继电保护运行状况评价方法的探讨

doi:10.16648/j.cnki.1005-2917.2019.06.079

继电保护运行状况评价方法的探讨

（深圳供电局有限公司，广东 深圳　518000）

祖悦强

摘

关键词： 继电保护；运行状况；评价方法

要： 在我国城市经济发展过程中需要大量的电力资源来进行支撑，电力资源正常供应能够促使城市各行各业顺利发展，当今时代是一个没

有电力资源不能运行的社会，在我国各行各业不断发展的今天，由于耗电量巨大，如果不重视对城市电力行业变压器自动化装置继电的保护，就会对整个城市电力行业带来严重的干扰作用。因此，要想对城市电力行业变压器自动化装置继电进行保护工作，就需要在保护之前做好相应的准备措施，制定出最完善的城市电力行业保护方案，来促使当下城市经济发展不受供电因素的影响。

引言

在社会的快速发展中，对于我国电力行业的发展，必须要关注到继电保护问题，在转过继电保护运行的过程中，不单单需要注重运行的状态，更重要的是要学会选择合理的评价方法进行有效的监督管理，这是目前我国继电保护运行状况中最需要关注的问题，只有这样才能够真正意义上提高继电保护水平。

1. 对当下我国城市电力行业变压器自动化装置继电保护内

容的基本概括

在我国很多大型城市过程中，由于城市结构的构造不尽相同，在供电网络构建也存在着较大的差异，当下在我国很多大型城市电力行业变压器自动化装置继电过程中，主要采用集中的方法和分布不均的方式来展开对城市电力行业供电工作的进行，供电企业一方面在保障城市人民和城市各行各业发展的趋势，为了更大程度上迎合城市电力行业用电的需要，开展了对城市电力行业供电过程的保护。例如在我国上海城市开展城市电力行业供电任务的保护工作，主要将城市电力行业变压器自动化和继网工作作为当下最为重要的供电工作的保障，很多大型城市在轨道交通供电过程中都采用的是10KV提供电能的方式，虽然能大程度满足当下城市发展的部分需求，但是在城市十分繁华聚集的供电过程却存在着不足之处，所以应针对城市电力行业过程中进行合理分配工作，将城市中用电区域十分聚集的地方采用220kV电源进行工作的进行，确保大城市不论在用电十分分散的地区和用电十分聚集的地区展开合理的城市电力行业供电保护方案，而在实际的城市电力行业供电过程中使用的为变压器，分配给城市用电的各个区域，各个区域通过使用环网将各阶段的主线进行结合，来组建一个无约束条件的供电系统，随着城市电力行业变压器自动化装置继电保护方式的进一步优化，目前，我国在城市交通轨道供电过程中实现了大区域范围的供电系统，并且用最科学合理的保护方式对大规模的供电系统进行了强有力的保护[]。

2. 对新时代下我国城市电力行业变压器自动化装置继电保

护过程的思考

2.1 城市电力行业变压器自动化过程中的保护

在我国城市电力行业变压器自动化装置继电保护过程中，首先以城市电力行业变压器自动化保护为例[]，环网是覆盖于整个城市各个区域的供电范围，一旦环网供电系统保护不到位，就会严重影响这一区域的供电任务的顺利实现。在城市电力行业变压器自动化保护过程中有很多干扰因素的影响，比如说对待环网供电保护中的电流来讲，我们的理想状态是电流能够在电缆中没有阻碍作用的正常流动，但是，实际情况往往差强人意，所以说环网用电保护要重点对后期电流的正常流动进行落实工作，要确保在城市电力行业变压器自动化装置过程中电流要和电源积极配合，输送出去的电流能够保证环网供电过程的供电任务，普及到环网工作的各个区域，当下我国在对变压器自动化用电保护主要采取的措施就是通过当今社会十分先进的光纤通信技术，把环网相邻的出入线通过这一技术有效地结合到一起，并且用相关的仪器对同一时间的电流进行验算，经计算出的结果和标准数值进行比较，从而计算出相关的数值是否超过了标准数值的范畴，一旦超过就会出现环网供电停止现象，第一时间做到了对环网用电的快速保护。

2.2 城市电力行业变压器继网过程中的保护

这些年城市用电相比农村来讲要高出好多倍，在如此之大的供

电系统要想能够满足当下城市各个行业发展的需求，就需要对整个供电过程进行优化，在城市电力行业变压器继电用电保护过程中，继电保护讲究的是能够为城市电力行业供电系统提供安全可靠的用电保护，继电保护的优势就是可以根据城市不同区域的用电需求，能够人为的选择自己所需要的用电供应系统，继电用电系统一定要做到供应的用电情况要安全可靠，确保是通过在变压器情况之下输出的安全电量，因此，对城市电力行业变压器自动化装置继电过程用电保护，对继网保护而言，要做到真正的对用电保护实现高效性，所谓高效就是通过对不同城市的用电区域开展不同层次的供电方式，并且在城市用电继网供给过程要求继电过程要十分敏感，能够对各个城市区域用电进行快速的识别，然后供给最合理的用电系统，能够在保障城市各个区域用电供给保障的前提之下，还能为城市电力行业变压器自动化装置继电过程实现电能的最大化节约，针对继电用电保护过程，要根据不同供电系统的需求进行针对性的保护，并且以简单化出街的选择进行继电用电供应保护工作，调节好各个城市各个区域继电保护之间的关系，从而提高在城市电力行业过程中继电用电保护的水平。

2.3 对当下城市电力行业变压器自动化装置继电保护实验的整体思考

对整个城市电力行业变压器自动化装置继电过程进行保护，在对各种因素进行考虑和思考之后，并没有对整个供电过程进行母线的保护工作，从上个世纪九十年代开始，我国在对城市电力行业供电过程的保护工作进行了重点开展，例如没有在城市电力行业供电过程用到了很多先进的保护设施断路器，还有一些能够实现供电隔离的开关设备，在没有这些设备对供电过程进行保护时，虽然到目前为止并没有出现相关的供电安全问题，但是在实际的供电系统运作过程中，很多时候在直接插在母线中的电压传感器却不能正常运行，会出现短路的情况，直接影响的是在城市电力行业过程中的环网供电保护，所以说对城市电力行业变压器自动化装置继电用电保护过程，还是要落实对母线的保护工作，例如当下十分先进的零过流保护，为这一过程设定相关的保护数值，当供电运作过程出现问题时，通过对故障中的电流值和保护数值相比较，如果故障中的数值比保护电流远大于保护电流，就会自动出现母线的短路状况，从而还区域的供电过程会停止，城市电力行业供电企业就能通过这一现象判断出故障的原因。

3. 对目前我国城市电力行业变压器自动化装置继电保护实

验分析

我国城市电力行业变压器为了能够实现对整个城市供电过程的正常运行，对城市电力行业变压器自动化装置继电用电保护进行了大量的实验，来找到最好的保护措施，面对着高用量的城市供电系统，在实验中往往要对城市电力行业变压器自动化装置继电用电保护过程进行重点研究，例如在实验中为了提高供电过程中灵敏度问题，就需要在供电系统中对母线进行研究分析，因为在这个过程中母线出现问题的情况比较多，并且对于这个供电系统运作过程的影响也是不言而喻，所以应当在供电系统运作保护过程中提高保护的灵敏度，通过新时代先进的感应装置实现最快的发现问题的所在位置，并且及时通过先进的信息传出设备让供电系统运作保护人员看到，以实现最短的时间内排除掉所有的故障隐患。

总结

新时代下，我国城市发展迅猛，经济水平大幅度提升，带动了

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《装备维修技术》2019年第6期（总第174期）

doi:10.16648/j.cnki.1005-2917.2019.06.072

郑鑫辉　孙晗宇　吴冠霖　江奕奕　唐志强

（大连海事大学，辽宁 大连　116026）

摘

要： 本文设计了一种以FEP膜和Al膜作为电极的纳米摩擦发电机，并进行了输出测试实验。

柔性振动能采集装置

关键词： FEP膜；摩擦纳米发电机

1. 背景

机械设备在日常生活中无处不在，近年来，随着社会发展、科

技进步，机械设备日趋大型化、复杂化，伴随复杂的机械运作，机器自身会产生的能量会通过振动的形式消耗，如果利用特殊的转换器件，将这些额外耗能用作能量来源，将提高能源的有效利用率。

纳米摩擦发电机制造工艺简单，成本低廉，能很方便地进行大规模生产的应用。同时它还具有极好的耐久性和抗干扰性，可以在船舱机房条件的复杂情况下使用很久。王中林等人提出的TENG原理，利用两种不同的摩擦材料和电极材料，使两种极性不同的材料摩擦产生电荷，实现将机械振动能转换为电能[1]。制作TENG的材料选择广泛，不同材料的发电效率差异较大。参照摩擦电序列表，材料得到或失去电子的强弱由材料本身的极性决定。FEP膜有良好的导电性与电负性，是一种很好符合TENG特性的膜材料。故此我们决定使用FEP膜作为电极材料。

3. 输出测试实验

基于摩擦纳米发电机的原理，我们设计出了如图2中（a）所示模型。其中，我们采用A4纸来增强膜的硬度。在FEP上刷上导电油墨可将电子从绝缘的FEP上导出。Al膜上带有细密的小孔可提高输出。基于此模型，我们利用信号发生器和功率放大器给振动台供电，模拟振动环境，得出的电压、电流输出如图2中的（b）和（c）。在30Hz、振幅为0.5mm的振动激励下，开口电压输出幅值约为34V，短路电流幅值约为2.7mA，功率约为0.092W。

2. 原理

摩擦纳米发电机（以下简称TENG）是一种将机械能转化为电能的装置，TENG根据工作模式不同有四种不同形式，垂直接触–分离模式、水平滑动模式、单电极模式和独立层模式[2]。本装置采用的是垂直接触–分离模式。在机械振动激励下，FEP薄膜与Al膜接触分离，同时会带上极性相反的摩擦电荷，电荷会在两薄膜上产生电势差。在两片薄膜接触时，电荷发生转移，在两个薄膜分离时，两片薄膜会产生不同的极性并在两个面之中产生一个电场，从而在两电极之间形成电势差。为了使两极板电势差平衡，膜上的不同极性电荷会在电极间移动，直至电压为零。

结论

图2.　结构及输出特性

通过实验可以得出本装置具有良好的振动能搜集功能，且该装置环保无污染，可以工作在机舱、工厂等环境，采集振动能并为低功耗传感器供电。另外，在输出稳定时，本装置输出信号十分稳定，且其随振幅的加大，输出电压和电流都线性加大，因此可用作传感器。

本装置的结构与输出特性有紧密关系，未来还将其结构改变并应用于检测机械振动加速度、振幅等信号，该装置性能还有很大的提升空间。

参考文献

图1.　TENG发电示意图

[1] 王中林.摩擦纳米发电机[M].北京：科学出版社，2017.03.

[2] Nie J, Chen X, Wang Z L. Electrically Responsive Materials

and Devices Directly Driven by the High Voltage of Triboelectric Nanogenerators[J]. Advanced, 2019.

[3] 吴晔盛，刘启，曹杰，等.收集振动能的摩擦纳米发电机设计与

输出性能[J].物理学报，2019，68（19）：19–26.

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各行各业的不断发展，但是要保证城市发展各行各业的正常运行，

就需要大量的电力资源进行支撑，城市电力行业变压器自动化装置继电保护是确保城市用电系统顺利运作的重要保护手段，分析好城市电力行业供电过程出现的问题，通过大量实验研究和分析从而找到更加专业和可靠的解决方法。

参考文献

[1] 韩连祥.城轨交通中压双环网继电保护装置配置[J].都市快轨交

通，2012，18（08）：34.

[2] 王蛟.城市电力行业供电系统母联主动式自投方案研究[J].城市

电力行业研究，2013.（02）48.

[3] 韩连祥.城市电力行业中压双环网运行方式和联锁、联跳关系研

究[J].都市快轨交通，2014，17（l）.

[4] 于松伟，城市电力行业供电系统的中压网络研究[J].刀城市电力

行业首届中年专家论坛文集.北京：兵器工业出版社，2013.2.[5] 潘贞存，王葵，杜世双，等.中低压母线加装专用继电保护的必

要性和几种方案的讨论[J].电网技术，2012，26（9）：75.

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