電力系統自動裝置原理答案道客巴巴

『壹』 電力系統自動裝置原理

在電力學中，諧振的概念如下：當激勵電源的頻率等於電路的固有頻率時，電路的電磁振盪的振幅將達到峰值。在電子與無線電領域，諧振常用於目標電信號的選取。類似地，在電力系統中，諧振也應用於諸多領域。

本文以消弧線圈的自動調諧裝置為例，結合其工作原理，闡述在快速熄弧以及電壓恢復等方面，諧振得到了怎樣的應用。

一、自動調諧指標

小電流接地系統中通常需要加裝消弧線圈，其目的在於確保單相接地故障時，消弧線圈能夠補償流經故障點的電容電流，從而降低故障點出現電弧的可能性。

消弧線圈在加裝自動調諧裝置後，強化了補償跟隨與補償精度兩方面的功能。自動調諧裝置會根據系統電容電流大小，自動調節消弧線圈檔位，從而確保檔位電流與電容電流相匹配；同時裝置會按照預先設定的調諧指標，選取能夠達到最優調諧效果的檔位。

自動調諧指標如下：

（1）殘流

定義：電容電流與電感電流之差:IC-IL

國網公司在《變電運維管理規定~消弧線圈運維細則》中指出，安裝自動調諧裝置的消弧線圈，正常運行條件下，殘流應在10A以內。

規定10A的目的在於，考慮到發生間歇性弧光接地的可能性，盡量減少單相接地故障時，流經故障點的電流數值（補償後的電流）。

同時，值得注意的是，此處的殘流特指過補償狀態下（電感電流大於電容電流）的數值。即，調諧裝置既要保證系統處於過補償狀態，也要保證過補償的程度不能過大。

（2）脫諧度

定義：電容電流與電感電流的差值與電容電流之比:(IC-IL)/IC。

同樣地，guo網公司在《bian電運維管理規定~消弧線圈運維細則》中規定，安裝自動調諧裝置的消弧線圈，正常運行條件下，脫諧度應在5%~20%。

從脫諧度的取值范圍可以看出，該指標整定時有兩點考慮：

1）脫諧度不宜過小。脫諧度表徵系統偏離諧振狀態的程度。此處諧振特指消弧線圈與系統對地電容之間的串聯諧振，該諧振會帶來中性點過電壓；因此過小的脫諧度增大系統發生串聯諧振的風險。

2）脫諧度不宜過大。與根據殘流整定原理類似，在脫諧度過大，補償程度過深時，瞬時單相接地故障後，電弧熄滅速度與系統電壓恢復速度較慢，不利於系統的穩定運行。

『貳』 電力系統自動化原理及應用

機電工程師談電力工程中電力系統自動化技術的應用剖析

隨著我國社會的不斷發展，經濟的快速增長，在近年來，為我國的電力工程注入了源源不斷的活力，特別是電力系統自動化技術的應用，為其指明了新的發展方向。作為電力工程發展中的核心部分，電力系統自動化技術的有效應用，在很大程度上豐富了電力工程的發展。近年來電力工程的效率逐年提高。基於此，電力企業有必要對自動化技術加大重視力度，遵循時代的發展，對其進行有效優化和更新，使其發揮最大價值。

近年來，中國的科技進步取得了一定的進展，極大地鼓舞了中國電力企業實現快速發展。作為一種現代化的技術，自動化技術得到了社會的廣泛青睞，並有效運用在電力系統的運行過程中， 為其運行效率夯實了基礎。現如今，如何加強電力系統自動化技術的應用效果作為電力工程的關鍵環節，得到了居民的廣泛討論。根據這一現象，我國的電力企業要立足於科學技術的發展現狀， 改進自動化技術。

一、應用優點

雖然中國的電力系統自動化技術處於初級發展階段，但近年來，隨著科學技術的不斷發展，為其發展提供了動力源，使其向成熟的階段進步。電力系統自動化技術的主要原理，是立足於信息技術，電子處理技術和網路通信技術的綜合運用，使其有效作用於電網系統當中，幫助電力系統開展運行和維護的工作。通常， 作為電力工程中更常見的自動化系統，不僅需要加強控制和設備電源系統的有效應用，還需要在更新信息系統中進行科學表示， 並確保實施自動監測系統 。對於傳統的電力運行模式，現代化的自動系統技術的優點較為突出，具體表現在可以保障系統的運行效率，使安全性落到實處。換句話來說，電子系統自動化技術可以通過電力系統完成基本操作，不僅在很大程度上解放了人力， 還規避了由於人為失誤所帶來的安全隱患。信息技術的有效應用， 可以使電網系統的運行處於全面的監控當中，很大程度上緩解了安全事故的發生頻率。

二、發展概況

（一）變電站

作為電力系統的重要組成部分，電子系統自行化可以有效作用於變電站的運行維護，在開展實際的工作當中，首先，技術人員不僅要對變電站的基礎信息進行全方面的掌握和了解，還要將其准確反映在設備當中，保障變電站運行效果符合預期目標。其次，技術人員要立足於變電站的運行原理，對其實際的工作狀態進行有效探討，從而對變電站的自動化技術進行有效調整，使其在變電站的運行當中發揮最大價值，實現變電站工作的優化升級。最後，技術人員要對變電站的信息引起高度重視，對其進行有效整合，使電網自動化可以有效作用於變電站的運行效果，保障電力系統的高效作業。

（二）配電系統

在現代化配電系統中，光纖技術受到廣泛青睞。相比較於其他傳統技術，光纖技術在傳輸過程中突出表現了高速率和高穩定性的特點，被有效運用在電力系統當中。然而就目前的發展來看， 光纖技術對信息技術的要求較高，成本較高，因此在推廣的過程中仍存在一定的難度。作為一種常見的現代化配電技術，通信技術不僅可以幫助電力系統的正常運行，其傳輸速率也可以和光纖技術相媲美，因此得到了電力企業的廣泛青睞，並運用在配電系統當中。

三、實際應用

（一）模擬技術

作為電力工程中的重要內容，模擬技術的應用效果如果沒有達到理想化目標，不僅會導致機動化技術功能無法有效體現，還在很大程度上阻礙了電力系統的運行。針對電力系統中的相關數據，模擬技術不僅可以對其進行有效分析，還可以有效規避人為分析信息中的不足，對信息進行嚴格把控，使其體現准確定，從而避免決策失誤所帶來的不良後果 。另外，模擬技術不僅可以幫助電力系統開展有效的資源分配，還可以遵循合理性的原則，對系統中的信息進行全面研究，使得電力企業的經濟收益最大化， 還可以保障其工作效率達到理想狀態。與此同時，電力系統在具體的運行過程中，工作人員可以利用模擬技術對其工作狀態進行實時監控，有效掌握其運行效果，使穩定性得到充分反映。還在很大程度上保障問題處理的及時性，一旦發現弊端，工作人員根據模擬技術所得的數據，及時調整電力系統以穩定其工作狀態。

（二）計算機技術

隨著時代的不斷發展，作為科學技術下發展的產物，計算機技術在我國普及到社會發展的方方面面，電力工程在早期發展階段就將計算機技術融入電力系統的運行當中，在很大程度上使得電力系統運行更加凸顯穩定性，推動了電力企業的有效發展，並使得其工作效率更上一層樓，為其經濟收益提供了保障。計算機技術不僅可以對不同資源進行管理和開發，還可以對整個電力系統流程進行由制約，使其在全方面的監控下運行，對其工作狀態進行嚴格把控，保障電力系統的各項流程可以順利開展。計算機技術的有效應用不僅可以減輕人員工作的負擔，還在很大程度上緩解了人為失誤所造成的負面影響，對整體的供電效率有著至關重要的促進作用。

（三）智能保護技術

在特定的工作狀態下，智能保護技術不僅可以有效地分析存儲在電力系統中的資料庫，還可以針對不同資源的應用途徑，對其進行管理和開發。現如今隨著科學技術的發展，智能保護技術在應用過程中不僅融合了計算機技術，在自動化技術的基礎上獲得了突飛猛進的進展，不僅在很大程度上使得電力系統的運行具有穩定性，它還使電力工程的經濟效益達到預期。與此同時，智能保護技術還可以對電力系統中正在運行的設備進行有效檢測， 將其工作狀態反饋給技術人員，保障反饋工作的實時性，使得設備維修工作可以順利開展，在很大程度上減少了設備故障所帶來的損失。技術人員在利用智能保護技術的過程中，要對電力系統的運行狀態進行實時分析，對其進行調整，使其可以維護電力系統的日常工作，幫助電力企業獲得更長遠的發展。

（四）PCL 技術

作為一項現代化的運行技術，PLC 技術在電力工程的運用效果得到了社會的廣泛重視，隨著時代的發展，人們對能源節約的理念加大了重視力度，而 PLC 有效運行在電力工程當中，在很大程度上緩解了電力系統電能消耗嚴重的弊端，使得可持續發展的理念可以落到實處。PLC 在電力系統的實際運行當中，會產生一定的電能，技術人員對其進行有效儲存，可以對其能源進行二次利用 [4]。PLC 技術不僅具有機電觸碰控制技術，還結合了計算機技術和信息技術的優越性，不僅可以實現電力系統的自動化運行， 還在很大程度上幫助程序的編輯工作，使順序性可以得到充分體現，為電力系統的穩定性夯實基礎。PLC 技術的有效運用不僅可以使得緩解電能消耗嚴重的問題，使節能減排的理念發揮最大價值，還在很大程度上促進電力企業的可持續發展，為其帶來巨大的經濟效益。

四、結束語：

總而言之，雖然中國的電力工程在近年來取得了突飛猛進的飛躍，但是在電力自動化技術的運行當中，仍存在一些問題。電力企業應當立足於電力系統的運行情況，不僅要把控變電站的有效作業，還要使配電系統的科學性落到實處。技術人員要對模擬技術引起高度重視，加強計算機技術的應用效果，促使智能保護技術可以在電力工程當中發揮最大價值，為電力系統運行提供保障，從而進一步推動我國電力工程的整體建設。

『叄』 電力系統中直流接地檢測的設計問題

摘要：本文主要介紹在電力系統中如何使用直流接地檢測的方法去檢測母線和支路是否有接地故障，並且准確計算出接地電阻大小。該方法是將直流母線的正、負兩極通過平衡電橋和非平衡電橋的兩個電阻接地，從而將直流系統的總電壓分別完全施加於這兩對（或一對）電橋上，根據歐姆定律，利用採集到的正、負母線電壓和電橋的兩個電阻值建立一個二元一次方程組，從而得到母線接地電阻；同時，在每一個供電支路上都裝置一個霍爾電流感測器，讓所有支路的正負電纜分別穿過霍爾感測器，根據感測器對漏電流的檢測，來判斷支路接地故障點，並根據感測器檢測到的漏電流值和採集到的母線電壓值，便可以計算出供電支路的接地電阻值。與傳統的交流檢測法相比，該方法對直流系統無任何不良影響；不受分布電容的影響，檢測的精度和靈敏度較高；不需要交流信號發生裝置，降低了產品成本，同時也降低了設計的難度，大大縮短了開發的周期。

關鍵字：電力系統；直流接地檢測；電橋

引言

發電廠中的繼電保護、自動裝置、信號裝置、事故照明和電氣設備的遠距離操作，和電力、電信、冶金、石化、化工等領域補給電源一般採用直流電源，而直流電源部分由蓄電池組、充電設備、直流屏等設備組成，所以直流電源的輸出質量及可靠性直接關繫到各個企業的安全和可靠的生產。因此，發電廠的直流系統被人們稱為企業的「心臟」。當直流系統發生一點接地故障時，一般情況下是不會立即產生危害性後果，但是，若發生兩點或多點同時接地， 則可能造成信號裝置、控制迴路和繼電保護裝置的誤動作，致使斷路器跳閘，或直接造成直流操作電源短路，從而引發嚴重的電力系統事故。因此，在直流系統中，絕對不允許在一點或多點長時間接地的情況下使用設備。必須對直流系統進行連續的在線監視，一旦發現有接地故障，監控系統應立即發出報警，提示現場工作人員檢查並排除接地故障，以避免發生嚴重的電力系統故障。

監控系統主要完成直流系統對地電阻的檢測。檢測內容包括：1、正負母線對地電阻；2、支路對地電阻；3、判斷哪條母線接地。本文主要討論兩種接地檢測及接地電阻計算的方法，希望讀者可以根據自己的應用背景去選擇適合自己的方案。

方案論證

測量接地電阻大致可以分為兩種方法：交流法測電阻和直流法測電阻。使用交流法測量電阻，就是在系統上，疊加一個交流信號，利用交流電流感測器去檢測漏電流，從而計算出接地電阻。由於這種方法受到分布電容的影響，要想使測量的結果滿足一定的要求，我們必須嚴格控制交流信號的幅值和頻率，這就使得交流信號源電路變得較為復雜，也增加了交流信號源設計的難度，同時檢測交流信號也相對復雜而且檢測精度也不同程度的受到分布電容的影響。另一方面，在系統上疊加一個交流信號，也就相當於人為的向系統增加干擾源，影響了系統的穩定性，同時也在一定程度上製造了系統隱患。由於這些原因，人們又提出了直流法測電阻，但是現有的、使用直流法測電阻的系統，也只能在以下兩種情況下測量出接地電阻，並發出報警信息：1、單根母線接地；2、所有接地支路都正接地或者負接地。在正負母線同時接地或支路既正接地同時也負接地的時候，系統一般很難准確的檢測出接地情況，並准確計算出接地電阻值，在這種情況下，筆者提出兩種解決方案，根據讀者不同的應用背景，可以適當的選擇不同的方案。

方案1：

說明：如圖1框圖所示，電阻R1和R2串聯在正負母線間，並在兩電阻間接地，使得系統在正常工作的情況下，能夠保證正負母線有一個穩定的電壓u+和u-；Rx+和Rx-為虛擬接地電阻；圖右半部分為用戶負載，M點為漏電流感測器輸出點。

在系統中，我們實時監控正母線電壓U+、負母線電壓U-和漏電流感測器M點的電壓值，根據這三個電壓值和u+、u-，我們便可以得出母線和支路接地的極性，母線和支路接地電阻的大小。

分析：

1、 接地極性判斷：|u+|+|u-|=a（a為常數，正負母線間電壓），故當正母線接地或支路B、D點接地時，U+的絕對值會減小，U-的絕對值會增加；當負母線接地或支路A、C點接地時，U+的絕對值會增加，U-的絕對值會減小，從而我們可以得出母線接地情況；根據M點的電壓值（當沒有接地時，電壓接近零伏；正接地時，輸出正電壓；負接地時，輸出負電壓。），我們便可獲知是哪個支路接地和其接地極性，

2、 接地電阻值計算：由M點的電壓Vm，我們可以計算出漏電流的大小Im（不同支路的霍爾漏電流感測器，M點的電壓和支路電流有著不同的對應關系）。所以，支路電阻可由如下公式得出

圖一 電橋法測接地電阻1

方案2：

為解決方案1存在的弊端，即當兩母線同時接地且對地電阻同比例減小時，接地電阻不可求，筆者現在提出第二種方案，在這種方案中，所有情況的接地電阻都可以求得，現分析如下：

說明：如圖2框圖所示，電阻R1、R2和R3、R4分別構成兩對電橋，並由光耦來選擇哪對電橋接地；圖右半部分為用戶負載，M點為漏電流感測器輸出點。

分析：

1、 接地極性判斷：同方案1；

2、 接地電阻值計算：由M點的電壓Vm，我們可以計算出漏電流的大小Im（不同的霍爾漏電流感測器，M點的電壓和支路電流有不同的對應關系）。當計算支路電阻時，選擇R1、R2電橋，斷開R3、R4電橋，即可得出支路電阻為

根據歐姆定律，計算母線接地電阻值，假設正接地電阻為Rx+、負接地電阻為Rx-。

首先，選擇R1、R2電橋，斷開R3、R4電橋，檢測正負母線電壓U1+，U1-，即可得到

其次，選擇R3、R4電橋，斷開R1、R2電橋，檢測正負母線電壓U2+，U2-，即可得到

由方程1和方程2組成的方程組，即可求得母線接地電阻Rx-、Rx+。

圖二 電橋法測接地電阻2

系統框圖

圖三

如圖3所示，該設計大致可分為：採集部分、電橋選擇部分、通訊部分、顯示部分、報警部分，所有部分由CPU統一管理。首先，CPU根據不同方案選擇不同的電橋，然後採集母線電壓和霍爾電流感測器M點電壓，將採集到的電壓在CPU內進行處理，最終將處理後的信息通過通訊模塊上傳給主卡或上位機，且同時實時在顯示模塊上顯示並根據上傳數據進行實時報警。
軟體實現

圖四

結論

本文主要介紹了在電力系統中直流檢測的兩種方法，由於直流檢測比之交流法檢測有著很多優點，所以目前大多數直流系統都採用直流檢測法去監控，但是目前的直流檢測方法還存在著很多弊端，針對這種情況，筆者提出這兩套方案。由於這兩套方案的電路實現簡單，軟體結構也並不復雜，所以其具有很好的應用前景。

本文介紹的方案，已成功的應用在哈爾濱九洲電氣股份有限公司的多功能監控裝置上，其檢測結果理想，最小可檢測27K歐姆的接地電阻故障，精度可達到±5%，若精選器件，可達到更高的精度。

『肆』 為什麼說現代電力系統如果沒有電力系統自動化是根本無法運行的

電力系統自動化是現代電力系統安全可靠和經濟運行的重要保證，可以說，現代電力系統如果沒有電力系統自動化是無法運行的。

電力系統自動化的領域包括生產過程的自動檢測、調節和控制，系統和元件的自動安全保護，網路信息的自動傳輸，系統生產的自動調度，以及企業的自動化經濟管理等。電力系統自動化的主要目標是保證供電的電能質量（頻率和電壓），保證系統運行的安全可靠，提高經濟效益和管理效能。

事故裝置

反事故自動裝置的功能是防止電力系統的事故危及系統和電氣設備的運行。在電力系統中裝設的反事故自動裝置有兩種基本類型。

繼電保護裝置：其功能是防止系統故障對電氣設備的損壞，常用來保護線路、母線、發電機、變壓器、電動機等電氣設備。按照產生保護作用的原理，繼電保護裝置分為過電流保護、方向保護、差動保護、距離保護和高頻保護等類型。

『伍』 基於計算機技術的電力系統繼電保護與安全自動裝置具有完備的 功能,並具有

檢修狀態和運行狀態，調試狀態等。檢修狀態是針對裝置本身做檢查的時候的回一種功能，沒有答後台或遠傳信號功能。運行狀態是裝置正常投入使用時的一種工作狀態，所有投入的保護都將起到應有的作用，所有功能在滿足條件的時候都會發揮作用。調試狀態和檢修狀態差不多，是對裝置進行設置或改動程序時用到的一種狀態，裝置本事具備的功能不會工作。

『陸』 電力系統自動裝置的選擇題，求高手做一下。過幾天老師會講，給下答案就成，謝謝。

3、（B）制
4、（B）
17、（D）
25、(D)
27、（B）
29、（C）
31、（A）
32、（B）
33、（A）
37、（D）
46、（ABC)
48、（BCD）
49、（ACD）
50、（ABD）
其他幾個無100%把握。