继电保护的意义范文

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摘要:继电保护对电力系统的安全有效运行影响重大,要确实保证电力系统的正常使用,就要在保护措施上做好工作,而继电保护是其中最主要,最有效的方式。因此,为保障电力系统的安全运行,必须对继电保护有一定的了解,才能有效使用。本文将对继电保护的作用意义和装置使用及维护,以及其技术发展前景进行分析。 关键词:电力系统;继电保护;保护装置及技术

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

电力在现代社会各方面起着重大的作用,没有电力的支持,社会生活和生产根本就无法正常进行。基于电力在现代社会中的重要性,对电力的维护就显得格外重要。而对电力维护起重要作用的继电保护,则是电力系统能否正常工作的关键。继电设施的正常运转,技术运用与发展对电力系统的运行影响重大。如何确保继电保护设施和技术的可靠性和有效性,是电力系统应该着重关注的,也是社会各界所关注的问题。 1继电保护的作用与意义改革开放以来,中国的市场经济得到快速的发展,我国的经济建设取得了举世瞩目的成就。随着经济的发展,对电力的需求越来越大,电力供应开始出现紧张,在很多地方都出现了供电危机,使其不得不采取限电、停电等措施,以缓解电力供应的紧张。在如此严峻的形式下,加强对电力系统的安全维护至关重要,而继电保护正是其中主要的保护手段之一。继电保护对电力系统的维护有重大的意义。一是,继电保护可以保障电力系统的安全、正常运转。因为当电力系统发生故障或异常时,继电保护可以实现在最短时间和最小区域内,自动从系统中切除故障设备,也可以向电力监控警报系统发出信息,提醒电力维护人员及时解决故障,这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏,还能降低相邻地区供电受连带故障的机率。同时还可以有效的防止电力系统因种种原因,而产生时间长、面积广的停电事故,是电力系统维护与保障最实用最有效的技术手段之一。二是,继电保护的顺利开展,在消除电力故障的同时,也就对社会生活秩序的正常化,经济生产的正常化做出了贡献,不仅确保社会生活和经济的正常运转,还从一定程度上保证了社会的稳定,人们生命财产的安全。前些年北美大规模停电断电事故,就造成了巨大的经济损失,引发了社会的动荡,严重的威胁到了人们生命财产的安全。可见,电力系统的安全与否,不仅仅是照明失效的问题,更是社会安定、人们生命安全的问题。所以,继电保护的有效性,就给社会各方面带来了重大的影响。 2继电保护装置使用条件和维护 继电保护装置是实现继电保护的基本条件,要实现继电保护的作用,就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置,所谓“工欲善其事,必先利其器”,有了设备的支持,才真正具备了维护电力系统的能力。因此,要做好继电保护的工作,就必须要重视保护的设备。而设备的质量问题,直接决定了继电保护的效果,因而必须对继电保护的装置提出较高的要求。首先是继电保护装置的灵敏性,即要求继电器保护装置,可以及时的把继电保护设备,因为种种问题而出现的故障和运行异常的情况,灵敏的反映到保护装置上去,及时有效的反映其保护范围内发生的故障。以便相关部门和人员采取及时有效的防治措施。其次是可靠性。即要求继电器保护装置的正常,不能发生误动或拒动等不正常的现象,在继电器接线和回路接点上要保证其简练有效。第三是快速性,即要求继电设备能在最短时间内,消除故障和异常问题,以此保证系统运行的稳定,同时可以把故障设备的损坏降到最低限度,以最快的速度启动正常设备的正常运转,避免出现由局部故障而造成全面故障的情况出现。最后是选择性。即在要求继电器在系统发生故障后,可能选择性的断开离故障点最近的开关或断路器,有目标的,有选择性的切除故障部分,在实现最小区间故障切除的同时,保证系统其它正常部分最大限度地继续运行。 继电保护装置的重要性,不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求,还要在日常的检测和维护上做好工作。 首先,要全面了解设备的初始状态。继电保护设备的初始状态,影响其日后的正常和有效运行。因此必须注意收集整理设备图纸、技术资料以及相关设备的运行和检测数据的资料。对设备日常状态的检修,要对设备生命周期中各个环节都必须予以关注,进行全过程的管理。一方面是保证设备正常的、安全有效的使用,避免投入具有缺陷的设备。同时在恰当的时机进行状态检修,以便能真正的检测出问题的所在,并及时的找到应对方案。另一方面,在设备使用投入前,要记录好设备的型式试验和特殊试验数据、各部件的出厂试验数据、出厂试验数据以及交接试验数据和运行记录等信息。 其次,要对设备运行状态数据进行及时全面的统计分析。首先要了解设备出现故障的特点和规律,进而通过对继电保护装置运行状态的日常数据的分析,预先判断分析故障出现的部分和时间,在故障未发生时,及时的排查。因此状态检修数据管理就显得非常重要,要把设备运行的记录、设备状态监测与诊断的数据等结合起来,通过正确的完整的技术数据进行状态检修。通过数据的把握和设备运行规律的把握,可以科学地制定设备的检修方案,提高保护装置的安全系数和使用周期,保证电力系统的正常运行。 再次,要了解继电设备技术发展趋势,采用新的技术对设备进行监管和维护。在电力事业高度发展,继电保护日益严峻,继电保护设备不够完善的情况下,必须加强对新技术的应用,唯此才能保证保护装置的科学有效,在电力系统的保护中发挥应有的贡献。 3电力系统继电保护技术发展的前景 我国继电保护技术的发展是随着电力系统的发展而发展的,电力系统对运行可靠性和安全性的要求不断提高,也就要求继电保护技术做出革新,以应对电力系统新的要求。熔断器是我国最初使用的保护装置,随着电力事业的发展,这种装置已经不再适用,而继电保护装置的使用,是继电保护技术发展的开始。我国的继电保护装置技术经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式的发展历程。 随着科技时代的来临,我国的继电保护技术,也开始走向了科技时代。在未来的一段时间内,我国继电保护的技术主要是朝微机继电保护技术方向发展。 与传统的继电保护相比,微机保护有其新的特点。一是全面提高了继电保护的性能和有效性。主要表现在其有很强的记忆力,可以更有效的采取故障分量保护,同时在自动控制等技术,如自适应、状态预测上的使用,使其运行的正确率得到进一步提高。二是结构更合理,耗能低。三是其可靠性和灵活性得到提高,比如其数字元件不易受温度变化影响,具有自检和巡检的能力,而且操作人性化,适宜人为操作。而且可以实现远距离的实效监控。 微机继电保护技术的这些特点,使得这项技术在未来有着广阔的发展前途,特别是在计算机高度发达的21世纪,微机继电保护技术将会有更大的拓展空间。在未来继电保护技术将向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展的趋向发展。 我国应当在继电保护技术上增加投入,以便建立一套适应现代电力系统安全运行保障要求的继电保护技术,在继电保护装置的使用上要注意及时的更新,适应我国各方面对电力安全使用的要求,为在未来切实的做好继电保护工作提供最基本的设备支持。同时还应该掌握世界继电保护技术的发展,在微机继电保护技术上进一步的增强研究引进的力度,使我国的电力系统的安全系数达到世界先进水平,为我国强势的经济增长速度提供更完善的电力支持。 4结束语 继电保护对我国电力系统的安全运行,起着不可替代的作用,在我国经济持续发展,对电力要求不断增大的情况下,要做好继电保护工作,就要从各方面对继电保护的基本任务和意义,以及起保护作用的继电保护装置有深刻的了解,并要及时掌握未来技术发展的方向。

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【关键词】电力系统；变电运行；继电保护

在电力系统中有着各种各样的电气设备及电网线路等，若电力系统在运行过程中出现问题就会对整个电网及电气设备造成极大的危害。为了保证电力系统的安全运行，必须要采用继电保护装置进行保护，以保证电力系统的正常运行[1]。随着人们对用电安全、质量的要求越来越高，从而对继电保护装置也提出更高的要求，以保证电力系统的安全运行。在电力系统中，继电保护装置可以起到维护系统稳定与预防出现大面积停电的作用。为了更好地保证电力系统的安全运行，对继电保护装置进行优化及升级非常有必要。

1 继电保护装置运行的性能要求

对于继电保护装置而言，对其运行的性能要求包括以下几点：

（1）可靠性。作为继电保护装置的基础性能，可靠性是保证充分发挥其自身优势的前提。继电保护的快速、可靠动作是避免变电运行状况恶化及保证变电安全、可靠运行的基础。据统计，有60%以上的电力系统事故都是因为继电保护不可靠动作引起的[2]。其中，继电保护可靠性主要包括正确动作率、平均无误动时间等指标。因此在进行继电保护可靠性评估时，必须要综合考虑正确动作率、保护误动频率及平均无误动时间等指标。另外，对保护装置的设计、按照、调试都必须严格按照标准进行，以保证保护装置的可靠运行。当保护装置投入运行之后，必须要做好装置的定期维护与保养工作；

（2）快速性。继电保护装置的快速性要求在发生电路故障时，保护装置能在第一时间动作，快速将故障切断，以使其他不受损坏。通过快速切断故障，从整体上提高变电运行的稳定性，有利于节省电力运营成本。

（3）灵敏性。继电保护装置的灵敏性要求在发现电路故障时，保护装置能在较短的时间内动作，并进行故障的处理。通过在短时间内切断故障，有利保证其他设备的安全。

（4）选择性。继电保护装置的选择性是要求当变电运行出现故障时，保护装置能够针对实际情况将故障点边上的断路器进行选择性切断，以保证部分无故障设备的正常运行。

2 继电保护装置的选型

继电保护在变电运行中发挥不可或缺的作用，因此，在继电保护过程中，必须根据实际的变电运行情况，进行合理设置继电保护，落实继电保护装置选型工作。大多情况下，继电保护装置的设置具有独立的特征，根据保护对象，采取针对性的配置方案，就地分散布置，电流电压量直接输入，动作后继电保护装置直接操作断路器跳闸。继电保护装置和综合自动系统具有完全独立的特征，可保证整个变电运行系统的安全性、可靠性。变电运行系统中所选的继电保护装置必须引进各种先进化的技术，切实符合电力系统反事故措施的相关标准，符合继电保护和安全自动装置技术规程规定，确保现场试运行的顺利展开，继电保护装置各项性能指标均能符合变电运行标准。继电保护装置在符合相关规程要求的基础上，必须充分保障现有相关设备的技术条件，综合考虑整个变电运行系统组网功能和技术发展趋向，进行选择可靠性较为明显、性价比较高、方便维护的继电保护产品。

3 在变电运行中继电保护的有效策略

变电运行中继电保护的目的就是提高继电保护的可靠性及其响应速度。而利用计算机技术与通信技术，能有效提高系统运行的安全性及可靠性。可根据线路的电压等级及其重要性，从而采取相应的继电保护方法。可在主变压器与线路保护中连接GOOSE网络作为信息传输线路。对主变压器、线路以及母线的保护方法如下：

3.1 主变压器的继电保护

作为变电系统中重要组成设备，变压器在电力系统中的作用非常重要。因此必须要加强对点变压器的全面保护，以避免其出现故障。可根据电压的等级与设备的容量在高、低压侧之间的安装性能良好、可靠性较强的继电保护装置。严格按照相关的安装要求，电压应采取双套配置进行保护，也就是智能终端和合并单元共同组成的双套配置系统。在进行配置时，主、后备一体化的配置可使第一套智能终端设备对应差动保护，而使第二套智能终端与合并单元及后备保护相对应。另外，由于继电保护装置对数据的获取主要是通过检测装置而检测出的电压电流量，因此能避免因网络干扰而影响继电保护系统的运行。同时，变压器终端设备既可以连接继电保护装置，也可以连接在GOOSE网络上，以使保护装置即使是在控制信号中断下还能通过GOOSE网络实现对智能终端的控制，并进行准确无误的动作。

3.2 线路的继电保护

在进行变电运行的线路保护时，测控和保护是共同完成的。线路保护可利用断路器与直接采样来实现，且与GOOSE网络进行连接，即使是在断路器失灵的情况下，系统还能有效发挥出线路保护的功能。同时，安装在各线路之间的保护装置，既可以与智能终端、合并单元进行串行相连，也可以和GOOSE网络进行连接。而主线系统与子线系统之间的电子式互感器，可对线路中的电压及电流信号进行测定，并传输至合并单元中进行数据的打包，然后利用光纤传输控制信号。

3.3 母线的继电保护

母线的继电保护可采取分布式设计方法，并通过单套配置保护母线，有利于促进保护装置和测控系统的集成。通过连接智能终端与合并单元，母线保护装置就能利用继电保护系统实现对故障的检测以及自动处理。

3.4 做好保护装置的巡检工作

通过对设备的全面巡检，若发现装置保护定值以及二次回路出现变更现象，必须要对这些现象进行核对及确认，并做好变更记录，在有关责任人签字确认后，及时采取有效措施进行处理。

3.5 做好继电保护装置的质量检验工作

在安装于调试好继电保护装置后，还要再一次检查与验收其质量、性能，以保证保护装置运行的可靠性。在检验质量时，应进行自检，再向厂家提交检验验收单，以让厂家采用试验手段进行检验，以确保其性能的稳定性及可靠性。

3.6 提高继电保护运行操作的准确性

变电运行维护人员必须要充分掌握继电保护装置的工作原则及结构，以便对保护装置进行准确的操作。在操作的过程中必须要严格按照标准执行，必须在获取调度的指令后才能进行投入或退出操作。另外，应将保证装置的相关信息编入到运行规程中，以提高投入、退出操作的准确性。

4 结束语

综上所述，在通过应用继电保护装置，合理选择继电保护装置的类型，从而实现对电力系统中所有电气设备的实时监控，当出现故障时能及时、准确、可靠地将故障部位切断，并保证其他无故障设备的正常运行。通过在主变压器、线路及母线中应用继电保护技术及计算机网络技术，能有效提高继电保护的可靠性，有利于保证电力系统的安全、可靠运行。

参考文献：

[1]沈平，周磊.对变电运行中继电保护的探析[J].电源技术应用，2013（9）.

[2]马宏燕，郭萍.浅析变电运行中的继电保护问题[J].科技创新与应用，2014（3）.

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【关键词】 继电保护 分类 故障处理 措施

1 继电保护异常的重要性及方法

（1）继电保护的重要性：继电保护伴随电力系统不断发展而逐步发展起来，从上世纪五十年代到九十年代的末期，继电保护历经四个时期，最初由电磁式保护过渡到品体管式的继电保护然后过渡到集成电路的保护最后到微机的继电保护。直到今天，在电力系统，上述各类继电保护仍被广泛使用。如今，不同形式的继电保护还被广泛应用。在电力系统领域，做好继电保护是十分重要的一件事情，其目的就是让保护装置可以高效稳定运行。因此，需要对继电保护设备、装置严加维护，因为装置若发生故障必须及时对故障做出处理。

（2）故障处理的主要方法：1）掉换法：掉换法即把疑似故障元件置换掉，采用无故障的元件对原有元件进行取代，如此便可以直观判断元件是否发生故障，并且能快速缩减故障范围。在处理保护装置故障时，这是最为常用的一种方法。若微机保护发生故障，先做临近备用、暂时检修插件时就能用其他继电器代替。2）短接法：短接法即把回路部分截短，或把部分进行短接，然后在这个短接线上判断故障是否存在，这样就可以把故障的范围缩小了。对回路开路、电磁锁、继电器切换动作、控制把手检查其转换开关，确定接点完好与否时，这种短接法较为常用。3）参照法：参照法即通过正常、非正常的设备技术参数对照，找出两者的异同，从而找出故障。当接线错误或者进行定值校验时，测试值、预想值有很大差别，而且没有办法把这个原因归为某项故障，这时候可用参照法。

2 继电保护异常故障的表现

电压互感器若出现运行故障，会对继电保护造成很大影响。测试装置起始于电压互感器，因此，该元件是重要的确保二次系统稳定性的装置。PT二次回路元件较匮乏，但是接线十分简单。相比较，一次回路出现故障的几率较大。二次回路发生故障以后，会造成严重后果，但是这个后果恰好可以实现由误动、拒动保护。以经验判断，二次回路常常在下面几种情况下出现异常：二次中性点的接地方式不正常，比如未接地、虚接、多点接地。二次未接地，通常是因为接地网不符合相关要求。二次接地连同地网之间会催生出一个电压来，其大小由接触电阻阻值以及各相电压达到何种不平衡性来决定。新产生的电压加上保护装置本身电压，会使得各相电压在幅值、相位方面发生变化，方向、阻抗这两类元件就会发生拒动与误动；开口三角电压回路异常，断线可能因为机械故障，变压器与电磁型母线要取得零序定值，可短接继电器的限流电阻，或选择小刻度继电器降低回路阻抗。变电站内部与出口在接地时出现故障会引发一个较强零序电压，阻抗小而电流大的情况下会导致继电器的线圈过热，长时间这样就会把线圈烧断，从而使得电压回路出现断线，该情况出现在很大地区；PT二次失压，对电压保护造成困扰。

电流互感器可以用来判断继电保护与监控系统是否正常运行。该组件要准确反映电流的变化情况；当故障发生，要反映出需要多大电流、电流波形、相位、电流变化率，电磁互感器以铁芯祸合变换一、二次电流。具有磁饱和属性的铁芯为非线性组件，一次电流大且有非周期分量，铁芯会饱和过度。励磁电流以数十倍、百倍幅度递增，加上非周期分量大会让二次电流严重失真，继电保护受到影响。电流互感器过饱和，铁芯有剩磁出现，剩磁同磁通在一个方向，直流分量、剩磁对其共同作用，铁芯短路后很快饱和，一次变励磁，二次没有。电流互感器如果过饱和导致断路器拒动，主变压器跳闸。

3 继电保护异常故障的处理方法

（1）更新器件：如果元件疑似故障，则用正常元件替换下来，这样将故障范围大大缩小，处理装置故障常用该替换法。若微机保护发生故障、部分单元继电器构造十分复杂，就能先做临近备用、暂时检修插件来用其他继电器代替。

（2）检查接线：接线错误也是故障触发原因，这会造成继电装置无法正常运行，甚至会让线路烧掉。按线路原理图来处理故障，查找出线路连接的方式。

（3）控制范围：处理故障须先确定故障位置，“短接法”是常用方法，维修人员短接某段线路，然后调试开关来进行故障维修。

（4）视觉观察：维修员观察装置外形，如元件外形何线路连接等，发现元件烧黑、烧焦或烧坏时就可以之间进行更换处理。

（5）参照法：进行正常、非正常的设备技术参数对照，发现差异性从而检验出设备故障点。这个办法通常被用做检测接线错误，在进行定值校验时，发展测试值与预想值差别不大，这样难以对故障实施判断。改造回路，更换设备后，二次接线恢复不了的情况下可以参考同类装置的接线。校验继电器过程，若测试值同整定值有很大差别，不能直接下结论认为这个继电器性能有问题而立刻对其刻度值进行调整，这个时候，用同只表计先对处在一个回路里的继电器进行测量比较。

4 结语

总而言之，继电保护装置是电力系统正常运行过程中必不可少的部分，它对系统故障的检测具有很大实用价值。继电保护发生故障时需要及时处理，从而将停电范围缩小，提高电力系统的安全稳定运行水平。

参考文献：

[1]王孔耀.电力系统继电保护装置运行可靠性指标探讨[J].科技风，2010（20）.

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关键词：110kv及以下电压；继电保护；状态检修

中图分类号： TM774文献标识码： A

前言

21世纪以来，我国水电厂引进了许多先进的机电设备，使我国的水电得到了长足的发展。尤其是110kv及以下电压电气设备继电保护做的也是比较好的。但是也带来了大量的维修问题。为此，我们国家需要理性的分析故障原因，并且在实施中做好110kv及以下电压电气设备继电保护状态维修工作，它对于人们的生产生活具有重要意义，不容小觑。

1.我国110kv及以下电压电气设备继电保护的现状

110kv及以下电压电气设备作为关乎民生最重要的机械设备，受到国家和人民的高度重视。长期以来, 变电站随着中国国民经济的不断发展和电力技术水平的不断进步, 先进电力设备的引进，形成无人值班的新型模式，这是符合未来我国电网技术发展要求的, 它将大大促进变电站的技术进步, 提高电网的安全经济运行和用电管理水平。毋庸置疑110kv及以下电压电气设备继电保护检修方式也应该相应发生改革。由原来的周期性大修转变为状态检修，这是必然的发展趋势。企业应当积极采用先进的设备管理方法和维修技术, 采用以设备状态监测为基础的设备维修方法, 不断提高设备管理和维修技术现代化水平。由于传统电力设备维修状态出现了显而易见的问题，人民不断地探索出新的维修理念。

2.110kV及以下电压等级继电保护的故障分析

2.1 110kV及以下电缆出现故障

在我们实际生活生产过程中，分析110kv及以下电压的电缆故障产生的原因对以后防止电缆事故的发生有重要意义。产生电缆故障的原因有许多，主要有一下几个原因。一、电缆细线绝缘受潮。保证电缆的正常运行不出现意外故障。首先需要保证电缆外观完好，电缆材料质量没有问题，绝缘层保护完整，没有漏电损坏的现象产生。电缆绝缘层受潮受到刮伤变质是电缆故障的一个最主要原因，经过有些研究的实验数据发现，大约10%的电缆故障是由于电缆绝缘介质受潮而导致到点不顺畅，短路或者断路。原因是电缆绝缘后会导致绝缘电阻急速下降，且泄漏的电流增加，导致了电缆安全事故的发生。二、电缆绝缘老化变质。由于电缆需要长期暴露在空气或者地下土层里，一些电缆绝缘层会被氧化变质，失去外面的保护层。还有电缆绝缘层长期工作在热和电流强压的相互作用的环境中，导致绝缘层本身温度高，散热效果不好，出现老化或绝缘强度降低的现象。要想解决这个普遍的问题需要选择电缆材料质量好的电缆，按照实际的存放环境尽量把它放在空气湿度小，温度低的环境下，这样会大大的减少电缆绝缘老化的问题。三、电缆的机械损伤。电缆机械损伤的问题是大家最了解也是最关注的问题。由于电缆长期暴露在空气中和户外，经常受到外界因素的干扰，比如附近居民或者小孩的恶意损坏，狂风暴雨天气的影响等等。一旦某一电缆环节出现问题，尤其是电缆绝缘头衔接处发生损坏会导致附近几条并联电路都发生断电的问题，这会给周围居民的生产生活造成不必要的麻烦，还会给附近大型工业工厂带来巨大的经济损失。所以要加强对暴露在外面电缆的保护意识，尽量掩埋在普通人看不到的地方。四、调节电力机械的技术水平差。调节整个电力区域的电网是一个很庞大的工程。需要高级的电力技术和优秀的电力工程师，我们国家的电网虽然这几年发展的比较好，也很迅速。但是，还是存在许多的问题。电力技术还不是很强大，只有在几个大型重点工业化企业才采用高级的电力技术，使用高质量的电缆材料，只有小型用电使用110kv及以下电压的电缆。

2.2电流电压互感器出现电路故障

正如我们所知的，110kv及以下电压的产电装置是用电流电压互感器原理制成的。电流互感器原理是依据电磁感应原理的。一般的电流互感器是由闭合的铁心和缠绕的电阻组成。电阻的线圈串联接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的线圈回路始终是闭合的，由于测量仪表和串联线圈的电阻很小，电流互感器的工作状态接近短路。在这种情况下，继电器就可以工作。这只是小型的产电设备，大型的机电设备要远比这个复杂的多。根据之前讲述的原理，我们知道如果电流和电压互感器出现问题就会严重影响机电设备的使用。一般来说可能是互感器的电阻断路，缠绕的线圈不够紧密，铁芯失去磁性等。电流电压互感器的闭合回路出现故障就会影响机电设备的使用，使电流电压无法正常的传输，影响人们的正常生活。

3.解决110kV及以下电压继电保护故障的方法

3.1加强110kV及以下电压设备的状态检修

随着科学技术的发展, 电力设备正朝着大容量、高参数方向发展。状态维修状态应运而生。 它是以先进的设备技术为基础,它可以根据设备的技术状态及运行要求, 提高或推迟检修期, 增加或删减检修项目, 能在事故萌芽状态消除隐患, 预知性维修，实现了统筹发展，达到了人民利益的最大化。状态检修掌握着消除设备缺陷的主动权, 符合设备运行的发展规律,符合防患于未然的原则。状态维修在未来会成为维修方法的主流趋势，它的优点显而易见，在实际操作中也带了了许多方便。状态检修能够实时在线监测和故障诊断系统, 能在设备运行期间全天候不间断地进行数据采集、监测、分析、诊断, 及时发现设备隐患, 以最快的速度进行检修，提前消除安全隐患，把损失程度降到最低，实现利益的最大化。不但可缩短检修时间和降低检修成本的费用, 保证电网的安全运行，不影响周边人们的生活，还为更好地实行状态检修创造了条件。随着我国综合国力的提升，已经开发出了许多优秀的检测技术，为状态检修提供了有力的理论依据，奠定了良好的基础。相信在未来状态维修会有更好地发展。

3.2加强我国电气设备的技术水平

对中国发展的电缆技术水平而言，电力工业的发展十分迅速。中国电力工业已有110余年历史。我国具有横跨六省的独立电网，一个初步现代化的电力工业技术体系已经建立起来。虽然我国在电缆技术发展方面与世界发达国家有很大差距，但随着我国综合国力的提高，外交交往水平的不断提高。我们已经逐渐缩小与发达国家的差距。不得不承认我们国家这几年的发展是相当迅猛的，现代化电工业的不断发展使电气自动化技术方面的人才市场有着相当大的潜力和竞争压力。现在电力的发展形势不容我们乐观，我们绝对不能掉以轻心，自我感觉良好。忽略国外电力工程发展迅速的客观因素，需要培养大量的新型创新人才，及时防止优秀人才的外流，造成不可挽回的经济损失。我们培养许多有能力的电力工程师，引进国外一些先进的电力机械，加强我国电缆技术的管理水平。

4.结束语

改革开放以来，我国的综合国力明显增强。在大的时代背景下，我国电力技术也有了快速发展。110kv及以下电压的继电保护工作需要我们重视起来。随着科学技术的进步，状态检修应运而生，解决了我国电力设备维修的大问题。相信在未来，状态维修一定会有更好的发展。虽然继电保护工作已经有了很好的应用，但是我们不能停滞不前，需要更加努力不断创新，创造出更多更好地技术模式，促进我国经济的不断发展，展开继电设备的新篇章。

参考文献： 

[1] 张国峰,梁文丽,李玉龙.电力系统继电保护技术的未来发展[J].中国科技信息,2005(02).  

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关键词：状态评价；继电保护；大数据；精简指标

前言

继电保护系统在电力系统运行过程中的作用是当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。而状态评价的任务是针对继电保护系统本身，是为了在最短的时间内诊断出保护系统潜在的故障风险，并及时的进行修复，避免保护出现拒动、误动等问题。

一.状态评价中存在的大数据特性

传统的状态评价主要是依赖于历史运行数据计算得出保护不正确动作率，并结合不正确动作率定量的评估电网安全影响；而在状态检修过程中，继电保护状态评价时会采集、记录大量的历史数据、实时数据、波形等，且由于电力系统规模的逐渐扩大，运行可靠性要求的逐渐提高，在每条线路、每台变压器、各个母线上都配置了完善的保护装置。这就导致在状态分析评价时会采集大量的数据，这些数据带有大数据的基本特征，即数据容量大、种类多、获取速度快、可变性大、真实性高、复杂性大、价值低等。这些特征导致数据处理效率低下、占用大量系统资源等问题的发生，如何对这些数据进行合理的优化、精简就显得非常重要。[1]

二.大数据精简方法及精简指标体系

在电力系统一次系统连接关系及继电保护系统装置间的配合关系已知的前提下，当故障发生时，继电保护动作将故障切除后，即可确定扰动源的位置，同时系统中任意位置继电保护装置的预期行为结果即可确定。在各个保护装置对这一扰动的反应结果明确的情况下，就可对比分析保护的行为是否正确。这种方法由于直接利用了保护装置内部加工得到的数据，而不是利用原始的波形数据，这就有效的降低了需要处理的数据量。在对数据进行精确需要建立在精简后的数据能够可靠的实现保护系统在线评价，所以在这里我们以继电保护动作原理为基础，提出如下可量化、数值型的精简指标体系。

2.1反应动作可能性的指标

1）启动距离DS

启动距离指的是保护装置测量值与保护启动值之间的相对差异。当一次系统运行正常时， DS 反应保护测量值与测量噪声的相对大小；当一次系统存在扰动时， DS 反应保护系统元件的灵敏度。

2）动作距离 DO

动作距离指的是保护测量值与保护动作边界之间的相对差异。这一指标是一个相对值，可以在每个继电保护装置内部计算生成。这一指标上传至保护评价系统后可以直接评估保护是否达到动作条件，更重要的是通过这一指标可以判断测量值与动作边界的远近，实现量化评价保护动作的可能性。

2.2反应动作速度的指标

在对保护反应动作速度进行评价时，需要用到启跳时间TSO ，它指的是从保护装置启动元件动作到保护发出跳闸命令的时间。反映了保护装置从启动到发出跳闸命令这一过程的时间长短，一般用于判断继电保护算法、时间设定值是否合理等。这一指标在计算是由各自保护装置内部时钟确定得出，所以无需建立一个统一的时钟基准。

2.3反应保护系统灵敏度的指标

1）穿越频率FT

穿越频率指的是保护装置在保护启动到故障恢复这一时间段测量值穿越动作边界的次数。能够反应保护装置对故障的反应灵敏度。当保护可靠反映故障时，穿越频率很低；反之，当测量值处于动作边界时，穿越频率比较高。

2）穿越时间 Tsi

这一指标指的是从保护启动到装置第一次越过整定值之间的时间差。可以反映了保护装置信号采集、模数转换及测量值计算的灵敏度，算法越灵敏，穿越时间越小。

3）动作区持续时间Tip

这一指标指的是保护装置测量值进入动作区内，并维持在动作区内的时间。

4）跳闸回路动作时间 Top

假设保护装置发出跳闸命令的时间为TO，则TOP表示从TO 到断路器断开、保护测量值首次低于返回值的时间差。这一指标反映了跳闸命令的接收时间与断路器的动作时间等跳闸回路的特性。

上述这些指标无需专门进行技术，其继电保护系统自身即可进行计算，尤其是在智能变电站中，只需添置软件模块就能实现数据的精简。[2]

三.状态评价大数据精简指标

上面我们对状态评价大数据精简指标进行了设定，在进行继电保护状态评价时就可以依照这些指标从下列几个方面对保护系统的运行状态进行评价。

3.1保护系统可靠性评价

从切除故障的充裕度和选择性要求出发，继电保护系统的可靠性表现为当一次系统故障后，故障处保护装置能发出跳闸命令，而相邻非故障元件的后备保护要求能启动并进入动作区。

在进行可靠性评价时，要结合故障元件保护装置启动距离及动作距离、相邻非故障元件保护装置的动作距离、远离故障元件保护装置主保护动作距离这三方面进行综合考虑，只有当三者均满足可靠性要求时，系统才能可靠动作；任意一个方面存在问题都会导致保护设备存在误动、拒动或隐藏风险。

3.2系统快速性评价

进行快速性评价时，需要综合保护装置穿越时间、启跳时间、动作区持续时间和跳闸回路动作时间这四个因素。当主保护（后备保护）正确动作时，后备保护（相邻非故障元件的远后备保护）的动作区持续时间和主保护动作区持续时间应接近；当主保护（后备保护）无法正确动作时，后备保护（相邻非故障元件的远后备保护）的动作区持续时间应满足相关规定要求，否则将无法满足保护装置的快速性要求。

3.3整定选择性评价

在进行整定选择性评价时，除了需要考虑可靠性要求外，还应考虑时间配合要求。具体来讲就是故障元件继电保护装置的后备保护启跳时间要大于主保护；相邻非故障元件的继电保护装置的后备保护，其启跳时间应大于故障元件后备保护启跳时间；远离故障元件的继电保护装置其主保护需要满足可靠性相关要求。

3.4灵敏性评价

在继电保护设计原则中，对于灵敏性有着严格的要求，当系统发生故障时，故障元件及相邻故障元件的保护装置都应能够敏锐感觉、正确反应。在进行评价时，应综合故障元件继电保护主保护和后备保护的穿越频率、相邻故障元件继电保护后备保护穿越频率、远离故障元件后备保护动作距离这几个方面的指标。

3.5跳闸回路完好性评价

通过对保护系统中各个保护装置跳闸回路动作时间进行比较，可以得到各跳闸回路的时间差异，进而判断跳闸回路是否存在隐藏故障。[3]

结束语

随着用电质量要求的日益提高，继电保护系统在电力系统中的重要性也越来越明显，为了保证其运行性能健康可靠，准确及时的进行状态评价有着积极的意义。在上面文章里，我们简单的对当前继电保护系统在状态评价过程中的大数据问题进行了简单了解，并重点对如何精简大数据，进而更好的实现状态评价进行了深入分析。随着状态检修技术及在线检测技术的发展，在继电保护状态评价工作中将逐步实现在线实时评价，使得运行人员更好的把握继电保护系统健康状况，更好的保证保护系统的可靠运行。

参考文献：

[1]陈星田，熊小伏，齐晓光，郑昌圣，钟加勇.一种用于继电保护状态评价的大数据精简方法[J].《中[国电机工程学报》，2015，（03）：539

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1.1井下电机设备应用及故障问题虽然我国在机电一体化的进程中取得了一定的成就，但一些方面仍然存在问题，例如井下电机的故障问题。在矿井下工作，井下的安全状况令人堪忧，在电机设备中故障又频发，无线网络检测设备信号很差，井下设备的维修相对来说也不太方便，这是井下电机设备故障的一大难题。鼠笼式异步电机属于电机控制与保护中最容易出现问题的步骤所在，此环节应用不当所引起的电机运行故障很多，约占整个电机设备故障的一半以上[2]。所以井下电机设备故障的问题，是机电一体化电机保护中存在的一个亟待解决的大问题。

1.2电机在机电一体化中的用电问题一般的电机控制保护装置都是基于电热原理和电磁原理。现在，随着机电一体化的发展和普及，人工控制的机器越来越少，大多数工厂已全面实现机电一体化。所以电机工作量很大，电机经常启动，因此引起不少电路方面的问题。比如电机对于电能的损耗，电压不稳造成的短路，电机超负荷运作等问题。一些企业领导在选购电机时往往过于注重电机本身的工作情况，坏损情况，而忽略了电机对于电能的损耗，忽略了节约用电在电机使用中的具体实践。

2完善电机在机电一体化应用中的保护

2.1解决井下电机设备故障问题的措施井下电机故障频发，对此有关工作单位应该加大重视程度，完善电机保护的相应理论。任用相应技术人才，定期对井下的电机设备进行检查，维修，安排专门检测人员。要时刻注意电动机各方面指标的变化情况，以便及早发现问题，减少或避免故障的发生。还要加大对电机设备的监控，故障预警方面的投入。例如采用现代化数字监控装置。我们就要分派专门负责人时刻密切关注电机的使用情况，及存在的一些隐患。在未出现问题时及时维护，企业相关负责人应该掌握相关知识，在选购时应全方位考虑。另外，要想从根本上解决电机故障问题，那么相关研发者在设计电机时就应该考虑到电机的养护维修等问题，从而研发出更为可靠的电机保护装置。

2.2对电机用电问题解决方法的探讨由于现在各大企业对于电机越来越依赖，电机在电能利用方面也显露出一些问题。所以，在使用机电一体化设备时，需要有针对性的对于其电路和电能损耗方面的指标进行监测。确保电流以及电压等参数等能稳定在一个相对正常的水平，有针对性的在这些方面进行检查有利于电力故障的判定。在这个过程中需要实施检测，但是常规的仪器并不能做到精准的测量，因此在对其进行应用的过程中，需要选择较为专业的设备如霍尔型电流互感器和IPM输出电压采用分压电路的方式对IPM输出三相电流和电压进行检测，在对故障做出快速判断的同时及时发出报警。另外要想减少电能的损耗，也应该增加用电情况的监控仪器。但要想从根本上解决问题，最重要的是，在电机的设计时我们应综合考虑多方面因素，将绿色创新的理念融入其中，使我国机电一体化技术的发展达到一个全新的水平。

2.3新时代背景下对于电机保护设施的完善随着电机保护理论知识的完善和新技术的发展，通过仿真计算机故障模拟并对其数据进行精确分析，一方面可以防止电机故障的发生和及时对电机故障做出判断与维护，另一方面，也可以用以完善相应的理论知识，让理论知识在实践中得以升华。另外，新技术的应用开发也是完善电机保护系统的重要方面。例如红外光，电磁波等技术的应用，采用科学有效的数据完善电机保护系统是新时代对于我们的要求。对于电机保护装置的研究，我们大多忽略了一个方面，那就是我们应大力倡导电机与其保护装置配套出厂，根据我国现在的需求，有针对性的生产电机及其配套的装置。对于一些其他国家来说电机和电机的保护装置配套出厂的现象早已不是陌生，而在我国，大多数情况下还是电机与其保护装置分别在不同厂家出厂。这种情况下，在设备维修时往往出现设备不匹配的现象，造成不必要的麻烦，而且对于生产的成本来说，也未免有些浪费。因此我们应不断学习进取，吸取好的经验，在我国大力建倡导电机与其保护设备匹配出厂。这样做的优点就是，用户在选择设备时减少了繁琐的对比，测量，更重要的是，大大减少了因设备不匹配而出现的坏损现象，在一定程度上减少能源的浪费，完善了绿色环保在电机保护及机电一体化中的应用。

3结束语

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关键字：继电保护，电力，保护技术

中图分类号：TM77 文献标识码： A

引言：现阶段，电已经深入到我们生活的每一个方面，可以说电网关系到千家万户，而电网系统的安全运行离不开继电保护。继电保护装置目前大面积的应用在变电站和断路器上，用来监测其运行状态，记录故障类型，控制断路器工作。电力系统功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心，通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量，为地区经济和人民生活服务。继电保护不仅要切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的安全稳定运行。

1、电力系统继电保护装置的任务

当电力系统的原件发生短路或者其他故障时，电气量发生变化，继电保护装置通过电气量的变化构成继电保护动作，继电保护装置的任务可以在供电系统运行正常时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，如果供电系统发生故障时，就可以自动地、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。

继电保护装置的基本要求

继电保护装置在电力系统的正常运行中起到重要的作用，电力系统继电保护装置应满足选择性、速动性、可靠性和灵敏性的基本要求。这些要求应根据不同的使用条件，分别进行综合考虑。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，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。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。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。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。

3、保护装置的应用

继电保护装置在我国现在的工业生产中有着非常广泛的应用，主要用于工厂企业高压供电系统、变电站等，用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除。另外，还应装设过电流保护，对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括：①线路保护：一般采用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护。②母联保护：需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护：主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为重瓦斯保护、差动保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护：对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展，微机保护的装置逐渐投入使用，由于生产厂家的不同、开发时间的先后，微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面，但基本原理及要达到的目的基本一致。

5、继电保护装置的维护

在电力系统运行过程中，要做好继电保护装置的维护保养工作，工作人员应定时对继电保护装置进行检查，做好各仪表的运行记录。 在继电保护运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并向主管部门报告。值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换开关及卸装熔丝等工作，工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行设备，注意与带电设备保持安全距离，避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。定期对继电保护装置检修及设备查评：①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全；②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤；③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；⑥配线是否整齐，固定卡子有无脱落；⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。根据每年对继电保护装置的定期查评，按情节将设备分为三类：经过运行检验，技术状况良好无缺陷，能保证安全、经济运行的设备为一类设备；设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷，但尚能安全运行，不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备，危及安全运行，出力降低“，三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理，严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐，有利于今后对其检修工作。

6、电力系统继电保护发展趋势

随着科学技术的发展，计算机技术突飞猛进，电力系统要求微机保护除了基本的保护功能外，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。随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。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，提高供电可靠性。

结语

随着经济的快速发展，电力系统高速发展的同时伴随着计算机技术、网络技术、通信技术和人工智能技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外的电力系统继电保护产品也将在数字化、网络化、多功能一体化、智能化和虚拟化方向的基础上有更新的突破,这对继电保护工作者提出了新的要求和挑战。

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．

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关键字：继电保护，智能电网，电网建设

中图分类号：TM774文献标识码： A

引言

随着我国科学技术的发展，电力技术也随之迅速发展，电力市场的改革越来越深入，电力环境的日益变化，智能电网应运而生。我国在2009年对智能电网做出了全面的规划，确定了分三个阶段利用先进的通信、信息和控制技术，基本完成以信息化、数字化、自动化为特征的智能电网建设，目前正处于大规模建设阶段，预计到2020年基本建成。电力系统继电保护主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况，以探讨其对策的反事故自动化措施，是保障电网安全运行最基本、最重要、最有效的技术手段。而智能电网将极大地改变传统电力系统的形态，电子式互感器、数字化变电站技术、广域测量技术、交直流灵活输电及控制技术的大量应用，必然会对继电保护带来影响。文章在分析智能电网继电保护构成的基础上，着重阐述了智能电网对继电保护的影响，并对智能电网继电保护发展相关问题进行探讨。

2、智能电网概述

在电力系统的电力输送过程中，智能电网具有强大的电力输送功能，并且还能有效保证其安全与稳定。同时，在做好环境保护的工作下，它还能减少对环境的污染，提高资源与能源的利用效率，从而有效提高电力系统的工作质量与效率。在整个电网的运行方式中，智能电网可以起到良好的调整作用，并且还可以实现电源、电网以及电网等方面信息资源的共享。当然，智能电网中各种高新技术的广泛应用，也会对继电保护技术的发展产生深远的影响。

智能电网对继电保护的影响

在电力系统中，智能电网通常是网状结构，这与以往电网中的简单环网机构是有本质上的区别。但是，在复杂的网状结构中，单一的保护装置还是存在着一定的缺陷，比如信息少，整定难等等，所以这会对继电保护技术的应用产生一定的影响。继电保护作为电力系统安全稳定的第一道防线，若按传统电网保护方式进行设计、配置，是不能适应于智能电网的。智能电网技术应用将深刻影响现有的继电保护应用，主要表现于以下几个方面：

3.1 数字化

对于智能电网来说，数字化使其最基本的特点之一，这也是它与传统电网最重要的区别，所以，继电保护技术也应该朝着数字化的方向发展，以适应时代的需要，比如信息传输的数字化、测量手段的数字化等等。未来继电保护发展需要研究的核心问题就是“如何对继电保护的辅助功能进行简化，如何利用数字化传感器提高继电保护的整体性能”。

3.2 网络化

随着智能技术的不断进步与发展，继电保护操作人员的工作方式也必将会发生变化，为信息平台的建立，也会促进智能电网的网络化发展。在这种情况下，继电保护技术也应该往网络化的方向发展。新一代的数字化变电站使得传统继电保护信息获取和信号发送的媒介得到了改变，对主保护性能的提高利用网络上共享的站内其他相关电气元件的信息来实现，对网络继电保护配置的简化可以通过共享控制信号来实现，这些都是智能电网中继电保护研究的前沿性问题。

3.3 广域化

在智能电网的快速建设过程中，整个电网系统的压力也会越来越大，同时，出现故障的机率也会大幅上升。针对这种情况，可以充分利用广域测量技术进行后备的保护服务，这样就能提高整个保护装置的性能，以确保电力系统运行的安全与稳定。然WAMS网络和继电保护信息系统建设的初衷不是为继电保护服务，但利用其提供的广域信息来提高后备保护的性能、提高安全自动装置的性能却值得思考。

3.4 自整定技术

当前，很多智能电网中的继电保护的机构所采用的是一种刚性的结构，而且其中的连接方式、保护对象等内容，都是预先设定好的。在传统电网中，系统的整定是通过保护线路的实际运行情况来实现的。而在智能电网中，继电保护能够充分地运用全网的信息资源，这样它就能进行实时的判断，以达到整定的目的，进而实现全网系统整定的自动化与配置的自动化。

3.5输电灵活化

在智能电网的快速建设过程中，整个电网系统的压力也会越来越大，输电效率的提高以及控制手段的灵活是智能电网的一大特点之一。智能电网中必然大量采用诸如可控串联补偿装置、静止无功补偿装置、电能质量控制装置、统一潮流控制器及STAT-COM等交流灵活输电技术。另外，我国电网的交直流混合输电的特征也使电网中非线性可控电力元件数量大大增加。以电力电子器件的广泛应用为特征的智能电网的故障暂态过程与仅有同步发电机等旋转元件的传统电力系统将有显著的不同。电网暂态过程的复杂性及电网运行方式灵活控制造成的多变性，使现有继电保护装置面临较大考验。

4、智能电网下继电保护技术的发展趋势

对于继电保护技术来说，它是对电力系统中各种电气设备进行有效检测保护的重要手段，同时，智能化、数字化、网络化等都是它的未来发展趋势，尤其是监测、测量、保护以及数据通信的一体化。在现代电力系统的智能电网运行中，继电保护技术除了要具备上述的功能之外，还应该适应高压输变电技术发展的要求，这样才能有效适应大机组电气设备的正常运行需要。另外，在继电保护技术中，广域保护也是一个讨论的热点问题。在当前电力系统的全国联网发展趋势下，如何才能做好电力系统的防线配置工作，还需要电力从业人员进行深入的分析与研究。

目前，国内外在广域保护的研究上，主要分为两个层面的内容：其一是对广域信息的充分利用，并以此来实现稳定的边界计算、安全的监控以及状态估计等等，它的侧重点就在于对开发与利用广域信息；其二是通过对广域信息的利用，以实现继电保护功效的充分发挥。对于保护整定管理系统的研究来说，其保护整定技术已经取得了显著的成就，并且已经由手工整定管理过渡到了机械整定管理，同时也提高了其整定的质量与效率。在此过程中，网络技术的有效应用，也促进了保护整定值的集中式管理的发展。虽然，保护整定技术取得了一定的成就，但是在智能电网的快速发展过程中，这种技术还是存在着一定的差距。当前，对于网络整定管理技术来说，它必须正视以下几个问题，并采取有效的措施加以解决：

第一，系统中，数据与网络拓扑维护存在着很大的阻力。其中，网络拓扑与系统的参数是交由专门的整定人员进行自我维护的，但是，在网络技术的快速发展过程中，系统的更新换代速率非常快，网络的变化也比较频繁，所以这就给维护人员的工作带来了极大的麻烦。同时，在此过程中我，网络参数维护的效果如何，将直接关系到整个系统保护整体的实际情况，还会影响到整个网络定制的精准度。

第二，当前，系统的定值计算与管理系统的定值是处于一种分离的状态，通过计算机的整合之后，现场的个工作人员需要先进行网络定值的下载，然后再通过手工的方式设置保护装置。但是，这个操作过程需要耗费大量的人力与时间，而且失误率也比较大。

结语

综上，继电保护是保障电力系统安全、稳定运行的第一道防线。在积极推进智能电网建设的时代背景下，继电保护的研究必将为适应智能电网的发展而进一步深入，希望本文能起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]刁庶，路.智能电网时期的继电保护技术探究[J].华东科技：学术版，2013（01）.

[2]陶魁，武超.试论智能电网建设中基点保护技术的运用[J].中国科技纵横，2012（24）.

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关键词：医院电子医疗设备；维修；维护；保养

近年来，多种新型医疗设备不断出现在患者疾病的诊断和治疗中，在一定程度上促进了整体医学以及生物医学工程学的发展。近年来，伴随着多种疾病发病率逐年增长，医院内工作压力增长，医疗设备在目前患者疾病诊断、预防和治疗中有着至关重要的作用，并成为治疗、教学以及科研工作开展中最重要的一个部分。研究发现，加强电子医疗设备的维修维护和保养，由被动转变为主动，在电子医疗设备运行期间定期对设备进行日常观察，了解电子医疗设备的性能，并做好电子医疗设备日常的维修和管理工作，提前对电子医疗设备可能出现的故障问题采取保修管理措施，能够明显节约人力物力，保证电子设备正常运行。对此，本文将针对医院电子医疗设备的维修、维护和保养措施进行分析，分析其有效的维修和保养措施。

1医疗设备维护、维修和保养的意义

医疗设备的维修保养是目前电子医疗设备正常运行的客观要求，在电子医疗设备的使用中，由于技术等多项因素导致出现多种技术状况、参数指标变化等情况，因此加强电子医疗设备的维修维护和保养措施，提早对设备进行维护，避免设备出现故障，以此降低人力以及物力的资源，减少运行和维修的成本，提高其利用率[1-2]。加强对电子医疗设备的维护、维修和保养措施可明显提高医疗设备的使用率和完好率，保证电子医疗设备在使用时能够处于最佳的使用状态，建立完善电子医疗设备的维修和保养制度，对医疗电子设备采取有效的保养和维修措施对保证医疗设备的使用率有着较高的作用价值，保证在临床需要时医疗电子设备能够正常使用，方便治疗、教学等工作的展开[3]。

2医院电子医疗设备的维护和保养特征

2.1维护和保养的可预见性

电子医疗产品的维护和保养应具有一定的可预见性，能够预测到电子医疗设备在使用过程中和使用后可能出现的一些情况以及部分故障，提前制定合理的解决方案，做出相应的预见性维护和保养措施，避免设备出现故障，以此降低人力以及物力的资源，减少运行和维修的成本，保证仪器正常使用[4]。

2.2维护和保养的科学性

需制定符合医疗电子设备的保养和维护措施，使其更贴合电器医疗设备的实际运行状态，在日常基础维修以及保养中均需要加强维护和保养，此外，在高精尖电子医疗设备管理中，相关人员应提高管理技术水准，了解关于该种电子医疗设备的性能和构造，跟上电子医疗设备的发展速度。

2.3维护和保养的社会性

医院相关维修和保养人员可根据目前医疗电子设备的售后服务等措施做好医院电子医疗器械的维修和保养工作，防患于未然，保证电子医疗设备正常运行[5]。

3医疗设备维护与保养技术

3.1医疗设备维护技术

进行医疗设备的维护、维修和保养应坚持以预防为主，加强电子医疗设备的维护、维修和保养措施，以维修和保养为主，实现医疗设备维护保养的制度化、常规化和规范化[6]。内容应始终以维护保养的设备种类、使用周期为中心，制定合理的维修制度，包括在维护期间具体的维护技术，在维护中所需注意的相关事项，并熟悉电子医疗设备的相关标准参数，避免在维护和保养过程中出现较大误差[7]。相关人员根据计划表定期对电子医疗设备展开维护、维修和保养措施，并定期对电子医疗设备采取外部除尘、加油、紧固等保养措施，加强电子医疗设备的内部清洁和检查，提高维护质量，不仅如此，在电子医疗设备的维护、维修和保养中也需注意检查电子医疗器械的主体部分和部件，检查是否遗漏、生锈等，并根据相关规格调整精度，必要时可对器械的零件进行更换，加强对易损部件的维护，定期更换，以此降低电子医疗设备使用中故障发生率，保证患者的治疗安全[8]。因此，定期对维护、维修和保养人员进行培训措施，使其了解到相关电子医疗设备正确的维护、维修和保养措施，提高对检测仪器、仪表的使用率，从而保证电子医疗设备维护、维修和保养质量，确保其能够正常运行，避免出现医疗事故[9-10]。电源保护开关自动跳开电源插座上无电压，需先检查医疗电子设备是否出现断路后进行开关漏电保护处理，询问相关仪器操作并定期对电源线进行检查维修，保证正常使用。人员在机器故障发生前后的具体情况，包括器械的电压、电流、是否出现异味等，此外，询问仪器使用的年限，是否调换过元件等，根据维修人员的操作观察故障表现，以便于分析故障发生的主要问题。分析发生故障的主要原因，熟悉仪器系统组成、工作的原理后，根据实质分析发生故障的主要原因以及发生故障可能的部分后根据维修经验做出快速准确的结论。在故障检查完成后确定故障的具置，观察元器件是否出现漏夜、短路、脱落等情况，故障检测方式应先外后内，先电源后电路，先电路后元件。在仪器维修过程中，不一定是仪器出了问题，也可能是由于操作者使用不当或开关位置使用错误所致，因此，在维修时可先使用面板旋钮以及控制键等帮助判断故障位置。先电源后电路主要是由于电源处电压不正常则可能导致仪器一项或多项不正常，而多数的仪器故障都是由于电源所引起的。在检查电路板时应注意可将拨去或插回某一电路板插接件来判断故障究竟出在哪一块电路板中。根据故障现象结合电路分析造成故障的主要原因以及可能受损的器件，检测方式包括电阻测量法、电流测量法、电压测量法、波形测量法、元件代换法、信号追踪法。在仪器修复完全后，维修工作其实还没有完全结束，应先对影响仪器故障的电路进行观察，检查电路是否仍存在故障，以避免导致仪器二次损坏，同时对其他部位进行检察，查看是否还存在故障或故障隐患；维修好的仪器应进行指标调试和校验，将仪器调整至最佳的工作状态，这时整个仪器维修工作才真正完成。上述维修步骤之间、检修方法、步骤和方法之间都不是互相孤立的，在维修中应将其有效结合，找出有效的解决方案。有学者研究认为，在医疗电子设备的维修过程中应始终注意总结该次电子设备维修中的经验，分析出现问题的原因，制定更为合理的保养方案，为以后解决医疗电子设备故障问题提供可靠的维修依据。

3.2电路维护和其他注意事项

有学者认为，加强对电子医疗设备的维护、维修和保养措施可明显降低医院运行成本，电子医疗设备的维护和保养管理措施因逐渐社会化，这主要是由于随着医疗科学技术的不断发展，电子医疗设备种类逐年增长，技术先进且制造精密的医疗电子设备在各大医院中广泛引进使用，但多数并未配备相关的维修资料，医院内相关维修人员维修力量有限，导致医院电子医疗设备在出现异常时工作效率低下。（1）在打开电子医疗设备电源时需注意其多电路板插拨时注意板子之间的互相区别，当供电的插脚不同时需注意如插板错位则可能导致电路板的损坏，而当处理的信号不相同时也可导致信息代码错误，不仅对患者的检查和治疗造成严重影响，同时也十分不利于电子医疗设备的维修。(2)部分一起输入变压器具有多种电压变换插线，拆装这种插线时需注意标志，避免出现插线误接导致变压器输出的电压超过正常的电压值，对整个流滤波以及稳压电路造成严重损伤，出现烧毁等现象。(3)定期清洁除尘：仪器能否正常使用，除尘工作也是关键点，定期对仪器进行除尘工作，保证电子线路的可靠性，这主要是由于当电子线路温度升高10℃时，其电子医疗设备使用的可靠性将下降1倍，在患者的诊断和治疗中，则可能大致检查和治疗参数出现波动变化，严重时可直接导致电子医疗设备瘫痪无法正常工作，对疾病的诊断和治疗造成恶劣的影响。而灰尘能够在一定程度上降低电子医疗设备的自身散热功能，导致电子医疗设备温度升高，使其无法正常工作。可见，加强电子医疗设备的定期除尘和清洁工作在保证电子医疗设备正常运行中十分关键。(4)风机防尘海绵的清洁：上面说到定期清除电子医疗设备内灰尘对正常使用十分关键，而风机防尘海绵定期进行清洁对医疗电子设备的正常运行也十分关键，风机能够加强机体的空气流动，降低机身温度，带走机械使用后散发的热能，保证其能够正常使用，而当风机防尘海绵过脏时则导致风机运行不畅，电子医疗设备通风能力下降，电子医疗设备内温度过高，因此，在对电子医疗设备进行定期除尘清洁时也需对风机防尘海绵进行清洁，同时在检修时也可对其进行清洁管理。(5)元器件除尘：在电子医疗设备长时间工作状态下，元器件引脚间的灰尘可导致电子医疗设备信号短路，而当电子医疗设备散热受阻时则更容易导致高压大电流处的元器件等造成损伤，故障发生率随之上升。因此，在电子医疗设备的维护中，对元器件进行定期除尘，对电子医疗设备的正常运行也十分关键。

4小结

电子医疗设备是目前临床上必不可少的一部分，而随着我国医院医疗条件的提升，多种电子医疗设备逐渐广泛应用于临床。而对于目前我国医疗设备的使用现状，加强对电子医疗设备的维护、维修和保养管理措施，在对电子医疗设备进行维修的同时注重电子医疗设备日常的维护和保养措施对提高电子医疗设备使用寿命十分关键，同时也需注重对维护、维修和保养相关人员的培训措施，提高其专业技术水平，加强电子医疗设备的维护、维修和保养制度建设，保证电子医疗设备能够正常运行，提高患者诊断和治疗效果。

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篇10

关键词：空压机；电机保护模块；RS-485总线

引言

电动机由于其结构简单、价格低、机械特性好、维护方便的优点在工业生产中获得了广泛的应用，电动机作为空压机主要的动力来源，其可靠性和安全性直接影响空压机的运行，研究有效的电动机保护方法，是减小生产过程中的经济损失，提高经济效益必须解决的问题之一，从某种程度上讲，电动机的保护、控制与电动机的设计、制造同等重要。

1 系统硬件结构

电机保护模块是要实现电机的全面保护，它的基本功能包括：过载保护、缺相保护、短路保护、过/欠压保护、三相不平衡保护、相序保护、电机过热保护、漏电保护。另外保护模块还能实现键盘设置功能、显示功能和实时传输数据的功能即通信功能。

根据保护模块要实现的功能，整个模块主要分为三部分：信号检测；根据检测各类信号的结果进行输出控制、报警和显示等；最后将结果传输到管理中心计算机。另外有些辅助电路部分像时钟、存储、电源等电路。电机保护模块的硬件结构框图如图1所示。

1.1 信号检测

电机保护模块在电机出现过载、缺相、短路、过压、欠压、三相不平衡、漏电等情况下，予以报警和保护，以提高电机的运行可靠性，减少损失。本模块还能检测传感元件：油过滤器、油细分离器、油、环境温度等，它们影响着空压机的运行。

1.2 显示、报警及控制输出

键盘和显示是现场工作人员与系统之间信息交换的平台，本模块选用独立式键盘电路，共有四个按键：功能键、加键、减键和复位键。当电机处于正常状态没有故障，并且没有按键操作时，液晶显示主画面即电压电流和各参数，按功能键进行信息查询或参数设置，加键和减键可进行上下页面切换，复位键主要对液晶显示器进行复位，当电机有故障时液晶显示各故障信息：故障类别和故障发生的时间。此外，本模块还具有报警指示的显示，即故障发生时，相应的报警指示灯点亮。

控制输出的作用是当保护模块检测到故障后，保护电机，使其跳闸。

1.3 时钟电路

保护模块需要准确记录故障发生的时间、故障的类别等信息，因此还需要实时时钟电路。本模块选用的是一款拥有I2C接口和温度补偿功能的新型实时时钟芯片RX8025-T，它内部集成32.768KHz温度补偿晶体振荡器，可用于各种需要高精度时钟的场合。

1.4 存储电路

现场的空压机参数和外部工艺元件运行的累计时间等都必须保存。本保护模块选用256Kbit位非易失性铁电存储器FM25W256，它具有高速串行外设接口SPI，高耐久性读/写达100亿次，功耗低，宽电压操作（2.7V-5.5V）等特点。

1.5 电源电路

直流电源是为其他电子设备供给能量的装置，在电子设计中必不可少。本模块的电源供给是由交流电经变压、整流、滤波、稳压后形成的直流电源。为避免外信号对本系统串入干扰信号，并消除共模电压的影响，各种信号检测部分、通信电路部分、输出控制部分均采用光耦与CPU部分的电路进行隔离，光耦两侧的电源和地来自不同的输入，电源的输入端选用低通滤波器和稳压措施，由于外部干扰源总是通过端子传入的，所以可在每一外接端子上对接一电容，为了避免浪涌击穿，该电容要能耐高压，并在各主要器件的电源和地引脚之间加耦合电容进行滤波。

1.6 通信电路

保护模块具有RS-485接口，有将测量数据实时上传的功能，本模块采用的是性价比高、结构简单的低功耗收发器MAX485，内部含有一个驱动器和接收器。MAX485的驱动器摆率不受限制， 可以实现最高2.5Mbps的传输速率。驱动器具有短路电流限制，并可以通过热关断电路将驱动器输出置为高阻状态，接收器输入具有失效保护特性，当输入开路时，可以确保逻辑高电平输出，有较高的抗干扰性能。

2 软件设计

电机保护模块的主要任务是实时检测电机运行过程中的电压电流，当电压电流值超过额定值的多少倍时，即可判断为某一类型的故障，通过判断故障类型通知各执行机构动作，然后完成显示、报警指示和通信。所以软件设计主要由主程序、各部分子程序和通信程序构成。

主程序包括初始化、自检、命令的接收和执行等功能，初始化主要是各数据、参数、各部分电路的初始化。初始化完成后要对电机的运行状态进行自检，根据自检的结果分别进行处理，如果电机在停机状态下有故障，要根据故障类别做出保护，拒绝起车，若没有故障则可进行下一轮的自检。在电机运行状态下，通过不断检测电机的电压电流，当其在设定的算法内超过额定值的规定倍数时，保护模块输出控制信号使继电器吸合，电机跳闸从而起到保护电机的目的，如果没有故障就进入下一轮的检测。

其他各部分子程序是指液晶显示程序部分、报警指示灯部分、各传感元件动作部分。同时在定时中断服务子程序中完成通信功能，电机保护模块的通信程序部分在整个程序设计中起着承上启下的作用，它首先要把模块采集到的各种信号实时传输到地面计算机以备存储和查询使用，还要完成从计算机传输命令的功能以告诉电机保护模块该执行哪些行为。

电机保护模块的主程序流程图如图2所示。

考虑到工作环境的影响，避免引起误动作，在程序设计中对电压电流的测量采用了一些滤波算法，我们首先根据电机运行过程中的参数和额定值计算出一个标准值，然后在采样中连续采集8次数据（可以根据需要多采集几次数据），将波动最大（异常数据）的两个数据除去，最后对剩下的数据取平均值作为一次采集数据。由于一次A/D转换的时间为几微秒，8次连续采集和上述滤波处理仍然只有不到毫秒级的时间，完全满足测量的需要。

对所有传感元件的测量，由于都是无源触点信号，一般干扰的时间短，程序中采用了简单的做标志位的滤波方法，程序初始化时标志位全部置0，当采集到报警后，首先判断标志位的值，如果是1，则做出报警处理的响应，如果是0，则先将标志位置1，待下次采集到报警后，再作处理，如果下次正常，则将标志位置0。

3 结束语

本保护器经考察、论证和研制，具有工作可靠、功能齐全、使用方便等特点，有一定的推广价值。

参考文献

[1]煤炭工业部部标准.矿用隔爆型电磁起动器用电子保护器[S].（MT175-88），1988，7.

[2]刘重轩.论我国电机保护的现状和未来[M].西北纺织工业学院学报，1998（1）：53-55.