繼電保護的現(xiàn)狀范文

時間:2023-12-22 17:52:14

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繼電保護的現(xiàn)狀

篇1

關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;現(xiàn)狀與發(fā)展前景

中圖分類號:TM77文獻標(biāo)識碼: A

1 概述

電力系統(tǒng)的運行情況是社會生活的正常進行的基礎(chǔ)。因此電力系統(tǒng)需安全可靠,并且提供質(zhì)量高、經(jīng)濟性好的電能供應(yīng)。然而在某些情況下,比如自然環(huán)境、設(shè)備老化或故障以及人為因素的影響等等,都可能會導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障,造成電力系統(tǒng)的運行不正常。故障和異常的出現(xiàn)會危害到整個電力系統(tǒng)的安全運行,這時系統(tǒng)的自動化措施會策略性的解決事故,保障電力系統(tǒng)的正常工作,這一系列自動化措施被稱之為電力系統(tǒng)的繼電保護。繼電保護表現(xiàn)出了良好的電路保護功能,并且運行穩(wěn)定,操作靈活,與電力相關(guān)的各個行業(yè)都離不開繼電保護。

2 電力系統(tǒng)繼電保護概述

2.1 電力系統(tǒng)繼電保護的原理

電力系統(tǒng)故障中,各種形式的短路是最常見也是對系統(tǒng)危害最大的故障。因此繼電系統(tǒng)通過使用帶觸點的繼電器,對各種電機、變壓器(特別是高壓變壓器)以及輸變線等加以保護,以減少故障對電力系統(tǒng)的損害,保證電網(wǎng)的供電正常。

繼電保護裝置以計算機技術(shù)為基礎(chǔ),當(dāng)電力系統(tǒng)中的電氣元器件出現(xiàn)故障(短路等情況)時,保護裝置能及時向管理者發(fā)出警示信號,并自動使斷路器跳閘切斷電路。

2.2 電力系統(tǒng)繼電保護裝置

電力系統(tǒng)中使用繼電保護裝置,可以實現(xiàn)兩個方面的功能:一是管理者通過裝置傳送的數(shù)據(jù)及時掌握電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),并實時監(jiān)控運行狀態(tài)不正常的電氣元器件,當(dāng)器件出現(xiàn)故障時可以及時處理,有效減少電力設(shè)備的損壞,避免安全事故的發(fā)生;二是利用保護裝置本身的功能設(shè)計,裝置可以通過觸點有選擇的將故障元件切除,以保障其他正常原件的運行。

繼電系統(tǒng)裝置的基本組成如圖1所示,詳細結(jié)構(gòu)組成如圖2。

3 電力系統(tǒng)繼電保護現(xiàn)狀

目前電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)以已得到廣泛的應(yīng)用,其發(fā)展過程大致分為四個階段:電磁型、晶體管、集成電路式和微機式繼電保護技術(shù)。當(dāng)前的繼電保護技術(shù)處在微機繼電保護階段,并在快速發(fā)展。

微機繼電保護不僅具有傳統(tǒng)繼電保護的功能,而且操作方便靈活,目前以發(fā)展實時顯示設(shè)備參數(shù)、定位故障等功能。特別是信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)的引入,繼電保護的發(fā)展更是迅速。

(1)通過引入IT技術(shù),將計算機與電力系統(tǒng)連接起來,繼電保護可以將故障測量、系統(tǒng)控制、系統(tǒng)保護整個過程融為一體。

(2)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,能夠快速解決電力系統(tǒng)中的非線性問題,及時分析電網(wǎng)的各項參數(shù),預(yù)判故障的發(fā)生位置,提前做好應(yīng)對措施。

(3)引入新型的光學(xué)數(shù)字式電壓、電流互感器替代傳統(tǒng)的電感式測量儀器,測量結(jié)果精確度更高。

(4)電網(wǎng)系統(tǒng)入網(wǎng),實現(xiàn)廣域保護。

4 電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展前景分析

4.1 計算機化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

計算機的普及和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,為各項工作的開展提供了強有力的通信手段。有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,目前我國電力系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)量巨大,與之相比繼電保護系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信手段則相對落后,難以滿足當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。因此繼電保護的發(fā)展不應(yīng)只滿足于切除系統(tǒng)中的故障元件等技術(shù)層面,更應(yīng)該立足于整個電力系統(tǒng)的安全性、可靠性,結(jié)合計算機技術(shù),利用網(wǎng)絡(luò)資源來進行現(xiàn)代化的繼電保護。

首先整個電網(wǎng)系統(tǒng)的廣域連接,要求繼電保護具有強大的數(shù)據(jù)處理能力,并有足夠大的存儲空間以存儲大量的故障信息;然后為了保障信息傳輸?shù)募皶r性和有效性,電力繼電保護系統(tǒng)還要具有強大的通信能力,實現(xiàn)整個系統(tǒng)的資源共享,數(shù)據(jù)和信息能夠及時得到傳輸。

另外隨著計算機局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,光纖通信技術(shù)在大規(guī)模自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用,電力繼電保護裝置系統(tǒng)表現(xiàn)出了良好的抗電磁干擾能力,對數(shù)據(jù)的高速、準(zhǔn)確、實時傳輸提供了保障

4.2 智能化發(fā)展

在傳統(tǒng)的電力繼電保護中,已實現(xiàn)了自動報警、自動調(diào)節(jié)、自動切除等智能化操作,并實現(xiàn)了系統(tǒng)事故的自動判別與處理、智能決策、在線自診斷等。為了提高繼電保護系統(tǒng)智能化操作,自適應(yīng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機、模糊邏輯、專家控制和蟻群算法等智能算法目前已廣泛應(yīng)用到系統(tǒng)中。因此將來繼電保護智能化的系統(tǒng)具有目前已有的特點外,還會具有人機一體化、自組織能力、學(xué)習(xí)能力與自我維護能力;甚至?xí)哂蓄惾怂季S的能力等等。

4.3 數(shù)字化發(fā)展

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,數(shù)字化變電站的建設(shè)成為電網(wǎng)建設(shè)的主流。一方面,數(shù)字化變電站可以減少自動化設(shè)備數(shù)量和設(shè)備的檢修次數(shù)和時間,提高系統(tǒng)的可靠性和設(shè)備的使用率。另一方面,數(shù)字化變電站可以減少占地面積和投資成本,還可以實現(xiàn)資源信息的共享。數(shù)字化技術(shù)是需要不斷發(fā)展和完善的技術(shù)。它的研究和應(yīng)用是一個持續(xù)、漸進的發(fā)展過程,相信在不久的將來它一定會成為繼電保護的主流技術(shù)。

4.4 控制、保護、數(shù)據(jù)通信、圖形顯示一體化

在網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化和智能化的發(fā)展趨勢下,電力系統(tǒng)的整個保護裝置可以視為多功能、多操作的計算機。它能夠從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的各種數(shù)據(jù),并將它獲得的及它自身的數(shù)據(jù)和信息發(fā)送出去。因此有必要將繼電保護系統(tǒng)的控制端、保護方式、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、測量監(jiān)視、圖像監(jiān)控等集中于一體,未來的電力繼電保護裝置會具有繼電保護功能,還具有監(jiān)視整個系統(tǒng)實時運行、并對開關(guān)設(shè)備及過程控制設(shè)備操作進行控制的功能。

4.5 輸電技術(shù)出現(xiàn)新突破

電力電子技術(shù)的不斷發(fā)展和突破,直流輸電技術(shù)也在日益成熟。在這樣的情況下會促生多種新的發(fā)電方式,其產(chǎn)生的電能都會以直流電的方式輸送,比如磁流體發(fā)電、電氣體發(fā)電、燃料電池和太陽能電池等等。這意味著直流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中必將得到更多的應(yīng)用。另外超高壓輸電也表現(xiàn)出了優(yōu)越性,比如增加輸送容量,增長了傳輸距離,降低了單位功率電力傳輸?shù)墓こ淘靸r,并且能夠減少線路對能量的損耗,線路走廊所占地面積也大大縮減,這些都說明直流輸電具有顯著的綜合經(jīng)濟效益和社會效益,在將來的繼電保護中會得到發(fā)展和應(yīng)用。

結(jié)語

綜上所述,在我國經(jīng)濟和社會快速發(fā)展的時期里,各項生產(chǎn)活動的進行都需要大量的電力,高效可靠地的電力繼電保護是電力系統(tǒng)正常、平穩(wěn)運行的基礎(chǔ),也是我國經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展的要求。在先進IT技術(shù)、自動化控制技術(shù)等先進技術(shù)的支持下,繼電保護必將會面臨新的發(fā)展機遇和挑戰(zhàn),繼電保護將不斷向著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發(fā)展。因此思想上必須與時俱進,明確電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)和意義,及時掌握技術(shù)發(fā)展的方向,將新技術(shù)不斷應(yīng)用到繼電保護中。

參考文獻

[1]祁娟.淺談電力系統(tǒng)繼電保護的作用、意義及發(fā)展前景[J].科技風(fēng),2013,01(15).

篇2

面對經(jīng)濟發(fā)展速度日漸加快的現(xiàn)狀,對于電力能源的需求也日趨加大,所以電力工程面臨著負荷運轉(zhuǎn)的狀態(tài),因此提高電力系統(tǒng)的安全性是當(dāng)前要考慮的重點內(nèi)容,所以繼電保護裝置的應(yīng)用顯得尤為重要。繼電保護技術(shù)在保障電力系統(tǒng)安全性的同時還能夠使故障發(fā)生的概率降低,從而提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性,尤其是近年來隨著單片機技術(shù)以及計算機技術(shù)等不斷發(fā)展,繼電保護技術(shù)也日趨成熟。筆者結(jié)合自身的實際經(jīng)驗針對電力系統(tǒng)繼電保護的現(xiàn)狀進行分析,再對未來發(fā)展做出探討。

1 電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 機電式繼電保護階段

在建國之后我國在電力系統(tǒng)繼電保護方面進行了深入的探究,用了將近十年的時間就達到了發(fā)達國家大半個世紀的研究水平,經(jīng)歷了繼電保護設(shè)計與學(xué)科從無到有的過程。比較重要的時間段是20世紀50年代時,我國的工程技術(shù)人員通過自己的刻苦鉆研以及借鑒國外先進的繼電保護技術(shù),形成了符合我國自身發(fā)展的繼電保護理論,并且總結(jié)了十分豐富的繼電保護經(jīng)驗,到那時為止已經(jīng)建立了既有深厚的理論支撐又有豐富經(jīng)驗的繼電保護技術(shù)隊伍,為日后國內(nèi)繼電保護技術(shù)的發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。到20實際60年代時,我國已經(jīng)具備完整的繼電保護研究、設(shè)計以及教學(xué)等多方面的體系,迎來了繼電保護的繁榮時代。

1.2 晶體管式繼電保護階段

晶體管繼電保護的正式開始研究在上個世紀50年代末期,晶體管大量應(yīng)用于繼電保護是在20世紀60代到80年之間,晶體管式繼電保護得到了蓬勃的發(fā)展。標(biāo)志性的事件是葛洲壩500kv線路應(yīng)用的晶體管高頻閉鎖距離保護技術(shù),這種技術(shù)是由天津大學(xué)與南京電力自動化設(shè)備廠合理研究的,該項技術(shù)的應(yīng)用標(biāo)志著我國告別了500kv線路完全依靠國外進口的狀態(tài)。

1.3 集成電路式繼電保護階段

隨著上個世紀70年代基于集成運算放大器的集成電路研究起步,到200世紀80年代時我國的集成電路繼電保護就已經(jīng)形成了完整的體系,晶體管式的繼電保護也逐漸被取代,這一階段屬于集成電路保護的時代。

1.4 計算機式繼電保護階段

伴隨著計算機技術(shù)的發(fā)展,在上個世紀70年代計算機技術(shù)已經(jīng)逐漸應(yīng)用于繼電保護方面,許多高等院校以及研究院都很重視計算機技術(shù)在繼電保護方面的應(yīng)用,并且都研制出了不同原理與樣式的微機保護裝置。華北電力學(xué)院在1984年研制的輸電線路微機保護裝置在系統(tǒng)中獲得了大范圍的應(yīng)用,為計算機式繼電保護的發(fā)展揭開了新的篇章。到目前為止,微機線路的設(shè)備呈現(xiàn)原理多樣化與機型多樣化的趨勢,它們各具特色,如今我國繼電保護已經(jīng)變?yōu)橛嬎銠C保護時代。

2 電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢

2.1 智能化發(fā)展

隨著計算機技術(shù)的突飛猛進以及計算機技術(shù)在繼電保護系統(tǒng)領(lǐng)域中應(yīng)用的逐漸擴展,尤其是近年來許多新型的控制原理與方法不斷被應(yīng)用到計算機繼電保護中來,類似于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯以及專家理論等人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)的很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用,尤其推動了繼電保護的研究向更高層次的方向發(fā)展。人工智能技術(shù)的發(fā)展為繼電保護注入了新的元素,將多種人工智能技術(shù)結(jié)合,可以提高繼電保護的可靠性,同時也為今后的繼電保護發(fā)展指出了一個新方向。如今計算機以及通信等各種技術(shù)的快速發(fā)展也推動了繼電保護技術(shù)的進步,可以預(yù)見出人工智能技術(shù)必將會廣泛應(yīng)用于繼電保護領(lǐng)域之中,將常規(guī)方法難以解決的問題變得簡單化。

2.2 計算機化發(fā)展

計算機硬件的性能可以根據(jù)摩爾定律算出,即芯片的集成度每隔18-24個月便會翻一番,因此硬件性能是成倍增加的,而當(dāng)前的芯片的價格也是逐漸降低的。另外,單片化以及功能的不斷強大是當(dāng)前微處理機的主要發(fā)展趨勢,所以一方面片內(nèi)的硬件資源得到了大幅度的擴充,另一方面,單片機與DSP芯片二者在技術(shù)上也得到了融合,所以在運算能力上得到了顯著的提高。在實際的使用過程中計算機保護的正確率也要遠遠高于其它模式,如今繼電保護裝置的計算機化已經(jīng)成為了不可改變的趨勢。

2.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

通過計算機網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)線路保護、變壓器保護等多方面功能,另外,與其它保護方式相比網(wǎng)絡(luò)保護可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,另外,在母線的保護方面,由于分站保護系統(tǒng)采集了該站所有斷路器的電流量、母線電壓量,所以相比之下實現(xiàn)起來也更為容易。作為一種新的繼電保護形式,網(wǎng)絡(luò)式的繼電保護是計算機保護技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,該模式的保護技術(shù)以通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及計算機技術(shù)為基礎(chǔ),主要針對省級或者市級主干網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)而言。

篇3

關(guān)鍵詞 電力系統(tǒng);繼電保護;發(fā)展現(xiàn)狀

中圖分類號TM6 文獻標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708(2013)84-0065-02

1 我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展歷程

自建國以來,我國的繼電保護技術(shù)借著電力行業(yè)不斷發(fā)展的東風(fēng),也得到了很大程度上的發(fā)展。在新時代電子技術(shù)、計算機技術(shù)在各行各業(yè)的廣泛運用。繼電保護技術(shù)在最近的40余年里的發(fā)展可以總結(jié)為四步。

第一步,傳統(tǒng)繼電保護技術(shù)的起步時代。在50年代的以前,我國的電力系統(tǒng)中繼電保護技術(shù)基本上屬于真空階段。在50年代的期間,我國技術(shù)人員以國外先進的設(shè)備和技術(shù)為學(xué)習(xí)內(nèi)容,建成了一支不僅有著深厚理論知識并且有這豐富運行經(jīng)驗的繼電保護的技術(shù)隊伍。隨后,還引進國外的繼電器的制造技術(shù),并且結(jié)合國內(nèi)實際情況,建設(shè)出了我國自主的繼電器制造業(yè)。

第二步,晶體管繼電保護技術(shù)時代。在60到80年代之間,晶體管被繼電保護技術(shù)中廣泛的采用。其間,天津大學(xué)和南京電力自動化設(shè)備廠開展合作,研究出了500kV晶體管方向高頻保護,同時南京電力自動化研究院也研制出了晶體管高頻閉鎖距離保護。兩大成果成功的運用于葛洲壩500kV的線路上。從此我國在500kV線路保護上突破了完全依賴進口的局面。

第三步,集成電路繼電保護技術(shù)時代。70年代,集成運算放大器的集成電路運用于繼電保護技術(shù)的研究課題已經(jīng)開展。到80年代末,集成電路保護技術(shù)已經(jīng)形成了一個完整的系列。晶體管保護技術(shù)都逐步的取代。到90年代初期。集成電路保護技術(shù)無論是在研究還是生產(chǎn)與運用上,都牢牢的占據(jù)了主要地位。

第四步,計算機繼電保護技術(shù)時代。1984年華北電力學(xué)院研制出的了輸電線路的微機保護裝置第一個通過鑒定,并且成功的運用于電力系統(tǒng)中。從此我國的繼電保護技術(shù)又邁進了一個新的階段。微機保護從此進入了業(yè)內(nèi)人士的視野。到90年代的時候。我國的繼電保護技術(shù)就開始進入到微機保護的時代。豐富多樣的微機線路和主設(shè)備保護為電力系統(tǒng)提供了新的一批性能優(yōu)良、功能齊全的可靠機電保護裝置、

2 我國現(xiàn)階段微機保護技術(shù)的優(yōu)點介紹

我國繼電保護技術(shù)在最近半個多世紀得到了很大的發(fā)展,由學(xué)習(xí)國外的傳統(tǒng)技術(shù)到現(xiàn)在所使用的微機保護技術(shù)可以說是一個巨大的歷史跨越。無數(shù)的人為繼電保護技術(shù)的發(fā)展嘔心瀝血,付出都是值得的,我國現(xiàn)階段所使用的微機保護技術(shù)相對于傳統(tǒng)繼電保護技術(shù)以及晶體管和集成電路繼電保護技術(shù)來說,在各方面的性能都是有著成倍的提升的。

繼電保護的動作特征級性能得到了很大的改善和提高,正確動作率高。這個優(yōu)勢主要體現(xiàn)在微機保護技術(shù)能夠得到常規(guī)保護不易獲得的特性。因為微機保護有很強的記憶力。所以就能更好的實現(xiàn)故障的分量保護。同時微機保護還可引進自動控制、新的教學(xué)理論和技術(shù),運行正確率也很高。

其它的輔助功能能夠更加方便擴充進來。比如可以方便的將低頻減載、故障錄波、自動重合閘以及故障測距等功能附加上來。

工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。當(dāng)今社會電腦被廣泛的運用,所以硬件相對來說也就比較通用。而且制造非常容易來實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。并且裝置的體積比較小,盤位數(shù)量得到了減少,耗能比較低。

可靠性容易提高。這個優(yōu)勢主要表現(xiàn)在數(shù)字元件的特性上,數(shù)字原件不易受到溫度變化、電源波動以及使用年限等因素的影響。元件更換也不易影響到它。并且數(shù)字原件的自檢和巡檢能力很強,可以通過軟件方法來實現(xiàn)主要元件、部件的工況和功能軟件本身的檢測。

使用靈活方便。能夠方便能維護調(diào)試,縮短維修時間,還可以根據(jù)運行經(jīng)驗通過軟件方法在現(xiàn)場就實現(xiàn)改變特性、結(jié)構(gòu)的操作。

能夠進行遠方監(jiān)控。微機裝置相比其他裝置而言,具有串行通信的功能。通過與變電所微機的監(jiān)控系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)來實現(xiàn)微機保護的遠方監(jiān)控。

3 我國繼電保護的發(fā)展展望

通過社會網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,我國繼電保護很可能在未來幾年內(nèi)走上網(wǎng)絡(luò)保護的階段。首先網(wǎng)絡(luò)保護在理論上是可行的,它是將計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微機保護相結(jié)合而誕生的一種新興的繼電保護的技術(shù)手段,也可以將之理解為微機保護的強力升級版。

網(wǎng)絡(luò)保護必然是通過計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)其各項保護的功能。比如誰變壓器保護和母線保護。網(wǎng)絡(luò)保護最大的優(yōu)勢就在于數(shù)據(jù)的共享,這樣就可以實現(xiàn)本來由高頻保護、光纖保護才能實現(xiàn)的眾聯(lián)保護。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型的電力保護作為一種新型的繼電保護類型,是繼電保護繼微機保護技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。

計算機技術(shù)的發(fā)展以及計算機在電力系統(tǒng)中的運用,繼電保護也必將采用計算機技術(shù)。這些年來,人工智能技術(shù)在各個領(lǐng)域中都得到了廣泛的運用,在電力系統(tǒng)的各個部分也得到了應(yīng)用。繼電保護技術(shù)在現(xiàn)在微機保護的基礎(chǔ)上在慢慢的往網(wǎng)絡(luò)保護上開始研究,網(wǎng)絡(luò)保護也必將帶來智能化在繼電保護上的運用,從而繼電保護會不斷的向更高的層次不斷發(fā)展??梢源竽懙牟聹y一下,繼電保護在現(xiàn)今微機保護的發(fā)展上,迎來的會是網(wǎng)絡(luò)保護,在網(wǎng)絡(luò)保護全面應(yīng)用之后就會向智能保護來發(fā)展。

4 結(jié)論

我國繼電保護這半個多世紀的發(fā)展,技術(shù)的更新是值得我們驕傲的。繼電保護技術(shù)從最原始技術(shù)到現(xiàn)在的微機保護,并且我們也為下一步網(wǎng)絡(luò)保護的發(fā)展提供了一個展望的平臺,但是這些成就并不代表著繼電保護技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)值得我們滿足了。在21世紀高科技的快速發(fā)展上,特別是計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的黃金時間。這些科技也必將帶動繼電保護技術(shù)的快速發(fā)展,繼電保護的發(fā)展在21世紀也將是一個必然的結(jié)果,這就對技術(shù)工作人員提出了更高的挑戰(zhàn)。

參考文獻

[1]王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護運行技術(shù)[M].北京電力工業(yè)出版社,1981.

[2]楊奇遜.微型機繼電保護基礎(chǔ)[M].北京水里電力出版社,1988.

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關(guān)鍵詞:智能變電站;繼電保護配置;智能電網(wǎng)

中圖分類號:TM774 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)35-0009-02

智能變電站繼電保護,其作用是當(dāng)電力系統(tǒng)的電氣元件發(fā)生故障時,繼電保護裝置及時發(fā)出警告信號或發(fā)出斷路器跳閘命令,以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。繼電保護裝置是一套完整的措施,以實現(xiàn)這種自動化硬件設(shè)備用于保護電器元件。

l 智能變電站繼電保護配置的現(xiàn)狀

智能變電站,即采用先進、可靠、集成和環(huán)保的智能設(shè)備,以全站信息數(shù)字化、通信平臺網(wǎng)絡(luò)化、信息共享標(biāo)準(zhǔn)化為基本要求,自動完成信息采集、測量、控制、保護、計量和檢測等基本功能,同時,具備支持電網(wǎng)實時自動控制、智能調(diào)節(jié)、在線分析決策和協(xié)同互動等高級功能的變電站。智能即為人性化,就是把變電站做成像人在調(diào)節(jié)一樣,當(dāng)?shù)蛪贺摵闪吭黾訒r變電站送出滿足增加負荷量的電量,當(dāng)?shù)蛪贺摵闪繙p小時,變電站送出電量隨之減少,確保節(jié)省能源。

目前,智能變電站雖然不多,正在推廣階段,但智能變電站與常規(guī)變電站相比,實現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)可視化,通過智能告警、智能防誤等智能化高級應(yīng)用和完善,減少了檢修停電和故障停電時間,主要設(shè)備的使用周期得以延長,同時占地面積有一定減少,技術(shù)優(yōu)勢明顯。隨著智能化技術(shù)的進步、智能設(shè)備的大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用以及智能設(shè)備集中采購帶來的規(guī)模效應(yīng),智能變電站的投資將不斷下降,智能變電站的投資將和常規(guī)變電站的投資基本持平,具有較好的經(jīng)濟性和推廣前景。

智能變電站,分為過程層(設(shè)備層)、間隔層、站控層。過程層(設(shè)備層)包含由一次設(shè)備和智能組件構(gòu)成的智能設(shè)備、合并單元和智能終端,完成變電站電能分配、變換、傳輸及其測量、控制、保護、計量、狀態(tài)監(jiān)測等相關(guān)功能。間隔層設(shè)備一般指繼電保護裝置、測控裝置等二次設(shè)備,實現(xiàn)使用一個間隔的數(shù)據(jù)并且作用于該間隔一次設(shè)備的功能,即與各種遠方輸入/輸出、智能傳感器和控制器通信。站控層包含自動化系統(tǒng)、站域控制、通信系統(tǒng)、對時系統(tǒng)等子系統(tǒng),實現(xiàn)面向全站或一個以上一次設(shè)備的測量和控制的功能,完成數(shù)據(jù)采集和監(jiān)視控制(SCADA)、操作閉鎖以及同步相量采集、電能量采集、保護信息管理等相關(guān)功能。

2 過程層繼電保護

2.1 線路保護

線路保護裝置主要用于各電壓等級的間隔單元的保護測控,具備完善的保護、測量、控制、備用電源自投及通信監(jiān)視功能,為變電站、發(fā)電廠、高低壓配電及廠用電系統(tǒng)的保護與控制提供了完整的解決方案,可有力地保障高低壓電網(wǎng)及廠用電系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行??梢院推渌Wo、自動化設(shè)備一起,通過通信接口組成自動化系統(tǒng)。全部裝置均可組屏集中安裝,也可就地安裝于高低壓開

關(guān)柜。

2.2 變壓器保護

變壓器保護裝置由儲油柜、吸濕器、安全氣道、氣體繼電器、凈油器、測溫裝置6部分組成,集控制、保護、監(jiān)視、通信等多種功能于一體,是構(gòu)成智能化開關(guān)柜的理想電器單元。該產(chǎn)品內(nèi)置一個由20多個標(biāo)準(zhǔn)保護程序構(gòu)成的保護庫,具有對一次設(shè)備電壓電流模擬量和開關(guān)量的完整強大的采集功能(電流測量通過保護CT實現(xiàn))。變壓器保護過程層采用分布式配置,具有完整的差動保護功能,用于集中安裝和后備保護。

2.3 電抗器保護

電抗器,別名電感器,一個導(dǎo)體通電時就會在其所占據(jù)的一定空間范圍產(chǎn)生磁場,所以所有能載流的電導(dǎo)體都有一般意義上的感性。然而通電長直導(dǎo)體的電感較小,所產(chǎn)生的磁場不強,因此實際的電抗器是導(dǎo)線繞成螺線管形式,稱空心電抗器;有時為了讓這只螺線管具有更大的電感,便在螺線管中插入鐵心,稱鐵心電抗器。電抗分為感抗和容抗,比較科學(xué)的歸類是感抗器(電感器)和容抗器(電容器)統(tǒng)稱為電抗器,然而由于過去先有了電感器,并且被稱為電抗器,所以現(xiàn)在人們所說的電容器就是容抗器,而電抗器專指電感器。

2.4 母線保護

電力系統(tǒng)保護是母線保護的重要組成部分??偩€是電力系統(tǒng)的重要設(shè)備,傳輸和分配在整個過程中起著非常重要的作用。總線電源系統(tǒng)故障是一個非常嚴重的故障,它直接影響總線連接的所有設(shè)備的運行安全可靠,造成大面積停電或設(shè)備嚴重損壞,對整個電力系統(tǒng)有所損害。隨著電力系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)電壓水平繼續(xù)上升,母線保護的可靠性、快速性、靈敏性、選擇性要求也越來

越高。

2.5 采樣同步方法

對于變電站的保護和母線保護可以被看作是一個多終端的線路保護。使用相同的線路保護解決方案,同時保護裝置實現(xiàn)同步采樣站。國內(nèi)常用的同步技術(shù)基于乒乓原理主要有兩種類型:采樣數(shù)據(jù)校正方法和采樣時間的調(diào)整

方法。

3 智能變電站繼電保護配置的展望

3.1 基于廣域信息的電網(wǎng)保護

目前,國內(nèi)電網(wǎng)繼電保護的理解一般只是一個未能去除斷層線,電源線作為PMU(相量測量單元)的出現(xiàn)和發(fā)展通信技術(shù),基于廣域電網(wǎng)信息網(wǎng)格的保護成為一個研究熱點,它實際上在國際包括防止電網(wǎng)崩潰、防止電網(wǎng)事故和多種保護措施。

廣域保護系統(tǒng)的組成:(1)電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)了廣大地區(qū)的電力系統(tǒng)監(jiān)控和分析運行狀態(tài)、電網(wǎng)廣域測量系統(tǒng)。電力系統(tǒng)實時動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是安裝在每個變電站的安裝電力系統(tǒng)調(diào)度中心,同步相量測量單元和成分的變電站或發(fā)電廠的主要的通信系統(tǒng)。(2)基于廣域信息負荷切割、裁切機和其他自動廣域繼電保護算法和廣域控制策略。(3)為了實現(xiàn)自動廣域控制策略,可以使用安裝在每個變電站的安裝調(diào)度控制中心網(wǎng)絡(luò)和自動控制裝置的電力系統(tǒng)實時控制系統(tǒng)。電網(wǎng)發(fā)生故障,現(xiàn)場的主要保護迅速降低,廣域保護也開始在同一時間。廣域保護系統(tǒng)同時監(jiān)測運動情況的斷路器。

廣域保護系統(tǒng)主要包括電壓異常的控制及其切削負荷、發(fā)電機閥控制、切割機、頻率等,為了構(gòu)建第二防線,實現(xiàn)廣域安全自動控制功能,配合繼電器保護和緊急控制操作,可以實現(xiàn)自動控制和安全緊急控制功能,防止損傷參數(shù)的極限和穩(wěn)定。當(dāng)系統(tǒng)處于異步振蕩、建造第三防線,形成大量獨立和穩(wěn)定的子系統(tǒng),嚴重干擾使其失去穩(wěn)定性,能夠走出互聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)化的解決方案,以防止出現(xiàn)系統(tǒng)崩潰事故。

3.2 主動原則的瞬態(tài)保護研究

瞬態(tài)保護是一種基于檢測生成的高頻瞬態(tài)傳輸線路保護。瞬態(tài)保護包括保護利用瞬時頻率特征量(嚴格意義上指數(shù)量的瞬態(tài)保護)和暫態(tài)行波保護。數(shù)量的瞬態(tài)保護不受電源頻率的影響,具有響應(yīng)速度快的優(yōu)點,精度高,如系統(tǒng)搖擺、過渡電阻和電流互感器飽和。新的數(shù)量的瞬態(tài)保護容易設(shè)置,它也具有簡單的濾波器設(shè)計的優(yōu)點。

(1)行波保護最早的瞬態(tài)保護。使用初始波行波頭和后續(xù)的故障信息包含的兩個或三個反射波并沒有完全使用故障產(chǎn)生的暫態(tài)。行波保護可以分為縱向波極性比較式保護、行波差動保護、線路保護、波振幅比較方向判別方向的行波保護和距離保護。行波保護不受系統(tǒng)搖擺的影響,電流互感器(TA)飽和,具有良好的方向性,能快速響應(yīng)。但是,很難區(qū)分由于閃電、網(wǎng)絡(luò)操作和行波產(chǎn)生的諧波影響,如故障暫態(tài)行波,沒有適應(yīng)瞬態(tài)信號識別方法、不確定性的行波信號。(2)基于瞬時頻率特性的保護。檢測故障時產(chǎn)生故障信號的高頻電壓和電流。暫態(tài)保護的保護使用仍然存在當(dāng)前通信信道容量、質(zhì)量和成本高的問題;暫態(tài)保護沒有交流,有雷電斷路器,操作的瞬態(tài)信號很容易引起保護誤動,難以實現(xiàn)故障選相問題,如電壓零故障保護靈敏度是不夠的。

4 結(jié)語

智能變電站繼電保護應(yīng)滿足智能調(diào)度、運行維護、監(jiān)控、控制,實現(xiàn)信息的無人互動。不設(shè)置獨立的保護信息子站,其功能實現(xiàn)的統(tǒng)一信息平臺。站控層通信協(xié)議應(yīng)符合IEC61850標(biāo)準(zhǔn)。未來智能變電站繼電保護配置將向廣域保護、暫態(tài)保護原理和自適應(yīng)繼電保護信息網(wǎng)格方向發(fā)展。繼電保護技術(shù)的研究和探索,將進一步提高性能和安全可靠性的保護的目的。繼電保護的功能,是一個統(tǒng)一的整體,需要一個設(shè)備,二次循環(huán),協(xié)調(diào)渠道,保護設(shè)備,開發(fā)其整體性能。

參考文獻

[1] 胡聰,何勁,郭金龍.基于nRF24L01的無線電子教鞭

[J].科技信息,2012,(9).

篇5

[論文摘要]微機型繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。文章總結(jié)微機型繼電保護裝置現(xiàn)場調(diào)試的一些經(jīng)驗,提出現(xiàn)場調(diào)試的調(diào)試步驟、注意事項以及常見問題的解決方法。

一、引言

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步,微機型繼電保護裝置的應(yīng)用越來越廣泛,施工企業(yè)面臨著此類系統(tǒng)裝置的調(diào)試問題。本文通過對微機型繼電保護裝置回路和系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試,提出現(xiàn)場調(diào)試的注意事項以及常見問題的解決方法。

二、回路調(diào)試

回路調(diào)試即結(jié)合設(shè)計要求和系統(tǒng)功能進行全面細致的試驗,以滿足變電所的試運行條件。回路調(diào)試包括一次、二次系統(tǒng)的接線、保護、監(jiān)控、打印等功能的全面校驗和調(diào)試。

(一)一次、二次系統(tǒng)的接線檢查

1 開關(guān)控制回路的調(diào)試。送出直流屏控制電源、合閘電源,檢查一次開關(guān)側(cè)儲能電源或合閘電源保險是否合上,手動逐一合上裝置電源開關(guān)和控制回路開關(guān),檢查控制回路、斷路器位置指示燈是否對應(yīng),分合閘是否正常;如不正常要立即關(guān)閉控制電源,查找原因。

2 開關(guān)狀態(tài)在后臺機上的反應(yīng)。手動逐一分合一次側(cè)斷路器、隔離開關(guān)、接地刀等,查看后臺機上的顯示名稱、時間是否正確對應(yīng),斷路器、隔離開關(guān)、接地刀狀態(tài)顯示是否正確。若與實際相反,檢查斷路器、隔離開關(guān)、接地刀輔助觸電常開常閉.點是否接反,或檢查后臺機遙信量組態(tài)改正。

3 變壓器等設(shè)備信號的檢查。變壓器本體瓦斯、穩(wěn)定、壓力等信號在后臺機上的顯示名稱、時間是否正確;重瓦斯、壓力信號應(yīng)跳主變各側(cè)斷路器,輕瓦斯、溫度高信號應(yīng)報警。變壓器測溫電阻有3根出線,一根接測溫電阻一端,另兩根共同接測溫電阻另一端,用以補償從主變到主控室電纜本身的電阻,提高測溫的精度。

4 二次交流部分的檢查。用升流器在一次側(cè)分別對A、B、C三相加單相電流,對二次電流回路進行完整性檢查,不應(yīng)出現(xiàn)開路或者串到其他回路的現(xiàn)象,在保護裝置面板查看保護和測量回路電流的數(shù)值、相別,用鉗流表在電度表測量計度電流,最后在后臺查看電流顯示是否正確。用升壓器在TV二次側(cè)分別對A、B、C三相加單相電壓,檢查對應(yīng)母線上所有保護、測量、計量電壓回路應(yīng)有電壓,其他母線上應(yīng)無電壓,保護裝置面板、后臺機電壓顯示值對應(yīng)正確,用萬用表測量計量柜電壓也應(yīng)該正確。加三相電壓,用相序表測量保護、測量、計量電壓相序與所加電壓相序?qū)?yīng),如保護裝置有TV切換功能,模擬運行實際條件,滿足PT柜工作、試驗位置逐一進行切換。

(二)裝置保護功能的調(diào)試

裝置保護功能的調(diào)試一般根據(jù)線路、變壓器、電動機等繼電保護裝置類型,依據(jù)設(shè)計定值,用專用繼電保護測試儀在保護裝置上加電流或者電壓,檢查裝置動作精度并傳動斷路器,在后臺機上應(yīng)正確顯示保護動作信息,開關(guān)變位信息和動作時間數(shù)據(jù)。

(三)裝置監(jiān)控功能的調(diào)試

裝置遙控功能的檢查:后臺應(yīng)能可靠準(zhǔn)確地遙控斷路器分合閘。如遙控失敗,查找原因。測控裝置或控制回路是否上電;直流屏合閘電源或者一次開關(guān)處保險是否投入;測控裝置通訊是否已通;裝置遠方、就地切換開關(guān)是否切到遠方位置;斷路器分合位置、工作試驗位置是否在后臺上正確反映;控制回路接線是否正確。

按最終版一次系統(tǒng)圖紙做好后臺監(jiān)控一次系統(tǒng)圖,詳細核對斷路器、隔離開關(guān)編號,TV、TA變比,將模擬量、脈沖量系數(shù)設(shè)置正確。系統(tǒng)圖、網(wǎng)絡(luò)圖、棒圖、實時報表、歷史報表等圖表按實際進行設(shè)計、組態(tài),做到完整準(zhǔn)確。

(四)裝置打印、聲音報警功能的調(diào)試

要求打印機設(shè)置正確,打印圖形、報表完整美觀,大小合適。能夠?qū)崿F(xiàn)自動打印和手動打印?!嗦菲?、隔離開關(guān)等開關(guān)量加聲響報警功能,對保護動作信息加聲響報警功能。與智能直流屏、智能電度表、五防等裝置的通訊應(yīng)正確。

在最后階段還應(yīng)對整個綜自系統(tǒng)完善,確保綜自系統(tǒng)防雷抗干擾,檢查各屏上標(biāo)簽框上應(yīng)做好正確標(biāo)識。

三、系統(tǒng)調(diào)試

系統(tǒng)調(diào)試要求詳細觀察系統(tǒng)的運行狀態(tài),以便及時發(fā)現(xiàn)隱患。

(一)差動保護極性校驗

主變壓器帶上一定的負荷后,才能判斷出主變壓器差動極性。在監(jiān)控后臺機上查看某一時刻主變電流采樣數(shù)據(jù),根據(jù)差流相數(shù)據(jù)的大小判斷差動極性,也可通過對各相電流的波形分析差動極性。正常狀態(tài)下,對于兩圈變壓器在同一時刻,主變壓器高低壓側(cè)A-a,B-b,C-c相電流波形應(yīng)正好相反,即高壓側(cè)為正半波數(shù)據(jù),低壓側(cè)為負半波數(shù)據(jù),且最大值相加應(yīng)為0。對于三圈變壓器,送點側(cè)與受電側(cè)各側(cè)電流波形相反,且最大值相加應(yīng)為0。如相反,則需等停電以后在TA二次側(cè)更改極性接線。

(二)帶方向保護的方向校驗

線路帶上一定的負荷后,在監(jiān)控后臺機上查看某一時刻同相電流電壓數(shù)據(jù)進行分析。例如:線路輸送功率為從變電站向線路送電,則A相電壓正半波最大值應(yīng)超前A相電流正半波最大值一定角度(最大不超過180度),即同半波數(shù)據(jù)內(nèi)電流最大值落后電壓最大值幾個采樣點;否則,線路保護方向錯誤。根據(jù)裝置采樣頻率可以算出兩點之間的角度,如12點采樣,則兩點之間為360度/12=30度。同理,可校驗B,C兩項。

四、常見問題及解決方法

1 后臺機顯示電流、電壓不準(zhǔn)確。應(yīng)查看后臺機TV、TA變比設(shè)置是否正確,再查看二次接線是否有誤,TA二次側(cè)是否被短接。

2 后臺機顯示線路、主變各側(cè)功率不準(zhǔn)確。功率方向應(yīng)沿襲流出母線為正、流入母線為負的規(guī)定,若現(xiàn)場有功率測量裝置,可直接通過測量二次電流、電壓、相位即可算出功率。若現(xiàn)場無功率測量裝置,可采用兩表法或三表法根據(jù)公式P=、/3UIcos計算功率,如算出的功率與顯示不一致,則用相序表測量裝置電壓相序;電流相序電流極性是否正確,可以在開關(guān)柜端子排依次短接A、B、C三相電流,并拆掉端子排至主控室或柜上裝置電流線,在后臺機上觀察三相電流數(shù)據(jù)顯示是否正確變化,由此可排查電流相序的正確性;若電流相序正確,應(yīng)查電流極性是否正確,各電壓電流等級母線上進出有功功率應(yīng)平衡,各母線上所有受電間隔有功功率之和與送電間隔有功功率之和應(yīng)相等。如不相等,可根據(jù)變電所實際運行狀態(tài)判斷哪個功率方向不正確,功率反的功率點將TA極性對調(diào)即可。

需要注意的是主變送點側(cè)、受電側(cè)有功功率,無功功率不一定完全相等。由于主變傳輸?shù)氖且曉诠β?,只要送電?cè)等于受電側(cè)的視在功率即可。

回路調(diào)試。系統(tǒng)調(diào)試結(jié)束后,針對試運行期間反映出來的問題進行消缺處理,并做好計算機監(jiān)控軟件的數(shù)據(jù)備份和調(diào)試資料的整理交接。至此,一個綜合自動化變電所的現(xiàn)場調(diào)試工作結(jié)束。

[參考文獻]

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關(guān)鍵詞;微機型繼電保護裝置;調(diào)試方案;管理應(yīng)用;總結(jié)研究

中圖分類號:F40 文獻標(biāo)識碼:A

1 關(guān)于回路調(diào)試環(huán)節(jié)的分析

微機型繼電保護裝置的有效應(yīng)用,需要做好回路調(diào)試工作?;芈氛{(diào)試系統(tǒng)包括一次系統(tǒng)、二次系統(tǒng)的接線、保護等的校驗及其調(diào)試的功能。通過對這些系統(tǒng)環(huán)節(jié)的接線檢查程序的優(yōu)化,實現(xiàn)其控制回路的有效調(diào)試。該環(huán)節(jié)的開展,需要應(yīng)用到一系列的設(shè)備,比如合閘電源設(shè)備等。通過對合閘電源保險環(huán)節(jié)的優(yōu)化,從而保證其相關(guān)環(huán)節(jié)開關(guān)裝置的有效使用,以找到發(fā)生事故的原因,實現(xiàn)其電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,保障其分合閘的正常性。開關(guān)狀態(tài)在后臺機上的反應(yīng)。手動逐一分合一次側(cè)斷路器、隔離開關(guān)、接地刀等,查看后臺機上的顯示名稱、時間是否正確對應(yīng),斷路器、隔離開關(guān)、接地刀狀態(tài)顯示是否正確。若與實際相反,檢查斷路器、隔離開關(guān)、接地刀輔助觸電常開常閉。點是否接反,或檢查后臺機遙信量組態(tài)改正。變壓器等設(shè)備信號的檢查。變壓器本體瓦斯、穩(wěn)定、壓力等信號在后臺機上的顯示名稱、時間要正確;重瓦斯、壓力信號應(yīng)跳主變各側(cè)斷路器,輕瓦斯、溫度高信號應(yīng)報警。變壓器測溫電阻有3根出線,一根接測溫電阻一端,另兩根共同接測溫電阻另一端,用以補償從主變到主控室電纜本身的電阻,提高測溫的精度。

通過對二次交流部分的積極檢查,可以避免日常電力系統(tǒng)運作過程中的相關(guān)弊端。通過對升流器的利用,可以實現(xiàn)其各個步驟的單相電流的應(yīng)用。上述環(huán)節(jié)的穩(wěn)定開展,需要保證其二次電流回路的有效檢查,要避免出現(xiàn)其相關(guān)開路狀況。在日常應(yīng)用過程中,要針對其保護裝置面板的相關(guān)情況,展開檢查,比如回路電路的相別環(huán)節(jié)、數(shù)值環(huán)節(jié)等的檢測。必要的時候需要利用到鉗流表,來測量其計度電流,通過對電流顯示環(huán)節(jié)的優(yōu)化,保障日常工作的開展。升壓器的應(yīng)用頻率在該程序環(huán)節(jié)中是比較高的,利用它測試電壓回路的應(yīng)有電壓、后臺機電壓顯示值等。裝置保護功能的調(diào)試一般根據(jù)線路、變壓器、電動機等繼電保護裝置類型,依據(jù)設(shè)計定值,用專用繼電保護測試儀在保護裝置上加電流或者電壓,檢查裝置動作精度并傳動斷路器,在后臺機上應(yīng)正確顯示保護動作信息,開關(guān)變位信息和動作時間數(shù)據(jù)。裝置遙控功能的檢查:后臺應(yīng)能可靠準(zhǔn)確地遙控斷路器分合閘。如遙控失敗,查找原因。測控裝置或控制回路是否上電;直流屏合閘電源或者一次開關(guān)處保險是否投入。

在日常工作環(huán)節(jié)中,要做好其后臺監(jiān)控環(huán)節(jié)的應(yīng)用,實現(xiàn)其相關(guān)設(shè)備的系統(tǒng)圖的有效分析,保障其斷路器、隔離開關(guān)編號的有效應(yīng)用,針對其脈沖量的系數(shù)設(shè)置環(huán)節(jié)展開分析,保障其實時報表環(huán)節(jié)、歷史報表環(huán)節(jié)等的有效設(shè)計,實現(xiàn)其完整準(zhǔn)確性的提升。在此過程中,需要實現(xiàn)其打印機設(shè)置的優(yōu)化,保障其整體環(huán)節(jié)的優(yōu)化。能夠?qū)崿F(xiàn)自動打印和手動打印。 對斷路器、隔離開關(guān)等開關(guān)量加聲響報警功能,對保護動作信息加聲響報警功能。與智能直流屏、智能電度表、五防等裝置的通訊應(yīng)正確。在最后階段還應(yīng)對整個綜自系統(tǒng)完善,確保綜自系統(tǒng)防雷抗干擾,檢查各屏上標(biāo)簽框上應(yīng)做好正確標(biāo)識。

2 系統(tǒng)調(diào)試環(huán)節(jié)及其優(yōu)化方案分析

通過對系統(tǒng)調(diào)試環(huán)節(jié)的優(yōu)化,實現(xiàn)對系統(tǒng)運行狀態(tài)的有效檢測,以解決運作過程中的相關(guān)隱患。實現(xiàn)其差動保護極性的有效檢驗。針對其主變壓器的相關(guān)負荷問題,解決主變壓器差動極性的相關(guān)問題。通過對監(jiān)控后臺機的深入應(yīng)用,保證其主變電流采樣數(shù)據(jù)的深入分析,促進其程序應(yīng)用環(huán)節(jié)的穩(wěn)定開展,保障日常工作的順利實施。正常狀態(tài)下,對于兩圈變壓器在同一時刻,主變壓器高低壓側(cè)A-a,B-b,C-c相電流波形應(yīng)正好相反,即高壓側(cè)為正半波數(shù)據(jù),低壓側(cè)為負半波數(shù)據(jù),且最大值相加應(yīng)為0。對于三圈變壓器,送點側(cè)與受電側(cè)各側(cè)電流波形相反,且最大值相加應(yīng)為0。如相反,則需等停電以后在TA二次側(cè)更改極性接線。

線路在充分負荷后,就需要利用監(jiān)控后臺機進行相關(guān)環(huán)節(jié)的優(yōu)化,促進其相關(guān)時刻的電流電壓數(shù)據(jù)的深入分析,從而滿足實際工作的需要,在此環(huán)節(jié)中,線路輸送功率、變電站的線路送電環(huán)節(jié)都是比較重要的環(huán)節(jié)。通過對其電流相關(guān)環(huán)節(jié)的優(yōu)化,滿足下序環(huán)節(jié)的開展,這也需要實現(xiàn)其同半波數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用。A相電壓正半波最大值應(yīng)超前A相電流正半波最大值一定角度,最大不超過180度,即同半波數(shù)據(jù)內(nèi)電流最大值落后電壓最大值幾個采樣點;否則,線路保護方向錯誤。根據(jù)裝置采樣頻率可以算出兩點之間的角度,如12點采樣,則兩點之間為360度/12=30度。同理,可校驗B,C兩項。

通過對后臺機的有效應(yīng)用,可以實現(xiàn)對電壓、電流的有效監(jiān)控。如果此環(huán)節(jié)中,電壓、電流和預(yù)計的不符合,就需要實現(xiàn)其后臺機的相關(guān)設(shè)置的檢查,比如二次接線環(huán)節(jié)、TA變比設(shè)置環(huán)節(jié)等。一般來說,影響后臺機正常顯示的因素是比較多的,要針對其主變各側(cè)的功率問題展開優(yōu)化,促進其功率方向的深入分析,從而滿足現(xiàn)實工作的解決。針對其現(xiàn)場功率測量裝置的深化應(yīng)用,保障其二次電流、電壓的有效測量,從而促進其功率的有效計算。如果不具備現(xiàn)場功率測量裝置,就要實現(xiàn)相關(guān)三表法、兩表法的有效應(yīng)用。則用相序表測量裝置電壓相序;電流相序電流極性是否正確,可以在開關(guān)柜端子排依次短接A、B、C三相電流,并拆掉端子排至主控室或柜上裝置電流線,在后臺機上觀察三相電流數(shù)據(jù)顯示是否正確變化,由此可排查電流相序的正確性;若電流相序正確,應(yīng)查電流極性是否正確,各電壓電流等級母線上進出有功功率應(yīng)平衡,各母線上所有受電間隔有功功率之和與送電間隔有功功率之和應(yīng)相等。如不相等,可根據(jù)變電所實際運行狀態(tài)判斷哪個功率方向不正確,功率反的功率點將TA極性對調(diào)即可。

結(jié)語

為了滿足現(xiàn)實工作的需要,要針對其微機型繼電保護裝置的現(xiàn)場調(diào)試方案展開優(yōu)化,促進其回路調(diào)試環(huán)節(jié)、系統(tǒng)調(diào)試環(huán)節(jié)等有效協(xié)調(diào),無論是試運行時期,還是運行時期,都要展開相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效應(yīng)用,實現(xiàn)其變電所的自動化現(xiàn)場調(diào)試體系的健全,保障其內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的穩(wěn)定發(fā)展,從而滿足日常電力系統(tǒng)的穩(wěn)定發(fā)展的需要。

參考文獻

[1]權(quán)巍.電力系統(tǒng)繼電保護問題分析[J].中國電力教育,2010(04).

篇7

關(guān)鍵詞:繼電保護;二次回路;傳動;試驗

中圖分類號:TM58 文獻標(biāo)識碼:A

一、繼電保護二次回路檢驗意義

繼電保護二次回路檢驗的試驗簡稱保護二次傳動。所謂保護二次傳動試驗,現(xiàn)以普通過流保護為例,首先通過二次保護試驗臺對保護裝置進行升流,通過手動增加電流使流過保護裝置的二次回路的二次電流值達到保護定值計算出的整定電流,通過繼電器的觸點開閉控制相應(yīng)控制回路作出響應(yīng),從而讓保護裝置內(nèi)部相應(yīng)邏輯元件等按設(shè)定好的指令依次反應(yīng)。它的重要意義就是:通過二次升流后保護裝置作出的相應(yīng)反應(yīng)檢驗保護裝置的二次回路接線是不是與電氣原理圖和二次接線圖一致,保護整定計算人員對繼電保護定值所計算的整定值是不是合理與正確,二次回路指示裝置、保護裝置指示燈、信號是否齊全準(zhǔn)確等。二次保護傳動是變電站定期狀態(tài)檢修工作中的重要部分,也是必不可少的關(guān)鍵工作。

繼電保護二次回路傳動試驗在現(xiàn)實工作中,往往是要考慮停電時間對居民的影響,尤其在冬季時更是要綜合社會與用電安全多方面因素,所以對變電站的停電時間的減少就顯得非常重要,如何縮短其檢驗時間,又能同時保證檢驗的準(zhǔn)確與安全則顯得尤為關(guān)鍵。

二、繼電保護二次回路試驗線夾研制目標(biāo)

我們發(fā)現(xiàn)在二次回路傳動試驗中,首先需要先將端子排的連片打開,再將二次試驗臺的試驗線用小魚線夾夾在端子上,但是由于小魚線夾的開口較小,在試驗升流過程中,輕微的震動都會導(dǎo)致線夾脫落,導(dǎo)致保護臺跳閘,只能重新接線或是兩人配合,一人操作一人用手按住線夾進行試驗,費工費時極為不方便,有時要反復(fù)好幾次,平均完成一次單次保護傳動需要7分鐘,為此我們設(shè)定目標(biāo):縮短單次二次保護傳動時間到3分鐘。

三、提出并確定最優(yōu)方案

1 提出初步方案進行篩選

第一步制定目標(biāo):一個獨立完成二次傳動試驗。

第二步設(shè)定方案目標(biāo):(1)將兩人配合縮減為一人獨立完成;(2)接線線夾安裝牢固,接線一次成功;(3)成本投入低,安全可靠,制作簡單。

第三步分別制定出3套方案:(1)換用強度更大的線夾;(2)制作新型線夾;(3)改造端子排端子。

2 對提出方案小組成員評分選擇

小組對3套方案認真分析比較并進行綜合分析

(1)換用強度更大的線夾

此套方案優(yōu)點:是確保了線夾在端子上牢固可靠連接,不會脫落;缺點是:相應(yīng)線夾的體型增大,對于縫隙較窄內(nèi)的端子無法連接。

(2)制作新型線夾

此套方案優(yōu)點:連接可靠,單手即可完成操作;缺點是:設(shè)計精密度較高,需繪制圖紙,制作費工夫。

(3)改造端子排端子

此套方案優(yōu)點:針對小魚線夾進行調(diào)整,制作簡單;缺點是:要對變電站內(nèi)所有端子進行更換,投入資金巨大,短期內(nèi)無法收回效益。

經(jīng)過綜合分析,小組一致通過第二套方案制作新型線夾為最優(yōu)方案。

3 分解最優(yōu)方案,制定相應(yīng)對策

我們對線夾制作分為線夾材料選取、線夾外形兩方面進行分解。

(1)線夾材料:市面上常見的,擬定選取塑料、復(fù)合絕緣材料、鋁合金三種。

(2)線夾外形:π型、吸附型。

4 方案可行性分析及評估。

我們從難易度、經(jīng)濟性、使用效果對方案進行可行性分析評估

(1)線夾材料選取

由于端子排上下間距較近,所以無法上下夾住,只能在兩側(cè)有余地供線夾夾住,所以不可避免會與上下間導(dǎo)線有接觸,所以綜合分析如下:

鋁合金線夾:硬度強,連接牢固但容易引起回路見短路;

塑料線夾:絕緣性能好,輕便經(jīng)濟但硬度不夠,老化后容易折斷;

復(fù)合絕緣材料:絕緣性能好,連接可靠牢固但價格較高,短期難收到效益。

綜上分析,復(fù)合絕緣材料即滿足安全有連接牢固,相比較而言,是最佳方案,特選卻復(fù)合絕緣材料制作。

(2)線夾外形設(shè)計

吸附型:由于目前變電站中所用端子預(yù)留的插入孔,孔深非常淺,插入后極易脫落,所以將原有插頭改造為帶有磁性的插頭,將插頭吸附于孔內(nèi),但長期使用磁性會消失,電流流過容易引發(fā)極性錯亂,安全系數(shù)低。

π型插頭:將原有插頭增加π型卡夾,將插頭夾在端子兩側(cè),相當(dāng)于人手按壓住,一側(cè)設(shè)計成彈簧方便安裝卸下,單手即可完成操作,連接牢固,安全可靠,但是缺點就是制作精密,需要反復(fù)設(shè)計。

通過小組討論分析,認為π型線夾有創(chuàng)新,安全可靠,優(yōu)先選取此方案。

四、實施情況

通過繪制圖紙,用復(fù)合材料制作成“┍”和“┑”兩個形狀,中間有螺絲連接,留有一定余度針對不同端子可調(diào)節(jié),在“┑”型橫線處打孔,將二次試驗臺試驗線焊接在打孔處,將“┍”型左側(cè)豎杠用彈簧連接,做成彈簧線夾,成型后為一個倒置的“山”字型,其中一側(cè)的豎杠依靠彈簧張開夾在端子排上一固定插頭,插頭位置對準(zhǔn)端子排的線孔處,可在試驗前預(yù)先對線夾調(diào)節(jié)螺絲進行調(diào)整,使插頭對準(zhǔn)端子排。

通過實際效果檢查,利用變電站檢修機會,此線夾單人完全可以操作,將原來一人接線一人操作儀器,縮短為一人,節(jié)省一個人工目標(biāo)實現(xiàn),線夾連接牢固不脫落,節(jié)省了反復(fù)連接線夾時間,實際測試中,在換裝置測試過程中計時,從一臺裝置換至另一臺裝置耗時僅需38秒,加上儀器更改定值操作時間2分鐘,完成整個傳動試驗僅需不到3分鐘,至此,線夾研制目標(biāo)全部實現(xiàn)。

五、鞏固措施及總結(jié)

1 把試驗線夾的設(shè)計圖紙送專利局申請專利,并制作相應(yīng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)控制卡,將操作程序、安全注意事項納入工作標(biāo)準(zhǔn)。

2 因為此次線夾研制是針對縣級供電公司的35kV變電站研制的,并且是焊接的插頭,縣級變電站多采用鳳凰端子,型號較一致,在以后針對高電壓等級變電站內(nèi)所用不同型號端子排制作可調(diào)節(jié)的多種型號線夾,制成可換接頭。

篇8

關(guān)鍵詞:繼電保護 整定計算 PT斷線閉鎖 停車事故 故障分析

中圖分類號:TM588 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)06-0229-03

1 保護動作時間配置不合理引發(fā)整個生產(chǎn)裝置停車的惡性事故分析

高壓電動機的控制電纜在石化企業(yè)中隨處可見,發(fā)生故障的概率也比較大,但通常不會因為控制電纜短路引發(fā)整個生產(chǎn)裝置停車的惡性事故,而某煤化工企業(yè)恰恰發(fā)生了一起因高壓電動機的控制電纜短路最終導(dǎo)致整個生產(chǎn)裝置停車的重大事故。

某煤化工企業(yè)凈化變電所為無人變電所,其10KV一次系統(tǒng)圖如圖一所示,母聯(lián)開關(guān)裝有備用電源自投裝置簡稱“備自投”,其自投時間0.5秒,該供電系統(tǒng)的正常運行方式為兩臺變壓器分列運行,母聯(lián)開關(guān)熱備用,備自投打到“自動”位,10KV電動機回路都裝有低電壓保護跳閘,延時跳閘時限為0.5秒,下面對2012年上半年發(fā)生一起事故進行分析。

1.1 事故現(xiàn)象

事故發(fā)生時該變電所供電系統(tǒng)的運行方式為正常運行方式,凈化裝置正滿負荷生產(chǎn),10KVⅠ、Ⅱ段上都有高壓電動機在運行。突然凈化變電所的上一級變電所(220KV總變電站)值班員發(fā)現(xiàn)監(jiān)控電腦畫面上顯示“凈化35KV2#變縱差保護裝置失電”、“10KV I、II段電容器低電壓” 及“母線絕緣異常動作”等報警,立即檢查監(jiān)控電腦畫面各10KV母線段參數(shù),發(fā)現(xiàn)凈化變電所10KVI、II段母線電壓無指示,其它變電所10KV母線段電壓、電流正常。220KV總變電站值班員立即前去凈化變電所檢查,發(fā)現(xiàn)10KV I段指針式電壓表指示為零,1#進線5321中壓柜保護裝置電流有顯示,I段所有中壓柜上的指示燈指示正常,I段所有高壓電動機的斷路器處于跳閘狀態(tài),而10KV II段指針式電壓表指示為零,各開關(guān)柜的繼電保護裝置顯示屏均黑屏,高壓柜上所有指示燈均不亮,值班員誤認為10KVⅡ段失電,為能盡快恢復(fù)供電,使用機械操作機構(gòu)強行斷開10 KVⅡ段進線開關(guān)5322,導(dǎo)致Ⅱ段所有高壓電動機失電至此整個事故造成凈化裝置所有高壓電動機跳車,0.4KV系統(tǒng)晃電,部分低壓電動機跳車,生產(chǎn)裝置被迫停車。

1.2 原因分析

事后經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)這起事故的直接原因是10KVⅡ段中壓柜上有一臺高壓電動機的控制電纜短路,該電機的部分控制回路如圖二所示,當(dāng)連接現(xiàn)場指示燈和按鈕的控制電纜短路時,由于短路電流過大造成QF1開關(guān)及直流小母線+KM-KM的上級開關(guān)同時跳閘,導(dǎo)致10KVⅡ段中壓柜的直流小母線+KM-KM失電,因為所有10KVⅡ段中壓柜上的繼電保護裝置都像高壓電動機的繼電保護裝置F一樣,其電源開關(guān)QF2接在10KVⅡ段中壓柜直流小母線+KM-KM上,從而導(dǎo)致所有繼電保護裝置失電黑屏。

同時由于10KVⅠ、Ⅱ段母線的PT 并列裝置F(施耐德PT并列裝置型號為P-OPU01)安裝在10KVⅡ段中壓柜的隔離柜中,如圖三所示,其控制電源也接在10KVⅡ段中壓柜直流小母線+KM-KM上,,當(dāng)10KVⅡ段中壓柜直流小母線+KM-KM 失電時,繼電器PT1J、PT2J失電,其常開接點PT1J-1、2、3、4和PT2J-1、2、3、4打開(見圖四),電壓小母線ⅠYMa、b、c和ⅡYMa、b、c均失電。

在電壓小母線ⅠYMa、b、c和ⅡYMa、b、c失電的情況下,高壓電動機的繼電保護裝置本應(yīng)按PT斷線閉鎖處理而不發(fā)低電壓跳閘命令,但由于高壓電動機的繼電保護裝置采用的是施耐德P127系列繼電保護裝置,其PT斷線閉鎖投入有一延時設(shè)置,出廠設(shè)置默認0.5秒,而低電壓保護跳閘延時定值設(shè)置也是0.5秒,所以當(dāng)10KVⅠ段中壓柜的電壓小母線ⅠYMa、b、c失電時,Ⅰ段中壓柜上的高壓電動機因低電壓保護而跳閘,而當(dāng)10KVⅡ段中壓柜的電壓小母線ⅡYMa、b、c失電時,因其上的直流小母線+KM-KM也失電,繼電保護裝置因失電無法發(fā)出跳閘命令,高壓電動機的跳閘線圈也因失電不能動作,所以10KVⅡ段中壓柜上的高壓電動機仍在運行,當(dāng)值班員拉開10 KVⅡ段進線開關(guān)5322時,電動機因一次失電而停止運行,生產(chǎn)裝置也因高壓電動機全部停止運行而停車。

從以上分析來看,這次事故是各種因素綜合作用的結(jié)果,存在很多的偶然性,只要去除其中的一種因數(shù),事故都不會發(fā)生,首先如果控制電纜不短路,就不會導(dǎo)致直流控制開關(guān)跳閘,如果繼電保護裝置的電源與斷路器跳合閘回路的電源分開,就不會造成中壓柜的電壓小母線失電和值班員的錯誤判斷,如果高壓電動機的繼電保護裝置定值設(shè)置正確,也不會使部分高壓電動機因低電壓保護跳閘。

1.3 整改措施

從前面事故的原因分析我們可以看出要想避免事故再次發(fā)生,必須采取這樣一系列整改措施:對所有高壓電動機的控制電纜進行檢查,凡是因施工不當(dāng)損壞外皮的電纜必須視情況進行更換或用絕緣膠帶包裹,切斷事故的發(fā)生源。對直流系統(tǒng)上下級開關(guān)容量匹配情況進行檢查,將不匹配的開關(guān)進行更換,這樣在即使發(fā)生短路的情況下,上下級開關(guān)同時跳閘的可能性將大大降低。將斷路器跳合閘回路的直流控制電源與繼電保護裝置的直流電源分開,就能避免繼電保護裝置輕易失去電源,為我們正確判斷故障現(xiàn)象提供可靠依據(jù)。對高壓電動機的保護定值重新核定,將PT斷線閉鎖投入延時由出廠設(shè)置默認的0.5秒改為0.2秒,這樣PT斷線閉鎖將比低電壓跳閘先投入,也就不再發(fā)生因PT故障或其它情況引發(fā)電動機因繼電保護裝置低電壓誤動作而跳閘的事故發(fā)生。最后要加強對值班人員培訓(xùn)工作,不斷提高其業(yè)務(wù)能力,使其在處理事故時能準(zhǔn)確判斷設(shè)備故障原因,避免事故擴大,并盡快恢復(fù)供電系統(tǒng)的正常運行,這不是一朝一夕能做到的,將是一個十分漫長的過程。

2 定值誤投跳閘引起整個生產(chǎn)裝置停車的惡性事故分析

10KV電纜單相接地在石化企業(yè)中比較常見,發(fā)生故障的概率也比較大,但通常10KV系統(tǒng)為不接地系統(tǒng),發(fā)生單相接地后只發(fā)信號不跳閘,通常不會因為單相接地短路引發(fā)整個生產(chǎn)裝置停車的惡性事故,而某煤化工企業(yè)恰恰發(fā)生了一起因10KV變壓器饋線單相接地短路最終導(dǎo)致整個生產(chǎn)裝置停車的重大事故。

2.1 事故現(xiàn)象

2.2 原因分析

從直觀上分析MTO變電所10KV系統(tǒng)肯定發(fā)生了單相接地故障,對MTO變電所10KVⅠ段上的每個回路進行檢查,果然發(fā)現(xiàn)接于MTO變電所10KVⅠ段母線上的一個施工用變壓器回路發(fā)了“零序過流保護”信號,查看其保護定值設(shè)置為零序電流3A、3秒作用于信號,從施工現(xiàn)場反饋的信息得知,給施工用變壓器供電的高壓電纜在施工過程中被挖壞,造成高壓電纜A相接地。電纜被挖壞的原因是電纜埋地深度不夠,敷設(shè)時其上未鋪沙蓋磚,地面上的電纜標(biāo)志也因施工破壞而缺失,施工挖掘機挖樁基時誤挖到電纜。再對三循變電所內(nèi)給MTO變電所供電的 10KV1#電源開關(guān)6309和2#電源開關(guān)6316繼電保護裝置進行檢查,發(fā)現(xiàn)保護定值設(shè)置為零序電流3A、3秒作用于跳閘,因此當(dāng)施工用變壓器高壓電纜A相接地時,變壓器的單相接地保護由于作用于信號并未跳閘,MTO變電所內(nèi)的10KV1#進線7121開關(guān)沒有設(shè)置接地保護,因此三循變電所供MTO變電所10KV的1#電源開關(guān)6309因接地保護跳閘,造成MTO變電所的10KVⅠ段失電。失電后,MTO變電所的10KV母聯(lián)備自投動作,開關(guān)7121跳閘、7120合閘,將接地故障點接至三循變電所供MTO變電所2#電源開關(guān),造成開關(guān)6316因同樣原因跳閘,MTO變電所的10KVⅡ段也失電,至此MTO變電所全所停電。

2.3 整改措施

3 充油式變壓器因重瓦斯繼電器誤動跳閘事故分析

3.1 事故經(jīng)過

3.2 原因分析

變壓器高壓側(cè)斷路器的控制原理圖見圖六,在對變壓器高壓側(cè)斷路器柜的檢查中發(fā)現(xiàn):繼電保護裝置F上顯示“重瓦斯信號”同時繼電器K86動作后自保持,從而斷定在加注變壓器油的過程中因油流沖擊,重瓦斯繼電器誤動作,其接點WSJ1閉合,繼電器KA2得電導(dǎo)致繼電器K86得電閉鎖,斷路器跳閘線圈得電,斷路器跳閘。從圖中不難看出高壓柜上的“重瓦斯跳閘信號壓板”根本起不到重瓦斯是投跳閘還是信號的選擇作用,要想重瓦斯跳閘退出,只有退出“重瓦斯中繼擴展壓板”,運行人員被“重瓦斯跳閘信號壓板”所誤導(dǎo),造成了事故的發(fā)生。

3.3 整改措施

取消“重瓦斯跳閘信號壓板”,將“重瓦斯中繼擴展壓板”改為“重瓦斯跳閘壓板”。

4 結(jié)語

本文主要分析幾起因繼電保護缺陷而導(dǎo)致的全廠停電的惡性事故,闡述了事故發(fā)生的原因、過程及排除事故再次發(fā)生的措施。通過本文的簡要論述,表述了繼電保護在電氣系統(tǒng)及工廠生產(chǎn)中的重要性,希望對同類化工裝置的繼電保護設(shè)置提供一定的參考,避免不必要的停車停產(chǎn)損失。

參考文獻

篇9

關(guān)鍵詞:繼電保護技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.156

0 前言

隨著我國近年來在電力工業(yè)方面取得的相關(guān)進步,我國的電力生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)取得了許多實質(zhì)性的突破,甚至在一些領(lǐng)域達到了世界先進水平。不過,在我國電力技術(shù)發(fā)展迅速的同時,隨著我國經(jīng)濟與社會的相關(guān)發(fā)展,我國電力行業(yè)面臨的責(zé)任與壓力也在逐年增長。針對這種現(xiàn)狀,對我國電力生產(chǎn)中的繼電保護技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景進行相關(guān)研究就顯得很有必要。

1 什么是電力繼電保護技術(shù)

在電力系統(tǒng)中,繼電保護技術(shù)是一種由各種電力保護、維護技術(shù)所構(gòu)成的一種完整的電力系統(tǒng)繼電保護體系。在這一體系中包含著對電力系統(tǒng)的相關(guān)故障分析、繼電保護的配置設(shè)計等多方面功能。近年來,繼電保護技術(shù)一直隨著我國電力系統(tǒng)的不斷進步而發(fā)展。在最早出現(xiàn)的繼電保護技術(shù)應(yīng)用中,采用的繼電保護裝置是一種熔斷器,而隨著近年來繼電保護技術(shù)的相關(guān)發(fā)展,我國的繼電保護裝置經(jīng)歷了“電磁式繼電保護裝置-晶體管式繼電保護裝置-集成電路式繼電保護裝置-微機繼電保護裝置”這四個階段的發(fā)展[1]。

2 電力繼電保護技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國于二十世紀五十年代開始繼電保護技術(shù)的起步,通過與外國相關(guān)電力技術(shù)人員的學(xué)習(xí),開啟了我國繼電保護技術(shù)的先河。經(jīng)過六十多年的發(fā)展,我國繼電保護技術(shù)的相關(guān)科學(xué)技術(shù)水平得到了不斷提高,較為有效的保護了我國電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

在我國當(dāng)前的繼電保護技術(shù)使用中,微機繼電保護是目前運用范圍最廣的一種繼電保護技術(shù)。我國自八十年代左右成功研發(fā)出微機繼電保護技術(shù),隨后的三十多年間,微機繼電保護技術(shù)在我國得到了廣泛的推廣與使用。相較于傳統(tǒng)的繼電保護技術(shù),微機繼電保護有著自我測試的功能,而其本身具有的極強的處理能力相較于傳統(tǒng)的繼電保護裝置有著明顯的優(yōu)勢。此外,微機繼電保護因為本身有著微型計算機的支持,這就使得其能夠支持我國電力系統(tǒng)保護的自動化,最大程度上降低因為人為操作錯誤產(chǎn)所生的問題,因此微機繼電保護擁有更強的安全性。在我國多年間的微機繼電保護技術(shù)發(fā)展中,經(jīng)過相關(guān)權(quán)威機構(gòu)調(diào)查表明,我國所生產(chǎn)的微機繼電保護裝置從技術(shù)上已經(jīng)超越了國外進口的相同裝置[2]。

3 電力繼電保護技術(shù)的發(fā)展前景

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷進步,我國的繼電保護技術(shù)也會隨之不斷進步,筆者結(jié)合自身工作經(jīng)驗來看,我國現(xiàn)階段的繼電保護技術(shù)的發(fā)展,將由微機繼電保護向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、保護、控制、測量以及數(shù)據(jù)通信一體化的方向展開發(fā)展。

3.1 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的計算機化

隨著我國近年來計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,繼電保護技術(shù)同樣得到了長足的發(fā)展。在繼電保護技術(shù)中運用計算機技術(shù),能夠大大加強我國電力部門對繼電保護裝置的統(tǒng)一管理,原本分散的繼電保護裝置得到集中,這就大大促進了我國繼電保護的一體化進程,促進了我國繼電保護技術(shù)的相關(guān)發(fā)展??偠灾^電保護技術(shù)向計算機化方向的發(fā)展,將大大的方便我國繼電保護的相關(guān)管理[3]。

3.2 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化

隨著我國近年來網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,我國的繼電保護技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)擁有了較為緊密的聯(lián)系,而繼電保護技術(shù)也隨著網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展得到了長足的進步。在繼電保護技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化中,相關(guān)電力管理部門對于電力系統(tǒng)保護的便利性大大增強,這就大大推動了我國電力系統(tǒng)繼電保護管理的一體化進程??偠灾?,繼電保護技術(shù)向網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展,將大大的提高我國繼電保護的相關(guān)管理水平。

3.3 電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的智能化

隨著我國計算機與智能手機在各行各業(yè)中的普遍應(yīng)用,我國人們已經(jīng)日益意識到智能化帶來的便利,在這種社會大勢的驅(qū)動下,電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的相關(guān)智能化發(fā)展就顯得很有必要。在電力系統(tǒng)繼電保護中結(jié)合相關(guān)智能化技術(shù),能夠大大提高電力系統(tǒng)繼電保護的相關(guān)效率,并能夠為電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)開拓更遠大的發(fā)展空間。

3.4 電力系統(tǒng)繼電保護中的自適應(yīng)控制技術(shù)

所謂自適應(yīng)控制技術(shù),指的是根據(jù)電力系統(tǒng)中的運行狀態(tài)以及相關(guān)故障,實時改變相關(guān)保護性能的一種新型繼電保護技術(shù)。自適應(yīng)繼電保護控制技術(shù),能夠靈活的適用于電力系統(tǒng)中發(fā)生的種種變化,對于我國電力系統(tǒng)來說,是一項極具潛力的繼電保護相關(guān)技術(shù)[4]。

3.5 電力系統(tǒng)繼電保護的控制

在我國的電力系統(tǒng)繼電保護的控制中,近年來推出的變電所綜合自動化技術(shù)等技術(shù)對于其相關(guān)控制有著較為不錯的推動作用。這些相關(guān)高新技術(shù)的推廣,使得電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的一體化能力進一步提高,大大提升了我國電力系統(tǒng)繼電保護工作的展開。

4 結(jié)論

隨著我國科技與經(jīng)濟的發(fā)展,我國的計算機技術(shù)與繼電保護技術(shù)的相關(guān)結(jié)合使得繼電保護的相關(guān)發(fā)展進入到了一個新的時期。雖然在計算機技術(shù)與繼電保護技術(shù)在我國現(xiàn)階段的結(jié)合中還存在著一定問題,但二者的結(jié)合正是我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的最重要的一個發(fā)展方向,而隨著二者的不斷發(fā)展,我國的相關(guān)電力產(chǎn)業(yè)也必將迎來一個無比光明的未來。

參考文獻:

[1]沈旭曉,劉雷,蔡偉民.電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J].機電信息,2013(24):176-177.

[2]劉言冬,丁宏濱.電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].化學(xué)工程與裝備,2009(02):90-91.

篇10

關(guān)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(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)30-0103-02

在變電站的電力供應(yīng)過程中,電力系統(tǒng)的檢修和維護尤為重要,同時也是為電力系統(tǒng)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(tǒng)發(fā)生故障或者電力運行出現(xiàn)問題的情況下,在發(fā)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(tǒng)以及發(fā)電機、變壓器、輸電線路等基本元件,使這些電路設(shè)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(shè)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(wù)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,利用最短的時間實現(xiàn)最大區(qū)域內(nèi)的電力保護,其自動將故障設(shè)備從整個電力系統(tǒng)中切斷或者由智能設(shè)備發(fā)出通報,使得維修人員迅速發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(tǒng)管理的一大進步。如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)ANN等被廣泛地應(yīng)用于非線性問題障礙的排除上,我們知道,電力系統(tǒng)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(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中,對于電路的正常或者故障狀態(tài)都能進行常態(tài)評估,這也是進行保護的關(guān)鍵步驟。由于AI的邏輯能力以及邏輯思維的存在,AI已經(jīng)成為在線評估的重要工具,在現(xiàn)實的電力系統(tǒng)的應(yīng)用中也表現(xiàn)得越發(fā)頻繁。與此同時,變壓器保護、發(fā)電機保護以及自動重合閘保護等領(lǐng)域也對此進行了廣泛的應(yīng)用。但是在繼電保護的電力應(yīng)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(lǐng)域的重視。

其次,繼電保護系統(tǒng)與高科技領(lǐng)域緊密結(jié)合。在電力系統(tǒng)中,網(wǎng)絡(luò)化的電力保護技術(shù)也已經(jīng)成為主導(dǎo),也就是說在進行電力保護的過程中實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理,把現(xiàn)有的高科技手段應(yīng)用于電力測量、控制、保護以及通信一體化的數(shù)據(jù)傳輸方面,這都對電力保護起到了翻天覆地的變化。如數(shù)字變電站內(nèi)光互感器、智能終端、GOOSE、SV等新技術(shù)的應(yīng)用,在變電站內(nèi)的繼電保護方面應(yīng)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(shù)據(jù)上相互協(xié)調(diào),達到匹配,即實現(xiàn)網(wǎng)格化管理,這雖然實現(xiàn)了變電站內(nèi)繼電保護的基本目的,但是這種技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域還處于初始階段,很多關(guān)鍵技術(shù)還不成熟,不能成為主流,對國外先進技術(shù)的引入成為繼電保護的一大問題。

最后,微機系統(tǒng)在繼電保護中被大量使用。微機已經(jīng)在20世紀開始大規(guī)模應(yīng)用于各個領(lǐng)域,在變電站內(nèi)的繼電保護方面也應(yīng)用頻繁。微機進行保護主要的優(yōu)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(wěn)定性和敏銳性,必然就出現(xiàn)了對微機保護的改進措施,但是隨著科技的發(fā)展,電力系統(tǒng)內(nèi)引入微機保護的效率應(yīng)該引起重視,如果滯后于微機技術(shù)的發(fā)展,繼電保護就無實效性可言。

3 完善變電站內(nèi)繼電保護的基本思路

變電站內(nèi)的小功率機器的繼電保護在現(xiàn)階段已經(jīng)引起了足夠的重視,如何實現(xiàn)繼電保護的長效性、科學(xué)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(jié)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(xiàn)在保護裝置的可靠性方面,也就是說在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,保護裝置能夠及時有效地反映出電力所出現(xiàn)的具體問題,速度既體現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)故障方面,還體現(xiàn)在維修速度方面,不能夠出現(xiàn)誤差,同時不能對整個電力系統(tǒng)的運作有較大的影響。電力系統(tǒng)是一個多元素構(gòu)成的有機整體,機構(gòu)相對復(fù)雜,并且在適用上各個元件所體現(xiàn)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(shè)備的基本功能進行完善修整,實現(xiàn)操作無誤差。

其次,繼電保護實現(xiàn)選擇性與靈敏性。在變電站的繼電保護中,選擇性是指在發(fā)生故障時,系統(tǒng)有選擇地將元件與故障系統(tǒng)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(xù)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(qū)分,并使之與系統(tǒng)有效隔離,實現(xiàn)系統(tǒng)的完整性運轉(zhuǎn),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(xiàn)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?qū)ψ冸娬倦娏ο到y(tǒng)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(xiàn)繼電保護的有效途徑,也是實現(xiàn)電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的巨大支撐。

4 結(jié)語

變電站的繼電保護是電力傳輸系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),其工作的穩(wěn)定性,需要我們對變電站安全運行以及電力系統(tǒng)的穩(wěn)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(chǎn)業(yè)以及電力科技的發(fā)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(tǒng)維護的一個重要舉措,同時也是我們電力行業(yè)發(fā)展的一個重要使命。

參考文獻

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