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近年來，隨著計算機技術和通信技術的發展，電力系統繼電保護在原理上和技術上都有了很大的變化。可靠性研究是繼電保護及自動化裝置的重要因素，由于電力系統的容量越來越龐大，供電范圍越來越廣，系統結構日趨復雜，繼電保護動作的可靠性就顯得尤為重要，對繼電保護可靠性的研究與探討就很有必要。鑒于繼電保護的重要性，對其定期進行預防性試驗是完全必要的，決不能只是在出現不正確動作后再去分析和修復。因此對繼電保護檢修策略及措施也很重要。本文就這方面的問題，結合本人多年的工作經驗進行探討。

1、影晌繼電保護可靠性的因素
繼電保護裝置是一種自動裝置，在電力系統中擔負著保證電力系統安全可靠運行的重要任務，當系統出現異常情況時，繼電保護裝置會向值班人員發出信號，提醒值班人員及時采取措施、排除故障，使系統恢復正常運行。繼電保護裝置在投入運行后，便進入了工作狀態，按照給定的整定值正確的執行保護功能，時刻監視供電系統運行狀態的變化，出現故障時正確動作，把故障切除。當供電系統正常運行時，保護裝置不動作。這就有 “正確動作”和“正確不動作兩種完好狀態，說明保護裝置是可靠的。 如果保護裝置在被保護設備處于正常運行而發生“誤動” 或被保護設備發生故障時，保護裝置卻 “拒動或無選擇性動作，則為“不正確動作”。就電力系統而言，保護裝置 “誤動或無選擇性動作”并不可怕，可以由自動重合閘來進行糾正，可怕的是保護裝置的 “拒動”，造成的大面積影響，可能導致電力系統解列而崩潰。而導致繼電保護工作不正常的原因可能有以下幾種。
(1)繼電保護裝置的制造廠家在生產過程中沒有嚴格進行質量管理、把好質量關。
(2)繼電保護裝置在運行過程中受周圍環境影響大。由于其周圍空氣中存在大量的粉塵和有害氣體，同時又受到高溫的影響，將加速繼電保護裝置的老化，導致性能改變。有害氣體也會腐蝕電路板和接插座，造成繼電器點被氧化，引起接觸不良，失去保護功能。
(3)晶體管保護裝置易受干擾源的影響，如電弧、閃電電路、短路故障等諸多因素，導致發生誤動或拒動。
(4)保護可靠性在很大程度上還依賴于運行維護檢修人員的安全意識、技能和責任心。繼電保護的可靠性與調試人員有密切關系，如技術水平低、經驗少、責任心不強發現和處理存在問題的能力差等。
(5)互感器質量差，在長期的運行中，工作特性發生變化，影響保護裝置的工作效果。
(6)保護方案采用的方式和上下級保護不合理，選型不當。

2、提高繼電保護可靠性的措施
貫穿于繼電保護的設計、選型、制造、運行維護、整定計算和整定調試的全過程，而繼電保護系統的可靠性主要決定于繼電保護裝置的可靠性和設計的合理性。其中繼電保護裝置的可靠性又起關鍵性作用。由 于保護裝置投入運行后，會受到多種因素的影響，不可能絕對可靠，但只要制定出各種防范事故方案，采取相應的有效預防措施，消除隱患，彌補不足，其可靠性是能夠實現的。提高繼電保護可靠性的措施應注意以下幾點:
(1)保護裝置在制造過程中要把好質量關，提高裝置整體質量水平，選用故障率低、壽命長的元器件，不讓不合格的劣質元件混進其中。同時在設備選型時要盡可能的選擇質量好，售后服務好的廠家。
(2)晶體管保護裝置設計中應考慮安裝在與高壓室隔離的房內，免遭高壓大電流、斷路故障以及切合閘操作電弧的影響。同時要防止環境對晶體管造成的污染，有條件的情況下要裝設空調。電磁型、機電型繼電器外殼與底座間要加膠墊密封，防止灰塵和有害氣體侵入。
(3)繼電保護專業技術人員在整定計算中要增強責任心。計算時要從整個網絡通盤考慮，認真分析，使各級保護整定值準確，上下級保護整定值匹配合理。
(4)加強對保護裝置的運行維護與故障處理能力并進行定期檢驗，制定出反事故措施，提高保護裝置的可靠性。
(5)從保證電力系統動態穩定性方面考慮，要求繼電保護系統具備快速切除故障的能力。為此重要的輸電線路或設備的主保護采用多重化設施，需要有兩套主保護并列運行。
(6)為了使保護裝置在發生故障時有選擇性動作，避免無選擇性動作，在保護裝置設計、整定計算方面應考慮周全、元器件配合合理、才能提高保護裝置動作的可靠性。

3、新形勢下繼電保護檢修策略及措施
鑒于繼電保護的重要性，對其定期進行預防性試驗是完全必要的，決不能只是在出現不正確動作后再去分析和修復。繼電保護定期檢修的根本目的應是 “確保整個繼電保護系統處在完好狀態，能夠保證動作的安全性和可靠性”。因此，原則上定檢項目應與新安裝項目有明顯區別，只進行少量針對性試驗即可。應將注意力集中在對保護動作的安全性和可靠性有重大影響的項目上，避免為檢修而檢修，以獲取保護定期檢驗投資效益的最大回報。建議以下幾點:
(1)盡快研究新形勢下的新問題，制定新的檢修策略修訂有關規程 (對大量出現的非個別現象，不宜由運行單位自行批準)，指導當前乃至今后一個時期的繼電保護檢驗工作，積極開展二次設備的狀態檢修，為繼電保護人員 “松綁”，使檢修對系統安全和繼電保護可用性的影響降到最低。
(2)在檢修策略的制定上應結合微機保護的自檢和通信能力，致力于提高保護系統的可靠性和安全性，簡化裝置檢修，注重二次回路的檢驗。
(3)今后，在設計上應簡化二次回路;運行上加強維護和基礎管理，注重積累運行數據，尤其應注意對裝置故障信息的統計、分析和處理，使檢修建立在科學的統計數據的基礎上;在基本建設上加強電網建設和繼電保護的更新改造，注重設備選型，以提高繼電保護系統的整體水平，為實行新策略創造條件。
(4)大力開展二次線的在線監測，研究不停電檢修整個繼電保護系統的技術。
(5)著手研究隨著變電站綜合自動化工作的進展，保護裝置分散布置、集中處理、設備間聯系網絡化、光纖化繼電保護運行和故障信息網建成后的保護定檢工作發展方向。
(6)廠家應進一步提高微機保護的自檢能力和裝置故障信息的輸出能力，研制適應遠方檢測保護裝置要求的新型保護。

4、結語
本文討論了供電系統中的繼電保護裝置的可靠性問題，提出了探討繼電保護可靠性的必要性、影響繼電保護可靠性的因素及提高繼電保護可靠性的對策。其可靠性問題不僅與設計、制造、運行維護和檢修調試
 等有密切關系而且繼電保護裝置維護人員也將起到關鍵性作用。最后本文討論了保護檢驗的目的、建議盡快修訂有關規程，研究制定新形勢下的繼電保護檢修策略。

  很多朋友前一陣都會在新聞媒體上看到，某市某區域計劃性的停電，那么為什么要停電，原因就是需要檢修電網，那么就電氣專業知識角度和大家簡單介紹一下電網檢修的主要方面是什么?

  電網檢修就是供電部門將結合“安全生產管理，勞動安全與作業環境，人身安全，設備及季節性事故預防，防寒防凍責任制，防火，防爆重點，交通安全，防風，應急搶修”等幾個方面對線路，設備進行全面綜合檢查。

  電網檢修益處很多：

  比如是秋冬季檢修。檢修的目的就是提高線路設備抵御惡劣氣候，外力破壞和承接大負荷的能力，大幅度提高用電的可靠性。因為秋冬季用電量比較大，特別是冬季，所以電網檢修很重要。

  電網檢修時家里會停電么? 供電部門會在電網檢修之前通過媒體，微信平臺等多種信息傳播方式，通知所需停電的地點范圍及時間段。這樣大家提前了解情況，做好準備。減少因電網檢修帶來的不便，避免發生不必要的事故。

  那為什么電網要進行季節性檢修呢?

  電網進行季節性檢修的原因是由于供電設施和設備長期暴露在外，在經歷長期高溫，強負荷運轉之后，一些電力設備不可避免地存在安全隱患，供電部門一般會在每年春季和秋季對供電線路和設備進行常規檢修，就是為了把經過電網長期運行所帶來的缺陷加以整改和修復，確保迎峰度冬期間廣大電力客戶的用電需求。

  因此，電網進行季節性檢修時必須的，也是保證電網正常運行的重要保障措施。

電力系統過電壓主要分以下幾種類型:大氣過電壓、工頻過電壓、操作過電壓、諧振過電壓。

大氣過電壓：由直擊雷或雷電感應突然加到電力系統中，使電氣設備所承受的電壓遠遠超過其額定值。大氣過電壓可以分為直擊雷過電壓和感應雷過電壓。電力系統遭受大氣過電壓后，可使輸配電線路及電氣設備的絕緣發生擊穿或閃絡，造成停電以致危害人的生命安全。特點是持續時間短暫，沖擊性強，與雷擊活動強度有直接關系，與設備電壓等級無關。因此，220KV以下系統的絕緣水平往往由防止大氣過電壓決定。防止大氣過電壓，通常采取裝設避雷針、避雷線、避雷器，合理提高線路絕緣水平，采用自動重合閘裝置等措施。

工頻過電壓：系統中在操作或接地故障時發生的頻率等于工頻(50 Hz)或接近工頻的高于系統最高工作電壓的過電壓。特點是持續時間長，過電壓倍數不高，一般對設備絕緣危險性不大，但在超高壓、遠距離輸電確定絕緣水平時起重要作用當系統操作、接地跳閘后的數百毫秒之內，由于發電機中磁鏈不可能突變，發電機自動電壓調節器的慣性作用，使發電機電動勢保持不變，這段時間內的工頻過電壓稱為暫時工頻過電壓。隨著時間的增加，發電機自動電壓調節器產生作用，使發電機電動勢有所下降并趨于穩定，這時的工頻過電壓稱為穩態工頻過電壓。產生工頻過電壓的主要原因是：空載長線路的電容效應，不對稱接地引起的正序、負序和零序電壓分量作用，系統突然甩負荷使發電機加速旋轉等。限制工頻過電壓應針對具體情況采取專門的措施，常用的方法有：采用并聯電抗器補償空載長線的電容效應，選擇合理的系統中性點運行方式，對發電機進行快速電壓調整控制等等。

操作過電壓:由于操作(如斷路器的合閘和分閘)、故障或其他原因，使系統參數突然變化，系統由一種狀態轉換為另一種狀態，在此過渡過程中系統本身的電磁能振蕩而產生的過電壓。 ，特點是具有隨機性，但最不利情況下過電壓倍數較高。操作過電壓原因及規避措施

1 電網的操作過電壓一般由下列原因引起

A.線路合閘和重合閘; B.空載變壓器和并聯電抗器分閘; C.線路非對稱故障分閘和振蕩解列; D.空載線路分閘。 線路合閘和重合閘過電壓對電網設備絕緣配合有重要影響，應采用有合閘電阻的斷路器對該過電壓加以限制。避雷器可作為變電所電氣設備操作過電壓的后備保護裝置，該避雷器同時是變電所的雷電過電壓的保護裝置。 設計時對A、C 類過電壓，應結合電網條件加以預測。

2 線路合閘和重合閘操作過電壓

空載線路合閘時，由于線路電感-容的振蕩將產生合閘過電壓。線路重合時，由于電源電勢較高以及線路上殘余電荷的存在，加劇了這一電磁振蕩過程，使過電壓進一步提高。因此斷路器應安裝合閘電阻，以有效地降低合閘及重合閘過電壓。 應按電網預測條件，求出空載線路合閘、單相重合閘和成功、非成功的三相重合閘(如運行中使用時)的過電壓分布，求出包括線路受端的相對地及相間統計操作過電壓。預測這類操作過電壓的條件如下： A.空載線路合閘，線路斷路器合閘前，電源母線電壓為電網最高電壓; B.成功的三相重合閘前，線路受端曾發生單相接地故障;非成功的三相重合閘時，線路受端有單相接地故障。 空載線路合閘、單相重合閘和成功的三相重合閘(如運行中使用時)，在線路受端產生的相對地統計操作過電壓，不應大于2 2UXG 。

3 分斷空載變壓器和并聯電抗器的操作過電壓

由于斷路器分斷這些設備的感性電流時強制熄弧所產生的操作過電壓，應根據斷路器結構、回路參數、變壓器(并聯電抗器)的接線和特性等因素確定。該操作過電壓一般可用安裝在斷路器與變壓器(并聯電抗器)之間的避雷器予以限制。對變壓器，避雷器可安裝在低壓側或高壓側，但如高低壓電網中性點接地方式不同時，低壓側宜采用磁吹閥型避雷器。當避雷器可能頻繁動作時，宜采用有高值分閘電阻的斷路器。

4 線路非對稱故障分閘和振蕩解列操作過電壓

電網送受端聯系薄弱，如線路非對稱故障導致分閘，或在電網振蕩狀態下解列，將產生線路非對稱故障分閘或振蕩解列過電壓。 預測線路非對稱故障分閘過電壓，可選擇線路受端存在單相接地故障的條件，分閘時線路送受端電勢功角差應按實際情況選取。 有分閘電阻的斷路器，可降低線路非對稱故障分閘及振蕩解列過電壓。當不具備這一條件時，應采用安裝于線路上的避雷器加以限制。

5 對于空載線路分閘過電壓

應采用在電源對地電壓為1.3UXG 條件下分閘時不重燃的斷路器加以防止。

6 變電所應安裝避雷器

以防止操作過電壓損壞電氣設備。安裝位置如下： A.出線斷路器線路側的每一線路入口側，稱安裝于該位置的避雷器為線路避雷器; B.出線斷路器變電所側，稱安裝于該位置的避雷器為變電所避雷器。 所有避雷器具體安裝位置和數量尚應結合4.4.2 確定。 注：線路入口處無并聯電抗器時，如預測(對斷路器合閘需考慮合閘電阻一相失靈條件)

該處過電壓不超過避雷器操作過電壓保護水平時，可不必在該處安裝避雷器。

7 具有串聯間隙避雷器的額定電壓

應不低于安裝點的電網工頻過電壓水平。

8 應用金屬氧化物避雷器限制操作過電壓時

應參照廠家產品使用說明書，使其長期運行電壓值、工頻過電壓、諧振過電壓允許持續時間符合電網要求。

9 避雷器的操作過電壓通流容量

允許吸收能量應符合電網要求(對斷路器合閘需考慮合閘電阻一相失靈的條件)。 此外，還應校核避雷器上的電壓是否超過其規定保護水平。當超過時，應考慮其對絕緣配合的影響。

10 為監測運行電網的工頻過電壓

諧振過電壓和操作過電壓，宜在變電所安裝過電壓波形或幅值的自動記錄裝置，并妥為收集實測結果。

限制操作過電壓的措施有;選用滅弧能力強的高壓開關;提高開關動作的同期性;開關斷口加裝并聯電阻;采用性能良好的避雷器，如氧化鋅避雷器;使電網的中性點直接接地運行。

諧振過電壓：電力系統中一些電感、電容元件在系統進行操作或發生故障時可形成各種振蕩回路，在一定的能源作用下，會產生串聯諧振現象，導致系統某些元件出現嚴重的過電壓。諧振過電壓分為以下幾種:

(1) 線性諧振過電壓 諧振回路由不帶鐵芯的電感元件(如輸電線路的電感，變壓器的漏感)或勵磁特性接近線性的帶鐵芯的電感元件(如消弧線圈)和系統中的電容元件所組成。

(2) 鐵磁諧振過電壓 諧振回路由帶鐵芯的電感元件(如空載變壓器、電壓互感器)和系統的電容元件組成。因鐵芯電感元件的飽和現象，使回路的電感參數是非線性的，這種含有非線性電感元件的回路在滿足一定的諧振條件時，會產生鐵磁諧振。

(3) 參數諧振過電壓 由電感參數作周期性變化的電感元件(如凸極發電機的同步電抗在Xd ～ Xq間周期變化)和系統電容元件(如空載線路)組成回路，當參數配合時，通過電感的周期性變化，不斷向諧振系統輸送能量，造成參數諧振過電壓。

限制諧振過電壓的主要措施有:

(1) 提高開關動作的同期性 由于許多諧振過電壓是在非全相運行條件下引起的，因此提高開關動作的同期性，防止非全相運行，可以有效防止諧振過電壓的發生。

 (2) 在并聯高壓電抗器中性點加裝小電抗，用這個措施可以阻斷非全相運行時工頻電壓傳遞及串聯諧振。 (3) 破壞發電機產生自勵磁的條件，防止參數諧振過電壓

1、什麼是變頻器?

變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置。

2、PWM和PAM的不同點是什麼?

PWM是英文Pulse Width Modulation(脈沖寬度調制)縮寫，按一定規律改變脈沖列的脈沖寬度，以調節輸出量和波形的一種調值方式。PAM是英文Pulse Amplitude Modulation(脈沖幅度調制)縮寫，是按一定規律改變脈沖列的脈沖幅度，以調節輸出量值和波形的一種調制方式。

3、電壓型與電流型有什麼不同?

變頻器的主電路大體上可分為兩類:電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流回路的濾波是電容;電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波石電感。

4、為什麼變頻器的電壓與電流成比例的改變?

非同步電動機的轉矩是電機的磁通與轉子內流過電流之間相互作用而產生的，在額定頻率下，如果電壓一定而只降低頻率，那麼磁通就過大，磁回路飽和，嚴重時將燒毀電機。因此，頻率與電壓要成比例地改變，即改變頻率的同時控制變頻器輸出電壓，使電動機的磁通保持一定，避免弱磁和磁飽和現象的產生。這種控制方式多用於風機、泵類節能型變頻器。

5、電動機使用工頻電源驅動時,電壓下降則電流增加;對於變頻器驅動,如果頻率下降時電壓也下降，那麼電流是否增加?

頻率下降(低速)時,如果輸出相同的功率,則電流增加,但在轉矩一定的條件下,電流幾乎不變。

6、采用變頻器運轉時，電機的起動電流、起動轉矩怎樣?

采用變頻器運轉，隨著電機的加速相應提高頻率和電壓，起動電流被限制在150%額定電流以下(根據機種不同，為125%~200%)。用工頻電源直接起動時，起動電流為6~7倍，因此，將產生機械電氣上的沖擊。采用變頻器傳動可以平滑地起動(起動時間變長)。起動電流為額定電流的1.2~1.5倍，起動轉矩為70%~120%額定轉矩;對於帶有轉矩自動增強功能的變頻器，起動轉矩為100%以上，可以帶全負載起動。

7、V/f模式是什麼意思?

頻率下降時電壓V也成比例下降，這個問題已在回答4說明。V與f的比例關系是考慮了電機特性而預先決定的，通常在控制器的存儲裝置(ROM)中存有幾種特性，可以用開關或標度盤進行選擇。

8、按比例地改V和f時，電機的轉矩如何變化?

頻率下降時完全成比例地降低電壓，那麼由於交流阻抗變小而直流電阻不變,將造成在低速下產生地轉矩有減小的傾向。因此，在低頻時給定V/f,要使輸出電壓提高一些,以便獲得一定地起動轉矩,這種補償稱增強起動。可以采用各種方法實現,有自動進行的方法、選擇V/f模式或調整電位器等方法。

9、在說明書上寫著變速范圍60~6Hz，即10:1，那麼在6Hz以下就沒有輸出功率嗎?

在6Hz以下仍可輸出功率，但根據電機溫升和起動轉矩的大小等條件，最低使用頻率取6Hz左右，此時電動機可輸出額定轉矩而不會引起嚴重的發熱問題。變頻器實際輸出頻率(起動頻率)根據機種為0.5~3Hz.

10、對於一般電機的組合是在60Hz以上也要求轉矩一定，是否可以?

通常情況下時不可以的。在60Hz以上(也有50Hz以上的模式)電壓不變，大體為恒功率特性，在高速下要求相同轉矩時，必須注意電機與變頻器容量的選擇。

11、所謂開環是什麼意思?

給所使用的電機裝置設速度檢出器(PG)，將實際轉速反饋給控制裝置進行控制的，稱為“閉環”，不用PG運轉的就叫作“開環”。通用變頻器多為開環方式，也有的機種利用選件可進行PG反饋。

12、實際轉速對於給定速度有偏差時如何辦?

開環時，變頻器即使輸出給定頻率，電機在帶負載運行時，電機的轉速在額定轉差率的范圍內(1%~5%)變動。對於要求調速精度比較高，即使負載變動也要求在近於給定速度下運轉的場合，可采用具有PG反饋功能的變頻器(選用件)。

13、如果用帶有PG的電機，進行反饋後速度精度能提高嗎?

具有PG反饋功能的變頻器，精度有提高。但速度精度的植取決於PG本身的精度和變頻器輸出頻率的解析度。14、失速防止功能是什麼意思?

如果給定的加速時間過短，變頻器的輸出頻率變化遠遠超過轉速(電角頻率)的變化，變頻器將因流過過電流而跳閘，運轉停止，這就叫作失速。為了防止失速使電機繼續運轉，就要檢出電流的大小進行頻率控制。當加速電流過大時適當放慢加速速率。減速時也是如此。兩者結合起來就是失速功能。

15、 有加速時間與減速時間可以分別給定的機種，和加減速時間共同給定的機種，這有什麼意義?

加減速可以分別給定的機種，對於短時間加速、緩慢減速場合，或者對於小型機床需要嚴格給定生產節拍時間的場合是適宜的，但對於風機傳動等場合，加減速時間都較長，加速時間和減速時間可以共同給定。

16、 什麼是再生制動?

 電動機在運轉中如果降低指令頻率，則電動機變為非同步發電機狀態運行，作為制動器而工作，這就叫作再生(電氣)制動。

在公共電網上存在著各形式的干擾。除了供電中斷可以明顯察覺外，絕大多數干擾都是不容易察覺的。然而，正是這種不易察覺的干擾對正常運行的電器電子設備存在著嚴重的威脅。如：雷電在電網上感應的干擾可使瞬間電壓高達二萬伏以上，將電網上的用電設備燒毀。

高次諧波在零線上的干擾會嚴重影響高頻通訊設備的工作，使數字電路誤操作，從而導致通訊中斷，系統數據丟失等的嚴重后果。

習慣上將電網干擾分為下述幾種：

一、低頻干擾。

A．過壓：電壓持續高于額定值的10％以上。
B．欠壓：電壓持續低于額定值的15％以下。
C．斷電：大于300ms的供電中斷。
D．間斷：小于300ms供電中斷。
E．浪涌：電壓高于額定值的10％以上，持續時間1至數個周期。
F．頻率漂移：頻率偏移正常值的±2％。

二、高頻干擾。

A．尖峰：高于額定電壓若干倍，有時可高達數千伏，持續時間為毫秒級的短時過壓。
B．毛刺：高于額定電壓若干倍，有時可高達上萬伏，持續時間為微秒級的瞬時過壓。
C．高次諧波：由于負載的非線性引起的電網波形的畸變。
D．低頻干擾產生的主要原因為：大型電器的開、關機；電網負荷變化過大（超載或輕載）；負載短路等。

高頻干擾產生的主要原因為：

由電網供電的非線性負載；高頻工作方式的設備產生的輻射；雷電；電器設備開關機的瞬間等。如何消除形形色色的干擾對用電設備造成的影響，為用電設備提供高可靠性，高質量的純凈的電源，當前普遍的做法是：

A．使UPS具有穩壓、穩頻功能，排除了電壓過高、過低及頻率漂移的影響。
B．UPS自帶電池組，解決了電網故障及停電的問題。
C．使用諧波濾波器，有效地濾除高次諧波。
D．使用射頻干擾（RFI）濾波器，消除射頻干擾。
E．采用良好的屏蔽措施。

 (1)EVADA UPS采用了先進的DSP控制技術雙重隔離的在線工作方式使其具有十分優良的穩壓穩頻抗干擾性能，IGBT整流器的輸入電壓范圍可寬達±25％（一般UPS為±15％），在此范圍內輸出電壓均穩定在額定值。從而徹底解決了輸入電壓過高或過低的問題。