单位文秘网 2021-10-24 08:14:35 点击: 次
摘要:电力资源是我国生产生活中重要能源之一。电力系统中存在的一些故障容易引起各种问题,故继电保护的作用就显得十分重要,本文简单分析了继电保护的定义、作用、基本要求以及措施,并对继电保护的前景进行了分析。从整体上对继电保护技术进行了探讨。
关键词:继电保护 电力系统 发展前景
0 引言
电力资源作为当前社会的主要能源之一,对经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。电力系统是由发电机、变压器、母线、输配线路及用电设备等组成,同时也是由电能产生、输送、分配与用电环节组成的大系统。故在系统中不可避免的存在一些危险故障和一些异常运行状态,这些现象如果得不到及时的解决与预防,会威胁到整个系统的正常工作,甚至造成设备损坏与人员伤亡。这一现象的存在对电力系统的继电保护不断提出新的要求。本文基于这种背景,谈论了继电保护的定义作用与基本要求,并分析了其发展现状与发展前景。
1 继电保护的定义与作用
所谓继电保护是指当电力系统发生故障或出现异常现象时,利用一些电气自动装置将故障部分从系统中迅速切除或在发生异常时及时发出信号,以达到缩小故障范围,减少故障损失,保证系统安全运行的目的;继电保护一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
继电保护的作用可以简单的理解为:当电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,并使故障件免于继续遭受损害;当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时,继电保护应能及时反应,并根据运行维护条件,而引发动作发出信号、减负荷或跳闸。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,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
2 继电保护的基本要求
2.1 可靠性 可靠性是指保护该动作时应可靠保护,不该动作时应可靠不动作。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。继电保护的可靠性主要是由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证;必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。一旦发生故障,保护装置应能及时可靠的动作,不应由于本身的缺陷而误动或拒动。
2.2 选择性 选择性是指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,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件的选择性,其灵敏性与速动性也要相互配合。
2.3 灵敏度 灵敏度是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装备应具有必要的灵敏性。保护装置灵敏度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。
2.4 速动性 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,提高系统的稳定性,从而为电气设备的自启动创造了有利条件。现有的快速保护装置其本身动作只有0.02~0.05s。
3 继电保护的措施
3.1 强化人员理念,建立岗位责任制。做到每个设备均有值班人员负责,做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。同时要对维护人员进行继电保护专业知识的培训,以提高运行其继电保护专业水平;要对运行维护人员进行责任心的培训,以杜绝责任事故的发生。
3.2 定期对继电保护装置检修及设备查评:检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活;检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;检查断路器的操作机构动作是否正常等等。
3.3 进行预想演习。电力系统在正常运行状态下事故情况极少,如果平常缺乏事故预想演习,在面临突发事故时,电站人员往往会一筹莫展。因此,应坚持事故预想演习制度,以提高员工解决实际问题的能力。
4 继电保护的发展前景
当前继电保护技术正向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。
4.1 计算机化 随着计算机硬件的飞速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断提高,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,与其他保护、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,使微机保护装置具备一台PC的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。
4.2 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巨大变化。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。对其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。
4.3 智能化 进入20世纪90年代以来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究。专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了活力。近年来,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、主设备保护等。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。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。
4.4 保护、控制、测量和数据通信一体化 在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,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投资大,且使得二次回路非常复杂。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。
5 总结
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。国内外继电保护的发展趋势必然会在微机化、网络化,保护、测量、计量、控制、网络通讯一体化和人机智能化的基础上有更新的突破,这对继电保护工作者提出了新的挑战,也开辟了活动的广阔天地。
参考文献:
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[2]周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报.2007.
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