保护测试论文

保护测试论文（精选11篇）

保护测试论文 篇1

0 引言

继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分。对保证电力系统的安全经济运行,防止事故发生和扩大起到关键性的决定作用。由于电力系统的特殊性,电气故障的发生是不可避免的。一旦发生局部电网和设备事故而得不到有效控制,就会造成对电网稳定的破坏和大面积停电事故。现代化大电网对继电保护的依赖性更强,对其动作正确率的要求更高,也造成了对继电保护装置的测试要求越来越高。

各大继电保护的厂家对保护装置的测试也非常重视,基本上采用的都是黑盒测试的方法,通过测试人员和工程人员采用商用测试仪进行加量进行闭环的保护功能测试,这种测试方式虽然能检查出一部分系统的漏洞,但是远远达不到对于可靠性要求极高的继电保护装置的测试要求。并且数字化的测试依赖于外部的数字化测试仪[1]。这种测试方法的不足体系在以下几点:

1)无法进行软件平台的各模块代码覆盖率测试。

2)无法进行系统的自动回归测试。

3)无法进行自动测试用例管理,测试质量由测试人员的专业素质决定,而不是由各测试和开发人员的测试积累组成。

4)无法规范地进行测试报告记录,不能详细记录研发人员关心的测试量信息。

5)商用测试仪不能与保护装置进行交互。

鉴于传统测试的上述问题,设计了一种满足研发人员、生成人员以及工程人员使用的统一测试体系,该测试体系包括上位机、测试仪和被测装置,覆盖了研发阶段和单板测试阶段以及整机测试各阶段。

最近两年,也有一些装置厂家[2,3,4]也通过自主研发开发一套适合自身产品的自动测试系统,但是目前这些测试也集中在保护功能的闭合测试上,没有考虑装置中平台部分的功能隐蔽性,一般功能测试很难系统地对其进行逻辑测试。本文将重点介绍自动测试系统中的白盒测试实现方法。

1 系统结构

保护装置的软硬件体系结构图如图1所示。

测试主机的功能分成两个部分,离线功能包括完成测试用例的编写、测试用例的管理、测试用例程序编译等离线功能。在线功能包括测试用例下载,测试参数下载,测试命令发送和测试报告生成等。

平台系统软件包含下面模块:任务调度、系统监视、对时、异常处理、调试及下载模块。平台管理通信模块包括:MANAGER管理、事件录波、IEC103模块、IEC61850模块;LCD模块;PRINT模块。平台装置的板卡通常由三大部分组成:管理CPU板、计算处理CPU/DSP板和I/O板。

测试主机通过以太网采用内部通信的协议与调试代理插件相连,调试代理驻留在PPC插件上,内部通信协议具有下载文件、调试变量、修改变量等功能。整个测试过程的上位机与装置的交互都是以该协议为基础。

自动测试系统和平台设计同时进行,完成对平台的软件模块和通信管理模块的自动测试,并将测试结果直观地反映到测试终端。

2 白盒测试架构

白盒测试时需要保护装置运行一个测试支撑系统,白盒测试包括测试装置中所有智能插件上的程序,尤其是平台系统软件程序,这部分程序在整组的功能测试实验(黑盒测试)中不是测试重点,所以需要通过周密的白盒测试来覆盖测试路径。测试支撑系统运行在Manager插件上。

目标板上的测试支撑模块包括测试用例运行管理、PC通信管理、测试运行信息采集及管理、系统信息处理、信息上送等模块。测试用例运行管理是运行在目标板上与PC机同步执行同一测试用例的管理程序;PC通信管理是与PC机通信,接收PC下发的参数信息,下载的程序信息、启停测试用例命令和测试数据上送等功能;测试运行信息采集及管理是指采集某一个测试用例执行后的一些变量数据信息,组织成特定的数据报文;系统信息处理是目标板上的其他应用模块,当这一测试用例运行时其他应用模块的数据信息采集(例如SOE事件测试用例会收集103模块的报文信息);信息上送是通过组织报文发送到PC机,由PC机进行结果比对。

运行在Manager插件上的测试用例的测试流程如图2所示。

第一步:PC测试主机下载ppc测试用例可执行程序out到目标板上。

第二步:PC测试主机发送启动测试命令到测试代理。

第三步:测试代理装载测试用例程序。

第四步:PC测试主机启动主机上运行的相应测试dll。

第五步:目标板上测试用例测试过程中,与PC机上对应的比对dll进行参数以及测试结果交换。

第六步:PC机对结果进行比对,形成测试报告。

运行在其他智能IO上的测试用例框架结构如图3所示。

测试用例运行在从板上时,测试用例目标文件首先下载到Manager系统中,重新上电后加载到从板中运行。MANAGER负责与从板系统的信息交互。

平台模块在设计时,设计了测试代理程序的接口,确保测试代理程序可以通过该接口进行功能测试和性能评估。该代理程序通过平台的测试接口,实现对平台代码的测试,并通过网络通信将测试结果上送给测试终端。同时通过网络接收测试终端的测试用例,并根据给定的测试用例进行相关测试。

运行在装置中的每个模块在设计初期即考虑了测试方案,通过自动测试系统可确保测试的代码覆率达到90%以上。有效的压力测试可以发现并解决平台的隐藏问题,为平台的可靠性及稳定性提供了保证。

3 测试框架实现

测试系统上位机的主要功能有:测试用例管理,测试用例的执行流程、测试结果比对和测试报告生成四个模块。

3.1 测试用例管理

测试用例管理包括:1)对测试时所需要的源代码的管理,需要链接的库和obj文件的管理;2)生成hex文件;3)界面模板tpl文件;4)测试用例tpl文件的管理。

保护装置的测试打桩程序以源程序的形式保存在上位机中,当用户选择某个测试用例时,需要编译对应的c文件和链接相应的库,生成obj文件,一组测试用例生成一个.out或者一个hex执行文件下载到目标板中。考虑到目标系统的空间大小,一次全测试过程可以生成多个hex文件,在测试过程中分别下载。

下位机上执行的每一种类型的测试用例需要在上位机中配置一个解析该测试用例的比对程序,比对程序以dll的形式驻留在上位机中,当上位机启动下位机某一个测试用例的同时,需要装载相对应的比对dll。该比对dll负责与下位机测试用例进行交互,得到测试结果返回给上位机测试报告模块,统一形成测试报告。

一个hex文件中包含了多个测试用例,测试用例的启动是通过上位机来启动的,上位机告诉下位机现在执行某个测试用例,这样保证了上位机测试比对程序与下位机测试用例的一致性。当用例配置完成后,根据所配置的测试用例和测试用例的执行顺序生成测试用例入口源程序,并链接测试函数和系统库函数,生成hex文件。

例如:在***.tpl文件中,配置了测量量、CAN网、和事件3个测试点,测量并配置了刷新测试项和置值测试项,且3个测试点均在DSP板上运行。生成的init.c源代码为

该测试用例入口函数由上位机生成,上位机通过内部调试协议修改下位机变量testcase来控制测试用例的启动,通过修改参数变量的值,来传递函数的参数。当生成源码后,需要在makefile中添加链接init.o、以及各测试函数所在的.o文件,生成一个hex文件。

界面模板的tpl管理是指为了实现参数配置,界面风格是通过用户根据测试项自定义的,本测试框架程序提供了一套可视化界面配置前端程序提供给用户配置自定义的参数界面,配置后生成tpl文件,由测试工具解析显示相应的界面。

3.2 测试流程管理

流程控制功能包括以下两个方面。

1)流程控制的配置

执行顺序表示测试项的顺序执行顺序。

异常控制表示该测试项如果不正确执行,是继续执行、退出执行或者跳转执行。

表示该测试项测试前是否具有初始化操作、测试完成后是否需要复位操作、断开连接并重建连接操作,是否具有重新下载程序等操作。这些流程控制的配置信息在配置完成后都是以模板配置的形式保存在PC上位机中。

2)流程的自动控制

配置完测试用例的执行顺序后,系统根据配置信息,进行自动执行。

3.3 测试结果的比对

测试结果的回送通过两种方式:通过通信端口报文回送到PC机进行回读判断,通过PC机读取变量的形式读测试结果。

测试结果比对由测试用例对应的dll完成,将测试结果的详细信息送到测试报告模块。

3.4 测试报告生成

在测试过程中,对于每个测试项会有一个简单的结论,在测试完成后,生成一个详细的测试报告。测试报告中的详细信息,需要在测试比较模块主动向测试报告的数据结构输入,生成测试用例时,按照一定的格式,生成测试报告。

测试报告格式如表1所示。

4 CAN网测试举例

上文大篇幅地阐述了白盒测试的实现方法,如何通过白盒测试体系架构来实现测试覆盖率,进行各种边缘测试、压力测试以及负荷测试等具体功能及性能测试则依赖于测试用例的编写以及实现上。

下面以CAN网测试为例,进行网络压力测试、CPU负荷测试、疲劳测试及持久性测试。测试平台的基本架构如图4所示。

CAN1驱动模块测试的单次测试过程为

1)PC机通过调试变量下装参数/控制命令到PPC板和GOOSE板;

2)PPC板或GOOSE板读取到控制命令后,启动[CAN1测试程序];

3)在[CAN1测试程序]的执行过程中,PPC板或GOOSE板向CAN1网发、收数据;

4)PPC或GOOSE板将[CAN1测试程序]的执行结果通过调试变量返回到PC机;

5)PC机利用返回的调试变量值验证测试结果。

在测试用例中对CAN网收发程序的语句进行静态分析,对条件判断等逻辑分支进行测试覆盖,在一次测试用例中发送双方发送各种异常/正确报文,使测试能够覆盖CAN网模块的所有语句。

连续进行多次CAN网测试,从每秒1 000帧连续发送10 s到每秒10 000帧连续发送10 s进行递增,对每次测试过程中,通过装置中变量来记录测试的信息,然后将这些测试过程信息上送到PC机,由PC机得出CAN网的稳定性能时负荷值等重要参数。

5 结论

在ARP保护装置系统中设计了一整体测试系统,不仅包括白盒测试来测试系统程序或者应用程序,还包括整机测试和整屏系统。整机和整屏系统是闭环的功能测试系统,但都融于本文介绍的这套测试体系框架之内。这套测试系统为装置的出厂测试、现场测试提供了很大的便利。

参考文献

[1]何刚,胡宝,陈强林,等.OMICRON测试仪在数字化保护装置测试中的应用[J].电力系统保护与控制,2010,38(12):132-134.HE Gang,HU Bao,CHEN Qiang-lin,et al.OMI CRON tester in digital protection device test[J].Power System Protection and Control,2010,38(12):132-134.

[2]赖擎,华建卫,吕云,等.通用继电保护自动测试系统软件的研究[J].电力系统保护与控制,2010,38(3):90-94.LAI Qing,HUA Jian-wei,LüYun,et al.Research on general relay protection auto-test system software[J].Power System Protection and Control,2010,38(3):90-94.

[3]应站煌,胡建斌,赵瑞东,等.继电保护装置自动测试系统研究和设计[J].电力系统保护与控制,2010,38(17):142-146.YING Zhan-huang,HU Jian-bin,ZHAO Rui-dong,et al.Research and design of relay protection equipment automated test system[J].Power System Protection and Control,2010,38(17):142-146.

[4]郑新才,丁卫华,韩潇,等.基于测试模板的继电保护装置自动测试技术研究与实现[J].电力系统保护与控制,2010,38(12):69-72.ZHENG Xin-cai,DING Wei-hua,HAN Xiao,et al.Research and realization of auto test technology for protection relays based on test template[J].Power System Protection and Control,2010,38(12):69-72.

保护测试论文 篇2

阴极保护测试桩安装和测量方法技术

说

明

文

件

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技术部

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阴极保护测试桩外观：

阴极保护测试桩说明书：

测试桩又称为测试桩检测桩，阴极保护桩，电位测试桩，电流测试桩。

按材质可分为钢制测试桩、水泥测试桩、塑钢测试桩、碳钢测试桩。按使用环境可分为城网测试桩，埋地管道测试桩等。主要用于埋地管道阴极保护参数的检测，是管道管理维护中必不可少的装置，按测试功能沿线布设。测试桩可用于管道电位、电流、绝缘性能的测试，也可用于覆盖层检漏及交直流干扰的测试。

河南邦信公司根据客户要求设计出防盗、防爆测试桩和防御多功能测试桩、防爆型测试桩，采用最新工艺表面喷塑镀锌，有效防止测试桩在使用中本身的腐蚀。河南邦信公司的测试桩采用无缝焊接技术，经久耐用，美观大方，是阴极保护参数测试桩理想选择。钢管测河南邦信防腐材料有限公司

试桩的说明：

河南邦信公司生产的钢管测试桩主要有普通钢管测试桩、防雨型钢管测试桩。常用尺寸如下：

测试桩类型 直径 长度

钢管测试桩 Φ 108 1.5 米 － 3 米 防雨测试桩 Φ 108 1.5 米 － 3 米 测试桩的分类:

1、按材质分:钢质测试桩、水泥测试桩、塑料测试桩。钢质测试桩又分为碳钢测试桩和不锈钢测试桩。

2、按功能分: ● 电位测试桩:主要用于检测保护电位

● 牺牲阳极测试桩:用于连接牺牲阳极,测量牺牲阳极的性能参数

● 电流测试桩:测量管中电流

● 保护效果测试桩:连接测试片

可根据客户需求生产不同形状、不同规格产品.河南邦信防腐材料有限公司

阴极保护水泥测试桩生产图片：

阴极保护水泥测试桩内部接线端子图片：

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阴极保护钢制电流测试桩（喷塑）图片：

阴极保护钢制电位测试桩内部测试板图片：

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阴极保护钢制测试桩铭牌铝牌订做图片：

电位测试桩（防水型）图片：

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电位测试桩（防水型）内部测试板图片

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城镇天然气管道测试桩正面图：

城镇天然气管道测试桩侧面图：

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PVC测试桩公里桩图片

阴极保护不锈钢测试桩图片

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阴极保护交叉天然气管道测试桩

与阴极保护测试桩配套的等电位连接器安装图

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与阴极保护测试桩配套的固态去耦合器安装图：

阴极保护测试桩安装施工方法及检测方法： 所有电缆通过测试桩钢管底部引到接线端子； 根据设计要求确认埋深，测试电缆数量及接线方式：

①电位测试桩：管道测试电缆接红色接线端子，参比电极电缆接黑色接线端子；

②电化学测试桩：两只阳极所带电缆分别接测试装内的红色接线端河南邦信防腐材料有限公司

子，管道测试电缆接上部黑色接线端子，参比电极电缆接下部黑色接线端子。

将测试桩埋入地下后，用混凝土浇注，并确保与地面垂直、牢固可靠，并将测试桩门锁好。

测试时只需打开测试桩门，将万用表调至2V档量程，然后将万用表的两条线分别接相应接线端子，读取并记录数据即可。

管道绝缘接头测试桩与长效硫酸铜参比电极设计图：（含极化探头安装、锌接地电池安装）

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铁路下穿管道固态去耦合器安装测试桩设计图：（含镁合金牺牲阳极施工、含防雷锌包钢接地极施工）

防爆型多功能阴极保护测试桩安装图：

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阴极保护测试桩牺牲阳极安装图：

阴极保护测试桩与管道放热焊接模具图：

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阴极保护测试桩测试原理图：

阴极保护测试桩测试数据图：

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钢制埋地管道阴极保护效果评价应采用断电电位指标，现场测试通常使用同步中断法，但其并不适用于无法同步中断管中阴极保护电流，以及受杂散电流干扰的管段。阴极保护电位检查片可以解决这一难题，通过模拟管道防腐层漏点，利用检查片的瞬间断开电位实现近似管道断电电位的测量。本文详细介绍了管道阴极保护电位检查片的适用范围、设计、安装、测试及分析等内容，通过具体实施案例明确了数据记录的规范性，并验证了测试方法的可行性，为该方法的推广应用奠定实践基础。

钢质埋地管道通常是采用防腐层和阴极保护联合保护的方式，防腐层作为第一层堡垒，利用其良好的绝缘性、抗渗透性及机械性能达到防腐目的；阴极保护系统作为第二道防线，可在防腐层破损或存在微孔处，通过保护电流对管道施加阴极极化，从而减缓或消除管壁腐蚀。根据GB/T 21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》，管道阴极保护效果评价应采用断电电位指标，现场测试通常使用GPS同步中断法，但其并不适用于无法同步中断管中阴极保护电流，以及受杂散电流干扰的管段。

阴极保护电位检查片可以解决这一难题，通过模拟管道防腐层漏点，利用检查片的瞬间断开电位实现近似管道断电电位的测量。阴极保护电位检查片是用于模拟被调查管道阴极极化后电位的检查片，将其埋设在管道测试点处，检查片部分裸露，其余部分有防腐层，检查片的埋设状态、材质均与管道相同，通过电缆与管道连接起来，这样检查片的裸露部分就模拟了管道的一个防腐层漏点。当管道处于阴极保护状态时，管道被保护电流极化的同时，检查片也会被极化为与管道相同的程度，只需测量检查片的瞬时断开电位，即可代表管道测量点的断电河南邦信防腐材料有限公司

电位。NACE SP0502-2010《管道外腐蚀直接评价方法》认为检查片的断电电位近似于管道防腐层漏点处的阴极保护电位，能够评估管道阴极保护效果。适用范围

阴极保护电位检查片能够评价埋地钢制管道阴极保护效果，只要能将检查片连接在管道上便可应用，尤其适用于同步中断法受限制的下列情况：

（1）不能同步中断保护系统内多台恒电位仪提供的阴极保护电流；

（2）存在外部阴极保护系统影响，难以中断该保护系统的恒电位仪；

（3）存在直接连接的、不能中断的牺牲阳极；

（4）存在直流杂散电流影响，导致断电电位不能代表阴极保护电位；

（5）采用管道阴极极化衰减或极化形成判断管道阴极保护效果；

（6）公共走廊内存在多条管道，彼此造成干扰影响。检查片设计

阴极保护电位检查片材料应与测试管道材料相同，检查片裸露面积应与测试管段中可能产生的防腐层最大缺陷接近，裸露面积宜为10～100cm2，3PE防腐层及环氧涂层宜取10cm2，沥青类防腐层宜取50cm2。裸露面应位于检查片阔面的中间部分，并用易去除的耐水密封材料覆盖其余面积，通常采用油性涂料或PE套，检查片成品如图1所示。河南邦信防腐材料有限公司

图1：裸露面积为10cm2检查片成品

检查片表面应保持金属光泽、无锈蚀；检查片与电缆连接牢固，连接电阻尽可能小，连接处无锈蚀并做密封处理；必要时需对检查片及电缆连接处进行除锈。检查片安装

阔面应平行于管道，且裸露面背对管道埋设，检查片中心应与管道中心处于统一标高，与管壁净距离宜为0.1～0.3m。每处埋设位置分别在管道两侧安装2个检查片，即阴保极化试片和自腐蚀试片。检查片埋设宜符合图2规定。

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图2：检查片安装示意图

检查片周围的土壤用水润湿并压实，使检查片与土壤紧密接触，确保其充分极化。阴保极化试片通过测试桩或其它易连接装置与管道连接，并串联电气开关或类似装置（例如电流中断器）使检查片能够迅速与管道断开。若检查片长期埋设监测阴极保护效果，宜使用长效参比电极，且尽量靠近检查片的位置埋设；若检查片临时安装测试，宜采用便携式参比电极，放在检查片正上方的地表来测量。测试及分析

4.1 测量仪器

表1中列出了4种参数测试时常用的仪器。

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4.2 测试程序

（1）测试前应确保管道和检查片被充分极化，保持阴极保护电流被连续施加在管道上；

（2）保持阴保极化试片与管道的连接，测试和记录阴保极化试片通电电位；

（3）短暂断开阴保极化试片与管道的连接，测试和记录阴保极化试片瞬时断开电位；

（4）测试和记录自腐蚀试片的自然腐蚀电位；

（5）在动态直流干扰管段测量检查片阴极极化衰减或极化形成时，需利用数据记录仪和电流中断器连续记录阴保极化试片连通、断开、再连通循环过程中的保护电位。数据记录仪测试频率不低于10次/秒，记录时间不低于5分钟；河南邦信防腐材料有限公司

电流中断周期根据试片现场极化情况选定，宜选用12秒通/3秒断，断电时间不宜超过30秒。

4.3 结果分析

（1）当测得的检查片通电电位与瞬时断开电位较接近时，检查片通电电位、瞬时断开电位均可以代表检查片邻近区域管道的阴极保护电位；

（2）当测得的检查片瞬时断开电位和通电电位有较大差异时，此时仅检查片瞬时断开电位可代表检查片邻近区域管道的阴极保护电位；

（3）通过检查片的瞬时断开电位，采用-850mV电位准则评价管道的阴极保护效果；

（4）若不满足电位准则，也可以比较检查片的自然腐蚀电位和瞬时断开电位，采用100mV阴极极化准则评价管道的阴极保护效果，但在高温条件下、SRB的土壤中、存在杂散电流干扰、以及异种金属材料耦合的管道不适用；

（5）检查片阴极极化衰减或极化形成电位曲线有助于分析动态直流干扰管段的阴极保护状况。

4.4 注意事项

（1）检查片必须埋设至少24小时保证其充分极化后，再进行相关测试；

（2）现场必须选用经校准过的硫酸铜参比电极进行测试；

（3）使用数字万用表测量检查片瞬间断开电位时，应在断开0.5秒后读数并记录（通常为万用表显示的第二个数值）；

（4）一般情况下检查片的瞬间断开电位数值应保持缓慢降低，若快速下降则表示检查片没有充分阴极极化，需重新埋设完全极化后再测量； 河南邦信防腐材料有限公司

（5）测量检查片阴极极化衰减或极化形成时，阴极保护电流中断周期应通过现场试验进行验证，必须保证试片既能充分极化又能获得去极化过程。应用案例

新大线输油管道松岚-七厂段建于2004年，全长21.6km，管道材质L360钢，管径Φ711mm，管壁7.1mm，设计压力4.5MPa。沿线9km管段与大连轻轨3号线近距离并行且发生4次穿越，间距约10～130m。大连轻轨采用直流1500V 驱动，机车牵引电流最大2200A，其泄漏的杂散电流对与之接近的新大线管道产生动态直流干扰。

采用阴极保护电位检查片测试方法评价新大线阴极保护效果，各测试点检查片瞬间断开电位及自然电位-距离分布曲线见图3，测试数据见表2。结果显示：大多数检查片满足-850mV电位准则，得到有效保护；其余K22、K30、K33、K34、K38检查片瞬间断开电位正于-0.85V，不满足准则要求，表明这5处测试区域管段接近或大于10cm2的防腐层漏点处于欠保护状态。

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图3：检查片瞬间断开电位及自然电位—距离分布曲线

典型位置处（测试桩号25-1）检查片阴极极化衰减及形成电位曲线见图4，结果显示：虽然检查片通电电位受到直流干扰影响而持续波动，但瞬间断开电位基本保持不变，说明地铁对管道的动态直流干扰属于短极化过程，并没有影响阴极保护系统对管道的长极化结果。

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图4：典型位置处检查片阴极极化衰减及形成电位曲线（测试频率25次/秒）结论与建议

（1）利用阴极保护电位检查片的瞬间断开电位能够有效评价管道阴极保护效果，尤其适用于GPS同步中断法测量管道断电电位受限制的管段区域；

（2）检查片是反映其埋设区域附近管道防腐层缺陷处的实际保护状况（缺陷面积不大于检查片裸露面积），因此选择检查片裸露面积大小非常关键，一定要能代表测试管段的防腐层缺陷尺寸特性；

（3）新大线测试实践表明，选取合理的检查片裸露面积、通断周期及测试频率等参数，可以实现检查片阴极极化衰减及极化形成电位曲线的测量，有助于分析判断动态直流干扰管段的阴极保护状况； 河南邦信防腐材料有限公司

（4）检查片的数量及埋设位置将影响管道阴极保护电流的实时分布，可能造成测试结果与实际情况的偏差，因此，用检查片评价管道阴极保护效果时，必须确保偏差程度控制在允许范围内。

河南邦信防腐材料有限公司是一家专注于阴极保护产品、接地材料的研发生产、阴极保护工程设计施工、管道防腐检测维护和技术咨询服务为一体的现代化高科技企业。

河南邦信防腐材料有限公司拥有以上产品的先进技术和生产设备，经过多年的发展，拥有一支专业的技术队伍和完整科学的质量管理体系。诚信、实力和产品质量获得业界的认可，欢迎各界朋友莅临参观、指导和业务洽谈。

公司产品涵盖了阴极保护和相关配套产品等五大系列、三百多个品种。公司主要产品包括：镁合金牺牲阳极、铝合金牺牲阳极、锌合金牺牲阳极、镁带阳极、锌带阳极、半连续镁合金棒材、恒电位仪、高贵铸铁阳极、深井阳极、预包装铸铁阳极、警示带、贵金属氧化物阳极，MMO阳极、参比电极、阴极保护测试桩、铝热焊剂、混合金属氧化物阳极带、网状阳极阴极保护、铝热焊剂铝热焊模具、恒电位仪、高硅铸铁阳极,钛导电片、长效硫酸铜参比电极、锌接地电池,锌带镁带，BAC便携式铜焊机、电火花检漏仪、管线定位仪、管道防腐层检漏仪、循环水管和接地装置、油井套管阴极保护、绝缘支撑架、热收缩套带补伤片，业务涉及储油罐阴极保护、长输油燃气自来水管道阴极保护、压载舱,化工设备和管道、码头钢管桩和桥墩阴极保护等。拥有国内先进的实验室和化验室，具有优良的设备和精密检测仪器。公司已通过ISO9001、ISO14001、GB/T28001(OHSAS18001)质量体系认证，拥有住建部颁发的防腐保温施工资质、防腐保温设计资质、中国腐蚀与防护学会颁发的防腐保温资质，人员有美国腐蚀工程师国际协会颁发的NACE CP1阴极保护检测员证，NACE CP2-阴极保护技术员，NACE CP3证，NACE CP4证。获得多项国家实用新型专利证书、发明专利、权威机构检测报告，阴极保护系列安全保护配套产品，是国内安全保护产品一站式采购、服务最专业的阴极保护制造供应商。

公司努力打造产品品牌，培养技术研发人员，时刻走在行业技术的前端；拥有优秀的工程技术人员和施工人员，专业为客户提供安全保护工程设计，产品安装、检测维护及技术咨询服务。

公司非常重视管理体系、技术创新、产品质量、市场网络、售后服务等多方面的建设，坚持“以人为本，合作创新”的企业文化理念，以文化为理念、以技术为基础、以产品为支柱，为用户构建阴极保护的全面解决方案。

工厂地址：河南省郑州市金水区花园路68号 河南邦信厂房院内 联系方式：略

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保护测试论文 篇3

关键词：1 / 4波长输入阻抗；冲击测试

1 电涌保护器的主要技术参数

（1）标称电压。与被保护系统的额定电压相符，在信息系统中此参数表明了应该选用的SPD的类型，它标出交流或直流电压的有效值。

（2）最大持续运行电压。能长久施加在保护器的指定端，而不引起SPD特性变化和激活保护元件的最大电压有效值。

（3）每一保护模式的试验类别及放电参数 。I类试验的和；II类试验的和；III类试验的。

（4）限制电压。施加规定波形和幅值的冲击电压时，在SPD接线端子间测得的最大电压峰值。

（5） 电压保护级别。SPD在下列测试中的最大值：1/斜率的跳火电压；额定放电电流的残压。

（6）数据传输速率。表示在一秒内传输多少比特值，单位：；是数据传输系统中正确选用SPD的参考值，SPD的数据传输速率取决于系统的传输方式。

2 冲击测试与分析

测低压电源电涌保护器（SPD）冲击实验分类：

Ⅰ级分类试验：用标称放电电流，1.2/50冲击电压和冲击电流做的试验。在10内通过的电荷（）的数值等于电流幅度（）的二分之一。Ⅱ级分类试验：用标称放电电流，1.2/50冲击电压和最大放电电流的试验。Ⅲ级分类试验：用复合波（1.2/50冲击低压、8/20冲击电流）做的试验。

（1） 1.2/50?s测量限制电压

对于含开关型元件的SPD用1.2/50冲击电压测量放电（点火）电压。

1） 发生器输出电压以大约10%的幅度分级增加，直至观察到放电。从发生器最后一次没發生放电的设定值开始试验，发生器输出电压以5%的幅度分级增加，直至所有10次施加的冲击（正、负极性各5次）都发生放电。

2） 试验次数为正、负极性各5次，每次间隔时间能使试品冷却到环境温度。温度的判定可使用温枪配合数字温度计实现。

3）最后得到的限制电压是10次测量峰值（绝对值）的平均值。

a.充电电压为0.97限制电压随时间的变化规律为：时间为0时限制电压为0，1微秒时限制电压达到最大为-4.8伏，1微秒到4微秒时限制电压呈脉冲状振荡变化，4微秒到45微秒限制电压趋于稳定趋势接近于0。

b.充电电压为2.00限制电压随时间的变化规律为：时间为0时限制电压为0，之后在很短的时间内迅速升到最大值为8伏，0微秒到5微秒时限制电压呈脉冲状振荡变化，5微秒到45微秒限制电压趋于稳定趋接近于0。

（2）8/20μs冲击电流测试残压和通流

测试设备举例：

冲击发生器，一般应能产生三种波形：300的crowbar触发电压；10/350 最大116首次雷击电流波形；8/20 最大208后续雷击电流波形。

a.进行三次8/20电流波冲击测试冲击试验，第一次冲击电流为10，依次累加5，从10增到到20，不难发现，随着冲击电压的依次增大，残压的数值依次增大，而通流的数值也是随着增大。

10KA电流的变化（只分析0点以下）：在0微秒时为0，0微秒到5微秒电流的变化趋势呈脉冲状变化，10微秒时达到最大值为-17千安，10微秒到30微秒电流呈现递减的趋势，15微秒时电流为-15千安。

10KA残压的变化：0微秒残压为-10伏达到最大值，0微秒到5微秒电流的变化趋势呈脉冲状变化，5微秒到25微秒内残压继续减小到1伏。25微秒到55微秒残压逐渐增大，55微秒之后残压的变化逐渐平稳为—2伏。

15KA电流的变化（只分析0点以下）：0微秒时电流为0，0微秒到5微秒电流的变化趋势呈脉冲状变化，5微秒到27微秒电流逐渐增大，27微秒电流达到最大值为—26千安，27微秒到60微秒电流逐渐减小，60微秒电流为—2.5千安。

15KA残压的变化：残压在1微秒时达到最大值为-6伏，0微秒到12微秒残压的变化呈脉冲变化，12微秒到45微秒残压逐渐减小，45微秒到55微秒残压的变化呈脉冲变化，55微秒到60微秒残压的变化趋于稳定，变化不是很明显。

20KA电流的变化（只分析0点以下）：0微秒时刻电流值为0，5微秒到14微秒电流逐渐增大，14微秒到25微秒电流的变化趋势呈脉冲状变化，25微秒到30微秒电流逐渐减小，30微秒时电流为0千安。

20KA残压的变化：残压在1微秒达到最大值为-25伏，1微秒到10微秒残压的变化趋势呈脉冲状变化。10微秒到22微秒残压的变化趋势为逐渐减小，22微秒到26微秒残压的变化趋势呈脉冲状变化，26微秒到50微秒的残压变化趋势逐渐增大，但增大的趋势较缓慢，50微秒时残压为—2.5伏。

b.进行三次8/20电流波冲击测试冲击试验，第一次冲击电流为5 ，依次累加5，从5增到到15，不难发现，随着冲击电压的依次增大，残压的数值依次增大，而通流的数值也是随着增大。

5KA电流的变化（只分析0点以下）：0微秒到5微秒电流的变化趋势呈脉冲状变化，1微秒时电流达到最大为-10千安，5微秒到30微秒电流逐渐减小。

5KA残压的变化：0微秒到5微秒残压的变化呈脉冲状变化，1微秒时残压达到最大是—5伏，5微秒到30微秒残压逐渐减小，30微秒到50微秒残压变化趋势平缓，一直维持在-2.5伏。

10KA电流的变化（只分析0点以下）：0微秒到5微秒电流的变化趋势呈脉冲状变化，1微秒时电流达到最大值为-18千安，5微秒到12微秒电流逐渐增大，12微秒到28微秒电流逐渐

减小。

10KA残压的变化：0微秒到5微秒残压的变化呈脉冲状变化，1微秒时残压达到最大值是—6伏，5微秒到18微秒残压逐渐增大，18微秒到50微秒变化趋势平缓，一直维持在

-2.5伏。

15KA电流的变化（只分析0点以下）：0微秒到5微秒电流的变化趋势呈脉冲状变化，5微秒到10微秒电流逐渐增大，10微秒的电流达到最大值为-24千安，5微秒到28微秒电流逐渐

减小。

15KA残压的变化：0微秒到5微秒残压的变化呈脉冲状变化，1微秒时残压达到最大值为—18伏，5微秒到20微秒残压逐渐减小，20微秒到50微秒残压变化趋势平缓，一直维持在-4伏。

3 结语

可见传输线的传输理论在微波通信应用方面已日趋成熟，1/4波长短路线型电涌保护器的原理采用传输线的传输理论分析，通过理论分析和实验数据得到以下结论：

（1）1/4波长短路线型电涌保护器在1.2/50冲击测试限制电压实验中分析得出：随着充电电压的增大，限制电压也增大，但随着时间的变化，电压固定在一个稳定值。

（2）1/4波长短路线型电涌保护器在8/20电流波冲击测试实验可以得出：随着冲击电流的增大，残压值通流值逐渐增大，而对比不同频率下测试的实验数据分析得出：同一冲击电流情况下，频率越大，通流值也越小。

参考文献

[1] 郭躬旭 鲍于常. 1/4波长短路线作大功率中波发射机避雷器的试验 [J].广播电视技术 1989年第六期；

[2] 江明礼.1/4波长高频避雷器在无线电网的应用[J]. 空军航天气象研究所防雷中心 2001年；

[3] 刘艳 钱美 李祥超.避雷针对微波信号影响的研究[J].科技创新导报 2009.85；

三相输电线路保护测试研究 篇4

关键词：输电线路,带负荷测试

0 引言

输电线路在电网中担当着电能运输载体的角色, 跨度长、分布广、运行环境差、故障几率高, 需要重点保护;为此, 出现了各种原理、类型的线路保护;但究其实现方式, 他们都离不开故障特征量———电流、电压。所有线路保护, 无不都是将电流、电压量进行加工、组合、比较, 提炼出判据, 驱动于跳闸;加工、组合、比较、跳闸的过程由静态、动态模拟试验来保证, 电流、电压接入的正确性, 只有靠带负荷测试来保证。

1 线路保护的简要原理及分类

任何线路故障都会带来电流增大、电压降低, 由此, 电流电压就固定成了线路保护的工作量;把电流电压量进行不同组合, 就构成各种原理的线路保护。只用电流, 不用电压构成过流保护;用电流做启动量, 电压做闭锁量, 构成电压闭锁电流;用电流做启动量, 电压电流夹角做方向判别, 构成方向过流;用电压电流比值, 构成距离保护;用电流电压夹角判别方向, 借助通道送来的对侧方向信号, 构成纵联保护;从三相电流中计算出零序电流作为启动量, 构成零序保护;从三相电流、电压中分别计算出零序电流和零序电压, 用零序电流做启动量, 零序电压电流夹角做方向判别, 构成零序方向保护;把握住电流电压, 就把握住了线路保护。

2 线路保护带负荷测试内容和数据分析

不同线路保护对电压电流量的需求是不一样的, 下面我们就分类来讨论。

2.1 电流保护由于电流保护只需电流量, 所以, 我们的测试就紧紧围绕电流展开, 那多大的电流才适合带负荷测试呢?

当然越大越好, 电流越大, 各种错误就暴露的越明显, 但在实际运行中, 线路潮流往往受网络限制, 不能随意增大, 只能以保证钳形相位表正常工作为准 (电流过小, 钳形相位表的相位就可能测不准) 。

2.1.1 测试内容 (1) 电流的幅值和相位。

用钳形相位表在保护屏端子排依次测出A相、B相、C相电流的幅值和相位 (相位以一相PT二次电压做参考) , N相电流幅值, 无记录。 (2) 线路潮流。通过控制屏上的电流、有功、无功功率数据, 或者监控显示器上的电流、有功、无功功率数据, 或者调度端的电流、有功、无功功率数据, 记录线路电流大小, 有功、无功功率大小和流向, 为CT变比、方向指向分析奠定基础。

2.1.2 数据分析 (1) 看电流相序。

正确接线下, 电流是正序:A相超前B相, B相超前C相 (若CT为两相不完全星型接线, 则N相电流就是B相电流) , C相超前A相, 若与此不符, 则有可能:a在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应, 比如端子箱内定义为A相电流回路的电缆芯接在了C相CT上, 这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。b从端子箱到保护屏的电缆芯接反, 比如一根电缆芯在端子箱接A相电流回路, 在保护屏上却接B相电流输入端子, 这种情况一般由安装人员的马虎造成。 (2) 看电流的对称性。A相、B相、C相电流幅值基本相等, 相位互差120°, 即A相电流超前B相120°, B相电流超前C相120°, C相电流超前A相120°。若一相幅值偏差大于10%, 则有可能:a该条线路负荷三相不对称, 一相电流偏大或一相电流偏小。b该条线路负荷三相不对称, 但波动较大, 造成测量一相电流幅值时负荷大, 而测另一相负荷小。c某一相CT变比接错, 比如该相CT二次绕组抽头接错。d某一相电流存在寄生回路, 比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤, 对电缆屏蔽层形成漏电流, 造成流入保护屏的电流减少。e两相不完全星型接线中, N线 (0线) 不通, 造成B相电流为0。

若某相位偏差大于10%, 则有可能:a该条线路功率因数波动较大, 造成测量一相电流相位时功率因数大, 而测另一相时功率因数小。b某一相电流存在寄生回路, 造成该相电流相位偏移。c两相不完全星型接线中, N线 (0线) 不通, 造成A相、C相电流互差180° (3) 看电流幅值, 核实CT变化。用线路一次电流除以二次电流, 得到实际CT变比, 该变比应和整定变比基本一致。变比搞错在更换CT时最容易出现.如果偏差大于10%, 则有可能:a CT的一次线末按整定变比进行串联或并联。b CT的二次线末按整定变比接在相应的抽头上。

2电压闭锁过流保护

由于电压闭锁过流保护引入了电压量做闭锁, 故而要保护运行中电压的正确, 除了“过流保护的测试内容和数据分析, 还需要进行以下工作。

2.1测试内容电压的幅值和相位。用万用表在保护屏端子排依次测出A相、B相、C相电压的幅值和相位 (相位以一相电压或电流做参考) AB相间、BC相间、CA相间、零序电压的幅值, 并记录。

2.2 数据分析 (1) 看电压相序。

正确接线下, 电压是正序:A相超前B相, B相超前C相, C相超前A相。若与此不符, 则有可能:引入保护屏的电缆芯接反, 比如一根电缆芯一端接A相电压, 在保护屏的一端却接B相电压输入端子, 这种情况一般由安装人员的马虎造成。 (2) 看电压的对称性。A相、B相、C相电压幅值都在57.7V左右, 相位互差120°, 即A相电压超前B相120°, B相电压超前C相120°, C相电压超前A相120°。AB相间、BC相间、CA相间电压幅值都在100V左右, 零序电压幅值在在0V左右, 若零序电压完完全全是0V, 则应怀疑零序电压回路断线。若一相电压幅值偏差大于20%或相位偏差大于10%则有可能:a屏内电压回路接触不良, 螺丝未紧。b电压回路断线或中性线不通, 造成中性点漂移。c在PT端子箱将电压组合成星型时将一相电压极性弄错。

2.3 带方向保护带方向保护引入电压作参考量, 用以判断故障

点的正反向, 所以, 电压量的正确性对其相当重要, 除了“电压闭锁过流保护”的测试内容和数据分析, 还需进行以下数据分析。

看同名相电压电流夹角, 检查方向指向的正确性 (零序方向保护的零序电流电压来源于三相电流电压, 因而其方向指向靠同名相电压电流夹角来保证) 。

根据线路潮流中的有无功值计算一次电压电流夹角, 对比实测的电流电压夹角, 判断方向指向的正确性。如:母线向线路送出有功80MW、无功60MVAR, 则该线路一次电压电流夹角Φ=Arctag (60/80) =37°;线路向母线送出有功80MW、无功60MVAR, 则该线路一次电压电流夹角Φ=-Arctag (60/80) =-37°。由于线路保护都是保护输电线路一侧的, 所以, 计算出的一次电压电流夹角和实测夹角只能相等, 若偏差大于10°则有可能:

该条线路开关CT二次绕组极性接反。在安装CT时, 由于某种原因其一次极性未能按图纸摆放时, 二次极性要做相应颠倒, 如果二次极性未颠倒, 就会发生这种情况。

3 结束语

线路保护虽种类繁多, 但其输入都是一样, 只要对其输入量进行认真、仔细、全面的测试和分析, 再复杂的线路保护也能做到心中有数。

参考文献

[1]张文德等.电力系统继电保护原理[M].北京.水电出版社.1986.

电力系统方向性保护测试研究论文 篇5

【关键词】保护装置；方向；接线；测试

引言

方向性选择是继电保护装置的重要功能之一，在110kV及以上的电压等级的线路保护和各电压等级的主变保护中，对保护的方向均有严格的规定。如继电保护装置发生方向性选择错误，将会引起事故或使事故扩大，损坏电气设备，甚至造成部分电力系统崩溃解列，从而引起大面积停电，判断继电保护装置的动作方向是否正确，必须注意以下问题。

1电流互感器的方向确定

电流互感器采用一次与二次的减极性确定，即电流从互感器的一次端L1端流进，二次电流从K1流出，则L1和K1为极性端，向量方向为L1指向L2，以下所说的均为向量指向。

2电力变压器保护

电力变压器的故障将会给系统的正常供电和安全运行带来严重后果，必须根据变压器在运行中可能发生的故障的类型保证方向的正确性。

2.1接线测试

因变压器的高低压侧的接线组别不同，为了正确的反映一次电流的幅值与相位，现在的微机保护装置能够通过根据定值输入一次接线组别和变比进行软件的相位与幅值调整，因此只需将差动电流互感器二次侧全部接线成星型，同时电流互感器的二次负载能力也将得到相应的提高。本人对电流互感器的二次方向在工作中的要求是：该电流互感器保护什么元件就指向什么元件。但是有些人在理解差动方向接线时认为：只要电流互感器的高低压侧方向同时指向变压器或同时指向母线就可以，如果单单从差动保护的原理来考虑的话是正确的，但是，更多的情况是一个电流互感器上有3个或更多的绕组，这样在对其他绕组利用在复合电压方向过流保护时，二次电流的方向是和实际的一次潮流相一致的，不然复合电压方向过流保护将在发生故障时将拒动和负荷达到一定额时将误动。故在接线时应将电流互感器的方向明确，根据潮流将二次的A/B/C相的s1电流端子接入保护装置。

2.2向量测试

在变压器投运前先在一次高低压侧用整组试验电流一相一相的查看电流回路是否对应及测量变比。变压器在空投成功带负荷之后，还应该实施带负荷测向量，对电流回路具体接线情况进行详细检查。而且带负荷前必须要把差动保护停用，之后用钳型相位表和观察保护装置准确测量每一侧相电流的实际有效值以及相位情况，从根本上确保装置所测量出来的向量差流Id能够保持在0.02Ie之下。从某种程度上讲，后备保护以及差动保护之间是存在较大差异的，而具体差异表现在：如果变压器外部出现短路，则通常情况下，保护方式就是有效保护方向能够准确指向低压侧，这种情况下，故障电流方向以及负荷潮流方向之间是保持一致的，然而故障电流往往要大于负荷电流很多。

3高压线路零序方向保护

如果中性点中能够直接接地的相关高压电网，也就说所谓的大接地系统出现接地短路问题的时候，则会发生相对较大的零序电压与电流，而实质上，正常情况之下，以上电压与电流往往是不会出现的。所以，可以借助零序电流对接地短路现象进行保护，优势明显，也已经在电力系统当中得到了非常广泛性的应用。根据相关研究结果显示，中性点接地电网当中出现的接地故障已经达到了总故障的百分之九十以上。从回路构成层面出发，一种是，零序电压在引入方面一般情况下会来源于电压互感器开口回路，而零序电流来自同侧电流互感器当中的中心线电流。而另一种则是自产零序，借助内部软件可以准确计算出相应的取出零序电压以及零序电流，有的时候有些保护装置具备当发现TV断线时，自动转取TV三次开口电压。

3.1接线情况

实现零序方向接线科学化，必须要在对线路接地故障进行保护的过程中，做到使零序电流以及零序电压相互间的相位关系能够进入到继电器动作区相对灵敏的位置。如果电流自母线所流向的线路是正值的时候，那么线路正方向出现故障，其零序电流的超前零序电压是180°-θ。公式当中的θ是变电所零序电源阻抗角。目前常用的零序方向继电器动作特性，有灵敏角为电流超前电压100°－110°和为电流滞后电压70°两种。前一种与正方向故障情况相一致，其电流和电压回路应按同极性与电流互感器和电压互感器相连。后一种则相反，应按反极性与电流互感器和电压互感器相连线。

3.2向量测试

对于微机保护，检查零序方向保护的动作方向比较容易。测试方法如下：（1）记录线路或变压器的潮流分布；（2）模拟单相接地故障（在保护端子上进行），如在端子排上打开TV二次相电压输入端子，使UA=0,将电流互感器二次B、C相在端子排上短接，并打开内外端子的联片，使IB=IC=0。（3）观察零序方向保护行为；（4）在使IA=IC-0及IB=IA=0，观察零序方向的保护行为；（5）根据零序方向保护元件的动作区及动作边界，判断其方向的正确性；（6）在此试验过程中一个应该注意的情况是有的保护的零序启动条件是：当外接和自产零序电流均大于整定值时，零序启动元件动作，并展宽7秒，去开放出口继电器的正电源，这样在试验时应将此两个端子串入电流试验回路，否则零序将不动作，对于初投运的的线路或变压器，检查零序保护的方向有时是比较困难的，此时，为了仍能检查方向，可将该保护的动作电流改小。

4母差保护

在终端变电所和枢纽变电所，母线连接的元件甚多，这样在变电所母线发生故障时将会损坏众多电力设备，至少使一段母线上的负荷全部停电，破坏系统的稳定，因此母线保护装置必须能在内部故障时能快速有选择的切除和在外部故障时不能误动。

4.1接线要求

要求反映到保护装置上的各元件电流互感器极性应一致并方向指向母线，其中母联电流互感器用于母差的绕组应作为II段母线的一个元件考虑方向。这样在流入‖段母线的电流和应该为0，同理流入‖段母线的电流也应该为0。

4.2向量测试

根据基尔霍夫定律i∑＝0，即可判断每一回流入母差保护装置的电流向量是否正确，在新的母差保护装置投运时均采取不投保护，然后采取一路一路接入二次电流，这样可根据界面上的显示的每路电流的大小和差流的大小以及钳型相位表的测量显示进行综合判断，看是否有那个元件的电流互感器的极性方向有误。

5总结

保护测试论文 篇6

读浙江省杭州市、衢州市1960—2008年灰霾平均天数变化图（图1、图2），回答1～2题。

■

■

1.下列关于杭州、衢州两市灰霾天气季节变化及两市灰霾天气年际变化差异说法正确的是：

A.杭州季节变化大，衢州季节变化小

B.杭州季节变化小，衢州季节变化大

C.年际变化衢州大于杭州

D.杭州季节变化和年际变化都大

2.杭州市灰霾天气频率增大的原因可能是：

①化石燃料使用量增多②工业烟雾、粉尘排放增多③汽车尾气排放量增多④建筑粉尘增多

A.①② B.②③④

C.①②③④ D.①④

读 “贵州省喀斯特石漠化危险度评价图”（图3），回答3～5题。

3.对贵州省喀斯特地貌叙述正确的是：

A.高原地形，地表平坦

B.土层深厚，土壤肥沃

C.旅游资源丰富，利于经济发展

D.岩石坚硬，地表水不易下渗

4.关于石漠化影响因素叙述正确的是：

A.植被覆盖率越高，石漠化越严重

B.地表起伏越大，石漠化越严重

C.坡度越小，越利于石漠化形成

D.石漠化与水土流失没有关系

5.有关贵州省石漠化地区分布的叙述可信的是：

A.石漠化地区分布比较均匀

B.石漠化地区分布主要呈东南—西北走向

C.中度危险及以上石漠化面积占绝大部分

D.东部地区石漠化危险程度最低，因该地降水量最少

读我国四省区几种天然湿地统计图（图4），回答6～8题。

■

6.①②③④分别代表：

A.海洋湿地、湖泊、沼泽、河流

B.沼泽、湖泊、河流、海洋湿地

C.海洋湿地、河流、湖泊、沼泽

D.海洋湿地、沼泽、河流、湖泊

7.M可能是：

A.江西省 B.西藏自治区

C.黑龙江省 D.浙江省

8.图5所示湿地景观是西南地区中广西独有的，该湿地能：

■

A.减轻洪涝灾害 B.防治台风侵害

C.减轻赤潮危害 D.减轻咸潮危害

图6为“我国东南沿海某区域简图”，读图回答9～10题。

■

9.图中A山和B湖地区环境保护侧重点分别是：

A.防治水污染和保护森林

B.保护森林和防治水污染

C.保持水土和保护森林

D.防治水污染和保护湿地

10.A地区过度开垦对乙河流下游及其沿海地区生态环境带来影响叙述正确的是：

A.河流下游旱涝灾害减少

B.三角洲面积缩小

C.水质变好

D.三角洲面积可能加速扩大

徐霞客是世界上最早考察研究喀斯特地貌的人，他把喀斯特地区的山称为“石山”，把非喀斯特地区的山称为“土山”。读我国广西某地等高线示意图（图7），回答11～12题。

11.图中属于徐霞客描述的“石山”是：

A.① B.② C.③ D.④

12.游客在此地能欣赏到的景观是：

A.怪石林立，突兀峥嵘

B.秋山如醉，冬山如玉

C.千峰万仞，峰峦叠嶂

D.泉水淙淙，悬河飞瀑

图8是某制糖厂生产流程图，图9是制糖工业区位因素权重图。读图回答13～14题。

■

■

13.①②③④四点中能正确表示影响制糖工业的区位因素是：

A.① B.② C.③ D.④

14.流程所反映的生产模式是：

A.资源—产品—再生资源

B.资源—产品—污染排放—污染治理

C.资源—产品—废弃物

D.资源—产品—再生资源—产品

L湖原是新疆最大淡水湖，近年已演变成微咸水湖。现在该湖西部沿岸芦苇广布，东部沿岸几乎没有。图10示意L湖及周边地区，读图回答15～16题。

■

15.正确描述甲、乙两河与L湖相互关系的是：

A.甲河秋季输入L湖泥沙最多

B.甲河流量变化深受L湖影响

C.乙河是L湖重要补给水源

D.乙河对L湖具有排盐作用

16.对L湖东、西两岸芦苇分布差异影响最小的因素是：

A.主导风向 B.湖水盐度

C.沿岸坡度 D.土壤肥力

图11为我国50°N某牧区土地利用图。该区域最高海拔1 480米，区内最大高差小于300米。读图完成17～18题。

■

17.近年来由于该区域过度的农业生产活动，引发了严重的环境问题，其主要表现是：

①土地沙漠化扩大②水环境恶化③洪涝灾害频发④水土流失增加⑤地面大幅沉陷

A.①②③ B.①②④ C.②③⑤ D.②④⑤

18.该区域的干流河谷地带没有形成林区的主要自然原因可能是：

A.河道弯曲，冻土广布

B.地势较低，降水稀少

C.山地背风坡，焚风效应

D.山地阳坡，水分蒸发

我国岩溶地貌分布广，其中西南地区最为典型。图12为岩溶地貌示意图，读图回答19～20题。

■

19.图示岩溶地貌形成先后经历：

A.沉积、抬升、侵蚀 B.冷凝、抬升、侵蚀

C.风化、侵蚀、搬运 D.风化、侵蚀、沉积

20.西南岩溶地区特色旅游业兴起的积极意义有：

①促进人口外迁②推进城市化进程③优化产业结构④加强文化交融

A.①②③ B.①②④

C.①③④ D.②③④

图13所示区域中世界文化遗产始建于公元366年，以其现存规模大、保存完好的壁画和塑像闻名于世。读图完成21～22题。

■

21.该世界文化遗产保存完好的主要原因是：

A.人口稀少，人为破坏小

B.河流泥沙大量沉积掩埋

C.降水稀少，天气干燥

D.风沙侵蚀成雕塑和壁画

22.图中文化遗产附近古代文明衰落的原因为：

A.过度樵采 B.水土流失

C.土地盐碱化 D.河流上游地区农业发展

图14为我国某工业园的产业链示意图，读图完成23～24题。

■

23.该工业园区最可能位于：

A.福建 B.吉林 C.河北 D.四川

24.该工业园区的产业链：

①没有固体废弃物排放②减少碳排放③带动第一、第三产业的发展④缓解该地区能源紧张

A.①② B.②③ C.①③ D.③④

25.图15为我国内蒙古某地区的地表景观，造成图中景观特点的主要原因是：

■

A.全球气候变暖 B.过度放牧

C.过度农垦 D.不合理开矿

二、综合题（共50分）

26.（10分）PM10指大气中直径小于10微米的可吸入颗粒物，它是目前我国各城市大气环境的首要污染物，对城市大气质量起着决定性影响。下面是我国南部某沿海城市（甲）2001年、2002年两年内PM10的观测资料。根据提供材料，分析回答有关问题。

材料一：我国南部某沿海城市（甲）四个PM10监测点位置图（图16），监测点分别为A、B、C、D。

材料二：PM10浓度数据统计结果（表1）。

材料三：高空间分辨率遥感影像分类和植被覆盖率数据（表2）。

■

（1）A、B、C、D四个监测点中空气质量最好的是哪一个？简要分析原因。

（2）根据以上材料思考，要进一步提高甲城市大气环境质量应采取哪些措施？

27.（16分）随着现代社会的发展，电子废弃物的数量快速增长，正成为危险的污染源。读“我国电子废弃物管理过程图（图17）”，回答下列问题。

■

（1）指出图中电子废弃物处置不当可能导致的环境问题。

（2）结合图中信息，简述合理处置电子废弃物的措施。

28.（24分）图18为贵州水土流失面积百分比；图19为沼气原理示意图；图20为贵州省外商直接投资的主要去向示意图；表3为贵州山区坡度与土层厚度及侵蚀状况关系。读图表与材料完成下列各题。

材料：贵州石漠化指在热带湿润气候条件和石灰岩喀斯特地貌极其发育的自然背景下，受人为活动干扰，使地表植被遭受破坏（山区农村薪柴比例占生活能源比重较大），导致土壤严重流失，基岩大面积裸露或砾石堆积的土地退化现象。

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（1）指出图18和表3反映的石漠化与地形高度、坡度之间的关系并分析原因。

（2）实践证明发展沼气是贵州山区农村解决生活能源的重要措施。试说明发展沼气对山区农业环境的意义。

（3）评价外商直接投资的主要去向对贵州社会经济和生态环境的积极影响。

参考答案：

1.B 2.C 3.C 4.B 5.C 6.C 7.B 8.C 9.B 10.D 11.C 12.A 13.C 14.D 15.D 16.A 17.B 18.A 19.A 20.D 21.C 22.D 23.A 24.B 25.D

26. （1）B点 （2分） 原因：B监测点生态环境保护好；植被覆盖率较高；建筑用地和裸地面积小（4分）（2）加强绿化，提高植被覆盖率，降低裸地和建筑用地面积 （4分）。

27.（1）废水、废渣中含有的重金属（如铅、汞、铬等）和有毒溶液等有害物质污染水源、土壤、大气，进入食物链，危害人体健康（4分）；电子废弃物占用土地（4分）；废旧电器重复使用，危害人体健康和安全（4分） （2）加强对电子废弃物的监管；分类收集，企业做好回收利用；资源化处理；无害化处理；卫生填埋（4分）。

28.（1）关系：海拔大于1 000米的地区，水土流失比例（率）大于海拔小于1 000米的地区（2分）；地形坡度越大，有机质厚度越小，土层越薄，越容易发生石漠化（2分） 原因：海拔越高，地形雨多，降水量和降水强度大（2分）；地形坡度越大，地表径流速度快，不易形成土壤（土层薄，有机质少）（2分），植被覆盖率低（2分）（2）改善山区农村卫生环境（2分）；减少对薪柴的依赖（减轻对植被的破坏）（2分）；（沼渣沼液肥田）增加土壤肥力（2分）；提高能源利用率等（2分）（其它答案合理，酌情赋分）（3）优化产业结构（2分）；推进工业化和城镇化进程，增加就业机会（2分）；减小人地压力（减轻人口对土地的压力），减轻对植被的破坏，减轻石漠化的加剧（2分）。▲

■

19.图示岩溶地貌形成先后经历：

A.沉积、抬升、侵蚀 B.冷凝、抬升、侵蚀

C.风化、侵蚀、搬运 D.风化、侵蚀、沉积

20.西南岩溶地区特色旅游业兴起的积极意义有：

①促进人口外迁②推进城市化进程③优化产业结构④加强文化交融

A.①②③ B.①②④

C.①③④ D.②③④

图13所示区域中世界文化遗产始建于公元366年，以其现存规模大、保存完好的壁画和塑像闻名于世。读图完成21～22题。

■

21.该世界文化遗产保存完好的主要原因是：

A.人口稀少，人为破坏小

B.河流泥沙大量沉积掩埋

C.降水稀少，天气干燥

D.风沙侵蚀成雕塑和壁画

22.图中文化遗产附近古代文明衰落的原因为：

A.过度樵采 B.水土流失

C.土地盐碱化 D.河流上游地区农业发展

图14为我国某工业园的产业链示意图，读图完成23～24题。

■

23.该工业园区最可能位于：

A.福建 B.吉林 C.河北 D.四川

24.该工业园区的产业链：

①没有固体废弃物排放②减少碳排放③带动第一、第三产业的发展④缓解该地区能源紧张

A.①② B.②③ C.①③ D.③④

25.图15为我国内蒙古某地区的地表景观，造成图中景观特点的主要原因是：

■

A.全球气候变暖 B.过度放牧

C.过度农垦 D.不合理开矿

二、综合题（共50分）

26.（10分）PM10指大气中直径小于10微米的可吸入颗粒物，它是目前我国各城市大气环境的首要污染物，对城市大气质量起着决定性影响。下面是我国南部某沿海城市（甲）2001年、2002年两年内PM10的观测资料。根据提供材料，分析回答有关问题。

材料一：我国南部某沿海城市（甲）四个PM10监测点位置图（图16），监测点分别为A、B、C、D。

材料二：PM10浓度数据统计结果（表1）。

材料三：高空间分辨率遥感影像分类和植被覆盖率数据（表2）。

■

（1）A、B、C、D四个监测点中空气质量最好的是哪一个？简要分析原因。

（2）根据以上材料思考，要进一步提高甲城市大气环境质量应采取哪些措施？

27.（16分）随着现代社会的发展，电子废弃物的数量快速增长，正成为危险的污染源。读“我国电子废弃物管理过程图（图17）”，回答下列问题。

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（1）指出图中电子废弃物处置不当可能导致的环境问题。

（2）结合图中信息，简述合理处置电子废弃物的措施。

28.（24分）图18为贵州水土流失面积百分比；图19为沼气原理示意图；图20为贵州省外商直接投资的主要去向示意图；表3为贵州山区坡度与土层厚度及侵蚀状况关系。读图表与材料完成下列各题。

材料：贵州石漠化指在热带湿润气候条件和石灰岩喀斯特地貌极其发育的自然背景下，受人为活动干扰，使地表植被遭受破坏（山区农村薪柴比例占生活能源比重较大），导致土壤严重流失，基岩大面积裸露或砾石堆积的土地退化现象。

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（1）指出图18和表3反映的石漠化与地形高度、坡度之间的关系并分析原因。

（2）实践证明发展沼气是贵州山区农村解决生活能源的重要措施。试说明发展沼气对山区农业环境的意义。

（3）评价外商直接投资的主要去向对贵州社会经济和生态环境的积极影响。

参考答案：

1.B 2.C 3.C 4.B 5.C 6.C 7.B 8.C 9.B 10.D 11.C 12.A 13.C 14.D 15.D 16.A 17.B 18.A 19.A 20.D 21.C 22.D 23.A 24.B 25.D

26. （1）B点 （2分） 原因：B监测点生态环境保护好；植被覆盖率较高；建筑用地和裸地面积小（4分）（2）加强绿化，提高植被覆盖率，降低裸地和建筑用地面积 （4分）。

27.（1）废水、废渣中含有的重金属（如铅、汞、铬等）和有毒溶液等有害物质污染水源、土壤、大气，进入食物链，危害人体健康（4分）；电子废弃物占用土地（4分）；废旧电器重复使用，危害人体健康和安全（4分） （2）加强对电子废弃物的监管；分类收集，企业做好回收利用；资源化处理；无害化处理；卫生填埋（4分）。

28.（1）关系：海拔大于1 000米的地区，水土流失比例（率）大于海拔小于1 000米的地区（2分）；地形坡度越大，有机质厚度越小，土层越薄，越容易发生石漠化（2分） 原因：海拔越高，地形雨多，降水量和降水强度大（2分）；地形坡度越大，地表径流速度快，不易形成土壤（土层薄，有机质少）（2分），植被覆盖率低（2分）（2）改善山区农村卫生环境（2分）；减少对薪柴的依赖（减轻对植被的破坏）（2分）；（沼渣沼液肥田）增加土壤肥力（2分）；提高能源利用率等（2分）（其它答案合理，酌情赋分）（3）优化产业结构（2分）；推进工业化和城镇化进程，增加就业机会（2分）；减小人地压力（减轻人口对土地的压力），减轻对植被的破坏，减轻石漠化的加剧（2分）。▲

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19.图示岩溶地貌形成先后经历：

A.沉积、抬升、侵蚀 B.冷凝、抬升、侵蚀

C.风化、侵蚀、搬运 D.风化、侵蚀、沉积

20.西南岩溶地区特色旅游业兴起的积极意义有：

①促进人口外迁②推进城市化进程③优化产业结构④加强文化交融

A.①②③ B.①②④

C.①③④ D.②③④

图13所示区域中世界文化遗产始建于公元366年，以其现存规模大、保存完好的壁画和塑像闻名于世。读图完成21～22题。

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21.该世界文化遗产保存完好的主要原因是：

A.人口稀少，人为破坏小

B.河流泥沙大量沉积掩埋

C.降水稀少，天气干燥

D.风沙侵蚀成雕塑和壁画

22.图中文化遗产附近古代文明衰落的原因为：

A.过度樵采 B.水土流失

C.土地盐碱化 D.河流上游地区农业发展

图14为我国某工业园的产业链示意图，读图完成23～24题。

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23.该工业园区最可能位于：

A.福建 B.吉林 C.河北 D.四川

24.该工业园区的产业链：

①没有固体废弃物排放②减少碳排放③带动第一、第三产业的发展④缓解该地区能源紧张

A.①② B.②③ C.①③ D.③④

25.图15为我国内蒙古某地区的地表景观，造成图中景观特点的主要原因是：

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A.全球气候变暖 B.过度放牧

C.过度农垦 D.不合理开矿

二、综合题（共50分）

26.（10分）PM10指大气中直径小于10微米的可吸入颗粒物，它是目前我国各城市大气环境的首要污染物，对城市大气质量起着决定性影响。下面是我国南部某沿海城市（甲）2001年、2002年两年内PM10的观测资料。根据提供材料，分析回答有关问题。

材料一：我国南部某沿海城市（甲）四个PM10监测点位置图（图16），监测点分别为A、B、C、D。

材料二：PM10浓度数据统计结果（表1）。

材料三：高空间分辨率遥感影像分类和植被覆盖率数据（表2）。

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（1）A、B、C、D四个监测点中空气质量最好的是哪一个？简要分析原因。

（2）根据以上材料思考，要进一步提高甲城市大气环境质量应采取哪些措施？

27.（16分）随着现代社会的发展，电子废弃物的数量快速增长，正成为危险的污染源。读“我国电子废弃物管理过程图（图17）”，回答下列问题。

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（1）指出图中电子废弃物处置不当可能导致的环境问题。

（2）结合图中信息，简述合理处置电子废弃物的措施。

28.（24分）图18为贵州水土流失面积百分比；图19为沼气原理示意图；图20为贵州省外商直接投资的主要去向示意图；表3为贵州山区坡度与土层厚度及侵蚀状况关系。读图表与材料完成下列各题。

材料：贵州石漠化指在热带湿润气候条件和石灰岩喀斯特地貌极其发育的自然背景下，受人为活动干扰，使地表植被遭受破坏（山区农村薪柴比例占生活能源比重较大），导致土壤严重流失，基岩大面积裸露或砾石堆积的土地退化现象。

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（1）指出图18和表3反映的石漠化与地形高度、坡度之间的关系并分析原因。

（2）实践证明发展沼气是贵州山区农村解决生活能源的重要措施。试说明发展沼气对山区农业环境的意义。

（3）评价外商直接投资的主要去向对贵州社会经济和生态环境的积极影响。

参考答案：

1.B 2.C 3.C 4.B 5.C 6.C 7.B 8.C 9.B 10.D 11.C 12.A 13.C 14.D 15.D 16.A 17.B 18.A 19.A 20.D 21.C 22.D 23.A 24.B 25.D

26. （1）B点 （2分） 原因：B监测点生态环境保护好；植被覆盖率较高；建筑用地和裸地面积小（4分）（2）加强绿化，提高植被覆盖率，降低裸地和建筑用地面积 （4分）。

27.（1）废水、废渣中含有的重金属（如铅、汞、铬等）和有毒溶液等有害物质污染水源、土壤、大气，进入食物链，危害人体健康（4分）；电子废弃物占用土地（4分）；废旧电器重复使用，危害人体健康和安全（4分） （2）加强对电子废弃物的监管；分类收集，企业做好回收利用；资源化处理；无害化处理；卫生填埋（4分）。

对于继电保护测试发展的探讨 篇7

随着现阶段信息技术、通信技术和计算机技术的迅速发展, 各种各样新的技术流程和技术方式, 成为继电保护探究的重点模式和首要任务, 也成为继电保护装置分析和探索的要点。特别是数字化变电站技术的高速发展, 这种技术更是日益广泛地应用在当今生活中, 为继电保护的创新和发展带来了重大的改变。与现有的其他设备相比较而言系统的内容不断复杂, 可靠性的要求也不断扩大。现在的继电保护已成为集控制、通信、保护、监视等功能于一体, 同时完善了系统可靠性、时间同步等新需求。

1 创建继电保护检测分析中心

1.1 创建继电保护检测分析中心的技术要求

在当今条件下, 若想成功的建立继电保护测试分析中心, 必须要满足以下技术要求: (1) 应要具备电网系统上的动态仿真的检测平台, 能够使其模仿各种不同的运行方式和种类不同的故障。 (2) 在电网系统里继电保护的设备, 需要都是用计算机实行控制的数字保护方面的设备。 (3) 拥有能传递保护测试相关数据的网络和运输的通道。 (4) 能够使用数据的传送通道, 来把电压仿真方面的数据, 传送到计算机的保护装置中。

1.2 建立保护测试分析中心的制约因素

制约继电保护测试分析中心建立的因素有如下几点: (1) 经济因素。创建继电保护测试分析中心需要投入大量资金。 (2) 传统观念因素。传统的继电保护检测方式不易更改, 人们不愿接受新的观念和思想。 (3) 相对应的技术难点得不到解决。例如不能解决电压、电流仿真采样数据之间的时序关联。 (4) 相对应的技术条件不满足。例如保护测试数据得不到网络传送, 微机保护装置不能够实行网络数据检测。

1.3 创建继电保护检测分析中心的具体方法与措施

对于继电保护测试分析中心的构建而言, 需要建立动态仿真方面的检测平台, 其主要方式为以下几个方面。

1.3.1 软件动态仿真方法

这种方法主要是用来解决物理动态仿真费用比较高和较多的工作量的问题。所以为降低费用以及工作量, 能用软件方式来创建动态仿真检测的平台。使用软件模拟进行动态仿真计量, 能够得到电网在出现故障的情况中, 各个保护装置所安装的电流, 获得的相关数据, 以及许多展示电网系统运行情况。在电网系统中, 在其出现故障时, 可以采取各种各样的保护设备的故障录波数据来进行科学有效的比较验证与分析, 结合有关数据从而能够使软件动态仿真方法能越来越接近事实。

1.3.2 物理动态仿真方法

这种方式具体来说, 是在动态的实验室里中, 创建电网系统的有关物理模型, 能够有效的创建动态仿真的检测平台。但在电网系统方面, 其物理模型可以满足运动方式各不相同的动态仿真。又能够在物理模型之上, 来对不同点上种类不同的故障来进行动态的仿真。在实际的工作应用中, 还是可以使用三段式的电流保护。也就是说, 在第一阶段中, 进行保护的是瞬时电流快速中断, 它是一种辅助保护, 能够实现在非常短的时间内把线路首端的故障切除掉;在第二个阶段中, 进行保护的是稍带时限的电流快速中断, 它是作为首要保护而存在, 对全部的线路实施保护;在第三个阶段中, 进行保护的是定时限过电流, 作为一种后备保护, 一来可以作为下一级的线路的后备保护, 二来可以对全长的线路保护。

1.3.3 仿真数据时序的确定

由于保护检测分析中心的动态仿真检测平台产生的电压、电流仿真数据应该有严格的时序关联, 要有同步的基准点, 还要在相同的频率周期下的仿真数据采样点数始终一样。要想满足这些需求, 就需要电压、电流仿真数据在锁频、锁相的基础上同时采样获得, 传送的电压、电流仿真数据应由时间序列表示, 在不同采样点上获得的相同时间序列。仿真数据是同一时间的采样值, 在同一采样点上获取的不同时间序列仿真数据具有严格的相位关系。依据收到的电压、电流仿真数据时间序列, 各微机保护装置就能进行行为测试或动作测试。

2 继电保护检测数据的传送

为了能够将保护检测数据在保护检测现场微机保护装置与分析中心之间安全传送, 建设用于传送保护检测数据网络是必需的。在网络的创建过程中, 要注意以下几个方面:

数据网络的可靠度;数据网络建设是否经济;数据网络的技术是否先进;数据网络的成熟度。综上的各种因素, 单独为传送保护检测数据创建一个数据网络明显是不能实施的, 但是利用电网系统的数据网络来传送保护检测数据是现实和可行的。目前电网系统中应用最为成熟的数据网络是电力调度自动化系统网络。下面将简要介绍使用调度自动化系统网络来传送保护检测数据的方法。

3 利用调度自动化系统数据网络的技术要求

使用调度自动化系统数据网络来传送保护检测数据, 在不影响调度自动化系统网络安全性和可靠性的情况下, 对调度自动化系统数据网络提出以下的技术要求。

3.1 应用层协议的技术要求

调度自动化系统数据网络需使用面向对象方式的应用层协议, 不应该使用面向功能方式的应用层协议。对面向功能方式的应用层协议, 协议的构造是根据功能代码, 并且随着功能代码的更改而更改。协议构造确定后, 一旦需增加功能代码, 则只能更改协议构造, 重新对协议构造进行编程。这种工作极其复杂, 需要生产厂家的支持, 所以实现过程十分艰难。而面向对象方式的应用层协议, 协议构造是根据对象定义构造, 其对象定义构造是规范的, 所以协议的构造是不会改变的。协议的内容可由对象定义方法生成, 生成的协议内容不会影响到协议的构造, 所以这种方法适合保护检测数据的传送。

3.2 保护测试数据通信处理机的技术要求

保护检测数据要使用面向连接传送, 通信连接的工作可以由通信处理机来完成。使用连接方式传送保护检测数据后, 保护检测分析中心将不会关注现场微机保护装置的物理地址, 只要关注现场微机保护装置的逻辑地址即可。因为通信连接的工作由通信处理机来实现, 因此通信处理机要有从逻辑地址到物理地址的地址分析能力, 或者从物理地址到逻辑地址的地址映射能力。通信处理机还应该有数据网络通信的一切功能, 可以使用牌总线、以太网、FDDI等通信方式。考虑电力系统以后共享数据网络的情况增加, 电力公司已经开始创建三级骨干数据网, 用来满足电力系统发展的共享数据网络需求。在电力系统三级骨干数据网建成以后, 实现继电保护远方检测将会变得更加方便容易。

4 结束语

由于现阶段新产品和科学技术的不断发展, 多种技术的引入对继电保护检测带来了新的挑战, 从事检测和标准化经验的基础上, 及时根据市场的需要和改变, 制定相应的检测方法标准和规范是十分重要的, 对继电保护产品质量保证将起到非常重要作用。

参考文献

[1]王为.继电保护测试发展方向的思考[J].科技专论, 2012, 42 (11) :35-37.

[2]姚致清.继电保护测试发展方向的思考[J].继电器, 2008, 36 (11) :76-84.

电涌保护器现场测试法研究 篇8

按规程规定, 主要采用防雷元件测试仪等方法对SPD进行U1m A及0.75U1m A下泄漏电流等直流检测。SPD处于开路或短路模式较易检测, 但是由于老化导致的U1m A变化较小, 会造成诊断误差。因此, 按GB18802.1—2002规定, 必须对SPD进行冲击试验, 检测现场使用的SPD的冲击动作特性和冲击抗扰度特性。实际SPD的阻抗特性各种各样:有的SPD阻抗很高, 要求用冲击电压源进行试验;有的SPD阻抗很低, 要求用冲击电流源进行试验;而有的SPD (如气体放电管等) 在电压低于击穿电压时阻抗高, 击穿后阻抗低。此外, 有时候试验人并不知道具体阻抗特性, 这都要求冲击源兼有冲击电压源和冲击电流源的特性。因此, 宜采用输出端开路时呈1.2/50μs波形、输出端短路时呈8/20μs波形的组合波进行冲击测试。

1 SPD现场测试装置设计

为满足SPD现场测试的需要, SPD现场测试仪器应能够测量SPD的直流1 mA电压、泄漏电流、一定的放电电流下的残压。这就要求测试仪一方面既能产生直流高电压, 又能产生冲击组合波形;另一方面又要求测试仪体积小, 质量轻, 携带方便。针对现场需要和标准要求, 作者开发出一种便携式SPD现场测试仪器。该测试仪可输出最大幅值为6 kV的1.2/50μs冲击电压波、最大幅值为3 kA的8/20μs的冲击电流波的组合波和0～1.2 kV的直流电压, 并且该测试仪采用智能化菜单操作, 多功能、体积小、质量轻 (13 kg) , 达到便携式现场测量要求。

1.1 便携式SPD测试仪的硬件结构

便携式SPD测试仪的硬件结构框图如图1所示。测试仪由倍压整流电路、组合波产生电路、冲击峰值测量电路和自动控制电路组成, 前三者依次相连, 自动控制电路分别与三者相连, 完成对整个系统的智能控制和数据的精确测量。

便携式SPD测试仪采用8051单片机作为智能控制单元, C语言编程实现智能控制、数据采集、存储和显示等功能。通过面板上多功能菜单进行直流检测和冲击测试的选择, 选择完成后, 便携式SPD测试仪自动完成升压以及充放电过程, 并将测试结果通过液晶屏显示出来。

便携式SPD测试仪的基本原理如图2。当进行SPD的冲击测试时, 倍压整流电路产生的直流电源经充电电阻r向储能电容器C1充电。自动控制电路通过电容器C1两端的电阻分压器实时监测电容器两端的电压值, 当充电完成后, 将被测SPD接入P与Q两个端子, 自动控制电路控制高压放电开关触发闭合, 经组合波产生电路输出最大幅值为6 kV的1.2/50μs冲击电压波和最大幅值为3 k A的8/20μs的冲击电流波。冲击峰值测量电路分别通过电容式冲击分压器和罗戈夫斯基线圈或分流器, 将输出的冲击电压和冲击电流转化为低电压信号, 送入自动控制电路的信号峰值保持和数据采集部分, 进行冲击电压和冲击电流峰值的测量。当进行SPD的直流测试时, 将被测SPD接入M与N两个端子, 由倍压整流电路和电容器C1组成的直流高压电源经过采样电阻R21给被测SPD升压, 通过SPD的直流电流达到1 mA时, 测出SPD两端的电压值即为U1m A电压。查单片机的内部存储器, 得到当SPD两端的电压为0.75U1m A时的电流值即为泄漏电流。

1.2 便携式SPD测试仪的主要特点

(1) 集直流1 mA电压测试、泄漏电流测试和冲击测试于一体, 多种功能。

(2) 采用便携化设计, 整个测试仪体积小、质量轻, 携带方便。

(3) 通过单片机实现自动控制、数据采集和显示等, 省去了分压器 (分流器) —同轴电缆—示波器测量系统的接线、读数、计算等步骤, 操作简单, 并且测量结果精确。

(4) 专门设计的磁性表笔, 接线方便快捷、测试简单可靠。

2 SPD的现场测试

2.1 便携式SPD进行现场测试的方法

2.1.1 便携式SPD进行现场测试的接线方法

电源SPD测试时断开电源与SPD之间串联的空气断路器 (如图3所示) , 信号SPD测试时将SPD与信号线分离。用磁性表笔线将便携式SPD测试仪的测试接线端子与SPD对应端子相连。冲击试验时, 磁性表笔线连接到便携式SPD测试仪面板上的冲击输出P和Q两个端子;直流试验时, 磁性表笔线连接到便携式SPD测试仪面板上的直流输出M和N两个端子。磁性表笔线的另一端直接吸附到被测SPD对应的两个端子的接线柱或螺栓上。测试合格后, 立即恢复SPD与电源或信号线的连接。

2.1.2 SPD现场测试的一般步骤

(1) SPD外观及配电柜接地检查。

(2) 进行SPD的直流1 mA电压和泄漏电流的检测, 记录U1m A及I0.75U1m A的值。

(3) 进行SPD的冲击试验检测, 标称放电电流在3kA及以下的SPD, 用其标称放电电流测试;标称放电电流在5 kA及以上的SPD, 可用短路冲击电流为3 kA的冲击电流测试仪测试代替。相邻两次冲击测试的时间间隔, 应足以使SPD冷却到室温。

(4) 再次进行SPD的直流1 mA电压和泄漏电流的检测, 记录U1m A及I0.75U1m A的值与步骤 (2) 中的数据作对比。

2.2 SPD各种损坏模式的判据

SPD的损坏模式主要有SPD短路、SPD开路和SPD老化等。当进行SPD直流测试时, 其直流1 mA电压U1m A接近于零, 则该SPD处于短路损坏模式;当进行SPD直流测试时, 其直流1 mA电压U1m A接近于无穷大, 且0.75U1m A下泄漏电流为零, 则该SPD处于开路损坏模式;当进行SPD直流测试时, 其直流1 mA电压U1m A和0.75U1m A下泄漏电流变化值超出出厂值的10%, 或冲击测试时, 测试冲击电流下的残压大于出厂时的标称放电电流的残压, 或大于该SPD的电压保护水平Up, 则该SPD处于老化损坏模式。

3 结语

2M时延测试及保护切换方式分析 篇9

随着电网的发展, 光传输系统已在其通信业务中占据主导地位。在电力传输系统承载的业务中, 继电保护、安全稳定控制业务对通道时延要求最高, 电力光纤通信网络需为该类业务提供更高质量的传输通道[1]。但随着传输网络不断扩大, 以及长距离传输而产生的时延对业务的稳定性、可靠性具有极大影响, 对时延的量化研究具有重要意义。

2 保护信息的传输对光纤通道的技术要求

根据中华人民共和国电力行业标准《DL/T 364-2010光纤通道传输保护信息通用技术条件》中, 继电保护信息的传输对光纤通道的技术要求[2]:用于继电保护的通信通道单向时延不大于10ms;双向通道倒换环作为线路纵差保护的信息传输通道时, 不能采用通道自愈功能;若通道具有自愈功能, 通道正常运行或切换后, 双向路由必须一致;双向复用段倒换环可作为线路纵联保护的信息传输通道。

3 宁夏电力SDH光传输网的2M传输时延测试

3.1 时延的测算[3]

时延是指数字信号以群速通过一个数字连接所经历的时间。

时延t可以由以下公式表示:

式 (1) 中:

TPCM—PCM复用设备复用、解复用时延, 对2M接口, TPCM为零;

TSDH—SDH设备复用、解复用时延;

Ti—中间节点设备时延;

N—中间节点设备总数;

TO—传输介质时延 (目前光纤应用最广) 。

对于SDH光传输系统来说, TO光缆时延可由以下公式计算得出:

式 (2) 中:

式 (2) 中:

L—光缆长度;

n1—为纤芯折射率, 对常用的G.652光缆, n1为1.48;

C—为光速, C=3×105km/s。

因此, 单位长度光缆的时延约为4.93μs/km, 即TO=4.93L。

对于SDH系统, 不同厂家、型号及速率的设备, TSDH、Ti各不相同, 可以通过对运行的SDH传输节点进行多次测试平均算出。

通过计算TO、TSDH、Ti, 即可算出t, 也可通过测出t, 计算其它的时间。

3.2 宁夏电力SDH传输网时延测试

宁夏电力SDH传输网主要由爱立信公司的OMS1664设备组成, 速率最高为10Gbit/s。笔者针对OMS1664设备进行测试, 仪表为Anritsu公司的MP1590B, 通过不同的设备配置, 经多次测试, 结果如下:TSDH平均值为129μs, Ti平均值为71μs。

测试情况如下:

SDH自愈环测试拓扑图:

测试说明:

建立银川东变至徐家庄变的2M传输通道, 分别测试该通道长、短路径的2M时延 (仪表测试结果为单向实际时延的2倍即2t) 。

网元节点间光缆距离总和经计算如下表所列, 计算时延与实测结果2t基本符合。

上述测试单项时延均小于10ms, 对于保护业务的通信通道单向传输时延小于10ms, 目前宁夏光传输网络结构满足此指标要求。从表中数据可以得出, 当光缆路径超过100km时, 由传输介质引起的时延占了总时延的主要部分, 光缆路径在10km以内时, 时延很小, 主要由设备产生。

4 保护业务2M传输通道切换方式分析

保护业务对传输通道的可靠性要求很高, 这种高可靠性要求体现在: (1) 要求传输通道准确无误地传送保护装置的数据信号, 保证传输通道不产生信号中断、告警、误码等问题; (2) 要求传输通道时延小, 并且双向时延一致。通过前面对时延的测试分析, 2M通道完全能够满足保护信息的承载。

由于工程施工、线路检修、光纤裂化或断裂、设备故障、光器件老化、接头接触不良等原因, 会造成传输通道产生信号中断, SDH网对2M信号的保护倒换主要有通道保护和复用段保护, 当采用SDH通道自愈环的方式组网时, 易造成收发路由不一致, 从而造成双向时延不同, 最终导致保护装置的不正确动作。

因此, 对于电力SDH传输网, 重要线路的保护信息应采用双向复用段保护方式, 这种保护切换方式能够保证双向时延一致, 但在切换时会产生瞬时的数据丢失、重复、时延变化, 不过对保护业务影响不大。在条件具备的情况下, 应采用双设备、双路由承载保护信息, 或采用光纤直连与2M通道互为补充。

5 结论

鉴于电力保护业务的重要性及利用2M实现复用传输的必要性, 充分实现传输网络2M通道的安全性尤为重要。因此, 在配置保护业务2M通道的时候, 要注意如下几点: (1) 计算通道的时延, 不应超过10ms, 对于光缆路径较长的线路, 应尽量减少中间节点的数量; (2) 双向路由必须一致, 要求SDH环网采用双纤系统; (3) 可采用复用段保护方式, 不宜采用通道保护环。

摘要：随着电网生产业务对传输通道可靠性要求的不断提高, 电力保护业务要求通信系统具备高质量的传输通道。文章介绍了电力保护业务对光纤通道的技术要求, 结合宁夏电网的实际情况, 对2M通道进行了时延测试, 结果符合保护业务要求。讨论了保护业务的保护倒换方式, 分析了通道保护方式的不足, 提出了复用段和双设备双路由保护的方案。

关键词：保护通道,时延测试,复用段保护,双路由

参考文献

[1]国家电网公司.国家电网公司十八项电网重大反事故措施[Z].国家电网公司, 2012.

[2]D2/T364-2010.光纤通道传输保护信息通用技术条件[S].北京:中国电力出版社, 2010.

继电保护软件全过程测试技术 篇10

实践证明,在软件开发过程中,软件缺陷的生长是呈几何级的。一个问题定义阶段的缺陷,将在需求分析阶段、结构设计阶段、代码创建阶段产生更多的缺陷,如图1所示。

因此,从问题定义开始,到需求分析、结构设计,一直到代码创建,每个阶段到下一个阶段之间都应该设置一个“质量门”,确保能够准确无误地进入下一个阶段[1]。

软件质量保证是建立一套系统的方法,通过对软件的活动进行评审来验证软件是合乎标准的[3]。

软件测试是软件质量保证最重要的方法,按其是否需要运行程序可划分为静态和动态测试;按其是否关注程序的内在结构可划分为白盒和黑盒测试;按测试不同阶段可分为单元、集成和系统测试。不同的测试手段会发现不同的问题,因此软件测试应该结合多种测试方法,较大限度覆盖代码行和控制条件,尽可能发现软件的问题[4]。

2 继电保护软件开发及测试

继电保护软件从功能需求上可以划分为操作系统、基础平台、保护应用、接口、通信、网关等。在对每一个功能块进行设计时需要进一步细分成二级功能块,例如基础平台可以分为模拟量管理、开入量管理、时间管理、内存表管理等;保护应用可以分为过流保护、差动保护、距离保护、过量保护等。再对二级功能块进行划分成三级功能块,例如时间管理功能块可以分为获取当前时间、时间转换、获取GPS时间、获取主任务执行时间等,三级功能块大部分为函数级别的模块[5]。

对继电保护软件进行测试时,要和设计相反的顺序来执行测试。首先对函数级别的模块进行白盒测试,这个阶段的测试非常重要,它是整个测试的基础,问题缺陷在本阶段发现的频率最高,但修改成本最低。单元测试完成后,把通过测试的模块集成为二级功能块,在装置上对二级功能块进行集成测试。最后在装置上进行整个系统的测试。

3 继电保护软件全过程测试

3.1 单元测试

把继电保护软件按照功能实现划分为相对较小的模块,在程序员对其编码完成后,把各个模块集成起来前,必须对单个模块进行测试,称为单元测试。

单元测试分为测试环境搭建、测试用例设计和测试执行3个阶段。

3.1.1 测试环境搭建

在单元测试之前要进行测试环境的搭建,为了模拟继电保护运行所需数据,构建了公共数据平台和控制平台,公共数据平台是模拟装置常用的输入输出数据,包括模拟量、开入、开出、遥控等的设置;控制平台主要是模拟装置运行速度,包括采样指针控制、系统时钟控制、通道接受数据个数控制等。测试用例和测试结果的保存采用文件的方式[5]。整个程序架构如图2所示。

驱动模块:调用所测模块运行的主程序,也就是main函数。

桩模块:也叫做存根模块。用来代替所测模块调用的子模块。

在程序设计中除了构建公共数据平台和控制数据平台外,最主要的就是测试用例的构建以及存储。一个完整的测试用例信息包括输入参数、输出参数、返回值、预期输出参数以及预期返回值,因此一个模块的测试用例信息结构如下:

在驱动模块调用被测模块前,测试用例结构体中的前6项通过测试用例文件的读取来赋值;在驱动模块执行完被测模块后,测试用例结构体中的后2项通过模块实际运行结果来赋值,然后把整个测试信息通过固定格式填写到测试结果文件中,从而完成整个模块的测试。

3.1.2 测试用例设计

测试用例设计应该充分考虑到程序运行的各种情况,注意事项如下:

(1)用例数据分为正常,边界和异常3种。

(2)正常数据要考虑坐标系中的4个象限,要求每个象限和坐标轴上都必须有一个测试用例。

(3)边界测试用例主要指数据的刚刚大于最大值,最大值,刚刚小于最大值,刚刚大于最小值,最小值,刚刚小于最小值。

(4)异常测试用例主要指越上限,越下限的数据,非法数据。

(5)对于使用全局数据,执行需要一定的前置条件的模块,设计测试用例时需要考虑模块执行前后全局数据以及其它条件的变化。

(6)用例设计要求达到路径的全覆盖。

(7)为程序的浮点等于,不等于,与0比较处设计测试用例。

(8)为无符号整形和整形之间的比较处设计测试用例。

(9)为无符号整形数据的翻转设计测试用例;

(10)继电器类模块还要根据动作特性图设计测试用例:

1)动作区域外。

2)动作区域内。

3)靠近动作区域边界内一点。

4)动作区域边界。

5)靠近动作区域边界外一点。

3.1.3 测试用例执行及结果判断

在测试用例的执行过程中如果结果出现错误,就要进行逐步调试找出问题原因,以便给设计人员提供解决方案。

对于继电器的模块,最直观的测试结果就是生成继电器模块的动作特性图。为此采取设计大量测试用例,循环执行测试用例,把测试结果生成图形显示出来。例如,比相圆继电器的动作特性如图3所示。

对于傅里叶算法类的模块,最直观的测试结果就是把模块的幅频特性(反映滤波算法对不同频率信号的衰减程度)、幅相特性(反映滤波算法的幅值滤波精度)和相移稳定性(反映滤波算法的相位滤波精度)用图形表示出来。为此采取设计大量测试用例,循环执行测试用例,把测试结果生成图形显示出来。例如,三通道差分傅氏算法的如下幅频特性如图4所示。

3.2 集成测试

单个软件模块测试正确后,按照功能需求将模块组合起来进行测试叫集成测试,主要测试模块间数据传递正确性和系统组成后的逻辑结构的正确性。

集成测试采用黑盒与白盒相结合的方法,即根据集成设计逻辑图进行模块集成的功能测试。集成测试在实际装置上进行测试验证。

例如对变压器保护中的分侧差动保护进行测试,程序的集成设计如图5所示。

分侧差动保护中最主要的两个模块是相差继电器和延时元件,在集成测试阶段,这两个模块的测试是通过的。三折线相差继电器的动作特性图如图6所示。

在设计测试用例时,首先根据动作特性图通过改变差动电流、制动电流、比率制动系数等数据,让三折线相差继电器在不同条件下动作或返回,经延时后,查看差动保护输出是否正确;然后固定继电器模块的输出,改变延时定值,查看差动保护输出是否正确[7]。

3.3 系统测试

集成测试完成后,从用户的角度对保护软件进行黑盒测试,验证每一项具体的功能。系统测试主要包括装置文档测试、功能测试、性能测试、人机接口测试等[8]。

依托现有继电保护测试仪开发了一套自动测试软件,系统结构如图7所示。

测试软件与测试仪客户端通过以太网实现程序间通信,完成控制测试仪软件命令下发和接收测试结果的功能;测试软件与被测保护软件采用基于IEC61850标准的MMS通信协议实现单播通信,完成控制保护软件命令下发和接收动作报告、录波、遥信变位等信息的功能[9]。自动测试软件的控制命令是从测试用例库中自动读取的;自动测试软件还能够把接收的测试结果和动作报告等信息自动生成测试报告[10]。

自动测试软件实现了测试任务自动控制、结果自动判别、自动生成测试报告,在继电保护软件的系统测试工作中,使测试效率得到显著提高,测试更加全面充分,有效排除了人工测试的不确定因素,保证了测试一致性[10]。

4 结语

目前国内软件测试正处于快速发展阶段,许多公司都建立了自己的测试队伍,软件质量在一定程度上得到了保障。另一方面,测试的广度和深度是一个难以把握的难题,不能仅仅以测试覆盖率来评价,需要从不同的测试阶段、不同的测试项目来综合评估,这就是所谓的全过程测试。

依照测试的不同阶段对继电保护软件的全过程测试进行了阐述,全过程测试比传统的继电保护软件测试增加了单元的白盒测试和集成测试。特别是单元白盒测试的开展对继电保护软件运行的稳定可靠性有重要意义,时间加速减速、错误异常数据模拟、异常路径测试等测试项目通过黑盒测试无法模拟,通过白盒测试就可以实现,因此也重点介绍了单元白盒测试的相关技术和方法。集成测试是在单元测试基础上进行的,集成测试的开展使继电保护软件在系统测试更加可靠,同时也在一定程度上减少了系统测试的工作量。

实践证明,在继电保护软件中开展全过程测试能够显著提高保护装置的质量,对于生产厂家和用户都有着积极的意义。

参考文献

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[7]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理[M].3版.北京:中国电力出版社,1994:6-15.

[8]刘昊昱,胡宝.继电保护产品测试指导[M].2007:5-50.

[9]浮名军,刘昊昱,等.智能变电站继电保护装置自动测试系统研究和应用[J].电力系统保护与控制,2015,43(1):40-44.

[10]朱忠亭,张沛超,汪可友.基于自动测试的继电保护测试软件研究[J].电力系统保护与控制,2004,32(17):31-33.42.

纵联保护载波通道远方测试方案 篇11

随着电力自动化技术的发展, 变电站的自动化水平越来越高, 正常运行越来越不依赖人工操作, 无人值守变电站逐渐在各地普及, 大幅降低了变电站的人力运行成本。但是高压线路保护的收发信机的高频通道[1,2,3,4,5]国内尚无自动测试技术, 现有通道测试仍然依赖于人工手动测试, 这对实现变电站无人值守产生了极大的制约[5,6,7,8,9,10,11,12,13]。为适应220 k V变电站无人值守运行的需要, 本文提出了一种基于自动进行高频通道测试的方案, 自动启动高频通道测试, 自动进行分析, 将测试结果通知监控系统并送达调度。

纵联保护载波远方测试方案使用部署在监控系统和集控中心的测试软件自动或手动启动高频通道测试, 测试命令通过遥控方式下发, 并自动分析信号时序关系, 得出分析结果。

测试软件通过增加监控系统应用组件的形式进行扩展, 共享监控系统的实时数据信息, 并通过监控系统下发遥控命令。

1 系统设计与实现

1.1 系统物理结构

系统物理结构如图1所示。

保护装置需增加2对节点, 接收测控装置的遥控输出, 控制“通道试验按钮”和“通道复归按钮”, 收发信机的“3d B告警”、“装置异常告警”、“收信”信号需接入测控装置[14]。

测控装置的功能是接收测试软件的遥控命令, 控制测试的触发和信号的复归, 并将收发信机的相应告警信号上送至监控后台与调度中心。

测试软件部署在监控系统计算机, 功能是自动启动测试, 根据信号分析载波通道状态, 将测试结果上送至集控中心, 并在测试结束之后将相关信号复归, 以便进行下次测试。

集控中心可通过远动机直接对测控装置进行遥控, 直接进行通道测试, 此时虽然监控系统同样会接收到相关告警信息, 但由于不是监控端启动的测试, 测试软件不会对相应信号进行分析和判断。

1.2 测试流程

下面介绍通道远方测试流程具体过程。

a.集控中心通过远动机向测控装置发送遥控命令, 控制保护装置的“通道试验”按钮, 由保护装置启动起收发信机的通道试验命令。站内后台监控系统直接向测控装置发送遥控命令, 控制保护装置的“通道试验”按钮, 由保护装置启动收发信机的通道试验命令。

b.测控装置将收发信机的“收信”接点、“3d B告警”接点、“装置异常告警”接点变位信息上送给集控中心或者监控后台。集控中心或者监控后台根据接收到的事故顺序记录SOE (Sequence Of Events) 判断通道试验的成败, 给出告警提示。

c.如果通道试验完成, 集控中心或者监控后台通过向测控装置发送“信号复归”遥控命令, 复归收发信机上的发信和收信灯。

d.监控系统启动的测试结果以虚遥信的形式上送调度端, 为保证之后测试结果的正确上送, 本地信号保持数分钟后自动复归。

测试可分为手动测试与自动测试, 手动测试由集控中心启动, 自动测试由当地监控系统启动。

a.遥控收发信机:监控系统通过测控装置发出遥控命令, 控制保护装置的“通道试验按钮” (合命令) 或“信号复归按钮” (分命令) 。

b.测试结果生成:测控装置将收发信机的“收信”接点、“3d B告警”接点、“装置异常告警”接点变位信息上送监控后台。监控后台根据接收到的SOE判断通道试验的成败, 给出测试成功或者失败的告警提示。通道试验结果的判断逻辑将在下文描述[2]。

c.测试结果上送:后台将测试结果作为变位遥信发送给远动机, 由远动机把结果上送给集控中心。

1.3 通道测试判据逻辑

图2中, A装置为启动通道试验端, 经过测控装置将A装置“收信”接点、“3d B告警”和“装置异常告警”接点变位通过SOE上送给监控后台, 或者经远动装置上送给集控中心 (图中, t1=200 ms;t2=5.2 s;t3=10 s;t4=10 s;t5=15.2 s) 。

通道试验判断方法:监控后台或者集控中心发出通道试验命令后, 等待一段时间 (具体时间可设) , 等待收发信机接点变位的SOE, 如果在等待过程中出现下列情况之一, 则可以认为通道试验失败。

a.接收到“3d B告警”接点、“装置异常告警”接点0→1事件;

b.没有接收“收信”接点0→1事件;

c.接收到“收信”接点0→1事件和1→0事件, 但是收信接点处于1状态的持续时间小于15 s, 收信接点处于1状态的持续时间可以通过事件的SOE时标计算得到。

只有满足下列条件才可以认为通道试验成功。

a.没有接收到“3d B告警”接点、“装置异常告警”接点0→1事件;

b.接收到“收信”接点0→1事件和1→0事件, 收信接点处于1状态的持续时间大于等于15 s。

通道试验结束后, 延时一段时间向装置发送复归命令 (有些公司装置复归需要一定的时间间隔, 为统一起见, 均为实验结束以后, 延时一段时间再下发复归命令, 该时间可以整定) 。

1.4 软件实现方案

为保证现有系统的正常运行, 测试系统采用增加监控系统新组件的形式进行开发, 不对正常运行环境与运行逻辑进行修改。

测试系统由自动测试服务、测试配置模块、测试人机界面模块构成。系统模块结构图如图3所示。

1.4.1 自动测试服务模块

a.后台服务进程用以完成自动测试启动、测试结果分析、测试结果上送功能。自动测试服务依赖于监控系统的告警系统、SCADA系统、前置系统等3个子系统。通道测试和信号复归的遥控命令通过SCADA子系统下发, 相关的SOE信号通过告警系统获取, 测试结果可以告警形式发送至本地监控系统, 并通过前置系统发送至远动机, 再上送至集控中心。

b.自动测试服务模块读取测试配置模块生成的配置信息, 根据配置信息配置的收发信机信息执行测试任务, 自动判断相关信号之间的关系, 获得测试结果。

1.4.2 人机界面

a.人机界面用于当地进行远方测试手动启动, 以图形化向用户报告测试过程, 通过进程间通信方式与自动测试服务模块交互, 向自动测试服务模块发送启动测试命令, 并可以将测试进程和测试结果在界面上进行友好展示。

b.配置工具:测试工具作为载波通道自动测试软件的组态工具, 可以对多台收发信机进行配置。配置信息采用xml文件的形式进行存放, 可以保证较好的可读性。每台收发信机设置信息如表1所示。

配置文件采用xml格式, 如下为配置文件示例:

测试工具读取生成的配置文件, 生成调度任务列表。当自动测试需要进行时, 通过SCADA发送遥控命令开始通道测试, 遥控命令返回后开始等待装置返回的SOE信息 (等待时间可以整定) , 根据方案中所述的逻辑判断通道测试是否成功。

测试结果生成后, 可通过多种手段向用户报告测试结果。

a.本地监控:本地监控系统中, 用户可在人机界面中查看测试报告, 也可将测试结果以告警形式发送至监控系统中, 这样运行人员可以通过告警系统的音响、闪烁等方式及时关注通道测试的结果, 并可以在告警系统中查询历史测试记录, 并生成相应报表。

b.集控中心:测试软件可以采用多种形式向集控中心上送测试结果。发送测试报告, 此方式需扩展现有规约, 集控中心直接接收测试报告, 不需要额外组态, 但需要新开发相应规约;发送虚遥信, 监控系统本地增加相应虚遥信, 每个收发信机需要2个虚遥信点, 分别表示测试成功、测试失败。集控中心需要增加相应的虚遥信点定义。监控系统在发送相应虚遥信之后, 等待一段时间复归本地的虚遥信以防止下次测试的结果不能正常上送。优点是对现有系统影响很小, 缺点是能够传递的信息较前一种方式要少。

2 工程应用

本软件已经在石家庄供电局220 k V铜冶变得到应用, 现场实际工期仅为1个星期, 取得了良好的经济效益。

3 结论与展望

本软件在不影响现场系统运行的前提下, 以外挂形式实现了纵联保护载波通道自动测试功能, 并根据测试结果自动判断载波通道状态, 将测试结果以虚遥信形式上送调度, 解决了传统变电站系统中纵联保护载波通道无法进行自动测试的问题。这也为智能电网发展背景下, 传统变电站系统增加相关二次设备状态监测高级应用探索了一种方便、易于扩展的方式, 即在不影响运行系统的前提下, 合理利用现有监控功能, 采用测控装置将相应的测量量采集至监控系统, 利用监控系统现有数据开发了相关的设备状态监测功能。

本方案基于系统现有数据与现有功能进行开发, 硬件改造成本低, 不影响现有监控系统功能, 施工工期短, 可获取良好的经济效益。本系统适用于各个等级的变电站系统, 在无人值守变电站可以取得良好效果。

摘要：高压线路保护的收发信机的高频通道目前主要依赖人工手动测试, 缺乏自动测试手段。初步设计了载波通道远方测试技术方案, 该方案通过在集控中心和站端监控系统中的应用软件系统, 并通过站端测控单元控制线路保护间隔的收发信机, 实现监控系统对站端载波通道手动测试和监控端对通道的自动测试。该方案可实现对收发信机通道的定时与自动测试, 并将分析结果上送至远方调度系统, 并可通过对现有系统进行软件升级和硬件改造实现载波通道的自动测试, 以解决目前国内220 kV变电站无人值守的运行需求。