关键词：电气工程；实验教学现状；实验平台；教学手段
作者简介：甘辉霞（1974-），女，湖北公安人，三峡大学电气与新能源学院，高级工程师。（湖北宜昌443002）
中图分类号：G642.423?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）33-0065-02
一、电气工程实验教学现状分析
目前我国电力行业已经全面进入微机、网络、智能化时代，构建专业方向综合实验平台，建立模块化、分阶段、多层次的实验教学体系已成为当前国内高校电气工程专业实验教学改革的热点和关键问题。[1]
当前我国高等教育实验室教学实践中存在很多问题。其中包括：实验室建设经费不足，实验教学平台水平低且功能单一，并且教学实验室和科研实验室相互独立，导致传统教学实验手段和内容落后，科研实验室又对学生开放不足，使得实验教学内容与理论教学和实际工程脱节，因而对学生吸引力不强，导致学生往往不重视实验课。[2]
2011年11月，三峡大学电气工程及自动化专业获得第二批“卓越工程师教育培养计划”，培养的目的是培养造就一批创新能力强，适应现代电力工业发展的复合型工程技术人才。自获得该计划以来，学院以提高人才培养质量为目的，以相关课程的任课教师和实验教师为基础构建教学团队，优化资源配置，对传统实验室进行改造，充分发挥实验教学、科研和产学研合作功能，强化学生的实践和创新能力的培养，实施卓越工程师培养计划。
二、实验教学模式改革与实践
1.实验平台建设
（1）传统实验平台存在的问题。电气工程及其自动化专业传统的实验包括课程实验和综合实验两部分内容。
1）课程实验以验证性实验为主。一般会根据二次原理图完成实验装置的接线，通过对装置加电流、电压信号对装置进行测试，并观察装置动作结果，记录相关的实验数据，以此来验证理论教学中所学的基本原理。就实验本身而言，实验目的比较明确，但因实验内容较少且过程单一，不能有效的提高学生发现问题、分析问题和解决实际问题的能力；再加上因平台落后、设备功能有限造成能实际开设的实验内容更少，根本无法满足当前的教学需要。
2）综合实验室硬件条件与当前电力系统的应用现状及其对人才的培养要求相比存在较大差距。以继电保护实验平台为例，差距主要表现在：第一，保护种类较少，不能涵盖整个电力系统。当前只有线路保护、变压器保护，缺少发电机保护、母线保护、断路器保护及配网保护。第二，保护装置落后，元器件还是以电磁型继电器为主，微机线路保护年代久远，与电力系统的实际情况相差甚远。第三，测试设备及测试手段落后，与工程实际差别较大。目前工程调试中，对现场电气量的模拟均采用继电保护测试仪、信号发生器等完成，而实验教学则主要使用调压器、行灯变、移相器、滑线电阻等，这些设备在测量量程、准确度、精度方面根本达不到要求，从而导致很多实验无法进行。
基于这样的情况，为了适应培养计划的需求，必须对当前的实验平台进行全面的改造，建立与当前电力系统的实际发展水平相适应的实验平台。
（2）实验平台建设。以继电保护实验室为例，目前已经建成了包括发电机、变压器、母线、断路器、线路及供配电系统的微机继电保护实验平台，并配置了多套先进的继电保护测试仪，故障采集及分析软件。实验装置的种类、功能大幅度提升，实验教学内容可以覆盖从基础元件到整个电力系统的各个层次，为构建模块化、多阶段、多层次的实验教学体系奠定了坚实的平台基础。
在实验过程中学生不但可以根据主接线的状态选择相应的保护类型，确定保护配置，而且可以依据保护原理自行设计保护类型，计算保护定值，确定参数，并通过实验平台检验动作逻辑及保护动作情况。图1为微机继电保护实验平台。
2.教学内容改革
在新建实验平台的基础上，从以下几个方面来合理的安排教学内容。
（1）从课程出发安排教学内容。电气工程的理论课程包括：“继电保护”、“自动装置”、“高电压技术”、“电力系统分析”等，与此相关的课程实验一般以元件实验为主，同样包括继电保护元件实验、自动装置课程实验、高电压技术实验。
在现有的实验平台上，元件和装置已合为一体，可取消继电保护元件实验室，课程试验可在综合实验室内完成。而经过改造后实验室功能更加完善，实验内容可以涉及到实验原理的各个环节，包括：硬件电路、保护定值修改和固化、元件定值校验、动作特性实验及动作报告故障分析等。这样既可以节省场地和资源，同时又可以制定更加丰富的实验内容，从而改变了以往课程实验内容少、手段单一的缺点。
（2）从实际工程出发安排教学内容。技术应用型电气工程及其自动化专业培养方向根据工程实际和社会需求，全面强化实验教学环节，对实验教学内容进行全面整合和优化。三峡大学电气与新能源学院紧密结合工程实际和电力行业需求，设置了以下专业综合实验：微机继电保护综合实验、综合自动化实验、水电仿真实验以及电气设备检测实验。下面以微机继电保护综合实验为例介绍实验内容的安排。
微机继电保护综合实验分为微机保护软件设计实验和微机保护屏体实验。在软件设计实验中，学生可以完成以下实验内容：一是编制保护软件主程序。一般包含三个基本模块：初始化和自检循环模块、保护逻辑判断模块和跳闸处理模块。二是设计数字滤波器。三是微机保护算法实验。完成软件设计并在微机实验平台上运行，可以作为课程设计和毕业设计内容。
微机保护屏体实验以发电机微机保护为平台，学生可以完成以下实验内容：一是数据采集系统实验。包括零点漂移检查，电流、电压精度检查，电流、电压变换器线性范围检查。二是保护定值校验及动作特性实验。三是开关量输入软件及硬件回路定义设计。四是开出量输出、跳闸回路及软/硬压板的投/退检查。五是模拟各种保护动作，形象直观的观察保护动作情况，打印并分析故障报告。[3，4]
（3）从学生出发安排教学内容。教学以学生为主体，实验教学的内容设置及教学方法要适应“自主学习”的教学理念。[5]这就要求教师因材施教，认真组织教案，实验教学的内容公布在学校求索学堂网站上，不同专业、不同层次的学生可以根据自身特点选择实验项目与内容，教学过程中教师以问题式和引导式实验教学为主，注重启发引导学生，整个实验只提要求和目标，具体实验的设计、实验前的分析及实验后数据的处理都应该由学生独立完成。
例如：在微机变压器保护实验教学中，首先可以提出需要进行的实验项目：一是变压器主保护（变压器差动或零序差动）；二是变压器后备保护（复压闭锁过流保护或零序方向过流）。然后，根据所选的试验项目确定实验内容，其中包括：回顾和复习变压器保护的基本原理；熟悉保护回路（交流电流电压回路、输入输出回路）；熟练使用继电保护测试仪；在实验平台上实现保护功能；观测动作结果，记录实验数据并进行分析。实践表明，以学生为主体，推出“自主学习”的教学理念，将会使学生学习的积极性大大加强，很好地激发了学生对理论课程所介绍的专业知识的浓厚兴趣，具有很好的教学效果，也能很好地满足技术应用型本科人才培养的要求。[1]
（4）探索实验室开放管理，通过产学研合作的形式，建立稳固的校外实习基地，为在校学生提供进入企业见习、实习的机会。目前已与湖北超高压输变电公司宜昌输电公司、宜昌电力勘测设计院有限公司签订产学研基地合作协议。积极鼓励学院教师与电力企业加强合作交流，及时了解先进的电力技术，依靠行业和企业办学，形成相互支持、相互依托的互动式产学研结合基地，有力地保证了学生实践能力与创新能力的培养。
3.实验室队伍建设
学院十分重视人才引进和校内人才的稳定和培养。实验室队伍也在不断壮大，如引进年轻的博士担任电气工程实验教学中心的负责人，鼓励支持中青年实验人员学习进修提高学历，招聘具有硕士以上学历的有能力、有事业心的毕业生充实实验队伍等。定期召开教学研讨会议，就培养模式、培养方法多方探讨，转变实验教师教学模式，提高实验教师的教学水平。一个高水平的实验指导教师要能够分析未来社会及其对人才的要求，探索技术应用型人才教育的内涵和实施教育的具体做法，使大学生的成长发展符合时代的需要并善于结合学生的理解水平实施教学。[6]
三、小结
本文从当前电气工程实验教学中存在的问题出发，对当前实验平台进行了改造，经过一学期的试运行和教学，新的平台不仅能满足理论教学需要，与实际工程结合更加紧密，进一步改善学生应用能力以及工程实践中解决问题的能力，还能提高学生的工程素质和实践能力，为实现“卓越工程师教育培养计划”提供更好的实验平台。另外，从理论教学、工程实际出发对实验教学内容进行了改造和完善，通过产学研合作形式，依靠行业和企业办学，形成了相互支持、相互依托的互动式产学研结合基地，为培养造就适应现代电力工业发展的复合型工程技术人才奠定了坚实的基础。
参考文献：
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[4]高亮.电力系统微机继电保护[M].第二版.北京：中国电力出版社.
[5]何茂刚.高等学校教学实验室的问题及解析[J].实验技术与管理，
关键词:保护装置;继电器;整定值
引言：随着近十几年工业建设的飞速发展，工业自动化越来越完善；对高压三相异步电机的应用以及保护装置要求越来越高，继电器的保护是保护装置可靠工作先决条件，对继电器的要求更高；综合保护继电器的智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化，使保护继电器的保护要求它的选择性、迅速性、准确性、可靠性有了更好保证。
一、高压三相异步电机的保护装置
1.高压三相异步电机运行方式的的组成：我们从高压三相异步电机供电和控制方式上可分：主回路、二次回路。
2.主回路是由高压柜的主母线接至断路器静触头，到断路器动触头，经电流互感器一次侧连接动力电缆，再至高压三相异步电机接线端子；而连接高压三相异步电机的动力电缆首部与高压柜主母线出口A、B、C三相并联着组合避雷器。高压三相异步电机是通过高压柜主母线，由断路器通断控制电机，组合避雷器是高压三相异步电机的过压保护，而电流互感器是测量高压三相异步电机的运行电流的。
3.二次回路是电流互感器二次侧组成测量回路、控制回路、保护回路。由电流互感器二次侧到综合保护继电器的电流接线端子，最后至电流表。控制回路是由直流电源220V供电，直流电源220V正极经过手动开关串联综合保护继电器。
故闭锁接点，接入到断路器的合闸线圈回到直流电源220V负极。保护回路是由直流电源220V供电，直流电源220V正极经过手动开关并联综合保护继电器故障跳闸。并联温度保护器、并联工艺联锁跳闸，再串入断路器跳闸线圈回到直流电源220V负极。
二、高压三相异步电机的保护整定值
1.是保护高压三相异步电机正常运行的可靠依据，它的数字来源要准确，数据由综合保护继电器判断在进行可靠保护，前者是电流互感器的二次侧感应电流，后者是综合保护继电器对所流过的电流进行诊断。要保证高压三相异步电机正常运行，这就要我们首先保证电流互感器测量电流的精确度；再就是由设计单位所出具高压三相异步电机的保护定值要准确。
2.高压三相异步电机的保护整定值包括：速断、定时限过负荷、反时限过负荷、低电压跳闸、接地零序保护保护装置与异步电动机的协调配合为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护，必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用大容量异步电动机时，保护的协调配合更为突出。
三、过载保护装置与电动机的协调配合
1.过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性，才能确保其正常运转；但其动作时间又不能太长，其特性只能在电动机过载反时限之下才能起到过载保护作用。
2.过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能，则其动作电流应比起动电流的峰值大一些，才能使电动机正常起动。
3.过载保护装置的动作时间应比短路装置时间长，才能起到供电线路后备保护的功能。
4.过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路，需要由短路保护装置动作在主电路中的断路器来切断电路。若故障电流较小，属于过载范围，则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。
四、高压三相异步电机的保护装置调试
（一）电流互感器试验
1.绝缘电阻试验
高压10KV电流互感器测试绝缘电阻时应用2500V摇表，测量一次绕组对二次绕组及外壳，二次绕组间及其对外壳的绝缘电阻，测得数值与出厂数据比较应不超过所规定的误差。
2.变比试验
电流互感器变比试验选用0.2级电流互感器一台，其准确度级别应高于被测互感器；准确度0.5级以上量程和等级相同的电流表两只，调压器一台。一般选择额定电流的10％、20％、50％、100％分别测量变比，误差不应大于一定数值。
3.伏安特性试验
电流互感器伏安特性试验选用0.5级0-75安的电流表一只，0.5级0-100伏的电压表一只，用2-5KVA容量调压器调节，从零开始升压，每升高0.5安电流时，记录此时的电流及电压，直至饱和点。把所标各点用平滑曲线连接绘制出伏安特性曲线，应与出厂说明书的伏安特性曲线相符和。V-A特性试验接线
4.初级线圈对外壳的交流耐压试验
在电流互感器耐压试验过程中，次级线圈必须短路接地，耐压时间为1分钟。
（二）综合保护继电器的试验
综合保护继电器参数设定，要根据本系统电压互感器的变压比、本回路电流互感器变流比及由设计给定的速断、定时限过负荷、反时限过负荷、低电压跳闸、接地零序保护定值量输入到综合保护继电器，在用综合继电保护效验仪，给出模拟量的三相电流串入综合保护继电器电流回路，由综合保护继电器输出接点，用综合继电保护效验仪检定是否合格。
1.过流及速断保护试验
根据设计要求调节二次回路的电流，记录从动作电流到跳闸时间，与设计及出厂检验值比较应在规定的范围之内。
2.接地保护试验
试验用的电线在穿过综保附属电流互感器时，只调节由设计给定电流互感器的一次电流，记录由电流动作值到跳闸的时间，与设计及出厂检验值比较应在规定的范围之内。
3.零序保护试验
试验时电缆单相穿过电流互感器，电流由0逐渐增大，记录综合保护器动作时的电流与设计值符合。
（三）真空断路器试验
1.交流耐压试验
交流耐压试验标准。交流耐压试验值按照真空断路器的出厂检验报告进行，或按电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB50150-91，合闸时耐压值为21KV，时间1min；分闸时断口耐压值为42KV，时间1min。
2.真空断路器分合闸时间、弹跳及分合闸同期性试验
该试验接线图详见试验设备说明书，试验结果同真空断路器出厂检验报告比较应在规定的范围之内。
3.真空断路器接触电阻测试
该试验的试验结果同真空断路器出厂检验报告比较应在规定范围之内。
五、温度检测型保护装置
1.双金属片温度继电器它直接埋入电动机绕组中。当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时，带有一触头的双金属片受热产生弯曲，使触点断开而切断电路。产品如JW2温度继电器。
2.检测线圈测温电动机定子每相绕组中埋入1―2个检测线圈，由自动平衡式温度计来监视绕组温度。
3.热敏电阻温度继电器它直接埋入电动机绕组中，一旦超过规定温度，其电阻值急剧增大10―1000倍。使用时，配以电子电路检测，然后使继电器动作。
【关键词】继电保护；基础管理；影响
1提高管理人员的素质及责任心
要提高装置管理水平，离不开人，人员素质低，责任心差，装置管理水平就上不去，所以必须加强继电保护工作人员的技术培训工作。现场继电保护人员技能水平的高低直接关系到其工作完成质量和效率，与电网的安全稳定运行紧密连接。人员的培养不仅要抓技术培训，而且要抓敬业精神的培养。随着综合自动化系统的出现和广泛应用，还要培养一批即懂保护又懂计算机监控也懂通信的综合类人才。
2提高继电保护基础数据管理完整率
应用网络技术建立健全完整、实用的继电保护管理基础数据库，例如，保护的类型和型号，生产厂家和日期，保护投运时间和校验周期，保护的调试大纲和校验方法，保护的校验记录和缺陷处理，以及图纸和说明书资料等等。实现对继电保护的信息化管理，是一项重要的工作。这有助于大家了解目前保护的配置情况，保护历年来的运行情况等。还可为保护的选型提供基础数据，方便本单位各部门了解保护运行、技改、反措执行情况等等。尝试开展微机保护装置的可靠性统计，从而可以从计划检修过渡到状态检修。
3提高保护备品备件的利用率
根据主网、主设备保护的运行情况和装置可靠性统计，有针对性地储备部分保护装置的备品备件是很有必要的。公司可以合理利用有限的资金集中购买，避免各个基层单位购买重复的备品备件，及时向基层单位提供备品备件，保证主网、主设备的故障保护能够尽快得到修复、及时投运，保证电网的安全运行。
4提高保护试验设备的准确率
如今继电保护三相试验仪器基本上都是微型机试验仪器，这种试验仪器的使用提高了保护校验工作的效率，降低了保护校验工作人员的劳动强度。在微机型保护试验仪器的应用时，一定要注意两个问题：一是，这些试验仪器的电流和（或）电压输出为自产模式，与外界电源无关，在现场使用时间过长后，就有可能出现输出不稳定，波形畸变等问题，影响校验精度，所以必须注意加强试验台的定检工作，制定一套检验办法。二是，这些试验仪器在校验保护时普遍不接外接表，仅凭计算机显示的数据为准，而其负载的大小往往会对其校验时精度降低，因此在校验保护时一定要了解保护装置的输入阻抗值，决定是否用外接表。
5规范继电保护现场工作流程
5.1二次工作安全措施票
一般说来，目前保护现场调验的安全措施比较简单，对要隔离的间隔、要拆除的二次线、要解除的压板等要求不详，这就可能造成在试验中出现误跳闸事故，在检验完毕后忘投压板等，影响到保护的正确动作率的提高。为此要针对具体保护装置，可以向现场操作票那样，预先制定比较完整的安全措施票，以提高保护正确动作率。继电保护现场工作前，在值班员所做的安全措施以外，另外要根据继电保护的特点做好补充安全措施，以防止误跳、误合、误起动、误短路接地、误发运行中设备的信号，先要填写好现场二次工作安全措施票，根据票中的内容一项一项的分别执行，同时必须有监护人。如果要临时拆除二次回路的线头和投退压板时，要确定位置，在有人监护的情况下进行。拆除的线头要用绝缘布包好，会误跳运行中设备的压板也要做好防止误跳的措施。对单套保护可以编写作业指导书，对保护技术改造时可以编写“三措”。继电保护检验工作安全措施票（参考）：①检查并记录被检屏上所有小开关、压板、定值区所在位置；②检查并做好被检屏上运行设备的防止误碰措施；③检查应断开被检屏上直流电源及跳闸压板和合闸压板；④应断开被检屏上至电压小母线的端子，防止电压小母线短路或接地；⑤应断开被检屏上电流二次回路，必要时外侧必须短路并接地良好，防止电流二次回路开路；⑥应断开并做好所有与被检屏有联系的（母联、信号系统等）回路防止误动的措施；⑦有检修压板的投上检修压板；⑧恢复安措时必须用高内阻万用表测量正确后才能进行；⑨检验工作结束后恢复被检屏上工作前的位置。
5.2调试装置的问题
由于现场用微机校验装置较多，它的特点是功能齐全，精度较高，有的可以达到0.2级，重量轻，校验方法容易掌握，但是校验微机保护使对校验装置接地不重视，这容易损坏保护中的芯片，同时由于安全措施没有做全，电压回路没有全部与外部断开（电压切换继电器是自保持的），不用万用表测量确无电压后就接入调试装置，当调试装置通电后，通入电压时，母线二次电压会反充调试装置，损坏了调试装置，这种情况常有发生。
5.3保护的电源插件
微机保护的电源一旦坏了，保护只能全停，所以要加强对保护电源的校验，对不符合要求的要及时更换，不要因小失大，在保护装置停电检修时，经常发现保护电源是坏的，有的单位虽有规定保护定期校验时间，但保护电源的寿命只有3～6年。
5.4保护的清扫与端子排螺丝复紧
对保护插件中清扫时要防止静电损坏芯片，同时由于机箱内静电积尘较多，所以一定要加强清扫，有条件时建议用小型吸尘器进行清扫。对端子排螺丝复紧，由于现在使用凤凰端子较多，特别是开关控制箱内震动很大，时间久了会有松动，由于端子螺丝松动误跳开关等等。
5.5二次回路的绝缘
我们就发现过保护至开关端子箱之间的电缆，由于质量不好，电缆芯之间绝缘电阻只有0.1MΩ以下，直流控制电源与信号电源已通在一起，由于发现的及时，才没有造成事故。建议保护检验时对跳闸用的电缆拆线后进行绝缘试验，主要是户外电缆头由于剥电缆时刀片把电缆线绝缘破坏了，时间久了绝缘就会下降，严重时会误跳开关。
5.6收发信机校验
由于现在收发信机装置也较好，所以校验项目也不多，但是每年的收发信机事故较多，主要是现在校验重视不够，现在年纪较轻的都不会用示波器去看收发信机的波形，波形畸变都不知道，这怎么能保证保护能正常动作呢？保护发现问题就要求厂家更换插件，也不去检查问题的所在。
5.7开关内部继电器校验
由于继电保护设备的划分以开关端子箱为界，所以对开关内部继电器不管是直流还是交流都不会去校验，开关检修班也不会去管，也就是一个盲区，由于开关传动震动很大，开关内部三相不一致保护的时间继电器就会移位，我们也发现了多次，每次检验时都要检查一下，这方面还需要加强重视。
本文结合继电保护自动测试的需求，针对测试系统中的保护逻辑测试和继电保护测试仪控制进行了标准化设计，提出了一种基于XML的通用的继电保护自动测试接口，并以此为基础，在广东昂立电气自动化有限公司的三种不同的测试仪型号上进行了实现和验证，证明了该接口的通用性和可行性，可以进一步推广应用到其他厂家的测试仪，从而实现自动测试系统对多种继电保护测试仪的兼容性。
关键词
继电保护；自动测试；测试仪驱动保护；逻辑测试
1引言
自动测试系统的测试项目以保护的逻辑测试为核心，逻辑测试需要驱动测试仪按照测试需求向保护输出序列化的电压电流，并根据保护的相关开出接点记录保护的反应，从而完成保护的逻辑功能测试。由此可以看出，继电保护自动测试标准接口的设计包括两个方面的内容：标准化的继电保护测试功能数据，标准化的测试仪控制。目前的自动测试系统开发模式基本上还是以各测试仪生产厂家自行开发为主。各厂家开发自动测试时基本上都是采用自定义的测试参数，并且只针对本厂家的测试仪提供控制接口，在系统设计时没有从架构上考虑对别的厂家测试仪器的兼容性，不仅限制了自动测试用户对于测试仪的自主选择权，也给自动测试系统的使用和推广带来了诸多不便。本文通过对继电保护装置（如：距离保护、零序保护、差动保护等）逻辑测试功能的研究，抽象其功能测试，提出了一套标准化的继电保护测试项目和数据接口，并以此为基础，通过对各测试仪生产厂家测试过程的分析比对，求同存异，设计出一套通用的继电保护测试仪控制接口，从而实现了继电保护测试仪的标准化控制。
2标准化的继电保护测试功能数据接口
目前继电保护装置主要包括线路保护、变压器保护、母线保护、发变组保护、发电机保护、断路器保护等。综合分析各类型保护的逻辑功能，基本上可以归结为以下几大类（1）采样值测试（2）电流型保护功能，如过流、零序过流、负序过流，过负荷等；（3）电压型保护功能，如过压、欠压、过激磁等；（4）阻抗型保护功能，如距离保护、阻抗保护、工频变化量保护等；（5）差动型保护功能，如变压器差动、母线差动、线路差动等；对于不同类型的保护，保护逻辑的工作原理决定了其对应的测试方法，包括测试需要提供的数据、测试后应记录的结果数据。以“距离保护”为例，距离保护的工作原理为“三相系统发生短路故障时，保护通过测量保护安装处的三相电压、电流，计算故障点到保护安装处的正序阻抗，从而判断短路点位置是否处于保护范围之内，确定动作与否”。由此可知，距离保护定值校验时需要提供短路点的位置信息，即短路点距离保护安装处的短路阻抗（包括幅值和角度），同时测试过程需要测试仪模拟三相系统的短路故障，所以还必须提供相应的短路计算参数，包括故障类型、故障方向、短路电流，等等。距离保护的动作逻辑结果为在规定的时间范围内跳开断路器的ABC相接点，所以测试结果数据表现现为A、B、C相跳闸时间。基于以上方法，本文通过对以上各类常见的保护逻辑测试功能测试过程的研究，抽象其功能测试，设计了一套标准化的继电保护测试功能数据接口。每一种测试功能数据接口包括三部分，分别为测试项目标识、测试数据、结果数据，采用XML标准格式表示。仍然以“距离保护”为例，其标准化的测试功能数据接口描述如下图所示，左侧为树状结构描述，右侧为XML描述，其中clsid部分为测试项目标识，params部分为测试数据，result部分为结果数据。如图1所示。
3标准化的继电保护测试仪控制接口
自动测试系统要完成保护的逻辑测试，必须通过与测试仪器的数据交互，控制测试仪实现电压电流输出，记录保护接点反馈信息，从而完成保护逻辑功能的测试。各继电保护测试仪生产厂家的软件互不相同，因此需要进行抽象分析，提取其中的共性，同时结合标准化的继电保护测试功能数据接口，设计出一套测试仪控制的通用接口，从而实现继电保护测试仪的控制标准化。
3.1测试仪控制接口设计通过对各厂家测试仪软件对测试仪控制过程的分析，总结得出以下几个共同的控制操作点：（1）测试仪连接：通过接口（网口）与PC机通讯；（2）测试参数下载；（3）测试执行；（4）测试结果获取；由此可以根据以上共同的操作定义一组通用的测试仪控制接口，包括测试仪连接、启动测试、停止测试、开出量发送、开入量状态读取等等。其中“测试参数下载”和“测试结果获取”两个操作需要提供相关数据，这一部分的数据已经通过前面标准化的继电保护测试功能数据接口描述来加以定义。测试仪的控制接口包括下行消息和上行事件两部分，具体定义如下面所示：
3.1.1下行消息定义如表1所示。
3.1.2上行事件定义如表2所示。
3.2通用控制接口的实现方式自动测试的测试仪控制接口实现包括“客户端”和“服务器端”两部分。客户端由自动测试系统通过“自动测试服务进程”的方式实现，包括发送下行消息、接收测试仪的上行反馈信息，包括开入接点的变位、测试结果等事件。服务器端由具体的测试仪生产厂家提供实现，用于完成测试仪控制接口的具体功能，包括下行消息的处理、上行事件的发送等等。客户端和服务器端之间采用TCP协议进行数据传输，数据格式定义为XML格式，服务器端的端口固定为TCP4566。
3.2.1客户端和服务器端之间的通讯数据结构定义如表3所示。
3.2.2客户端和服务器端之间的通讯数据编码方式定义
4应用举例
按照本文提出的标准化的测试功能数据接口以及标准化的测试仪接口控制设计，针对广东昂立电气自动化有限公司的三种不同的测试仪型号，包括A/AD系列传统测试仪、F系列光数字化测试仪、B系列数模一体化测试仪，进行了实现和验证，TCP实现过程如表4所示。
5结论
本文结合继电保护自动测试的需求，通过对继电保护装置逻辑测试功能的抽象，提出了一套标准化的继电保护测试功能数据接口，并以此为基础，设计出一种基于XML的通用的继电保护自动测试接口，从而实现了继电保护测试仪的标准化控制。通过在广东昂立电气自动化有限公司三种不同的测试仪型号的实现和验证，证明了该接口的通用性和可行性，可以进一步推广应用到其他厂家的测试仪，从而实现自动测试系统对多种继电保护测试仪的兼容性。
参考文献
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摘要：变电站是电力功能、系统和结构重要部分，在智能化电网和自动化电力系统的建设中，起到扩大网络、丰富功能的价值和作用，无论是传统的变电站还是智能变电站的运行中，继电保护都是保证变电站安全运行的基础，因此，在变电站运行的过程中应积极做好继电保护的检测和调试工作。
关键词：变电站；继电保护系统；动作；测试；安全隔离
引言：在电力体系中，变电站是关键的系统，对变电站进行继电保护系统的建设，有助于电力体系功能与安全目标的实现。因此，我们需要对继电保护测试和智能变电站相关检测和调试技术进行不断的深入研究，从而使变电站的使用和管理达到一个更高的水平。
1、变电站继电保护系统的检测工作分析
在智能变电站得到广泛推广的同时，还要加强对智能变电站安全运行的保护，继电保护则是起到关键的作用，因此，要积极做好继电保护系统的检测，才能确保智能变电站的安全运行。
1.1检测变电站继电保护系统的重点设备
变电站继电保护设备在使用之前必须经过严格的检测，检测合格之后才能投入到使用。进行变电站继电保护系统的设备检测时，要确定重点环节和重点部位，应配备数字继电保护测试仪、时间同步设备模拟器、合并单元、智能终端、光功率计、时间校准装置、网络数据包分析器和IED配置工具等试验设备。使用的设备仪器必须经检验合格后，才能进行测试。
1.2检测变电站继电保护系统装置的动作
要利用检测仪器的设备性能，在变电站继电保护系统加压或放电后，观察系统显示和仪表显示的数值，通过对变电站继电保护系统技术性能的比较，确定变电站继电保护系统的状态。
应该重点对动作时间、频率、范围等环节加强检测，以便实现对变电站继电保护系统动作的全面而科学地检测。
1.3检测变电站继电保护系统的保护设备
一方面，要展开对变电站继电保护系统工作时间、数据和网络的测量，通过校准装置检验变电站继电保护系统的准确性和功能性。另一方面，要展开对变电站继电保护接受和处理信息能力的测试，对于同一时间同一装置发送控制和调控的信号，以GOOSE报文的检查来确定变电站继电保护系统的容错能力，进而确保变电站继电保护系统的保护效果。此外，要测试变电站继电保护系统的接收和采样能力，将变电站继电保护系统的接受和检测装置的IED进行整合，实现参数、采样值的同步发送，进而做到对变电站继电保护系统兼容和保护能力的检验，和对变电站继电保护系统采用能力的检测。
1.3.1测控装置GOOSE报文质量、发送延时和对时测试
时间同步装置连接时间校准、测量和控制装置，将时间校准装置和控制装置进行连接，同时通过网络数据包分析器监控消息。控制装置通过遥控器发送一个报文测量，通过网络数据包分析器查看GOOSE报文是否符合DL/T860标准要求的报文内容；通过时间校准装置查看GOOSE报文，报文的延迟一般不超过30ms；通过时间同步装置测试装置的校时精准性。
1.3.2测控装置GOOSE报文接收、处理能力（负测试）测试
基于测量和控制装置接收请求报文，通过IED配置工具来配置智能终端仿真装置，智能终端发送遥信数据，检查、测量和控制装置的报文接收情况。两个具有相同参数的智能终端模拟装置，在同一时间向同一控制装置发送相同的GOOSE报文，查看控制单元的信息处理能力，通^IED配置工具对相关的消息参数进行错误配置，检测测控单元的报文容错水平。
1.3.3保护装置采样值报文和接收情况测试
根据保护装置的要求，通过IED配置工具配置合并单元模拟器，将合并单元模拟值报文发送到保护装置，检测保护装置接收遥测值的情况。通过对两个合并单元的IED设备配置相同的参数，发送相同的采样值到同一保护装置，对保护装置的容错能力进行检验。
2、变电站继电保护系统的调试方法
2.1调试变电站继电保护的总系统
在调试中应该以电力输入和信号传递的方向进行总系统的调试，要根据功能和控制的单元特点展开系统的调试工作，使变电站继电保护系统调试覆盖整个功能，做到性能上无差错和遗漏。为了确保变电站继电保护系统主要功能设备和通信操作系统的全面调试，应该加强光缆和终端的技术检测，以达到对通信功能的有效确保。继电保护系统的调试，当直接从设备端口测试时，光纤装置要拔，但测试数据的安全隔离是可靠的，能看到明显的断裂；当在交换机端口测试时，不需要拔插光纤，但其他设备需要操作相应的功能切换，避免引起操作事故。对于运行系统的调试，如果从交换机端口测试，可能涉及开关配置的更改。对于设备操作系统的调试，建议通过插拔光纤设备，从设备端口直接测试，并进行相应的功能操作。
2.2做好变电站继电保护装置中大电流故障的保护调试
大电流故障是变电站继电保护系统经常面对的问题，为了实现变电站继电保护系统的调试和功能，要对大电流故障进行全面地调整，以便做到对变电站继电保护系统稳定的保证。大电流发生器产生一次电流，以供标准互感器和电子式互感器使用，采样数据检测设备收集合并单元的输出数据，在对电子式互感器精度校验时，需要使用标准互感器。同样，要求合并单元既包括在互感器测试范围内，也包括在保护系统测试范围内，从而保证测试工作无死区。在对电流互感器的精度进行测试的同时，也完成了对其极性和相序的测试。在变电站继电保护系统调试中，应该开展大电流短路故障的调试试验，检验变电站继电保护系统承短路和瞬间负载的能力，提高变电站继电保护系统对异常情况的工作性能。
2.3做好变电站继电保护系统隔离措施的保护检调
智能变电站的信号通过网络进行连接，维护测试时，为避免人为事故，需要采用安全隔离措施。安全隔离措施主要有投退软压板和插拔光纤两种方法。软压板涉及主要间隔合并单元的状态检修维护和母差装置的检修间隔合并单元。要根据变电站继电保护系统的隔离措施加强调试和检验，变电站继电保护系统母差间隔合并单元检修，压板可以控制母差装置处理合并单元采样数据。退出压板对相应的单元数据和母线差动电流计算，处理母线差动保护装置合并单元不对应数据，但数据仍然需要传输到母线差动保护装置。维护相关的软压板的投退是基于软件的可靠，如果需要有明显的断口安全隔离措施，可以使用光纤进行交换，从相应的端口进行拔插，才能保证检修的绝对安全。
2.4做好变电站继电保护系统同源相序的核对
对于变电站继电保护系统中单相操作的设备，可以通过电源侧A，B，C独立分相合闸实现一次设备的相序核对，需要对电源侧A，B，C相进行独立的合闸操作，再测保一体化装置的面板和监控系统画面确认电压通道模拟量是否正确。变电站继电保护系统核对时，需要保证电源侧有保护运行，以便确定变电站继电保护系统的保护和安全。可以完成对相关电压等级的线路、母线和变压器间隔的相序核对。对于连接主变压器，通过主变压器高压侧单相重合闸确定变电站继电保护系统的母线相序；对于变电站继电保护系统，线路没有装设电压互感器的间隔，需要通过对侧变电站继电保护系统电压互感器确定相位序列。切断变电站继电保护系统线路侧电源并连到电压互感器，本侧变电站继电保护系统变压器高压侧单相重合闸，通过电压互感器检测来完成低压线路相序核对。
3、结语
电站的多样化、功能化发展是电力使用未来的趋势，为了促进变电站发展，在做好变电站继电保护系统的调试与检测工作的基础上，以变电站和电力事业发展为轨道，展开对变电站继电保护系统的判断，以技术和管理的深入研究为手段，以调试和检测的具体环节为途径，建立变电站继电保护系统的质量与运行保障的体系，在提高变电站功能和安全的同时，使电力使用和管理达到适应社会需要和电力发展的需要。
参考文献：
[1]周伟，柯方超.220kV智能变电站与常规变电站继电保护调试研究与分析[J].湖
北电力，2012（05）.
[2]陈彩凤.智能变电站继电保护调试方法及其应用探析[J].企业技术开发，2013
作者简介：
关键词：继电保护;运行维护；状态监测；状态检修
中图分类号：F407.61文献标识码：A文章编号：
继电保护与安全自动装置（以下简称保护装置）是保证电网安全运行、保护电气设备的主要装置，是组成电力系统整体的不可缺少的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作，必将引起事故或使事故扩大，损坏电气设备，甚至造成整个电力系统崩溃瓦解。
1对继电保护装置的基本要求对供电网络的继电保护装置有以下几点要求:
（1）选择性。当供电系统发生事故时，继电保护装置应能有选择地将事故段切除，即断开距离事故点最近的开关设备，从而保证供电系统的其他部分能正常运行。
（2）快速性。一般要求继电保护装置应快速切除故障，以尽量减少事故的影响。在有些情况下，快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6~10kV的配电装置中，如果不能同时满足以上两个要求时，则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时，则应选用快速但选择性较差的保护装置。
（3）灵敏性。继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性，它可用灵敏系数来衡量。
（4）可靠性。继电保护装置必须运行可靠。
2继电保护的可靠性
继电保护装置的可靠性主要是指解决装置的拒动作和误动作两大问题。继电保护是电力系统的重要组成部分。是保证电网安全稳定运行的重要技术手段，电力系统的事故速度快，涉及面广，会给国民经济和人民生活造成很大影响。影响继电保护可靠性的因素主要有以下四个方面：①继电保护系统软件因素。②继电保护系统硬件装置因素。③人为因素。④微机保护装置运行中存在的问题。
3继电保护装置的校验周期和内容
根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》，所有继电保护装置与电网安全自动装置及其回路接线（以后简称装置），必须按条例的要求进行检验，以确定装置的元件是否良好，回路接线、定值及特性等是否正确。
（1）检验分为3种：
①新安装装置的验收检验。
②运行中装置的定期检验（简称定期检验）。
③运行中装置的补充检验（简称补充检验）。
④对新型的装置（指未经部级鉴定的产品），必须进行全面的检查试验，并经网（省）局继电保护运行部门审查，其技术性能满足电网安全要求时，才能在系统中试用（投入跳闸）。
（2）定期检验分为3种：
①全部检验。
②部分检验。
③用装置进行断路器跳合闸试验。
（3）补充检验分为4种：
①装置改造后的检验。
②检修或更换一次设备后的检验。
③运行中发现异常情况后的检验。
④事故后检验。
（4）定期检验应根据本检验条例所规定的期限、项目及部颁的或各网（省）局批准执行的试验规程所规定的内容进行。检验期限如表1。
表1定期检验期限
（5）基层局、厂继电保护机构可以根据具体情况列表报请所属单位的总工程师批准后，可适当缩短或延长其检验期限。
（6）利用装置进行断路器跳闸合闸试验，一般每年不宜少于一次。
4对继电保护装置运行维护要求
运行人员必须按继电保护运行规程，对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、对试或按规程规定更改定值；监督交流电压回路，使保护装置在任何时候不失去电压；按保护装置整定所规定的允许负荷电流或允许负荷曲线，对电气设备或线路的负荷潮流进行监视。如发现可能使保护装置误动的异常情况时，应及时与继电保护部门联系，并向调度汇报，紧急情况下，可先行将保护装置停用（断开压板），事后立即汇报。发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及不正常情况，应作出记录，通知及督促有关部门消除及处理。对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号，运行人员必须准确记录清楚，及时向有关调度汇报。
5变电站二次设备的状态监测
（1）变电站二次设备的状态监测内容。状态检修的基础是设备状态监测，要监测二次设备工作的正确性和可靠性，进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有：交流测量系统，包括TA、TV二次回路绝缘良好、回路完整，测量元件的完好；直流操作、信号系统，包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整；逻辑判断系统，包括硬件逻辑判断回路和软件功能；通信系统；屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件，而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能，有些元件的性能仍然需要离线检测，如TA的特性曲线等。因此，电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
（2）对站内二次设备的状态监测方法。随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测，保护装置内各模块具有自诊断功能，对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序，自动测试每一台设备和部件。然而，对常规保护进行状态监测较难实现，因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成，点多、又分散，要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难，也不经济。一方面应从设备管理环节入手，如设备的验收管理、离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。如TA、TV的断线监测；直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
6开展继电保护状态检修应注意的问题
6.1严格遵循状态检修的原则
实施状态检修应当依据以下原则：①保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中，以保证设备的安全运行为首要原则，加强设备状态的监测和分析，科学、合理地调整检修间隔、检修项目，同时制定相应的管理制度。②总体规划，分步实施，先行试点，逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革，是一项复杂的系统工程，而我国又尚处于探索阶段，因此，实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想，又要扎实稳妥、分步实施，在试点取得一定成功经验的基础上，逐步推广。状态检修的实施可先从实施设备点检定修制和检修作业标准化、规范化入手，全面落实设备管理的责任制，规范、完善检修基础管理，强化检修质量管理，提高设备健康水平，保持设备处于良好水平，这样就可以从思想上、制度上、人员上、技术上为全面实施设备状态检修奠定良好的基础。在实施过程中，也要注意及时总结经验，必要时可调整规划。③充分运用现有的技术手段，适当配置监测设备。
6.2重视状态检修的技术管理要求
状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,但在电力系统中，需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作，即要把握继电保护装置动态的“状态”。
6.3二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下，二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况，做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间，减少停电造成的经济损失，减少检修次数，降低检修成本，又要保证二次设备可靠正确的工作状况。