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繼電保護性能的最根本要求范文1
關鍵詞:繼電保護;狀態維修;方法
中圖分類號: F407 文獻標識碼: A
一、繼電保護維修現狀
對繼電保護及二次回路進行檢驗的目的是要通過檢驗來發現和消除設備存在的缺陷,以保證繼電保護及二次回路的運行的可靠性和動作的正確性。根據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求,我國繼電保護裝置的校驗目前主要分為以下三類:① 新安裝裝置的驗收檢驗;② 運行中裝置的定期檢驗;③ 運行中裝置的補充檢驗。其中,《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》規定,繼電保護及安全自動裝置新投入運行的第一年內進行一次全部檢驗,以后每3-5 年進行一次全部檢驗,每年進行一次部分檢驗。按照新《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗規程》(DL/T995-2006),微機型繼電保護每6年進行一次全部檢驗,每2-3年進行一次部分檢驗。傳統的保護定期維修(計劃維修)存在著很大的強制性和盲目性,單純按固定的時間間隔對保護設備進行維修,沒有考慮設備的實際情況。
二、繼電保護的基本要求
1、可靠性??煽啃园ò踩院托刨囆詢蓚€方面,它是繼電保護性能最根本的要求。安全性要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作,即不發生誤動作。信賴性要求繼電保護在規定的保護范圍內發生應該動作的故障時可靠動作,即不發生拒絕動作。
2、選擇性。選擇性是指保護裝置在動作時,在可能最小的區間內將故障部分從電力系統中斷開,從而來最大限度地保證系統中無故障部分仍能繼續安全穩定運行。
3、 速動性。故障發生時,應力求保護裝置能迅速動作切除故障元件,以提高系統穩定性,減少用戶經受電壓驟降的時間以及故障元件的損壞程度。故障切除時間等于保護裝置和斷路器動作時間的總和。一般快速保護的動作時間0.06s -0.12s,最快的可達0.01s-0.04s。一般斷路器的動作時間為0.06s-0.15s,最快的可達 0.02s-0.06s。保護動作速度越快,為防止保護誤動采取的措施越復雜,成本也相應提高。因此,配電網保護裝置在切除故障時往往允許帶有一定延時。
4、靈敏性。指對于保護范圍內發生故障或不正常運行狀態的反應能力。在規定的保護范圍內發生故障時,不論短路點的位置、短路的類型如何,以及短路點是否有過渡電阻,保護裝置都應能靈敏反應,沒有似動非動的模糊狀態。保護裝置的靈敏性通常用靈敏系數來衡量。根據規程規定,要求靈敏系數在1.2-2之間。
三、繼電保護狀態檢修技術的實際應用
1、收集基礎資料基礎資料主要包括:原始資料、運行資料、檢修資料和其它資料。原始資料包含變電站中繼電保護裝置出廠資料,即出廠的試驗報告、批次號、平均沒有出現障礙的時間、維護運行手冊、技術的說明書、保護設備的型號等,驗收的報告、竣工的圖紙、安裝的記錄、會議相關紀要、試驗交接報告、變電站安裝時工作的聯系單以及供用方技術協議等。運行資料包含繼電保護裝置投運的日期、從投運期開始到現在運行狀況、更換電纜記錄、動作保護記錄、檢修保護記錄、定制更改保護記錄、更換插件記錄、巡視記錄、定值保護單以及異常記錄和歷年缺陷等。
2、巡檢周期與巡檢項目巡檢繼電保護裝置采取的是定期制,其目的是為了獲取裝置狀態量檢查與巡視,包含巡視運行人員與巡檢檢修的專業人員等。針對 110KV 或以下系統,對應繼電保護裝置運行巡視項目主要有:
(1)檢查繼電保護設備現場運行的環境、濕度和溫度,確保其符合保護運行要求;
(2) 檢查繼電保護設備面板各個運行顯示屏和指示信息正常與否;
(3)繼電保護屏內各個方式開關、功能開關以及壓板投退符合現場運行的狀態需求與否,符合整定單需求與否、接觸可靠與否;
(4)檢查保護設備和監控系統、保護管理的機器通訊情況以及GPS 的對時情況正常與否;
(5) 后臺監控體系存在異常信號與否,該信號顯示情況和保護裝置顯示情況一致與否;
(6) 對于電纜孔洞防火封堵狀況滿足要求與否。
3、確定試驗項目針對微機的繼電保護試驗主要分成診斷性和例行試驗兩種。例行試驗目的是為了評估設備的狀態、得到設備的狀態量以及及早發現設備的隱患等,從而在保護停用的狀態下定期開展各類試驗。診斷性的試驗是建立在例行試驗、巡檢基礎上的試驗,在發現裝置狀態不佳、受到不良的工況、受到了家族缺陷的警告、或者連續運行過長時間前提下,進一步對設備狀態評估的試驗。
4、分級繼電保護檢修工作檢修工作可以分為停電檢修與不停電的檢修兩種,按照現場繼電保護裝置實際情況與檢修要求可以把停電檢修劃分成四個等級:A、B、C、D 級,其中 D 級是不停電的檢修。
5、確定繼電保護檢修周期和狀態評價繼電保護裝置狀態評價需要準確可信預測與估計設備狀況,按照繼電保護裝置故障性質與概率統計,在借鑒以往從發現到處理故障、缺陷方法、經驗和數據基礎上,根據現有繼電保護裝置狀態的信息和狀態量表達模式,針對現有繼電保護裝置的狀態信息來綜合評定繼電保護裝置運行性能,給設備檢修、維護、運行提供基礎保障。將間隔作為單位狀態評價每套裝置和二次回路,每個部件評價結果根據量化分值大小劃分成了五個狀態,良好狀態、正常狀態、注意狀態、異常狀態以及嚴重的異常狀態。
6、一次設備和二次設備其狀態檢修關系一次設備和二次設備在檢修上沒有完全獨立,二次設備的檢修要建立在一次設備其停電檢修基礎上才可開展。對二次設備的狀態檢修進行確定時要充分考慮清楚一次設備情況,并做好狀態檢修其技術經濟的分析,不僅要縮減停電的時間,還要降低維護的成本以及減少檢修的次數,以及包裝保護設備可靠安全運行。
四、繼電保護狀態維修領域研究的方向
1、建立起不同類型的專家系統在基于大量診斷知識的前提下,對繼電保護設備所發生的故障進行診斷,發現專家系統的使用存在著許多需要馬上解決的問題,例如,不具備全面的診斷知識,無法對繼電保護狀態維修過程進行確定性的表達,利用診斷知識得出的推理不具備邏輯性等嚴重的問題。因此,有必要建立起各種不同類型的專家系統,確保繼電保護狀態維修能夠順利實施。
2、建立起人工的神經網絡(ANN)如今新興起的一種人工智能的方法就是ANN 的基本理論,該理論為改善專家系統的缺點提供了一種全新而有效的方法。其中,它并行的處理能力與自學習的功能受到了大家的青睞,并且其大規模的并行處理能力可以提高推理速度,更適于診斷結構復雜、故障機理不明顯的復雜設備。
結束語:
隨著我國電力行業的不斷發展,近年來我國的電力行業取得了前所未有的成就。眾所周知,繼電保護是電氣二次設備的重要組成部分,電力系統二次設備實施狀態維修,以適應電力系統發展的需要。因此,對于電氣設備的繼電保護狀態維修是至關重要的,我們只有加強對其的進一步研究才能取得更好的發展。
參考文獻:
繼電保護性能的最根本要求范文2
關鍵詞:電力系統;繼電保護;發展趨勢
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
引言
電力工業作為國家最重要的能源工業,一直處于優先發展的地位,電力企業的發展也是令人矚目的。隨著我國社會、經濟的快速發展和全國聯網戰略的實施,電網將處于一個更加快速發展的機遇期,而繼電保護作為電力系統的安全衛士,必須同時把它的發展戰略提到一個新的高度,以確保電力系統的安全、穩定運行和國民經濟的長期、快速、穩步增長。
1、繼電保護的概念及類型
1.1、繼電保護的基本概念
繼電保護裝置作為一種自動裝置,其通過監測、測量、控制和保護一次系統,從而對不正常運行或是發生故障的電氣元件進行反應,通過發出信號來使斷路器發生跳閘動作,從而確保將故障及時切除,具有自動、迅速和有選擇性切除故障元件的特點,同時對于不正常運行的電氣元件,還可以通過運行維護數據的分析,從而發出信號,做出減負荷或是跳閘動作。
1.2、繼電保護的類型
在電力系統中,一旦出現短路故障,就會產生電流急劇增大,電壓急劇下降,電壓與電流之間的相位角發生變化。以上述物理量的變化為基礎,利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構成各種不同原理和類型的繼電保護裝置。
2、電力系統中的繼電保護技術分析
2.1、繼電保護裝置組成
根據繼電保護裝置的作用設定,其組成一般包括測量部分(與定值調整部分)、邏輯部分及執行部分。
2.2、繼電保護技術基本要求
繼電保護裝置的作用決定了其技術措施須滿足動作選擇性、動作速動性、動作靈敏性、動作可靠性等要求。這四點要求間聯系緊密,存在著對立統一的關系。
(1)動作選擇性
一旦發生故障,應首先由設備或者線路自身的保護裝置切除故障。只有在該保護拒動時,才可以讓相鄰設備或線路保護裝置切除。另外要遵照逐級配合原則,保證不同級電網發生故障時選擇性加以切除。在故障部分被成功切除后,未發生故障部分應繼續供電。
(2)動作速動性
一旦發生短路故障,保護裝置應當盡快予以切除,以便提高電力系統的穩定性,縮小故障的波及范圍,避免故障設備或線路進一步遭受損壞,并提高備用設備及自動重合閘自動投入的表現效果。
(3)動作靈敏性
一旦電力設備或輸電線路在保護范圍內出血金屬性短路,繼電保護裝置應當具備符合規程的敏感系數。這一要求通過設定并校驗繼電保護裝置的整定值來實現。
(4)動作可靠性
繼電保護裝置做出的保護動作應當精準可靠。正常運行時,應當做到可靠不動作。電力系統中的任何設備都不能在無保護狀態下運行??煽啃砸彩菍^電保護裝置最根本的性能要求。
3、電力系統繼電保護技術應用
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。
4、繼電保護技術發展歷程及趨勢
4.1、發展歷程及現狀
繼電保護技術是為了適應電力系統的發展而產生并逐漸發展的。而計算機技術、微電子技術、網絡通信技術的迅猛發展不斷地為繼電保護技術注入了新鮮發展活力。在1928年出現電子器件保護裝置后,從二十世紀五十年代開始,機電保護技術開始了日新月異的發展,從最初的機電式時展到六十至八十年代的晶體管式時代,八十年代中葉到九十年代進一步躍進集成電路式時代,而后又在新世紀發展為微機式時代。目前,我國新建的變電站、發電廠及高壓超高壓輸電線路等都已實現了大規模集成化數字式繼電保護。
4.2、發展趨勢
目前,智能化與網絡化技術在繼電保護技術中得到了廣泛的研究利用,促進繼電保護技術呈現出網絡化、計算機化、智能化、一體化的發展方向。隨著微型計算機與微處理器的廣泛普及,數字式時代已嶄露端倪。
(1)計算機化。當代迅猛發展的計算機技術使得計算機在存儲、運算、通訊等方面的性能都在不斷提升,為繼電保護技術實現計算機化奠定了技術。計算機化是繼電保護裝置必然的發展趨勢,不但要求硬件微機化,更強調繼電保護系統的信號數字化與功能軟件化,大力提高繼電保護性能的速動、靈敏與可靠,以爭取電力系統更大的綜合效益。
(2)網絡化。從五十年代開始,通信技術逐漸與計算機技術相互結合研究并逐步融入合為計算機網絡技術。這一技術作為信息數據通信工具,通過與繼電保護結合實現了電力系統的安全穩定運行,已經發展成為當代的信息技術支柱。目前,繼電保護系統要求所有保護單元之間可以共享整個電力系統內運行狀態與故障狀況的信息數據,保證每個保護單元和重合閘裝置都可以借助這些信息與數據的共享分析實現協調動作。這就要求整個電力系統內主要的電力設備保護裝置都要借助計算機網絡加以連接,逐步實現微機保護的網絡化。網絡化目前還在逐漸起步,日后仍然具有較大發展空間。
(3)智能化。近年來,人工神經網絡、自適應理論、進化規劃、遺傳算法、小波理論、模糊邏輯等人工智能技術在電力系統多個領域都獲得了廣泛應用,推動繼電保護技術研究向更高層次的智能化水平發展。智能電網中已普遍可以借助傳感器實時監控發電、供電、輸配電等設備的運行情況,并把數據收集起來經由網絡系統整合分析,并實時監測全網的運行狀況,實現了遠程動態發揮保護功能及修正保護定值。
(4)綜合智能化。繼電保護系統不僅要實現保護功能,還應進行數據測量、控制、通信等操作,即要實現測量、控制、通信及保護等功能的綜合自動化。這一系統打破了傳統概念下二次系統內對各個專業界限與各類設備的劃分原則,也突破了常規繼電保護裝置無法同調度控制中心實現通信的技術缺陷,賦予了電力系統自動化以更新的內容與含義。這一發展趨勢代表了電力系統領域自動化技術的最新潮流。得益于科技的革命式發展,系統更為完善、功能更為健全、智能化水平更高的綜合自動化電力系統一定會在我國智能電網建設中紛紛涌現,推動電網的安全性、穩定性與經濟性達到新的水平。
結束語
當代電力系統組成非常復雜,包括發電機、輸配線路、母線、變壓器及各種用電設備,很容易出現運行異常,甚至釀成危險故障進而誘發事故。在這種情況下,為了保證電氣設備與電力系統的安全運行,借助繼電保護技術的自動裝置應運產生。探析該技術的概念、任務及發展現狀,研究它的發展水平及趨勢,對于促進電力系統的發展具有重大意義。
參考文獻
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