電力系統繼電保護作用范文
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篇1
隨著我國社會經濟的發展,電力系統也隨之快速發展,無論是系統規模,還是容量方面都與過去有很大增長,但是同時也面臨許多問題。如果電力系統產生故障問題,有可能導致安全事故與經濟損失的發生,因此必須要采取相關保護措施。作為一種新型保護措施,繼電保護在電力系統中的作用越來越重要,因此對電力系統繼電保護問題進行探討具有重要研究意義。
2電力系統繼電保護的作用分析
為確保電力系統能夠正常運轉,在系統裝置運行過程中必須要配備相關保護。繼電保護能夠在系統產生故障問題時及時檢測出問題所在,對故障問題進行定位,發送報警信號,從而及時解決故障問題。具體而言,繼電保護的作用有以下幾個方面:
(1)繼電保護能夠維護電力系統的安全運轉,而且性能比較優越,具體表現為能夠抵制干擾、防范電磁等。
(2)繼電保護設備投入的成本不大,而且設備安裝比較方便,為減少電網運行成本做出重要貢獻。
(3)能夠及時檢測出系統中的故障問題,并且加以防范,此外能夠對控制的斷路器發出跳閘指令,從而能夠及時把故障損失范圍降到最低,以此發揮保護效果。
(4)具有較高的靈敏性,在發生故障時能夠盡量縮小故障范圍,而且范圍比較準確,為檢修人員及時排除故障創造可能。
(5)較高的穩定可靠性,可以做到需要動作時不拒動,無需動作時不會產生誤動。
3電力系統繼電保護問題研究
電力系統在運行時需要繼電保護裝置發揮保護作用,但是在運行過程中不可避免出現各種各樣的問題,本文將對此進行總結研究。
(1)人為問題。電力系統能夠正常運轉,其中關鍵是就有豐富操作經驗的工作人員,假如相關工作人員經驗欠缺,而且知識技能水平有限,工作態度不端正,這些人為方面的問題都有可能導致繼電保護在發揮作用時出現處理、判斷失誤,繼而導致最佳處理時間被嚴重耽誤,產生人為損失。
(2)裝置問題。電力系統中安裝繼電保護設備,具體包括計算機處理設備、數據收集系統以及管理設備等,其中任何一個裝置設備產生故障都有可能造成繼電保護問題,從而使得電力系統產生安全隱患。詳細地講,裝置問題包括三個方面:一是繼電保護設備中有沒有同期重合閘線路方面的檢測,假如與主變壓充電條件相互矛盾,將直接產生繼電保護問題;二是假如數據收集系統產生故障,導致參數設置有誤,因此而產生誤動;三是繼電保護的關鍵部件是觸電,假如該部件產生故障,導致日常工作負載、工作電壓等收到影響,因此而出現金屬電積、設備磨損等問題,為電力系統留下安全隱患。
(3)電網結構問題。電力系統在進行電網建設過程中,必須要對電網未來發展進行充分考慮,假如考慮有失全面,則會導致電網結構設備欠缺科學合理性,尤其是在用電量持續增長,但是有關拓展工作未落地執行,則導致電網結構和用戶用電需求之間產生矛盾,電網供電無法滿足用戶需求,如果在用戶的高峰用電時期,勢必會導致電網負荷嚴重,假如采取拉閘限電的措施,則也不可避免對用戶正常用電產生嚴重的影響。
(4)安全管理問題。實際上,電力系統繼電保護問題中最為常見,也是最容易發生的就是安全管理問題。安全管理是保證電力系統能夠正常運轉最為關鍵的因素。具體而言,安全管理問題包括以下三個方面:一是常規電網波及的范圍有限,管理人員的管理模式不夠先進,日常檢查工作、任務分配等都是按照以前的模式進行,在電網升級更新后,變電運行過程中,原本工作模式與電力系統的發展需求相矛盾,工作人員素質問題逐漸凸顯出來,假如欠缺安全管理培訓,則有可能產生安全管理問題;二是變電運行中已經制定的規章制度未有效執行,規章成了擺設,制度未落實到位,欠缺科學有效的管理,以此產生安全管理問題;三是日常管理方式有誤,電力系統內部人員的素質水平、文化程度等都有待提高,欠缺激勵制度,由于員工疏忽而導致安全隱患。
4電力系統繼電保護問題的對策研究
首先,要做好電力系統工作人員的培訓工作,從而促進工作人員安全意識的提升。人員管理工作和培訓工作一樣重要,只有員工具備安全意識,對繼電保護工作的重要性有了充分的了解與認識,才能夠防止在電力系統運行過程中出現繼電保護設備破損的情況,堅決杜絕安全隱患。其次,促進電子元器件技術水平的提升,對待繼電保護系統問題時盡可能的符合科學合理的原則。隨著繼電保護設備的推廣和應用,電子元器件類型的保護設備得到了廣泛的應用,無論是產品類別,還是在產品的復雜程度方面都有所提升,為確保繼電保護設備質量,必須要促進電子元器件技術水平的提升,做好元件質量檢測工作。如果有需要,可以利用置換法、參照對比法以及拆除回路法對繼電保護設備中產生的設備老化、故障問題進行處理。最后,盡可能的應用具有優越性能的數字化控制器件。特別是繼電保護行業,復雜可編程序邏輯器件和現場可編程序門陣列的應用比較廣泛,一方面集成數個計算機系統功能在同一個芯片上,另一方面功能豐富而且完善,不僅能夠幫助繼電保護系統的高度集成和快速響應,而且促進系統穩定可靠性的提升,大大減少了研發保護設備的周期,保障繼電保護運行的穩定性。
5結語
篇2
關鍵詞 電力系統;繼電保護;異常運行;短路故障
中圖分類號TM7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)103-0063-03
電力系統中的輸變電設備和電力線路,都需裝設能反應故障和不正常運行狀態的裝置,即繼電保護裝置。電力系統的繼電保護裝置,必須具備區分被保護設備正常運行、發生故障或異常運行狀態的能力,并能夠根據上述三種不同狀態下被保護設備參數的不同來實現相應地功能。
1 繼電保護的基本工作原理
繼電保護工作的基本原理就是保護裝置通過正確的區分被保護設備是處于正常運行狀態還是處于異常的運行狀態,從而進行相應的動作。如,電力線路發生短路故障時,明顯特征之一就是電流劇增,保護裝置根據電流參數的顯著變化來區分設備的工作狀態,因而稱為電流保護。短路故障的另一特征是電壓劇減,因此,相應的還有低電壓保護。再則,還可以同時反應故障時電壓降低和電流增加的特征,由于故障時所測得的阻抗是變小的,故而在輸電線路中,由保護安裝處所測得的阻抗的大小反應了故障點與保護安裝處的距離遠近,因此輸電線路的阻抗保護常稱為距離保護。同理,如果同時反應電壓與電流之間相位角的變化,則可以判斷故障點的方向是處于保護安裝處的正方向還是反方向,這就是實現方向保護的原理。為了更確切地區分設備的正常運行與故障或異常狀態,還可以利用正常運行時沒有或很小的電氣量,而故障時卻很大的電氣量,如電壓、電流的某一對稱分量(負序或零序)或諧波分量來構成保護。另外,還可以利用其他物理量,如氣體、溫度等非電量來構成保護。總之,無論是反應哪種物理量而構成的保護,當其測量值達到一定數值(即整定值)時繼電保護就能夠按設定的程序準確地切除故障或顯示電氣設備的實時運行情況。
2 繼電保護裝置是如何分類的
1)按繼電保護所保護的對象分為:發電機的保護、變壓器的保護、輸配電線路的保護以及母線保護、電動機、電容器的保護等;
2)按動作的結果不同分類:動作于斷路器跳閘的短路故障保護和動作于發信號的異常運行保護兩大類。其中,短路保護的種類有以下幾種:
(1)按反應故障類型的不同,有相間短路保護、接地短路保護及匝間短路保護等;
(2)按其功能的不同,有主保護、后備保護及輔助保護,且后備保護又有遠后備保護與近后備保護之分;
(3)按保護基本工作原理不同分類,有反應穩態量的常規保護和反應暫態量的新原理保護兩大類。根據所反應的參數不同,常規繼電保護裝置有反映過電流的保護、反映低電壓的保護、反映短路電流不同方向的方向電流保護、能反映系統接地現象的零序電流保護以及阻抗保護、差動保護、高頻保護和反映變壓器內部氣體變化的保護等,另外體現新的保護原理的還有工頻變化量保護和行波保護等;
(4)按保護裝置動作原理不同分類,主要有電磁型、整流型、晶體管型、集成電路型及微機型保護等,目前使用的基本上是微機型繼電保護裝置;
(5)按保護裝置通過反應參數增大或減小而動作歸類,有過量保護和欠量保護。
3)根據保護裝置所起的作用不同,繼電保護可分為主保護、后備保護和輔保護。
(1)主保護
主保護指的是能以最短的時限,靈敏的、選擇性地切除被保護設備和線路故障的保護。它既能滿足系統穩定運行及設備安全要求,也能保證系統中其他非故障部分的繼續運行,如階段式電流保護的I段和II段、距離保護的I段和II段、高頻保護、差動保護等。
(2)后備保護
繼電保護的后備保護裝置指的就是當主保護或斷路設備拒絕動作時,能夠在設定的時限內切除故障的裝置,如電流保護的第Ⅲ段、距離保護的第Ⅲ段等。后備保護不僅可以對本保護范圍的線路或設備的主保護起后備作用,而且對相鄰線路也可以起后備作用。因此,后備保護又可分為遠后備和近后備兩種方式。
(3)輔保護
輔助保護,為補充主保護和后備保護的不足而增設的簡單保護,通常電流速斷就可以作為這類性質的保護。
3 繼電保護的組成及作用
繼電保護的種類雖然很多,但就其基本動作原理而言,基本上由測量部分、邏輯部分和執行部分三個部分組成,把保護各組成部分之間的作用串接在一起,就是一套保護裝置的工作過程。
1)測量部分的作用是指通過測量被保護的輸變電設備、線路的實時運行參數;
2)邏輯部分是繼電保護裝置重要的組成部分,它能根據測量部分測量得到的結果,然后與保護裝置內部已設定的各種參數進行系統的分析、比較,從而判斷被保護的設備、線路是否處于正常的運行狀態,以決定保護裝置是否應動作;
3)執行部分的作用就是根據邏輯部分分析判斷后的結果,使保護裝置執行準確的動作。
4 繼電保護裝置的基本任務
4.1電力系統出現異常運行狀態時
電力系統的正常運行狀態遭到破壞但還未形成故障時,一般可繼續運行一段時間而不必立即進行跳閘,稱為異常運行狀態。常見的有過負荷、中性點非直接接地系統的單相接地、發電機突然甩負荷引起的過電壓、電力系統振蕩等。電力系統處于異常運行狀態時將影響電能質量,長時間的過負荷運行將引起設備過熱,加速絕緣老化,影響電氣設備的正常使用,輕者降低設備使用壽命,嚴重時導致絕緣擊穿引發短路,損壞設備。當電力系統處于異常運行狀態時,要求繼電保護裝置能自動、及時、有選擇性地發出信號,讓值班人員知曉后及時進行相應的處理。
4.2電力系統出現故障時
電力系統最常見及最危險的故障是各種類型的短路故障,短路故障分為三相短路、兩相短路、兩相接地短路、中性點直接接地系統的單相接地短路以及電機、變壓器繞組的匝間短路等幾種。其中三相短路、兩相短路又稱相間短路,兩相接地短路、單相接地短路又稱接地短路,并以三相短路最為危險,以單相接地短路最為常見。當設備或線路發生短路故障時,將由電源向故障點提供比正常運行時大得多的短路電流,對電力系統可能造成以下后果:
1)故障點的電弧將故障設備燒壞;
2)短路電流的熱效應和電動力效應使故障回路的設備受到損傷,降低使用壽命;
3)系統電壓損失增大使設備工作電壓下降,離故障點越近,所受影響越大,用戶的正常工作條件遭到破壞;
4)破壞電力系統運行的穩定性,嚴重時引起系統振蕩,甚至使整個電力系統瓦解,導致大面積停電。
當電氣設備出現故障時,對繼電保護裝置的要求是能自動快速的、靈敏的、有選擇性可靠地通過斷路器跳閘,將發生故障的設備從系統中及時切除,防止故障設備繼續遭到破壞,確保系統其余非故障的部分還能繼續正常運行。因此,繼電保護對保證系統安全運行和確保電能質量、防止故障擴大和事故發生,起著極其重要的作用,是電力系統必不可少的組成部分。
5對繼電保護的基本要求
為了保證繼電保護能確實完成其在電力系統中所承擔的任務及作用,對動作于跳閘的繼電保護裝置,應具備以下四個基本要求。
5.1選擇性
選拌性要求的內容是:在電力系統發生故障時,對保護裝置的動作必須有一定的選擇。首先由發生故障的設備、線路的保護進行故障的切除,只有當其保護或斷路器拒動時,才允許由其他的保護或裝置切除故障。也就是說,保護裝置的動作應只切除已發生故障的部分,或盡量使故障的影響限制在最小的范圍。
5.2速動性
速動性要求是指保護裝置應盡可能地快速切除短路故障,應注意以下兩個問題:
l)切除故障的時間為繼電保護的動作時間和斷路器的跳閘時間之和。因此,要縮短故障切除時間,不僅要求保護動作速度要快,而且與之配套使用的斷路器跳閘時間也應盡可能短;
2)保護的速動性要求是相對的,不同電壓等級的電網要求不同。如,同樣的保護動作時間0.5s,在110kV及以下電壓等級電網中被以為是迅速的,而在220kV及以上電壓等級電網中則被認為是不夠迅速的。
繼電保護的速動性應根據被保護設備和系統運行的要求確定,并非越快越好,否則,勢必帶來保護裝置其他性能的降低,或者增加保護的復雜性,而且經濟上也不合理。
3)靈敏性
靈敏性的要求是指保護裝置對于其所保護的范圍內發生的各種故障,應具有足夠敏捷的反應能力。保護裝置的靈敏性要求與選擇性要求的關系密切,在電力系統故障時,故障設備的保護必須先能夠靈敏地反應故障,才可能有選擇性地切除故障,因此能有選擇切除故障的保護,必須同時具備靈敏性。
4)可靠性
保護裝置的誤動或拒動是電力系統發生事故的根源之一,因此,保護裝置應在良好的工作狀態下,在保護裝置不該動作時應可靠地不動作,而在保護裝置該動作時應可靠地動作。
以上繼電保護的四個基本要求,它們應同時滿足,但是這種滿足只是相對的,因為在這四個基本要求之間,既有相互緊密聯系的一面,也有相矛盾的一面。例如:為保證選擇性,有時就要求保護動作帶上延時;為保證靈敏性,有時就允許保護非選擇性動作,再由自動重合閘裝置來糾正,而為保證速動性和選擇性,有時需采采用較復雜的保護裝置,因而降低了可靠性。因此,在確定繼電保護方案時,必須從電力系統的實際情況出發,分清主次,以求得最優情況下的統一。
6 電力系統繼電保護技術的發展前景
當前,電子技術、計算機技術和通信技術已經在日新月異的向前發展,電力系統智能化電網也在高速發展中,傳統的電磁型、晶體管等型式的保護裝置正在逐漸退出電力系統保護裝置的歷史舞臺。如今,新建的發、變、配電站已基本上采用微機型繼電保護裝置,隨著國內外電力系統新興技術的蓬勃發展,繼電保護技術也不斷地朝著微型計算機化,網絡信息化,保護、測量、控制和數據通信一體化,人工智能化的方向發展。
6.1繼電保護的微型計算機化
微機型繼電保護裝置從上世紀90年代開始研究,現在已經取得了比較成熟的應用經驗,微機保護裝置具有運行靈活、方便,動作正確率高,可靠性高,易于獲得各種附加功能,以及能夠簡化定期校驗等功能,它相當于一臺功能強大、性能優良的微型計算機,具有很好的優越性,使電力系統的運行穩定性能得到了較大的提高。
6.2繼電保護網絡化、信息化
當前,電子技術、計算機技術正不斷地飛速發展,網絡技術作為信息和數據通信工具已成為當今時代的主要潮流,隨作電力系統智能化電網的不斷發展,對繼電保護的要求也越來越高,當前,繼電保護除了必須按時準確切除電力系統的已發生故障的元件和限制事故影響的范圍,更重要的是還要確保整個系統最大限度地安全穩定地運行。如今,通過將系統中輸變電設備的各種保護裝置用網絡連接起來,形成一個繼電保護網絡系統,使得繼電保護實現了具備有大容量故障信息和數據的長期存放空間,具有了快速的數據處理和強大的通信功能,以及能與其他保護、測控、自動化裝置共享系統數據、信息和網絡資源的能力,當發生故障時保護裝置能自動進行系統的數據整理比對,使相關保護和自動化裝置能協調動作,從而提高了系統運行的穩定性和可靠性。
6.3保、測、控以及數據通信一體化
當前,微機保護已經把以往運行中需要多臺裝置來完成的各種功能合在了一起,實現了保護、測量、控制、數據通信一體化的功能,它相當于融合了一臺高性能、多功能的微型計算機的相關功能,它作為電力系統計算機網絡上的一個智能終端,可以從網絡上獲取電力系統運行和故障的各種信息,也可將自身所獲得的保護設備的相關信息傳送給網絡控制中心或任一終端,同時也實現了遠方的監控等功能。
6.4繼電保護智能化
近年來,隨著電力系統微機繼電保護技術的不斷成熟,繼電保護研究領域內的不少工作正逐步向人工智能技術方面發展。當前,代表著先進科研領域的人工神經網絡、專家系統、人工智能等新技術正逐步應用于電力系統繼電保護中,為繼電保護技術的未來發展注入了新的活力。可以預見,隨著電力系統技術的不斷發展,人工智能技術在繼電保護領域也必將會得到更加深入的應用,繼電保護智能化將是今后發展的必然趨勢。
參考文獻
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篇3
電力系統中的繼電保護技術作為電力系統安全保障的關鍵環節,對于預防電力系統故障和減少電力系統損失起著重要作用。隨著電力系統的發展,電力系統的繼電保護技術也得到了迅猛的發展。下文將從電力系統繼電保護技術的發展概述作為突破口,淺要分析了現階段電力系統繼電保護的應用,推算了電力系統繼電保護技術的未來發展方向。
【關鍵詞】電力系統 繼電保護 技術 應用和發展
1 引言
社會在發展,科技在進步。人們生活水平的日漸提升也將帶動電力需求的上漲,電力系統承受的負荷也在不斷增大。在這樣的背景下,電力系統中的繼電保護技術就顯得尤為重要。與此同時,電力系統繼電保護技術也最大程度的減少了電力系統故障,實現了電力系統的經濟性增長。
2 電力系統繼電保護技術的發展概述
電力系統中的繼電保護技術一直以來都是電網運行安全的重要防線,從建國以來就肩負著保護電力系統中電網和設備安全、穩定運行的職責。隨著科技的發展,尤其是現代通信技術、IT技術和電子技術的發展,我國電力系統中的繼電保護技術也歷經了不同的發展時期。主要內容如下所述:
(1)建國初期,以機電式繼電保護技術為依托,我國電力系統的技術人員不斷進行創新、借鑒和研究,初步掌握了繼電保護設備和繼電保護技術的相關內容。
(2)上世紀60年代,逐步開始采用晶體管繼電保護技術。
(3)上世紀80年代,晶體管繼電保護技術開始被集成電路繼電保護技術替代。
(4)上世紀末,微機繼電保護時代來臨,微機保護憑借著故障測距、參數顯示、自動裝置和故障錄波等功能提高了繼電保護的準確性和可靠性。
(5)21世紀來臨,網絡信息環境下電力系統中的繼電保護技術面臨了新的挑戰和機遇,逐步朝著人工智能化、通信一體化等方向發展。
3 現階段電力系統繼電保護技術的應用分析
3.1 根據電力系統的實際狀況選擇設備
電力系統繼電保護技術在實際運用中首先應當根據電力系統的實際狀況選擇好繼電保護裝置。這就要求電力系統技術設備或者裝置首先應當滿足繼電保護技術的任務與功能。其次,繼電保護裝置還應當具備檢測電力系統運行狀況、故障自動切除等功能。最后,繼電保護設備還應當擁有網絡監控系統,實現電力系統滿足現代網絡化和自動化的監控需求。
3.2 繼電保護技術的實際應用功能
現階段繼電保護技術已經具備了母聯保護功能、線路保護功能、電容保護以及主變保護功能等。通過電力系統中的繼電保護技術實現了對電力系統輸變電過程中相關設備和裝置的保護,最大程度的減少了電力系統故障的產生。一方面,繼電保護技術憑借其獨特的保護裝置運用二段式、三段式的電流保護,防止了短路等狀況造成的設備和裝置損壞。另一方面,主變保護、母聯保護等通過繼電保護技術保障了輸變電的相關設備,預防了電路故障引起的裝置或者設備損壞。與此同時,繼電保護技術在現如今IT技術的融合之下實現了快速斷塊、自動監控等功能。
3.3 網絡信息環境下繼電保護技術的應用
伴隨著信息化技術的不斷發展,電力系統中的繼電保護技術應用也逐漸將網絡技術、IT技術、綜合自動化技術等引入了。網絡信息環境下繼電保護技術通過各項技術的引入實現了電力系統繼電保護技術的網絡化、智能化等。首先,電力系統繼電保護的相關設置通過單片機技術的引入,使得繼電保護技術實現了微機化應用,而單片機技術也讓繼電保護的相關裝置和設備工作效率不斷提高。另一方面,引入計算機技術和單片機技術的繼電保護技術可以通過通信功能和數據處理功能讓電力系統的計算機等設備處于被保護狀態。值守人員對電力系統中相關設備和裝置的監控和故障排除也能夠依靠網絡通信進行。
此外,網絡信息環境下繼電保護技術的應用也實現了故障報警、故障調節、電力系統網絡監控、信息系統收集數據等功能。
3.4 逐漸采用自適應控制算法、人工智能等技術
上世紀八十年代,自適應控制算法就在繼電保護技術領域被提出,截至目前,自適應控制算法引入到繼電保護技術中的自適應繼電保護技術已經成為電力系統繼電保護中的一種新型技術。究其本質而言,自適應繼電保護技術就是讓繼電保護技術適應電力系統的不同變化,進而達到改善供電性能的保護作用。自適應繼電保護是根據故障變化和電力系統實際運行保護電力系統特性、定值以及性能的一種新型繼電保護技術,在原有基礎上提升了經濟效益和可靠性。故而,自適應繼電保護技術已經廣泛應用于輸電線路距離保護、發電機保護、變壓器保護等多個領域中。
眾所周知,電力系統繼電保護技術滲透到了電力系統運行的各個環節,而人工智能技術憑借其邏輯思維能力和快速處理能力,發揮了重要的系統評估功能。人工智能的引入使得繼電保護技術能夠在電力系統規劃、管理和控制中得到更為廣泛的應用。
4 電力系統繼電保護技術的未來發展方向
電力系統繼電保護技術歷經了建國以來的不同發展和改革,得到了很大的發展。隨著社會經濟的發展,電力系統繼電保護技術將不斷朝著網絡化、智能化和信息化的方向不斷發展。與此同時,電力系統的工程人員根據繼電保護裝置和設備的具體運行狀況,總結了繼電保護技術的弊端,充分結合了網絡環境下的繼電保護特點,使得繼電保護技術不斷結合計算機技術、智能化技術。故而,電力系統繼電保護技術往后將朝著自動測量、自動控制、自動保護等綜合化方向發展。
5 結束語
電力系統中的繼電保護技術與電力行業的穩健發展息息相關,也是電力系統安全、穩定運行的基本保障。在現如今電力系統面臨新機遇和新挑戰的情況下,不斷發展繼電保護技術,改進技術弊端才能讓電力系統穩健發展。
參考文獻
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作者簡介
張天一(1985-),男,吉林省吉林市人。 大學本科學歷。現為國網遼寧省電力有限公司助理工程師。研究方向為電氣工程及其自動化。
篇4
關鍵詞:電力系統;繼電保護;自動化;研究
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A
下文主要講述了電力系統繼電保護的發展歷史及現狀;電力系統繼電保護的自動化的標準以及電力系統繼電保護的自動化創新和發展。
一、電力系統繼電保護的發展歷史及現狀
(一)社會在不斷地發展和進步,科學技術也在不斷地創新和發展,電力系統的發展隨著科學技術的不斷發展不斷地被完善,出現了繼電保護的技術,并且隨著尖端技術的不斷創新,繼電保護也在不斷地完善和進步,繼電保護電力系統的功能也在不斷地被強化,電力系統自動化被維護,繼電保護發揮著不可或缺的作用。
(二)繼電保護的裝置在20世紀50年代到現在經歷了50年的時間,最初的形態是熔斷器,繼電保護的技術經過了很多年代的發展和不斷完善,出現了四個比較重要的階段:現在的繼電保護的是計算機輔助裝置,依次往前推,繼電保護的形態分別是集成電路的繼電保護的裝置、晶體管式的繼電保護裝置、電磁式的保護裝置。
(三)現在的計算機網絡技術發展的越來越迅速,計算機網絡技術已經深入到社會的各個行業和各個階層里面,帶動了社會各個行業的發展和創新,給各行各業帶來了不少的便利,也使各行各業的發展速度越來越快,計算機網絡技術在電力系統中的應用也越來越廣泛,計算機網絡技術促使電力系統更加地創新和完善,一體化、智能化、數字化、網絡化電力系統已經深入到社會各個階層中。
(四)電力系統在各個行業中的應用越來越廣泛,發展也越來越快,卻給電力系統自身的發展帶來不良的影響,持續增容和擴容,不同地區不同的地理環境下,環境的復雜化和不斷變化使得電力系統的發展越來越滯后,電力系統自動化出現的問題也越來越多,繼電保護的發展仍然存在停滯不前的狀態,繼電保護電力系統處于落后的局面中。
(五)現在,我們都知道,僅僅依靠斷電保護電力系統和簡單熔斷保護電力系統,已經不能夠滿足電力系統持續性建設和多元化發展的進程需求,如果我們一味地搞經營、搞開發和搞建設,對安全生產和環境的保護控制不夠重視,就會增加環境的負擔和社會的負擔,電力系統如果出現故障,造成的經濟損失或者意想不到的后果將是無法挽回的,給社會的和諧發展將造成一定的影響,也會給人們的生命財產安全造成一定的威脅,電力系統的繼電保護是關系到國計民生的大事,因此一定要謹慎和認真對待。
二、電力系統繼電保護的自動化的標準
(一)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。
(二)當設施設備和電力系統發生的故障比較嚴重時,已經威脅到電網的安全或者已經損壞了電力系統的安全設施設備時,繼電保護的自動化裝置就會發揮它的功能和作用,盡量減少損壞或者威脅的程度,盡量避免更大面積的災害發生,繼電保護的自動化裝置,能夠減弱電力系統被破壞的程度和損壞電力系統給安全供電造成的影響,比如說:變壓器溫度升的過高、變壓器比較輕、單項接地、重瓦斯的信號等等。同時,繼電保護裝置還可以對電力系統中電氣設備發出的不正常運行的信號或者維護條件發出的信號,來提醒將會發生故障,還可以通過電力系統電氣設備設施自動調整,以及及時地切除容易引發電氣故障的設備,消除故障或者減弱故障的災害性,電力系統電氣設備發生故障的時間就會推遲或者維護工作也會延時,這樣在及時的警醒下和科學、規范、合理的維護工作中,使電氣設備的故障盡快恢復到電力系統的正常工作狀態,繼電保護裝置的重要職能以及工作方式決定了電力系統的工作性質和工作要求以及設計的特點。
(三)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,繼電保護裝置的可靠性判斷非常的準確,而且防護也非常的到位,比如說:電力系統的本身如果沒有危險或者沒有發生跳閘信號發出時,只能說明電力系統的繼電保護裝置自身也發生了故障,就缺乏必要的可靠性,所以,電力系統的繼電保護裝置應該選擇可靠性比較好的。可靠性可以作為衡量繼電保護裝置的一個基本標準和原則,而且所有的電力設備和設施比如說:變壓器、母線、線路等等設備和設施,都不能夠在沒有繼電保護裝置的狀態下進行。
(四)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,當線路本身的故障或者故障的設備不能夠自身發出信號時,才會允許斷路器的失靈保護、線路保護或者是相鄰的設備保護進行故障的切除。
(五)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。
(六)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、電力系統繼電保護的自動化創新和發展
(一)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。
(二)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。
(三)電力系統繼電保護的自動化能夠高質量高效率地促進電力系統的正常穩定運行,計算機網絡高科技技術能夠使繼電保護裝置更加準確地發現電力系統中出現的故障以及能夠及時地排除故障。
結語
電力系統繼電保護的自動化創新和發展是社會發展的必然需求,人民的生活質量水平在不斷地提高,人們對電力系統繼電保護的自動化也有了越來越高的要求,電力系統繼電保護的自動化能夠幫助人民安全用電,能夠促進社會的全面的可持續發展。
參考文獻
[1]李強.繼電保護及自動化設備行業統計分析[J].電器工業,2009.
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關鍵詞:繼電保護技術;電力系統;應用研究
近年來,繼電保護技術不斷創新,已經呈現出越來越大的發展潛力。其在電力系統中的應用價值越發顯現。為了更好地促進電力系統的可持續發展,文章結合繼電保護技術發展,對其在電力系統中的有效應用進行深入研究。
1 電力系統中的繼電保護技術
上個世紀六七十年代,我國的繼電保護技術得到了蓬勃的發展以及廣泛應用,其主要是晶體管繼電保護技術。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已形成完整系列,并逐漸取代晶體管保護技術,集成電路保護技術的研制、生產、應用的主導地位持續到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,并在系統中獲得應用,揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面,關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機-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提供了新一代性能優良、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,我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。
2 電力系統繼電保護技術應用
繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:當電力系統運行正常時,對系統中的各種設備的實際運行狀況進行系統、全面和安全的監視,從而為系統管理人員提供全面、可靠的運行依據:供電系統發生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,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。
繼電保護裝置應用過程的基本要求。第一,選擇性。當供電系統中發生故障時,繼電保護裝置應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,以保證系統中其他非故障部分能繼續正常運行。第二,靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內,不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣,保護裝置均不應產生拒絕動作;但在保護區外發生故障時,又不應該產生錯誤動作。第三,速動性。是指保護裝置應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備的損壞程度,加快系統電壓的恢復,從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件,同時還提高了發電機并列運行的穩定性。
3 電力系統中繼電保護技術應用發展前景
3.1 計算機化
隨著微計算機硬件的不斷更新以及網絡化發展速度的不斷增加,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,相關的產品成本不斷降低,使得產品價格越發親民化,從而使得電力系統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的運行質量。
3.2 網絡化
電力系統繼電保護技術要想快速的發展,并迅速投入到實際的運行中,就不能不依賴于現有的計算機網絡。計算機網絡在電力系統繼電保護中的廣泛投入運用,大大提高了電力系統繼電保護的管理效率,并且,將原本比較分散的電力系統繼電保護緊密地聯系起來,從而實現了電力系統繼電保護一體化管理方式。總之,隨著網絡化的不斷發展,電力系統繼電保護將會更加高效、方便管理。
3.3 智能化
電力系統的繼電保護隨著社會經濟的高速發展已經取得了不小的發展成績,并且,呈現了越來越多的現代化特征。其中,智能化就是當前電力系統繼電保護的一個重要發展趨勢。當前,各種智能化汽車、手機等智能設備層出不窮,電力系統繼電保護要想實現“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揮出更高端的作用。電力系統繼電保護實現智能化能夠將電力系統繼電保護推向一個全新的發展階段,并為電力系統繼電保護提供更為廣闊的發展空間。
3.4 自我保護
隨著自適應控制技術的不斷發展,電力系統的繼電保護中自適應控制技術主要是根據電力系統的實際運行方式以及出現故障時的狀態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。自適應繼電保護的主要產生思想是使得繼電保護能夠最大程度地適應電力系統的各種變化,對保護的相應性能進行進一步改善。這種創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發展意義以及內容擴展空間。
4 結束語
改革開放以來,我國的經濟迅速發展,各行各業對電力的需求不斷增加,為電力系統的運營帶來了巨大的壓力。電力系統繼電保護技術的廣泛運用,大幅度增強了電力系統的運行質量,進而為社會各需求行業提供了優質的電力服務產品。為了更好地加強電力系統繼電保護技術的研發以及應用,文章重點探索了電力系統繼電保護技術的發展現狀以及未來發展趨勢。
參考文獻
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【關鍵詞】電力系統;繼電保護;干擾
眾所周知,電網是一個不可分割的整體,能否對整個電網進行一、二次設備信息的綜合利用,對保證電網安全穩定運行有著重大的意義,這就要求繼電保護及防護裝置具有很高的可靠性,作為電力系統的安全保障系統,繼電保護系統一定要安全可靠,在防護電力系統上也要減少繼電保護系統的干擾。
1 電力系統繼電保護的干擾原因
1.1 高頻干擾。如果電力系統在隔離開關時操作速度變得緩慢,那么在操作時在隔離開關的兩個觸點間就會產生電弧閃絡,從而產生操作超過電壓,出現高頻電流的情況,在高頻電流通過母線時,將會在母線周圍產生很強的電場和磁場,這樣就會對相關的二次回路和二次設備產生干擾,當這種干擾的干擾水平超過裝置邏輯元件設定和允許的干擾水平時,將會造成繼電保護裝置的不正常工作,從而使整個裝置的出口邏輯或者工作邏輯出現異常,對電力系統的穩定造成很大的破壞。
1.2 雷擊。當變電站的接地部件或是避雷器遭受到雷擊時,會因雷擊所產生的高頻電流在變電站的地面網絡系統中引起暫時狀態的電位升高,因為變電站的地面網絡為高阻抗或從電力設備到地面網絡的接地線為高阻抗,因此在這種情況下,會導致繼電保護裝置錯誤地進行動作或損壞靈敏設備與控制回路。
1.3 靜電放電干擾。當在比較干燥的環境下時,工作人員的衣物上可能會帶有高電壓,如果在穿絕緣靴的情況下,他們可以將電荷帶到很遠的地方,因此,當工作人員接觸帶電設備時會對它放出電荷,放出電荷的程度根據設備接觸地面的情況而定,嚴重的情況會燒毀電子元件,從而破壞繼電保護系統。
1.4 輻射干擾。在當今的電子時代,工作時一般會攜帶電子設備,電力工作也不例外,電力系統的周圍經常會有步話機和移動通信等相關電子設備,在它的周圍會產生強大的輻射電場和相應的磁場。在這種會產生磁場變化的情況下,又與附近的弱電子設備耦合到回路中,回路將感應到高頻電壓,并形成一個假信號源,這樣就導致了繼電保護裝置的不正確動作。
2 電力系統繼電保護的作用與要求
2.1 繼電保護的作用:作為電力系統中的繼電保護系統,它是電力系統中最重要的二次系統,其作用是不容忽視的,在電力系統的被保護元件發生故障時,繼電保護系統裝置能夠迅速、自動、有選擇地將故障元件從電力系統中切除,來保證沒有故障的部分迅速恢復正常運行,并且使故障元件避免遭受損害,減少停電范圍。
2.2 繼電保護的要求:對于電力系統中的繼電保護,,它應該滿足靈敏性、可靠性、選擇性、速動性等相關方面的要求,具體說來就是繼電保護系統裝置應該能夠盡快地切除短路所造成的故障,以減輕故障設備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高系統穩定性和自動重合閘和備用設備自動投入的效果;在保護范圍內應該動作時要可靠地進行動作,在正常運行狀態下,不應該動作時應該可靠地不進行動作。
3 防護電力系統繼電保護干擾的途徑
3.1 合理進行人力資源配置。在電力系統繼電保護工作中,調度人員、運行人員、繼電保護人員和管理人員都會參與到其中,因此必須合理進行人力資源的配置,所有人員必須做到不掉統一、思想一致,各個崗位上的人員要充分建立合作意識,對繼電保護系統裝置有一定的認識,在工作中以身作則,各司其職,擺好自己的位置,明確繼電保護工作和電網調度、基層運行人員一樣,是電網生產的一線人員,工作性質都是一樣的,目標也是保護國家電力系統的安全穩定,要有職業榮譽感和工作責任感。
3.2 不斷地完善相關的規章制度。從我國的繼電保護的現狀來看,仍然存在著很多的漏洞和不足,根據繼電系統保護的特點,健全和完善繼電保護系統裝置運行管理的相關規章制度是十分有必要的,只有不斷地完善繼電保護系統裝置以及建立相關規章制度,才能不斷彌補繼電保護存在的不足之處,并讓其持續、穩定、安全地運行下去。此外,對于繼電保護系統的裝置的運行維護、事故分析、設備臺賬、定期校驗、缺陷處理等檔案性的工作應該逐步采用計算機管理跟蹤檢查技術,并嚴格進行考核,實行獎懲,有效地促進繼電保護工作的開展。同時,電力系統在管理中應該加強對繼電系統保護工作的獎懲力度,并制定相關的獎勵辦法進行獎勵,從而增強工作人員的責任意識和調動其工作積極性。
3.3 對二次設備實行狀態監測法。隨著現代電子技術的發展以及在繼電保護系統行業的應用,繼電保護系統日趨完善,尤其是隨著微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的發展以及變電站繼電保護故障診斷系統的完善為電力系統二次設備的狀態監測奠定了技術基礎,對于繼電保護系統裝置來說,可以通過加載在線監測程序,自動測試每一臺部件和設備。對二次設備進行狀態監測,一方面應該從設備管理環節入手,如設備的離線檢修資料管理,設備的驗收管理,要結合其在線監測來診斷其狀態。另一方面要在不增加新的投入的情況下,充分利用現有的測量手段和技術。
3.4 注重低壓配電線路的保護。根據一般電網保護配置的需求及以往的運行經驗,根據相關標準,利用規范的保護整定計算方法,在計算時要考慮特殊情況和常規情況,并進行靈敏度校驗,計算出合理的電壓等級,對不符合電壓標準的情況進行及時的修整,提高對低壓配電線路的保護。
3.5 實行繼電保護網絡與智能化,充分運用新技術。隨著科技的進步和社會的進步,人工智能技術,如遺傳算法、神經網絡、進化規劃等在電力系統各個領域的運用,也推動了電力系統繼電保護領域的應用,因此,在繼電保護工作中,應該實行繼電保護網絡與智能化,將繼電保護系統裝置用計算機網絡聯接起來,實現微機保護的網絡化。
4 結束語:
在進行繼電保護工作時,一定要充分考慮各種可能引起繼電保護干擾的因素,以保證在防護電力系統繼電保護中,減少對繼電保護的干擾,使其能夠正常地進行運作,我相信,運用以上防護電力系統繼電干擾的方法和途徑,一定可以讓電力系統更加安全穩定地進行工作。
參考文獻:
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【關鍵詞】淺談;電力;繼電保護技術;現狀分析;解決措施;發展趨勢
前言
在上面的摘要中,我們已經初步了解到了電力工業的發展歷史及我國電力工業的發展狀況。即,我國電力工業在改革開放后得到了飛速發展,并且取得了對電力相關技術的實質性突破,在一些尖端領域已經到達或者超越世界先進水平。總之,我國在電力發展過程中取得了另世界矚目的成就。但是,在我國電力工業快速發展的同時,也同時承擔著巨大的壓力,即來自電力系統容量的日益增多,用電量的不斷加大等。因此,隨著電網技術的發展進步,傳統的繼電保護定期檢驗制度已逐漸不適應現代電網運行檢修的要求,并且傳統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繼電保護技術發展的回顧與研究,從整體上概述了電力系統繼電保護技術,并總結和提出了未來我國電力系統繼電保護技術的發展趨勢,即朝著計算機化,網絡化,保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化方向發展。希望對我國電力系統繼電保護技術的發展產生一些積極的影響。下面,我們就來詳細了解下。
1、電力系統繼電保護技術的整體概述
1.1首先,我們來了解下什么是電力繼電保護技術,它具體所指的是什么?據研究,繼電保護技術是一個完整的體系,它主要由電力系統故障分析、繼電保護原理及實現、繼電保護配置設計、繼電保護運行及維護等技術構成。它是隨著電力系統的發展而發展起來的。20世紀初隨著電力系統的發展,繼電器開始廣泛應用于電力系統的保護,這時期是繼電保護技術發展的開端。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,電力繼電保護技術的使用,不僅快速的提高了我國電力系統運行的安全可靠度,而且對繼電保護技術的發明與推廣使用,還可能在滿足系統技術條件的前提下降低一次設備的投資,也就是說在保證電力系統安全可靠運行的同時,還縮減了對電力設備的投入資金。其次,電力繼電保護器作為電力系統安全運行中重要的電氣設備,它的安全運行是電力系統可靠工作的必要條件。因為,在電力系統中某些故障的及時解決是我們人工無法做到的,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。而在現如今,隨著經濟的發展,社會的進步,繼電保護的作用已經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的安全可靠運行上面。因為,電子計算機網絡的迅速崛起與發展,電力繼電保護系統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。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,實現微機保護裝置的網絡化。這樣,繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多。
1.3第三,我們在來說說我國繼電保護技術的發展現狀。我們知道,電力繼電保護技術的發明與應用就是為了保證電力系統能夠持續不間斷的供電。因此,它能否正常運行與實現和提高電網故障的分析與處理水平的提高有直接的關系。因此,當今我國繼電保護技術所面臨的一個現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不斷注入新的技術,新的活力,這樣才能使其不斷滿足我們人類生產、生活的需求。
2、繼電保護技術的未來發展
2.1電力變壓器是電力系統中大量使用的重要電氣設備,它的安全運行是電力系統可靠工作的必要條件。而電力系統各元件之間是通過電或磁建立的聯系,任何一元件發生故障時,都可能立即在不同成度上影響到系統的正常運行。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行這一個任務。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。只有這樣,繼電保護系統才能夠更多地檢測到故障信息,對于故障的性質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。現在,用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟,這將是微機保護的發展方向之一。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。電力繼電保護在電力企業日常運行中發揮了重要的作用,電力企業應該時刻關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備而言其裝置結構相同,在相同的運行和氣候條件下,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。其測試結果應大致相同若懸殊很大,則說明裝置有可能有缺陷。這就要求電力企業工作人員能夠熟知電力繼電保護的故障現象并且熟練掌握繼電保護故障信息。深刻影響著各個工業領域,也為各個工業領域提供了強有力的通信手段。
篇8
【關鍵詞】電力系統;繼電保護設備;自動化;可靠性
1 引言
電力能源是我國的一種主要能源,它在我國的經濟發展以及人們的生活水平方面起著舉足輕重的作用。目前,隨著我國經濟社會的進一步加速發展,對于電力系統的可靠性也提出了更高的要求,需要有關部門將電力系統的可靠性作為一項重要的指標來抓。通常情況下,一旦電力系統出現故障,就會對生產和生活造成十分巨大的影響,因此關于電力系統繼電保護設備可靠性的研究有著十分重要的現實意義,對于改善目前的復雜電網環境下的電力系統整體可靠性至關重要。
2 繼電保護裝置的性能評價體系
所謂電力系統的繼電保護裝置可靠性指的是繼電保護裝置在預定的時間范圍內,其能夠實現預定功能的一種能力。在可靠性的分析過程中,通常會涉及到有關繼電保護設備元件數據的統計以及對系統整體性能的評估。具體而言,電力系統的繼電保護裝置可靠性就是在電力系統出現故障時,能夠按照預先的設置作出正確的判斷,以避免出現更大范圍的故障。在目前的電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性分析過程中,其主要的性能評價指標主要包括以下幾個方面:(1)繼電保護設備的正確動作率。指在特定的統計時間段內,繼電保護設備的正確動作與總的動作之比,該指標也是在目前的繼電保護設備可靠性評價指標中的主要內容;(2)繼電保護設備可靠度。所謂可靠度指的是一旦確定設備的初始正常時刻,則在某段時間內不出現故障的概率。因此設備的可靠度關注的是設備從正常運行到下一次故障的時間間隔;(3)繼電設備可用率。指的是設備從某一正常工作時刻開始到下一個時刻的時間間隔內不發生故障的概率。可用率與可靠度的重要區別在于可用率的衡量條件是繼電設備在該段時間內需要連續運行;(4)繼電設備無故障運行時間。指的是從繼電設備的修復時刻到下一次發生故障時刻的時間間隔;(5)繼電設備修復率。指的是設備在發生故障的條件下,從某個時刻開始實現修復的概率;(6)繼電設備修復時間。指的是繼電設備修復所需要的平均時間。
3 繼電保護設備自動化可靠性研究
電力系統的繼電保護設備目的在于有效的保證相關電氣設備的安全性,同時改善電力系統的整體可靠性。一旦電力系統或者繼電保護設備發生故障,繼電保護裝置能夠迅速的發現并且判斷問題,同時向外部發出警報,并且能夠在極短的時間內切斷通電電路,進而達到保護用電設備、預防電力系統故障擴散的目的。目前的繼電保護設備通常由一套甚至多套處于獨立工作狀態的設備組成,以更好的保護設備安全。
電力系統中的自動化裝置對于電力系統的正常運行起到重要的作用,其主要負責實現對電力系統相關性能參數的檢測,以及完成必要的自動化操作。繼電保護設備的自動化是目前主流的發展方向,其自動化的性能直接決定著整個電力系統的可靠性,在目前的電力系統繼電設備自動化評價指標中主要涉及到無故障工作時間、設備修復時間以及設備有效度等三大指標。在分析電力系統自動化保護裝置的可靠性時,主要從以下幾個方面進行。
首先,需要對繼電保護設備的自動化裝置及其初始設定狀態進行分析。在目前的電力系統繼電保護設備中,其自動化裝置一般結構都較為復雜,而且設備初始狀態的設置對于設備的運行有著重要影響,因此在進行分析時需要充分掌握自動化裝置的相關結構和參數設置。
其次,需要對相應的自動化設備的實際運行狀態進行統計,并且結合設備的特點其運行的規律,并且對可能存在的漏洞進行分析。在對電力系統的繼電設備進行檢修時,需要按照科學的方法對可能存在的漏洞進行分析,以更好的提升繼電設備的可靠性能。通常情況下,自動化設備在運行一段時間后都會出現不同的設備問題,因此需要定期對相關的繼電設備進行檢查,以更好的改善繼電設備的自動化水平和系統可靠性。
同時,電力系統的更新也會對繼電保護設備的自動化可靠性產生影響。在繼電設備的自動化設計過程中,要充分考慮到電力系統的升級改造對設備自動化性能產生的影響,同時在繼電保護設備的選用過程中,還需要選擇原理不同、廠家不同的設備,以更好的增強繼電保護設備的整體自動化可靠性能。
4 提升繼電保護設備可靠性的對策
根據對目前電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性的分析,結合繼電保護設備的檢修經驗,提出以下進一步提升繼電保護設備可靠性的對策:
首先,在電力系統繼電保護設備的檢修過程中需要注意以下問題:在整個繼電保護設備的檢測過程中,需要將回路升流、升壓試驗放在最后環節完成,同時在后續的定期檢測中,當設備處于熱狀態或者是無負荷狀態時,不能夠對設備進行負荷向量采集和打印。
其次,注重對繼電保護設備的常規性檢查工作。常規檢查通常是十分容易被忽視的,然而常規檢查在繼電保護設備的檢修過程中卻發揮著十分重要的作用。通常,常規性檢查主要包括設備的清潔、連接部件加固、焊點虛焊等。在目前的電力系統繼電保護設備中,其設備的零部件較多,因此在長途的搬運過程中難免出現螺絲松動等現象。在設備進行安裝和調試時,需要按照科學的步驟對設備進行檢查。
同時,要嚴格設備檢查記錄規范。在繼電設備的檢查過程中,一定要對發現的問題進行詳細的記錄,并且根據設備的具體情況整理成較為完善的技術文檔,這對于提高以后的繼電設備日常檢修效率是十分有效的。而且在記錄問題的同時還需要對問題的處理和解決方法進行記錄,以更好的縮短解決故障的時間。
5 結束語
電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性直接決定著電力系統的性能,因此需要根據設備的具體情況制定相應的定期檢修制度,以更好的降低設備的故障率,提升電力系統運行的整體可靠性。
參考文獻:
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關鍵詞:電力系統;繼電保護;故障檢測;小電流接地系統;綜合故障分析系統 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM77 文章編號:1009-2374(2017)07-0188-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.089
在我國科學技術與社會經濟飛躍進步的推動下,城市化進程不斷加快,社會運行不斷精密化,全國人民對電力的需求越加嚴格,電力系統作為社會運行中的一個重要組成部分,探究維護其安全與穩定具有重要的社會價值。維護電力系統有兩個關鍵方面,即繼電保護與故障檢測,其涵義主要是通過自動監測電力系統,實現電力系統在運行過程中及時查找與發現線路故障的核心問題,從而根據局部電網或者是線路短路故障因素準確地判斷電力系統承受電纜的能力與故障的具體嚴重情況,并施行減少局部電網電壓與斷電等切實有效的措施,達成控制與保護電力系統的目的,使其保持平穩運行的狀態。社會生產活動以及人們的生活均需要電力來維持正常,因此強化電力系統的繼電保護與故障檢測是現下電力系統研究領域的一項重要任務。本文主要研究分析電力系統繼電保護與故障檢測的作用、方法等相關內容,以期能給予電力企業一些有效的建議,進一步促進電力系統的安全性與穩定性。
1 電力系統繼電保護與故障檢測的作用
1.1 在電力運行過程中起到保護作用
電力系統的運行過程必須保持穩定、安全,從而確保電力系統的整體運作效率高、持續性好。繼電保護裝置在電力系統的運行是常態化的,也就是一直是運行的,故障時自動切除故障,從而切實有效地防止故障電路擴大而影響整個電力系統,最大限度地避免電力系統受破壞嚴重化,同時做好存儲歷史數據以及計算機的信息數據。在計算機信息技術不斷更新與進步的發展下,電力企業相關的信息化程度也隨之不斷提高與強化。就目前的形勢來看,電力系統的信息管理程序不斷升級,存儲容量大大地擴增,同時其運算的速度也不斷加快,電力系統信息化進一步強化,使得電力運行過程中出現問題時能快速恢復正常,保持運行穩定。
1.2 對電力系統的運行狀態進行實時監控
在電力系統中裝置實時監控設備,使得電力系統維持高速與平穩運行得到有效的保障。在無人值班時,電力系統中的實時監控保護裝置可自動分析與處理各種設備的溫度情況、運行狀態,并合理調整工作人員未檢測到的相關設備,對具有引發事故潛在性的設備進行有針對性、選擇性地切除。由此可知,電力系統繼電保護的實時監控設備對故障的處理具有很大的作用,工作人員需定期維護,保持繼電保護裝置的安全性與靈敏性,從而有效地維持電力系統中所有相關設備的運行安全與穩定。
1.3 對運行設備的情況進行自動化分析
電力系統中有一些設備會出現非正常運行狀態,對于這種情況,繼電保護設備能自動分析電力設備在運行過程中的表面溫度,并以此為依據實行硬件維護,同時能及時將異常情況發出報警信號,如系統設備中出現故障的區域、性質等,此時工作人員根據收到的異常運行數據,實施相應的處理措施或是采取停機檢修處理,從而確保電力系統整體良好性。
2 以小電流接地系統為基礎的故障檢測方法
2.1 關于空間電磁場檢測單相接地故障支路的方法
通常情況下,當電力系統的中、小電流接地系統出現單相接地的故障時,接地點的前、后向支路等均有不同情況的特點,并且接地點四周的磁場、電場也會發生不同情況的特點。工作人員對小電流接地系統的穩態情況進行分析,對出現故障的支路以及正常支路的五條配電線支路進行具有針對性的檢測試驗,以獲得的檢測數據與結果分析故障支路、正常支路的相關參數,根據這些參數對電力系統進行穩態分析,在故障穩態情況下,獲得配電系統支路的零序容性電流、功率的特點,從而進一步分析故障的情況。工作人員同時結合分析配電線路的磁場與電場,在無需考慮負載與線路互感影響的條件下進行仿真接地檢測。工作人員根據五次諧波電流的磁場、電場檢測故障,可確保檢測結果的可靠性,從而選擇相應的保護方案。
2.2 對故障支路、故障接地相的識別
電力系統中的小電流接地系統出現單相接地的問題時,通常會發生多故障特點的暫態情況,工作人員可制作針對性的仿真模型,在仿模中分析出現故障前的幾個周波暫態波形情況,由此進一步分析畸變、時譜、接地選相,并在故障未嚴重影響整個電力系統前及時分析處理故障支路、接地相。另外,為準確定位小電流接地選線、定位,工作人員可將模糊識別、小波變換、神經網絡等功能結合應用于系統的故障檢測中。
3 分析系統的繼電保護與故障檢測方法
綜合故障分析系統的作用主要是將簡要的如開關跳閘、故障位置與保護動作行為等故障信息快速反應給電力系統的工作人員,使得工作人員在最短的時間內準確地做出判斷與決策,恢復系統的正常運行。除此之外,綜合故障分析系統還能向工作人員提示設備故障、電壓電流與分量的影響等具體信息,具有信息量大而精密的特點。實現故障錄波器時鐘的同步、針對性保護就地站、提高站內自動化監控系統重要數據等是綜合故障分析系統的重要功能,同時還能提高測距數據的準確性、靈活性。
系統不但能為電力系統工作人員提供及時、精簡的故障信息,并通過跳閘的方式先期處置,還能為繼電保護的技術工作人員提供如故障電流電壓的變化情況、故障分量對電子單元的影響情況等專業信息。能通過雙端故障測距計算提高測距準確性;能提供與MIS系統的數據接口和數據交換,使系統的數據上網方式更具有靈活性。系統還具有故障信息集中處理、共享及綜合利用功能。基于此,通過分析系統而得到的繼電保護與故障檢測的新方法主要有四點:
3.1 電力系統繼電保護與故障檢測的網絡化方法
施行網絡化的保護與檢測,可提高電力系統中重要設備的可靠性、靈敏性,通過微機網絡化的實施達到保護設備的作用,即主站對保護裝置進行統一化的管理與協調,同時保護設備的差動、縱聯串聯,例如數據通信、處理等,還能穩定繼電保護設備的電氣量,準確分析故障參數、位置與原因以及性質等因素,從而能及時、準確地將故障元件進行針對處理,使得電力系統、繼電保護系統的安全穩定性進一步提高。
3.2 繼電保護與故障檢測的自適應控制方法
自適應控制主要是通過檢測電力系統的運行方式、故障狀態等變化情況實現系統的保護作用。另外,通過自適應控制能根據系統的實時變化情況自動保護性能的相應改變,使得整個系統能實時適應轉臺變化,從而提高電力系統、繼電保護系統的相應性能,例如發電機保護、輸電線路距離保護與變壓器保護等,由此強化繼電保護系統的穩定性與安全性。
3.3 繼電保護與故障檢測的人工神經網絡方法
人工神經網絡主要是將生物神經系統的模糊邏輯、神經網絡與遺傳算法等應用于電力系統繼電保護中,以此進一步強化電力系統繼電保護的功能。人工神經網絡技術功能較多,包括自組織、自學習與自適應等,不僅能存儲分布式的信息,同時能并行處理,除此之外,還能對電力系統中出現故障的方向、類型、距離進行準確性地判斷,對電力系y的各個保護裝置進行有效的
保護。
3.4 繼電保護與故障檢測的變電站綜合自動化方法
變電站綜合自動化主要是將綜合計算機信息的采集系統與處理系統、自動控制系統以及網絡通信系統等技術集于一體,包括信號、測量、計費、緊急控制與故障錄波以及維修狀態信息處理等功能,綜合管理電力系統。變電站綜合自動化計算機系統能對數字化變電站的記錄、統計分析、監視操作與故障狀態等進行檢測,當系統出現故障時立即進行報警并將按照順序記錄故障情況,由此減少工作人員出現疏忽等差錯,并及時發出信號處理故障,確保電力系統的安全與穩定。
4 結語
綜上所述,在我國科技與經濟飛快進步的背景下,社會化發展的進程不斷加快,同時對電力的需求量不斷提高,電力系統繼電保護與故障檢測也成為人們的關注點,然而就目前電力系統繼電保護與故障檢測的形勢來看,還需不斷研究,緊跟上社會發展的步伐。電力系統繼電保護與故障檢測能起到保護電力運行、實時監控運行狀態、自動分析運行設備情況等作用,應不斷更新先進的繼電保護與檢測方法,例如采用網絡化方法、自適應控制方法與人工神經網絡方法以及變電站綜合自動化方法等,從而有效地維持電力系統運行的安全與穩定。
參考文獻
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【關鍵詞】 電力系統 繼電保護裝置 維護
在電力系統中繼電保護起著保證電力系統安全穩定運行的作用,能夠提高電網的經濟效益。隨著我國社會的迅猛發展,為了確保電網安全穩定運行,繼電保護在電力系統中的應用越來越廣泛。電力系統繼電保護裝置在運行時存在一些問題,必須給予充分重視,從而保證電網的安全可靠運行。
1 電力系統繼電保護裝置概述
當電力系統本身或者電力元件發生故障時,就會危及電力系統的安全可靠運行,此時,繼電保護裝置能夠及時向值班人員發出警告,也可以直接控制斷路器從而發出跳閘指令,使得電力系統運行停止,事實上,繼電保護裝置是能夠終止電力系統危險的自動化設備。在電力系統的變電站與斷路器上,繼電保護裝置有著非常廣泛的應用,被用來進行電網運行狀態的檢測,故障的記錄,斷路器工作的控制等,在確保電網安全穩定運行的重要裝置。繼電保護裝置具有靈活性,可靠性,快速性以及選擇性的特征。靈活性指的是繼電保護裝置可以靈活的感受可能出現的故障,并進行動作;可靠性指的是繼電保護裝置對于故障采用可靠動作,不會出現拒動或誤動的情況;快速性指的是繼電保護裝置能夠迅速對電力系統出現的故障做出反應,迅速保護電力系統;選擇性指的是電力系統出現故障時,繼電保護裝置對發生故障的電路進行選擇性切除,從而確保電力系統其他沒有發生故障的部分可以正常工作。
2 電力系統繼電保護裝置的維護
(1)重視對繼電保護裝置的定期檢驗。進行繼電保護的檢驗時,需要把在試驗檢測的最后進行整組試驗和電流的回路升流的試驗。當完成上述兩項試驗,不能再拔插件,嚴禁將二次回路的接線改變,嚴禁改變定值。進行繼電保護的定期檢查時,通常是完成了檢驗設備投入運行之后,在沒有暫時的負荷時,不能進行負荷向量的測量,同時也不能進行負荷采樣值的打印。
(2)確保繼電保護裝置定值區具有準確性。對于電力系統繼電保護而言,定值區具有非常重要的意義。因此,對于定值區來說,必須通過相應的技術措施與管理手段確保定值區具有準確性。通常情況下,當繼電保護定值區定值進行修改之后,對定值單和定值的區號,變電站,修改日期,設備名稱等進行打印,同時對繼電保護中的定值區編號進行重點記錄,從而確保定值區不會出錯。
(3)重視繼電保護裝置的一般性檢查。對于繼電保護裝置來說,一般性檢查非常重要。一方面,一般性檢查包括對連接件的焊接點機械特性的檢查,緊固性的檢查,由于是對于新安裝的繼電保護的保護屏在運輸過程中,可能出現螺絲松動的情況,因此,現場需要重新將全部螺絲進行緊固。另一方面,一般性檢查需要將全部裝置的插件進行檢查,檢查全部芯片是否按緊。在繼電保護的日常維護中,各元件的控制屏,保護屏等的檢查要落實到日常工作中。
(4)重視繼電保護裝置以及二次線的檢查。變電所,配電所的值班人員需要對繼電保護裝置以及二次線進行定期的檢查,巡視檢查繼電保護裝置的外殼是否出現破損,檢查繼電保護裝置的整定值位置有無變化;對繼電器檢查是否存在脫軸,變位傾斜,脫焊等現象;對于感應型繼電器來說,其圓盤的轉動是否正常;對于經常帶電的繼電器來說,其接點是否存在較大的抖動,磨損線圈是否存在過熱現象;檢查壓板和轉換開關位置和運行要求是否一致;檢查繼電保護裝置的信號燈是否正常工作。
(5)重視電力系統繼電保護裝置運行過程的維護。當繼電保護裝置在運行時,一旦出現異常現象,需要立即報告給主管部門;當繼電保護開關出現跳閘時,對保護動作進行全面檢查,找出跳閘原因,在電網恢復供電之前,需要把全部掉牌信號復歸,同時在值班記錄表中記錄繼電保護的動作;進行電力系統繼電保護裝置的檢修時,對于涉及到供電部門進行定期校驗的進行保護裝置,必須聯系供電部門;嚴格遵守電氣安全工作規程的相關規定,對二次回路的工作進行操作,同時和現場設備的圖紙相結合。
3 電力系統繼電保護裝置故障解決措施
繼電保護要求技術性非常高。有效解決繼電保護裝置存在的故障,對于電力系統的穩定安全運行有著非常重要的意義。
(1)直接法解決繼電保護裝置的故障。通過測試繼電保護的每一個元件,發現其存在的故障并進行解決的方法,就是直接法,該方法是解決繼電保護裝置故障最簡單的方法,但是花費時間比較多。比如當繼電保護裝置發生拒合情況時,檢查和其接觸的全部繼電器,當設備可以運行,那么表明不存在故障,否則繼電器不能運行就能確定出現故障需要進行維修。
(2)轉化法解決繼電保護裝置的故障。利用相同的元件替換可能存在問題的元件,判斷繼電保護裝置是否能夠正常運行,從而對該元件是否存在故障進行判斷。當沒有故障的發生時,就進行排除,進而繼續進行檢測。轉換法是經常用到的檢查繼電保護故障的方法,非常簡單方便,同時,一旦在結構復雜的繼電器內部出現故障,利用附近元件進行替換的檢查,無疑不需要對裝置進行拆除,然而,當通過轉換法進行維修時繼電器設備的替換時,要保證替換元件不會出現故障,否則就會出現判斷失誤的情況。
(3)逐項檢測法解決繼電保護裝置的故障。該方法把出現故障的并聯回路進行拆除,進行逐項的檢查,當發現故障時,就能夠明確發生故障的回路,在其他回路進行相應檢查,就能夠對故障點進行準確的定位。該方法較為復雜,但是準確率高。
4 結語
電網運行中,繼電保護裝置對于供電安全和供電質量有著非常重要的作用。實際應用中,必須對電力系統的繼電保護裝置的初始狀態進行把握,實現對繼電保護裝置的動態監測,通過對繼電保護裝置的合理維護,確保繼電保護裝置運行的安全,從而保證電網的安全穩定供電。
參考文獻:
[1]張海展.探討繼電保護裝置的狀態檢修方法[J].科技風,2012(17):38.