繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀范文
時間:2024-01-05 17:44:58
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篇1
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展對策
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
文章編號:1672-3198(2010)08-0038-02
1 繼電保護的概述
(1)繼電保護的概念:繼電保護能夠保證電力系統(tǒng)的可靠性,并最大限度的使可靠性與經(jīng)濟性相協(xié)調(diào),所謂可靠性就是由于城市及農(nóng)村電網(wǎng)的配電系統(tǒng)覆蓋面廣,運行的環(huán)境又相對復雜,加之各種天災(zāi)人禍的影響,往往會導致電氣故障的發(fā)生,這個時候繼電保護就要出來英雄施救,發(fā)揮他的可靠,電力系統(tǒng)發(fā)生故障往往會造成一定的經(jīng)濟影響,繼電保護就是最大限度的來消除這種影響。繼電保護的概念必須具體到繼電保護裝置,所謂繼電保護裝置就是指一種保護電力系統(tǒng)的措施和裝備,也就是當電力系統(tǒng)的電力元件諸如發(fā)電機、線路等或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障,繼電保護裝置能夠及時的控制斷路,發(fā)出跳閘命令,最終達到規(guī)避危險的目的。
(2)繼電保護的原理:繼電保護要求當電力系統(tǒng)的某一處電氣設(shè)備出現(xiàn)故障而不能正常工作時,繼電保護裝置能夠發(fā)揮作用,及時的并且有選擇性地把故障設(shè)備從系統(tǒng)中除掉,以保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行,這種保護裝置所根據(jù)的原理是:
①反映電氣量保護。例如在電流增大時進行保護,或者電壓降低時構(gòu)成低電壓保護,或者當電流與電壓的相位角發(fā)生變化進行方向保護,或者對電流與電壓所構(gòu)成的比值進行保護等。
②反映非氣量保護。如當溫度、壓力、流量等發(fā)生變化時可以構(gòu)成電力變壓器的瓦斯保護溫度保護等。繼電保護就猶如一個具有在線開環(huán)的自動控制裝置,能夠根據(jù)該控制裝置所發(fā)出的信號,進行模擬型和數(shù)字型的繼電保護判斷。根據(jù)判斷的結(jié)果做出跳閘或發(fā)信號這樣的繼電保護行為。
(3)繼電保護的任務(wù):保護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,當電力系統(tǒng)的電力元件發(fā)生故障時,繼電保護裝置應(yīng)該及時的發(fā)出信號,準確及時的脫離故障元件,以最近性原則發(fā)出命令,保護系統(tǒng)安全;保護電氣設(shè)備,繼電保護應(yīng)及時準確的反映電氣設(shè)備的不正常的工作情況,并對設(shè)備運行過程中的維護條件的不同發(fā)出信號,使值班人員能夠迅速及時的對問題做出處理?;蛘咦詣友b置能夠完成自行調(diào)整。
2 繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
我國繼電保護的發(fā)展也經(jīng)歷了一個持續(xù)的不斷發(fā)展完善的過程,建國初期我國的繼電保護裝置基本上依賴進口。如500kv的晶體管方向的高頻保護和晶體管高頻閉鎖距離保護。直到天津大學與南京電力自動化設(shè)備廠進行合作才結(jié)束了繼電保護裝置依賴進口的歷史。并將運行于葛洲壩繼電保護線路上。集成電路保護于20世紀70年代進行研究,20世紀80年代集成電路保護研究基本完成。但到20世紀90年代我國仍舊處于集成電路的研究、運用的狀態(tài)中,這在繼電保護的歷史上被稱之為集成電路的時代。但是世紀之交的時代是信息化的時代,是高科技的時代,所以繼電保護的發(fā)展發(fā)生了巨大變化,即進入了微機保護時代。微機繼電保護是指以數(shù)字式計算機為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護?,F(xiàn)已廣泛的應(yīng)用于電力、石化、鐵路、甚至民用建筑等。
2.1 繼電保護發(fā)展過程中遇到的一些問題
(1)繼電保護調(diào)度人員交接班不清或疏漏交待的已操作項。不熟悉設(shè)備的性能,發(fā)生異?,F(xiàn)象時不能冷靜的進行處理。對保護現(xiàn)象不能做出準確的判斷。
(2)保護人員在繼電保護的過程中呈現(xiàn)出責任心差、安全意識淡薄,缺少專業(yè)的培訓,不具備安裝調(diào)試和事故處理的能力。在校驗過程中出現(xiàn)校驗項目不全、不準確的現(xiàn)象,致使留下事故隱患。
(3)運行人員在操作中也有一些人為的失誤,如由于缺少培訓,或多新的技術(shù)操作缺少了解,致使在繼電保護過程中出現(xiàn)處理事故中的誤動保護,或?qū)\行經(jīng)驗不足,造成不必要的經(jīng)濟損失。
(4)繼電保護裝置存在的質(zhì)量問題,如個別保護插件制造的質(zhì)量不良或保護裝置功能不完善等。
2.2 繼電保護發(fā)展的現(xiàn)狀及其未來的發(fā)展趨勢
目前微機保護裝置的發(fā)展已有二十多年的歷史了,由不成熟逐漸走向了成熟,微機保護較之剛剛起步之時具備了以下諸多性能:更趨自動化和智能化;設(shè)備管理和事件的記錄功能大幅度提高;值得注意的是最近發(fā)展的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)保護裝置。所謂人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是通過一種監(jiān)控學習技巧,能夠?qū)φ媸禽敵龊拖M抵g的差別做出比較,進而調(diào)整網(wǎng)絡(luò)路徑的權(quán)值,目的是能夠使下一次的相同輸入的情況下,是網(wǎng)絡(luò)跟接近于希望值。較之以前人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的繼電保護的發(fā)展具有更好的性能,它可以對更為復雜的模式、更為復雜的因果關(guān)系以及非線性的、模糊的、動態(tài)的和平穩(wěn)的狀態(tài)做出更為準確的判別。能夠以數(shù)值的、聯(lián)想的、自組織的、仿生的方式做出判別的是ANN即神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠進行啟發(fā)性認知的是ES即專家系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠應(yīng)用與網(wǎng)調(diào)、省調(diào)試驗室內(nèi)進行學習?;蛘吣軌蜃龀鲆恍┎ㄐ伍g斷的變電站的高頻保護。其不足之處是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件芯片很昂貴,在資金有限的情況下無法將其投入使用。此外此項技術(shù)在現(xiàn)有的科技水平下還發(fā)展的不夠成熟,如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行處理和信息分布存儲機制還不十分清楚,如何選擇的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)還沒有充分的理論依據(jù)但這應(yīng)該是繼電保護在今后發(fā)展的一個趨勢??偠灾嬎銠C的發(fā)展趨勢趨向于:計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合自動化。在此筆者重點談一談繼電網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自適應(yīng)性這幾點。
(1)繼電保護技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢。
隨著信息化時代的到來,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為繼電保護的一大發(fā)展趨勢,繼電保護的主要功能在于維護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,而網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的介入使的繼電技術(shù)的可操作檢查的直觀空間范圍擴大,計算機網(wǎng)絡(luò)能夠通過數(shù)據(jù)的采集分析和模擬,綜和和準確的分析出各種故障。并能夠分析出緣由,為繼電保護人員提供可靠的保障。使得繼電保護人員能夠及時的修理電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障。
(2)繼電保護技術(shù)的智能化發(fā)展趨勢。
目前電力系統(tǒng)的管理已經(jīng)趨向與智能化管理,作為電力系統(tǒng)中的一員,繼電保護也不例外,如我國的一些大城市已經(jīng)采用了模擬人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進行繼電保護,在輸電的過程中會出現(xiàn)幾十種短路的現(xiàn)象,靠人工的智力難以實現(xiàn)排除,而用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)法排除則準確而又迅速,因此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)排除法能夠大大的提高電力運輸?shù)男省?/p>
(3)繼電保護的自適應(yīng)性發(fā)展趨勢。
繼電保護的自適應(yīng)技術(shù)今年來逐漸被推廣,它具有多適應(yīng)性的特點,所以能夠?qū)m應(yīng)多種故障的檢測;具有保護作用,能夠自動的延長保護時間,從而延長了電氣設(shè)備的使用壽命,完成了繼電保護裝置本有的使命;減少了人工操作,提高了工作效率,也提高了經(jīng)濟效益。這種自適應(yīng)技術(shù)能夠發(fā)揮繼電保護的真正保護功能,使繼電保護裝置完成自己既定的歷史使命。因此這也是繼電保護的發(fā)展趨勢的一個方面。
3 如何發(fā)展我國電力系統(tǒng)的繼電保護
繼電保護對于維護電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備有著不可替代的作用,如何在新的歷史時期發(fā)展好繼電保護以確保我國電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,確保經(jīng)濟的快速持續(xù)的發(fā)展是我們電力系統(tǒng)工作人員的重要職責。對此我提出以下幾點對策:
(1)上文中提到繼電保護在發(fā)展過程中會遭遇技術(shù)上的障礙,如何克服技術(shù)上的障礙,不僅是我們面臨的難題,也是世界各國面臨的難題,我們知道,繼電保護已經(jīng)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、自適應(yīng)性的方向發(fā)展,所以急需要一批高素質(zhì)的科技人才投入到我國的電力事業(yè)。因此電力保護系統(tǒng)應(yīng)該適時的對從事繼電保護的工作人員提供學習和深造的機會,提高他們的技術(shù)水平,集體克服繼電保護中的技術(shù)障礙。
(2)避免繼電保護的誤動動作的發(fā)生,繼電保護誤動動作發(fā)生會引起負荷供電的中斷,更為甚者會造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞,致使給電力系統(tǒng)造成巨大的損失。如2004年5月25日,鶴崗礦業(yè)集團富力變電發(fā)生以起繼電保護裝置的誤動動作事故,給鶴崗礦業(yè)集團造成了重大損失。這樣的誤動現(xiàn)象是怎么發(fā)生的呢,經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)改誤動現(xiàn)象的發(fā)生與維護工作有關(guān)系:如該廠房的衛(wèi)生條件差,漏風又漏雨,無法關(guān)嚴門窗,此外工作人員沒有進行及時的檢修維護和保養(yǎng)??傊亲匀画h(huán)境的原因和一些人為因素。對此我們電力系統(tǒng)的人員應(yīng)該提高警惕,使得繼電保護裝置能夠正確的拒動,以此消除故障。
(3)加強繼電保護的管理系統(tǒng)。抓好繼電保護地方驗收工作,嚴格自檢、專業(yè)驗收。嚴格繼電保護裝置及其二次回路的巡查檢查設(shè)備,一邊及時發(fā)現(xiàn)隱患。提高繼電保護的運行操作技術(shù)。提高繼電保護人員的專業(yè)素質(zhì)和道德素質(zhì)避免一些人為的禍端。繼電保護的管理系統(tǒng)除了存在一些人為的管理方面的問題之外。還存在計算機繼電保護的內(nèi)在管理系統(tǒng),也就是繼電保護管理的本質(zhì)內(nèi)涵。隨著電子計算機的日新月異的變化,繼電保護管理的平臺最終是通過網(wǎng)絡(luò)化管理來實現(xiàn)的,所以必須建立繼電保護管理系統(tǒng)的技術(shù)路線??梢圆捎靡粋€WEB這樣的應(yīng)用程序,建立一個具有網(wǎng)頁狀態(tài)的小客戶端和大容量的服務(wù)器管理系統(tǒng)軟件,來進行網(wǎng)絡(luò)化的繼電保護管理,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的繼電管理能夠?qū)Χㄖ嫡?、壓板調(diào)整、故障修復、設(shè)備檢修等方面進行自動化解決,對于相關(guān)的工作人員僅需要考慮如何協(xié)調(diào)好這些工作就可以了,實現(xiàn)了工作人員的零距離工作,這樣大大提高了繼電保護的效率,對與電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定具有重大的意義。
(4)加速培養(yǎng)一批優(yōu)秀的具有微機繼電保護技術(shù)的相關(guān)人才,深入研討微機繼電保護中存在的問題。繼電保護裝置的發(fā)展先后有熔斷器、電磁型繼電保護裝置、電子型靜態(tài)繼電器、數(shù)字式繼電保護??茖W技術(shù)的發(fā)展迅速,繼電保護裝置的更新也日新月異,諸如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)模、模糊邏輯等技術(shù)相繼出現(xiàn)。繼電保護的事故種類也程現(xiàn)出復雜化的態(tài)勢,事故種類有:定值問題即整定計算機的誤差,人為整定錯誤,裝置漂移錯誤,元件老化與損壞等;TA的飽和問題;插件絕緣問題;高頻收發(fā)信機問題;微機繼電保護故障的發(fā)生簡單的固然好處理,但涉及到復雜的問題就牽扯到了高技術(shù)的問題,這就需要微機繼電保護人員具有過硬的技術(shù)業(yè)務(wù)。比如能夠?qū)σ恍╇y度比較高的技術(shù)資料具有閱讀能力和理解能力;掌握常規(guī)檢查方法之外的非常規(guī)方法,微機繼電保護在出現(xiàn)故障時,有些問題可能比較隱蔽,需要借助于具有逆向思維特點的非常規(guī)辦法進行處理;微機繼電保護的普通人員必須諳熟微機原理和知識,以保證能夠迅速的分析出事故的原因及發(fā)生故障的部位。因此對于微機繼電保護人員,必須加大電子技術(shù)知識的學習,作為繼電保護部門的領(lǐng)導也應(yīng)該撥出??顚T工進行培訓。
(5)做好繼電保護裝置的維護。河北灤平縣出現(xiàn)的繼電保護的誤動現(xiàn)象,就與繼電保護裝置維護的不夠有一定的關(guān)系,因此做好繼電保護裝置的維護工作能夠有效的避免一些故障現(xiàn)象的發(fā)生,那么如何繼電保護裝置呢?
①值班人員要定期的對繼電保護裝置進行巡視和檢查,并做好巡視和檢查的記錄。一旦發(fā)現(xiàn)異?,F(xiàn)象,就要做出及時的處理,如果有重大的故障,要及時向上級主管部門匯報。
②繼電保護裝置害怕灰塵,所以必須做好清掃工作。此外為了防止在清掃工作中誤碰運行設(shè)備,所以清掃工作不能一個人進行。
③要對繼電保護進行定期的查評,查評內(nèi)容如二次設(shè)備的各個元件的標志、名稱是否齊全;開關(guān)按鈕的動作是否靈活;控制室的光字牌、紅綠指示燈泡是否完好;盤柜上的表計、繼電器急接線端子的螺釘是否松動;電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好;配線是否整齊,固定卡子有無脫落;斷路器的操作機構(gòu)是否正常。
篇2
[ 關(guān)鍵詞 ]電力系統(tǒng) 繼電保護 技術(shù)現(xiàn)狀 發(fā)展
中圖分類號: F406 文獻標識碼: A 文章編號:
[ 前言 ] 電力系統(tǒng)是當代社會正常運行的重要組成部分,但是近年來其故障發(fā)生率頻繁,常常會影響整個系統(tǒng)的運行,此時就需要繼電保護發(fā)揮功效,因此,必須要采取必要的措施提高繼電保護技術(shù)的水平。
1.繼電保護的概念及意義
所謂繼電保護就是指電力系統(tǒng)中的設(shè)備發(fā)生故障或者運行失常的情況下,做出相應(yīng)的斷路器跳閘或者發(fā)出報警信號的一種自動化技術(shù)裝置,也是保證電力元件安全運行的基礎(chǔ)設(shè)備,任何的電力系統(tǒng)不能在無繼電保護的情況下運行。
繼電保護在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的過程中可以自動啟動,迅速切除,避免故障擴大,造成無法挽回的損失,電力系統(tǒng)中的繼電保護裝置關(guān)鍵是為了保障整個系統(tǒng)的安全與正常運行,同時其也是消除電力故障最有成效的措施之一。繼電保護主要由測量部分、邏輯部分與執(zhí)行部分共同組成。
2.繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀
繼電保護經(jīng)歷了多個發(fā)展階段。從上世紀60年代至今,繼電保護經(jīng)歷了多個階段,過去的晶體管繼電保護技術(shù)發(fā)展迅速,得到廣泛的應(yīng)用;進入到70年代中期,以集成運算為基礎(chǔ)的集成電路保護技術(shù)快速發(fā)展,在80年代的時候,集成電路繼電保護技術(shù)已經(jīng)十分成熟,逐漸取代了傳統(tǒng)的晶體管技術(shù);在這個過程中,計算機技術(shù)快速發(fā)展,以計算機為基礎(chǔ)的繼電保護在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用,為我國繼電保護的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),促進了微機繼電保護的發(fā)展。在主設(shè)備保護方面,關(guān)于發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機-變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定,至此,不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的不斷發(fā)展,在微機保護軟件、算法等方面取得了顯著的效果,我國繼電保護技術(shù)進入到微機新時代。
當前,我國的繼電保護正朝著計算機、信息化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務(wù),也開辟了研究開發(fā)的新天地。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,社會主義經(jīng)濟的進步,電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)也快速發(fā)展,更好地推動了社會主義經(jīng)濟的進步。
3.電力系統(tǒng)中繼電保護配置與應(yīng)用
3.1 電力系統(tǒng)中繼電保護裝置的任務(wù)
繼電保護是利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生異常事故使電氣量的變化構(gòu)成繼電保護動作。繼電保護的最重要目標是保證整個供電系統(tǒng)安全、正常的運行。同時要監(jiān)視設(shè)備的運行情況,提供可靠的數(shù)據(jù);在發(fā)生故障的時候可以第一時間做出處理決定。
3.2 繼電保護的基本要求
首先,要具備選擇性,就是說在系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護裝置要有選擇性的將故障切除,保證系統(tǒng)的正常運行。
其次,靈敏性,靈敏系數(shù)是衡量裝置是否靈敏的關(guān)鍵,在保護范圍內(nèi),保護動作要隨時啟動,在保護區(qū)外發(fā)生故障要做出準確動作。
再次,速動性,就是指保護裝置要盡可能迅速的切除短路故障,降低損失。
四是,可靠性,關(guān)鍵是保護裝置動作的可靠,保證裝置設(shè)計原理、安裝調(diào)試正確無誤,提高保護的可靠性。
最后,重要性,就是對設(shè)備的運行管理要給予高度的重視,加強日常的檢測與圍護,同時要對其發(fā)展趨勢有準確的把握。
4.電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展
隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,繼電保護技術(shù)也在不斷地完善。近年來,電力系統(tǒng)對運行的可靠性與安全性要求也在不斷地提高,這就要求繼電保護必須要做出改革,才能更好地應(yīng)對電力系統(tǒng)不斷創(chuàng)新的要求。最初采用的保護裝置是熔斷器,隨著電力事業(yè)的發(fā)展,該裝置已經(jīng)與時展不適應(yīng)。采用繼電保護裝置是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。我國的繼電保護裝置技術(shù)從最初的機電式到后來的整流式,然后是晶體管式,發(fā)展到至今的集成電路式。隨著科技時代的發(fā)展,我國繼電保護技術(shù)也朝著科技時代的方向努力,在未來的發(fā)展過程中,我國繼電保護技術(shù)會朝著微機繼電保護的方向發(fā)展。
4.1 實現(xiàn)計算機化的管理模式
近年來,計算機技術(shù)發(fā)展十分迅速,硬件功能不斷地提升,微機保護硬件也在不斷地進步,原華北電力學院研制的微機保護硬件主要經(jīng)歷了三個發(fā)展階段:首先是8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機保護問世,不到5年時間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu);然后發(fā)展成總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu),在性能上有了很大的改進,應(yīng)用十分廣泛。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU,發(fā)展到以工控機核心部分為基礎(chǔ)的32位微機保護。
實現(xiàn)繼電保護裝置的微機化、計算機化是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,但是如何更好地滿足當代電力發(fā)展的需求,如何更好的提高繼電保護的可靠性能,獲取更大的社會經(jīng)濟效益成為擺在現(xiàn)代繼電保護技術(shù)人員面前的關(guān)鍵難題之一。
4.2 網(wǎng)絡(luò)微機保護的進步
作為現(xiàn)代信息與數(shù)據(jù)通信的重要工具,計算機已經(jīng)成為支柱性的設(shè)備,徹底改變了傳統(tǒng)的生活方式,影響多個領(lǐng)域的發(fā)展,為各工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信方式。至今為止,除了差動保護和縱聯(lián)保護外,所有的繼電保護裝置僅能反應(yīng)保護安裝處的電氣量。繼電保護的主要作用是切除故障的元件,降低事故影響。從其原因來看,主要是由于缺乏有針對性的數(shù)據(jù)通信手段,要想實現(xiàn)這一目標,就需要將各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)連接,實現(xiàn)微機保護的網(wǎng)絡(luò)化管理,這是微機繼電保護的發(fā)展目標。
4.3 數(shù)據(jù)的融合性
實現(xiàn)了繼電保護的計算機與網(wǎng)絡(luò)化后,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)上的智能終端??梢詮木W(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)的運行故障及所需信息,也可以將所保護的元件信息及數(shù)據(jù)傳給控制終端。所以,每個微機保護裝置不但完成了繼電保護要求,同時也保證了功能的完整性,實現(xiàn)了保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信的一體化。
4.4 實現(xiàn)人工智能化
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,人工智能技術(shù)也在進步,比較典型的如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用十分廣泛,繼電保護領(lǐng)域的研究也已經(jīng)展開。相較于傳統(tǒng)的方法,人工智能方法可以更好、更快的解決問題,相信在不久的將來,繼電保護領(lǐng)域的人工智能必然可以更快更好地發(fā)展。
結(jié)束語 :
電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,通信技術(shù)的進步,繼電保護技術(shù)也朝著計算機、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化的方向發(fā)展,這就要求現(xiàn)代繼電保護工作人員要不斷地充實自己,定期對繼電保護裝置進行檢查、維護,使其處于良好的運行狀態(tài),為整個系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、正常運行奠定基礎(chǔ)。
參考文獻 :
[1] 嚴興疇:繼電保護技術(shù)極其應(yīng)用[J],科技資訊,2007
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護;歷史現(xiàn)狀;發(fā)展前景
電力系統(tǒng)是一個復雜容易出現(xiàn)危險和故障的系統(tǒng),它由發(fā)電機、變壓器、母線、輸配線路及用電設(shè)備組成。在電力系統(tǒng)運行過程中常出現(xiàn)危險故障或者是一些異常運行狀態(tài),這樣就會造成電力系統(tǒng)不能正常運行,而給國家和人民的生命財產(chǎn)帶來一定的威脅。因此,在電力系統(tǒng)運行過程中需要一套預(yù)警保護裝置,也就是我們所熟悉的繼電保護裝置。
一、繼電保護技術(shù)的內(nèi)涵
繼電保護技術(shù)確切的說包含兩方面的內(nèi)容,一方面是指當電力系統(tǒng)本身或某個被保護的原件發(fā)生危險或故障時,繼電保護裝置能自動、迅速、有選擇的將故障原件從系統(tǒng)當中隔離,防止出現(xiàn)危險事故,同時也能保證發(fā)生故障的原件免遭更大的破壞;另一方面是指當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,繼電保護裝置能夠第一時間向工作人員發(fā)出故障指令,例如:聲光報警、圖文信息等警告信號。
二、繼電保護的基本要求
(一)選擇性
是指電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護裝置能夠第一時間有選擇性的判斷出故障的位置以及發(fā)生故障的原件,迅速切除故障。而非故障線路能夠繼續(xù)正常運行。電網(wǎng)之間繼電保護應(yīng)遵循逐級配合原則,以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。切斷系統(tǒng)中的故障部分,而其它非故障部分仍然繼續(xù)供電。
(二)迅速性
是指一旦電力系統(tǒng)本身或者是某個原件發(fā)生故障時,繼電保護裝置應(yīng)盡快的切除故障,以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和系統(tǒng)的損壞程度。
(三)靈敏性
是指,繼電保護裝置對設(shè)備或線路是否發(fā)生故障能夠靈敏的感受到。這種情況繼電保護裝置有靈敏系數(shù)來衡量。
(四)可靠性
指繼電保護裝置在保護范圍內(nèi)該動作時應(yīng)可靠動作,在正常運行狀態(tài)時,不該動作時應(yīng)可靠不動作。任何電力設(shè)備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護的狀態(tài)下運行,可靠性是對繼電保護裝置性能的最根本的要求。
三、繼電保護的發(fā)展及現(xiàn)狀
機電保護技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的。隨著社會的進步,科學技術(shù)更新的速度也在逐漸的加快,在電力系統(tǒng)在飛速發(fā)展的同時,也對繼電保護裝置不斷的提出新的更高餓要求。到目前為止,繼電保護技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了機電式、半導體式、微機式等三個發(fā)展階段。
(一)機電式
18世紀末人類已開始利用熔斷器防止在發(fā)生短路時損壞設(shè)備,建立了過電流保護原理。19世紀初,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護。這個時期被認為是繼電器保護技術(shù)發(fā)展的開端。1905~19O8年研制出電流差動保護,自1910年起開始采用方向性電流保護,于19世紀20年代初生產(chǎn)出距離保護,在30年代初已出現(xiàn)了快速動作的高頻保護。由此可見,從繼電保護的基本原理上看,到本世紀20年代末現(xiàn)在普遍應(yīng)用的繼電保護原理基本上都已建立。
(二)半導體式
20世50年代后,隨著晶體管的發(fā)展,出現(xiàn)了晶體管保護裝置。這種保護裝置體積小,動作速度快,無機械轉(zhuǎn)動部分,經(jīng)過20余年的研究與實踐,晶體管式保護裝置的抗干擾問題從理論和實際都得到了滿意的解決。
在20世紀70年代,晶體管保護被大量采用。到了20世紀80年代后期,靜態(tài)繼電保護裝置由晶體管式向集成電路式過渡,成為靜態(tài)繼電保護的主要形式
(三)微機式
隨著微機的出現(xiàn),科學家提出了使用小型微機來實現(xiàn)繼電保護的設(shè)想。但是,由于當時,微機是新興產(chǎn)業(yè),價格非常昂貴,所以科學家的想法很難實現(xiàn)。但是隨著微機的普及,微機在繼電保護方面被普遍應(yīng)用,進入90年代,微機保護已在大量應(yīng)用,主運算器由8位機,16位機發(fā)展到目前的32位機;數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理器件由A/D轉(zhuǎn)換器,壓頻轉(zhuǎn)換器(VFC),發(fā)展到數(shù)字信號處理器(DSP)。這種由計算機技術(shù)構(gòu)成的繼電保護稱為數(shù)字式繼電保護,也稱微機保護。
四、繼電保護未來的發(fā)展趨勢
(一)計算機化
當前,隨著電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展,對機電保護技術(shù)也提出了更高的要求。不單純的停留在基本的保護功能上,而是提出了許多新的科技含量較高的要求,比如說:數(shù)據(jù)處理功能、更大容量的存儲故障信息和數(shù)據(jù)、通信能力、以及與其他的相關(guān)保護裝置實現(xiàn)資源共享的功能等。這些要求的實現(xiàn),只能由計算機來完成,隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,計算機的運算、存儲、通訊等技術(shù)不斷加強,因此,繼電保護裝置計算機化是未來繼電保護技術(shù)發(fā)展的一個重要趨勢。計算機化的內(nèi)涵不僅包括設(shè)備、操作、監(jiān)視系統(tǒng)的微機化,還包括系統(tǒng)的功能軟件化和信號數(shù)字化,完全摒棄各種機電式、機械式、模擬式設(shè)備,不斷提高繼電保護的速動性、靈敏性、可靠性,為電力系統(tǒng)取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益。
(二)網(wǎng)絡(luò)化
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)給我們的工作和生活帶來了很多便利。計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱,其與繼電保護的結(jié)合是實現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的重要保證?,F(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護要求每個系統(tǒng)之間都能共享全系統(tǒng)故障信息的分析數(shù)據(jù),這些要求只能由計算機網(wǎng)絡(luò)來保障實現(xiàn),即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化?,F(xiàn)在微機保護的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)開始實施,但是它還處于起步階段,仍有較大的發(fā)展空間和潛力。
(三)智能化
隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用,新的控制原理和方法不斷被應(yīng)用于計算機繼電保護中。近年來人工智能技術(shù)如自適應(yīng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)劃、模糊邏輯、小波理論等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,從而使繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展,出現(xiàn)了引人注目的新趨勢。例如在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動;如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本的訓練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規(guī)劃等也有其獨特的求解復雜問題的能力。
隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機、通信等各種技術(shù)的進步和發(fā)展,可以預(yù)見,人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域必會得到應(yīng)用,以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。將不同的人工智能技術(shù)結(jié)合在一起,分析不確定因素對保護系統(tǒng)的影響,從而提高保護動作的可靠性,是今后智能保護的發(fā)展方向。
參考文獻:
[1]楊奇遜,微型機繼電保護基礎(chǔ),北京:水利電力出版社,1988.
篇4
關(guān)鍵詞 繼電保護 配置應(yīng)用 維護 發(fā)展
一、前言
近年來,隨著電子及計算機通信技術(shù)的快速發(fā)展為繼電保護技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力,同時也給繼電保護技術(shù)不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術(shù)如何才能有效的遏制故障,使電力系統(tǒng)的運行效率及運行質(zhì)量得到有效的保障,是繼電保護工作技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。
二、繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀
20世紀60-80年代是晶體管繼電保護技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時期。70年代中期起,基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究,到8O年代末集成電路保護技術(shù)已形成完整系列,并逐漸取代晶體管保護技術(shù),集成電路保護技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用的主導地位持續(xù)到90年代初。與此同時,我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,高等院校和科研院所起著先導的作用,相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面,關(guān)于發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機---變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定,至此,不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,此時,我國繼電保護技術(shù)進入了微機保護的時代。
三、電力系統(tǒng)中繼電保護的配置
(一)繼電保護裝置的任務(wù)
繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運行正常時.安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據(jù):供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運行:當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時,它應(yīng)能及時、準確地發(fā)出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
(二)繼電保護裝置的基本要求
1.選擇性。
當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,繼電保護裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除 首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其他非故障部分能繼續(xù)正常運行。
2.靈敏性。
保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內(nèi),不管短路點的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣,保護裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作;但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作。
(3)速動性。
是指保護裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復,從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件,同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。
四、電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢
繼電保護技術(shù)向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計算機硬件的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)對微機保護的要求也在不斷提高,除了保護的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信能力,與其他保護,控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù),信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等,使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運行,各個保護單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作,因此,必須實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化,這在當前的技術(shù)條件下是完全可行的。在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,保護裝置實際上是一臺高性能,為了測量、保護和控制的需要,室外變電站的所有設(shè)備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜投資大,且使得二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置,就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁,將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室,則可免除大量的控制電纜。
五、繼電保護裝置簡介、維護及實際應(yīng)用
(一)繼電保護裝置的簡介
1.WSTJ-1微機式繼電保護數(shù)字通訊接口裝置。這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置,這套裝置采用傳統(tǒng)數(shù)字通信5群中的64kbi/s數(shù)據(jù)接口,但是卻利用了最先進的專業(yè)光纜通道傳輸多路繼電保護的開關(guān)量信號。
裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合,實現(xiàn)閉鎖式或允許式保護邏輯,構(gòu)成方向比較縱聯(lián)保護。該裝置可與微機線路保護配合,構(gòu)成各種閉鎖式和允許式保護。
(二) 繼電保護裝置的實際運用
近年來,由于電網(wǎng)繼電保護技術(shù)均已達到先進水平,在經(jīng)過實際應(yīng)用,相信該系統(tǒng)在電網(wǎng)安全運行方面將發(fā)揮重要作用。
電網(wǎng)繼電保護及故障信息處理系統(tǒng)主要由網(wǎng)、省、地級電力調(diào)度中心或集控站的主站,各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網(wǎng)絡(luò)共同組成。系統(tǒng)設(shè)計目的是能夠切實提高電網(wǎng)的信息化和智能化,并具有高安全性和高可靠性,要優(yōu)先采用電力調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),保障故障錄波數(shù)據(jù)能實時上傳。因此系統(tǒng)必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。
該系統(tǒng)實現(xiàn)了事故推畫面、故事匯總、網(wǎng)絡(luò)探測和跨安全區(qū)應(yīng)用的技術(shù)創(chuàng)新,至投入使用以來,經(jīng)歷了夏季高溫用電高峰、暴風雨,冬季冰雪等突發(fā)事件的檢驗,結(jié)果表明繼電保護裝置能夠較好的保證電網(wǎng)的安全運行。
六、結(jié)語
總之,在電力系統(tǒng)繼電保護工作中,只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護,按時巡檢其運行狀況,及時發(fā)現(xiàn)故障并做好處理,保證系統(tǒng)無故障設(shè)備正常運行,才能提高供電的可靠性。
參考文獻:
[1]王翠平 繼電保護裝置的維護及試驗 科苑論壇,2003(4).
篇5
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;發(fā)展趨勢
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
電力工業(yè)作為國家最重要的能源工業(yè),一直處于優(yōu)先發(fā)展的地位,電力企業(yè)的發(fā)展也是令人矚目的。隨著我國社會、經(jīng)濟的快速發(fā)展和全國聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略的實施,電網(wǎng)將處于一個更加快速發(fā)展的機遇期,而繼電保護作為電力系統(tǒng)的安全衛(wèi)士,必須同時把它的發(fā)展戰(zhàn)略提到一個新的高度,以確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行和國民經(jīng)濟的長期、快速、穩(wěn)步增長。
1、繼電保護的概念及類型
1.1、繼電保護的基本概念
繼電保護裝置作為一種自動裝置,其通過監(jiān)測、測量、控制和保護一次系統(tǒng),從而對不正常運行或是發(fā)生故障的電氣元件進行反應(yīng),通過發(fā)出信號來使斷路器發(fā)生跳閘動作,從而確保將故障及時切除,具有自動、迅速和有選擇性切除故障元件的特點,同時對于不正常運行的電氣元件,還可以通過運行維護數(shù)據(jù)的分析,從而發(fā)出信號,做出減負荷或是跳閘動作。
1.2、繼電保護的類型
在電力系統(tǒng)中,一旦出現(xiàn)短路故障,就會產(chǎn)生電流急劇增大,電壓急劇下降,電壓與電流之間的相位角發(fā)生變化。以上述物理量的變化為基礎(chǔ),利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原理和類型的繼電保護裝置。
2、電力系統(tǒng)中的繼電保護技術(shù)分析
2.1、繼電保護裝置組成
根據(jù)繼電保護裝置的作用設(shè)定,其組成一般包括測量部分(與定值調(diào)整部分)、邏輯部分及執(zhí)行部分。
2.2、繼電保護技術(shù)基本要求
繼電保護裝置的作用決定了其技術(shù)措施須滿足動作選擇性、動作速動性、動作靈敏性、動作可靠性等要求。這四點要求間聯(lián)系緊密,存在著對立統(tǒng)一的關(guān)系。
(1)動作選擇性
一旦發(fā)生故障,應(yīng)首先由設(shè)備或者線路自身的保護裝置切除故障。只有在該保護拒動時,才可以讓相鄰設(shè)備或線路保護裝置切除。另外要遵照逐級配合原則,保證不同級電網(wǎng)發(fā)生故障時選擇性加以切除。在故障部分被成功切除后,未發(fā)生故障部分應(yīng)繼續(xù)供電。
(2)動作速動性
一旦發(fā)生短路故障,保護裝置應(yīng)當盡快予以切除,以便提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,縮小故障的波及范圍,避免故障設(shè)備或線路進一步遭受損壞,并提高備用設(shè)備及自動重合閘自動投入的表現(xiàn)效果。
(3)動作靈敏性
一旦電力設(shè)備或輸電線路在保護范圍內(nèi)出血金屬性短路,繼電保護裝置應(yīng)當具備符合規(guī)程的敏感系數(shù)。這一要求通過設(shè)定并校驗繼電保護裝置的整定值來實現(xiàn)。
(4)動作可靠性
繼電保護裝置做出的保護動作應(yīng)當精準可靠。正常運行時,應(yīng)當做到可靠不動作。電力系統(tǒng)中的任何設(shè)備都不能在無保護狀態(tài)下運行??煽啃砸彩菍^電保護裝置最根本的性能要求。
3、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)應(yīng)用
繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務(wù)在于:當電力系統(tǒng)運行正常時,對系統(tǒng)中的各種設(shè)備的實際運行狀況進行系統(tǒng)、全面和安全的監(jiān)視,從而為系統(tǒng)管理人員提供全面、可靠的運行依據(jù):供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運行:當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時,它應(yīng)能及時、準確地發(fā)出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
繼電保護裝置應(yīng)用過程的基本要求。第一,選擇性。當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,繼電保護裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除,首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其他非故障部分能繼續(xù)正常運行。第二,靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內(nèi),不管短路點的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣,保護裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作;但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作。第三,速動性。是指保護裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復,從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件,同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。
4、繼電保護技術(shù)發(fā)展歷程及趨勢
4.1、發(fā)展歷程及現(xiàn)狀
繼電保護技術(shù)是為了適應(yīng)電力系統(tǒng)的發(fā)展而產(chǎn)生并逐漸發(fā)展的。而計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展不斷地為繼電保護技術(shù)注入了新鮮發(fā)展活力。在1928年出現(xiàn)電子器件保護裝置后,從二十世紀五十年代開始,機電保護技術(shù)開始了日新月異的發(fā)展,從最初的機電式時展到六十至八十年代的晶體管式時代,八十年代中葉到九十年代進一步躍進集成電路式時代,而后又在新世紀發(fā)展為微機式時代。目前,我國新建的變電站、發(fā)電廠及高壓超高壓輸電線路等都已實現(xiàn)了大規(guī)模集成化數(shù)字式繼電保護。
4.2、發(fā)展趨勢
目前,智能化與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)在繼電保護技術(shù)中得到了廣泛的研究利用,促進繼電保護技術(shù)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化、計算機化、智能化、一體化的發(fā)展方向。隨著微型計算機與微處理器的廣泛普及,數(shù)字式時代已嶄露端倪。
(1)計算機化。當代迅猛發(fā)展的計算機技術(shù)使得計算機在存儲、運算、通訊等方面的性能都在不斷提升,為繼電保護技術(shù)實現(xiàn)計算機化奠定了技術(shù)。計算機化是繼電保護裝置必然的發(fā)展趨勢,不但要求硬件微機化,更強調(diào)繼電保護系統(tǒng)的信號數(shù)字化與功能軟件化,大力提高繼電保護性能的速動、靈敏與可靠,以爭取電力系統(tǒng)更大的綜合效益。
(2)網(wǎng)絡(luò)化。從五十年代開始,通信技術(shù)逐漸與計算機技術(shù)相互結(jié)合研究并逐步融入合為計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這一技術(shù)作為信息數(shù)據(jù)通信工具,通過與繼電保護結(jié)合實現(xiàn)了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行,已經(jīng)發(fā)展成為當代的信息技術(shù)支柱。目前,繼電保護系統(tǒng)要求所有保護單元之間可以共享整個電力系統(tǒng)內(nèi)運行狀態(tài)與故障狀況的信息數(shù)據(jù),保證每個保護單元和重合閘裝置都可以借助這些信息與數(shù)據(jù)的共享分析實現(xiàn)協(xié)調(diào)動作。這就要求整個電力系統(tǒng)內(nèi)主要的電力設(shè)備保護裝置都要借助計算機網(wǎng)絡(luò)加以連接,逐步實現(xiàn)微機保護的網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化目前還在逐漸起步,日后仍然具有較大發(fā)展空間。
(3)智能化。近年來,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)理論、進化規(guī)劃、遺傳算法、小波理論、模糊邏輯等人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)多個領(lǐng)域都獲得了廣泛應(yīng)用,推動繼電保護技術(shù)研究向更高層次的智能化水平發(fā)展。智能電網(wǎng)中已普遍可以借助傳感器實時監(jiān)控發(fā)電、供電、輸配電等設(shè)備的運行情況,并把數(shù)據(jù)收集起來經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)整合分析,并實時監(jiān)測全網(wǎng)的運行狀況,實現(xiàn)了遠程動態(tài)發(fā)揮保護功能及修正保護定值。
(4)綜合智能化。繼電保護系統(tǒng)不僅要實現(xiàn)保護功能,還應(yīng)進行數(shù)據(jù)測量、控制、通信等操作,即要實現(xiàn)測量、控制、通信及保護等功能的綜合自動化。這一系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)概念下二次系統(tǒng)內(nèi)對各個專業(yè)界限與各類設(shè)備的劃分原則,也突破了常規(guī)繼電保護裝置無法同調(diào)度控制中心實現(xiàn)通信的技術(shù)缺陷,賦予了電力系統(tǒng)自動化以更新的內(nèi)容與含義。這一發(fā)展趨勢代表了電力系統(tǒng)領(lǐng)域自動化技術(shù)的最新潮流。得益于科技的革命式發(fā)展,系統(tǒng)更為完善、功能更為健全、智能化水平更高的綜合自動化電力系統(tǒng)一定會在我國智能電網(wǎng)建設(shè)中紛紛涌現(xiàn),推動電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性與經(jīng)濟性達到新的水平。
結(jié)束語
當代電力系統(tǒng)組成非常復雜,包括發(fā)電機、輸配線路、母線、變壓器及各種用電設(shè)備,很容易出現(xiàn)運行異常,甚至釀成危險故障進而誘發(fā)事故。在這種情況下,為了保證電氣設(shè)備與電力系統(tǒng)的安全運行,借助繼電保護技術(shù)的自動裝置應(yīng)運產(chǎn)生。探析該技術(shù)的概念、任務(wù)及發(fā)展現(xiàn)狀,研究它的發(fā)展水平及趨勢,對于促進電力系統(tǒng)的發(fā)展具有重大意義。
參考文獻
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[2]錢雪峰.電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢探究[J].科協(xié)論壇(下半月),2010,12:18-19.
篇6
【關(guān)鍵詞】淺談;電力;繼電保護技術(shù);現(xiàn)狀分析;解決措施;發(fā)展趨勢
前言
在上面的摘要中,我們已經(jīng)初步了解到了電力工業(yè)的發(fā)展歷史及我國電力工業(yè)的發(fā)展狀況。即,我國電力工業(yè)在改革開放后得到了飛速發(fā)展,并且取得了對電力相關(guān)技術(shù)的實質(zhì)性突破,在一些尖端領(lǐng)域已經(jīng)到達或者超越世界先進水平。總之,我國在電力發(fā)展過程中取得了另世界矚目的成就。但是,在我國電力工業(yè)快速發(fā)展的同時,也同時承擔著巨大的壓力,即來自電力系統(tǒng)容量的日益增多,用電量的不斷加大等。因此,隨著電網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展進步,傳統(tǒng)的繼電保護定期檢驗制度已逐漸不適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)運行檢修的要求,并且傳統(tǒng)定期檢驗存在著檢修效率和檢修針對性不高等諸多問題。本文就是通過對我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)發(fā)展的回顧與研究,從整體上概述了電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù),并總結(jié)和提出了未來我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展趨勢,即朝著計算機化,網(wǎng)絡(luò)化,保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化方向發(fā)展。希望對我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生一些積極的影響。下面,我們就來詳細了解下。
1、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的整體概述
1.1首先,我們來了解下什么是電力繼電保護技術(shù),它具體所指的是什么?據(jù)研究,繼電保護技術(shù)是一個完整的體系,它主要由電力系統(tǒng)故障分析、繼電保護原理及實現(xiàn)、繼電保護配置設(shè)計、繼電保護運行及維護等技術(shù)構(gòu)成。它是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的。20世紀初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護,這時期是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。最早的繼電保護裝置是熔斷器。從20世紀50年代到90年代末,在40余年的時間里,繼電保護完成了發(fā)展的4個階段,即從電磁式保護裝置到晶體管式繼電保護裝置、到集成電路繼電保護裝置、再到微機繼電保護裝置。
1.2其次,我們來說一說電力繼電保護的作用。在整體上來看,電力繼電保護技術(shù)的使用,不僅快速的提高了我國電力系統(tǒng)運行的安全可靠度,而且對繼電保護技術(shù)的發(fā)明與推廣使用,還可能在滿足系統(tǒng)技術(shù)條件的前提下降低一次設(shè)備的投資,也就是說在保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的同時,還縮減了對電力設(shè)備的投入資金。其次,電力繼電保護器作為電力系統(tǒng)安全運行中重要的電氣設(shè)備,它的安全運行是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。因為,在電力系統(tǒng)中某些故障的及時解決是我們?nèi)斯o法做到的,如在切除故障元件,在這些工作中,所需的時間不能超過十分之一秒,我們工人是根本無法完成。而在現(xiàn)如今,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,社會的進步,繼電保護的作用已經(jīng)不僅僅局限于切除故障元件上,還在與充分保護整個國家電力系統(tǒng)的安全可靠運行上面。因為,電子計算機網(wǎng)絡(luò)的迅速崛起與發(fā)展,電力繼電保護系統(tǒng)的微機硬件也在不斷完善,這就推動了繼電保護裝置與電力其他的保護、控制裝置、調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等。各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作,實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這樣,繼電保護裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多。
1.3第三,我們在來說說我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。我們知道,電力繼電保護技術(shù)的發(fā)明與應(yīng)用就是為了保證電力系統(tǒng)能夠持續(xù)不間斷的供電。因此,它能否正常運行與實現(xiàn)和提高電網(wǎng)故障的分析與處理水平的提高有直接的關(guān)系。因此,當今我國繼電保護技術(shù)所面臨的一個現(xiàn)狀就是如何能夠進一步提高繼電保護的可靠性、準確性、安全性。所以,我們只有對繼電保護技術(shù)不斷注入新的技術(shù),新的活力,這樣才能使其不斷滿足我們?nèi)祟惿a(chǎn)、生活的需求。
2、繼電保護技術(shù)的未來發(fā)展
2.1電力變壓器是電力系統(tǒng)中大量使用的重要電氣設(shè)備,它的安全運行是電力系統(tǒng)可靠工作的必要條件。而電力系統(tǒng)各元件之間是通過電或磁建立的聯(lián)系,任何一元件發(fā)生故障時,都可能立即在不同成度上影響到系統(tǒng)的正常運行。所以,切除被損壞元件的時間一定要極短,這個工作僅僅靠人是不可能來成的,因此一定要有一套自動裝置來執(zhí)行這一個任務(wù)。繼電保護技術(shù)未來趨勢是向計算機化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。只有這樣,繼電保護系統(tǒng)才能夠更多地檢測到故障信息,對于故障的性質(zhì)和位置能夠做到很好的判斷,極大地提高了保護性能的可靠性?,F(xiàn)在,用成套工控機作成繼電保護的時機已經(jīng)成熟,這將是微機保護的發(fā)展方向之一。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。電力繼電保護在電力企業(yè)日常運行中發(fā)揮了重要的作用,電力企業(yè)應(yīng)該時刻關(guān)注電力繼電保護的故障問題,因為對同一類型及同一廠家的設(shè)備而言其裝置結(jié)構(gòu)相同,在相同的運行和氣候條件下,電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高,除了保護的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信能力。其測試結(jié)果應(yīng)大致相同若懸殊很大,則說明裝置有可能有缺陷。這就要求電力企業(yè)工作人員能夠熟知電力繼電保護的故障現(xiàn)象并且熟練掌握繼電保護故障信息。深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域,也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。
篇7
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護; 技術(shù);
Abstract: In recent years, with the rapid development of electronic and computer communication technology for the development of the relay protection technology has injected new vitality, but also put forward new requirements for relay protection technology. As the technology of relay protection fault containment to effectively, make the operation efficiency and operation quality of the power system to obtain the effective protection, are the problems need to be solved in the work of technical personnel of relay protection. Following this specific analysis!
Key words: power system; relay protection; technology
中圖分類號:TU994
1 前言 隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,作為遏制電氣故障的繼電保護技術(shù)也不斷提出新的要求。本文作者主要就我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀、繼電保護的配置及發(fā)展趨勢做了闡述,同時對智能電網(wǎng)繼電保護裝置簡介、維護及實際應(yīng)用進行了探討。
2 繼電保護發(fā)展現(xiàn)狀 20世紀60-80年代是晶體管繼電保護技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時期。70年代中期起,基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究,到8O年代末集成電路保護技術(shù)已形成完整系列,并逐漸取代晶體管保護技術(shù),集成電路保護技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用的主導地位持續(xù)到90年代初。與此同時,我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,高等院校和科研院所起著先導的作用,相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面,關(guān)于發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機---變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定,至此,不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,此時,我國繼電保護技術(shù)進入了微機保護的時代。 目前,繼電保護向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務(wù),也開辟了研究開發(fā)的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)將為我國經(jīng)濟的大發(fā)展做出貢獻。
3 電力系統(tǒng)中繼電保護的配置
3.1 繼電保護裝置的任務(wù) 繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運行正常時.安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據(jù):供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運行:當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時,它應(yīng)能及時、準確地發(fā)出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。 3.2 繼電保護裝置的基本要求
3.2.1 選擇性。當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,繼電保護裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除 首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其他非故障部分能繼續(xù)正常運行。
3.2.2 靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內(nèi),不管短路點的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣,保護裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作;但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作
3.2.3速動性。是指保護裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障??s短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復,從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件,同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。
3.2.4 可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運行維護得當、系統(tǒng)簡化有效,以提高保護的可靠性。
4 電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢 繼電保護技術(shù)向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。隨著計算機硬件的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)對微機保護的要求也在不斷提高,除了保護的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信能力,與其他保護,控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù),信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等,使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運行,各個保護單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作,因此,必須實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化,這在當前的技術(shù)條件下是完全可行的。在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,保護裝置實際上是一臺高性能,為了測量、保護和控制的需要,室外變電站的所有設(shè)備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜投資大,且使得二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置,就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁,將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室,則可免除大量的控制電纜。
5 繼電保護裝置簡介、維護及實際應(yīng)用
5.1 繼電保護裝置的簡介
5.1.1 WSTJ-1微機式繼電保護數(shù)字通訊接口裝置 這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置,這套裝置采用傳統(tǒng)數(shù)字通信5群中的64kbi/s數(shù)據(jù)接口,但是卻利用了最先進的專業(yè)光纜通道傳輸多路繼電保護的開關(guān)量信號。 裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合,實現(xiàn)閉鎖式或允許式保護邏輯,構(gòu)成方向比較縱聯(lián)保護。該裝置可與微機線路保護配合,構(gòu)成各種閉鎖式和允許式保護。
5.1.2 繼電保護裝置的維護 (a)對新投運好和運作中的繼電保護裝置應(yīng)按照《繼電保護和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》要求的項目進行檢驗;一般對10kV~35kV用戶的繼電保護裝置,應(yīng)該每兩年進行一次檢驗,對供電可靠性較高的35kV及以上用戶每年進行一次檢驗。(b)在交接班時應(yīng)檢查中央信號裝置、閃光裝置的完好情況,并檢查直流系統(tǒng)的絕緣情況、電容儲能裝置的能量情況等。(c)對操作電源進行定期維護。(d)對繼電器、端子排以及二次線將進行定期清掃、檢查,此工作可以帶電進行,也可以停電進行,但必須有兩人在場,其中一人工作,一人監(jiān)護;必須嚴格遵守《電業(yè)安全工作規(guī)程》中的有關(guān)要求,所用的工具應(yīng)具備可靠絕緣手柄;清掃二次線上的塵土時,應(yīng)由盤上部往下部進行;遇有活動的線頭,應(yīng)將其擰緊,以防止造成電流互感器二次回路、開路,而危及人身安全。
5.2 全數(shù)字繼電保護測試裝置 全數(shù)字繼電保護測試裝置具有數(shù)字化、模塊化、小型化、嵌入式人機界面等功能,主要技術(shù)特點為高壓保護、測量裝置等,滿足IEC61850-9-1標準的數(shù)字量信號的情況下,從硬件結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計實現(xiàn)覺得保護裝置的全數(shù)字操作目標。 整機采用兩套DSP+CPLD分別作為信號發(fā)生和人機監(jiān)控模塊,其中主控DSP系統(tǒng)采用以太網(wǎng)模塊和自定義的內(nèi)部通信協(xié)議,通過模塊間內(nèi)部CAN通訊接口傳輸測試數(shù)據(jù),而監(jiān)控DSP系統(tǒng)賦予了整機人機交互和保護自檢功能。該裝置能夠滿足新型微機保護裝置研發(fā)中對數(shù)字量繼電保護測試數(shù)據(jù)的需要。
篇8
關(guān)鍵詞:繼電保護技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用研究
近年來,繼電保護技術(shù)不斷創(chuàng)新,已經(jīng)呈現(xiàn)出越來越大的發(fā)展?jié)摿ΑF湓陔娏ο到y(tǒng)中的應(yīng)用價值越發(fā)顯現(xiàn)。為了更好地促進電力系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展,文章結(jié)合繼電保護技術(shù)發(fā)展,對其在電力系統(tǒng)中的有效應(yīng)用進行深入研究。
1 電力系統(tǒng)中的繼電保護技術(shù)
上個世紀六七十年代,我國的繼電保護技術(shù)得到了蓬勃的發(fā)展以及廣泛應(yīng)用,其主要是晶體管繼電保護技術(shù)。20世紀70年代中期起,基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究,到20世紀80年代末集成電路保護技術(shù)已形成完整系列,并逐漸取代晶體管保護技術(shù),集成電路保護技術(shù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用的主導地位持續(xù)到20世紀90年代初。與此同時,我國從20世紀70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,高等院校和科研院所起著先導的作用,相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護方面,關(guān)于發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)電機-變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定,至此,不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,此時,我國繼電保護技術(shù)進入了微機保護的時代。
2 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)應(yīng)用
繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務(wù)在于:當電力系統(tǒng)運行正常時,對系統(tǒng)中的各種設(shè)備的實際運行狀況進行系統(tǒng)、全面和安全的監(jiān)視,從而為系統(tǒng)管理人員提供全面、可靠的運行依據(jù):供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運行:當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時,它應(yīng)能及時、準確地發(fā)出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
繼電保護裝置應(yīng)用過程的基本要求。第一,選擇性。當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,繼電保護裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除,首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其他非故障部分能繼續(xù)正常運行。第二,靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內(nèi),不管短路點的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣,保護裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作;但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作。第三,速動性。是指保護裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復,從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件,同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。
3 電力系統(tǒng)中繼電保護技術(shù)應(yīng)用發(fā)展前景
3.1 計算機化
隨著微計算機硬件的不斷更新以及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展速度的不斷增加,芯片上的集成度翻新周期能夠達到18到24個月。并且,隨著計算機硬件性能的不斷提升,相關(guān)的產(chǎn)品成本不斷降低,使得產(chǎn)品價格越發(fā)親民化,從而使得電力系統(tǒng)的繼電保護裝置更加快速的達到計算機化,進而有效地提高了電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量。
3.2 網(wǎng)絡(luò)化
電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)要想快速的發(fā)展,并迅速投入到實際的運行中,就不能不依賴于現(xiàn)有的計算機網(wǎng)絡(luò)。計算機網(wǎng)絡(luò)在電力系統(tǒng)繼電保護中的廣泛投入運用,大大提高了電力系統(tǒng)繼電保護的管理效率,并且,將原本比較分散的電力系統(tǒng)繼電保護緊密地聯(lián)系起來,從而實現(xiàn)了電力系統(tǒng)繼電保護一體化管理方式??傊?,隨著網(wǎng)絡(luò)化的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護將會更加高效、方便管理。
3.3 智能化
電力系統(tǒng)的繼電保護隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展已經(jīng)取得了不小的發(fā)展成績,并且,呈現(xiàn)了越來越多的現(xiàn)代化特征。其中,智能化就是當前電力系統(tǒng)繼電保護的一個重要發(fā)展趨勢。當前,各種智能化汽車、手機等智能設(shè)備層出不窮,電力系統(tǒng)繼電保護要想實現(xiàn)“與時俱進”,就必須將智能化引進來,并且,讓其在實際的保護過程中發(fā)揮出更高端的作用。電力系統(tǒng)繼電保護實現(xiàn)智能化能夠?qū)㈦娏ο到y(tǒng)繼電保護推向一個全新的發(fā)展階段,并為電力系統(tǒng)繼電保護提供更為廣闊的發(fā)展空間。
3.4 自我保護
隨著自適應(yīng)控制技術(shù)的不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)的繼電保護中自適應(yīng)控制技術(shù)主要是根據(jù)電力系統(tǒng)的實際運行方式以及出現(xiàn)故障時的狀態(tài)變化進行實時的對自身的保護性能、特征以及定值進行適當改變,是一種新型的繼電保護。自適應(yīng)繼電保護的主要產(chǎn)生思想是使得繼電保護能夠最大程度地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化,對保護的相應(yīng)性能進行進一步改善。這種創(chuàng)新的保護理論不僅引起了社會各界的高度注重,還使得微機保護更加具有可持續(xù)發(fā)展意義以及內(nèi)容擴展空間。
4 結(jié)束語
改革開放以來,我國的經(jīng)濟迅速發(fā)展,各行各業(yè)對電力的需求不斷增加,為電力系統(tǒng)的運營帶來了巨大的壓力。電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的廣泛運用,大幅度增強了電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量,進而為社會各需求行業(yè)提供了優(yōu)質(zhì)的電力服務(wù)產(chǎn)品。為了更好地加強電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的研發(fā)以及應(yīng)用,文章重點探索了電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢。
參考文獻
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篇9
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);自動化;繼電保護;安全管理
1.電力系統(tǒng)繼電保護的特征及其管理現(xiàn)狀
面對電力系統(tǒng)自動化的發(fā)展趨勢,繼電保護已不再是傳統(tǒng)意義上的儀表監(jiān)測、預(yù)告信號、事故音響的單一管理模式,而是創(chuàng)設(shè)了基于計算機現(xiàn)代化管理技術(shù)的自動化管理模式,其保護性能好、可靠性高、裝置先進、功能強大,并具有維護安裝調(diào)試便利、操作便捷等優(yōu)勢,科學實現(xiàn)了遙測、遙控、遙調(diào)及遙信等共享化管理功能,并可實現(xiàn)無人值守的自動化管控目標。同時其引入的故障錄波與基于GPS的衛(wèi)星對時功能,很大程度便利了管理人員對電力系統(tǒng)各類故障及時、準確的分析與高效處理。然而由于現(xiàn)行繼電保護運行環(huán)境尚未實現(xiàn)根本改變,綜合自動化變電站、現(xiàn)代化電網(wǎng)對繼電保護功能的需求日漸提升,使其全方位功能的激發(fā)與安全管理工作有了更高的奮斗目標。相比于電磁型保護方式,計算機技術(shù)系統(tǒng)對防雷擊、抗干擾、工作環(huán)境、電源電壓等條件具有更高的客觀要求,同時由于現(xiàn)行不盡完善的變電站后臺遠方監(jiān)控,要求我們必須強化和提升繼電保護管理,完善繼電保護相關(guān)設(shè)備服務(wù)運行環(huán)境、優(yōu)化設(shè)計維護方式,進而合理補充綜合自動化變電站的人性化功能,為打造運行安全、穩(wěn)定的綜合電網(wǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。
2.電力自動化繼電保護的安全管理
2.1 統(tǒng)籌規(guī)劃,科學進行選型設(shè)計
在選型設(shè)計階段,我們應(yīng)主體面向形象良好的知名企業(yè),選擇設(shè)計完善、技術(shù)成熟、性能可靠、安全穩(wěn)定的繼電保護產(chǎn)品,設(shè)備質(zhì)量過硬,是實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行服務(wù)的保障。片面追求價格低廉而選用過渡型技術(shù)、不穩(wěn)定設(shè)備,保護裝置極易發(fā)生‘據(jù)動’和‘誤動’故障,反而會耗費很大的人力、物力資源來對其進行再次技術(shù)改造和設(shè)備更新(如90年代,我系統(tǒng)曾在多座35KV、110KV變電所的農(nóng)網(wǎng)改造建設(shè)中,有過慘重的教訓)。
因此,在實踐管理中,我們必須秉承全局觀念開展設(shè)計,科學合理地進行設(shè)備的選型和配置,使繼電保護、信號、計量、控制、測量及遠動等各個環(huán)節(jié)相互配合、協(xié)調(diào)有序,確保整個系統(tǒng)始終保持高水平的運行狀態(tài)。同時應(yīng)合理實施變電站的擴建增容,為更換設(shè)備和實施改造留有一定的空間,使變電站設(shè)計能夠同時適應(yīng)傳統(tǒng)有人值守以及綜合自動化的管理模式。為避免網(wǎng)絡(luò)故障及無法實施數(shù)據(jù)遠傳現(xiàn)象,應(yīng)對傳統(tǒng)變電站的監(jiān)測儀表、事故音響及預(yù)告信號等進行合理保留,進而完善并保障電力設(shè)備的持續(xù)安全運行。計算機繼電保護裝置的全面引入,依據(jù)相關(guān)規(guī)定和要求,應(yīng)合理改造接地網(wǎng),使用高電導率、強耐腐性接地網(wǎng),將接地電阻控制在零點五歐姆以下,同時應(yīng)符合變電站場地相關(guān)安全與技術(shù)要求,嚴格杜絕接地網(wǎng)不良引發(fā)地電位升高、繼電保護拒動、誤動或設(shè)備燒損等安全事故的發(fā)生。另外還應(yīng)科學改善和更新監(jiān)控數(shù)據(jù)庫,對后臺信號依據(jù)變電站名稱、重要等級進行合理劃分,并實現(xiàn)分類顯示。一旦故障發(fā)生,數(shù)個后臺信號同時顯示時,操作或管理人員則能夠依據(jù)類別的重要程度,快速做出準確的判斷、分析和處理。
2.2 完善調(diào)試安裝、確保各設(shè)備協(xié)調(diào)配合
綜合自動化變電站系統(tǒng)的建設(shè),使得繼電保護涵蓋眾多環(huán)節(jié)設(shè)備。例如:后臺監(jiān)控、測量表計、直流系統(tǒng)、遠動、五防等。因此,我們必須加強調(diào)試安裝工作,明析繼電保護同該類設(shè)備的管理分工與責任劃分,進而促進各方的協(xié)調(diào)配合。同時還應(yīng)在錄入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、聯(lián)合調(diào)試各項設(shè)備等環(huán)節(jié)上下功夫。對新安裝的繼電保護裝置應(yīng)嚴格進行校驗,對其加入百分之八十的額定電壓,模擬系統(tǒng)可能產(chǎn)生的各類故障,進行傳動試驗與整組模擬試驗,進而對保護裝置涵蓋的邏輯回路得到正確性驗證。針對計算機裝置防潮和抗干擾性能較差、安全系數(shù)和工作可靠性有限、易受雷擊、對電源電壓與工作環(huán)境要求較高的現(xiàn)狀,安裝時應(yīng)執(zhí)行兩端電纜屏蔽層接地的工藝規(guī)定,并在相關(guān)回路上加裝抗干擾接線端子,在網(wǎng)線及二次回路中合理配置避雷器,在直流電源處加設(shè)穩(wěn)壓與濾波設(shè)備,在變電站控制室裝設(shè)調(diào)節(jié)室溫的空調(diào)設(shè)備,交流電源處加裝雷電吸收器、提高網(wǎng)絡(luò)線和光纜抗外力破壞的能力,保證自動化繼電保護裝置接線的牢固可靠等安全技術(shù)措施,輔助提升計算機裝置的安全可靠性,并對電力工程重要質(zhì)量環(huán)節(jié)(如:遠方后臺反映監(jiān)測、GPS對時精度、遠動通道質(zhì)量及全站模擬精度等),進行科學管控。對于變電站改造工程,若出現(xiàn)設(shè)備不能停運的情況時,應(yīng)利用技術(shù)手段完善安全措施,例如可用模擬開關(guān)校驗新裝置,實現(xiàn)不停電服務(wù)。同時要不斷積累施工經(jīng)驗,總結(jié)和完善不停電典型作業(yè)規(guī)范以及繼電保護安全管理新措施,為安全施工創(chuàng)造良好的環(huán)境。
2.3 依據(jù)安全保護要求,強化驗收投運及運行
根據(jù)繼電保護的相關(guān)要求,我們必須嚴格組織設(shè)備驗收,及時進行運行維護。除了一些常規(guī)整組保護傳動試驗外,還應(yīng)著重強化對各項設(shè)備遙信、遙控、遙調(diào)與遙測操作的驗收。依據(jù)各項設(shè)備客觀特征,制定適應(yīng)性很強的操作運行規(guī)程,并列出運行要點。各類報告書、工程竣工圖紙以及技術(shù)資料應(yīng)及時報送相關(guān)部門,并做好系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲備份工作,進而為后續(xù)的維護運行、改造檢修做好充足的技術(shù)準備。另外應(yīng)進一步強化運行維護人員的現(xiàn)場培訓,提升其業(yè)務(wù)素質(zhì)及對新設(shè)備熟練掌握的程度,進而直接提升設(shè)備運行維護的質(zhì)量。設(shè)備投入運行之前,相關(guān)人員應(yīng)熟悉變電站電氣主接線以及運行方式,熟練掌握計算機操作技巧,并通過嚴格考核合格后,方可擔任相關(guān)工作。同時還應(yīng)進行事故預(yù)想,能夠準確、清晰地對后臺信號進行分析并判斷故障。為隨時記錄故障情況,要將GPS對時與故障錄波裝置列為重點巡查對象,以便對系統(tǒng)故障進行科學的分析與處理。一些變電站在經(jīng)過綜合自動化改造后,其各類電源電壓均統(tǒng)一為直流二百二十伏,包括控制、保護、信號等電源,使得室外設(shè)備的直流回路明顯增加,因此,應(yīng)切實加強室外二次回路的安全維護管理工作,努力降低直流接地而引發(fā)故障的幾率。
3.結(jié)束語
總之,鑒于電力系統(tǒng)繼電保護的特征以及管理現(xiàn)狀,我們只要根據(jù)現(xiàn)實工作需要,系統(tǒng)而科學地制定安全管理策略,強化在選型設(shè)計、設(shè)備訂貨、安裝調(diào)試、,驗收投運以及運行維護等各個環(huán)節(jié)的全過程管理,才能切實提升電力系統(tǒng)繼電保護的安全性,以適應(yīng)電力系統(tǒng)的自動化改造,并充分發(fā)揮其功能優(yōu)勢,大大提升電力系統(tǒng)的服務(wù)水平和經(jīng)濟效益。
參考文獻
篇10
關(guān)鍵詞:繼電保護;電力系統(tǒng);狀態(tài)檢修;維修
中圖分類號:TM77文獻標識碼:A文章編號:
引言:
繼電保護在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統(tǒng)的運行造成重大影響,因此,有必要對電力系統(tǒng)"狀態(tài)檢修"進行梳理和分析,以期對今后的工作有所助益。
電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)是關(guān)乎國民經(jīng)濟和人民生活的重要因素。隨著我國電力技術(shù)和通信技的不斷發(fā)展,給繼電保護技術(shù)也帶來了新的變革。繼電保護在系統(tǒng)中的作用日益重要,繼續(xù)采用以往周期性檢修的負面效應(yīng)也體現(xiàn)出來,比如檢修管理人員的工作量不斷加大,設(shè)備的頻繁檢修縮短了設(shè)備壽命,降低了經(jīng)濟效益等等,基于以上認識,我們提出了狀態(tài)檢修的檢修策略。狀態(tài)檢修就是通過在線的和離線的監(jiān)測手段,收集電氣設(shè)備的運行工況信息,通過系統(tǒng)的分析診斷,判斷設(shè)備的健康狀態(tài),決定設(shè)備的檢修對策,進行大修、小修或暫緩檢修,可在設(shè)備檢修周期到來之前根據(jù)設(shè)備狀況提前進行檢修。
1.繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著電力狀況的不斷變化,給我國的繼電保護技術(shù)提出了挑戰(zhàn),同時電子通信信息技術(shù)的發(fā)展也給繼電保護技術(shù)帶來了新的變化,我國的繼電保護在近40年的時間里完成了4個歷史階段的發(fā)展。20世紀50年代至60年代是我國繼電保護技術(shù)人才組建和完善繼電保護研究、設(shè)計、制造及教學的階段;60年代中到80年代是晶體管繼電保護蓬勃發(fā)展的時代;80年代至90年代是我國集成電路保護時代;90年代開始我國繼電保護技術(shù)已進入了微機型保護的時代。
2.繼電保護的基本要求
2.1選擇性
基本含義是保護裝置動作時,僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使停電范圍盡量減小,以保證系統(tǒng)中非故障部分繼續(xù)安全運行。
2.2速動性
速動性是指繼電保護裝置應(yīng)以盡可能快的速度斷開故障元件。這樣就能減輕故障設(shè)備的損壞程度,減小用戶在低電壓情況下工作的時間,提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
2.3靈敏性
保護裝置對其保護范圍內(nèi)的故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性(靈敏度)。靈敏性常用靈敏系數(shù)來衡量。它是在保護裝置的測量元件確定了動作值后,按最不利的運行方式、故障類型、保護范圍內(nèi)的指定點校驗,并滿足有關(guān)規(guī)定的標準。
2.4可靠性
可靠性是指在保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生它應(yīng)該反應(yīng)的故障時,保護裝置應(yīng)可靠地動作(即不拒動)。而在不屬于該保護動作的其他任何情況下,則不應(yīng)該動作(即不誤動)。
3.開展繼電保護狀態(tài)檢修應(yīng)注意的問題
3.1要嚴格遵循狀態(tài)檢修的原則
實施狀態(tài)檢修應(yīng)當依據(jù)以下原則:一是保證設(shè)備的安全運行。在實施設(shè)備狀態(tài)檢修的過程中,以保證設(shè)備的安全運行為首要原則,加強設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測和分析,科學、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項目,同時制定相應(yīng)的管理制度。二是總體規(guī)劃,分步實施,先行試點,逐步推進。實施設(shè)備狀態(tài)檢修是對現(xiàn)行檢修管理體制的改革,是一項復雜的系統(tǒng)工程,而我國又尚處于探索階段,因此,實施設(shè)備狀態(tài)檢修既要有長遠目標、總體構(gòu)想,又要扎實穩(wěn)妥、分步實施,在試點取得一定成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,逐步推廣。三是充分運用現(xiàn)有的技術(shù)手段,適當配置監(jiān)測設(shè)備。
3.2重視狀態(tài)檢修的技術(shù)管理要求
狀態(tài)檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中通常是處于靜態(tài)的,但在電力系統(tǒng)中,需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統(tǒng)故障時是否能快速準確地動作,即要把握繼電保護裝置動態(tài)的"狀態(tài)"。因此,根據(jù)對繼電保護裝置靜態(tài)特性的認識,對其動態(tài)特性進行判斷顯然是不合適的。因此,通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數(shù),使繼電保護裝置啟動和動作,檢查繼電保護裝置應(yīng)具有的邏輯功能和動作特性,從而了解和把握繼電保護裝置狀況,這種繼電保護裝置的檢驗,對于電力系統(tǒng)是很有必要的和必須的。
3.3開展繼電保護裝置的定期檢驗
實行狀態(tài)檢驗以后, 為了確保繼電保護和自動裝置的安全運行,要加強定期測試,所有集成、微機和晶體管保護要每半年進行一次定期測試,測試項目包括:微機保護要打印采樣報告、定值報告、零漂值,并要對報告進行綜合分析,做出結(jié)論;晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位,現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)問題要找出原因及時處理。
3.4高素質(zhì)檢修人員的培養(yǎng)
高素質(zhì)檢修人員是狀態(tài)檢修能否取得成功的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)的檢修模式中, 運行人員是不參與檢修工作的。狀態(tài)檢修要求運行人員與檢修有更多聯(lián)系, 因為運行人員對設(shè)備的狀態(tài)變化非常了解, 他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質(zhì)量有積極意義。其優(yōu)點是可以加強運行部門的責任感; 取消不必要的環(huán)節(jié), 節(jié)約管理費用; 迅速采取檢修措施, 消除設(shè)備缺陷。
4.在線監(jiān)測技術(shù)研究應(yīng)用
狀態(tài)檢修是以設(shè)備的運行現(xiàn)狀為基礎(chǔ)的檢修方式,對設(shè)備運行狀態(tài)信息進行收集并對設(shè)備未來發(fā)展趨勢進行預(yù)測,從而實現(xiàn)真正的狀態(tài)檢修。
4.1輸變電在線監(jiān)測技術(shù)的分類。輸變電在線監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)階段主要分為以下六類。變壓器在線監(jiān)測技術(shù)、斷路器在線監(jiān)測技術(shù)、GIS在線監(jiān)測技術(shù)、綜合在線監(jiān)測技術(shù)和電容性設(shè)備在線監(jiān)測技術(shù)、氧化鋅避雷器在線監(jiān)測技術(shù)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的實施順序是:信號采集、信號處理、狀態(tài)識別、故障診斷。
4.2在線監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的意義。電氣二次設(shè)備元件的劣化,缺陷的發(fā)展雖然具有統(tǒng)計性,發(fā)展的速度也有快慢,但大多具有一定的發(fā)展期。在這期間,會有各種前期征兆,表現(xiàn)為物理,電氣等特性有少量漸進的變化。隨著計算機技術(shù),電氣技術(shù),數(shù)字信號處理技術(shù),光電技術(shù)和各種傳感器技術(shù)的發(fā)展,可以對電力二次設(shè)備進行在線的狀態(tài)監(jiān)測,及時提取各種即使是很微弱的信息,通過信息系統(tǒng)對這些信息進行綜合分析和處理后,根據(jù)故障診斷系統(tǒng)對設(shè)備可靠性實時做出判斷和預(yù)測,從而能夠及早發(fā)現(xiàn)潛伏的問題,必要時可提供報警或操作。在線監(jiān)測技術(shù)的實際應(yīng)用表明,其可靠性還需要進一步完善和提高,目前其應(yīng)用也還需要進一步積累經(jīng)驗;但勿庸置疑的是,這種技術(shù)的成熟應(yīng)用將為電力主設(shè)備的安全運行構(gòu)筑一道堅強的安全防線,其實時性將取代現(xiàn)有的試驗技術(shù)而成為電力設(shè)備安全運行的第一道防線。
4.3設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測應(yīng)用存在的問題。由于目前各地在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用水平參差不齊,給生產(chǎn)運行管理帶來了不少麻煩,尤其是一些不成熟的產(chǎn)品在運行時經(jīng)常誤報故障,成為在線監(jiān)測技術(shù)推廣應(yīng)用的巨大阻礙。這一方面反映了在線監(jiān)測產(chǎn)品生產(chǎn)應(yīng)用的不規(guī)范,也反映了用戶在線監(jiān)測設(shè)備的運行管理尚無明確的管理要求。
5.結(jié)束語
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,系統(tǒng)的穩(wěn)定性對繼電保護及自動裝置的要求越來越高,不但要求繼電保護裝置具有良好的可靠性,同時也要求其具有較好的穩(wěn)定性。所以,繼電保護人員應(yīng)當在施工、檢修及試驗過程中,規(guī)范作業(yè),才能保證保護裝置可靠性、穩(wěn)定性。
參考文獻: