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當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，繼電器可以保護(hù)電氣系統(tǒng)、設(shè)備和人員免遭嚴(yán)重?fù)p壞和損傷。公用設(shè)施和工業(yè)設(shè)備都不斷增加對(duì)基于微處理器技術(shù)的繼電器或者智能化電子裝置（IEDs）的投資，用于取代那些提供上述保護(hù)功能可是已經(jīng)老化或有缺陷的機(jī)電裝置。然而，IED的邏輯編程工作幾乎都是由缺乏甚至沒有集成工程經(jīng)驗(yàn)的人員完成的。
有一些工程師對(duì)于系統(tǒng)定制及制定保護(hù)方案有比較深的研究，與他們一起工作能夠讓用戶充分利用IED所具備的特性功能從而讓用戶獲得如下運(yùn)行方面的好處：
1.減少潛在的故障點(diǎn)；
2.實(shí)時(shí)的自監(jiān)控、自檢測(cè)和自維護(hù)；
3.改善通訊及控制。
減少潛在故障點(diǎn)
IED除了提供主要的保護(hù)功能以外，還被設(shè)計(jì)為可以在很廣的領(lǐng)域內(nèi)完成各種輔助功能，包括自動(dòng)化、計(jì)量以及遠(yuǎn)程控制。通過程序設(shè)定IED可以使電氣系統(tǒng)的可靠性和靈活性得到極大的提升，可以省去配電盤上的一些多余組件，包括中間繼電器、接線、計(jì)時(shí)器、開關(guān)、線圈跳閘監(jiān)控器以及86種停工設(shè)備。這種設(shè)計(jì)非常有效的延長(zhǎng)了故障間的平均運(yùn)行時(shí)間（MTBF）。
工程師采用并實(shí)施該設(shè)計(jì)之后，每一臺(tái)IED就會(huì)通過其內(nèi)部的自檢測(cè)特性持續(xù)不斷的既進(jìn)行監(jiān)控自身，又監(jiān)控所有其包含的輸入、輸出及邏輯。系統(tǒng)可靠性提升的原因是個(gè)性化的邏輯程序設(shè)計(jì)可以在配電盤上隱藏的弱點(diǎn)出現(xiàn)的那一刻將其識(shí)別，并且可以采取立即的補(bǔ)救措施。萬一IED自己發(fā)生故障，它可以通過其故障安全功能立刻通知系統(tǒng)管理員進(jìn)而可以采取保護(hù)系統(tǒng)的措施。
若要完全發(fā)揮IED的多功能特性所帶來的優(yōu)勢(shì)，公用設(shè)施和設(shè)備都應(yīng)該與保護(hù)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師密切合作，確定哪些部件和設(shè)備可以加入到繼電器的程序設(shè)計(jì)中，從而將其從配電盤中移除。接下來，集成工程師會(huì)在繼電器內(nèi)對(duì)這些功能進(jìn)行編程和配置，并確保所有功能都會(huì)持續(xù)不斷的進(jìn)行自我檢查。
檢測(cè)與維護(hù)功能
當(dāng)自動(dòng)化、遠(yuǎn)程控制功能以及其他系統(tǒng)功能都集成到IED上，其保護(hù)范圍可以進(jìn)一步擴(kuò)大到電氣控制系統(tǒng)。除了提升系統(tǒng)穩(wěn)定性和提高M(jìn)TBF， 自檢測(cè)功能使得設(shè)施在符合北美電氣可靠性公司 (NERC) 的PRC-005保護(hù)系統(tǒng)維護(hù)方案要求方面變得更簡(jiǎn)單。
為了確保一個(gè)設(shè)施的關(guān)鍵保護(hù)系統(tǒng)的組件按照設(shè)計(jì)方式運(yùn)行，NERC要求滿足一定的維護(hù)檢測(cè)步驟、檢測(cè)時(shí)間間隔以及記錄檢測(cè)結(jié)果。如果一個(gè)牢記NERC各項(xiàng)要求的保護(hù)工程師想要對(duì)繼電器應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，IED的自檢測(cè)特性能夠發(fā)揮作用并可以自動(dòng)滿足很多上述的要求。
例如，IED可以通過編程來監(jiān)控譬如直流回路和線圈跳閘回路這些組件。它們也可以用來驗(yàn)證信號(hào)狀態(tài)、模擬量輸入、輸出回路及通訊鏈接等的有效性。不僅如此，它們還可以監(jiān)控?cái)嗦菲鲹p耗、變壓器輔助設(shè)備的狀態(tài)以及周圍環(huán)境狀態(tài)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以使?jié)M足NERC要求進(jìn)一步簡(jiǎn)化，即將IED配置成與通訊處理器、報(bào)告軟件及SCADA系統(tǒng)串聯(lián)起來，即可實(shí)現(xiàn)自檢測(cè)結(jié)果的自動(dòng)通訊并生成NERC報(bào)告所需要的文檔。
公用設(shè)施和工業(yè)設(shè)備持續(xù)發(fā)生的維護(hù)問題會(huì)影響IED應(yīng)用的設(shè)計(jì)，自檢測(cè)特性可以用來緩解這種困難局面。 一個(gè)傳統(tǒng)的系統(tǒng)裝備有多個(gè)機(jī)電式配電盤組件，要求經(jīng)常定期校準(zhǔn)、維護(hù)和維修才能保證它正常工作。
當(dāng)一些分散組件被移除并且它們的功能通過編程集成到一臺(tái)IED中，需要測(cè)試和維護(hù)的設(shè)備就會(huì)減少。除此以外，IED可以在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)自動(dòng)執(zhí)行很多檢查和測(cè)試程序，如果程序設(shè)計(jì)合理，它們可以減少手動(dòng)檢測(cè)工作以及漫長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間。
以往可能要花費(fèi)數(shù)周完成的過程包括拆除老的繼電器及接線、建立一套電壓及電流注入繼電器測(cè)試組、實(shí)施測(cè)試過程、校準(zhǔn)、清潔以及更換每一個(gè)設(shè)備，現(xiàn)在這一切都會(huì)變得簡(jiǎn)單得多。
使用了IED之后，通過與其他的IED對(duì)比分析來驗(yàn)證繼電器是否正確的接入輸入信號(hào)，以及在運(yùn)行的同時(shí)跟蹤記錄所有的輸出信號(hào)，這個(gè)過程得到縮減。即便沒有通過實(shí)時(shí)文檔記錄來全面縮短所花費(fèi)的時(shí)間，完成所有測(cè)試所需的時(shí)間也會(huì)減少到幾天，這大大的減少了總體維護(hù)成本。
通過編程設(shè)計(jì)的IED具備多個(gè)維護(hù)功能包括監(jiān)控、檢測(cè)、校準(zhǔn)和驗(yàn)證。經(jīng)過一位技術(shù)嫻熟的集成工程師的編程設(shè)計(jì)，IED可以自動(dòng)報(bào)告所有連接的輸入、輸出、儀表變壓器、傳感器、設(shè)備的占空比/損耗以及通訊等的狀態(tài)。
IED可以在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)自動(dòng)執(zhí)行很多檢查和測(cè)試程序，如果程序設(shè)計(jì)合理，它們可以減少手動(dòng)檢測(cè)工作以及漫長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間。文中圖片來源：艾默生網(wǎng)絡(luò)能源
通訊處理器優(yōu)化控制效果
一些設(shè)備利用了譬如SEL的實(shí)時(shí)自動(dòng)化控制器(RTAC)的通訊處理器，可以通過該強(qiáng)大的自動(dòng)化平臺(tái)完成復(fù)雜的通訊和數(shù)據(jù)處理工作。
由此集成工程師可以對(duì)自動(dòng)化控制器進(jìn)行編程設(shè)計(jì)，使其可以對(duì)保護(hù)繼電器和其他IED進(jìn)行輪詢，并獲得這些設(shè)備的大量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。經(jīng)過翻譯，這些數(shù)據(jù)可以指導(dǎo)操作并且操作人員可以通過基于網(wǎng)絡(luò)的HMI顯示屏看到這些數(shù)據(jù)。以可用的格式便捷的獲取數(shù)據(jù)有利于遠(yuǎn)程監(jiān)控、提高控制水平、更好的決策，以及在系統(tǒng)問題真實(shí)發(fā)生的情況下可以更快更安全的進(jìn)行故障排查。
通過一定配置，自動(dòng)化控制器也可以通過HMI進(jìn)行斷路器遠(yuǎn)程自動(dòng)或手動(dòng)的開關(guān)控制。這項(xiàng)功能加強(qiáng)了系統(tǒng)保護(hù)并且進(jìn)一步減少了操作員在設(shè)備運(yùn)行期間的操作。
一臺(tái)自動(dòng)化控制器可以將保護(hù)和通訊功能集成到一臺(tái)設(shè)備上，從而適用于全自動(dòng)化的環(huán)境。然而，與本身已經(jīng)有一定邏輯的基于微處理器技術(shù)的繼電器不同，交貨的自動(dòng)化處理器一般都不提供內(nèi)部程序。因此需要一位具備高級(jí)程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的集成工程師來創(chuàng)建用戶定制邏輯以及處理器內(nèi)部的邏輯驅(qū)動(dòng)所需的方案。
工程師們還要編寫程序來完成采集所連接的繼電器和IED的事件數(shù)據(jù)、建立與其他設(shè)備的通訊、以及為實(shí)時(shí)控制執(zhí)行輸出邏輯。最后，工程師們可以輔助完成方便系統(tǒng)監(jiān)控所需的定制的HMI顯示畫面。通過與經(jīng)驗(yàn)豐富的集成工程師一起工作以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的考慮，公用設(shè)施和工業(yè)設(shè)備可以將它們的保護(hù)系統(tǒng)建造成為充分發(fā)揮其自身功能并且利用基于微處理器技術(shù)的繼電器和IED所帶來的好處。包括自動(dòng)化、計(jì)量、遠(yuǎn)程控制功能、自檢測(cè)特性以及加強(qiáng)的通訊與控制功能在內(nèi)的這些好處都確保了對(duì)這些保護(hù)設(shè)備的投資會(huì)充分利用并且在未來會(huì)為投資者帶來紅利。
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