护管理情况，会发现各单位继电保护管理中存在的问题形式多样、记录内容不尽相同、记录格式各异、填写也很不规范; 另外，几乎所有单位对管理漏洞的发现和处理往往只是做记录，存在的故障消除后也没有再进行更深层次分析和研究。更严重的是个别单位甚至对故障不做任何记录，出现管理上的不足后往往只是安排人员解决后就算完事。由于各单位对管理程度不同程度的重视，最终造成运行维护效果也很不相同: 有的单位出现故障，可能一次就根除，设备及电网安全基础牢固; 而有的单位出现同样的故障，可能多次处理还不能完全消除，费时费力又耗材，而且严重影响设备及电网的安全稳定运行; 甚至有些故障出现时，因为专业班组人员紧张，不能立即消除，再加上对故障又不做相应记录，从而导致小故障因搁浅而变成大损失。针对此种现象，为了减少重复消缺工作，不断增强继电保护人员处理故障的能力和积累经验，提高继电保护动作指标，确保电力设备健康运行以及电网安全稳定运行。切实将故障排除管理工作做好，并通过科学管理来指导安全运行维护工作。必须对故障及漏洞要实行微机化管理，借助微机强大的功能，对出现的故障存贮统计、汇总、分类，并进行认真研究、分析，寻找设备运行规律，更好地让故障管理应用、服务于运行维护与安全生产。 转贴于 三、排除故障的措施
1、对继电保护故障按独立的装置类型进行统计。对目前系统运行的各种线路保护装置、变压器保护装置、母差保护装置、电抗器保护装置、电容器保护装置、重合闸装置或继电器、备用电源自投切装置、开关操作箱、电压切换箱，以及其他保护或安全自动装置等，将其故障按照装置类型在微机中进行统计，而不采用罗列记录或按站统计等方式。
2、对继电保护故障分类。除了按故障对设备或电网运行的影响程度分为一般、严重、危急3 类外，还可按照故障产生的直接原因，将故障分为设计不合理( 包括二次回路与装置原理) 、反措未执行、元器件质量不良( 包括产品本身质量就差与产品运行久后老化) 、工作人员失误( 包括错误接线、设置错误或调试不当、标识错误、验收不到位) 4 个方面。对故障这样统计后，一方面可以根据故障危害程度，分轻重缓急安排消缺;另一方面，便于对故障进行责任归类及针对性整改，从根本上解决故障再次发生的可能性，也确保了排除故障处理的效果。
3、明确继电保护缺陷登录的渠道或制度。为了逐步掌握设备运行规律，并不断提高继电保护人员的运行维护水平，就必须对继电保护设备出现的各种故障进行及时、全面的统计，除了继电保护人员自己发现的故障应及时统计外，还必须及时统计变电站运行值班人员发现的故障，而要做到后者，往往较困难。为此，必须对运行部门(人员) 明确继电保护故障上报渠道、制度，通过制度的规定，明确故障汇报渠道、故障处理的分界、延误故障处理造成后果的责任归属等，确保做到每一次故障都能及时统计，为通过缺陷管理寻找设备运行规律奠定坚实的基础。
四、继电保护故障管理的对策
1、跟踪继电保护设备运行情况，及时、合理安排消缺。通过故障管理，可以随时掌握设备运行情况，做到心中有数: 哪些设备无故障，可以让人放心，哪些设备还存在故障，故障是否影响设备安全运行，并对存在故障的设备，按照故障性质，分轻重缓急，立刻安排解决或逐步纳入月度生产检修计划进行设备消缺或结合继电保护定期检验、交接性校验、状态检修进行设备消缺，以确保设备尽可能地健康稳定运行。
2、超前预防，安全生产。通过故障管理，对掌握的故障数据，在其未酿成事故之前，就要及时分析，制定对策。对能立刻消除的故障，立刻组织安排人员消缺; 对不能立刻消除的故障，进行再次分析，制定补救措施，并认真做好事故预想。
3、及时、准确地对继电保护设备进行定级统计。要真正做到把每台继电保护设备定级到位，就必须做到时刻全面地掌握每台继电保护设备存在的问题，并对其进行合理化管理，进而对设备定级实现动态的科学化管理。
论文摘要：随着电力系统的快速发展，作为遏制电气故障的继电保护技术也不断提出新的要求。本文作者主要就我国电力系统继电保护技术的发展现状、继电保护的配置及发展趋势做了阐述，同时对智能电网继电保护装置简介、维护及实际应用进行了探讨。
1.前言
近年来，随着电子及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力，同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效的遏制故障，使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障，是继电保护工作技术人员需要解决的技术问题。
2．继电保护发展现状
20世纪60-80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起，基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究，到8O年代末集成电路保护技术已形成完整系列，并逐渐取代晶体管保护技术，集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时，我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导的作用，相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开了我国继电保护发展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面，关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机---变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定，至此，不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果，此时，我国继电保护技术进入了微机保护的时代。
目前，继电保护向计算机化、网络化方向发展，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务，也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展，电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。
3．电力系统中继电保护的配置
3．1．继电保护装置的任务
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时．安全地、完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据：供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行：当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。
3．2．继电保护装置的基本要求
(a)选择性。当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能选择性地将故障部分切除 首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。
(b)灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作
(c)速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
(d)可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。
4．电力系统继电保护发展趋势
继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展，电力系统对微机保护的要求也在不断提高，除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护，控制装置和调度联网以共享全系统数据，信息和网络资源的能力，高级语言编程等，使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作，因此，必须实现微机保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大，且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。
5．继电保护装置简介、维护及实际应用
5.1．继电保护装置的简介
（1）WSTJ-1微机式继电保护数字通讯接口装置
这是近几年兴起的一种较为先进的继电保护装置，这套装置采用传统数字通信5群中的64kbi/s数据接口，但是却利用了最先进的专业光缆通道传输多路继电保护的开关量信号。
装置中的继电保护接口可与相间距离和零序方向保护配合，实现闭锁式或允许式保护逻辑，构成方向比较纵联保护。该装置可与微机线路保护配合，构成各种闭锁式和允许式保护。
（2）继电保护装置的维护
（a）对新投运好和运作中的继电保护装置应按照《继电保护和电网安全自动装置检验条例》要求的项目进行检验；一般对10kV～35kV用户的继电保护装置，应该每两年进行一次检验，对供电可靠性较高的35kV及以上用户每年进行一次检验。（b）在交接班时应检查中央信号装置、闪光装置的完好情况，并检查直流系统的绝缘情况、电容储能装置的能量情况等。（c）对操作电源进行定期维护。（d）对继电器、端子排以及二次线将进行定期清扫、检查，此工作可以带电进行，也可以停电进行，但必须有两人在场，其中一人工作，一人监护；必须严格遵守《电业安全工作规程》中的有关要求，所用的工具应具备可靠绝缘手柄；清扫二次线上的尘土时，应由盘上部往下部进行；遇有活动的线头，应将其拧紧，以防止造成电流互感器二次回路、开路，而危及人身安全。
（3）全数字继电保护测试装置
全数字继电保护测试装置具有数字化、模块化、小型化、嵌入式人机界面等功能，主要技术特点为高压保护、测量装置等，满足IEC61850-9-1标准的数字量信号的情况下，从硬件结构和软件设计实现觉得保护装置的全数字操作目标。
整机采用两套DSP+CPLD分别作为信号发生和人机监控模块，其中主控DSP系统采用以太网模块和自定义的内部通信协议，通过模块间内部CAN通讯接口传输测试数据，而监控DSP系统赋予了整机人机交互和保护自检功能。该装置能够满足新型微机保护装置研发中对数字量继电保护测试数据的需要。
5．2.继电保护装置的实际运用
近年来，由于电网继电保护技术均已达到先进水平，在经过实际应用，相信该系统在电网安全运行方面将发挥重要作用。
电网继电保护及故障信息处理系统主要由网、省、地级电力调度中心或集控站的主站，各级电厂、变电站端的子站及录波装置通过电力信息传输网络共同组成。系统设计目的是能够切实提高电网的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要优先采用电力调度数据网络，保障故障录波数据能实时上传。因此系统必须具有分层、分布、开放、易扩展的特性。
该系统实现了事故推画面、故事汇总、网络探测和跨安全区应用的技术创新，至投入使用以来，经历了夏季高温用电高峰、暴风雨，冬季冰雪等突发事件的检验，结果表明继电保护装置能够较好的保证电网的安全运行。
6．结语
总之，在电力系统继电保护工作中，只有对继电保护装置进行定期检查和维护，按时巡检其运行状况，及时发现故障并做好处理，保证系统无故障设备正常运行，才能提高供电的可靠性。
参考文献
[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验【J】.科苑论坛，2003(4).
【关键词】继电保护；实践教学；教学效果
《电力系统继电保护》是电气工程及其自动化专业的一门重要的专业课。继电保护是电力系统的重要组成部分。为保证电力系统安全、稳定、高效的运行，完善的继电保护装置是必不可少的。而随着电力工业的快速发展，用户需求多样化，运行方式复杂化，电网中运行管理精细化的要求越来越高，因此，要培养合格的电气工程师，除了要掌握扎实的继电保护理论基础以外，更要与时俱进，注重理论与实践相结合，具有实践和创新的能力。
1 《电力系统继电保护》实践教学的意义
实践教学是高等教育的重要组成部分，是培养具有创新意识的高素质工程技术人员的重要环节，是理论联系实际、培养学生掌握科学方法和提高动手能力的重要平台。在人才创新能力及全面素质培养方面有着其他教学环节不可替代的独特作用。而《电力系统继电保护原理》是一门与实际联系密切，综合性、实践性非常强的专业课。其实践教学对学生动手能力的培养非常重要，它既能培养学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力，又能启迪学生的创新思维，提高学生综合应用知识的能力。这对于已经完成基础课，专业基础课，很快要步入工作岗位的大三学生来说是承前启后的。下面本文将详细介绍综合实践教学在电力系统继电保护课程中的应用。
2 课堂教学中配合实践内容
理论学习是学生学习电气专业必不可少的。而继电保护更是一门综合性的学科，需要电机学，电力系统分析，电力系统故障计算等课程相关知识，对于一些基础知识薄弱的学生来说，觉得这门课很难，而各种继电保护原理从书本上来讲解也是枯燥乏味的。因此，要学好这门课，需要提高学生的积极性，达到好的课堂效果，可从下面两个方面入手。
2.1 多方引导，激发学生的学习兴趣
要让学生学好，首先要让学生喜欢这门课，提高学生的学习兴趣。古语云：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。兴趣是好的老师，它能够激发学生强烈的求知欲望和学习热情，直接影响学生的学习成效。
为此在上第一节课（绪论）时要让学生充分认识这门课的重要性，比如在介绍继电保护装置的任务和作用时，可以让学生看几段油变压器爆炸、架空线路发生短路等的视频，学生看了这些富有震撼力的视频之后，体会到继电保护的重要性，会急于知道采取哪些措施可以避免这些事故，就会产生浓厚的学习兴趣。
其次要把继电保护和日常生活联系起来，让学生觉得学有所用。如讲继电保护作用可以用家里用的保护开关为例进行说明，讲解要尽量和日常生活联系起来，提高学生的学习兴趣。
2.2 利用多媒体教学平台优化教学内容
要让学生上好课，老师，必须要讲好课。教师不能在上课过程中只顾自己讲课，而不考虑学生的反应，要加强课堂互动，提高课堂教学效果，单纯的理论讲解是不够的。而多媒体教学的优点之一是可以用图片、动画、录像等形式解释一些难以理解的知识点，非常直观，学生在观看这些图片、动画、录像时兴趣也很高，有利于学生的学习。比如在讲解三段式电流保护时，可以设计一个例题，除了让学生完成三段式电流保护的整定计算，还可以利用FLASH动画完整的展示出电流保护装置的实现过程，哪段线路发生故障时一段保护起作用，哪段线路发生故障时二段保护起作用，而什么情况下三段保护（即后备保护）起作用，并可以通过动画展示一下如果因为整定计算错误，或者设备故障等原因造成保护拒动时，会发生什么样的后果，如造成大面积停电，来强调继电保护装置的重要性。
3 利用实验课把理论用起来
本门课程除了理论授课，还有相应的实验课，过去我们的实验重点主要放在理论的验证及实验技能的练习上，学生对实验内容和实验要求理解不透彻，对实验过程的各环节也不太理解，影响了学生做实验的积极性。因此，我们根据《电力系统继电保护原理》课程的特点，灵活调整实验课的重心，采取了不同的实验方法，把实验内容分为三类：第一，基础性实验；如电磁型电流继电器和电压继电器实验，通过该实验让学生理解动作电流，返回电流的含义。第二，设计性实验，有6～10kv线路过电流保护实验，通过该实验加深学生对整套保护装置动作过程的分析和理解。三，综合性和研究性实验。利用微机变压器保护实验台，由学生自己设计变压器差动保护，各种后备保护，掌握变压器保护的配置原则。实验内容由简到难，由浅入深，循序渐进，逐步培养学生的实践能力和综合分析能力。
4 工厂实习和课程设计
本环节是在学完课程后对继电保护的综合认识。
为期两周的工厂实习参观，让学生到电厂去学习，认识电能的生产，变换，传输，了解现有的继电保护技术发展现状，学习保护装置的实际操作。
课程设计安排在实习之后，与实习内容相辅相成，如让学生完成架空线路、变电站主变压器的保护设计，自己设计电力元件的主保护，后备保护，除进行保护的整定计算外，还需要学生上网搜集资料，综合性价比，进行元器件选型，从而培养学生独立解决问题的能力。
5 优化课程考核评估系统
过去该课程的考核方式是传统的期末闭卷考试加平时成绩，期末考试占70%，平时成绩占30%（出勤10%，实验10%，作业10%），而通过学生的表现发现，这种考核方式不能很好的激发学生平时学习、动手的积极性，也不能全面的评价学生的综合能力。
为提高学生实践能力的培养，新的课程考核方式增加了平时成绩的比重。期末考试占50%，平时成绩占50%，平时成绩的考核更加多样化，除了考勤，实验，作业，增加课堂小组讨论，小论文，继电保护的二次展开图，端子接线的学习等，鼓励学生参加各种电力技能考试。
6 结束语
电力系统继电保护是一门理论性和实践性都很强的课，内容丰富，而教学课时少，特别是实验和实践教学部分，受学校实验室条件的限制，只能完成一些简单的保护动作，不能全面的诠释继电保护装置在实际电网中的应用，因此探讨如何面向电力系统实际，寻找理论和实际应用的最佳结合方式，增强学生的实践工程能力是一个长期的过程，需要老师们的不懈努力，设计科学、合理的实践教学环节对学好本课程，顺应时代需求是具有重要意义的。
【参考文献】
[论文摘要]阐述继电保护在供电系统中的作用,并对继电保护故障及处理方法进行分析。
一、前言
随着电力系统的高速 发展 和 计算 机技术,通讯技术的进步,继电保护向着计算机化、 网络 化,保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域,这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取,达到提高供电可靠性的目的,保障电网安全稳定运行。
二、继电保护在供电系统障碍中的作用
(一)保证继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提
继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提。一般来说继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。
(二)继电保护在电力系统安全运行中的作用
继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下三点:
1.保障电力系统的安全性。当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。
2.对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。
3.对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置,同时也是监控电力系统正常运行的装置。
三、继电保护常见故障
电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行非常重要,pt二次回路设备不多,接线也不复杂,但pt二次回路上的故障却不少见。由于pt二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验,pt二次电压回路异常主要集中在以下几方面:pt二次中性点接地方式异常;表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样pt二次接地相与地网间产生电压,该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上,使各相电压产生幅值和相位变化,引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。pt开口三角电压回路异常;pt开口三角电压回路断线,有机械上的原因,短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中,为达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻短接,有的使用小刻度的电流继电器,大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时,零序电压较大,回路负荷阻抗较小,回路电流较大,电压(流)继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈,使pt开口三角电压回路在该处断线,这种情况在许多地区发生过。pt二次失压;pt二次失压是困扰使用电压保护的经典问题,纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。
电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器能够真实地反映一次电流的波形,特别是在故障时,不但要求反映故障电流的大小,还要求反映电流的相位和波形,甚至是反映电流的变化率。而传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通过铁心耦合实现一、二次电流变换的。由于铁心具有磁饱和特性,是非线性组件,当一次电流很大,特别是一次电流中非周期分量的存在将使严重饱和,励磁电流成几十倍、几百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次谐波分量,造成二次电流严重失真,严重影响了继电保护的正确动作。由电工基础理论可知,电流互感器在严重饱和时,其一次电流中的直流分量很大,使其波形偏于时间轴的一侧。铁心中有剩磁,且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同,在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下,铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是,一次电流全部变为励磁电流,二次电流几乎为0。由于电流互感器严重饱和,使其传变特性变差甚至输出为0,才导致了断路器保护的拒动,引起主变压器后备保护越级跳闸。
针对目前微机继电保护装置自身的特点,造成了微机保护装置故障一般有以下这些原因:电源问题,比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降,若电压下降过大,会导致比较电路基准值的变化,充电电路时间变短等一系列问题,从而影响到微机保护的逻辑配合,甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作,要求电源输出有足够的功率。如果现场发生事故时,微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象,应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。对逆变电源应加强现场管理,在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。干扰和绝缘问题,微机保护的抗干扰性能较差,对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用,会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后,由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃,可使两焊点之间形成了导电通道,从而引起继电保护故障的发生。
四、继电保护故障处理方法
(一)替换法
用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其他地方查故障。
(二)参照法
通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远,此时不可轻易判断此继电器特性不好,或马上去调整继电器上的刻度值,可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行比较。
(三)短接法
将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。
(四)直观法
处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。10kv开关拒分或拒合故障处理。在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。
(五)逐项拆除法
将并联在一起的二次回路顺序脱开,然后再依次放回,一旦故障出现,就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路,直至找到故障点。此法主要用于查直流接地,交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法,根据负荷的重要性,分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路,切断时间不得超过3秒,当切除某一回路故障消失,则说明故障就在该回路之内,再进一步运用拉路法,确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开,直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断,回路存在短路故障,或二次交流电压互串等,可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离,此时故障消除。然后逐个恢复,直至故障出现,再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上,则可通过各块插件的拔插排查,并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。
五、结束语
【关键词】继电保护；故障分析；故障智能信息系统
电力系统的运行状况直接关乎到民生。在一些不可抗拒的各种干扰因素的影响下，系统在运行的过程中，就容易在干扰的作用下而发生故障。为了避免出现重大的事故而影响到电力系统的正常运行，就需要对电力系统的继电保护装置进行维护，以降低设备损坏率。电力系统运行只有建立在安全性和高质量性的基础之上，才可以实现其良好的经济性。然而在实际运营中，对于继电保护故障问题，具有针对性地处理。本论文从实例的角度对于继电保护故障进行分析并提出有效策略。
一、电缆断面所引起的继电保护故障
（一）继电保护故障案例
在重庆发生了一次继电保护故障。某供电分公司架设的是220千伏电网，一名变电所的值班员在对变压器保护屏后面的地面进行清理的时候，由于拖布碰到了电缆的断面，随之出现了报警。经过检查之后，才发现是直流接地信号继电器掉牌了。一次设备并没有出现异常现象，当故障信息被传送到调度中心之后，按照调度中心的指令将220千伏的该线路断路器拉开，将旁路断路器合上之后，线路开始正常共组。
（二）分析故障发生的原因
分析事故发生的原因，按照扩建工程的设计要求，主变压器要实现接地保护功能，那么就应该是旁断路器出现跳动。从旁路综合重合闸屏到主变电器屏以及接线带，回路“R33”两芯也已经接线通电，两者之间需要采用零序保护，直接接入到2段时间继电器的互动触电位置。但是在施工中，1号的主变压器在当时处于运行状态，所以没有及时地安装，其电缆线就在屏幕的后面盘放，而且电缆线的断面在外面。根据继电保护的有关规定，这种做法已经严重地违反了安全规定，需要将漏电的线头拆卸下来包扎好，并做好故障记录，以确保继电保护运行正常。另外，对于已经出现断面的电缆，要及时包扎。由于工作人员责任心不够强，并且验收人员工作不到位是导致事故发生的重要原因。
（三）电缆问题导致继电保护故障的防范措施
运行人员要对于验收工作严格把关。特别是设备运行的二次电缆，要将施工方案制定出来，并明确安全措施。当继电保护工程完工之后，继电人员要对于工程进行详细检查，以避免有没有完工的工程被漏掉。
二、分相开关无法储存能量的故障
（一）分相开关无法储存能量的故障案例
2010年，某220千伏变电所对于某线路进行检修工作。最新投入运行的设备经过了两次的分合闸之后，就发现分相开关无法储存能量，但是电机还可以正常运行。经过检查会发现，三相开关中，A相开关和B相开关都可以实现储能，而且能够正常地进行分闸、合闸的动作，只有C相开关，处于分闸状态之后，即使用手动也无法实现合闸。从信号的显示上来看，既没有储能的动作，也没有储能的信号被发出。但是现场查验，三相储能电源都处于正常的工作状态。线电压也相对正常。
（二）分析故障发生的原因
开关端子箱的储能电源是可以正常工作的，但是三相储能电源中的C相却无法实现储能。分析其中的原因，很有可能是由于二次故障所造成的。因为检修是挑选在运行的间隙来完成的，所以，可以判断接卸运转是正常的，而且接线没有问题。开关端子箱内没有异味产生，而且其中的所有设备，包括继电器以及接触器等等运行都较正常。对于A相、B相、C相三相布线上来看，A相和B相两相的线圈电阻都正常，C相则是无穷大的。从储能状况来看，C相储存能量的状况是正常的，而对于电机马达线圈电阻进行直接测量，就会发现垫圈的电阻呈现出无穷大。这就意味着，C相电机马达线圈已经被烧毁了。如果转动电机转子，就会发现转子转动起来，并不会受到任何的阻力。从电机的工作原理上来看，当电机处于正常的运转状态，就会依赖于电机的转子协同电刷碳片工作。当判断出电机马达线圈被销毁之后，就会发现电刷的碳片内部已经出现了锈迹。这是由于电刷碳片被外壳卡住了，而导致弹簧由于弹力过小而无法将电机转子抵住，从而导致其接触不到转子。将电刷碳片表层的锈迹清除干净，然后再次安装进去。接线恢复送点之后，就实现了C相的正常储能。
（三）分相开关无法储存能量的防范措施
分相开关无法储存能量，从事故发生来看，似乎是运行常态下所发生的事故，而事实上是属于制造上的缺陷。鉴于类似的事故并不可避免，因此对于继电保护设备进行定期地检修，能够及时地发现事故隐患，以利于排查。这次没有造成大的事故，是由于一些故障在检修中得到了验证，从而使一些常见的问题得到了解决。
三、交流电源总开关无故跳闸的故障
（一）交流电源总开关无故跳闸的故障案例
某110千伏变电所在施工中接入了临时性的交流电源，然而却发现总开关有无故跳闸的现象发生。从工程施工的接线上来看，为了少走弯路，在施工的前期阶段对于布线针对涉及图纸进行了严格的核对，然而进入到调试阶段之后，就发现总电源开关会出现误跳闸的现象出现。
（二）分析故障发生的原因
从技术的角度分析，如果出现交流电源总开关跳闸的现象出现，很有可能是总负荷已经超出了容量的局限范围。对于故障信息的判断，可以将信息依据系那个总调度部门上报，经过允许之后，有关工作人员可以到现场进行排查。首先进行检查的就是总开关。从开关的容量上来看，其可以完全满足工程施工的需求，经过实际试验，其在空载状态下，并不会出现跳闸现象。可见，出现误动作的原因并不在总进线上。其次，是对于交流接地线路进行检查，看看是否有短路的现象发生。考虑到这项工程还没有进入到正常运行阶段，监控系统还没有建成。发现有直流接地的警告，就将开关分闸，然后将交流空开逐一送上，并没有出现交流短路接地的故障发生。将所有的空开全部都进行合闸试验，并没有出现跳闸的现象发生。再将直流空开逐一合上，在出线2操作上，35千伏侧开关柜在进行合闸之后，电源处有火星出现，此时就有跳闸现象出现了，首先是35侧的交流电源出现空开，然后是总交流电源跳闸。此时，所有的交流总电源和直流总电源先后分闸。使用1千伏的要表对于备用出现进行接地测量，结果是，回路对地电阻已经趋于零。究其根源，就发现了造成故障根源，即在开关柜的柜顶上的间隔布线，将直流电源与交流电源在接线上出现了混淆。对于线路进行了重新调整，经过了接线之后，再一次使用1千伏要表进行测量，所有的接地绝缘正常。此时将直流、交流空开，就不会出现总电源跳闸的现象出现了。
（三）交流电源总开关无故跳闸的防范措施
在工程施工中，由于继电保护的信息分析系统还没有建立起来，特别是监控系统还没有被安装上，那么对于通常情况下容易发生的故障就要尽量避免。一旦发现了故障隐患，就要注意排查。
四、备自投保护放电的故障
（一）备自投保护放电的故障案例
某单位投运了一些内桥接线，采用的接线方式为双进线单母分段内桥。在在现场验收的过程中，会发现备自投出现了放电故障。主要体现在110千伏并没有因为有低压电流或者是过压电流的保护动作而实现备自投放电。
（二）分析故障发生的原因
能够引起高低压侧开关跳闸的原因是由于各项保护功能所决定的，包括重瓦斯保护、高压侧负压过流保护等等，能够引起主变电源出现跳闸，是因为主变内部出现了故障，并时有发生。经过与图纸校对，发现并没有过流保护闭锁的设计方案，因此110千伏备自投无法实现闭锁。对于故障及时地向调度中心反映，并与设计院沟通，针对现场实际情况更改图纸设计。经过设计调整之后，进行重新接线，低压侧的复压电流受到闭锁保护之后，就会实现110千伏备自投现象。但是，经过重新验证，主要是检查高压测电源的进线开关是否依然会出现偷跳现象，此时，110千伏备自投没有再出现放电的现象。
（三）备自投保护放电的防范措施
工程的施工要依赖于设计，但是，当工程进入到实际操作阶段的时候，图纸上的设计方案就成为了一个重要的参考，而对于设计方案的实施就需要以图纸的设计原理为主，根据现场实际情况来调整设计。施工单位如果对于设计图纸有疑问，就要直接与设计单位相沟通，提高施工队的人员组织和专业技术水平，对于关涉到工程的各种问题都要精细化，以提高设备的使用率。在开关的设置上，主变高压是不设计开关的，当有高压侧电源的跳闸动作被引起的时候，为了避免出现故障，就需要采用闭锁高压备自投。变压器会因为低压侧出现故障而导致高压侧和低压侧全部跳闸。
五、继电保护故障信息智能分析方案及应用
电网工程建设中，建立继电保护信息智能分析方案，其目的是要实现继电保护信息与数据采集与监视控制系统（SCADA）之间进行快速地相互传递。采用分层分区的原则，一般在安全一区会设置继电保护故障信息系统，主站系统的网架为500千伏，对于继电保护的故障能够进行智能分析。各地的电网为220千伏以下，其继电保护信息经过了智能分析之后，就会上传到主站信息系统当中。当地区的电网有故障发生，各地区电网的调度控制信息系统平台就会对这些故障进行诊断、分析，并采取必要的措施进行远程的不断电维修。与故障地点邻近的变电站会将录波信息、保护信息以及远动信息经过数据网络向邻近的调度平台传送。
（一）继电保护故障信息系统的智能软件结构
继电保护故障信息系统的服务包括为上层提供底层信息的总线、用于数据交换的服务总线、实时库和历史库以及图形显示器等等。信息交互是在数据平台上现实，当有故障出现的时候，故障信息经过智能分析之后，就会有刀闸动作信息、电网检测信息以及电网的拓扑机构等等显示出来。当支撑平台的各项功能标准被提供出来之后，就会通过各种标准接口实现连接，以达到数据传输的作用。此时，电网模型建立起来，各种图形信息以及数据信息都会通过这种无缝连接来实现。电网智能故障诊断的应用被构筑在平台层上，事故处理辅助决策系统在应用性上得以实现。
（二）继电保护故障信息系统的智能硬件结构
为了避免信息系统子站的改造，现有的安全二区的继电保护信息系统仍然有所保留，故障信息被安置在一区。随着信息子系统的逐步建立，一些新的继电保护服务器就会被陆续地接入到安全一区。原有的继电保护故障信息系统通过防火墙与新的故障信息智能分析系统之间建立连接。
当继电保护故障信息系统被建立起来之后，就会实现了除了继电保护的数据存储功能以及历史查询等等功能，保留子站接入功能以及系统图形化监视的功能可以实现了信息监控的可视性效果，此外，还实现了故障诊断、分析、决策以及定值管理等等，通过一二次设备的建模实现了设备的智能展示。在现网发生故障时，系统可以对于故障进行全面地诊断，并将事故的简报和处理意见提供出来，对电网故障的可靠运行发挥了积极的作用。
六、总结
综上所述，在电力系统中，继电保护装置作为保障电力设备安全有效运营的重要组成部分，其所承担的责任是非常重大的。因此，继电保护工作人员在进行具体操作的上后，要严格按照有关规章制度来执行，以确保继电保护稳定运行。
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