时间：2023-03-02 14:59:27
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【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.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwith
DirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.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.ImplementationofaDigitalDistributedBus
Protection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)
可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。
继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小；但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。
2保护装置评价指标
2.1继电保护装置属于可修复元件，在分析其可靠性时，应该先正确划分其状态，常见的状态有：①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行，应定期对其进行检修，检修时保护装置退出运行。③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时，保护装置正确动作于跳闸的状态。④误动作状态。是指保护装置不应动作时，它错误动作的状态。例如，由于整定错误，发生区外故障时，保护装置错误动作于跳闸。⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时，它拒绝动作的状态。例如，由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。
2.2目前常用的评价统计指标有
2.2.1正确动作率即一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为：
正确动作率=(正确动作次数，总动作次数)×100
用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统(如220kv与500kv)之间的对比情况，从中找出薄弱环节。
2.2.2可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下，在时间区间(0，t)不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。
2.2.3可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间(0，t)连续的处于正常状态，而可用率则无此要求。
2.2.4故障率是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下，在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。
2.2.5平均无故障工作时间建设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。
2.2.6修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下，自时刻t以后每单位时间里修复的概率
2.2.7平均修复时间mttr平均修复时间是修复时间的数学期望值。310kv供电系统继电保护
10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的畅通，而且涉及到电力系统能否正常的运行。
3.110KV供电系统的几种运行状况
3.1.1供电系统的正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作；各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况；
3.1.2供电系统的故障这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行，并有可能使事态进一步扩大的运行状况：
3.1.3供电系统的异常运行这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏，但尚未构成故障时的运行状况。
3.210KV供电系统继电保护装置的任务
3.2.1在供电系统中运行正常时，它应能完整地、安全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：
3.2.2如供电系统中发生故障时，它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分，保证非故障部分继续运行：
3.2.3当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时地、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。
3.3几种常用电流保护的分析
3.3.1反时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小有关，短路电流越大，动作时间越短；短路电流越小，动作时间越长，这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单，但内部结构十分复杂，调试比较困难；在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。
3.3.2定时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小无关，时间是恒定的，时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的，这种保护方式就称为定时限过电流保护。
继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作，须设置直流屏。
定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中，广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间，而与被保护回路的短路电流大小无关，所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则，是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动，而在最大负荷电流出现时不应动作。
关键词：继电保护故障信息系统分析处理
前言
随着电力系统的发展，微机型保护和故障录波装置在系统中所占的比例日益加大，录取系统故障信息的能力也日益加强。为了充分发挥微机型装置的优良性能，山西省从97年开始，在经过充分调研及可行性研究的基础上，设计了山西电网故障信息分析处理系统的结构、规模及其实现方式，确定了系统的技术方案，并于2000年6月建成系统并投入运行。目前，该系统连接了山西电网十个220KV变电站的微机型保护和故障录波装置。
继电保护故障信息分析处理系统的建立，实现了在电力系统发生故障后将完整的保护装置动作报告和录波报告迅速传送到省调及相关继电保护部门，使所有关心故障状况的人员（尤其是调度人员）能及时、准确地掌握电网的故障情况，提高事故的分析处理水平。同时，实现了保护人员在日常运行中对全网微机型保护和录波装置运行状况的动态、实时监测，大大提高了系统保护装置的健康运行水平。
1系统组成
山西电网故障信息分析处理系统组成如图一所示。
1.1变电站端
在变电站端设置专门的子站系统，所有数据采集和分析系统的硬件单独组屏，尽量不影响原有保护和录波装置的独立运行性能。管理屏通过Modem与调度端中心站连接，通过工控机与现场设备连接。工控机经由插在IPC中的多功能MOXA卡将RS-232信号转换成RS485/422信号，同时进行串行口扩展，经双绞线连接到站内微机保护和故障录波设备。管理屏装设一台GPS授时装置，为了尽量减少对运行装置的影响，GPS仅采用了“软对时”方式，即GPS只校正工控机的时钟，工控机再通过串口为所连接的装置对时。非微机保护装置及其它监控信号以开关量的方式接入变电站管理屏。
工控机以各连接设备的通讯协议接收数据后，将数据格式进行转化，录波器数据格式转化为ANSI/IEEEc37，111-1991COMTRADE格式，保护报告转成文本文件，以TCP/IP协议与调度端中心站进行数据传输。
1.2中心站端
中心站设一台通讯主机和一台数据管理服务器。通讯主机通过MODEM经专用微波话路与变电站管理屏连接，系统发生故障后可同时接收相关变电站上传的信息，经分析处理后将最终数据存入管理服务器。服务器负责存储、统计所有变电站的信息，对接收的数据经过初步分析，并经维护人员归纳、总结后通过Internet，每个终端可以共享服务器提供的标准化数据及资源,实现整个局域网对最新故障数据的共享。同时，调度员可以浏览管理服务器上原始的故障数据及波形信息。通讯主机与服务器之间遵循TCP/IP（FTP）协议。
2系统功能
2.1故障信息的及时、准确处理功能
变电站管理机能自动完成对本站所连接的保护和录波装置的正常查询、动作报告和自检报告的自动搜集和分析处理，当分析到有保护跳闸报告时能自动拨号将报告上传至中心站，并在管理机上以醒目的方式就地显示，实现了对所有连接装置动作信息的自动管理，提高了故障处理的自动化水平。
管理屏的GPS装置可以精确地同步各装置的时钟，极大地提高了系统故障分析的准确性，消除了因时钟的影响而造成事故分析不便的隐患。
通过远传系统，继电保护各级管理部门在系统发生故障时可以及时、准确取得有关数据而无须赶到现场，缩短了处理故障的时间。
中心站后台软件具有完善的分析工具对上传的数据进行分析，如故障测距、波形分析、矢量计算、谐波分析等。故障测距提供了多种算法，为故障点的查找带来很大方便。双端测距算法的实现，大大提高了故障测距的精确度，这也正是本系统实现的最有效、实用的故障处理功能。
2.2运行设备的远方监控、维护功能
变电站定时对连接装置进行巡检，一旦装置有自检异常报告，自动收集并保存，同时可以就地显示或声响等方式提醒运行人员。管理机每天自动调取一次各装置定值，也可由中心站远方操作随时调取装置定值。可自动记录接入变电站管理屏的开关变位情况并给出汉化的变位信息和有关提示。
在中心站可以远方调取各连接装置的实时采样数据及波形、装置自检报告、开关变位状况、当时定值等，监视装置的运行状况。对录波装置，还可以实现远方启动录波的功能。
2.3故障信息的管理、统计功能
中心站服务器管理系统的设计基于Browser/Server模式，采用满足国际技术标准的通讯协议及数据库环境，实现数据库的管理功能。接入本系统的所有装置的动作信息、自检信息及录波数据都记录在数据库中，可以方便地进行不同条件的查询和统计，如按照单位、厂站、线路名、开关号、保护及录波装置型号等，同时，要求该软件具备查询或统计后相应数据的转存、备份、删除等功能。
2.4图形功能
中心站通讯机可显示山西电网地理接线图，通过点击地理接线图中任一变电站可调出该变电站的主接线图及保护、录波装置的配置图，点击任一装置即可调出该装置的历史数据。当系统发生故障，有报告传到中心站时，变电站主接线图中有明显标志自动显示故障报告的存在。图形具有方便的编辑功能，如添加、删除设备等。
3使用情况
3.1连接装置
山西电网故障信息分析处理系统连接了目前使用较多的微机型线路保护和故障录波装置及部分变压器保护，还接入了部分开关量信号。
线路保护装置：南自厂生产的WXB-11C/15型保护和南瑞生产的LFP-900系列保护
故障录波装置：南京银山公司生产的YS-8A录波器和电自院远动室、深圳深宁公司生产的WDS-2B录波器
变压器保护装置：南自厂生产的WBZ-03、04保护和南瑞生产的LFP-970系列保护
开关量信号：根据各厂站的需要接入目前无法监测到的信号。如各电压等级母线接地信号、装置直流电源消失信号等。
装置的连接过程中，LFP-900系列保护和YS-8A录波器比较容易接入，后台接收的信息也与装置本体差不多，但对于早期投产的微机型装置，如WXB-11线路保护、WBZ-03/04变压器保护及WDS-2B录波器，如果进行组网，必须对设备进行升级。WXB-11需升级为WXB-11C型，WBZ-03/04变压器保护，原装置的运行程序没有联网功能，需要对程序进行修改，而WDS-2B录波器需升级为WDS-2E型。对于这些装置的联网，需要做的工作很多，但联网后调取的信息非常有限，上传报告的内容比装置本体打印的内容少得多，运行中还存在许多问题，如WXB-11C/15保护，只能调取两个周波的故障波形，运行中经常出现无法与变电站管理屏通讯的情况，原因是保护装置的打印机卡纸，卡纸时保护串口不进行通讯；WBZ-03/04保护组网后，WBZ-03装置不能调取定值，WBZ-04装置调取的定值有一项错误。所以，在建立保护故障信息系统时，早期的微机型装置是否接入，其必要性有待于进一步探讨。
3.2系统特点
（1）保护及录波装置的动作、自检报告在变电站端经过数据格式转换后，文件体积比较小，传输速率较高，同时，通讯模块软件支持断点续传，缩短了占用通道时间，提高了远传成功率。
（2）对变电站连接的各种装置的通信软件采用了模块化设计。对不同厂站的设备通过连接装置的设置完成通讯软件设置，而无需重新编制软件，当变电站扩容或设备变更时，站端软件调整、维护工作量小，使用方便。
（3）中心站软件具备灵活、丰富的故障分析功能。可以显示有关电气量的曲线和相量，当光标在曲线上移动时，可实时显示光标所在位置各电气量的有效值、瞬时值、相角、谐波值等；可对选定的曲线进行叠加、拉伸、压缩、放大、缩小等显示。
（4）提供了对故障线路的多种测距算法，有单端测距、双端测距、对侧助增测距。
3.3存在问题商榷
山西电网故障信息分析处理系统于2000年6月投入试运行，运行期间经历了十多次系统故障，故障报告基本完整，但时效性不佳。根据运行情况分析，有一些问题值得在建设信息系统时引起重视：
1、为了确保电网故障时故障数据自动上传的时效性、准确性，中心站与变电站之间传输通道最好是数据网通道。在不具备数据网而用微波电话传输时，要求通讯软件具有很强的容错能力，否则难以实现电网故障时故障数据的自动上传，中心站向下访问也容易受阻，大大影响了对电网故障的判断、处理。
2、变电站端系统连接保护及录波设备后，抗干扰问题应予以高度重视。保护和录波装置连接的规约转换盒应是有源设备，以提高其抗干扰能力。从保护串口到变电站管理屏的整个回路（包括规约转换盒、双绞线、串口转换及扩展MOXA卡）的抗干扰能力都应满足抗干扰的要求。
3、故障信息系统建设时应同时建立起变电站二次设备参数数据库，该数据库由变电站端系统填写和修改，与变电站主接线图、二次设备分布图的绘制相结合，一次完成。调度端中心站可以调用该数据库并可实现所有联网变电站二次设备参数的查询、统计等管理功能。
4、变电站管理机不仅要实现对连接设备的访问，而且要进行智能管理。如对设备的定值、定值区号、开入量、连接情况等进行监视，记录其变更时间及变更内容，根据预先设定的优先级别进行相应处理。
5、变电站端与保护和录波装置通讯的管理软件时序配合上应合理，应能确保与设备连接畅通，否则变电站管理屏经常出现与设备连接不上的现象。
6、中心站对变电站端设备的访问不能仅通过一台通讯主机进行，MIS网上已被授权的其它终端应能通过该机访问变电站设备。
4结束语
继电保护故障信息分析处理系统的开发和使用，标志着继电保护专业的技术管理水平登上一个新台阶，为电力系统故障的准确分析、及时处理提供了重要的依据和手段。它的建立，为今后继电保护动作行为进行智能化分析和仿真，为保护专家系统的建立奠定了基础，必将为电力系统的安全可靠运行做出贡献，为提高各专业技术管理的自动化水平发挥愈来愈大的作用。
参考文献：
1.1继电保护系统的根本要求
继电保护一定要达到下面四项最基本的要求：可靠性，在该动的时候动，在不该动的时候不动；选择性，在出现故障要进行保护设施时，能够只把出现问题的配件切断，尽可能的降低停电规模，同时确保没有出现问题的配件能够顺利运转；速动性，在出现故障之后，可以第一时间解决故障；灵敏性，是能够立即察觉到在其保护的范畴内是否出现事故。
1.2可靠性的相关影响因素
1.2.1设备自身。电力系统继电保护分为四类，分别是主保护、后备保护、辅助保护和异常运行保护。每种保护都有着各自的原理、功能和范围，这就保证了不同的保护在面对不同故障时做到准确可靠。
1.2.2电磁干扰。随着电子措施的出现以及使用，计算机保护设施被普遍运用在电力体系中，在确保安全运转、保护设施中施展着关键用途。和以往的形式对比，它具有自身的优越性，同时正在慢慢的取代别的模式，正在慢慢的成为现在使用最普遍的关键设施。不过由于这种设施本身的软硬件缘由，还有在运转中存在的电磁干扰，对这种设施的可靠性存在不良作用。
1.2.3接地。接地是电路、设备、系统工作的根本技术要求中的一种，也是防止干扰的根本办法之一。由于接地能够让在电路里的干扰电流回到地面，所以正确的接地能够很好的防止干扰信号对别的设备产生影响。雷击干扰，其在二次回路中形成了共模干扰。因为共模干扰是相对大的，所以主要是依靠变压器绕组间耦合传递。因此在初、次级之间放入屏蔽层并让它能够顺利接地，干扰电压就能被屏蔽层来屏蔽掉，进而将输出端的干扰电压减少。屏蔽层也不会对变压器能量传输产生不好的影响。由于带屏蔽层的隔离电压器的抗干扰通路会对共模衰减产生较为明显的增加作用，因此只需要变压器屏蔽器接地的阻抗够小，就能产生作用。电磁设备的电磁兼容性有三种增强的基本方法：接地、滤波和屏蔽，从对其整体的作用出发，干扰频率的能量能够被良好的接地所减少；辐射能量能够被屏蔽以隔离电磁辐射耦合的途径来减少；而电源传导的干扰能量则可以被滤波衰减。
2继电保护系统的的风险评估
所谓的风险主要包括两个方面，一个是损害发生的可能性大小，另一个是损害所造成的程度。对于风险，不但可以累积，同时也可以组合。在继电保护系统进行风险评估的时候，不仅可以进行个体设备的评估，同时也可以进行整体系统的评。在电力体系中，继电保护的用途是非常关键的，拥有着十分关键的意义，即其选择性、灵敏性、速动性以及可靠性四个部分，就是在工作中对线路切断时，必须要一起完成这四个部分，才可以顺利的完成继电保护。一，选择性，假如电网在运转中发生问题，继电保护能够立即的甄选出发生问题的线路位置；二，灵敏性，继电保护设施能够在故障出现后第一时间接受讯息立即开展保护；三，速动性，继电保护设施可以在电网出现事故的第一时间内进行精准的处置，防止故障的扩张；四，可靠性，在电力体系的运转中，假如出现了危机，可以对电网开展安全保护，确保电力体系可以有效的工作，防止差错的出现。
2.1预测继电保护系统的定值风险
对于继电保护系统是否能够正常运行，一般通过对固定数值的判断来进行判定。然而在对定值进行确定的时候，由于电网在运行的时候会不断变化，因此这些数值的也会呈现一定变化，因此使得在确定的时候也会有风险存在。通常，在对定值进行确定的时候，有三种情况存在。第一，已经确定的定值和安全标准是不相符的，无法实现继电保护应有的运行灵敏度，从而影响了继电保护装置功能的正常发挥。第二，已经确定的定值和继电保护的选择性是无法吻合的，即其值是比安全标准高的，因此跳闸现象也容易发生，对电网的有序运行造成影响。第三，继电保护的定值的设置不能满足电网运行的最大负荷的需要，也就是说不能够针对电网的运行情况进行调整。这些问题都使得电网运行中的继电保护存在风险，危害了电网运行的安全。在对继电保护的定值进行设定的过程中，一定要测定固定的隐患范围。因此在对定值进行确定的时候，需要以风险的不同来进行相应调节，如此才能实现电网的有序运行。
2.2评定继电保护硬件系统的风险
在继电保护体系中，硬件体系部分的风险关键表现在设施部分，设施内部存在的性能上的风险等。这部分风险关键表现在下面三个部分。一，体系出现问题时，继电保护体系中的硬件部分出现毛病，进而致使别的硬件也出现异样。二，体系出现问题时，继电保护体系中的硬件部分出现毛病，进而致使别的硬件也不能完成保护，发生拒动情况。三，就算没有问题出现，也会出现误动。所以，当故障点因为继电保护硬件不完善而出现不精准的保护行为，使得周围设施的误动可能性增多，因此会致使一系列的问题发生。
3结束语
在对设备进行保养和维护之前要做好检查工作，检查设备可以大大降低设备运行中的风险，可以及时地解决设备出现的问题，还可以避免设备在以后出现很大的问题，给煤矿生产省了不少麻烦。我国煤矿开采中使用的机电设备非常多，对机电设备进行检查时，要检查的部分和参数也非常多。在对机电设备进行检查时，机电设备的电流、电压、机器温度和绝缘性质等的参考数据都要进行全面的检查，此外，机电设备运作时设备是否发出与平时不一样的声音，振动次数的多少，这些情况都要进行检查。在对机电设备进行检查时，要检查机电设备的接线情况，看看各个连接点的链接是不是牢固。我们也要对安全防护措施进行检查，看看各处的安全防护措施做得怎么样，是不是真的存在等。在设备工作过程中，如果安全防护措施没有做好或者不存在，可能会发生无故漏电的情况，所以要非常重视机电设备的安全防护措施问题。最后还要对机电设备内部的零部件进行检查，要检查机电设备内部零部件之间的温湿度、程度和振动的频率等。还要检查机电设备运行时发出的声音，听听各零部件之间摩擦、碰撞的声音是不是和平时设备运作时发出的声音一样，如果不一样就要及时找出问题，并对这些问题进行处理。
二煤矿机电设备的保养工作
讲到保养工作，不得不提对新老机电设备的保养。首先我们要对煤矿的新机电设备进行保养，这里所说的新机电设备是指新安装的或是刚刚进行大的维修的设备，对这样的机电设备进行保养，要以巩固工作为主。新安装的机电设备在进行生产的时候，所使用的螺丝也是新的，这些螺丝多少会有松动的迹象。在这种情况下，我们要将各处螺丝的链接紧固，只有这样才能避免许多设备在经过大修之后还要再次进行维修。新的机电设备投入生产，我们要注意机电设备的各项指标，看它们是否符合规定要求，比如油压、气压、电流、温湿度等，如果不达标就要及时查出原因并彻底解决，只有这样才不会引发更多的事故。最后要对煤矿的老机电设备进行保养，对老机电设备进行保养时，加大维修力度，零配件充足，都会给保养工作带来便利。由于老机电设备长期使用，在很多环节和零部件上都会存在问题，在这样的情况下，我们就要考虑在进行保养工作时，以维修为主。在进行维修时，要做到主次分明，要先确定机电设备的主要部位是不是正常工作，接着再对其他部位进行检查和维修。机电设备发生的故障，要在萌芽的时候就要把它消灭，以绝后患。
三煤矿机电设备的维护工作
首先要对煤矿机电设备的相关技术进行改进。我国的工业技术不断地快速发展，很多先进的机电设备投入到煤矿生产中，这将会大大提高它的生产效率。与此同时，在煤矿中使用先进的机电设备时，其相关技术要不断改进，尤其是维护技术，只有这样才能做好新的设备、新的技术和新的材料的最基本的维护工作。其次要对煤矿机电设备的质量监控与检修体系进行完善。要想使煤矿机电设备的维护工作越做越好，就必须建立完善的质量监控与检修体系。制定了质量监控体系，就必须严格遵守，质量监控体系要做到全面化、系统化和规范化，细节上不留安全隐患。购买设备配件时，要严格把关好设备的质量关，不能因为价格而不注重设备的质量，我们要和经销商就设备的分解和调试问题进行协商。在机电设备的安装过程中，要长期坚持运用阶段性的验收方法，如果质量不合格，不允许进入下一道生产工序。在平常的维护工作中，要对机电设备安全事故进行预防，查看机电设备的维修费用是否及时到位。对大型的机电设备要做到定时定期地进行检测，以及时发现内部缺陷带，提前消除故障。对机电设备要爱护，不要超强使用机电设备，并且要做好保养。如果机电设备发生了事故，没有查清楚原因，不能轻易过去，此事件的相关负责人如果没有受到处分也不能轻易放过，要使人们受到教育，要把防范措施落实到位。要对每台机电设备进行全面的分析，找出它们经常容易出事故的地方，弄清楚事故的规律，这样就可以提前采取预防措施。最后，要提高工作人员的整体专业素质。机电设备的维护工作需要工作人员完成，他们专业素质水平的高低影响着煤矿机电设备维护工作的质量。煤矿生产中采用了先进的机电设备，只有高科技、高素质的机电工作人员对他们进行维护，才能充分发挥其功效和作用。因此，应提高机电工作人员本身的素质，还要对机电工作人员进行专业的技术培训，使他们能突破创新，不断提高专业知识水平。同时，让机电工作人员多接触一些新的维护方法，从而转变一些旧的思想观念，这样可以更好地实现煤矿机电设备的效益。
四对煤矿机电设备制定维护保养制度
维护保养制度要明确相关内容、周期，要明确责任人和维护保养人员，提出维护保养要求，还要规定维护保养工作完成好坏的处罚策略。在维护保养工作中，工作人员要做好以下工作：进行巡回检查，填写设备运行表；添加、更换油，调整管路；帮助维修人员对设备进行维修；发现设备运行异常时，及时做好检查工作并向上级领导汇报情况；保持设备环境的整洁舒适。除此之外，机电设备保养和维护要制定比较严格的管理制度。井下设备要定期维修，如果有故障不能进行井下作业。定检，强检都需要有专人负责并按时进行检查。设立设备保养和维护工作日志，认真记录设备运转情况和保养维护记录，并且及时做好交接准备。制定巡回检查和接班制度书面文件，危险工人要遵守这些管理制度。
五结语
关键词:继电保护 管理问题对策
中图分类号：TM65 文献标识码：A
众所周知，电力系统的第一道防线就是继电保护，继电保护的好坏与否对于防止故障及扰动上发挥着重要的作用，是电力系统的重要安全保障。本文结合笔者实践经验，主要通过对目前35kv继电保护管理用人制度、继电保护岗位设置和工作流程存在的问题进行研究，提出利用管理学的网络计划技术优化、缩减工作流程环节、集中继电保护技术力量、提高团队作业能力为中心建立继电保护管理调试班组，提出建立继电保护人力资本管理办法，为建立供电企业的继电保护管理体制提供了新的方法。
1继电保护的相关概述
继电保护包括继电保护技术和继电保护装置，继电保护技术是一个完整的体系，它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。电力系统中的故障种类很多，但最为常见、危害最大的应属各种类型的短路事故。一旦出现短路故障，就会伴随其产生三大特点。即:电流将急剧增大、电压将急剧下降、电压与电流之间的相位角将发生变化。
2供电企业继电保护管理现状
1）供电企业继电保护定值工作管理分工情况
继电保护定值是指继电保护装置反映故障状态时的整定值，一般情况下该值由专业技术人员专职进行整定计算，由经过培训的调试人员进行调试，并接受有关部门的监督审核。但实际上目前各县级供电企业大多没有设立完整的继电保护管理岗位体制，没有监督体系，甚至没有独立的继电保护工作能力，定值计算工作依赖厂家、上级主管部门、凭经验的较多，因此引发的越级跳闸事故较多。
2）继电保护管理用人制度与用人机制问题。从总体上看，县级供电企业不仅在网架结构、供电能力、电能质量等方面和地市级有很大差距，更重要的是技术队伍和人才素质相差甚远，没有设立继电保护专责，工作人员技能较低，适应性差，工作缺乏积极性、主动性、责任感差，并且培训跟不上。
3）无人负责整个继电保护管理过程管理，缺乏整体意识。各部门按照专业职能划分，结果是各部门只关心本部门的工作，并以达到上级满意为准。各部门都从本部门的实际利益出发，这就不可避免地存在本位主义和相互推委现象，这些都是不增值的环节，也造成了电网发生事故查找原因不明情况居高不下。
4）组织机构臃肿，助长官僚作风。为了把继电保护管理各部门、各环节衔接起来，需要许多管理人员作为协调器和监控器。总体上说，县级供电企业没有能力根据上级规定建立完全正常运转的继电保护管理体制，又未根据实际情况组建适合自身的管理体制，直接导致继电保护工作流程不统一，继电保护管理水平低下。
3供电企业继电保护管理体制模式探讨
3.1继电保护管理总目标与组织结构有效结合的措施
1）对供电企业的继电保护管理流程进行认真地考察分析，得出在继电保护管理体系中具有关键意义的组织单位岗位，并使得这些岗位成为继电保护管理体制的核心部分，以获得必要的组织影响力及决策影响力，促进供电企业继电保护管理总目标的实施。2)对县级供电企业的继电保护流程进行分析，考虑非核心继电保护管理岗位一对总目标意义不大的活动和能力，是否应采取互相学习培训的方式培养人才，降低管理成本。3）当县级供电企业出现因人才流失将造成继电保护管理问题，需要制定措施与之相适应时，应尽量避免继电保护管理组织结构剧烈的、过大的变动，而采取一种平稳的、渐进的方式使继电保护人才进行交流，以减少交流过程中继电保护管理效率的损失。
3.2继电保护管理体制设计原则及管理体制结构设计
首先，继电保护管理人员招聘和选拔职能由人事管理部门负责。继电保护工作面广，一般涉及10个以上变电站、3种以上厂家设备类型，工作的好坏直接影响到电网的安全稳定运行，因此工作内容必须细化到人。继电保护施工管理、继电保护定值管理和继电保护监督管理必须打破现有规定的分离制度，建立一个新的核心部门全面、专业负责上述三项继电保护工作，该组织可以称为继电保护班或继电保护科。变电运行人员的继电保护工作培训职能由职工教育部负责，继电保护班协助。继电保护班人员的工作培训由公司委托专业学校或厂家负责。
3.3继电保护人才的招聘与选拔
以下三个部分必须负责到位：一是继电保护工作中的监督管理，二是电网定值计算管理。三是继电保护定值调试管理。三者缺一不可，必须相辅相成，才能保证继电保护管理工作不出现问题。
1）继电保护监督核心管理人员工作分析，职务是继电保护班副班长。按照分工范围参加工程设计审查，参与继电保护配置、保护方式及装置选型。新建、扩建、技改工程继电保护装置应有生产单位人员介入调试，了解装置的性能、结构和参数，并对装置按规程和标准进行验收。建立、健全继电保护装置运行管理制度。要建立继电保护(含图纸、资料、动作统计、运行维护、检验、事故、调试、发生缺陷发生缺陷及消除等)档案。
2）继电保护定值计算管理工作分析。及时提供各种继电保护装置的整定值以及各设备的调度编号和名称；根据调试方案编制并审定启动调度方案和系统运行方式，核查工程启动试运的通信、调度自动化、保护、电能测量、安全自动装置的情况；审查、批准工程启动试运申请和可能影响电网安全运行的调整方案。
3）继电保护工作培训。变电运行人员必须要熟练掌握现场继电保护情况，把继电保护培训组放在继电保护班，该组人员可以根据实际情况跟随施工人员及时对运行人员进行培训，可以有利的提高变电运行人员的继电保护知识水平。该组人员还可以和职工教育部配合，对新上岗人员进行继电保护全面培训。
4结语
总之，继电保护工作管理的两个基本点就是:安全、效益，即在保证安全基础上的达到电网多供少损，取得电网最佳供电效益为目标。35kV网络变化较大，对保护设备管理必须严格按照有关规程层层把关，对保护定值的计算提出了更深更紧迫的要求。在电网发展方面，各县级单位形成了35kV系统多三角环网的可靠供电系统。使运行方式变化更灵活，供电可靠性大大提高，为安全、经济、可靠供电打下了良好的基础，同时也决定了电网变化复杂程度及计算难度，给继电保护管理工作和计算整定工作提出了更高的要求、更新的挑战、更大的工作量。
参考文献：
[1]国家电力监管委员会.美、加电力考察团.市场化改革更需要加强监管.中国电业，2004, 1:72～75
关键词：变压器；过电压；原因；保护措施
变压器运行时，如果电压超过它的最大允许工作电压，称为变压器的过电压。过电压往往对变压器的绝缘有很大的危害，甚至使绝缘击穿。过电压分为内部过电压和大气过电压两种。输电线路直接遭雷击或雷云放电时，电磁场的剧烈变化所引起的过电压称为大气过电压（外部过电压）；当变压器或线路上的开关合闸或拉闸时，因系统中电磁能量振荡和积聚而产生的过电压称为内部过电压。变压器的这两种过电压都是作用时间短促的瞬变过程。
内部过电压一般为额定电压的3.0~4.5倍，而大气过电压数值很高，可达额定电压的8~12倍，并且绕组中电压分布极不均匀，端头部分线匝受到的电压很高。因此，必须采取必要的措施，防止过电压的发生并进行有效的保护。
过电压在变压器中破坏绝缘有两种情况，一是将绕组与铁心（或油箱）之间的绝缘高压绕组与低压绕组之间的绝缘（这些绝缘称为主绝缘）击穿；另一种是在同一绕组内将匝与匝之间或一段绕组与另一段绕之间的绝缘（这些绝缘称为纵绝缘）击穿。
由于过电压时间极短，电压从零上升到最大值再下降到零均在极短的时间内完成，因而具有高频振荡的特性，其频率可达100kHz以上。在正常运行时，电网的频率是50Hz，变压器的容抗很大，而感扩ωL很小，因此可以忽略电容的影响，认为电流完全从绕组内部流过。但对高频过电压波来说，变压器的容抗变成很小，而感抗变成很大，此时电流主要由电容流过，所以必须考虑电容的影响。
CFe—绕组每单位长度上的对地电容；C''''—高低压绕组之间每单位长度上的电容；Ct—绕组每单位长度上的匝间电容；L''''—过电压时绕组每单位长度上的漏电感；R''''—绕组每单位长度上的电阻。
下面简单说明两种不同类型过电压产生的原因：
1内部过电压
我市电网中，绝大多数是降压变压器，下面就以降压变压器空载拉闸为例说明内部电压产生的原因。
根据变压器参数的折算法可知，把二次侧（低压侧）电容折算到一次侧（高压侧）时，电容折算值为实际值的（1/K2）倍，所以二次侧电容的影响可以略去不计。这就是说，空载时可以忽略二次侧的影响。就一次绕组来说，由于每单位长度上的对地电容CFe是并联的，故对地总电容为：CFe=ΣCFe
由于一次侧单位长度上的匝间电容Ct是串联的，故它的匝间总电容为：Ct=1/（Σ1/Ct）
在电力变压器中，通常CFe＞＞Ct，所以定性分析时，匝间电容的影响也可略去不计。当再忽略绕组电阻R1时，可得空载拉闸过电压时的简化等效电路：
其中L1是一次绕组的全自感。
把空载变压器从电网上拉闸时，如果空载电流的瞬时值不等于零而是某一数值Ia，这时相应的外施电压瞬时值为Ua。于是在拉闸瞬间，电感L1中储藏的磁场能量为1/2L1i2a，电容CFe上储藏的电场能量为1/2CFeU2a。由于这时变压器的电路是由电感L1和电容CFe并联的电路，故在拉闸瞬间，回路内将发生电磁振荡过程。在振荡过程中，当某一瞬间电流等于零时，此时磁场能量全部转化为电场能量，由电容吸收，电容上的电压便升高到最大值Ucmax。当不考虑能量损失时，根据能量守恒原理有
CFeU2cmax=L1i2a＋CFeU2a
故得，Ucmax=■
上式表明，当拉闸电流和电容上的电压一定时，绕组的电感愈大，对地电容愈小，则拉闸时过电压愈高。电力系统中，拉闸过电压通常不超过额定电压的3.0~4.5倍。
2大气过电压
大气过电压是输电线路直接遭受雷击或雷云放电时，电磁场的剧烈变化所引起的。当输电线路直接遭受雷击时，雷云所带的大量电荷（设为正电荷）通过放电渠道落到输电线上，大量的自由电荷向输电线路的两端传播，就在输电线上引起冲击过电压波，称为雷电波。雷电波向输电线两端传播的速度接近于光速，持续的时间只有几十微秒，电压由零上升到最大值的时间只有几微秒。雷电波的典型波形如图3。
曲线由零上升到最大值这一段称为波头，下降部分称为波尾。如果把波头所占时间看成是周期波的四分之一周期，则雷电波可看成是频率极高的周期性波。这样，当过电压波到达变压器出线端时，相当于给变压器加上了一个频率极高的高电压。这一瞬变过程很快，一开始，由于高频下，ωL很大的，1/ωC很小，电流只从高压绕组的匝电容和对地电容中流过。由于低压绕组靠近铁心，它的对地电容很大，（即容抗很小），可近似地认为低压绕组接地。可雷电波袭击时，沿绕组高度上的电压分布取决于匝间电容Ct和对电容CFe的比例。在一般情况下，由于两种电容都存在，过电压时，一部分电流由对地电容分流，故每个匝间电容流的电流不相等，上面的匝间电容流过的电流最大愈往下面则愈小，随着电压沿绕组高度的分布变为不均匀，见图4：（图中UAX是过电压波加在变压器两端的电压）。
从图4中可见，起始电压分布很不均匀，靠近输电线A端的头几匝间出现很大的电压梯度，因此，在头几个线匝里，匝间绝缘和线饼之间的绝缘都受到很大的威胁，这时最高匝间电压可能高达额定电压的50~200倍。
3过电压保护
为了防止变压器绕组绝缘在过电压时被击穿，必须采取适当的过电压保护措施，目前主要采用下列措施：
（1）避雷器保护。在变压器的出线端装设避雷器，当雷电波从输电线侵入时，避雷器的保护间隙被击穿，过电压波对地放电，这样雷电波就不会侵入变压器，从而保护了变压器。
（2）加强绝缘。除了加强变压器高压绕组对地绝缘外，针对雷电波作用的特性，还要加强首端及末端部分线匝的绝缘，以承受由于起始电压分布不均匀而出现的较高的匝间电压。这种方法效果有限，而且加厚绝缘使散热困难，同时减少了匝间电容，增大了匝间电压梯度。目前只在35kV及以下的变压器中采用。
（3）增大匝间电容。匝间电容相对于对地电容愈大时，则电压的起始分布愈均匀，电压梯度越小，因此增加匝间电容是有效的过电压保护措施。过去常采用加装静电板或静电屏的方法，现在在110kV以上的高压变压器上，广泛采用纠结式线圈。纠结式线圈制造工艺简单，不增加材料，与连续式线圈相比能显著增大匝间电容，所以现在高压大型电力变压器的高压绕组大多数采用了这种绕线法。
关键词：继电保护；问题；措施；方法
1.前言
在电网的安全稳定运行中，继电保护所起到的作用是不言而喻的。因此，不断提高继电保护人员素质和继电保护技术及其装置运行管理水平，是电力企业的一项重要工作。
2.电网继电保护运行中存在的问题
2.1人员问题。人员问题是近年来困扰继电保护管理部门的一个突出问题。由于电网建设速度的加快，新建、扩建、改建项目日益增多，更加剧了人员的紧张状况。基建部门与运行单位不同程度地存在的人员新、水平差和数量少的问题，使得安装调试过程中难免出现这样或那样的问题，而且还导致验收时抓不住把关项目。
2.2供电企业继电保护装置的微机化率距离标准仍有一定的差距。
2.3仪器仪表问题。仪器仪表是保证保护定检质量，提高工作效率的必备基础。随着微机保护在系统中的推广应用，对调试仪器的要求也大为提高。但现在的主要问题是，数量不足，不能满足多个作业现场同时工作的需要。
2.4定值问题
2.4.1整定计算的误差。
2.4.2人为整定错误。
2.4.3装置定值的漂移。元器件老化及损坏，温度与湿度的影响，定值漂移问题。
2.5电源问题。
2.5.1逆变稳压电源问题。a纹波系数过高b输出功率不足或稳定性差；
2.5.2直流熔丝的配置问题；
2.5.3带直流电源操作插件。
2.6 TA饱和问题。作为继电保护测量TA对二次系统的运行起关键作用，随着系统短路电流急剧增加，在中低压系统中电流互感器的饱和问题日益突出，已影响到继电保护装置动作的正确性。现场因馈线保护因电流互感器饱和而拒动，主变后备保护越跳主变三侧开关
的事故时有发生。由于数字式继电器采用微型计算机实现，其主要工作电源仅有5V左右，数据采集部分的有效电平范围也仅有10V左右，因此能有效处理的信号范围更小，电流互感器的饱和对数字式继电器的影响将更大。
2.6.1对辅助判据的影响；
2.6.2对基于工频分量算法的影响；
2.6.3对不同的数据采集方法的影响；
2.7抗干扰问题。运行经验表明微机保护的抗干扰性能较差，对讲机和其他无线通讯设备在保护屏附近的使用会导致一些逻辑元件误动作。现场曾发生过电焊机在进行氢弧焊按时，高频信号感应到保护电缆上使微机保护误跳闸的事故发生。新安装、基建、技改都要严格执行有关反事故技术措施。尽可能避免操作干扰、冲击负荷干扰、直流回路按地干扰等问题的发生。
2.8保护性能问题。保护性能问题主要包括两方面，即装置的功能和特性缺陷。有些保护装置在投入直流电源时出现误动；高频闭锁保护存在频拍现象时会误动；有些微机保护的动态特性偏离静态特性很远也会导致动作结果的错误。
3，针对上述问题应采取的应对措施
3.1加强人员配置和人员培训，提高员工的综合素质。
3.2加快电网的继电保护装置的技改。保证线路保护以及变压器保护的性能，确保线路及主设备的安全稳定运行。
3.3加大保护检验仪器的资金投入，配备性能可靠、功能完善的微机型继电保护测试仪为提高检验质量和检验效率奠定扎实基础。同时为了保证实验数据的准确性和可溯源性，对微机继电保护测试仪应定期送到省电力试验研究院检验，以确保测试仪的可靠性和有效J}生。
3.4加强保护备品备件的储备。根据主网、主设备保护的运行情况和装置可靠性统计，有针对性地储备部分保护装置的备品备件是很有必要的。可以合理利用有限的资金集中购买，避免购买重复的备品备件。保证主网、主设备出现故障保护能够尽快得到修复、及时投运，保证电网的安全运行。
3.5加强对继电保护相关规程的宣传贯彻。要求从事继电保护专业工作的人员主动自觉地对各项规章制度进行细致地学习，把规章制度规定的内容和现场实际工作紧密联系在一起，做到学以致用。
3.6正确充分利用微机提供的故障信息对经常发生的简单事故是容易排除的，但对少数故障仅凭经验是难以解决的，应采取正确的方法和步骤进行。
3.7正确对待人为事故。有些继电保护事故发生后，按照现场的信号指示无法找到故障原因，或者断路器跳闸后没有信号指示，无法界定是人为事故或是设备事故，这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映，以便分析和避免浪费时间。
3.8充分利用故障滤波和时间记录。微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据，根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。若通过一、二次系统的全面检查发现一次系统故障使继电保护正确动作，则不存在继电保护事故处理的问题；若判断故障出在继电保护上，应尽量维持原状，做好记录，做出故障处理计划后再开展工作，以避免原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。
4.继电保护正确的检查方法
4.1逆序检查法。如果利用微机事件记录和故障录波不能在短时间内找到事故发生的根源时，应注意从事故发生的结果出发，一级一级往前查找，直到找到根源为止。这种方法常应用在保护出现误动时。
4.2顺序检查法。该方法是利用检验调试的手段来寻找故障的根源。按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。这种方法主要应用于微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中。
4.3运用整组试验法。此方法的主要目的是检查保护装置的动作逻辑、动作时间是否正常，往往可以用很短的时间再现故障，并判明问题的根源。如出现异常，再结合其他方法进行检查。
5.继电保护异常情况处理的注意事项
5.1对试验电源的要求在进行微机保护试验事要求使用单独的供电电源，并核实用电试验电源是否满足三相为正序和对称的电压，并检查其正弦波及中性线是否良好，电源容量是否足够等要素。
5.2对仪器仪表的要求万用表、电压表、示波器等取电压信号的仪器必须选用具有高输入阻抗者。继电保护测试仪、移相器、三相调压器应注意典性能稳定。
6，提高继电保护技术水平方法
6.1掌握足够必要的理论知识
6.1.1电子技术知识。由于电网中微机保护的使用越来越多，作为一名继电保护工作者，学好电子技术及微机保护知识是当务之急。
6.1.2微机保护的原理和组成。为了根据保护及自动装置产生的现象分析故障或事故发生的原因，迅速确定故障部位，工作人员必须具备微机保护的基本知识，必须全面掌握和了解保护的基本原理和性能，熟记微机保护的逻辑框图，熟悉电路原理和元件功能。
6.2具备相关技术资料。要顺利进行继电保护事故处理，离不开诸如检修规程、装置使用与技术说明书、调试大纲和调试记录、定值通知单、整组调试记录，二次回路接线图等资料。
6.3掌握微机保护事故处理技巧在微机保护的事故处理中，以往的经验是非常宝贵的，它能帮助工作人员快速消除重复发生的故障，但技能更为重要。
6.4替代法。该方法是指用规格相同、功能相同、性能良好的插件或元件替代被怀疑而不便测量的插件或元件。
【关键词】建筑电气；接地；安装施工；问题；保护技术
一.电气接地技术的种类
1、保护电气接地。保护电气接地的目的是防止由于电力设备设施的绝缘外壳损毁而威胁到居民的人身安全。同时，这种接地方式也可以起到消除静电的作用，防止生产过程中产生的静电荷引起爆炸。为了避免各种电磁感应现象的发生，我们需要对相关设备的线路外皮、屏蔽罩以及金属壳设置屏蔽电气接地。在所有的电气接地措施当中，保护电气接地是应用最为广泛的一种类型。
2、工作电气接地。工作电气接地的目标是确保系统以及相关设备的正常运行，同时保证控制措施的有效性以及测量的准确性。工作电气接地通常分为屏蔽接触、机器接触、信号回路接触等，在防爆装置系统内部还存在着本安接地方式。工作电气接地是整个系统中安全程度最高的一种接地方式。
3、防雷电气接地。防雷电气接地的目标是将雷击产生的电流导人地表以下。建筑物内部的各种电气装置通常用避雷器来防止雷电的袭击。避雷器同时与接地装置和需要保护的设备连接，当发生雷击事件时，避雷器能够将雷电产生的强电流导人内部，使得电流通过引线与接地装置流进地表以下。
二、建筑电气接地安装施工中的常见问题
1、低压进户位置未进行重复接地。低压供电系统的接地形式基本采用的都是TN-C-S系统，根据有关规范的要求，采用该系统的建筑低压进户电源应当在进户位置处进行重复接地。在此有必要介绍一下重复接地的概念，即在中性点直接接地的系统当中，零线再次或是多次与金属导体连接接地装置。然而，有些建筑电气接地安装工程施工中，施工人员常常将重复接地与保护接地的概念搞混，这就造成了在低压电源进户位置处仅仅将PE线与接地装置相连接，却没有进行零线接地，这样一来，导致了系统接地形式由原本的TN-C-S变为TT系统。对于此类工程而言，一旦发生用电设备金属外壳单相接地短路故障时，因为PE线并未按照TT系统的接地电阻要求进行可靠接地，所以会导致设备金属外壳上出现较高的电压，非常容易引起间接电击事故。
2、PE线或是PEN线的连接问题。防电击伤害的常用技术措施是确保电气设备或是导管等能够接近导体的PE线或是PEN线可靠。我国现行的GB50303-2011中明确规定PE或是PEN支线必须单独与PE或是PEN干线相连接，不得采取串联的方式进行连接。通常情况下，可将支线看作是由干线引向某一个特定设备的接地线，一般采用的是可以拆卸的螺栓进行连接，当需要维修或是更换时便会临时性或永久性拆除。如果它们的接地支线相互串联的话，那么极有可能造成一部分电气设备失去电击保护。如，在对某建筑工程进行检查时发现，该工程接地装置引出镀锌扁钢直接焊接在配电箱下的槽钢上，从而使得部分配电箱在维修时极容易出现负荷丢失接地保护的情况。
3、配电箱接地保护导体不符合有关要求。我国现行的GB50303-2011中规定，低压成套配电箱柜、控制柜以及照明配电箱等必须具备安全可靠的电击保护，并且箱、柜内部保护导体的最小截面积应满足该规范6.1.2的要求。但在有些工程中，由于施工人员对规范的了解和掌握不足，致使安装质量无法达到规范要求，主要表现为PE线缩径，一旦PE线缩径会导致电阻值增大、载流量降低，造成过电流保护时间不足，非常容易引起电击事故。
三、建筑电气接地的保护技术
1、安全接地。安全接地是利用那些不带电的金属部分进行接地，但要与接地做好良好的金属连接。例如将建筑物内所有的电气设备和附近的金属构造物用PE线连接起来，N线和PE线不能连接。在当代的智能建筑物中，这种连接非常常见，常用的强电的设备，弱电的设备或非带点导电设备等都是通过这种方式接地的，以便电气设备得到更好的保护。如果绝缘体被损坏，但电流直接接触到人体，就会产生导电，严重的电击会造成人员伤亡甚至更严重的问题。但在中性点接地中，接地短路电流经过人体后再回到大地，在中性点非直接接地的电力系统中，接地电流就直接进入大地，这会对附近电路的电气设备造成影响。
2、防雷接地。根据建筑物防雷设计规范规定，建筑物防雷要求分三类。一类、二类防雷建筑物中，应有防直击雷、防雷电感应、防雷电波侵入的措施。二类防雷建筑物、三类防雷建筑物上，应有防直雷和防雷电波侵入的措施。在考虑一般工作防雷外，还应着重考虑相关智能建筑部分防雷接地，使整个建筑物中的防雷接地形成一个较好的分项工程。智能建筑多属于一级负荷，应按一级防雷建筑的保护措施，接闪器采用针带组合接闪器，避雷带宜采用25cm×4cm镀锌扁铁在屋顶组成10cm×10cm的网格，与屋面所有金属构件做电气连接；与引下线做可靠连接；圈梁钢筋、楼层中钢筋、外墙面上金属构件、金属门窗均应与避雷引下线做可靠连接，这样不仅可以有效防止雷击损坏楼内设备，而且还能防止雷电形成的电磁干扰。
3、交流接地。工作接地主要指的是变压器中性点或中性线（N线接地）必须用铜芯绝缘线。在配电中存在辅助等电位接线端子，等电位接线端子一般均在箱柜内。必须注意，该接线端子不能外露，不能与其他接地系统，如直流接地、屏蔽接地、防静电接地等混接，也不能与PE线连接。在高压系统里，采用中性点接地方式可使接地继电保护准确动作并消除单相电弧接地过电压。中性点接地可以防止零序电压偏移，保持三相电压基本平衡，这对于低压系统很有意义，可以方便使用单相电源。
四、结束语
随着社会的进步及科学技术水平的提升，建筑电气在建筑的施工中越来越被人们重视，在建筑电气的施工中电气接地也是个是个十分重要的问题，为此，必须采取科学合理、行之有效的措施确保接地工程的施工质量。
参考文献：
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