电力系统继电保护作用范文
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篇1
随着我国社会经济的发展,电力系统也随之快速发展,无论是系统规模,还是容量方面都与过去有很大增长,但是同时也面临许多问题。如果电力系统产生故障问题,有可能导致安全事故与经济损失的发生,因此必须要采取相关保护措施。作为一种新型保护措施,继电保护在电力系统中的作用越来越重要,因此对电力系统继电保护问题进行探讨具有重要研究意义。
2电力系统继电保护的作用分析
为确保电力系统能够正常运转,在系统装置运行过程中必须要配备相关保护。继电保护能够在系统产生故障问题时及时检测出问题所在,对故障问题进行定位,发送报警信号,从而及时解决故障问题。具体而言,继电保护的作用有以下几个方面:
(1)继电保护能够维护电力系统的安全运转,而且性能比较优越,具体表现为能够抵制干扰、防范电磁等。
(2)继电保护设备投入的成本不大,而且设备安装比较方便,为减少电网运行成本做出重要贡献。
(3)能够及时检测出系统中的故障问题,并且加以防范,此外能够对控制的断路器发出跳闸指令,从而能够及时把故障损失范围降到最低,以此发挥保护效果。
(4)具有较高的灵敏性,在发生故障时能够尽量缩小故障范围,而且范围比较准确,为检修人员及时排除故障创造可能。
(5)较高的稳定可靠性,可以做到需要动作时不拒动,无需动作时不会产生误动。
3电力系统继电保护问题研究
电力系统在运行时需要继电保护装置发挥保护作用,但是在运行过程中不可避免出现各种各样的问题,本文将对此进行总结研究。
(1)人为问题。电力系统能够正常运转,其中关键是就有丰富操作经验的工作人员,假如相关工作人员经验欠缺,而且知识技能水平有限,工作态度不端正,这些人为方面的问题都有可能导致继电保护在发挥作用时出现处理、判断失误,继而导致最佳处理时间被严重耽误,产生人为损失。
(2)装置问题。电力系统中安装继电保护设备,具体包括计算机处理设备、数据收集系统以及管理设备等,其中任何一个装置设备产生故障都有可能造成继电保护问题,从而使得电力系统产生安全隐患。详细地讲,装置问题包括三个方面:一是继电保护设备中有没有同期重合闸线路方面的检测,假如与主变压充电条件相互矛盾,将直接产生继电保护问题;二是假如数据收集系统产生故障,导致参数设置有误,因此而产生误动;三是继电保护的关键部件是触电,假如该部件产生故障,导致日常工作负载、工作电压等收到影响,因此而出现金属电积、设备磨损等问题,为电力系统留下安全隐患。
(3)电网结构问题。电力系统在进行电网建设过程中,必须要对电网未来发展进行充分考虑,假如考虑有失全面,则会导致电网结构设备欠缺科学合理性,尤其是在用电量持续增长,但是有关拓展工作未落地执行,则导致电网结构和用户用电需求之间产生矛盾,电网供电无法满足用户需求,如果在用户的高峰用电时期,势必会导致电网负荷严重,假如采取拉闸限电的措施,则也不可避免对用户正常用电产生严重的影响。
(4)安全管理问题。实际上,电力系统继电保护问题中最为常见,也是最容易发生的就是安全管理问题。安全管理是保证电力系统能够正常运转最为关键的因素。具体而言,安全管理问题包括以下三个方面:一是常规电网波及的范围有限,管理人员的管理模式不够先进,日常检查工作、任务分配等都是按照以前的模式进行,在电网升级更新后,变电运行过程中,原本工作模式与电力系统的发展需求相矛盾,工作人员素质问题逐渐凸显出来,假如欠缺安全管理培训,则有可能产生安全管理问题;二是变电运行中已经制定的规章制度未有效执行,规章成了摆设,制度未落实到位,欠缺科学有效的管理,以此产生安全管理问题;三是日常管理方式有误,电力系统内部人员的素质水平、文化程度等都有待提高,欠缺激励制度,由于员工疏忽而导致安全隐患。
4电力系统继电保护问题的对策研究
首先,要做好电力系统工作人员的培训工作,从而促进工作人员安全意识的提升。人员管理工作和培训工作一样重要,只有员工具备安全意识,对继电保护工作的重要性有了充分的了解与认识,才能够防止在电力系统运行过程中出现继电保护设备破损的情况,坚决杜绝安全隐患。其次,促进电子元器件技术水平的提升,对待继电保护系统问题时尽可能的符合科学合理的原则。随着继电保护设备的推广和应用,电子元器件类型的保护设备得到了广泛的应用,无论是产品类别,还是在产品的复杂程度方面都有所提升,为确保继电保护设备质量,必须要促进电子元器件技术水平的提升,做好元件质量检测工作。如果有需要,可以利用置换法、参照对比法以及拆除回路法对继电保护设备中产生的设备老化、故障问题进行处理。最后,尽可能的应用具有优越性能的数字化控制器件。特别是继电保护行业,复杂可编程序逻辑器件和现场可编程序门阵列的应用比较广泛,一方面集成数个计算机系统功能在同一个芯片上,另一方面功能丰富而且完善,不仅能够帮助继电保护系统的高度集成和快速响应,而且促进系统稳定可靠性的提升,大大减少了研发保护设备的周期,保障继电保护运行的稳定性。
5结语
篇2
关键词 电力系统;继电保护;异常运行;短路故障
中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)103-0063-03
电力系统中的输变电设备和电力线路,都需装设能反应故障和不正常运行状态的装置,即继电保护装置。电力系统的继电保护装置,必须具备区分被保护设备正常运行、发生故障或异常运行状态的能力,并能够根据上述三种不同状态下被保护设备参数的不同来实现相应地功能。
1 继电保护的基本工作原理
继电保护工作的基本原理就是保护装置通过正确的区分被保护设备是处于正常运行状态还是处于异常的运行状态,从而进行相应的动作。如,电力线路发生短路故障时,明显特征之一就是电流剧增,保护装置根据电流参数的显著变化来区分设备的工作状态,因而称为电流保护。短路故障的另一特征是电压剧减,因此,相应的还有低电压保护。再则,还可以同时反应故障时电压降低和电流增加的特征,由于故障时所测得的阻抗是变小的,故而在输电线路中,由保护安装处所测得的阻抗的大小反应了故障点与保护安装处的距离远近,因此输电线路的阻抗保护常称为距离保护。同理,如果同时反应电压与电流之间相位角的变化,则可以判断故障点的方向是处于保护安装处的正方向还是反方向,这就是实现方向保护的原理。为了更确切地区分设备的正常运行与故障或异常状态,还可以利用正常运行时没有或很小的电气量,而故障时却很大的电气量,如电压、电流的某一对称分量(负序或零序)或谐波分量来构成保护。另外,还可以利用其他物理量,如气体、温度等非电量来构成保护。总之,无论是反应哪种物理量而构成的保护,当其测量值达到一定数值(即整定值)时继电保护就能够按设定的程序准确地切除故障或显示电气设备的实时运行情况。
2 继电保护装置是如何分类的
1)按继电保护所保护的对象分为:发电机的保护、变压器的保护、输配电线路的保护以及母线保护、电动机、电容器的保护等;
2)按动作的结果不同分类:动作于断路器跳闸的短路故障保护和动作于发信号的异常运行保护两大类。其中,短路保护的种类有以下几种:
(1)按反应故障类型的不同,有相间短路保护、接地短路保护及匝间短路保护等;
(2)按其功能的不同,有主保护、后备保护及辅助保护,且后备保护又有远后备保护与近后备保护之分;
(3)按保护基本工作原理不同分类,有反应稳态量的常规保护和反应暂态量的新原理保护两大类。根据所反应的参数不同,常规继电保护装置有反映过电流的保护、反映低电压的保护、反映短路电流不同方向的方向电流保护、能反映系统接地现象的零序电流保护以及阻抗保护、差动保护、高频保护和反映变压器内部气体变化的保护等,另外体现新的保护原理的还有工频变化量保护和行波保护等;
(4)按保护装置动作原理不同分类,主要有电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型及微机型保护等,目前使用的基本上是微机型继电保护装置;
(5)按保护装置通过反应参数增大或减小而动作归类,有过量保护和欠量保护。
3)根据保护装置所起的作用不同,继电保护可分为主保护、后备保护和辅保护。
(1)主保护
主保护指的是能以最短的时限,灵敏的、选择性地切除被保护设备和线路故障的保护。它既能满足系统稳定运行及设备安全要求,也能保证系统中其他非故障部分的继续运行,如阶段式电流保护的I段和II段、距离保护的I段和II段、高频保护、差动保护等。
(2)后备保护
继电保护的后备保护装置指的就是当主保护或断路设备拒绝动作时,能够在设定的时限内切除故障的装置,如电流保护的第Ⅲ段、距离保护的第Ⅲ段等。后备保护不仅可以对本保护范围的线路或设备的主保护起后备作用,而且对相邻线路也可以起后备作用。因此,后备保护又可分为远后备和近后备两种方式。
(3)辅保护
辅助保护,为补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护,通常电流速断就可以作为这类性质的保护。
3 继电保护的组成及作用
继电保护的种类虽然很多,但就其基本动作原理而言,基本上由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分组成,把保护各组成部分之间的作用串接在一起,就是一套保护装置的工作过程。
1)测量部分的作用是指通过测量被保护的输变电设备、线路的实时运行参数;
2)逻辑部分是继电保护装置重要的组成部分,它能根据测量部分测量得到的结果,然后与保护装置内部已设定的各种参数进行系统的分析、比较,从而判断被保护的设备、线路是否处于正常的运行状态,以决定保护装置是否应动作;
3)执行部分的作用就是根据逻辑部分分析判断后的结果,使保护装置执行准确的动作。
4 继电保护装置的基本任务
4.1电力系统出现异常运行状态时
电力系统的正常运行状态遭到破坏但还未形成故障时,一般可继续运行一段时间而不必立即进行跳闸,称为异常运行状态。常见的有过负荷、中性点非直接接地系统的单相接地、发电机突然甩负荷引起的过电压、电力系统振荡等。电力系统处于异常运行状态时将影响电能质量,长时间的过负荷运行将引起设备过热,加速绝缘老化,影响电气设备的正常使用,轻者降低设备使用寿命,严重时导致绝缘击穿引发短路,损坏设备。当电力系统处于异常运行状态时,要求继电保护装置能自动、及时、有选择性地发出信号,让值班人员知晓后及时进行相应的处理。
4.2电力系统出现故障时
电力系统最常见及最危险的故障是各种类型的短路故障,短路故障分为三相短路、两相短路、两相接地短路、中性点直接接地系统的单相接地短路以及电机、变压器绕组的匝间短路等几种。其中三相短路、两相短路又称相间短路,两相接地短路、单相接地短路又称接地短路,并以三相短路最为危险,以单相接地短路最为常见。当设备或线路发生短路故障时,将由电源向故障点提供比正常运行时大得多的短路电流,对电力系统可能造成以下后果:
1)故障点的电弧将故障设备烧坏;
2)短路电流的热效应和电动力效应使故障回路的设备受到损伤,降低使用寿命;
3)系统电压损失增大使设备工作电压下降,离故障点越近,所受影响越大,用户的正常工作条件遭到破坏;
4)破坏电力系统运行的稳定性,严重时引起系统振荡,甚至使整个电力系统瓦解,导致大面积停电。
当电气设备出现故障时,对继电保护装置的要求是能自动快速的、灵敏的、有选择性可靠地通过断路器跳闸,将发生故障的设备从系统中及时切除,防止故障设备继续遭到破坏,确保系统其余非故障的部分还能继续正常运行。因此,继电保护对保证系统安全运行和确保电能质量、防止故障扩大和事故发生,起着极其重要的作用,是电力系统必不可少的组成部分。
5对继电保护的基本要求
为了保证继电保护能确实完成其在电力系统中所承担的任务及作用,对动作于跳闸的继电保护装置,应具备以下四个基本要求。
5.1选择性
选拌性要求的内容是:在电力系统发生故障时,对保护装置的动作必须有一定的选择。首先由发生故障的设备、线路的保护进行故障的切除,只有当其保护或断路器拒动时,才允许由其他的保护或装置切除故障。也就是说,保护装置的动作应只切除已发生故障的部分,或尽量使故障的影响限制在最小的范围。
5.2速动性
速动性要求是指保护装置应尽可能地快速切除短路故障,应注意以下两个问题:
l)切除故障的时间为继电保护的动作时间和断路器的跳闸时间之和。因此,要缩短故障切除时间,不仅要求保护动作速度要快,而且与之配套使用的断路器跳闸时间也应尽可能短;
2)保护的速动性要求是相对的,不同电压等级的电网要求不同。如,同样的保护动作时间0.5s,在110kV及以下电压等级电网中被以为是迅速的,而在220kV及以上电压等级电网中则被认为是不够迅速的。
继电保护的速动性应根据被保护设备和系统运行的要求确定,并非越快越好,否则,势必带来保护装置其他性能的降低,或者增加保护的复杂性,而且经济上也不合理。
3)灵敏性
灵敏性的要求是指保护装置对于其所保护的范围内发生的各种故障,应具有足够敏捷的反应能力。保护装置的灵敏性要求与选择性要求的关系密切,在电力系统故障时,故障设备的保护必须先能够灵敏地反应故障,才可能有选择性地切除故障,因此能有选择切除故障的保护,必须同时具备灵敏性。
4)可靠性
保护装置的误动或拒动是电力系统发生事故的根源之一,因此,保护装置应在良好的工作状态下,在保护装置不该动作时应可靠地不动作,而在保护装置该动作时应可靠地动作。
以上继电保护的四个基本要求,它们应同时满足,但是这种满足只是相对的,因为在这四个基本要求之间,既有相互紧密联系的一面,也有相矛盾的一面。例如:为保证选择性,有时就要求保护动作带上延时;为保证灵敏性,有时就允许保护非选择性动作,再由自动重合闸装置来纠正,而为保证速动性和选择性,有时需采采用较复杂的保护装置,因而降低了可靠性。因此,在确定继电保护方案时,必须从电力系统的实际情况出发,分清主次,以求得最优情况下的统一。
6 电力系统继电保护技术的发展前景
当前,电子技术、计算机技术和通信技术已经在日新月异的向前发展,电力系统智能化电网也在高速发展中,传统的电磁型、晶体管等型式的保护装置正在逐渐退出电力系统保护装置的历史舞台。如今,新建的发、变、配电站已基本上采用微机型继电保护装置,随着国内外电力系统新兴技术的蓬勃发展,继电保护技术也不断地朝着微型计算机化,网络信息化,保护、测量、控制和数据通信一体化,人工智能化的方向发展。
6.1继电保护的微型计算机化
微机型继电保护装置从上世纪90年代开始研究,现在已经取得了比较成熟的应用经验,微机保护装置具有运行灵活、方便,动作正确率高,可靠性高,易于获得各种附加功能,以及能够简化定期校验等功能,它相当于一台功能强大、性能优良的微型计算机,具有很好的优越性,使电力系统的运行稳定性能得到了较大的提高。
6.2继电保护网络化、信息化
当前,电子技术、计算机技术正不断地飞速发展,网络技术作为信息和数据通信工具已成为当今时代的主要潮流,随作电力系统智能化电网的不断发展,对继电保护的要求也越来越高,当前,继电保护除了必须按时准确切除电力系统的已发生故障的元件和限制事故影响的范围,更重要的是还要确保整个系统最大限度地安全稳定地运行。如今,通过将系统中输变电设备的各种保护装置用网络连接起来,形成一个继电保护网络系统,使得继电保护实现了具备有大容量故障信息和数据的长期存放空间,具有了快速的数据处理和强大的通信功能,以及能与其他保护、测控、自动化装置共享系统数据、信息和网络资源的能力,当发生故障时保护装置能自动进行系统的数据整理比对,使相关保护和自动化装置能协调动作,从而提高了系统运行的稳定性和可靠性。
6.3保、测、控以及数据通信一体化
当前,微机保护已经把以往运行中需要多台装置来完成的各种功能合在了一起,实现了保护、测量、控制、数据通信一体化的功能,它相当于融合了一台高性能、多功能的微型计算机的相关功能,它作为电力系统计算机网络上的一个智能终端,可以从网络上获取电力系统运行和故障的各种信息,也可将自身所获得的保护设备的相关信息传送给网络控制中心或任一终端,同时也实现了远方的监控等功能。
6.4继电保护智能化
近年来,随着电力系统微机继电保护技术的不断成熟,继电保护研究领域内的不少工作正逐步向人工智能技术方面发展。当前,代表着先进科研领域的人工神经网络、专家系统、人工智能等新技术正逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护技术的未来发展注入了新的活力。可以预见,随着电力系统技术的不断发展,人工智能技术在继电保护领域也必将会得到更加深入的应用,继电保护智能化将是今后发展的必然趋势。
参考文献
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篇3
电力系统中的继电保护技术作为电力系统安全保障的关键环节,对于预防电力系统故障和减少电力系统损失起着重要作用。随着电力系统的发展,电力系统的继电保护技术也得到了迅猛的发展。下文将从电力系统继电保护技术的发展概述作为突破口,浅要分析了现阶段电力系统继电保护的应用,推算了电力系统继电保护技术的未来发展方向。
【关键词】电力系统 继电保护 技术 应用和发展
1 引言
社会在发展,科技在进步。人们生活水平的日渐提升也将带动电力需求的上涨,电力系统承受的负荷也在不断增大。在这样的背景下,电力系统中的继电保护技术就显得尤为重要。与此同时,电力系统继电保护技术也最大程度的减少了电力系统故障,实现了电力系统的经济性增长。
2 电力系统继电保护技术的发展概述
电力系统中的继电保护技术一直以来都是电网运行安全的重要防线,从建国以来就肩负着保护电力系统中电网和设备安全、稳定运行的职责。随着科技的发展,尤其是现代通信技术、IT技术和电子技术的发展,我国电力系统中的继电保护技术也历经了不同的发展时期。主要内容如下所述:
(1)建国初期,以机电式继电保护技术为依托,我国电力系统的技术人员不断进行创新、借鉴和研究,初步掌握了继电保护设备和继电保护技术的相关内容。
(2)上世纪60年代,逐步开始采用晶体管继电保护技术。
(3)上世纪80年代,晶体管继电保护技术开始被集成电路继电保护技术替代。
(4)上世纪末,微机继电保护时代来临,微机保护凭借着故障测距、参数显示、自动装置和故障录波等功能提高了继电保护的准确性和可靠性。
(5)21世纪来临,网络信息环境下电力系统中的继电保护技术面临了新的挑战和机遇,逐步朝着人工智能化、通信一体化等方向发展。
3 现阶段电力系统继电保护技术的应用分析
3.1 根据电力系统的实际状况选择设备
电力系统继电保护技术在实际运用中首先应当根据电力系统的实际状况选择好继电保护装置。这就要求电力系统技术设备或者装置首先应当满足继电保护技术的任务与功能。其次,继电保护装置还应当具备检测电力系统运行状况、故障自动切除等功能。最后,继电保护设备还应当拥有网络监控系统,实现电力系统满足现代网络化和自动化的监控需求。
3.2 继电保护技术的实际应用功能
现阶段继电保护技术已经具备了母联保护功能、线路保护功能、电容保护以及主变保护功能等。通过电力系统中的继电保护技术实现了对电力系统输变电过程中相关设备和装置的保护,最大程度的减少了电力系统故障的产生。一方面,继电保护技术凭借其独特的保护装置运用二段式、三段式的电流保护,防止了短路等状况造成的设备和装置损坏。另一方面,主变保护、母联保护等通过继电保护技术保障了输变电的相关设备,预防了电路故障引起的装置或者设备损坏。与此同时,继电保护技术在现如今IT技术的融合之下实现了快速断块、自动监控等功能。
3.3 网络信息环境下继电保护技术的应用
伴随着信息化技术的不断发展,电力系统中的继电保护技术应用也逐渐将网络技术、IT技术、综合自动化技术等引入了。网络信息环境下继电保护技术通过各项技术的引入实现了电力系统继电保护技术的网络化、智能化等。首先,电力系统继电保护的相关设置通过单片机技术的引入,使得继电保护技术实现了微机化应用,而单片机技术也让继电保护的相关装置和设备工作效率不断提高。另一方面,引入计算机技术和单片机技术的继电保护技术可以通过通信功能和数据处理功能让电力系统的计算机等设备处于被保护状态。值守人员对电力系统中相关设备和装置的监控和故障排除也能够依靠网络通信进行。
此外,网络信息环境下继电保护技术的应用也实现了故障报警、故障调节、电力系统网络监控、信息系统收集数据等功能。
3.4 逐渐采用自适应控制算法、人工智能等技术
上世纪八十年代,自适应控制算法就在继电保护技术领域被提出,截至目前,自适应控制算法引入到继电保护技术中的自适应继电保护技术已经成为电力系统继电保护中的一种新型技术。究其本质而言,自适应继电保护技术就是让继电保护技术适应电力系统的不同变化,进而达到改善供电性能的保护作用。自适应继电保护是根据故障变化和电力系统实际运行保护电力系统特性、定值以及性能的一种新型继电保护技术,在原有基础上提升了经济效益和可靠性。故而,自适应继电保护技术已经广泛应用于输电线路距离保护、发电机保护、变压器保护等多个领域中。
众所周知,电力系统继电保护技术渗透到了电力系统运行的各个环节,而人工智能技术凭借其逻辑思维能力和快速处理能力,发挥了重要的系统评估功能。人工智能的引入使得继电保护技术能够在电力系统规划、管理和控制中得到更为广泛的应用。
4 电力系统继电保护技术的未来发展方向
电力系统继电保护技术历经了建国以来的不同发展和改革,得到了很大的发展。随着社会经济的发展,电力系统继电保护技术将不断朝着网络化、智能化和信息化的方向不断发展。与此同时,电力系统的工程人员根据继电保护装置和设备的具体运行状况,总结了继电保护技术的弊端,充分结合了网络环境下的继电保护特点,使得继电保护技术不断结合计算机技术、智能化技术。故而,电力系统继电保护技术往后将朝着自动测量、自动控制、自动保护等综合化方向发展。
5 结束语
电力系统中的继电保护技术与电力行业的稳健发展息息相关,也是电力系统安全、稳定运行的基本保障。在现如今电力系统面临新机遇和新挑战的情况下,不断发展继电保护技术,改进技术弊端才能让电力系统稳健发展。
参考文献
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作者简介
张天一(1985-),男,吉林省吉林市人。 大学本科学历。现为国网辽宁省电力有限公司助理工程师。研究方向为电气工程及其自动化。
篇4
关键词:电力系统;继电保护;自动化;研究
中图分类号:TM77 文献标识码:A
下文主要讲述了电力系统继电保护的发展历史及现状;电力系统继电保护的自动化的标准以及电力系统继电保护的自动化创新和发展。
一、电力系统继电保护的发展历史及现状
(一)社会在不断地发展和进步,科学技术也在不断地创新和发展,电力系统的发展随着科学技术的不断发展不断地被完善,出现了继电保护的技术,并且随着尖端技术的不断创新,继电保护也在不断地完善和进步,继电保护电力系统的功能也在不断地被强化,电力系统自动化被维护,继电保护发挥着不可或缺的作用。
(二)继电保护的装置在20世纪50年代到现在经历了50年的时间,最初的形态是熔断器,继电保护的技术经过了很多年代的发展和不断完善,出现了四个比较重要的阶段:现在的继电保护的是计算机辅助装置,依次往前推,继电保护的形态分别是集成电路的继电保护的装置、晶体管式的继电保护装置、电磁式的保护装置。
(三)现在的计算机网络技术发展的越来越迅速,计算机网络技术已经深入到社会的各个行业和各个阶层里面,带动了社会各个行业的发展和创新,给各行各业带来了不少的便利,也使各行各业的发展速度越来越快,计算机网络技术在电力系统中的应用也越来越广泛,计算机网络技术促使电力系统更加地创新和完善,一体化、智能化、数字化、网络化电力系统已经深入到社会各个阶层中。
(四)电力系统在各个行业中的应用越来越广泛,发展也越来越快,却给电力系统自身的发展带来不良的影响,持续增容和扩容,不同地区不同的地理环境下,环境的复杂化和不断变化使得电力系统的发展越来越滞后,电力系统自动化出现的问题也越来越多,继电保护的发展仍然存在停滞不前的状态,继电保护电力系统处于落后的局面中。
(五)现在,我们都知道,仅仅依靠断电保护电力系统和简单熔断保护电力系统,已经不能够满足电力系统持续性建设和多元化发展的进程需求,如果我们一味地搞经营、搞开发和搞建设,对安全生产和环境的保护控制不够重视,就会增加环境的负担和社会的负担,电力系统如果出现故障,造成的经济损失或者意想不到的后果将是无法挽回的,给社会的和谐发展将造成一定的影响,也会给人们的生命财产安全造成一定的威胁,电力系统的继电保护是关系到国计民生的大事,因此一定要谨慎和认真对待。
二、电力系统继电保护的自动化的标准
(一)电力系统的电力元件发生故障时,比如说:电力系统的自身发生故障时或者是线路和发电机出现故障时,电力系统的继电保护装置可以采取必要的措施,阻止故障的大面积发生,比如说:提前采取预防措施或者是安全预告,还有适当地控制电力系统故障造成生命财产安全受到严重的威胁,这样的预防控制措施是一种自动化的继电保护防范措施,是防范措施体系的集合,电力系统最主要的部分是执行元件、比较元件和感受元件。
(二)当设施设备和电力系统发生的故障比较严重时,已经威胁到电网的安全或者已经损坏了电力系统的安全设施设备时,继电保护的自动化装置就会发挥它的功能和作用,尽量减少损坏或者威胁的程度,尽量避免更大面积的灾害发生,继电保护的自动化装置,能够减弱电力系统被破坏的程度和损坏电力系统给安全供电造成的影响,比如说:变压器温度升的过高、变压器比较轻、单项接地、重瓦斯的信号等等。同时,继电保护装置还可以对电力系统中电气设备发出的不正常运行的信号或者维护条件发出的信号,来提醒将会发生故障,还可以通过电力系统电气设备设施自动调整,以及及时地切除容易引发电气故障的设备,消除故障或者减弱故障的灾害性,电力系统电气设备发生故障的时间就会推迟或者维护工作也会延时,这样在及时的警醒下和科学、规范、合理的维护工作中,使电气设备的故障尽快恢复到电力系统的正常工作状态,继电保护装置的重要职能以及工作方式决定了电力系统的工作性质和工作要求以及设计的特点。
(三)继电保护装置的可靠性。继电保护装置的可靠性是维护电力系统的合理的功能,是对电力系统的一种自动化保护,也就是说当电力系统在正常工作的状态下,可靠性就会发挥它的优势,继电保护装置就不用采取保护和维护的措施,但是当电力系统一旦发生故障时,继电保护装置就一定会为了保护电力系统,排除电力系统的故障而采取必要的维护和保护措施,继电保护装置的可靠性判断非常的准确,而且防护也非常的到位,比如说:电力系统的本身如果没有危险或者没有发生跳闸信号发出时,只能说明电力系统的继电保护装置自身也发生了故障,就缺乏必要的可靠性,所以,电力系统的继电保护装置应该选择可靠性比较好的。可靠性可以作为衡量继电保护装置的一个基本标准和原则,而且所有的电力设备和设施比如说:变压器、母线、线路等等设备和设施,都不能够在没有继电保护装置的状态下进行。
(四)继电保护装置的选择性
继电保护装置的选择性指的是电力系统在发生故障后,继电保护装置应该按照发生故障的部位、线路以及设备等进行正确的定位,并且及时地切除故障,并不是没有选择性的、大范围的、一次性的切除。继电保护装置的选择性不能够适应现今电力系统的用电需求和稳定供电,也不能够满足电力系统哪里出现故障就会切除哪里的故障的需求,电力系统就不能够正常地运行,继电保护装置的选用以及设计,应该从实际情况出发,也就是距离故障最近的点切除故障,优先选择故障的线路进行切除,消除灾害,当线路本身的故障或者故障的设备不能够自身发出信号时,才会允许断路器的失灵保护、线路保护或者是相邻的设备保护进行故障的切除。
(五)继电保护装置的灵敏性。继电保护装置的灵敏性是为了最快切除故障设置,能够很快地切除短路的故障,能够有效地减少电力系统的损坏性,有效地提高电力系统的稳定性,使电力系统被损坏的程度和范围都能够缩减到最小。电力系统安全运行的保护,继电保护装置能够通过灵敏性保护提高备用设备和自动重合闸投入的效果,能够使设备损失、生产损失和经济损失都能够受到合理的控制,继电保护装置的灵敏性能够使电力系统在发生故障时灵敏地检测出故障发生,灵敏性也是继电保护的衡量标准,是电力系统能够安全运行的必要保障。
(六)继电保护的快速性。继电保护的快速性与继电保护的灵敏性比较相似,快速性指的是当系统发生故障时,继电保护能够迅速地消除发生故障的线路,能够有效地防止故障范围的扩张,能够使发生故障的线路危害程度降低到最低,也能够使危险系数降低到最小,继电保护装置的快速性包括设备在故障发生后能够及时地快速地进行修复,能够将故障迅速地排除,这样就能够保障继电保护装置保持高效稳定服务,能够使电力系统安全顺利地运行。
三、电力系统继电保护的自动化创新和发展
(一)电力系统继电保护的自动化应该充分利用计算机高科技技术不断地创新和发展,继电保护装置的发展和完善需要创新,现在计算机网络技术越来越发达,在电力系统继电保护中应用的计算机网络技术也在不断地完善,电力系统继电保护装置自动化更新和发展也越来越快。
(二)将高效的计算机技术应用到电力系统自动化继电保护中,能够有效地排除电力系统中出现的故障,计算机网络技术高效的运算技术以及决策技术能够使继电保护技术得到创新发展,还能够减少电力系统中的故障,能够保障电力系统能够正常稳定地运行,能够保障电力系统不断地完善和发展,电力系统继电保护的自动化能够辅助电力系统的正常运行和发展,能够提高电力系统运行的效率,还能够提高电力系统继电保护自动化排除故障的速度。
(三)电力系统继电保护的自动化能够高质量高效率地促进电力系统的正常稳定运行,计算机网络高科技技术能够使继电保护装置更加准确地发现电力系统中出现的故障以及能够及时地排除故障。
结语
电力系统继电保护的自动化创新和发展是社会发展的必然需求,人民的生活质量水平在不断地提高,人们对电力系统继电保护的自动化也有了越来越高的要求,电力系统继电保护的自动化能够帮助人民安全用电,能够促进社会的全面的可持续发展。
参考文献
[1]李强.继电保护及自动化设备行业统计分析[J].电器工业,2009.
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关键词:继电保护技术;电力系统;应用研究
近年来,继电保护技术不断创新,已经呈现出越来越大的发展潜力。其在电力系统中的应用价值越发显现。为了更好地促进电力系统的可持续发展,文章结合继电保护技术发展,对其在电力系统中的有效应用进行深入研究。
1 电力系统中的继电保护技术
上个世纪六七十年代,我国的继电保护技术得到了蓬勃的发展以及广泛应用,其主要是晶体管继电保护技术。20世纪70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到20世纪80年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到20世纪90年代初。与此同时,我国从20世纪70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。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,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。
2 电力系统继电保护技术应用
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:当电力系统运行正常时,对系统中的各种设备的实际运行状况进行系统、全面和安全的监视,从而为系统管理人员提供全面、可靠的运行依据:供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行:当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
继电保护装置应用过程的基本要求。第一,选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除,首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。第二,灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。第三,速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
3 电力系统中继电保护技术应用发展前景
3.1 计算机化
随着微计算机硬件的不断更新以及网络化发展速度的不断增加,芯片上的集成度翻新周期能够达到18到24个月。并且,随着计算机硬件性能的不断提升,相关的产品成本不断降低,使得产品价格越发亲民化,从而使得电力系统的继电保护装置更加快速的达到计算机化,进而有效地提高了电力系统的运行质量。
3.2 网络化
电力系统继电保护技术要想快速的发展,并迅速投入到实际的运行中,就不能不依赖于现有的计算机网络。计算机网络在电力系统继电保护中的广泛投入运用,大大提高了电力系统继电保护的管理效率,并且,将原本比较分散的电力系统继电保护紧密地联系起来,从而实现了电力系统继电保护一体化管理方式。总之,随着网络化的不断发展,电力系统继电保护将会更加高效、方便管理。
3.3 智能化
电力系统的继电保护随着社会经济的高速发展已经取得了不小的发展成绩,并且,呈现了越来越多的现代化特征。其中,智能化就是当前电力系统继电保护的一个重要发展趋势。当前,各种智能化汽车、手机等智能设备层出不穷,电力系统继电保护要想实现“与时俱进”,就必须将智能化引进来,并且,让其在实际的保护过程中发挥出更高端的作用。电力系统继电保护实现智能化能够将电力系统继电保护推向一个全新的发展阶段,并为电力系统继电保护提供更为广阔的发展空间。
3.4 自我保护
随着自适应控制技术的不断发展,电力系统的继电保护中自适应控制技术主要是根据电力系统的实际运行方式以及出现故障时的状态变化进行实时的对自身的保护性能、特征以及定值进行适当改变,是一种新型的继电保护。自适应继电保护的主要产生思想是使得继电保护能够最大程度地适应电力系统的各种变化,对保护的相应性能进行进一步改善。这种创新的保护理论不仅引起了社会各界的高度注重,还使得微机保护更加具有可持续发展意义以及内容扩展空间。
4 结束语
改革开放以来,我国的经济迅速发展,各行各业对电力的需求不断增加,为电力系统的运营带来了巨大的压力。电力系统继电保护技术的广泛运用,大幅度增强了电力系统的运行质量,进而为社会各需求行业提供了优质的电力服务产品。为了更好地加强电力系统继电保护技术的研发以及应用,文章重点探索了电力系统继电保护技术的发展现状以及未来发展趋势。
参考文献
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【关键词】电力系统;继电保护;干扰
众所周知,电网是一个不可分割的整体,能否对整个电网进行一、二次设备信息的综合利用,对保证电网安全稳定运行有着重大的意义,这就要求继电保护及防护装置具有很高的可靠性,作为电力系统的安全保障系统,继电保护系统一定要安全可靠,在防护电力系统上也要减少继电保护系统的干扰。
1 电力系统继电保护的干扰原因
1.1 高频干扰。如果电力系统在隔离开关时操作速度变得缓慢,那么在操作时在隔离开关的两个触点间就会产生电弧闪络,从而产生操作超过电压,出现高频电流的情况,在高频电流通过母线时,将会在母线周围产生很强的电场和磁场,这样就会对相关的二次回路和二次设备产生干扰,当这种干扰的干扰水平超过装置逻辑元件设定和允许的干扰水平时,将会造成继电保护装置的不正常工作,从而使整个装置的出口逻辑或者工作逻辑出现异常,对电力系统的稳定造成很大的破坏。
1.2 雷击。当变电站的接地部件或是避雷器遭受到雷击时,会因雷击所产生的高频电流在变电站的地面网络系统中引起暂时状态的电位升高,因为变电站的地面网络为高阻抗或从电力设备到地面网络的接地线为高阻抗,因此在这种情况下,会导致继电保护装置错误地进行动作或损坏灵敏设备与控制回路。
1.3 静电放电干扰。当在比较干燥的环境下时,工作人员的衣物上可能会带有高电压,如果在穿绝缘靴的情况下,他们可以将电荷带到很远的地方,因此,当工作人员接触带电设备时会对它放出电荷,放出电荷的程度根据设备接触地面的情况而定,严重的情况会烧毁电子元件,从而破坏继电保护系统。
1.4 辐射干扰。在当今的电子时代,工作时一般会携带电子设备,电力工作也不例外,电力系统的周围经常会有步话机和移动通信等相关电子设备,在它的周围会产生强大的辐射电场和相应的磁场。在这种会产生磁场变化的情况下,又与附近的弱电子设备耦合到回路中,回路将感应到高频电压,并形成一个假信号源,这样就导致了继电保护装置的不正确动作。
2 电力系统继电保护的作用与要求
2.1 继电保护的作用:作为电力系统中的继电保护系统,它是电力系统中最重要的二次系统,其作用是不容忽视的,在电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护系统装置能够迅速、自动、有选择地将故障元件从电力系统中切除,来保证没有故障的部分迅速恢复正常运行,并且使故障元件避免遭受损害,减少停电范围。
2.2 继电保护的要求:对于电力系统中的继电保护,,它应该满足灵敏性、可靠性、选择性、速动性等相关方面的要求,具体说来就是继电保护系统装置应该能够尽快地切除短路所造成的故障,以减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高系统稳定性和自动重合闸和备用设备自动投入的效果;在保护范围内应该动作时要可靠地进行动作,在正常运行状态下,不应该动作时应该可靠地不进行动作。
3 防护电力系统继电保护干扰的途径
3.1 合理进行人力资源配置。在电力系统继电保护工作中,调度人员、运行人员、继电保护人员和管理人员都会参与到其中,因此必须合理进行人力资源的配置,所有人员必须做到不掉统一、思想一致,各个岗位上的人员要充分建立合作意识,对继电保护系统装置有一定的认识,在工作中以身作则,各司其职,摆好自己的位置,明确继电保护工作和电网调度、基层运行人员一样,是电网生产的一线人员,工作性质都是一样的,目标也是保护国家电力系统的安全稳定,要有职业荣誉感和工作责任感。
3.2 不断地完善相关的规章制度。从我国的继电保护的现状来看,仍然存在着很多的漏洞和不足,根据继电系统保护的特点,健全和完善继电保护系统装置运行管理的相关规章制度是十分有必要的,只有不断地完善继电保护系统装置以及建立相关规章制度,才能不断弥补继电保护存在的不足之处,并让其持续、稳定、安全地运行下去。此外,对于继电保护系统的装置的运行维护、事故分析、设备台账、定期校验、缺陷处理等档案性的工作应该逐步采用计算机管理跟踪检查技术,并严格进行考核,实行奖惩,有效地促进继电保护工作的开展。同时,电力系统在管理中应该加强对继电系统保护工作的奖惩力度,并制定相关的奖励办法进行奖励,从而增强工作人员的责任意识和调动其工作积极性。
3.3 对二次设备实行状态监测法。随着现代电子技术的发展以及在继电保护系统行业的应用,继电保护系统日趋完善,尤其是随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展以及变电站继电保护故障诊断系统的完善为电力系统二次设备的状态监测奠定了技术基础,对于继电保护系统装置来说,可以通过加载在线监测程序,自动测试每一台部件和设备。对二次设备进行状态监测,一方面应该从设备管理环节入手,如设备的离线检修资料管理,设备的验收管理,要结合其在线监测来诊断其状态。另一方面要在不增加新的投入的情况下,充分利用现有的测量手段和技术。
3.4 注重低压配电线路的保护。根据一般电网保护配置的需求及以往的运行经验,根据相关标准,利用规范的保护整定计算方法,在计算时要考虑特殊情况和常规情况,并进行灵敏度校验,计算出合理的电压等级,对不符合电压标准的情况进行及时的修整,提高对低压配电线路的保护。
3.5 实行继电保护网络与智能化,充分运用新技术。随着科技的进步和社会的进步,人工智能技术,如遗传算法、神经网络、进化规划等在电力系统各个领域的运用,也推动了电力系统继电保护领域的应用,因此,在继电保护工作中,应该实行继电保护网络与智能化,将继电保护系统装置用计算机网络联接起来,实现微机保护的网络化。
4 结束语:
在进行继电保护工作时,一定要充分考虑各种可能引起继电保护干扰的因素,以保证在防护电力系统继电保护中,减少对继电保护的干扰,使其能够正常地进行运作,我相信,运用以上防护电力系统继电干扰的方法和途径,一定可以让电力系统更加安全稳定地进行工作。
参考文献:
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【关键词】浅谈;电力;继电保护技术;现状分析;解决措施;发展趋势
前言
在上面的摘要中,我们已经初步了解到了电力工业的发展历史及我国电力工业的发展状况。即,我国电力工业在改革开放后得到了飞速发展,并且取得了对电力相关技术的实质性突破,在一些尖端领域已经到达或者超越世界先进水平。总之,我国在电力发展过程中取得了另世界瞩目的成就。但是,在我国电力工业快速发展的同时,也同时承担着巨大的压力,即来自电力系统容量的日益增多,用电量的不断加大等。因此,随着电网技术的发展进步,传统的继电保护定期检验制度已逐渐不适应现代电网运行检修的要求,并且传统定期检验存在着检修效率和检修针对性不高等诸多问题。本文就是通过对我国电力系统继电保护技术发展的回顾与研究,从整体上概述了电力系统继电保护技术,并总结和提出了未来我国电力系统继电保护技术的发展趋势,即朝着计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化方向发展。希望对我国电力系统继电保护技术的发展产生一些积极的影响。下面,我们就来详细了解下。
1、电力系统继电保护技术的整体概述
1.1首先,我们来了解下什么是电力继电保护技术,它具体所指的是什么?据研究,继电保护技术是一个完整的体系,它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。它是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展,继电器开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。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。
1.2其次,我们来说一说电力继电保护的作用。在整体上来看,电力继电保护技术的使用,不仅快速的提高了我国电力系统运行的安全可靠度,而且对继电保护技术的发明与推广使用,还可能在满足系统技术条件的前提下降低一次设备的投资,也就是说在保证电力系统安全可靠运行的同时,还缩减了对电力设备的投入资金。其次,电力继电保护器作为电力系统安全运行中重要的电气设备,它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。因为,在电力系统中某些故障的及时解决是我们人工无法做到的,如在切除故障元件,在这些工作中,所需的时间不能超过十分之一秒,我们工人是根本无法完成。而在现如今,随着经济的发展,社会的进步,继电保护的作用已经不仅仅局限于切除故障元件上,还在与充分保护整个国家电力系统的安全可靠运行上面。因为,电子计算机网络的迅速崛起与发展,电力继电保护系统的微机硬件也在不断完善,这就推动了继电保护装置与电力其他的保护、控制装置、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。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,实现微机保护装置的网络化。这样,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多。
1.3第三,我们在来说说我国继电保护技术的发展现状。我们知道,电力继电保护技术的发明与应用就是为了保证电力系统能够持续不间断的供电。因此,它能否正常运行与实现和提高电网故障的分析与处理水平的提高有直接的关系。因此,当今我国继电保护技术所面临的一个现状就是如何能够进一步提高继电保护的可靠性、准确性、安全性。所以,我们只有对继电保护技术不断注入新的技术,新的活力,这样才能使其不断满足我们人类生产、生活的需求。
2、继电保护技术的未来发展
2.1电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备,它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。而电力系统各元件之间是通过电或磁建立的联系,任何一元件发生故障时,都可能立即在不同成度上影响到系统的正常运行。所以,切除被损坏元件的时间一定要极短,这个工作仅仅靠人是不可能来成的,因此一定要有一套自动装置来执行这一个任务。继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。只有这样,继电保护系统才能够更多地检测到故障信息,对于故障的性质和位置能够做到很好的判断,极大地提高了保护性能的可靠性。现在,用成套工控机作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。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。电力继电保护在电力企业日常运行中发挥了重要的作用,电力企业应该时刻关注电力继电保护的故障问题,因为对同一类型及同一厂家的设备而言其装置结构相同,在相同的运行和气候条件下,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。其测试结果应大致相同若悬殊很大,则说明装置有可能有缺陷。这就要求电力企业工作人员能够熟知电力继电保护的故障现象并且熟练掌握继电保护故障信息。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。
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【关键词】电力系统;继电保护设备;自动化;可靠性
1 引言
电力能源是我国的一种主要能源,它在我国的经济发展以及人们的生活水平方面起着举足轻重的作用。目前,随着我国经济社会的进一步加速发展,对于电力系统的可靠性也提出了更高的要求,需要有关部门将电力系统的可靠性作为一项重要的指标来抓。通常情况下,一旦电力系统出现故障,就会对生产和生活造成十分巨大的影响,因此关于电力系统继电保护设备可靠性的研究有着十分重要的现实意义,对于改善目前的复杂电网环境下的电力系统整体可靠性至关重要。
2 继电保护装置的性能评价体系
所谓电力系统的继电保护装置可靠性指的是继电保护装置在预定的时间范围内,其能够实现预定功能的一种能力。在可靠性的分析过程中,通常会涉及到有关继电保护设备元件数据的统计以及对系统整体性能的评估。具体而言,电力系统的继电保护装置可靠性就是在电力系统出现故障时,能够按照预先的设置作出正确的判断,以避免出现更大范围的故障。在目前的电力系统继电保护设备及其自动化可靠性分析过程中,其主要的性能评价指标主要包括以下几个方面:(1)继电保护设备的正确动作率。指在特定的统计时间段内,继电保护设备的正确动作与总的动作之比,该指标也是在目前的继电保护设备可靠性评价指标中的主要内容;(2)继电保护设备可靠度。所谓可靠度指的是一旦确定设备的初始正常时刻,则在某段时间内不出现故障的概率。因此设备的可靠度关注的是设备从正常运行到下一次故障的时间间隔;(3)继电设备可用率。指的是设备从某一正常工作时刻开始到下一个时刻的时间间隔内不发生故障的概率。可用率与可靠度的重要区别在于可用率的衡量条件是继电设备在该段时间内需要连续运行;(4)继电设备无故障运行时间。指的是从继电设备的修复时刻到下一次发生故障时刻的时间间隔;(5)继电设备修复率。指的是设备在发生故障的条件下,从某个时刻开始实现修复的概率;(6)继电设备修复时间。指的是继电设备修复所需要的平均时间。
3 继电保护设备自动化可靠性研究
电力系统的继电保护设备目的在于有效的保证相关电气设备的安全性,同时改善电力系统的整体可靠性。一旦电力系统或者继电保护设备发生故障,继电保护装置能够迅速的发现并且判断问题,同时向外部发出警报,并且能够在极短的时间内切断通电电路,进而达到保护用电设备、预防电力系统故障扩散的目的。目前的继电保护设备通常由一套甚至多套处于独立工作状态的设备组成,以更好的保护设备安全。
电力系统中的自动化装置对于电力系统的正常运行起到重要的作用,其主要负责实现对电力系统相关性能参数的检测,以及完成必要的自动化操作。继电保护设备的自动化是目前主流的发展方向,其自动化的性能直接决定着整个电力系统的可靠性,在目前的电力系统继电设备自动化评价指标中主要涉及到无故障工作时间、设备修复时间以及设备有效度等三大指标。在分析电力系统自动化保护装置的可靠性时,主要从以下几个方面进行。
首先,需要对继电保护设备的自动化装置及其初始设定状态进行分析。在目前的电力系统继电保护设备中,其自动化装置一般结构都较为复杂,而且设备初始状态的设置对于设备的运行有着重要影响,因此在进行分析时需要充分掌握自动化装置的相关结构和参数设置。
其次,需要对相应的自动化设备的实际运行状态进行统计,并且结合设备的特点其运行的规律,并且对可能存在的漏洞进行分析。在对电力系统的继电设备进行检修时,需要按照科学的方法对可能存在的漏洞进行分析,以更好的提升继电设备的可靠性能。通常情况下,自动化设备在运行一段时间后都会出现不同的设备问题,因此需要定期对相关的继电设备进行检查,以更好的改善继电设备的自动化水平和系统可靠性。
同时,电力系统的更新也会对继电保护设备的自动化可靠性产生影响。在继电设备的自动化设计过程中,要充分考虑到电力系统的升级改造对设备自动化性能产生的影响,同时在继电保护设备的选用过程中,还需要选择原理不同、厂家不同的设备,以更好的增强继电保护设备的整体自动化可靠性能。
4 提升继电保护设备可靠性的对策
根据对目前电力系统继电保护设备及其自动化可靠性的分析,结合继电保护设备的检修经验,提出以下进一步提升继电保护设备可靠性的对策:
首先,在电力系统继电保护设备的检修过程中需要注意以下问题:在整个继电保护设备的检测过程中,需要将回路升流、升压试验放在最后环节完成,同时在后续的定期检测中,当设备处于热状态或者是无负荷状态时,不能够对设备进行负荷向量采集和打印。
其次,注重对继电保护设备的常规性检查工作。常规检查通常是十分容易被忽视的,然而常规检查在继电保护设备的检修过程中却发挥着十分重要的作用。通常,常规性检查主要包括设备的清洁、连接部件加固、焊点虚焊等。在目前的电力系统继电保护设备中,其设备的零部件较多,因此在长途的搬运过程中难免出现螺丝松动等现象。在设备进行安装和调试时,需要按照科学的步骤对设备进行检查。
同时,要严格设备检查记录规范。在继电设备的检查过程中,一定要对发现的问题进行详细的记录,并且根据设备的具体情况整理成较为完善的技术文档,这对于提高以后的继电设备日常检修效率是十分有效的。而且在记录问题的同时还需要对问题的处理和解决方法进行记录,以更好的缩短解决故障的时间。
5 结束语
电力系统继电保护设备及其自动化可靠性直接决定着电力系统的性能,因此需要根据设备的具体情况制定相应的定期检修制度,以更好的降低设备的故障率,提升电力系统运行的整体可靠性。
参考文献:
[1]柳丽萍.电流系统继电保护的可靠性研究[J].长江大学学报(社会科学版),2011(9).
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关键词:电力系统;继电保护;故障检测;小电流接地系统;综合故障分析系统 文献标识码:A
中图分类号:TM77 文章编号:1009-2374(2017)07-0188-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.07.089
在我国科学技术与社会经济飞跃进步的推动下,城市化进程不断加快,社会运行不断精密化,全国人民对电力的需求越加严格,电力系统作为社会运行中的一个重要组成部分,探究维护其安全与稳定具有重要的社会价值。维护电力系统有两个关键方面,即继电保护与故障检测,其涵义主要是通过自动监测电力系统,实现电力系统在运行过程中及时查找与发现线路故障的核心问题,从而根据局部电网或者是线路短路故障因素准确地判断电力系统承受电缆的能力与故障的具体严重情况,并施行减少局部电网电压与断电等切实有效的措施,达成控制与保护电力系统的目的,使其保持平稳运行的状态。社会生产活动以及人们的生活均需要电力来维持正常,因此强化电力系统的继电保护与故障检测是现下电力系统研究领域的一项重要任务。本文主要研究分析电力系统继电保护与故障检测的作用、方法等相关内容,以期能给予电力企业一些有效的建议,进一步促进电力系统的安全性与稳定性。
1 电力系统继电保护与故障检测的作用
1.1 在电力运行过程中起到保护作用
电力系统的运行过程必须保持稳定、安全,从而确保电力系统的整体运作效率高、持续性好。继电保护装置在电力系统的运行是常态化的,也就是一直是运行的,故障时自动切除故障,从而切实有效地防止故障电路扩大而影响整个电力系统,最大限度地避免电力系统受破坏严重化,同时做好存储历史数据以及计算机的信息数据。在计算机信息技术不断更新与进步的发展下,电力企业相关的信息化程度也随之不断提高与强化。就目前的形势来看,电力系统的信息管理程序不断升级,存储容量大大地扩增,同时其运算的速度也不断加快,电力系统信息化进一步强化,使得电力运行过程中出现问题时能快速恢复正常,保持运行稳定。
1.2 对电力系统的运行状态进行实时监控
在电力系统中装置实时监控设备,使得电力系统维持高速与平稳运行得到有效的保障。在无人值班时,电力系统中的实时监控保护装置可自动分析与处理各种设备的温度情况、运行状态,并合理调整工作人员未检测到的相关设备,对具有引发事故潜在性的设备进行有针对性、选择性地切除。由此可知,电力系统继电保护的实时监控设备对故障的处理具有很大的作用,工作人员需定期维护,保持继电保护装置的安全性与灵敏性,从而有效地维持电力系统中所有相关设备的运行安全与稳定。
1.3 对运行设备的情况进行自动化分析
电力系统中有一些设备会出现非正常运行状态,对于这种情况,继电保护设备能自动分析电力设备在运行过程中的表面温度,并以此为依据实行硬件维护,同时能及时将异常情况发出报警信号,如系统设备中出现故障的区域、性质等,此时工作人员根据收到的异常运行数据,实施相应的处理措施或是采取停机检修处理,从而确保电力系统整体良好性。
2 以小电流接地系统为基础的故障检测方法
2.1 关于空间电磁场检测单相接地故障支路的方法
通常情况下,当电力系统的中、小电流接地系统出现单相接地的故障时,接地点的前、后向支路等均有不同情况的特点,并且接地点四周的磁场、电场也会发生不同情况的特点。工作人员对小电流接地系统的稳态情况进行分析,对出现故障的支路以及正常支路的五条配电线支路进行具有针对性的检测试验,以获得的检测数据与结果分析故障支路、正常支路的相关参数,根据这些参数对电力系统进行稳态分析,在故障稳态情况下,获得配电系统支路的零序容性电流、功率的特点,从而进一步分析故障的情况。工作人员同时结合分析配电线路的磁场与电场,在无需考虑负载与线路互感影响的条件下进行仿真接地检测。工作人员根据五次谐波电流的磁场、电场检测故障,可确保检测结果的可靠性,从而选择相应的保护方案。
2.2 对故障支路、故障接地相的识别
电力系统中的小电流接地系统出现单相接地的问题时,通常会发生多故障特点的暂态情况,工作人员可制作针对性的仿真模型,在仿模中分析出现故障前的几个周波暂态波形情况,由此进一步分析畸变、时谱、接地选相,并在故障未严重影响整个电力系统前及时分析处理故障支路、接地相。另外,为准确定位小电流接地选线、定位,工作人员可将模糊识别、小波变换、神经网络等功能结合应用于系统的故障检测中。
3 分析系统的继电保护与故障检测方法
综合故障分析系统的作用主要是将简要的如开关跳闸、故障位置与保护动作行为等故障信息快速反应给电力系统的工作人员,使得工作人员在最短的时间内准确地做出判断与决策,恢复系统的正常运行。除此之外,综合故障分析系统还能向工作人员提示设备故障、电压电流与分量的影响等具体信息,具有信息量大而精密的特点。实现故障录波器时钟的同步、针对性保护就地站、提高站内自动化监控系统重要数据等是综合故障分析系统的重要功能,同时还能提高测距数据的准确性、灵活性。
系统不但能为电力系统工作人员提供及时、精简的故障信息,并通过跳闸的方式先期处置,还能为继电保护的技术工作人员提供如故障电流电压的变化情况、故障分量对电子单元的影响情况等专业信息。能通过双端故障测距计算提高测距准确性;能提供与MIS系统的数据接口和数据交换,使系统的数据上网方式更具有灵活性。系统还具有故障信息集中处理、共享及综合利用功能。基于此,通过分析系统而得到的继电保护与故障检测的新方法主要有四点:
3.1 电力系统继电保护与故障检测的网络化方法
施行网络化的保护与检测,可提高电力系统中重要设备的可靠性、灵敏性,通过微机网络化的实施达到保护设备的作用,即主站对保护装置进行统一化的管理与协调,同时保护设备的差动、纵联串联,例如数据通信、处理等,还能稳定继电保护设备的电气量,准确分析故障参数、位置与原因以及性质等因素,从而能及时、准确地将故障元件进行针对处理,使得电力系统、继电保护系统的安全稳定性进一步提高。
3.2 继电保护与故障检测的自适应控制方法
自适应控制主要是通过检测电力系统的运行方式、故障状态等变化情况实现系统的保护作用。另外,通过自适应控制能根据系统的实时变化情况自动保护性能的相应改变,使得整个系统能实时适应转台变化,从而提高电力系统、继电保护系统的相应性能,例如发电机保护、输电线路距离保护与变压器保护等,由此强化继电保护系统的稳定性与安全性。
3.3 继电保护与故障检测的人工神经网络方法
人工神经网络主要是将生物神经系统的模糊逻辑、神经网络与遗传算法等应用于电力系统继电保护中,以此进一步强化电力系统继电保护的功能。人工神经网络技术功能较多,包括自组织、自学习与自适应等,不仅能存储分布式的信息,同时能并行处理,除此之外,还能对电力系统中出现故障的方向、类型、距离进行准确性地判断,对电力系y的各个保护装置进行有效的
保护。
3.4 继电保护与故障检测的变电站综合自动化方法
变电站综合自动化主要是将综合计算机信息的采集系统与处理系统、自动控制系统以及网络通信系统等技术集于一体,包括信号、测量、计费、紧急控制与故障录波以及维修状态信息处理等功能,综合管理电力系统。变电站综合自动化计算机系统能对数字化变电站的记录、统计分析、监视操作与故障状态等进行检测,当系统出现故障时立即进行报警并将按照顺序记录故障情况,由此减少工作人员出现疏忽等差错,并及时发出信号处理故障,确保电力系统的安全与稳定。
4 结语
综上所述,在我国科技与经济飞快进步的背景下,社会化发展的进程不断加快,同时对电力的需求量不断提高,电力系统继电保护与故障检测也成为人们的关注点,然而就目前电力系统继电保护与故障检测的形势来看,还需不断研究,紧跟上社会发展的步伐。电力系统继电保护与故障检测能起到保护电力运行、实时监控运行状态、自动分析运行设备情况等作用,应不断更新先进的继电保护与检测方法,例如采用网络化方法、自适应控制方法与人工神经网络方法以及变电站综合自动化方法等,从而有效地维持电力系统运行的安全与稳定。
参考文献
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【关键词】 电力系统 继电保护装置 维护
在电力系统中继电保护起着保证电力系统安全稳定运行的作用,能够提高电网的经济效益。随着我国社会的迅猛发展,为了确保电网安全稳定运行,继电保护在电力系统中的应用越来越广泛。电力系统继电保护装置在运行时存在一些问题,必须给予充分重视,从而保证电网的安全可靠运行。
1 电力系统继电保护装置概述
当电力系统本身或者电力元件发生故障时,就会危及电力系统的安全可靠运行,此时,继电保护装置能够及时向值班人员发出警告,也可以直接控制断路器从而发出跳闸指令,使得电力系统运行停止,事实上,继电保护装置是能够终止电力系统危险的自动化设备。在电力系统的变电站与断路器上,继电保护装置有着非常广泛的应用,被用来进行电网运行状态的检测,故障的记录,断路器工作的控制等,在确保电网安全稳定运行的重要装置。继电保护装置具有灵活性,可靠性,快速性以及选择性的特征。灵活性指的是继电保护装置可以灵活的感受可能出现的故障,并进行动作;可靠性指的是继电保护装置对于故障采用可靠动作,不会出现拒动或误动的情况;快速性指的是继电保护装置能够迅速对电力系统出现的故障做出反应,迅速保护电力系统;选择性指的是电力系统出现故障时,继电保护装置对发生故障的电路进行选择性切除,从而确保电力系统其他没有发生故障的部分可以正常工作。
2 电力系统继电保护装置的维护
(1)重视对继电保护装置的定期检验。进行继电保护的检验时,需要把在试验检测的最后进行整组试验和电流的回路升流的试验。当完成上述两项试验,不能再拔插件,严禁将二次回路的接线改变,严禁改变定值。进行继电保护的定期检查时,通常是完成了检验设备投入运行之后,在没有暂时的负荷时,不能进行负荷向量的测量,同时也不能进行负荷采样值的打印。
(2)确保继电保护装置定值区具有准确性。对于电力系统继电保护而言,定值区具有非常重要的意义。因此,对于定值区来说,必须通过相应的技术措施与管理手段确保定值区具有准确性。通常情况下,当继电保护定值区定值进行修改之后,对定值单和定值的区号,变电站,修改日期,设备名称等进行打印,同时对继电保护中的定值区编号进行重点记录,从而确保定值区不会出错。
(3)重视继电保护装置的一般性检查。对于继电保护装置来说,一般性检查非常重要。一方面,一般性检查包括对连接件的焊接点机械特性的检查,紧固性的检查,由于是对于新安装的继电保护的保护屏在运输过程中,可能出现螺丝松动的情况,因此,现场需要重新将全部螺丝进行紧固。另一方面,一般性检查需要将全部装置的插件进行检查,检查全部芯片是否按紧。在继电保护的日常维护中,各元件的控制屏,保护屏等的检查要落实到日常工作中。
(4)重视继电保护装置以及二次线的检查。变电所,配电所的值班人员需要对继电保护装置以及二次线进行定期的检查,巡视检查继电保护装置的外壳是否出现破损,检查继电保护装置的整定值位置有无变化;对继电器检查是否存在脱轴,变位倾斜,脱焊等现象;对于感应型继电器来说,其圆盘的转动是否正常;对于经常带电的继电器来说,其接点是否存在较大的抖动,磨损线圈是否存在过热现象;检查压板和转换开关位置和运行要求是否一致;检查继电保护装置的信号灯是否正常工作。
(5)重视电力系统继电保护装置运行过程的维护。当继电保护装置在运行时,一旦出现异常现象,需要立即报告给主管部门;当继电保护开关出现跳闸时,对保护动作进行全面检查,找出跳闸原因,在电网恢复供电之前,需要把全部掉牌信号复归,同时在值班记录表中记录继电保护的动作;进行电力系统继电保护装置的检修时,对于涉及到供电部门进行定期校验的进行保护装置,必须联系供电部门;严格遵守电气安全工作规程的相关规定,对二次回路的工作进行操作,同时和现场设备的图纸相结合。
3 电力系统继电保护装置故障解决措施
继电保护要求技术性非常高。有效解决继电保护装置存在的故障,对于电力系统的稳定安全运行有着非常重要的意义。
(1)直接法解决继电保护装置的故障。通过测试继电保护的每一个元件,发现其存在的故障并进行解决的方法,就是直接法,该方法是解决继电保护装置故障最简单的方法,但是花费时间比较多。比如当继电保护装置发生拒合情况时,检查和其接触的全部继电器,当设备可以运行,那么表明不存在故障,否则继电器不能运行就能确定出现故障需要进行维修。
(2)转化法解决继电保护装置的故障。利用相同的元件替换可能存在问题的元件,判断继电保护装置是否能够正常运行,从而对该元件是否存在故障进行判断。当没有故障的发生时,就进行排除,进而继续进行检测。转换法是经常用到的检查继电保护故障的方法,非常简单方便,同时,一旦在结构复杂的继电器内部出现故障,利用附近元件进行替换的检查,无疑不需要对装置进行拆除,然而,当通过转换法进行维修时继电器设备的替换时,要保证替换元件不会出现故障,否则就会出现判断失误的情况。
(3)逐项检测法解决继电保护装置的故障。该方法把出现故障的并联回路进行拆除,进行逐项的检查,当发现故障时,就能够明确发生故障的回路,在其他回路进行相应检查,就能够对故障点进行准确的定位。该方法较为复杂,但是准确率高。
4 结语
电网运行中,继电保护装置对于供电安全和供电质量有着非常重要的作用。实际应用中,必须对电力系统的继电保护装置的初始状态进行把握,实现对继电保护装置的动态监测,通过对继电保护装置的合理维护,确保继电保护装置运行的安全,从而保证电网的安全稳定供电。
参考文献:
[1]张海展.探讨继电保护装置的状态检修方法[J].科技风,2012(17):38.