浅谈变电站直流系统可靠性
提高变电站直流系统可靠性措施
提高变电站直流系统可靠性措施随着电力系统的发展和用电需求的增加，变电站直流系统的可靠性显得尤为重要。
变电站直流系统是连接交流系统和直流系统的一种关键设备，其故障可能导致电网系统的大面积停电，引起严重的经济损失和社会影响。
为了提高变电站直流系统的可靠性，可以采取以下措施：1. 设计优化。
在变电站直流系统的设计过程中，应根据实际情况进行优化，优化方案需要考虑设备的安全可靠性、选用合适的设备、合理分布电缆及防护措施等，保证系统设计的完整性和可靠性。
此外，还应考虑适当的备件，以备不时之需。
2. 设备的选择。
在直流系统设备的选择时，应选用品牌和质量可靠的设备，同时考虑设备的性能和寿命。
特别是选用直流控制器时，应选择具有高可靠性的品牌，同时注意设备的接口、参数等是否与变电站控制系统的要求相符合。
3. 设备的运行维护。
为了保证设备的正常使用，需要定期进行设备的维护和保养。
对于操作关键的设备，应定期进行检修，如直流控制器、直流安全开关等设备。
同时，应建立完整的设备资料，进行定期巡检和维护，及时发现并处理隐患。
4. 线路检测。
变电站直流系统的线路与设备，需要经常检测其运行状态，如温度、电压、电流等参数的变化，及时发现异常情况。
在检测过程中，应定期采集数据，建立设备运行历史资料库，为后续的维护和故障处理提供支持。
5. 应急处理预案。
针对变电站直流系统的故障，应制定完备的应急处理计划和预案。
应急处理预案应包括故障处理流程、应急设备的准备情况、应急人员的准备情况、调度与交流等，以及应急任务清单等内容。
这些工作的目的是在故障发生时，迅速、准确地处理问题，保证系统恢复正常运行。
6. 电气安全保护。
为保证变电站直流系统的安全，应在系统中添加防护装置，如漏电保护器、过流保护器等，保障人员的生命安全和设备的正常运行。
综上所述，提高变电站直流系统的可靠性需要从多方面入手，建立完备的管理体系和标准规范，落实各项措施，保障电网系统的安全和可靠运行。
提高变电站直流系统可靠性措施
提高变电站直流系统可靠性措施随着社会的不断发展和科技的不断进步，变电站作为电力系统中非常重要的一环，其可靠性和稳定性变得尤为重要。
直流系统是变电站中不可或缺的一部分，因此提高变电站直流系统的可靠性措施显得尤为重要。
本文将从多个方面探讨如何提高变电站直流系统的可靠性。
一、完善设备及设施管理1. 强化设备的维护与保养对于直流系统中的各种设备，包括变压器、整流器、槽式绝缘子等，应制定详细的维护计划和保养方案，定期进行检查和维修，确保设备处于良好的工作状态。
2. 提高设施的环境适应性直流系统的设备需要处于较为严苛的环境条件下工作，如高温、高湿等。
在设计变电站时，应充分考虑设备的环境适应性，采取必要的措施来保证设备在各种环境下都能够正常工作。
二、建立完善的监控系统1. 引入先进的监控设备直流系统的运行状态需要及时监测和控制，因此应引入先进的监控设备，如监测仪表、遥测系统等，确保对直流系统运行状态进行实时监控。
2. 建立完善的监控平台除了监控设备外，还需要建立完善的监控平台，实现对直流系统的远程监控，确保在发生故障或异常情况时能够及时采取应对措施，保证系统的稳定运行。
三、加强技术人员培训1. 提高技术人员的水平直流系统的运维需要专业的技术人员，因此应加强对技术人员的培训，提高其专业技能水平，增强其对直流系统的操作和维护能力。
2. 建立技术人员交流平台为了更好地提升技术人员的水平，可以建立技术人员交流平台，促进技术人员之间的经验交流和技术互动，不断提高整个团队的水平。
四、加强应急预案和故障处理1. 建立完善的应急预案直流系统运行过程中可能会发生各种故障，因此需要建立完善的应急预案，确保在发生故障时能够及时地采取应对措施，减少损失。
2. 加强故障处理能力在日常运维中，应加强对故障处理方面的培训，提高技术人员的故障诊断和处理能力，增强对突发故障的应对能力。
五、技术更新与升级1. 及时更新设备直流系统相关设备的更新换代非常重要，应及时采用新技术、新设备，提高系统的性能和稳定性。
提高变电站直流系统可靠性措施
提高变电站直流系统可靠性措施发布时间：2021-05-26T15:57:52.730Z 来源：《中国电业》2021年2月5期作者：王汝钢[导读] 直流系统是变电站的重要组成部分，为保护测控装置提供直流电源王汝钢国网冀北电力有限公司唐山供电公司，河北唐山 063000摘要：直流系统是变电站的重要组成部分，为保护测控装置提供直流电源，无论常规变电站还是智能变电站，直流系统的地位均举足轻重。
维护人员定期对直流蓄电池进行核容充放电，确保其各项性能够符合标准。
但是，总结事故原因可以发现，即使定期维护，仍有直流系统发生异常，导致保护测控装置异常、一次设备误动、无法对设备进行操作等后果。
若因维护工作不力，直流系统工作可靠性将大打折扣。
关键词：变电站；直流系统；可靠性；措施在电网发展中，直流电源发挥着重要的作用，不仅能够为继电保护、电力负荷以及通信设备提供不间断的电源，而且可以在电力系统中交流电源不能正常产生时发挥辅助作用，保障电力设备的正常运行，因此，做好变电站直流系统的检修和维护尤为重要。
蓄电池若串联使用，进行分布式设计配置不同的蓄电池，将增加系统维护工作量，实际工程中分布式设计采用蓄电池并联运行，能够有效地压缩成本，该方案通过模块化的设计能够提升设备之间联系，减少系统生产的周期，缩短检修人员维护工作时间，提高系统稳定性。
1电源系统1.1串联型直流电源充电模块将交流电源变换为110V或220V直流电源。
把差异化的充电模块并联在一起，能够给直流负荷进行供电，同时对蓄电池进行充电，维持蓄电池端电压在恒定水平。
将多个蓄电池串联在一起形成蓄电池组，可获得恒定电压。
蓄电池存放环境应同时装载温度调节器，使电池温度环境保持在合格范围内。
蓄电池组集中放置在变电站控制室里，通过电缆将直流电输送到各负荷处。
为确保直流系统稳定运行，需要进行定期检验，包括对蓄电池的和队形充放电试验、对充电模块的试验，如果蓄电池的容量低于80%，应进行整组的更换。
提高变电站直流系统可靠性措施
提高变电站直流系统可靠性措施摘要：随着科技水平的不断提高，人们生活质量的改善，对电力的需求量在持续增加，变电站直流系统的可靠性变得越来越重要。
对于变电站直流系统来说，最基本的是要能够确保变电站直流系统的安全性，还要确保电力的持续稳定输出。
除此之外，直流系统的供电质量也是非常重要的。
本文主要分析当前我国变电站直流系统的现状，并且提出一些能够提高变电站直流系统可靠性的措施，促进我国电力行业的高质量发展。
关键词：变电站；直流系统；可靠性引言变电站直流系统为国家的电力企业提供持续稳定的电力输出保障，成为国家电力企业发展的主要命脉，除此之外，变电站直流系统也为人们的日常生活带来便利。
变电站直流系统作为国家电力的重要组成部分，是不可缺少的，由此可见，提高变电站直流系统的可靠性非常必要。
变电站直流系统在正常运行中，仍然会存在一些问题，解决这些问题必然能够提高其可靠性。
1变电站直流系统现状当前的变电站直流系统相较于传统的变电站直流系统来说，更加的智能化，特别是在处理电力信息的采集过程中，对于该情况的处理可以达到自动化的一个过程，即零人工的情况就可以完成。
当前的变电站直流系统相较传统的来说，更加节约成本，能够很好的解决人力资源短缺的问题。
不仅如此，当前的变电站直流系统在建设过程中很好的采用了断电气设备，该设备能够避免电磁摩擦以及电流串扰等问题。
由于人们对电力的需求不断增加，国家对电力设备改革发展提出的需求，传统的变电站直流系统已经不能满足现状，可靠性等功能需要不断提高。
变电站直流系统可靠性的提高非常重要，该系统主要由传感器、交换机，终端等重要板块组成。
每大板块具备了不同的功能，在变电站直流系统中发挥着不同程度的作用。
其中传感器是变电站直流系统的基础设施，传感器在工作过程中主要的作用是充当继电保护。
继电保护能够为变电站的线路、基础设施提供安全性的保障，但是在这个过程中，受到较多因素的影响，如气温偏差，作业环境等，继电保护会存在一定不稳定性。
提高变电站直流系统可靠性措施
提高变电站直流系统可靠性措施
1. 设备维护和检修：定期对直流设备进行维护和检修，包括清洁、紧固、接线端子
的松紧度检查等，确保设备正常运行，并能够及时发现和处理潜在故障。
2. 温度监测：通过安装温度传感器、红外测温仪等设备，对直流系统的关键部件如
整流器、电解电容器等进行温度监测，及时发现过温现象，预防设备故障。
3. 定期巡视和巡检：定期对变电站的直流系统进行巡视和巡检，检查设备运行状态、电缆、连接器的磨损程度、绝缘状况等，及时发现并处理问题，防止故障扩大。
4. 建立故障预警系统：通过安装故障预警设备，如震动传感器、电流传感器等，监
测变电站直流系统的运行状况，及时发现异常情况并采取措施，避免设备故障。
5. 引入智能化管理系统：引入智能化管理系统，实现对直流系统运行数据的实时监测、分析和处理，提高故障预测和诊断能力，降低故障发生的概率。
6. 实施监控和保护措施：在变电站直流系统中设置监控和保护措施，如过电流保护、过温保护、短路保护等，保护设备免受过载、短路等异常情况的影响。
7. 增强设备的冗余性：在关键设备如整流器、控制器等方面增加冗余配置，以保证
设备故障时的备用能力，提高系统的可靠性和可用性。
8. 加强防雷措施：对变电站进行雷电防护，安装避雷器、接地网等设备，保护直流
系统不受雷击影响，提高系统可靠性。
9. 做好备品备件的管理：建立完善的备品备件管理制度，及时补充和更换需要维修
或更换的备品备件，保证在设备故障时能够迅速进行维修和更换。
10. 培训和提高技术人员的素质：加强对变电站直流系统管理和运维人员的培训，提
高他们的技术水平和应急处理能力，为提高系统可靠性提供有力支持。
提高变电站直流系统安全性、可靠性措施
提高变电站直流系统安全性、可靠性措施摘要：直流系统在变电站中为控制、信号、保护、自动装置、UPS（交流不间断电源）、断路器、隔刀及事故照明等提供操作控制回路线圈动作电源。
如果电力系统直流电流消失，最直接影响是变电站内继电保护系统将失去系统保护机会。
各种由直流电源提供操作控制回路的断路器无法自动跳闸，给变电站带来巨大的危害，直流系统如同变电站的中枢神经，它运行可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用。
关键词：直流系统接地拉合法1变电站直流系统概述变电站直流系统主要组成包括以下几部分：其一是高频开关电源整流模块;其二是微机绝缘监测设备;其三是蓄电池组等。
通常会通过模块式的管理模式对直流系统进行运行管控，主要方式是由监控系统对各个模块运行数据进行及时的監控和收集，并有效调节直流系统的运行方法，最终实现对直流系统的有效管控。
在变电站运行方式发生变化的时候也不会受到影响，并且在外部交流电因发生故障不能正常供电的时候，直流系统可以通过内部蓄电池为设备提供可以供其正常运行的直流电源。
2变电站直流系统运行过程中的常见问题2.1 直流系统运行过程中出现接地故障直流系统在运行过程中出现频率最高的就是接地故障，该故障发生的原因主要有：一是材料的质量不过关，例如二次回路使用了绝缘性能不好的绝缘材料就很容易导致绝地故障的发生;二是外部的影响，变电站的建设区域经常会出现包括昆虫之类的各种动物，很容易因其进入带电回路而导致接地短路故障;三是外界湿度对于系统中金属元件的作用，如果外界湿度过大，也很容易出现接地问题;四是人为引起接地问题，不小心误碰或者维护方式不妥当。
接地故障可以分为三种类型：第一种，电阻性质的接地，又被称为金属接地，其又可以细分为很多种，有单点、多点接地等等。
其中单点接地故障类型发生的概率最高，也是最容易解决的，而多点接地则需要确定故障点。
第二种，有缘接地类型，说的就是通过其他电源而出现的接地问题。
第三种，因设备的不合理连接而发生的多分支接地故障。
变电站直流电源系统的可靠性与可用性分析
交 流 配 电
一
电 源 模 块
直 流 配 电
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高频 开关 电源 模块 可靠度 为
．
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电源 监 控
从 提 高 电源模 块 的可靠性 的角度 看 ， 电源模 块 使用 的元 、 件数 量越 少越 好 ， 别是 失 效率 较高 （ 电解 器 特 如 电容等 ） 的元 、 件 应尽量 少用 。 器 ３２ 电源模 块 不 同热 备份 数量 的可 靠性 计算 ．
一
个 电源系统 有 个 电 源模块 ， 个 电源 系 统按 Ⅳ＿ 方式 设计 （ ＝ ， 为保证 正 常供 电的必 须 模块 这 池 Ⅳ＋ Ｎ
摘
要： 在电力操作电源系统可靠性指标 ＭＴ Ｆ计算 的基础上 ， Ｂ 分析了电力直流操作 电源模块 、 蓄电池的可靠性和
电源 模 块 冗 余 对 电力 操 作 电 源 系统 可 靠 性 的影 响 。 提 出 了 电 源模 块 和 监 控 模 块 接 口 的故 障 隔 离 问题 对 系 统 可 靠 性
第 ４期
李
鹏等 ： 变电站 直流 电源 系统 的可 靠性 与可 用性 分析
６ ９
从 以上 公式 可 以看 出 ， 高频 开关 电源 模块 使用 的元 件越 多 ， 可靠 性越 差 。 其
模 块 的平均 故 障间隔 时间 ＭＴ Ｆ为 Ｂ
Ｍ Ｆｆ ＝￣＇ ＿（ ） Ｔ￣ Ｒ Ｂ＝ ｅｄ １ －ｔ ， Ａ＝ ｔ
ＭＴ Ｆ 为 Ｂ
Ｍ Ｂ Ｎ ＝１Ｒ（ ＝ Ｔ Ｆｏ ） ￣ ￡
提高变电站直流系统可靠性措施
提高变电站直流系统可靠性措施随着电力系统的不断发展和智能化进程的加速推进，变电站直流系统的可靠性要求也日益提高。
直流系统在电力系统中起着非常重要的作用，因此提高变电站直流系统的可靠性是当前电力系统领域亟需解决的重要问题。
为此，需要采取一系列措施来提高变电站直流系统的可靠性。
一、增强设备的维护与监测直流系统中的设备是保障系统正常运行的基础，因此对设备进行定期的维护和监测是提高系统可靠性的关键措施。
应建立健全的设备巡检制度，定期对各类设备进行巡检和维护，及时发现设备存在的问题并进行处理。
变压器、整流器、配电柜等设备，都需要定期清洗和维护，以防止灰尘、湿气等对设备造成损害。
应加强对设备的运行监测，定期对设备的运行参数和状态进行监测和分析，及时发现设备的异常情况并进行处理，以保障系统的正常运行。
二、提高设备的质量和可靠性直流系统中的设备质量和可靠性直接影响系统的可靠性。
提高设备的质量和可靠性是提高系统可靠性的关键措施之一。
应加强对设备生产厂家的审核和评估，选择具有良好声誉和优质产品的厂家进行合作，以保障设备的质量和可靠性。
应加强对设备的验收和检测，确保设备符合相关标准和技术要求，以保障设备的质量和可靠性。
应加强对设备的维修和更换，及时更换老化和损坏的设备，以保障系统的正常运行。
三、加强对设备的保护和绝缘直流系统中的设备保护和绝缘是系统可靠性的重要保障。
应加强对设备的过流、过压、短路等保护措施，确保设备在异常情况下能够及时切除电源，以保障设备和系统的安全运行。
应加强对设备的绝缘监测和维护，定期对设备的绝缘情况进行检测和分析，及时发现和排除绝缘故障，以保障系统的安全运行。
四、加强对设备的运行管理和培训直流系统中的设备运行管理和操作人员培训是保障系统可靠性的另一个重要措施。
应建立健全的设备运行管理制度，明确设备的运行规程和操作流程，规范设备的运行和管理，防止因管理不善而引发故障。
应加强对操作人员的培训和考核，确保操作人员熟练掌握设备的操作和维护技能，避免因操作不当而引发故障。
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浅谈变电站直流系统可靠性
随着电力行业的发展，各类电力基础设施和电力技术越来越成熟，为国民经济发展提供了很好的支撑，但在某些环节和领域还有深度挖潜的可能，本文所研究的变电站直流系统可靠性课题就是其中之一，变电站直流系统运行质量直接关联着整个电力系统的安全，希望能给专业人士以参考。
标签：变电站;直流系统;可靠性
引言
电力不管从国民经济发展还是人们生活需要来看，其缺失都是不可想象的。
随着近年来社会经济的迅速发展，对于电力的依赖度越来越大，这也对电力安全性和可靠性等指标提出了更高的要求。
变电站在整个电力系统中更是发挥着不可或缺的作用，具有电能科学分配、电压的转换以及调节等功能，其安全运营与否对整个电力系统安全稳定发挥着巨大作用。
对于变电站的可靠性评估就显得尤其重要。
一、变电站可靠性评估主要区分
一般来说，对于变电站的可靠性评估有两大主要方式方法：一种是模拟法，另一种是解析法。
这两种方法适用的环境和条件不同，各具有针对性。
模拟法主要适用于求解较为复杂的系统问题，而解析法则适用于解决简单系统的问题，对于元器件较少的尤其适用。
本文笔者所研究的直流系统可靠性研究从适用性来看，比较适用于后者，具体解析方法上可以采取最小割集法实施评估，由于直流系统中存在多条供电路径，最小割集法可以对两种或多种常见直流系统变电系统实施评估。
二、影响变电站直流系统可靠性的主要因素
笔者结合多年电力部门工作实践，以云南电网基本情况为研究样本，对可能影响变电站直流系统可靠性的主要因素实施分析。
（一）直流系统改造过程中，需要拆除旧的直流系统充电屏、馈线屏、蓄电池组。
安装新的充电屏、馈线屏、蓄电池屏，在拆除过程中，为保证直流系统负荷的不间断供电。
需要一个临时的直流电源系统来搭接在馈线屏上，来置换出旧屏，拆除旧屏，安装新的蓄电池及充电屏柜。
（二）按照云南电网有限责任公司《关于印发变电站站用直流电源系统运维管理业务指导书的通知》的要求，在对直流系统核对性放电试验时，要求搭接备用的蓄电池组，假如使用传统的铅酸蓄电池作为备用蓄电池组，阀控式密封铅酸蓄电池因体积大，重量重放电倍率小，将至少需要18只，按每只蓄电池30kG，每组蓄电池18*30kg，对于现场工作搬运将耗费较多人力、物力。
而且每次进行
试验时还要将备用蓄电池组串联起来，耗费较多的时间，且存在蓄电池组短路的风险。
（三）目前我局运维5座500kV变电站，18座220kV变电站，45座110kV 变电站133座35kV变电站，直流系统因运维的变电站数量较多，将不可避免的会有部分充电模块、蓄电池组故障，而申报技改项目更换蓄电池组，到项目的实施需要一段时间，在这段时间内若无备用的充电机、蓄电池组，变电站直流电源将不能满足系统的运行，在系统发生故障时将会造成保护拒动、危及电网的稳定运行。
（四）在对35kV变电站预试定检时，往往停电就全站一次性停电，站用交流失去电源，站内直流负荷转由蓄电池组供电，若停电时间较长将会造成蓄电池长时间放电，有可能放电至截止电压影响蓄电池寿命。
对于电池性能较差的情况蓄电池将不足以保证预试定检工作的完成，增加了工作时间，同时还影响了恢复供电的时间。
（五）阀控式密封铅酸蓄电池因体积大、重量重放电倍率小已不适应电力直流抢修中的对备用直流系统的要求。
（六）锂电的充电特性不能够整组一次性充电，需要对电池单只充电，本项目采取将两个电池便携式盛装机构串联，共48V，根据锂电池的充电特性研究出一套能够满足锂电池充电特性的系统。
三、最小割集法可靠性评估
（一）基础理论
所谓最小割集法就是在整个系统集合中，如果将一些设备从整个系统中移除，所有电路均被切断，如果将任意一种设备回到系统中，则至少恢复一条电路，其具体构建模型如图1所示。
从图1中不难看出，实践中一般仅仅考虑到二阶割集。
（二）屏柜可靠性指标
通过各屏柜最小割集的获得和求取，较为复杂的模型可以较好转变为较为简单并联和串联模式，而最为集中的是并联关系。
（三）系统可靠性指标
该指标主要用来系统衡量变电站整个直流系统故障严重程度，可靠性指标可借鉴配电系统可靠性指标实施，系统平均停电频率SAIFI[次/（屏·a）]就是重要衡量指标，QK4开关将蓄电池、整流模块与直流母线相连，在通过QK1、QK2分别与一段母线和二段母线相连，该种接线方式简单，操作便捷，仅仅需要一组蓄电池和一台充电模块，投资额度也相对较小，该种模式早期变电站建造时得到
广泛运用。
缺点就是“一电一充”的模式结构可靠性不够，还有进一步挖掘的空间。
四、变电站直流系统拓扑结构
变电站直流系统拓扑结构按照接线方式区分可以分为“一电一充、二电二充”，下面笔者进行一一介绍。
一是所谓“一电一充”就是指一台充电模块对应一组蓄电池，直流系统可以通过QK3连接到另外的蓄电池和充电模块中去，达到有效降低停电时间和停电频率的效果，有效提升供电可用效率。
二是所谓“二电二充”主要指采用兩个充电模式和两组蓄电池的接线模式，目前作为一种新型系统，通常应用于新建或改建的变电站。
该系统通常一段母线通过QK1、QK3和QK4进行第一组系电池和整流模块连接，二段母线则通过QK2、QK5和QK6进行第二组系电池和整流模块的连接，并通过母联开关互为备用，通常情况下，一段母线和二段母线分开运行，母联开关处于断开位置，实现两组蓄电池和充电模块的同时接入。
采用这种模式可以使一组直流模块处于故障情形下，进行另一组模块的自动切换，实现电源的互为备份。
通过以上两种接线方式的对接，“二电二充”系统投入更大，但却比“一电一充”型系统更能提升直流系统的可靠性。
五、系统开关设备的影响
直流系统如果安装有直流断路器，则系统发生故障时可以直流断路器来进行断开，所以可以将隔离开关全部替换为直流断路器，其他参数可以参照表1的数据，直流断路器的可靠性参数可以参照交流断路器实施。
修复时间为4小时，故障率为0.006次/a。
对于表2和表3的结果，在装入直流断路器后，系统的停电频率下降了，停电平均时间下降了，系统正常使用时间变长了，缺供电的情形变少了。
就其原因：系统中没有直流断路器时，一个元器件发生损坏，整个系统均不能使用，需要系统停电后进行故障隔离才能继续使用，必然导致停电时间的延长和频率的增加，所以直流断路器对于提升系统可靠性意义重大。
六、结语
综上所述，本文从变电站可靠性评估区分入手，重点分析了最小割集法对于直流系统进行可靠性评估的重大意义，并分别分析了“一电一充”、“二电二充”型系统可靠性指标定性和定量分析，从而得出较为科学的结论，为日常直流系统可靠性评估提供了基本依据。
此外，笔者通过调研发现大容量磷酸铁锂动力电池已成熟，可较好应用在要求较高变电站站用电源系统，通过本项目的实施，还可以研制出满足电力变电站直流系统改造、应急抢修的要求的便携式锂电直流系统，同时研制出一套智能锂电池充电管理系统，系统的核心部分采用嵌入式智能单元管理软件，多支路磷酸铁锂专用高频开关电源技术，模块化设计，具有稳压精度高、稳流精度高、纹波系数小、可靠性高以及维护方便携带方便、成本低易于推
广等优点。
参考文献：
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[3] 王鑫杰.直流供配电系统可靠性评估及其故障隔离社编配置研究[D].浙江大学，2018，01.
罗凯（1985-），男，高级工程师，高级技师，主要从事继电保护设备检修工作;
高甲（1984-），男，高级工程师，高级技师，主要从事继电保护设备检修工作。