特種作業(yè)中的電工作業(yè)

指對電氣設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試等作業(yè)（不含電力系統(tǒng)進(jìn)網(wǎng)作業(yè)）。

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1、高壓電工作業(yè)：
指對1千伏（kV）及以上的高壓電氣設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、安裝、檢修、改造、施工、調(diào)試、試驗(yàn)及絕緣工、器具進(jìn)行試驗(yàn)的作業(yè)。

2、低壓電工作業(yè)：

指對1千伏（kV）以下的低壓電氣設(shè)備進(jìn)行安裝、調(diào)試、運(yùn)、行操作、維護(hù)、檢修、改造施工和試驗(yàn)的作業(yè)。

3、電力電纜作業(yè)：

指對電力電纜進(jìn)行安裝、檢修、試驗(yàn)、運(yùn)行、維護(hù)等作業(yè)。

4、繼電保護(hù)作業(yè)：

指對電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)及自動裝置進(jìn)行運(yùn)行、維護(hù)、調(diào)試及檢驗(yàn)的作業(yè)

5、電氣試驗(yàn)作業(yè)：

對電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備專門進(jìn)行交接試驗(yàn)及預(yù)防性試驗(yàn)等的作業(yè)。

6、防爆電氣作業(yè)：

指對各種防爆電氣設(shè)備進(jìn)行安裝、檢修、維護(hù)的作業(yè)。適用于除煤礦井下以外的防爆電氣作業(yè)。

輸電線路R-L模型算法

R-L模型算法是以輸電線路的簡化模型為基礎(chǔ)的，該算法僅能計(jì)算阻抗，用于距離保護(hù)。由于忽略了輸電線路分布電容的作用，由此帶來一定的計(jì)算誤差，特別是對于高頻分量，分布電容的容抗較小，誤差更大。

算法是根據(jù)簡化的 R-L 模型建立微分方程進(jìn)而求解。當(dāng)忽略線路的分布電容后，從故障點(diǎn)到保護(hù)安裝處的線路段可用一個電阻和電感串聯(lián)電路表示，如圖2-7所示。在短路時，母線電壓u和流過保護(hù)的電流i與線路的正序電阻R1和電感L

式中∶u（t）、i（t）為t時刻保護(hù)安裝處的電壓和電流（下面為了簡便起見，省略掉時間符號t）;R₁、L₁為故障點(diǎn)至保護(hù)安裝處線路段的正序電阻和電感，是待求的未知數(shù)。

對相間短路故障的保護(hù)采用相間電壓和對應(yīng)相電流差（如u_ab和i_a一i_b）;對接地短路故障的保護(hù)采用相電壓和帶零序電流補(bǔ)償?shù)南嚯娏鳎ㄈ鐄_ab和i_a十K_x×3_i0）。

式中∶K_t、K_x分別為電阻及電感分量的零序補(bǔ)償系數(shù)，K_t =r₀-r₁/3_r1,K_x=L₀-L₁/3_l1，其中r₀、r₁、L₀、L₁分別為輸電線路每千米的零序、正序電阻和電感。

顯然，僅有一個方程是無法求出兩個未知數(shù)的。因此，必須建立兩個相互獨(dú)立的方程，聯(lián)立求解，即可求得R₁、L₁。

針對兩個不同時刻t₁和t₂分別測量u、i和di/dt就可建立兩個獨(dú)立方程，即

u₁=R₁i₁+L₁D₁

u₂=R₁i₂+L₁D₂

式中∶D表示電流的微分di(t)/dt,下標(biāo)1和2分別表示測量時刻t₁、t₂。

這樣就可以用求解二元一次方程組的方法求出 R₁、L₁值，故也稱為解微分方程算法該算法不需濾除非周期分量，算法的數(shù)據(jù)窗較短，不受頻率變化的影響，可很好地克服過淇電阻的影響，因而在輸電線路距離保護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。但需要配合數(shù)字濾波器，抑制俱頻、高頻分量。

在微機(jī)繼電保護(hù)中如何計(jì)算R₁、L₁值，有兩個問題，其一是t₁、t₂兩個時刻如何選擇其二是電流的微分如何求出。

1.短數(shù)據(jù)窗法

短數(shù)據(jù)窗法計(jì)算電阻、電感的算法，就是選擇t₁、t₂兩個時刻相隔一個采樣間隔，算法所用的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字濾波器的延時相對較短。為了求出t₁、t₂時刻電流的微分，可用差分代替求導(dǎo)數(shù)。為此，應(yīng)選擇連續(xù)三個時刻的采樣值（注意，這三個值是經(jīng)過數(shù)字濾波器后的連續(xù)三點(diǎn)），如圖2-8所示。

設(shè)u_n、u_n+1、u_n+2分別為t_n、t_n+1、t_n+2時刻電壓信號的采樣值，i_n、i_n+1、i_n+2分別為t_n、t_n+1、t_n+2時刻電流信號的采樣值，如圖2-8所示。    

則取t₁時刻在t_n、t_n+1的中間，t₂時刻在t_n+1、t+2的中間，t、t2時刻的間隔為一個采樣間隔，那么式（2-28）和式（2-29）中的u_i、u₂、i₁、i₂應(yīng)取相鄰采樣值插值（即取平均值），有

電流的導(dǎo)數(shù)D₁、D₂則由差分近似計(jì)算，于是近似有

應(yīng)當(dāng)指出，R-L模型算法實(shí)際上求解的是一組二元一次代數(shù)方程，帶微分符號的量D₁和D₂是測量計(jì)算得到的已知數(shù)。

R-L模型算法也曾被稱為解微分方程法，名稱的由來是因?yàn)樗惴ㄊ歉鶕?jù)式（2-27）所示的微分方程導(dǎo)出的，并不十分確切。

2.長數(shù)據(jù)窗法

長數(shù)據(jù)窗法計(jì)算電阻、電感的算法與短數(shù)據(jù)窗算法的區(qū)別，一是建立方程組時選擇t₁、t₂時刻的間隔為兩個采樣間隔，二是算法所采用的數(shù)據(jù)經(jīng)過的數(shù)字濾波器的延時也要比短數(shù)據(jù)窗經(jīng)過的數(shù)字濾波器的延時長。為此，應(yīng)選擇連續(xù)的4個采樣值作為計(jì)算數(shù)據(jù)。設(shè)u_n、u_n+1、u_n+2、u_n+3分別為t_n、t_n+1、t_n+2、t_n+3時刻電壓信號的采樣值，i_n、i_n+1、i_n+2、i_n+3分別為t_n、t_n+1、t_n+2、t_n+3時刻電流信號的采樣值，如圖2-9所示。

則取t₁時刻在t_n、t_n+1的中間，t₂時刻在t_n+2、t_n+3的中間。t1、t2時刻的間隔為兩個采樣間隔。當(dāng)u₁、u₂、i₁、i₂分別取 t_n、t_n+1和t_n+2、t_n+3時刻采樣值的平均值，D₁、D₂則分別取tn、t_n+1和 t_n+2、tn+3時刻采樣值的差分近似計(jì)算時，算式與短數(shù)據(jù)基本相同。

3.積分法

除了上述直接解法以外，還可以將式（2-27）分別在兩個不同的時間段內(nèi)積分，而得到兩個獨(dú)立的方程，即

式中∶T₀為積分時間長度，t₁和t₂則為兩個不同的積分起始時刻。以上兩積分式中

其余各項(xiàng)積分在用計(jì)算機(jī)處理時可用梯形法則近似求得。聯(lián)立解式（2-31）和式（2-32）也可求得兩個未知數(shù)R₁和L₁。

將式（2-27）積分后再求解，和直接求解相比，如果積分區(qū)間T。取得足夠大，則兼有一定的濾波作用，從而可抑制高頻分量，但它所需的數(shù)據(jù)窗要相應(yīng)加長。作為一種單獨(dú)求解的 R-L模型算法，本身兼有濾波作用，應(yīng)算作它的一個優(yōu)點(diǎn)。

4.數(shù)據(jù)窗對微分方程算法計(jì)算阻抗的穩(wěn)定性影響

注意到用建立微分方程求解R、X的公式中，分子、分母都是兩項(xiàng)乘積相減。因此有必要分析在進(jìn)行減法運(yùn)算時是否會遇到兩項(xiàng)乘積的值十分接近，從而使相減的結(jié)果近似為零的情況。尤其是建立微分方程的兩個時刻t₁、t₂可能處于基波分量的任何相角上。這就有可能出現(xiàn)兩個相近的乘積相減，如果計(jì)算R、X的公式中的分母接近于零，就會由于分母計(jì)算的微小誤差使R、X結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差，如果分子、分母都接近于零，計(jì)算會出現(xiàn)不穩(wěn)定。為了提高分母的數(shù)值，以便提高算式的穩(wěn)定性，可以適當(dāng)加大模型算法中t₁和t₂的時間差，如圖2-9中相差兩個采樣周期。

R-L模型算法不僅反映基頻分量，而且在相當(dāng)寬的一個頻段內(nèi)都能適用。這就帶來了兩個突出的優(yōu)點(diǎn)∶

（1）它不需要用濾波器濾除非周期分量。因?yàn)殡娏髦械姆侵芷诜至糠��?R-L模型算法所依據(jù)的方程。可見R-L模型算法可以只要求采用低通濾波器，因而這種算法較之要求帶通濾波器的其他算法，其總延時可以較短，因?yàn)榈屯�濾波器的延時要比帶通濾波器短得多。

（2）R-L 模型算法不受電網(wǎng)頻率變化的影響。前面介紹過的幾種其他算法都要受頻率變化的影響。因?yàn)檫@些算法都要求采樣間隔（相當(dāng)于輸入信號的基頻電角度）為一個確定的數(shù)值。采樣間隔決定于微機(jī)的晶體振蕩器，是相當(dāng)準(zhǔn)確和穩(wěn)定的。電網(wǎng)頻率偏離額定值后，這兩者之間的關(guān)系被破壞了。從而帶來計(jì)算誤差。而R-L模型算法所依據(jù)的方程在相當(dāng)寬的一個頻段內(nèi)都成立，因而可以在很大的頻率范圍內(nèi)準(zhǔn)確地計(jì)算出故障線路段的R₁和L₁。R-L模型算法要用差分求導(dǎo)，帶來了兩個問題;一是對濾波器抑制高頻分量的能力要求較高;二是要求采樣頻率較高，以便減小求導(dǎo)引入的計(jì)算誤差。R-L模型算法只需要求電流的導(dǎo)數(shù)，由于輸電線感抗分量遠(yuǎn)大于電阻分量，所以電壓中的高頻分量通常遠(yuǎn)大于電流中的高頻分量。因而，就抑制高頻分量的要求來說，R-L模型算法比導(dǎo)數(shù)法要低得多。

R-L模型算法可以不必濾除非周期分量，因而算法的總時窗較短，且不受電網(wǎng)頻率變化的影響。這些突出的優(yōu)點(diǎn)使它在線路距離保護(hù)中得到廣泛的應(yīng)用。而R-L模型算法允許用短數(shù)據(jù)窗的低通濾波器，如果也采用一個窄帶通濾波器與此配合時，R-L模型算法也可以得到很高的精度，同時還保留了不受電網(wǎng)頻率變化影響的優(yōu)點(diǎn)。

繼電保護(hù)就是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或出現(xiàn)非正常狀態(tài)時，利用一些電氣裝置去保護(hù)電氣設(shè)備不受損害和縮小事故范圍。對執(zhí)行上述任務(wù)的電氣裝置稱作繼電保護(hù)裝置，其用途有三：

①當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全的故障，使被保護(hù)設(shè)皆快速脫離電網(wǎng)。

②對電網(wǎng)的非正常運(yùn)行及某些設(shè)備的非正常工作狀態(tài)能及時發(fā)出警報(bào)信號，以便迅速處理恢復(fù)正常（如電流接地系統(tǒng)的單相接地；變壓器的過負(fù)荷等）

③實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化和遠(yuǎn)動化，以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制等（如自動合閘；備用電源的自動投入；搖控、遙測、遙訊）。