电力系统自动装置原理答案道客巴巴

『壹』 电力系统自动装置原理

在电力学中，谐振的概念如下：当激励电源的频率等于电路的固有频率时，电路的电磁振荡的振幅将达到峰值。在电子与无线电领域，谐振常用于目标电信号的选取。类似地，在电力系统中，谐振也应用于诸多领域。

本文以消弧线圈的自动调谐装置为例，结合其工作原理，阐述在快速熄弧以及电压恢复等方面，谐振得到了怎样的应用。

一、自动调谐指标

小电流接地系统中通常需要加装消弧线圈，其目的在于确保单相接地故障时，消弧线圈能够补偿流经故障点的电容电流，从而降低故障点出现电弧的可能性。

消弧线圈在加装自动调谐装置后，强化了补偿跟随与补偿精度两方面的功能。自动调谐装置会根据系统电容电流大小，自动调节消弧线圈档位，从而确保档位电流与电容电流相匹配；同时装置会按照预先设定的调谐指标，选取能够达到最优调谐效果的档位。

自动调谐指标如下：

（1）残流

定义：电容电流与电感电流之差:IC-IL

国网公司在《变电运维管理规定~消弧线圈运维细则》中指出，安装自动调谐装置的消弧线圈，正常运行条件下，残流应在10A以内。

规定10A的目的在于，考虑到发生间歇性弧光接地的可能性，尽量减少单相接地故障时，流经故障点的电流数值（补偿后的电流）。

同时，值得注意的是，此处的残流特指过补偿状态下（电感电流大于电容电流）的数值。即，调谐装置既要保证系统处于过补偿状态，也要保证过补偿的程度不能过大。

（2）脱谐度

定义：电容电流与电感电流的差值与电容电流之比:(IC-IL)/IC。

同样地，guo网公司在《bian电运维管理规定~消弧线圈运维细则》中规定，安装自动调谐装置的消弧线圈，正常运行条件下，脱谐度应在5%~20%。

从脱谐度的取值范围可以看出，该指标整定时有两点考虑：

1）脱谐度不宜过小。脱谐度表征系统偏离谐振状态的程度。此处谐振特指消弧线圈与系统对地电容之间的串联谐振，该谐振会带来中性点过电压；因此过小的脱谐度增大系统发生串联谐振的风险。

2）脱谐度不宜过大。与根据残流整定原理类似，在脱谐度过大，补偿程度过深时，瞬时单相接地故障后，电弧熄灭速度与系统电压恢复速度较慢，不利于系统的稳定运行。

『贰』 电力系统自动化原理及应用

机电工程师谈电力工程中电力系统自动化技术的应用剖析

随着我国社会的不断发展，经济的快速增长，在近年来，为我国的电力工程注入了源源不断的活力，特别是电力系统自动化技术的应用，为其指明了新的发展方向。作为电力工程发展中的核心部分，电力系统自动化技术的有效应用，在很大程度上丰富了电力工程的发展。近年来电力工程的效率逐年提高。基于此，电力企业有必要对自动化技术加大重视力度，遵循时代的发展，对其进行有效优化和更新，使其发挥最大价值。

近年来，中国的科技进步取得了一定的进展，极大地鼓舞了中国电力企业实现快速发展。作为一种现代化的技术，自动化技术得到了社会的广泛青睐，并有效运用在电力系统的运行过程中， 为其运行效率夯实了基础。现如今，如何加强电力系统自动化技术的应用效果作为电力工程的关键环节，得到了居民的广泛讨论。根据这一现象，我国的电力企业要立足于科学技术的发展现状， 改进自动化技术。

一、应用优点

虽然中国的电力系统自动化技术处于初级发展阶段，但近年来，随着科学技术的不断发展，为其发展提供了动力源，使其向成熟的阶段进步。电力系统自动化技术的主要原理，是立足于信息技术，电子处理技术和网络通信技术的综合运用，使其有效作用于电网系统当中，帮助电力系统开展运行和维护的工作。通常， 作为电力工程中更常见的自动化系统，不仅需要加强控制和设备电源系统的有效应用，还需要在更新信息系统中进行科学表示， 并确保实施自动监测系统 。对于传统的电力运行模式，现代化的自动系统技术的优点较为突出，具体表现在可以保障系统的运行效率，使安全性落到实处。换句话来说，电子系统自动化技术可以通过电力系统完成基本操作，不仅在很大程度上解放了人力， 还规避了由于人为失误所带来的安全隐患。信息技术的有效应用， 可以使电网系统的运行处于全面的监控当中，很大程度上缓解了安全事故的发生频率。

二、发展概况

（一）变电站

作为电力系统的重要组成部分，电子系统自行化可以有效作用于变电站的运行维护，在开展实际的工作当中，首先，技术人员不仅要对变电站的基础信息进行全方面的掌握和了解，还要将其准确反映在设备当中，保障变电站运行效果符合预期目标。其次，技术人员要立足于变电站的运行原理，对其实际的工作状态进行有效探讨，从而对变电站的自动化技术进行有效调整，使其在变电站的运行当中发挥最大价值，实现变电站工作的优化升级。最后，技术人员要对变电站的信息引起高度重视，对其进行有效整合，使电网自动化可以有效作用于变电站的运行效果，保障电力系统的高效作业。

（二）配电系统

在现代化配电系统中，光纤技术受到广泛青睐。相比较于其他传统技术，光纤技术在传输过程中突出表现了高速率和高稳定性的特点，被有效运用在电力系统当中。然而就目前的发展来看， 光纤技术对信息技术的要求较高，成本较高，因此在推广的过程中仍存在一定的难度。作为一种常见的现代化配电技术，通信技术不仅可以帮助电力系统的正常运行，其传输速率也可以和光纤技术相媲美，因此得到了电力企业的广泛青睐，并运用在配电系统当中。

三、实际应用

（一）仿真技术

作为电力工程中的重要内容，仿真技术的应用效果如果没有达到理想化目标，不仅会导致机动化技术功能无法有效体现，还在很大程度上阻碍了电力系统的运行。针对电力系统中的相关数据，仿真技术不仅可以对其进行有效分析，还可以有效规避人为分析信息中的不足，对信息进行严格把控，使其体现准确定，从而避免决策失误所带来的不良后果 。另外，仿真技术不仅可以帮助电力系统开展有效的资源分配，还可以遵循合理性的原则，对系统中的信息进行全面研究，使得电力企业的经济收益最大化， 还可以保障其工作效率达到理想状态。与此同时，电力系统在具体的运行过程中，工作人员可以利用仿真技术对其工作状态进行实时监控，有效掌握其运行效果，使稳定性得到充分反映。还在很大程度上保障问题处理的及时性，一旦发现弊端，工作人员根据仿真技术所得的数据，及时调整电力系统以稳定其工作状态。

（二）计算机技术

随着时代的不断发展，作为科学技术下发展的产物，计算机技术在我国普及到社会发展的方方面面，电力工程在早期发展阶段就将计算机技术融入电力系统的运行当中，在很大程度上使得电力系统运行更加凸显稳定性，推动了电力企业的有效发展，并使得其工作效率更上一层楼，为其经济收益提供了保障。计算机技术不仅可以对不同资源进行管理和开发，还可以对整个电力系统流程进行由制约，使其在全方面的监控下运行，对其工作状态进行严格把控，保障电力系统的各项流程可以顺利开展。计算机技术的有效应用不仅可以减轻人员工作的负担，还在很大程度上缓解了人为失误所造成的负面影响，对整体的供电效率有着至关重要的促进作用。

（三）智能保护技术

在特定的工作状态下，智能保护技术不仅可以有效地分析存储在电力系统中的数据库，还可以针对不同资源的应用途径，对其进行管理和开发。现如今随着科学技术的发展，智能保护技术在应用过程中不仅融合了计算机技术，在自动化技术的基础上获得了突飞猛进的进展，不仅在很大程度上使得电力系统的运行具有稳定性，它还使电力工程的经济效益达到预期。与此同时，智能保护技术还可以对电力系统中正在运行的设备进行有效检测， 将其工作状态反馈给技术人员，保障反馈工作的实时性，使得设备维修工作可以顺利开展，在很大程度上减少了设备故障所带来的损失。技术人员在利用智能保护技术的过程中，要对电力系统的运行状态进行实时分析，对其进行调整，使其可以维护电力系统的日常工作，帮助电力企业获得更长远的发展。

（四）PCL 技术

作为一项现代化的运行技术，PLC 技术在电力工程的运用效果得到了社会的广泛重视，随着时代的发展，人们对能源节约的理念加大了重视力度，而 PLC 有效运行在电力工程当中，在很大程度上缓解了电力系统电能消耗严重的弊端，使得可持续发展的理念可以落到实处。PLC 在电力系统的实际运行当中，会产生一定的电能，技术人员对其进行有效储存，可以对其能源进行二次利用 [4]。PLC 技术不仅具有机电触碰控制技术，还结合了计算机技术和信息技术的优越性，不仅可以实现电力系统的自动化运行， 还在很大程度上帮助程序的编辑工作，使顺序性可以得到充分体现，为电力系统的稳定性夯实基础。PLC 技术的有效运用不仅可以使得缓解电能消耗严重的问题，使节能减排的理念发挥最大价值，还在很大程度上促进电力企业的可持续发展，为其带来巨大的经济效益。

四、结束语：

总而言之，虽然中国的电力工程在近年来取得了突飞猛进的飞跃，但是在电力自动化技术的运行当中，仍存在一些问题。电力企业应当立足于电力系统的运行情况，不仅要把控变电站的有效作业，还要使配电系统的科学性落到实处。技术人员要对仿真技术引起高度重视，加强计算机技术的应用效果，促使智能保护技术可以在电力工程当中发挥最大价值，为电力系统运行提供保障，从而进一步推动我国电力工程的整体建设。

『叁』 电力系统中直流接地检测的设计问题

摘要：本文主要介绍在电力系统中如何使用直流接地检测的方法去检测母线和支路是否有接地故障，并且准确计算出接地电阻大小。该方法是将直流母线的正、负两极通过平衡电桥和非平衡电桥的两个电阻接地，从而将直流系统的总电压分别完全施加于这两对（或一对）电桥上，根据欧姆定律，利用采集到的正、负母线电压和电桥的两个电阻值建立一个二元一次方程组，从而得到母线接地电阻；同时，在每一个供电支路上都装置一个霍尔电流传感器，让所有支路的正负电缆分别穿过霍尔传感器，根据传感器对漏电流的检测，来判断支路接地故障点，并根据传感器检测到的漏电流值和采集到的母线电压值，便可以计算出供电支路的接地电阻值。与传统的交流检测法相比，该方法对直流系统无任何不良影响；不受分布电容的影响，检测的精度和灵敏度较高；不需要交流信号发生装置，降低了产品成本，同时也降低了设计的难度，大大缩短了开发的周期。

关键字：电力系统；直流接地检测；电桥

引言

发电厂中的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作，和电力、电信、冶金、石化、化工等领域补给电源一般采用直流电源，而直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成，所以直流电源的输出质量及可靠性直接关系到各个企业的安全和可靠的生产。因此，发电厂的直流系统被人们称为企业的“心脏”。当直流系统发生一点接地故障时，一般情况下是不会立即产生危害性后果，但是，若发生两点或多点同时接地， 则可能造成信号装置、控制回路和继电保护装置的误动作，致使断路器跳闸，或直接造成直流操作电源短路，从而引发严重的电力系统事故。因此，在直流系统中，绝对不允许在一点或多点长时间接地的情况下使用设备。必须对直流系统进行连续的在线监视，一旦发现有接地故障，监控系统应立即发出报警，提示现场工作人员检查并排除接地故障，以避免发生严重的电力系统故障。

监控系统主要完成直流系统对地电阻的检测。检测内容包括：1、正负母线对地电阻；2、支路对地电阻；3、判断哪条母线接地。本文主要讨论两种接地检测及接地电阻计算的方法，希望读者可以根据自己的应用背景去选择适合自己的方案。

方案论证

测量接地电阻大致可以分为两种方法：交流法测电阻和直流法测电阻。使用交流法测量电阻，就是在系统上，叠加一个交流信号，利用交流电流传感器去检测漏电流，从而计算出接地电阻。由于这种方法受到分布电容的影响，要想使测量的结果满足一定的要求，我们必须严格控制交流信号的幅值和频率，这就使得交流信号源电路变得较为复杂，也增加了交流信号源设计的难度，同时检测交流信号也相对复杂而且检测精度也不同程度的受到分布电容的影响。另一方面，在系统上叠加一个交流信号，也就相当于人为的向系统增加干扰源，影响了系统的稳定性，同时也在一定程度上制造了系统隐患。由于这些原因，人们又提出了直流法测电阻，但是现有的、使用直流法测电阻的系统，也只能在以下两种情况下测量出接地电阻，并发出报警信息：1、单根母线接地；2、所有接地支路都正接地或者负接地。在正负母线同时接地或支路既正接地同时也负接地的时候，系统一般很难准确的检测出接地情况，并准确计算出接地电阻值，在这种情况下，笔者提出两种解决方案，根据读者不同的应用背景，可以适当的选择不同的方案。

方案1：

说明：如图1框图所示，电阻R1和R2串联在正负母线间，并在两电阻间接地，使得系统在正常工作的情况下，能够保证正负母线有一个稳定的电压u+和u-；Rx+和Rx-为虚拟接地电阻；图右半部分为用户负载，M点为漏电流传感器输出点。

在系统中，我们实时监控正母线电压U+、负母线电压U-和漏电流传感器M点的电压值，根据这三个电压值和u+、u-，我们便可以得出母线和支路接地的极性，母线和支路接地电阻的大小。

分析：

1、 接地极性判断：|u+|+|u-|=a（a为常数，正负母线间电压），故当正母线接地或支路B、D点接地时，U+的绝对值会减小，U-的绝对值会增加；当负母线接地或支路A、C点接地时，U+的绝对值会增加，U-的绝对值会减小，从而我们可以得出母线接地情况；根据M点的电压值（当没有接地时，电压接近零伏；正接地时，输出正电压；负接地时，输出负电压。），我们便可获知是哪个支路接地和其接地极性，

2、 接地电阻值计算：由M点的电压Vm，我们可以计算出漏电流的大小Im（不同支路的霍尔漏电流传感器，M点的电压和支路电流有着不同的对应关系）。所以，支路电阻可由如下公式得出

图一 电桥法测接地电阻1

方案2：

为解决方案1存在的弊端，即当两母线同时接地且对地电阻同比例减小时，接地电阻不可求，笔者现在提出第二种方案，在这种方案中，所有情况的接地电阻都可以求得，现分析如下：

说明：如图2框图所示，电阻R1、R2和R3、R4分别构成两对电桥，并由光耦来选择哪对电桥接地；图右半部分为用户负载，M点为漏电流传感器输出点。

分析：

1、 接地极性判断：同方案1；

2、 接地电阻值计算：由M点的电压Vm，我们可以计算出漏电流的大小Im（不同的霍尔漏电流传感器，M点的电压和支路电流有不同的对应关系）。当计算支路电阻时，选择R1、R2电桥，断开R3、R4电桥，即可得出支路电阻为

根据欧姆定律，计算母线接地电阻值，假设正接地电阻为Rx+、负接地电阻为Rx-。

首先，选择R1、R2电桥，断开R3、R4电桥，检测正负母线电压U1+，U1-，即可得到

其次，选择R3、R4电桥，断开R1、R2电桥，检测正负母线电压U2+，U2-，即可得到

由方程1和方程2组成的方程组，即可求得母线接地电阻Rx-、Rx+。

图二 电桥法测接地电阻2

系统框图

图三

如图3所示，该设计大致可分为：采集部分、电桥选择部分、通讯部分、显示部分、报警部分，所有部分由CPU统一管理。首先，CPU根据不同方案选择不同的电桥，然后采集母线电压和霍尔电流传感器M点电压，将采集到的电压在CPU内进行处理，最终将处理后的信息通过通讯模块上传给主卡或上位机，且同时实时在显示模块上显示并根据上传数据进行实时报警。
软件实现

图四

结论

本文主要介绍了在电力系统中直流检测的两种方法，由于直流检测比之交流法检测有着很多优点，所以目前大多数直流系统都采用直流检测法去监控，但是目前的直流检测方法还存在着很多弊端，针对这种情况，笔者提出这两套方案。由于这两套方案的电路实现简单，软件结构也并不复杂，所以其具有很好的应用前景。

本文介绍的方案，已成功的应用在哈尔滨九洲电气股份有限公司的多功能监控装置上，其检测结果理想，最小可检测27K欧姆的接地电阻故障，精度可达到±5%，若精选器件，可达到更高的精度。

『肆』 为什么说现代电力系统如果没有电力系统自动化是根本无法运行的

电力系统自动化是现代电力系统安全可靠和经济运行的重要保证，可以说，现代电力系统如果没有电力系统自动化是无法运行的。

电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制，系统和元件的自动安全保护，网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。

事故装置

反事故自动装置的功能是防止电力系统的事故危及系统和电气设备的运行。在电力系统中装设的反事故自动装置有两种基本类型。

继电保护装置：其功能是防止系统故障对电气设备的损坏，常用来保护线路、母线、发电机、变压器、电动机等电气设备。按照产生保护作用的原理，继电保护装置分为过电流保护、方向保护、差动保护、距离保护和高频保护等类型。

『伍』 基于计算机技术的电力系统继电保护与安全自动装置具有完备的 功能,并具有

检修状态和运行状态，调试状态等。检修状态是针对装置本身做检查的时候的回一种功能，没有答后台或远传信号功能。运行状态是装置正常投入使用时的一种工作状态，所有投入的保护都将起到应有的作用，所有功能在满足条件的时候都会发挥作用。调试状态和检修状态差不多，是对装置进行设置或改动程序时用到的一种状态，装置本事具备的功能不会工作。

『陆』 电力系统自动装置的选择题，求高手做一下。过几天老师会讲，给下答案就成，谢谢。

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）
其他几个无100%把握。