继电保护故障应用解析

 一、概述

  1 、引进新型继电保护整定计算软件的必要性
　　在还没有新型继电保护整定计算软件出现的时候，对于继电保护的整定计算主要还是依赖于人工手算，有时也会辅助于一些计算设备，但是因为实际工作当中会因为工作量大或者计算费时过长等等原因而造成后的结果与实际结果的偏差较大。短路计算是继电保护整定计算工作中的前提和基础，早期的短路电流计算程序还是在DOS操作系统下完成的。这些软件在早期虽然被用到电流计算中，但是在实际工作当中它还存在着诸多的缺陷，这些缺陷主要突出表现在以下几个方面，功能、建模方法及管理数据库。
　　首先系统功能单一。因为该系统只能做好对于部分保护类型的定值计算或者是对故障进行计算，而对于继电保护专业管理的工作实际的功能发挥作用并不大。
其次该建模方法落后。该系统主要利用支路节点输入法，在进行支路节点输入时它对电网的支路及相关节点进行逐一的编号，再以数据文件形式输入，通过这种方式先将电网的原始模型构建出来。因为在实际操作过程中这种软件限制了电网的节点数，所以在网架结构复杂的趋势下很难跟上地区电网的发展速度和步伐。
后该系统不具备完善的继电保护管理数据库。因为缺乏系统和完善的数据库信息所以很难实现电网继电保护生产管理工作的有效实施。为此，《继电保护故障分析整定管理及仿真系统》的开发为解决以上问题提供了新的思路，成为目前许多地区电网继电保护生产管理的有效工作平台。
2、 继电保护故障分析整定管理及仿真系统的功能
　 在研发《继电保护故障分析整定管理及仿真系统》过程中，严格执行电网短路计算及整定计算规程，结合地区电网的结构特点及其运行要求，经过大量的运行调试，不断充实、修改和完善，经过几次程序升级，如今的软件系统已经趋于全面成熟。该系统基于Windows设计、基于数据库设计、基于图形化设计、采用了当今*成熟的计算方法和软件技术，构成系统的主要模块如下图所示。

　构成继电保护故障分析整定管理及仿真系统由图形化建模故障分析、继电保护整定计算、图开化继电保护仿真校验以及继电保护设备数据库定值数据库四个主要模块组成。*对于图形化建模故障的分析，因为该系统采用*的故障分析程序，所以当用户进行故障分析时就会变得非常简便，可以在提供的有效图形环境里画出电网接线图。这样故障分析程序的结果将会自动生成并显示出来；第二对于继电保护整定计算。系统软件可以将电网线路上的图标进行整定然后将其配到电网相应位置上，通过自动整定或手动整定来实现整定计算。整定计算工作完成之后就可以输出完整的计算书；第三对于图形化继电保护仿真校验。在对继电保护装置动作进行仿真校验时先要设置对应的运行方式和故障类型。那么系统在这个过程中就可以调用故障模块来决定是否跳闸。除此之外该系统还可以实现对开关制动的模拟进行后备动作的保护行为；第四关于继电保护设备数据库及定值数据库。因为该系统软件具有优于其它的系统软件的优点，它拥有完备的继电保护装置数据库和保护定值数据库。所以实现了电网故障分析和整定计算与该系统数据库形成一个整体，突出了它的整体性。
3 继电保护故障分析整定管理及仿真系统的应用
　为了加深对继电保护故障分析整定管理及仿真系统的认识，先要了解继电保护故障分析整定管理及仿真系统的应用，笔者结合实际工作经验对此进行了相关的应用总结。
3.1 继电保护故障分析整定管理及仿真系统为生产工作带来便利
　继电保护故障分析整定管理及仿真系统为生产工作带来了诸多的便捷，主要体现在以下几个方面。其一它可以自动生成电网主线图、序网阻抗图以及继电保护配置图，这个功能加大了生产工作的工作效率；其二它可以使手动整定和自动整定变为现实，在整定工作完成之后还可以直接打出整定书，这样就可以实现定值的整定配合，大大减少了人员因素而造成的误差情况；其三它可以通过故障仿真功能检验保护动作行为；其四它还可以根据实际电网数据迅速地查电网的具体故障点，为后序工作的开展提供准确和有利的数据；其五在短路计算过程中可以设置多种运行方式并且还可以模拟多种故障类型，为故障分析提供更多的数据依据；其六该系统管理查询功能强大，查询功能为多种运行方式提供了方便。
3.2 继电保护故障分析整定管理及仿真系统在应用中不断地完善
　为了使继电保护故障分析整定管理及仿真系统得到更加广泛的应用，所以还需要在不断应用过程中进行不断的完善，以实现创新思路和创新要求的目的。为此，笔者结合与其它研发人员进行的研发思考做了工作上的改进。主要包括以下几个方面，因为原来的窗口选择时灵活性不强所以实际操作起来不是非常的方便，而经过工作改进后绘图使用拉伸命令时增加窗口的灵活性；第二原来元件不能一次性实现复制到位置，而经过工作改进后在进行绘图时可以实现直接将元件复制到位置；第三早期由于字节数受限所以对运行方式的描述不能做到全面和具体，但经过后来工作改进增加字节后就可以呈现更多的运行方式描述，从而使得选用的运行方式更加清晰明白；其四对于网架结构复杂，变电站数量较多的地区电网，为了提高整定速度，缩短故障计算时间，可以将大电网分为多个区域块电网，每个区域块电网定义为一个独立的子网，利用网络等值参数对各个区域块电网进行等效连接，然后再进行故障计算及整定计算。
3.3 继电保护故障分析整定管理及仿真系统的改进建议
　为了继电保护故障分析整定管理及仿真系统能够在实际工作得到更广泛的应用和普及，笔者对自己所在地区继电保护故障分析整定管理及仿真系统的改进工作提出了一些建议，希望同行可以相互借鉴。
　其一增加了联络线两端继电保护装置相继动作时，校验保护定值灵敏度的功能；其二在自动整定功能下，若计算的线路零序Ⅳ段定值大于该线路Ⅲ段定值，则零序Ⅳ段定值应自动取为零序Ⅲ段定值；其三修改软件在故障查询及仿真校验时对电网故障过渡电阻的取值，使之计算的电网故障点更加准确；其四故障计算中,应增加查询主变中性点电流互感器中流过的零序电流，便于准确校核变压器零序电流保护灵敏度；其五线路零序Ⅳ段保护在与相邻主变高压侧(220 kV)零序后段(零序Ⅲ段保护跳总出口)配时，不能选择高压侧零序Ⅲ段，只有中压侧零序电流可选，建议进一步完善。
4 结语
　科技时代下使信息网络技术在电网生产和电网管理工作中得到广泛的应用，它的重要性也在电网工作中得到突显。而这些悄无声息的变化也正在推动着微机型继电保护装置的普及、故障信息系统的广泛应用以及综合自动化变电站的不断建立。对于继电保护故障分析整定管理以及仿真系统也已经在一些区域电网中得到广泛的应用。它的广泛应用不仅在继电保护整定计算工作效率上是一个很大的提高，而且它还为继电保护装置以及继电保护专业培训在线运行提供了新的模拟方法。总而言之，继电保护故障分析整定管理以及仿真系统既为继电保护专业信息资源共享提供更加良好的信息平台，又为继电保护专业管理工作提供了更加标准和规范化的路径。

1．参数设置：

【测试项目属性页】：

测试项目：动作电压、动作频率、动作角度的测试，以及自动调整试验

当前变量：显示在选择不同测试项目时，测试过程中的变量

变化方式：测试项目为自动调整试验时无效

☆ 自动变化：试验过程中，当前变量的变化过程由程序控制

☆ 手动变化：试验过程*由用户控制

变量初值：测试项目对于的变量的变化起点

变量终止：自动变化方式时有效；测试项目对于的变量的变化终点

每步时间：自动变化方式时有效；每变化一次变量的时间，为保证测试的正确，每步时间的设置应大于继电器的动作（或返回）时间

防动时间：躲开临界处接点的抖动，接点状态变化后的保持时间大于确认时间时，程序方予以认可记录。一般取10～20ms

系统侧Vs：系统侧电压幅值及相位，系统侧相位是参考相位，故总为0

【注意】系统侧电压的接线方式为Ua，即由测试仪的A相电压输出

系统侧fs：系统侧电压频率，一般为50HZ

待并侧Vxl：待并侧电压幅值及相位

【注意】待并侧电压的接线方式为Uc，即由测试仪的C相电压输出

待并侧fxl：待并侧电压频率

【其他设置属性页】：

调速步长：自动调整试验时，每接收到一次调速信号，待并侧频率的改变量

调压步长：自动调整试验时，每接收到一次调压信号，待并侧电压的改变量

开入接点A：增速↑f，即，自动调整试验时，测试仪的开入接点A连接同期装置的增速信号接点，不可修改

开入接点a：减速↓f，即，自动调整试验时，测试仪的开入接点a连接同期装置的减速信号接点，不可修改

开入接点B：增压↑V，即，自动调整试验时，测试仪的开入接点B连接同期装置的增压信号接点，不可修改

开入接点b：减压↓V，即，自动调整试验时，测试仪的开入接点b连接同期装置的增压信号接点，不可修改

【同步窗属性页】：

同步窗－ΔV：同步窗口的负压差

同步窗＋ΔV：同步窗口的正压差

同步窗－Δf：同步窗口的负频差

同步窗＋Δf：同步窗口的正频差

2．参数文件：保存参数文件或读取参数文件，每个功能菜单提供3个参数文件供使用。

3．辅助图示：矢量图示、线分量、序分量图示间切换

4．测试报告：查看已经保存的测试报告，每个功能菜单提供8个预设的测试报告。

5．帮助主题：进入在线帮助系统

6．轻重载F4：轻载、重载间切换，测试过程中不能切换

7．试验F5：开始本次测试

8．退出Esc：退出本试验菜单

三．试验原理及测试过程

本菜单提供4种测试项目，包括动作电压、动作频率、动作角度，以及自动调整试验。整个测试过程中，系统侧电压Vs和频率fs保持不变，程序根据测试项目的不同不断调整待并侧变量的大小。

为了避免相互之间的影响，一般地：

☆ 测试“动作电压"时，待并侧的频率、角度和系统侧保持相同

☆ 测试“动作频率"时，待并侧的电压和系统侧保持相同

☆ 测试“动作角度"时，待并侧的电压、频率和系统侧保持相同

动作电压、动作频率、动作角度的测试过程与常规的测试方法相同，从变量初值开始，变化一个步长等待一个步时，直至装置动作或到变量终止。测试完毕后，用户根据提示保存试验报告。自动调整试验时，测试仪不断地检测同期装置的调速、调压信号，根据同期装置的指令增加或减小待并侧电压的频率、幅值，以闭环的方式完成自动调整试验。

【实验提示】

动作电压：

    系统侧（母线）电压：Vs=100,  ?a=0o, 频率=50Hz

    待并侧（线路）电压：Vx=80,  ?x=0o, 频率=50Hz

    ?V= | ????Vs- Vx???|，?V > 电压整定闭锁值，同期装置不合闸。

?V = 电压整定闭锁值，同期装置合闸。

?V < 电压整定闭锁值，同期装置合闸。

待并侧Vx作为变量，设定步长（非零）， 运行后通过【↑↓】键移动光标，增加或减少变量Vx，使其达到所需要状态，并记录此时变量值。

动作频率：

系统侧（母线）电压：Vs =100,  ?a=0o, 频率=50Hz

待并侧（线路）电压：Vx=100,  ?x=0o, 频率=45Hz

 ?f= | ????fs- fx???|，  ?f > 频率整定闭锁值，同期装置不合闸。

?f = 频率整定闭锁值，同期装置合闸。

?f < 频率整定闭锁值，同期装置合闸。

待并侧fx作为变量，设定步长（非零）， 运行后通过【↑↓】键移动光标，增加或减少变量fx，使其达到所需要状态，并记录此时变量值。

动作角度：

    系统侧（母线）电压：Vs=100,  ?a=0o, 频率=50Hz

    待并侧（线路）电压：Vx=100,  ?x=-90o（或+90o）, 频率=50Hz

    ??= | ?????s- ?x???|， ?? > 频率整定闭锁值，同期装置不合闸。

?? = 频率整定闭锁值，同期装置合闸。

?? < 频率整定闭锁值，同期装置合闸。

待并侧?x作为变量，设定步长（非零）， 运行后通过【↑↓】键移动光标，增加或减少变量?x，使其达到所需要状态，并记录此时变量值。

说明：当两个变电站线路接通（开关合上）前，或发电机组并网时必须要准同期测试（测试同期继电器），必须两条线路电压相等，频率相等，当为某个角度时才能合闸。（角度定值给出） .

上海汉仪电气科技有限公司常年致力于新技术和新产品的研制与开发，不断将技术用于产品改进和新品开发上。在设计和制造上始终追求产品的高安全性、高可靠性、高品质质量性。
　　上海汉仪电气科技有限公司一贯奉行诚信务实的精神，不断努力，开拓进取，视电力检测为己任。以科技求发展，以质量求生存，以服务求信誉，以管理求效益，为客户和社会提供*良的服务。
       公司理念：远见卓识、超越创新！
       信誉宗旨：品质磐如石，承诺硬如金！

上海汉仪电气科技有限公司是中国大的测试仪器、检测设备生产厂家之一。本公司于国外品牌建立了长期的战略性合作关系，通过与世界大的测绘GPS公司——美国Trimble公司的战略合作，将世界的GPS、RTK、VRS、全站仪、水准仪、3D激光扫描仪等产品推广给中国测绘用户，并将海洋测量产品、机械控制产品和SCS900等*的设备引入中国。从2003年起，上海汉仪成为美国Trimble公司大的分销商之一，在中国的*高达35%，成为名副其实的者。的产品、的服务和与客户长期的紧密合作，使上海汉仪成为中国测绘行业响亮的品牌。与Trimble的合作，还延伸至OEM板和GIS等领域。

上海汉仪不仅为用户提供*的GPS设备，还根据中国国情，为用户提供量身打造的系统集成、技术和服务，如：GPS基站网络解决方案、基于PDA和GPS手簿的应用软件开发、GPS数据自动化后处理软件开发、大坝和桥梁等高精度工程项目的系统解决方案，并在石油勘探开发、铁路勘探、公路建设、土地规划、城市勘测、水利开发、电力工程等方面拥有丰富的测绘工程实践经验。

富有战略眼光的上海汉仪将业务拓展到水工业行业，开始了与的离心机制造商——德国Westfalia离心机公司的合作。短短四年的时间，汉仪公司在污泥固液分离领域，实现了从零到*的飞跃。2003年以来，上海汉仪的*一直保持地位，达到了30%，成为中国大的进口离心脱水设备供应商。

2004年, 上海汉仪凭借其在水工业行业的优势资源，与世界上大的管道检测设备制造商——德国IBAK公司和美国的Aquatech疏通车制造商建立了又一个强强联手的合作关系，成功拓展了其在水工业行业的业务领域。

陆地资源日益匮乏，海洋必将成为未来经济新的增长点。上海汉仪利用其在测绘、导航、通信、授时和水工业行业的优势地位，圈定了海洋作为其大展宏图的下一个目标。

非凡的成就来源于非凡的团队！以人为本的理念使上海汉仪电气科技有限公司凝聚了强大的人力资源，极富战略眼光的市场开发队伍、专业的管理团队和精明快捷的销售队伍，铸就了上海汉仪过去的辉煌，并将成就麦格集团未来的理想。

将*的产品引入中国，研制、开发、配套适合中国用户的*集成系统和服务，将国内质量高成本低的产品引入市场，是上海汉仪电气科技有限公司的长期宗旨。满足于现状，使上海汉仪电气科技紧紧抓住了历史赋予的大好机遇！

汉仪的服务

售前服务

提供技术咨询：我们确保24小时内回答您所提出的任何技术问题；

提供产品资料：我们确保24小时内将您所需要的所有技术资料寄出；

提供合理报价：我们确保24小时内对您所要求的设备合理报价；

提供考察接待：我们确保随时接待您的考察，并为您提供各项便利服务。

售中服务

我们确保无论合同大小，都将认真、公正、严谨、诚信地对待每份合同；

我们确保守时、保质保量、严格执行合同各项要求；

我们确保按合同的要求为您提供送货、安装、调试、现场培训等；

我们确保按您的要求签定严密的、科学的《产品技术协议》。

售后服务

售后：，

如果您的产品需要维护，或咨询技术方面的问题，请您直接我们的。

售后服务承诺：自购货之日起，凡在正常使用中出现任何质量问题，本公司保证三个月内包换，一年内免费维修，终身维护，软件免费升级。

健全客户档案：设备档案齐全，软件升级更新及时，每次服务活动均详细记录在案，可随时查询。每年统计客户设备的维修记录，为客户作出合理建议。

高素质的团队：本公司拥有一支高学历、高素质的技术团队，流程科学化、管理规范化。从接听到，汉仪人亲切和气，全心全意为客户服务！

上海汉仪电气科技有限公司为电力施工单位总结出申报国家承试电力四级资质所需设备配置清单，根据各事业、电力施工单位的性质不同选型的种类有所区别，请仔细阅读，不详细之处可以我公司，我公司会有专业人做出解答，所申报的产品明细清单如下：

   0.1HZ超低频耐压试验装置;变频串并联谐振耐压试验装置，无局放试验变压器，交流耐压试验变压器;高压电抗器;大电流发生器;干式试验变压器;直流高压发生器;发电机通水直流高压发生器;变频介质损耗测试仪;回路电阻测试仪;直流电阻测试仪;全自动变比测试仪；氧化锌避雷器测试仪;互感器综合校验仪;变频大地网接地阻抗测试仪;大型地网接地阻抗测试仪；高压开关动特性测试仪;变压器油微量水分测试仪、油酸值测试仪、油色谱分析仪、油粘稠度测试仪、油燃点测试仪、SF6气体微量水分测试仪、SF6气体密度继电器校验仪、精密露点仪（微水仪）、电缆故障测试仪、交流采样变送器校验装置、矿用杂散电流测试仪、蓄电池容量恒流放电测试仪、感应式轴承加热器、真空度测试仪;微机继电保护测试仪;（工频、变频）介质损耗测试仪;绝缘油介电强度测试仪;多功能真空滤油机;变压器有载开关测试仪;高压无线核相仪;变压器电参数测试仪; 三倍频电源发生器；多倍频电源发生器；变压器容量测试仪、变压器变比组别测试仪、发动机交流阻抗测试仪、高压断路器机械特性测试仪;模拟断路器校验仪;伏安特性测试仪;绝缘电阻测试仪;数字式高压兆欧表;接地电阻测试仪;三相相序表;三相电能表现场校验仪、三相相位伏安表、防雷原件测试仪、绝缘板绝缘制品、变频法工频线路参数测试仪、三相电容电感测试仪、电容电桥测试仪、无线高压变比测试仪、高压验电器、高压放电棒、SF6气体泄漏监控报警系统、高压电缆在线监测系统、微机消谐装置、容性设备介质损耗带电测试系统、漏电保护器测试仪、漏电流监控记录仪、母线槽、滑触线、电热管其他工控系统及装备。串联谐振耐压装置、大电流发生器、升流器、试验变压器、直流高压发生器、变比测试仪、直流电阻测试仪、继电保护测试仪、高压开关测试仪、伏安特性测试仪、真空度测试仪、氧化锌避雷器测试仪、回路电阻测试仪、变压器电参数测试仪、变压器容量测试仪、局部放电测试仪、超低频发生器、电容电感测试仪、介损仪、电能表校验仪、色谱仪、核相仪。