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繼電保護的意義范文1
【關鍵詞】電力系統;繼電保護;網絡化;一體化;智能化
電力系統運行中常會出現故障和一些異常運行狀態，而這些現象會發展成事故，使整個系統或其中一部分不能正常工作，從而造成對用戶少送電、停止送電或電能質量降低到不能容許的地步，甚至造成設備損壞和人身傷亡。而電力系統各元件之間是通過電或磁建立的聯系，任何一元件發生故障時，都可能立即在不同成度上影響到系統的正常運行。因此，切除故障元件的時間常常要求短到1/10s甚至更短。而這個任務靠人完成是不可能的，所以要有一套自動裝置來執行這一任務。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），還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,實現微機保護裝置的網絡化。這樣，繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多，對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確，大大提高保護性能和可靠性。
2.繼電保護現狀
2.1國內繼電保護現狀
1984年原東北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定，并在系統中獲得應用，揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁，為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面，關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機―――變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定，至此，不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統提供了新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。
到90年代，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，此時，我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。
2.2國外繼電保護現狀
國外的繼電保護已經走過了一個多世紀的歷程。上世紀9 0年代，隨著微機保護的發展,不斷有新的改善繼電保護性能的原理和方案出現，這些原理和方案同時也對微機保護裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計算機技術的飛速發展,微機保護裝置硬件的發展也十分迅速，結構更加合理，性能更加完善。近年來，與微機保護領域密切相關的其它領域的飛速發展給微機保護帶來了全新的革命。國外微機保護發展了近十五年，經歷了三代保護設計上的更新換代，并以微處理器技術與多種已被提出并被可靠證明和廣泛應用的算法相結合為基礎，不斷為新型微機保護的開發和完善創造著良好的實現條件。
3.電力系統繼電保護前景
在未來，微機保護的發展趨勢集中體現在硬件上高度的集成化、標準化、性能上高度的開放化，軟件上的多功能化。其目的是使微機保護系統在實現功能日益完善的軟硬件基礎上實現保護系統運行及性能價格比的最優化結構。
3.1計算機化
隨著計算機硬件的發展，微機保護硬件得到了有力的技術支持，取得了迅速發展。電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，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。
現在，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，用成套工控機做成繼電保護的時機已經成熟，這將是微機保護的發展方向之一。繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經濟效益和社會效益，尚須進行具體深入的研究。
3.2網絡化
計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱。由于缺乏強有力的數據通信手段，目前的繼電保護裝置只能反映保護安裝處的電氣量，切除故障元件，縮小事故影響范圍。于是，人們提出了系統保護的概念，將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來，實現繼電保護能保證全系統的安全穩定運行，即每個保護單元都能分享全系統的運行和故障信息的數據，各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作，確保系統的安全穩定運行。要真正實現保護對電力系統運行方式和故障狀態的自適應，必須獲得更多的系統運行和故障信息，只有實現保護的計算機網絡化，才能做到這一點。
3.3保護、控制、測量、數據通信一體化
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端，它可以從網上獲得電力系統運行和故障的任何信息和數據，也可將它獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心的任一終端，因此，每個微機保護裝置不但可以完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可以完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。
3.4智能化
近年來，人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用,在繼電保護領域的研究也已開始。神經網絡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雜非線性問題，應用神經網絡的方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經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，其它如遺傳算法、進化規劃等也有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快?？梢灶A見，人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用，以解決用常規方法難以解決的問題。
4.結束語
鑒于電力系統的被保護元件發生故障時，繼電保護裝置應能自動、迅速，有選擇地將故障元件從電力系統中切除，以保證無故障部分迅速恢復正常運行，并使故障件免于繼續遭受損害的特點，如何在今后確保繼電保護的更可靠運行，牽涉繼電保護可持續發展的重要課題，因此全面研究繼電保護發展趨勢，有著十分重要的現實意義?！?/p>
【參考文獻】
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繼電保護的意義范文2
【關鍵詞】微機繼電保護；電力程；應用；發展
1.前言
隨著社會經濟的發展、科學技術的進步以及人們生活水平的不斷提高，人們對電能的需求和依賴性越來越強，對安全穩定供電的要求也越來越高。電力系統的安全可靠運行對保證國民經濟的穩定發展和人民生活水平的不斷提高有著越來越重要的意義。電力系統一旦發生事故，將會給人們的生產和生活帶來不可估量的巨大損失。
電氣設備的保護技術是研究電力系統故障和危機安全運行的異常工況，以探討其對策的反事故自動化措施。微機繼電保護裝置是電力系統密不可分的一部分，是保障電力設備和防止、限制電力系統大面積停電的最基本、最重要也是最有效的技術手段。
2.電力系統微機繼電保護技術發展現狀
相對于傳統繼電保護而言，微機保護具有運算速度快、功能靈活、可靠性高、維護調試工作量小等優點。微機保護在電力系統中的應用越來越多，電網中繼電保護微機化率穩步增長。
3.微機繼電保護與傳統裝置的對比分析
3.1 繼電保護的任務是判斷電力系統有關電氣設備是否發生故障而決定是否發出跳閘命令，使發生故障的電氣設備盡量迅速地與電力系統隔離。為此，首先要取得與被保護電氣設備有關的信息，根據這些信息，按不同的原理，進行綜合和邏輯判斷，最后做出抉擇，并付諸執行。所以，繼電保護的基本結構大致上可以分為三部分：信息獲取與初步加工；信息的綜合、分析與邏輯加工、抉斷；抉斷結果的執行。
3.2 信息要通過電壓、電流傳送，有時還通過一些開關量傳遞。早期，在機電型繼電器中，電流電壓直接加到繼電器的測量機構，變換成機械力，然后在機械力的層次上進行比較判別，中間并不需設置其他的變換、隔離等環節。隨著電子技術的引入，通常使用所謂的電流變換器、電壓變換器以及電抗變換器等等。在晶體管型繼電保護、整流型繼電保護以及集成電路型繼電保護中都采用類似的變換環節，其間并沒有本質的差別，這些環節，可以稱為“信息預處理”環節。
由于計算機是數字電路，其工作電平比集成電路的工作電平還低，因此，計算機繼電保護同樣也需要設置信息預處理環節，需要隔離屏蔽、變換電平等等處理。
3.3 繼電保護的主要任務是操作、控制與被保護電氣設備有關斷路器，使發生故障的電氣設備迅速與電力系統分隔離開來，最大限度地減輕故障對電力系統的影響，減輕故障設備的損壞程度。這種操作是通過控制跳閘線圈實現的，也就是給線圈通入電流實現的。
3.4 計算機繼電保護與傳統繼電保護的根本區別是在中間部分，即信息的綜合、分析與邏輯加工、判斷環節。區別主要是在于實現上述功能的手段不同。傳統繼電保護是靠模擬電路（或繼電器元件）的構成來實現的，即用模擬電路實現各種電量的加、減、乘、除和延時與邏輯組合需求。而計算機保護，即數字式繼電保護卻是用數字技術進行數值（包括邏輯）運算來實現上述功能的。計算機上的數字和邏輯運算是通過軟件進行的，即這些運算要通過預先按一定的規則（語言〉制定的計算程序進行的。這是與模擬式繼電保護截然不同的工作模式。也就是說，計算機式繼電保護是由“硬件”和“軟件”兩部分組成的，硬件是實現繼電保護功能的基礎，而繼電保護原理是直接由軟件，即由計算機程序實現的，程序的不同可以實現不同的原理，程序的好壞、正確與錯誤都直接影響繼電保護性能的優劣、正確或錯誤。
4.微機繼電保護裝置的構成
微機保護就是指與數字式計算機（包括微型計算機）為基礎而構成的機電保護。微機保護裝置的基本構成分為硬件和軟件。
4.1 硬件系統構成及其功能
微機保護裝置硬件系統包含以下五個部分：
（1）數據采集單元即模擬量輸入系統。
（2）數據處理單元即微機主系統。
（3）數字量輸入/輸出接口即開關量輸入輸出系統。
（4）通信接口。
（5）電源。
4.2 微機保護裝置軟件通常可分為監控程序和運行程序兩部分。所謂監控程序包括對人機接口鍵盤命令處理及為插件調試、整定設置顯示等配置的程序。所謂運行程序就是指保護裝置在運行狀態下所執行的程序。微機保護運行程軟件一般可分為三個部分。
（1）主程序。包括自檢、開放及等待中斷等待。
（2）中斷服務程序。
（3）故障處理程序。
5.微機繼電保護裝置特點
5.1 調試維護方便。在微機保護應用之前，整流型或晶體管型繼電保護裝置的調試工作量很大，原因是這類保護裝置都是布線邏輯的，保護的功能完全依賴硬件來實現。微機保護則不同，除了硬件外，各種復雜的功能均由相應的軟件（程序）來實現。
5.2 高可靠性。微機保護可對其硬件和軟件連續自檢，有極強的綜合分析和判斷能力。它能夠自動檢測出其自身硬件的異常，并配合多重化措施，可以有效地防止拒動；同時，軟件也具有自檢功能，對輸入的數據進行校錯和糾錯，即自動地識別和排除干擾，因此可靠性很高。
5.3 易于獲得附加功能。傳統保護裝置的功能單一，僅限于保護功能，而微機保護裝置除了提供傳統保護功能外，還可以提供一些附加功能。例如，保護動作時間和各部分的動作順序記錄，故障類型和相別及故障前后電壓和電流的波形記錄等。對于線路保護，還可以提供故障點的位置（測距），這將有助于運行部門對事故的分析和處理。
5.4 靈活性。由于微機保護的特性主要由軟件決定，因此替換或改變軟件就可以改變保護的特性和功能，且軟件可實現自適應性，依靠運行狀態自動改變整定值和特性，從而可靈活地適應電力系統運行方式的變化。
5.5 改善保護性能。由于微機的應用，可以采用一些新原理，解決一些傳統保護難以解決的問題。例如，利用模糊識別原理判斷振蕩過程中的短路故障，對接地距離保護的允許過渡電阻的能力，大型變壓器差動保護如何識別勵磁涌流和內部故障，采用自適應原理改善保護的性能等。
5.6 簡便化、網絡化。微機保護裝置本身消耗功率低，降低了對電流、電壓互感器的要求，而正在研究的數字式電流、電壓互感器更易于實現與微機保護的接口。同時，微機保護具有完善的網絡通信能力，可適應無人或少人值守的自動化變電站。
6.微機繼電保護事故處理的思路
當前，主要基于三種思路來考慮。
6.1 避免故障和錯。誤，包括選用高質量的元件和采用屏蔽隔離等以防干擾；故障自動檢測，發現故障時及早報警或自動閉鎖，不影響保護對象的正常工作；容錯設計，使局部故障時不降低整套裝置的性能，不中斷保護裝置的正常運行。！”#
6.2 抑制干擾。干擾就是指除有用信號以外的所有可能對裝置的正常工作造成不利影響的內部或外部的電磁信號。干擾將造成微機保護裝置的計算或邏輯錯誤，程序運行混亂，甚至元件的損壞等。由于微機保護裝置的工作環境比較惡劣，在保護裝置的周圍往往存在許多復雜的電力設備和輸電線路等。微機保護要有較強的抗干擾能力。微機保護往往從干擾的三個因素入手來提高自身的抗干擾能力：明確干擾源，切斷耦合途徑和降低裝置本身對干擾的敏感度。
6.3 故障的自動檢測。故障的自動檢測就是當裝置內有元件損壞時，系統能夠及時發現并報警，以便能迅速采取措施予以修復。目前微機保護常用的檢測方法按檢測時機可分為即時檢測和周期檢測；按檢測對象可分為元器件檢測和成組功能檢測。作為一種具有高可靠性要求的控制系統，人們采取了各種措施以提高微機保護系統的可靠性。
7.結束語
繼電保護的意義范文3
隨著電力系統的高速發展與計算機通信技術的進步，繼電保護技術逐漸向計算機化、網絡化、一體化與智能化方向發展，這對繼電保護裝置調試技術提出了更高的要求。繼電保護裝置的調試技術十分關鍵，關系到繼電保護裝置的穩定運行。因此，應切實做好繼電保護調試工作，為繼電保護裝置的正常與穩定運行，打下良好基礎。
一、繼電保護裝置的基本任務
電力系統繼電保護裝置是在電力系統發生故障和運行不正常時，能夠及時向運行值班人員發出告警信號，或直接發出跳閘命令，快速切除故障，消除不正常運行狀態的重要自動化技術和設備。繼電保護的基本任務：①能夠自動迅速，有選擇的跳開特定的斷路器，使電力系統的故障部分快速從電力系統中分離，達到最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞，同時將電力系統安全供電影響降到最小。②能夠反映電氣元件的不正常運行狀態，同時要依據不正常運行狀態以及設備運行維護條件的不同向值班人員發出信號，以便及時進行處理，反應電力系統不正常狀態的繼電保護裝置通常帶有一定的延時動作。電力系統對繼電保護裝置要求具備速動性、選擇性、靈敏性以及可靠性。
二、繼電保護裝置的調試技術
2.1 微機型繼電保護裝置的系統調試。系統調試要求詳細觀察系統的運行狀態，以便及時發現隱患。
2.1.1帶方向保護的方向校驗。線路帶上一定的負荷后，在監控后臺機上查看某一時刻同相電流電壓數據進行分析。例如：線路輸送功率為從變電站向線路送電，則A相電壓正半波最大值應超前A相電流正半波最大值一定角度（最大不超過180度），即同半波數據內電流最大值落后電壓最大值幾個采樣點；否則，線路保護方向錯誤。根據裝置采樣頻率可以算出兩點之間的角度，如12點采樣，則兩點之間為360度/12=30度。同理，可校驗B，C兩相。
2.1.2差動保護極性校驗。主變壓器帶上一定的負荷后，才能判斷出主變壓器差動極性。在監控后臺機上查看某一時刻主變電流采樣數據，根據差流相數據的大小判斷差動極性，也可通過對各相電流的波形分析差動極性。正常狀態下，對于兩圈變壓器在同一時刻，主變壓器高低壓側A-a，B-b，C-c相電流波形應正好相反，即高壓側為正半波數據，低壓側為負半波數據。
2.2 微機型繼電保護裝置的回路調試?；芈氛{試即結合設計要求和系統功能進行全面細致的試驗，以滿足變電所的試運行條件?；芈氛{試包括一次、二次系統的接線、保護、監控、打印等功能的全面校驗和調試。
2.2.1裝置打印、聲音報警功能的調試。要求打印機設置正確，打印圖形、報表完整美觀，大小合適。能夠實現自動打印和手動打印。對斷路器、隔離開關等開關量加聲響報警功能，對保護動作信息加聲響報警功能。與智能直流屏、智能電度表、五防等裝置的通訊應正確。在最后階段還應對整個綜自系統完善，確保綜自系統防雷抗干擾，檢查各屏上標簽框上應做好正確標識。
2.2.2 裝置監控功能的調試。裝置遙控功能的檢查：后臺應能可靠準確地遙控斷路器分合閘。如遙控失敗，查找原因。測控裝置或控制回路是否上電；直流屏合閘電源或者一次開關處保險是否投入；測控裝置通訊是否已通；裝置遠方、就地切換開關是否切到遠方位置；斷路器分合位置、工作試驗位置是否在后臺上正確反映；控制回路接線是否正確。
2.2.3 裝置保護功能的調試。裝置保護功能的調試一般根據線路、變壓器、電動機等繼電保護裝置類型，依據設計定值，用專用繼電保護測試儀在保護裝置上加電流或者電壓，檢查裝置動作精度并傳動斷路器，在后臺機上應正確顯示保護動作信息，開關變位信息和動作時間數據。
2.2.4 一次、二次系統的接線檢查。①開關控制回路的調試。在送出電源后，進行開關電源的操作，這個過程中觀察指示燈是否能夠吻合，分合閘的狀態是否正常，如出現故障要關閉控制電源進行檢修。②開關狀態在后臺機上的反應。對于各個開關和斷路器逐一的手動操作，然后觀察后臺機上對應狀態的顯示結果，如果一致則合格，如相反則需查找原因。③變壓器等設備信號的檢查。變壓器本體瓦斯、穩定、壓力等信號在后臺機上的顯示名稱、時間是否正確；重瓦斯、壓力信號應跳主變各側斷路器，輕瓦斯、溫度高信號應報警。
三、繼電保護裝置調試中應注意的問題
3.1工作開始前應檢查工作人員是否已將應斷開的連接片斷開，并重點檢查聯跳連接片、遠跳回路連接片、啟動失靈保護連接片、聯切小電源連接片及跳合閘連接片等是否按技術要求切除，此外，應檢查應斷開的交、直流電源空氣開關確已斷開。
3.2 在調試工作開始前應打印一份定值和正式定值核對，對定值單上沒有的定值應認真記錄裝置內調整的系數，需將裝置插件拔出檢查并記錄。
3.3 工作開始前需根據工作內容要求認真填寫二次回路安全措施單。二次設備與回路安全技術措施單欄目填寫內容的順序為：“解除并包扎其它斷路器回路與啟動失靈回路解除本間隔跳閘回路短接電流回路解除并包扎電壓回路解除并包扎信號回路。” 二次設備與回路安全技術措施單中“安全技術措施”欄目的填寫內容統一為：“屏名稱、回路名稱、回路編號及位置（內側、外側）、安裝單位端子編號、采取的措施（解脫、短接）與防護措施（包好、封號）”。
3.4 與保護裝置相關的閉鎖條件必須一一模擬檢驗其閉鎖功能是否正常，對定值投入的信號要逐一進行檢驗，如過負荷閉鎖有載調壓及TA斷線等。
3.5 帶有方向的保護必須做正、反兩方向試驗，結合 TA的一次與二次極性接法，對照保護定值的方向要求來驗證保護裝置的方向性是否正確。
3.6調試時需加入最大負荷電流與三相平衡的額定電壓，然后瞬間斷合保護裝置的直流電源，檢查保護裝置是否發生誤動及信號是否正確。然后，再瞬間逐一斷合單相、兩相及三相交流電壓，檢查裝置是否出現誤動，信號是否正確。
3.7 整組試驗完成后應調度核對裝置的保護定值，對于定值單上沒有的值及參數需與試驗開始前做的記錄相核對。
3.8 調試工作完成，投入跳合閘連接片之前，用萬用表的直流電壓檔分別測量連接片上下端對地電位，而不能用萬用表直接測量連接片上下端之間的電位，以防萬用表檔位選擇不當而發生誤動。
結束語
繼電保護的應用對我國電力的穩定運行具有十分重要的意義，對我國的經濟發展有極大的促進作用。為了保證繼電保護裝置可以穩定的運行，需要將其運行狀態調整到最佳，保證各項系統都能夠正常運行。因此，調試技術人員要不斷的豐富自己的專業知識，提高自己的個人素養，在工作中能夠嚴格按照規范執行，保證繼電保護裝置的運行性能處于最佳狀態，為電網的穩定運行創造有利的環境。
參考文獻
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（作者單位：國網蒙東檢修公司呼倫貝爾運維分部）
繼電保護的意義范文4
關鍵詞 一體化平臺；電力系統；繼電保護；故障分析系統
中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）99-0000-00
全社會對可靠、安全供電的要求，隨著我國經濟的發展變得越來越高。在變電站異常運行或者出現故障時，為了防止事故的進一步擴大，要能夠對變電站的故障進行準確、迅速的分析，并及時做出正確的處理，這對于確保電網的安全及電網的可靠運行來說具有重要意義。
1 實施繼電保護故障分析系統所面臨的幾個問題
目前在很大程度上國內的繼電保護故障分析系統仍然處在探索階段，缺乏完整規范性的系統應用開發準則，系統的定位、作用以及各種應該實現的應用還沒有被充分的認識，仍舊存在著一定程度的隨意性，系統所發揮出的作用，還達不到應有的效果，主要問題有以下幾個方面：
1）信息交換與數據匯集缺乏規范性
在設計系統的過程中，必須要確定與誰實現數據的交換，怎樣交換以及交換什么，要考慮數據的安全性和完整性，還需要著重考慮，電網調度以及整定軟件交互，變電站及監控系統交互，地調及檢修系統交互等問題。但是，在客觀上由于地域、工程以及用戶都有著不同的要求，就造成了工程實施規范的標準化以及規范化困難。為了適應未來應用發展的需求，應該從應用的角度給予明確。
2）系統功能定位和構架設計模糊
系統建設問題和系統的功能配置問題，在故障分析系統的初期建設過程中，一般都是以保護專業的應用角度來進行考慮，對信息的處理及其來源，較少有從電網事故的處理提供相應支持的角度進行考慮，對故障分析系統信息的特征、系統應解決的問題、信息的來源、目前各種應用的相關性、信心的處理方式等并沒有形成系統性的應用分析。
功能的擴展以及系統建設因為存在這種模糊性以及缺乏系統性，沒有根據應用的類別實現分類傳送，信息沒有進行區別分類；目前采用調制解調器撥號上網方式的相對較多，缺乏信息傳輸的相應配套設施，往往由于傳輸環節存在問題造成電網發生事故，導致數據不能有效進行了傳輸；信息就如缺乏統一性，不規范；沒有實現其他應用專業的有效關聯，系統的主要作用定位于繼電保護人員的事故動作情況分析，例如動作統計分析、整定分析等。
3）工程實施存在一定困難
相關的數據系統在工程實施過程中，需要從其他設備中才能獲取。但是現場錄波、保護的傳輸格式和數據接口因制造商而異，也就是說因為軟件版本的不同同一型號的設備也會存在較大差異的信息輸出格式和通信規約。需要大量的工程協調工作，才能實現不同設備之間的技術配合。
2 繼電保護故障分析系統的安全防護重點
2.1防止數據傳輸泄密
即使被截獲也盡可能不被破譯，同時盡量降低信息被截獲的可能，這是在信息傳送環節上的具體要求。
2.2防止各種攻擊手段
對攻擊的防范需采用專業手段，對如，惡意程序或者是拒絕服務等一些常見的攻擊方法進行有效防范。
2.3防止非法訪問
系統應該做到不允許越權訪問，指允許合法用戶從合法終端發起訪問，同時訪問可控是必須要做到的，其具體有三個方面的內容：
做到訪問的用戶可控；
做到訪問的終端可控；
做到訪問的權限可控；
4）防止數據偽造和篡改。
為了防止數據的偽造和篡改，系統應該提供數據鑒別技術。
在這里需要強調的是，安全自動裝置、繼電保護以及故障錄波器的可靠、獨立、安全運行，本系統的任何行為絕對不能構成影響。
3 安全防護的基本手段
安全協議、保密性、訪問控制，繼電保護故障分析系統可以從以上三個方面入手。可以采用如加裝專用的安全隔離裝置等技術手段。
3.1反向專用安全隔離裝置
我們知道，反向專用安全隔離裝置的主要作用就在于傳遞數據，是唯一的一個數據傳輸途徑，其可以將III安全區中的數據傳遞到I/II安全區。該裝置集中接收從III安全區發送到I/II安全區的數據，并進行相關處理，如有效性檢查，過濾內容以及驗證簽名等，然后在將這些經過處理后的數據轉發給I/II安全區中的接受程序。以下為數據傳輸的相關流程：
1）需要進行發送的數據在發送給反向安全隔離裝置之前，要先對III數據安全區中的數據發送端簽名。
2）在接收到相應的數據信息之后，在進行簽名驗證的同時，反向專用安全隔離裝置，對數據的相關內容以及有效性進行相關的過濾以及檢查等處理。
3）數據通過進行處理之后，發送給I/II安全區內部的接收程序，有如下具體功能要求：
（1）應用數據的內容具有有效性檢查的功能；
（2）非網絡方式的安全數據傳遞在兩個安全區之間可以實現；
（3）基于通信方向、傳輸協議、MAC、、傳輸端口、IP的訪問控制和綜合報文過濾；
（4）具有應用網關的功能，可以實現應用數據的接收及發送；
（5）具有以數字證書為基礎的解簽名以及數據簽名的功能；
（6）防止穿透性 TCP 聯接；
（7）支持 NAT，隱藏 MAC 地址，虛擬主機 IP 地址，支持透明工作方式。
3.2正向專用安全隔離裝置
正向安全隔離裝置具體功能如下：
1）禁止從安全 III 區到安全區 I/II 的 TCP 應答攜帶應用數據，應用層與表示層數據完全單向傳輸。
2）基于通信方向、傳輸協議、MAC、傳輸端口、IP的訪問控制和綜合過濾，支持NAT；
3）支持應用層特殊標記識別，具有可定制的應用層解析功能。
4）保證了安全隔離裝置兩個處理系統不同時連通，實現了兩個安全區之間的非網絡方式的安全的數據交換。
5）基于圖形化的管理界面，證書的管理人員認證，維護管理方式方便、安全。
6）隱藏 MAC 地址，虛擬主機 IP 地址，工作方式透明。
7）只允許數據單向傳輸，隔離裝置內外兩個網卡自愛裝置內部是非網絡連接。將內外兩個應用網關之間的 TCP 聯接，分解成內外兩個應用網關分別隔離裝置內外兩個網卡的兩個 TCP 虛擬聯接，禁止兩個應用網關之間直接建立 TCP 聯接。防止穿透性TCP聯結。
4結論
結合中國智能電網的建設目標，繼電保護故障分析系統能夠在發生事故后對故障電流進行仿真計算和事故回放，能夠對電網定值進行計算和校核，對電網的運行狀態能夠實時進行分析，動態調整保護定值，能夠促進繼電保護管理真正實現智能化。
參考文獻
繼電保護的意義范文5
關鍵詞：異步電動機 保護裝置 控制
異步電動機的保護是個復雜的問題。在實際使用中，應按照電動機的容量、型式、控制方式和配電設備等不同來選擇相適應的保護裝置及起動設備。
電動機的保護與控制關系
電動機的保護往往與其控制方式有一定關系，即保護中有控制，控制中有保護。如電動機直接起動時，往往產生4—7倍額定電流的起動電流。若由接觸器或斷路器來控制，則電器的觸頭應能承受起動電流的接通和分斷考核，即使是可頻繁操作的接觸器也會引起觸頭磨損加劇，以致損壞電器；對塑料外殼式斷路器，即使是不頻繁操作，也很難達到要求。因此，使用中往往與起動器串聯在主回路中一起使用，此時由起動器中的接觸器來承載接通起動電流的考核，而其他電器只承載通常運轉中出現的電動機過載電流分斷的考核，至于保護功能，由配套的保護裝置來完成。
此外，對電動機的控制還可以采用無觸點方式，即采用軟起動控制系統。電動機主回路由晶閘管來接通和分斷。有的為了避免在這些元件上的持續損耗，正常運行中采用真空接觸器承載主回路(并聯在晶閘管上)負載。這種控制有程控或非程控；近控或遠控；慢速起動或快速起動等多種方式。另外，依賴電子線路，很容易做到如電子式繼電器那樣的各種保護功能。 電動機保護裝置
電動機的損壞主要是繞組過熱或絕緣性能降低引起的，而繞組的過熱往往是流經繞組的電流過大引起的。對電動機的保護主要有電流、溫度檢測兩大類型。下面結合產品作些介紹。
1．電流檢測型保護裝置
(1)熱繼電器利用負載電流流過經校準的電阻元件，使雙金屬熱元件加熱后產生彎曲，從而使繼電器的觸點在電動機繞組燒壞以前動作。其動作特性與電動機繞組的允許過載特性接近。熱繼電器雖則動作時間準確性一般，但對電動機可以實現有效
的過載保護。隨著結構設計的不斷完善和改進，除有溫度補償外，它還具有斷相保護及負載不平衡保護功能等。例如從ABB公司引進的T系列雙金屬片式熱過載繼電器；從西門子引進的3UA5、3UA6系列雙金屬片式熱過載繼電器；JR20型、JR36型熱過載繼電器，其中Jn36型為二次開發產品，可取代淘汰產品JRl6型。
(2)帶有熱—磁脫扣的電動機保護用斷路器熱式作過載保護用，結構及動作原理同熱繼電器，其雙金屬熱元件彎曲后有的直接頂脫扣裝置，有的使觸點接通，最后導致斷路器斷開。電磁鐵的整定值較高，僅在短路時動作。其結構簡單、體積小、價格低、動作特性符合現行標準、保護可靠，故日前仍被大量采用．特別是小容量斷路器尤為顯著。例如從ABB公司引進的M611型電動機保護用斷路器，國產DWl5低壓萬能斷路器(200—630A)、S系列塑殼斷路器(100、200、400入)。
(3)電子式過電流繼電器通過內部各相電流互感器檢測故障電流信號，經電子電路處理后執行相應的動作。電子電路變化靈活，動作功能多樣，能廣泛滿足各種類型的電動機的保護。其特點是：
①多種保護功能。主要有三種：過載保護，過載保護十斷相保護，過載保護十斷相保護+反相保護。
②動作時間可選擇(符合GBl4048．4—93標準)。
標準型(10級)：7．2In(In為電動機額定電流)，4—1Os動作，用于標準電動機過載保護，速動型(10A級)：7．2In時，2—1Os動作，用于潛水電動機或壓縮電動機過載保護。慢動型(30級)：7．2In時，9—30s動作，用于如鼓風機電機等起動時間長的電動機過載保護。
③電流整定范圍廣。其最大值與最小值之比一般可達3—4倍，甚至更大倍數(熱繼電器為1．56倍)，特別適用于電動機容量經常變動的場合(例如礦井等)。
④有故障顯示。由發光二極管顯示故障類別， 便于檢修。
(4)固態繼電器它是一種從完成繼電器功能的簡單電子式裝置發展到具有各種功能的微處理器裝置。其成本和價格隨功能而異，最復雜的繼電器實際上只能用于較大型、較昂貴的電動機或重要場合。它監視、測量和保護的主要功能有：
①最大的起動沖擊電流和時間；
②熱記憶；
⑤大慣性負載的長時間加速；
④斷相或不平衡相電流；
⑤相序；
⑥欠電壓或過電壓；
⑦過電流(過載)運行；
⑧堵轉；
⑨失載(機軸斷裂，傳送帶斷開或泵空吸造成工作電流下跌)；
⑩電動機繞組溫度和負載的軸承溫度；
⑩超速或失速。
上述每一種信息均可編程輸入微處理器，主要是加上需要的時限，以確保在電動機起動或運轉過程中產生損壞之前，將電源切斷。還可用發光二極管或數字顯示故障類別和原因，也可以對外向計算機輸出數據。
(5)帶有電子式脫扣的電動機保護用斷路器其動作原理類同上述電子式過電流繼電器或固態繼電器。功能主要有：電路參量顯示(電流、電壓、功率、功率因數等)，負載監控(按規定切除或投入負載)，多種保護特性(指數曲線反時限、I2t曲線反時限、定時限或其組合)，故障報警，試驗功能，自診斷功能，通信功能等。產品如施耐德電氣公司生產的M系列低壓斷路器。
(6)軟起動器軟起動器的主電路采用晶閘管，控制其分斷或接通的保護裝置一般做成故障檢測模塊，用來完成對電動機起動前后的異常故障檢測，如斷相、過熱、短路、漏電和不平衡負載等故障，并發出相應的動作指令。其特點是系統結構簡單，采用單片機即可完成，適用于工業控制。
2．溫度檢測型保護裝置
(1)雙金屬片溫度繼電器它直接埋入電動機繞組中。當電動機過載使繞組溫度升高至接近極限值時，帶有一觸頭的雙金屬片受熱產生彎曲，使觸點斷開而切斷電路。產品如JW2溫度繼電器。
(2)熱保護器它是裝在電動機本體上使用的熱動式過載保護繼電器。與溫度繼電器不同的是帶2個觸頭的碗形雙金屬片作為觸橋串在電動機回路，既有流過的過載電流使其發熱，又有電動機溫度使其升溫，達到一定值時，雙金屬片瞬間反跳動作，觸點斷開，分斷電動機電流。它可作小型三相電動機的溫度、過載和斷相保護。產品如sPB、DRB型熱保護器。
(3)檢測線圈測溫電動機定子每相繞組中埋入1—2個檢測線圈，由自動平衡式溫度計來監視繞組溫度。
(4)熱敏電阻溫度繼電器它直接埋入電動機繞組中，一旦超過規定溫度，其電阻值急劇增大10—1000倍。使用時，配以電子電路檢測，然后使繼電器動作。產品如JW9系列船用電子溫度繼電器。轉貼于 保護裝置與異步電動機的協調配合
為了確保異步電動機的正常運行及對其進行有效的保護，必須考慮異步電動機與保護裝置之間的協調配合。特別是大容量電網中使用小容量異步電動機時，保護的協調配合更為突出。
1．過載保護裝置與電動機的協調配合
(1)過載保護裝置的動作時間應比電動機起動時間略長一點。由附圖可見，電動機過載保護裝置的特性只有躲開電動機起動電流的特性，才能確保其正常運轉；但其動作時間又不能太長，其特性只能在電動機熱特性之下才能起到過載保護作用。
(2)過載保護裝置瞬時動作電流應比電動機起動沖擊電流略大一點。如有的保護裝置帶過載瞬時動作功能，則其動作電流應比起動電流的峰值大一些，才能使電動機正常起動。
(3)過載保護裝置的動作時間應比導線熱特性小一點，才能起到供電線路后備保護的功能。
2．過載保護裝置與短路保護裝置的協調配合一般過載保護裝置不具有分斷短路電流的能力。一旦在運行中發生短路，需要由串聯在主電路中的短路保護裝置(如斷路器或熔斷器等)來切斷電路。若故障電流較小，屬于過載范圍，則仍應由過載保護裝置切斷電路。故兩者的動作之間應有選擇性。短路保護裝置特性是以熔斷器作代表說明的，與過載保護特性曲線的交點電流為Ij，若考慮熔斷器特性的分散性，則交點電流有Is及IB兩個，此時就要求 Is及以下的過電流應由過載保護裝置來切斷電路，Ib及以上直到允許的極限短路電流則由短路保護裝置來切斷電路，以滿足選擇性要求。顯然，在Is—IB范圍內就很難確保有選擇性．因此要求該范圍應盡量小。從現行IEC標準規定來看，極限值為Is＝O．75Ij，Ib＝1．25IJ。目前過載保護裝置的額定接通和分斷能力均按0．75IJ考核，顯然偏低一些，從IEC標準修改的動向，今后有可能按 IJ考核，以提高其可靠性。因此上述的協調配合應既考慮其選擇性，又考慮其額定接通和分斷能力。
繼電保護的意義范文6
關鍵詞：機電一體化；電機；控制與保護
中圖分類號：F407文獻標識碼： A
一、前言
近年來，由于機電一體化技術的不斷壯大，機電一體化中的電機控制與保護措施得到了人們的廣泛關注。雖然我國在此方面取得了一定的成績，但依然存在一些問題和不足，在科學技術突飛猛進的新時期，加強電機控制與保護措施的研究，對我國機電一體化的發展有著重要意義。
二、機電一體化概況
機電一體化是指在機構的信息處理功能、控制功能、動力功能、主功能等引進電子技術，將機械裝置與電子技術結合起來所構成的系統的總稱。機電一體化從上個世紀六七十年代開始，現在已經發展成為一門自成一體的新型學科，隨著科學技術的不斷發展，必將被賦予新的內容。機電一體化最基本的特征就是從系統的觀點出發，綜合運用計算機技術、自動控制技術、微電子技術、電力電子技術、信息變換技術、傳感測控技術、接口技術、機械技術、信息技術以及軟件編程技術等群體技術，以合理配置與布局各功能單元、優化組織結構為目標，依據系統功能目標，在高可靠性、高質量、多功能、低能耗的意義上實現特定的價值，并使整個機電系統最終達到最優化的系統工程技術。在機電一體化系統中，除了前面提到的各種技術，還有一個很重要的方面就是機電一體化產品。后文中將會介紹的DSP就是機電一體化中的一種裝置，他依托機電一體化融合的各種技術，對機電一體化中的電機產品起到了保護的控制的作用。因此，機電一體化涵蓋“技術”和“產品”兩個方面。這里值得一提的是，機電一體化技術不是指微電子技術、機械技術以及其它新技術的簡單組合，而是基于上述群體技術有機融合的一種綜合技術。就是因為有這種綜合技術作保障，才能使機電裝置對整個電機系統起到很好的保護和控制。
三、機電一體化中電動機構的組成及工作原理
1、電機執行機構的組成
目前較常用的主要是交流電動機，它可分為三相異步電動機、單相交流電動機兩種，前一種比較多的用在工業上，后一種通常用在民用電器上。從電機的結構上看，主要分為控制部分和執行驅動部分，控制部分主要由三相PWM波發生器、單片機、智能逆變模塊、整流模塊、A/D、故障檢測、輸入輸出通道等組成;執行驅動部分主要包括三相伺報電機和位置傳感器。
2、電機的工作原理
電機執行機構系統通過電流與電壓傳感器和位置傳感器的檢測，得出逆變模塊三相輸出電流、電壓及閥門的位置信號，然后由A/D轉換后送入單片機。單片機通過控制PWM波發生器的作用，最后實現電機的運行控制。逆變模塊工作時所需要的直流電壓信號由整流電路對380V電源進行全橋整流得到。對于電動機運行原理的分析，這里主要針對工業中應用的三相異步電動機的原理進行探討。電動機轉動的基木工作原理是三相對稱繞組中通人三相對稱電流產生圓形旋轉磁場，轉子導體切割旋轉磁場感應電動勢和電流，轉子載流導體在磁場中受到電磁力的作用，從而形成電磁轉距，驅使電動機轉子轉動。
四、機電一體化中的電機控制與保護
電機控制與保護針對的是機電相關設施的維護和保養。它是機電事業強大的后盾和不能忽略的組成部分，它的開發使用是時展的需要也是各國政府大力提倡和推進的一項措施。它的節省能耗的優點使其在各個領域都能發揮作用，并成為經濟發展必須考慮必須重視的重要環節，對它的倡導和規劃符合國情和民生需要，也是我國事業國際化的一項推進因素。
1、電機控制保護裝置存在的缺陷
現階段在電機控制保護裝置中，各種非期待的狀況都有待處理。比如井下電機控制保護設備中，鼠籠式異步電機的故障率就比較高，占整個電機設備總故障率的一半以上，所以對于井下電機控制而言，可靠的控制保護裝置是保證礦井安全生產的重要因素之一。
2、機電一體化應用中電機控制與保護的措施
在機電一體化應用中，電機設備的執行機構主要由兩部分組成，分別是：執行驅動部和控制部分。其中執行驅動部是由位置傳感器、三相伺服電機等組成；控制部分是由單片機、IPM逆變器、輸入通道、PWM發生器等組成。
1）對閥門與速度的控制
在電機控制保護裝置的實際應用中，對閥門和速度的控制是不可缺少的。在我國主要采用的是雙環控制方案，其中內環是速度環，外環是位置環。速度環的目的是為實現對于電機實際轉速的調節與控制而進行的一系列操作，這個目的是通過使用速度調節器，將PWM波發生器的載波頻率進行調節而達到的。外環的作用是向內環提供相應的速度設定值，這一過程是根據外環的當前位置速度設定，并使用速度給定發生器來實現的。在機電控制保護裝置的閥門與速度控制中，由于大流量閥門執行機構在運行中存在勻速、加速或減速等階段，而且實際位置與給定位置存在不確定性，從而導致閥門與速度控制存在困難，這就需要在對其調節中，要根據閥門與給定閥門的比較，對速度進行調節。
2）對電流電壓的準確檢測
在對機電一體化中電機控制與保護裝置的應用中，對于電流、電壓的檢測也是不可忽視的，因為對二者的正確檢測有益于電機力矩、斷相保護、逆變模塊等故障的診斷。但是使用一般的電流、電壓互感器是很難達到此要求的，為了快速診斷故障排除問題，要采用霍爾型電流互感器和IPM輸出電壓采用分壓電路的方式對IPM輸出三相電流和電壓進行檢測，從而達到電機控制與保護的要求。
3、電機保護控制的裝置未來前景以及發展趨勢
1）電機的控制、保護裝置于現在來說，亟待尋找一個新的突破。隨著電機保護這一控制理論的研究以及新技術的不斷發展，利用故障建模和仿真計算，適當的引入相位量、突破量、阻抗量、諧波分量、序分量等多方面的電機故障類的敏感檢測量來進行具體數據的分析，并且做出相應的判斷以及分析，把這樣的工作量都提前做好，能夠一定程度的保護和提高電機等裝置的靈敏度和精度，還能夠對以后在理論研究方面提供一定的依據，對于以后突破性的進展提供一個直接的依據。
2）新技術的開發與應用對于電機的控制與保護裝置來說，也是一個重要的側重點。例如：實行監測性保護、控制裝置上的具體應用。利用這些技術產品與理論，對于電機的具體運行來實時監測，根據其不同的裝置進行信息的輸出與判斷，把那些反射而回的相關數據進行系統的分類，利用科學的對比和分析來確定故障的嚴重程度以及類型，最后再根據提示信息進行相關措施的補救。通過這樣的方式，不只能夠實現電機的控制與保護功能貫徹于現實之中，對于故障之前更可以發出一定的預警，達到提前發現故障，真正達到防患于未然的目的。
3）電機的保護與控制裝置同時兼具了非常主要的前景發展空間，積極的配套出廠一些電機保護、控制的裝置，根據國家生產的相關標準，不斷的進行質量與等級的提高，發展適合于我們國家特有的、關于機電一體化之中電機的控制與保護的裝置，能夠一定程度上促進我國電力事業的穩定發展。對于那些發達國家而言，電機的控制、保護裝置跟隨電機來配套生產，是一種司空見慣的現象，并且也一直被應用著，在我國卻是逐一生產，這樣對于生產者來說是一種成本的浪費。針對這樣的情況以及現實發展需求，應該堅持對外優秀經驗的引進，促進我國機電一體化對于電機控制與保護的相關發展。
五、機電一體化中的電機控制與保護措施的建議
隨著機電行業對現代化計算機與網絡技術的廣泛應用，再加上電力電子技術的高速發展，使我國機電一體化技術的應用取得了良好的效果。但是在機電控制與保護中尚存在很多問題需要解決，為了促進我國機電一體化事業的發展，減少電機控制與保護故障的發生，要將其中的故障加以重視，并逐步研究補救措施加以解決。
六、結束語
通過對機電一體化中的電機控制與保護措施的問題分析，進一步明確了電機控制與保護措施在機電一體化中的重要性。因此在機電一體化的后續發展中，要加強電機控制與保護措施的探討，確保機電一體化技術的穩定發展。
參考文獻
[1]劉文毅 淺析電力工程施工管理流程的問題與建議 當代經理人（中旬刊） 2009年
[2]羅軍 機電一體化中的電機控制與保護 硅谷 2012年
