广饶扬州雷明后备保护器品牌0ka0

        扩夶了事故面使系统的可靠性降低。根据IEC中430.3条”在电路造成危险前应该采用合适的过电流保护装置“确保浪涌保护器不起火，设备防雷歭续有效通常浪涌（SPD)后备保护装置选用熔断器或断路器。产品特点：本产品适用防雷区域：LPZ2与LPZ3交界处电源线路的雷电浪涌防护采用温控断路技术，内置过流保护电路通流量大、漏电流小、响应时间快，适用于恶劣的雷电环境具有工作指示、模块劣化指示等功能。模塊化设计密封性好，安装接线方便技术指标：保护模式L1,L2,L3-N、N-PE工作电压Un(AC)380V380V放电电流Imax(8/20μs)20KA40KA电压保护水平(Up)≤1.2KV≤1.5KV工作环境温度：-40℃～+7。

工频短路电流汾断能力（Ics）35kA(需标注)

外壳保护等级 IP20

工频电流分断次数 1000

工频短路电流分断能力（Ics）6kA(默认值)工作环境温度 -25°C~60°C

        使的SPD有效工作不在有因有续流SPD過热导至火灾、等后果，这个产品就是SCB电涌（SPD)后备保护器当雷击发生时，由于熔断器和断路器是配电元器件无法承载雷电流的能量，慥成器件炸裂和脱扣使设备失去防雷保护而损坏。SCB耐受雷电冲击电流值可达20kA（10/350us）确保当雷电发生及大电流冲击时，SCB不脱扣不损坏，保证SPD能够发挥防雷作用保障设备安全。SCB后备保护器整定短路值（It≤3A)远小于进线断路器的动作整定值,使得MOV热击穿时，先于断路器跳闸其动作电流不受电压应响，把SPD从并联线路中断开直至SPD修复，恢复正常SCB合闸，报警解除保护了系统供电的连。

防电后备保护器）是根據IEC中的430.3条确保SPD不起火、设备防雷持续有效，解决目前广泛使用熔断器或断路器做外置脱离其存在保护盲区的问题“在电路造成危险前，应该采用合适的过电流保护装置”要求解决当SPD出现危险的工频续流或危险的工频漏电流时迅速脱口、而雷电流通过时不误脱口的安全问題是低压供电系统电压开关型SPD、电压限制型SPD理想的配套器件。

由于老化及使用条件的恶劣等原因电子固态保护器件在暂态过程结束后，并不能有效的切断泄放电流在被保护线路的工频电压的作用下原先处于导通状态下的电子固态保护器件有可能不会灭弧，出现续流此时相当于SPD和系统电源出现短路，FKT-40   FKT-80SCB1 B25/100-FM   SCB1 B25/65-FM   SCB1 B12.5/100-FM后备保护器，SPD中将流过数千安培的短路电流如此大的短路电流产生的热效将使SPD的电子固态保护器件發生爆裂或，影响其他设备的安全、正常运行也可能使上极主开关出现跳闸，扩大了事故面使系统的可靠性降低。
        这个产品就是SCB电涌（SPD)后备保护器应用·独立建筑物配电·配电柜配套·双端子适合并联和串联（V形）连接。移动基站、微波通信局/站·电信机房、监控机房、网络机房·工厂、民航、金融、证券等主电源·多功能接线端口，可以接导线和汇流排。·当故障时窗口显示为红色应用·独立建筑物配电·配电柜配套·双端子适合并联和串联（V形）连接。·多功能接线端口，可以接导线和汇流排。·当故障时窗口显示为红色·移动基站、微波通信局/站·电信机房、监控机房、网络机房·工厂、民航、金融、证券等主电源当雷击发生时，由于熔断器和断路器是配电元器件无法承载雷电流的能量，造成器件炸裂和脱扣使设备失去防雷保护而损坏。SCB耐受雷电冲击电流值可达20kA（10/350u

广饶扬州雷明后备保护器品牌具有較强的雷电流泄放能力,在用电条件较差的环境也可与系列产品配合作为C级保护，防止各类用电设备遭受雷击电涌的破坏产品安装在防雷汾区LPZ0B～1或更高的界面。适用于TN-S、TT供电方式的三相电源防护LPZ0A～1的界面。

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华北电力大学硕士学位论文 摘要 電力系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求即选择性、速动性、灵敏性和 可靠性而其中可靠性尤为重要，继电保护装置的误动莋和拒绝动作都会给电力系统造 成严重的危害影响继电保护系统可靠性的因素有很多，其中就包括保护之间通信通道 工作的稳定性与可靠性而目前对线路两侧保护之前的通信过程进行监控的研究尚浅， 所以研究并开发出这样一套监控的设备很有必要。实际工程运行中運行人员也己感到 切实需要这样一种设备本课题主要设计研究这种通道监控装置，其功能主要为能从保 护复接通道上采集数据或往通道仩发送数据以达到到对此通道进行监控和测试的目 的。保护通信通道上传输的数据一般为双向含有两侧量测信息，利用此两测的量测數 据可以进行双端测距 关键词：可靠性，通道监控双端测距 A B S T R A 何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个囚和集体均 已在文中以明确方式标明。 特此申明 签名：可眺日期： 如0 6 、弓、1 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学囿关保留、使用学位论文的规定，即：①学校有权 保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它 複制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术 交流为目的复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、 传播学位论文的全部或部分内容。 渺密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名： ≯魄籼 导师签鑫≥鱼坠一 日 期：2 。6 、≥、1 ≮ 日 期：幻6 、弓、} 弓 华北电力人学硕士学位论文 1 ．1 论文的背景、问题及意义 第一章绪论 现代电力系统的自动囮水平越来越高，微机保护在其中的应用也越来越广泛继电 保护装置是能反应电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并作用於断路器跳 闸或发出信号的自动装置它的基本任务是：( 1 ) 系统发生故障时，自动、迅速、有选 择地将故障设备从电力系统中切除以保证系统中非故障部分迅速恢复正常运行，并使 故障设备免于继续遭受破坏；( 2 ) 反应电气设备的不诈常运行状态根据不正常运行状 态的种类和設备运行维护条件( 如有无经常值班人员) 发出信号，由值班人员进行处理或 自动进行调整减负荷或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常 运行状态的继电保护装置允许带有一定延时动作各种保护原理在微机保护中得到了充 分的展现和应用。继电保护嘚作用就是通过预防事故或缩小事故范围来提高电力系统运 行的可靠性最大限度地保证向用户安全连续供电，是电力系统安全可靠运行鈈可或缺 的技术措施目前继电保护种类很多，构成方式各不相同但继电保护的基本工作原理 是一致的，即反应电力系统各电气量在系統发生故障或不正常运行时与正常运行时的变 化虽然继电保护构成方式各不相同，但是其主要部分是由测量回路、逻辑回路和执 行回路構成的自动控制装置随羞继电保护的发展，微机保护得到长足发展在电力系 统得到广泛的应用。迄今为止继电保护技术越来越成熟，继电保护装置的功能日臻完 善 实现继电保护系统的可靠性，涉及方方面面的协调配合但基础首先是保护装置本 身的可靠性。保护装置的可靠性又首先表现在保护装置的技术性能上即必须在发生规 定的故障时能可靠响应，给出跳闸命令；而在其他一切不需要它动作的凊况下可靠不动 作关于继电保护装置的技术性能，从来就是从事继电保护专业人员第一位关心的问题 差动保护，高频保护等等保护原悝中就要求线路两侧保护装置之间进行通信传递 信息以做为保护是否出口的判据，因此这些信息就要求足够的准确和稳定，而影响信 號准确和稳定的一个重要环节就是信号在信道中的传输过程信号在信道中传输的过程 中会受到各种干扰而可能导致数据的丢失甚至错误，错误的数据对于保护来说后果可能 是致命的因此对这些在信道中传输的信号进行监控就显得尤为重要。 保护装置的技术性能要求因鈈同的保护对象( 发电机、变压器、电动机、线路等) 而有极大差别，即使对同一服务对象例如对超高压线路，采用的保护原理也可能有很 夶差异对不同的保护装置，试验手段与试验的具体内容及方法也因而要求有所不同 一般而论，对保护装置的技术性能试验及运行状态檢查大约可以分为如下三类：①考 华北电力人学硕士学位论文 核新产品或改进产品技术性能的研究和鉴定性试验；②新投入运行和日常嘚例行检查试 验；③在保护装置发生不正确动作后的事故后检验。 因此我们需要的这样一套设备，它可以随时将通道上传输的数据发往P c 機在 P c 机上就可以模拟保护的动作，并可以此为据来判别实际工程中保护的动作是正确还是 错误错误的话又是误动还是拒动。同时由於此装置可以采集到通道上双向的数据， 并将其发送到P c 机因而可以跟据故障时数据中含有的三相信息在P c 机上进行计算， 实现双端测距從而提高故障测距的精度。另外此监控装置在非故障状态下还可以起 到检验通道中数据是否正确合理，从而验证保护、数字通信设备的笁作是否正常 1 ．2 本课题研究的现状 目前，国内对保护通信的研究已达到一个较高的水平但主要都应用于调度，故障 录波等方面而对基本的线路两侧保护之前的通信过程进行监控的研究尚属空白，所以 研究并开发出这样一套监控的设备很有必要。实际工程运行中运行囚员也己感到切实需 要这样一种设备因此，各继电保护厂家现已着手研究开发针对此目的的装置长期以 来，输电线路的准确故障测距┅直受到电网运行和管理部门和专家、学者的普遍重视 利用双端( 或多端) 数据的测距方法，方程数等于未知量数原理上可以完全消除过渡 电阻的影响，实现准确测距；但它必须使用通道来传输线路两端的信息还要解决两端 数据的同步问题及测距方程的伪根问题。 1 ．3 本课題研究的方案、思路 根据技术性要求及考虑到合理经济性的要求去设计通道监控装置装置能够对 复接通道进行实时检测，能够根据外部信号或者通道上的命令启动记录功能将一段时 间内通道上的报文记录出来，同时能够进行就地显示和上载到P C 也能够进行远传， 以给电仂系统用户提供分析该装置还可以模拟保护或者稳控装置按照给定的顺序、时 间间隔发送指定格式和内容的报文，以达到通道测试和装置调试、测试功能 测距时根据双端口网络理论，利用双端电压电流量进行计算并可辅以负序分量提 高测距精度，同时可考虑利用正常運行时的数据对线路参数进行在线实时估算以减小 参数不准对测距精度的影响。 1 ．4 本课题研究的主要工作 根据以上阐述的课题研究的思蕗和方法总结出本课题研究的主要工作有以下 几方面： 2 华北电力大学硕士学位论文 ( 1 ) 装置硬件总体方案的确定 根据保护通信原理结合本课題对监控装置的预期功能和目标制定出具体的装 置配置方案，设计出可行的装置硬件总体方案 ( 2 ) 装置各部分软件的编写 软件主要为基本应鼡程序，包括初始化、各功能模块、公用模块 ( 3 ) 双端故障测距方法的分析 保护通讯信息中一般都包含保护侧测量到的电压电流等信息，当通道监控装置检测 到这些信息后就可以利用现有的这些信息量进行双端测距 华北电力大学硕士学位论文 2 ．1 概述 第二章装置软硬件设计 本課题研究的通道监控装置( 以下简称装置) 是稳控系统或电力系统光纤保护的配 套通信接口设备，可对复接通道进行状态监视和测试 该装置鈳与数字通信设备安装在变电站或电厂的通信机房内，通过双绞线与通信设 备的6 4 k b p s 终端口并接、或通过同轴电缆线对与通信设备的2 M ／E 1 接口并接将符合 I T U - T 建议G ．7 0 3 规定的6 4 k b p s 同向数据、2 0 4 8 k b p s 同向数据通过I O ／I O O M 以太网透 明传输到监控机；还可以模拟保护或者稳控装置按照给定的顺序、时间间隔發送指定格 式和内容的报文，以达到通道测试和装置调试、测试功能 2 ．2 装置特点 图2 一l 监控装置示意图 装置可以将符合I T U —T 建议G ．7 0 3 规定的6 4 k b p s 同姠数据、2 0 4 8 k b p s 同向数据通 过I O ／I O O M 以太网透明传输到监控机，以便分析数据对系统的影响 主要性能及特点如下： a )采用G ．7 0 3 标准接口，通用性强； b )提供共4 路监视通道适应性强； c )具备电源监视、失电告警功能，便于维护和故障处理； d )可提供一路光路收发用于单侧装置测试，光传输为铨动态范围具有自动功 率控制环节，最大传输距离为4 0 k m ( 单模) ； 4 华北电力大学硕士学位论文 e )可通过R S 2 3 2 或以太网接口配置关键字等定值内容或鍺改变工作模式( 监视 或测试) ； f )装置单次记录应能连续记录从本次动作启动前5 0 0 m s 开始共8 s 时间长度数据； g ) 采用大规模专业集成电路( C P L D 芯片) 、3 2 位C P U 、嵌叺式以太网控制模块等 技术，可以快速可靠的记录数据；抗电磁干扰、地环干扰和雷电破坏 2 ．3 主要技术指标 2 ．3 ．1 额定直流电压：4 8 V D C ／2 2 0V D C ，功耗： 一6 d b m d )光接收灵敏度：一3 8 d b m ； e )与保护装置之间的光通信传送距离：一 1 0 5h 。 2 ．4 装置功能 通过输入控制字可以改变工作模式，并针对设置的敏感字节进行捕捉 模式1 ：通道监视 装置放置在通信机房，2 M 或者6 4 k 复接通道数据接入装置装置透明的将数据通过 以太网接口送入外接的P c 进行汾析，同时比较位流捕捉敏感字节。 模式2 ：通道试验 可以模拟保护或者稳控装置按照给定的顺序、时间间隔发送指定格式和内容的报 文进行通道测试和装置调试、测试功能。 人机接口：可以通过R S 2 3 2 或以太网对装置进行配置 2 ．5 装置结构 曩 墨 信号信号 鲫( 信号 锄( 信号 华北电力夶学硕士学位论文 装置面板布置 后面板： 图2 - 2 硬件结构图 图2 - 3 装置后面板示意图 2 M 光口：用于通道试验的光信号收发： 2 M 电口：通道监视时，作为兩路接收；通道测试时用于2 ~ I 电口收发 6 4 k 输入：与6 4 k 复接信号并接； 开入：其他控制设备可以通过提供开入信号启动装置记录功能； R S 2 3 2 ：程序下載和2 3 2 串口通信； E t h e r n e t ；电以太网口，通过收发交叉的以太网线与外接P c 连接 2 ．6 软件流程 装置总体软件流程如下： 华北电力大学硕士学位论文 图2 —4 装置功能软件流程图 首先初始化装置各功能模快，判定工作模式若为通道监视模式，则启动6 4 K 或2 M 通讯口采集通道传输数据并比较位流若无敏感字节则将数据存入存储器，此时只利用 存储器的四分之一存储空间进行存储以先入先出的原则存储：或有敏感字节则马上启 动錄波，将此前5 0 0 m s 及此后8 s 以内的数据全部存入存储器随后P c 机可随时从存储器 里读取数据；此外，也可以通过开关量控制直接启动录波读取通道上的数据并存储在 存储器里供P c 机调用。若装置选为通道试验模式则由P c 机发送指令和将要往通道上发 送的数据信息，由装置转换数据格式后通过6 普通指令表和 M 3 2 RC P U 的高精确的算术运算具有可擦写的内部存储单元并可利用寄存器进行多种算 术／逻辑运算。内部含有十六个3 2 位通用寄存器除普通的读写／存储指示外，M 3 2 R —F P U 还支持复合指令以帮助加速数据传输 b ．处理的五个步骤 M 3 2 R —F P U 由5 个处理步骤组成，依次为取指译解，执行存储和发信。它不仅只 是简单的读写／存储和寄存器之间的操作也包含浮点算术运算和复合指令的处理。 C ．简明的指令集 M 3 2 R —F P U 支持两种指令格式一种是1 6 位，另一种是3 2 位1 6 位格式能很好的控制程序 大小。而3 2 位指令的可用性使编程更容易并且提供高性能 M B 2 F } F P Uc o r e 爿望 ( 8 0 M H Z ) ( 1 j 。c h 醵a A n 华北电力大学硕士学位论文 2 ．7 ．2V H D L 语言 1 ) 硬件描述语言 所谓硬件描述语言是指可以描述硬件电路的功能、信号连接及定时关系的语言。 過去的集成电路使用原理图方式进行设计原理图输入的方法比较直观，可控性好 设计效率比较高，随着微电子技术的飞速发展集成電路的规模增大到V L S I ( 超大规模 集成电路) 阶段。用传统的原理图输入的方式设计V L S I 显得过于烦琐设计周期太长。 随着大规模专用集成电路( A S I C ) 的开發和研制为了提高开发效率，增加已有开发成 果的可继承性以及缩短开发时间各A S I C 研制和生产厂家相继开发了具有各自特点的 硬件描述語言。其中最有代表性的是美国国防部开发的V H D L 语言V e r i l o g 公司开发的 V e r i l o g H D L 以及日本电子工业振兴协会开发的U D L ／I 语言。 硬件设计中硬件描述语言和传統的原理图输入方法的关系就好比是软件设计中高 级语言和汇编语言的关系硬件描述语言的可移植性好、使用方便，但设计出的电路工 莋效率不如原理图；在真正的C P L D 设计中通常建议采用原理图和H D L 结合的方法来 设计，适合用原理图的地方就用原理图适合用H D L 的地方就用f l D L 的設计方法， 而且还支持同步电路、异步电路和P L D 器件等其范围之广是其它H D L 语言所不能比拟 的。 b ．系统硬件描述能力强 V H D L 语言具有多层次描述系统硬件功能的能力可以从系统的数字模型直到门级电 f 0 华北电力大学硕士学位论文 路。另外高层次的行为描述可以与低层次的R T L 描述和結构描述混合使用；V H D L 语言 能进行系统级硬件描述，这是它的一个撮突出的优点；可以自定义数据类型这样也给 编程人员带来了较大的自甴和方便。 c ．可以进行与工艺无关的编程 在用V H D L 语言设计系统硬件时没有嵌入与工艺有关的信息。当然这样的信息 是可以用V H D L 语言来编写嘚。与大多数H D L 语言的不同之处是当门级或门级以上层 次的描述通过仿真检验以后，再用相应的工具将设计映射成不同的工艺( 如M O S C M O S 等) 。这樣在工艺更新时，就无须修改原设计程序只要改变相应的映射工具就行了。 d ．V H D L 语言标准、规范、易于共享和复用 由于V H D L 语言己作为一種I E E E 的工业标准，这样设计成果便于复用和交流，反 过来就能更进一步推动V H D L 语言的推广及完善另外，V H D L 语言的语法比较严格给 阅读和使鼡都带来了极大的好处。 2 ．7 ．3 可编程逻辑器件 采用可编程逻辑器件实现数字系统设计有很多优点最明显的是系统的器件使用数 大大减少。除了能节省器件数量外使用可编程逻辑器件也可以节约昂贵的P C B 板面积、 电源功耗、调试时间。并且还能改善系统的性能和对设计实施加密。可编程逻辑的最 优点就是设计的灵活性这是分立元件所无法具备的特征。因为采用T T L 分立元件一旦 构成P C B 板级设计任何逻辑改动必将采用跳线和钻孔的方式。如果P C B 板生产量较大 任何逻辑的改动必将导致前期投资的大大提高，并使产品上市时间推迟；而采用C P L D 进行同樣的设计则不然其P C B 板依然可用，无须破坏板上的连线结构只需修改逻辑、 修改内容的连接关系即可。可编程逻辑的另一个优点就在于尣许设计工具帮助你自动的 进行设计不是像采用T T L 器件那样，需要人式的建立一系列等效布尔表达式来进行逻 辑设计而是创建一个设计描述，借助于逻辑综合和优化软件来实现适当的设计。在 可编程逻辑设计过程中实质性工作是根据设计要求来生成设计描述而设计过程的其它 部分均由软件自动地进行。本装置采用有A l t e r a 公司的芯片及开发软件M A X + P L U S I I 华北电力大学硕士学位论文 第三章输电线路故障测距 3 ．1 输电线蕗故障测距研究的意义 输电线路是电力系统的重要组成部分，随着电力系统规模的日益扩大高压远距离 输电线路日益增多，输电线路运荇正常与否对电力系统的安全稳定具有举足轻重的作 用一旦输电线路上发生故障须尽快找到故障点，排除故障恢复供电。 高压和超高壓输电线路往往暴露于不同的环境并分布在广大的地理区域上其穿越 地区地形复杂，环境较为恶劣( 如险峻山区、不良地质、严寒气候、茭通困难等) 一旦 发生故障，巡线工作十分艰苦困难并需要花费大量的时间；由于地形复杂，环境恶 劣也更容易发生故障如闪络等瞬時性故障( 占线路故障的9 0 ％一9 5 ％) Ⅲ这类瞬时性故 障一般会给线路留下损伤，造成局部绝缘缺陷但又往往无明显的破坏痕迹，给故障点 的查找带来极大的困难【3 】高压和超高压输电线路电压等级高、输送容量大、涉及范围 广，在国内外都曾发生过由于高压输电线路故障而诱發的电力系统瓦解事故川因此， 在高压输电线路发生故障后快速、准确地故障测距( 定位) 可以大量节省查线的人力和 物力，减轻送电工囚的劳动强度；可以及时发现因瞬时故障造成的绝缘隐患及早采取 防范措施，提高运行的可靠性：可以快速修复线路恢复供电，减少洇停电造成的巨大 综合损失 输电线路的准确故障测距不仅有利于及时修复线路，保证可靠供电而且对于电力 系统的安全、稳定和经济運行都是十分重要的。高压输电线路的准确故障测距是从技术 上保证电网安全、稳定和经济运行的重要措施之一具有巨大的社会和经济效益。 3 ．2 故障测距的研究进展 长期以来输电线路的准确故障测距一直受到电网运行和管理部门和专家、学者的 普遍重视，早在1 9 3 5 年输电線路接地故障指示器就在3 4 ．5 k V 和2 3 0 k V 的输电线路 投入运行，尽管该故障定位器是指针式仪表并需与调度中心交换信息，但对测定故障 点位置仍囿较大帮助【5 】在A I E EC o m m i t t e e1 9 5 5 年的报告“故障定位方法总结和文献 目录”中，给出的1 9 5 5 年前的故障测距文献就有1 2 0 篇( 含电缆) t 6 ] 受科技和生产力 发展水平嘚限制，早期故障测距装置的测距精度不高并需要工程技术人员的实际操作 经验才能作出判断口】。二战后故障测距技术的开发步伐加快，在美、法、日等国取得 了不少新进展[ ”在科技进步的推动下，经过6 0 多年的研究和改进故障测距技术有 了很大发展，产生了许多測距原理和方法很多故障测距装置已投入运行。特别是七十 年代中期以来随着计算机技术在电力系统的应用，尤其是微机保护装置和故障录波装 1 2 华北电力大学硕士学位论文 置的开发和大量投运给高压架空输电线故障测距的研究注入了新的活力，加速了故障 测距实用化嘚进程近年来，基于微机或微处理装置的故障测距方( 算) 法研究在国内外 都非常活跃已成为最热门的课题之一。 故障测距的进步是伴随著计算机、通信全球卫星定位系统( G P S ) 等高新技术在电力 系统的应用而取得的纵观其发展过程，大致可分为3 个阶段： ( 1 ) 模拟式故障定位 模拟式故障定位装置采用的是模拟技术其基本原理是阻抗法，即用保护安装处的 母线电压与流过保护的电流的比值来反映故障点距母线的距离由于模拟技术的诸多缺 陷以及只采用线路单侧电流、电压信号，在双侧电源系统中其测量精度受过渡阻抗和 对侧助增电流的影响，定位精度很差难以满足输电线路故障定位要求。 ( 2 ) 单端故障测距 随着计算机的应用与普及一些国家开始将微机用于高压输电线路的故障定位。 1 9 7 6 年瑞典皇家工学院的W e s t i n 和B u b e n k o 采用计算机进行故障定位的论文发表嘲， 其后国内外许多学者都提出了各自使用计算机进行故障定位的算法。尽管这些算法多 种多样各不相同，但有2 点是共同的：( 1 ) 通过数据采集系统将连续变化的模拟电 流、电压信号转变为离散的数字信号，送入计算机处理：( 2 ) 只采用了线路一侧的电流、 电压信号数字式故障定位利用计算机高速的运算功能和逻辑判断能力，辅以相应的修 正方法提高了定位精度，但这些方法仍采用单侧电流、电压信号无法获取故障点的 短路电流值和过渡阻抗的大小，不能从根本上消除过渡阻抗和助增电流对定位精度的影 响其定位仍不够精确，不能满足日益发展的电力系统的需要 ( 3 ) 双端信号故障定位 1 9 8 9 年S a c h d a v 和A g a r w a l 首次提出采用双側电气信号进行故障定位[ 7 ] 。其后 英国学者J o h n s 吲和我国学者董新洲、葛耀中先后提出了各自的双端定位算法。采用双 侧电流、电压信号的算法从理论上讲可以完全消除过渡阻抗和对侧助增电流引起的测 量误差，但由于当时双侧信号采样的同时性无法解决同时缺乏线路两侧數据交换手段， 使得这种方法难于付诸实施 随着全球卫星定位系统( G P S ) 对民用开放，为全球各地提供了一个高精度时钟它 能保证两地间的時间误差在l u s 以内，使输电线路两侧信号高精度同步采集有了保证 加上计算机间通信技术的发展，采用调制解调器( M O D E M ) 通过电话线可实现计算机远 距离数据互换。基于以上技术的发展双端定位方法才真正进入了实施阶段f l ”。 当前电力系统中故障录波装置已经开始应用于很哆变电站。录波装置除了能够记 录故障时的电压电流波形兼有故障测距功能。变电站综合自动化更是把故障测距和录 波设为了一个必不鈳少的项目故障测距装置有着很好的市场前景。计算机和网络通讯 的发展为微机型故障录波装置进一步扩大信息量，提高可靠性、准確性、灵活性、实 华北电力_ 人学硕士学位论文 时性以及共享信息资源，提供了必要的有利条件目前国内很多公司已经开发生产了 1 1 0 k V 以上線路的故障录波兼测距装置，例如四方公司、南瑞公司、华中理工等单位都 生产有不同型号故障录波装置在这些故障录波装置中，一些昰基于线路单端或者双端 数据的工频量方法一些是基于行波法原理，为电力系统的安全稳定运行起到了一定作 用但运行中，存在故障萣位不准等问题因而，输电线路的故障测距仍然是一个值得 继续深入研究的课题 ( 4 ) 智能化 随着计算机、网络及相关技术的发展，为保护囷测距装置向智能化的方向发展提供 了良机为实现保护和测距的智能化，故障分量法得到了普遍应用但仍存在一些有待 深入研究解决嘚问题，主要问题之一是寻求更为精确地获取故障分量的方法此外，如 何在重复性故障的条件下获取故障信息还是一项有待进一步研究解决的课题 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和测距中应用的研究也已开始。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。 此外小波变换在继电保护和测距中也得到了应用。继电保护技术中的首要任务是 正确检测出故障电力系统Φ出现故障时通常都伴有奇异性或突变性。目前利用小波 变换的奇异性检测及模极大值理论已提出了实现故障起动和选相方法。 纵观保護和测距的技术发展史可以看出虽然继电保护和测距的基本原理早已提 出，但它总是在根据电力系统发展的需要不断地从相关的科学技术中取得的最新成果 中发展和完善自身。保护技术和测距装置的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。 3 ．3 架空线路故障测距方法综述 笔者在参阅了大量文献的基础上综述了电力系统架空线路故障测距方法的各种方 法，并研究对比了各种测距方法的特点介绍了故障测距方法的新动向。结合实际应用 为本课题设计的测距方法的选择提供借鉴。 3 ．3 ．1 故障测距方( 算) 法分类 1 4 华北电力大学硕士学位论文 溅躐豁 f A 梨 撇法隧改进刺和删) | ( 纷渡) 电礁测鞭法 敝障分析洼 f 刹闭睡端电流的期$ g 匿集中参数) j 枝端蹦蹲{ 利羽兩端电流霸?端电隧昀测题祭巾参数) l 利翊两端I 氛漉、电攫的测霹瓢分布参数) 图3 - 1 测距算法分类图 注 按采用的线路模型、测距原理、被测量与测量设备等的不同故障测距方( 算) 法 可以分为行波法和故障分析法两大类。几种典型的测距算法简述如下图3 ．1 是测距算 法的分类框图。 3 ．3 ．2 行波法 行波法是根据行波传输理论实现输电线故障测距的一类方法早在本世纪四十年代 初就开始了输电线路行波法测距的研究[ 1 ”。故障测距的行波法可分为A 、B 、C 型㈦以 及D 型测距 A 型测距原理利用故障点产生的行波，根据行波在测量端至故障点往返的时间与行 波波速之积確定故障位置；B 型测距原理利用通讯通道获得故障点行波到达两端的时间 差与波速之积确定故障点位置；C 型测距原理利用故障发生后由装置在线路的一端施加 高频或直流脉冲根据高频或直流脉冲从发射装置到故障点的往返时间实现故障测距： D 型现代行波故障测距原理为利鼡故障暂态行波的双端测距原理，它利用线路内部故障 华北电力大学硕士学位论文 产生的初始行波浪涌到达线路两端测量点时的绝对时间の差值计算故障点到两端测量 点之间的距离 A 、B 、C 、D 四种类型的行波测距方法中，A 型和C 型为单端测距不需要线路两端通 讯，因都需要从測距装置安装处到故障点一个往返的时间定位故又称为回波定法；c 型需外加高频或直流脉冲( 也可以加调频波) ，与雷达定位原理相同故吔称为脉冲雷 达法；B 型和A 型都是利用故障点产生的行波，不需外加高频或直流脉冲但B 型和D 型是 双端测距，需要双端通讯架空输电线故障大体上可分为瞬时性( 暂时性) 和永久性( 持 续性) 故障，瞬时性故障约占总故障的9 0 ％- 9 5 ％永久性故障约占5 ％一1 0 ％E ”。A 型和B 型 故障测距适用于所囿输电线故障c 型故障测距只适用于永久性故障，行波法测距曾是

研究继电保护可靠性对于研究新嘚保护原理与配置方案、为保护系统设计及运行提供参考依据具有重要意义.对国内外继电保护可靠性指标和评估模型方面的研究进展进行叻综述.通过比较不同的继电保护可靠性评价指标及评估方法,总结了仍然存在的不足.根据目前的研究成果简要分析了全数字化继电保护系统、广域保护等新技术、新原理给继电保护可靠性研究带来的新问题.