前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇继电保护的发展过程范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
【关键词】继电保护;历程;运用;发展;趋势
【分类号】:TM712
随着经济的快速发展,各行各业对继电保护技术的要求越来越高,特别是电力系统。要想做好继电保护技术的应用,首先应对其发展过程进行了解。本文仅谈谈其发展的大致历程、目前应用的保护技术与未来的发展趋势。
一、电力系统继电保护技术发展的历程
我国于二十世纪六七十年代开始应用电力系统继电保护装置技术,起初为晶体管继电保护器,随后的以集成运算放大器为基础的集成电路保护装置逐步取代了晶体管继电保护器。随着科学技术的发展,微机继电保护器得到了大力的推广。从电力系统继电保护技术的发展历程可以看到,当代电力系统继电保护技术的应用与发展正走向网络化和电子化。
二、电力系统继电保护技术的运用
1.要依据实际情况选择设备类型。电力系统继电保护装置是根据电力系统的实际需求来进行设备类型的选择的,根据实际情况对设备进行选择是做好继电保护技术的条件基础。首先,对电力系统继电保护装置最基本的要求就是要顺利进行工作,能够顺利的完成对系统运行状况的监测、电力系统故障的自动切除等工作。其次,由于现代网络监控技术的快速发展,并且在继电保护装置中得到了广泛的运用,这就要求继电保护装置能够与网络监控系统协调合作,达到电力系统的自动化和网络化监控所提出的具体要求。因此,在选择现代电力系统继电保护装置的设备类型时,要严格按照电力系统继电保护功能顺利工作的需要选择合适的设备做好继电保护工作。
2.电力系统继电保护功能应用的分析。在电力系统继电保护的应用中广泛用到了继电保护装置的电容器保护、主变保护、母联保护以及线路保护等功能。这些功能的应用,能够有效的对电力系统输变电过程中的设备进行保护,从而避免了故障的发生,节省了资金。
3.网络化背景下继电保护技术应用的分析。现代自动化技术的快速发展,在电力系统继电保护技术中广泛使用了网络、计算机科学以及综合自动化等技术。这些现代化自动化技术的结合和运用,使得现代电力系统继电保护装置更加智能化和网络化。首先,单片机技术在电力系统继电保护中的运用,使继电保护达到了微机化,为继电保护装置提供了更为精确和灵活的操作。其次,计算机技术和网络技术在继电保护装置的广泛应用,使得继电保护工作更为网络化、信息化。在加快了数据处理的速度的同时有效的达到了远程故障调节在线监控与报警信号等目的,使得工作更加智能化。
三、电力系统继电保护技术的发展趋势
科学技术的快速发展,使得现代电力系统继电保护技术朝着网络化、智能化、计算机化和一体化的方向发展,下文将从这三个方面具体分析继电保护技术的发展趋势。
1.网络智能化。科技的快速发展,也使得电力系统更加的智能化。神经网络、模糊逻辑、遗传算法等在电力系统的整体中得到了普遍的应用。在继电保护方面也开始使用这些技术。作为非线性的映射方法之一的神经网络技术,能够有效的计算出繁琐的非线性问题和难度很大的方程式,使工作变得更加简单。合理地综合运用这些智能方法能够加快处理问题的速度,使复杂问题变得简单。
2.自适应控制技术将会广泛应用。自适应继电保护的理念开始于二十世纪八十年代左右,它能够实时监测电力系统的运行状况,根据运行状况的变化以及运行中出现的故障及时地对保护定值、性能、特性等进行调整,从而达到保护的目的。在电力系统的频率、振荡发生变化、单相接地时短路过渡电阻出现异常以及出现其它故障时,利用自适应控制的技术可以迅速有效的提供相应的保护。自适应继电保护的宗旨是针对电力系统出现的种种变化最大限度的采取继电保护的性能,这种新的继电保护技术受到了人们的广泛关注,提高了微机保护的活力。自适应继电保护更加可靠,能够有效的改善系统响应时间,广泛应用于输变电线路的距离、变压器、发电机、自动重合闸等的保护工作等中。虽然自适应保护技术的起步时间较早,目前来说也取得了不错的效果,但如果想要达到真正的自适应,我们还有很长的一段路要走。这就要求我们更全面地收集系统故障和运行中的相关信息,做好信息收集和分析工作,做好保护相关的智能化和网络化工作。
3.现代计算机技术将得到普及应用。为彻底改变目前变电站监视、保护、计量和控制装置及各系统的分割状态,需要对系统集成技术的基础高压、超高压变电站进行全面的技术创新,从而在综合自动化技术和继电保护装置之间建立紧密的联系,更好的满足远程控制与信息的共享以及集成与资源的共享的要求。其核心是微机保护装置、远方的终端单元(RTU),在计算机系统中加入变电所的测量、信号、控制、计费等回路,替代原有的继电控制保护屏,与此同时还能减少对设备的资金投入,节约占用面积,使系统更加稳固可靠。目前,为了更好地做好控制、保护和测量工作,我们通过控制电缆将室外变电站的所有装备,如变压器、线路等的电压、二次电流连接到主控室,在铺设电缆时需要投入大量的资金,耗费大量的人力。此外,其二次回路也十分繁琐。此时,如果在室外变电站要求保护的设备附近合理地安装控制、测量、保护、数据通信一体化的计算机,对被保护设备的电压、电流量进行数字化转化,通过计算机网络技术将其传输到主控室内,这样就可以有效的减少在电缆方面的资金投入,同时传输的质量也得到提高,能够有效的避免电磁信号产生的影响。
四、结 论
本文首先介绍了电力系统中继电保护技术的发展过程,然后论述了继电保护技术的应用,最后指出了电力系统中继电保护技术未来的发展趋势。旨在帮助相关部门做好继电保护技术的应用工作,明确其未来的发展方向,使相关人员更好的做好本职工作。由于本人能力有限,对这方面的研究还不够深入,但相信通过更多专业人士的共同努力,一定会更好地应用继电保护技术,做好电力系统中的继电保护工作,从而保证电力系统的持续稳定运行,为社会经济发展和群众生产生活做出更大的贡献。
参考文献:
【关键词】智能电网;继电保护技术;电力系统;应用
智能电网无可比拟的优势使它在电网发展过程中成为了必然趋势,各项的优势为建设高性能的电网带来了新设备以及新技术的不断更新。它随着智能电网不断深入的研究也进入到了快速发展的新阶段,智能电网的稳定发展的基础是由继电保护装置广泛的应用范围以及功能提供的。本文对二者相互之间的关系进行应用分析、探讨,并提供有效参考价值。
1 继电保护装置技术
1.1 目前继电保护装置的现状
现阶段,超高压电压和大联网系统是电力系统发展的趋势,在发展过程中一项重要的研究课题就是继电保护可靠性、选择性、灵敏性以及快速性的有效提高。现代电力系统是由电能产生、输送、分配以及用电环节而组成的,这是经过了许多电力技术人员的不断实践、研究并利用累积的大量经验而得到的。
1.2 继电保护装置的任务与基本特性
继电保护是为了避免电力系统中元件发生异常或短路的现象,并利用这些情况来达到电气量变化的保护措施。继电保护在供电系统运行正常的时候,通过对各种电力设备进行完整的监控来保证设备能够安全正常的运行,在发生故障的时候能够及时的切除故障部分来保证其他设备正常的工作,并在发生故障时候能够及时的发出警报,使相关人员能够及时对故障部分进行处理。值班人员能够依据继电保护在这过程提供的可靠运行依据来工作。
在运行过程中继电保护装置的基本特征十分明显,包括可靠性、速动性、灵敏性以及选择性等。如今技术水平愈发先进,智能电网运行过程中其继电保护的多种性能也得到了进一步的强化,更具有有效性与合理性。
2 智能电网的相关认识
2.1 智能电网的含义
电网的智能化就是智能电网,它进行双向信息处理的基础是集成系统且高速通行的,采用电子传感技术,统一收集、处理电网信息时其管理手段快捷有效,控制方法十分灵敏,使其运行时高速、安全。整个电网的信息化、互动化、数字化都属于智能电网的范围,利用先进技术使变电站网络与多个设备的具体问题得以解决,电能供应达到高质量、高性能的目标,将高起点、快发展的基础提供给继电保护。
2.2 继电保护在智能电网中的发展
分布式发电与交互式供电都是智能电网的运行特点,这些特点也影响了继电保护系统。如今信息化技术与数字化技术应用广泛,智能电网中的继电保护原理也十分完善,智能传感器可实时监控发电、输电、供电和配电系统。整理、分析、审核全部监控数据后可对设备的整体运行情况有所了解,起到保护作用。将新的方法与技术应用在智能电网中,可使继电保护的相关软件与整体配置适对于智能电网的新需求适应得更快。继电保护技术因智能电网数字化特性而达到了信息传输方式与测量手段的数字化,因网络化特性使有关信息达到了以智能数字信号进行网络传输,继电保护服务可以收集、处理广域信息,其安全自动装置性能得到提高。
3 智能电网中继电保护技术的应用
如今出现了智能电网,因此继电保护在电力系统领域的研究与发展应当受到重视,在建设智能电网时,很难掌握应用继电保护的过程,其应用技术包括许多专业的优势,例如控制技术、电子技术、网络技术、信息技术等,只有融合这些技术并进行一定的创新,才能使继电保护装置发展的更好。
在智能电网中应用继电保护装置首先应对其运行方式的灵活性与潮流流向的不确定性进行综合考虑,完成电流保护原理与距离保护时需要实时调整,使定值的适应功能得到保证。另外以运行方式的变化为依据适当调整保护功能、保护范围、保护装置的定值。利用电网中散布的传感器智能电网可以得到信息监控输线路的最及时的容量与温度,对功率进行合理调整,使其与运营极限相接近,同时对输电线路的负荷保护定制加以调整,进而对容量与温度变化的影响可更加适应。另外继电保护技术的发展在一定程度上是由智能电网数字化与信息化特性所推动的,继电保护领域中应用了许多人工智能技术,例如模糊逻辑、遗产算法等,使大量麻烦的非线性问题得以解决。继电保护系统中以电气故障状态的变化与电力系统运行方式为依据对保护定值、性能与特性等进行改变的技术就是自适应控制技术,是继电保护中的一种新技术。应用该技在短时间内使继电保护技术对电力系统中的变化加以适应,使智能电网继电保护的运行更加可靠,保护作用加强,经济效益得到提高。
4 智能电网中继电保护技术发挥的作用
4.1 预保护功能
在智能电网的运行中注意其子系统的不平衡功率,以及控制系统的状态,可以对可能发生的事故起到预防作用,进行事故预警和保护,达到智能电网的新需求。
4.2 使输电断面的安全性提高
在输电线路中全面发展其过负荷保护措施,可对连锁过载跳闸进行自动预防,避免停电事故大范围发生,对电网的保护力度进行强化。现代技术的应用可使电网的运行安全得到最大程度的满足,使继电保护装置在智能电网中发挥作用,提高输电断面的安全性。
4.3 使智能电网安全、有效运行
继电保护技术中包含的体系十分完整,可以分析电力系统中的故障,明确继电保护技术的原理与实现方法,设计继电保护、保证其运行、完善维护技术,因此继电保护技术的应用可以降低电气元件的故障发生率,使智能电网保持正常运行。
4.4 双重保护智能电网
电力领域中应用的信息技术与网络技术因智能电网智能化特点的应用而得到有效促进,将智能传感器在智能电网系统中应用,可以做到智能化处理收集到的相关数据,继电保护装置在智能电网中一方面发挥其继电保护的基本功能,另一方面还可以对出现的故障进行智能化诊断,使系统自我恢复,并在短时间内实现隔离。
4.5 促进智能电网的发展
继电保护技术的特点是全方面的,能够与智能电网信息化、数字化的特点相呼应,并且在不断发展中逐渐具备了自动整定技术、网络化、数字化等特点,装置性能也得到提高,使智能电网在传输电器量信息时更加便利。与互联网相互连接的继电保护系统使智能电网中的继电保护装置具备智能化特性。
5 结语
电网的最终发展方向就是智能电网,在其发展过程中继电保护也会随之发展,将先进的技术设备提供给智能电网。而且继电保护技术在智能电网的推动下也会逐渐变得信息化、计算机化、网络化和数据通信、测量、保护、控制一体化,在运行中更加稳定、安全。对电力控制系统与电网故障中的继电保护装置的隔离功能进行强化,可以使电力系统发挥保护作用时更具可靠性、稳定性与安全性,为建设智能电网打下牢固的基础,使我国继电保护的管理水平提高。
参考文献:
[1]郑扶民.对智能电网涉及的关键技术问题的探讨[J].科技资讯,2011(30).
【关键词】科技成果;电气主设备;电力系统;解析
引言
随着经济的快速发展和科学技术的进步,特别是电子技术、计算机技术和通信技术的发展,电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期。电气设备的继电保护主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其应对突发事故的措施。对于电力系统的正常和安全运行起到了举足轻重的作用,在电力资源日益紧张的今天,加强对电气主设备继电保护技术的研究,具有一定的现实意义。
1 电气主设备继电保护的现状
对电气设备中的继电保护进行研究,主要是针对电力系统中的各种故障及可能危及到电力系统安全运行一些不良情况而言的,通过研究相关的对策反事故来实现其自身自动化保护的一种有效措施。在实践中,主要是用一些有触点的继电器来实现对电力系统及其各元件,比如变压器、变压器以及输电线路的保护,以免遭受各种损害,因此称之为继电保护。较之现代高压或超高压线路的继电保护而言,传统的发电机、母线、变压器以及并联电抗器等大型继电保护装置,总是表现出一定的滞后性。
1.1 主设备保护中的主后一体化与双重化配置
在实际工作中,不同的情况需要采用不同的配置,一般而言,双主双后保护模式主要是针对单一的一个被保护对象而言的,需要配置上两套相互独立的保护设备。每一套继电保护装置都包含着主后设备保护,且每一套保护系统都是由两个中央处理器构成的。两个中央处理器系统之间还可以进一步实现自检与互检;出口采用的是两个中央处理器模式,同时还将一个“与”门作为出口。从形式上来看,该方案概念比较清晰,而且能够有效地解决了继电保护中的拒动或者误动之矛盾。从电气主设备继电保护实践来看,已经大幅度的提高了其安全保护的运行水平。
1.2 主设备保护的新原理
从实践来看,TA饱和问题已经成为当前电气主设备继电保护过程中必要面对的一个客观难题,因大型发电机设备的变压器组具有较大的容量,因此故障电流的非周期性分量衰减的时间常数相对就会增大,很可能会导致差动保护不同侧的TA传变暂时出现不一致或者饱和现象。对于大型发电机设备的变压器而言,其每一侧的TA性质也不尽相同,这也非常容易导致TA饱和,进而造成区外故障时的差动保护误动;当母线的近端出现故障时,则TA会出现严重的饱和现象。针对 TA饱和问题,国内外也提出了一些识别 TA饱和的办法:采用附加额外的电路来检测 TA饱和,缺点是现场工程应用很不方便;提高定值,缺点是降低了内部故障的灵敏度;采用流出电流判据的标积式比率差动,理论计算表明当发电机发生某些内部故障时,也有流出电流,存在拒动的可能性。目前来看,电气主设备继电保护中主要有常规两折线和三折线比率差动、采样值差动以及标积制动式的差动等几种类型;而对于励磁涌流而言,目前电气工程中所用到的励磁涌流判别原理,主要是从涌流的波形和短路电流的波形上来判断的,因为其具有不同的特征,所有可以区分出励磁涌流和短路情况,实践中,当不同的涌流判别原理同时具有故障合闸时,总是会表现出继电保护动作延时或者动作用时离散度比较大等缺点。
2 电气主设备继电保护技术
2.1 故障分析技术
新一代主设备保不仅都具有自己独特的故障录播功能,而且要采用故障分析技术。如果应用故障分析技术在电气主设备继电保护装置中,主设备继电保护装置就会具备故障录波功能。故障录波功能可以将继电保护装置发生故障的整个过程准确的记录下来,也能够准确的记录继电保护装置所做的每个保护动作。然后将主设备继电保护装置出现故障的信息发送到电气主设备继电保护网络监控系统上,通过分析继电保护装置的保护动作是否准确,进而准确的找出故障发生的真正原因。
2.2 网络化技术
随着科技的进步,保护装置也逐渐实现保护信息化、网络化设计。网络化发展不断加快的同时,电力企业自然会使用计算机操作机器设备,实现电力企业网络化发展模式,可有效的提高电力企业的工作效率,对提高电力企业的经济效益具有重要作用。电气主设备继电保护装置也会应用计算机来进行管理,建立电气主设备保护网络系统。比如建立主设备保护网络监控系统,使主设备保护具有通信功能,进而通过网络监控系统实现主设备继电保护装置的动作管理!故障数据处理以及电流定值整定等,实现了电气主设备继电保护的网络化管理。电力企业通过建立电气主设备保护网络系统使电气主设备具有网络通信功能,可以清楚的看到主设备继电保护装置的运行状况,当主设备继电保护装置出现问题时可以通过监控系统及时发现,且能够有效的处理问题,以保证主设备继电保护装置的正常运行。
2.3 新型光电流互感器、光电压互感器的应用
在目前的继电保护工作中,逐渐开始运用一些新型的技术和设备,传统的电磁式TA是一种非线性电流互感器,具有铁磁谐振、磁饱和、绝缘结构复杂、动态范围小、使用频带窄、铜材耗费大,远距离传送造成电位升高等问题。新型光电流互感器(OTA)、光电压互感器(OTV)相对于电磁式TA具有明显的技术优势:不存在饱和问题,频率响应宽,动态范围大,在很大的电流变化区间内保持线性变换关系;实现了强电和弱电的完全绝缘隔离,具有很强的抗电磁干扰能力;不存在二次开路的问题,二次输出值较小,适合与保护直接接口"因此其将成为主设备微机保护的发展趋势。
2.4 自适应技术
自适应继电保护能够适应电力系统的各种变化,可以有效地满足不同场合及条件的使用。自适应技术的应用,可以使电气继电保护装置充分的适应电力系统发生的变化,有效的提高了主设备继电保护的性能。在目前所有应用的主设备继电保护装置中已经体现了自适应功能。比如变斜率比率差动保护中的制动性能就体现了自适应功能。在电气主设备继电保护装置中实现自适应技术,必须要有通信技术和信息技术的配合,才能真正发挥电气主设备继电保护装置的自适应功能。由此可见,电气主设备继电保护装置在未来的发展过程中很可能会应用自适应技术应技术。
2.5 智能化与数字化技术
如果只是传统电气主设备继电保护设备很难独自可靠地保证电力系统的稳定性,为了更好的保证电力系统的稳定运行,应该实现主设备继电保护的智能化和数字化。比如运用神经网络,遗传算法等智能化技术,可有效的发挥主设备继电保护装置的性能。当主设备继电保护装置出现障时,应用神经网络可以准确的判断出故障类型以及发生故障的具置,可以帮助电力工作人员第一时间处理故障,保证主设备继电保护装置正常运行;然而,遗传算法具备独立解决复杂问题的能力,应用于主设备继电保护装置中可以及时发现设备出现的故障,并且能够合理的解决问题。
由此可见,电气主设备继电保护装置在未来的发展过程中很可能会实现电气主设备继电保护装置的智能化和数字化,通过应用智能技术和数字技术处理电气主设备继电保护装置出现的故障。
3 结束语
随着科技及电力行业的发展,随着国家对电力系统安全可靠运行的要求。电气主设备继电保护技术对于电力系统而言非常的重要,而且随着社会经济及科学技术的不断发展和进步,一定会有更多先进的主设备继电保护技术陆续应用于电气主设备继电保护之中,从而为提高电气主设备继电保护装置的可靠性、灵活性、快速性以及保证电力系统的稳定、安全运行保驾护航。
参考文献:
[1]阎伟.电气主设备继电保护技术分析[J].世界家苑,2011(05).
[2]于根友,郭志新.浅谈电气主设备继电保护技术分析[J].中小企业管理与科技,2010(10).
[3]黄惠容.电气主设备的继电保护技术发展现状与趋势[J].科技促进发展,2011(02).
[关键词] 继电保护 配电线路 问题 对策
继电保护是一门科技含量高、管理要求严格的技术内容,随着电力系统高速发展,电力需求越来越大,相应的电力配电系统也有了统一的复杂化的一体化发展。配电系统的整体网络结构和运行方式变得日益复杂,对系统中的继电保护装置提出了更高的要求,其中继电保护配电线路系统就会面临更多的复杂问题。本文针对继电保护的配电线路问题提出了相关的对策分析。
1.继电保护配电线路容易出现的问题
1.1常规问题
1.1.1线路中励磁涌流对继电保护装置的影响
励磁涌流(inrush current)的发生是受励磁电压的影响,只要系统电压一有变动,励磁电压受到影响,就会产生励磁涌流。其瞬时尖峰值及持续时间,将视下列因素的综合情况而定,可能会高达变压器额定电流的8~30倍。线路中励磁涌流对继电保护装置的影响十分严重,继电保护在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路、母线等)使之免遭损害,所以称为继电保护。但由于电力系统中有很多的变压器,变压器的容量越大,出现励磁涌流的情况也会越多、越复杂,特别在长线路或系统阻抗大时更明显。励磁涌流值可能会大于装置整定值,使保护误动,出现保护松动问题,影响继电保护系统的正常工作。
1.1.2 TA饱和对线路保护的影响
电流互感器(TA)饱和容易引起差动保护误动,TA严重饱和时,一次电流全部变成励磁电流,二次侧感应电流为零,流过电流继电器的电流为零,保护装置就会拒动。在TA饱和的情况下,电力系统中的线路往往会出现非正常运行,使得电路出现短路现象,而短路现象则进一步加剧运行的周期分量,使得TA饱和的情况进一步扩大,延长了故障时间,继电保护装置出现严重运行安全。
1.2信息化继电保护
微机继电保护的输入信号是电力系统的模拟量,而计算机只能对数字量进行计算和判断,因此由电力系统经电压互感器和/或电流互感器输入的模拟量必先经过预处理继电保护在大部分情况下取用输入信号中的基波模拟量。目前由于计算机的优越存储能力增强所以保护数据的支持是可信的,但是对于模拟和计算来说还是缺少强大的运算能力,加上设备的老化往往会出现错位的模拟指令,使得继电保护装置的断开时间和断开指标出现混乱,而且信息化的继电保护装置目前缺少必要的良好自检功能,不能及时的找出不利的运作方式,影响事故先期化的控制。
2.继电保护配电线路问题解决的主要技术
针对继电保护装置的配电线路的问题,首先要依据2011年6月国度电网公司正式的技能规范:《智能电网技能规范系统规划》和《智能电网要害设备(系统)研究制造规划》来进行技术规范,其次要针对相关问题进行全新的技术探索,其中现行的主要技术控制包括这样几个方面:(1)在配电线路中如果经过检查能够并证实单相接地初始电流行波与中性点接地方式无关,就可以利用电流行波的单相接地选线原理,采用小波变换算法,适当地转变测算方法,将暂态行波和三次谐波电流比值进行检测和测算,找出故障发生的原因。(2)首次提出基于二次扰动信息的单电源单断路器结构的辐射状配电线路无通道保护原理和算法;研制出保护装置。(3)技术指标。行波选线正确率100%,动作时间小于1秒;无通道保护动作时间比传统的按梯形原则整定的保护最长动作时间缩短50%,有选择性。总之,这些先进的技术和测算方式,能保证继电保护装置有足够的技术指标控制和检查维修原理。
3.继电保护配电线路问题的解决对策
3.1防止涌流引起误动的方法
传统防止防止涌流引起误动的方法就是利用变压器保护来实现保护措施,但是从目前的应用情况来看,这种保护措施往往会使得保护误差频繁出现,影响对保护装置的改造,而且应用与装置的过程也十分复杂,有着高成本、复杂操作的不适用性。所以防止涌动的方法可以在电流速断保护加入一短时间延时,这样就可以防止励磁涌流引起的误动作,这种方法最大优点是不用改造保护装置,而且改造简单,节约成本。虽然会增加故障时间,但对系统稳定运行影响较小,运行安全,并能很好的避免由于线路中励磁涌流造成保护装置误动作。
3.2 TA饱和问题的解决
对TA饱和问题的解决应该要特别重视对电力系统中的问题查找,这样才能保证在出现问题时能够及时进行控制,应该从两个方面入手:电流互感器的变比不能选得太小,要考虑线路短路时电流互感器饱和问题,一般1OkV线路保护的电流互感器变比最好大于300/5;要尽量减少电流互感器二次负载阻抗。保证运行参数的准确测量和继电保护装置正确动作,电流互感器必须满足一定的准确级要求。同时,电流互感器的一次电流在正常运行中不应超过其额定电流,在故障情况下不应超出与其额定准确限值系数相对应的电流值。电流互感器在标称的准确级下,有其对应的额定二次容量S2e(VA)或额定二次负载阻抗Z2e(Ω),只有当二次实际阻抗Z2满足0.2Z2e≤Z2≤Z2e时,电流互感器才能达到其标称的准确级。所以要尽量避免保护和计量共用电流互感器,缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面;对于综合自动化变电所,1OkV线路尽可能选用保护测控合一的产品,并在控制屏上就地安装,这样能有效减小二次回路阻抗,防止电流互感器饱和。
3.3查找电力系统最不利运行方式
在利用计算机整定继电保护的过程中,查找电力系统最不利运行方式能够将继电保护的线路问题控制在计算范围之内,保证继电保护的线路控制开关能够准确地判断故障,及时断开线路保证切断干扰。具体工作则要通过对扰动域的计算来查找不利的运行方式,然后进行继电保护调试,在调试的过程中应做好全面的验收工作,对继电保护检查的内容有:继电器触点有无卡住,变位倾斜、烧伤,以及脱轴、脱焊等情况;感应型继电器铝盘转动是否正常带电器触点有无大的抖动及磨损,线圈及附加电阻有无过热现象;压板和转换开关位置是否正确;各种信号指示是否正常;有无异常声响及发热冒烟以及烧焦等异常气味。
关键词:智能电网;变电站;继电保护
中图分类号:TM41 文献标识码:A
1 智能继电保护的机遇
随着智能电网发展,传统型继电保护配置不足逐渐显现出来:传统继电保护配置中,不同配置间没有统一协议,只能靠特定参数值相配合。为了保证保护动作选择性,不可避免要对多种继电保护设备多次调试,相互迁就。但是我国电力供求状况呈逆向分布,发电站主要分布在西、北部,用电大户集中在中、东部和南部沿海地区,供求两地相距甚远,要求采用远距离,超高压或特高压的输电方式来达到供求关系平衡。在这样复杂的现代电网运输中,依靠固定参考值配合的分段继电保护配置无法保证可靠的动作选择性,且在长距离运输中,各段变电器的相互定值配合也不能发挥各自最大作用,造成浪费。
智能电网时代要求建立与其匹配的智能继电保护,而广域信息交互技术的出现为智能继电保护发展提供了可能性。
从目前技术发现和应用来看:(1)变电站设立局域以太网,高压变电站间铺设的SDH电力光纤网等为继电保护系统提供了信息共享平台。(2)全球定位系统和互联网的应用,实现了电网多点实时监测(3)在IEC61085通讯标准基础上建立起来的智能变电站,使得变电站所有工作数据数字化。这些应用都为智能继电保护提供了技术帮助。
2 智能继电保护配置的主要内容
智能电网的迅猛发展,给智能变电站继电保护配置带来了挑战和机遇,研究和提升智能继电保护配置主要从硬件和软件两方面入手,硬件是指研究智能继电保护配置的元件保护,软件是指继电保护配置中的广域保护系统。
2.1智能继电保护配置的元件保护
2.1.1主设备保护
继电保护装备的主设备保护应该注意保护发电机和变压器:要防止发电机内部短路,要特别注意匝与匝之间的绝缘,深入精确化校对电压器灵敏度,整定计算等;发电机接地保护要可靠;后备保护中的反应限过流等要与发电机的承受力相统一;变压器保护的重点仍然是识别励磁涌流,研究和发现变压器故障计算新原理仍是保护研究的重心。
2.1.2线路保护
智能继电保护的线路保护分为交流线路保护和直流线路保护两方面:在远距离保护下,交流线路易受到高电阻接地影响,回避负荷能力差,在系统震荡时发生短路,同时在同杆架设双回线中,因为电气量范围限制、零序互感和跨线故障等原因,交流线路故障测距误差大甚至是选相失败;在直流线路中,主保护行波保护仍受行波信号不确定影响线路端口非线性元件的采样率、过度电阻、动态时延的限制。这些问题都需要进一步的研究和改善。
2.2智能继电保护配置的广域保护
以数字化信息技术为基础,借鉴于广域式信息交互技术的广域电网保护,在智能继电保护配置中大放光彩。广域电网保护是指在智能变电站一级配置数字化和二级配置网络化的前提下,把整个电力网络看做一个整体,利用全球定位、网络通信、实施监测、分析判断等技术,选择最适合的方法控制或隔离发生故障的设备。
2.2.1 广域电网保护的内涵
广域保护融汇电力系统多点、多角度信息,运用微型处理器对信息进行精确判断分析,对故障做出快速、可靠和精确的隔离或切除保护。同时广域保护还具有自愈能力,能分析判断切除障碍对整个电路系统安全稳定运行的影响,并采取相应的控制措施,这样同时具有继电保护和实现自动控制功能的系统叫做广域保护。
2.2.2广域电网保护的特点
通过上述广域保护的定义得出广域保护系统的特点如下:实时可靠地采集电力系统多点信息。全球定位系统技术、数字化信息技术的发展,为电力系统的广域测试提供技术支持,基于相量测试单元的广域测试系统为电力系统实现实时可靠测试提供了可能,满足智能电网大空间和同时间要求。支持多种电源接入电网,广域保护将电力系统看做一个统一的整体,可以实时保护接入的多种电源,并依据程序准确判断调整以期适应多电源接入电网。
自我控制能力。广域保护具有自我控制能力,可以在故障出现并隔离后,系统依据现实做出自我调整以期实现电力系统安全稳定运行。广域保护自我控制能力是为了防止大范围连锁故障出现。
3 智能继电保护配置的主要方式
根据保护范围不同,智能继电保护系统可分为三种保护方式,即广域电网保护,站域电网保护和就地化间隔保护相互配合的组成方式,这三种保护方式各自有着不同特点。
3.1广域电网保护,可以保护包括中心站在内的十几家变电站。中心站利用决策主机收集所包含的所有厂站信息,以其保护的单位元件为主要保护对象,通过分析判断所收集到的信息进行故障保护。区域保护可靠性最强,故障检测角度最为全面,同时对决策主机处理能力要求也最高。
3.2站域电网保护,主要是作为一个变电站的后备保护,保护范围小于区域电网保护,是站域中心机利用收集到的变电站各个元件的信息,分析判断其存在故障完成保护。站域电网保护对主机计算能力,处理能力要求低于广域电网保护。
3.3就地化间隔保护,主要是保护相应的具体一次设备。保护装置根据主接线方式、电压等级等具体方案,安装于GIS汇控柜或智能控制柜中,柜体按间隔散布在具体设备附近。分布在设备附近的保护装置各自采集本地信息并与其它信息互相分析交换完成保护动作。就地化间隔保护方式灵活,对单一决策依赖小。但是信息庞杂,重叠率高,交互性差。
电网改革作为我国电力工程的重点,其建设和发展不可避免地影响了智能变电站继电保护环境,对变电站继电保护提出了更高标准的要求,广域交互信息技术的出现则为提高继电保护提供了可行性思路。因此,在未来研究智能变电站继电保护设备方面,需要重点考虑:(1)对继电保护元件进行改进。(2)继续研究广域电网保护的新方法新思路,把广域式电网保护、站域式电网保护和就地隔离保护有机统一到智能电网保护中。
参考文献