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【關(guān)鍵詞】電力繼電保護;可靠性;發(fā)展現(xiàn)狀
0 前言
電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大對于電力繼電保護的要求也越來越高。目前隨著電力系統(tǒng)發(fā)展的日益復雜化,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復雜,電力繼電保護的可靠性問題受到了人們的高度關(guān)注。研究電力繼電保護的現(xiàn)狀對于幾點保護發(fā)展趨勢的預測會產(chǎn)生積極的影響。
1 電力繼電保護的現(xiàn)狀以及可靠性研究
上世紀50年代開始我國工程技術(shù)人員的創(chuàng)造性地吸收,消化,逐漸掌握了國外先進的繼電保護設(shè)備性能和運行技術(shù),建成了一支具有深厚繼電保護的隊伍,對我國繼電保護的技術(shù)發(fā)展起到了關(guān)鍵性的作用。60年代到80年代,晶體管積淀保護在我國蓬勃發(fā)展并廣泛采用。屆時,我國已經(jīng)建成了繼電保護研究,設(shè)計,制造,運行和教學的完整體系。目前,集成電路保護的研制,生產(chǎn),應用仍處于主導地位,這是集成電路保護時代的創(chuàng)新時代??煽啃允侵敢粋€元件,設(shè)備或系統(tǒng)在預定時間內(nèi)或者是在規(guī)定條件下完成規(guī)定功能的能力??煽啃怨こ躺婕暗皆嵭?shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理,系統(tǒng)可靠性的定量評定,運行維護,可靠性和經(jīng)濟性的協(xié)調(diào)等各方面。繼電保護的可靠性尤其是指在裝置規(guī)定的范圍內(nèi)發(fā)生了它應該動作的故障。
2 電力繼電保護的故障分析
繼電保護裝置是實現(xiàn)繼電保護的基本條件,要實現(xiàn)繼電保護的作用就必須有具備科學先進性,行之有效的繼電保護裝置,有了設(shè)備的支持,才能夠真正具備了維護電力系統(tǒng)的能力。因此,要做好繼電保護的工作就必須要重視保護的設(shè)備,而設(shè)備的質(zhì)量問題直接決定了繼電保護的效果。這樣一來,對于電力繼電保護的故障分析是十分必要而且有意義的。當繼電保護技術(shù)應用出現(xiàn)故障或者異常時,有可能會產(chǎn)生大面積的停電事故。在應用繼電保護技術(shù)時,應當建立電力監(jiān)控警報預警系統(tǒng),提醒電力系統(tǒng)維修人員及時解決故障。盡量能夠有效防止電力系統(tǒng)設(shè)備的損壞,降低相鄰地區(qū)供電受連帶故障的機率。繼電保護裝置屬于可修復元件,其常見狀態(tài)有正常運行狀態(tài),檢修狀態(tài)以及拒動作狀態(tài)。
3 電力繼電保護的發(fā)展展望
未來電力繼電保護的發(fā)展會逐漸朝著計算機化,繼電保護裝置的計算機化是一個不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢,電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高,除了保護基本功能外還應該具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信功能以及其他保護裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù),信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編制程序等。電力繼電保護也會不斷朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)保護是計算機技術(shù),通信技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微機保護相結(jié)合的產(chǎn)物,通過計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)各種功能,如線路保護,變壓器保護,母線保護等。網(wǎng)絡(luò)保護的最大好處是數(shù)據(jù)共享,可實現(xiàn)本來有高頻保護,光纖保護才能實現(xiàn)的縱聯(lián)保護。另外,由于奮戰(zhàn)保護系統(tǒng)采集了該站所有斷路器的電流量,母線電流量,所以很容易就可以實現(xiàn)母線保護,而不需要另外的母線保護裝置。電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型積淀保護是一種新型的繼電保護,是微機保護技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。它建立在計算機技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù),新技術(shù)以及微機保護技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上。網(wǎng)絡(luò)保護系統(tǒng)中網(wǎng)省級,省市級以及市級主干網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。再者是,智能化的發(fā)展,隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展以及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領(lǐng)域中的普遍應用,新的控制方法以及控制原理不斷被應用于計算機繼電保護領(lǐng)域。
3.1 電力繼電保護的基本要求
可靠性是指保護該動體時應可靠動作??煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本的要求。另外是選擇性要求。選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護切除故障,當故障設(shè)備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許有相鄰設(shè)備進行保護,線路保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護和同一保護內(nèi)有配合要求的兩元件的選擇性,欺凌名系數(shù)以及動作時間在一定時間內(nèi)應該相互配合??煽啃耘c選擇性是電力繼電保護的基本要求。隨著人們生活水平的不斷提高,人們對于電力供應的需求也在不斷增加,人們對電力供應可靠性的要求也越來越高。為了滿足這種不斷增長的電力需求,提高電力供應的可靠性,電力系統(tǒng)工作人員設(shè)計安裝了繼電保護系統(tǒng),充分起到防護與保護的重要作用,使電力系統(tǒng)的供電更加地安全、可靠,為人們的生活與生產(chǎn)提供了更多的便利。隨著技術(shù)的發(fā)展,相信繼電保護系統(tǒng)的防護裝置將會越來越先進,所起到的作用也將會越來越重要。
3.2 提高電力繼電保護設(shè)備以及技術(shù)的方式
我國繼電保護技術(shù)的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的,電力系統(tǒng)對運行可靠性和安全性的要求也不斷提高,這就要求繼電保護技術(shù)做出革新以應對電力系統(tǒng)新的要求。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,舊的繼電保護技術(shù)已經(jīng)不能夠適應新的繼電保護裝置。我國檢點保護裝置技術(shù)經(jīng)歷了機電式,整流式,晶體管式,集成電路式的發(fā)展歷程。隨著時代的發(fā)展,我國繼電保護技術(shù)主要是朝著微機繼電保護技術(shù)方向的發(fā)展。與傳統(tǒng)的繼電保護相比,微機保護具有以下新的特點。第一是全面提高了繼電保護的性能和有效性,主要是表現(xiàn)在其具有很強的記憶力,可以更加有效的采取故障分量保護,同時在自動化控制等技術(shù),使其運行的正確率得到進一步提高。第二是結(jié)構(gòu)更加合理,耗能低。第三是微機繼電保護的可靠性以及靈活性不斷提高,具有自檢和巡檢的能力,而且操作人性化,適宜人為操作,并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠距離的實效監(jiān)控。微機繼電保護技術(shù)的這些特點使得這項技術(shù)在未來有著更為廣闊的發(fā)展前途,特別是在計算機高度發(fā)達的21世紀,微機繼電保護技術(shù)將會有更大的拓展空間。在未來繼電保護技術(shù)將會向計算機化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護,控制,測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展的趨向。
3.3 電力繼電保護對于人才的硬性要求
電力系統(tǒng)中繼電保護的工作是一項技術(shù)性很強的工作,如果只想學會對設(shè)備的調(diào)試并不難,只要經(jīng)過一段時間的培訓按照調(diào)試大綱一次進行就可以實現(xiàn)。一旦出現(xiàn)異?,F(xiàn)象,處理好并非是意見易事。他要求工作人員具有扎實的理論基礎(chǔ),更要有解決處理故障的有效方法。繼電保護技術(shù)性在很大程度上體現(xiàn)在處理故障的能力上。電力系統(tǒng)微機繼電保護系統(tǒng)可以分為軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)。按照軟硬件系統(tǒng)分類分別找出影響其可靠性的因素并建立相應的計算模型。這對于人才就有了更高一步的要求。
4 結(jié)語
繼電保護對我國電力系統(tǒng)的安全運行騎著不可代替的作用,在我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展,對電力要求不斷增大的情況下,要做好繼電保護工作,需要從各方面對繼電保護的基本任務和意義,以及其保護作用的繼電保護裝置有深刻的了解冰妖及時掌握未來技術(shù)發(fā)展的方向。隨著科技時代的來臨,特別是電子技術(shù),計算機技術(shù)以及通信技術(shù)發(fā)展,我國繼電保護技術(shù)主要是朝著微機積淀保護技術(shù)方向發(fā)展。繼電保護是電力系統(tǒng)發(fā)展的安全保障,是保障電力系統(tǒng)安全運行,穩(wěn)定運行的有利手段。目前,繼電保護技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應用,隨著科學技術(shù)的不斷進步,基點保護技術(shù)日益呈現(xiàn)出微機化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護,控制,測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展的趨勢,提高供電的可靠性。
【參考文獻】
[1]王梅義.高壓電網(wǎng)繼電保護運行技術(shù)[M].電力工業(yè)出版社.
一、電力繼電保護主要故障問題
就當前的現(xiàn)狀來看,電力繼電保護工作過程中呈現(xiàn)出的主要故障問題體現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,從微機繼電保護裝置運作狀況角度來看,設(shè)備故障問題主要體現(xiàn)在干擾、絕緣方面,即由于部分電力部門在微機繼電保護裝置設(shè)置過程中存在著抗干擾能力較為薄弱問題,從而在干擾器、無線設(shè)備等運作的干擾下呈現(xiàn)出故障現(xiàn)象,并就此威脅到自身性能的發(fā)揮。同時,在電力繼電保護運作過程中靜電、電源輸出功率不足等問題的凸顯,均將在一定程度上影響到電力部門供電效果。為此,當代電力部門在日常檢修工作開展過程中應著重提高對其的重視程度;
第二,從電壓互感器運行角度來看,亦存在著PT二次電壓回路故障問題,而引發(fā)此故障問題發(fā)生的原因主要歸咎于在電壓互感器運行過程中,PT二次接地相、地網(wǎng)間將產(chǎn)生電壓,而電壓基于疊加的基礎(chǔ)上將作用于保護裝置中各相位置,最終引發(fā)相位、電壓幅值變化問題,促就拒動或誤動故障現(xiàn)象[1];
第三,由于部分電力部門在實際工作開展過程中始終秉承著變電所-開關(guān)站-配電變壓器的供電模式,從而在供電過程中極易引發(fā)越級跳閘問題,就此影響到供電環(huán)境的穩(wěn)定性、安全性。
二、繼電保護故障維修特征
就當前的現(xiàn)狀來看,電力繼電保護逐漸呈現(xiàn)出具有選擇性、靈敏性、可靠性等特點,因而在繼電保護故障維修工作開展過程中應著重提高對此問題的重視程度,并注重在故障檢修工作開展過程中結(jié)合故障維修特點。即:
第一,繼電保護故障維修工作開展過程中涉及到了設(shè)備、變壓器、電路等領(lǐng)域的知識,因而要求電力部門在故障維修工作開展過程中應注重優(yōu)化技術(shù)人員電力技術(shù)應用性、專業(yè)性等層面的知識。例如,某電力企業(yè)在可持續(xù)發(fā)展過程中為了穩(wěn)固自身在市場競爭中的地位,即參照1次/月的標準,安排電力系統(tǒng)工作人員參加專業(yè)化的培訓項目,引導其在培訓過程中豐富自身實踐經(jīng)驗,由此實現(xiàn)對繼電保護故障問題的有效處理,達到最佳的故障問題處理狀態(tài);
第二,信息化,即電力企業(yè)在故障維修工作開展過程中逐漸呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)參數(shù)較為復雜的特點,因而在此基礎(chǔ)上,為了實現(xiàn)對故障問題的有效處理,當代電力部門在實踐檢修工作開展過程中更為注重引進計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),即通過對計算機網(wǎng)絡(luò)全程運算功能的運用,實現(xiàn)對故障數(shù)據(jù)的整理,從而依據(jù)數(shù)據(jù)運算結(jié)果,全面掌控到繼電保護裝置凸顯出的故障問題,對其展開有效處理。此外,繼電保護故障維修信息化特征亦體現(xiàn)在,工作人員在故障問題查詢過程中,致力于運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),模擬生成系統(tǒng),同時注重在系統(tǒng)模擬過程中發(fā)出對應信號,由此來精準定位故障問題位置信息,且將故障信息傳送至通信終端,滿足工作人員故障檢測工作開展需求[2]。即從以上的分析中即可看出,電力繼電保護裝置故障維修工作逐漸趨于信息化的狀態(tài)發(fā)展,因而在維修工作開展過程中,為了迎合信息化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢,應著重強調(diào)對電工維修技術(shù)的合理化應用。
三、電力繼電保護中關(guān)鍵電工維修技術(shù)
(一)替代維修技術(shù)
電力繼電保護故障維修工作開展過程中為了提升整體電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性、安全性,要求電力部門在故障維修檢測工作開展過程中應注重強調(diào)對替代維修技術(shù)的應用,即在實踐作業(yè)過程中利用正常的插件或元件替代故障插件或元件,由此來查詢故障點,即實時檢測電力繼電保護裝置故障原因、故障位置,由此達到高效率故障問題處理狀態(tài)。同時,在替代維修技術(shù)應用過程中為了提升整體作業(yè)水平,電工應注重對備件替代品芯片、程序等進行核查,并在其外部施加電壓,從而由此保障故障查詢效率的高效性。此外,由于替代維修技術(shù)適用于元件或插件較多的電力繼電保護裝置中,因而在電工維修工作開展過程中應著重提高對此問題的重視程度,由此保障故障判斷結(jié)果的精準性[3]。即從以上的分析中即可看出,在電力繼電保護裝置操控過程中強調(diào)對替代維修技術(shù)的應用是非常必要的,為此,應提高對其的重視程度,打造良好的電能傳輸空間。
(二)拆除維修技術(shù)
拆除維修技術(shù)在應用過程中,即要求相關(guān)技術(shù)人員在實踐作業(yè)過程中應注重對并聯(lián)二次回路進行分離處理,且基于二次回路相互脫離的基礎(chǔ)上,依次放回,從而實時觀察分支線路工作狀況,同時有效定位故障位置。此外,由于在電力繼電保護裝置運行過程中互感器熔絲燒斷等現(xiàn)象的凸顯將誘發(fā)短路故障問題,為此,在拆除維修工序開展過程中,應注重分離電壓互感器端子,且注重對各插件工作狀況進行核查,由此來實現(xiàn)對故障問題的有效應對[4]。另外,在電壓互感器二次熔斷現(xiàn)象處理過程中,為了提升整體故障處理效率,亦應注重采用分離初端子方法,同時在維修工作開展過程中設(shè)定假設(shè)條件,如,箍套裝置熔絲斷裂,以此來展開故障排查工作,達到最佳的故障問題處理狀態(tài)。
(三)帶負荷維修技術(shù)
[關(guān)鍵詞]電力繼電保護;故障;電工;維修技術(shù)
中圖分類號:TM774 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)21-0041-01
電力的繼電保護是通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測或繼電保護設(shè)備的使用,從而實現(xiàn)保護電力系統(tǒng)的安全有效運行,這對于我國的電力事業(yè)的發(fā)展和為人們供應充足的電力資源來說具有重要的意義。就目前的電力繼電保護工作來說仍然存在許多的問題,需要相關(guān)的技術(shù)人員不斷的加強自身的專業(yè)技能,同時在實踐中不斷的將相關(guān)的設(shè)備進行改進,盡可能的提高活動的預見性,重視日常的養(yǎng)護和維修工作,時刻以較強的社會責任感來進行每一次故障的處理。
一、電力繼電保護故障檢修的特點
1、復雜性
繼電保護工作的主要內(nèi)容就是保護電力系統(tǒng)正常運行的,它的維修技術(shù)也是比較復雜的。在近年來的電力工作中,人們對于繼電保護的工作也越來越重視,在信息化的影響下,各種繼電保護設(shè)備也開始趨向于現(xiàn)代化。因此,需要我們的工作人員需要對于電力繼電保護工作有一個全面的認識,重視每一個環(huán)節(jié)的操作。
2、故障檢修的信息化程度不斷增強
重視相關(guān)的數(shù)據(jù)分析和處理,充分的發(fā)揮現(xiàn)有的信息化的管理技術(shù)和設(shè)備,只有這樣才能很好的發(fā)揮出這些設(shè)備應有的價值和作用,相信在未來的電力繼電系統(tǒng)的故障檢修中,這些設(shè)備的智能化程度會越來越高。
3、技術(shù)性和專業(yè)性鮮明
繼電保護工作在近些年來的發(fā)展中是比較好的,它不僅具備記憶功能,同時還能實現(xiàn)故障分量保護,這對于提高繼電保護故障的安全系數(shù)是十分重要的。在實際的工作中,它的設(shè)備具有體積小,功能比較明確的特點,要求我們的繼電保護工作人員具備較強的專業(yè)技能和敏銳的數(shù)據(jù)分析能力,時刻以謹慎的工作態(tài)度去進行適當?shù)睦^電保護故障的排除和維修工作,這樣才能充分的發(fā)揮出自身的真正價值。
二、繼電保護常見故障
1、互感器瞬間飽和
由于配電系統(tǒng)中的需要的供應電流一般都比較大,所以很容易出現(xiàn)線路短路或漏電故障等問題,這樣是很容易形成電量很大的感應電流。這樣的超大瞬時感應電流可能超出電流互感器所能承受范圍的很多倍,在短路感應電流的作用下,使得電流互感器在瞬間完全處于飽和狀態(tài),從而迫使繼電保護設(shè)備對于部分電流的靈敏度大大降低,繼電保護就不能夠?qū)﹄娏υO(shè)備起到有效的保護,事故發(fā)現(xiàn)與處置所需的時間也就相應加長,假如情況更糟,整個配電系統(tǒng)都可能出現(xiàn)癱瘓。
2、數(shù)據(jù)誤差
由于實測數(shù)據(jù)間存在的誤差,在實際的繼電保護中往往會造成繼電保護設(shè)備與現(xiàn)實需求出現(xiàn)比較大的差距。最重要的是對于設(shè)備的靈敏度,由于實測數(shù)據(jù)存在誤差,使得繼電保護的所需靈敏度達不到要求,喪失了速動性。
3、繼電保護覆蓋
雖然目前我國的電力系統(tǒng)處于平穩(wěn)發(fā)展階段,但我國電力發(fā)展相對于西方國家起步較晚,所以在繼電保護方面還不是很夠完善。其中最明顯的就是對于環(huán)網(wǎng)的電力供應做不到繼電保護,所以依舊采用傳統(tǒng)的負荷性斷開關(guān)。在這種情況之下,當環(huán)網(wǎng)供電出現(xiàn)重大的電路故障時,往往直接導致大面積的停電發(fā)生。此外,用保險絲決定斷開關(guān),很大程度上是不能夠滿足大范圍電力供應需求的。
4、設(shè)備校驗漏洞
在實際的繼電保護工作中,常常會出現(xiàn)由于操作人員的疏忽,導致校驗設(shè)備漏檢,漏洞從而降低對故障的校驗能力,特別是對于嚴重電力故障問題的靈敏度達不到要求。此外,由于電力系統(tǒng)具有一定特殊性,保護設(shè)備的部分漏洞問題將直接造成了繼電保護喪失有效性,如果其發(fā)生在大型配電系統(tǒng)中,這些小的漏洞必然導致致命的問題,最終可能造重要變電設(shè)備嚴重損壞。
5、技術(shù)人員專業(yè)素養(yǎng)問題
各行各業(yè)都存在技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)問題,其中也就包含電力人員,尤其是一部分繼電保護人員全面的專業(yè)素養(yǎng)比較缺乏,所以在繼電保護的工作過程中,經(jīng)常出現(xiàn)“經(jīng)驗論”。除此之外,由于繼電保護工作具有復雜性和枯燥的特點,所以技術(shù)人員逐漸習慣了松散的工作態(tài)度和隨意變工的現(xiàn)象。從此不難看出,在電力建設(shè)改革的浪潮中,人們依然缺乏專業(yè)化的高素質(zhì)電力技術(shù)人員。
三、提高繼電保護可靠性的有效措施
隨著信息化的發(fā)展,各行各業(yè)都實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化辦公,電力行業(yè)也不例外。在電力繼電保護的運行維護管理中,積極引入了計算機網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)工作。通過網(wǎng)絡(luò)收集各方面的信息和數(shù)據(jù),通過現(xiàn)狀模擬完成電力繼電保護工作,一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題,也可以利用計算機檢修,快速確定問題發(fā)生的位置,提高繼電保護工作的效率。
1、系統(tǒng)組成
(1)變電站端
一般情況下,原有的保護和錄波裝置是獨立運行的,為了不對其造成影響,要在變電站端設(shè)置專門的子站系統(tǒng),并且所有數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)的硬件要單獨組屏,以便對其進行控制。要確保管理屏能夠與中心站端和現(xiàn)場設(shè)備連接起來,從而完成故障信息的分析處理工作。
(2)中心站端
通訊主機和數(shù)據(jù)管理服務器是中心站的基礎(chǔ)設(shè)備,通訊主機與變電站管理屏是相連接的,一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,通訊主機能夠接收到所有與此相關(guān)的變電站所上傳的信息,并且能夠?qū)ζ溥M行分析。經(jīng)過分析、處理的數(shù)據(jù)將存入管理服務器,由相關(guān)工作人員總結(jié)之后再。通過對標準化數(shù)據(jù)和資源的終端共享,實現(xiàn)了故障數(shù)據(jù)的共享。同時,相關(guān)工作人員可以通過分析管理服務器上所有原始數(shù)據(jù)來了解電力繼電保護系統(tǒng)的最新情況,從而為其決策提供依據(jù)。
2、系統(tǒng)功能
利用電力繼電保護故障信息分析處理系統(tǒng)可以及時收集故障信息并準確處理。該系統(tǒng)的功能主要有以下三點:
(1)變電站管理機的自動性極強,不僅能自動完成變電站所連接的保護和錄波裝置的日常查詢工作,而且還能自動完成動作報告和自檢報告的搜集、處理工作。一旦變電站管理機經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)保護跳閘的報告,將會自動完成撥號,把該報告上傳到中心站,并且能夠在管理機上醒目地顯示該信息。變電站管理機通過這一系列工作實現(xiàn)了對本站所連接的保護和錄波裝置的自動管理,提高了電力繼電保護故障信息分析和處理的自動化水平。
(2)管理屏上都設(shè)置了GPS裝置,通過此裝置能夠?qū)崿F(xiàn)所有裝置的時間同步。保持系統(tǒng)內(nèi)所有裝置的時間一致,能夠消除因為時間不統(tǒng)一而造成的故障分析誤差,從而提高電力繼電保護故障信息分析和處理的準確性。
(3)一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,電力繼電保護部門可以利用網(wǎng)絡(luò)及時獲取準確的信息,并將作出的重大決策及時傳播出去,不必趕到現(xiàn)場。這大大節(jié)省了故障處理的時間,提高了故障處理的效率;同時,還節(jié)省了大量的人力、物力和財力。這些節(jié)省下的力量可以用于進一步完善電力繼電保護故障信息分析處理系統(tǒng)或其他相關(guān)工作。
小結(jié):電力作為我們生活中的一種重要的資源一直發(fā)揮著重要的作用,供電設(shè)備的安全性和供電狀態(tài)的好壞對于人們的生活質(zhì)量有著重要的影響,尤其是在當代的家用電器種類繁雜的情況下,加強電力繼電保護的工作效率,不斷的提高電工的維修技術(shù)顯得尤為的重要。同時也要建立和健全相關(guān)的責任監(jiān)督管理機制,以便于更好的提高電工在繼電保護工作中的效率,降低故障發(fā)生的幾率,從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)健康有效的運轉(zhuǎn)。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);配電系統(tǒng);繼電保護
中圖分類號:TU757 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2009)12-0023-02
配電系統(tǒng)是發(fā)電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)同用電負荷之間的聯(lián)絡(luò)樞紐,因此,對配電系統(tǒng)所采取的任何一種非計劃改變都應該以不影響配電系統(tǒng)的正常運行為前提。在新時期下,采用諸如故障限流器、動態(tài)電壓恢復器、無功補償器等裝置來達到提高電能質(zhì)量的目的越來越多。雖然這些裝置的控制單元和整流逆變單元主要由電力電子器件構(gòu)成,其快速反應的動作特性使系統(tǒng)運行的可靠性得到提高。但是,這些電力電子設(shè)備在保證高質(zhì)量的供、配電的同時,也給系統(tǒng)帶來了不可忽視的運行隱患,如對繼電保護正常運行的影響等。
一、配電系統(tǒng)繼電保護的目的
無論是電力系統(tǒng),還是配電系統(tǒng),加裝繼電保護的目的都是為了保證系統(tǒng)的安全運行,因此繼電保護必須具備“區(qū)分”電力系統(tǒng)的正常、不正常工作和故障運行狀態(tài)的能力,本文主要分析配電系統(tǒng)不正常與故障運行的工作狀態(tài)。
(一)不正常的工作狀態(tài)
所有的等式約束條件均滿足,部分的不等式約束條件不滿足但又不是故障的電力系統(tǒng)工作狀態(tài)稱為不正常運行狀態(tài)。電壓過大偏移還會引起電力系統(tǒng)無功潮流的改變,增加有功損耗等,不利于系統(tǒng)的經(jīng)濟、安全運行。所有的不正常運行都可能會給系統(tǒng)造成很大的影響,甚至會使其進入故障運行,從而擴大損失范圍。
(二)故障的工作狀態(tài)
配電系統(tǒng)的故障主要概括為短路和斷路兩種情況。
1 短路:在配電系統(tǒng)可能發(fā)生的各種故障中,對配電系統(tǒng)運行和電力設(shè)備安全危害最大,而且發(fā)生概率較大的首推短路故障。短路是指一切不正常的相與相之間或相與地發(fā)生通路的情況。
2 斷線:配電系統(tǒng)還存在一相斷開故障和兩相斷開故障的情況,簡稱斷線故障。這類故障大多發(fā)生在具有三相分別操作斷路器的架空線路中,當斷路器的一相或兩相跳閘時即形成斷線故障。例如在采用單相重合閘的線路上,當發(fā)生單相短路的一相斷路器跳閘后,即形成一相斷開、兩相運行的非全相運行狀態(tài)。
二、配電系統(tǒng)繼電保護的要求
配電系統(tǒng)繼電保護在技術(shù)上一般應滿足四個基本要求,即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。這幾個特性之間緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一,必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運行的主要矛盾和矛盾的主要方面,配置、配合、整定每個電力元件的繼電保護。
(一)可靠性
可靠性是對繼電保護性能的最根本要求。可靠性主要取決于保護裝置本身的制造質(zhì)量、保護回路的連接和運行維護的水平。一般而言,保護裝置的組成元件質(zhì)量越高、回路接線越簡單,保護的工作就越可靠。同時,正確地調(diào)試、整定,良好地運行維護以及豐富的運行經(jīng)驗,對于提高保護的可靠性具有重要的作用。繼電保護的誤動和舉動都會給電力系統(tǒng)造成嚴重的危害。然而,提高不誤動的安全性措施與提高不拒動的信賴性的措施是相矛盾的。由于不同的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同,電力元件在電力系統(tǒng)中的位置不同,誤動和拒動的危害程度不同,因而提高保護安全性和信賴性的側(cè)重點在不同情況下有所不同。因此,要在保證防止誤動的同時,要充分防止拒動;反之亦然。
(二)選擇性
繼電保護的選擇性是指保護裝置動作時,在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開,最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。這種選擇性的保證,除利用一定的延時使本線路的后備保護與主保護正確配合外,還必須注意相鄰元件后備保護之間的正確配合。
(三)速動性
繼電保護的速動性是指盡可能快地切除故障,以減少設(shè)備及用戶在大短路電流、低電壓下運行的時間,降低設(shè)備的損壞程度,提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。動作迅速而又能滿足選擇性要求的保護裝置,一般結(jié)構(gòu)都比較復雜,價格比較昂貴,對大量的中、低壓電力元件,不一定都采用高速動作的保護。
(四)靈敏性
繼電保護的靈敏性,是指對于其保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應該是在規(guī)定的保護范圍內(nèi)部故障時,在系統(tǒng)任意的運行條件下,無論短路點的位置、短路的類型如何,以及短路點是否有過渡電阻,當發(fā)生斷路時都能敏銳感覺、正確反應。以上四個基本要求是評價和研究繼電保護性能的基礎(chǔ),在它們之間,既有矛盾的一面,又要根據(jù)被保護元件在電力系統(tǒng)中的作用,使以上四個基本要求在所配置的保護中得到統(tǒng)一。
三、配電系統(tǒng)繼電保護的措施
繼電保護是任何一個配電系統(tǒng)中最基本的繼電保護類型,每一等級母線的進線端和出線端都會安裝不同種類的保護,并且根據(jù)各種保護的工作原理及可保護的最大線長,對各電流保護進行合理配合,使其充分發(fā)揮自身類型的優(yōu)勢,并與其他類型的電流保護配合實現(xiàn)對各段線路的全范圍保護。配電系統(tǒng)繼電保護的措施按照類型主要分為以下三種措施:
(一)電流速斷保護
對于反應于短路電流幅值增大而瞬時動作的電流保護,就是電流速斷保護。電流速斷保護具有簡單可靠,動作迅速的優(yōu)點,因而獲得了廣泛的應用。缺點是不可能保護線路的全長,并且保護范圍直接受運行方式變化的影響。當系統(tǒng)運行方式變化很多,或者被保護線路的長度很短時,速斷保護就可能沒有保護范圍,因而不能采用。但在個別情況下,有選擇性的電流速斷也可以保護線路的全長,例如,當電網(wǎng)的終端線路采用線路一變壓器組的接線方式時,線路和變壓器此時可以看成是一個元件,因此速斷保護就可以按照躲開變壓器低壓側(cè)線路出口處的短路來整定。
(二)限時電流速斷保護
由于有選擇性的電流速斷保護不能保護本線路的全長,因此可考慮增加一段帶時限動作的保護,用來切除本線路上速斷保護范圍以外的故障,同時也能作為速斷保護的后備,這就是現(xiàn)實電流速斷保護。對這個保護的要求,首先是在任何情況下能保護本線路的全長,并且具有足夠的靈敏性;其次是在滿足上述要求的前提下,力求具有最小的動作時限;在下級線路短路時,保證下級保護優(yōu)先切出故障,滿足選擇性要求。
(三)定時限過流保護
作為下級線路主保護拒動和斷路器拒動時的遠后備保護,同時作為本線路主保護拒動時的近后備保護,也作為過負荷時的保護,一般采用過電流保護。過電流保護通常是指其啟動電流按照躲開最大負荷電流來整定的保護,當電流的幅值超過最大負荷電流值時啟動。過電流保護有兩種:一種是保護啟動后出口動作時間是固定的整定時間,稱為定時限過電流保護;另一種是出口動作時間與過電流的倍數(shù)相關(guān),電流越大,出口動作越快,稱為反時限過電流保護。過電流保護在正常運行時不啟動,而在電網(wǎng)發(fā)生故障時,則能反應與電流的增大而動作。在一般情況下,它不僅能夠保護本線路的全長,而且保護相鄰線路的全長,可以起到遠后備保護的作用。
電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過電流保護都是反應與電流升高而動作的保護。它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來選擇啟動電流。速斷是按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定;限時速斷是按照躲開下級各相鄰元件電流速斷保護的最大動作范圍來整定;而過電流保護則是按照躲開本元件最大負荷電流來整定。由于電流速斷不能保護線路全長,限時電流速斷又不能作為相鄰元件的后備保護,因此為保證迅速而有選擇地切除障礙,常將電流速斷保護、限時電流速斷保護和過電流保護組合在一起,構(gòu)成階段式電流保護。
總之,隨著越來越多的電力電子設(shè)備應用于配電系統(tǒng)中,其給配電系統(tǒng)帶來的不良的影響,尤其是對繼電保護的影響現(xiàn)象,必然會引起相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域人員越來越多的關(guān)注。
參考文獻
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關(guān)鍵詞 電力變壓器;二次回路;瓦斯保護;定時限過電流
中圖分類號:TM4 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)021-085-02
電力變壓器是電力系統(tǒng)變配電的重要設(shè)備,它的故障對配電的穩(wěn)定、可靠和系統(tǒng)的正常運行都有明顯且比較嚴重的影響,同時,電力變壓器也是非常昂貴的設(shè)備,由此,提供對電力變壓器的繼電保護尤為重要。變壓器通常需要的保護裝置有瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護、相間短路的后備保護、接地保護、過負荷保護、過勵磁保護等等。下面就電力變壓器常用的典型保護做分析。
對于輸電線路高壓側(cè)為110 kV及以上的工廠總降壓的主變壓器來說,應裝設(shè)過流保護、速斷保護和瓦斯保護。過流保護作為電流速斷保護的后備保護,在有可能超過電力負荷時,也需裝設(shè)過負荷裝置。但是如果單臺運行的電力變壓器容量在10000千伏安及以上和并列運行的電力變壓器每臺容量在6300千伏安及以上時,則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動裝置保護來取代電流速斷保護。由于主電源出口處繼電保護裝置動作時限為 2 s,則變壓器保護的過電流保護動作時限可整定為1.5 s。
1 裝設(shè)瓦斯保護
當變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時,瞬時動作于信號;當產(chǎn)生大量瓦斯時,應動作于高壓側(cè)斷路器。
2 裝設(shè)定時限過電流保護
2.3.2 過負荷保護動作時限
上述設(shè)計的電流及電壓回路、保護操作回路的繼電保護回路圖設(shè)計情況如下:
1)電流回路:A相第一個繞組頭端與尾端編號1A1,1A2,如果是第二個繞組則用2A1,2A2,其他同理。
2)電壓回路:母線電壓回路的星形接線采用單相二次額定電壓57V的繞組,變電站高壓側(cè)母線電壓接線,如圖2。
①為了保證PT二次回路在莫端發(fā)生短路時也能迅速將故障切除,采用了快速動作自動開關(guān)ZK替代保險。
②采用了PT刀閘輔助接點G來切換電壓。當PT停用時G打開,自動斷開電壓回路,防止PT停用時由二次側(cè)向一次側(cè)反饋電壓造成人身和設(shè)備事故,N600不經(jīng)過ZK和G切換,是為了N600有永久接地點,防止PT運行時因為ZK或者G接觸不良,PT二次側(cè)失去接地點。
③1JB是擊穿保險,擊穿保險實際上是一個放電間隙,正常時不放電,當加在其上的電壓超過一定數(shù)值后,放電間隙被擊穿而接地,起到保護接地的作用,這樣萬一中性點接地不良,高電壓侵入二次回路也有保護接地點。
④傳統(tǒng)回路中,為了防止在三相斷線時斷線閉鎖裝置因為無電源拒絕動作,必須在其中一相上并聯(lián)一個電容器C,在三相斷線時候電容器放電,供給斷線裝置一個不對稱的電源。
⑤因母線PT是接在同一母線上所有元件公用的,為了減少電纜聯(lián)系,設(shè)計了電壓小母線1YMa,1YMb,1YMc,YMN(前面數(shù)值“1”代表I母PT。)PT的中性點接地JD選在主控制室小母線引入處。
⑥PT二次電壓回路并不是直接由刀閘輔助接點G來切換,而是由G去啟動一個中間繼電器,通過這個中間繼電器的常開接點來同時切換三相電壓,該中間繼電器起重動作用,裝設(shè)在主控制室的輔助繼電器屏上。
3)保護操作回路:
繼電保護操作回路是二次回路的基本回路,110 kV操作回路構(gòu)成該回路的主要部分,220 kV操作電壓回路也是應用同樣的原理設(shè)計形成的,傳統(tǒng)電氣保護的閥值、開關(guān)量進行邏輯計算后,提交給操作回路。對微機裝置進行保護。因此微機裝置保護僅僅是將傳統(tǒng)的操作回路小型化,板塊化。下面的操作回路見圖3。
1)當開關(guān)閉合時,DL1立即斷開,然后DL2閉合。HD、HWJ、TBJI繞組、TQ組成回路,點亮HD,HWJ開始操作,但是由于線圈的各個繞組有較大的電阻阻值,致使TQ上獲得的電壓不至于讓其執(zhí)行跳開動作,保護跳閘出口時,TJ、TYJ、TBJI線圈、TQ直接連通,TQ上線圈電流變大,獲得較大電壓后開始工作,由于TBJI接點動作自保持,所以TBJI繞組線圈一直等待所有斷路器斷開后,TBJI才返回(即DL2斷開)。
2)二次保護合閘回路原理與二次保護跳閘回路相同。
3)在二次回路合閘繞組線圈上并聯(lián)了TBJV回路,這個保護回路是為了防止在線圈失去電壓跳閘過程中又有電壓合閘命令,由于短時間內(nèi)的繁復跳合閘而損壞機構(gòu)。例如合閘后繞組充放電的延遲效應,及容易造成合閘接點HJ或者KK的5,8粘連,當開關(guān)在跳閘過程中,使得TBJI閉合,HJ、TBJV繞組、TBJI接通,TBJV動作時TBJV繞組線圈自保持,相當于將合閘線圈短路了(同時TBJV閉觸點斷開,合閘繞組線圈被屏蔽)。這個回路叫防躍回路,防止開關(guān)跳躍的意思,簡稱防躍。
4)D1、D2兩個二極管的單相連通讓KKJ合閘后的繼電器開始工作,KKJ的工作通過手動合閘來完成,手動跳閘的目的是讓KKJ復歸,KKJ是電磁保持繼電器,動作后并不是自動返回的,所以KKJ又稱手動合閘繼電器,廣泛用于“備自投”、“重合閘”,“不對應”等的二次回路設(shè)計。
5)HYJ與TYJ是感壓型的跳合閘壓力繼電器,它一般接入斷路器機構(gòu)的氣壓接點,根據(jù)SF6產(chǎn)生的氣體所造成的氣體壓力而動作,所在以SF6為絕緣介質(zhì)的滅弧開關(guān)量中,若氣體發(fā)生泄露,那么當氣體壓力降到不能夠滅弧的時侯,接點J1和J2連通,將操作回路斷開,防止操作發(fā)生,造成火災隱患。在設(shè)計和施工中,值得注意的是當氣壓低閉鎖電氣操作時候,不能夠在現(xiàn)場直接用機械方法使開關(guān)斷開,氣壓低閉鎖是因為滅弧氣壓已不能滅弧,這個時候任何將開關(guān)斷開的方法都容易造成危險,容易讓滅弧室炸裂,造成設(shè)備損毀,正確的方法是先把負荷斷路器的負荷去掉之后,再手動把開關(guān)跳開,保證電氣的安全特性。
6)輔助的位置繼電器HWJ,TWJ,主要用于顯示二次回路當前開關(guān)的合跳閘位置和跳合閘線圈的工作狀況。例如,在運行時,只有TQ完好,TWJ才動作。
所有保護及安控裝置作用于該斷路器的出口接點都必須通過該斷路器的操作系統(tǒng),不允許出口接點直接接入斷路器。
目前的保護裝置都已經(jīng)采用微機式保護方式,但從電氣操作的靈敏性、快速性、安全性考量,機電式保護在許多電廠及變電站被廣泛的使用著。
參考文獻
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一、繼電保護管理的重要性及任務
1、重要性。繼電保護工作作為電網(wǎng)工作中的一個重要組成部分,其工作責任大、技術(shù)性強、任務繁重。繼電保護工作人員每天面對諸如電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、保護配置、設(shè)備投退、運行方式變化及故障情況等各種信息,對它們進行正確的分析、處理和統(tǒng)計,工作十分繁重,并且上下級局之間、局與各廠站之間存在著許多重復性數(shù)據(jù)錄入及維護工作。為了減輕繼電保護工作人員的工作強度,提高勞動生產(chǎn)率,開發(fā)繼電保護信息管理系統(tǒng)已成為電網(wǎng)發(fā)展的一個必然要求。
2、主要任務。電力系統(tǒng)繼電保護管理系統(tǒng)的主要任務是對繼電保護所涉及的數(shù)據(jù)、圖形、表格、文件等進行輸入、查詢、修改、刪除、瀏覽。由于管理對象層次多、結(jié)構(gòu)復雜、涉及幾乎所有一、二次設(shè)備參數(shù)、運行狀態(tài)、統(tǒng)計分析、圖檔管理甚至人事信息等事務管理,各層保護專業(yè)分工較細,這使得數(shù)據(jù)庫、表種類很多,利用管理系統(tǒng)可大大提高工作效率和數(shù)據(jù)使用的準確性。
在電力系統(tǒng)中,存在如保護裝置軟件設(shè)計不完善、二次回路設(shè)計不合理、參數(shù)配合不好、元器件質(zhì)量差、設(shè)備老化、二次標識不正確、未執(zhí)行反措等諸多原因,導致運行的繼電保護設(shè)備存有或出現(xiàn)故障,輕則影響設(shè)備運行,重則危及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定,為此,必須高度重視繼電保護故障排除,認真、持久地開展好繼電保護信息管理工作。
二、繼電保護管理中的不足
縱觀目前電力系統(tǒng)各發(fā)、供電單位的繼電保護管理情況,會發(fā)現(xiàn)各單位繼電保護管理中存在的問題形式多樣、記錄內(nèi)容不盡相同、記錄格式各異、填寫也很不規(guī)范;另外,幾乎所有單位對管理漏洞的發(fā)現(xiàn)和處理往往只是做記錄,存在的故障消除后也沒有再進行更深層次分析和研究。更嚴重的是個別單位甚至對故障不做任何記錄,出現(xiàn)管理上的不足后往往只是安排人員解決后就算完事。由于各單位對管理程度不同程度的重視,最終造成運行維護效果也很不相同:有的單位出現(xiàn)故障,可能一次就根除,設(shè)備及電網(wǎng)安全基礎(chǔ)牢固;而有的單位出現(xiàn)同樣的故障,可能多次處理還不能完全消除,費時費力又耗材,而且嚴重影響設(shè)備及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行;甚至有些故障出現(xiàn)時,因為專業(yè)班組人員緊張,不能立即消除,再加上對故障又不做相應記錄,從而導致小故障因擱淺而變成大損失。針對此種現(xiàn)象,為了減少重復消缺工作,不斷增強繼電保護人員處理故障的能力和積累經(jīng)驗,提高繼電保護動作指標,確保電力設(shè)備健康運行以及電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。切實將故障排除管理工作做好,并通過科學管理來指導安全運行維護工作。必須對故障及漏洞要實行微機化管理,借助微機強大的功能,對出現(xiàn)的故障存貯統(tǒng)計、匯總、分類,并進行認真研究、分析,尋找設(shè)備運行規(guī)律,更好地讓故障管理應用、服務于運行維護與安全生產(chǎn)。
三、排除故障的措施
1、對繼電保護故障按獨立的裝置類型進行統(tǒng)計。對目前系統(tǒng)運行的各種線路保護裝置、變壓器保護裝置、母差保護裝置、電抗器保護裝置、電容器保護裝置、重合閘裝置或繼電器、備用電源自投切裝置、開關(guān)操作箱、電壓切換箱,以及其他保護或安全自動裝置等,將其故障按照裝置類型在微機中進行統(tǒng)計,而不采用羅列記錄或按站統(tǒng)計等方式。
2、對繼電保護故障分類。除了按故障對設(shè)備或電網(wǎng)運行的影響程度分為一般、嚴重、危急3類外,還可按照故障產(chǎn)生的直接原因,將故障分為設(shè)計不合理(包括二次回路與裝置原理)、反措未執(zhí)行、元器件質(zhì)量不良(包括產(chǎn)品本身質(zhì)量就差與產(chǎn)品運行久后老化)、工作人員失誤(包括錯誤接線、設(shè)置錯誤或調(diào)試不當、標識錯誤、驗收不到位)4個方面。對故障這樣統(tǒng)計后,一方面可以根據(jù)故障危害程度,分輕重緩急安排消缺;另一方面,便于對故障進行責任歸類及針對性整改,從根本上解決故障再次發(fā)生的可能性,也確保了排除故障處理的效果。
3、明確繼電保護缺陷登錄的渠道或制度。為了逐步掌握設(shè)備運行規(guī)律,并不斷提高繼電保護人員的運行維護水平,就必須對繼電保護設(shè)備出現(xiàn)的各種故障進行及時、全面的統(tǒng)計,除了繼電保護人員自己發(fā)現(xiàn)的故障應及時統(tǒng)計外,還必須及時統(tǒng)計變電站運行值班人員發(fā)現(xiàn)的故障,而要做到后者,往往較困難。為此,必須對運行部門(人員)明確繼電保護故障上報渠道、制度,通過制度的規(guī)定,明確故障匯報渠道、故障處理的分界、延誤故障處理造成后果的責任歸屬等,確保做到每一次故障都能及時統(tǒng)計,為通過缺陷管理尋找設(shè)備運行規(guī)律奠定堅實的基礎(chǔ)。
四、繼電保護故障管理的對策
1、跟蹤繼電保護設(shè)備運行情況,及時、合理安排消缺。通過故障管理,可以隨時掌握設(shè)備運行情況,做到心中有數(shù):哪些設(shè)備無故障,可以讓人放心,哪些設(shè)備還存在故障,故障是否影響設(shè)備安全運行,并對存在故障的設(shè)備,按照故障性質(zhì),分輕重緩急,立刻安排解決或逐步納入月度生產(chǎn)檢修計劃進行設(shè)備消缺或結(jié)合繼電保護定期檢驗、交接性校驗、狀態(tài)檢修進行設(shè)備消缺,以確保設(shè)備盡可能地健康穩(wěn)定運行。
關(guān)鍵詞:電力繼電保護 特點 可靠性
中圖分類號:TM771 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)04(b)-0067-01
近年來,由于科學技術(shù)的不斷發(fā)展,尤其是微型計算機和電子技術(shù)的不斷更新,使得電力繼電保護系統(tǒng)從原理到設(shè)備都向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展和進步。當前關(guān)于電力繼電保護的可靠性研究,決定著整個電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定的發(fā)展方向。
1 電力繼電保護的意義
從第二次工業(yè)革命中電力的出現(xiàn)至今,人類對電力質(zhì)與量的需求逐步提高。同時,由于電力工業(yè)的規(guī)模不斷擴大,其事故發(fā)生的幾率也在不斷增大。因此,作為電力系統(tǒng)的主要維護手段,電力繼電保護的發(fā)展至關(guān)重要。所謂電力繼電保護,便是指當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或產(chǎn)生異常時,繼電保護能夠做到在最小區(qū)域和最短時間內(nèi),向電力監(jiān)控警報系統(tǒng)發(fā)出訊息,提醒電力維護人員及時解決故障,或者通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)定自動從系統(tǒng)中切除故障設(shè)備,從而防止設(shè)備損壞,降低相鄰區(qū)域由此引發(fā)故障的概率。
2 對繼電保護裝置的要求及特點
電力系統(tǒng)中繼電保護裝置主要有可靠性、速動性、靈敏性三大要求。其中可靠性是指:繼電保護裝置的基本目標是維護電力系統(tǒng)中電路安全穩(wěn)定的運行。在運行過程中,由于人為的不當操作及電路運行故障等因素,使得繼電保護裝置發(fā)出拒動或誤動的錯誤指令,這些指令使得繼電保護裝置對電力系統(tǒng)的正常運行有著負面影響。為保證繼電保護裝置具有較強的運行可靠性,要求設(shè)計人員確保對繼電保護裝置原理的先進性,工作人員確保對繼電保護裝置的安裝調(diào)試準確無誤,同時繼電保護裝置各處元件的高質(zhì)量要求、正確的操作維護、有效的系統(tǒng)簡化,都可以提高可靠性。速動性是指:繼電保護裝置的故障報警速率與電流量成反比,為了確保電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護裝置能及時報警,提升處理速度,減少損失,因此必須提高裝置的速動性。靈敏性是指:繼電保護裝置依靠內(nèi)部程序針對性質(zhì)不同、方式不同、問題不同的故障進行報警和處理。降低電力系統(tǒng)故障中的危害和影響。
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,繼電保護技術(shù)也越發(fā)先進,有著以下三個一般特點:一是自主化運行率提高,隨著計算機技術(shù)的提高使得繼電設(shè)備有極強的記憶性能,加上自動化技術(shù)的相關(guān)應用,使得繼電設(shè)備擁有更強的故障分類處理保護能力,提高了運行正確率。二是兼容性輔助功能強,采用統(tǒng)一標準來進行保護裝置的制造,并且裝置體積縮小,更削減了盤位數(shù)量,還可以增添其它輔助功能。三是操作性監(jiān)控管理好,此技術(shù)可以保護一些核心部件不受外界環(huán)境的影響,具有一定的使用功效。同時,通過計算機信息系統(tǒng),可以進行一定的監(jiān)控,從而降低成本。
3 保證繼電保護可靠性的方法
繼電保護的可靠性主要由性能出色、配置合理的繼電保護裝置以及良好的運行維護和管理方式來保證。在無繼電保護的狀態(tài)下,任何電力設(shè)備都不允許運行。隨著技術(shù)發(fā)展,微機保護在全國電力系統(tǒng)有著很高的普及率,更有著靈敏度高、可靠性強等優(yōu)點。
3.1 繼電保護裝置的檢驗
在繼電保護裝置的安設(shè)結(jié)束后,需要進行嚴格的自檢和調(diào)試,從根本上消滅安全隱患。注意在繼電保護裝置檢驗過程的最后才進行整組試驗和電流回路升流試驗。此兩項工作結(jié)束后,嚴禁做出拔下插頭等工作,同時禁止對定值、定值區(qū)、二次回路接線的更改。
3.2 定值區(qū)間問題
定值區(qū)數(shù)量的飆升是電力系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的一個重要表現(xiàn),它能夠?qū)^電保護裝置運行的不同需求做出不同反應,確保了電力系統(tǒng)運作的穩(wěn)定性。其中微機保護具有的優(yōu)點是能夠有多個定值區(qū),這使得電網(wǎng)運行方式可以有多種變化。同時必須注意對繼電工作來說定值區(qū)是不能允許出現(xiàn)錯誤的,所以必須派遣專業(yè)技術(shù)人員對其進行操作,同時以嚴格的管理措施來保證定值區(qū)的正確性。并將調(diào)整的定值數(shù)據(jù)及時更改記錄。
3.3 一般性檢測
不論何種保護,一般性檢查的重要性都是毋庸置疑的,但是由于一般性檢測工作較為簡單、瑣碎,因為常被人們忽視一般性檢測主要包含清潔、焊接點焊接、連接件緊固、機械特性等方面。清潔不合理容易引起機械溫度過高,影響壽命;芯片、螺絲若未能緊固則可能造成重要安全隱患。
3.4 接地問題
繼電保護中接地問題極其重要,接地問題大致可分為兩種:①保護屏的各裝置機箱和屏柜等接地問題,必須將其接在屏內(nèi)的銅排上②電壓回路、電流的接地同樣存在可靠性問題,如接地在端子箱,那么端子箱的接地可靠與否,這些都嚴重影響人身安全、設(shè)備安全。
4 電力繼電保護裝置的發(fā)展趨勢
在輸變電行業(yè)當中中,單片機控制技術(shù)具有不可替代的優(yōu)勢,在控制技術(shù)和電子信號方面,提高了控制與保護的精度、速度和范圍,同時與計算機聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成無人值守的站點和系統(tǒng)化管理體系,從而降低了勞動強度,提高了安全性。
4.1 計算機化
隨著社會的發(fā)展,繼電保護與計算機技術(shù)相互結(jié)合,實現(xiàn)繼電保護裝置的計算機化是未來繼電保護技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。計算機化的發(fā)展能提高信息數(shù)據(jù)處理分析的能力,并提高信息的存儲量,方便管理人員及時調(diào)閱相關(guān)數(shù)據(jù)。
4.2 網(wǎng)絡(luò)化
計算機網(wǎng)絡(luò)已影響著各個工業(yè)領(lǐng)域,從而成為信息時代的技術(shù)支柱。將繼電保護系統(tǒng)各主要設(shè)備與計算機網(wǎng)絡(luò)相互聯(lián)接起來,從而實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。
4.3 智能化
近些年來,繼電保護系統(tǒng)中開始運用人工智能技術(shù)。對保護裝置而言,智能化能夠?qū)崟r確保故障的準確識別,同時保證在較少或沒有人工干預的條件下,可以迅速隔離故障、自我恢復,避免大面積停電的產(chǎn)生。
4.4 保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與繼電保護裝置相聯(lián)系,繼電保護裝置的功能也有了長足的進步。通過對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用,繼電保護裝置能夠在電路無故障正常運行的條件之下,分析電路運行的基本數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行相應的控制、分析和調(diào)整,真正實現(xiàn)繼電保護裝置的測量、保護、控制和數(shù)據(jù)通信的一體化。
5 結(jié)語
隨著國家對于能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整,電力成為社會的主要能源?,F(xiàn)代電力系統(tǒng)是包含電能產(chǎn)生、輸送、分配和用電環(huán)節(jié)的大系統(tǒng),其安全性和可靠性需求隨之提高,繼電保護滿足了這一需求。伴隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展,使繼電保護技術(shù)提升了一個新的臺階。
參考文獻