發(fā)電機,變壓器保護基本原理

RCS-985發(fā)電機變壓器組保護介紹

南瑞繼保：陳俊

Tel/p>

E-mail:chenj@

RCS-985發(fā)電機變壓器組保護發(fā)電機、變壓器保護基本原理項目來源裝置的總體方案裝置的關(guān)鍵技術(shù)試驗與運行總結(jié)發(fā)電機變壓器保護基本原理發(fā)電機內(nèi)部圖示大機組的特點及其對保護的影響

1）大型機組有效材料利用率提高 ①機組慣性常數(shù)明顯下降，使發(fā)電機易于失步； ②發(fā)電機熱容量與銅損和鐵損之比顯著下降，機組的過負荷能力下降，定子轉(zhuǎn)子過負荷需采取反時限特性。

2）電機參數(shù)的變化

電抗增大，定子、轉(zhuǎn)子繞組電阻普遍減小

①短路比減小，短路電流水平下降，要求保護更加靈敏； ②時間常數(shù)增大，非周期分量電流衰減慢，非周期分量的長期存在，使暫態(tài)短路電流在若干個周期內(nèi)不通過零點，使斷路器斷流條件惡化，同時也易使TA飽和； ③平均異步轉(zhuǎn)距降低，失磁后滑差增大，從系統(tǒng)中吸取更多的無功，對系統(tǒng)不利。發(fā)電機、變壓器保護基本原理大機組與小機組保護配置的差異小機組保護配置

差動保護、匝間保護、復(fù)壓過流保護、95%（50MW以上100%）定子接地保護、轉(zhuǎn)子一點、兩點接地保護、失磁保護、過電壓保護、過負荷保護（50MW以上機組反時限）、負序過負荷保護（50MW以上機組反時限）等。大機組保護配置

除了配置以上保護外，還需配置：過勵磁保護、失步保護、逆功率保護、程序逆功率保護、頻率保護、啟停機保護、誤上電保護、勵磁繞組過負荷等。發(fā)電機、變壓器保護基本原理水輪發(fā)電機與汽輪發(fā)電機保護配置的差異1）水輪機只配轉(zhuǎn)子一點接地保護，無兩點接地保護；2）失磁保護：水輪機動作于解列滅磁，汽輪機可先減出力，后動作于解列滅磁；3）水輪機一般不裝設(shè)低頻保護、反時限負序電流保護；4）水輪機的三次諧波匝電勢分布不同于汽輪機，其三次諧波電壓定子接地保護靈敏度較低。發(fā)電機、變壓器保護基本原理發(fā)電機、變壓器保護基本原理發(fā)電機的故障形式故障類型故障名稱備注定子側(cè)故障定子單相接地故障相間故障匝間故障轉(zhuǎn)子側(cè)故障轉(zhuǎn)子一點接地故障轉(zhuǎn)子兩點接地故障失磁故障發(fā)電機、變壓器保護基本原理發(fā)電機的不正常運行狀態(tài)

發(fā)電機本體并未發(fā)生故障，由于其他設(shè)備故障或誤操作等引起的發(fā)電機不正常運行狀態(tài)。這些狀態(tài)不被發(fā)現(xiàn)和清除將可能引起發(fā)電機本體的故障。類型故障名稱備注區(qū)外短路引起的不正常運行狀態(tài)對稱過流定子過熱負序過流轉(zhuǎn)子過熱系統(tǒng)問題引起的不正常狀態(tài)失步低頻、過頻過負荷過勵磁誤操作等問題引起的不正常狀態(tài)過電壓誤強勵或甩負荷過勵磁逆功率誤關(guān)主汽門誤上電配合電廠正常操作的運行狀態(tài)程序逆功率發(fā)電機、變壓器保護基本原理變壓器的故障形式

類型故障名稱備注變壓器內(nèi)部故障相間短路接地短路高壓側(cè)接地匝間短路變壓器不正常運行狀態(tài)過流過負荷過勵磁油位降低油溫過高壓力過大通風(fēng)系統(tǒng)故障配合變壓器冷卻系統(tǒng)正常工作的運行狀態(tài)啟動通風(fēng)發(fā)電機、變壓器保護基本原理發(fā)電機內(nèi)部故障保護發(fā)電機故障類型保護功能備注內(nèi)部短路故障保護縱向差動保護定子側(cè)不完全縱差保護單元件橫差保護裂相橫差保護縱向零序電壓匝間保護轉(zhuǎn)子兩點接地保護轉(zhuǎn)子側(cè)內(nèi)部非短路性故障保護定子接地保護定子側(cè)啟停機保護轉(zhuǎn)子一點接地保護轉(zhuǎn)子側(cè)勵磁系統(tǒng)故障保護失磁保護汽輪機、鍋爐熱工系統(tǒng)故障和誤操作保護逆功率保護熱工保護失磁保護發(fā)電機、變壓器保護基本原理發(fā)電機其他保護故障類型保護功能備注發(fā)電機外部短路故障不正常運行保護發(fā)電機對稱過流保護定、反時限發(fā)電機負序過流保護定、反時限發(fā)電機復(fù)壓過流保護發(fā)電機阻抗保護由于系統(tǒng)問題引起的不正常運行保護過負荷保護失步保護發(fā)電機過勵磁保護低頻、過頻保護誤操作等不正常運行保護過電壓保護誤上電保護發(fā)電機正常停機保護程序逆功率保護失磁保護失磁對系統(tǒng)的危害：（1）吸收無功，導(dǎo)致母線電壓降低，易使系統(tǒng)電壓崩潰；（2）引起其他發(fā)電機過載；（3）由于有功擺動，可能導(dǎo)致振蕩。失磁對發(fā)電機的危害：（1）出現(xiàn)滑差，使轉(zhuǎn)子過熱；（2）電流增大，定子過熱，定子端部漏磁增強，使端部的部件等過熱；（3）有功無功劇烈擺動，發(fā)電機周期性超速，威脅機組安全。發(fā)電機、變壓器保護基本原理一次典型的失磁過程機端電壓、電流波形失磁時的功率、轉(zhuǎn)子電壓變化波形t0:正常運行t1:進入靜穩(wěn)圓t2:進入異步圓失磁時的機端阻抗軌跡常用失磁保護判據(jù)定子阻抗判據(jù)：靜穩(wěn)圓或異步圓轉(zhuǎn)子電壓判據(jù)：低電壓判據(jù)、變勵磁低電壓判據(jù)低電壓判據(jù)：母線電壓或機端電壓減出力有功判據(jù)無功反向輔助判據(jù)失磁保護判據(jù)發(fā)電機、變壓器保護基本原理變壓器內(nèi)部故障保護故障類型保護功能備注變壓器內(nèi)部短路故障保護變壓器縱差保護零序差動保護瓦斯保護發(fā)電機、變壓器保護基本原理變壓器其他保護故障類型保護功能備注變壓器外部短路故障不正常運行保護復(fù)壓過流保護阻抗保護零序電流保護零序電壓保護間隙零序電流保護變壓器本體不正常運行保護壓力保護繞組溫度保護油溫溫度保護油位保護通風(fēng)故障保護變壓器正常運行啟動通風(fēng)啟動通風(fēng)變壓器縱差與發(fā)電機縱差的不同1）變壓器各側(cè)電流互感器型號、飽和特性不同，各側(cè)相電流的相位也可能不同，導(dǎo)致外部短路時，不平衡電流大；2）變壓器高壓繞組常有調(diào)壓分接頭，有時還帶負荷調(diào)節(jié)，導(dǎo)致不平衡電流增大；3）發(fā)電機縱差無法反映匝間短路，而變壓器縱差對匝間短路有作用；4）對變壓器繞組和發(fā)電機定子繞組的開焊故障，縱差均不能反映，變壓器依靠瓦斯保護或壓力保護；5）變壓器縱差保護范圍內(nèi)，除包括各側(cè)繞組外，還包括變壓器的鐵芯，存在勵磁涌流問題。發(fā)電機、變壓器保護基本原理構(gòu)成變壓器縱差保護需解決的問題

a.兩側(cè)電流相位問題； b.兩側(cè)電流不相等問題； c.零序電流問題； d.勵磁涌流問題； e.不平衡電流大的問題。發(fā)電機、變壓器保護基本原理勵磁涌流的識別

涌流的波形特征:幅值大衰減慢、波形嚴(yán)重畸變、波形存在間斷、偶次諧波含量大（以二次諧波為主）。

a.二次諧波制動原理 b.波形對稱原理 本質(zhì)：偶次諧波/奇次諧波 c.間斷角原理 d.利用其他數(shù)學(xué)工具 （目前限于理論分析）發(fā)電機、變壓器保護基本原理變壓器零序比率差動保護針對主變高壓側(cè)接地故障，裝置設(shè)有零序比率差動保護，作為縱差的補充。

零序差動保護原理接線圖變壓器零序比率差動保護其動作方程如下：

其中I01、I02、I0n分別為主變高壓I側(cè)、II側(cè)自產(chǎn)零序電流和中性點側(cè)零序電流，I0cdqd為零序比率差動起動定值，I0d為零序差動電流，I0r為零序差動制動電流，K0bl為零序差動比率制動系數(shù)整定值，In為TA二次額定電流。推薦K0bl整定為0.5。RCS-985發(fā)電機變壓器組保護發(fā)電機、變壓器保護基本原理RCS-985發(fā)變組保護立項來源裝置的總體方案裝置的關(guān)鍵技術(shù)試驗與運行總結(jié)項目來源根據(jù)國家電力公司科學(xué)技術(shù)項目合同SPKJ010-02，于1999年1月開始研制RCS-985微機發(fā)電機變壓器組成套保護裝置。項目要求：解決現(xiàn)有四統(tǒng)一方案及分體式保護存在的問題，提出全新的發(fā)變組保護完全雙重化方案。解決發(fā)變組保護差動，匝間保護、定子接地保護、TA飽和，重負荷下輕微故障靈敏度不夠等一系列問題。項目來源RCS-985發(fā)電機變壓器組保護發(fā)電機、變壓器保護基本原理立項來源裝置的總體方案裝置的關(guān)鍵技術(shù)試驗與運行總結(jié)國電調(diào)【2002】138號文件中《防止電力生產(chǎn)重大事故的二十五項重點要求》繼電保護實施細則中明確指出：100兆瓦及以上容量的發(fā)電機變壓器組微機保護應(yīng)按雙重化配置（非電量保護除外），每套保護均應(yīng)含完整的差動及后備保護。（反措第6.3條）保護裝置雙重化配置還應(yīng)充分考慮到運行和檢修時的安全性，當(dāng)運行中的一套保護因異常需要退出或需要檢修時，應(yīng)不影響另一套正常運行。（反措第2.11條）最新二十五點反措重點要求總體方案為雙主雙后，即雙套主保護、雙套后備保護、雙套異常運行保護的配置方案。其思想是將一個發(fā)變組單元的全套電量保護集成在一套裝置中。對于一個發(fā)變組單元，配置兩套完整的電氣量保護，每套保護裝置采用不同組TA，均有獨立的出口跳閘回路。非電量保護出口跳閘回路完全獨立，和操作回路獨立組屏。保護總體方案設(shè)計思想雙重化最優(yōu)組屏方案適用范圍發(fā)電機變壓器組類型汽輪發(fā)電機變壓器組水輪發(fā)電機變壓器組燃氣輪機組抽水蓄能機組調(diào)相機機組容量100MW以上發(fā)電機變壓器機組200MW以上發(fā)變組單元機組300MW-500KV機組TA、TV配置方案300MW-220KV機組TA、TV配置方案100MW-220KV機組TA、TV配置方案內(nèi)部故障保護方案配置機組內(nèi)部故障多重主保護：

1.發(fā)電機差動保護（包括工頻變化量差動保護）2.發(fā)電機裂相橫差保護或不完全差動保護3.發(fā)電機高靈敏橫差保護4.發(fā)電機縱向零序電壓匝間保護5.發(fā)變組差動保護6.主變差動保護（包括工頻變化量差動保護） 7.主變零序差動保護8.高廠變差動保護9.勵磁變差動保護10.勵磁機差動保護其他保護配置方案1主變低阻抗保護17過電壓保護2復(fù)合電壓(方向）過流保護18發(fā)電機定、反時限過勵磁保護3零序（方向）過流保護19逆功率保護4間隙零序電壓保護20程序跳閘逆功率5間隙零序電流保護21頻率保護6主變定、反時限過勵磁保護22起停機保護7發(fā)電機低阻抗保護23誤上電保護8發(fā)電機復(fù)合電壓過流保護24軸電流保護9發(fā)電機95％定子接地保護25高廠變兩段復(fù)壓過流保護10發(fā)電機100％定子接地保護26A分支兩段過流保護11轉(zhuǎn)子一點接地保護27A分支兩段零序過流保12轉(zhuǎn)子兩點接地保護28B分支兩段過流保護13定、反時限定子過負荷保護29B分支兩段零序過流保護14定、反時限轉(zhuǎn)子表層負序過負荷保護30勵磁變過流保護15失磁保護31定、反時限勵磁過負荷保護16失步保護32電壓平衡保護雙主雙后的優(yōu)點

①運行方便，安全可靠；②設(shè)計簡潔，二次回路清晰，由于主后共用一組TA，TA總數(shù)沒有增加或有所下降；③整定、調(diào)試和維護方便。保護方案設(shè)計思想主后一體化的優(yōu)點

①共用一組TA，TA總數(shù)稍有減少，TA斷線幾率大大下降；②裝置數(shù)量少，誤動幾率降低；③信息共享，判據(jù)更加靈活實用；④可一次錄下所有模擬量，便于故障分析。保護方案設(shè)計思想保護方案設(shè)計思想拒動問題的解決

①雙套保護防拒動，回路、電源、裝置雙重化；②除差動外，發(fā)電機專用保護均實現(xiàn)了雙重配置，降低了拒動幾率。

保護方案設(shè)計思想誤動問題的解決

①單套裝置采用雙CPU結(jié)構(gòu)，防硬件導(dǎo)致的誤動；②原理缺陷導(dǎo)致的誤動與雙重化配置無關(guān)系。

RCS-985發(fā)電機變壓器組保護總體方案裝置性能裝置的關(guān)鍵技術(shù)試驗與運行總結(jié)裝置面板和背面布置圖走出工業(yè)裝置和商業(yè)裝置的誤區(qū)。利用最先進的DSP技術(shù)和微機技術(shù)，提供可靠、完善的數(shù)字式保護硬件平臺。提供方便、可靠、安全性高的人機界面，所有操作后臺機和面板操作均應(yīng)獨立完成。高性能硬件平臺發(fā)展方向先進的硬件核心高速數(shù)字信號處理器DSP大規(guī)模邏輯門陣列FPGA可編程邏輯門陣列CPLD并行高精度A/D32位微處理器CPU獨立的CPU處理顯示、鍵盤等人機對話大屏幕漢字液晶顯示先進的硬件核心高速數(shù)字信號處理器DSP＋32位微處理器CPU雙CPU系統(tǒng)：低通、AD采樣、保護計算、邏輯輸出

1、CPU2作用于啟動繼電器，CPU1作用于跳閘矩陣2、啟動一致性，CPU1和CPU2的啟動元件相同，保護才出口 3、兩個CPU系統(tǒng)之間均進行完善的自檢和互檢，任一CPU板故障，閉鎖裝置并發(fā)報警信號RCS-985硬件配置示意圖可靠的軟件技術(shù)每個周波24點高速采樣率，計算精度高并行實時計算：故障全過程對所有保護繼電器進行實時計算。即在每一個采樣間隔內(nèi)（0.833ms）對所有保護完成計算，并留有裕度。因此，裝置中各保護功能的計算互不影響，均能正確反應(yīng)。多種啟動元件：不同的保護功能均有對應(yīng)的啟動元件獨立的故障錄波CPU錄波：記錄保護的各種原始模擬量、保護用的中間模擬量、保護的出口狀態(tài)等。MON錄波：設(shè)有完整的故障錄波功能，可以連續(xù)記錄長達4S的發(fā)變組單元所有模擬量、開入量、保護動作量波形，記錄采用COMTRADE格式，是針對發(fā)變組的故障錄波器。完善的波形分析軟件波形分析軟件友好的用戶界面全中文菜單全中文打印大屏幕液晶顯示，主接線及運行方式一目了然不進行任何操作即可顯示所有模擬量及差電流后臺管理軟件與通訊功能開發(fā)了相應(yīng)的PC機軟件，利用通訊的方式，提供方便與易用的手段設(shè)定裝置、觀察裝置狀態(tài)以及了解記錄的信息。例如整定定值，獲得模擬量實時值，開入量狀態(tài)以及獲得錄波數(shù)據(jù)等四個RS-485通信接口，其中有兩個可以復(fù)用為光纖接口支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999（IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)）的通訊規(guī)約靈活的后臺通訊方式方便的調(diào)試手段設(shè)有調(diào)試輸入接口，用HELP-90A方便地進行調(diào)試裝置面板設(shè)置調(diào)試串口所有保護信息可通過調(diào)試串口傳至PC機，便于保護狀態(tài)和性能的二次分析所有定值可通過PC機進行整定、存盤、打印調(diào)試界面例1：發(fā)電機差動定值整定調(diào)試界面例3：發(fā)電機差動保護相關(guān)量顯示跳閘控制字整定RCS-985發(fā)電機變壓器組保護總體方案裝置性能裝置的關(guān)鍵技術(shù)試驗與運行總結(jié)RCS－985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動保護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100％定子接地保護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)發(fā)電機差動保護現(xiàn)狀大型發(fā)電機造價昂貴，內(nèi)部故障造成的損失巨大，內(nèi)部相間故障由于故障點電勢可能較低，故障時受過渡電阻影響較大，如何采用新原理，不受過渡電阻影響，提高內(nèi)部故障時保護靈敏度已成為重要課題。發(fā)電機差動保護普遍采用P級TA，區(qū)外故障TA不平衡電流大（尤其在非同期合閘時），固定斜率的比率差動保護，不能很好的與TA不平衡電流變化配合。分體式保護之間的TA串接變壓器的過激磁引起傳統(tǒng)比率差動原理的缺陷，區(qū)外故障發(fā)生后，在切除時，由于TA特性不一致或TA飽和導(dǎo)致的誤動。發(fā)變組差動誤動原因差動保護的關(guān)鍵技術(shù)工頻變化量比率差動變斜率比率差動高值比率差動差動速斷差動保護的功能特點靈敏的工頻變化量比例差動:差電流工頻變化量:制動電流工頻變化量差動保護的功能特點工頻變化量比例差動的優(yōu)點只反映故障分量，不受發(fā)電機、變壓器正常運行時負荷電流的影響過渡電阻影響很小采用高比率制動系數(shù)抗TA飽和提高了發(fā)電機、變壓器內(nèi)部輕微故障時保護的靈敏度，區(qū)外故障不會誤動差動保護的功能特點滿負荷運行時發(fā)電機內(nèi)部A、B相2.5%經(jīng)過渡電阻短路差動保護的關(guān)鍵技術(shù)工頻變化量比率差動變斜率比率差動高值比率差動差動速斷變斜率比例差動不設(shè)拐點，一開始就帶制動特性差動保護的功能特點差動保護的功能特點

動作區(qū)域上多了兩塊靈敏動作區(qū)，少了一塊易誤動區(qū)，在區(qū)內(nèi)故障時保證較高的靈敏度，在區(qū)外故障時可以躲過暫態(tài)不平衡電流，提高了差動保護的可靠性。變斜率比例差動的優(yōu)點由于一開始就帶制動，差動保護動作特性較好地與差流不平衡電流配合，因此差動起始定值可以安全地降低；提高了發(fā)電機、變壓器內(nèi)部輕微故障時保護的靈敏度，尤其是機組起停過程中（45～55Hz）內(nèi)部輕微故障差動保護的靈敏度；可以防止區(qū)外故障TA不一致造成的誤動。差動保護的功能特點主變內(nèi)部C相1.5%匝間故障變斜率比率差動保護的功能特點差動保護的關(guān)鍵技術(shù)工頻變化量比率差動變斜率比率差動高值比率差動差動速斷差動保護的功能特點可靠的高值比例差動由高比率制動系數(shù)抗TA飽和區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障快速動作差動保護的功能特點區(qū)內(nèi)輕微：t0:正常運行t1:故障時差動保護的功能特點區(qū)內(nèi)較嚴(yán)重：t0:正常運行t1:故障時差動保護的功能特點區(qū)內(nèi)嚴(yán)重故障：t0:正常運行t1:故障時差動保護的功能特點RCS－985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動保護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100％定子接地保護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)發(fā)電機差動TA飽和問題以往認為：－發(fā)電機差動采用保護級TA，并且TA同型；－區(qū)外故障電流倍數(shù)小，一次電流完全相同，二次不平衡差流??；因此，為提高內(nèi)部故障靈敏度，降低差動起始定值、比率制動系數(shù)。實際情況：－發(fā)電機差動TA盡管同型，但兩側(cè)電纜長度可能不一致，部分機組TA不是真正同型TA；－區(qū)外故障電流倍數(shù)盡管小，但非周期分量衰減慢；結(jié)果，導(dǎo)致TA飽和，不平衡差流增大，差動保護屢有誤動發(fā)生；現(xiàn)有防TA飽和措施提高差動啟動定值：缺點：降低了內(nèi)部故障靈敏度，不可取。采用流出電流判據(jù)的標(biāo)積制動式差動保護：缺點1：理論計算表明，在發(fā)電機內(nèi)部故障時，也有流出電流，存在拒動可能。缺點2：區(qū)外轉(zhuǎn)區(qū)內(nèi)故障時，拒動可能性增加。TA飽和判據(jù)的特點全新的“異步法”TA飽和判據(jù)抗TA飽和算法：利用變壓器、發(fā)電機差電流中諧波含量和波形特征來識別電流互感器的飽和關(guān)鍵判據(jù)：如何準(zhǔn)確判出區(qū)外故障，投入抗TA飽和算法：制動電流工頻變化量：差電流工頻變化量：區(qū)內(nèi)故障時，制動電流和差電流工頻變化量同步出現(xiàn)TA飽和判據(jù)的特點區(qū)外故障時，制動電流與差電流工頻變化量異步先后出現(xiàn)TA飽和判據(jù)的特點發(fā)電機區(qū)外故障并伴隨TA飽和發(fā)電機區(qū)內(nèi)故障發(fā)電機區(qū)內(nèi)故障并伴隨TA飽和區(qū)外TA飽和：t0:正常運行t1:判出區(qū)外t2:開始飽和t3:進入動作區(qū)t1-t0＝5msTA飽和：t0:正常運行t1:判出區(qū)外t2:開始飽和t3:進入動作區(qū)t1-t0＝5msTA飽和判據(jù)的特點“異步法”TA飽和判據(jù)優(yōu)點區(qū)內(nèi)故障、區(qū)內(nèi)故障TA飽和，差動保護快速動作區(qū)外故障，投入TA抗飽和判據(jù)，差動保護不會誤動允許TA飽和最快時間：5ms。RCS－985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動保護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100％定子接地保護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)現(xiàn)有縱向零序電壓匝間保護方案1、負序方向閉鎖的縱向零序電壓匝間保護－負序方向元件在外部三相短路暫態(tài)過程中和頻率偏離額定值時可能會誤動；－當(dāng)采用負序功率方向作為動作元件時，靈敏度不高；2、負序方向閉鎖的二次諧波式匝間短路保護－對于發(fā)電機組，外部不對稱故障，也會產(chǎn)生二次諧波電流，需負序方向閉鎖，因此也存在上述缺點；3、三次諧波分量閉鎖縱向零序電壓匝間保護－動模和實際機組故障并未證實區(qū)外故障時縱向零序電壓中三次諧波分量一定會增大。零序電壓匝間保護的功能特點高定值段匝間保護－按躲過各種情況下最大不平衡零序電壓整定；靈敏段匝間保護：電流比率制動原理－綜合電流：采用電流增加量和負序電流加權(quán)值零序電壓匝間保護的功能特點浮動門檻技術(shù)－對其他工況下（不同負載、電壓升高、失磁故障等），零序電壓不平衡值的增大，采用浮動門檻躲過不平衡電壓。－頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時，三次諧波濾過比仍大于100由于采取了以上措施，縱向零序電壓匝間保護只需按躲過正常運行時不平衡基波電壓整定，區(qū)內(nèi)故障靈敏動作，區(qū)外故障可靠制動零序電壓匝間保護的功能特點零序電壓匝間保護的功能特點媽灣電廠主變高壓側(cè)C0故障縱向零序電壓波形，零序電壓基波分量比故障前增大，電流、負序電流增加較大,電流比率制動原理的匝間保護沒有誤動發(fā)電機區(qū)內(nèi)A3-A4匝間故障縱向零序電壓波形，零序電壓增加,而相電流變化不大,保護靈敏動作。零序電壓匝間保護的功能特點工頻變化量匝間方向判據(jù)形成：

?U>0.5V+1.25du?I>0.02In+1.25di上述三個判據(jù)同時滿足，保護置方向標(biāo)志；經(jīng)負序電壓、負序電流展寬。工頻變化量方向匝間保護功能特點優(yōu)點－直接取機端電壓電流計算，不需專用TV－方向明確，區(qū)內(nèi)故障正確動作，靈敏度約為3V；－采用浮動門檻技術(shù)，區(qū)外故障不會誤動；缺點－發(fā)電機并網(wǎng)前，不能反映匝間保護。工頻變化量方向匝間保護功能特點高靈敏橫差保護的功能特點高定值段橫差保護：相當(dāng)于一般的單元件橫差保護，按躲過最大不平衡電流整定靈敏段橫差保護：相電流比率制動原理取最大相電流增加值作制動高靈敏橫差保護的功能特點浮動門檻技術(shù)－對其他工況下（不同負載、電壓升高、失磁故障等），橫差電流不平衡電流的增大，采用浮動門檻躲過不平衡電流電壓。－頻率跟蹤與數(shù)字濾波器結(jié)合，頻率偏移時，三次諧波濾過比仍大于100由于采取了以上措施，橫差電流定值只需按躲過正常運行時不平衡基波電流整定，區(qū)內(nèi)故障靈敏動作，區(qū)外故障可靠制動發(fā)電機變壓器區(qū)外AB兩相故障橫差電流波形，橫差電流增加，由于相電流也增加,因此能可靠制動。高靈敏橫差保護的功能特點發(fā)電機區(qū)內(nèi)B1-B3匝間故障橫差電流波形，橫差電流增加,而相電流變化不大,橫差保護靈敏動作。高靈敏橫差保護的功能特點RCS－985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動保護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100％定子接地保護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)現(xiàn)有定子接地保護存在問題三次諧波電壓比率判據(jù)－啟停機過程中易誤動－正常運行機組頻率變化時，三次諧波濾過比下降，易導(dǎo)致誤動調(diào)整型三次諧波電壓判據(jù)－啟停機過程中易誤動－正常運行機組頻率變化時，三次諧波濾過比下降，易導(dǎo)致誤動－運行方式變化時，易誤動自適應(yīng)三次諧波電壓比率判據(jù)：發(fā)變組并網(wǎng)前后機端等效電容變化較大，并網(wǎng)前、后各設(shè)一個定值，根據(jù)各自狀態(tài)下裝置實時顯示的最大三次諧波電壓比率值整定，裝置根據(jù)斷路器位置接點和負荷電流自動適應(yīng)狀態(tài)變化頻率跟蹤和數(shù)字濾波器相結(jié)合，在頻率45～55Hz范圍內(nèi)三次諧波電壓濾過比不受影響在系統(tǒng)頻率嚴(yán)重偏離50HZ時，采用按頻率比率制動原理定子接地保護的功能特點自適應(yīng)三次諧波電壓比率判據(jù)優(yōu)點：

頻率變化不會誤動解決了機組啟停機過程中三次諧波電壓比率判據(jù)誤動的問題。定子接地保護的功能特點三次諧波電壓差動判據(jù)：正常運行時，機端、中性點三次諧波電壓幅值、相位在一定范圍內(nèi)波動，實時自動調(diào)整系數(shù)kt使正常運行時差電壓接近為0；可以保護100％的定子接地定子接地保護的功能特點三次諧波電壓差動可靠性：頻率跟蹤和數(shù)字濾波器相結(jié)合，在頻率49.5～50.5Hz范圍內(nèi)保護功能不受影響；在機組頻率超出49.5～50.5Hz范圍時，閉鎖本判據(jù)；機組并網(wǎng)后負荷電流大于0.2In時，自動投入本判據(jù)；當(dāng)TV斷線時閉鎖本判據(jù)。由于采用了以上輔助判據(jù)，盡管三次諧波電壓差動判據(jù)在定子接地時靈敏度很高，但是在啟停機過程中、區(qū)外故障及其他工況下均不會誤動。定子接地保護的功能特點媽灣電廠正常運行三次諧波差動波形：定子接地保護的功能特點發(fā)電機中性點5%定子接地電壓波形(動模試驗)定子接地保護的功能特點發(fā)電機中性點40%定子接地電壓波形圖(動模試驗)定子接地保護的功能特點發(fā)電機中性點經(jīng)10kΩ定子接地電壓波形(電科院動模試驗)定子接地保護的功能特點望亭電廠＃11機組發(fā)電機中性點定子接地試驗：試驗方法，用絕緣棒將短路試驗電阻一端與發(fā)電機中性點短接，試驗電阻另一端接地。試驗電阻阻值：5.1KΩ，7.5KΩ。定子接地保護的功能特點定子接地試驗記錄：定子接地保護的功能特點RCS－985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動保護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100％定子接地保護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護新型外加20 HZ電源定子接地保護外加20Hz低頻電源定子接地保護的特點：1）在發(fā)電機啟停、運行的全過程中，都可以提供靈敏的定子接地保護：可檢測定子絕緣的緩慢老化；2）保護范圍不僅包括整個定子繞組，還包括發(fā)電機中性點。保護的靈敏度一致，不受接地位置影響。3）20Hz信號和工頻、分次諧波、整數(shù)次諧波相差較大，機組正常運行或振蕩時不會影響外加20Hz電阻的計算。4）注入一次繞組電壓僅為1～3％的額定相電壓，不會損壞定子繞組絕緣。發(fā)電機轉(zhuǎn)子（勵磁回路）接地種類和后果1）各種原因造成的轉(zhuǎn)子繞組絕緣下降轉(zhuǎn)子繞組匝間短路；勵磁回路一點接地；勵磁回路兩點接地。2）轉(zhuǎn)子一點接地對發(fā)電機并未造成危害，但如再發(fā)生兩點接地，威脅機組安全：故障點流過電流，燒傷轉(zhuǎn)子本體；勵磁繞組過流，導(dǎo)致過熱而燒傷；氣隙磁通失去平衡，引起振動；兩點接地使軸系和汽機磁化。RCS-985轉(zhuǎn)子接地保護原理RCS-985轉(zhuǎn)子接地保護原理RCS-985提供兩種轉(zhuǎn)子接地保護原理供選擇，分別為乒乓（切換采樣）原理和外加電源原理。乒乓式轉(zhuǎn)子接地保護原理示意圖新型有源轉(zhuǎn)子一點接地保護的基本原理：

在轉(zhuǎn)子繞組的一端與大軸之間注入偏移方波電源，通過計算接地電阻的阻值，構(gòu)成轉(zhuǎn)子一點接地保護。新型有源轉(zhuǎn)子一點接地保護新型有源轉(zhuǎn)子一點接地保護的特點：1、不受轉(zhuǎn)子繞組對地電容的影響，不受高次諧波分量的影響，接地電阻測量精度高；2、保護靈敏度與轉(zhuǎn)子接地位置無關(guān)，保護無死區(qū)，在轉(zhuǎn)子繞組上任一點接地都有很高的靈敏度；3、可在未加勵磁電壓的情況下，監(jiān)視轉(zhuǎn)子絕緣情況，并能滿足無刷勵磁機組轉(zhuǎn)子接地保護的要求。新型有源轉(zhuǎn)子一點接地保護RCS－985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動保護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100％定子接地保護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)TA斷線判據(jù)差動TA斷線，采用比率制動判據(jù)發(fā)電機差動TA差流報警Id>0.01Ie＆Id>0.03×Ir差動保護TA斷線的功能特點TA異常判據(jù)可靠的比率制動判據(jù)：I2>0.04In+0.25×Imax延時發(fā)出TA異常報警信號橫差零序電流TA異常判據(jù)：

I>0.1Ie＆Ihc3<0.1A延時發(fā)出橫差TA異常報警信號TA斷線的功能特點TV斷線發(fā)電機中性點、開口三角零序TV斷線判據(jù)U1＞0.５Un＆U03＜0.10V延時發(fā)TV斷線報警信號勵磁電壓斷線閉鎖功能斷路器位置接點檢測功能TV斷線的功能特點RCS－985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、采用了工頻變化量原理、變斜率比率差動保護新原理;2、全新的異步法TA飽和判據(jù)；3、首次提出并實現(xiàn)了浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的縱向零序電壓匝間保護、高靈敏橫差保護新原理；4、采用三次諧波電壓差動新原理的100％定子接地保護；5、新型外加電源定子、轉(zhuǎn)子接地保護；6、靈敏的TV、TA回路自檢功能；7、其他先進技術(shù)RCS－985保護裝置的關(guān)鍵技術(shù)1、開放式失磁保護，可以組合成多種方案，供用戶選擇；2、失步保護采用正序電壓、正序電流計算阻抗軌跡，可以可靠區(qū)分故障與振蕩，區(qū)分振蕩中心在發(fā)變組區(qū)內(nèi)、區(qū)外，并分別動作于跳閘和信號；3、綜合考慮的誤上電保護方案等RCS-985發(fā)電機變壓器組保護總體方案裝置性能裝置的關(guān)鍵技術(shù)試驗與運行總結(jié)試驗與運行裝置分別在電力自動化研究院、中國電力科學(xué)研究院、四川電力科學(xué)研究院、華東電力試驗研究院進行了詳細的動模試驗。試驗結(jié)果表明裝置達到了方案設(shè)定的目標(biāo)。媽灣電廠300MW機組內(nèi)部故障保護動作分析南京熱電廠5號發(fā)電機內(nèi)部故障保護動作分析綏中電廠800MW機組保護動作分析異步法TA飽和判別新原理運行總結(jié)2001年4月18日以來，RCS-985裝置已在100MW-800MW的300多臺機組上投入運行，所有裝置運行正常，經(jīng)受住了各種故障的考驗。

運行總結(jié)序號用戶名稱時間動作情況1深圳媽灣電廠300MW機組2001．6．11主變高壓側(cè)區(qū)內(nèi)C0故障差動速斷、比率差動、間隙零序電流保護均正確動作2深圳媽灣電廠300MW機組2001．9．30逆功率保護正確動作3華能威海電廠125MW機組2001．10．28勵磁繞組過負荷信號、發(fā)電機過負荷信號、主變過負荷信號、失磁保護正確動作運行總結(jié)序號用戶名稱時間動作情況4蘇州望亭電廠300MW機組2002.1.17程序逆功率正確動作5內(nèi)蒙華能伊敏電廠500MW機組2002.9.15程序逆功率正確動作6華中華能陽邏電廠300MW機組2003.2.7TV1斷線，裝置發(fā)出TV斷線信號并將相應(yīng)保護切換至TV2。7鎮(zhèn)江高資電廠140MW機組2003.4廠變分支電纜三相短路，RCS-985裝置電纜差動正確動作。8貴州納雍電廠#1機300MW機組2003．3失磁保護正確動作。9河南洛陽新安電廠#2機135MW機組2003.7.24主變低壓側(cè)AC兩相故障，發(fā)變組差動速斷、主變差動速斷、發(fā)變組比率差動、主變比率差動、主變工頻變化量差動均正確動作，最快動作時間為13ms。運行總結(jié)序號用戶名稱時間動作情況10河南洛陽新安電廠#1機135MW機組2003.9發(fā)電機機端封母故障接地，基波零序電壓定子接地保護正確動作。11江蘇淮陰電廠220MW機組2003.9.15發(fā)電機機端TV1一次斷線，裝置正確發(fā)出TV斷線信號，閉鎖相關(guān)保護12山東運河電廠135MW機組2003.9勵磁回路一點接地保護正確動作。13山東德州電廠300MW機組2003.9.18機組解列后，500KV中開關(guān)B相發(fā)生斷路器閃絡(luò)故障，誤上電保護、斷路器閃絡(luò)保護正確動作。14貴州納雍電廠300MW機組2003.10貴州納雍電廠#2機勵磁回路一點、兩點接地保護正確動作。15遼寧綏中電廠800MW機組2003.10振動引起飛錘動作，關(guān)閉主汽門，程序逆功率保護正確動作。運行總結(jié)序號用戶名稱時間動作情況16南京熱電廠130MW機組2003.12．2發(fā)電機內(nèi)部AB兩相接地故障，RCS-985裝置發(fā)電機比率差動、工頻變化量差動、差動速斷正確動作，最快動作時間7ms。17河南洛陽新安電廠1號機135MW機組2004．9．2811時24分11秒（與2003年故障的為#1機組的變壓器類似，但故障電流較大）主變內(nèi)部AC相故障，發(fā)變組差動速斷、主變差動速斷、發(fā)變組比率差動、主變比率差動、主變工頻變化量差動均正確動作，最快動作時間為11ms。18唐山電廠#1300MW機組2004年10月9日15時50分18秒廠變低壓側(cè)發(fā)生三相故障，廠變比率差動、發(fā)變組比率差正確動作19江蘇天生港電廠#9機2004年07月03日14時04分07秒勵磁變高壓側(cè)電纜三相內(nèi)部故障，二次測故障電流最大56倍額定電流，勵磁變差動、發(fā)電機差動快速動作，保護動作時間10ms20青海公伯峽水電廠350MW機組2004年10月28日C相接近機端20%位置發(fā)生定子接地故障，保護正確動作，定子沒有損壞。21鎮(zhèn)江高資電廠140MW機組2004年9月區(qū)外C相接地故障，導(dǎo)致主變中性點間隙擊穿，間隙零序電流保護正確動作。RCS-985發(fā)電機變壓器組保護總體方案裝置性能裝置的關(guān)鍵技術(shù)試驗與運行總結(jié)總結(jié)綜上所述，基于雙套主保護、雙套后備保護和異常運行保護配置原則的RCS-985發(fā)變組保護，適用于大型發(fā)電機變壓器組。裝置具有以下主要技術(shù)特點：

1、全新的發(fā)變組保護主體方案，即將一個發(fā)變組單元的全套電量保護集成在一臺裝置中,主保護與后備保護共用一組TA；采用高速采樣率前提下的并行實時計算，保護裝置的可靠性與安全性大為提高?？偨Y(jié)

2、采用變斜率比率差動和工頻變化量差動保護新原理提高了檢測內(nèi)部輕微故障的靈敏度，經(jīng)受了區(qū)內(nèi)故障的考驗；

3、全新的“異步法”TA飽和判據(jù)可以正確區(qū)分內(nèi)部故障和區(qū)外故障TA飽和；

4、首次提出并實現(xiàn)的浮動門檻和電流比率制動相結(jié)合的高靈敏橫差和零序電壓匝間保護，在防止區(qū)外故障誤動的同時提高了檢測發(fā)電機內(nèi)部輕微匝間故障的靈敏度，經(jīng)受了區(qū)外故障考驗；

5、自適應(yīng)三次諧波電壓比率判據(jù)、三次諧波電壓差動100％定子接地保護方案在提高靈敏度的同時又不失安全性；6、在硬件與軟件設(shè)計上，能夠有效地消除各種外部干擾對保護裝置的影響，裝置的抗干擾能力很強；7、支持電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T667-1999（IEC60870-5-103標(biāo)準(zhǔn)）的通訊規(guī)約。

總結(jié)

裝置已2002年1月27日通過了國家電力公司組織的鑒定，鑒定結(jié)論：

RCS－985微機發(fā)電機變壓器組成套保護裝置采用主后備保護一體化方案，設(shè)計合理，原理先進，性能優(yōu)越，調(diào)試維護方便。首次綜合應(yīng)用工頻變化量原理、變斜率比率差動保護原理、異步法TA飽和判據(jù)、電流制動和浮動門檻相結(jié)合的高靈敏橫差、零序電壓匝間保護原理于發(fā)電機變壓器組裝置，屬國際首創(chuàng)。裝置的主要技術(shù)性能指標(biāo)處于國際領(lǐng)先水平。

鑒定結(jié)論2003年度國家電網(wǎng)公司科技進步獎二等獎2004年度江蘇省科技進步一等獎RCS-985獲獎情況南瑞繼保的優(yōu)勢自主知識產(chǎn)權(quán)：公司擁有產(chǎn)品自主知識產(chǎn)權(quán)，技術(shù)支持沒有后顧之憂。開發(fā)平臺統(tǒng)一：公司高壓保護產(chǎn)品全部采用高速數(shù)字信號處理芯片DSP，軟件模塊可以共享。后臺應(yīng)用軟件統(tǒng)一。開發(fā)流程完全符合ISO9001-2000標(biāo)準(zhǔn)。南瑞繼保的優(yōu)勢硬件模塊統(tǒng)一：發(fā)變組所占數(shù)量相對少，相應(yīng)發(fā)變組保護裝置數(shù)量少，為了解決硬件生產(chǎn)數(shù)量少可能導(dǎo)致的質(zhì)量不穩(wěn)定，RCS-985發(fā)變組保護裝置中硬件CPU板與本公司其他保護完全相同，采用現(xiàn)代化表面貼裝流水線生產(chǎn)，質(zhì)量穩(wěn)定。開發(fā)聯(lián)系實際：技術(shù)開發(fā)人員與專家、用戶、運行、設(shè)計部門緊密結(jié)合，產(chǎn)品開發(fā)起點高，從運行方便、設(shè)計簡潔、調(diào)試簡單等方面來考慮方案，從保證可靠性前提下研制新原理。南瑞繼保的優(yōu)勢完善的試驗手段：按照大機組模型設(shè)立的動模試驗?zāi)Ｐ停M發(fā)變組所有可能出現(xiàn)的故障對保護裝置進行調(diào)試，把問題解決在產(chǎn)品開發(fā)階段；公司開發(fā)先進的數(shù)字動模系統(tǒng)，RCS-985現(xiàn)場運行錄下的發(fā)變組單元波形可以再現(xiàn)，可以深入地分析、解決問題?，F(xiàn)場快速反應(yīng)：現(xiàn)場反饋來的情況，公司及時提供技術(shù)支持，開發(fā)人員參與解決問題。謝謝！MagneticResonanceImaging磁共振成像發(fā)生事件作者或公司磁共振發(fā)展史1946發(fā)現(xiàn)磁共振現(xiàn)象BlochPurcell1971發(fā)現(xiàn)腫瘤的T1、T2時間長Damadian1973做出兩個充水試管MR圖像Lauterbur1974活鼠的MR圖像Lauterbur等1976人體胸部的MR圖像Damadian1977初期的全身MR圖像

Mallard1980磁共振裝置商品化1989

0.15T永磁商用磁共振設(shè)備中國安科

2003諾貝爾獎金LauterburMansfierd時間MR成像基本原理實現(xiàn)人體磁共振成像的條件:人體內(nèi)氫原子核是人體內(nèi)最多的物質(zhì)。最易受外加磁場的影響而發(fā)生磁共振現(xiàn)象(沒有核輻射)有一個穩(wěn)定的靜磁場（磁體）梯度場和射頻場：前者用于空間編碼和選層，后者施加特定頻率的射頻脈沖，使之形成磁共振現(xiàn)象信號接收裝置：各種線圈計算機系統(tǒng)：完成信號采集、傳輸、圖像重建、后處理等

人體內(nèi)的H核子可看作是自旋狀態(tài)下的小星球。自然狀態(tài)下，H核進動雜亂無章，磁性相互抵消zMyx進入靜磁場后，H核磁矩發(fā)生規(guī)律性排列（正負方向），正負方向的磁矢量相互抵消后，少數(shù)正向排列（低能態(tài)）的H核合成總磁化矢量M，即為MR信號基礎(chǔ)ZZYYXB0XMZMXYA:施加90度RF脈沖前的磁化矢量MzB:施加90度RF脈沖后的磁化矢量Mxy.并以Larmor頻率橫向施進C:90度脈沖對磁化矢量的作用。即M以螺旋運動的形式傾倒到橫向平面ABC在這一過程中，產(chǎn)生能量

三、弛豫（Relaxation）回復(fù)“自由”的過程

1.

縱向弛豫（T1弛豫）：

M0（MZ）的恢復(fù)，“量變”高能態(tài)1H→低能態(tài)1H自旋—晶格弛豫、熱弛豫

吸收RF光子能量（共振）低能態(tài)1H高能態(tài)1H

放出能量（光子，MRS）T1弛豫時間：

MZ恢復(fù)到M0的2/3所需的時間

T1愈小、M0恢復(fù)愈快T2弛豫時間：MXY喪失2/3所需的時間；T2愈大、同相位時間長MXY持續(xù)時間愈長MXY與ST1加權(quán)成像、T2加權(quán)成像

所謂的加權(quán)就是“突出”的意思

T1加權(quán)成像（T1WI）----突出組織T1弛豫（縱向弛豫）差別

T2加權(quán)成像（T2WI）----突出組織T2弛豫（橫向弛豫）差別。

磁共振診斷基于此兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像磁共振常規(guī)h檢查必掃這兩種標(biāo)準(zhǔn)圖像.T1的長度在數(shù)百至數(shù)千毫秒（ms）范圍T2值的長度在數(shù)十至數(shù)千毫秒（ms）范圍

在同一個馳豫過程中,T2比T1短得多

如何觀看MR圖像：首先我們要分清圖像上的各種標(biāo)示。分清掃描序列、掃描部位、掃描層面。正?；虍惓５乃诓课?--即在同一層面觀察、分析T1、T2加權(quán)像上信號改變。絕大部分病變T1WI是低信號、T2WI是高信號改變。只要熟悉掃描部位正常組織結(jié)構(gòu)的信號表現(xiàn)，通常病變與正常組織不會混淆。一般的規(guī)律是T1WI看解剖,T2WI看病變。磁共振成像技術(shù)－－圖像空間分辨力，對比分辨力一、如何確定MRI的來源（一）層面的選擇1.MXY產(chǎn)生（1H共振）條件

RF=ω=γB02.梯度磁場Z（GZ）

GZ→B0→ω

不同頻率的RF

特定層面1H激勵、共振

3.層厚的影響因素

RF的帶寬↓

GZ的強度↑層厚↓〈二〉體素信號的確定1、頻率編碼2、相位編碼

M0↑--GZ、RF→相應(yīng)層面MXY----------GY→沿Y方向1H有不同ω

各1H同相位MXY旋進速度不同同頻率一定時間后→→GX→沿X方向1H有不同ω沿Y方向不同1H的MXYMXY旋進頻率不同位置不同（相位不同）〈三〉空間定位及傅立葉轉(zhuǎn)換

GZ----某一層面產(chǎn)生MXYGX----MXY旋進頻率不同

GY----MXY旋進相位不同（不影響MXY大?。?/p>

↓某一層面不同的體素，有不同頻率、相位

MRS（FID）第三節(jié)、磁共振檢查技術(shù)檢查技術(shù)產(chǎn)生圖像的序列名產(chǎn)生圖像的脈沖序列技術(shù)名TRA、COR、SAGT1WT2WSETR、TE…….梯度回波FFE快速自旋回波FSE壓脂壓水MRA短TR短TE－－T1W長TR長TE－－T2W增強MR最常用的技術(shù)是：多層、多回波的SE（spinecho，自旋回波）技術(shù)磁共振掃描時間參數(shù)：TR、TE磁共振掃描還有許多其他參數(shù)：層厚、層距、層數(shù)、矩陣等序列常規(guī)序列自旋回波（SE）,快速自旋回波（FSE）梯度回波（FE）反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR），脂肪抑制（STIR）、水抑制（FLAIR）高級序列水成像（MRCP,MRU,MRM）血管造影（MRA,TOF2D/3D）三維成像（SPGR）彌散成像（DWI）關(guān)節(jié)運動分析是一種成像技術(shù)而非掃描序列自旋回波（SE）必掃序列圖像清晰顯示解剖結(jié)構(gòu)目前只用于T1加權(quán)像快速自旋回波（FSE）必掃序列成像速度快多用于T2加權(quán)像梯度回波（GE）成像速度快對出血敏感T2加權(quán)像水抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）水抑制（FLAIR）抑制自由水梗塞灶顯示清晰判斷病灶成份脂肪抑制反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）脂肪抑制（STIR）抑制脂肪信號判斷病灶成分其它組織顯示更清晰血管造影（MRA）無需造影劑TOF法PC法MIP投影動靜脈分開顯示水成像（MRCP，MRU，MRM）含水管道系統(tǒng)成像膽道MRCP泌尿路MRU椎管MRM主要用于診斷梗阻擴張超高空間分辨率掃描任意方位重建窄間距重建技術(shù)大大提高對小器官、小病灶的診斷能力三維梯度回波（SPGR） 早期診斷腦梗塞

彌散成像MRI的設(shè)備一、信號的產(chǎn)生、探測接受1.磁體（Magnet）:靜磁場B0（Tesla,T）→組織凈磁矩M0

永磁型（permanentmagnet）常導(dǎo)型（resistivemagnet）超導(dǎo)型（superconductingmagnet）磁體屏蔽（magnetshielding）2.梯度線圈（gradientcoil）:

形成X、Y、Z軸的磁場梯度功率、切換率3.射頻系統(tǒng)（radio-frequencesystem，RF）

MR信號接收二、信號的處理和圖象顯示數(shù)模轉(zhuǎn)換、計算機，等等；MRI技術(shù)的優(yōu)勢1、軟組織分辨力強（判斷組織特性）2、多方位成像3、流空效應(yīng)（顯示血管）4、無骨骼偽影5、無電離輻射，無碘過敏6、不斷有新的成像技術(shù)MRI技術(shù)的禁忌證和限度1.禁忌證

體內(nèi)彈片、金屬異物各種金屬置入：固定假牙、起搏器、血管夾、人造關(guān)節(jié)、支架等危重病人的生命監(jiān)護系統(tǒng)、維持系統(tǒng)不能合作病人，早期妊娠，高熱及散熱障礙2.其他鈣化顯示相對較差空間分辨較差（體部，較同等CT）費用昂貴多數(shù)MR機檢查時間較長1.病人必須去除一切金屬物品，最好更衣，以免金屬物被吸入磁體而影響磁場均勻度，甚或傷及病人。2.掃描過程中病人身體（皮膚）不要直接觸碰磁體內(nèi)壁及各種導(dǎo)線，防止病人灼傷。3.紋身（紋眉）、化妝品、染發(fā)等應(yīng)事先去掉，因其可能會引起灼傷。4.病人應(yīng)帶耳塞，以防聽力損傷。掃描注意事項顱腦MRI適應(yīng)癥顱內(nèi)良惡性占位病變腦血管性疾病梗死、出血、動脈瘤、動靜脈畸形（AVM）等顱腦外傷性疾病腦挫裂傷、外傷性顱內(nèi)血腫等感染性疾病腦膿腫、化膿性腦膜炎、病毒性腦炎、結(jié)核等脫髓鞘性或變性類疾病多發(fā)性硬化（MS）等先天性畸形胼胝體發(fā)育不良、小腦扁桃體下疝畸形等脊柱和脊髓MRI適應(yīng)證1.腫瘤性病變椎管類腫瘤（髓內(nèi)、髓外硬膜內(nèi)、硬膜外），椎骨腫瘤（轉(zhuǎn)移性、原發(fā)性）2.炎癥性疾病脊椎結(jié)核、骨髓炎、椎間盤感染、硬膜外膿腫、蛛網(wǎng)膜炎、脊髓炎等3.外傷骨折、脫位、椎間盤突出、椎管內(nèi)血腫、脊髓損傷等4.脊柱退行性變和椎管狹窄癥椎間盤變性、膨隆、突出、游離，各種原因椎管狹窄，術(shù)后改變，5.脊髓血管畸形和血管瘤6.脊髓脫髓鞘疾?。ㄈ鏜S），脊髓萎縮7.先天性畸形胸部MRI適應(yīng)證呼吸系統(tǒng)對縱隔及肺門區(qū)病變顯示良好，對肺部結(jié)構(gòu)顯示不如CT。胸廓入口病變及其上下比鄰關(guān)系縱隔腫瘤和囊腫及其與大血管的關(guān)系其他較CT無明顯優(yōu)越性心臟及大血管大血管病變各類動脈瘤、腔靜脈血栓等心臟及心包腫瘤，心包其他病變其他（如先心、各種心肌病等）較超聲心動圖無優(yōu)勢，應(yīng)用不廣腹部MRI適應(yīng)證主要用于部分實質(zhì)性器官的腫瘤性病變肝腫瘤性病變，提供鑒別信息胰腺腫瘤，有利小胰癌、胰島細胞癌顯示宮頸、宮體良惡性腫瘤及分期等，先天畸形腫瘤的定位（臟器上下緣附近）、分期膽道、尿路梗阻和腫瘤，MRCP，MRU直腸腫瘤骨與關(guān)節(jié)MRI適應(yīng)證X線及CT的后續(xù)檢查手段－－鈣質(zhì)顯示差和空間分辨力部分情況可作首選：1.累及骨髓改變的骨?。ㄔ缙诠侨毖詨乃溃缙诠撬柩?、骨髓腫瘤或侵犯骨髓的腫瘤）2.結(jié)構(gòu)復(fù)雜關(guān)節(jié)的損傷（膝、髖關(guān)節(jié)）3.形狀復(fù)雜部位的檢查（脊柱、骨盆等）軟件登錄界面軟件掃描界面圖像瀏覽界面膠片打印界面報告界面報告界面2合理應(yīng)用抗菌藥物預(yù)防手術(shù)部位感染概述外科手術(shù)部位感染的2/3發(fā)生在切口醫(yī)療費用的增加病人滿意度下降導(dǎo)致感染、止血和疼痛一直是外科的三大挑戰(zhàn)，止血和疼痛目前已較好解決感染仍是外科醫(yī)生面臨的重大問題，處理不當(dāng)，將產(chǎn)生嚴(yán)重后果外科手術(shù)部位感染占院內(nèi)感染的14%～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染，居院內(nèi)感染第3位嚴(yán)重手術(shù)部位的感染——病人的災(zāi)難，醫(yī)生的夢魘

預(yù)防手術(shù)部位感染（surgicalsiteinfection,SSI)

手術(shù)部位感染的40%–60%可以預(yù)防圍手術(shù)期使用抗菌藥物的目的外科醫(yī)生的困惑★圍手術(shù)期應(yīng)用抗生素是預(yù)防什么感染？★哪些情況需要抗生素預(yù)防？★怎樣選擇抗生素？★什么時候開始用藥？★抗生素要用多長時間？定義：指發(fā)生在切口或手術(shù)深部器官或腔隙的感染分類：切口淺部感染切口深部感染器官／腔隙感染一、SSI定義和分類二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口淺部感染

指術(shù)后30天內(nèi)發(fā)生、僅累及皮膚及皮下組織的感染，并至少具備下述情況之一者：

1．切口淺層有膿性分泌物

2．切口淺層分泌物培養(yǎng)出細菌

3．具有下列癥狀體征之一：紅熱，腫脹，疼痛或壓痛，因而醫(yī)師將切口開放者（如培養(yǎng)陰性則不算感染）

4．由外科醫(yī)師診斷為切口淺部SSI

注意：縫線膿點及戳孔周圍感染不列為手術(shù)部位感染二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)——切口深部感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物則為術(shù)后1年內(nèi)）發(fā)生、累及切口深部筋膜及肌層的感染，并至少具備下述情況之一者：

1.切口深部流出膿液

2.切口深部自行裂開或由醫(yī)師主動打開，且具備下列癥狀體征之一：①體溫＞38℃；②局部疼痛或壓痛

3.臨床或經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷，發(fā)現(xiàn)切口深部有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為切口深部感染

注意：感染同時累及切口淺部及深部者，應(yīng)列為深部感染

二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

指術(shù)后30天內(nèi)（如有人工植入物★則術(shù)后1年內(nèi)）、發(fā)生在手術(shù)曾涉及部位的器官或腔隙的感染，通過手術(shù)打開或其他手術(shù)處理，并至少具備以下情況之一者：

1.放置于器官/腔隙的引流管有膿性引流物

2.器官/腔隙的液體或組織培養(yǎng)有致病菌

3.經(jīng)手術(shù)或病理組織學(xué)或影像學(xué)診斷器官/腔隙有膿腫

4.外科醫(yī)師診斷為器官/腔隙感染

★人工植入物：指人工心臟瓣膜、人工血管、人工關(guān)節(jié)等二、SSI診斷標(biāo)準(zhǔn)—器官／腔隙感染

不同種類手術(shù)部位的器官/腔隙感染有：

腹部：腹腔內(nèi)感染（腹膜炎，腹腔膿腫）生殖道：子宮內(nèi)膜炎、盆腔炎、盆腔膿腫血管：靜脈或動脈感染三、SSI的發(fā)生率美國1986年～1996年593344例手術(shù)中，發(fā)生SSI15523次，占2.62%英國1997年～2001年152所醫(yī)院報告在74734例手術(shù)中，發(fā)生SSI3151例，占4.22%中國？SSI占院內(nèi)感染的14～16%，僅次于呼吸道感染和泌尿道感染三、SSI的發(fā)生率SSI與部位：非腹部手術(shù)為2%～5%腹部手術(shù)可高達20%SSI與病人：入住ICU的機會增加60%再次入院的機會是未感染者的5倍SSI與切口類型：清潔傷口 1%～2%清潔有植入物 ＜5%可染傷口＜10%手術(shù)類別手術(shù)數(shù)SSI數(shù)感染率(%)小腸手術(shù)6466610.2大腸手術(shù)7116919.7子宮切除術(shù)71271722.4肝、膽管、胰手術(shù)1201512.5膽囊切除術(shù)8222.4不同種類手術(shù)的SSI發(fā)生率：三、SSI的發(fā)生率手術(shù)類別SSI數(shù)SSI類別（%）切口淺部切口深部器官/腔隙小腸手術(shù)6652.335.412.3大腸手術(shù)69158.426.315.3子宮切除術(shù)17278.813.57.6骨折開放復(fù)位12379.712.28.1不同種類手術(shù)的SSI類別：三、SSI的發(fā)生率延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫，瘺形成。需要進一步處理這里感染將導(dǎo)致:延遲愈合疝內(nèi)臟膨出膿腫、瘺形成需進一步處理四、SSI的后果四、SSI的后果在一些重大手術(shù)，器官/腔隙感染可占到1/3。SSI病人死亡的77%與感染有關(guān)，其中90%是器官/腔隙嚴(yán)重感染

——InfectControlandHospEpidemiol,1999,20(40:247-280SSI的死亡率是未感染者的2倍五、導(dǎo)致SSI的危險因素（1）病人因素：高齡、營養(yǎng)不良、糖尿病、肥胖、吸煙、其他部位有感染灶、已有細菌定植、免疫低下、低氧血癥五、導(dǎo)致SSI的危險因素（2）術(shù)前因素：術(shù)前住院時間過長用剃刀剃毛、剃毛過早手術(shù)野衛(wèi)生狀況差（術(shù)前未很好沐浴）對有指征者未用抗生素預(yù)防五、導(dǎo)致SSI的危險因素（3）手術(shù)因素：手術(shù)時間長、術(shù)中發(fā)生明顯污染置入人工材料、組織創(chuàng)傷大止血不徹底、局部積血積液存在死腔和/或失活組織留置引流術(shù)中低血壓、大量輸血刷手不徹底、消毒液使用不當(dāng)器械敷料滅菌不徹底等手術(shù)特定時間是指在大量同種手術(shù)中處于第75百分位的手術(shù)持續(xù)時間其因手術(shù)種類不同而存在差異超過T越多，SSI機會越大五、導(dǎo)致SSI的危險因素（4）SSI危險指數(shù)（美國國家醫(yī)院感染監(jiān)測系統(tǒng)制定）：病人術(shù)前已有≥3種危險因素污染或污穢的手術(shù)切口手術(shù)持續(xù)時間超過該類手術(shù)的特定時間（T）

（或一般手術(shù)＞2h)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法根據(jù)指南使用預(yù)防性抗菌藥物正確脫毛方法縮短術(shù)前住院時間維持手術(shù)患者的正常體溫血糖控制氧療抗菌素的預(yù)防/治療預(yù)防

在污染細菌接觸宿主手術(shù)部位前給藥治療

在污染細菌接觸宿主手術(shù)部位后給藥

防患于未然六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用212預(yù)防和治療性抗菌素使用目的：清潔手術(shù)：防止可能的外源污染可染手術(shù)：減少粘膜定植細菌的數(shù)量污染手術(shù)：清除已經(jīng)污染宿主的細菌六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用213需植入假體，心臟手術(shù)、神外手術(shù)、血管外科手術(shù)等六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素使用指征：可染傷口(Clean-contaminatedwound)污染傷口（Contaminatedwound）清潔傷口（Cleanwound）但存在感染風(fēng)險六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用預(yù)防性抗菌素顯示有效的手術(shù)有：婦產(chǎn)科手術(shù)胃腸道手術(shù)(包括闌尾炎)口咽部手術(shù)腹部和肢體血管手術(shù)心臟手術(shù)骨科假體植入術(shù)開顱手術(shù)某些“清潔”手術(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用

理想的給藥時間？目前還沒有明確的證據(jù)表明最佳的給藥時機研究顯示：切皮前45～75min給藥，SSI發(fā)生率最低，且不建議在切皮前30min內(nèi)給藥影響給藥時間的因素:所選藥物的代謝動力學(xué)特性手術(shù)中污染發(fā)生的可能時間病人的循環(huán)動力學(xué)狀態(tài)止血帶的使用剖宮產(chǎn)細菌在手術(shù)傷口接種后的生長動力學(xué)

手術(shù)過程

012345671hr2hrs6hrs1day3-5days細菌數(shù)logCFU/ml六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用219術(shù)后給藥，細菌在手術(shù)傷口接種的生長動力學(xué)無改變

手術(shù)過程抗生素血腫血漿六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用Antibioticsinclot

手術(shù)過程

血漿中抗生素予以抗生素血塊中抗生素血漿術(shù)前給藥，可以有效抑制細菌在手術(shù)傷口的生長六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用221ClassenDC,etal..NEnglJMed1992;326:281切開前時間切開后時間予以抗生素切開六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用不同給藥時間，手術(shù)傷口的感染率不同NEJM1992;326:281-6投藥時間感染數(shù)（%）相對危險度(95%CI)早期（切皮前2-24h）36914(3.8%)6.7(2.9-14.7)4.3手術(shù)前（切皮前45-75min)170810(0.9%)1.0圍手術(shù)期（切皮后3h內(nèi)）2824(1.4%)2.4(0.9-7.9) 2.1手術(shù)后（切皮3h以上）48816(3.3%)5.8(2.6-12.3)

5.8全部284744(1.5%)似然比病人數(shù)六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用結(jié)論：抗生素在切皮前45-75min或麻醉誘導(dǎo)開始時給藥，預(yù)防SSI效果好223六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用切口切開后，局部抗生素分布將受阻必須在切口切開前給藥?。?！抗菌素應(yīng)在切皮前45～75min給藥六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？有效安全殺菌劑半衰期長相對窄譜廉價六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用抗生素的選擇原則：各類手術(shù)最易引起SSI的病原菌及預(yù)防用藥選擇六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用

手術(shù)最可能的病原菌預(yù)防用藥選擇膽道手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢哌酮或

(如脆弱類桿菌）頭孢曲松闌尾手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢噻肟；

(如脆弱類桿菌）＋甲硝唑結(jié)、直腸手術(shù)革蘭陰性桿菌，厭氧菌頭孢呋辛或頭孢曲松或

(如脆弱類桿菌）頭孢噻肟；＋甲硝唑泌尿外科手術(shù)革蘭陰性桿菌頭孢呋辛；環(huán)丙沙星婦產(chǎn)科手術(shù)革蘭陰性桿菌，腸球菌頭孢呋辛或頭孢曲松或

B族鏈球菌，厭氧菌頭孢噻肟；+甲硝唑莫西沙星（可單藥應(yīng)用）注:各種手術(shù)切口感染都可能由葡萄球菌引起六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用外科預(yù)防性抗生素的應(yīng)用：預(yù)防性抗生素對哪些病人有用?什么時候開始用藥?抗生素種類選擇?使用單次還是多次?采用怎樣的給藥途徑？六、預(yù)防SSI干預(yù)方法

——抗菌藥物的應(yīng)用單次給藥還是多次給藥？沒有證據(jù)顯示多次給藥比單次給藥好傷口關(guān)閉后給藥沒有益處多數(shù)指南建議24小時內(nèi)停藥