時間:2022-03-21 04:57:38
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇電力系統繼電保護,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
1 繼電保護的基本概念
可靠性是指一個元件、設備或系統在預定時間內,在規定的條件下完成規定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效數據的統計和處理,系統可靠性的定量評定,運行維護,可靠性和經濟性的協調等各方面。具體到繼電保護裝置,其可靠性是指在該裝置規定的范圍內發生了它應該動作的故障時,它不應該拒動作,而在任何其它該保護不應動作的情況下,它不應誤動作。
繼電保護裝置的拒動和誤動都會給電力系統造成嚴重危害。但提高其不拒動和提高其不誤動作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于電力系統的結構和負荷性質的不同,拒動和誤動所造成的危害往往不同。例如當系統中有充足的旋轉備用容量,輸電線路很多,各系統之間和電源與負荷之間聯系很緊密時由于繼電保護裝置的誤動作,使發電機變壓器或輸電線路切除而給電力系統造成的影響可能很小;但如果發電機變壓器或輸電線路故障時繼電保護裝置拒動作,將會造成設備的損壞或系統穩定的破壞,損失是巨大的。在此情況下提高繼電保護裝置不拒動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更為重要。但在系統中旋轉備用容量很少及各系統之間和負荷和電源之間聯系比較薄弱的情況下,繼電保護裝置的誤動作使發電機變壓器或輸電線切除時,將會引起對負荷供電的中斷甚至造成系統穩定的破壞,損失是巨大的。而當某一保護裝置拒動時,其后備保護仍可以動作而切除故障,因此在這種情況下提高繼電保護裝置不誤動的可靠性比提高其不拒動的可靠性更為重要。
2 保護裝置評價指標
2.1 繼電保護裝置屬于可修復元件,在分析其可靠性時,應該先正確劃分其狀態,常見的狀態有:①正常運行狀態。這是保護裝置的正常狀態。②檢修狀態。為使保護裝置能夠長期穩定運行,應定期對其進行檢修,檢修時保護裝置退出運行。③正常動作狀態。這是指被保護元件發生故障時,保護裝置正確動作于跳閘的狀態。④誤動作狀態。是指保護裝置不應動作時,它錯誤動作的狀態。例如,由于整定錯誤,發生區外故障時,保護裝置錯誤動作于跳閘。⑤拒動作狀態。是指保護裝置應該動作時,它拒絕動作的狀態。例如,由于整定錯誤或內部機械故障而導致保護裝置拒動。⑥故障維修狀態。保護裝置發生故障后對其進行維修時所處的狀態。
2.2 目前常用的評價統計指標有
2.2.1 正確動作率 即一定期限內(例如一年)被統計的繼電保護裝置的正確動作次數與總動作次數之比。
正確動作率=(正確動作次數/總動作次數)×100
用正確動作率可以觀測該繼電保護系統每年的變化趨勢,也可以反映不同的繼電保護系統(如220kv與500kv)之間的對比情況,從中找出薄弱環節。
2.2.2 可靠度r(t) 是指元件在起始時刻正常的條件下,在時間區間(0,t)不發生故障的概率。對于繼電保護裝置,注意力主要集中在從起始時刻到首次故障的時間。
2.2.3 可用率a(t) 是指元件在起始時刻正常工作的條件下,時刻t正常工作的概率。可靠度與可用率的不同在于,可靠度中的定義要求元件在時間區間(0,t)連續的處于正常狀態,而可用率則無此要求。
2.2.4 故障率h(t) 是指元件從起始時刻直到時刻t完好條件下,在時刻t以后單位時間里發生故障的概率。
2.2.5 平均無故障工作時間mtbf 設從修復到首次故障之間的時間間隔為無故障工作時間,則其數學期望值為平均無故障工作時間。
2.2.6 修復率m(t) 是指元件自起始時刻直到時刻t故障的條件下,自時刻t以后每單位時間里修復的概率
2.2.7 平均修復時間mttr 平均修復時間是修復時間的數學期望值。
3 10kv供電系統繼電保護
10KV供電系統是電力系統的一部分。它能否安全、穩定、可靠地運行,不但直接關系到企業用電的暢通,而且涉及到電力系統能否正常的運行。
3.1 10KV供電系統的幾種運行狀況
3.1.1 供電系統的正常運行 這種狀況系指系統中各種設備或線路均在其額定狀態下進行工作;各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內的運行狀況;
3.1.2 供電系統的故障 這種狀況系指某些設備或線路出現了危及其本身或系統的安全運行,并有可能使事態進一步擴大的運行狀況;
3.1.3 供電系統的異常運行 這種狀況系指系統的正常運行遭到了破壞,但尚未構成故障時的運行狀況。
3.2 10KV供電系統繼電保護裝置的任務
3.2.1 在供電系統中運行正常時,它應能完整地、安全地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據;
3.2.2 如供電系統中發生故障時,它應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行;
3.2.3 當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時地、準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
3.3 幾種常用電流保護的分析
3.3.1 反時限過電流保護 繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關,短路電流越大,動作時間越短;短路電流越小,動作時間越長,這種保護就叫做反時限過電流保護。反時限過電流保護雖外部接線簡單,但內部結構十分復雜,調試比較困難;在靈敏度和動作的準確性、速動性等方面也遠不如電磁式繼電器構成的繼電保護裝置。
3.3.2 定時限過電流保護 繼電保護的動作時間與短路電流的大小無關,時間是恒定的,時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內是連續可調的,這種保護方式就稱為定時限過電流保護。
繼電器的構成。定時限過電流保護是由電磁式時間繼電器(作為時限元件)、 電磁式中間繼電器(作為出口元件)、電磁式電流繼電器(作為起動元件)、電磁式信號繼電器(作為信號元件)構成的。它一般采用直流操作,須設置直流屏。
定時限過電流保護的基本原理。在10kV中性點不接地系統中,廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構成。 保護裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預先整定的時間,而與被保護回路的短路電流大小無關,所以這種過電流保護稱為定時限過電流保護。
動作電流的整定計算。過流保護裝置中的電流繼電器動作電流的整定原則,是按照躲過被保護線路中可能出現的最大負荷電流來考慮的。也就是只有在被保護線路故障時才啟動,而在最大負荷電流出現時不應動作。轉貼于
【關鍵詞】電力系統;繼電保護;安全性;穩定性
隨著社會發展的不斷進步,各種生產建設以及人們的社會生活都離不開穩定的電力支持。因此,保證電力系統的安全穩定,是實現社會發展的基本保障。目前,隨著我國的電力系統改革的不斷深入,先進的電力技術及設備不斷地應用其中。繼電保護技術作為電力輸送過程中重要基礎,是實現電力系統安全穩定的重要前提。在計算機技術以及電力應用技術的不斷發展的過程中,繼電保護技術也在突飛猛進的發展,以下就對電力系統中的繼電保護技術進行分析,提出提高電力系統安全、穩定運行的有效措施。
1.繼電保護發展的現狀
眾所周知,隨著電力系統的發展,電力系統的繼電保護設備及技術也在突飛猛進的變化。各類電力技術、計算機應用技術、通信技術的應用,也促進了我國繼電保護技術的不斷進步。繼電保護技術從建國后到當下,繼電保護技術經歷了多個發展階段,目前我國的工程技術研究人員已經能夠掌握國際上先進的繼電保護設備以及應用的技術。我國的繼電保護技術從無到有,并應用到電力系統中。這對我國電力系統中繼電保護技術的應用和發展奠定了堅實的基礎。
2.繼電保護技術應用的意義
電力系統中繼電保護技術應用繼電保護裝置中的電力系統元器件對電力系統中出現短路或者電流、電壓或者電功率的變化進行繼電保護。通過繼電保護裝置的工作,可以完成對各種電力設備的監視,為供電系統較為完整的數據。當供電系統出現故障時,利用繼電保護技術可以通過繼電保護裝置,在系統故障處,利用繼電保護技術快速地對故障進行排除維護電力系統的正常運轉。如果在電力系統中,利用繼電保護技術還能迅速地發現供電系統中的反常狀況,當發現緊急情況時,可以通過供電系統的特殊裝置發生警報,告知工作人員立即進行處理。因此,電力系統中的繼電保護技術大大提高了對電力系統中電氣元器件的及時保護,促進了整個電力系統的安全及穩定。
繼電保護技術還增強了電力系統中繼電保護裝置的可靠性、靈敏性。在電力系統中,由于在電力系統正常的電力系統中,我們電力設備在繼電保護裝置及技術的應用下能夠對保護保護范圍之內的線路、母線、變壓器等進行保護。在電力設備運行正常時則應靠不動作。因此,繼電保護技術大大提高了電力系統中繼電保護裝置運行的可靠性。除了通過繼電保護技術確保保護裝置調試安裝的準確性之外,還應該簡化繼電保護裝置的各個元器件,實現繼電保護裝置整體的可靠性。同時,電力系統中的繼電保護裝置還能夠確保保護裝置中的各設備及線路的準確性。從而提高繼電保護裝置的穩定性。
3.電力系統中繼電保護技術的應用
第一,繼電保護裝置一體化發展技術,在電力系統中利用資源共享,充分將以往繼電保護裝置內被保護的各個元件的模擬量整合在一起,通過邏輯判據使得對電氣量的判斷更加準確、可靠,繼電保護技術使得繼電保護裝置一體化發展迅速,從而對電力系統中的故障能夠更加靈活地進行判斷。通過電力系統中繼電保護技術可以使得繼電保護裝置主后一體化,這樣能夠更加方便地進行故障錄波與后臺分析。由于繼電保護裝置一體化后,在電力系統中,任何一個細微故障的啟動,繼電保護裝置都能準確記錄所有的模擬量。在繼電保護裝置主后一體化之后能夠有效地提高現場故障的分析能力,降低誤動概率,還能減少繼電保護裝置的數量。
第二,信息網絡化技術的應用。眾所周知,隨著科技的發展,計算機應用技術普及到我們社會生產的方方面面。在電力系統改革不斷深入的形式下,信息網絡化技術也深入到繼電保護技術之中。例如,在變電站監控以及監控發電廠電氣系統中,就提高了主設備保護的通信功能。通過利用信息網絡化技術能夠使得監控系統更好地實現繼電保護的提供動作報文管理、故障數據處理、事故追憶、定值遠方整定等功能。從而實現了對電子系統中智能設備的深層次管理。通過在繼電保護技術中運用信息網絡化技術能夠將大容量、高速運轉微處理器運用到總線設計中,使得繼電保護裝置中的設備具有更加完善的通信功能和數據處理能力。從而更加適應信息化、網絡化的發展。另外,電力設備中繼電保護裝置還能通過網絡傳送故障報文、故障數據,電力系統中的監控系統能夠通過信息化處理技術提供出繼電保護裝置的運行信息,判斷出整個系統的運行狀態,并為系統提供保護及定值的依據。
通過利用信息網絡技術,電力系統中的繼電保護技術從傳統的模擬式以及數字式進入了信息技術式。從上述信息網絡化技術的應用中,我們可以看出:信息網絡化技術的應用能夠使得繼電保護的配置更加靈活,并且能夠提高變電站綜合自動化水平。從變電站終端到監控系統,繼電保護裝置的信息都能夠與監控系統聯網,通過互聯網能夠將數據信息準確進行傳遞。
第三,故障分析技術的應用。在電力系統中繼電保護裝置利用故障分析技術能夠提高繼電保護裝置主設備中的故障錄波功能。通過對事件報文的完整記錄,故障發生前后的模擬量、開關量、啟動量以及中間量等數據的記錄,將繼電保護裝置的所有動作行為完整的進行記錄。通過電力系統繼電保護裝置主設備傳送至電氣監控系統的故障信息進行分析,從而能夠判斷在電力系統中繼電保護裝置的保護動作行為是否合理、準確,并為保護裝置提供故障查找與分析的重要依據。通過繼電保護信息管理系統分析所提供的的故障數據并深入對事故或者故障進行分析,進一步提高繼電保護裝置的保護性能。
第四,自適應技術的應用。通過自適應技術,電力系統中的繼電保護技術能夠適應電力系統的各種變化,從而更好地提高對電力系統的保護。通過對發電機失步保護以及變壓器零序保護可以更好地判斷電力系統的變化以及對某些保護的判據。通過自適應能力浮動門限等部分保護功能都能夠更好地促進繼電保護裝置功能的發揮。
第五,新型光電流互感器、光電壓互感器技術的應用。在電力系統中,繼電保護裝置以往采用的傳統的電磁式是非線性電流互感器通過鐵磁諧振的原理進行工作。因而,應用了新型光電流互感器、光電壓互感器技術繼電保護裝置能夠改變以往動態范圍小、使用頻帶較窄、銅材耗費大等劣勢,提高對電力系統的保護能力。
隨著社會科技的不斷發展和進步,電力系統中的繼電保護技術也不斷的發展。繼電保護裝置的發展也促進了電力系統的穩定與安全。在電力系統中應用繼電保護技術需要注意對以上繼電保護技術的應用,并注意分析對繼電保護裝置進行檢查和維修,提高電力系統中各個繼電保護裝置的工作效率。同時,提高工作人員的主觀能動性,運用更加高效的手段,適應新技術的應用。
4.結論
綜上,電力系統的高速發展需要不斷更顯繼電保護設備以及技術。隨著當下新技術的發展,計算機技術、信息技術的加入,電力系統中的繼電器保護新技術不斷的出現。這也成為推動我國電力系統發展的重要因素和主要手段。
在本文中主要分析了5種繼電保護技術: 繼電保護裝置一體化發展技術、信息網絡化技術、故障分析技術、自適應技術、新型光電流互感器、光電壓互感器技術。應用繼電保護裝置主后一體化技術能夠有效地提高現場故障的分析能力,降低誤動概率,還能減少繼電保護裝置的數量。通過利用信息網絡技術,繼電保護裝置的信息都能夠與監控系統聯網,通過互聯網能夠將數據信息準確進行傳遞。而通過繼電保護信息管理系統分析所提供的的故障數據并深入對事故或者故障進行分析,進一步提高繼電保護裝置的保護性能。應用自適應能力浮動門限等部分保護功能都能夠更好地促進繼電保護裝置功能的發揮。應用了新型光電流互感器、光電壓互感器技術繼電保護裝置能夠改變以往動態范圍小、使用頻帶較窄、銅材耗費大等劣勢,提高對電力系統的保護能力。
因此,隨著我國的電力系統改革的不斷深入,先進的電力技術及設備不斷地應用其中,以上五種繼電保護技術是保證我國電力系統的安全穩定,是實現我國社會發展的基本保障。所以,繼電保護技術作為電力輸送過程中重要基礎,是實現我國電力系統安全穩定的重要前提。
參考文獻
[1]秦軍,邢其榮,董培良,王翠平.繼電保護裝置的維護及試驗[J].硅谷,2012(28):37.
關鍵詞:電力系統;繼電保護;自動化
前言
如今,在我國各項用電行業不斷發展的有效帶動之下,我國的電力也正面臨著新的機遇和挑戰,因為用電行業的發展必然會在用電總量以及用電類型上給電力行業帶來新的發展空間,而就這種空間的擴大而言,其實際上又有著更高的管理難度及維護難度。因此,如何在充分認識到這些難題的同時,將作為整個電力系統中重要組成部分之一的繼電保護水平提升至一個最高點顯得尤為重要。事實上,就目前的電力系統繼電保護而言,其是為了保證并提高整體繼電保護的工作效率而提出的,其通過將各類因素考慮進來,綜合地將給出自動化構建途徑,有很高的現實意義。
一、 電力系統中繼電保護自動化的必要性
繼電保護,是整個電力系統安全穩定運行中一個十分重要的組成部分,其工作水平的高低,直接影響著整個電力系統的整體運行效率。盡管持續地擴大容量,卻沒有在技術上發揮優勢,導致電力系統在服務質量上無法滿足社會的需求。繼電保護裝置在功能性上無法應對電力系統運行中所出現的各種故障問題。面對電力市場的多元化態勢,強化繼電保護裝置的性能,并根據不斷更新的電力系統的運營狀況,不斷地實施技術上的創新,可以減少由于故障為造成的各種威脅以及財產損失。目前,計算機信息技術在社會的各行各業中普及,電力系統中應用更為廣泛。隨著網絡技術越來越發達,一些更為先進的技術,諸如智能化技術、數字化技術等等被逐步地引入到電力系統當中。繼電保護裝置的自動化策略不但能夠降低事故發生率,而且對于提高電力企業的經濟效益,促進社會效益具有積極的作用。
二、 電力系統中繼電保護自動化的構建
事實上,就電力系統繼電保護自動化而言,其具體構建起來實際上并非易事,其需要構建標準、構建理念、方法以及相關的技術人員等幾者之間處于一種較為協調和高效的狀態之中。電力系統繼電保護自動化是經過一系列反戰才進化而來的,早在20世紀60年代,我國剛剛開始創立繼電保護的研究模式,這樣的研究模式引發了后續的革命。在經過數十年的大力發展之后,在20世紀70年代左右,我國已經開始了一些高技術的繼電保護技術的探究,這些技術主要是以計算機技術為基礎和根據進行的,這為繼電保護自動化打下了良好的基礎。到了上世紀90年代,繼電保護技術開始全面進入微機保護時代,也就是自動化時代。接下來,我們對其構建標準進行簡要的介紹:
1、繼電保護裝置的及時性
電力系統的電力元件發生故障時,比如說:電力系統的自身發生故障時或者是線路和發電機出現故障時,電力系統的繼電保護裝置可以采取必要的措施,阻止故障的大面積發生,比如說:提前采取預防措施或者是安全預告,還有適當地控制電力系統故障造成生命財產安全受到嚴重的威脅,這樣的預防控制措施是一種自動化的繼電保護防范措施,是防范措施體系的集合,電力系統最主要的部分是執行元件、比較元件和感受元件。
2、繼電保護裝置的可靠性
繼電保護裝置的可靠性是維護電力系統的合理的功能,是對電力系統的一種自動化保護,也就是說當電力系統在正常工作的狀態下,可靠性就會發揮它的優勢,繼電保護裝置就不用采取保護和維護的措施,但是當電力系統一旦發生故障時,繼電保護裝置就一定會為了保護電力系統,排除電力系統的故障而采取必要的維護和保護措施。
3、繼電保護裝置的選擇性
繼電保護裝置的選擇性指的是電力系統在發生故障后,繼電保護裝置應該按照發生故障的部位、線路以及設備等進行正確的定位,并且及時地切除故障,并不是沒有選擇性的、大范圍的、一次性的切除。繼電保護裝置的選擇性不能夠適應現今電力系統的用電需求和穩定供電,也不能夠滿足電力系統哪里出現故障就會切除哪里的故障的需求,電力系統就不能夠正常地運行,繼電保護裝置的選用以及設計,應該從實際情況出發,也就是距離故障最近的點切除故障,優先選擇故障的線路進行切除,消除災害
4、繼電保護裝置的靈敏性
繼電保護裝置的靈敏性是為了最快切除故障設置,能夠很快地切除短路的故障,能夠有效地減少電力系統的損壞性,有效地提高電力系統的穩定性,使電力系統被損壞的程度和范圍都能夠縮減到最小。電力系統安全運行的保護,繼電保護裝置能夠通過靈敏性保護提高備用設備和自動重合閘投入的效果,能夠使設備損失、生產損失和經濟損失都能夠受到合理的控制,繼電保護裝置的靈敏性能夠使電力系統在發生故障時靈敏地檢測出故障發生,靈敏性也是繼電保護的衡量標準,是電力系統能夠安全運行的必要保障。
5、繼電保護的快速性。
繼電保護的快速性與繼電保護的靈敏性比較相似,快速性指的是當系統發生故障時,繼電保護能夠迅速地消除發生故障的線路,能夠有效地防止故障范圍的擴張,能夠使發生故障的線路危害程度降低到最低,也能夠使危險系數降低到最小,繼電保護裝置的快速性包括設備在故障發生后能夠及時地快速地進行修復,能夠將故障迅速地排除,這樣就能夠保障繼電保護裝置保持高效穩定服務,能夠使電力系統安全順利地運行。
三、 電力系統中繼電保護自動化的未來發展
當然,正如我們在以上部分說到的那樣,加快新時期下的電力系統繼電保護自動化建設是十分重要和必要的,而其在實際的構建過程中實際上也是需要依據相應的原則和標準而進行的,但是我們應該知道,這種原則和標準又會隨著相時代的發展而作相應的改變,因此這也就需要我們對其未來的發展作簡要的展望。
一方面,電力系統繼電保護的自動化應該充分利用計算機高科技技術不斷地創新和發展,繼電保護裝置的發展和完善需要創新,現在計算機網絡技術越來越發達,在電力系統繼電保護中應用的計算機網絡技術也在不斷地完善,電力系統繼電保護裝置自動化更新和發展也越來越快。另一方面,將高效的計算機技術應用到電力系統自動化繼電保護中,能夠有效地排除電力系統中出現的故障,計算機網絡技術高效的運算技術以及決策技術能夠使繼電保護技術得到創新發展,還能夠減少電力系統中的故障,能夠保障電力系統能夠正常穩定地運行,能夠保障電力系統不斷地完善和發展,電力系統繼電保護的自動化能夠輔助電力系統的正常運行和發展,能夠提高電力系統運行的效率,還能夠提高電力系統繼電保護自動化排除故障的速度。
結語
經過上文的分析和介紹,我們對電力系統中繼電保護自動化的內涵、構建標準以及未來的發展趨勢等幾個方面的內容有了一定的了解,從中我們可以深刻地認識到,面臨著如今電力行業不斷發展以及承受的壓力越來越大的深刻現實,加快電力系統中繼電保護自動化的建設是十分必要和重要的。事實上,我們在上文中已經明確地指出,就如今的電力系統繼電保護自動化而言,其具體實現和構建起來其實并非易事,其總是需要緊緊圍繞著包括可靠性、靈敏性以及快速性等在內的標準而進行相應工作的開展。不過,我們應該相信,這種自動化在未來必將有著更為廣闊的發展空間。
摘要:電力系統的自動化發展是適應社會進步、生產力提高、全面現代化建設需求的必然趨勢。安全的供配電、及時、暢通的送電服務、高效、高質量的系統服務給新時期電力系統的發展提出了更高的要求。本文主要從安全供電、提升服務質量的目標出發,探討了電力系統中繼電保護的自動化發展創新模式,對穩定我國電力系統的生產秩序,構建一體化、智能化、科技化、共享化的電力服務系統有著重要的推動作用。
關鍵詞:電力系統;自動化;網絡化;一體化
市場經濟建設的飛速發展使人們的生活質量和水平得到了不斷提升,人們對于電力系統供、配電服務質量、工作效率、服務設施建設、安全措施保障建設也有了越來越高的要求。這一高標準、嚴要求的物質文化需求又給電力系統的自動化發展提供了強勁的動力并指引了明確的前進方向。隨著人們越來越多的關注安全生產、安全用電,主要從事故障發現、及時排除或中斷危險的繼電保護技術得以充分的發展。繼電保護裝置通過對電力系統及設備的實時監控來發現異常,及時的發出警示危險信號,對于超負荷的工作線路則通過跳閘的方式、自動隔離或切除電路連接的方式暫時保障電力系統的安全,從而杜絕安全隱患帶來的重大損失。因此,可以這樣說,繼電保護系統的自動化發展在很大程度上影響著電力系統全面自動化建設的進程,成為我們需大力研究的重要技術。
1 繼電保護技術的發展歷程及現狀
電力系統的科學發展使繼電保護技術得以產生,并隨之不斷強化,隨著科技的創新、現代化科學技術的廣泛應用,繼電保護系統功能越來越強大,在自動化電力系統的維護中發揮著巨大的作用。繼電保護裝置最初的模型即是熔斷器,從20世紀50年代至今的50年發展中,繼電保護技術裝置經歷了四個發展階段,即從電磁式保護裝置、晶體管式繼電保護裝置、集成電路繼電保護裝置演變為今天的計算機繼電保護裝置。眾所周知,計算機強大的綜合功能使之深遠的影響了我國各行各業生產管理的持續發展與創新,隨著高科技技術的廣泛應用與完善,網絡化、數字化、智能化、一體化的電力系統初步建立。然而,由于我國電力系統的龐大建設、持續擴容與增容、地域環境的復雜變化使得基于電力系統自動化建設的繼電保護系統發展還處于相對滯后的局面。我們深知,僅靠簡單的熔斷、等斷電保護措施已遠遠不能適應電力系統的多元化發展進程與持續化建設需求,倘若我們只一味的搞建設、搞開發、搞經營,卻忽視了安全生產環境的控制與保護,那么一旦龐大的電力系統出現故障,造成的后果及經濟損失則是無法估量的。
2 繼電保護裝置的自動化性能標準
當電力系統中的電力元件如發電機、線路或電力系統本身發生故障時,繼電保護裝置可采取安全的控制措施預報或終止故障現象的大范圍發生,是一種自動化的防范設施的成套集合,其重要的組成部分包括感受元件、比較元件和執行元件等。當系統和設備發生的故障足以損壞設備或危及電網安全時,繼電保護裝置則能最大限度地減少這種損壞的程度,從而降低對電力系統安全供電的影響。如:單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等。同時,繼電保護裝置還可根據電氣設備的不正常工作情況及運行維護條件采取發出相應的不同信號、自動進行設備調整及切除易引起事故的電氣設備等方式進行故障提醒、設備維護及故障延時,從而在及時的提示、規范的防護操作中使設備盡快的恢復正常的工作狀態。繼電保護裝置的工作方式及重要職能決定了其必須遵循以下計特性的要求。
2.1 靈敏性。高度靈敏的保護裝置可以最快的速度切除短路故障,從而有效的提高系統的穩定性,減輕設備的故障率,使損害的程度降到最低、范圍縮到最小。在維護安全供電運行的同時,能通過靈敏的保護提高自動重合閘和備用設備自動投入的效果,使經濟損失、生產損失、設備損失受到合理的控制。繼電保護裝置的靈敏性體現設備在保護范圍內發生故障或不正常運行狀態時繼電保護裝置的反應能力,通常以靈敏系數進行標定。在選擇、設計繼電保護裝置時,設備的靈敏度是我們首要考慮的衡量標準,它是整個電力系統安全運營的可靠保障。
2.2 可靠性。可靠性是指繼電保護裝置應該進行的合理保護功能,簡言之即是電力系統在正常的工作狀態下,繼電保護裝置可不需要采取任何的措施,而在故障狀態下才應采取判斷準確的防護措施。如本身沒有故障的電力系統發生跳閘、本身沒有危險信號的系統發生錯誤報警信號等現象則說明繼電保護裝置也出現了故障,缺乏可靠性。因此,我們應嚴格的選用可靠性高的繼電保護裝置,將其納入最基本的選擇衡量標準,且任何電力設備如線路、母線、變壓器等都不允許在無繼電保護的狀態下運行。
2.3 快速性。與靈敏性相似,快速性是指在系統故障時,繼電保護裝置應迅速的切斷短路故障線路,從而防止故障范圍的進一步擴大,使線路損害程度降到最低、危險系數降到最小。同時,快速性還包括在設備故障后的迅速修復,立即故障排除,從而保持電力系統的用電暢通及高效穩定的服務。
3 繼電保護自動化的創新發展
基于以上繼電保護裝置的自動化性能要求,我們應充分的本著創新的意識不斷強化繼電保護裝置的完善與多元化應用,充分的利用計算機技術、網絡技術、一體化技術促進繼電保護的自動化發展與變革。在繼電保護裝置實現基本保護功能的基礎上,我們還應用智能化的高端要求促進各種技術參數的合理化制定,通過科學的調研、故障參數的不斷分析,利用計算機強大的數據保存能力、運算能力、匹配能力、決策能力使繼電保護技術得到創新的發展。同時,促進繼電保護裝置的網絡化系統建設,減少單個繼電保護裝置的使用,利用網絡的共享服務、智能服務建立更完備的故障分析體系及檢測校準體系,從而為繼電保護裝置的準確、高質量服務提供必要的技術支持。另外,我們還應本著始終把單一的繼電保護裝置作為整個電網運行系統的一個終端設備的原則,實現繼電保護裝置在數據處理上的一體進程,最終通過故障信息的整理、網絡的獲取及上傳構建電力系統繼電保護的完備、一體化的分析、校驗體系,為繼電保護的進一步自動化、全面化、智能化發展提供有力的決策依據。
關鍵詞:變電站;繼電保護;基本原理;瑕疵;完善
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)30-0103-02
在變電站的電力供應過程中,電力系統的檢修和維護尤為重要,同時也是為電力系統提供持之以恒供電能力的一個重要渠道,在檢修和維護中,繼電保護則為重中之重,所謂的繼電保護就是指在研究電力系統發生故障或者電力運行出現問題的情況下,在發展的過程中主要用有觸電接觸點的繼電器來檢修和保護電力系統以及發電機、變壓器、輸電線路等基本元件,使這些電路設備免受損害的一種具有針對性強的電力保護措施,在這種保護的基本原理中,用電力設備中最小的代價維護、檢修其中的最大量的元件,達到檢修成本最小的目的,同時也是對高科技元素的一種有效利用。這與我們通常所說的電力保護有所不同,它的基本任務是在電力系統發生故障時,利用最短的時間實現最大區域內的電力保護,其自動將故障設備從整個電力系統中切斷或者由智能設備發出通報,使得維修人員迅速發現故障根源,減輕電路故障引起的危險。
1 變電站繼電保護作用與基本組成
2 變電站繼電保護的現狀及問題
首先,人工智能手段的引入。人工智能體系引入繼電保護過程中是對變電站系統管理的一大進步。如專家系統、人工神經網絡ANN等被廣泛地應用于非線性問題障礙的排除上,我們知道,電力系統的繼電保護是一種較為典型的離散控制方式,它分布于電路系統的各個環節中,對于電路的正常或者故障狀態都能進行常態評估,這也是進行保護的關鍵步驟。由于AI的邏輯能力以及邏輯思維的存在,AI已經成為在線評估的重要工具,在現實的電力系統的應用中也表現得越發頻繁。與此同時,變壓器保護、發電機保護以及自動重合閘保護等領域也對此進行了廣泛的應用。但是在繼電保護的電力應用中,人工智能手段的引入無疑也存在可靠與否等方面的考驗或者說存在該方面的弊端,不得不引起電力研究領域的重視。
其次,繼電保護系統與高科技領域緊密結合。在電力系統中,網絡化的電力保護技術也已經成為主導,也就是說在進行電力保護的過程中實現網絡化管理,把現有的高科技手段應用于電力測量、控制、保護以及通信一體化的數據傳輸方面,這都對電力保護起到了翻天覆地的變化。如數字變電站內光互感器、智能終端、GOOSE、SV等新技術的應用,在變電站內的繼電保護方面應用高科技手段,大大減少了電路運行的危險性,使得各個需要保護的單元與重合閘裝置在分析和處理數據上相互協調,達到匹配,即實現網格化管理,這雖然實現了變電站內繼電保護的基本目的,但是這種技術在繼電保護領域還處于初始階段,很多關鍵技術還不成熟,不能成為主流,對國外先進技術的引入成為繼電保護的一大問題。
最后,微機系統在繼電保護中被大量使用。微機已經在20世紀開始大規模應用于各個領域,在變電站內的繼電保護方面也應用頻繁。微機進行保護主要的優點在于先進的計算能力和邏輯處理能力,能夠提高繼電保護的性能,近些年來,為了強化這種穩定性和敏銳性,必然就出現了對微機保護的改進措施,但是隨著科技的發展,電力系統內引入微機保護的效率應該引起重視,如果滯后于微機技術的發展,繼電保護就無實效性可言。
3 完善變電站內繼電保護的基本思路
變電站內的小功率機器的繼電保護在現階段已經引起了足夠的重視,如何實現繼電保護的長效性、科學性,是一個亟需解決的課題,隨著多年來的電力維修和保護的實踐,總結出如下幾點繼電保護的基本思路:
首先,完善繼電保護的可靠性與速度性。這種可靠主要體現在保護裝置的可靠性方面,也就是說在電力系統出現故障時,保護裝置能夠及時有效地反映出電力所出現的具體問題,速度既體現在發現故障方面,還體現在維修速度方面,不能夠出現誤差,同時不能對整個電力系統的運作有較大的影響。電力系統是一個多元素構成的有機整體,機構相對復雜,并且在適用上各個元件所體現的價值壽命是不同的,因此可靠性顯得尤為重要,要對各種設備的基本功能進行完善修整,實現操作無誤差。
其次,繼電保護實現選擇性與靈敏性。在變電站的繼電保護中,選擇性是指在發生故障時,系統有選擇地將元件與故障系統隔離分開,使之不受到更大的損害,不受損害的部分仍然能夠繼續工作,這個過程既要求選擇性,同時也要求靈敏性,需要對受到損害的元件與未受損害的元件進行區分,并使之與系統有效隔離,實現系統的完整性運轉,避免不必要的損失,快速保護動作時間在0.06~2.12s之間,最快可達0.01~0.04s。
最后,實現科技貫穿于整個繼電保護過程。以上文中我們了解到,繼電保護需要在高科技支撐下進行運作,也只有這樣的運作能夠對變電站電力系統的維護有一定的作用,對于吸收繼電保護的先進科技是實現繼電保護的有效途徑,也是實現電力系統穩定發展的巨大支撐。
4 結語
變電站的繼電保護是電力傳輸系統的一個重要環節,其工作的穩定性,需要我們對變電站安全運行以及電力系統的穩定進行全面掌握,對繼電保護的上述研究只是其中的一個弱小方面,加強變電站的繼電保護需要對整個電力產業以及電力科技的發展有較為熟悉的掌握,使得繼電保護能夠成為變電站電力系統維護的一個重要舉措,同時也是我們電力行業發展的一個重要使命。
參考文獻
[1] 郝治國,張保會,褚云龍.變壓器勵磁涌流鑒別技術的現狀和發展[J].變壓器,2005,(7).
[2] 桂林,孫宇光,等.發電機內部故障仿真分析軟件的應用實例[J].水電自動化與大壩監測,2003,(6).
[3] 艾恒.繼電保護裝置初析[J],中小企業管理與科技(下旬刊),2011,(7).
【關鍵詞】繼電保護;微機保護;發展
0 前言
繼電保護的是在電力系統中電氣元件發生故障時將故障元件從電力系統中切除,使故障元件免于遭受更大破壞,并保證電力系統盡快恢復正常運行。
隨著科學技術的發展,電力工業突飛猛進,整個電力系統呈現出往超高電壓等級,單機容量增大,大聯網系統方面發展的趨勢,這就對主設備保護的可靠性,靈敏性,選擇性和快速性提出了更高的要求。
1 繼電保護的重要性
加強對電力系統的維護顯得非常重要。而繼電保護技術就能夠起到很好的作用,所以繼電保護對于企業生產而言,具有重要的意義。
繼電保護能夠保障電力系統安全,正常的運轉,使企業生產不受到干擾。當電力系統發生故障或異常的運轉,使企業生產不受到干擾,當電力系統發生故障或異常的情況時,繼電保護設備可以在最短時間和最小區域內,實現自動從系統中排除故障,也可以向電力監控系統發出警報,這樣繼電保護不僅能有效的防止電力設備的損壞,還能降低相鄰地區供電受連帶故障的機率,同時還可以有效的防止因電力系統出現的各種問題,導致時間長,面積廣的停電事故,造成企業生產無法正常工作。
繼電保護技術的推廣,在消除電力故障的同時,也就對社會生活秩序的正常化,企業經濟生產的正常化做出貢獻。不僅能夠確保社會生活和經濟的正常運轉,還從一定程度上保證了社會穩定。
2 微機繼電保護的主要特點
1)改善和提高繼電保護的動作特征和性能,正確運輸和率高。主要表現在能得到常規保護不易獲得的特性,其很強的記憶力能更好地實現故障分量保護。
2)可以方便地擴充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等,可以方便地附加低頻減載,自動重合閘,故障錄波,故障測距等功能。
3)工藝結構條件優越。體現在硬件比較通用,制造容易統一標準,裝置體積小,減少了盤位數量,功耗低。
4)可靠性容易提高。體現在數字元件的特性不易受溫度變化,電源波動,使用年限的影響,不易受元件更換的影響,且自檢和巡檢能力強,可用軟件方法檢測主要元件。
5)使用靈活方便,人機界面越來越友好。其維護調試也更方便,從而縮短維修時間,同時依據運行經驗,在現場可通過軟件方法改變特性,結構。
6)可以進行遠方監控。微機保護裝置具有串行通信功能,與變電所微機監控系統的通信聯絡使微機保護具有遠方監控特性。
3 繼電保護技術的作用及發展過程
1)繼電保護的作用。當電力系統的被保護元件發生故障時,繼電保護裝置應能自動,迅速,有選擇地將故障元件從電力系統中切除,以保證無故障部分迅速恢復正常運行,并使故障件免于繼續遭受損害,當電力系統的被保護元件出現異常運行狀態時,繼電保護應能及時反應,并根據運行維護條件,而動作于發出信號,減負荷或跳閘,此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。
2)繼電保護的發展。電力系統繼電保護先后經歷了不同的發展時期,機電式繼電保護,晶體管繼電保護,基于集成運算放大器的集成電路保護,到了20世紀90年代,繼電保護技術進入了微機保護時代,微機保護有強大的邏輯處理能力,數值計算能力和記憶能力,它不僅具有傳統保護和自動裝置的功能,而且還能發展到故障測距,故障錄波等功能。微機保護經過20多年的發展,已經取得了巨大的成功并積累了豐富的運行經驗。
隨著計算機技術的飛速發展以及計算機在繼電保護領域中的普遍應用,新的控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中,以期取得更好的效果,從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發展。
4 繼電保護的維護管理
4.1 微機保護裝置要采取電磁干擾防護措施
變電站改造中,電磁型保護更換成微機型保護時,必須采取防電磁干擾的技術措施,即嚴格執行微機保護裝置的安裝條件,安裝帶有屏蔽層必須接地。
4.2 微機保護裝置的接地要嚴格按規定執行
微機保護裝置內部是電子電路,容易受到強電場,強磁場的干擾,外殼的接地屏蔽有利于微機保護裝置的運行環境,微機保護提高可靠性應以抑制干擾源,阻塞耦合通道,提高敏感回路抗干擾能力入手,并運用自動檢測技術腋窩人口負債期是設計來保證微機保護裝置的可靠性,容錯即容忍錯誤,即使出現局部錯誤也不會導致保護裝置的誤動或拒動。
4.3 防護措施
微機保護的一些定值設定以及重要參數修改在硬件設計上設置操作鎖,操作時必須正確輸入操作員的密碼和監護人的密碼時,方可進行正常操作,并將操作人和監護人的姓名等信息予以記錄和保存。
4.4 繼電保護裝置的日常維護
(1)當班運行人員定時對繼電保護裝置進行巡視和檢查,對運行情況要做好運行記錄。(2)建立崗位責任制做到人人有崗,每崗有人。(3)做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行,防止誤碰運行設備,注憊與帶電設備保持安全距離。避免人身觸電和造成二次回路短路,接地事故。(4)對微機保護的電流,電壓采樣值每周記錄一次。
4.5 每月對微機保護的打印機進行檢查并打印
5 繼電保護故障處理特點
5.1 直觀法
處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。比如10KV開關柜分或柜合故障處理,在操作命令下發后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構內部,到現場如直接觀察到繼電器內部明顯發黃,或哪個元器件發出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在,更換損壞的元件即可。
5.2 掉換法
用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍,這是處理綜合自動化保護裝置內部故障最常用的方法。
5.3 逐項拆除法
將并聯在一起的二次回路順序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現,就表明故障存在哪路。再在這一路內用同樣方法查找更小的分支路直至找到故障點。此法主要用于查找直流接地,交流電源容絲放不上等故障。
6 結束語
繼電保護是電力系統安全正常運行的重要保障。目前已經得到了廣泛的應用,隨著科學技術的不斷進步,繼電保護技術日益呈現出向微機化,網絡化,智能化,保護,控制,測量和數據通信一體化發展的趨勢。
【參考文獻】
[1]羅鈺玲.電力系統微機繼電保護[M].北京人民郵電出版社.2005.
關鍵詞:電力系統;繼電保護;技術革新;未來展望
中圖分類號:TM774 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2016)23-0107-02
電力系統的繼電保護技術是維持電力系統的穩定運行的關鍵因素之一,由于電力系統一旦發生損壞,不僅會對電力系統自身造成危害,而且會給操作人員的生命安全帶來較大威脅,甚至影響到社會生產的正常開展,所以提升電力繼電保護技術,保護電力系統不受損害十分必要[1]。
電力繼電保護系統再運行過程中,主要是對電力系統故障線路實行有效切除,從而起到最大限度減少損害范圍的作用;而如何進一步縮短故障切除時間,確保電力系統的安全有效運行,需要對其技術革新提出更大研究和探討。
1 當前電力系統繼電保護技術的應用現狀
發展到今天,電力系統繼電保護技術已經完成了四代革命,從最初的電磁式繼電保護技術開始,逐漸發展成為晶體管繼電保護技術,接著再提升為集成電路保護,最后升級為微機式繼電保護。
第中的晶體管繼電保護技術得到不斷完善和發展后,在1 990 s,集成電路保護技術也得到全面的研制和開發應用,形成專業的一體化工作原理,隨后的集成電路保護技術和微機式繼電保護技術更是在前者的應用基礎上,獲得更大的創新與發展,并逐漸將我國的繼電保護系統研究工作推向網絡化發展。繼電保護裝置的應用原理圖,如圖1所示。
2 電力系統繼電保護裝置的安裝要求
2.1 選擇性
由于電力系統中安裝多個保護裝置,所以在線路中一旦出現電器元件故障的情況,則會由與之距離最近的裝置系統來完成相應的切斷處理,在最短的時間內切斷存在故障的應用元件,將電力系統的損害程度降到最低,進而保證其他運行系統能夠恢復正常。
2.2 靈敏性
需要對每一個保護裝置的靈敏性進行檢測,即通過靈敏系數對其靈敏性實行準確衡量,以確保其在保護范圍內保持較高靈敏性,在線路發生故障時,表現出最快的反應能力。
2.3 速動性
具體表現為系統元件發生故障時,繼電保護系統裝置能夠以最快的速度切除故障設備,通過對故障切除時間的縮短,來減輕短路電流的危害程度,從而對電氣設備起到良好的保護作用;不僅能夠給延長電動機的自發動時間,而且可提升電力系統的整體運行穩定性。
2.4 可靠性
確保繼電保護系統具備較高的安全使用性,當電力系統發生故障時,能夠避免保護裝置出現拒動或者誤動作,最大限度提升保護裝置的應用有效性。
電力系統繼電保護系統測試裝置,如圖2所示。
3 電力系統繼電保護技術的未來革新發展研究
微機繼電保護技術經過多年的開發與研究,在實際應用過程中也獲得了較為理想的效果,一定程度上也為電力系統的發展提供了豐富經驗,為電力企業帶來了較大的經濟效益,提升了電力系統的各項管理水平[2]。
但是隨著科學技術的發展與創新,電力系統得到了更大的進步,所以,在繼電保護技術的研究上,也需要隨著做出革新,通過新控制原理與方法的探索,不斷提升微機保護技術,讓其在未來的發展過程中,逐漸實現網絡化和智能化等。信號模擬場景,如圖3所示。
3.1 繼電保護技術的網絡信息化
電力的工業化發展給微機保護技術提出了更高的要求,不僅要求其滿足保護裝置的基本要求,而且還要擁有強大的信息處理能力,包括快捷的通信技術、高效處理數據的能力等;能夠與互聯網相連接,將電力系統的各項保護裝置、控制設備還有信息調度等方面形成一個可共享的信息系統,同時,還能快速分析故障信息,并及時提出相應的針對性解決對策;最后一項要求則是具備高級語言編程的能力[3]。
從整體上看,實現了計算機化和網絡化的微機保護系統裝置完全具備電腦計算機的應用功能,所以在繼電保護技術的未來革新中,有必要將互聯網信息技術應用在電力系統的繼電保護裝置中,確保其逐漸形成微機化和智能化的新型繼電保護裝置。
但是,為了確保新型繼電保護技術的應用過程中,仍然能滿足電力系統的穩定、安全運行要求,應該對其應用可靠性進行嚴格分析和研究,以進一步提升電力企業的經濟效益。
實現網絡信息化,是讓繼電保護裝置在實際應用過程中,不僅只是完成故障切除等操作,而且可以通過安全的網絡系統,對整個電力系統的運行安全性實行有效的監測與記錄,并將故障信息實行匯總和分布,保證每個保護裝置以及重合閘設備能夠結合信息內容準確判定故障內容和位置,進一步提升各項設備與裝置信息技術之間的協調性,以此推進電力系統的保護裝置的安全可靠性。
3.2 繼電保護技術的智能化
隨著人工智能技術的推廣和應用,電力系統中的繼電保護系統裝置,也在應用過程中,嘗試開展繼電保護裝置的人工智能化[4]。把人工神經網絡理念,還有模糊控制理論技術合理使用在電力系統繼電保護技術中,能夠為繼電保護系統提供更為新鮮的血液,提升其活力。
其中神經網絡屬于非線性映射,大部分非線性問題,如信息處理問題還有自動控制化等方面的問題,均能夠通過神經網絡技術順利解決,神經網絡技術的主要應用原理為遺傳算法等特殊算法,所以,實現機電保護技術的智能化發展,能夠快速解決諸多應用難題。
當電力系統的繼電保護裝置實現了網絡信息化和智能化,就可以將其看作一個完成的PC網路智能終端,所以在未來的技術發展和應用過程中,應該綜合以上技術的優勢,充分發揮繼電保護功能以外,還能夠同時實現數量測量、線路控制還有數據網絡通信等功能,以進一步提升繼電保護裝置發展的成熟性。
4 結 語
綜上所述,雖然繼電保護技術的得到了一定創新與發展,但是為了更好地滿足電力系統的發展需要,繼電保護技術有必要在未來的技術革新領域中,逐漸結合信息網絡技術和通信技術等先進技術,為電力系統的安全、穩定運行提供更為可靠的保障。
參考文獻:
[1] 趙海松.電力系統繼電保護技術的革新探究[J].山東工業技術,2014
(11):105-109.
[2] 劉志超.關于電力系統繼電保護的設計與配置[J].中小企業管理與科 技(中旬刊),2014(12):313-314.
[3] 郝文.關于電力系統繼電保護的必要性和技術改進分析[J].企業技術 開發,2013(Z1):85-86.
關鍵詞:電力系統;繼電保護;安全管理
繼電保護裝置的安全可靠是保障電網安全穩定運行的重要因數。安裝于各變電站的各種繼電保護裝置,用于監測電網運行狀態,記錄、判斷故障類型,控制斷路器工作以隔離各種電力系統原件故障。在電力系統中,繼電保護的作用在于:當被保護的電力系統元件發生故障時,該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中脫離,最大限度的減少對電力元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電帶來的影響,從而滿足電力系統穩定性的要求,改善繼電保護裝置的性能,提高電力系統的安全運行水平.隨著電力系統規模不斷擴大和等級的不斷提高,系統的網絡結構和運行方式日趨復雜,對繼電保護的要求也越來越高.
1 繼電保護裝置的任務及可靠性分析
1.1 繼電保護裝置的任務
繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率、開關位置等模擬量及開關量)的變化來作為繼電保護動作的判據。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統運行正常時,安全地、完整地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據;供電系統發生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地借助斷路器跳閘將故障設備切除,保證非故障部分繼續運行;當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時、準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
1.2 繼電保護可靠性分析
繼電保護裝置的可靠性主要是指解決繼電保護裝置的拒動作和誤動作兩大問題。繼電保護裝置是電力系統的重要組成部分,是保證電網安全穩定運行的重要技術手段。電力系統的事故發生速度快,涉及面廣,一旦失控會給國民經濟和人民生活造成很大影響。影響繼電保護可靠性的因素主要有以下三個方面:
1.2.1 繼電保護系統程序因素
程序出錯將導致保護裝置誤動或拒動。目前影響微機保護程序可靠性的因素有:需求分析定義不夠準確、程序結構設計失誤;編碼有誤;入網測試不規范、嚴謹;定值輸入出錯等。
1.2.2 繼電保護系統硬件裝置因素
繼電保護裝置、二次回路、繼電保護輔助裝置、裝置的通信、通道及接口、斷路器。這些電力網絡的重要元件,其可靠性不僅關系到繼電保護的可靠性,還關系到電力系統主接線的可靠性。繼電保護系統硬件的質量和可靠性直接影響了系統保護的可靠性。
1.2.3 人為因素
安裝人員不按設計要求接線或者誤接線問題和檢修、運行人員的誤操作問題在日常電網運行過程中仍時有發生。
2 配電系統繼電保護存在的問題
2.1 電流互感器飽和
隨著供電系統規模的不斷擴大,很多低壓配電系統短路電流會隨著變大,當變、配電所出口處發生短路時,短路電流往往很大,甚至可以達到電流互感器一次側額定電流的幾百倍。在穩態短路情況下,一次短路電流倍數越大,電流互感器變比的誤差也越大,使靈敏度低的電流速斷保護就可能拒絕動作。在線路短路時,由于電流互感器飽和,感應到二次側的電流會很小或接近于零,造成定時限過流保護裝置拒動。若是在變電所出線故障則要靠母聯斷路器或主變壓器后備保護來切除,延長了故障時間,使故障范圍擴大;而若是在配電所的出線過流保護拒動,則將使整個配電所全停。
2.2 二次設備及二次回路老化
現在我國很多配電系統的繼電器是20 世紀七八十年代的老式繼電器,節點氧化塵太多,壓力不夠,也會造成保護誤動,出口不可靠。我們知道,二次回路分直流和交流兩個部分,如果交流回路實驗端子老化,銹蝕,接觸電阻過大,嚴重時會引起開路,引起保護誤動或拒動。直流部分在系統失電和系統嚴重低電壓時可靠性難以保證,事故情況下更難以保證可靠動作,會導致越級跳閘,擴大事故范圍。
2.3 環網供電無保護
目前我國環狀配電網基本采用負荷開關為主, 不設斷路器,也沒有保護。若裝設斷路器,由于運行方式變化,負荷轉移等因素,繼電保護選擇性無法協調。目前環網運行方式是開口運行,故障時,故障環網全部停電,絕大部分網絡是用人工操作對網絡重構來恢復供電。
3 電力系統繼電保護的安全管理要點
3.1 強化人員理念,建立崗位責任制
做到每個設備均有值班人員負責,做到人人有崗、每崗有人。值班人員對保護裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換開關及卸裝熔絲等工作,并嚴格遵守電業安全工作規定及運行規程。同時要對維護人員進行必要的、充分的繼電保護專業知識的培訓,以提高運行其繼電保護專業水平。
3.2 完善環網結構的配套建設
環網結構是現在電纜網絡采用的主要形式,目前還沒有性能頗為理想的繼電保護裝置,為快速隔離故障、恢復供電,可以考慮結合配電自動化系統的建設,繼電保護與自動化系統相互配合使用。
3.3 增加投入,更新設備及時更新保護校驗設備,完善供電網絡建設,在不影響正常安全生產的情況下,確保各回路均有足夠保護整定時間,使保護裝置校驗做到應校必校,不漏項,不簡化。
3.4 超前預防,安全生產
大力推行事故預控分析管理,根據掌握的運行數據,在電力系統未發生事故之前,對可能發生的事故作出充分的分析,制定對策。對能立刻消除的故障,立刻組織安排人員消缺;對不能立刻消除的故障,進行再次分析,制定補救措施,并認真做好防止事故擴大的措施。
3.5 實現責任追溯
對未按照規定日期安排或完成消除故障者,對同一故障出現多次消缺者,對出現的故障不按規定匯報而引起嚴重后果者等,通過故障信息管理,可以實現責任追溯,追究有關管理人員、工作人員的責任。明確了各方應承擔的責任后,要從中吸取教訓,能激勵大家共同努力、相互協作的精神,把所管轄的設備及電網的安全穩定運行工作做得更好。
【關鍵字】電力系統;繼電保護;干擾;防范
在電力系統中,繼電保護屬于二次系統,占有非常重要的位置,能夠保證電力系統的正常運行。近年來,隨著我國微機繼電保護裝置的發展,電力系統開始廣泛地使用大規模的集成電路,而傳統的繼電保護裝置已經滿足不了電力系統的發展。對此,電力企業必須加強電力系統繼電保護的管理,在保護過程中必須要做到全面、系統以及準確,從而保證電力系統的安全運行。
一、電力系統繼電保護的概述
(一)電力系統繼電保護系統構成及作用。在電力系統中,如果其被保護的元件出現故障的話,繼電保護裝置就會迅速地、自動地切除電力系統中的故障元件,使電力系統中沒有出現故障的部分能夠迅速的恢復正常并進行運行,從而避免故障元件遭受連續損害,降低停電范圍。隨著集成電路的發展,繼電保護裝置已經慢慢處于主導地位,并向智能化方向發展。
(二)電力系統繼電保護裝置的要求。在電力系統中,繼電保護裝置必須符合選擇性、速動性、可靠性以及靈敏性等要求,所謂可靠性主要是指在保護范圍內,繼電保護裝置在正常運行的時候,該動作的時候就要進行可靠動作,不該動作的時候就應該進行不可靠動作。速動性主要是指繼電保護裝置能夠及時將短路故障進行切除,從而減少電力系統的損壞程度,提高電力系統的穩定性,縮小故障的范圍,促進電力系統繼電保護裝置的發展。
二、電力系統繼電保護干擾的原因
(一)天氣干擾。由于變電站所處的特殊環境,其地網的接地線一般屬于高阻抗,如果其避雷器和接地部件受到雷擊的話,所產生的電流就會比較高頻,從而導致變電站中地網系統的暫態電位出現升高,造成電力系統繼電保護裝置的不當動作,影響回路的控制以及造成靈敏設備的損壞。
(二)高頻干擾。在電力系統中隔離開關的操作速度過于緩慢的話,很容易導致操作中的兩個觸電出現電弧閃絡現象。如果進行過電壓操作,也很容易導致高頻電流,高頻電流經過母線的時候,在其周圍就會產生較強的磁場和電場,對電力系統繼電保護產生很大的干擾,一旦干擾水平大于裝置中的允許水平,就會導致繼電保護裝置不能正常工作,使整個裝置的出口邏輯和工作邏輯出現故障,并破壞系統的穩定性。
(三)在接地故障中引起的工頻干擾。在變電站中,由于其電力系統中的變壓器中性點進行直接接地,一旦發生接地故障的話,所產生電流就會通過變壓器的中性點,流入地網中,經過架空地線重新回到接地故障地點。由于地網具有阻抗作用,流過故障電流時,其電網的電位就會超過大地電位,并在不同的地點出現電位差,從而使電纜層和屏蔽層出現工頻電流,使被屏蔽的回路受到干擾,嚴重時還會燒壞電纜線的屏蔽層。
(四)輻射干擾。隨著計算機網絡以及通訊技術的快速發展,當前國內電力系統的周圍一般會有移動通信等工具,使其周圍會散發強大的磁場和輻射電場,制造假信號源,造成繼電保護裝置出現錯誤動作,對繼電保護裝置造成嚴重的影響。
(五)靜電放電的干擾。在環境較為干燥的情況下,電力系統的操作人員與物體摩擦以后,很容易出現靜電,一旦工作人員將靜電帶入到保護裝置中去的話,很容易損壞保護裝置,干擾電磁輻射,造成保護裝置邏輯的混亂。
三、電力系統繼電保護的防范措施
(一)制定完善的規章制度制度。為了促進電力系統繼電保護裝置能夠正常的運行,必須要構建一個完善的規章制度,在制定的時候一定要結合繼電保護裝置的特性。通過微機管理對繼電保護裝置的運行、事故、校驗等方面檔案實施跟蹤檢查、嚴格按照獎懲制度實行以及進行嚴格地考核,從而提高繼電保護裝置的工作效率,適時地開展一些獎懲活動,增強工作人員的責任心和榮譽感。
(二)對繼電保護裝置的工作人員進行協調。實行繼電保護的時候,一定要讓運行操作人員、繼保人員以及調度人員都參加到這項工作中來,三者在思想和步調上必須保持一致,提高三方工作人員的保護意識、合作意識以及創新意識,明確自己的責任和位置,做好其本分工作,達到預期目標。
(三)完善直流控制回路,降低設備的干擾。如果遇到直流控制回路中的電感線圈被突然切斷而造成干擾的這種狀況,可以在原來的裝置上再安裝續流回路,從而促使電感線圈在被切斷時能夠快速釋放電磁場并加速其衰減,但要注意的是在電感線圈周圍要連接相關數據的回路或者電阻串二極管,這樣可以在其運行的時候不管是否有電流通過,都會使電路線圈能夠很好地釋放出電流,避免出現干擾現象。
根據地網的不同以及電位的升高所引起的干擾現象,可以采用密集網絡,并在地中安裝接地棒,對地網的結構進行改進,利用可靠的設備進行接地,降低其接地阻抗,從而減少對繼電保護裝置的干擾。
(四)檢測二次設備。隨著計算機的發展,我國的微機自動裝置技術也在不斷地發展,為檢測二次設備提供了一個良好的條件,針對繼電保護裝置的特點,加載微機中在線的檢測程序,做好設備和部件的安裝。可以從設備管理工作著手,比如在進行設備驗收工作時,要結合在線監測診斷設備的狀態;另外加強檢測技術的方法的投入,采用多元化的方法對二次設備進行檢測。
(五)實現繼電保護的智能化。目前我國的繼電保護裝置只能將其在安裝處的電氣量反應出來,其作用也只限于故障元件的切除,主要是因為數據通信手段不夠科學合理。我國的繼電保護大都采用的是人工智能化技術,例如進化規劃、遺傳算法、模糊邏輯以及神經網絡等技術方法,并且這些技術都得到了廣泛地應用。對此,在實施繼電保護的時候,一定要結合計算機網絡技術,有效運用網絡技術,實現繼電保護的智能化。
(六)做好低壓配電線路的保護工作。目前在我國,不管是城市的配網線路,還是農村的配網線路,大都以10千伏的電壓等級為主要內容,由于其10千伏的配電線路在結構特點上一致性表現比較差,不能很好地進行配電線路的保護工作。對此,在進行低壓配電線路的時候,要結合配電網的實際情況和經驗,嚴格按照要求來實施,采用合理的計算方法,使其滿足要求。
關鍵詞:繼電保護;事故;技術
一、電力系統繼電保護論述
1.1 繼電保護的基本涵義
當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時,能夠向運行值班人員及時發出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施。
繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構成繼電保護動作的原理,也有其他的物理量,如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下,不管反應哪種物理量,繼電保護裝置都包括測量部分(和定值調整部分)、邏輯部分、執行部分。
1.2 繼電保護在電力系統中的任務
當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,并滿足電力系統的某些特定要求。
能夠反應電氣設備的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。
二、常見微機繼電保護事故種類
2.1定值問題
①整定計算誤差②人為整定錯誤③裝置定值漂移,a元器件老化及損壞b溫度與濕度c定值漂移問題。
2.2 電源問題
①逆變穩壓電源問題,a紋波系數過高b輸出功率或穩定性差②直流熔絲配置問題③帶直流電源操作插件。
2.3 TA飽和問題
繼電保護測量對二次系統運行起關鍵作用,系統短路電流在中低壓系統中急劇飽和時,因為電流互感器已經應用到繼電保護裝置當中,現場的因饋線保護因電流互感器飽和難以啟動,這時就會很容易發生事故。而常用的數字式繼電器采用微型計算機控制,其主要工作電源僅有5V左右,數據采集電平范圍也僅有IOV左右,電流互感器飽和對數字式繼電器的危害將更大。
2.4 插件絕緣問題
微機保護裝置集成度高,布線緊密,長期運行后由于靜電作用,會使得插件接線焊點周圍聚集靜電塵埃,在外界條件允許時兩焊點之間出現導電通道,從而引起裝置故障或者事故。
2.5 高頻收發信機問題
在220kV線路保護運行中屬于收發信機問題。各廠家生產的收發信機質量不一,在使用前應嚴格審核,應注意校核繼電保護通信設備(光纖、微波、載波)傳輸信號性和冗余度,防止因通信設備問題而引起高頻保護收發信機不工作。高頻保護不工作的原因包括:收發信機元件損壞,收發信機起動發信信號產生缺口,高頻通道受強干擾誤發信,收發信機內連線錯誤,收發信機閉鎖,作用區外故障時誤動等。
三、如何掌握繼電保護技術
要掌握繼電保護故障和事故類型以及繼電保護故障和事故發生的條件,要下述幾個問題:
3.1足夠必要理論知識
(1)電子技術知識。電網中微機保護使用越來越多一名繼電保護工作者學好電子技術及微機保護知識當務之急
(2)微機保護原理和組成。在微機繼電保護測試儀及自動裝置的使用過程中,要能迅速分析出產生故障或事故的原因以及故障部位,這就要求電力工作人員需要具備過硬的微機保護知識,熟悉保護原理和裝置性能,熟記微機保護邏輯框圖,熟悉電路原理和元件功能。
3.2 具備技術資料的閱讀能力微機繼電保護
事故的處理離不開諸如檢修規程、裝置使用與技術說明書、調試大綱和調試記錄、定值通知單、整組調試記錄二次回路接線圖等資料,所以技術人員必須具備這方面的素質。
3.3 運用檢查方法一般的繼電保護
事故往往憑借簡單的檢查手段就能夠被查出。如果用常規檢查仍未發現元件故障,則說明該故障較為隱蔽,應當引起重視。此時可采用
逐級逆向檢查法,即從故障暴露點人手去分析原因,由故障原因判別故障范圍,查找到故障原因以后就可以采用順序檢查法對裝置檢查。
四、繼電保護的抗干擾
繼電保護的抗于擾是指繼電保護裝置在投人實際運行時,既不受周圍電磁環境的影響,又不影響周圍環境,并能按設計要求正常工作的能力。
按干擾的形態可分為共模干擾、差模干擾兩種。共模干擾發生于保護裝置電路中某點各導線對與接地或外殼之間的干擾;差模干擾是發生在電路各導線之間的干擾,是與信號傳遞途徑相同的一種干擾。保護裝置接收這種干擾的能力和接收信號的能力完全相同。
按干擾的危害性可分兩種,一是引起保護裝置不正確動作的干擾,低頻差模常屬于這一類。二是引起設備損壞的干擾。由于高壓網絡的操作或雷電引起的高頻振蕩,最容易造成保護裝置元件和二次回路的損壞。這種干擾常屬于共模干擾。
減少各種干擾對繼電保護或其它二次設備影響,可以考慮采取以下措施。
4.1 硬件抗干擾
屏蔽和隔離相結合。電磁屏蔽是通過切斷電磁能量從空間傳播的路徑來消除電磁干擾的。保護柜用鐵質材料做成,以實現對電場和磁場的屏蔽,在電場很強的場合,可以考慮在鐵殼內加裝銅網襯里或用鋁板做屏蔽體。隔離既可使測控裝置與現場保持信號聯系,又不直接發生電的聯系。
4.2 軟件抗干擾
接人RC濾波器。對于微機保護,在印制板布線設計時應使強、弱信號電路之間有一定的距離,避免平行,在每芯片的電源與零序之間應加抗干擾電容,在交流和直流人口處應接入RC濾波器等。
對外部二次回路的設計采取必要的抗干擾措施。如降低干擾源和干擾對象之間的耦合電容和電感;降低屏蔽層的阻抗值;降低二次回路附近的電氣值等等。
此外,保護裝置的模擬輸入量之間存在著某些可以利用的規律。如果由于干擾導致輸人采樣值出錯,可以取消不能通過檢查的采樣值,等干擾脈沖過去,數據恢復正常后再恢復工作
五、電力系統繼電保護的發展
5.1 計算機化
實際運行中微機保護的正確動作率要明顯高于其它保護,而繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉的發展趨勢。微機保護裝置是以中央處理器CPU為核心,根據數據采集系統采集到的電力系統的實時狀態數據,按照給定算法來檢測電力系統是否發生故障以及故障性質、范圍等,并由此做出是否需要跳閘或報警等判斷的一種安全裝置。微機保護原理是由計算機程序來實現的,CPU是計算機系統自動工作的指揮中樞,計算機程序的運行依賴于CPU來實現,因此,CPU的性能好壞在很大程度上決定了計算機系統性能的優劣。
5.2 網絡化
網絡保護是計算機技術、通信技術、網絡技術和微機保護相結合的產物,通過計算機網絡來實現各種保護功能。網絡保護的最大好處是數據共享,可實現本來由高頻保護、光纖保護才能實現的縱聯保護。另外,由于分站保護系統采集了該站所有斷路器的電流量、母線電壓量,所以很容易就可實現母線保護。
5.3 智能化
隨著計算機技術的飛速發展及計算機在電力系統繼電保護領域中的普遍應用,新的控制原理和方法不斷被應用于繼電保護中。隨著人工智能技術的不斷發展,新的方法也在不斷涌現,在電力系統繼電保護中的應用范圍也在不斷擴大,為繼電保護的發展注入了新的活力。將不同的人工智能技術結合在一起,分析不確定因素對保護系統的影響,從而提高保護動作的可靠性,是今后智能保護的發展方向。雖然上述智能方法在電力系統繼電保護中應用取得了一些成果,但這些理論本身還不是很成熟,需要進―步完善。隨著電力系統的高速發展和計算機、通信等各種技術的進步和發展,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,已解決用常規方法難以解決的問題。
【關鍵詞】繼電保護;故障種類;微機化管理;維護;發展
電力系統的飛速發展對電力系統的繼電保護不斷提出新的要求,近年來,電子技術及計算機通信技術的飛速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力。如何正確應用繼電保護技術來遏制電氣故障,提高電力系統的運行效率及運行質量已成為迫切需要解決的技術問題。
作為天津南環鐵路的一名電力職工,結合工作經驗,我對電力系統繼電保護管常見問題進行分析,確保電源安全穩定運行,以保證鐵路的正常運輸。
1.電力系統中繼電保護的任務應用與維護
1.1繼電保護裝置的任務
電力系統在生產過程中,有可能發生各類故障和各種不正常情況。其中故障一般可分為兩類:橫向不對稱故障和縱向不對稱故障。橫向不對稱故障包括兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路三種,縱向對稱故障包括單相斷相和兩相斷相,又稱非全相運行。電網在發生故障后會造成很嚴重的后果:
(1)電力系統電壓大幅度下降,廣大用戶負荷的正常工作遭到破壞。
(2)故障處有很大的短路電流,產生的電弧會燒壞電氣設備。
(3)破壞發電機的并列運行的穩定性,引起電力系統震蕩甚至使整個系統失去穩定而解列瓦解。
(4)電氣設備中流過強大的電流產生的發熱和電動力,使設備的壽命減少,甚至遭到破壞。
不正常情況有過負荷、過電壓、電力系統振蕩等.電氣設備的過負荷會發生發熱現象,會使絕緣材料加速老化,影響壽命,容易引起短路故障。所以必須設置一套設備對電力系統實施監控,并對異常情況進行動作,使損失降低到最小。所以出現了繼電保護設備。
1.2繼電保護裝置的應用
天津南環鐵路的東大沽變電站是一所10KV變電站,擔任著鐵路運輸的重要職責。繼電保護裝置廣泛應用于高壓供電系統、變電站等,用于高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用,對于不并列運行的分段母線裝設電流速斷保護,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除。另外,還應裝設過電流保護,對于負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括:
①線路保護:一般采用二段式或三段式電流保護,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,三段為過電流保護。
②母聯保護:需同時裝設限時電流速斷保護和過電流保護。
③主變保護:主變保護包括主保護和后備保護,主保護一般為重瓦斯保護、差動保護,后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。
④電容器保護:對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。
1.3繼電保護裝置的維護
值班人員定時對繼電保護裝置巡視和檢查,并做好各儀表的運行記錄。在繼電保護運行過程中,發現異常現象時,應加強監視并向主管部門報告。建立崗位責任制,做到每個盤柜有值班人員負責。值班人員對保護裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換開關及卸裝熔絲等工作,工作過程中應嚴格遵守電業安全工作規定。做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行,防止誤碰運行設備,注意與帶電設備保持安全距離,避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次,每月對微機保護的打印機進行定期檢查并打印。定期對繼電保護裝置檢修及設備的查評。
2.繼電保護的未來發展
繼電保護技術未來趨勢是向計算機化,網絡化,智能化,保護、控制、測量和數據通信一體化發展。
2.1繼電保護計算機化
計算機化隨著計算機硬件的迅猛發展,微機保護硬件也在不斷發展。隨著,電力系統對微機保護的要求不斷提高,除了保護的基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信能力,與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力,高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。
2.2繼電保護網絡信息化
隨著電力系統發展的要求及通信技術在繼電保護領域應用的深入,繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍,因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務),還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,以此確保系統的安全穩定運行。
2.3繼電保護智能化
智能化進入20世紀90年代以來,電力系統繼電保護領域內的一些研究工作也轉向人工智能的研究。專家系統、人工神經網絡等逐步應用于電力系統繼電保護中,為繼電保護的發展注入了新的活力。結合人工智能技術,分析不確定因素對智能診斷系統的影響,而提高診斷的準確率,是今后智能診斷發展的方向。
2.4保護、控制、測量、數據通信一體化
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可以從網絡上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據,也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此,每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能,而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能,亦即實現保護、測量、數據通信一體化。
3.總結
繼電保護作為電力技術的一環,它對保障電力系統安全運行、提高社會經濟效益起到舉足輕重的作用。電力系統由于其覆蓋的地域極其遼闊、運行環境極其復雜以及各種人為因素的影響,電氣故障的發生是不能完全避免的。在電力系統中的任何一處發生事故,都有可能對電力系統的運行產生重大影響,為了確保電力系統的正常運行。必須正確地設置繼電保護設備。 [科]
關鍵詞:電力系統;繼電保護;技術
中圖分類號: TM77 文獻標識碼: A
引言
為保證電力系統正常可靠的運行,在各個不同的環節還具有相應的信息和控制系統,進一步保證了用戶獲得安全穩定、可靠優質、經濟實惠的電能。
一、繼電保護現狀
現階段,由于國家對電力行業的不斷重視和資金支持力度的不斷加大,電力系統科研人員不斷研制出高新技術產品,特別是線路保護產品得到了廣泛的應用和發展。在實際的保護工作中,微機保護實現的控制和保護目標是很高的。目前,對于220kv的繼電保護裝置來說,我們國家已經基本達到了完全的國產化。
二、繼電保護新技術
1、自適應控制新技術
從理論上來說,自適應控制技術在應用于電力系統繼電保護過程當中的主要定義在于:結合電力系統所表現出的運行方式以及故障狀態,在電力系統運行方式發生變化波動的過程當中實現對整個電力系統繼電保護性能的可靠性調整,確保繼電保護運行特性以及保護定值能夠與整個電力系統的正常運行狀態保持適應性。從電力系統繼電保護實踐應用的角度上來說,通過應用自適應控制技術的方式,能夠確保繼電保護能夠最大限度的適應電力系統在運行狀態下所涉及到的各種變化,從而發揮對繼電保護性能的顯著性改善與優化。更為關鍵的一點在于:建立在自適應控制技術之上的電力系統繼電保護技術具備對整個電力系統動作響應的可靠性改善,同時能夠實現對運行動作可靠性的強化,并且兼顧了較為顯著的經濟效益提升目的。特別是對于輸電線路、發電機保護以及自動重合閘保護而言,自適應控制技術所表現出的發展前景極為廣闊,有著深遠意義與價值。
2、廣域保護技術
在當前狀態的技術支持下,對于廣域保護技術的可靠性應用,是解決全國各地的網絡趨勢所對應的保護防線過程中一直面臨的問題的重要保障。研究人員表示,對于電力系統保護安全,廣域保護可以被定義為:對整個電力系統運行狀態的多點信息有效性的應用,實現對電力系統相關故障及時、準確和可靠的參與解決方案來進行處理。在此基礎上,也可以實現故障去除相對于整個電力系統的穩定性和可靠性的影響研究。從這個角度來看,通過應用適當的控制措施,使得整個電力系統的繼電保護功能和相應的自動控制功能完全集成于一體。從實際應用的觀點來看,電力系統繼電保護中廣域保護系統的實現類型,可分為兩大類:一,信息的方式的廣域應用,是完成電源系統正常工作條件下,包括安全監控功能的應用控制功能,以及實現狀態估計功能的重要途徑,其次,通過對廣域信息的可靠性應用,以完整的電力系統為中心,使得整個繼電保護的可靠得以實現。
3、變電所綜合自動化技術
綜合自動化系統的應用解決了以往二次系統在各專業界限和設備劃分原則等存在的一些問題,使得存在的缺陷得到了有效的解決,給變電所自動化工作帶來了創新性的變化,將更新的內容和意義帶入到了變電所,使得變電所的自動化技術有了進一步的提高,引領了自動化技術發展的潮流和趨勢。隨著科學技術的不斷進步和發展,在電力行業科研工作者和行業專家的努力下,超高壓變電所綜合自動化系統將會實現新的目標,具備的功能將更全,所設計的智能化水平更高、電力系統也會更完善,整個電網的安全、穩定和經濟運行也將提高到一個更新的水平。
4、可編程序控制新技術
在當前技術條件支持下,可編程序控制器可以視作一種具備特殊結構體系的工業化計算機裝置,其在編程語言的設置方面表現出了與控制要求的充分適應特性。從這一角度上來說,在由多個繼電器裝置所聯立構成可編程序控制系統當中,多個分立性元件設備要想借助于導線連接方式,將極為復雜的邏輯關系予以有效表達是不顯示與合理的。然而現階段,通過對可編程序控制器裝置的應用,即能夠最大限度的實現對以上問題的解決。在當前技術條件支持下,通過對可編程序控制器裝置的應用,配合軟件編程的作業方式,能夠實現對各個處于分離狀態下,相關元件設備接線的可靠性與有效性。特別需要注意的一點在于:通過應用建立在可編程序控制器裝置中各種輔繼電氣設備的綜合應用,以內部定義的方式替代傳統意義上機械式的觸點繼電器設備,其一方面可以實現對電力系統繼電保護配置占地面積的減小,另一方面也可實現對整個繼電保護可靠性的顯著提升。
5、微機保護設計新思想
微機保護新思想正在不斷發展,而且已經成為繼電器保護發展的重要原因。模糊控制理論、自適應理論、優化理論已經在微機保護中得到很好的應用效果。
中國的許多大學研究所已經對電力系統的通用性進行了層次設計和分析,他們研究提出了一些電氣系統的繼電保護的應用平臺,比如硬件平臺、軟件平臺和網絡平臺設計等方面,并且對網絡應用的問題進行了深層次的分析和測試,確認網絡應用的可靠性,同時也為變電站自動化網絡通信功能在微機保護、智能狀態檢測測試等新的功能以及全自動化提出了新的思路。
6、新型互感器的應用
對于繼電器的保護技術發展,造成了另一個根本性的革命開始,那就是光學電流互感器(OTA)、光學電壓互感器(OTV),并基于這種變壓器在電力系統保護中的應用。國外很早就已經開始生產OTA、OTV,并在該領域應用了很長時間。其與傳統的TA、電視相比,其明顯的優勢:實現了高壓和弱電的完全絕緣、測量光纖傳遞無電磁干擾、無CT飽和問題、寬廣的頻率響應。這些功能的特點將使得多種保護技術的性能得到改善,并且徹底改變保護技術的應用條件和應用方法。
三、繼電保護管理新措施
1、標準化管理
相比以往檢修工作,任務加重,工期加長,在對保護裝置的全面檢驗,接點檢測、絕緣試驗、反措執行情況檢查,有必要進行規范標準化管理;標準化作業記錄的編制,是結合到現場實際,有一定的通用性,但一些關鍵的回路號等必須一一核實,在圖紙資料齊全,現場施工較為規范的變電站中,編制工作稍微輕松,否則編制工作量,將是非常巨大的。
2、安全管理
班組在工地繼續堅持每天的班前會,由工作負責人進行明確分工、安全注意事項、危險點交代,使用安全表格分析清楚,再到現場確認。工作結束后,由工作負責人進行檢查、終結工作,并將當天工作向現場公司領導匯報。班組堅持安全周活動,在月末結合大修、技改工作對變電站設備進行評價。認真傳達、學習上級文件、事故簡報、通報,從中吸取經驗教訓,提高了班組成員安全技能水平,從思想上、行動上落實了安全,查處工作中的死角和隱患,杜絕“三誤”和習慣性違章行為的發生。
3、“6S管理”作業現場和工器具管理
繼電保護所備品備件庫管理的不規范,引來不必要的麻煩。針對這一現象,每塊插件都貼上標簽、做以標記,并在一些常用插件的柜內,粘貼了插件使用說明,將之前的備品備件臺帳、借閱使用記錄、入庫管理記錄等三個文件合并為一個系統的管理記錄,對整個備品備件形成閉環管理。同時,對備品備件使用情況采用定期檢查和不定期抽查的方式,對不遵守制度的班員進行經濟責任制考核,通過這一系列方式的管理,備品備件管理工作得到了規范化的管理;設備工器具定置化擺放并裝設相應圍欄,資料想箱、耗材箱、工器具箱內清單詳盡,每天工作結束后清理設備、材料、資料,對現場進行清掃、規范。
結束語
競爭是社會主義市場經濟的核心,同時也是科學技術創新的源泉,競爭同時也是電力市場進行革新的動力,所以在繼電保護和自動化方面的研究工作也得到了很大的發展,在經濟效益的驅動下,電力系統將向更加智能化、集成自動化方向發展。微機保護必將隨著各種技術的進步和發展呈現更新的特征,也將獲得更廣泛的應用。
參考文獻
[1]葛耀中.自適應繼電保護及其前景展望[J].電力系統自動化,2012(9).