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453 线路保护

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    保护装置,说白了有点象保险丝,哪里短路了,赶紧先把保险丝烧了,电路就断了,那些贵重的电力设备就不会遭殃了,家里也不会闹火灾了。只不过保护装置不会真烧掉,它的作用是指挥开关跳闸,与保险丝烧掉同理。

    落实到线路保护上,其核心意义自然就是保护包括“电线”、“电缆”、“线路开关”等设备的大号“保险丝”,在线路发生故障的危急情况下切断开关,也间接确保了周围线路、变压器的安全,没这玩意儿,你建电网的速度根本就赶不上“炸”电网的速度。

    “炸”电网的因素很多,也许是雷击,反击雷、绕击雷、连环雷,也许是风偏、覆冰、山火……以及不长眼睛的鸟,短了线的风筝,偷电线的老农等等……

    一旦这些可怕的事故出现,避雷设施、驱鸟装置、防风防冰设计和国家法律没能阻止以上这些存在,输电线路就会出现最为可怕的断线、短路故障,出现过电压、过电流等等非正常现象,瞬间的大电流将像海啸一样席卷而来,最后就是突出一个“炸”字,炸了你还不算完,连锁事故才是最可怕的,一个连着一个像多米诺骨牌一样炸下去。

    所以在输电线路上配置继电保护装置是绝对必要的,而线路保护之所以比发电机和变压器保护要简单一些,原因就是他需要观察的参数和计算原理相对简单。

    假设A、B、C三个点配置开关和继电保护,其间是输电线路,这会儿由于种种原因,在某处发生接地故障了,如何捕捉到这个故障点在哪里,而后自动切断有关的开关呢?

    这是输电,所以很自然地我们要看电压电流,为了更科学和简化,我们选择只看他们的比值,也就是电压除以电流,也就是U/I,得出一个叫做阻抗的数值,Z。

    这是一个多么经典的公式,一个叫欧姆的家伙最先发现了这个公式,于是出现了中学课本中的一个大家都很喜欢的简单公式R=U/I,意思就是电路中,电压除以电流可以得到电阻。那么线路保护主要用的其实就是这个公式,阻抗其实就是电阻,线路保护通过不断捕捉“电阻”,来确定这段线路是否发生了什么不好的事儿。

    一旦“电阻”偏离标准值足够大,线路保护就可以确定是我们这里出事儿了,于是就会发出跳闸命令,断了我一个,保护全大家。

    回到A、B、C三个点之间,假设事故点在A与B之间,那么由于三个点距离较近,A、B、C三个点的保护装置都会捕捉到这个变化,A点与B点的保护装置经过计算分析判断是区内故障,同时在几十毫秒之内发出跳闸指令;C点的保护装置同样在计算分析,它判断是区外故障,不属于自己管的事,所以按兵不动。这样,A点与B点的开关跳开,C点也就避免了遭殃,继续保持闭合状态运行。

    到这里可能有个地方很难理解,A与B之间的线路都断了,你C点还闭合着难道有什么卵用么?

    需知,电网电网,那是一张网,四通八达像蜘蛛网一样,线路错综复杂,A点的电要输送到C点,并不止B一条通路,切断了出现事故的AB线路,电力将从其它线路继续传送,保证了整个电网的安全稳定。

    因而,核心值是阻抗的线路保护,原理相对简单,在最基本的状况下,你只需要算出这个阻抗,而后根据这个值的状况判断是否是区内事故就好了。

    当然这也只是相对的,在实际工况中,还要捕捉频率、方向等一系列数据,分成上百种情况分别计算考虑,最终计算出最科学的行动效果。

    这也就是软件系统要做的事情,理工男与程序猿发家致富的希望所在。

    而现在,常江所提出的一系列简化,就是面对这个软件系统的,在长年的发展中,微机保护就像操作系统一样越来越高端,从WIN.1到WIN95,再到XP和7,越来越多的功能涌现,必须智能测量事故距离,通过通信网络和其它保护互通分析等等。形象地说,张逸夫给出的方案也许是WIN95,但现在还是DOS时代,你只需要做出WIN.1就足够当大哥了,直接出WIN95不仅你累,用的也人累,你也很难再超越自己。

    “这些简化都可以,但能留下扩充空间的,最好留下。”张逸夫听过常江的介绍,扫视着新方案说道,“比如网络通信这块,软件部分可以先不做,但端口要留出来,保证我们通过版本更新就可以升级出新功能。”

    “嗯……”常江皱眉道,“可这样,在微机保护的物理端口和工业设计上……”

    “留出空间。”张逸夫肯定地点了点头,“自动化和通信的发展,比咱们想象的要快。”

    “那好吧,这部分我们再完善设计。”常江叹了口气,先不争论这件事,转而望向了不远处的那台裸机,他心中虽然不愿意承认,但张逸夫在绝大多数时候都是正确的,正确得让人难以理解,“我们在最近的调试中,已经试验过手动输入各种参数反应,观察动作情况,效果出色得吓人,你给出的那套算法与模型,很多地方我都不理解,只是照着写下去,我本以为进行调试的时候需要不断地修改与重做,却没想到,稳定性几乎是满分,偶尔有问题,也都是我们编程上的失误,跟算法原理没有任何关系。”

    “过奖……”张逸夫不知道怎么回答了,他可千万别问算法上的细节,自己死也解释不通。

    “而且,现在的这些东西,虽然只实现了设计方案的0%不到,但我跟陈总都坚信,已经绝对处于国际一流水平了,在算法原理上的突破性,更是超过了国内的众多高校。”常江使劲盯着那台裸机,“我们必须保护好那个核,充分加密,避免反编译。”

    向晓菲一拍脑袋:“我怎么感觉又要花钱……”

    数据安全上花的钱跟研发经费相比,其实只是九牛一毛了,就相当于买套套的钱与开房费的差距。

    “这些都是后话了。”陈延睿感觉自己精力有些不支,适当提醒道,“咱们,先开始试验吧,这个试验至少要几周的,先按下开关,再讨论细节。”

    “嗯。”张逸夫表示肯定。

    “都准备完毕了,陈总。”常江也冲陈延睿点了点头。

    陈延睿的手就此抬起,摸到了试验仪器的按钮上,但他没有按下去,他知道这个行为的意义并非只是按个按钮而已,还有很重要的仪式性。

    “逸夫,你来吧。”陈延睿犹豫道。

    “别别,你来你来。”

    “我看这样,咱们一起来吧。”常江笑道,“来,咱们几只手一起搭在陈总的手背上。”

    话罢,他第一个搭了过去。

    常江还蛮会做的么!

    张逸夫这么想着,也搭了上去。

    然后是向晓菲。

    陈延睿活了这么久,还从未体会过这种感觉,三只年轻的手,温度各异的手,与他这个老家伙交织在了一起,血液的脉动通过皮肤传递过来,顺着陈延睿那已经有些硬化的血管,传达到了那颗有些疲惫的心脏。

    咚咚……咚咚……

    四个人的心跳声交织、融合。

    陈延睿感受着,倾听着,并亲身见证着,他压抑着激动与期待,怀着稍微有那么点害怕的心情,终于按下了那个按钮。

    数字仿真模拟正式开始!

    同时,国产自主研发微机保护,半只腿已经迈进了门槛!

    这本该是个像阿波罗登月一样让人振奋的时刻,然而在试验现场,却没有任何物理上的实质性表现,只有那堆风扇的声音。

    大家渐渐放手,眼睛紧盯着试验仪器电子屏幕上的那些数据。

    别说向晓菲,张逸夫都有点儿看不懂。

    常江一面紧盯着,一面向大家解释道:“这个仿真环境,我跟陈总之前已经设置好了,为了试验方便,事故频率设为‘高发’,时间参数也设为‘极快’,大概来说,在这里10分钟,大概相当于一段事故高发输电线路半年的变化量。”

    “也对。”张逸夫笑道,“时间同步,事故率同步,纯仿真的话,咱们守着电脑半年也不一定有数据异动了。”

    “嗯,现在这种设置,根据说明书的说明,一小时大约有5-10次敏感数据变化,其中70%是非事故,或者是其它线路事故带来的扰动,只有0%是需要输出跳闸信号的本线路事故。”常江认真地盯着屏幕,“我们要保证那70%的情况不要发出跳闸信号,如果计算判断错误发出跳闸指令,则为误动;同时也要保证那0%该跳则跳,如果不跳的话就是拒动。然后整合这些数据,计算出误动率和拒动率,得出‘可靠性’。”

    “毕竟,所做的一切,都是为了可靠性啊,当然还有速动性、选择性、灵敏性。”陈延睿在微微亢奋过后,也紧张起来,“只有这四性满足标准,才能进行后续试验和试运行。”

    “具体应该是多少呢?”向晓菲问道。(未完待续)