信息差原理

信息差原理（精选9篇）

信息差原理 篇1

1 信息差的定义

在外语教学中, “信息差”有两种界定。一种将其定义为在交流过程中产生的话语信息不等值现象。在编码、传输、接收、解码的过程中都可能产生这种现象。另一种将其表述为因为信息发出者知道信息接收者所不了解的信息内容, 因此产生一方向另一方传递信息的必要性, 一方有想知道另一方信息的欲望。根据交际语言教学理论, 为学生创造一个真实的交际语境, 学生之间或者师生之间必须有一个信息沟。如果不具备这种条件, 课堂活动或练习就会显得很生硬。简言之, 通过人为地创造信息差, 为课堂教学创造真实的环境, 激发学生的学习动机, 使学生主动去缩小或填补信息差并在真实的情境中自然习得语言。

2 信息差任务设计的理论基础

信息差的概念与Krashen语言习得理论中的两个最主要原则有密切关系:语言输入假说和情感过渡假说。

二语习得的核心部分之一就是语言输入假说。根据Krashen的观点, 在理解信息过程中才能产生语言习得。只要学习者能听懂话语的意思, 语言习得就是很自然的过程, 也只有通过这个途径才能掌握语言。Krashen把它称之为“可理解的输入” (comprehensive input) 。Krashen认为只有当学习者关注言语的意义而不是形式, 并且接触的“可理解的语言输入”略高于其现有的语言水平时, 才能产生习得。此为Krashen提出的“i+1”的理论。只有符合这种理论才有利于语言获得, 通过理解含有稍微超出学习者现有语言能力的语言“i+1”, 才可以习得新的语言结构。最佳的输入应该具备四个特征:可理解性、有趣关联性、非语法程序安排以及充分的输入量。

情感过渡假说认为第二语言习得的过程受许多情感因素的影响。它们对语言输入有着过滤作用, 从而决定着学习者接受输入的多少。比如学习者的动力、性格和情感状态等。动力大, 充满自信且焦虑程度小有利于学习, 反之学习者太过焦虑或者压力过大, 则不利于学习。

3 课堂活动中的信息差

要将信息差的概念引入课堂活动中, 必须了解信息差是相对的和双向的。就是说互相交流的双方知道的信息是有差距的。他们主动去弥补或者通过努力不断去弥补这差距, 使互动呈螺旋状和循环往复的上升过程, 从而顺利完成对话, 实现信息交流的目的。

如果我们在口语课题上没有应用信息差原理, 交际就成为假交际。如:例常询问 (How is your winter holiday?) 、描述话题行为 (指着一个学生, 问What is he wearing?) 虽然这些问题也能锻炼口语表达, 但是明知故问的形式对于调动学生的好奇心、探究欲、挑战欲和创造力效果并不理想。导致的结果就是学生的参与度不高。真正的交际有信息差存在, 比如A想去某地旅行, 不知道如何安排, 咨询旅行社工作人员B。在多次你问我答的交谈中, 信息差不断得到弥补, 事情才能得到解决, 这才是真实的交际。

4 信息差在口语课堂中的应用

(1) 情感交流类

唤起学生的情感有助于激发学生的学习热情。所以口语课上可以安排一些活动来表达学生的愿望、情感、经历、体验和思想等。在活动安排上可以尝试日常会话、交际、回答问题、场景再现、角色扮演等方法。应鼓励学生进行一些创造性的替换, 保证重复的机会, 集中于特定的场景。交际通常有特定的情景和主题, 即使这些场景多是模拟的。让学生表述自己身边发生的事情。所谓成功的交际必须是为学生所需要的、情感得以用目标语表达的。交际中学生的建议和交际后教师进行的评论, 都为可理解输入提供了可能。回答问题最好围绕一定话题展开。如以“My Favorite Movie”为题, 要求学生谈论最喜爱的电影。事先可提供一些材料, 如Cartoon, “kungfu”film, Science fiction movie等。输入的问题越开放, 学生越有机会做出更负责的回答。

(2) 解决问题

这类活动的主要特点是为学生提供特定的场景或者问题, 鼓励他们集中注意力去寻求答案。在解决问题的过程中, 语言是必不可少的工具而不是目标。可综合运用多种可理解输入方法。比如教师在解释问题时就是一种可理解输入。学生在分组讨论、解决问题、寻求信息时也是一种输入。如题目是“找到这家酒店”, 可以分成几个步骤。首先由教师引导学生进行词汇准备和背景介绍, 然后鼓励学生互相合作。三四个人一组, 借助地图, 一人发出指令信息, 规定出发点, 必须途径的地点等, 其他人通过合作, 根据听到的指令信息, 依次在图上标出行进路线, 找出最快捷的到达酒店的方法。这时不要操之过急, 在最后阶段可以扩大话题。如对酒店的评价, 路途风光的介绍等。

外语报纸杂志和宣传手册中的广告、地图和图解等, 都是交际情景的信息, 都可以作为解决问题的材料。如利用宾馆的宣传册编制旅行计划;利用分类广告组织找房子、购物等活动。

(3) 游戏活动

游戏之所以是很好的习得活动, 是因为其最能激起学习者的兴趣。在游戏的过程中, 学习者不但能吸收可理解输入, 还能轻松地运用习得的语言。游戏的形式各种各样。不同的游戏侧重点也有所不同。比如词语、对话、动作、竞赛、猜测等。可以选一名学生当主持人, 其他学生向他提问, 而他只能通过yes或no回答, 来猜测最终的答案。也可以让学生进行剧情表演或者分角色表演, 比如让学生分别扮演应聘的毕业生和人力资源经理组织一次面试。为学生构建一个全新的语言环境, 双方都会产生信息差, 提问的学生不知道回答会是什么, 回答的学生不知道问题会是什么, 这种不确定因素的存在保证了信息差的实现, 能最大限度地提高口语表达的效率。

(4) 扩展新信息活动

这类活动强调学习者接触的知识一定要广泛。其中最关键的仍然是要调动学生的热情并保证可理解的输入。吸取新知识活动可以通过多种形式得以实现, 比如表演、报告、幻灯片、演讲、音乐、电影、电视报告、新闻广播、讲座、访谈和辩论等, 都可能成为口语教学活动中习得的组成部分。

所有这些形式最重要的是保证言语交流场景的真实性, 即使没有国外的真实环境, 在课题上也应该尽量塑造一个类似的情景。一些重视言语交流的班级, 学生口语之所以能在短时间里有明显的提高, 大量言语在交际过程中的熏陶和侵染的作用功不可没。反之, 如果只死记单词和语法, 一旦进入交际场合往往无法开口。正是基于此, 我们才要重视口语教学中的语言习得。

5 结论

综上所述, 在高职高专英语口语课堂中运用信息差原理进行教学, 能够更有效地调动学生的积极性, 使学生能自然地掌握并灵活运用英语中的句型、语法、表达方式;同时, 正是因为有了信息差, 才有了持续交流的可能, 因为人的好奇心驱使, 只要存在信息差, 学生就会有填补的欲望, 或者必须填补的需要, 所以才能一直表达下去, 直到这差距被解决。因此, 运用信息差原理进行高职高专口语教学, 不但能强化学生的英语学习动机, 而且能增强学生言语活动的自觉性和真实性。本文只是初步探索了信息差原理在高职高专英语口语教学中的应用, 旨在抛砖引玉, 希望引发更多同仁的思考, 以期提高英语口语教学的效率。

参考文献

[1]Krashen S.The Input Hypothesis:Issues and Implications[M].Oxford Pergamon, 1982.

[2]邓宏, 薛惠锋.试论信息概念的分类定义[J].西安电子科技大学学报社会科学版, 2002 (1) :84-88.

[3]崔歌, 张海燕.论信息差任务设计与外语教学[J].湖南农业大学学报哲学社会科学版, 2008 (9) .

[4]王大伟.输入新论[J].外语界, 1997 (4) .

[5]解华.克拉申语言输入说对大学英语视听说教学的启示[J].读与写杂志, 2008 (2) .

[6]庄新红.信息差原理在外语教学中的地位和作用[J].山东外语教

信息差原理 篇2

故事教学

为了激发学生的学习兴趣，我们在讲故事时，可以变换声调，加上动作表演等等，在讲故事时，让学生参与故事情节的预测（predict），这能把学生的好奇心激发到极致。也就是说，老师在讲故事时，在情节比较紧张的某处停下来，让学生预测接下来会发生什么事情。通过制造悬念，每个学生都能专注地听和思考，会有不同的想法，让学生之间交流自己的想法，由此产生信息差，而学生们的表达也将非常的丰富和出人意料。当老师揭晓结果时，这个结果已经不是最重要的了，学生的语言输入和输出都充满意义，也能自然地习得语言。

合理运用图画进行教学

简笔画是小学英语教学中运用比较多的媒体。如教学单词dog时，我先画出尾巴，问：“Whats this？”这时学生猜不出来，我又画出身体部分：“Whats this？”这时他们还是猜不出来，直到我把dog的头画出来，学生们才能猜对。这个过程，就是运用我和学生之间的信息差，吸引学生看和想，从而激发他们学习单词的兴趣，加深了对单词的音、形、义的印象，达到了良好的学习效果。

运用信息差创设真实的语言环境

在对话教学的课堂中，我常运用信息差原理设计活动，如运用对话获取信息填写表格，描述图片进行找茬游戏等。在广州版英语三年级教材中有一课的知识点是用“There is /are...”的句型描述房间内的物品。在巩固课环节，我设计了这样的活动让学生进行说话练习：同桌两人分别是A和B，他们拿到相应的图片A和B，两张图片都是一个房间，但房间的摆设有五个不同之处，A和B交替发言，用“There is/ are...”描述自己的房间，每次只能说一句，但任意一方听到对方描述的和自己的房间图片不同时，要马上用笔在图上圈出来，直到大家都圈出来为止。这样的信息差让学生有了交际的强烈欲望。这个活动最容易出现的问题是，学生会忘了用英语说话，所以老师在组织这个教学活动时，可制定相关的课堂评价机制，用英语描述的方可得分。

运用信息差原理设计阅读任务

小学生的阅读能力相对于听、说能力是比较薄弱的，为了激发学生英语阅读的兴趣，提高中下生参与阅读课堂活动的积极性，教师不妨试试运用信息差原理设计阅读任务。Jigsaw reading（分段阅读）活动设计可分为三步。（1）呈现主题。教师可以直接呈现要读的文章题目或者给出文章中出现频率高的一些词，让学生预测文章的内容，也可以通过观察文章插图预测。（2）分组阅读。教师根据班级人数分为适当的组，每组读文章的一部分，并按照要求记好笔记或填写相关问题，学生先自己阅读，然后与自己小组内成员讨论所读部分和问题的答案。（3）重新分组交流，消除信息差。教师把学生重新组合，让阅读不同部分的人组成新组，因为大家阅读的内容不同，他们在新组内一起讨论交换信息，在这个过程中，学生间的信息沟逐渐消除，最后大家达到信息平衡，也锻炼了听、说 、读的语言技能。在活动中，老师首先要了解清楚学生的特点，合理分组；要定好规则，避免学生间“泄露信息”，保证活动的有效性；还要及时指导，关注中下生的表现。

在交互式电子白板中运用信息差原理

交互式电子白板有透视镜、显露器、神奇墨水、透明度等功能。我在白板课件“I Have Cute Pets”里，让学生读谜语猜小宠物的环节中，运用了显露器的功能，把画面蒙上了一层黑幕，然后慢慢地拉下来，让学生读完第一个句子就开始猜，猜不中的话就再把幕拉下一点，让学生读前两个句子，以此类推，直到猜中为止。这个活动中的信息差在于老师已经知道了谜底，而学生要通过认真读懂句子才能了解谜底，在读句子的过程中逐步消除信息差，这让英语课堂充满了神秘色彩，充满了吸引力。

信息差原理 篇3

关键词：光纤,电流差动保护,调试

1 光纤电流差动保护的原理

光纤电流差动保护原理是基于基尔霍夫电流第一定律, 利用光纤作为数据传输通道将所保护的输电线路一侧的电流值传送至另一侧, 然后保护装置通过计算线路两侧的电流值来判断是否发生了故障。可以说在理想状态下 (即不考虑输电线路的分布电容、电导以及并联电抗器等因素的影响) , 电流差动保护对任何线路故障的检测都有效。由于电流差动保护所需要传输的信息量很大, 包括了电流的幅值以及相位等信息, 因此其对数据传输通道的要求较高。而光纤具有抗电磁干扰性能良好以及数据传输量大等优点, 正好可以满足上述要求。图1是光纤电流差动保护原理图, 定义从母线流向本保护线路的方向为电流正方向, 则动作电流Id=|IM+IN|, 制动电流Ir=|IM-IN|。

比例制动特性方程为:

Id>Iqd (1)

Id>K×Ir (2)

式中, Iqd为差动继电器的启动电流;K为比率制动系数。

若动作电流同时满足上述方程, 则差动保护动作切除故障[1]。

图2是比率制动特性图, 若输电线路内部发生故障, 则Id很大, 而Ir却很小, 工作点处于动作区内, 保护动作;如果输电线路外部发生故障, 则流过该输电线路的Id很小, 而Ir却很大, 工作点处于非动作区, 保护不动作。

2 光纤电流差动保护的优点及存在的缺陷

2.1 光纤电流差动保护的优点

光纤电流差动保护具有以下优点:以基尔霍夫定律为基础, 原理简单且具备天然的选相功能;能够迅速对故障进行响应并将其快速切除;能够自动适应系统运行方式的变化, 不会受到振荡的影响;PT断线不会对其造成影响。此外, 光纤电流差动保护还不受功率逆向的影响, 适用于短线路和串补线路。

2.2 光纤电流差动保护存在的缺陷

光纤电流差动保护存在的缺陷主要有:其对于光纤传输通道有很强的依赖性, 不仅要求传输不能中断, 还要求很低的误码率;此外, 不同的光纤差动保护所需要的通道也不同, 只能和相同型号的光纤差动保护构成整套保护。

虽然光纤电流差动保护存在一定的缺陷, 但其所具有的种种优点使其在输电线路保护领域有着极为广泛的应用。

3 光纤电流差动保护对光纤通道的要求

光纤传输通道对于光纤电流差动保护极为重要, 电流信息的传输是完全依赖光纤通道来进行的, 因此光纤传输通道的安全性和可靠性就显得尤为重要。由于纵差保护一般都是用作高压输电线路的主保护, 而光纤传输通道在纤芯受潮或断芯等故障情况下会导致传输数据出现大量误码甚至传输中断, 为了保证高压输电线路和电网的安全稳定运行, 必须确保纵差保护不会因为光纤传输通道问题而退出运行。因此, 为纵差保护配置备用光纤通道是十分有必要的。在进行电力通信工程的设计时, 无论是采用复用光纤通道还是专用光纤通道, 都要考虑光纤通道的双重化配置, 所敷设的光缆要预留一定的备用纤芯。如果采用普通光缆则要求敷设2根光缆, 且2根光缆最好要分开2个管道敷设;而采用OPWG光缆, 由于其安全性较高, 所以可以只配置1根光缆, 但要增加备用纤芯, 以确保通道的冗余。在确定备用通道所需纤芯数时, 应按100%后备考虑, 即1根工作纤芯就要同时配置1根备用纤芯[2]。

4 光纤电流差动保护运行维护中的注意事项

对于采用复用PCM通道的光纤电流差动保护, 其与复用PCM之间并无直接联系。正常运行情况下, 可通过环路试验来检查保护装置与光电转换接口之间光纤连接的完好性;可通过光纤网管系统来对PCM设备进行实时检查。但是当光纤转换接口—数字配线架—复用PCM之间的连接出现问题而导致光纤通道告警或者保护退出运行时, 由于运行维护人员缺乏处理故障的经验和有效的检测手段, 往往难以及时发现问题, 使得电流差动保护无法恢复正常运行, 从而影响到电网的安全与稳定。而对于专用光纤通道, 其也会存在断芯、光纤受潮、熔纤工艺不良、接头松动或积灰导致损耗增大等问题, 这些都是运行维护过程中容易忽视的地方。例如, 在实际现场敷设光缆时, 需要经过光缆终端箱, 通过熔纤工序和尾纤熔接在一起, 再和光纤跳线与保护的光纤接口连接。但在实际操作过程中, 往往在熔纤后是将工作通道和备用通道的尾纤都捆放在一起, 需要哪个通道就将哪个通道的尾纤接至保护装置。这种做法容易导致尾纤折断, 并混淆通道, 在操作上也十分不方便, 需要予以纠正[3]。

5 光纤电流差动保护的现场调试

高压输电线路的光纤电流差动保护现场调试工作一直以来难度都比较大, 输电线路两端的距离使得两侧保护不能调用相位处于同一基准的试验电源, 所以难以定量模拟分析线路区内及区外故障。因此, 调试过程中一般都是定性做故障的跳闸试验, 由断路器的跳闸来判断保护是否正确动作[4]。

(1) 在图1的M侧光纤电流差动保护加入三相电流并让N侧保护接收, 如果接收所显示的三相电流有效值处于误差范围以内, 则停止继续加电流;然后再换由N侧加电流, 由M侧接收并查看电流有效值是否符合要求。 (2) 将图1中M侧的断路器合闸, 而N侧断路器则处于分闸位置, 然后往M侧光纤差动电流保护中加入模拟的故障电流信号, 使得其保护动作并造成M侧断路器跳闸;再把M侧和N侧的断路器都合上, 并往N侧PT的二次回路中加入正常电压, 往M侧光纤差动电流保护中加入模拟的故障电流, M侧保护装置应动作但断路器不跳闸;继续保持M侧及N侧断路器处于合闸状态, 然后在N侧将PT二次回路所加的电压去掉, 并向其发送PT断线信号, 同时在M侧光纤差动电流保护中加入模拟的故障电流, 使得保护动作且M侧和N侧的断路器都跳闸。上述调试步骤都完成后再换由N侧重复进行, 直到断路器动作都正确无误, 才结束对光纤电流差动保护的调试。

6 结语

作为在高压输电线路主保护中有着广泛应用的保护装置, 光纤电流差动保护以基尔霍夫电流定律为基础, 能够有效而可靠地对区内和区外故障进行判断, 快速响应并将故障切除。而在实际的运行维护与调试过程中, 继保人员除了要集中精力做好保护装置本身的运维及调试之外, 还要积极与通信系统专业进行沟通与对接, 充分认识到光纤传输通道的安全对保证光纤电流差动保护可靠运行的重要意义, 要重视光纤通道以及备用通道的日常检修工作, 以保证电网的安全稳定运行。

参考文献

[1]刘小利, 姚宗溥, 祝石厚.光纤电流差动保护在固原电网中的应用[J].继电器, 2007 (10) :68～71

[2]夏建矿.关于输电线路光纤电流差动保护的若干问题讨论[J].电力系统保护与控制, 2010 (5) :141～144

[3]陈昌黎, 杨斌.GPS技术在光纤差动保护调试中的应用[J].湖北电力, 2010 (6) :16～17

巧用“信息差”促语言真交际 篇4

英语新课程提出英语教学要综合发展学生听说读写的技能，最终目标是提高学生语言交际能力。“信息差”是指发送者和接受着掌握着不同的信息，存在着一定的差距，但通过交流可以消除差距或缩短来两者之间的信息差距，实现一定的信息平衡。而在小学英语课堂教学中设置信息差，即要求教师在教学活动的安排中，尽可能从不同角度设计一些“信息差”活动，通过教学双方、同伴之间存在的信息差，激发学生想了解对方信息的欲望，进而产生交流的愿望，为学生创设英语交际的条件和环境，产生开口讲英语的动机。

笔者在日常教学实践中认识到“信息差”在学生英语口语交际教学中的强大作用，英语课堂教学中所创设的“信息差”是促使学生积极口语交流的动力源泉，增强学生口语交流的兴趣，为学生构建真实的交际场景，使得生生之间、师生之间的英语交流更为自然，更为有意义，让语言交流充满了活力和生命力。一年来笔者将信息差的活动渗透在课堂教学的各个环节训练中，随着研究的深入，笔者惊奇地发现学生运用英语交流的兴趣浓厚，主动性强，语言交流水平也有了较大的提高。

二、“信息差”在小学英语口语交际教学中的运用

交际活动的目标就是实现交流双方信息的共享和平衡。在设计英语课堂教学活动时，教师要赋予各项活动以吸引学生的信息差，吸引学生主动积极展开口语交际。

1.“信息差”运用于导入环节，激发学生口语交际的欲望。如何在“开门”的第一时间抓住学生的注意力，让学生眼前亮起来，让学生的思维活跃起来，让学生的话匣打开呢？教师要从学生的实际情况出发，准确把握具体的教学目标，根据学生的兴趣，设计“信息差”活动，将学生的注意力迅速从课下转移到课堂中来，并让其主动积极地投入师生、生生间的英语交际活动中。在这一环节中，笔者通常会充分运用学生感觉信息差，这些活动简单易操作，并且能活跃课堂氛围，调动学生参与的积极性。例如在教学牛津小学英语6A Unit 6 holidays语篇中，笔者就在课伊始设计了个人信息表，上面有教师的英文名字，兴趣爱好等，但是在favorite holiday这一栏留白，犹如平静的湖面当起了一圈的涟漪，让学生产生了好奇之感，激励学生调动自己已学过或接触过的节日表达来进行猜一猜，信息差在师生之间的交流中逐渐缩小。尽管学生不能一下找到老师最喜爱的节日，但是学生敢于开口进行交际，就是已经拿到了开启成功课堂的一把金钥匙。

2.“信息差”运用于新知呈现，培养学生英语交际的习惯。新知呈现环节是教师带领学生感知、理解新语言的过程，是课堂教学的重要环节之一。如何将枯燥无味的说教课堂变为学生感兴趣的探索过程，在真实的交流环境中，自主交际探索大胆实践，尽快掌握所需掌握的新知识呢？笔者尝试在此环节中运用“信息差”活动，调动学生的多重感官来体验感悟新语言知识，从而有效突破教学的重难点，提高课堂教学效果。例如在教学牛津小学英语6B Unit3 Asking the way的教学中，笔者通过“Where am I？”的活动，游戏开始时，教师抽取其中一个地点，然后让学生根据教师的描述猜测教师所在的地点，活动中自然呈现了新语言知识：Go along the street. Turn right/ left at the … crossing The … is on your left/ right. 然后教师再将游戏的主动权交给学生，让学生来描述，其他同学来找出正确的地方，更多地引导学生开口说英语，在交际中感悟、理解新语言知识，有效对学生进行语言的输入。

3.“信息差”运用于拓展环节，鼓励学生积极尝试的精神。巩固环节中教师具体语言教学目标，组织学生由模仿到练习，由练习到运用逐层深入，逐步内化目标语，逐步达成课堂教学目标。而在巩固环节中有效利用“信息差”活动不仅能激发学生的好奇心，还让学生在英语课堂中尽情演绎，自由发挥，培养学生口语交际能力。例如在教学牛津小学英语5B Unit 8 At the weekends的教学中，笔者设计了一个调查活动，了解周围5个同学的周末活动。由于学生间存在着信息差，他们想了解别人周末干什么，就必须要开口讲英语，与别人交流信息弥补信息差，大大提高了学生参与口语交际的密度和广度，有效提高了学生口语交际的能力。学生间的“信息差”让课堂上的交际变得真实而吸引人。

信息差原理 篇5

输电线路运行中最常见和最危险的故障是各种类型的短路：三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路。发生短路故障会造成严重的后果，破坏电力系统稳定运行，因此必须对输电线路配置安全可靠的保护。

为了达到有选择性地快速地切除全线故障的目的，保护装置必须反应线路两侧的电气量，这样，才能区分本线路末端和对侧母线或相邻线路始端的故障。为此需要将线路一侧电气量的信息传输到另一侧去，也就是说在线路两端这间发生纵向的信息联系。这种保护称为输电线的纵联保护。

光纤通道是近年发展起来的新技术，光纤具有电不敏感性，抗干扰能力强，作为通信的介质具有独特的优势。光纤通信是目前通信技术发展的重要方向，也是电力系统专用通信网中一种先进实用的通信手段。随着电力光纤网络的逐步完善，光纤保护也将在继电保护领域中得到更为广泛的应用。

光纤通信广泛采用数字通信方式，当被保护线路很短时可以通过光缆直接将光信号送到对侧，在每端的保护装置中都将电信号变成光信号送出，又将所接收之光信号变为电信号供保护使用。

1 线路电流差动保护原理

电流差动保护原理建立在基尔霍夫电流定律的基础之上，它具有良好的选择性，能灵敏、快速地切除保护区内的故障。将电流差动保护的原理应用于输电线时需要解决将线路一侧的电流的波形完整地传送到线路对侧的问题，为此必须占用两个通道。

电流差动纵联保护的原理接线如图1所示：

全电流差动保护的判据为：

式中———线路两侧的电流，电流方向均为指向线路;

Id、Ires——差动电流和制动电流。

线路差动保护系统各侧各装有一个保护装置，各侧的保护装置分别检测当地电流，同时将本侧的电流通过光纤传送到其他侧以便与各侧电流进行比较。作差动判据计算时所用的数据必须是两侧在同一时刻的采样值，只有达到两侧同步采样后，上述的计算公式才能真正反映基尔霍夫定律。

2 光纤纵差保护的举例

以某500kV变电站220kV线路保护为例，该站220kV线路采用双保护，配置二套光纤分相电流差动保护，一套采用专用光纤通道，另一套采用复用光纤通道。光纤通信系统的基本组成如图2:

采用专用通道的光纤分相电流差动保护为点对点通道，分相电流差动保护分别输出光信号，通过光缆端子盒直接把光信号通过光纤传送至对侧，如图3所示：

采用复用通道的光纤电流分相差动保护分别输出光信号，然后经设在通信室内的光电转换接口设备转换为64kbit/s电信号，采用G.703同向数据接口复用PCM，与对侧保护交换信息。保护装置与光/电转换设备之间采用光缆连接，光/电转换装置的数字信号接口元件设置在通讯室一条线接口元件装设在一个柜上。如图4所示：

L90线路光纤电流差动原理剖析 篇6

利用光纤通道传送电流采样值的光纤电流差动保护在继电保护中占有重要的地位, 保护原理的先进性直接影响电力系统的安全, 在传统的比率差动方案中, 动作参数是基于保护区的电流向量和, 制动参数是基于保护区的电流标量和 (或平均标量) , 当动作参数除以制动参数大于斜率的整定值, 该继电器将动作。在外部故障时, 动作参数与制动参数相比, 相对较小, 增大误动的可能性。L90继电器使用一种先进的自适应制动特性完成双斜率差动功能的分相保护, 以取得高度的安全性, 为电力系统的安全运行提供可靠的保障。下面我们具体分析L90的电流差动原理如何实现的, 首先我们探讨小矢量算法。

1 小矢量算法

小矢量本身不同于矢量, 但可对任何时间窗口排列整数个小矢量加以组合而构成矢量, 每相每周波传输的矢量数为每周的采样数除以每个小失量的采样数。L90每周波采样数为64, 每个小矢量采样数为16, 这样可得到每周波4个小矢量。

小矢量是在计算采样值拟合成正弦函数的局部和, 小矢量使得采样窗口并不局限于0.5倍工频的整数倍而仍可保证矢量计算的有效性, 通过减小误差的平方和来确定电流采样数据的基频分量得到离散富氏变换的第一频率分量。当数据窗口为0.5工频的倍数时, 计算为数据采样值简单的正、余弦加权和。当数据窗不为0.5工频的倍数时, 由于对应该数据窗正、余弦函数不为正交关系, 有一个附加的校正过程。但计算可表示为2乘2阶正和余弦加权和的矩阵倍数。每端每相的小失量与平方和计算如下。实部:

虚部:

其中:K是当前的小矢量序数、N是每周波采样率、P是当前的采样序数。

小矢量与平方和的计算基本上是一个整合过程。将小矢量和通过乘以一预先计算好的矩阵将其转化为固定矢量。

2 保护原理分析

2.1 差动电流计算

L90能实现两端和三端线路差动保护, 正常时线路各端保护每相的电流矢量和为0。当有一相每端的电流矢量和根据统计分析落于该相动态椭圆制动边界外时 (见图1) , 检测出该相发生故障。用就地和远方的电流和计算差动电流, 按相计算, 实部计算如下:

虚部计算如下:

则差动电流平方公式如下:, 从公式可以看出, 差动电流的平方等于差动电流实部的平方与虚部平方的和。

2.2 制动电流计算

制动电流由两部分组成:传统意义上的 (常规的) 和自适应的。每只继电器计算传统的就地部分和用于就地及发送到远方用于差动计算制动电流, 如果多于1个CT被连接到继电器上 (如一个半断路器的应用) , 那么所有电流的最大值被选择处理作为传统制动特性的制动电流。

传统制动电流选择如下:

这个电流被处理成带有斜率 (S1和S2) 及断点 (BP) 整定形式, 对于就地电流的制动条件, 显示如下。针对于两端系统, 我们有:

在差动计算中, 最终与发送到远方同等的, 并且用于就地的制动电流显示如下:

在这里:MULTA是一个系数, 如果检测到CT饱和, 用于增加制动, ILOC_ADA_A是一个自适应的制动条件。制动电流的平方是就地和所有远方制动量的平方和:

s下列公式决定了每相故障的严重程度:

该等式根据适应原则, 而得到的一个椭圆型制动特性, 如图1。椭圆区域为制动区域。当制动电流中的自适应比较小时, 制动区域相应缩小。当制动电流的自适应部分增加时, 制动区增大以反映测量的不正确性。“自适应制动”指一个制动的系数, 类似于传统差动保护的斜率, 用于调节继电器的灵敏度。提高制动系数, 相当于过分要求一个大的可靠区间, 当降低制动倍率时, 等效于减少了可靠区间而增大了灵敏度。因此, 制动系数用于为达到所需灵敏度与安全性的平衡所提供的调节手段。当动作矢量在椭圆的边界上, 故障严重度估算是0, 在边界内部, 故障严重度是负的, 在边界外, 故障严重度是正的。在制动边界的外边, 故障严重度的估算的增长是随着故障电流的平方的增长而增长。制动区随测量误差的平方增加而增加。

差动元件的特性能显示在复平面上, L90的动作特性基本可以根据就地和远方电流的相对矢量比例显示在制动特性图1上.

2.3 CT饱和检测

L90采用一种专用的原理处理CT饱和, 该继电器在外部故障时动态的增加误差平方和部分在总制动量中的分量, 采用如下的逻辑:

·第一步, 线路各端的电流, 与一个门槛值3pu (额定电流) 进行比较, 来检测电流状态, 它可能是由故障引起的, 并可能导致CT饱和。

·第二步, 对于3pu水平的线路各端电流, 计算相互的相角差。如果所有三端都看到显著的电流, 那么所有三对 (1, 2) , (2, 3) , (1, 3) 都要考虑, 而且在进一步的计算中采用最大的相角差。

·第三步, 根据各端电流的相角差, 计算自适应制动电流的MULTA值, 图2所示, MULTA值按乘数1, 5或2.5的倍数增加。如从图中看到的, 对内部故障, 采用乘数1, 但对外部故障, 采用乘数2.5到5。这使继电器对内部故障是灵敏的, 而对可能有的CT饱和的外部故障, 继电器是不动作。

2.4 自适应制动电流的计算

L90自适应椭圆制动特性是确定矢量各种误差源累积效应的一个较好的近似。误差源包括系统噪音、暂态、线路充电、电流互感器增益、相位误差及饱和误差、时钟误差、及非同步采样。可控误差可通过测量误差在线估测系统降为0, 对不可控误差, 所有的继电器计算和总结每一相的每种误差源的平方和矩阵, 再将每一种误差源的平方和矩阵每一相相加, 得到总的平方和矩阵。首先从当前小矢量平方和信息计算采样数据误差的平方和:

然后基本量相同的小矢量算法计算如下:

最后, 对每一个就地电流, 就地自适应制动条件计算如下:

就地平方自适应制动的估算来自于所有的就地电源, 源 (1至2) 而且是可以按如下公式获得:

为就地时钟误差

3 结论

通过上面的分析我们可以看到L90采用了一种基于传统的比率差动原理的自适应差动原理, 该原理通过小矢量和平方和的算法实现。由于传统的方案不是自适应的, 元件的整定必须允许保护区外故障时, 预期的误差最大值。这时, CT的误差可能很大, 或CT可能经历饱和。L90差动方案与比率差动方案之间的主要区别是, 在输入电流中误差估算的使用, 以增加在故障时的制动参数, 并允许采用比在传统方案中更为灵敏的整定值。从而保证了L90的高可靠性、高灵敏性。

参考文献

[1]L90线路差动系统说明书.P/N:1601-0081-Z1 (GEK-119522) .

信息差原理 篇7

1 变压器各侧电流幅值相位调整及零序电流的消除方式

1.1 接线组别对差动保护的影响及调整方式

对于Y, y0接线的变压器, 由于一、二次绕组对应相电流的相位几乎完全相同。而常见Y, d11接线的变压器, 由于三角形侧的线电压与星形侧相应相的线在相位上相差30°, 故其相应相的电流相位关系也相差30°。即三角形侧的电流比星形侧的同一相电流, 在相位上超前30°, 因此即使变压器两侧电流互感器二次电流的数值相等, 在差动保护回路中也会出现不平衡电流。

1.2 接线组别的常规补偿措施

为了消除由于变压器Y, d11接线引起的不平衡电流影响, 传统方式的相位补偿法是将变压器星形侧电流互感器二次侧接成三角形, 而将变压器三角形侧电流互感器二次侧接成星形, 从而把电流互感器二次电流的相位校正过来。如图1所示。

图中IAY、IBY、ICY分别表示变压器星形侧三相电流 (均表示向量以下同) , 对应的电流互感器二次电流为I’a Y、I’b Y、I’c Y。由于电流互感器二次绕组接成三角形, 故流入差动臂的三相电流为Ia Y=I’a Y-I’b Y、Ib Y=I’b Y-I’c Y、Ic Y=I’c Y-I’a Y分别超前同名相一次侧电流IAY、IBY、ICY30°。这样便可补偿Y, d11型变压器两侧电流30°的相位差, 使变压器在正常运行情况和外部短路时, 同名相流入差动臂的二次电流保持同相位, 从而减小了由于变压器接线组别相位差形成的不平衡电流。

1.3 消除流入差动保护零序电流的必要性及措施

变压器运行过程中, 往往会出现在区外接地故障时, 零序电流流过变压器一侧情况, 如YN, d11型变压器, 当高压侧区外发生接地故障时, 将有零序电流流过高压侧, 而由于低压绕组为d形接线, 在变压器低压侧将无零序电流输出, 若不采取措施使得零序电流不流入差动元件, 在变压器高压侧系统中发生接地故障时, 差动保护可能有误动的危险。

2 比率制动解决区外故障不平衡电流增大的影响

变压器在正常负荷状态下, 电流互感器的误差很小, 这时差动保护的不平衡电流也很小, 但随着外部短路电流的增大, 电流互感器就可能饱和, 误差也随着增大, 这时, 不平衡电流也随之增大, 当不平衡电流超过动作电流时, 差动保护就可能误动。

3 励磁涌流对差动保护的影响及其解决措施

3.1 变压器的励磁涌流

变压器的高低压侧是通过电磁联系的, 故仅在电源的一侧存在励磁电流, 它通过电流互感器构成差回路中不平衡电流的一部分。正常运行时, 其值很小, 一般小于变压器额定电流的3%, 当发生外部故障时, 由于电源侧母线电压降低, 励磁电流将更加减少。

3.2 各种涌流制动方案在实际运行过程中的比较

目前, 国内各保护厂家在涌流制动逻辑上一般有两种不同的方案。

一种采用“一相出现涌流特征, 三相纵差保护全部闭锁”, 即交叉闭锁。某厂PST1200型主变保护二次谐波闭锁逻辑即采用是该种方案。该方案的优点在于提高了变压器空载合闸时差动保护的可靠性, 但同时也牺牲了空投于故障主变时保护的灵敏性。

另一种是采用“涌流的分相制动, 即哪相出现涌流特征, 仅闭锁该相差动”即分相闭锁。某厂的RCS978型主变保护即是采用的该种制动方案。

信息差原理 篇8

1 电流互感器二次接线进行相位补偿

在实际生活中, 应用比较多的做法是:把变压器星形侧的电流互感器来接成三角形, 之后再将变压器其三角形侧的电流互感器来接成星形。在对其进行相位补偿之后, 变压器其星形侧电流互感器进行二次回路差动臂中的电流正好同三角形侧电流互感器中的电流同相位。

2 差动保护误动实例分析以及相关处理

2.1 基本情况

某厂变压器属于三卷变压器, 其极限组别分别为:Y0/Y/d-11, 隶属于大电流的接地系统。在此之中, 中压侧鉴于长期处在低负荷中, 在进行投运的过程中没有做带负荷六角图, 变压器也能处在正常的运行之中。随着经济的发展与社会的不断进步, 也极大的促进了电力市场发展与相关农网改造, 也增大110 k V侧的负荷。经过一段时间之后, 主变差动保护出现了一些误动, 针对这种情况需要对相关保护装置进行检测, 以此来符合比例制动性能的要求。当装置正常之后, 变压器中压侧差动TA之间有一段母线距离山体比较近, 由此可以对变压器差动保护的失误动作保持怀疑, 主要原因可能是由于山体的树枝接地所导致, 从而没有得到一定的重视。针对这种情况, 之后采用110 k V设备来对其进行增容改造, 星系的检查中压侧的TA, 从而发现在此之中B相T A的极性出现了接反的状况, 对其进行改接之后就逐渐恢复了正常。

2.2 具体原因分析

正常的接线情况:要求高压侧与中压侧TA的二次接线保持一致, 从而形成三角形接线, 其低压侧二次接成了星形接线。在不断的改变二次接线之后, 能够有效地补偿变压器的一次相角, 其补偿的具体幅度是:分别对于高压、中压以及低压进行补偿, 但是补偿的幅值比较小, 然而制动的电流却很大, 因此差动保护没有动作。在遇到区内故障之时, 其差动电流属于超过2倍的负荷电流, 将制动电流取到电流的最大值, 以此来进行保护动作。

当遇到中压侧的TA二次B相出现极性错误之时, 通过向量图可以知道, A相与B相均会存在不平衡的电流。造成这种情况的主要原因, 一方面是出于中压侧的负荷比较低, 在另一方面则是由于中压侧的平衡系数选的比较小, 因此在这种情况下不平衡的电流要远远小于启动电流:Ibphiqd。

3 变压器差动保护运行管理的具体要求

首先为了有效的确保变压器在实际运行的过程中拥有主保护, 要求差动保护与瓦斯保护不能够同时停用。若停用差动保护必要要获得调度以及其负责人的同意。

其次当差动保护在进行第一次的投运时, 为了有效地检测其躲过激磁涌流的相关性能, 需要相关人员对于变压器进行5次空载的冲击合闸实验。

再次在进行差动回路的相关工作时, 应该把变压器的差动保护先退出之后再从事后续工作。

然后当新装或者定检以及二次差动回路, 经由工作之后的差动保护, 需要在变压器进行充电或者试运行的过程中来暂时使用差动保护, 然而在正式进行带负荷前再对其进行停运。差动保护其主要是通过作带负荷的六角图来有效地证明二次电流其回路记性的正确性, 以及差电流符合规定的要求之后才能够将其有效地投入使用。在实际生活中, 能够有效的避免出现相关接线错误。

最后当遇到差动保护的交流电流其回路产生断线的情况, 应该首先即刻停止相关差动保护, 处理完相关断线故障以及对跳闸压板无脉冲进行测量之后, 才能够把其投入到跳闸压板之中。

4 结语

变压器的安装和调试工作非常的重要, 对于整个地区电力系统的正常运行都会产生直接的影响, 因此需要引起人们足够的重视, 严格依据相关的规定和要求来进行, 保持认真谨慎的工作作风, 任何一个环节都不能够被忽视, 保证发电厂大型变压器的安装调试质量。本文简要分析了造成变压器保护装置出现不正确动作的主要原因, 在充分的了解相关干扰原理的基础上从而确保变压器差动保护正常运行, 希望为相关从业人员提供有价值的参考意见。

摘要：变压器是电力供电系统中十分重要的一个组成部分, 那么就需要保证变压器安装调试工作的质量。如果在安装调试方面出现了问题, 将会严重影响到电力系统的正常运行。而变压器差动保护属于变压器的主保护, 能够保护变压器以及各侧电流互感器, 从而迅速的切除相关故障。本文详细的分析与探究了对变压器差动保护原理以及不平衡电流, 希望为相关从业人员提供一些有参考价值的意见与建议。

关键词：变压器,差动保护原理,不平衡电流研究

参考文献

[1]李世元.发电厂、变电所一次设备安装调试过程中需要注意的几个问题[J].河北工程技术高等专科学校学报, 2008, 2 (1) :123-125.

[2]雷舜华.浅谈电力变压器安装调试技术[J].城市建设理论研究, 2011, 2 (8) :34-36.

[3]宋玉英.浅析发电厂大型变压器安装工程[J].城市建设理论研究, 2011, 2 (20) :76-78.

信息差原理 篇9

纵差保护是一切电气主设备的主保护, 它灵敏度高、选择性好, 在变压器保护上运用较为成功。但是变压器纵差保护一直存在励磁涌流难以鉴定的问题, 虽然已经有几种较为有效的闭锁方案, 又因为超高压输电线路长度的增加、静止无功补偿容量的增大以及变压器硅钢片工艺的改进、磁化特性的改善等因素, 变压器纵差保护的固有原理性矛盾更加突出。

1 变压器纵差保护基本原理

纵差保护在发电机上的应用比较简单, 但是作为变压器内部故障的主保护, 纵差保护将有许多特点和困难。变压器具有两个或更多个电压等级, 构成纵差保护所用电流互感器的额定参数各不相同, 由此产生的纵差保护不平衡电流将比发电机的大得多, 纵差保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的, 根据KCL基本定理[1], 当被保护设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。

当被保护设备内部本身发生故障时, 短路点成为一个新的端子, 此时电流大于0, 但是实际上在外部发生短路时还存在一个不平衡电流。事实上, 外部发生短路故障时, 因为外部短路电流大, 特别是暂态过程中含有非周期分量电流, 使电流互感器的励磁电流急剧增大, 而呈饱和状态使得变压器两侧互感器的传变特性很难保持一致, 而出现较大的不平衡电流。因此采用带制动特性的原理, 外部短路电流越大, 制动电流也越大, 继电器能够可靠制动。

2 纵差保护不平衡电流分析

2.1 稳态情况下的不平衡电流

变压器在正常运行时纵差保护回路中不平衡电流主要是由电流互感器、变压器接线方式及变压器带负荷调压引起。

2.1.1 由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生

正常运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。为了满足正常运行或外部短路时流入继电器差动回路的电流为零, 则应使高、低压两侧流入继电器的电流相等, 即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比。但是[1], 实际上由于电流互感器的变比都是根据产品目录选取的标准变比, 而变压器的变比是一定的, 因此上述条件是不能得到满足的, 因而会产生不平衡电流。

2.1.2 由变压器两侧电流相位不同而产生

变压器常常采用两侧电流的相位相差30°的接线方式 (对双绕组变压器而言) 。此时, 如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式 (即均采用Y形接线方式) , 则二次电流由于相位不同, 也会在纵差保护回路产生不平衡电流。

2.1.3 由变压器带负荷调整分接头产生

在电力系统中, 经常采用有载调压变压器, 在变压器带负荷运行时利用改变变压器的分接头位置来调整系统的运行电压。改变变压器的分接头位置, 实际上就是改变变压器的变化[2]。如果纵差保护已经按某一运行方式下的变压器变比调整好, 则当变压器带负荷调压时, 其变比会改变, 此时, 纵差保护就得重新进行调整才能满足要求, 但这在运行中是不可能的。因此, 变压器分接头位置的改变, 就会在差动继电器中产生不平衡电流, 它与电压调节范围有关, 也随一次电流的增大而增大。

2.2 暂态情况下的不平衡电流

2.2.1 由变压器励磁涌流产生

变压器的励磁电流仅流经变压器接通电源的某一侧, 对差动回路来说, 励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流[3]

因此, 它必然给纵差保护的正确工作带来不利影响。正常情况下, 变压器的励磁电流很小, 故纵差保护回路的不平衡电流也很小。在外部短路时, 由于系统电压降低, 励磁电流也将减小。因此, 在正常运行和外部短路时励磁电流对纵差保护的影响常常可忽略不计。但是, 在电压突然增加的特殊情况下, 比如变压器在空载投入和外部故障切除后恢复供电的情况下, 则可能出现很大的励磁电流, 这种暂态过程中出现的变压器励磁电流通常称励磁涌流。

2.2.2 由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生

纵差保护是瞬动保护, 它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲。因此, 必须考虑外部故障暂态过程的不平衡电流对它的影响。在变压器外部故障的暂态过程中, 一次系统的短路电流含有非周期分量, 它对时间的变化率很小, 很难变换到二次侧, 而主要成为互感器的励磁电流, 从而使互感器的铁心更加饱和。

2.2.3 变压器纵差保护中不平衡电流的克服方法

从上面的分析可知, 构成纵差保护时, 如不采取适当的措施, 流入差动继电器的不平衡电流将很大, 按躲开变压器外部故障时出现的最大不平衡电流整定的纵差保护定值也将很大, 保护的灵敏度会很低。若再考虑励磁涌流的影响, 保护将无法工作。因此, 如何克服不平衡电流, 并消除它对保护的影响, 提高保护的灵敏度, 就成为纵差保护的中心问题。

(1) 由电流互感器变比产生的不平衡电流的克服方法

对于由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流可采用2种方法来克服:一是采用自耦变流器进行补偿。通常在变压器一侧电流互感器 (对三绕组变压器应在两侧) 装设自耦变流器, 将LH输出端接到变流器的输入端, 当改变自耦变流器的变比时, 可以使变流器的输出电流等于未装设变流器的LH的二次电流, 从而使流入差动继电器的电流为零或接近为零。二是利用中间变流器的平衡线圈进行磁补偿。通常在中间变流器的铁心上绕有主线圈即差动线圈, 接入差动电流, 另外还绕一个平衡线圈和一个二次线圈, 接入二次电流较小的一侧。适当选择平衡线圈的匝数, 使平衡线圈产生的磁势能完全抵消差动线圈产生的磁势, 则在二次线圈里就不会感应电势, 因而差动继电器中也没有电流流过。采用这种方法时, 按公式计算出的平衡线圈的匝数一般不是整数, 但实际上平衡线圈只能按整数进行选择, 因此还会有一残余的不平衡电流存在, 这在进行纵差保护定值整定计算时应该予以考虑。

(2) 由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流的克服方法

对于由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流可以通过改变LH接线方式的方法 (也称相位补偿法) 来克服。对于变压器Y形接线侧, 其LH采用△形接线, 而变压器△形接线侧, 其LH采用Y形接线, 则两侧LH二次侧输出电流相位刚好同相。但当LH采用上述连接方式后, 在LH接成△形侧的差动一臂中, 电流又增大了3倍, 此时为保证在正常运行及外部故障情况下差动回路中没有电流, 就必须将该侧LH的变比扩大3倍, 以减小二次电流, 使之与另一侧的电流相等。

由于励磁涌流产生的不平衡电流仍然是纵差保护的重点, 不平衡电流的影响导致纵差保护方案的设计也不尽相同。因此, 在实践的变压器差动保护中, 应结合不同方案进行具体的设计。

参考文献

[1]许实章.电机学[M].北京:机械工业出版社.1995.[1]许实章.电机学[M].北京:机械工业出版社.1995.

[2]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社, 1996.[2]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[M].北京:中国电力出版社, 1996.

[3]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].北京:水利电力出版社, 1992.[3]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].北京:水利电力出版社, 1992.

[4]周玉兰, 詹荣荣.全国电网继电保护与安全自动装置运行情况与分析[J].电网技术, 2004.[4]周玉兰, 詹荣荣.全国电网继电保护与安全自动装置运行情况与分析[J].电网技术, 2004.