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关键词:电力继电保护 特点 可靠性
中图分类号:TM771 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(b)-0067-01
近年来,由于科学技术的不断发展,尤其是微型计算机和电子技术的不断更新,使得电力继电保护系统从原理到设备都向着智能化、网络化的发展和进步。当前关于电力继电保护的可靠性研究,决定着整个电力系统的安全和稳定的发展方向。
1 电力继电保护的意义
从第二次工业革命中电力的出现至今,人类对电力质与量的需求逐步提高。同时,由于电力工业的规模不断扩大,其事故发生的几率也在不断增大。因此,作为电力系统的主要维护手段,电力继电保护的发展至关重要。所谓电力继电保护,便是指当电力系统发生故障或产生异常时,继电保护能够做到在最小区域和最短时间内,向电力监控警报系统发出讯息,提醒电力维护人员及时解决故障,或者通过网络设定自动从系统中切除故障设备,从而防止设备损坏,降低相邻区域由此引发故障的概率。
2 对继电保护装置的要求及特点
电力系统中继电保护装置主要有可靠性、速动性、灵敏性三大要求。其中可靠性是指:继电保护装置的基本目标是维护电力系统中电路安全稳定的运行。在运行过程中,由于人为的不当操作及电路运行故障等因素,使得继电保护装置发出拒动或误动的错误指令,这些指令使得继电保护装置对电力系统的正常运行有着负面影响。为保证继电保护装置具有较强的运行可靠性,要求设计人员确保对继电保护装置原理的先进性,工作人员确保对继电保护装置的安装调试准确无误,同时继电保护装置各处元件的高质量要求、正确的操作维护、有效的系统简化,都可以提高可靠性。速动性是指:继电保护装置的故障报警速率与电流量成反比,为了确保电力系统发生故障时,继电保护装置能及时报警,提升处理速度,减少损失,因此必须提高装置的速动性。灵敏性是指:继电保护装置依靠内部程序针对性质不同、方式不同、问题不同的故障进行报警和处理。降低电力系统故障中的危害和影响。
随着科学技术的发展,继电保护技术也越发先进,有着以下三个一般特点:一是自主化运行率提高,随着计算机技术的提高使得继电设备有极强的记忆性能,加上自动化技术的相关应用,使得继电设备拥有更强的故障分类处理保护能力,提高了运行正确率。二是兼容性辅助功能强,采用统一标准来进行保护装置的制造,并且装置体积缩小,更削减了盘位数量,还可以增添其它辅助功能。三是操作性监控管理好,此技术可以保护一些核心部件不受外界环境的影响,具有一定的使用功效。同时,通过计算机信息系统,可以进行一定的监控,从而降低成本。
3 保证继电保护可靠性的方法
继电保护的可靠性主要由性能出色、配置合理的继电保护装置以及良好的运行维护和管理方式来保证。在无继电保护的状态下,任何电力设备都不允许运行。随着技术发展,微机保护在全国电力系统有着很高的普及率,更有着灵敏度高、可靠性强等优点。
3.1 继电保护装置的检验
在继电保护装置的安设结束后,需要进行严格的自检和调试,从根本上消灭安全隐患。注意在继电保护装置检验过程的最后才进行整组试验和电流回路升流试验。此两项工作结束后,严禁做出拔下插头等工作,同时禁止对定值、定值区、二次回路接线的更改。
3.2 定值区间问题
定值区数量的飙升是电力系统和计算机网络系统发展的一个重要表现,它能够对继电保护装置运行的不同需求做出不同反应,确保了电力系统运作的稳定性。其中微机保护具有的优点是能够有多个定值区,这使得电网运行方式可以有多种变化。同时必须注意对继电工作来说定值区是不能允许出现错误的,所以必须派遣专业技术人员对其进行操作,同时以严格的管理措施来保证定值区的正确性。并将调整的定值数据及时更改记录。
3.3 一般性检测
不论何种保护,一般性检查的重要性都是毋庸置疑的,但是由于一般性检测工作较为简单、琐碎,因为常被人们忽视一般性检测主要包含清洁、焊接点焊接、连接件紧固、机械特性等方面。清洁不合理容易引起机械温度过高,影响寿命;芯片、螺丝若未能紧固则可能造成重要安全隐患。
3.4 接地问题
继电保护中接地问题极其重要,接地问题大致可分为两种:①保护屏的各装置机箱和屏柜等接地问题,必须将其接在屏内的铜排上②电压回路、电流的接地同样存在可靠性问题,如接地在端子箱,那么端子箱的接地可靠与否,这些都严重影响人身安全、设备安全。
4 电力继电保护装置的发展趋势
在输变电行业当中中,单片机控制技术具有不可替代的优势,在控制技术和电子信号方面,提高了控制与保护的精度、速度和范围,同时与计算机联网,构成无人值守的站点和系统化管理体系,从而降低了劳动强度,提高了安全性。
4.1 计算机化
随着社会的发展,继电保护与计算机技术相互结合,实现继电保护装置的计算机化是未来继电保护技术发展的一个重要方向。计算机化的发展能提高信息数据处理分析的能力,并提高信息的存储量,方便管理人员及时调阅相关数据。
4.2 网络化
计算机网络已影响着各个工业领域,从而成为信息时代的技术支柱。将继电保护系统各主要设备与计算机网络相互联接起来,从而实现微机保护装置的网络化。
4.3 智能化
近些年来,继电保护系统中开始运用人工智能技术。对保护装置而言,智能化能够实时确保故障的准确识别,同时保证在较少或没有人工干预的条件下,可以迅速隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的产生。
4.4 保护、控制、测量、数据通信一体化
随着计算机网络系统与继电保护装置相联系,继电保护装置的功能也有了长足的进步。通过对网络技术的运用,继电保护装置能够在电路无故障正常运行的条件之下,分析电路运行的基本数据,并对数据进行相应的控制、分析和调整,真正实现继电保护装置的测量、保护、控制和数据通信的一体化。
5 结语
随着国家对于能源结构的调整,电力成为社会的主要能源。现代电力系统是包含电能产生、输送、分配和用电环节的大系统,其安全性和可靠性需求随之提高,继电保护满足了这一需求。伴随着计算机技术的不断发展,使继电保护技术提升了一个新的台阶。
参考文献
关键词:电力 继电保护 可靠性 特点
中图分类号: F406 文献标识码: A
正文:
1.继电保护装置的要求及特点
1.1继电保护装置的要求
据对电力继电保护装置多年的应用经验总结及对未来应用的研究表明,继电保护装置的基本要求有意向几点,即要求可靠性强,速动性强,灵活性强等。
所谓的可靠性强所指的就是,继电保护装置的发明与使用最基本的目的就是维护电网系统电路的安全运行。但是,在电力保护装置实际运行过程中,由于一些工作人员的操作不断给及电路运行故障的综合因素等的影响,导致该装置出现拒动或误动的错误指令。这些指令的发出,不仅不能起到基本的保护作用,反而影响了电路的正常运行。因此,这就要求继电保护装置具有超强的运行可靠性,这就要求我们设计人员和工作人员确保继电保护装置的设计原理的先进性,安装调试的正确性、无误性,其次还要求继电保护装置的各个组件质量的可靠性,最终使继电保护装置达到保护的可靠性、稳定性、安全性。
其次,就是速动性。所谓的速动性指的就是在电流量与继电保护装置的故障报警速率成反比。因此只有提高它的速动性,才能保证在电力系统出现大的突发故障时,进行及时、有效快速的向工作人员报警,提高故障处理速度,减少经济损失。
最后,就是要求具有超强的灵敏性。其所指的就是继电保护装置内部的程序能够对出现的不同性质、不同问题的故障及时的采取保护措施、发出警报,并且能够对故障进行简单的处理,来降低故障问题所带来的危害与影响。
1.2继电保护技术的特点:
其主要有以下几个特点。第一,自主化运行率高,使得继电设备具有很强的记忆功能,此外继电保护能更好地实现故障分量保护,提高运行的正确率。第二,兼容性辅助功能强,统一标准做法的选用,便于统一标准,并且装置体积小,减少了盘位数量,在此基础上,还可以扩充其它辅助功能。第三,操作性监控管理好,该技术主要表现在一些核心部件不受外在化境的影响,能够产生一定的使用功效。
2.如何提高继电保护的可靠性
继电保护装置的安装主要是保护电路运行过程中各个电路配件的安全性。提高继电保护装置的可靠性,需要从以下几个方面落实。
第一,继电保护装置检验应注意的问题。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、改定值区等工作。
第二,定值区问题。定值区数量的激增是电力系统与计算机网络系统发展的一个重要表现,它能够适应继电保护装置运行的不同需求,确保了电力系统运作的稳定性。同时由于定值区数量增加,人们对不同的定值数据管理出现纰漏,为此应该加强对定值区的管理,派遣专业技术人员对其进行操作,并将调整的定值数据及时更改记录。
第三,一般性检查。一般性检查虽然没有其他专项检查技术要求难度高,但是其检查质量的好坏也直接关系到继电保护装置的运作。由于一般性检查工作比较琐碎、简单,因此,到目前为止还没有引起人们的重视,一方面没有及时进行一般性检查,另一方面一般性检查敷衍了事,没有得到具体的落实。一般性检查主要包括清洁和固定两个方面。机械表面灰尘过多,可能提高机械的运行温度,降低机械使用寿命,而细小处螺丝和链接的松散,可能存在重大的安全隐患。
第四、提高对继电保护系统辅助装备的可靠性。在一个处于工作状态的继电保护系统中,具备一系列的辅助装备是很重要也是很必要的。有些传统的组合式机箱已经不能满足当前时代的需求了,所以在很多的继电保护系统中,应该用一些新型的,比如采用6U结构,19英寸的机箱来协助工作。
除此之外,选择一个优质的继电器也是很重要的,应严格的考虑其型号和热稳定性等因素,采用低额定电压规格的继电器串联电阻来参与工作运行,从电源的负端连接串联电阻,然后再择优选择电阻的型号,使其最大程度的发挥系统的作用。还要注意的是,回路中的各个继电器之间的数据不能有太大的差异,在一些需要重点看护的回路中,应采用两付触电并联的方式来运行工作,以维持继电工作的可靠性。
第五、保障安装环境。微机保护装置做无谓继电保护装置的核心组成部分,属于一种精密的大型仪器。因此,微机保护设备对其安装环境有着较高的要求,相关工作人员应该具体分析微机保护装置的特点,将这个装置安装在一个空气质量较高的空间内来保证它的正常运作。更为注意的是,不能为了节省空间,把微机保护装置与其他大型的供电高压装置安装在一起,这样不仅给维修人员在对微机保护设施进行维护、检修上带来了很多的不便,更对微机保护设备的运行造成了极大的影响。所以保障微机保护装置的安装环境,与继电保护装置的正常运行有些密切的
第六、保障防雷击、辐射等抗干扰设施。为了有效地保障防雷击、辐射等抗干扰设施,变电站应采取以下措施:
(1)严格控制电缆、模拟量电缆屏蔽层两端可靠接地。一般在220kv及以上的变电站,连接电子设备和开关场的两端,应进行屏蔽层接地处理,最好可以在屏蔽电缆并行较粗的接地导线,这样可以增强抗干扰能力。
(2)高频电缆屏蔽层两端地接处理,并列接地粗导线,可以在变电站和高频电缆之间并行铺设100mm2铜线,来提升抗干扰能力。
(3)直交流回电路勿混用电缆,强弱电回路不共用电缆。
(4)配置二次防雷设备,避免感应雷电入侵来干扰继电保护装置。除此之外,还可以采用降低一次设备接地阻抗,建立低阻抗接地网和降低变电站区域电位等差方式来最大程度的提高抗干扰能力。
第七、做好故障处理。在变电站继电保护系统的运作过程中,有关人员应做好全面的有效的准备工作,针对可能出现的问题与故障,设定与之相应的应急方案,并根据社会的发展与需要对主系统进行及时的升级。除了继电保护主系统外,应设置一个备用系统,使得主系统出现故障而不能正常工作时,可以接替主系统来继续工作,为检修人员修整主系统提供时间,也不会影响工作的正常运转。除此之外,相关人员在建立一个继电保护系统之前,要制定一个与系统运作同步的计划,避免在运行的继电保护系统中的设备出现不兼容的状况和其他故障的发生,为继电保护系统做好故障处理工作,是提高变电站继电保护可靠性的重要渠道。
三、结语
综上所诉,继电保护系统是关系到整个供电系统是否安全与正常运行的重要装置,维持与保障其可靠性是当前我国电力工作需要进行完善与发展的方向,为了保证变电站的稳定运行,避免因不正常供电引起的事故的发生,使整个电力系统安全运作,提高变电站继电保护的可靠性势在必行,不断地缩小与控制阻碍继电保护可靠性的种种因素,做好故障处理与防雷击、辐射等工作,让我国的电力事业不断地为人们的生产与生活造福。
参考文献
[1]继电保护和安全自动装置技术规程(GB14285-93).
[2]赵洪梅.电力变压器的继电保护[J].电力与能源,2008,34.
[3]成花丽.浅谈继电保护在变电站中的应用及特点[J].科技创新导报,2011,6.
关键词:母线差动;失灵保护;装置介绍
中图分类号:TM772 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 20-0000-01
一、RCS-915AB微机母线保护装置的原理介绍
(一)母线差动保护
母线差动保护由分相式比率差动元件构成。差动回路包括母线大差回路和各段母线小差回路。母线大差是指除母联开关和分段开关外所有支路电流所构成的差动回路。某段母线的小差是指该段母线上所连接的所有支路(包括母联和分段开关)电流所构成的差动回路。母线大差比率差动用于判别母线区内和区外故障,小差比率差动用于故障母线的选择。装置定义母联CT的极性从Ⅰ母流向Ⅱ母。
3.故障母线选择元件。差动保护根据母线上所有连接元件电流采样值计算出大差电流,构成大差比率差动元件,作为差动保护的区内故障判别元件。
对于分段母线或双母线接线方式,根据各连接元件的刀闸位置开入计算出两条母线的小差电流,构成小差比率差动元件,作为故障母线选择元件。
(二)母联失灵与母联死区保护
当保护向母联发跳令后,经整定延时母联电流仍然大于母联失灵电流定值时,母联失灵保护经两母线电压闭锁后切除两母线上所有连接元件。通常情况下,只有母差保护和母联充电保护才启动母联失灵保护。当投入“投母联过流起动母联失灵”控制字时,母联过流保护也可以起动母联失灵保护。
若母联开关和母联TA之间发生故障,断路器侧母线跳开后故障仍然存在,正好处于TA侧母线小差的死区,为提高保护动作速度,设了死区保护。母联死区保护在差动保护发母线跳令后,母联开关已跳开而母联TA仍有电流,且大差比率差动元件及断路器侧小差比率差动元件不返回的情况下,经死区动作延时Tsq跳开另一条母线。为防止母联在跳位时发生死区故障将母线全切除,当两母线都有电压且母联开关在跳位时母联电流不计入小差电流。母联TWJ为三相常开接点(母联开关处跳闸位置时接点闭合)串联。
断路器失灵保护由各连接元件保护装置提供的保护跳闸接点起动,装置的跳闸接点有两种:一种是分相跳闸接点,通常与线路不好连接,当失灵保护检测到此接点动作时,若该元件的对应相电流大于失灵相电流定值,则经过失灵保护电压闭锁启动失灵保护;另一种是三相跳闸接点,当失灵保护检测到此接点动作时,若该元件的任一相电流大于失灵相电流定值,则经过失灵保护电压闭锁启动失灵保护。失灵保护启动后经跟跳延时再次动作于该线路断路器,经跳母联延时动作于母联,经失灵延时切除该元件所在母线的各个连接元件。
任一失灵开入保持10S不返回,装置报“保护板/管理板DSP2长期起动”,同时将失灵保护闭锁。
(三)母线运行方式识别与交流电流断线检查
RCS-915AB微机母线保护装置设置不同的系统主接线方式控制字。交流电流断线检查时如果仅母联TA断线不闭锁母差保护,但此时应自动切到单母方式,发生区内故障时不再进行故障母线的选择。其他TA断线情况下均闭锁母差保护。
二、RCS-915AB微机母线保护装置在维护中应注意的反措
(一)由于主变保护低压侧故障时,可能会造成复压元件拒动,而不能开放断路器失灵的复压闭锁元件,主变保护动作在启动断路器失灵保护的同时,应解除电压闭锁。该解除电压闭锁回路应取自主变的电量保护跳高压侧出口接点或者主变保护的三侧复压元件的动作接点。
(二)对于母差保护的开入量,如开入刀闸以及启动失灵,目前大量采用光耦开入。根据反措的要求,应将光耦开入量视为中间继电器,其动作电压必须满足反措50%-70%Ue的要求,避免站内直流一点失地使开入光耦误翻转影响母差的判别。如有可能会出现误启动失灵保护的情况;甚至也有可能会造成误判隔离刀闸双跨,在单母故障时,引起双母差均动作出口,扩大事故范围,造成全站停电的严重后果。需要确保其满足反措要求,保证母差保护安全可靠运行。
(三)对于220kV母差保护,由于220kV变电站或500kV变电站的220kV母差保护,通常电缆较长,在保护投运时应注意测量二次负载并校核10%误差曲线等。
三、RCS-915AB微机母线保护装置在运行中的特点
(一)当双母线按单母方式运行不需进行故障母线的选择时可投入单母方式压板。当元件在倒闸操作过程中两条母线经刀闸双跨,则装置自动识别为单母运行方式。这两种情况都不进行故障母线的选择,当母线发生故障时将所有母线同时切除。当两母线分裂运行时,即两段母线均在运行位置,当该保护装置判断母联在断开位置,而两段母线都有电压且母联在跳位时母联电流不计入小差电流。因此,RCS-915AB微机母线保护装置具有很强的自适应能力。
(二)当有一组PT检修或故障时,母线电压切换可利用RCS-915AB装置屏上的电压切换开关进行切换。就地操作时,控制字中投一母方式、投二母方式0;远方操作时,由整定控制字进行TV切换,将切换开关打在双母位置。当母联代路运行或两母线分裂运行时PT切换不再起作用,各母线取自各自PT的电压,而双母线方式或单母方式运行(包括投单母方式、双跨)时,PT切换一直起作用,所以此时如果有PT检修则必须将PT切换至未检修侧PT,不应打在双母位置。如为单母主接线方式,则固定投一母PT。
四、结束语
随着计算机应用技术在电力系统中的发展,微机母线差动保护已经普遍在电力系统中应用。RCS-915AB微机母线保护装置功能日趋完善,尚需改进辅助接点开关量输入回路出错对微机母差保护的不利影响。
关键词:电力系统;继电保护;微机保护;安全措施
前言:
现今电力系统,已经发展为跨区、跨国联网、高度自动化运行的现代化系统。目前,我国的全国性联网也已逐步实现。大电网互联将对电力系统运行带来一系列新问题。电力系统高速发展和新技术的应用,也给电力系统保护与控制带来了新的挑战。尽管现代电网的设计运行技术近些年取得了长足发展,但仍不能完全避免大电网瓦解事故的发生。因此,寻求电网更为有效的保护及控制措施,确保互联电力系统的安全稳定运行是我们面临的又一重要课题。当前分布式发电技术的发展和应用,使得电源结构和分布发生改变,电力系统将因电源原动机特性和电源分布的不同而影响其性能,要求我们进一步研究相应的系统控制策略,开发新的继电保护与控制装置,从而改善系统运行特性,避免电力系统事故的发生。
在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距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元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。
1继电保护的概念及类型
1.1 继电保护的基本概念
继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置。它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。另外,它还能反映出电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,发出信号、减负荷或跳闸。
1.2 继电保护的类型
在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置,如:反映电流变化的电流继电保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等,反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护,既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护,用于反应系统中频率变化的周波保护,专门反映变压器温度变化的温度保护等。
2配电系统继电保护的要求
配电系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这几个特性之间紧密联系,既矛盾又统一,必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面,配置、配合、整定每个电力元件的继电保护。
2.1 可靠性
可靠性是对继电保护性能的最根本要求。可靠性主要取决于保护装置本身的制造质量、保护回路的连接和运行维护的水平。一般而言,保护装置的组成元件质量越高、回路接线越简单,保护的工作就越可靠。同时,正确地调试、整定,良好地运行维护以及丰富的运行经验,对于提高保护的可靠性具有重要的作用。继电保护的误动和举动都会给电力系统造成严重的危害。然而,提高不误动的安全性措施与提高不拒动的信赖性的措施是相矛盾的。由于不同的电力系统结构不同,电力元件在电力系统中的位置不同,误动和拒动的危害程度不同,因而提高保护安全性和信赖性的侧重点在不同情况下有所不同。因此,要在保证防止误动的同时,要充分防止拒动;反之亦然。
2.2 选择性
继电保护的选择性,是指保护装置动作时,在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开,最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。这种选择性的保证,除利用一定的延时使本线路的后备保护与主保护正确配合外,还必须注意相邻元件后备保护之间的正确配合。
2.3 速动性
继电保护的速动性,是指尽可能快地切除故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装置速动保护、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用,减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。
2.4 灵敏性
继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时,在系统任意的运行条件下,无论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,当发生断路时都能敏锐感觉、正确反应。以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础,在它们之间,既有矛盾的一面,又要根据被保护元件在电力系统中的作用,使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。
3微机保护的特点
传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。随着计算机技术和大规模集成电路技术的飞速发展,微处理器和微型计算机进入实用化的阶段,微机保护开始逐渐趋于实用。
微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势: 高速的运算能力和完备的存贮记忆能力,以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D 模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术,使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护,而显示了强大的生命力,与传统的继电保护相比,微机保护有许多优势,其主要特点如下:
(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,正确动作率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术,如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高,已在运行实践中得到证明。
(2)可以方便地扩充其它辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
(3)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现,取消传统的硬线连接。总体来说,综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制)中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在中国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。继电保护技术的未来发展趋势应是向微机化、网络化、智能化,保护、控制、测量、计量、数据通讯一体和人机智能化方向发展。
4确保继电保护安全运行的措施
(1)继电保护装置检验应注意的问题: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网。电流回路升流、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。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。
(2)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)一般性检查:不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:①清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输、搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真、一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动、误动的隐患。②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。
(4)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:
①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。
②电流、电压回路的接地也存在可靠性问题,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,也需要认真检验。
(5)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。
【关键词】电力系统;微机继电保护;抗干扰
【中图分类号】TM774 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0220-01
近年来,电子技术及计算机通信技术的快速发展为继电保护技术注入了新的活力。为提高电力系统的运行效率及运行质量,应用继电保护技术来防止电气故障,已成为急需解决的问题。
1、微机继电保护的基本概念
微机继电保护是以数字式计算机为基础而构成的继电保护。其硬件以微处理器为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等。随着计算机技术及网络技术的迅速发展,微机继电保护具有比传统继电保护装置更显著的优势,在电力系统中已得到广泛应用。
2、微机保护的特点概述
研究和实践证明,与传统的继电保护相比较,微机保护有许多优点,其主要特点概述如下:
(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,动作正确率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。
(2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
(3)可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化、电源波动、使用年限的影响,不易受元件更换的影响;且自检和巡检能力强,可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。
(4)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,制造容易统一标准;装置体积小,减少了盘位数量;功耗低。
(5)使用灵活方便,人机界面越来越友好。其维护调试也更方便,从而缩短维修时间;同时依据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性、结构。
(6)可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。
3、微机继电保护的主要特点
微机继电保护装置的抗干扰性强。微机继电保护分为内干扰和外干扰,其中内干扰主要是由于内部的继电器切换等原因造成的,而外干扰则来自输出输入线、电源及电源线。但是各种干扰都会引起计算机的逻辑错误,甚至会损坏内部的元件,因此要采取相应的措施来避免或降低干扰。采用接地技术。接地技术是比较简单且行之有效的措施,可以将装置的外壳及装置内部接地。其核心的数字部件的各个插板之间遵循一点接地的原则,进行屏蔽与隔离。由于保护装置机壳的制作材料中含有铁,可以自然地屏蔽电场和磁场,但是还要在必要的时候采取双重屏蔽及在铁壳中加入铜衬网。为了防止干扰信号进入微机继电装置,可以采取以下措施:一是对交流电采用变压器隔离,并在其原副线圈之间加入屏蔽层,对直流电采用光电隔离。二是其他设备的触点也采取光电隔离。三是确保电微机源与继电器电源之间没有点的联系,防止产生感应电流影响微机工作。四是数据量的输出装置要采取光电耦合。排除电源干扰。电源干扰是主要的来源,且产生的后果非常严重,可以用蓄电池直流110V、220V逆变成高频电压后,经过变压器来隔离电源。对于微机继电的保护装置来说干扰严重时主要是传导干扰,而良好的滤波器可以很好地消除这一干扰。其中各类电磁干扰中,快速瞬变的干扰危害最大,可以采用低通率滤波器来消除干扰。实际使用中,广泛采用的是EMI吸收磁环。
4、微机保护的发展
(1)计算机化、网络化
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。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。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。这在当前的技术条件下是完全可能的。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。
(2)智能化
继电保护产品智能化主要归结于微处理器和人工智能技术的发展与应用。由于微电子技术的进步,继电保护产品进一步与微处理器、微控制器、DSP芯片级嵌入式系统以及嵌入式软件融合,仪器仪表的数字化、智能化水平不断提高。无论在测量速度、精确度、灵敏度、自动化程度和性能价格比等哪个方面,智能继电保护产品都具有传统产品所不能比拟的优点。