【文章內(nèi)容簡介】 ，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(如有無經(jīng)常值班人員)而動作于信號，以便值班員及時處理，或由裝置自動進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時一般不要求保護(hù)迅速動作，而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時，以免暫短地運(yùn)行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。(3) 繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合，在條件允許時，采取預(yù)定措施，縮短事故停電時間，盡快恢復(fù)供電，從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求是：繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。對于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù)，應(yīng)同時滿足四個基本要求，而對于作用于信號以及只反映不正常的運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，這四個基本要求中有些要求可以降低。1）選擇性選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動時，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。2）速動性速動性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。一般必須快速切除的故障有：(1) 使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于有效值()。(2) 大容量的發(fā)電機(jī)、變壓器和電動機(jī)內(nèi)部故障。(3) 中、低壓線路導(dǎo)線截面過小，為避免過熱不允許延時切除的故障。(4) 可能危及人身安全、對通信系統(tǒng)造成強(qiáng)烈干擾的故障。故障切除時間包括保護(hù)裝置和斷路器動作時間，～，～，～，～。對于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時地發(fā)出信號。3）靈敏性靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時，不論短路點的位置和短路的類型如何，以及短路點是否有過渡電阻，都能正確反應(yīng)動作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時能可靠動作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時也能可靠動作。系統(tǒng)最大運(yùn)行方式：被保護(hù)線路末端短路時，系統(tǒng)等效阻抗最小，通過保護(hù)裝置的短路電流為最大運(yùn)行方式；系統(tǒng)最小運(yùn)行方式：在同樣短路故障情況下，系統(tǒng)等效阻抗為最大，通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運(yùn)行方式。保護(hù)裝置的靈敏性是用靈敏系數(shù)來衡量。4）可靠性可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)最根本的要求。安全性：要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作，即不發(fā)生誤動。信賴性：要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作，即不拒動。繼電保護(hù)的誤動作和拒動作都會給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。即使對于相同的電力元件，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，保護(hù)不誤動和不拒動對系統(tǒng)的影響也會發(fā)生變化。以上四個基本要求是設(shè)計、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù)，又是分析評價繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。這四個基本要求之間是相互聯(lián)系的，但往往又存在著矛盾。因此，在實際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì)，辯證地進(jìn)行統(tǒng)一。 基本原理繼電保護(hù)裝置必須具有正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是發(fā)生了故障，是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護(hù)裝置要實現(xiàn)這一功能，需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成。電力系統(tǒng)發(fā)生故障后，工頻電氣量變化的主要特征是：(1) 電流增大。 短路時故障點與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過負(fù)荷電流。(2) 電壓降低。當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時，系統(tǒng)各點的相間電壓或相電壓值下降，且越靠近短路點，電壓越低。(3) 電流與電壓之間的相位角改變。正常運(yùn)行時電流與電壓間的相位角是負(fù)荷的功率因數(shù)角，一般約為20176。，三相短路時，電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的，一般為60176?！?5176。，而在保護(hù)反方向三相短路時，電流與電壓之間的相位角則是180176。+(60176。～85176。)。(4) 測量阻抗發(fā)生變化。測量阻抗即測量點(保護(hù)安裝處)電壓與電流之比值。正常運(yùn)行時，測量阻抗為負(fù)荷阻抗；金屬性短路時，測量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗，故障后測量阻抗顯著減小，而阻抗角增大。不對稱短路時，出現(xiàn)相序分量，如兩相及單相接地短路時，出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量；單相接地時，出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運(yùn)行時是不出現(xiàn)的。利用短路故障時電氣量的變化，便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。此外，除了上述反應(yīng)工頻電氣量的保護(hù)外，還有反應(yīng)非工頻電氣量的保護(hù)。 繼電保護(hù)組成一般情況而言，整套繼電保護(hù)裝置由測量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出三部分組成 。測量比較部分測量比較部分是測量通過被保護(hù)的電氣元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”“非”性質(zhì)的一組邏輯信號，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動。邏輯部分邏輯部分使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號或是否動作及是否延時等，并將對應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。執(zhí)行輸出部分執(zhí)行輸出部分根據(jù)邏輯傳過來的指令，最后完成保護(hù)裝置所承擔(dān)的任務(wù)。如在故障時動作于跳閘，不正常運(yùn)行時發(fā)出信號，而在正常運(yùn)行時不動作等。 系統(tǒng)概述電網(wǎng)繼電保護(hù)及故障信息處理系統(tǒng)是由子站系統(tǒng)、主站系統(tǒng)和連接二者的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示。子站系統(tǒng)的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)采集變電站內(nèi)的微機(jī)保護(hù)裝置、故障錄波器及各種電子智能設(shè)備的信息, 并負(fù)責(zé)把這些信息規(guī)范化后上傳至主站系統(tǒng)。子站系統(tǒng)安裝于廠站現(xiàn)場, 采用分布式結(jié)構(gòu), 一般包含多個子站, 每個子站一般由一臺保護(hù)管理機(jī)或集控中心來完成站內(nèi)裝置信息的采集和通信。 主站系統(tǒng)的主要任務(wù)是基于子站上傳的信息進(jìn)行故障告警、故障分析、故障處理、信息的歸檔和統(tǒng)計等。主站系統(tǒng)采用分布式的C / S 結(jié)構(gòu), 主要應(yīng)用于地調(diào)或省調(diào)。通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)信息的遠(yuǎn)程傳輸。一般采用以電力數(shù)據(jù)專線網(wǎng)( SP D ne t) 為主, 公眾電話交換網(wǎng)( P S T N ) 為輔的廣域網(wǎng)通信方式。從整個系統(tǒng)看, 子站系統(tǒng)側(cè)重于信息的采集和通信, 而主站系統(tǒng)側(cè)重于信息的分析、處理和管理。目前, 由于高壓電網(wǎng)的廠站內(nèi)各種智能裝置新舊不一, 類型多樣, 裝置的通信協(xié)議往往各自獨立, 子站系統(tǒng)需要解決如何將這些裝置連接到保護(hù)管理機(jī)并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)統(tǒng)一和數(shù)據(jù)同步的問題。 從應(yīng)用的角度上看, 子站獲得各種裝置的信息是一定的, 整個系統(tǒng)的作用主要體現(xiàn)在主站系統(tǒng)上。因此, 主站系統(tǒng)的平臺結(jié)構(gòu)和功能界定對于整個系統(tǒng)功能的發(fā)揮具有重要作用。2. 硬件平臺設(shè)計 主站系統(tǒng)的獨立性主站系統(tǒng)側(cè)重于在電網(wǎng)發(fā)生故障后實時地進(jìn)行故障處理和故障分析,E M S 等側(cè)重于電網(wǎng)正常運(yùn)行時的實