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繼電保護的發展現狀范文1
關鍵詞:電力系統;繼電保護;現狀與發展前景
中圖分類號:TM77文獻標識碼: A
1 概述
電力系統的運行情況是社會生活的正常進行的基礎。因此電力系統需安全可靠,并且提供質量高、經濟性好的電能供應。然而在某些情況下,比如自然環境、設備老化或故障以及人為因素的影響等等,都可能會導致電力系統發生故障,造成電力系統的運行不正常。故障和異常的出現會危害到整個電力系統的安全運行,這時系統的自動化措施會策略性的解決事故,保障電力系統的正常工作,這一系列自動化措施被稱之為電力系統的繼電保護。繼電保護表現出了良好的電路保護功能,并且運行穩定,操作靈活,與電力相關的各個行業都離不開繼電保護。
2 電力系統繼電保護概述
2.1 電力系統繼電保護的原理
電力系統故障中,各種形式的短路是最常見也是對系統危害最大的故障。因此繼電系統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的損害,保證電網的供電正常。
繼電保護裝置以計算機技術為基礎,當電力系統中的電氣元器件出現故障(短路等情況)時,保護裝置能及時向管理者發出警示信號,并自動使斷路器跳閘切斷電路。
2.2 電力系統繼電保護裝置
電力系統中使用繼電保護裝置,可以實現兩個方面的功能:一是管理者通過裝置傳送的數據及時掌握電力系統的運行狀態,并實時監控運行狀態不正常的電氣元器件,當器件出現故障時可以及時處理,有效減少電力設備的損壞,避免安全事故的發生;二是利用保護裝置本身的功能設計,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。
繼電系統裝置的基本組成如圖1所示,詳細結構組成如圖2。
3 電力系統繼電保護現狀
目前電力系統繼電保護技術以已得到廣泛的應用,其發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。當前的繼電保護技術處在微機繼電保護階段,并在快速發展。
微機繼電保護不僅具有傳統繼電保護的功能,而且操作方便靈活,目前以發展實時顯示設備參數、定位故障等功能。特別是信息技術、網絡技術等新技術的引入,繼電保護的發展更是迅速。
(1)通過引入IT技術,將計算機與電力系統連接起來,繼電保護可以將故障測量、系統控制、系統保護整個過程融為一體。
(2)人工神經網絡的應用,能夠快速解決電力系統中的非線性問題,及時分析電網的各項參數,預判故障的發生位置,提前做好應對措施。
(3)引入新型的光學數字式電壓、電流互感器替代傳統的電感式測量儀器,測量結果精確度更高。
(4)電網系統入網,實現廣域保護。
4 電力系統繼電保護的發展前景分析
4.1 計算機化、網絡化發展
計算機的普及和網絡技術的快速發展,為各項工作的開展提供了強有力的通信手段。有關統計數據表明,目前我國電力系統中的數據量巨大,與之相比繼電保護系統的數據通信手段則相對落后,難以滿足當前電力系統發展的需要。因此繼電保護的發展不應只滿足于切除系統中的故障元件等技術層面,更應該立足于整個電力系統的安全性、可靠性,結合計算機技術,利用網絡資源來進行現代化的繼電保護。
首先整個電網系統的廣域連接,要求繼電保護具有強大的數據處理能力,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的及時性和有效性,電力繼電保護系統還要具有強大的通信能力,實現整個系統的資源共享,數據和信息能夠及時得到傳輸。
另外隨著計算機局域網絡技術的發展,光纖通信技術在大規模自動化系統中的應用,電力繼電保護裝置系統表現出了良好的抗電磁干擾能力,對數據的高速、準確、實時傳輸提供了保障
4.2 智能化發展
在傳統的電力繼電保護中,已實現了自動報警、自動調節、自動切除等智能化操作,并實現了系統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智能化操作,自適應理論、人工神經網絡、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用到系統中。因此將來繼電保護智能化的系統具有目前已有的特點外,還會具有人機一體化、自組織能力、學習能力與自我維護能力;甚至會具有類人思維的能力等等。
4.3 數字化發展
隨著社會經濟的不斷發展,數字化變電站的建設成為電網建設的主流。一方面,數字化變電站可以減少自動化設備數量和設備的檢修次數和時間,提高系統的可靠性和設備的使用率。另一方面,數字化變電站可以減少占地面積和投資成本,還可以實現資源信息的共享。數字化技術是需要不斷發展和完善的技術。它的研究和應用是一個持續、漸進的發展過程,相信在不久的將來它一定會成為繼電保護的主流技術。
4.4 控制、保護、數據通信、圖形顯示一體化
在網絡化、數字化和智能化的發展趨勢下,電力系統的整個保護裝置可以視為多功能、多操作的計算機。它能夠從網上獲取電力系統運行和故障的各種數據,并將它獲得的及它自身的數據和信息發送出去。因此有必要將繼電保護系統的控制端、保護方式、數據通信技術、測量監視、圖像監控等集中于一體,未來的電力繼電保護裝置會具有繼電保護功能,還具有監視整個系統實時運行、并對開關設備及過程控制設備操作進行控制的功能。
4.5 輸電技術出現新突破
電力電子技術的不斷發展和突破,直流輸電技術也在日益成熟。在這樣的情況下會促生多種新的發電方式,其產生的電能都會以直流電的方式輸送,比如磁流體發電、電氣體發電、燃料電池和太陽能電池等等。這意味著直流輸電技術在電力系統中必將得到更多的應用。另外超高壓輸電也表現出了優越性,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的工程造價,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濟效益和社會效益,在將來的繼電保護中會得到發展和應用。
結語
綜上所述,在我國經濟和社會快速發展的時期里,各項生產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正常、平穩運行的基礎,也是我國經濟穩步發展的要求。在先進IT技術、自動化控制技術等先進技術的支持下,繼電保護必將會面臨新的發展機遇和挑戰,繼電保護將不斷向著計算機化、網絡化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發展。因此思想上必須與時俱進,明確電力系統繼電保護的基本任務和意義,及時掌握技術發展的方向,將新技術不斷應用到繼電保護中。
參考文獻
[1]祁娟.淺談電力系統繼電保護的作用、意義及發展前景[J].科技風,2013,01(15).
繼電保護的發展現狀范文2
關鍵詞:電力系統;配置與應用;維護;發展趨勢
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼: A
引言
繼電保護作為電力系統安全、穩定運行的重要保障,如今已經得到了廣泛的應用。隨著科學技術的不斷發展,繼電保護技術也在慢慢的朝著微機化、網絡化、智能化的方向發展。同時,這也給電力系統的安全運行提供了重要的保障。
一、電力系統繼電保護的概述
電力系統的運行情況是日益成為社會生活的正常進行的基礎。因此電力系統需安全可靠,并且提供質量高、經濟性好的電能供應。然而在某些情況下,比如自然環境、設備老化或故障以及人為因素的影響等等,都可能會導致電力系統發生故障,造成電力系統的運行不正常。故障和異常的出現會危害到整個電力系統的安全運行,這時系統的自動化措施會策略性的解決事故,保障電力系統的正常工作,這一系列自動化措施被稱之為電力系統的繼電保護。繼電保護表現出了良好的電路保護功能,并且運行穩定,操作靈活,與電力相關的各個行業都離不開繼電保護。
1、電力系統繼電保護的原理
電力系統故障中,各種形式的短路是最常見也是對系統危害最大的故障。因此繼電系統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的損害,保證電網的供電正常。
繼電保護裝置以計算機技術為基礎,當電力系統中的電氣元器件出現故障(接地、短路等情況)時,保護裝置能及時向設備運行單位發出警示信號,并自動使斷路器跳閘切斷故障單元。
2、繼電保護裝置的任務
繼電保護裝置是指在電力系統出現異常情況或者發生短路的情況下,形成繼電保護動作,以此來及時調整頻率、功率、電壓、電流等電氣量變化。其任務:一旦電力系統出現工作異常時,能夠在第一時間給電力監控警報系統發出準確、及時的警報或者信號,便于盡快處理;當電力系統出現故障的時候,能夠有效地保障沒有故障的區域繼續供電,對于那些故障區域能夠有選擇地、迅速地、自動地繼續切除;當電力系統處于正常運行的狀態時,繼電保護裝置能夠對各種設備的運行狀況進行完整地、安全地監視。
二、電力系統繼電保護應用現狀
1、工作人員的能力和素質參差不齊
人員問題是近幾年來影響繼電保護的一個重要問題,在經濟大力發展的情況下,這個問題卻仍然沒有得到改善。因為電網建設的速度也在逐漸的加快,新建、擴建、改建項目不斷的增多,這使得人員的使用情況更加緊張。大部分電力系統的工作人員都存在人員新、水平低、經驗少的問題,這也導致在安裝、調試的時候容易出現各種各樣的問題,甚至還導致驗收的時候不能抓住重點。
2、設備配置跟不上發展
為了使電力系統能夠更好的運行,很多的電力企業都在對設備和配置進行更新和維護,這使得繼電保護裝置的信息化程度有一定的提高。但是一些偏遠地區由于經濟、交通等方面的原因,不能夠對設備和配置進行及時的更新,同時也離一流供電企業繼電保護裝置還有很大的差別。
3、起步較晚發展較快
在我國,電力系統繼電保護技術出現在上個世紀 70 年代末期,它的起步較晚,但是發展速度很快。在上個世紀八十年代,微機型的樣機試運行之后,電力系統繼電保護便開始進行生產和使用。如今,繼電保護產品已經推向市場并且被運用在電力系統當中。微機保護靠著良好的技術甚至已經超過了國外的繼電保護系產品。從上個世紀 80 年代的 220 千伏高壓電力系統,再到如今的國內330千伏、500kV、750kV以及直流超高壓800kV系統的繼電保護,說明了我國的繼電保護設置發展的非???。
4、微機繼電不斷的發展
目前電力系統繼電保護技術以已得到廣泛的應用,其發展過程大致分為四個階段:電磁型、晶體管、大規模集成電路式和微機式繼電保護技術。當前的繼電保護技術處在微機繼電保護階段,并在快速發展。微機繼電保護不僅具有傳統繼電保護的功能,而且操作方便靈活,目前以發展實時顯示設備參數、定位故障等功能。特別是信息技術、網絡技術等新技術的引入,繼電保護的發展更是迅速。
1)通過引入 IT 技術,將計算機與電力系統連接起來,繼電保護可以將故障測量、系統控制、系統保護整個過程融為一體。
2)人工神經網絡的應用,能夠快速解決電力系統中的非線性問題,及時分析電網的各項參數,預判故障的發生位置,提前做好應對措施。
3)引入新型的光學數字式電壓、電流互感器替代傳統的電感式測量儀器,測量結果精確度更高。
4)電網系統入網,實現廣域保護。
三、電力系統繼電保護的發展前景分析
1、計算機化、網絡化發展
計算機的普及和網絡技術的快速發展,為各項工作的開展提供了強有力的通信手段。有關統計數據表明,目前我國電力系統中的數據量巨大,與之相比繼電保護系統的數據通信手段則相對落后,難以滿足當前電力系統發展的需要。因此繼電保護的發展不應只滿足于切除系統中的故障元件等技術層面,更應該立足于整個電力系統的安全性、可靠性,結合計算機技術,利用網絡資源來進行現代化的繼電保護。
首先整個電網系統的廣域連接,要求繼電保護具有強大的數據處理能力,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的及時性和有效性,電力繼電保護系統還要具有強大的通信能力,實現整個系統的資源共享,數據和信息能夠及時得到傳輸。另外隨著計算機局域網絡技術的發展,光纖通信技術在大規模自動化系統中的應用,電力繼電保護裝置系統表現出了良好的抗電磁干擾能力,對數據的高速、準確、實時傳輸提供了保障。
2、智能化發展
在傳統的電力繼電保護中,已實現了自動報警、自動調節、自動切除等智能化操作,并實現了系統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智能化操作,自適應理論、人工神經網絡、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用到系統中。因此將來繼電保護智能化的系統具有目前已有的特點外,還會具有人機一體化、自組織能力、學習能力與自我維護能力;甚至會具有人的思維能力等等。
3、數字化發展
隨著社會經濟的不斷發展,數字化變電站的建設成為電網建設的主流。一方面,數字化變電站可以減少自動化設備數量和設備的檢修次數和時間,提高系統的可靠性和設備的使用率。另一方面,數字化變電站可以減少占地面積和投資成本,還可以實現資源信息的共享。數字化技術是需要不斷發展和完善的技術。它的研究和應用是一個持續、漸進的發展過程,相信在不久的將來它一定會成為繼電保護的主流技術。
4、控制、保護、數據通信、圖形顯示一體化
在網絡化、數字化和智能化的發展趨勢下,電力系統的整個保護裝置可以視為多功能、多操作的計算機。它能夠從網上獲取電力系統運行和故障的各種數據,并將它獲得的及它自身的數據和信息發送出去。因此有必要將繼電保護系統的控制端、保護方式、數據通信技術、測量監視、圖像監控等集中于一體,未來的電力繼電保護裝置會具有繼電保護功能,還具有監視整個系統實時運行、并對開關設備及過程控制設備操作進行控制的功能。
5、輸電技術出現新突破
電力電子技術的不斷發展和突破,直流輸電技術也在日益成熟。在這樣的情況下會促生多種新的發電方式,其產生的電能都會以直流電的方式輸送,比如磁流體發電、電氣體發電、燃料電池和太陽能電池等等。這意味著直流輸電技術在電力系統中必將得到更多的應用。另外超高壓輸電也表現出了優越性,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的工程造價,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濟效益和社會效益,在將來的繼電保護中會得到發展和應用。
四、結束語
綜上所述,在我國經濟和社會快速發展的時期里,各項生產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正常、平穩運行的基礎,也是我國經濟穩步發展的要求。在先進 IT技術、自動化控制技術等先進技術的支持下,繼電保護必將會面臨新的發展機遇和挑戰,繼電保護將不斷向著計算機化、網絡化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發展。因此思想上必須與時俱進,明確電力系統繼電保護的基本任務和意義,及時掌握技術發展的方向,將新技術不斷應用到繼電保護中。
參考文獻:
[1] 祁瑒娟,淺談電力系統繼電保護的作用、意義及發展前景 [J]. 科技風,2013,01(15).
[2] 姚朝賢,電力系統繼電保護技術應用現狀的探討[J].科技致富向導,2012,12(20).
繼電保護的發展現狀范文3
電力系統繼電保護技術對電力維護起著至關重要的作用。隨著科學技術的發展,計算機控制技術亦成功運用到電力系統繼電保護中,為繼電保護技術注入了新的活力,繼電保護技術向著計算機化、網絡化、一體化、智能化方向進一步的發展。
電力系統包含發電、輸電、變電、配電等多個環節,地域分布廣,系統結構復雜龐大,其中任何一點發生的故障,往往都會在瞬間影響和波及全系統,引起連鎖反應,造成大面積停電,可能直接造成設備損壞,人身傷亡和破壞電力系統安全穩定運行。
電力系統繼電保護技術是在上述背景下應運產生的,它是當電網或電力設備發生故障,或出現影響安全運行的異常情況時,能夠自動切除故障設備和消除異常情況的技術與裝備,其特點是動作速度快,其性質是非調節性的。
一、電力系統繼電保護技術的應用現狀
1.起步較晚發展迅速
電力系統繼電保護技術主要研究電力系統故障和危及安全運行的異常工況,國內的研究開始于20世紀70年代后期,起步較晚,但發展迅速。在我國電力系統繼電保護技術發展的過程中,1984年以保護電腦的樣機試運行后,通過鑒定和大規模生產。目前,線路保護產品已形成并得到廣泛應用。微機保護取得多年的實際操作,依靠優良的先進技術和極為良好的原則性,則進程已經超越了進口保護。從20世紀80年代及以上的220kV高壓電力系統,以保護使用進口,到現在的基本國內220kV系統的繼電保護,反映了國內繼電保護設備和具有明顯優勢。
2.微機繼電不斷發展
隨著電力系統的不斷發展,繼電保護電力技術系統發展迅猛。在繼電保護領域,成熟的微機繼電保護技術的發展是最重大的進展。國內外學者經過長期研究和實踐,證實了電力系統繼電保護的重要作用。在電力系統繼電保護技術飛速發展過程中,微機繼電取得了新的成就。微機保護是電力繼電保護的發展方向,它具有自我測試功能,邏輯的強大處理能力,數值計算能力和記憶能力,其高可靠性、高選擇性、高靈敏度,明顯優于傳統的電磁繼電器和晶體管。另外,由于微機保護是用微型計算機構成的繼電保護,它充分運用計算機技術,實現電力自動化,使得微機繼電的性能更優,數字更準確。
二、電力系統繼電保護技術的發展趨勢
繼電保護作為保障電力系統可靠運行的重要組成部分,其未來的發展趨勢明顯呈現出四個特征,即繼電保護技術計算機化、繼電保護技術網絡化、繼電保護技術一體化和繼電保護技術智能化。
1.繼電保護技術計算機化
隨著電力工業與計算機硬件技術的迅猛發展,從初期的8位單GPU結構問世,不到5年時間就發展到多CPU結構,后又發展到總線不出模塊的大規模結構。除了具備保護的基本功能外,還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,與其他保護、控制裝置和調度聯網共享全系統數據、信息和網絡資源的能力,高級語言編程等。在微機保護發展初期,曾設想過用一臺小型計算機做成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差,這一設想沒能實現?,F在,同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速斷、存儲容量都大大超過當年的小型機,因此,微機保護充分利用了計算機技術上的兩個顯著優勢,即高速的運算能力和完備的存貯記憶能力,計算機技術與通信技術的飛速發展,為實現高可靠性和靈活性的通用軟硬件平臺創造了更有利的條件。
2.繼電保護技術網絡化
計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱,使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化,它深刻影響著各個工業領域并為之提供了強有力的通信手段。多年來,繼電保護的作用也只限于切除故障元件、縮小事故影響范圍,這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。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,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運行狀態和故障信息的數據,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,確保系統的安全穩定運行。顯然,實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡連接起來,亦即實現微機保護裝置的網絡化。
3.繼電保護技術一體化
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,繼電保護裝置實際上就是高性能、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。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息,也可將自身所獲得的被保護元件的任何信息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以完成繼電保護功能,而且在正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信等功能,亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。
4.繼電保護技術智能化
近年來,人工智能技術如神經網絡、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用,在繼電保護領域應用的研究也已開始。神經網絡是一種非線性映射方法,很多難以列出方程式或難以求解的復雜非線性問題,應用神經網絡可迎刃而解。距離保護很難正確做出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動。如果用神經網絡方法,經過大量故障樣本的訓練,集中充分考慮了各種情況,則在發生任何故障時都可正確判別。
三、結語
總之,隨著電力容量的應用不斷擴大,而繼電保護系統需要進一步的發展并不斷增強,從而使得繼電保護技術不斷創新,繼電保護系統也將進行全面的改革并提高其技術含量,電力系統繼電保護技術也將向著計算機化,網絡化,保護,控制,測量,數據通信一體化和人工智能化等方向邁進。
參考文獻
[1]賀家李,李詠麗等主編.電力系統繼電保護原理(第四版)[M].北京:中國電力出版社 2010年月8第四版.
[2]張保會,尹項根主編.電力系統繼電保護[M].北京:中國電力出版社.2005年5月第一版.
[3]張耀天.電力系統繼電保護技術現狀與發展研究[J].現代商貿工業,2010(24).
繼電保護的發展現狀范文4
論文摘要:繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信—體化方向發展。并且電力作為當今社會的主要能源,對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用,本文對繼電保護發展現狀、電力系統中繼電保護的配置與應用、繼電保護裝置的維護作了詳細的介紹。
電力作為當今社會的主要能源,對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。現代電力系統是—個由電能產生、輸送、分配和用電環節組成的大系統。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。
1、繼電保護發展現狀
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求,電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力,因此,繼電保護技術得天獨厚,在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。
建國后,我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有。在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。上世紀50年代,我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術,建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍。對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術,建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國己建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代,為我國繼電保護技術 的發展奠定了堅實基礎。
2、電力系統中繼電保護的配置與應用
2.1繼電保護裝置的任務
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: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。
2.2繼電保護裝置的基本要求
1)選擇性:當供電系統中發生故障時,繼電保護除。首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。
2)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。
3)速動性:是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障??s短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度,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眭。
4)可靠性:保護裝置如能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設計原理、整定訓算、安裝調試正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效,以提高保護的可靠性。
2.3保護裝置的應用
繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業高壓供電系統、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。
隨著繼電保護技術的飛速發展,微機保護的裝置逐漸投入使用,由于生產廠家的不同、開發時間的先后,微機保護呈現豐富多彩、各顯神通的局面,但基本原理及要達到的目的基本一致。
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?,F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。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,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沒備查評:
①檢查二次設備各元件標志、名稱是否齊全;
②檢查轉換開關、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉,動作靈活。接點接觸有無足夠壓力和燒傷;
③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好;
④檢查各盤柜上表計、繼電器及接線端子螺釘有無松動;
⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好;
⑥配線是否整齊,固定卡子有無脫落;
⑦檢查斷路器的操作機構動作是否正常。
根據每年對繼電保護裝置的定期查評,按情節將設備分為三類:經過運行檢驗,技術狀況良好無缺陷,能保證安全、經濟運行的設備為一類設備;設備基本完好、個別零件雖有一般缺陷,但尚能安全運行,不危及人身、設備安全為二類設備。有重大缺陷的設備,危及安全運行,出力降低,“三漏”情況嚴重的設備為三類。如發現繼電保護有缺陷必須及時處理,嚴禁其存在隱患運行。對有缺陷經處理好的繼電保護裝置建立設備缺陷臺帳,有利于今后對其檢修工作。
隨著電力系統的告訴發展和計算機通信技術的進步,繼電保護技術的發展向計算機化、網絡化、—體化、智能化方向發展,這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護,按時巡檢其運行狀況,及時發現故障并做好處理,保證系統無故障設備正常運行,提高供電可靠性。
參考文獻
繼電保護的發展現狀范文5
【關鍵詞】供電系統;繼電保護;可靠性
【中圖分類號】TM71 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2012)11-0222-01
電力系統在運行中,可能發生各種故障或不正常運行狀態。在電力系統中,除了采取各項積極措施盡可能消除或減少發生故障的可能性以外,一旦發生故障如果能夠做到迅速地、有選擇性地切除故障設備,就可以防止事故擴大,迅速恢復非故障部分的正常運行,使故障設備免于繼續遭受破壞。然而,要在極短時間內發現故障和切除故障設備,只有借助于特別設置的繼電保護裝置才能實現。因此,如何在今后確保繼電保護的更可靠運行,牽涉繼電保護可持續發展的重要課題,因此全面研究繼電保護發展趨勢,有著十分重要的現實意義。
1、繼電保護裝置的基本要求分析
繼電保護的正確工作不僅有力地提高電力系統運行的安全可靠性,并且正確使用繼電保護技術和裝置,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。繼電保護主要有以下幾個基本要求:
1.1 安全性:繼電保護裝置應在不該動作時可靠地不動作,即不應發生誤動作現象。
1.2 可靠性:繼電保護裝置應在該動作時可靠地動作,即不應發生拒動作現象。
1.3 快速性:繼電保護裝置應能以可能的最短時限將故障部分或異常工況從系統中切除或消除。
1.4 選擇性:繼電保護裝置應在可能的最小區間將故障部分從系統中切除,以保證最大限度地向無故障部分繼續供電。
1.5 靈敏性:表示繼電保護裝置反映故障的能力。
2、保護裝置的應用分析
繼電保護裝置廣泛地應用于工廠企業高壓供電系統和變電站等,用于高壓供電系統線路的保護、電容器保護等等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用,對于并不并列運行的分段母線裝置設電流速斷保護,但是僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘之后自動解除。此外,還需要安裝設過電流保護裝置,對于符合等級比較低的配電所不應安裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用主要包括:
2.1 線路保護:基本上是應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;
2.2 母聯保護:需要同時安裝設限時電流速斷保護和過電流保護;
2.3 主變保護:主要包括主保護和后備保護,主保護一般分為重瓦斯保護,后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護;
2.4 電容器保護:對于電容器的保護主要包括過流保護、零序電壓保護、過壓和失壓保護。隨著當前繼電保護技術的不斷進步,微機保護裝置也正在逐漸投入使用中,因為生產廠家的不同,開發時間有先后順序,微機保護呈現出豐富多彩的局面,但是基本原理及其要達到的目的基本一致。
3、國外繼電保護現狀
國外的繼電保護已經走過了一個多世紀的歷程。上世紀90年代,隨著微機保護的發展,不斷有新的改善繼電保護性能的原理和方案出現,這些原理和方案同時也對微機保護裝置硬件提出了更高的要求。由于集成電路和計算機技術的飛速發展,微機保護裝置硬件的發展也十分迅速,結構更加合理,性能更加完善。近年來,與微機保護領域密切相關的其它領域的飛速發展給微機保護帶來了全新的革命。國外微機保護發展了近十五年,經歷了三代保護設計上的更新換代,并以微處理器技術與多種已被提出并被可靠證明和廣泛應用的算法相結合為基礎,不斷為新型微機保護的開發和完善創造著良好的實現條件。
4、繼電保護的發展現狀
電力繼電保護是電力企業保證持續不間斷供電的重要組成部分,保證電力繼電保護的正常運行,有利于實現提高電網事故的分析和處理水平,電力繼電保護是電力企業保證持續不間斷供電的重要組成部分,保證電力繼電保護的正常運行,有利于實現提高電網事故的分析和處理水平,大容量變壓器,由于其額定工作磁通密度較高,工作磁密與電壓頻率比成正比例。對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確,大大提高保護性能和可靠性。但對如何更好地滿足電力系統要求,如何進一步提高繼電保護的可靠性,如何取得更大的經濟效益和社會效益,尚須進行具體深入的研究。能夠實現電力繼電保護工作人員在日常運行中觀察和監測錄波裝置的運行情況以及全網微機型保護情況,這從根本上提高了電力機電系統保護裝置的健康運行。
到二十世紀九十年代,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。這說明了我國繼電保護系統已經進入到了一個新的篇章,為微機保護開創了道路。計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱,使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。
4、電力系統繼電保護發展建議
4.1 深入推廣繼電保護綜合自動化系統的應用
4.1.1 繼電保護綜合自動化系統的工作原理
電網繼電保護綜合自動化系統運用客戶機/服務器的工作模式??蛻魴C的任務是實時監控繼電保護系統的運行狀態,服務器用于在接收到客戶端的應用請求和事故報告后執行故障計算程序,然后向客戶機發出執行指令,從而達到對各種保護設備的實時監控。
4.1.2 繼電保護綜合自動化系統的功能
繼電保護綜合自動化系統主要實現以下功能:實現繼電保護裝置對系統的自適應、實現繼電保護裝置的狀態檢修及其故障的準確定位、完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策對系統中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析、自動完成線路參數修正;另外,還可以實現種附加功能,如記錄保護動作順序和時間、判別故障類別以及記錄電流、電壓波形等,這些加功能為分析處理故障提供了有力的幫助。
4.2 增強繼電保護基礎管理
基礎管理包括以下幾個方面:
4.2.1 重視人力資源培養
繼電保護人員的技能水平和思想素質直接關系到工作完成的質量和效率,并與電網的安全穩定運行緊密相連。
4.2.2 加強基礎數據管理
促進繼電保護更加健全地發展,應當運用網絡技術建立完整、實用的繼電保護管理基礎數據庫,實現對繼電保護的信息化管理。
4.2.3 保護實驗設備管理
目前繼電保護的三相試驗臺大都為微型機試驗臺,電流和電壓輸出為自產模式,現場使用時間過長后可能出現輸出不穩定、波形畸變等問題,從而影響校驗精度,因此必須注意加強試驗臺的定檢工作。
4.2.4 加強繼電保護現場工作
現場工作是繼電保護中的關鍵環節,在運行時應注意以下問題:調試裝置的問題;保護的電源插件;二次回路的絕緣;收發信及開關內部繼電器校驗;壓變二次回路中放電間隙器校驗問題等
繼電保護的發展現狀范文6
【關鍵詞】電力系統;繼電保護;新技術
引言
在電力系統中,繼電保護的主要功能是對各類故障以及不安全運行工況進行研究并制定相應的反事故對策。過去,采用有觸點的繼電器進行電力系統元件保護是主要手段;科學技術在不斷發展,電網朝著更高電壓等級、更大單機裝機容量、大電網互聯的方向發展,這給繼電保護工作帶來了更高的要求,微機保護也應運而生。本文對繼電保護的新技術發展現狀進行分析。
1 繼電保護技術的發展歷程
19世紀末期,為了防止短路時設備被損壞出現了熔斷器,從此形成了最初的過流保護。上世紀初出現了電流差動保護、方向性電流保護、距離保護以及高頻保護;這些保護的基本原理相似,都是通過對故障后的穩態工頻量進行測量,從而判斷故障[1];時至今日,這一保護原理在電力系統中仍有應用,并起著主導作用。隨后,出現了行波保護,它主要反映工頻突變量。上世紀60年代,通過對計算機的利用進行繼電保護開始被人們提出,但是受技術限制并沒有投入實際應用,而僅僅停留在研究階段。隨著計算機技術的飛速發展,微機保護開始出現,它自出現之日起,就表現出許多模擬式保護無法企及的優點,并很快投入使用。我國的微機保護研究開始于上世紀70年代,到90年代,我國的繼電保護進入到微機保護數字化時代。對繼電保護的發展歷程進行分析,它總是依據電網的需要,吸取最新的科研成果不斷完善自身。
2 繼電保護新技術
2.1 信息網絡技術
繼電保護開始從模擬式和數字式向著信息化的方向發展。就變電站的綜合自動化而言,具有靈活的配置;如果采用傳統的遠方終端裝置與當地監控系統相配合的方式,相關信息可以通過遙信輸入回路送到RTU中;另外,還可以通過串行口與RTU實現信息傳遞。如果采用全分散式,則是將保護單元和控制單元就地安裝于主設備旁。
2.2 可編程控制器的應用
可以將PLC看成是一種特殊的工業計算機,其體系結構適用于編程語言;在包含有繼電器的控制系統中,需要用導線將分立元件連接起來,這種方式不利于復雜邏輯關系的實現,同時也不利于定期進行操作任務的改變。而采用PLC后可以避免這類問題,采用編程的方式實現傳統分立元件的連接;此外,還可以利用PLC中的輔助繼電器實現傳統機械觸點繼電器的功能。
2.3 智能化技術
上世紀90年代以來,人工智能技術被應用于電力系統中,繼電保護的研究也開始向智能化的方向發展。就人工神經網絡而言,它能夠實現信息的分布式存儲,能夠進行并行處理和自組織、自學習[2]。近年來,在繼電保護領域,出現了采用人工神經網絡技術判別故障類型,測定故障距離等。
2.4 自適應控制技術
在繼電保護中使用自適應控制技術,它可以根據電網的運行方式以及故障的變化對保護性能和定值等進行改變,這是一種新型的繼電保護方式;其基本思想是:實現保護與電網中各種變化相適應,從而改善保護的性能。這種方法有利于系統響應的改善,增強繼電保護的可靠性。
2.5 變電所綜合自動化技術
在傳統的二次系統中,各專業有嚴格的界限,設備的劃分也十分明顯;采用綜合自動化后,這一原則被打破,變電站的自動化有了更新的內容,保護裝置與調度中心的通信也不再受到阻礙??茖W技術的不斷發展,綜合自動化系統將會朝著功能完善、智能水平高的方向發展,電網也將邁向新的水平。
2.6 廣域保護技術
所謂廣域保護,是指在全國聯網的背景下,對保護防線的合理配置提供方案;其具體定義為:基于電網中的多點信息,快速準確可靠的切除故障,并且對切除故障后的系統進行研究分析;對存在的不穩定因素采取可行的控制措施,它不僅實現了繼電保護,而且還實現了自動控制功能。當前,可以將廣域保護技術分為兩大類:一是對廣域信息的利用,用于實現安全的監視和控制,對穩定邊界進行計算,實現狀態評估等;二是通過廣域信息實現繼電保護。
2.7 新型互感器的應用
光電流互感器、光電壓互感器及相關保護的出現引發了繼電保護的一場革命。在電力事業較為發達的國家,光電流互感器和光電壓互感器已經被投入現場運行;它們與傳統的互感器相比具有較多優點,如:實現了強弱電的絕緣隔離,不受電磁干擾的影響,不會出現電流互感器磁保護問題,具有更寬的頻率響應。這些優點決定了其在未來的發展地位,也將徹底改變繼電保護的應用條件及方式。
2.8 微機保護新思想
微機保護發展的關鍵原因之一是新算法的出現;當前,模糊控制、自適應控制以及綜合優化控制已經被成功應用于微機保護中[3]。已有學者提出利用網絡化通用硬件及軟件平臺實現新算法,相關研究和試驗證明:網絡應用具有較高的可靠性。
3 結束語
技術的發展永遠沒有終點,這也給繼電保護的發展帶來了生機和希望,同時也給繼電保護工作者帶來了挑戰。在實踐中,應該依據市場的變化和電網的需要,制定相應的檢測方法及標準,保證繼電保護產品的質量。
參考文獻:
[1]何世恩,岳桓宇,夏經德.繼電保護技術的發展與展望[J].甘肅電力技術,2010(5).