当前位置: 首页 > 范文大全 > 办公范文

继电保护现状范例(12篇)

时间:

继电保护现状范文篇1

关键词:电力系统继电保护微机保护安全措施

前言:

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。

继电保护现状范文篇2

【关键词】电力系统继电保护可靠性

1继电保护装置的运行环境极其维护

继电保护装置是实现继电保护的基本条件,要实现继电保护的作用,就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置。因此,要做好继电保护的工作,就必须要重视保护的设备。而设备的质量题目,直接决定了继电保护的效果,因而必须对继电保护的装置提出较高的要求,主要体现在‘四性’上。继电保护装置的重要性,不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求,还要在日常的检测和维护上做好工作。

首先,要全面了解设备的初始状态。继电保护设备的初始状态,影响其日后的正常和有效运行。因此必须留意收集整理设备图纸、技术资料以及相关设备的运行和检测数据的资料。对设备日常状态的检验,要对设备生命周期中各个环节都必须予以关注,进行全过程的治理。一方面是保证设备正常的、安全有效的使用,避免投进具有缺陷的设备。同时在恰当的时机进行状态检验,以便能真正的检测出题目的所在,并及时的找到应对方案。另一方面,在设备使用投进前,要记录好设备的型式试验和特殊试验数据、各部件的出厂试验数据、出厂试验数据以及交接试验数据和运行记录等信息。

其次,要对设备运行状态数据进行及时全面的统计分析。首先要了解设备出现故障的特点和规律,进而通过对继电保护装置运行状态的日常数据的分析,预先判定分析故障出现的部分和时间,在故障未发生时,及时的排查。因此状态检验数据治理就显得非常重要,要把设备运行的记录、设备状态监测与诊断的数据等结合起来,通过正确的完整的技术数据进行状态检验。通过数据的把握和设备运行规律的把握,可以科学地制定设备的检验方案,进步保护装置的安全系数和使用周期,保证电力系统的正常运行。

再次,要了解继电设备技术发展趋势,采用新的技术对设备进行监管和维护。在电力事业高度发展,继电保护日益严重,继电保护设备不够完善的情况下,必须加强对新技术的应用,唯此才能保证保护装置的科学有效,在电力系统的保护中发挥应有的贡献。

2对继电保护装置的要求

2.1选择性

选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒绝动作时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

2.2速动性

速动性就是指继电保护装置应能尽快地切除故障。对于反应短路故障的继电保护,要求快速动作的主要理由和必要性在于:(1)快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性。(2)快速切除故障可以减少发电厂厂用电及用户电压降低的时间,加速恢复正常运行的过程。保证厂用电及用户工作的稳定性。(3)快速切除故障可以减轻电气设备和线路的损坏程度。(4)快速切除故障可以防止故障的扩大,提高自动重合闸和备用电源或设备自动投人的成功率。

对于反应不正常运行情况的继电保护装置,一般不要求快速动作,而应按照选择性的条件,带延时地发出信号。

2.3灵敏性

灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。

所谓系统最大运行方式,就是在被保护线路末端短路时,系统等效阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大的运行方式;系统最小运行方式,就是在同样的短路故障情况下,系统等效阻抗为最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

2.4可靠性

可靠性是指在保护范围内发生了故障该保护应动作时,不应由于它本身的缺陷而拒动作;而在不属于它动作的任何情况下,则应可靠地不动作。

以上四个基本要求是设计、配置和维护继电器保护的依据,又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间,是相互联系的,但往往又存在着矛盾。因此,在实际工作中,要根据电网的结构和用户的性质,辩证地进行统一。

电力系统保护分为主保护和后备保护,后备保护是指当主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护,后备保护可分为远后备保护和近后备保护2种,远后备保护就是当主保护或断路器拒动时,由相邻的电力设备或线路的保护来实现的后备保护,如变压器的后备保护就是线路的远后备。近后备保护是当主保护拒动时,由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护,如线路的零序保护和距离保护就是相互后备的

3阻抗继电器及其动作特性

阻抗继电器是距离保护装置的核心元件,它主要用来作测量元件,也可以作起动元件和兼作功率方向元件。

3.1单相阻抗继电器的特性

按相测量阻抗继电器称为单相式阻抗继电器,加入继电器的只有一个电压和一个电流。由于电压与电流之比是阻抗,即,所以测量阻抗电压和电流来实现。继电器动作情况取决于的值(即测量阻抗),当测量阻抗小于预定的整定值时动作,大于整定值时不动作。运行中的阻抗器是接入电流互感器TA和电压互感器TV的二次侧,其测量阻抗与系统一次侧阻抗之间的关系为:

对于单相阻抗继电器的动作范围,原则上在阻抗复数平面上用一个小方框可以满足要求。但是当短路点有过渡电阻存在时,阻抗继电器的测量阻抗将不在幅角为的直线上,此外,应电压互感器、电流互感器都存在角误差,使测量阻抗角发生变化。所以,要求阻抗继电器的动作范围不是以为幅角的直线,而应将其动作范围扩大,扩大为一个面或圆(但整定值不变)(如图1所示)。

3.2全阻抗继电器

全阻抗继电器的动作特性。

全阻抗继电器动作边界的轨迹在复数阻抗平面上是一个以坐标原点为圆心(相当于继电器安装点),以整定阻抗为半径的圆,如图2所示,圆内为动作区,圆外为非动作区。

其特点如下:

(1)无方向性。当测量阻抗位于圆外时,不满足动作条件,继电器不动作;当测量正好位于圆周上时,处于临界状态,继电器刚好动作,对应此时的阻抗就是继电器的起动阻抗;当保护正方向短路时,测量阻抗位于第Ⅰ象限,当保护反方向短路时,测量阻抗位于第Ⅲ象限,但保护的动作行为与方向无关,只要测量阻抗小于整定阻抗,落在动作特性圆内,阻抗继电器就动作。

(2)无论加入继电器的电压与电流之间的相角为多大,继电器的动作与整定阻抗在数值上都相等,即

图2

3.3方向阻抗继电器

由于全阻抗继电器的动作没有方向性,在使用中,将它作为距离保护的测量元件,还必须加装方向元件,从而使保护装置复杂化。为了简化保护装置的接线,选用方向阻抗继电器,它既能测量短路阻抗,又能判断故障的方向。

变压器纵差动保护主要是用来反应变压器绕组、引出线及套管上的各种短路故障,是变压器的主保护。变压器差动保护是按照循环电流原理构成的,图3示出了双绕组变压器差动保护单相原理接线图。变压器两侧分别装设电流互感器和,并按图中所示极性关系进行连接。

正常运行或外部故障时,差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差,欲使这种情况下流过继电器的电流基本为零,则应恰当选择两侧电流互感器的变化。

图3压器差动保护的基本原理和接线方式

若上述条件满足,则当正常运行或外部故障时,流入差动继电器的电流为:

当变压器内部故障时,流入差动继电器的电流为:

为了保证动作的选择性,差动继电器的动作电流应按躲开外部短路时出现的最大不平衡电流来整定,即减少不平衡电流及其对保护的影响,就是实现变压器差动保护的主要问题。为此,应分析不平衡电流产生的原因,并讨论减少其对保护影响的措施。

4电力状态检修在继电保护工作中不可或缺

4.1电力状态检修的概念

就电气设备而言,其状态检修内容不仅包括在线监测与诊断还包括设备运行维护、带电检测、预防性试验、故障记录、设备管理、设备检修和设备检修后的验收等诸多工作,最后要综合设备信息、运行信息、电力市场等方面信息作出检修决策。

在电厂、变电站检修决策时要考虑电网运行状态,如用电的峰段与谷段,发电的丰水期与枯水期;设备所在单元系统其它设备的运行状态,按系统为单元检修与只检修单台设备的合理程度;电力市场的需要,进行决策风险分析。

4.2电力状态检修的优点

随着社会经济的发展,科学技术水平的提高,电力系统正逐步向状态检修体制过渡。状态检修与其他检修方式相比具有以下优点:

(1)开展状态检修是经济发展的迫切要求。对设备进行检修是为了确保设备的安全、可靠运行,而根据设备的状态进行检修是为了减少设备的检修停电,提高供电可靠性。开展设备的状态监测和分析,可以对设备进行有针对性的检修,使其充分发挥作用,即做到设备的经济运行。

(2)开展状态检修更具先进性和科学性。定期维护和检修带有较大的盲目性,并造成许多不必要的人力和费用的浪费;由于定期检修工作量大,往往使检修人员疲于奔命,加上现场条件和人员素质的影响“,越修越坏”的现象也时有发生。开展状态检修,可减少不必要的工作量,集中了优势兵力,使检修工作有一定的针对性,因而是更为科学,更为先进的方法。

(3)开展状态检修的可行性已经具备:随着科学技术的发展和运行经验的积累,已形成了较为完整的设备状态监测手段和分析判断方法,开展状态检修已有较充分的技术保证。

(4)由于状态检修往往是以设备运行状态下的在线监测结果为依据进行的检修,所以能够预报故障的发生,使我们可以及时掌握设备运行状况,防止发生意外的突发事故。

5结语

继电保护对我国电力系统的安全运行,起着不可替代的作用,在我国经济持续发展,对电力要求不断增大的情况下,要做好继电保护工作,就要从各方面对继电保护的基本任务和意义,以及起保护作用的继电保护装置有深刻的了解,并要及时掌握未来技术发展的方向。随着保护装置的微机化程度不断提高,对继保工程的施工质量和人员技术的要求也越来越高,因此我们在施工中应该不断的总结提高,在执行继电保护方面要不折不扣地落实到位,并且进行逐一核实,确保继保工程任务的圆满成功。

参考文献:

[1]赵凯,康成华,雷兆江.电力系统的继电保护装置状态检修探析[J].中国科技信息,2008年04期.

继电保护现状范文1篇3

关键词:电力系统;220kv供电系统;继电保护

1.继电保护的基本概念

可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置,其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒动作,而在任何其它该保护不应动作的情况下,它不应误动作。

继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同,拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量,输电线路很多,各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作,使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作,将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏,损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下,继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时,将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏,损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时,其后备保护仍可以动作而切除故障,因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。

2.保护装置评价指标

2.1继电保护装置属于可修复元件,在分析其可靠性时,应该先正确划分其状态,常见的状态有:①正常运行状态。这是保护装置的正常状态。②检修状态。为使保护装置能够长期稳定运行,应定期对其进行检修,检修时保护装置退出运行。③正常动作状态。这是指被保护元件发生故障时,保护装置正确动作于跳闸的状态。④误动作状态。是指保护装置不应动作时,它错误动作的状态。例如,由于整定错误,发生区外故障时,保护装置错误动作于跳闸。⑤拒动作状态。是指保护装置应该动作时,它拒绝动作的状态。例如,由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。⑥故障维修状态。保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。

2.2目前常用的评价统计指标有

2.2.1正确动作率即一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为:

正确动作率=(正确动作次数,总动作次数)×100

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势,也可以反映不同的继电保护系统(如220kv与500kv)之间的对比情况,从中找出薄弱环节。

2.2.2可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下,在时间区间(0,t)不发生故障的概率。对于继电保护装置,注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

2.2.3可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下,时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的不同在于,可靠度中的定义要求元件在时间区间(0,t)连续的处于正常状态,而可用率则无此要求。

2.2.4故障率是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下,在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

2.2.5平均无故障工作时间建设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间,则其数学期望值为平均无故障工作时间。

2.2.6修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下,自时刻t以后每单位时间里修复的概率

2.2.7平均修复时间mttr平均修复时间是修复时间的数学期望值。

3.220kv供电系统继电保护

220KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到企业用电的畅通,而且涉及到电力系统能否正常的运行。

3.1220KV供电系统的几种运行状况

3.1.1供电系统的正常运行这种状况系指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作;各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况;

3.1.2供电系统的故障这种状况系指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行,并有可能使事态进一步扩大的运行状况。

3.1.3供电系统的异常运行这种状况系指系统的正常运行遭到了破坏,但尚未构成故障时的运行状况。

3.2220KV供电系统继电保护装置的任务

3.2.1在供电系统中运行正常时,它应能完整地、安全地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据:

3.2.2如供电系统中发生故障时,它应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行:

3.2.3当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时地、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

3.3几种常用电流保护的分析

3.3.1反时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护虽外部接线简单,但内部结构十分复杂,调试比较困难;在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。

3.3.2定时限过电流保护继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。

继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。

定时限过电流保护的基本原理。在220kV中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。

动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。

4.总结

提高不拒动和误动作,是继电保护可靠性的核心。在城市电网配电系统中,各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。为了确保供电系统的正常运行,必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值,从而保证系统的正常运行。(江苏盐城供电公司;江苏;盐城;224000)

参考文献

[1]张国峰,梁文丽,李玉龙.电力系统继电保护技术的未来发展[J].中国科技信息,2005(02).

继电保护现状范文篇4

关键词:35kv变电站继电保护

1引言

35kv变电站继电保护问题,是一直以来的研究热点,在其运行管理过程中,经常会出现电力系统的故障。导致这些故障的原因有很多,比如线路长期使用性能下降、设备老化或者人为操作失误等等。一旦故障发生,如果不加以及时处理,就可能对整个区域电力系统安全造成伤害。35kv变电站日常的运行管理,是有效保护电力设备和电力系统安全的保障,应得到足够的重视,科学化应用继电保护装置的作用在工作中日益凸显。

235kv变电站对于继电保护装置的基本要求

35kv变电站继电保护装置在保护电力设备和电力系统安全方面,起着关键作用:当电力系统出现线路故障或者元件故障时,继电保护装置会发出警报,断路器跳闸,从而达到保护电力系统安全的目的。一般来说,35kv变电站继电保护装置需要满足以下要求:

2.1快速性

快速性指的是当35kv变电站发生短路故障时可以第一时间做出反应,快速切除故障,保护系统,避免由于电流短路造成系统的破坏,减少缩小故障的影响范围,进一步加强了对电力设备和电力系统的保护。

2.2可靠性

继电保护装置可靠性指的是35kv变电站发生故障时,继电保护装置做出的动作足够可靠,尽可能杜绝拒动或者误动。

2.3选择性

选择性指的是继电保护装置有选择性的切断相关设备,这是因为,当35kv变电站的供电系统发生安全故障时,继电保护装置应在第一时间将距离事故最近点相关设备断开,从而有效保护其他部分电力线路或者电力设备的正常运行。

2.4灵敏性

灵敏性是继电保护装置重要的指标,在35kv变电站发生故障时,继电保护装置对设备的正常运行状况和相关故障做出灵敏的感受和动作,这样可以有效减轻故障危害。一般来说,相关灵敏系数是衡量继电保护装置灵敏度的主要参数。

335kv变电站中应用继电保护装置的主要任务

近年来,在各部门的重视参与下,电力系统建设投入逐年加大,35kv变电站建设也取得了很大的成果,但是电力系统的结构与运行方式日益复杂化,目前继电保护装置还存在着许多缺陷,传统的电磁感应原理、晶体管继电保护装置在保护中存在灵敏度低、动作速度慢、关键部件易磨损、抗震性差等缺陷,所以,微机继电保护装置在国内35kv变电站中得到了广泛的应用。35kv变电站应用继电保护装置的任务主要包括以下方面:

3.1监视电力系统的整体运行情况

35kv变电站主要负责区域供电,一旦发生故障,会对区域供电造成很大的影响。继电保护装置可以有效监视电力系统的整体运行情况,在故障发生后的第一时间自动向故障元件最近的断路器发出跳闸指令,从而减轻故障元件对电力系统运行的影响。在应用继电保护装置时,必须从保护电力系统全局安全的角度出发,按照规范的要求合理进行继电保护装置的设计和安装,将电力系统连结成统一的整体,这样才能保证电力企业对于35kv变电站电力系统的整体运行情况进行科学、有效的监视。

3.2及时反映相关电气设备的不正常工作情况

电气设备工作状态监测也可以依赖继电保护装置。一旦电力设备运营不正常,或者达到了维修条件,继电保护装置就可以及时发现,并且及时传达故障信息,将故障信息反馈给值班人员。值班人员或者及时组织人员维修,或者采用远程控制系统排除故障。

435kv变电站继电保护装置的状态检修

35kv变电站继电保护装置应用时,除了必须熟知其功能作用还要严格遵照相关操作和技术规范,科学化的进行状态检修,这样才能使得继电保护装置维持在较好的工作状态。状态检修要求工作人员具有较高的专业素养,认真负责的工作态度,对检修工作给予足够的重视,对细小问题进行深入的分析,从而在保证继电保护装置实际运行效果的前提下,促进35kv变电站的安全、稳定运行。

4.1继电保护装置的校验周期和内容

做好继电保护装置的正常检查,才能保障继电保护装置的正常动作。一般情况下,35kv变电站的继电保护装置的全面检查周期控制在两年左右,重要部件的校验一年一次。在35kv变电站继电保护装置的校验中,包括的内容主要有:相关设备的运行状态,电力元件的改造或更换,以及变压器的瓦斯保护等。另外,在进行继电保护装置的校验时,还要每隔三年进行一次瓦斯继电器的内部检查,并且在每年进行一次常规的充气试验。

4.2二次设备的状态监测

二次设备的状态检修可以有效提高二次设备工作的可靠性,具有重要的现实意义。35kv变电站继电保护装置二次设备的状态监测主要包括:TV、TA二次回路的绝缘性能是否良好,以及各部分测量元件的磨损情况;直流操作、逻辑判断与信号传输系统的运行状态。检修人员必须认识到继电保护装置二次设备与一次设备的状态监测存在较大的不同,二次设备状态监测并不是针对于某一元件,而是要对特定的单元或系统进行有效的监测。例如:在对继电保护装置二次设备中相关元件的动态性能监测中,在线监测技术并不是完全适用的,有时也需要使用离线监测方法,从而才能对于其实际状态进行科学、合理的监测。

4.3故障信息的分层诊断与处理

分层诊断故障在35kv变电站继电保护装置维护中发挥了重要的作用。一般来说,分层诊断35kv变电站的故障信息主要分为三层:第一层为常见的遥感信息,旨在最快的速度获取系统中相关开关的变位情况;第二次是保护动作信息;第三层是故障录波信息。首先当出现故障时,第一层的遥感信息发挥作用快速获取相关开关变位情况,进而快速判断设备运行状态。判断某种故障之后,如果继电保护装置任然存在问题,就要依照顺序和层次进行其他的故障诊断。另外,在继电保护装置的分层诊断中,还要注意故障相别、故障类型及故障地点的快速确定,并且结合波形对开关、保护、重合闸等部分动作情况的影响,进行全面的分析与考虑。

一旦35kv变电站出现故障,继电保护装置就会第一时间发挥作用,自动发出大量的故障信息(如设备的开关动作信息、保护动作信息、电气量波形信息、时间顺序记录和故障录波功能记录等)。如果继电保护装置的运行状态是正常的,那么故障甄别和处理就正常进行开展。如果继电保护装置丧失了部分或者全部功能的时候,检修人员就需要专家系统检测继电保护装置的运行状态,第一时间查明原因,做出反应,利用信息系统做出反向推理,从而制定出最合适的维修方案。值得注意的是,维修继电保护装置,要尽可能地避免影响到35kv变电站电力系统,这样才能最大限度的保证区域供电安全性、稳定性,最大限度的降低继电保护装置维修所带来的损失。

5结论与认识

通过对35kv变电站继电保护相关问题的研究和探讨,提出了对应的优化措施,为保障电站安全运行,起到了至关重要的作用。

继电保护现状范文1篇5

关键词:继电保护维护措施

中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:

前言:继电保护装置时维护电网安全的重要设施之一,在整个电力系统中,它起到的作用是不言而喻的,继电保护装置如何得不到科学的使用,会对整个电力系统造成极大地危害,提高继电保护的运行和维护水平,是极为重要的工作,笔者从事相关工作,有着较为丰富的经验,对此谈谈自身一些浅见。

1、继电保护十分可靠

继电保护装置的可靠性指解决装置的拒动作和误动作两大问题。继电保护是电力系统的重要组成部分。是保证电网安全稳定运行的重要技术手段,电力系统的事故速度快,涉及面广,会给国民经济和人民生活造成很大影响。影响继电保护可靠性的因素主要有以下4个方面:

(1)继电保护系统软件因素。软件出错将导致保护装置误动或拒动。目前影响微机保护软件可靠性的因素有:需求分析定义不够准确、软件结构设计失误;编码有误;测试不规范;定值输入出错等。

(2)继电保护系统硬件装置因素。继电保护装置、二次回路、继

电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些电力网络的重要元件,其可靠性不仅关系到继电保护的可靠性,还关系到电力系统主接线的可靠性。继电保护系统硬件的质量和可靠性直接影响了系统保护的可靠性。

(3)人为因素。安装人员不按设计要求接线或者误接线问题和检

修、运行人员的误操作问题在不少电网中都曾发生过。

2、继电保护装置的校验周期和内容

根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》,所有继电保护

装置与电网安全自动装置及其回路接线(以后简称装置),必须按条例的要求进行检验,以确定装置的元件是否良好,回路接线、定值及特性等是否正确。

(1)检验分为3种:

①新安装装置的验收检验。②运行中装置的定期检验。③运行中装置的补充检验④对新型的装置,必须进行全面的检查试验,并经网局继电保护运行部门审查,其技术性能满足电网安全要求时,才能在

系统中试用。

(2)定期检验分为3种:

①全部检验。②部分检验。③用装置进行断路器跳合闸试验。

(3)补充检验分为4种:

①装置改造后的检验。②检修或更换一次设备后的检验。③运行

中发现异常情况后的检验。④事故后检验。

3、对继电保护装置运行维护要求

运行人员必须按继电保护运行规程,对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、对试或按规程规定更改定值;监督交流电压回路,使保护装置在任何时候不失去电压;按保护装置整定所规定的允许负荷电流或允许负荷曲线,对电气设备或线路的负荷潮流进行监视。电气二次设备同样需要进行状态监测,实行状态检修模式。对传统的继电保护装置来说,它不提供自检或状态监视的功能,因此需要严格执行定期检修,以发现保护装置潜在的缺陷或故障,减少误动或拒动的几率。在其元器件己选定的条件下,可靠性的提高在很大程度上依赖于最佳检修周期的确定。如果不管设备的状态如何,只要到期就修,不仅加重了现场的劳动强度,而且对设备的健康、供电的可靠性和人身的安全未必有好处。状态检修是建立在设备状态有效监测基础上,根据监测和分析诊断的结果安排检修时间和项目,主要包含设备状态监测、设备诊断、检修决策3个环节。

4、变电站二次设备的状态监测

(1)变电站二次设备的状态监测内容。状态检修的基础是设备状

态监测,要监测二次设备工作的正确性和可靠性,进行寿命估计。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能有些元件的性能仍然需要离线检测,如TA的特性曲线等。因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。

(2)对站内二次设备的状态监测方法。随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对常规保护进行状态监测较难实现,因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、又分散,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难,也不经济。

5、开展继电保护状态检修应注意的问题

5.1严格遵循状态检修的原则

实施状态检修应当依据以下原则:①保证设备的安全运行。在实

施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。②总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又尚处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。③充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。

5.2状态检修的经济性要求

状态检修的一个重要特点就是依靠技术经济分析进行决策。有针对性地按项目和诊断结果的检修取代了以往的带有盲目性的强制计

划检修,其结果是减少了不足维修带来的强迫停运损失和事故维修损

失,减少了过剩维修,提高了维修工作的效率,增加了设备可用率,节约了大量检修费用。在状态检修的实践中,没有经济效益的技术是不适用的。解决这个问题的办法除了研究更加廉价的技术手段外,必须发挥人的力量,更加有效地采用管理的手段,使检修决策工作能够适合实际的需要和可能。

5.3重视状态检修的技术和安全管理要求

状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的“状态”。基于设备状态监测和自诊断技术,结合设备的运行和检修历史资料,及时评价设备的状态,视情况确定检修周期和检修项目的一种检修策略,从而达到“应修必修、修必修好”的目的。

结束语:随着时代的进步,科技正在变得更加先进,电力系统必然会向着智能化、一体化的方向发展,工作人员应当对继电保护装置进行定期的维护,提高供电可靠性。

参考文献:

继电保护现状范文篇6

关键词:电力系统;继电保护;现状;发展

电力系统继电保护是保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术。计算机控制技术成功运用到电力系统继电保护中,使得未来继电保护技术发展趋势具有计算机化、网络化、智能化等特点。

我国继电保护学科、技术、继电器制造和人才队伍培养从无到有,在小活吸收国外先进继电保护设备和运行技术的基础上,建成了一支具有深厚理论功底和丰富运行经验的继电保护队伍。经过60年的发展和探索,我国已经建成了继电保护研究、设计、加工制造、运行维护和教学的完整体系。

1.继电保护发展进程

随着科学技术的发展,特别是电子技术、计算机技术和通信技术的发展,我国电力系统继电保护先后经历了四个不同的发展时期:20世纪50年代是机电式继电保护,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,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。60年代广泛采用的是晶体管继电保护,而到了80年代集成电路继电保护取代了晶体管继电保护,60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。从90年代开始,继电保护已经进入了微机保护时代,由于微机保护不仅具有传统的继电保护和自动装置的功能,而且还具有实时参数显示、故障测距、故障录波等功能,从而大大提高了继电保护的可靠性和准确性。继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化给继电保护提出了艰巨的任务,也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展,电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展作出巨大贡献。

2.继电保护的未来发展

随着计算机、区域网、互联网技术的发展应用,继电保护技术未来趋势已转向计算机化、网络化、智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1计算机化

按照著名的摩尔定律,芯片上的集成度每隔18~24个月翻一番,其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加,价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强,片内硬件资源得到很大扩充,单片机与DSP芯片二者技术上的融合运算能力的显著提高,以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面,这些发展使硬件设计更加方便高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势,即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,而显示了强大生命力。与传统的继电保护相比,微机保护具有以下几个方面优点: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;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)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,且功耗低;4)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;5)使用灵活方便,人机界面好,其维护调试更方便,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。我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%,线路微机保护占86%,到2003年底,220kV以上系统的微机保护已占到70.29%,线路的微机化率达到97.6%。实际运行中,微机保护的正确动作率要明显高于其它保护,一般比平均正常动作率高0.2~0.3个百分点。

2.2网络化

利用微型计算机超强的数学运算能力和逻辑处理能力,应用其独特、优秀的原理和算法,从而提高保护的性能是微机保护的最大优势。因此,近些年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高。例如,至2004年底,全国220kV及以上系统(线路、母线、发电机及变压器等)微机保护共计4.1万台,占所有保护的76%。其中,微机保护在线路保护中的比例高达97.71%,而高压电网继电保护装置基本上采用了微机保护。微机保护的广泛应用为继电保护运行水平的不断提高提供了有效的技术支持。

2.3智能化

近年来,人工智能技术在各个领域已经得到了广泛的应用。在电力领域应用的研究也已经开始。如神经网络、遗传算法、模糊逻辑等在电力系统的各个领域已经开始应用。神经网络可以解决很多非线性的问题,例如很难用方程式表示出来的或者很难求解的非线性问题都可以用神经网络这种非线性映射的方法来解决。对于以生物神经系统为基础的人工神经网络的研究进展十分迅速,这种神经网络具有很多特点,如自组织、分布式存储信息等特点。近几年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护,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个非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都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。

2.4保护、控制、测量和数据通信一体化

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,实现继电保护和综合自动化的紧密结合,它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元(RTU)、微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。随着电力系统的高速发展和自动化技术的开发和应用,变电站将向集成自动化方向发展。根据变电站自动化集成的程度,可将未来的自动化系统分为协调型自动化和集成型自动化。协调型自动化仍然保留间隔内各自独立的控制、保护等装置,各自采集数据并执行相应的输出功能,通过统一的通信网络与站级相连,在站级建立一个统一的计算机系统,进行各个功能的协调。而集成型自动化既在间隔级,又在站级对各个功能进行优化组合,是现代控制技术、计算机技术和通信技术在变电站自动化系统的综合应用。所谓集成型自动化系统,是将间隔的控制、保护、故障录波、事件记录和运行支持系统的数据处理等功能集成在一个统一的多功能数字装置内,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,必将在我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。

继电保护现状范文篇7

关键词:继电保护;故障管理系统;应用;发展

一、发展历史及研究现状

继电保护及故障信息系统是一个继电保护运行、管理的技术支持系统,同时又是一个电网故障时的信息支持、辅助分析和决策系统。

早期的继电保护装置和录波器均为分散独立的产品,其信息输出方式形式单一,主要靠自带的打印机输出,当故障发生时保护故障数据和录波数据主要是依靠电话,传真,专门派人到现场收集的方式传送,浪费了大量的人力和物力,而且对这些数据信息保存,检索,再利用都相当困难。

随着变电站综合自动化技术的发展,各保护厂商为实现保护与监控系统配套的继电保护工程师站,,有关继电保护及故障信息管理系统的研究也得到了很大的发展。

二、继电保护的基本概念

在电力系统运行中,外界因素(如雷击、鸟害呢)、内部因素(绝缘老化,损坏等)及操作等,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,同步发电机短时失磁异步运行等。

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。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时,他们能及时发出告警信号,或直接发出跳闸命令以终止事件。

(一)系统构成

继电保护故障信息管理系统,是一个继电保护运行、管理的技术支持系统,同时又是一个电网故障时的信息支持、辅助分析和决策系统,包括运行于各级调度的主站系统和运行于变电站的子站系统。

1.主站系统结构

主站端包括数据/通信服务器,保护工作站以及web服务器。数据/通信服务器主要负责与子站的通信以及路由的选择,对子站传送来的信息进行加工、处理、分析、显示和存储。保护工作站作为数据服务器的客户端,可以通过数据服务器查询各子站保护信息,并可实时显示故障和事件信息。web服务器实现web方式的各子站保护信息。

2.子站系统结构

每个子站配置一台RCS-9798保护信息管理装置,它以光纤网络与主站端及分站端以(IEC60870-5-103+IEC60870-5-104)规约进行通信,以串口(RS232,RS422,RS485)、光纤或网络方式与各个保护装置、故障录波器装置及行波测距装置通信,以串口、光纤或者网络方式与当地监控系统通信。

3.子站系统主要功能

完成各装置的通信连接及通信规约的转换,继电保护信息管理子站系统对装置的定值以及参数可以调阅及修改,可以查阅各装置的历史记录、当前状况。可以通过设置是否允许修改保护定值及区号,远方主站可以通过保护管理装置实行此项功能。可以对装置信号进行复归,同时可以接收和执行远方主站或者计算机监控系统的信号复归命令。

(二)现场应用

对继电保护及安全自动装置运行状态进行统一管理,包括装置运行状态监视、运行参数、压板状态等。系统正常运行时,可根据厂站主接线图或装置列表,定制画面中显示装置的运行状态,如装置自检、实时采样值、开入量状态、运行定值等;当装置发生异常时,系统自动提示,反馈异常类型、参数和时间等信息,并进行记录;电网故障后,系统收集故障点位置、故障类型、跳闸开关等故障信息,显示保护动作信息、相关保护的动作行为分析报告,显示故障时刻系统采样数据、故障录波数据等。可以在线对各子站的保护装置定值,按照设定的时间自动进行巡检,发现有差异时自动给出告警信息。建成的电网故障信息管理系统在正常运行和电网故障时,可以实时采集、处理各种保护信息,充分利用这些信息为继电保护运行、管理服务,为分析、处理电网故障提供支持。

通过对子站传送来的信息进行加工、处理、分析、显示,为调度员事故处理及电网的安全分析、继电保护动作行为分析提供决策依据;能对远方子站及继电保护装置进行操作管理;支持网络浏览功能,可通过MIS系统将有关信息给其他调度机构。通过继电保护故障信息管理系统不仅使变电站内继电保护及安全自动装置的运行、管理各个环节实现“可控、能控、在控”,为实现继电保护专业管理现代化奠定基础,也使我公司继电保护的运行、维护、管理工作带来了崭新的面貌。

(三)应用成效

继电保护故障信息管理系统通过数据网为控制中心站提供监视、控制、管理变电站内智能装置的管理及分析功能,它能在电网正常运行和故障时,采集、处理各种智能装置信息,通过分层、分类告警,使运行人员快速定位告警事件的性质以便故障处理。故障简报包含故障线路名称、保护动作事件、故障测距、故障相别、跳闸相别、录波波形等信息。能够为继电保护运行、管理服务,为电网故障的分析、处理提供技术支持,以满足调度中心对电网正常运行及故障情况下各种信息需求。主站通过向WEB服务器提供各种管理信息,使不同权限用户通过IE浏览器可以访问继电保护故障信息管理系统接收到保护的各类实时信息及历史信息。

控制中心主站对各个子站装置进行实时查询,并对各装置的保护事件、自检信号以及相关的波形及时收集并按照重要性分级记录,给出明确的报警提示。主站对各个子站装置的定值以及参数可以调阅及修改,可以查阅各装置的历史纪录和当前状态。通过继电保护故障信息管理系统应用,及时消除多起保护装置异常事故,避免了保护装置的误动作,杜绝了因现场倒闸操作顺序问题造成保护装置的误动作。

控制中心主站可以召唤保护装置的当前定值区定值,可以将当前定值转为历史版本保存,便于日后检索和管理。方便地定义各种格式的定值单模板,基于模板生成定值单,并可打印定值单和导出定值单。实现实时自动巡检和保护定值对比功能。按照设定的巡验周期,后台召唤装置保护当前运行区定值,并将召唤的定值与存档定值进行比较,若发现有差异,并对不一致的定值做出标记和告警提示,从而实现对运行方式变化的监控和电子值班功能。

三、发展对策

随着通信技术和计算机技术的发展,继电保护及故障信息管理系统将变得更加实用、可靠,更为重要的是,保信系统为不同地区、不同部门的信息即时共享提供了一个有效的途径。相信有久的将来,我们可以对它提供的历史数据进行深度挖掘,以便更好的为电力系统服务,而且在对实时性要求不高的领域,人工智能技术将会有更大的发挥空间,如利用线路两侧故障的信息,结合遗传算法,我们呆心服精确地计算出故障测距结果,大大降低巡线工作量,减少停电时间,运用人工智能和知识库,来分析故障数据,能够对今后的保护定值配置以服安全稳定系统控制策略提供一种决策依据,得用继电保护动态监测信息自动分析设备的健康状况,寮现设备事故的超前控制,得用保信系统的信息,可以使电力系统仿真系统更为符合现场实际,具备更丰富的仿真内容,总之保信系统的建立和实用化将大大提高电力生产的现代化管理水平。

参考文献:

[1]史志鸿;刘伟;廖泽友;等继电保护故障信息系统的通信协议探讨[J];继电器,2004,32(9):40-44,56.

[2]韩晓萍;李佰国;王肃;等继电保护及故障信息系统的设计与实现[J];电网技术,2004,28(18),16-19,65.

继电保护现状范文篇8

【关键词】继电保护;二次回路;状态评估

0引言

近年来,我国建设智能电网的步伐不断加快,各种新能源不断出现并大量接入电网,电网中的智能元件也逐渐增多。随着智能元件的增多新型继电保护装置的数量也随之增加,保护的整定配合也更加复杂,最终导致继电保护系统更容易发生误动。不仅如此,实施继电保护设备状态的维修还能节省巡视和检修二次设备产生的资源消耗,降低维修的频率和时间。然而传统继电保护设备方式是一种综合考虑设备运行参数、运行条件状况等继电保护设备基本运行情况的定期检修,并不能及时发现设备存在的故障。因此,做好变电站继电状态评估具有重要的意义。

1继电保护状态评估概述

1.1继电保护状态评估的内容

变电站继电保护状态评估内容包括继电保护装置的状态评估和二次回路的状态评估。对继电保护保护装置状态的评价内容包括通讯情况、数据采集、运行环境等方面,二次回路的状态评价包括运行环境、抗干扰能力以及绝缘和锈蚀情况等等。通过对继电保护装置以及二次回路的以上内容进行评估,可以全面掌握继电保护装置和二次回路的实际运行情况,从而实现科学合理的制定检修、技改或大修的计划。

1.2继电保护状态评估标准

我国针对继电保护设备的状态评估已制定多项规范性文件作为状态评估参照,如《DLT995-2006继电保护和电网安全自动装置检验规程》、《DLT623-2009电力系统继电保护及安全自动装置运行评价规程》、《国家电网公司设备状态检修管理规定》、《国家电网公司输变电设备状态检修试验规程》等[2]。但是,随着计算机的应用,继电保护装置也在不断变化,继电保护状态评估标准也需随着继电保护装置的变化而更新。

2继电保护状态评估系统

继电保护设备状态的评估需要通过分析表征设备状况的各项性能指标和继电保护设备状态量、巡检记录数据以及其它检测数据等状态量参数,通过综合评定各种指标和状态量参数,评估继电保护状态等级,了解设备的状态是否影响设备正常运行[3]。

2.1建设继电保护状态评估系统的原则

首先,评估系统必须满足安全与可靠性原则。出于电网信息安全管理对安全性能的需求,继电保护状态评估系统必须具有极高的安全可靠性能,该系统要充分考虑网络通信和数据存储的安全。其次,评估系统的建立必须具有一定的科学性和合理性。建立评估系统的目的在于正确反映设备的状态,因此继电保护设备状态评价系统必须真实反映设备当前设备的状态,并根据设备状态为制定相应的检修、技改或大修的计划给据建议,保证继电保护设备的正常运行,同时减少检修和维护设备造成的消耗,提高检修和维护效率。最后,评估系统的建立必须坚持开放和可扩展性原则。评估系统要具备与外界信息交换与处理的能力,并且利用外部系统可以快速获取所需信息的能力。同时,外部系统也方便、快捷地调用评估系统的评估分析结果,实现二次开发。

2.2继电保护状态评估系统的性能指标

继电保护状态评估系统的性能指标有四项,一是高可用率。评估系统必须具备24h持续运行的能力,正常维护状态评估系统对继电保护设备正常运行的影响小或不影响继电保护设备的正常运行。二是高响应速度和并发性高。实现数据访问和系统响应时间的秒数数量级,并发处理数十用户。三是可靠率高。数千数量级是评估系统设备平均无故障时间的最低标准。四是继电保护状态评估结果能够准确、可信地反映设备当前运行状态。

3细化继电保护状的评价状态

虽然国家电网总局对继电保护状态评估的一定的规定,但是这些规定是一种大致的标准,多为基于继电保护状态评估的整体角度出发。在评估变电站继电保护状态时可以结合已有的一次设备评价经验,将国家电网总局状态评价环节进行细化吸收,从历史状态、实时状态量和全寿命状态三个方面来评价继电保护装置和为此设备的状态。

3.1历史状态的评估

历史状态的评估是指评估变电设备在大修后或初始后的状态量,根据设备此时的状态评估结果作为制定设备大修计划。对继电保护设备和二次回路的历史状态进行评估需要以《继电保护和电网安全自动装置检验规程》以指导,以完整的技术资料为支撑做好状态评估工作。通常情况下,如继电保护装置和二次设备的初始状态较好,设备的检修和维护工作强度都较轻,但是设备检修和维护仍是继电保护装置和二次设备状态评估的重点环节和关键步骤。初始阶段的状态量评估需要做好设备台账、原始几率、技术资料、整理并加工运行、检修和实验设备的数据等基础性工作,这是必不可少的初始阶段评估状态量基础管理工作。对继电设备状态的检修的基本要求为设备状态特征不能处于盲区,且设备初始状态为正常状态,以防继电保护装置存在先天不足。而在设备运行初期,工作人员必须对设备有充足的了解,尤其为铭牌显示的内容、型式试验数据设备部件出厂数据等“指纹”信息。设备运行一段时间后,现场工作人员以及以设备的原始数据为基础,以相关指标考查相关继电保护设备,科学、全地评估继电保护设备的状态,为设备检修提供科学参考依据。

3.2实时状态的评估

实时状态是变电设备持续存在的运行时的状态,实时状态评估结果可以作为修订检修变电设备状态周期依据,从新修订的检修变电设备状态周期会自动生成年度变电装置检修计划。但是继电保护装置和二次设备不同,继电保护装置具有较为完善的自检功能,继电保护装置基本具有实时在线监测功能,而二次设备的则不具备完善的自检功能。因此,继电保护系统和二次设备实时状态评估的重点在于二次回路状态的评估[5]。二次回路的状态量选择规则、采集方法和评估判断是一个对非数字化变电站做状态评估的技术突破点,对我国当前技术水平而言,它是一个技术难点,还需大量的尝试来完善二次回路状态量的评估,在不断的尝试中完善并确定评估参数标准和评级方法。

3.3全寿命状态的评估

全寿命状态是是变电设备运行时的所有工作状态,全寿命状态的评估结果可作为制定设备技术改造或更新计划的科学参考。全寿命状态评估和单纯检修有很大的区别,状态检修对全过程的完整管理,它关注设备在使用期间的每个环节,既与设备有关的所有检修记录。全寿命的状态量平价要对继电保护的动作正确率做出科学有效的评估和分析,每次动作都必须分析。同时还要对设备运行状况做周期统计,及时掌握设备的安装、运行和维护的状况,为制定技术改造设备计划提供科学的数据作为参考。

4结语

总而言之,通过科学的评估变电站继电保护状态,可以减少设备因故障停止运行的时间,减轻检修和维护设备工作的强度,优化工作流程,提高检修和维护的效率,促进智能电网的建设和完善。

【参考文献】

[1]姜万昌,宋人杰,苏畅.浅析继电保护设备状态评估方法[J].无线互联科技,2013(11).

继电保护现状范文

【关键词】继电保护现状发展

1继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。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[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。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。在这方面南京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[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都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[5],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,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、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。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

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。

2.1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。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

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。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。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。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

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,尚须进行具体深入的研究。

2.2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,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。到目前为止,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。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因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(这是首要任务),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。显然,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。

对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对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。

对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理[6],初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元,分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用计算机网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的电流量,将其转换成数字量后,通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器,将故障的母线隔离。在母线区外故障时,各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理,比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成使母线整个被切除的恶性事故,这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知,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。

2.3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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,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。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、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。

目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4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,在继电保护领域应用的研究也已开始[7]。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的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。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,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都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。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果[8]。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。

3结束语

建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为: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,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

作者单位:天津市电力学会(天津300072)

参考文献

1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京:电力工业出版社,1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103,1984(2)

3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983(1)

4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器,1978(3)

5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京:水利电力出版社,1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

继电保护现状范文

关键词:电力系统;继电保护;现状与发展前景

中图分类号:TM77文献标识码:A

1概述

电力系统的运行情况是社会生活的正常进行的基础。因此电力系统需安全可靠,并且提供质量高、经济性好的电能供应。然而在某些情况下,比如自然环境、设备老化或故障以及人为因素的影响等等,都可能会导致电力系统发生故障,造成电力系统的运行不正常。故障和异常的出现会危害到整个电力系统的安全运行,这时系统的自动化措施会策略性的解决事故,保障电力系统的正常工作,这一系列自动化措施被称之为电力系统的继电保护。继电保护表现出了良好的电路保护功能,并且运行稳定,操作灵活,与电力相关的各个行业都离不开继电保护。

2电力系统继电保护概述

2.1电力系统继电保护的原理

电力系统故障中,各种形式的短路是最常见也是对系统危害最大的故障。因此继电系统通过使用带触点的继电器,对各种电机、变压器(特别是高压变压器)以及输变线等加以保护,以减少故障对电力系统的损害,保证电网的供电正常。

继电保护装置以计算机技术为基础,当电力系统中的电气元器件出现故障(短路等情况)时,保护装置能及时向管理者发出警示信号,并自动使断路器跳闸切断电路。

2.2电力系统继电保护装置

电力系统中使用继电保护装置,可以实现两个方面的功能:一是管理者通过装置传送的数据及时掌握电力系统的运行状态,并实时监控运行状态不正常的电气元器件,当器件出现故障时可以及时处理,有效减少电力设备的损坏,避免安全事故的发生;二是利用保护装置本身的功能设计,装置可以通过触点有选择的将故障元件切除,以保障其他正常原件的运行。

继电系统装置的基本组成如图1所示,详细结构组成如图2。

3电力系统继电保护现状

目前电力系统继电保护技术以已得到广泛的应用,其发展过程大致分为四个阶段:电磁型、晶体管、集成电路式和微机式继电保护技术。当前的继电保护技术处在微机继电保护阶段,并在快速发展。

微机继电保护不仅具有传统继电保护的功能,而且操作方便灵活,目前以发展实时显示设备参数、定位故障等功能。特别是信息技术、网络技术等新技术的引入,继电保护的发展更是迅速。

(1)通过引入IT技术,将计算机与电力系统连接起来,继电保护可以将故障测量、系统控制、系统保护整个过程融为一体。

(2)人工神经网络的应用,能够快速解决电力系统中的非线性问题,及时分析电网的各项参数,预判故障的发生位置,提前做好应对措施。

(3)引入新型的光学数字式电压、电流互感器替代传统的电感式测量仪器,测量结果精确度更高。

(4)电网系统入网,实现广域保护。

4电力系统继电保护的发展前景分析

4.1计算机化、网络化发展

计算机的普及和网络技术的快速发展,为各项工作的开展提供了强有力的通信手段。有关统计数据表明,目前我国电力系统中的数据量巨大,与之相比继电保护系统的数据通信手段则相对落后,难以满足当前电力系统发展的需要。因此继电保护的发展不应只满足于切除系统中的故障元件等技术层面,更应该立足于整个电力系统的安全性、可靠性,结合计算机技术,利用网络资源来进行现代化的继电保护。

首先整个电网系统的广域连接,要求继电保护具有强大的数据处理能力,并有足够大的存储空间以存储大量的故障信息;然后为了保障信息传输的及时性和有效性,电力继电保护系统还要具有强大的通信能力,实现整个系统的资源共享,数据和信息能够及时得到传输。

另外随着计算机局域网络技术的发展,光纤通信技术在大规模自动化系统中的应用,电力继电保护装置系统表现出了良好的抗电磁干扰能力,对数据的高速、准确、实时传输提供了保障

4.2智能化发展

在传统的电力继电保护中,已实现了自动报警、自动调节、自动切除等智能化操作,并实现了系统事故的自动判别与处理、智能决策、在线自诊断等。为了提高继电保护系统智能化操作,自适应理论、人工神经网络、支持向量机、模糊逻辑、专家控制和蚁群算法等智能算法目前已广泛应用到系统中。因此将来继电保护智能化的系统具有目前已有的特点外,还会具有人机一体化、自组织能力、学习能力与自我维护能力;甚至会具有类人思维的能力等等。

4.3数字化发展

随着社会经济的不断发展,数字化变电站的建设成为电网建设的主流。一方面,数字化变电站可以减少自动化设备数量和设备的检修次数和时间,提高系统的可靠性和设备的使用率。另一方面,数字化变电站可以减少占地面积和投资成本,还可以实现资源信息的共享。数字化技术是需要不断发展和完善的技术。它的研究和应用是一个持续、渐进的发展过程,相信在不久的将来它一定会成为继电保护的主流技术。

4.4控制、保护、数据通信、图形显示一体化

在网络化、数字化和智能化的发展趋势下,电力系统的整个保护装置可以视为多功能、多操作的计算机。它能够从网上获取电力系统运行和故障的各种数据,并将它获得的及它自身的数据和信息发送出去。因此有必要将继电保护系统的控制端、保护方式、数据通信技术、测量监视、图像监控等集中于一体,未来的电力继电保护装置会具有继电保护功能,还具有监视整个系统实时运行、并对开关设备及过程控制设备操作进行控制的功能。

4.5输电技术出现新突破

电力电子技术的不断发展和突破,直流输电技术也在日益成熟。在这样的情况下会促生多种新的发电方式,其产生的电能都会以直流电的方式输送,比如磁流体发电、电气体发电、燃料电池和太阳能电池等等。这意味着直流输电技术在电力系统中必将得到更多的应用。另外超高压输电也表现出了优越性,比如增加输送容量,增长了传输距离,降低了单位功率电力传输的工程造价,并且能够减少线路对能量的损耗,线路走廊所占地面积也大大缩减,这些都说明直流输电具有显著的综合经济效益和社会效益,在将来的继电保护中会得到发展和应用。

结语

综上所述,在我国经济和社会快速发展的时期里,各项生产活动的进行都需要大量的电力,高效可靠地的电力继电保护是电力系统正常、平稳运行的基础,也是我国经济稳步发展的要求。在先进IT技术、自动化控制技术等先进技术的支持下,继电保护必将会面临新的发展机遇和挑战,继电保护将不断向着计算机化、网络化、一体化、智能化和综合自动化的方向发展。因此思想上必须与时俱进,明确电力系统继电保护的基本任务和意义,及时掌握技术发展的方向,将新技术不断应用到继电保护中。

参考文献

继电保护现状范文篇11

关键词:继电保护;状态检修;现状与难点;状态监测

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1674-7712(2012)14-0018-01

一、继电保护状态检修的基本原理

继电保护的状态化检修主要的基于状态监测,即在日常工作中度继电保护的工作状况进行可靠性与动作分析,由此建立一个可靠的数学模型,此时利用相关的函数对其进行描述,以此分析继电保护在某个固定的工作状况下可能出现的参数改变,进而分析其在故障中出现的状态,从而得出一个相关的曲线,即以此评估继电保护的状态,对其可靠性进行监测与分析,从而利用横向与纵向的比较,对故障的程度进行准确分析,然后采用合理的措施对其进行维护与检修,保证其工作状况的稳定。继电保护的状态检修主要是以预防性维护为主,因为继电保护的工作长期处在静态预防状态,只有出现故障时才会进行动作,所以对其进行常态化的检验与维护是不可或缺的重要技术措施。

二、继电保护状态维检修以及监测现状和难点分析

随着变电站与输电线路的建设不断拓展,电网中的继电保护用量激增,机电检修工作量呈几何数状态增加,而相应的在线监测设备与技术还不能适应此种增加方式。因为人员与设备的限制,当下的继电保护状态检修还不能完全达到理想状态,检验人员的匮乏是一个较为棘手的问题。同时许多线路不能停电或者窗口时间短,从而形成了继电保护的检验完成率较低,继电保护技术人员长期处在超负荷的工作状态,影响了对继电保护的检验效果,从而导致了故障中继电保护工作效率下降的情况。

近些年,研究表明状态检修的优势可以有效的弥补电力系统人员和资源不足的情况,而在现实中继电保护的检测系统应面对以下问题,一方面,系统应具备基本功能,即实现自动化与智能化的控制,可以提高设备的自控能力,因为电子芯片的应用本身就是的设备具备了自我检测与修复的功能,微机保护庄主理论上可以实现对逆变电源、A/D系统转换、数据采样分析、保护定值完整性、保护出入接点、保护数据通信、控制回路断线等情况的自我监测;再有继电保护正常工作的时是静态的,只有出现满足动作的条件时才会进入动态,因此继电保护的在平时工作是可以对运行环境的监测是相对静态的;最后,继电保护装置本身含有复杂的交流输入、直流同路、控制回路等结构,这些外部环路对于监测而言较为困难,而其也容易造成对保护的负面影响,因为外部环路造成的继电保护误动也是常见的故障。在实际的工作中继电保护的误动通常不会很多,其中继电保护参数设置导致的误动、CT回路损坏、电源插件异常、电压测试回路异常等较为少见。但是这些在定期检修中间出现的故障如果利用状态检修是完全可以避免的。

目前,继电保护设备的操作系统还不能完全实现自检,在线监测、远程数控扥功能,因此要通过在线检测来完整监测其运行的状况与回路接线等是十分困难的。这就是状态保护没有普及的重要难点。而针对于此的研究也随之开展并成为技术研究的焦点。而随着计算机与芯片技术的发展,要实现继电保护的状态检修已经可以利用计算机保护结合监控技术等获得检测信息,进而利用计算机建立一套反应实际工况的监控系统,利用数据采集与分析来完成对继电保护工况的状态化监测,进而实现状态检修。其核心技术就是数据采集、远程控制、数据挖掘等。

三、在继电保护状态检修是应注意状态的分析

(一)设备初始状态的了解

在继电保护的检修中设备的初始状态是反应其状态改变的重要基础。设备的初始状态良好是检修维护工作的基础,也是状态检修的参考依据。为此实现状态检修应做好基础准备工作,即一方面保证设备的初始状态是良好的,即设备在监控开始时应保证各项指标正常,随即开始对其监控也就保证了监控有效性;其次在设备投入运行前应对其进行全面的了解,除了对设备的铭牌数据、试验指标、特殊数据等进行了解外,还应对其运行的历史数据进行了解与分析,如以前发生过故障则应重点了解其情况,以备日后的监控所用。

(二)重视运行中的状态数据

在实行状态检修的时还应对状态进行全面监控与分析,即对设备运行过程中的环境改变进行全面分析与判断,综合设备本身的参数改变来综合性的判断继电保护设备可能出现的问题,分析对比设备的状态改变,这样才能对设备状态的改变进行全面的描述,才能找到设备因为长期运行老化或者磨损而出现的状态改变,并针对性的进行维护,这样才能达到状态检修的目的。

(三)综合性状态分析

新技术是帮助提高生产效率的重要基础,这对继电保护的状态检修技术是相对的新技术,其特点技术会因为需要或者技术更新而发展,所以大量的新技术会不断的涌现,尤其是目前在线检测技术还处在发展阶段,不能完全满足在线状态检修的需求,只有将在线与离线数据结合起来才能多因素的对比与分析,才能更加有效的保证继电保护检修的有效。

四、结束语

状态检修是未来继电保护稳定运行的重要保障,虽然其还有许多有待完善的问题,但是其技术原理与应用是大势所趋。在实际的工作中,技术人员应以在线监测为主,配合离线与现场检测技术来弥补现有技术的缺陷,如红外线技术、绕组变形测试等对设备进行状态检查,以此综合在线数据来完善对状态的描述,这样才能保证系统的安全。

参考文献:

[1]贺张萍.深度探讨继电保护装置状态检修需求及应用难点[J].科技资讯,2010,(32).

继电保护现状范文篇12

关键词继电保护;现状;发展

中图分类号TD672文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)122-0220-02

电力系统作为一个庞大而复杂的系统,它由发电机,变压器,母线,输配线路及用电设备以各种方式连接配置而成,各元件之间通过电或磁发生联系,任何元件发生故障都将在不同程度上影响系统的正常运行。随着科学技术的发展,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。近10年来,电力工业突飞猛进,整个电力系统呈现出往超高电压等级、单机容量增大、大联网系统方向发展的趋势,这就对主设备保护的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了更高的要求。继电保护技术作为电力系统中关键设备,它对保障电力系统安全运行,提高社会经济效益起到举足轻重的作用。在此期间也涌现出了大量先进的继电保护设备。继电保护设备是指对一次设备的工作进行监测、控制、调节、保护以及为运行、维护人员提供运行工况或生产指挥信号所需的低压电气设备,主要包括熔断器、控制开关、继电器、控制电缆、仪表、信号设备、自动装置等。

1电保护设备的分类及基本任务

1.1基本分类

继电保护可按以下4种方式分类:

1)被保护对象分类,有输电线保护和主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护)。

2)保护功能分类,有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护;后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。

3)保护装置进行比较和运算处理的信号量分类,有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型(运算放大器)保护装置,它们直接反映输入信号的连续模拟量,均属模拟式保护;采用微处理机和微型计算机的保护装置,它们反应的是将模拟量经采样和模数转换后的离散数字量,这是数字式保护。

4)保护动作原理分类,有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波)保护等。

1.2基本任务

电力系统继电保护的基本任务是:

1)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,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。

2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(如有无经常值班人员)而动作于信号,以便值班员及时处理,或由装置自动进行调整,或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免暂短地运行波动造成不必要的动作和干扰而引起的误动。

3)继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合,在条件允许时,采取预定措施,缩短事故停电时间,尽快恢复供电,从而提高电力系统运行的可靠性。

2电保护设备的现状

2.1微机继电保护

19世纪的70-80年代,熔断器已作为最早的继电保护装置熔断器开始应用。随着电力系统的发展,到20世纪初期产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。20世纪50年代晶体管和其他固态元器件迅速发展,电子器件型保护才得以应用。直到1965年出现了应用计算机的数字式继电保护,即早期的微机保护。随着科学技术的不断发展,大规模集成电路技术飞速发展,微型计算机和微处理机问世,价格大幅度下降,计算速度不断加快,可靠性也大为提高,微机继电保护的研制随之出现高潮,到70年代后期已从趋于实用。

2.2微机继电保护具有以下几个特点

1)微机继电保护集测量、控制、监视、保护、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品,是构成智能化开关柜的理想电器单元。

2)多种功能的高度集成,灵活的配置,友好的人机界面,使得该通用型微机综合保护装置可作为35KV及以下电压等级的不接地系统、小电阻接地系统、消弧线圈接地系统、直接接地系统的各类电器设备和线路的保护及测控,也可作为部分66KV、110KV电压等级中系统的电压电流的保护及测控

3)采用32位数字处理器(DPS)具有先进的内核结构,高速运算能力和实时信号处理等优点。

4)支持常规的RS485总线以及CAN(DEVICENET)现场总线通讯,CAN总线具有自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制,保护信息的实施性和可靠性。

5)完善的自检能力,发现装置异常自动报警;具有自保护能力,有效防止接线错误和非正常运行引起的装置永久性损坏;免维护设计,无需在现场调整采样精度,测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大。

2.3自适式继电保护

自适应继电保护作为继电保护发展的未来是本世纪80年代提出的一个较新的研究课题。自适应继电保护指可以根据系统运行方式和故障状态改变保护的性能、特性或定值的保护。自适应继电保护的基本思想是使其尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护性能。使用自适应原理可以使保护性能优化,并且可在线自动改变以适应系统的改变。自适应原理在继电保护领域的主要应用有自适应重合闸、自适应馈线保护、串补输电线路的自适应保护、以及自适应行波保护。

3继电保护设备的发展趋势

3.1微机保护硬件发展趋势

微处理器:采用高性能的16位或32位单片机,采用DSP芯片,采用工控机(嵌入式处理器,如V40STD;386EX;486DX等)。

数据采集系统:VFC压频变换的AD654、VFC110(主要用于微机线路保护);无需CPU干预的高速数据采集芯片如AD7874、MAX125/126等(主要用于微机元件保护)。

网络通讯:通讯端口有RS232、RS485、以太网总线接口、Lonworks网总线

3.2微机保护软件发展趋势

新型算法:最小二乘法;卡尔曼滤波算法;故障分量算法;自适应算法等。

人工智能的运用:人工神经网络(ANN);模糊理论;遗传算法(BP)等。

小波理论的运用(在时域和频域皆具有良好的局部化分析能力,用于处理局部突变信号)。

全球定位系统GPS的运用等。

总之,随着电力系统和计算机技术、通信技术等现代化技术的发展,继电保护技术必然向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化及人工智能化快速发展,为电力系统的可靠运行提供更加可靠、高效的保护功能。

参考文献

[1]刘国富.浅析自适应继电保护原理及其优越性[J].电力建设,2009,211.

[2]高华.新型继电保护发展现状综述[J].电力自动化设备,2000,20(5).

[3]葛耀中,赵梦华,彭鹏等.微机式自适应馈线变换的研究和开发[J].电力系统自动化,1999,23(3):19-22.

[4]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安:西安交通大学出版社,1996.

作者简介