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继电保护发展史范文1
关键词: 电力系统 继电保护 发展趋势
1、电力系统继电保护作用及功能
继电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证,其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状态时,向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号,断路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理,以保证无故障部分继续运行,并防止不正常工作状态造成事故。基本功能:(1)安全性:继电保护装置应在不该动作时可靠地不动作,即不应发生误动作现象。(2)可靠性:继电保护装置应在该动作时可靠地动作,即不应发生拒动作现象。(3)快速性:继电保护装置应能以可能的最短时限将故障部分或异常工况从系统中切除或消除。(4)选择性:继电保护装置应在可能的最小区间将故障部分从系统中切除,以保证最大限度地向无故障部分继续供电。(5)灵敏性:表示继电保护装置反映故障的能力。
2、电力继电保护的现状分析
2.1 国内继电保护现状
原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统当中获取应用,这说明了我国继电保护系统已经进入到了一个新的篇章,为微机保护开创了道路。在主设备的保护方面,关于发电机的失磁保护、微机线路保护装置、变压器组保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过了鉴定,因此,不同原理和机型的微机线路保护装置能够为电力系统提供一个功能齐全、性能优良、工作可靠的继电保护装置。到了 20 世纪 90 年代,随着微机保护装置的进一步研究,在微机保护软件等方面又取得了非常可喜的效果,此时,我国继电保护技术开始进入到了微机保护的时代。
2.2 继电保护装置的任务
继电保护一般是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时电气量的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的主要任务是:在供电系统运行的过程当中安全、完整地对于各种设备进行监控,为电力系统值班人员提供可靠的运行依据;在供电系统发生障碍时,能够迅速切除故障的部分,确保非故障部分能够继续运行;当供电系统当中出现一些异常情况时,它能够准确地发出信号,值班人员能够及时做出相应的处理。
2.3 继电保护装置的基本要求分析
2.3.1 选择性
当供电系统发生障碍时,继电保护装置能够很好地将故障部分有效切除,首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中的其他非故障部分能够继续运行。
2.3.2 灵敏性
继电保护装置是否灵敏一般采用灵敏系数来衡量,在继电保护装置的保护范围之内,不论短路点的位置怎样、不管短路性质如何,保护装置都不应该产生拒绝动作;但是保护区外发生故障时,又不应该产生错误的动作。
2.3.3 速动性
一般来讲,速动性主要是指继电保护装置应该尽可能迅速地去切除短路故障,缩短切除故障的时间,从而减轻短路电流对于电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,并为设备的自启动提供便利条件,这样能够极大地提高发电机并列运行的稳定性。
2.4 保护装置的应用分析
继电保护装置广泛地应用于工厂企业高压供电系统和变电站等,用于高压供电系统线路的保护、电容器保护等等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于并不并列运行的分段母线装置设电流速断保护,但是仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸之后自动解除。此外,还需要安装设过电流保护装置,对于符合等级比较低的配电所不应安装设保护。变电站继电保护装置的应用主要包括:(1)线路保护:基本上是应用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护;(2)母联保护:需要同时安装设限时电流速断保护和过电流保护;(3)主变保护:主要包括主保护和后备保护,主保护一般分为重瓦斯保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护;(4)电容器保护:对于电容器的保护主要包括过流保护、零序电压保护、过压和失压保护。随着当前继电保护技术的不断进步,微机保护装置也正在逐渐投入使用中,因为生产厂家的不同,开发时间有先后顺序,微机保护呈现出丰富多彩的局面,但是基本原理及其要达到的目的基本一致。
3、电力系统继电保护发展趋势
3.1 计算机化
随着计算机硬件的发展,微机保护硬件得到了有力的技术支持,取得了迅速发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台 PC 机的功能。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机。因此,用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。
3.2 网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱。由于缺乏强有力的数据通信手段,目前的继电保护装置只能反映保护安装处的电气量,切除故障元件,缩小事故影响范围。于是,人们提出了系统保护的概念,将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,实现继电保护能保证全系统的安全稳定运行,即每个保护单元都能分享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。要真正实现保护对电力系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。
3.3 保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端,它可以从网上获得电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心的任一终端,因此,每个微机保护装置不但可以完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可以完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
3.4 智能化
近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用, 在继电保护领域的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂非线性问题,应用神经网络的方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,其它如遗传算法、进化规划等也有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。
4、结束语
“大电网、超高压、高智能”。当今,电网的发展今非昔比,继电保护在电网的快速发展中发挥着越来越重要的作用。
参考文献
继电保护发展史范文2
一、智能继电器的机会
随着时代的发展,智能电网,缺乏的继电器保护传统,逐渐显现:传统的继电器,统一的合同,而不是相匹配,只有特定的参数值之间不同配置。为了确保调试各种继电保护装置的选择性一定的保护作用,彼此难免互相影响。然而,逆分布在中国,电力供需形势是需求遥远的西部和北部,功率大,而供应集中在南部和东部沿海地区,需要特高压输变电使用遥控器。高压是如何实现供给和需求之间的平衡主要是在两个电厂。像这样的现代化综合交通运输网络,将无法依靠的参考价值,能够修复,已被分割的保护,以确保运行可靠的选择性和长途运输,每个变化分部值和每个设备发挥最大效应是不能浪费的。出现的全球信息技术的互动,同时提供智能继电器,智能电网时代的发展潜力,有必要建立保护智能匹配。
保护的信息共享平台:其他SDH系统变电站LAN以太网和高压变电站的建立,应用程序发现和技术,鉴于目前的点之间铺设的光纤网络。为了实现实时的网络监控多个点在IEC61085通信标准的智能变电站和变电站建成,互联网应用程序全球定位系统,数字化的工作,所有的数据所要做的。这些应用程序的智能保护,需要提供技术援助。
二、智能继电器配置主要内容
智能电网的快速发展,是主要以硬件和软件两个方面为主,硬件智能设置智能继电器软件组件设置继电保护是指为了加强智能变电站继电保护,研究的挑战和机遇,受保护区域的保护系统的配置。
(一)智能继电器设置元件保护
1.保护的主要设备
校准电压灵敏度准确深度:继电保护设备,通过设置中的公式之间的绝缘转,转来转去,要特别注意,以防止内部短路发电机,保护发电机,一定要注意保护变压器和发电机,实施电流限制器。实现后备保护的统一,价格实惠,是研究的重点仍然是变压器保护主设备的浪涌电流的变压器故障保护的新原则计算将仍集中在识别和发现研究。
2.线路保护
(1)电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。
(2)电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。
(3)电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180°+(60°~85°)。
(二)配置智能保护继电器WAN
基于数字信息技术,信息交换技术广域网WAN风格闪耀在智能继电器配置绘制电网保护。整个广域网络保护,对电网的前提下,可以看出,作为一个整体,一个配置数字化智能变电站,技术和其他决定,进行全球定位。网络通信,监测,分析装置内配置网络实施,使用方法,允许控制设备全自动的选择最好的隔离开来。
1.广域网的网络保护内容
广域继电保护系统可定义为:依赖电力系统多点的信息,对故障点进行快速、可靠、精确地切除(包括主保护和后备保护),同时分析故障切除对系统安全稳定运行的影响,并采取相应的措施,能同时实现继电保护和自动控制功能的系统称为广域保护系统。
2. 广域保护系统的一般结构
广域保护系统由各个变电站或发电厂的广域保护装置组成,经路由、光纤环网相连接. 以集中式广域保护装置为例,每个变电站设置中央处理单元(IED)和若干个终端设备,经以太网相连接.对应于每台断路器设置终端设备,用以采集安装点的模拟量和开关量信息,对信息进行简单处理,与本变电站的IED连接,上传、下传信息与命令,按命令执行跳、合闸操作.变电站的IED接收来自各个终端设备的信息,并与其他变电站的IED交换信息,做出保护与控制决策后下传至终端设备执行.变电站的所有广域保护算法都集中在IED中。
三、设置智能继电器
三种类型的保护,包括保护广域网,局域网格,不同时间面对不同保护范围时,智能保护系统的三种方法的组合物之间的相互配合,可以分为保护是就地保护,要保护的对象有不同保护特点。
3.1广域网络,包括保护中心的保护,在变电站十几站。中心站使用的决定寄主的收集,通过判断和分析收集的信息用于故障保护,作为保护的主要目的,车站信息,包括保护单元的元素。这是最高的可靠性要求最强的地区,故障检测的角度判断主机的处理能力最全面的保护。
3.2站域电网保护作为主要备份变电站的保护范围的保护,并且是一个本地传输网络的保护下,为了确定是否存在充分的保护,对变电站的各个组成部分的信息的不良分析是用来收集的主要区域。局电网保护域的主机的运算能力来处理广域电网保护能力要求较低。
3.3相应的保护部分,主要是为了保护一个特定的设备。根据散围绕主接线,汇丰GIS智能控制机柜或机柜和电压电平,每隔一个特定的装置,保护装置安装在机柜中的其他具体方案。坐落在附近收集当地信息交换和他们的其他信息,以完成每个分析保护措施和保护装置和设备的保护。能够依赖于一个单一的小领域的灵活决策的时间间隔,然而,叠加速度和糟糕的交互信息是复杂的。
参考文献
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继电保护发展史范文3
关键词:电力系统;继电保护;发展;趋势;研究
中图分类号:TM71 文献标识码:A
继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。继电保护是在电网出现事故或异常运行情况下动作,保证电力系统和电气设备安全运行的自动装置,研究继电保护技术发展趋势,可以更好地提高继电保护的技术水平,对电力系统发展意义重大。
1 电力系统继电保护概述
1.1 继电保护基本概念
在电力系统运行中,由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备。
1.2 继电保护的工作原理
继电保护的工作原理,是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成,电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:(1)电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。(2)电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。(3)电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°。(4)测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值,正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。
1.3 继电保护在电力系统中的任务
电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响;并满足电力系统的某些特定要求,能够反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班人员进行处理,将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
1.4 继电保护装置必须具备的基本性能
继电保护装置必须具备的基本性能有:(1)安全性:在不该动作时,不误动;(2)可靠性:在该动作时,不拒动;(3)速动性:能以最短时限将故障或异常从系统中切除或隔离;(4)选择性:在自身整定的范围内切除故障,保证最大限度地向无故障部分继续供电,不越级跳闸;(5)灵敏性:反映故障的能力,通常以灵敏系数表示;不拒动不误动是关键。
2 继电保护发展历程
继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的,最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,智能化等先进技术相继在继电保护领域的研究应用,继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。电力系统发展迅速,电网结构越来越复杂,短路容量不断增大,到20世纪产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。1928年电子器件已开始被应用于保护装置,在50年代迅速发展。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点,但环境温度和外界干扰对继电保护的影响较大。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护,出现了单板机继电保护装置。到了21世纪由于计算机技术发展非常快,微处理机和微型计算机的普遍应用,极大地推动了数字式继电保护技术的开发,大规模集成化数字式继电保护装置应用非常广泛。
3 电力系统继电保护的发展趋势
3.1 计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有一台PC机的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。
3.2 网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量,继电保护的作用主要是切除故障元件,缩小事故影响范围。因为继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。
3.3 智能化
随着通信和信息技术的快速发展,数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的继电保护原理提供了条件,智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,把获得的数据通过网络系统进行收集、整合和分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。
结语
综上所述,随着电力系统的发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术由数字时代跨入信息化时代,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了技术创新的广阔天地。只有了解和掌握继电保护技术,才能解决电力系统继电保护遇到的各类问题,更好地保障电力系统的安全运行。
参考文献
[1]高亮.电力系统微机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2007.
继电保护发展史范文4
【关键词】电力系统;继电保护;安全措施;发展趋势
在当今社会中,电力已经成为了人们生产生活必不可少的重要能源,在国民经济的发展中起着不可替代的作用。电力系统承担着电能的生产、传输和配送任务,其运行的安全性和稳定性关系着供电的质量和人民群众生产生活的正常运转,因此对于电力系统进行必要的维护,保障电力系统安全平稳运行就变得至关重要。作为一项主要的保护手段,继电保护装置可以有效的起到保护电力系统的作用,提高电网运行的安全性和稳定性,是电力系统正常工作运行的有力保障。所以,对电力系统继电保护技术进行研究,深入探讨电力系统继电保护的安全措施,根据继电保护的现状对其的发展趋势进行展望具有切实的必要性和迫切性。
1 电力系统继电保护概述
一般而言,电力系统继电保护是指在电力系统出现故障或处在异常运行状态的情况下,通过一定的操作程序保障电力系统和系统中设备安全的自动化装置。在电力系统的运行过程中,可能会发生装置年久失修、线路老化等问题,也可能会因为工作人员操作不够规范而导致设备功能损坏,甚至受到雷击、骤雨大风等极端恶劣天气因素的影响,都可能会使得整电力系统突然发生意外故障。对这些电力系统的意外故障进行研究,发现电力系统的故障具有明显的多样性,而且故障成因的不同造成了电力系统异常事故的产生部位和类型也各有差异。电力系统的故障主要体现在短路、振荡、过电压、过负荷、单相接地、两相接地、三相接地以及次同步谐振等多个方面。在电力系统因为故障出现运行异常情况时,电力系统继电保护的自动化设施可以及时针对故障的类型和部位做出第一时间的应急反应,通过跳闸、启动报警装置等措施及时终止故障对于整个系统的危害,提醒工作人员对电力系统进行检修,从而保障了供电的安全性和稳定性。追溯电力系统继电保护的发展历程,可以发现熔断器是最初形式的、也是最简单的一种继电保护装置。后来随着科学技术的发展,电磁式继电保护装置和电子式继电保护装备等相继出现并被应用于电力系统的保护工作中,成为了电力系统保护工作的中坚力量。近些年来,社会经济发展情况日新月异,计算机技术得到了前所未有的发展,以计算机技术为核心的微机型装置开始被应用于电力系统继电保护领域,取得了理想的保护效果,为电力系统继电保护工作开创了新的天地。
2 电力系统继电保护的安全措施
2.1 电力系统继电保护事故处理的原则
在进行电力系统继电保护事故处理时需要遵循一定的原则。首先是处理继电保护事故的及时性原则。一旦电力系统继电保护事故出现以后,应当在第一时间入手事故的处理工作,尽可能减少事故对于整个电力系统的损害,保障电力系统的功能能够在最快的时间内恢复,继电保护装置能够继续发挥应有的作用,这是进行事故处理的第一要务,具有相当的迫切性,一旦处理的不得当,就会对国民经济的发展造成难以挽回的损失。因此,在处理电力系统继电保护事故的过程中,首先应当树立科学的态度,分清事情的轻重缓急,建立一套切实可行的事故处理预案,规范事故处理的流程,首先是对故障发生部位进行排查维修,其次才是分析事故的成因,追究事故的责任人,总结事故的经验教训,采取科学的预防措施减少下一次事故发生的概率。其次是处理继电保护事故的灵活性原则。当电力系统继电保护出现故障时,要求现场的维修人员在遵循事故处理流程的基础上,有根据事态发展灵活应变的能力。现场的维修人员应当结合事故的实际情况,把理论和实践有机结合起来,采取有针对性的措施进行处理,以尽快地保障电力系统的正常运转,减少事故带来的损失。
2.2 维护电力系统继电保护装置的措施
为了维护电力系统继电保护装置的正常运行,需要从以下几个方面入手加强继电保护措施:
(1)继电保护装置跳闸以后,工作人员应当对跳闸的起因进行全方面的剖析,充分考虑各种因素,得出一个确切的调查结论。此外,要充分掌握继电保护装置其他保护动作的现状,及时对保护动作进行复原,在电力系统恢复正常运行以后,还要将这次故障的详细信息以书面记录的形式保留下来,记录应当包括故障的时间、部位、成因、类型以及具体的处理措施等基本信息。
(2)在操作继电保护装置方面,要规范操作人员的操作工艺和流程,非操作人员严禁对继电保护装置进行操作。对于保险装卸、开关切换及压板接通转换等权限进行严格限制,需要具有相应职权的工作人员才能进行操作。对于超出了其职权范围的操作内容应当通过自动保护装置在第一时间断开开关并发送警报信息,以避免误操作和恶意操作的发生。
(3)发生在二次回路上的所有操作都要根据实际的设备规格,按照《电气安全工作规程》的要求规范实施,同时还要经常对变电站的二次设备进行巡视检查,一旦发生故障及时维修,保证继电保护装置的良好运行状态。
3 电力系统继电保护的发展趋势
3.1 继电保护计算机化趋势
随着计算机技术在电力系统继电保护中的应用,继电保护装置的计算机化已经成为了一项不可逆转的趋势。为了满足社会经济发展的需求,电力系统的功能不断完善,供电量持续攀升,这就对继电保护提出了更高的要求。新时代的继电保护系统应该拥有更大容量的空间用以存储事故数据信息,更快速高效的数据处理能力,更加强大的通信功能以及跟电力系统内其他设备共享全系统数据信息的能力等等。而以计算机技术为核心的微机继电保护装置可以充分利用计算机技术在运算能力和数据存储、传输方面的优势,将电力系统继电保护的质量推向新的高度,完美契合了新时代下电力系统不断发展的脚步。
3.2 继电保护技术一体化趋势
面对日益复杂的用电环境以及电力用户的多样化需求,在电力系统继电保护工作中迫切需要进行一体化改革。所谓继电保护的一体化趋势,就是指在继电保护计算机化的基础上,利用计算机网络技术,通过一个智能终端对整个电力系统的运行状况进行实时的监控和保护,并储存关键的数据信息,实现电力系统内保护、控制、测量和通信功能的一体化。每个微机保护装置不仅承担着继电保护功能,还能将变电过程中的数据进行存储并传输进后台的计算机系统,实现系统内的信息共享。与传统的继电保护相比,继电保护一体化所带来的优势还是很大的,它打破了传统的二次系统对各项单一功能的界定和限制,是电力系统继电保护继续发展的一个必然方向。
4 结语
综上所述,电力系统继电保护技术是保障电力系统安全平稳运行的一项重要技术手段,保障了电力系统运行的可靠性。在电力系统继电保护的事故处理方面,需要遵循一定的原则,采取合理的措施维护继电保护装置的正常运行。电力系统继电保护已经朝着计算机化、网络化和一体化的方面平稳发展,需要相关工作人员提高对电力系统继电保护的研究,进一步提高供电质量和安全性。
参考文献:
[1]许文彬.浅谈电力系统继电保护维护措施[J].中国科技信息,2012 (02).
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关键词:电力系统;继电保护技术;措施;发展趋势
中图分类号: TM77 文献标识码:A 文章编号:
引言
近年来,随着电子及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力,同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效的遏制故障,使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障,是继电保护工作技术人员需要解决的技术问题。
1.继电保护发展现状
上世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建立了继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。60到80年代,晶体管继电保护技术蓬勃发展。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面某电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。目前,继电保护技术发展迅速,正向计算机化、网络化方向发展,实现保护、控制、测量、数据通信—体化和智能化。
2.线路的继电保护技术
电压等级高的输电线路一般按双侧具有电源考虑,所接电网为大电流接地系统,断路器一般采用分相操作,通常采用综合重合闸方式。故障的形式包括:三相故障、两相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的十种故障类型,同时要考虑非全相运行的问题、同杆并架双回线的跨线故障问题等。高电压等级输电线路在电力系统中占据着十分重要的地位,对其继电保护有较高的要求,微机保护后,线路保护一般均设计为成套保护,即一套保护完成所有的主保护和原理上的后备保护功能,为了实现设备上的后备,通常采用双重化配置或多重化配置。
2.1输电线路的距离保护
距离保护是通过反映故障点到保护安装处的距离而动作的继电保护装置,通常应用于110kV及以上电压等级的输电线路,其原理也可以应用于35kV及以下电压等级的配电线路。构成距离保护的核心就是测量故障点到保护安装处的距离,并与一个事先整定的距离相比较,测量距离小于整定距离时保护动作。测量故障距离的方法包括阻抗法、行波法和雷达法,其中应用最多的是阻抗法。
2.2输电线路的纵联电流差动保护
基于基尔霍夫电流定律的纵联电流差动保护,是到目前为止最为完善的继电保护原理,在发电机、变压器、母线、电抗器、大容量电动机和输配电线路等电气设备中都得到了应用。其基本工作原理如下:
正常及外部故障时即流入差动继电器KD中点电流为0,继电器不会动作。被保护设备发生故障时(区内故障时)流入KD的电流为故障电流的二次值,KD动作。
可见,在理想情况下,根据KD中是否有电流,就能够区分出是否有内部故障,是否应将被保护设备从系统中切除。
3.继电保护安全运行的措施
3.1定值区问题。微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期、变电站、修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。
3.2做好继电保护装置检验。在继电保护装置检验过程中必须注意,将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作。电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。
3.3一般性检查。不论何种保护,一般性检查都是非常重要的。首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
3.4工作记录和检查习惯。工作记录必须认真、详细,真实地反映工作的一些重要环节,这样的工作记录应该说是一份技术档案在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外,认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯,它往往会发现一些工作中的疏漏,对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。
3.5接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
4.电力系统继电保护技术的发展趋势
随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,出现了一些引人注目的新趋势。
4.1网络化。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。
4.2计算机化。随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力。与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。
4.3一体化技术。一体化技术说到底,就是实现继电保护装置在数据处理上的一体进程,始终把单一的继电保护装置作为整个电网运行系统的一个终端设备,它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数掘,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。
4.4变电站综合自动化技术。现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护、故障录波、紧急控制装置和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能,它表现在集成与资源共享、远控制与信息共享。
4.5智能化。由于人工智能的逻辑思维和快速处理能力,人工智能已成为在线状态评估的重要工具,越来越多地应用于电力系统的多个方面中,特别是继电保护方面,其在控制、管理及规划等领域中也发挥着重要作用。
4.6自适应控制技术。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。
5.结束语
电力系统继电保护能够快速、有效的切除故障设备,保证保证非故障设备的安全运行,能够有选择性的发出故障报警信号,维护电力系统的畅通。电力系统的发展也对机电保护提出了更高的要求,继电保护装置容易出现故障,只有对继电保护装置定期检查并维护,及时发现故障并处理,保证电力系统正常运转,保证供电的可靠性。
参考文献:
[1]周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报2007
继电保护发展史范文6
关键词:智能化变电站;继电保护调试;应用
中图分类号: TM6文献标识码: A
To explore the intelligent substation relay protection debugging method and application
Duo Juan
Zhengzhou power supply company of Zhengzhou city, Hena province, 450000
Pick to: in the substation automation technology, intelligent technology development is of great significance. As an important change automation, intelligent substation intelligent and networking equipment, to ensure the information digitization. In this paper, through the research of intelligent substation relay protection testing the method were introduced.
Keywords: intelligent substation; Relay protection debugging; application.
引言
近年来,我国变电站的自动化水平相比于老式变电站已经有了很大的提高,使用自动化系统实现了电网调度的智能化,将相应建设的造价降低到较为理想的水平。智能化改造是变电站实现自动化的下一步进展,在抗事故能力上更进一步。大量智能化设备在变电站中的应用,实现了多种操作过程的数字化。在此背景下,继电保护的调试遭遇了前所未有的变革,本文围绕继电保护调试方法展开论述。
一、智能化变电站概述
相比于传统的变电站,智能化变电站中大量运行光电技术,网络通信技术以及信息技术,尤其是在二次系统中,信息应用的模式发生了彻底的改变,各种电气量实现了数字化输出。通过运用相关技术,对电力系统的信息进行统一建模,信息的交互通过网络通信的方式实现。在设备上,摒弃了常规的TA和TV,采用的是新型的数字化互感器,具有紧凑和低功耗的特点。将电力系统中的运行量直接变换成数字信号,结合基于以太网的数据采集以及传输系统,进行统一的信息建模。主要的技术特征表现在以下几个方面:首先数字化的数据采集。采用光电式互感器,实现采集信号的数字化,不仅能够有效隔离一二次系统的电气连接,而且提高了测量的精度,为信息的集成化应用提供保证。其次分布化的系统分层。分布式分层系统能够实现分布式的配置,该配置是面向对象的配置,CPU模式的采用,使得分布式系统中的装置具有独立的数据处理能力。最后网络化的信息交互。数字化变电站的自动化系统之间的数据传输包括:过程层中的智能传感器与间隔层中的装置实行信息交互,各个层内部信息的交换与通信。
二、智能化变电站继电保护架构体系
智能化变电站继电保护和传统变电站相比较而言,主要采用过程层网络为主,以 IEC61850 为通信标准,具体而言其架构体系有以下几个方面:
1、智能化变电站继电保护架构体系
智能化变电站继电保护和传统变电站相比较而言,主要采用过程层网络为主,以IEC61850为通信标准,具体而言其架构体系有以下几个方面:智能变电站继电保护“三层两网”的架构体系。三层两网分别是指智能变电站在逻辑上被划分为站控层、过程层以及间隔层,两网即是指站控层网络和过程层网络。
2、IEC61850标准体系
IEC61850标准是指智能变电站继电保护网络和通信技术均应该遵循的原则,具体体现在模型上是按照传统的继电保护装置较为简单的功能为逻辑单位进行划分,详细地说就是按照其基本功能单元进行逻辑节点的划分,比如跳闸回路、算法以及采样值处理等重要节点;智能化变电站IEC61850标准体系体现在通信协议方面,按照服务类型的区别,以及性能的具体要求存在一定的差别,使得其映射在特定的通信协议上,比如说SV/GOOSE通信为了确保通信实时性传输,则传输层和网络层协议映射是空白的;智能化变电站IEC61850标准体系体现在数据方面,协议对此进行详细划分,以基本数据类覆盖原有的数据资料,并进行相关资料数据的扩展。
运行机制、组织形态以及网络同步对时系统
智能化变电站继电保护采用基于数据帧传输的运行机制,对过程层网络高度依赖,其网络性能存在一定的约束,所以对过程层网络进行适当的规划设计存在比较重要的意义;智能化变电站继电保护是以模块化保护功能的组织形态,与传统的以装置为中心的形态所不同的是,其过程层网络实现跨间隔跨专业信息的共享;智能化变电站继电保护采用高精度全网统一的网络同步对时系统,而摒弃了传统的IRIG-B码和光纤方式对时同步,一方面能够使得网络对时方式灵活便捷的特点得以充分发挥,另一方面又能对通信网络冗余高的可靠性特点以及实时监测的优势进行利用。
三、智能变电站中继电保护调试方法
1、保护装置元件的调试
在进行继电保护调试之前,应该对相关的调试装置进行检查。保证有良好齐全的插件,端子排以及相应的压板没有出现松动现象,在进行交直流回路的绝缘检查时,需要将电源断开,所有的逻辑插件都已被拔出。在进行零漂检查时,将端子排内的电压回路短接,同时将相应的电流回路断开,对电压和电流的零漂值进行观察。进行采样精度实验时,将交流电压和交流电流加入到装置的端子排,对采样值进行观察,实际测得的数值与仪器上显示的数值之间的误差应保持在5%以内。在进行开关量检查时,应该对各种情况进行模拟,以使得相应的输出接点动作,方便对输出接点的动作进行测量。完成各项检查之后需要进行保护定值的校验,主要包括:纵联差动保护定值的校验、距离保护定值的校验、零序定时限过流保护定值的校验、零序反时限过流保护定值的校验、工频变化量距离定值的校验、PT断线相过流,零序过流定值的校验等。完成各项定值校验后进行光纤通道的联调,在联调之前,应该保证光纤通道是可靠连接的,此时纵联通道异常灯应该处于熄灭状态,也不会出现纵联通道异常警告。光纤通道联调包括两个主要步骤:对侧电流和差流的检查以及两侧装置纵联差动保护功能的联调。
2、通道调试
在通道调试之前,应该对其状态进行判断,要保证保护装置中光纤通道的良好,必须是保护装置没有出现纵联通道异常的相关警告,异常灯没有亮起,相关的通道状态计数保持恒定。同时,调试前要做好光纤头的清洁工作,当通道中有其他的通道接口设备,应保证良好的接地,连接线要满足厂家的要求,不同接地网之间要保证物理上的完全分开。通道调试包括专用光纤通道的调试和复用通道的调试,对于前者来说,首先要对装置的发光功率进行检查,看是否一致于通道插件上的标称值。然后对光纤收信率进行检查,对收信裕度进行校验。对通信内时钟进行操作,将本侧和对侧的识别码设置为一样,查看装置是否出现纵联通道异常的警告信号,没有则说明通道正常。
3、GOOSE调试
在调试装置的菜单栏,对GOOSE通信状态和报文统计进行配置,其告警信号包括以下几个:GOOSE-A网网络风暴报警、GOOSE-B网络风暴报警、GOOSE-A网断链、GOOSE-B网断链以及GOOSE配置不一致。就GOOSE的发送功能来说,最多可以支持八个发送模块,为了现场调试的方便,发送压板可以配置为12个,一旦对应的发送压板退出使用。相关的GOOSE的发送信息都以清零来处理,在发送的信息中,不仅包含有GOOSE发送的信息,还包含有投检修态的开入信息。GOOSE也具有强大的接收功能,比如当下PCS-931中所支持接收的GOOSE信号。为了现场调试的方便,GOOSE开入为其本身接收的信号。
四、智能变电站继电保护的应用分析
智能化变电站继电保护的应用中,GOOSE连线的功能比较重要,采取硬电缆接线的连线方式,采集完数字信号后打包成数据集的形式向外进行传输。智能化变电站的接收方仅仅接收其中一部分信号,因此GOOSE连线进行功能配置之前,接收方事先要增添外部信号和内部信号,需要注意的是相同的外部信号无法和两个内部信号进行连接,相同的内部信号也无法和两个外部信号进行连接。我们可以在日志窗口查看详细记录,能够通过这个功能实现内部信号的添加。
五、结束语
本文对智能化变电站继电保护架构体系进行了总结,对智能变电站中继电保护调试方法进行了研究,并对智能变电站继电保护的应用进行了分析。
参考文献:
[1]张春合,陆征军,李九虎,李洪卫,严伟.数字化变电站的保护配置方案和应用[J].电力自动化设备,2011(6)