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【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);可靠性;失效事件
1.引言
隨著經(jīng)濟(jì)和科技的蓬勃發(fā)展,我國(guó)電力系統(tǒng)的應(yīng)用也越來越廣泛,復(fù)雜的電網(wǎng)系統(tǒng)也變得越來越重要,繼電保護(hù)作為電網(wǎng)系統(tǒng)的第一道防線,其重要性不言而喻。繼電保護(hù)裝置的功能是區(qū)分被保護(hù)元件是正常運(yùn)行還是發(fā)生了故障,故障是在保護(hù)區(qū)內(nèi)還是在保護(hù)區(qū)外,所以如果不對(duì)繼電保護(hù)的可靠性和風(fēng)險(xiǎn)性進(jìn)行研究,就無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的隱患,可能會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)發(fā)生意外故障,引起一系列事故發(fā)生。
2.繼電保護(hù)裝置
在國(guó)內(nèi),關(guān)于電力系統(tǒng)可靠性的研究主要經(jīng)過了確定性評(píng)估、概率評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估三個(gè)階段。確定性評(píng)估一般是研究最重大的事故,如“N-1”安全分析,略顯保守;概率評(píng)估是研究了故障發(fā)生的幾率,但不考慮其后果;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估則綜合了發(fā)生故障的概率和產(chǎn)生的后果。在正常運(yùn)行電網(wǎng)時(shí),沒有失誤波動(dòng),沒有錯(cuò)誤操作,這就是繼電保護(hù)裝置的可靠性。為了能精準(zhǔn)的做出關(guān)于繼電保護(hù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,應(yīng)當(dāng)首先分析它的原理。
2.1 繼電保護(hù)裝置的可靠性
繼電保護(hù)裝置是可修復(fù)的,其可靠性的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):
(1)由于繼電保護(hù)工作的環(huán)境和其自身狀況的變動(dòng)性,繼電保護(hù)裝置的可靠度和發(fā)生失效的時(shí)間有一定的幾率性和隨機(jī)性;
(2)繼電保護(hù)裝置的可靠性包含的因素太多。除了保護(hù)裝置,還有關(guān)系很密切的一次設(shè)備、系統(tǒng)通訊的運(yùn)行和一些人為因素;電網(wǎng)的保護(hù)設(shè)計(jì)的原理、實(shí)際的運(yùn)行方式和它的整定、配置方式都對(duì)電網(wǎng)的繼電保護(hù)裝置有著極大的影響,各種復(fù)制的軟件設(shè)備和硬件又涵蓋了電網(wǎng)的各個(gè)方面。所以,從軟件設(shè)備方面會(huì)有很多不穩(wěn)定的物理因素像軟件的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的輸入和使用都會(huì)影響繼電保護(hù)的可靠性;在硬件方面,繼電保護(hù)的可靠性更多的是要看每個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施和電路的設(shè)計(jì)方式是否可靠;
(3)繼電保護(hù)裝置的失效分成拒動(dòng)失效和誤動(dòng)失效,這兩種失效又可以分成不可以被檢測(cè)可可以被檢測(cè)兩種,在制定可靠性的一些指標(biāo)時(shí)需要將兩種情況綜合在一起來考慮。
2.2 繼電保護(hù)裝置可靠性的影響因素
繼電保護(hù)裝置的可靠性和許多因素有關(guān),如:
(1)繼電保護(hù)裝置基本上都是由電子設(shè)備和軟件組成的,電子設(shè)備老化或損壞會(huì)直接影響保護(hù)裝置;其運(yùn)行水平和環(huán)境的干擾等也會(huì)影響到繼電保護(hù)裝置的可靠性;
(2)保護(hù)裝置的平臺(tái)是硬件,實(shí)行保護(hù)功能的核心是軟件,因此軟件的可靠性也顯得極為重要;
(3)C、PT等互感器和斷路器通過傳變輸入量和執(zhí)行輸出直接影響繼電保護(hù)裝置;
(4)二次回路然的絕緣老化和線路等原因?qū)е略B接的接觸不良或者松動(dòng)都會(huì)給被保護(hù)的元件帶來不利影響。全數(shù)字化的保護(hù)系統(tǒng)通過用高速網(wǎng)絡(luò)通信來取代二次電纜,因?yàn)槎位芈纺軌蜃晕冶O(jiān)測(cè);
(5)繼電保護(hù)定值是離線整定在繼電保護(hù)裝置中的重要因素。常規(guī)的繼電保護(hù)裝置是通過離線計(jì)算其定值并穩(wěn)定在運(yùn)行中。可是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,在整定計(jì)算時(shí)得到的返回系數(shù)等數(shù)值運(yùn)算復(fù)雜、運(yùn)算時(shí)間過長(zhǎng),會(huì)影響被保護(hù)元件的應(yīng)能,因此為了能有效克服離線定值的缺點(diǎn),保護(hù)在線整定的定值顯得有越重要。
2.3 繼電保護(hù)的可靠性評(píng)價(jià)模型
在對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行關(guān)于可靠性的評(píng)估時(shí),可以采用的模型有模擬和解析兩種方法。解析法是根據(jù)元件的功能、裝置的結(jié)構(gòu)還有兩者在邏輯上的關(guān)系,來建立一種可靠性的概率形式,分析模型可以用遞推的方式或者迭代的方式,計(jì)算從系統(tǒng)得出的可靠性的指標(biāo)。它的優(yōu)點(diǎn)有精準(zhǔn)度搞、概念清晰明了,缺點(diǎn)是他的計(jì)算量會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)數(shù)據(jù)規(guī)模的增大而增大。而模擬法則是利用概率分布圖來采樣選擇和評(píng)估,從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度得到關(guān)于裝置可靠性的數(shù)據(jù)。模擬法的優(yōu)點(diǎn)是較為直觀,清晰明了,缺點(diǎn)就是計(jì)算時(shí)間長(zhǎng),和需要極高的精準(zhǔn)度。在目前關(guān)于繼電保護(hù)裝置可靠性的評(píng)估中最常采用的是解析法,比如Markov模型法和故障樹法。故障樹法從裝置故障的模式出發(fā),用瞬間照相對(duì)故障進(jìn)行分析推理,一般來說是先算出最小的割集,再通過使用最小的割集概率來計(jì)算出裝置發(fā)生事故的幾率。由于故障樹法在使用方法上的不足,本文主要研究了GO法的應(yīng)用,GO法運(yùn)算分析過程(如圖1所示)。和傳統(tǒng)的解析法不同的是,GO法的出發(fā)點(diǎn)是裝置結(jié)構(gòu)圖,更能清楚地反映裝置和元件之間的聯(lián)系。
圖1 GO運(yùn)行分析過程
2.4 提高繼電保護(hù)可靠性的方法
(1)增強(qiáng)排除故障的能力:模擬事故的解決方法,提升繼電保護(hù)裝置的可靠性。增加檢查繼電保護(hù)裝置的頻率,加強(qiáng)檢查繼電保護(hù)裝置的力度,確定堅(jiān)持的精準(zhǔn)性,提前預(yù)防繼電保護(hù)裝置發(fā)生故障,減少事故發(fā)生的隱患;
(2)改善繼電保護(hù)裝置的設(shè)備:及時(shí)對(duì)檢驗(yàn)設(shè)備的維修和檢測(cè),完善電網(wǎng)系統(tǒng)配電自動(dòng)化,隔離故障,使得電網(wǎng)系統(tǒng)和繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)更為完全;
(3)嚴(yán)格把控質(zhì)量關(guān)卡:對(duì)繼電保護(hù)裝置中的零件從選購(gòu)制造方面抓起,嚴(yán)格把關(guān)增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量;
(4)保證繼電保護(hù)裝置在定值區(qū)的精準(zhǔn)度:重視對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的檢查,定時(shí)檢查繼電保護(hù)裝置的各個(gè)零件,保證繼電保護(hù)裝置在定值區(qū)的準(zhǔn)確性,重視每一次對(duì)設(shè)備的檢查。
3.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
電力系統(tǒng)可靠性的研究方法主要是確定性評(píng)估、概率評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估三種。確定性評(píng)估出現(xiàn)最早,也應(yīng)用最為廣泛,一般通過給定系統(tǒng)的參數(shù)、擾亂方式和運(yùn)行方式來研究最重大的事故,如“N-1”安全分析,不考慮不同運(yùn)行狀況等可能性,直接分析得出的結(jié)果略顯保守;概率評(píng)估不同于確定性分析,研究了故障發(fā)生的幾率,但不考慮其不同程度的后果;風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估則綜合了前兩者的長(zhǎng)處,分析了發(fā)生故障的概率和產(chǎn)生的后果。
3.1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(Risk Assessment)指,在事件發(fā)生前后,將其風(fēng)險(xiǎn)事件所造成的影響或損失統(tǒng)計(jì)評(píng)估出來。識(shí)別各種不同的風(fēng)險(xiǎn)、評(píng)估可能發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的幾率、控制風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)和應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的消減對(duì)策,還有和預(yù)測(cè)會(huì)產(chǎn)生的一些負(fù)面影響是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估最主要的任務(wù)。
3.2 在繼電保護(hù)裝置中影響風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的因素
平均負(fù)載率和線路波動(dòng)系數(shù)過大時(shí),故障的風(fēng)險(xiǎn)值也會(huì)一同增大(如表1所示)。數(shù)據(jù)顯示,只有確定系統(tǒng)負(fù)荷的平均分布,才能減低風(fēng)險(xiǎn)的故障值。所以系統(tǒng)的操作人員運(yùn)行電力系統(tǒng)時(shí),需要使得系統(tǒng)總負(fù)荷均勻分布,才能最大限度的減低電網(wǎng)故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)性。
4.結(jié)束語
根據(jù)以上可知,繼電保護(hù)裝置在電網(wǎng)系統(tǒng)中處于十分重要的位置,嚴(yán)格把關(guān)對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢查工作是確保電力安全運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)。相關(guān)工作人員需要及時(shí)把握對(duì)繼電保護(hù)裝置的監(jiān)控和檢測(cè),預(yù)防意外事故的發(fā)生,明確繼電保護(hù)在電網(wǎng)環(huán)節(jié)中的重要性,確保電網(wǎng)的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:特高壓;輸電線路;繼電保護(hù);問題;策略
中圖分類號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)11-0151-02
因?yàn)槿藗兊纳詈蜕钯|(zhì)量在不斷地提高,所以人們對(duì)于精神層面和物質(zhì)層面的追求也發(fā)生了變化,這點(diǎn)在人們對(duì)于特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題由不了解到很重視的態(tài)度變化中可以明顯體現(xiàn)。盡管特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題已經(jīng)受到了研究人員和管理人員的重視,相關(guān)技術(shù)人員也在特高壓輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和制造中進(jìn)行研究,但是我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展緩慢和基礎(chǔ)較差的劣勢(shì)還是給現(xiàn)階段特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題的解決增加了難度。我國(guó)的特高壓輸電線路繼電保護(hù)還與不同地方的環(huán)境,用電狀況,建筑設(shè)施和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)等有重要聯(lián)系,在建立模型進(jìn)行特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題解決時(shí)要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行深入研究,才能利用特高壓輸電線路繼電保護(hù)的原理進(jìn)行相關(guān)措施的落實(shí),為特高壓輸電線路的發(fā)展和繼電保護(hù)策略的創(chuàng)新打下良好的基礎(chǔ)。
1 特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題的概況
雖然當(dāng)前階段研究人員和管理人員對(duì)特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題非常重視,許多合理可靠的措施也被應(yīng)用到了工程施工中去,但是受到傳統(tǒng)觀念和管理模式的限制,特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題還將在未來發(fā)展中遇到很多阻礙。特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題一般在我國(guó)西北地區(qū)比較嚴(yán)重,加之高海拔和惡劣天氣的消極影響就使得該問題的解決難上加難,所以需要研究人員在克服我國(guó)缺乏特高壓輸電線路繼電保護(hù)的設(shè)計(jì),制造和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的前提下采取有效措施來保證繼電保護(hù)的可靠性與輸電線路運(yùn)行的安全穩(wěn)定。因此,除了要借鑒國(guó)外特高壓輸電線路繼電保護(hù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來達(dá)到少走彎路和加快設(shè)計(jì)速度的目的,還要對(duì)特高壓輸電線路繼電保護(hù)的基本理論和特殊問題進(jìn)行研究。
1.1 特高壓輸電線路繼電保護(hù)的現(xiàn)狀
隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,經(jīng)濟(jì)狀況好轉(zhuǎn)使得人們對(duì)生活質(zhì)量的要求變高,電力系統(tǒng)的運(yùn)行承擔(dān)了很多任務(wù)和更多壓力,其中電網(wǎng)的電壓等級(jí)提高使得輸電的經(jīng)濟(jì)性能很難滿足大容量和遠(yuǎn)距離輸電的要求,所以建立大容量,長(zhǎng)距離和低損耗的輸電系統(tǒng)就成為了各國(guó)電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)。但是許多國(guó)家建成的特高壓輸電線路只能以低電壓等級(jí)運(yùn)行,而我國(guó)早期研究在取得了可觀成果的同時(shí)也遇到了很多阻礙,在此過程中總結(jié)出了分布電容產(chǎn)生了較大電容電壓,短路過程中的高頻分量頻率距離工頻很近,短路時(shí)非周期分量衰減常數(shù)較大,故障分量較小等特性,需要研究人員利用保護(hù)原理和可靠的性能對(duì)相關(guān)策略加以論證和改進(jìn),才能實(shí)現(xiàn)特高壓輸電線路繼電保護(hù)的現(xiàn)實(shí)意義。
1.2 特高壓輸電線路繼電保護(hù)的原理
關(guān)于特高壓輸電線路繼電保護(hù)的原理,可以分為電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理和差動(dòng)保護(hù)新原理兩方面進(jìn)行分析和研究。一方面,特高壓輸電線路繼電保護(hù)電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)原理涉及到電容電流補(bǔ)償方法,基本思路是在線路兩端電流中減去相應(yīng)電容電流,得到電流后利用基爾霍夫電流定律,才能實(shí)現(xiàn)特高壓輸電線路電流縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù);迄今為止提出的補(bǔ)償算法有相量補(bǔ)償算法和時(shí)域補(bǔ)償算法,在理論上都是成立的。另一方面,因?yàn)樯鲜龇椒ú荒芎芎玫亟鉀Q特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題,所以在現(xiàn)階段出現(xiàn)了耐受甚至不受電容電流影響的差動(dòng)保護(hù)新原理,比如建立在輸電線電磁波傳播過程之上的貝瑞隆模型,具有求解速度快和精度高的優(yōu)點(diǎn)。除此之外,特高壓輸電線路其他保護(hù)原理還有成為后備保護(hù)的距離保護(hù),利用光電互感器和光纖通道使得成本下降行波保護(hù)等,都需要在實(shí)踐中通過可靠檢驗(yàn)才能進(jìn)一步推廣。
2 特高壓輸電線路繼電保護(hù)中出現(xiàn)的問題
基于對(duì)特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題概況的了解,可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)相關(guān)研究并不成熟和完善,與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有很大的差距,所以需要在現(xiàn)階段特高壓輸電線路繼電保護(hù)運(yùn)行過程中找出差距和發(fā)現(xiàn)問題,才能在未來對(duì)這些問題采取針對(duì)性策略加以處理和解決。根據(jù)特高壓輸電線路繼電保護(hù)的工作原理,結(jié)合其電壓等級(jí)高和線路自然功率大的特點(diǎn),就能知道特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題主要表現(xiàn)在過電壓水平過高和電容電流大小得不到保證這兩個(gè)方面。盡管特高壓輸電線路在運(yùn)行過程中為社會(huì)建設(shè)帶來了電力供應(yīng)安全可靠的好處,但是也使得繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)了拒動(dòng)和靈敏度下降等問題,使得特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題越來越嚴(yán)重甚至威脅到了用電客戶的人身安全,所以針對(duì)這些特殊問題進(jìn)行深入分析就成為了解決特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題的必要工作。
2.1 降低絕緣費(fèi)用和過電壓水平
當(dāng)前階段特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題產(chǎn)生的一個(gè)重要原因就是電壓等級(jí)升高,絕緣費(fèi)的比例也在大幅度增高,所以在特高壓輸電線路繼電保護(hù)過程中降低過電壓水平就成為了當(dāng)前工作的一大重點(diǎn)。正是因?yàn)樵谶M(jìn)行特高壓輸電線路繼電保護(hù)時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生過電壓,所以保證絕緣子不受破壞的提高絕緣水平,配置合理的避雷器,增設(shè)并聯(lián)電抗器,設(shè)置合理的保護(hù)動(dòng)作順序等就成為了解決該問題時(shí)值得嘗試的措施。
2.2 在電容電流下實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)
特高壓輸電線路繼電保護(hù)的另一問題是電容電流過高,在長(zhǎng)距離和電壓等級(jí)高的特高壓輸電線路繼電保護(hù)中比較常見,需要另辟蹊徑進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)。盡管我國(guó)500kV輸電線路運(yùn)行質(zhì)量高而且切斷故障及時(shí),但是在長(zhǎng)距離特高壓輸電線路繼電保護(hù)性卻會(huì)出現(xiàn)問題。
3 特高壓輸電線路繼電保護(hù)策略的具體分析
根據(jù)特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題的表現(xiàn),可以得知如果想要特高壓輸電線路正常運(yùn)行和繼電保護(hù)安全有效得以實(shí)現(xiàn),就需要針對(duì)出現(xiàn)問題的兩方面進(jìn)行試驗(yàn)后做出調(diào)整,才能利用已有的有利條件促進(jìn)特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題得到妥善處理。除此之外,基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護(hù)利用電流差動(dòng)保護(hù)原理得到了有效的研究成果,在現(xiàn)階段的研究和嘗試中勢(shì)頭良好,所以可以進(jìn)一步在實(shí)際工程中進(jìn)行針對(duì)試驗(yàn)和經(jīng)總結(jié),才能在未來發(fā)展中借助該模型促進(jìn)特高壓輸電線路繼電保護(hù)朝著健康高效的方向發(fā)展。筆者結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)和已有的研究,選取其中典型有效的策略進(jìn)行分析,從而可以為同行業(yè)人員的研究提供科學(xué)合理的借鑒。
3.1 過電壓現(xiàn)象以及相關(guān)保護(hù)措施
特高壓輸電線路繼電保護(hù)中過電壓現(xiàn)象發(fā)生的原因一般是由不當(dāng)?shù)牟僮鲉栴}產(chǎn)生的,對(duì)于經(jīng)常會(huì)發(fā)生故障的線路運(yùn)行會(huì)有正常操作和故障后分?jǐn)嗖僮鳎@兩個(gè)操作是特高壓輸電線路繼電保護(hù)的重點(diǎn)考慮方面。舉例來說,單相接地故障發(fā)生后不能按照規(guī)定進(jìn)行重合閘的操作,就會(huì)使得特高壓輸電線路繼電保護(hù)失去作用。所以,由于斷路器動(dòng)作特性差異而使得兩端保護(hù)動(dòng)作不同,兩端不能同時(shí)斷開來保護(hù)線路,從而導(dǎo)致過電壓現(xiàn)象的產(chǎn)生。如果想要通過特高壓輸電線路繼電保護(hù)來避免過電壓現(xiàn)象的出現(xiàn),就要提前進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作順序的設(shè)定,才能通過降低過電壓水平來保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。
3.2 特高壓輸電線路分布電容電流及分析
因?yàn)樘馗邏狠旊娋€路繼電保護(hù)問題有著自然功率大,波抗阻小,單位長(zhǎng)度電容大和易計(jì)算得到的特點(diǎn),所以在運(yùn)行過程就容易造成電容電流超過額定電流的現(xiàn)象,這就給特高壓輸電線路的差動(dòng)保護(hù)帶來很大的困難。結(jié)合單相接地故障的例子來說,傳統(tǒng)的分相電流差動(dòng)保護(hù)應(yīng)用于特高壓輸電線路繼電保護(hù)是非常困難的,所以需要采取相應(yīng)的補(bǔ)償措施來解決這個(gè)問題;但是如果想要從根本上解決特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題,還需要尋找合理方式來有效控制電容電流的大小,使得特高壓輸電線路繼電保護(hù)能夠通過縱聯(lián)差動(dòng)來實(shí)現(xiàn),才能最終逐漸解決好特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題。
3.3 基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護(hù)
基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護(hù)主要利用分相形式的保護(hù)裝置,主要反映了輸電線路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)線路兩側(cè)電壓電流之間關(guān)系,所以如果特高壓輸電線路中沒有故障時(shí)線路兩側(cè)電流計(jì)算值和實(shí)測(cè)值應(yīng)當(dāng)是相等的;而出現(xiàn)故障時(shí)Marti模型被故障,兩側(cè)的值差距較大,保護(hù)裝置就會(huì)產(chǎn)生保護(hù)動(dòng)作,體現(xiàn)出較高的靈敏度。除此之外,如果電路裝設(shè)了并聯(lián)電抗器則要啟用新的判斷依據(jù)再進(jìn)行處理,才能在每種電路運(yùn)行過程中都能利用適合的繼電保護(hù)裝置保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定。最后,在實(shí)際線路運(yùn)用基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護(hù)裝置之前還要進(jìn)行仿真和模擬試驗(yàn)對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,確認(rèn)無誤后方能進(jìn)行廣泛應(yīng)用。
4 總結(jié)
總而言之,研究特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題是切實(shí)有效的,既能在了解特高壓輸電線路繼電保護(hù)現(xiàn)狀和工作原理時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的潛在問題,又能利用有效策略對(duì)過電壓和電容電流問題的解決奠定良好的基礎(chǔ),從而完成社會(huì)建設(shè)中電力行業(yè)和供電企業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。為了迎合當(dāng)前階段城市建設(shè)中建筑工程對(duì)特高壓輸電線路安全和質(zhì)量要求越來越高的趨勢(shì),滿足人們生產(chǎn)生活對(duì)于特高壓輸電線路繼電保護(hù)的要求,就需要針對(duì)特高壓輸電線路繼電保護(hù)中出現(xiàn)的問題,并且結(jié)合現(xiàn)階段我國(guó)特高壓輸電線路繼電保護(hù)的發(fā)展概況和國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn),對(duì)特高壓輸電線路繼電保護(hù)的創(chuàng)新策略進(jìn)行試驗(yàn)和應(yīng)用,從而可以為實(shí)際工作總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),在電力行業(yè)和供電企業(yè)高壓輸電線路繼電保護(hù)問題的解決做好鋪墊。討論特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題不僅促進(jìn)了相關(guān)問題的解決,還為特高壓輸電線路繼電保護(hù)未來的發(fā)展和創(chuàng)新提供了新思路。
參考文獻(xiàn)
[1]馬光成.特高壓輸電線路繼電保護(hù)問題研究[J].中國(guó)科技縱橫,2015,(20):148.
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù) ,可靠性, 安全
Abstract: in the process of changing modern science and technology in power system, relay protection system is still very important existence value, relaying protection for power system protection decided their is in power system can't ignore part of today's power protection system in new technology support is also in constant optimization to development, for the reliability of the relay protection provides considerable guarantee, the main purpose of this paper is to contemporary relay protection reliability and the existing problems are discussed.
Keywords: relay protection, reliability, security
中圖分類號(hào):TM58文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
繼電保護(hù)裝置是指對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生異常的情況和故障的時(shí)候,自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào),或者是它直接將故障的區(qū)域切除的一種技術(shù)手段。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,繼電保護(hù)在原理和技術(shù)等方面等得到了大的突破和發(fā)展,它的可靠性一直是制約著它的發(fā)展的關(guān)鍵性因素,關(guān)于可靠性的研究是個(gè)重要的話題,在電力系統(tǒng)的容量和供電范圍越來越廣的形勢(shì)下,繼電保護(hù)裝置也是越來越先進(jìn)化和廣泛化的存在,發(fā)生著更加復(fù)雜的的系統(tǒng)改變和更新。這樣看來,對(duì)于繼電保護(hù)裝置的可靠性保證就顯得尤其重要,在技術(shù)上和原理上都更加科學(xué)的驗(yàn)證和數(shù)據(jù)的論證,繼電保護(hù)裝置的可靠性需要加強(qiáng)。
一、繼電保護(hù)裝置的歷史介紹
繼電保護(hù)裝置的歷史是很悠久的,它伴隨著電力系統(tǒng)的出現(xiàn)而出現(xiàn),有著很長(zhǎng)和很豐富的技術(shù)發(fā)展歷程。從19世紀(jì)末到現(xiàn)代21世紀(jì)不斷更新和發(fā)展,在20世紀(jì)的時(shí)候它的理論和實(shí)踐的體系就已經(jīng)相對(duì)完整了,重大的跳躍都已經(jīng)完成,基本原理都已經(jīng)成熟,在20世紀(jì)到現(xiàn)在是提升和完善階段,伴隨著更高的科技繼續(xù)發(fā)展。繼電保護(hù)裝置的發(fā)展有三個(gè)階段和兩次飛躍。分為機(jī)電式、半導(dǎo)體式、微機(jī)式著三個(gè)重要階段。第一次飛躍實(shí)現(xiàn)了無觸點(diǎn)化、小型化、低能耗,實(shí)現(xiàn)了由機(jī)電式到半導(dǎo)體式。第二次飛躍是實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化,由半導(dǎo)體式進(jìn)化到了微機(jī)式。第二次飛躍式尤其重要的,是一次重大的變革,數(shù)字化的前景為繼電保護(hù)技術(shù)的提升開辟了新的道路,將技術(shù)水平提高到了一個(gè)更高的水平。隨著電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的飛速發(fā)展,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)模、模糊邏輯等人工資能技術(shù)的出現(xiàn)相繼應(yīng)用在繼電保護(hù)的領(lǐng)域,現(xiàn)如今的繼電保護(hù)系統(tǒng)走向了一體化、全面化、技術(shù)化。
我國(guó)從1984年第一套微機(jī)線路保護(hù)裝置開始投入使用以來關(guān)于繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用也是得到了飛速般的發(fā)展,得到了更多的重視。通信功能由于繼電保護(hù)系統(tǒng)的加入得到了完善,變電綜合系統(tǒng)也得到了有益的環(huán)境。
二、繼電保護(hù)裝置的原理
繼電保護(hù)裝置是通過正確區(qū)分出現(xiàn)故障的區(qū)域和安全區(qū)域,進(jìn)而發(fā)出警報(bào)信號(hào)或者將故障去切除。在此過程中,能夠準(zhǔn)確的區(qū)別保護(hù)的原件的正常運(yùn)營(yíng)與否是關(guān)鍵,還要看是去是故障還是區(qū)外故障。繼電保護(hù)系統(tǒng)的基本任務(wù)是要迅速、自動(dòng)、準(zhǔn)確的將故障的原件從系統(tǒng)中切除或者是發(fā)出信號(hào)讓保護(hù)著接收到,同時(shí)還需要反應(yīng)不正常運(yùn)行中的原件,此時(shí)不需要迅速的發(fā)生動(dòng)作只需要將信號(hào)反映出來即可,此外,還需要能夠自行的作出反應(yīng),對(duì)系統(tǒng)的問題能夠簡(jiǎn)單解決,不需要報(bào)告給相關(guān)的人員,這樣節(jié)省時(shí)間同時(shí)更加的實(shí)現(xiàn)了智能化。
電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,發(fā)生變化的主要特征有幾點(diǎn):電流增大;電壓降低;電流與電壓之間的相位角發(fā)生改變;測(cè)量阻抗發(fā)生變化。出現(xiàn)不對(duì)稱短路的情況時(shí),相序分量出現(xiàn),如兩相或者單相接地短路時(shí),將會(huì)出現(xiàn)負(fù)序電壓和負(fù)序電流分量;如果是單相接地時(shí),則會(huì)出現(xiàn)負(fù)序和零序電壓和電流的分量。這些是在正常情況下不會(huì)出現(xiàn)的現(xiàn)象。由此可知,利用在故障時(shí)電氣量出現(xiàn)的變化,就可以構(gòu)成各種原理下的繼電保護(hù)。
三、繼電保護(hù)裝置的可靠性評(píng)估
繼電保護(hù)裝置的可靠性是指在元件運(yùn)行的過程中,它保證在正常的時(shí)間內(nèi)運(yùn)營(yíng)到正常的功能的能力。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的第一道保護(hù)屏障,其安全快速的運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)起到了保障作用,對(duì)于它的評(píng)估是十分必要的,要求要科學(xué)技術(shù)化,合理準(zhǔn)確。對(duì)于機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)的評(píng)估有著幾種評(píng)價(jià)體系。
無論從近期還是長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來說,這項(xiàng)評(píng)估都是必要的。對(duì)于機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)的評(píng)估主要是以繼電保護(hù)裝置為研究的對(duì)象,考慮它的正確動(dòng)作、誤動(dòng)、效率和經(jīng)濟(jì)等方面做出評(píng)估。主要方法有建立可靠性模型法、概率法和狀態(tài)空間法等方法。
在現(xiàn)在的繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性研究中有著很大的進(jìn)展,同時(shí)也存在著一些不可避免的問題:各種測(cè)法各有側(cè)重,都是不完全全面的,實(shí)際的情況往往是不可估量的,不會(huì)完全符某種測(cè)試的方法得到的結(jié)論;測(cè)試需要足夠多的實(shí)際樣本,實(shí)際的可靠性數(shù)據(jù)如不全面不夠多得到的結(jié)論也沒有很大的說服力,測(cè)試深受影響;對(duì)于繼電保護(hù)裝置的短期內(nèi)的準(zhǔn)確度不夠。繼電保護(hù)的可靠性加強(qiáng)需要進(jìn)一步的探討和研究,在全面廣泛的技術(shù)下才能夠發(fā)揮到最佳的水平,可靠性得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。
四、影響繼電保護(hù)裝置可靠性的因素
繼電保護(hù)裝置是一種自動(dòng)的裝置,它是電力系統(tǒng)得以安全運(yùn)行的保證,承擔(dān)著安全責(zé)任的重要任務(wù),它的安全性影響因素是需要提出并加以探討的。現(xiàn)就其影響因素有以下幾點(diǎn)總結(jié):
1、制造廠家的疏忽,在生產(chǎn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的時(shí)候沒有嚴(yán)格的把好質(zhì)量關(guān)。裝置本身的質(zhì)量是后續(xù)工作得以進(jìn)行的保證,在源頭出了問題后下面的檢測(cè)工作就沒有辦法實(shí)施,有很多的漏洞和誤差,反而起到了相反的作用。
2、周圍環(huán)境的變化對(duì)其有影響。在實(shí)施的過程中,由于天氣、氣壓、氣流等的變化也對(duì)裝置有一定的影響,減少了可靠性和安全性,盡量維持工作環(huán)境的穩(wěn)定是十分必要的。
3、技術(shù)上的干擾。比如電弧、短路、閃電電路等因素,造成裝置發(fā)生失誤。
4、工作人員的責(zé)任感和專業(yè)性。任何裝置都不能排除人為的干擾,工作人員必須秉著對(duì)工作負(fù)責(zé)的態(tài)度,發(fā)揮技術(shù)水平和專業(yè)水準(zhǔn),認(rèn)真的發(fā)現(xiàn)問題,合理的處理問題。
5、長(zhǎng)期運(yùn)行下裝置中的互感器質(zhì)量差,導(dǎo)致問題不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決。
五、繼電保護(hù)的可靠性的加強(qiáng)措施
繼電保護(hù)裝置是很具有專業(yè)性的,在電力系統(tǒng)中有著重要的作用,在有著很多的因素會(huì)影響到裝置的可靠性的情況下,應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的措施去解決和改善這些問題,使它具有可靠性和穩(wěn)定性。
1、針對(duì)裝置在生產(chǎn)過程中會(huì)有質(zhì)量的問題,在選擇的時(shí)候要選擇那些有著質(zhì)量保證的廠家,嚴(yán)格把關(guān)。在原件的選擇上采用壽命高、故障率低的原則,將劣質(zhì)的原件排除。保證裝置在日后的運(yùn)行過程中能夠充分發(fā)揮技術(shù)手段。
2、操作考慮在高壓隔離室內(nèi)進(jìn)行,避免周遭環(huán)境變化對(duì)它產(chǎn)生不利的影響。防止有害的氣體粉塵等進(jìn)入造成污染進(jìn)而產(chǎn)生了不利的影響。
3、保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,繼電保護(hù)系統(tǒng)在正常準(zhǔn)確的工作時(shí)需要電力系統(tǒng)有配合的能力,能夠快速的切斷故障區(qū)和非故障區(qū)。相互的配合才是裝置發(fā)揮最大效益的保證。
4、加強(qiáng)工作的技術(shù)人員的專業(yè)性和責(zé)任感,在選擇相關(guān)的操作人員的時(shí)候要有高標(biāo)準(zhǔn),選擇的是專業(yè)人員,有職業(yè)的規(guī)范和道德。認(rèn)真的操作和上下級(jí)保持好的配合。
5、在整個(gè)設(shè)計(jì)裝置的過程中要完善合理,提高工作的效率和準(zhǔn)確性,選型要恰當(dāng)合適,上下級(jí)保護(hù)要合理。
六、小結(jié)
電力系統(tǒng)中機(jī)電保護(hù)裝置的可靠性直接的關(guān)系到了系統(tǒng)運(yùn)行的安全和穩(wěn)定性。對(duì)于可靠性的研究是十分必要的。它的可靠性關(guān)系到各個(gè)方面,不僅是生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、運(yùn)行維修或者調(diào)試檢修方面,還關(guān)系到各個(gè)方面的質(zhì)量和人員選擇的嚴(yán)格把關(guān)。在電力系統(tǒng)如此復(fù)雜的狀況下,對(duì)于繼電保護(hù)裝置的加強(qiáng)各國(guó)都有著深入的研究并且取得了相應(yīng)的進(jìn)展,也出現(xiàn)了很多需要提高和解決的不可避免的問題。由于它關(guān)系的嚴(yán)重性和重要性,評(píng)估的過程也是很繁雜的,對(duì)于進(jìn)一步提高需要有更加深入和專業(yè)的研究。
參考文獻(xiàn):
[1]張煒;電力系統(tǒng)可靠性分析[J];科技信息;2009,(08)
[2]夏雨;繼電保護(hù)系統(tǒng)的研究[J];中小企業(yè)管理與科技;2010,(06)
關(guān)鍵詞:起重機(jī);安全;繼電保護(hù)
Abstract: Along with the development of modern industrial progress, people on the crane requirement, some large and high speed crane constantly amplification. Relay protection of crane is very important, but also makes people pay more attention to the role of this protection device. Based on the background and development trend of electric power system, relay protection for crane application and improvement of discussion, power systems for the safe production and provide a theoretical reference.
Keywords: crane; safety; relay protection
隨著生產(chǎn)及進(jìn)出口規(guī)模的擴(kuò)大,集裝箱裝卸在海路運(yùn)輸業(yè)中的作用日益提升,為了滿足對(duì)工作量大,效率高等需求,岸邊集裝箱箱起重機(jī)自動(dòng)化程度越來越高,起重機(jī)能否高效安全穩(wěn)定的工作者對(duì)于碼頭,對(duì)整個(gè)行業(yè)來說非常的重要,而安全則是重中之重,是集裝箱起重機(jī)生產(chǎn)廠家長(zhǎng)期面對(duì)的問題之一,而繼電保護(hù)就成為起重機(jī)安全運(yùn)行成功的墊腳石。
一、繼電保護(hù)的基本原理
繼電保護(hù)裝置是指在電力系統(tǒng)中電氣元件由于受到破損不能正常工作,然后繼電器通過判斷起到跳閘或者發(fā)出報(bào)警信號(hào)的一種自動(dòng)保護(hù)裝置。這種裝置能夠保證機(jī)器的安全性以及修復(fù)的簡(jiǎn)單性。繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成包括測(cè)量比較元件、邏輯判斷元件、執(zhí)行輸出元件。這些元素是階梯運(yùn)行,缺一不可。通過測(cè)量與之前給定元件的物理參量進(jìn)行準(zhǔn)確比較,分析處理信息,然后根據(jù)測(cè)量的結(jié)果比如輸出信號(hào)的性質(zhì),持續(xù)時(shí)間等判斷故障的范圍是元件內(nèi)還是元件外的,最后做出保護(hù)措施跳閘或者報(bào)警信號(hào)的等,最后通過根據(jù)前一命令的指令進(jìn)行發(fā)出信號(hào),跳閘等指令。
繼電保護(hù)的保護(hù)分區(qū)是為了保護(hù)在指定范圍內(nèi)的故障,不屬于范圍內(nèi)的不采取控制,這樣可以減少因故障跳閘引起的停電區(qū)域,也可以將沒有影響到得部分起到保護(hù)作用,然后繼續(xù)工作。所以電力系統(tǒng)中每個(gè)繼電保護(hù)的界限劃分的很清楚。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障,繼電保護(hù)就會(huì)及時(shí)的切除故障,所以繼電保護(hù)的特點(diǎn)就是速度快、有選擇性,靈敏性,可靠性。
二、繼電器保護(hù)在集裝箱起重機(jī)上的應(yīng)用
當(dāng)起重機(jī)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)作用顯得尤為重要,這是一種重要的反事故的工作控制。靈敏性是繼電保護(hù)的主要特點(diǎn)。當(dāng)元件在繼電保護(hù)的劃分區(qū)域內(nèi)發(fā)生障礙,在系統(tǒng)的運(yùn)行下,無論故障位置,還是故障類型是否有過渡電阻都能夠進(jìn)行靈敏的判斷進(jìn)行繼電保護(hù)作用。當(dāng)起重機(jī)的電力系統(tǒng)在工作運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)故障,比如短路,短路有幾種基本形式,一般有單項(xiàng)小電流接地,兩相短路,兩相接地短路等。這時(shí)候繼電保護(hù)會(huì)通過輔助觸點(diǎn)發(fā)出信號(hào)到PLC由PLC進(jìn)行處理,或者直接對(duì)控制的電路進(jìn)行跳閘等形式確保機(jī)器的安全性。
在起重機(jī)上繼電器在繼電保護(hù)中發(fā)揮不可或缺的作用。一般使用的有電磁繼電器,主要就是產(chǎn)生電磁效應(yīng),由鐵心,導(dǎo)線,銜鐵片,觸點(diǎn)簧片組成。其工作原理就是當(dāng)電路通過一定量的電流時(shí),銜鐵就會(huì)因?yàn)殡姶帕Φ淖饔每朔嘶善睦?,向鐵心靠攏,使得兩點(diǎn)相接構(gòu)成通路,當(dāng)電路中斷電的時(shí)候,電磁力也隨之消失,銜鐵因?yàn)闆]有電磁力的作用會(huì)被簧片的作用力拉回原處,使得兩觸點(diǎn)分開,構(gòu)成斷路確保了機(jī)器的使用安全,這樣相接,分開在電路中就形成了導(dǎo)通與斷路的作用。所以電磁繼電器的裝置基本能夠符合快速性,靈敏性的特點(diǎn)。但是隨著科技的進(jìn)步,這種繼電器也會(huì)隨之改變。繼電器也有物理參量,有一定的加載電壓和電流,它原有的物理參量決定了繼電器能夠控制電路中的電壓和電流的大小,使用時(shí)如果超出此值就會(huì)影響繼電保護(hù)的工作狀態(tài),會(huì)破壞繼電器的觸點(diǎn)。不同起重機(jī)的繼電保護(hù)裝置有所不同,但是工作原理是相同的。起重機(jī)的繼電保護(hù)一般具有可靠性還有安全性,這樣給機(jī)器本身的正常運(yùn)作提供很大的便捷,及時(shí)發(fā)出信號(hào)及時(shí)作出判斷,所以繼電保護(hù)在起重機(jī)上的使用是由元件的調(diào)控到繼電保護(hù)裝置的分配達(dá)到指定命令的控制措施。
三、改進(jìn)和發(fā)展方向
由于科技的發(fā)展,企業(yè)現(xiàn)代化的需要不斷提高,繼電保護(hù)的在起重機(jī)上的改進(jìn)和發(fā)展是一個(gè)迫在眉睫的問題?,F(xiàn)時(shí)代的光電技術(shù)和計(jì)算機(jī)的發(fā)展速度飛猛提升,新型光學(xué)電壓,電流互感器的發(fā)展前景很大。隨著對(duì)電力需求的日益增加,傳統(tǒng)的電磁感應(yīng)已經(jīng)不能滿足對(duì)快節(jié)奏時(shí)代的運(yùn)用,體積大,容量小,絕緣結(jié)構(gòu)復(fù)雜同時(shí)耗費(fèi)大量的銅線這種現(xiàn)象已經(jīng)難以滿足電力系統(tǒng)的發(fā)展要求。電流互感器已經(jīng)成為一種潮流慢慢會(huì)取代電磁互感器,這種技術(shù)的產(chǎn)生式時(shí)代進(jìn)步的一個(gè)象征,數(shù)字時(shí)代的來臨必將會(huì)解決老式電磁互感器存在的一些弊端,采用數(shù)字時(shí)電壓,電流互感器,實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)用的功能,將物理參數(shù)變成數(shù)字量,再用光信號(hào)去傳輸,這樣的數(shù)字技術(shù)不僅節(jié)約了成本還提高了工作效率。新型的光學(xué)技術(shù)不僅體積小,質(zhì)量輕而且與傳統(tǒng)的電壓、電流互感器相比工作效率已經(jīng)操縱會(huì)變得簡(jiǎn)單。充分發(fā)揮了快速性,可靠性,實(shí)時(shí)性,簡(jiǎn)單性的處理特點(diǎn)。起重機(jī)上的電力系統(tǒng)如果采用這種數(shù)字技術(shù),不僅提高了機(jī)器的運(yùn)行效率,更能給企業(yè)帶來更多的收益。微處理器的數(shù)字保護(hù)裝置已經(jīng)廣泛運(yùn)用于電力保護(hù)系統(tǒng)之中作為新型的能源。目前一些保護(hù)裝置,計(jì)算測(cè)量?jī)x這些設(shè)備都需要這種低功率,而且節(jié)約型的電壓電流互感器。傳統(tǒng)的互感器必將被這些新型的數(shù)字技術(shù)所取代。這對(duì)電力系統(tǒng)特別是繼電保護(hù)作用有著重大的意義。
總之,工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模不斷增長(zhǎng),起重機(jī)發(fā)揮了不可或缺的作用,物料搬運(yùn)所需要的費(fèi)用不斷的提升,導(dǎo)致企業(yè)所需的大型或高速起重機(jī)的猛增,但是工作量的日益增大,人們對(duì)起重機(jī)的可靠性、安全性、操作性的要求就不斷提升,簡(jiǎn)單的操作,容易的維護(hù),這樣才是新時(shí)代科技進(jìn)步的代表,繼電保護(hù)作為一種電力系統(tǒng)的一種保護(hù)裝置對(duì)起重機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)提供了簡(jiǎn)單,可靠的控制。機(jī)器出現(xiàn)故障這種保護(hù)措施的幾種特性發(fā)揮了重大作用,所以電力系統(tǒng)提供的是一種性能良好,工作可靠性高的一種保護(hù)裝置,但是隨著科技的發(fā)展,光電技術(shù)以及計(jì)算機(jī)的不斷進(jìn)步,這種技術(shù)將會(huì)被數(shù)字技術(shù)所取代,慢慢的將起重機(jī)的保護(hù)裝置將會(huì)做的更加完善,更符合人們對(duì)工作要求簡(jiǎn)單,操作靈活的要求。
參考文獻(xiàn):
【關(guān)鍵詞】變電運(yùn)行;繼電保護(hù)
近幾年,我國(guó)電力事業(yè)得到了迅速的發(fā)展,各種電力新設(shè)備、新技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用,繼電保護(hù)技術(shù)便是其中一種。作為當(dāng)前變電運(yùn)行不可缺少的一個(gè)重要組成部分,繼電保護(hù)可確保整個(gè)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定以及可靠的運(yùn)行,保證供用電質(zhì)量。因此在變電運(yùn)行中,做好繼電保護(hù),不斷提高繼電保護(hù)技術(shù)水平是極有必要的。下面對(duì)變電運(yùn)行中如何提高繼電保護(hù)技術(shù)水平加以探討,并提出幾點(diǎn)淺薄的建議。
1、繼電保護(hù)技術(shù)的概述
從上世紀(jì)六十年代開始,晶體管繼電保護(hù)技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用,隨后繼電保護(hù)技術(shù)獲得了不同程度的發(fā)展,在上個(gè)世紀(jì)七十年代已經(jīng)研制出不同類型的計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置。隨后微機(jī)保護(hù)裝置的出現(xiàn)和廣泛的應(yīng)用。隨后我國(guó)的繼電保護(hù)技術(shù)真正進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)時(shí)代。當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)向著計(jì)算機(jī)化以及網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展,這對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)在保護(hù)、測(cè)量、控制、人工智能化以及數(shù)據(jù)通信一體化方面提出了更高的要求,這對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)來說不但是一種發(fā)展的機(jī)遇同時(shí)也是一種挑戰(zhàn)。隨著繼電保護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展,在整個(gè)電力系統(tǒng)中將得到更加廣泛的應(yīng)用,使得整個(gè)電力系統(tǒng)處在安全、穩(wěn)定以及可靠的運(yùn)行狀態(tài)中,將會(huì)間接的為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。
2、繼電保護(hù)技術(shù)在變電運(yùn)行中應(yīng)用的基本任務(wù)
在電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)主要是通過利用元件發(fā)生異常情況時(shí)包括電壓、電流以及功率等在內(nèi)電氣量的變化情況來形成繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的主要任務(wù)有:第一,在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,對(duì)系統(tǒng)中所有設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行在線監(jiān)視,確保系統(tǒng)的整體運(yùn)行;第二,如果供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障,繼電保護(hù)裝置將有選擇性的、自動(dòng)的并迅速的將故障的部分切除,然后確保沒有發(fā)生故障的部分能處于正常的運(yùn)行狀態(tài)中;第三,如果在供電系統(tǒng)的運(yùn)行中出現(xiàn)了異常情況,繼電保護(hù)裝置可以及時(shí)準(zhǔn)確的提供信號(hào)或者是進(jìn)行告警,進(jìn)而使得相關(guān)人員能及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。
3、繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的性能要求
一般來說,將繼電保護(hù)裝置安置在電路中,并進(jìn)行變電運(yùn)行時(shí),其裝置的基本性能要求有四個(gè),即可靠性、快速性、靈敏性以及選擇性。下面對(duì)這四種性能作詳細(xì)介紹。
3.1可靠性
可靠性是繼電保護(hù)裝置最基本的性能,一臺(tái)合格的繼電保護(hù)裝置必須具備高度的可靠性,以保證裝置啟動(dòng)后的正常運(yùn)行,保證其功能的正常發(fā)揮。對(duì)于繼電保護(hù)裝置來說,沒有可靠性,裝置運(yùn)行中所發(fā)生的故障就無法得到有效的處理和解決,甚至還有可能引發(fā)更大的故障或安全事故,裝置的存在將毫無意義可言。因此,安裝于電路系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置一定要具備最基本的可靠性。而為了做到這一點(diǎn),就必須保證裝置的設(shè)計(jì)、安裝以及調(diào)試等環(huán)節(jié)都嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,確保裝置中所有元件都配備齊全。裝置投入運(yùn)行后,要全面做好裝置的維護(hù)和保養(yǎng)工作。
3.2快速性
繼電保護(hù)裝置所具備的快速性的主要意思是指,當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置能夠在第一時(shí)間內(nèi),快速斷開故障,保證其他電力設(shè)備的安全。繼電保護(hù)裝置所具有的快速性能可在很大程度上降低故障對(duì)電力設(shè)備或元件的損害,確保其他沒有發(fā)生故障的部分正常工作,并在一定程度上保證其運(yùn)行的穩(wěn)定性。通過快速斷開故障,繼電保護(hù)裝置可從整體上提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,降低電力運(yùn)營(yíng)成本。
3.3靈敏性
繼電保護(hù)裝置的靈敏性主要表現(xiàn)在,當(dāng)電路系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置可在最短時(shí)間內(nèi)可靠的發(fā)生動(dòng)作,快速,并且有效的處理故障。靈敏系數(shù)是考核繼電保護(hù)裝置的靈敏性的基本指標(biāo),而關(guān)于裝置靈敏性的具體要求,在相關(guān)的繼電保護(hù)程序設(shè)計(jì)中都有提到,同樣也需要引起相關(guān)技術(shù)人員的重點(diǎn)關(guān)注。
3.4選擇性
選擇性是指,變電運(yùn)行發(fā)生了故障,或者出現(xiàn)了其他異常情況后,繼電保護(hù)裝置可根據(jù)實(shí)際情況,有選擇性切除故障點(diǎn)旁邊的斷路器,達(dá)到保證沒有發(fā)生故障部分正常運(yùn)行的目的。
4、做好變電運(yùn)行繼電保護(hù)的方法
4.1做好繼電保護(hù)裝置的質(zhì)量檢驗(yàn)
當(dāng)繼電保護(hù)裝置完成安裝和調(diào)試之后,要再次對(duì)其質(zhì)量和性能進(jìn)行檢查、驗(yàn)收,進(jìn)一步保證裝置運(yùn)行的可靠性。質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí),先做好自檢,然后由專業(yè)的驗(yàn)收工向廠家提交檢驗(yàn)獲得的驗(yàn)收單,再由廠家采取實(shí)驗(yàn)手段,確保繼電保護(hù)裝置性能的穩(wěn)定與正常。實(shí)驗(yàn)時(shí),廠家必須保證所有關(guān)于繼電保護(hù)裝置的試驗(yàn)數(shù)據(jù)都準(zhǔn)確無誤,保證試驗(yàn)中所拆卸掉的所有部件都全部回復(fù)正常之后,才能在驗(yàn)收單上簽字。另外,當(dāng)裝置的保護(hù)定值或二次回路發(fā)生變更時(shí),要先對(duì)裝置的定值以及變更問題進(jìn)行核對(duì)和確認(rèn),并做好相應(yīng)地變更記錄,經(jīng)相關(guān)責(zé)任人簽字確認(rèn)之后,再采取相關(guān)措施加以處理。
4.2要做好繼電保護(hù)裝置及其二次回路的巡檢工作
通過對(duì)設(shè)備的巡檢,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的隱患進(jìn)而避免故障的發(fā)生,這屬于相關(guān)工作人員的一項(xiàng)重要工作。在巡檢的時(shí)候,除了要做好交接班的檢查之外,也要組織進(jìn)行全面的巡視檢查。
4.3要提高繼電保護(hù)運(yùn)行操作的準(zhǔn)確性
運(yùn)行人員要全面掌握繼電保護(hù)裝置的原理,以便于對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的操作,同時(shí)對(duì)其的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)規(guī)定要全面掌握,在操作的時(shí)候要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定中的要求進(jìn)行,在每次投入和退出必須獲得調(diào)度的指令之后進(jìn)行。在運(yùn)行規(guī)程中應(yīng)該將所有保護(hù)裝置的相關(guān)信息編入,以保證投入和退出的準(zhǔn)確性。運(yùn)行人員嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的規(guī)定可以避免在操作中出現(xiàn)差錯(cuò),如果發(fā)現(xiàn)在繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行中有異常情況出現(xiàn),要加強(qiáng)對(duì)異常部位的監(jiān)視,并通知相關(guān)的人員進(jìn)行處理。
1 繼電保護(hù)的基本原理
在電力系統(tǒng)當(dāng)中,繼電保護(hù)工作的基本工作原理總體來說可以概括為:提起和利用差異。即區(qū)分出系統(tǒng)的正常、不正常故障和故障三種運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)根據(jù)三中運(yùn)行狀態(tài)傳遞出的信息,選擇出發(fā)生故障和出現(xiàn)異常的設(shè)備,尋找到電力系統(tǒng)在這三種運(yùn)行狀態(tài)下的可測(cè)參數(shù)的差異,并提取并利用這些可測(cè)參數(shù)差異實(shí)現(xiàn)對(duì)三種運(yùn)行狀態(tài)的快速區(qū)分。從而通過科學(xué)的計(jì)算和整理之后,在短時(shí)間內(nèi),將電力系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行快速整合的一種電力系統(tǒng)。
2 繼電保護(hù)的的作用
繼電保護(hù)之所以可以在電力系統(tǒng)當(dāng)中地位越來越突出,關(guān)鍵是繼電保護(hù)可以在很大程度上保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作。因此,要想充分認(rèn)識(shí)繼電保護(hù),就需要從繼電保護(hù)的作用入手,通過充分認(rèn)識(shí)繼電保護(hù)的作用和重要性之后,來進(jìn)一步研究電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)和維護(hù)。
2.1 保障電力系統(tǒng)的安全性
繼電保護(hù)的最主要的作用在于保障電力系統(tǒng)的安全性,當(dāng)電力系統(tǒng)當(dāng)中的部分元件發(fā)生故障時(shí),如果該元件在繼電保護(hù)系統(tǒng)的范圍之內(nèi),那么繼電保護(hù)裝置便會(huì)在第一時(shí)間將發(fā)生故障的元件周圍作出跳閘指令,從而使得該故障在最段時(shí)間之內(nèi)同整個(gè)電力系統(tǒng)分離。這樣,不僅可以保證該元件產(chǎn)生的問題不會(huì)波及影響到電力系統(tǒng)當(dāng)中的其他組成部分,同時(shí),也可以降低不必要的電力故障出現(xiàn)。從而為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)作和正常供電創(chuàng)造一個(gè)良好的工作環(huán)境。
2.2 警示電力系統(tǒng)異常
繼電保護(hù)能夠快速、準(zhǔn)確、有效的反映出電氣設(shè)備當(dāng)中的系統(tǒng)異常。通常,在繼電保護(hù)當(dāng)中,一旦發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)在工作當(dāng)中出現(xiàn)系統(tǒng)異常的情況,便會(huì)通過聲音警報(bào)、信號(hào)燈閃爍燈標(biāo)志來發(fā)出信號(hào),從而吸引值班人員的注意,提高他們對(duì)于系統(tǒng)的檢測(cè)和維護(hù)的警惕性。同時(shí),對(duì)于一些多發(fā)問題,繼電保護(hù)會(huì)根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)中預(yù)留的方案進(jìn)行一定的自動(dòng)化調(diào)整,從而避免因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)出現(xiàn)故障而影響系統(tǒng)的正常工作,對(duì)于系統(tǒng)異常產(chǎn)生十分積極的影響。
2.3 實(shí)時(shí)監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行
電力系統(tǒng)由于系統(tǒng)內(nèi)容復(fù)雜,且數(shù)據(jù)處理較高,點(diǎn)多面廣,僅僅依靠工作人員的監(jiān)控,很難實(shí)時(shí)有效的進(jìn)行電力系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)控。因此,在這個(gè)過程當(dāng)中,繼電保護(hù)就可以在加強(qiáng)電力系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí),根據(jù)預(yù)留的解決方案將問題進(jìn)行解決。
3 繼電保護(hù)和維護(hù)的特點(diǎn)
3.1 動(dòng)作選擇性
所謂的動(dòng)作選擇性更傾向于先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障,當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí),才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)來切除故障。這樣,可以使得繼電保護(hù)的作用發(fā)揮最大。上、下級(jí)電網(wǎng)(包括同級(jí))繼電保護(hù)之間的整定,應(yīng)遵循逐級(jí)配合的原則,以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)有選擇性地切除故障。切斷系統(tǒng)中的故障部分,而其它非故障部分仍然繼續(xù)供電。因此,在進(jìn)行選擇過程當(dāng)中,實(shí)質(zhì)也是繼電保護(hù)和維護(hù)的一種表現(xiàn)。
3.2 動(dòng)作速動(dòng)性
在繼電保護(hù)和維護(hù)過程當(dāng)中,速度和效率產(chǎn)生的關(guān)系對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的關(guān)系相當(dāng)緊密。而動(dòng)作速度性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動(dòng)重合閘和備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果,這樣做的目的是為了再短時(shí)間內(nèi)將問題和損失降到最低,從而實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)對(duì)于電力系統(tǒng)維護(hù)的目的。
3.3 動(dòng)作靈敏性
在繼電保護(hù)當(dāng)中,由于系統(tǒng)受到計(jì)算機(jī)的控制,因此如果設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí),保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)感應(yīng)便會(huì)受到必要的靈敏系數(shù)(規(guī)程中有具體規(guī)定)的激發(fā),從而通過繼電保護(hù)的整定值來實(shí)現(xiàn)。這樣,在繼電保護(hù)當(dāng)中,動(dòng)作的靈敏性便成為一個(gè)主要特點(diǎn),在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,取得良好的效果。但是需要注意的是,對(duì)于靈敏系數(shù)和整定值的校驗(yàn)一般一年進(jìn)行一次維護(hù),這樣可以巴證電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作用能夠最大程度的發(fā)揮。
3.4 動(dòng)作可靠性
在繼電保護(hù)當(dāng)中,由于系統(tǒng)判斷的準(zhǔn)確度較高,因此動(dòng)作的可靠性就成為繼電保護(hù)和維護(hù)的一個(gè)重要特點(diǎn)。繼電保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作,在正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。任何電力設(shè)備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行,可靠性是對(duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。因此,正是由于電力系統(tǒng)的這個(gè)特點(diǎn),才保證電力系統(tǒng)能夠正常運(yùn)作,同時(shí)在電力系統(tǒng)維護(hù)過程當(dāng)中,尤其是對(duì)于繼電保護(hù)和維護(hù)過程當(dāng)中,這些都屬于重要的維護(hù)方向。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
隨著我國(guó)社會(huì)發(fā)展對(duì)電力的需求量越來越大,以及人們對(duì)供電可靠性提出的要求越來越高,加強(qiáng)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行管理就顯得迫在眉睫。在當(dāng)前的電力系統(tǒng)運(yùn)行中,一般也會(huì)利用繼電保護(hù)裝置來實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的保護(hù)措施。在實(shí)踐中,繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用極大地保障了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,電力系統(tǒng)也在不斷地發(fā)生變革,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)也在不斷地發(fā)展。
一、我國(guó)繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,熔斷器作為最簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置早已滿足不了繼電保護(hù)選擇性和快速性的要求。改革開放后,我國(guó)斷電保護(hù)和繼電保護(hù)技術(shù)開始萌芽,20世紀(jì)80年代,晶體管繼電保護(hù)得到了大力發(fā)展和應(yīng)用。1984年,輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置通過鑒定,開始應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。自此之后,90年來以來不同原理和不同種類的繼電保護(hù)裝置一一出現(xiàn),經(jīng)過多番研究和分析,微機(jī)保護(hù)的性能較為完善,已經(jīng)成為電力系統(tǒng)保護(hù)。調(diào)度。監(jiān)控和通信等自動(dòng)化系統(tǒng)的重要構(gòu)成部分。
二、繼電保護(hù)的任務(wù)
(一)當(dāng)被保護(hù)的電力設(shè)備發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該由該設(shè)備的繼電保護(hù)裝置自動(dòng)地、迅速地、有選擇地向離故障設(shè)備最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除,保證無故障設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行,并防止故障設(shè)備繼續(xù)遭到破壞及擴(kuò)大故障范圍。
(二)當(dāng)電力系統(tǒng)不能正常運(yùn)行時(shí),可以根據(jù)非正常的工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)的條件的差異,發(fā)出求救信號(hào),使得值班人員能夠及時(shí)的采取相應(yīng)的措施,或者由裝置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整(如減負(fù)荷),避免由于干擾和不必要的動(dòng)作而引起的誤動(dòng)作。反應(yīng)不正常工作狀態(tài)的繼電保護(hù),一般情況下都不需要立即動(dòng)作,可帶一定的延時(shí)。
(三)繼電保護(hù)與自動(dòng)重合閘裝置配合,可在輸電線路發(fā)生瞬時(shí)性故障時(shí),迅速恢復(fù)故障線路的正常運(yùn)行,從而提高供電的可靠性。
三、繼電保護(hù)常見的故障分析
(一)電流互感器飽和故障
電流互感器的飽和對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響是非常之大。隨著配電系統(tǒng)設(shè)備終端負(fù)荷的不斷增容,如果發(fā)生短路,則短路電流會(huì)很大。如果是系統(tǒng)在靠近終端設(shè)備區(qū)的位置發(fā)生短路時(shí),電流可能會(huì)達(dá)到或者接近電流互感器單次額定電流的100倍以上。在常態(tài)短路情況下,電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數(shù)增大而增大,當(dāng)電流速斷保護(hù)使靈敏度降低時(shí)就可能阻止動(dòng)作。在線路短路時(shí),由于電流互感器的電流出現(xiàn)了飽和,而再次感應(yīng)的二次電流小或者接近于零,也會(huì)導(dǎo)致定時(shí)限過流保護(hù)裝置無法展開動(dòng)作。當(dāng)在配電系統(tǒng)的出口線過流保護(hù)拒絕動(dòng)作時(shí)而導(dǎo)致配電所進(jìn)口線保護(hù)動(dòng)作了,則會(huì)使整個(gè)配電系統(tǒng)出現(xiàn)斷電的狀況。
(二)電壓互感器故障
電壓互感器二次電壓回路在運(yùn)行中出現(xiàn)故障是繼電保護(hù)工作中的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。作為繼電保護(hù)測(cè)量設(shè)備的起始點(diǎn),電壓互感器對(duì)二次系統(tǒng)的正常運(yùn)行非常重要,PT二次回路設(shè)備不多,接線也不復(fù)雜,但PT二次回路上的故障卻不少見。由于PT二次電壓回路上的故障而導(dǎo)致的嚴(yán)重后果是保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),PT二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:PT二次中性點(diǎn)接地方式異常;表現(xiàn)為二次未接地(虛接)或多點(diǎn)接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網(wǎng)的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣PT二次接地相與地網(wǎng)間產(chǎn)生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個(gè)電壓疊加到保護(hù)裝置各相電壓上,使各相電壓產(chǎn)生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動(dòng)或誤動(dòng)。
(三)微機(jī)繼電保護(hù)裝置故障
常見的微機(jī)繼電保護(hù)裝置主要包括:①干擾與絕緣因素。由于微機(jī)繼電保護(hù)裝置受到外界的干擾比較大,加上設(shè)備自身具有明顯的絕緣性,因此,在出現(xiàn)干擾的情況下,將會(huì)對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的使用性能造成嚴(yán)重的影響。②電源、靜量靜電塵埃問題。在電源的輸出功率無法符合標(biāo)準(zhǔn)的情況下,將會(huì)嚴(yán)重影響微機(jī)繼電保護(hù)裝置的邏輯配合能力,降低微機(jī)繼電保護(hù)裝置邏輯功能的判斷準(zhǔn)確性。
(四)開關(guān)保護(hù)設(shè)備的選擇不當(dāng)
在繼電保護(hù)中,開關(guān)保護(hù)設(shè)備的選擇是比較重要的一項(xiàng)工作,在沒有實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)自動(dòng)化的開關(guān)站內(nèi),我們可以更多的采用負(fù)荷開關(guān)或與其組合的繼電器設(shè)備系統(tǒng)作為開關(guān)保護(hù)的設(shè)備。
四、繼電保護(hù)的維護(hù)要點(diǎn)
(一)變壓器后備保護(hù)措施
針對(duì)變壓器后備保護(hù)中存在的設(shè)備燒毀問題,應(yīng)從提高設(shè)備瞬時(shí)大電流耐受能力、強(qiáng)化低側(cè)保護(hù)性能等方面著手從而使故障得以預(yù)防,定期對(duì)短路靈敏器進(jìn)行檢修,確保其在事故發(fā)生時(shí)能及時(shí)切斷電流。同時(shí),應(yīng)延長(zhǎng)過流保護(hù)延時(shí)時(shí)間,在事故發(fā)生后為故障排除留出充分時(shí)間。此外,還應(yīng)注意科學(xué)選取合理的CT安裝位置,并確保各繼保對(duì)象均有持續(xù)的直流電供應(yīng)。
(二)微機(jī)保護(hù)
微機(jī)線路保護(hù)裝置要能正常工作起來,還需要有一套完整的指揮和控制軟件,微機(jī)的保護(hù)裝置軟件大致可分為保護(hù)軟件和接口軟件兩大部分。保護(hù)軟件是根據(jù)線路保護(hù)原理編寫的以實(shí)現(xiàn)其保護(hù)功能的程序,包括初始化程序、調(diào)試程序、自檢監(jiān)視程序、采樣管理程序、模擬量測(cè)量程序、故障記錄程序、定值管理程序、故障濾波程序、事件記錄程序等(基礎(chǔ)軟件),繼電器軟件“模塊”和程序邏輯軟件(保護(hù)軟件)。接口軟件是指能響應(yīng)工作人員在控制面板上的可操作指令的軟件,即人機(jī)接口軟件。其程序一般分為管理監(jiān)控程序和運(yùn)行程序,操作者像操作電腦一樣可通過保護(hù)裝置的控制面板的功能鍵或功能菜單來選擇執(zhí)行某一部分程序。
(三)嚴(yán)格把握技術(shù)管理要求
在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及維護(hù)環(huán)節(jié)中,存在一系列相關(guān)規(guī)定,這是技術(shù)人員在實(shí)際操作中所必須遵循的。在進(jìn)行檢修的過程中,必須依照狀態(tài)檢修原則,有重點(diǎn)、有次序的開展操作。同時(shí),需嚴(yán)格依照相關(guān)技術(shù)管理規(guī)定展開工作,確保繼電保護(hù)能夠滿足電力系統(tǒng)運(yùn)行的需求。
(四)完善設(shè)備管理信息系統(tǒng)
為了能夠在一定程度上防范由于硬件因素或者是軟件因素對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性造成的負(fù)面影響,就需要將繼電保護(hù)系統(tǒng)納入到設(shè)備的管理信息系統(tǒng)范疇之內(nèi)。而在設(shè)備的管理信息系統(tǒng)內(nèi),則需要對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的所有相關(guān)軟硬件發(fā)生的變化進(jìn)行詳細(xì)的記錄,通過詳細(xì)的記錄,從而為繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修提供可靠的、有效的數(shù)據(jù)支撐。
五、繼電保護(hù)的未來發(fā)展
(一)計(jì)算機(jī)化
隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展,微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。原華北電力學(xué)院研制的微機(jī)線路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了3個(gè)發(fā)展階段:從8位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)問世,不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu),后又發(fā)展到總線不出模塊的大模塊結(jié)構(gòu),性能大大提高,得到了廣泛應(yīng)用。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高,除了保護(hù)的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)大的通信能力,與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級(jí)語言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC機(jī)的功能。
(二)智能化
近些年來,人工智能技術(shù)發(fā)展迅速,如遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、進(jìn)化規(guī)律、模糊邏輯等,已經(jīng)應(yīng)用于電力系統(tǒng)的各個(gè)領(lǐng)域,繼電保護(hù)領(lǐng)域也開始進(jìn)行研究。例如由于距離保護(hù)難以對(duì)故障位置進(jìn)行正確判斷,容易造成輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)電阻誤動(dòng)或拒動(dòng)。如果使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法,通過大量故障樣本訓(xùn)練,樣本只要對(duì)各種情況進(jìn)行充分考慮,就可以在故障發(fā)生時(shí)進(jìn)行正確判斷。其他人工智能技術(shù)也有解決復(fù)雜問題的能力??上攵?,人工智能技術(shù)會(huì)在未來的繼電保護(hù)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
(三)繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)化
由于缺少?gòu)?qiáng)有力的數(shù)據(jù)通信手段,所以到目前為止,現(xiàn)有的繼電保護(hù)裝置除縱聯(lián)保護(hù)裝置和差動(dòng)保護(hù)裝置以外,僅僅只能反映出被保護(hù)安裝處的電氣量,繼電保護(hù)的功能也僅僅是將故障元件的報(bào)警切除,最大限度的減小由于事故而造成的影響;繼電保護(hù)中的各個(gè)保護(hù)單元還不能共享整個(gè)系統(tǒng)中的運(yùn)行以及故障信息等方面的數(shù)據(jù),每個(gè)獨(dú)立的保護(hù)單元與重合閘裝置就不能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)地處理這些信息和數(shù)據(jù),系統(tǒng)的安全持續(xù)運(yùn)行也就不能很好保證。
(四)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的控制
在變電所中,綜合了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、通信技術(shù),
為改變當(dāng)前的變電站中的控制、監(jiān)控、計(jì)量裝置和系統(tǒng)分割的現(xiàn)狀,提供了系統(tǒng)集成和優(yōu)化組合的技術(shù)基礎(chǔ)。在高壓以及超高壓方面正經(jīng)歷著一場(chǎng)技術(shù)變革。以遠(yuǎn)方終端單元(RTU)、微機(jī)保護(hù)裝置為核心,能夠降低變電所的占地面積和設(shè)備投資,提高二次系統(tǒng)的可靠性。
(五)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的保護(hù)
自適應(yīng)控制技術(shù)在繼電保護(hù)方面可以定義為能夠根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式以及故障的狀態(tài)的變化而實(shí)時(shí)改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)。在自適應(yīng)繼電保護(hù)中,其主要的功能就是使保護(hù)能夠最大限度的和電力系統(tǒng)的各種變化相適應(yīng),使得保護(hù)性能能夠進(jìn)一步的提高。這種新型保護(hù)原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣,是微機(jī)保護(hù)具有生命力和不斷發(fā)展的重要內(nèi)容。
結(jié)束語
繼電保護(hù)及維護(hù)技術(shù)在供配電網(wǎng)運(yùn)作過程中發(fā)揮著十分重要的作用,必須保證保護(hù)裝置運(yùn)行良好,方能確保供電系統(tǒng)良好運(yùn)營(yíng)。并且隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自適用技術(shù)等應(yīng)用,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)將更加朝著靈活、可靠、安全的方面發(fā)展,從而保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵字:繼電保護(hù)裝置 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2015)01(c)-0000-00
1 繼電保護(hù)裝置應(yīng)用的作用
繼電保護(hù)裝置運(yùn)用過程中可以依照電力系統(tǒng)故障信號(hào)及時(shí)向運(yùn)行及值班人員發(fā)出警告信息,通過直接或間接操作達(dá)到系統(tǒng)跳閘,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)保護(hù),完成系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。
繼電保護(hù)裝置已經(jīng)成為當(dāng)前電力系統(tǒng)控制的關(guān)鍵,可以明顯改善電力系統(tǒng)自動(dòng)保護(hù)效益,達(dá)到自動(dòng)保護(hù)效益的優(yōu)化。繼電保護(hù)裝置可以對(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行處理,實(shí)施對(duì)應(yīng)元件保護(hù),從而達(dá)到元件的跳閘保護(hù),確保電力系統(tǒng)迅速脫離故障元件,發(fā)生跳閘。繼電保護(hù)裝置保障了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,有效提升了電力系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)整效果,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的全方面保護(hù),有效改善了電力系統(tǒng)的處理質(zhì)量。
繼電保護(hù)裝置可以對(duì)電力元件和電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù),對(duì)電力元件及電力系統(tǒng)產(chǎn)生的故障進(jìn)行控制,是提升電力元件及電力系統(tǒng)安全的重要裝置。
2 新型繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)的必要性
傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置多以電磁繼電器作為主要?jiǎng)幼髟ㄟ^電磁式繼電器達(dá)到觸動(dòng)動(dòng)作保護(hù),實(shí)施對(duì)應(yīng)動(dòng)作保護(hù)。這種電磁式繼電器保護(hù)裝置非常容易出現(xiàn)由于外界干擾導(dǎo)致的波形失真,嚴(yán)重影響了繼電保護(hù)裝置質(zhì)量。例如在JGX-11A電磁相互傳遞的過程中就很容易產(chǎn)生動(dòng)作分量,形成對(duì)應(yīng)觸動(dòng)動(dòng)作,很容易形成繼電保護(hù)問題,產(chǎn)生繼電保護(hù)波形失真現(xiàn)象。
隨著時(shí)間的推移,我國(guó)開始使用微機(jī)式繼電保護(hù)裝置進(jìn)行繼電保護(hù),通過現(xiàn)代化信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、元件動(dòng)作控制。但該微機(jī)式繼電保護(hù)裝置在運(yùn)用過程中采樣信號(hào)不準(zhǔn)確、抗干擾能力較差,整體靈敏性較低,很容易造成元件動(dòng)作時(shí)間加長(zhǎng),這也在一定程度上影響了新型繼電保護(hù)裝置的發(fā)展。
新型繼電保護(hù)裝置可以有效改善繼電保護(hù)裝置控制效益,改善繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性、可靠性和有效性,已經(jīng)成為繼電保護(hù)發(fā)展的新趨勢(shì)。為了解決上述問題,筆者對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行完善,從繼電保護(hù)裝置抗干擾能力、信號(hào)采集能力出發(fā),提出了新型的繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)方案。
3 新型繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
本次主要采用DSP+CPLD的多CPU處理器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)作為新型結(jié)構(gòu)核心內(nèi)容,通過該結(jié)構(gòu)實(shí)施對(duì)應(yīng)信號(hào)處理。以DSP+CPLD為核心的CPU處理器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)抗干擾能力較強(qiáng),系統(tǒng)可靠性較高。以下筆者就從以DSP+CPLD為核心的多CPU處理器繼電保護(hù)裝置出發(fā),對(duì)繼電保護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行分析。
3.1 裝置結(jié)構(gòu)功能
本次繼電保護(hù)裝置選取以DSP+CPLD為核心的多CPU處理器作為處理單元.
(1)新型繼電保護(hù)裝置選取DSP+CPLD結(jié)構(gòu),程序與數(shù)據(jù)之間的存儲(chǔ)空間獨(dú)立,程序總線能夠并行訪問數(shù)據(jù)系統(tǒng),實(shí)施數(shù)據(jù)和程序的傳送。這種傳送方式可以明顯提升系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效果,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的光電隔離,有效提升了繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性。
(2)16為RISC超低耗單片機(jī)MSP430F149可以有效改善繼電保護(hù)裝置的外設(shè),達(dá)到通信、顯示、鍵盤等的全面優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)繼電控制裝置的全面改善。在該設(shè)計(jì)下系統(tǒng)中斷電源可以使MCU從睡眠狀態(tài)喚醒,時(shí)間非常daunt,有效改善了繼電保護(hù)裝置的電力資源使用效益。
(3)CPLD芯片XC95144XL能夠有效改善系統(tǒng)的邏輯時(shí)序控制,實(shí)施對(duì)應(yīng)策略,提升了信號(hào)采集的可靠性和有效性。該芯片在運(yùn)用的過程中在一個(gè)周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)20點(diǎn)采樣,能夠?qū)⑿盘?hào)模擬量迅速傳輸?shù)紸DC中,有效提升了傳輸效益。
3.2 信號(hào)處理設(shè)計(jì)
本次信號(hào)處理的過程中主要選取閥值去噪方法實(shí)現(xiàn)裝置去噪,對(duì)系統(tǒng)中的恒定偏差問題進(jìn)行處理。與此同時(shí),本次信號(hào)處理的過程中系統(tǒng)還對(duì)信號(hào)頻率電路進(jìn)行調(diào)整,在原有CPLD中設(shè)計(jì)了頻率電路方程,將采集到的信號(hào)通過信號(hào)頻率測(cè)量裝置,對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理,形成了高低電平方波,有效改善了計(jì)數(shù)器的采樣頻率。
而在頻率調(diào)制的過程中要對(duì)內(nèi)部故障及外部故障頻率進(jìn)行合理分析,依照頻率特性實(shí)施對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)過程中當(dāng)兩端頻率處于正半周期時(shí)判斷系統(tǒng)故障,當(dāng)兩端頻率一個(gè)處于正半周,一個(gè)處于負(fù)半周時(shí)為外部故障,實(shí)施對(duì)應(yīng)繼電保護(hù)。
3.3 軟件處理設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的過程中軟件裝置主要選取NI公司的虛擬開發(fā)工具LABVIEW裝置進(jìn)行編寫,通過該裝置實(shí)施對(duì)應(yīng)編程控制。系統(tǒng)通過故障錄波器對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行采集,分析故障波形狀況,對(duì)故障波形進(jìn)行初步判斷。信號(hào)采集完成后由系統(tǒng)信號(hào)分析部分對(duì)信號(hào)內(nèi)容進(jìn)行確定,判斷系統(tǒng)故障,將信息傳輸?shù)杰浖型ㄟ^模塊化設(shè)計(jì)實(shí)施對(duì)應(yīng)模塊響應(yīng),完成對(duì)應(yīng)編寫-控制轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)過程中軟件需要定期進(jìn)行功能升級(jí),通過升級(jí)提升系統(tǒng)的裝置效率。升級(jí)的過程中主要進(jìn)行相應(yīng)模塊改寫即可。
4 新型裝置的優(yōu)點(diǎn)
新型繼電保護(hù)裝置可以明顯提升電力線路故障信號(hào)的處理效益,實(shí)現(xiàn)短時(shí)間繼電保護(hù),有效改善了繼電裝置的可靠性和有效性。新型繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間明顯減少,系統(tǒng)極端保護(hù)速度明顯提升,繼電保護(hù)誤動(dòng)發(fā)生率明顯降低,信號(hào)抗干擾性較高。
新型繼電保護(hù)裝置下系統(tǒng)閥值去噪效果明顯提升,形成了新的故障信號(hào)波形。從上述信號(hào)波形中可以發(fā)現(xiàn)信號(hào)波形非常穩(wěn)定,系統(tǒng)防干擾能力大幅提升,有效改善了輸入裝置中有用信號(hào)的效益,從本質(zhì)上提升了電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全指標(biāo)。
5 結(jié)語
繼電保護(hù)裝置可以明顯提升繼電保護(hù)效益,改善系統(tǒng)的安全性和可靠性,已經(jīng)成為新時(shí)期電力裝置控制的關(guān)鍵。在對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行應(yīng)用的過程中人員要對(duì)繼電保護(hù)環(huán)境進(jìn)行分析,在該需求下實(shí)施繼電保護(hù)優(yōu)化,形成新型繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)方案,實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)調(diào)整。只有實(shí)現(xiàn)上述繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì),電力系統(tǒng)保護(hù)效益才能夠得到本質(zhì)上的提升,電力系統(tǒng)才能夠得到全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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[2] 楊奇遜,黃少鋒. 微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M ]. 北京:中國(guó)電力出版社, 2005.
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);自動(dòng)化;新技術(shù);發(fā)展趨勢(shì)
作者簡(jiǎn)介:李亞民(1983-),男,湖南常德人,貴州送變電工程公司調(diào)試所調(diào)試專責(zé),工程師。(貴州 貴陽(yáng) 550002)
中圖分類號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-0079(2013)17-0213-02
一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述
1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本原理
電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置就是指電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中電氣元件在發(fā)生故障時(shí)能及時(shí)發(fā)出信號(hào),并使斷路器跳閘產(chǎn)生動(dòng)作的一種自動(dòng)裝置。為了完成對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)裝置的安全保護(hù)任務(wù),電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置通過借助正確區(qū)分的保護(hù)元件來檢測(cè)被保護(hù)的裝置是否處于正常的工作狀態(tài)。也就是說,繼電保護(hù)裝置一般是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來對(duì)被保護(hù)的裝置進(jìn)行保護(hù)的。其中,用于繼電保護(hù)狀態(tài)判別的故障量隨所處電力系統(tǒng)的周圍條件而異,也隨被保護(hù)對(duì)象的不同而不同。當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的故障量是工頻電氣量。工頻電氣量指的是通過電力元件的電流和所在母線的電壓以及由這些量演繹出來的其他量,如功率、相序量、阻抗等,從而構(gòu)成電流保護(hù)、電壓保護(hù)、阻抗保護(hù)、頻率保護(hù)等。
2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的作用
電力系統(tǒng)的日常運(yùn)行中較常見的故障主要有斷線、短路、接地、負(fù)荷過載以及振蕩等。上述故障如果處理不及時(shí)或處理不當(dāng)往往會(huì)引發(fā)大范圍的電力系統(tǒng)事故,從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的全部或部分的正常運(yùn)行狀態(tài)遭到破壞,導(dǎo)致電能質(zhì)量破壞和設(shè)備損壞,損失非常巨大。一般對(duì)上述故障的有效處理措施就是采取相關(guān)有效措施迅速地將正常運(yùn)行的系統(tǒng)與故障部分隔離,從而將故障造成的影響和損失盡量減少。為保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,有效避免事故的擴(kuò)大。通常,依靠人的判斷和處理是來不及的,在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)務(wù)須由相關(guān)的繼電保護(hù)裝置完成電力系統(tǒng)故障的安全保護(hù)。
3.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù)
一般而言,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的任務(wù)有:一是值班管理人員可以通過繼電保護(hù)裝置及時(shí)掌握處于不正常運(yùn)行狀態(tài)的電氣元件的反應(yīng),以便能夠及時(shí)處理,從而有效避免相關(guān)電氣設(shè)備的損壞以及安全事故的發(fā)生;二是繼電保護(hù)裝置自身能夠迅速地將電力系統(tǒng)中的故障元件有選擇地進(jìn)行切除,從而確保其他無故障原件的正常運(yùn)行。
二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)新技術(shù)的應(yīng)用
1.數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的革新,數(shù)字化技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣,數(shù)字化變電站的建設(shè)已經(jīng)成為電網(wǎng)建設(shè)的主流。數(shù)字化變電站是指變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過程全部數(shù)字化。數(shù)字化繼電保護(hù)裝置原理是利用電子互感器采集數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)在互感器內(nèi)通過光纖利用光數(shù)字信號(hào)將數(shù)據(jù)傳到低壓端,在MU(合并單元)處理后得出符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字量輸出。其涵蓋了變電站的全部范圍,比如一次設(shè)備的互感器、斷路器、變壓器,二次設(shè)備中的保護(hù)、控制、通信,以及軟件開發(fā)、系統(tǒng)建模、數(shù)據(jù)應(yīng)用等。
數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用:一是智能化繼電保護(hù)測(cè)試儀。隨著智能化變電站的投入和普及,數(shù)字化測(cè)試設(shè)備在電力用戶和制造廠中的需求呈上升趨勢(shì)。二是全數(shù)字化變電站的動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)。智能電網(wǎng)推廣的重要舉措就是建設(shè)具有數(shù)字化、信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特點(diǎn)的數(shù)字化變電站,然而目前大多數(shù)變電站無法有效檢測(cè)繼電保護(hù)二次設(shè)備的性能,只有全數(shù)字化變電站才能實(shí)現(xiàn)設(shè)備檢查和監(jiān)測(cè)功能。
2.超高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用
隨著我國(guó)電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)的電壓等級(jí)不斷提高,對(duì)高電壓技術(shù)和絕緣技術(shù)提出了新的更高的要求。由于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)及通訊技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,超高壓繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行水平也逐漸提高,目前世界上很多國(guó)家都已經(jīng)建成超高壓輸電線路。
超高壓輸電是指使用超高電壓等級(jí)輸送電能。超高壓直流輸電具有九大優(yōu)勢(shì):輸送容量大;送電距離遠(yuǎn);輸送功率可以控制和調(diào)節(jié);不受系統(tǒng)穩(wěn)定極限的限制;可以充分利用線路走廊資源;可保持輸送功率或減少輸送功率的損失;可以根據(jù)系統(tǒng)的要求作出反應(yīng),提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定水平;進(jìn)行系統(tǒng)的交流電壓調(diào)節(jié)與控制;可以迅速進(jìn)行功率交換。
目前超高壓輸電技術(shù)越來越普及,美、俄、加、日等國(guó)已率先研究和采用了超高壓輸電技術(shù)。目前國(guó)外運(yùn)行的超高壓系統(tǒng)最高電壓為765kV,俄、日正試驗(yàn)1150~1500kV特高壓輸電;我國(guó)于1972年首先應(yīng)用了330kV輸電,1981年首次建成500kV輸電線路,目前西北電網(wǎng)升壓至750kV的工程也正在進(jìn)行。
3.直流輸電技術(shù)的應(yīng)用
直流輸電是指將發(fā)電廠發(fā)出的交流電經(jīng)過整流器變換成直流電以后輸送到受電端,再用逆變器將直流電變換成交流電,送到受端交流電網(wǎng)。目前直流輸電技術(shù)主要應(yīng)用在六個(gè)方面:遠(yuǎn)距離大功率輸電;聯(lián)系不同頻率或相同頻率而非同步運(yùn)行的交流系統(tǒng);作網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和區(qū)域系統(tǒng)之間的聯(lián)絡(luò)線;用做海底電纜跨越海峽送電;用做地下電纜向用電密度高的大城市供電;在交、直流輸電線的并列運(yùn)行中調(diào)節(jié)控制電力系統(tǒng)的運(yùn)行。
目前我國(guó)的直流輸電工程有四個(gè)。一是舟山直流輸電工程,為我國(guó)直流輸電工程的發(fā)展提供了建設(shè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。二是葛洲壩—上海直流輸電工程,形成了我國(guó)第一個(gè)大電網(wǎng)聯(lián)合系統(tǒng),把葛洲壩的電能源源不斷輸送到上海。三是天生橋—廣州直流輸電工程,送電量為1800MW。四是龍泉—政平直流輸電工程,送電量為3000MW,是三峽電池向華東地區(qū)輸電的重點(diǎn)工程。
三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
1.繼電保護(hù)智能化
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,近年來由于信息技術(shù)和電子技術(shù)的發(fā)展,智能電網(wǎng)建設(shè)不斷推進(jìn),人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用。繼電保護(hù)領(lǐng)域的一些工作也變得智能化,主要表現(xiàn)在人工智能、信息處理、自動(dòng)控制和非線性優(yōu)化幾個(gè)方面。智能電網(wǎng)、電子式互感器、數(shù)字化變電站技術(shù)、廣域測(cè)量技術(shù)、交直流靈活輸電及控制技術(shù)的應(yīng)用極大改變著傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)。繼電保護(hù)向智能化方向發(fā)展也是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)。
2.繼電保護(hù)數(shù)字化
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(dòng)化設(shè)備數(shù)量和設(shè)備的檢修次數(shù)和時(shí)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(shí)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(gè)持續(xù)、漸進(jìn)的發(fā)展過程,相信在不久的將來它一定會(huì)成為繼電保護(hù)的主流技術(shù)。
3.繼電保護(hù)輸電技術(shù)的突破
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展、直流輸電技術(shù)日益成熟,多種新的發(fā)電方式所產(chǎn)生的電能都要以直流方式輸送,比如磁流體發(fā)電、電氣體發(fā)電、燃料電池和太陽(yáng)能電池等,直流輸電在電力系統(tǒng)中必然得到更多的應(yīng)用。另外,超高壓輸電可以增加輸送容量和傳輸距離,降低單位功率電力傳輸?shù)墓こ淘靸r(jià),減少線路損耗,節(jié)省線路走廊占地面積,具有顯著的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
四、結(jié)語
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)作為當(dāng)今國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)前沿方向和熱點(diǎn)課題,隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及電子技術(shù)的不斷發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)將會(huì)不斷得到進(jìn)步和發(fā)展,其應(yīng)用也將會(huì)更為廣泛,這勢(shì)必會(huì)更好地促進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的新發(fā)展和新變革。
參考文獻(xiàn):
[1]李寶山.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)化裝置的可靠性分析[J].中國(guó)電力,2012,(10).
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