【关键词】光伏发电；配电网；继电保护
0 引言
随着光伏发电系统的日益成熟且成本越来越低，光伏系统并网成为利用这一资源的最好方式。然而，光伏发电有其自己的特点，光伏发电系统的并网，使配电系统从单系统放射状网络变为分布有中小型系统的有源网络，改变系统的潮流分布，进而影响配电网继电保护的合理性，对配电系统的继电保护造成一定的影响[1-2]。
目前国内外很多学者已经对此开展了大量的研究工作，主要包括光伏发电短路特性和计算模型，分布式光伏发电系统及其接入位置、接入容量的不同对配电网电流保护、重合闸、自动化策略的影响等内容。文献[3]针对用户侧光伏发电并网对配电网继电保护的影响进行了分析，提出了继电保护配置方案以及保护整定原则，为今后的工程应用提供一定的借鉴。文献[4]指出，分布式光伏发电接入中低压配电网后，将对电流保护的灵敏性和选择性产生影响，影响程度与光伏电源的接入位置、装机容量有紧密的关系。同时，含分布式光伏发电的配电网不宜采用快速重合闸。文献[5]采用动态等值阻抗的建模方法，将光伏发电站表示为戴维南等效电路来研究光伏电站接入配电网后的继电保护整点计算。
因此，本文从理论上分析了光伏并网发电对配电网继电保护的影响，包括光伏系统接入位置和接入容量，并指出在今后配电网继电保护配置以及整定计算时，需考虑并网光伏发电系统。本文的研究成果也为光伏并网发电的工程实施提供理论依据和技术支持。
1 光伏电源接入位置对继电保护的影响
我国10kV配电网一般为单电源辐射形式并以三段式电流保护为主保护，图1为10kV配电网基本接线图。设系统容量为SS，系统电压为ES，系统电抗XS，光伏发电系统容量为SE，光伏发电系统电压为EP，等效阻抗为XP。各线路电抗值为X1、X2、X3、X4、X5、X6。K1、K2、K3、K4、K5、K6分别为本段末端发生三相接地短路。
由单辐射网络结构可知，故障发生在图1所示配电网的6个不同位置时，短路电流的变化方向是一致的。下面假设K2处发生故障，保护2处测得短路电流Id2计算如下：
很明显，保护2处的短路电流明显增加。因此在K1、K2、K3、K4、K5、K6发生故障时，故障处的电流势必会增大。故障处电流不仅由系统提供，还有光伏电源的影响。因此光伏电源在始端接入会使保护的范围扩大、降低保护的灵敏性。当短路电流增大到一定值时，会使I段保护和下级的I段保护失去选择性。情况严重时还会波及下级线路II段保护的选择性。
同样的方法可以分析光伏电源接入配电网中端或末端对继电保护的影响。光伏电源在中端接入会使相邻馈线保护的范围扩大、降低保护的灵敏性。当短路电流增大到一定值时，会使I段保护和下级的I段保护失去选择性，情况严重时还会波及下级线路II段保护的选择性；光伏电源在末端接入时，会使相邻馈线的保护装置的保护范围变大，灵敏性降低，并有可能使相邻馈线的保护失去选择性，当容量达到一定值时会使相邻馈线的保护失去选择性。
2 光伏电源接入对配网继电保护影响的仿真分析
针对图1所示的10kV配电网在PSCAD仿真软件环境下进行仿真计算，分析光伏电源接入对配电网继电保护的影响分析，其中光伏电池等效电路图如图2所示。
光伏并网发电采用增量电导法控制光伏电源输出最大功率，其并网系统结构图如图2所示。
根据光伏阵列可以组成5MW、10MW、20MW容量的光伏发电系统。光伏系统接升压斩波电路，并通过控制IGBT 的导通率，实现最大功率跟踪。后经DC/AC转换变流器实现并网。配电网线路参数见表1。
当光伏接入馈线末端时，接入容量分别为5MW、10MW、20MW时，数据如表2所示。
当K2发生故障，相比未接入光伏电源时流经保护2的短路电流增大，并随着容量的上升短路电流增加的越多。流经保护的4处的短路电流值，不随容量的变化而变化。
光伏接入馈线中端时，接入容量分别为5、10、20MW时，数据如表3所示。
当K2发生故障时，相比于未接入光伏电源的情况，保护2处的短路电流增大，保护4处为反向电流。当K4发生故障时，流经保护4短路电流变化不大。当k5发生故障时，流经保护5处的短路电流增加。
当光伏接入馈线首端时，接入容量分别为5、10、20MW时，数据如表4所示。
当K2发生故障时，相比与未接入光伏系统时短路电流增大。当K4发生故障使，相比与未接入光伏系统时短路电流增大。并且随容量的增加短路电流值随着增加。
由以上的数据分析可知，我们所做的理论研究是正确的。实验数据与理论分析相匹配，验证上了理论分析的正确性。
3 结论
本文通过理析和仿真分析计算了光伏电源电源接入配电网对继电保护的影响，理论分析和仿真计算的结果一致，并获得如下结论：
（1）光伏电源接在配电网的始端时，其对配电网的短路电流有助增作用。短路电流变大，对电流保护的I段保护范围扩大，而II段保护又是根据下级线路I段整定，所以II保护范围也相应扩大。
（2）当光伏电源接在配电网的中端时，当故障发生在本馈线光伏电源上游时，光伏电源接入对相邻馈线不会产生影响。光伏电源会对下游继续供电，并向短路处提供短路电流，形成孤岛效应。此时，接入的容量越大对本馈线故障处提供短路电流越大，对相邻馈线、本馈线故障处保护的短路电流不会产生影响。
（3）光伏电源接在配电网的末端时，当故障是发生在本馈线上时，其对本馈线故障处上游短路电流没有影响，但故障点下游处会由光伏电源提供反向的短路电流，由于在故障段只有上游有保护装置，所以下游会形成孤岛效应。光伏电源容量越大，对故障点下游提供的反向短路电流越大，由于没有保护方向性可能产生误动。
【参考文献】
[1]石振刚，王晓蔚，赵书强.并网光伏发电系统对配电网线路保护的影响[J].华东电力，2010，38（9）：1406-1409.
[2]李斌，袁越.并网光伏发电对保护及重合闸的影响及对策[J].电力自动化设备，2013，33（4）：12-18.
[3]叶荣波，周昶，施涛，等.用户侧光伏发电并网对继电保护分析[J].科技通报，2014，30（1）：158-162.
关键词：广播电视设备；维护理论；广播电视技术
广播电视设备作为广播电视媒体传播信息的重要媒介和手段，在广播电视的发展过程中发挥不可或缺的作用。保证良好的设备维护才能使信息的传输畅通无阻，传播的音频与视频才能满足大众的文化需求，促进广播电视领域的发展向更加蓬勃的方向开拓。
1广播电视设备的维护理论
1.1发展概况。广播电视设备的维护理论是人们对于广播电视正常运行的一项合理的人为操控，是人们在这一方面认识水平的不断完善。从旧有的对于设备的管理忽视，到及时修复设备出现的故障，再到提前对设备进行保养，是人们认识程度不断加深的体现，都为广播电视的繁荣发展提供了良好的保证。
1.2旧有的广播电视设备维护理论。广播电视设备作为广播电视无误发送的重要保障，设备的健全无损对于广播电视行业的发展意义非凡。旧有的广播电视的维护理论强调重视广播电视发送设备的完好性，即对“修复”的重视。这就是保障设备在购进时保证渠道的合理。在使用的过程中减少对于设备的磨损，对于发现的设备在使用的过程中发现的问题及时合理的修复。更多的强调对于设备的“事后修复”。这种维护理论对于设备的维护相对较少，而更多地是强调设备的可使用性。随着社会经济的不断发展和完善，这种旧有的维护理论显然与时代的发展不符，无法满足更高水平的技术使用与人民日益增长的各种需求，是需要被取代的。
1.3现有的广播电视设备维护理论。随着社会的不断发展，科学技术的水平也日益更新完善，人们的思想产生了进一步的变化。原有的维护理论被新的广播电视设备的维护理论所取代。所谓“维护”，顾名思义，是保护对象免受破坏，是一种维持和保护。从后半句哈来看，维护理论的重要性就显而易见。维护理论已经突破原有的单方面防止设备的破坏，到事前的预防和控制，强调更多的维护和保养的意思层面。维护理论是需要相关的维护保养人员，通过对于广播电视设备的专业知识技能的了解，从而能有效、经常性的对于广播电视设备的运行情况和状态进行合理的评估并予以保护。这里的设备维护理论，就更加强调事前的控制，发现设备出现不良情况的趋势，并查明原因，防患于未然。通过维护人员对于潜在的“隐蔽功能故障”进行有效把握，提高广播电视的设备维护的能力。
2发展中存在的不足
2.1认识的盲区。在广播电视发展的各个阶段来说，人们对于广播电视设备维护的认识经历了很多阶段。现在的广播电视的发展中依旧存在对于该方面的错误认知。比如，将设备的性能好坏与使用的时间长短紧密的联系起来。将现有的设备无误与设备的无风险、无威胁联系在一起，是对于设备的维护方面认识的悖论。这些错误认知都会阻碍广播电视媒体设备的维护保养以及技术更新，对于广播电视的发展都是一种桎梏。
2.2制度的不合理。在社会主义发展的过程中，广播电视设备的维护理论完善，但在发展的过程中仍存在一定的不足。维护理论的提出与实施效果不配比，体现了制度不够完善的问题。广播电视的管理缺少合理的制度体系来对相关问题进行合理的管控，使管理者不明职权，对待工作缺乏应尽的责任和义务。对广播电视的管理有时呈现放任自流的状态，设备缺少及时的查修。因此，就易造成电视广播播放过程中出现图像不够清晰，音频突发的卡顿情况，对播放效果带来消极的影响。
2.3广播电视维护人才的缺失。在广播电视媒体的发展的过程中，科学技术的发展愈加迅速。因此，能做到对于广播电视设备的运用自如对于从业人员来说，意义重大。在发展的现阶段，我国广播电视设备维护人员的自身素质还处在十分低下的水平。很多的设备维修人员仅仅是了解电路修理修配，无完备的广播电视设备的精准认知，无法实现对于广播电视中的潜在故障的排查，对于维护理论的实现，仅仅是停留在事物的表面。
3改进措施
3.1明确认知。只有对于广播电视设备的维护有正确的认识，才能保证维护工作的顺利进行。相关的工作者要摒弃曾经的错误认识，与时俱进，对于设备的维护秉持着早发现、早处理的积极态度，才能使广播电视走上正确的发展道路。态度是维护工作进行的准则，也为设备的维护与更新提供了依据。
3.2健全制度。广播电视的维护理论已经提出有一定的时间，但在实施的过程中却存在实施不利的问题，因此，完善相关的法律制度迫在眉睫。国家相关机构要建立健全法规，明确维护人员的权责关系，使相关的领导者做到对于设备的定期的监管的监督和管理，做到有法可依。只有用法律加以管理和规定才能保证广播电视发展的秩序性和有效性。因此，国家的相关部门需要在广播电视的权责管理方面多下功夫，在设备的维护方面明确相应的法律法规，保证广播电视这一主流传播媒体更好的发挥功效，保证广播电视播出的质量，满足人们的文化需求。
3.3培养专业的维护人才。现实中很多工作人员对于广播电视的维修工作通常很难做到经常性的排查，而且技术不够过硬，在维护工作的过程中通常只是应急的作用，而对于难度较大的问题，难以应付。针对维护人才不足的问题，我国需要加强在这一领域的人才培养的工作。同时根据人才不足的现状，机构需要增设在广播电视方面需要专门设置与广播电视设备有直接关联的专业技术人才，对设备的运行状况及时的处理与维护。提高人才的专业素养，能对于广播电视设备的知识技能做到了如指掌，轻松地应对设备出现的故障，特别是潜在的故障。只有在专业技术领域十分过硬的专业人才才能保证对于设备的维护保养更加在行,增加更多的现实意义。
3.4技术推动。随着广播电视设备的更新发展，广播电视技术才能不断上升。在设备维护的进程中，科技力量得到保证，为广播电视的数字化、网络化的发展进程起到推进作用。技术的不断上升，促进广播电视与网络化融合，使传播途径更加高速、便捷，使卫星传播等一系列手段在广播电视的传播中不断应用，提高技术的发挥空间。在广播电视设备的维护中，出现了很多如管理不善，专业人才不足，技术力量匮乏的问题。但设备的维护对于其行业的发展意义重大，不仅对于行业的技术发展有推动作用，也会为人们提供更多的信息与便利。因此，提高广播电视设备的维护水平，发挥更多的时效性，才能更好地推动电视广播技术以及行业的发展水平。
作者:王彦军 单位:黑龙江省广播电视局红旗微波站
参考文献:
论文答辩问题及其答案解析一：
1.为什么选择这个论文题目？
答：因为在电力输送过程中经常出现电流过大使得电气系统短时间无法工作的情况，而采用瞬态过电保护技术进行电流分化减流。当电力输送电流超出峰值的时后瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的的保证了电气系统的正常工作。通过这篇论文的描述让我对瞬态过电保护的应用有了更深刻的了解。所以选择了这个论文题目。
2.研究这个题目的意义和目的是什么？
答：通过研究表明正确的预防电力输送过程中电流过大的有效方法，电气调试质量的好坏直接影响到变电站今后的安全、稳定、经济运行。科学的调试质量控制管理将对变电站安装工程整体质量的提升起到至关重要的作用。
3.什么是瞬态过电保护？
答：瞬态过电保护是指电气系统的电力输送过程中峰值超标的重要保护装置，当电力输送电流超出峰值的时候瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的保证了电气系统的正常工作。
4.电气系统包括了哪些？电气系统又是如何预防瞬态过电而产生的故障？答：电气系统包括了电力发电机、供电设备、交直流变压器、电力供电线路、断路器等设备。电气系统中的设备预防瞬态过电而产生的故障是采用瞬态过电保护技术进行电流分化减流。在电力供电设施上使用瞬态过电保护技术因采取隐蔽的方式，当电力输送电流超出峰值的时后瞬态过电保护器开始工作，使电流超出的部分引入接地体，有效的的保证了电气系统的正常工作。
5.UPS电源的主要功能及作用是什么？
答：UPS电源的主要功能是在突然电力输送系统停止工作的时候，不间断电源保护开始动作，起到保护电气设备以及计算机系统和技术资料不会因为断电而丢失的作用。
6.电气系统中电流峰值保护一般分为几级，每级的作用是什么？
答：电气系统中电流峰值保护一般分为四级。基础一级作为瞬间电流峰值从雷电防护区引流向雷电屏蔽区，将达到万单位或更高的电流峰值控制在两千伏到三千伏之间的作用。二级保护目的给予一级标准的瞬态过电保护器没有防护完全下的瞬态电流峰值控制在一千伍佰伏到两千五百伏之间的作用，三级标准保护是
一二级残留下的瞬态峰值降低到一千伏以内，使瞬态的峰值对设备的危害降低到最小。四级保护依据被保护产品的防压水平而控制瞬态过电保护的电流峰值。
7.写这篇毕业论文的体会。答：在写作这篇论文当中发现了自己很多知识的欠缺，通过在书店及网上收集有关资料弥补自己有关电气系统瞬态过电保护不足的知识面。通过这篇论文的写作，让我对电气系统瞬态过电保护有了进一步的了解。
论文答辩问题及其答案解析二：
1、导师问：你的这篇论文系抄袭的。
答：老师，您好，我的这篇论文在写之前的确参考了大量的网络文献资料，然后再根据自己的实际情况进行修改整编的，绝非全部抄袭的，比如说，这个论文中的论点******是我根据****得出的结论，这种情况下请大家结合论文举例说明是最有效的答辩。
2、导师问到论文中的专业问题。
答：根据自己论文中写的，用自己的话复述一遍，如果是论文之外的，根据自己的实战经验来写，如果实在不知道，就告诉老师“闻道有先后，术业有专攻，我对这个不是很了解，谢谢老师的指出我的不足，回去后我会加强对着一块的学习的”。
3、导师问论文以外的题目。
答：面带微笑，尽量回答，切忌沉默不语。
关键词：卓越工程师；继电保护；教学改革
“卓越工程师教育培养计划”是国家教育部贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的重要改革项目，“卓越工程师”以实际工程为背景，以工程技术为主线，将学生的工程能力和素养作为培养目标，目的在于适应社会发展的需要，培养创新能力强的高素质工程技术人才。
电力系统继电保护是电气类专业的主要课程之一。继电保护技术应用广泛，随着电力系统自动化技术的飞速发展，电力系统继电保护进入数字化、微机化和网络化阶段，其在更新自身技术的同时，与微机、通信技术相融合，电力系统技术日趋先进，同时也日趋复杂。
一、继电保护课程的教学现状
目前继电保护课程理论教学环节大多按照教材章节的顺序，将电力系统继电保护分为电网的电流保护、距离保护、纵联保护和电力主设备保护，按模块分别进行讲解，在教学过程中突出知识的系统性和理论的完整性。学生在电力系统继电保护理论知识的学习过程中感觉深奥难懂。继电保护技术的理论教学与实践教学脱节，学生在完成部分专业理论学习后，按照指导书的内容按部就班地进行实验和课程设计。学生在整个学习过程中处于被动地位，缺乏思考，缺少对理论知识应用的分析，更缺乏对理论设计计算结果的仿真验证。目前，电力系统继电保护的教学已经不能适应培养具有工程实践能力人才的教学目的，因而继电保护课程改革势在必行。
二、继电保护课程教学改革的探索
1.调整教学内容
依据“卓越工程师”的培养方案，修订电力系统继电保护课程教学大纲、继电保护课程设计教学大纲、继电保护调试实习教学大纲；调整理论课程内容，将理论教学模块化、项目化。将理论教学分为几个模块，设置线路、变压器、发电机、母线等电力设备保护教学任务单元，使学生对继电保护技术形成一个整体的概念；理论知识依托于实际工程项目进行讲解分析，以项目为载体，将工程概念贯穿于教学始终，增加实际工程实验项目的教学学时，便于继电保护技术实际应用能力的培养；设置与理论教学相匹配的实验实习项目，充分发挥模拟型实验装置和微机型实验装置的优点；重点做好微机保护实验项目建设，设置电力系统各种运行状态下的参数，查看系统状态和保护动作状态。
2.优化教学方法
教师在课堂教学中要充分利用现代化教学设备，引入PPT课件教学，增加视频及动画演示内容，采用多种教学手段，将继电保护理论知识生动地展示给学生，改善课堂学习氛围，增强学生的学习兴趣；将电力系统继电保护技术发展的前沿知识引入课堂，针对应用前沿技术的工程及学生理论学习中普遍存在的题，增加课堂讨论部分；提高学生学习继电保护课程的积极性，鼓励学生多思考、多提问、多总结；将MATLAB/SIMULINK计算机仿真引入实践教学，对设计计算结果与仿真结果进行比较分析，使学生对继电保护动作前后电力系统的运行情况有直观的认识。
3.培养应用型人才的教学思路
在培养创新型高级工程人才基本目标的指导下，电力系统继电保护课程树立以理论教学为基础、以工程实例为依托、以知识应用与实践为目的的教学理念，其改变了以往实践教学环节的教学模式。教师在实验和课程设计中只给出实践目的、注意事项、设备和要求，具体的实践方法、步骤和报告由学生自行设计完成。教师将课程实习项目由部分验证性实习全部改为综合研究设计性实习项目，设置与理论教学相匹配的实验实习项目，充分发挥模拟型实验装置和微机型实验装置的优点，以模拟型保护装置为基础，灵活模拟各种接线错误，以此锻炼学生的分析能力。根据不同的课程设计题目和现有实验室的条件，要增加实验验证或仿真验证环节，通过理论教学与实践环节相结合，提高学生的实际工程素质，培养学生的创新能力和独立解决问题的能力。
三、结语
在“卓越工程师”目标下，只有适应继电保护技术的发展趋势，坚持基本理论与工程应用相结合，不断探索新的教学方法，引入新的教学理念，合理组织教学内容，才能培养出更多优秀的工程人才，提高电力系统继电保护专业人才的培养质量。
参考文献：
关键词：漏电断路器，建筑施工，漏电保护器
① 当发生人体触电时，十几毫安的触电电流就能使漏电保护器直接或间接切断电源。
② 当设备漏电保护器接零或接地不能切断电源时，十几毫安的漏电电流也能使漏电保护器切断电源。论文参考。
对于防漏电保护器，其动作电流和动作时间。首先应满足人体触电的安全界限。论文参考。其次考虑安全系数和其他条件，漏电保护器额定动作电流应为10-30mA动作时间不大于0.1s。
漏电保护器安装前应作动作特性试验。论文参考。动作时间、动作电流、漏电不动作电流是否符和要求。
①用实验按钮试验3-5次应正确动作。
②带负荷分合闸3-5次不能出现误动作。
①漏电保护器的额定电压。漏电保护器的额定电压必须与电路工作电压一致。
②漏电保护器的额定电流必须大于电路中最大工作电流，否则因温度过高而烧毁。
③ 漏电保护器极限通断能力必须大于电路断路时可能产生的最大短路电流。
为使漏电保护器发挥其应有的作用，必须对运行中的漏电保器加强管理：
① 使用前按步骤进行分项检查。如出现保护器动作，应先查明原因排除故障后方可投入使用，严禁将保护器拆除强行送电。
② 定期做动作特性试验，不合格者不能投入使用。
③ 如果在保护范围内发生漏电伤亡事故。应检查漏电保护器的
动作情况，未查明原因不得拆除漏电保护器。
④ 具体操作应有专业人员进行。定期检查漏电保护器和动作特性试验。不合格的应禁止使用。
参考文献：
[1]许江勇,周光付.论三相负载的星形连接.黔西南民族师范高等专科学校学报,2010,(01):107-109,112
[2]覃日强.居民区用电电压异常故障案例的处理.柳州职业技术学院学报,2010,(02):38-40,43
[3]于军.基于MultiSIM9的三相电路教学的研究.吉林化工学院学报,2009,(05):25-28
关键词：漏电断路器，建筑施工，漏电保护器
① 当发生人体触电时，十几毫安的触电电流就能使漏电保护器直接或间接切断电源。
② 当设备漏电保护器接零或接地不能切断电源时，十几毫安的漏电电流也能使漏电保护器切断电源。论文参考。
对于防漏电保护器，其动作电流和动作时间。首先应满足人体触电的安全界限。论文参考。其次考虑安全系数和其他条件，漏电保护器额定动作电流应为10-30mA动作时间不大于0.1s。
漏电保护器安装前应作动作特性试验。论文参考。动作时间、动作电流、漏电不动作电流是否符和要求。
①用实验按钮试验3-5次应正确动作。
②带负荷分合闸3-5次不能出现误动作。
①漏电保护器的额定电压。漏电保护器的额定电压必须与电路工作电压一致。
②漏电保护器的额定电流必须大于电路中最大工作电流，否则因温度过高而烧毁。
③ 漏电保护器极限通断能力必须大于电路断路时可能产生的最大短路电流。
为使漏电保护器发挥其应有的作用，必须对运行中的漏电保器加强管理：
① 使用前按步骤进行分项检查。如出现保护器动作，应先查明原因排除故障后方可投入使用，严禁将保护器拆除强行送电。
② 定期做动作特性试验，不合格者不能投入使用。
③ 如果在保护范围内发生漏电伤亡事故。应检查漏电保护器的
动作情况，未查明原因不得拆除漏电保护器。
④ 具体操作应有专业人员进行。定期检查漏电保护器和动作特性试验。不合格的应禁止使用。
参考文献：
[1]许江勇,周光付.论三相负载的星形连接.黔西南民族师范高等专科学校学报,2010,(01):107-109,112
[2]覃日强.居民区用电电压异常故障案例的处理.柳州职业技术学院学报,2010,(02):38-40,43
[3]于军.基于MultiSIM9的三相电路教学的研究.吉林化工学院学报,2009,(05):25-28
论文关键词：保护接零注意事项
为防止用电设备金属外壳因故障带电，造成接触电器的人员发生触电事故，可将用电设备正常情况下不带电的金属外壳与低压电网中的零线连接，叫保护接零。笔者发现许多用户，甚至连一些初、中级电工对保护接零应注意的问题不是很清楚，有的还存在误区，导致在施工、维修时存在大量安全隐患。为确保用电安全，就接地电网用电设备防触电采取保护接零时应注意的安全问题介绍如下。
1、根据用电环境安全程度确定配电类型
无爆炸危险和安全较好的场所，可选择TN—C系统。这种系统是干线部分保护零线与工作零线完全共用的系统，现在已很少用。低压进线的车间以及民用楼房物理论文，目前普遍选用TN—C—S系统。该系统是干线部分保护零线与工作零线前部共用（构成PEN线），后部分分开的系统。爆炸危险性较大或安全要求较高的场所，必须选用TN—S系统。该系统是有专用保护零线（PE线），即保护零线与工作零线（N线）完全分开的系统，也就是通常所说的三相五线制供电系统，随着经济的发展，一些地区的居民用电，也开始采用这种供电方式。
2、不允许工作接地和零线断开
用电设备防触电保护采用保护接零，低压供电系统的工作接地必须可靠，即电源中性点必须有良好的接地，其接地电阻应在4Ω以下。除单相回路的工作零线外，三相四线制线路的零线上不能安装熔断器和开关。零线不允许断路。否则，引起三相不对称负载不的相电压不对称，损坏电器，问题更为严重的是，采取保护接零的用电设备金属外壳带上相电压，而引起触电事故。为防止工作零线断开，除中性点有良好的接地外，还必须将零线重复接地。
3、零线截面符合技术规范要求
除单相负荷外，正常时零线中没有电流或只有很小的不平衡电流物理论文，所以截面可以比相线小。但从确保零线保护的安全和可靠出发，为使故障时有足够的短路电流促使保护装置迅速动作和降低故障时的零线对地电压，零线阻抗应尽量小。为此零线应有足够的截面积。一般在满足线路单相负荷要求的前提下，零线截面不得小于相线截面的二分之一。用电设备保护零线还应有足够的机械强度，采用铜线时不得小于1.5平方毫米；采用铝线时不得小于2.5平方毫米；裸线明敷时，还应分别加大到4平方毫米和6平方毫米核心期刊目录。
4、必须按照安全要求选择和整定保护设备（熔断器或断路器）的额定电流
采用保护接零的低压电网，必须按照安全要求选择和整定保护设备的额定电流。保护接零实质上就是当用电设备发生漏电时，借零线形成单相回路，使漏电流加大为短路电流迫使线路上的保护装置迅速动作而切断电源。因此，保护接零必须有可靠的短路保护或过电流保护装置相配合。各种保护装置必须按照安全要求选择和整定，以提高保护接零的可靠性。保护装置动作后必须必须查清故障点和故障原因，特别应注意保护零线及其连接处在故障短路时是否受到损坏。
5、用电设备的保护零线与工作零线连接要可靠
用电设备的保护零线与工作零线，连接必须牢靠，保证接触良好。保护零线应该接在用电设备的专用接地螺丝上；必要时可加弹簧垫圈或焊接。保护零线最好不使用铝线。用电设备的保护零线与工作零线的连接部位，应接在不易受到机械损伤的地方。用电设备的保护零线必须通过易受到机械损伤的地方时应对保护零线妥善保护。同时，要经常检查保护零线，发现隐患及时排除。
6、单相负荷线路保护零线不得借用工作零线
在接三眼插座时，不准将插座上接电源零线的孔同保护零线的孔串联。否则，如果接零线路松落或折段，将会使设备金属外壳带电或当零线与火线接反时使外壳带电。三眼插座的正确接法是：将插座上接电源中线物理论文，即工作零线的孔同保护零线的孔用两根导线并联接到公用工作零线上。也就是有单相负荷的线路，保护零线不得借用工作零线。另外，所有电器的保护零线不得串联，而应当直接连在公用工作零线或公用保护零线上。
7、保护接零防触电并非万无一失
用电设备采用保护接零，只能消除电器的外壳与电源的火线连接的严重故障，不能排除电器外壳的漏电故障。所以电器外壳在采用保护接零的同时，还应采取其他保护措施消除电器外壳的漏电故障，目前常用的方法是安装电流型漏电保护器。
8、同一低压电网中不允许保护接地与保护接零混用
在同一低压电网中（指同一台变压器或同一发电机供电的电网）不允许将一部分用电设备采用保护接地，另一部分用电设备采用保护接零。否则，当接地设备发生碰壳故障时，使零线电位升高，其接触电压可达到相电压的数值，这就增大了触电的危险性。
关键词:虚拟仪器;微机保护;实验系统
中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)19-5381-02
继电保护装置是一种利用电磁感应原理而发展起来的电力系统保护装置,随着电子技术和网络通信技术的飞速发展,目前已经发展到微机型阶段,并且利用软件技术可以实现由软件技术驱动硬件而实现微机继电保护,这就是目前研究很热的技术――基于虚拟仪器技术的继电保护系统。利用虚拟仪器技术实现的微机继电保护装置,具有传统微机继电保护装置所不具备的优势,例如控制更加安全可靠等。
本论文主要将虚拟技术应用于微机保护实验系统,拟对基于虚拟仪器技术的微机保护系统进行开发,并从中找到可靠有效的微机保护实验方法与建议,并和广大同行分享。
1 微机继电保护概述
1.1 微机继电保护的基本构成
微机继电保护装置,其基本结构构成与普通的电力保护装置一样,也是有硬件和软件两大部分构成。硬件部分主要由数据采集系统、数据处理系统及逻辑判断控制模块等几个部分构成,主要由数据采集模块负责对电力系统的相关电参数实现检测与采集,并将数据传送至数据处理系统,数据经过运算之后,由逻辑判断控制模块调用软件控制程序,并发出相应的控制信号,驱动保护装置执行保护动作,从而实现电力继电保护的功能。
随着集成电子电路技术的发展,目前发展的微机型继电保护装置,其硬件系统主要由CPU(微处理器)主机系统、模拟量数据采集系统和开关量输入/输出系统三大部分组成,尽管结构构成已经发生一定变化,但其实实现继电保护的基本原理仍是一样的,由模拟量数据采集系统负责相关保护参数的采集,微机继电保护装置是以微处理器为核心,根据数据采集系统所采集到的电力系统的实时状态数据,按照给定算法来检测电力系统是否发生故障以及故障性质、范围等,并由此做出是否需要跳闸或报警等判断。
1.2 微机继电保护装置的特点
微机保护与常规保护相比具有以下优点:
1) 微机继电保护装置主要由微处理器为核心而构成的硬件系统,因此借助于现代功能强大的微处理器,微机型继电保护装置可以实现一定程度的智能化。
2) 相比于传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,微机型继电保护装置能够依靠数据采集模块实现对相关参数的检测与采集,整个过程实现数字化流程,这就为继电保护装置的控制功能的稳定性、可靠性提供了技术条件;另一方面,依靠微处理器内部的软件程序,微机继电保护装置能够进行周期性自检,一旦发现自身硬件或者软件发生故障,能够立即实施报警,从而保障了继电保护装置功能的可靠性。
3) 传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其保护功能较为单一,仅仅是实现基本的保护功能,动作依靠一次性机械元件完成,一旦该部件发生故障,则整个继电保护装置无法工作;而微机型继电保护装置除了能够利用弱电驱动控制实现继电保护的功能外,还能够依靠数据采集系统对整个电力系统的相关电力参数都实施监测与采集,通过程序的分析,实现对电力系统整体性能的检测,保护功能大大丰富。
4) 传统的机械式硬件实现的硬件保护装置,其功能调试复杂,工作量大,而且极容易造成内部晶体管集成电路的失效,而现代微机继电保护装置,依靠内部的核心微处理器,能够开发专用的人机交互系统,利用人机交互系统实现继电保护装置的调试,简单易行,还可以自动对保护的功能进行快速检查。
5) 利用微机的智能特点,可以采用一些新原理,解决一些常规保护难以解决的问题。例如,采用模糊识别原理或波形对称原理识别判断励磁涌流,利用模糊识别原理判断振荡过程中的短路故障,采用自适应原理改善保护的性能等。
2 基于虚拟仪器的微机保护实验系统开发设计
2.1 总体结构设计
本论文探讨的是基于虚拟仪器技术的微机继电保护系统,因此首先面临选择合适的虚拟仪器开发平台的问题,这里选择基于G语言的LabView开发平台是目前国际最先进的虚拟仪器控制软件,集中了对数据的采集、分析、处理、表达,各种总线接口、VXI仪器、GPIB及串口仪器驱动程序的编制。基于虚拟仪器的微机继电保护装置系统,是利用虚拟仪器开发平台,构建虚拟的微机继电保护装置,实现完整的微机继电保护装置的全部功能,并对设计的虚拟继电保护装置进行评估和改进,从而完成微机继电保护系统设计的一种设计手段。
利用虚拟仪器技术进行微机继电保护系统的开发设计,从具体设计流程来说,主要从以下几个环节入手进行总体结构的设计:
根据微机继电保护系统的设计目标、设计功能,列出所需要的相关硬件,构建整体微机继电保护系统结构框架;另一方面,尽量采用模块化的开发设计模式,将微机继电保护系统按照不同的功能环节,设计各功能模块之间的结构关系。
如下图所示,是本论文所探讨的利用虚拟仪器平台所开发的微机继电保护系统结构原理图。这种方式既便于模块的单独调试,节省系统开发周期,又便于系统功能的改变,使系统具有更强的移植与升级功能。
如图1所示,基于虚拟仪器技术的微机保护系统结构主要由一次系统、转换模块、数据采集模块、保护测量模块及保护决策软件系统等几部分构成,一次系统主要负责面向电网系统模拟设置合适的传感器,将相关拟生成电网的二次侧电压、电流信号,信号经过转换、调理电路变换成符合要求的-5V～+5V模拟信号送数据采集模块,数据采集模块主要由DAQ数据采集卡构成,能够自动将模拟产生的模拟电压信号进行A/D转换,并进行初步的数据处理转换再传送给以虚拟微处理器为核心的保护决策模块,最终将生成的继电保护控制决策信号输出到保护策略模块,最终实现微机继电保护系统的功能。
2.2 数据采集模块的设计与实现
本文中微机实现的继电保护实验系统输入信号来源于继电保护测试仪,根据保护系统测试输入信号的特点,本论文采用数据采集卡来负责数据的采集与高速传输。
2.2.1 数据采集卡的选择
要实现基于虚拟仪器技术平台的微机继电保护系统,一次系统在完成相应电力系统电参数的传感检测之后,数据采集模块要能够按照微机继电保护系统的功能于设计要求实现相应数据的转换与采集,因此,数据采集卡的选择成为整个微机继电保护系统保护功能实现的关键。目前的数据采集卡,主要有12位或16位的DAQ数据采集卡,在具体决定选用12位还是16位的DAQ设备时,主要从采集精度和分辨率这两个指标考虑,可以由给定的系统精度指标衡量出DAQ卡需要的整体精度。
在本论文中,这里选取PCI-1716数据采集卡。PCI-1716是研华公司的一款功能强大的高分辨率多功能PCI数据采集卡,它带有一个250KS/s16位A/D转换器,1K用于A/D的采样FIFO缓冲器。PCI-1716可以提供16路单端模拟量输入或8路差分模拟量输入,也可以组合输入。它带有2个16位D/A输出通道,16路数字量输入/输出通道和1个10MHz16位计数器通道。PCI-1716系列能够为不同用户提供专门的功能。
2.2.2 虚拟数据采集程序的实现
在选择了数据采集卡硬件设备之后,需要借助于虚拟仪器平台为整个系统设计虚拟护具采集程序。在具体进行设计时,由系统内部虚拟程序产生数据采集卡锁需要的相应信号,具体来说就是CT、PT信号,因此,在具体编程时,首先将CT、PT信号传输至相应的滤波器,LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,根据需要可以设置成低通、高通、带通、带阻等类型的滤波器;其次,将经过数据滤波处理之后的数据进行输出。数据采集模块的程序如图2所示。
2.3 微机保护模块的设计与实现
既然在数据采集模块之后需要进行数据的滤波,尽管LabVIEW提供了各种典型的滤波器模块,但是仍然需要借助于虚拟滤波模块设计专用的滤波算法,而且在微机继电保护系统中,对电力系统的继电保护功能的实现,主要是由相应的滤波保护算法实现的,因此有必要为虚拟微机电力保护系统设计滤波保护算法程序。
本论文采用如下的设计方法对滤波保护算法进行设计:
1) 利用LabVIEW自带的滤波器进行数据的排序滤波。
2) 按照系统保护功能所需要的数据频带,设置相应的低通、高通、带通、带阻等灯滤波保护功能。按照上述方法,基于虚拟仪器平台的微机继电保护系统,其滤波器输入得到的数据序列,多数是传感器采集到的电参数,如电压和电流,而电压和电流数据是离散的数字量序列,其中包含了大量的谐波干扰信号,因此有必要进行滤波。在本论文中,采用了二级滤波保护算法,即分别进行前置滤波和后置滤波,实现对数据的二级滤波保护,从而提高整个微机继电保护系统的稳定性和可靠性。前置滤波模块如图3所示,后置滤波模块如图4所示。其中前置滤波模块提供了差分滤波器、积分滤波器、级联滤波器、半波和1/4周波傅立叶滤波器、半波和1/4周波沃尔氏滤波器,可以根据需要自行选择;后置滤波模块提供了平均值滤波器、中间值滤波器,也可以自由选择。
3 结束语
利用虚拟仪器技术进行微机继电保护装置系统的设计开发,能够很好的避免了实物硬件开发设计所带来的周期较长、调试较复杂以及成本较高等劣势,所有的开发设计任务全部在虚拟仪器平台上完成。本论文将虚拟仪器技术应用到了微机保护装置的设计,对于进一步提高微机继电保护装置的可靠性与稳定性具有优势,同时借助于虚拟仪器技术的开发,能够更好的实现电气继电保护功能的完善与提升。
参考文献:
[1] 李佑光,林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].北京:科学出版社,2003.
[2] 王亮,赵文东.微机继电保护的现状及其发展趋势[J].科技情报开发与经济,2006,16(18):150-151.
[3] 张振华,许振宇,张月品.第三代微机保护的设计思想[J].电力自动化设备,1997,17(3):24-25.
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