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繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別精選(九篇)

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繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別

第1篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

關(guān)鍵詞:分析 繼電保護(hù) 狀態(tài)檢修

0 前言

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置及二次回路接線(xiàn)是通過(guò)進(jìn)行定期檢驗(yàn)確保裝置元件完好、功能正常,確保回路接線(xiàn)及定值正確。若保護(hù)裝置在兩次校驗(yàn)之間出現(xiàn)故障,只有等保護(hù)裝置功能失效或等下一次校驗(yàn)才能發(fā)現(xiàn)。如果這期間電力系統(tǒng)發(fā)生故障,保護(hù)將不能正確動(dòng)作。以往的保護(hù)檢驗(yàn)規(guī)程是基于靜態(tài)型繼電器而設(shè)計(jì)的,未充分考慮到微機(jī)保護(hù)的技術(shù)特點(diǎn),對(duì)微機(jī)型保護(hù)沿用以前規(guī)程規(guī)定實(shí)施的檢修周期、項(xiàng)目不盡合理。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,分布范圍日益增大,繼電保護(hù)設(shè)備的維護(hù)工作量和成本也日益增加。繼續(xù)采用以往檢修制度的負(fù)面效應(yīng)也體現(xiàn)出來(lái),因此,很有必要根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)實(shí)行狀態(tài)檢修。

1 微機(jī)型保護(hù)裝置現(xiàn)場(chǎng)安裝試驗(yàn)的意義

繼電保護(hù)裝置的試驗(yàn)大致分為兩種:一種是制造廠(chǎng)和研究單位進(jìn)行的研究性和鑒定性試驗(yàn);一種是使用單位進(jìn)行的新安裝試驗(yàn)。繼電保護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)主要形式也有兩種,即例行定期檢驗(yàn)和事故后檢驗(yàn)。―般情況,研究性試驗(yàn)和鑒定性試驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的,其電磁環(huán)境和運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境有很大的區(qū)別。新安裝試驗(yàn)和檢驗(yàn)是在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行條件下對(duì)繼電保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用,其具體方案的確定,既要結(jié)合電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和變電站一次主接線(xiàn)對(duì)保護(hù)配置及性能的要求,還要結(jié)合繼電保護(hù)裝置的具體接線(xiàn)和二次回路(包括交流電流回路、電壓回路、直流回路以及高頻通道回路等)的連接方式。

新安裝設(shè)備繼電保護(hù)試驗(yàn)主要是檢查保護(hù)裝置在現(xiàn)場(chǎng)使用條件下的性能、質(zhì)量是否滿(mǎn)足技術(shù)要求。檢查二次回路與保護(hù)裝置的連接,接線(xiàn)是否完整正確,以及進(jìn)行定值整定試驗(yàn)。研究性和鑒定性試驗(yàn)的重點(diǎn)是“試”(“試”帶有探索、了解的含義)保護(hù)裝置;新安裝試驗(yàn)既有試驗(yàn)的要求,又有檢驗(yàn)的意思,因?yàn)樗饕皇恰霸嚒倍沁M(jìn)行檢查、測(cè)定和整定。新安裝試驗(yàn)的重點(diǎn)不僅是保護(hù)裝置,還包括二次回路以及定值整定要求。尤其是對(duì)微機(jī)保護(hù)而言,不僅要求二次回路接線(xiàn)的正確性,而且要滿(mǎn)足一系列反事故措施要求,例如電流互感器、電壓互感器二次中性點(diǎn)接地問(wèn)題,控制電纜的屏蔽接地問(wèn)題以及高頻通道加工設(shè)備和高頻電纜的反措要求等,否則即使接線(xiàn)正確,保護(hù)裝置仍可能發(fā)生不正確動(dòng)作。保護(hù)裝置是通過(guò)定值整定才被賦予實(shí)際使用意義的,如果定值整定有誤或失去相互配合,在實(shí)際使用時(shí)就會(huì)發(fā)生不正確動(dòng)作。

保護(hù)裝置的檢驗(yàn),其“試”的味道更加淡化,“檢查”的要求更加突出,主要檢查保護(hù)裝置及其二次回路的工作狀態(tài)和定值是否發(fā)生變化,而判別的依據(jù)是和上一次檢驗(yàn)或試驗(yàn)的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。繼電保護(hù)裝置是保證電力元件和電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基本裝備,任何電力元件不得在無(wú)繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。繼電保護(hù)既不能在無(wú)故障或區(qū)外故障時(shí)誤動(dòng),也不能在區(qū)內(nèi)故障時(shí)拒動(dòng),在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi),為了保證繼電保護(hù)工作的可靠性,管理部門(mén)制定了一整套嚴(yán)格的繼電保護(hù)檢驗(yàn)制度,該制度的核心就是定期檢驗(yàn)。并詳細(xì)規(guī)定了各種繼電保護(hù)設(shè)備的檢驗(yàn)周期和檢驗(yàn)項(xiàng)目。各單位都要依據(jù)規(guī)定的檢驗(yàn)周期,制定本單位年度的繼電保護(hù)檢驗(yàn)計(jì)劃,并結(jié)合一次設(shè)備的檢修、停電情況制定月度執(zhí)行計(jì)劃。繼電保護(hù)的檢驗(yàn)完成率是―項(xiàng)重要的考核指標(biāo)。

2 繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的必要性分析

繼電保護(hù)定期檢驗(yàn)對(duì)保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮過(guò)非常重要的作用,它較好地貫徹了“安全第一,預(yù)防為主”的方針,建立了一整套較為完善的檢修規(guī)章制度。但隨著電網(wǎng)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步,定期檢驗(yàn)存在的問(wèn)題也日益顯現(xiàn)出來(lái)。

定期檢驗(yàn)既存在檢修過(guò)度,也存在檢修不足,兩者都會(huì)造成設(shè)備老化速度加快,運(yùn)行壽命下降。隨著保護(hù)設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步和質(zhì)量提高。多數(shù)設(shè)備到了檢修周期后并無(wú)缺陷,但按規(guī)定到期仍要檢驗(yàn),可以說(shuō)不少裝置不是用壞的,而是修壞的。如一套保護(hù)裝置在運(yùn)行期間(10年左右),其動(dòng)作次數(shù)也不過(guò)幾十次,但一次檢驗(yàn)的動(dòng)作次數(shù)就達(dá)到了幾十次?,F(xiàn)代微機(jī)保護(hù)運(yùn)行可靠,保護(hù)功能通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn),保護(hù)功能、定值都不會(huì)隨意變化,對(duì)這類(lèi)設(shè)備仍采用定期檢修,必然會(huì)造成檢修過(guò)度,降低設(shè)備運(yùn)行壽命。

過(guò)度檢修停電頻繁,影響供電可靠性;檢修過(guò)多,容易引發(fā)事故。同時(shí)繼電保護(hù)年檢任務(wù)過(guò)重,擠占時(shí)間,不利于其它專(zhuān)業(yè)工作(例如技術(shù)管理與培訓(xùn))的開(kāi)展。繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修的實(shí)施,將會(huì)極大地減少一次設(shè)備的停運(yùn)次數(shù).提高供電可靠性,緩解一二次設(shè)備檢修間的矛盾。

當(dāng)前電網(wǎng)配置的保護(hù)裝置中微機(jī)保護(hù)已經(jīng)占到80%以上,微機(jī)保護(hù)的工作狀態(tài)是一種“動(dòng)態(tài)”系統(tǒng),即不斷地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、傳送、和運(yùn)算,因此微機(jī)硬件部分的任伺元件損壞,都會(huì)隨時(shí)表現(xiàn)出來(lái)。微機(jī)保護(hù)可以利用內(nèi)檢程序?qū)ρb置各部分(RAM、ROM、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和開(kāi)關(guān)量開(kāi)入、開(kāi)出回路)進(jìn)行自檢,并能對(duì)自檢出的問(wèn)題進(jìn)行自動(dòng)診斷和自動(dòng)報(bào)警,對(duì)可能引起保護(hù)裝置誤動(dòng)的嚴(yán)重故障實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閉鎖。微機(jī)保護(hù)的遠(yuǎn)方通信能力,使它的工作狀態(tài)可以通過(guò)遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)得到及時(shí)掌握和判別,因此,對(duì)于保護(hù)裝置,不但可以延長(zhǎng)其檢驗(yàn)周期,甚至應(yīng)該取消定期檢驗(yàn)。在這一問(wèn)題上應(yīng)該打破習(xí)慣做法,改變舊的思維方法,因?yàn)槎ㄆ跈z驗(yàn)從電磁型保護(hù)一直延續(xù)到晶體管保護(hù)再沿用到現(xiàn)在的微機(jī)保護(hù)裝置上,是對(duì)勞動(dòng)的浪費(fèi),是有害無(wú)益的盲目行為。

微機(jī)保護(hù)裝置雖然有自檢功能,但仍然存在薄弱環(huán)節(jié),有個(gè)別部位自檢不到,例如裝置的電源部份等,因此微機(jī)保護(hù)裝置還不能完全不檢修。微機(jī)保護(hù)裝置的檢修特點(diǎn),一是“檢”的工作量較少,二是微機(jī)保護(hù)的維修是“板”級(jí)維修,“板”級(jí)維修一般只需要把維修部位定位到某個(gè)插件板。正是上述檢修特點(diǎn)決定了微機(jī)保護(hù)裝置特別適宜于開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修。

3 開(kāi)展繼電保護(hù)狀態(tài)檢修應(yīng)注意的問(wèn)題

3.1嚴(yán)格遵循狀態(tài)檢修的原則

實(shí)施狀態(tài)檢修應(yīng)當(dāng)依據(jù)以下原則:一是保證設(shè)備的安全運(yùn)行。在實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修的過(guò)程中,以保證設(shè)備的安全運(yùn)行為首要原則,加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和分析,科學(xué)、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項(xiàng)目,同時(shí)制定相應(yīng)的管理制度。二是總體規(guī)劃,分步實(shí)施,先行試點(diǎn),逐步推進(jìn)。實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修是對(duì)現(xiàn)行檢修管理體制的改革,是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,而我國(guó)又尚處于探索階段,因此,實(shí)施設(shè)備狀態(tài)檢修既要有長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)、總體構(gòu)想,又要扎實(shí)穩(wěn)妥、分步實(shí)施,在試點(diǎn)取得一定成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,逐步推廣。三是充分運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)手段,適當(dāng)配置監(jiān)測(cè)設(shè)備。

3.2交接性檢驗(yàn)應(yīng)注意的問(wèn)題

對(duì)繼電保護(hù)及其二次回路實(shí)施狀態(tài)檢修應(yīng)明確―個(gè)前提,即保護(hù)裝置應(yīng)經(jīng)過(guò)認(rèn)真的交接性檢驗(yàn)。繼電保護(hù)檢驗(yàn)條例規(guī)定,交接性檢驗(yàn)是按全部檢驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行檢驗(yàn),可以說(shuō),交接性檢驗(yàn)是影響繼電保護(hù)正確動(dòng)作率的決定性因素。

交接性檢驗(yàn)應(yīng)達(dá)到三個(gè)目的:一是全面仔細(xì)檢查保護(hù)裝置性能和二次回路接線(xiàn),熟悉保護(hù)裝置的運(yùn)行性能,保證二次問(wèn)路接線(xiàn)正確;二是為狀態(tài)檢修建立和積累全面麗詳細(xì)的原始數(shù)據(jù);三是根據(jù)一年的運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除保護(hù)裝置的缺陷、隱患。

交接性檢驗(yàn)的試驗(yàn)條件、方法,使用的儀器、儀表,試驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象和試驗(yàn)結(jié)果及測(cè)試數(shù)據(jù)都要詳細(xì)、準(zhǔn)確記錄。交接性檢驗(yàn)做好了,對(duì)設(shè)備的狀態(tài)就有了清晰的概念和準(zhǔn)確的把握,開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修就有了基礎(chǔ)。否則就無(wú)法進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)的評(píng)估,當(dāng)然也就無(wú)法有效地開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修。

3.3重視狀態(tài)檢修的技術(shù)管理

狀態(tài)檢修需要科學(xué)的管理來(lái)支撐。新安裝驗(yàn)收性和交接性檢驗(yàn)盡管有許多的要求,但是這兩種檢驗(yàn)是互相區(qū)別、各有特點(diǎn)、不能取代的,首先是這兩種檢驗(yàn)的主體不同,對(duì)事故應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任不同,在責(zé)任心上會(huì)產(chǎn)生微妙的變化。我們反復(fù)強(qiáng)調(diào)要嚴(yán)把驗(yàn)收質(zhì)量關(guān),但是驗(yàn)收投運(yùn)時(shí)客觀上存在的驗(yàn)收條件不夠充分、驗(yàn)收時(shí)間的倉(cāng)促,對(duì)新設(shè)備不夠熟悉等因素都會(huì)影響驗(yàn)收質(zhì)量。由于驗(yàn)收試驗(yàn)是施工單位做,最后移交的試驗(yàn)記錄對(duì)運(yùn)行單位來(lái)說(shuō)不是“第一手”資料,而交接性檢驗(yàn)的記錄才是真正的“第一手”資料。尤其對(duì)第一次入網(wǎng)使用的新設(shè)備,驗(yàn)收人員往往只有從技術(shù)資料中得采的“書(shū)本”知識(shí),缺乏由實(shí)踐得來(lái)的感性知識(shí)和理性知識(shí),所以在驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)有一些試驗(yàn)項(xiàng)目還是盲目的,經(jīng)過(guò)一年的運(yùn)行實(shí)踐,會(huì)有一些新的改進(jìn),只有經(jīng)過(guò)交接性檢驗(yàn)之后,運(yùn)行人員才會(huì)對(duì)設(shè)備有比較清晰的認(rèn)識(shí)。

要搞好繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修,建立每套保護(hù)裝置的“設(shè)備變更記錄”是非常重要的基礎(chǔ)技術(shù)管理工作?!霸O(shè)備變更記錄”應(yīng)詳細(xì)記載設(shè)備從投運(yùn)到報(bào)廢的整個(gè)使用過(guò)程中設(shè)備軟、硬件發(fā)生的變化,包括軟件的版本升級(jí)、硬件插件的更換、二次回路的變更,反事故措施的執(zhí)行情況及檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化情況。這樣的“設(shè)備變更記錄”實(shí)際上就是該保護(hù)裝置所有檢修記錄的摘要和縮影,因此可以作為設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的依據(jù)。

慎重地研究和采用先進(jìn)的檢測(cè)手段和檢測(cè)裝置,微機(jī)保護(hù)故障信息系統(tǒng)給繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)估帶來(lái)很多方便,應(yīng)逐步加大其建設(shè)力度。繼電保護(hù)的檢驗(yàn)不僅是對(duì)裝置的檢驗(yàn),還包括對(duì)二次回路和定值的檢驗(yàn)。值得一提的是,取消對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的定期檢驗(yàn),不是要取消對(duì)微機(jī)保護(hù)的所有檢驗(yàn)工作,更不是要取消對(duì)二次回路的檢驗(yàn)。確切地說(shuō),是對(duì)微機(jī)保護(hù)開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修,即在取消定期檢驗(yàn)的前提下,對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置及其二次回路實(shí)施根據(jù)設(shè)備的工作狀態(tài)而確定的有針對(duì)性的適時(shí)檢修。

3.4高素質(zhì)檢修人員的培養(yǎng)

高素質(zhì)檢修人員是狀態(tài)檢修能否取得成功的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)的檢修模式中,運(yùn)行人員是不參與檢修工作的。狀態(tài)檢修要求運(yùn)行人員與檢修有更多聯(lián)系,因?yàn)檫\(yùn)行人員對(duì)設(shè)備的狀態(tài)變化非常了解,他們直接參與檢修決策和檢修工作對(duì)提高檢修效率和質(zhì)量有積極意義。其優(yōu)點(diǎn)是可以加強(qiáng)運(yùn)行部門(mén)的責(zé)任感;取消不必要的環(huán)節(jié),節(jié)約管理費(fèi)用;迅速采取檢修措施,消除設(shè)備缺陷。

5 結(jié)束語(yǔ)

狀態(tài)檢修是繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)走向科學(xué)化管理的新里程碑,狀態(tài)檢修是根據(jù)設(shè)備運(yùn)行狀況而適時(shí)進(jìn)行的預(yù)知性檢修,“應(yīng)修必修”是狀態(tài)檢修的精髓。狀態(tài)檢修既不是出了問(wèn)題才檢修,也不是想什么時(shí)候檢修才檢修。實(shí)行狀態(tài)檢修仍然要貫徹“預(yù)防為主”的方針,通過(guò)適時(shí)檢修,提高保護(hù)裝置運(yùn)行的安全可靠性,提高繼電保護(hù)裝置的正確動(dòng)作率。截止到目前為止,本局已經(jīng)實(shí)施了對(duì)35kV、10kV饋線(xiàn)保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修,但繼電保護(hù)狀態(tài)檢修是一項(xiàng)新生事物,我們將勇于實(shí)踐,積極探索,讓繼電保護(hù)狀態(tài)檢修逐步邁向更科學(xué)的管理水平,逐步推廣所有的繼電保護(hù)設(shè)備狀態(tài)檢修。

參考文獻(xiàn)

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第2篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

關(guān)鍵詞:數(shù)字化;變電站;繼電保護(hù);調(diào)試技術(shù);電子技術(shù);光纜傳播技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

中圖分類(lèi)號(hào):TM774 文章編號(hào):1009-2374(2016)26-0048-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.023

變電站在電力系統(tǒng)中擔(dān)任著轉(zhuǎn)變電壓、控制電壓、控制電流方向、接受和分配電能任務(wù)的電力樞紐裝置角色,它是整個(gè)電力系統(tǒng)配電與輸電的控制中心。目前我國(guó)的電力信息化技術(shù)仍處于起步階段?,F(xiàn)階段,對(duì)各種信息化的變電站技術(shù)處于開(kāi)發(fā)、創(chuàng)新、研究階段,并且信息化變電站與傳統(tǒng)變電站有著本質(zhì)上的區(qū)別,為了維持變電站的正常運(yùn)行,對(duì)繼電保護(hù)的研究非常有必要。

1 數(shù)字化變電站的具體內(nèi)容

1.1 數(shù)字化變電站的定義

數(shù)字化變電站是由電子式電子互感器、智能開(kāi)關(guān)等構(gòu)成的人力依賴(lài)性較小的新型變電站。數(shù)字化變電站是在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息的輸入、輸出、編譯,處理由模擬信息的向數(shù)字信息的轉(zhuǎn)變。相較于傳統(tǒng)的變電站,數(shù)字化變電站的自動(dòng)化程度更高,對(duì)信息處理的速度更快,極大地減少了信息的重復(fù)性錄入。信息在轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)處理之后,可以利用數(shù)學(xué)建模等方式,使測(cè)量的精度更高、計(jì)算速度更快。

1.2 數(shù)字化繼電保護(hù)裝置的特點(diǎn)

1.2.1 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置相較于傳統(tǒng)繼電裝置的區(qū)別。傳統(tǒng)的變電站繼電保護(hù)裝置與數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置的區(qū)別體現(xiàn)在多個(gè)方面。

硬件方面與軟件方面。傳統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)裝置,其主要部件有數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、通信接口等。通過(guò)數(shù)據(jù)采集單元采集模擬量U、I,匯總到總線(xiàn)后進(jìn)行處理,可以經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)量輸入/輸出回路來(lái)執(zhí)行回路,以達(dá)到人機(jī)對(duì)話(huà)。傳統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)裝置總線(xiàn)上接口較多,所有數(shù)據(jù)均由總線(xiàn)進(jìn)行處理處理較慢,容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)重復(fù)計(jì)算或者信息的遺漏。數(shù)字化保護(hù)裝置與傳統(tǒng)微機(jī)保護(hù)裝置最大的區(qū)別就在于接口。數(shù)字化保護(hù)裝置擁有主CPU處理器以及從CPU,主從CPU通過(guò)雙端口RAM進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互,主CPU上有光接收單元、開(kāi)入單元接口,從CPU上人機(jī)接口以及通信接口。光纖信號(hào)取代了傳統(tǒng)的模擬量,開(kāi)入量通過(guò)開(kāi)入單元進(jìn)入主CPU進(jìn)行處理。通過(guò)主從處理器多接口分流處理,類(lèi)似于雙核處理,相較于傳統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)裝置,其數(shù)據(jù)處理速度較快,數(shù)據(jù)累贅率減小。

繼電保護(hù)功能的方面,由于數(shù)字化變電站中的繼電保護(hù)裝置擁有多接口以及多處理器,形成了類(lèi)似于網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu),各種數(shù)據(jù)無(wú)需每次都經(jīng)過(guò)總線(xiàn)進(jìn)行處理,數(shù)據(jù)信息在經(jīng)過(guò)CPU處理器處理計(jì)算后,裝置直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)较鄳?yīng)的接口,從而形成了網(wǎng)絡(luò)化的保護(hù)功能,提高了繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行效率。

繼電保護(hù)裝置功能方面,由于數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)裝置只需考慮程序處理、通信、電源等方面,所以其間隔層的功能只要能保證以上功能正常實(shí)現(xiàn)即可維持整個(gè)變電站的邏輯以及數(shù)據(jù)處理,這需要設(shè)計(jì)一個(gè)通用的間隔裝置,即可維持變電站的正常運(yùn)行,相比于傳統(tǒng)的變電站,這大大降低了數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置的維護(hù)難度。

1.2.2 數(shù)字化繼電保護(hù)裝置接口的實(shí)現(xiàn)。數(shù)字化繼電保護(hù)裝置接口的實(shí)現(xiàn)方式和傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置接口的實(shí)現(xiàn)方式不同。在傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中最具代表性的是微機(jī)繼電保護(hù)裝置,現(xiàn)在很多電力系統(tǒng)中使用的仍是微機(jī)繼電保護(hù)裝置。在微機(jī)繼電保護(hù)裝置中有微處理器,所有的電路均為數(shù)字電路,其中的接口主要有兩種類(lèi)型:一種是模擬量輸入接口;另一種是開(kāi)關(guān)量輸入輸出接口。在數(shù)字化變電站技術(shù)出現(xiàn)以后,新型的變電站繼電保護(hù)裝置應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置接口和微機(jī)繼電保護(hù)裝置不同,其中主要包括通信接口和人機(jī)接口,信息的接收和處理均通過(guò)數(shù)字信號(hào)完成。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置數(shù)據(jù)采集主要是通過(guò)模擬信息的錄入實(shí)現(xiàn)的,處理模擬信息時(shí),需要較多的A/D變換插件以及低通濾波插件,信息處理效率低。數(shù)字化變電裝置通過(guò)光纖傳播數(shù)據(jù),減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間,通過(guò)電子互感器將信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。最后交由合并單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,轉(zhuǎn)換所需要的信息。對(duì)比傳統(tǒng)變電站,利用光纖傳輸轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的信息,大大提高了傳輸效率,提高了變電裝置的穩(wěn)定性與安全性。

2 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的調(diào)試技術(shù)研究

2.1 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的調(diào)試技術(shù)

2.1.1 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的調(diào)試階段。數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的調(diào)試主要分為三個(gè)階段,分別是單體調(diào)試、單間隔調(diào)試和整組聯(lián)調(diào)。以下是三者的具體內(nèi)容:

首先是單體調(diào)試。雖然我國(guó)數(shù)字化變電站繼電保護(hù)調(diào)試技術(shù)的發(fā)展取得了很大進(jìn)步,但目前我國(guó)的數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置在研發(fā)水平和產(chǎn)品制造方面還處于發(fā)展完善階段,有很多裝置在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)還存在很多問(wèn)題,而且這時(shí)候又不宜對(duì)其硬件進(jìn)行更換和對(duì)其程序進(jìn)行修改的工作。所以相關(guān)工作人員在進(jìn)行調(diào)試工作時(shí),一定要對(duì)保護(hù)裝置與廠(chǎng)家一起在保護(hù)裝置出廠(chǎng)前進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試工作。調(diào)試人員還需要重視裝置的完整性,保證裝置被送到現(xiàn)場(chǎng)后能夠正常運(yùn)行。另外,單體調(diào)試的項(xiàng)目很多,主要有遙信測(cè)試、模擬量測(cè)試、壓板投退測(cè)試、定值測(cè)試、保護(hù)錄波文件、保護(hù)告警、保護(hù)事件、網(wǎng)絡(luò)切換、網(wǎng)絡(luò)中斷、動(dòng)作邏輯測(cè)試和對(duì)時(shí)測(cè)試等。

其次是單間隔調(diào)試。智能終端、保護(hù)裝置以及測(cè)控裝置三者之間的通信正常對(duì)于數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的調(diào)試工作有著極其重要的影響。單間隔調(diào)試就是確保三者通信正常的一種技術(shù)方法。除此之外,上行、下行報(bào)文的監(jiān)控也是單間隔調(diào)試的工作重點(diǎn)??偟貋?lái)說(shuō),單間隔調(diào)試主要的內(nèi)容有GOOSE能否實(shí)現(xiàn)間隔防誤閉鎖功能,任意選一個(gè)測(cè)控裝置和任意選兩個(gè)測(cè)控裝置在違反和滿(mǎn)足五防閉鎖條件下的兩種情況分別進(jìn)行相關(guān)的操作。

最后是整組聯(lián)調(diào)。聯(lián)調(diào)的測(cè)試內(nèi)容主要是GOOSE網(wǎng)檢測(cè)、保護(hù)邏輯功能的測(cè)試和遙控功能的測(cè)試,其中GOOSE網(wǎng)檢測(cè)是聯(lián)調(diào)的重點(diǎn)內(nèi)容。聯(lián)調(diào)GOOSE測(cè)試主要包括七個(gè)部分的內(nèi)容:第一,GOOSE的報(bào)文測(cè)試;第二,GOOSE的是否是正確的;第三,GOOSE的訂閱是否正確并相對(duì)應(yīng);第四,將GOOSE的參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤,檢查一下看被測(cè)裝置是否能夠及時(shí)有效處理;第五,檢查GOOSE斷鏈?zhǔn)欠衲軌蛘I蠄?bào);第六,檢查GOOSE的發(fā)送策略,比如發(fā)送間隔和發(fā)送序號(hào)是否符合標(biāo)準(zhǔn);第七,裝置固定以后,GOOSE的報(bào)文當(dāng)前的數(shù)據(jù)是正確發(fā)送的,并且沒(méi)有遺漏。

2.1.2 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的調(diào)試方法。數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的測(cè)試方法不僅改善了傳統(tǒng)變電站存在的不足,還在傳統(tǒng)變電站的基礎(chǔ)上取得了突破發(fā)展。數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置的測(cè)試分為采用傳統(tǒng)繼電保護(hù)測(cè)試儀和采用數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀兩種方法。對(duì)于采用傳統(tǒng)繼電保護(hù)測(cè)試儀,其原理是在電流互感器和電壓互感器模擬器中加載傳統(tǒng)繼電保護(hù)測(cè)試儀所輸出的電流和電壓,通過(guò)電流互感器和電壓互感器模擬器來(lái)把電壓和電流的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成特殊的數(shù)字光信號(hào)。再把這些數(shù)字光信號(hào)送到合并單元中,并通過(guò)SMV交換機(jī)最終取得保護(hù)設(shè)備的作用。對(duì)于采用數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀,其原理是直接輸出數(shù)字化的電壓量、電流量和開(kāi)入量。同時(shí)讀取出GOOSE出口報(bào)文測(cè)量保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,直接起到保護(hù)裝置的作用。與傳統(tǒng)繼電保護(hù)測(cè)試儀相比,數(shù)字繼電保護(hù)測(cè)試儀在很大程度上簡(jiǎn)化了測(cè)試流程,不僅提高了設(shè)備的測(cè)試效率,還精確了測(cè)試結(jié)果,是一次巨大的突破。

2.2 繼電保護(hù)技術(shù)在數(shù)字化變電站中面臨的新形勢(shì)

2.2.1 繼電保護(hù)性能加強(qiáng)。數(shù)字化變電站下的繼電保護(hù)裝置將原來(lái)的模擬信息轉(zhuǎn)換為了數(shù)據(jù)信息,大大減少了存儲(chǔ)信息所需的空間,存儲(chǔ)能力大大提高。數(shù)據(jù)信息的計(jì)算相比于模擬信息的計(jì)算更加方便準(zhǔn)確,利用數(shù)學(xué)建模、空間坐標(biāo)、參數(shù)設(shè)定能夠快速地計(jì)算測(cè)定變電站內(nèi)的信息情況,從而對(duì)狀況進(jìn)行準(zhǔn)確而快速的處理。而且在準(zhǔn)確度方面,數(shù)字化繼電保護(hù)裝置的系統(tǒng)更加優(yōu)化,模糊控制更加精準(zhǔn)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)更加完善、狀態(tài)預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確甚至人工智能方面也有了極大的進(jìn)步。數(shù)字化的信息處理不僅使得繼電保護(hù)性能大大提高,并且數(shù)據(jù)的計(jì)算相較于信息數(shù)據(jù)的處理成本更低,發(fā)展前景

較好。

2.2.2 繼電保護(hù)系統(tǒng)安全性提高。現(xiàn)在一般的繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定性較差,受溫度濕度影響較大,極易遭受雷電天氣影響,這面對(duì)飛速變化的電力發(fā)展趨勢(shì)顯然是不夠的。繼電保護(hù)裝置要提高系統(tǒng)的可靠性,力求達(dá)到不受濕度、溫度及天氣變化的影響,不受小部件更換的影響,不受電源波動(dòng)以及裝置使用年限的影響。還要求裝置能夠定期對(duì)自身零件系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)檢查,排查故障,提高安全性。

2.2.3 繼電保護(hù)系統(tǒng)軟件及硬件性能提高。一個(gè)裝置的軟硬件是裝置運(yùn)行的基礎(chǔ),好的部件決定了裝置的性能,要提高繼電裝置的性能,提高其軟件及硬件的性能是必要的。在選擇一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)品時(shí),軟硬件的可擴(kuò)展能力往往居于首位考慮。近年來(lái),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC6182越來(lái)越受到國(guó)人重視,國(guó)內(nèi)變電站建設(shè)逐步向國(guó)際看齊,提高軟硬件的可擴(kuò)展性越來(lái)越重要。

2.3 數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)性能優(yōu)化

2.3.1 分布式母線(xiàn)保護(hù)。在繼電保護(hù)裝置中,母線(xiàn)的地位極其重要,但在傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置中,因?yàn)槟M信息的數(shù)據(jù)處理量過(guò)大,難以將數(shù)據(jù)分流處理,只能進(jìn)行集中處理。集中處理的效率不高且抗干擾能力較弱,對(duì)于第二次信息處理,傳統(tǒng)繼電器由于其母線(xiàn)抗干擾能力不強(qiáng),極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂的現(xiàn)象。數(shù)字化變電站下的繼電保護(hù)裝置將模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù),減少了數(shù)據(jù)處理量,分布式母線(xiàn)配合數(shù)字化繼電裝置的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu),極大地提高了繼電裝置的抗干擾性能及二次數(shù)據(jù)處理性能。

2.3.2 輸電線(xiàn)路保護(hù)。數(shù)字化變電站下的繼電器一般由電子互感器構(gòu)建而成,電子互感器不存在傳統(tǒng)互感器的飽和問(wèn)題,因此能夠降低縱差保護(hù)方面的誤差,提高選相元件、距離阻抗元件等多種元件的性能,繼電保護(hù)能力大大提高。但電子互感器在差動(dòng)保護(hù)靈敏度這一方面不及傳統(tǒng)的互感器。

3 數(shù)字化變電站機(jī)電保護(hù)調(diào)試實(shí)例分析

本文所介紹的實(shí)例是邯鄲名府220kV數(shù)字化變電站。該變電站是我國(guó)數(shù)字化變電站的典型代表,對(duì)其進(jìn)行分析和研究具有重要意義。邯鄲名府220kV數(shù)字化變電站是以IEC61850通信規(guī)范為基礎(chǔ)的,其中的一次設(shè)備實(shí)現(xiàn)了智能化,二次設(shè)備實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化,一次設(shè)備和二次設(shè)備分層構(gòu)建。邯鄲名府220kV數(shù)字化變電站對(duì)接的是兩個(gè)常規(guī)變電站,一個(gè)是大寨220kV變電站,另一個(gè)是魏縣220kV變電站,兩個(gè)常規(guī)變電站的配置是相同的,因此只研究一個(gè)變電站即可,本文研究的是大寨220kV變電站。邯鄲名府220kV數(shù)字化變電站和大寨220kV變電站的一次系統(tǒng)簡(jiǎn)圖和通信方式示意圖分別如圖3和圖4所示。在調(diào)制的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)縱差保護(hù)時(shí)間同步問(wèn)題,需要解決這一問(wèn)題。

在測(cè)試前要對(duì)裝置和保護(hù)通道進(jìn)行檢查,檢查結(jié)果顯示,PSL603U裝置、CSC-103D/E裝置和CSC-186裝置的通道都是正常的。在第一次測(cè)試時(shí)中采用的是單端加測(cè)試量的方法,測(cè)試數(shù)據(jù)基本正常。第二次采用的是實(shí)際帶負(fù)荷的方法,發(fā)現(xiàn)PSL603U角度偏差比較大,超過(guò)了10°,通過(guò)對(duì)PSL603U裝置的延遲時(shí)間進(jìn)行調(diào)整,實(shí)現(xiàn)交流采樣同步,解決了PSL603U裝置角度偏差的問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

由于數(shù)字化的繼電保護(hù)仍處于起步階段,各項(xiàng)技術(shù)都尚未達(dá)到成熟階段,建設(shè)過(guò)程中仍存在著問(wèn)題尚待解決。因此在發(fā)展信息化變電站下的繼電裝置,需要不停開(kāi)發(fā)探索新技術(shù),彌補(bǔ)不足,完善系統(tǒng)。將思維從傳統(tǒng)中跳脫出來(lái),發(fā)散創(chuàng)新性思維,解決電子互感器的一些先天性不足,使信息化系統(tǒng)更加完善。

參考文獻(xiàn)

[1] 王超,王慧芳,張弛.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性建模研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2013,(3).

第3篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

【關(guān)鍵詞】變電站 繼電保護(hù) 檢修

一、引言

繼電保護(hù)系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中是其重要的構(gòu)成元素。由于其發(fā)生故障的后果危險(xiǎn)性巨大,所以確保電力系統(tǒng)的安全性是減少事故發(fā)生的關(guān)鍵點(diǎn),導(dǎo)致電力系統(tǒng)發(fā)生故障的原因很多,可根據(jù)各類(lèi)故障的特點(diǎn)將其分為過(guò)流或者低壓保護(hù)以及低周保護(hù)等等故障類(lèi)型,如果以保護(hù)的對(duì)象來(lái)劃分,可將其分為變壓器或者母線(xiàn)的保護(hù)以及其他器件的保護(hù)等等,不同的劃定標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)產(chǎn)生不同的區(qū)分,總之,變電站的要求是有一個(gè)穩(wěn)定性高和安全性好的繼電保護(hù)系統(tǒng)。

二、繼電保護(hù)狀態(tài)檢修的必要性

社會(huì)在進(jìn)步,變電站的建設(shè)勢(shì)必也會(huì)更加完善 ,在電網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大的情況下,其設(shè)備在數(shù)量上也會(huì)不斷變多。傳統(tǒng)是以預(yù)防性為原則的繼電保護(hù)狀態(tài)檢修方式,現(xiàn)今已經(jīng)不能滿(mǎn)足設(shè)備過(guò)多所進(jìn)行的操控了,如果進(jìn)行大量的檢驗(yàn),電網(wǎng)的安全秩序就會(huì)被打亂,所以繼電保護(hù)狀態(tài)的檢修存在必要性。首先,傳統(tǒng)類(lèi)型的繼電保護(hù)是以定期檢驗(yàn)的模式來(lái)操作的 ,他不太注重設(shè)備的實(shí)際情況,到時(shí)間了就盲目的檢驗(yàn)完全沒(méi)有針對(duì)性的對(duì)象,這樣不僅會(huì)使企業(yè)投入大幅度的資金。在檢修技術(shù)不斷提高的前提下 ,如果在繼電保護(hù)過(guò)程中不進(jìn)行對(duì)應(yīng)的裝置與技術(shù)的匹配 ,就會(huì)使電網(wǎng)狀態(tài)不能正常的運(yùn)行,這樣子會(huì)使電網(wǎng)運(yùn)行的安全性降低,傳統(tǒng)的電網(wǎng)比較復(fù)雜的操作會(huì)加大工作人員的工作量。因?yàn)槊恳淮卫^電保護(hù)的檢驗(yàn)中 ,設(shè)備的運(yùn)行會(huì)被停止 ,這就會(huì)導(dǎo)致供電的停止,人們的利益就會(huì)受損,而且會(huì)還大幅度的調(diào)動(dòng)人員并且工作量很大,作業(yè)人員的安全也會(huì)受到威脅。所以合理加大對(duì)變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修非常重要。

三、繼電安全設(shè)備檢修的目標(biāo)分析

一個(gè)安全的電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的各個(gè)設(shè)備狀態(tài)方面上檢修有著一定的目標(biāo),這是基礎(chǔ)性的要求,在繼電保護(hù)設(shè)備上采取一定時(shí)間段的檢測(cè)和維修,可以產(chǎn)生很多正面的作用,如能保障供電系統(tǒng)的可靠性和提高設(shè)備利用率等作用[1]。

其一,對(duì)繼電的設(shè)備采取定期的檢測(cè)和維修,可以真正的保證其保護(hù)設(shè)備安全程度的可靠,有關(guān)的工作人員可以時(shí)刻的掌握繼電保護(hù)設(shè)備的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和狀態(tài),進(jìn)而可以對(duì)繼電保護(hù)的老化的設(shè)備進(jìn)行維修保養(yǎng)甚至可以更新?lián)Q代。經(jīng)過(guò)維修或者更換到裝備配備在繼電保護(hù)系統(tǒng)上,不僅可以確保繼電保護(hù)各裝置工作的正常合理的運(yùn)作,真正的減少因故障產(chǎn)生事故的可能性,而且增加保護(hù)設(shè)備的運(yùn)行年限。使變電站的安全得到了一定的保障,又能節(jié)省了經(jīng)濟(jì)上的支出,達(dá)到了雙贏的目的[2]。這些要求實(shí)現(xiàn)了就可以使設(shè)備的利用率上也達(dá)到一定程度的提高。保障電網(wǎng)供電的可靠性;

其二,隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)也在發(fā)生突飛猛進(jìn)的變化,在有關(guān)的繼電保護(hù)的檢修的質(zhì)量方面上,更是引進(jìn)了數(shù)字式的保護(hù)的技術(shù),將其應(yīng)用到檢測(cè)和維修設(shè)備上,進(jìn)行數(shù)字化的準(zhǔn)確的判斷,可以在短時(shí)間內(nèi)解決設(shè)備的檢修質(zhì)量的問(wèn)題,同時(shí)相當(dāng)于智能化的操作檢修的各項(xiàng)程序。這項(xiàng)技術(shù)的投入在進(jìn)行定期的檢測(cè)變電站繼電保護(hù),使得操作更加準(zhǔn)確和專(zhuān)業(yè),進(jìn)而保證了繼電設(shè)備在安全經(jīng)濟(jì)的條件下運(yùn)行[3]。所以廣泛應(yīng)用數(shù)字化成為了目標(biāo);

四、如何實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修

首先可以利用繼電器保護(hù)的自動(dòng)檢測(cè)功能,現(xiàn)在微機(jī)保護(hù)的應(yīng)用廣泛,很多保護(hù)裝置本身就配備了非常強(qiáng)的自動(dòng)檢測(cè)的功能,微機(jī)保護(hù)的原理是運(yùn)用編程來(lái)做到其功能。所以可以通過(guò)多種現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)原理,利用軟件的內(nèi)在邏輯來(lái)編程微機(jī)保護(hù)的各種動(dòng)作特點(diǎn),最終實(shí)現(xiàn)其應(yīng)有的功能,這是利用繼電器的自檢功能來(lái)實(shí)現(xiàn)其自身的保護(hù)。其次, 還可以通過(guò)對(duì)保護(hù)二次的回路進(jìn)行結(jié)構(gòu)功能的分析。在數(shù)字式類(lèi)型的裝置上,很多此類(lèi)型裝置本身都配備著可以自行監(jiān)控的特點(diǎn),繼電的保護(hù)裝置排除本身的配置外,其中還有像直流回路和控制回路等等類(lèi)型功能的回路。因?yàn)榇死^電保護(hù)裝置內(nèi)在的局限性,它只能做到保護(hù)一些基礎(chǔ)性的裝備的功能,這些原因?qū)е缕洳蝗菀淄茝V下去,因此就不能廣泛的應(yīng)用到實(shí)際中。關(guān)于保護(hù)裝置中由不同類(lèi)型的電器和電纜組成的電氣二次回路。二次回路由于其本身在繼電器中的處理的功能,導(dǎo)致較多的操作回路都沒(méi)有自動(dòng)檢測(cè)或者在線(xiàn)形式上的數(shù)據(jù)線(xiàn)控和向外傳輸?shù)墓δ?,往往?dǎo)致保護(hù)設(shè)備在運(yùn)行狀態(tài)的檢修時(shí)候,二次控制的回路不能達(dá)到規(guī)定的基本要求,所以很多工作就很難開(kāi)展,機(jī)器也較難運(yùn)行。然后在繼電器處于斷路器的情況下也可以采取一定的方法措施來(lái)解決,那就是在斷路情況下進(jìn)行監(jiān)視,如果要想完成對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行保護(hù),那么除了保護(hù)裝置的本身要求外還應(yīng)該留意各條電路和每個(gè)細(xì)節(jié)的問(wèn)題。就比如斷路器在跳閘時(shí)的監(jiān)視首要對(duì)象是較為關(guān)鍵的保護(hù)狀態(tài)的裝置。這就要求了需要對(duì)跳閘或者合閘回路的接法結(jié)構(gòu)必須正確,每個(gè)基本的機(jī)構(gòu)都要正常,很多因素類(lèi)似溫度和速度要符合系統(tǒng)的本身特點(diǎn)。要做到這種程度的修檢可能會(huì)導(dǎo)致過(guò)度性的檢測(cè)。但是如果可以記錄下整個(gè)斷路器的任何動(dòng)態(tài)過(guò)程,進(jìn)行取樣分析和研究,必然可以很快地判斷出斷路器的各種狀況,方便去進(jìn)行檢修和維護(hù)。

不同的情況,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析就會(huì)有實(shí)際性的解決方案,在繼電保護(hù)狀態(tài)檢修方面上,應(yīng)將現(xiàn)在較為先進(jìn)的科技和繼電保護(hù)技術(shù)融合起來(lái),這樣才能真正提高變電站的安全性。

五、結(jié)論

現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步,電力系統(tǒng)在繼電保護(hù)方面上也在不斷的迅速發(fā)展。現(xiàn)今的系統(tǒng)已經(jīng)可以區(qū)別于以前的較為傳統(tǒng)的系統(tǒng),不管是硬件還是技術(shù)都有一定層次的提高,更快速的保護(hù)速度和其高集成度導(dǎo)致其強(qiáng)大的功能,展望未來(lái),我們堅(jiān)信隨著繼電保護(hù)技術(shù)和現(xiàn)代的各項(xiàng)高科技的融合與發(fā)展,將會(huì)研究出一個(gè)具有控制、檢測(cè)并且結(jié)合數(shù)據(jù)通信各種先進(jìn)功能的新一代繼電保護(hù)裝置,變電站繼電保護(hù)裝置的各項(xiàng)水平又將提高到一個(gè)新的層次。

參考文獻(xiàn):

[1]李永麗,楊維.繼電保護(hù)裝置可靠性及其最佳檢修周期的研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2001,2(6):63-65.

第4篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù) 運(yùn)行現(xiàn)狀 發(fā)展前景

1、我國(guó)電力系統(tǒng)

繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的,它與電力系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行可靠性要求的不斷提高密切相關(guān)。熔斷器就是最初出現(xiàn)的簡(jiǎn)單過(guò)電流保護(hù),時(shí)至今日仍廣泛應(yīng)用于低壓線(xiàn)路和用電設(shè)備。由于電力系統(tǒng)的發(fā)展,用電設(shè)備的功率、發(fā)電機(jī)的容量不斷增大,發(fā)電廠(chǎng)、變電站和供電網(wǎng)的結(jié)線(xiàn)不斷復(fù)雜化,電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大,熔斷器已不能滿(mǎn)足選擇性和快速性的要求,于是出現(xiàn)了作用于專(zhuān)門(mén)的斷流裝置的過(guò)電流繼電器。本世紀(jì)初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器才開(kāi)始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)期可認(rèn)為是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開(kāi)端。

自本世紀(jì)初第一代機(jī)電型感應(yīng)式過(guò)流繼電器(1901年)在電力系統(tǒng)應(yīng)用以來(lái),繼電保護(hù)已經(jīng)經(jīng)歷了一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展。在最初的二十多年里,各種新的繼電保護(hù)原理相繼出現(xiàn),如差動(dòng)保護(hù)(1908年)、電流方向保護(hù)(1910年)、距離保護(hù)(1923年)、高頻保護(hù)(1927年),這些保護(hù)原理都是通過(guò)測(cè)量故障發(fā)生后的穩(wěn)態(tài)工頻量來(lái)檢測(cè)故障的。盡管以后的研究工作不斷發(fā)展和完善了電力系統(tǒng)的保護(hù),但是這些保護(hù)的基本原理并沒(méi)有變,至今仍然在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中起主導(dǎo)作用。

繼電保護(hù)裝置是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要設(shè)備。滿(mǎn)足電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的要求是繼電保護(hù)發(fā)展的基本動(dòng)力??焖傩?、靈敏性、選擇性和可靠性是對(duì)繼電保護(hù)的四項(xiàng)基本要求。為達(dá)到這個(gè)目標(biāo),繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員借助各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段作出不懈的努力。經(jīng)過(guò)近百年的發(fā)展,在繼電保護(hù)原理完善的同時(shí),構(gòu)成繼電保護(hù)裝置的元件、材料等也發(fā)生了巨大的變革。繼電保護(hù)裝置經(jīng)歷了機(jī)電式、整流式、晶體管式、集成電路式、微處理機(jī)式等不同的發(fā)展階段。

50年代,我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù),建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍,對(duì)全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。阿城繼電器廠(chǎng)引進(jìn)消化了當(dāng)時(shí)國(guó)外先進(jìn)的繼電器制造技術(shù),建立了我國(guó)自己的繼電器制造業(yè)。因而60年代是我國(guó)機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代,為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

自50年代末,晶體管繼電保護(hù)已在開(kāi)始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。在此期間,從70年代中,基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開(kāi)始研究。到80年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列,逐漸取代晶體管保護(hù)。到90年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位,這是集成電路保護(hù)時(shí)代。

國(guó)內(nèi)微機(jī)保護(hù)的研究開(kāi)始于70年代末期,起步較晚,但發(fā)展很快。1984年我國(guó)第一套微機(jī)距離保護(hù)樣機(jī)在試運(yùn)行后通過(guò)鑒定并批量生產(chǎn),以后每年都有新產(chǎn)品問(wèn)世;1990年第二代微機(jī)線(xiàn)路保護(hù)裝置正式投入運(yùn)行。目前,高壓線(xiàn)路、低壓網(wǎng)絡(luò)、各種主電氣設(shè)備都有相應(yīng)的微機(jī)保護(hù)裝置在系統(tǒng)中運(yùn)行,特別是線(xiàn)路保護(hù)已形成系列產(chǎn)品,并得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)在2000年220kV及以上系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)率為43.99%,線(xiàn)路微機(jī)保護(hù)占86%,到2003年底,220kV以上系統(tǒng)的微機(jī)保護(hù)已占到70.29%,線(xiàn)路的微機(jī)化率達(dá)到97.6%。實(shí)際運(yùn)行中,微機(jī)保護(hù)的正確動(dòng)作率要明顯高于其他保護(hù),一般比平均正常動(dòng)作率高0.2~0.3個(gè)百分點(diǎn)。國(guó)產(chǎn)微機(jī)保護(hù)經(jīng)過(guò)多年的實(shí)際運(yùn)行,依靠先進(jìn)的原理和技術(shù)及良好的工藝已全面超越進(jìn)口保護(hù)。從80年代220KV及以上電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)全部采用進(jìn)口保護(hù),到現(xiàn)在220KV系統(tǒng)繼電保護(hù)基本國(guó)產(chǎn)化,反映了繼電保護(hù)技術(shù)在我國(guó)的長(zhǎng)足發(fā)展和國(guó)產(chǎn)繼電保護(hù)設(shè)備的明顯優(yōu)勢(shì)。

微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的成熟與發(fā)展是近三十年來(lái)繼電保護(hù)領(lǐng)域最顯著的進(jìn)展。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和實(shí)踐,現(xiàn)在人們已普遍認(rèn)可了微機(jī)保護(hù)在電網(wǎng)中無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)保護(hù)具有自檢功能,有強(qiáng)大的邏輯處理能力、數(shù)值計(jì)算能力和記憶能力,并且具備很強(qiáng)的數(shù)字通信能力,這一切都是電磁繼電器、晶體管繼電器所難以匹敵的。計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,更高性能、更高精度的數(shù)字外圍器件的采用,一直是微機(jī)繼電保護(hù)不斷發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。

2、微機(jī)繼電保護(hù)的主要特點(diǎn)

微機(jī)保護(hù)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)上的兩個(gè)顯著優(yōu)勢(shì):高速的運(yùn)算能力和完備的存貯記憶能力,以及采用大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集,A/D模數(shù)變換、數(shù)字濾波和抗干擾措施等技術(shù),使其在速動(dòng)性、可靠性方面均優(yōu)于以往傳統(tǒng)的常規(guī)保護(hù),而顯示了強(qiáng)大生命力,與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比,微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)點(diǎn),其主要特點(diǎn)如下:

1)改善和提高繼電保護(hù)的動(dòng)作特征和性能,正確動(dòng)作率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性;其很強(qiáng)的記憶力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù);可引進(jìn)自動(dòng)控制、新的數(shù)學(xué)理論和技術(shù),如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,其運(yùn)行正確率很高,已在運(yùn)行實(shí)踐中得到證明。

2)可以方便地?cái)U(kuò)充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等,可以方便地附加低頻減載、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等功能。

3)工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。體現(xiàn)在硬件比較通用,制造容易統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn);裝置體積小,減少了盤(pán)位數(shù)量;功耗低。

4)可靠性容易提高。體現(xiàn)在數(shù)字元件的特性不易受溫度變化、電源波動(dòng)、使用年限的影響,不易受元件更換的影響;且自檢和巡檢能力強(qiáng),可用軟件方法檢測(cè)主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。

5)使用靈活方便,人機(jī)界面越來(lái)越友好。其維護(hù)調(diào)試也更方便,從而縮短維修時(shí)間;同時(shí)依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在現(xiàn)場(chǎng)可通過(guò)軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。

6)可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。微機(jī)保護(hù)裝置具有串行通信功能,與變電所微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)使微機(jī)保護(hù)具有遠(yuǎn)方監(jiān)控特性。

3、未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展前景

微機(jī)保護(hù)經(jīng)過(guò)近20年的應(yīng)用、研究和發(fā)展,已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取得了巨大的成功,并積累了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行管理水平。近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用,新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中,以期取得更好的效果,從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展,其未來(lái)趨勢(shì)向計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。

3.1 微計(jì)算機(jī)硬件的更新和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域,發(fā)展速度最快的當(dāng)屬計(jì)算機(jī)硬件,按照著名的摩爾定律,芯片上的集成度每隔18~24個(gè)月翻一番。其結(jié)果是不僅計(jì)算機(jī)硬件的性能成倍增加,價(jià)格也在迅速降低。微處理機(jī)的發(fā)展主要體現(xiàn)在單片化及相關(guān)功能的極大增強(qiáng),片內(nèi)硬件資源得到很大擴(kuò)充,單片機(jī)與DSP芯片二者技術(shù)上的融合,運(yùn)算能力的顯著提高以及嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信芯片的出現(xiàn)及應(yīng)用等方面。這些發(fā)展使硬件設(shè)計(jì)更加方便,高性?xún)r(jià)比使冗余設(shè)計(jì)成為可能,為實(shí)現(xiàn)靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺(tái)創(chuàng)造了條件。硬件技術(shù)的不斷更新,使微機(jī)保護(hù)對(duì)技術(shù)升級(jí)的開(kāi)放性有了迫切要求。網(wǎng)絡(luò)特別是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的發(fā)展及其在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中的成功應(yīng)用充分說(shuō)明,網(wǎng)絡(luò)是模塊化分布式系統(tǒng)中相互聯(lián)系和通信的理想方式。如基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的集中式微機(jī)保護(hù),大量的傳統(tǒng)導(dǎo)線(xiàn)將被光纖取代,傳統(tǒng)的繁瑣調(diào)試維護(hù)工作將轉(zhuǎn)變?yōu)闄z查網(wǎng)絡(luò)通信是否正常,這是繼電保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。微機(jī)保護(hù)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)化,將為繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和發(fā)展帶來(lái)一種全新的理念和創(chuàng)新,它會(huì)大大簡(jiǎn)化硬件設(shè)計(jì)、增強(qiáng)硬件的可靠性,使裝置真正具有了局部或整體升級(jí)的可能。

繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù)),還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù),各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作,實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這樣,繼電保護(hù)裝置能夠得到的系統(tǒng)故障信息愈多,對(duì)故障性質(zhì)、故障位置的判斷和故障距離的檢測(cè)愈準(zhǔn)確,大大提高保護(hù)性能和可靠性。

3.2 智能化進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個(gè)領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,電力系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)的一些研究工作也轉(zhuǎn)向人工智能的研究。專(zhuān)家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)和模糊控制理論逐步應(yīng)用于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中,為繼電保護(hù)的發(fā)展注入了活力。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)具有分布式存儲(chǔ)信息、并行處理、自組織、自學(xué)習(xí)等特點(diǎn),其應(yīng)用研究發(fā)展十分迅速,目前主要集中在人工智能、信息處理、自動(dòng)控制和非線(xiàn)性?xún)?yōu)化等問(wèn)題。近年來(lái),電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)了用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)來(lái)實(shí)現(xiàn)故障類(lèi)型的判別、故障距離的測(cè)定、方向保護(hù)、主設(shè)備保護(hù)等。例如在輸電線(xiàn)兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開(kāi)情況下發(fā)生經(jīng)過(guò)渡電阻的短路就是一非線(xiàn)性問(wèn)題,距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng);如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過(guò)大量故障樣本的訓(xùn)練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其它如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問(wèn)題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快??梢灶A(yù)見(jiàn),人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會(huì)得到應(yīng)用,以解決用常規(guī)方法難以解決的問(wèn)題。

3.3 自適應(yīng)控制技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用自適應(yīng)繼電保護(hù)的概念始于20世紀(jì)80年代,它可定義為能根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的變化而實(shí)時(shí)改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)的基本思想是使保護(hù)能盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化,進(jìn)一步改善保護(hù)的性能。這種新型保護(hù)原理的出現(xiàn)引起了人們的極大關(guān)注和興趣,是微機(jī)保護(hù)具有生命力和不斷發(fā)展的重要內(nèi)容。自適應(yīng)繼電保護(hù)具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強(qiáng)可靠性和提高經(jīng)濟(jì)效益等優(yōu)點(diǎn),在輸電線(xiàn)路的距離保護(hù)、變壓器保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)、自動(dòng)重合閘等領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應(yīng)用前景。針對(duì)電力系統(tǒng)頻率變化的影響、單相接地短路時(shí)過(guò)渡電阻的影響、電力系統(tǒng)振蕩的影響以及故障發(fā)展問(wèn)題,采用自適應(yīng)控制技術(shù),從而提高保護(hù)的性能。對(duì)自適應(yīng)保護(hù)原理的研究已經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間,也取得了一定的成果,但要真正實(shí)現(xiàn)保護(hù)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng),必須獲得更多的系統(tǒng)運(yùn)行和故障信息,只有實(shí)現(xiàn)保護(hù)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化,才能做到這一點(diǎn)。

3.4 變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場(chǎng)技術(shù)創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化的緊密結(jié)合,它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元(RTU)、微機(jī)保護(hù)裝置為核心,將變電所的控制、信號(hào)、測(cè)量、計(jì)費(fèi)等回路納入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏,能夠降低變電所的占地面積和設(shè)備投資,提高二次系統(tǒng)的可靠性。

綜合自動(dòng)化技術(shù)相對(duì)于常規(guī)變電所二次系統(tǒng),主要有以下特點(diǎn):

1)設(shè)備、操作、監(jiān)視微機(jī)化。綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)全部微機(jī)化,其內(nèi)涵中還包括系統(tǒng)的功能軟件化和信號(hào)數(shù)字化的內(nèi)容,完全摒棄了常規(guī)變電所中各種機(jī)電式、機(jī)械式、模擬式設(shè)備,大大提高了二次系統(tǒng)的可靠性和電氣性能。操作、監(jiān)視完全微機(jī)化,且方便地通過(guò)人機(jī)聯(lián)系系統(tǒng)(MMI)對(duì)變電所實(shí)施監(jiān)視和控制。

2)通信局域網(wǎng)絡(luò)化、光纜化。計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和光纖通信技術(shù)在綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中得到普遍的應(yīng)用。因此,系統(tǒng)具有較高的抗電磁干擾的能力,能夠?qū)崿F(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,滿(mǎn)足實(shí)時(shí)性要求,組態(tài)更靈活,易于擴(kuò)展,可靠性大大提高,而且大大簡(jiǎn)化了常規(guī)變電所繁雜量大的各種電纜,方便施工。

3)運(yùn)行管理智能化。智能化的表現(xiàn)是多方面的,除了常規(guī)自動(dòng)化功能以外,如自動(dòng)報(bào)警、報(bào)表生成、電壓無(wú)功調(diào)節(jié)、小電流接地選線(xiàn)、故障錄波、事故判別與處理等方面,還具有強(qiáng)大的在線(xiàn)自診斷功能,并實(shí)時(shí)地將其送往調(diào)度(控制)中心,即以主動(dòng)模式代替了常規(guī)變電所的被動(dòng)模式,這一點(diǎn)是與常規(guī)二次系統(tǒng)最顯著的區(qū)別之一。

競(jìng)爭(zhēng)的電力市場(chǎng)將促進(jìn)新的自動(dòng)化技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用,在經(jīng)濟(jì)效益的驅(qū)動(dòng)下,變電站將向集成自動(dòng)化方向發(fā)展。根據(jù)變電站自動(dòng)化集成的程度,可將未來(lái)的自動(dòng)化系統(tǒng)分為協(xié)調(diào)型自動(dòng)化和集成型自動(dòng)化。協(xié)調(diào)型自動(dòng)化仍然保留間隔內(nèi)各自獨(dú)立的控制、保護(hù)等裝置,各自采集數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應(yīng)的輸出功能,通過(guò)統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)與站級(jí)相連,在站級(jí)建立一個(gè)統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),進(jìn)行各個(gè)功能的協(xié)調(diào)。而集成型自動(dòng)化既在間隔級(jí),又在站級(jí)對(duì)各個(gè)功能進(jìn)行優(yōu)化組合,是現(xiàn)代控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)在變電站自動(dòng)化系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。所謂集成型自動(dòng)化系統(tǒng)是將間隔的控制、保護(hù)、故障錄波、事件記錄和運(yùn)行支持系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理等功能集成在一個(gè)統(tǒng)一的多功能數(shù)字裝置內(nèi),間隔內(nèi)部和間隔間以及間隔同站級(jí)間的通信用少量的光纖總線(xiàn)實(shí)現(xiàn),取消傳統(tǒng)的硬線(xiàn)連接??傮w來(lái)說(shuō),綜合自動(dòng)化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專(zhuān)業(yè)界限和設(shè)備劃分原則,改變了常規(guī)保護(hù)裝置不能與調(diào)度(控制)中心通信的缺陷,給變電所自動(dòng)化賦予了更新的含義和內(nèi)容,代表了變電所自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一種潮流。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,功能更全、智能化水平更高、系統(tǒng)更完善的超高壓變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng),必將在我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中不斷涌現(xiàn),把電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提高到一個(gè)新的水平。

4、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了4個(gè)階段。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢(shì)。其發(fā)展將出現(xiàn)原理突破和應(yīng)用革命,由數(shù)字時(shí)代跨入信息化時(shí)代,發(fā)展到一個(gè)新的水平。這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù),也開(kāi)辟了活動(dòng)的廣闊天地。

參考文獻(xiàn)

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第5篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

關(guān)鍵詞 繼電保護(hù);隱藏故障監(jiān)測(cè);風(fēng)險(xiǎn);電力系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

所謂繼電保護(hù)是指對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測(cè),針對(duì)相應(yīng)的檢測(cè)情況來(lái)發(fā)出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào),或者直接將系統(tǒng)中的故障部分進(jìn)行相關(guān)隔離和切除的一種重要措施。當(dāng)電力系統(tǒng)中由于自然的、人為的或設(shè)備故障等因素發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)裝置必須能夠及時(shí)快速的把系統(tǒng)故障進(jìn)行有效切除,從而來(lái)保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行穩(wěn)定,最大限度的降低故障引起的人生傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

繼電保護(hù)系統(tǒng)的隱藏故障是指繼電保護(hù)裝置中存在的一種永久缺陷,這種缺陷只有在系統(tǒng)發(fā)生故障等不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)才會(huì)表現(xiàn)出來(lái),其直接后果是導(dǎo)致被保護(hù)元件的錯(cuò)誤斷開(kāi)。多次大停電事故的分析結(jié)論表明,這種由于繼電保護(hù)裝置的隱藏故障引起的大停電事故發(fā)生概率雖然很小,但危害極大,這類(lèi)事故一旦發(fā)生將會(huì)引起電網(wǎng)的連鎖反應(yīng),事故并會(huì)迅速蔓延導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰,給電網(wǎng)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。

隨著電網(wǎng)發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大,電網(wǎng)的安全運(yùn)行顯得尤為重要,隱藏故障依然是威脅電網(wǎng)安全的主要隱患之一。因此開(kāi)展對(duì)繼電保護(hù)隱藏故障的研究具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

1 繼電保護(hù)隱藏故障的概述

繼電保護(hù)主要是指在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或是出現(xiàn)異常情況的時(shí)候?qū)ζ溥M(jìn)行檢測(cè),并根據(jù)相應(yīng)的檢測(cè)情況發(fā)出報(bào)警信號(hào)或是直接進(jìn)行處理的一種電力保護(hù)措施。繼電保護(hù)的主要作用就是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)自然的、人為的或是設(shè)備故障等故障的時(shí)候能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的將故障切斷,以保護(hù)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,最大限度的降低損失。繼電保護(hù)系統(tǒng)主要包括有繼電保護(hù)裝置、通訊通道、電壓電流互感器以及斷路器,其中任何一個(gè)部分出現(xiàn)故障都會(huì)造成繼電保護(hù)系統(tǒng)的故障。繼電保護(hù)系統(tǒng)隱藏故障主要是指繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)部元件存在著的一種永久缺陷,這種缺陷在系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下是不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成影響的,而在系統(tǒng)不正常運(yùn)行的狀態(tài)下這種缺陷就會(huì)表現(xiàn)出來(lái),并導(dǎo)致一連串的故障發(fā)生,最為直接的后果就是導(dǎo)致被保護(hù)的元件出現(xiàn)錯(cuò)誤斷開(kāi)的情況。雖然繼電保護(hù)隱藏故障造成大面積停電的機(jī)率很小,但是其危害卻是極大的,這樣的事故一旦發(fā)生就會(huì)引起一連串的連鎖反應(yīng),甚至可能使電網(wǎng)崩潰。

2 繼電保護(hù)隱藏故障的監(jiān)測(cè)

由于繼電保護(hù)的隱藏故障在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下是不會(huì)表現(xiàn)不來(lái)的,而只有在系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不正常的時(shí)候還會(huì)顯現(xiàn),也就是說(shuō),繼電保護(hù)隱藏故障只有在系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候才會(huì)顯露出來(lái),所以,檢測(cè)繼電保護(hù)的隱藏故障采用傳統(tǒng)的離線(xiàn)檢測(cè)方式是不適合的。由此可見(jiàn),對(duì)繼電保護(hù)隱藏故障的監(jiān)測(cè)需要的是在線(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng),可是目前并沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)隱藏故障進(jìn)行保護(hù),而只能依靠微機(jī)保護(hù)中的自檢功能來(lái)保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。早在1996年,一些國(guó)際著名的保護(hù)權(quán)威專(zhuān)家就指出致使電網(wǎng)發(fā)生聯(lián)鎖故障的最主要原因之一就是保護(hù)裝置與系統(tǒng)中的隱藏故障,并進(jìn)行了詳細(xì)的研究,針對(duì)繼電保護(hù)隱藏故障提出了監(jiān)測(cè)和控制的技術(shù)方案。該系統(tǒng)主要是為了對(duì)電網(wǎng)中存在高脆弱性指數(shù)的保護(hù)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制,系統(tǒng)首先會(huì)對(duì)輸入繼電器內(nèi)部的信號(hào)進(jìn)行分析診斷,事實(shí)上就是對(duì)該保護(hù)的算法與功能進(jìn)行復(fù)制,最后將系統(tǒng)的輸出結(jié)果和處于運(yùn)行中的繼電保護(hù)裝置的輸出結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的邏輯關(guān)系的對(duì)比分析,兩者的輸出結(jié)果若是相同,那么就會(huì)允許執(zhí)行保護(hù)跳閘命令;而若是兩者的輸出結(jié)果不同,那么跳閘命令就會(huì)被禁止執(zhí)行,這時(shí),該系統(tǒng)就相當(dāng)于起到了閉鎖的作用。但是從二十世紀(jì)九十年代至今,微機(jī)保護(hù)裝置自身的軟、硬件技術(shù)和變電站的綜合自動(dòng)化成為了繼電保護(hù)技術(shù)與變電站自動(dòng)化發(fā)展中的重點(diǎn),而對(duì)繼電保護(hù)隱藏故障的監(jiān)測(cè)與控制方面的研究卻處于停滯狀態(tài)。從而也就形成了目前仍然是采用微機(jī)保護(hù)的自檢功能來(lái)確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行的現(xiàn)狀。

3 繼電保護(hù)隱藏故障的風(fēng)險(xiǎn)

從對(duì)繼電保護(hù)隱藏故障的分析中我們就能看出,繼電保護(hù)隱藏故障和常規(guī)故障之間的區(qū)別就在于隱藏故障不會(huì)立刻引發(fā)系統(tǒng)故障,而是要在系統(tǒng)處于不正常運(yùn)行的情況下才會(huì)出現(xiàn),這也是繼電保護(hù)隱藏故障最危險(xiǎn)的一點(diǎn)。繼電保護(hù)隱藏故障的發(fā)生機(jī)制主要是在電力系統(tǒng)故障時(shí)或是故障后瞬間的非正常狀態(tài)之下,但是初次之外,電力系統(tǒng)中的任何一個(gè)元件都可能出現(xiàn)隱藏故障。相關(guān)資料表明,電網(wǎng)中出現(xiàn)大規(guī)模的擾動(dòng)事件有四分之三都和繼電保護(hù)中的隱藏故障有關(guān),而它們也存在著一個(gè)顯著的特點(diǎn)就是:所存在的缺陷與隱患是不能被檢測(cè)出來(lái)的,只有在相鄰的事故發(fā)生后才會(huì)表現(xiàn)出來(lái),并使事故進(jìn)一步惡化。

繼電保護(hù)隱藏故障發(fā)生的位置不同,其對(duì)電力系統(tǒng)所造成的危害程度也不相同,其主要是取決于隱藏故障的發(fā)生位置。為了對(duì)隱藏故障的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,有的學(xué)者就提出了應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)理論建立隱藏故障的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方案。繼電保護(hù)隱藏故障風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基本思想就是利用隱藏故障的概率,根據(jù)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對(duì)建立的連鎖故障的模型進(jìn)行仿真計(jì)算,其主要是對(duì)繼電保護(hù)中所有隱藏的故障均進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,然后根據(jù)評(píng)估結(jié)果找出電力系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

4繼電保護(hù)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法

由繼電保護(hù)隱藏故障的定義可知,繼電保護(hù)裝置的隱藏故障在正常運(yùn)行時(shí)并不表現(xiàn)出來(lái),而在系統(tǒng)出現(xiàn)壓力的情況下才顯現(xiàn),也就是說(shuō)隱藏故障只會(huì)在系統(tǒng)運(yùn)行中暴露出來(lái),因此,傳統(tǒng)的離線(xiàn)式檢測(cè)方法并不適合用來(lái)監(jiān)測(cè)隱藏故障,必須研究針對(duì)繼電保護(hù)裝置隱藏故障的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。目前尚無(wú)專(zhuān)門(mén)的監(jiān)控系統(tǒng)用以檢測(cè)運(yùn)行中的繼電保護(hù)系統(tǒng)是否存在隱藏故障,而是僅依靠微機(jī)保護(hù)中一些簡(jiǎn)單的自檢功能來(lái)保障保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行。不管是保護(hù)系統(tǒng)的定期計(jì)劃?rùn)z修還是保護(hù)裝置自檢功能,都屬于離線(xiàn)式的檢測(cè)方法,均沒(méi)有考慮裝置現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中的情況,因此,這些目

前廣泛采用的離線(xiàn)檢測(cè)方式都不是可以信賴(lài)的檢測(cè)方案,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)于繼電保護(hù)隱藏故障的檢測(cè)。

目前廣泛采用的常規(guī)檢測(cè)方法往往是在保護(hù)裝置離線(xiàn)情況下進(jìn)行的,由于隱藏故障是在運(yùn)行過(guò)程中才爆發(fā),因此傳統(tǒng)的檢測(cè)方法并不能對(duì)隱藏故障進(jìn)行全面的檢測(cè)。考慮到隱藏故障存在的特點(diǎn),完善的檢測(cè)方法應(yīng)做到對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè),這樣才能夠在系統(tǒng)暴露出隱藏故障時(shí),及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中的錯(cuò)誤動(dòng)作傾向,對(duì)存在隱藏故障的保護(hù)裝置進(jìn)行動(dòng)作閉鎖或者使其退出運(yùn)行,阻止由于保護(hù)裝置的隱藏故障而造成保護(hù)誤動(dòng)作的行為。

對(duì)隱藏故障而言,當(dāng)系統(tǒng)在正常運(yùn)行的時(shí)候,該故障一般不會(huì)表現(xiàn)出來(lái);但是,當(dāng)系統(tǒng)工作不正常時(shí),往往暗示存在其中的隱藏故障已經(jīng)達(dá)到了承受極限。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行狀況超過(guò)這個(gè)極限,保護(hù)裝置就會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)或拒動(dòng)的錯(cuò)誤行為,因此,保護(hù)裝置的狀態(tài)經(jīng)歷了一個(gè)從正常到故障的動(dòng)態(tài)過(guò)程

結(jié)論

繼電保護(hù)的隱藏故障對(duì)電力系統(tǒng)的影響是非常大的,而且在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下,隱藏故障是不能被發(fā)現(xiàn)的。因此,隱藏故障的監(jiān)測(cè)不僅重要而且是存在著一定難度的。在很早之前有研究者提出了隱藏故障的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng),但是在其后的電力自動(dòng)化的研究中重點(diǎn)研究的則是微機(jī)保護(hù)自身的軟、硬件技術(shù)以及變電站的自動(dòng)化技術(shù),在隱藏故障的監(jiān)測(cè)與控制方面的研究一直處于停滯狀態(tài)。近年來(lái),繼電保護(hù)的隱藏故障的監(jiān)測(cè)與控制的研究也逐漸的發(fā)展起來(lái)。

參考文獻(xiàn)

[1]曾麗柳.繼電保護(hù)隱藏故障監(jiān)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)分析方法研究[J].科技風(fēng),2012(13).

[2]周鴻坤.繼電保護(hù)隱藏故障監(jiān)測(cè)方法研究[J].硅谷,2011(24):92-92.

第6篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化變電站;繼電保護(hù);技術(shù)分析

于電力系統(tǒng)而言,變電站是一個(gè)接受分配電能、控制電力流向、變換電壓、調(diào)整電壓的電力設(shè)備,它通過(guò)對(duì)變壓器性能的充分利用將與各級(jí)電壓電網(wǎng)相連接,這也被稱(chēng)為輸電與配電集結(jié)點(diǎn)。但是就目前而言,數(shù)字化變電站仍處在發(fā)展、創(chuàng)新、完善的建設(shè)過(guò)程中,這一技術(shù)還沒(méi)有完整規(guī)范的實(shí)施,而且數(shù)字化變電系統(tǒng)與傳統(tǒng)意義上的數(shù)字化變電保護(hù)裝置也有著根本的差別,所以對(duì)數(shù)字化變電繼電保護(hù)系統(tǒng)的分析研究就具有十分重要的意義。

1對(duì)數(shù)字化變電站的理解

根據(jù)數(shù)字化變電站的基本作用來(lái)講,它主要是數(shù)字化變電站信息的收集、處理、模擬與數(shù)字間信息的轉(zhuǎn)化的作用,此外還可以形成和變電系統(tǒng)相應(yīng)的信息網(wǎng)絡(luò),數(shù)字化變電站的信息主要分為分層分布化、信息應(yīng)用集成化、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊化、數(shù)據(jù)采集數(shù)字化、系統(tǒng)建模標(biāo)準(zhǔn)化。另一方面,相對(duì)傳統(tǒng)變電站來(lái)說(shuō),數(shù)字化更具有自動(dòng)化管理的性能;二次接線(xiàn)變得更加簡(jiǎn)單、測(cè)量精度變得更高,不用對(duì)信息重復(fù)輸入,同時(shí)因?yàn)閭鹘y(tǒng)變電繼電保護(hù)變成了數(shù)字化變電站繼電保護(hù),所以其電磁性能相較以前變得更加強(qiáng)大。

2數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1數(shù)字化保護(hù)裝置與傳統(tǒng)保護(hù)裝置的區(qū)別

數(shù)字化保護(hù)裝置與傳統(tǒng)保護(hù)裝置在硬件上的區(qū)別在于,數(shù)字化保護(hù)裝置的微處理器的構(gòu)成是數(shù)字電路,它的核心單元有著不一樣的接口,而傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置的主要單元?jiǎng)t是通信接口、模擬量輸入接口、開(kāi)管量輸出與輸入回路、數(shù)據(jù)處理單元。數(shù)字化繼電保護(hù)裝置對(duì)數(shù)據(jù)的收集主要是利用電子式互感器,這和傳統(tǒng)繼電保護(hù)有著很大的區(qū)別。數(shù)字化繼電保護(hù)的主要構(gòu)成為:通信接口、出口單元、光接收單元、中央處理單元、開(kāi)入單元等。

2.2數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)接口的實(shí)現(xiàn)

當(dāng)前,在數(shù)字化變電站繼電保護(hù)中,主要是利用電子互感器對(duì)信息進(jìn)行收集處理,之后,收集的信息將被通過(guò)內(nèi)部光纖傳送至低壓端,再經(jīng)合并單元轉(zhuǎn)化,最終將正確的格式輸出。數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置相比傳統(tǒng)意義上的保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)具有更高的可靠性。

3數(shù)字化繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

智能電網(wǎng)的建設(shè),要求數(shù)字化變電站具備人性化、信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化等特性。但是目前系統(tǒng)內(nèi)正在應(yīng)用的數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)中卻缺乏一個(gè)完善的檢測(cè)檢查方法,相比數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)來(lái)說(shuō),其發(fā)展還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后的。在數(shù)字化變電站動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)的應(yīng)用中,一方面可以對(duì)故障發(fā)生、變電站運(yùn)行、操作演練等有一個(gè)仿真模擬,這可以對(duì)智能儀表、自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)、故障錄波設(shè)備、繼電保護(hù)設(shè)備等進(jìn)行模擬信號(hào)的發(fā)送,實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器、線(xiàn)路、母線(xiàn)等的保護(hù)的監(jiān)測(cè)和監(jiān)控。另一方面,動(dòng)態(tài)仿真還可以在數(shù)字化變電站應(yīng)用中對(duì)系統(tǒng)及設(shè)備性能進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。

4數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)所處的新環(huán)境

當(dāng)今時(shí)代,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,微機(jī)化在變電站繼電保護(hù)裝置中越來(lái)越明顯,而且計(jì)算方法科學(xué)、存儲(chǔ)能力強(qiáng)、運(yùn)算能力快等優(yōu)點(diǎn)在處理器中也日趨顯現(xiàn)。同時(shí),數(shù)字化變電站繼電保護(hù)裝置還可以對(duì)大規(guī)模電路中的數(shù)字進(jìn)行過(guò)濾、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、對(duì)模數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,也避免了設(shè)備的運(yùn)行受到干擾,進(jìn)而可以整體上提高裝置的運(yùn)行效率及運(yùn)行速度。并且數(shù)據(jù)的收集處理較之前相比也有了明顯的改善。但是由于科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)也日新月異,所以這一繼電保護(hù)系統(tǒng)也面臨著許多挑戰(zhàn)。

4.1繼電保護(hù)系統(tǒng)性能的提高

數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)的提高首先需要設(shè)備一方面可以增強(qiáng)存儲(chǔ)能力進(jìn)而對(duì)故障實(shí)施保護(hù),并且可以快速的測(cè)量監(jiān)視電力狀態(tài)的運(yùn)行參數(shù)。另一方面還要優(yōu)化系統(tǒng)自身的控制技術(shù),比如對(duì)狀態(tài)預(yù)測(cè)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能、模糊控制等控制的完善性。

4.2提高繼電保護(hù)的可靠性

如今的數(shù)字化變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性不僅需要使元件不受影響,盡量降低溫度、使用年限的影響,還要滿(mǎn)足系統(tǒng)的優(yōu)化和調(diào)試。并且可以在數(shù)字化保護(hù)系統(tǒng)的自檢和巡檢方面,利用軟件對(duì)元件、軟件本身、部件的各種運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測(cè)。

5優(yōu)化數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)

5.1對(duì)于分布式母線(xiàn)的保護(hù)

系統(tǒng)電網(wǎng)中母線(xiàn)占據(jù)著十分重要的地位。然而傳統(tǒng)對(duì)于母線(xiàn)的保護(hù)裝置就存在著抗干擾性弱,二次接線(xiàn)繁雜、擴(kuò)展性差等的問(wèn)題。但是數(shù)字化對(duì)于分布式母線(xiàn)的保護(hù)則可以對(duì)這些問(wèn)題起到很好的分散保護(hù)作用。并且傳統(tǒng)的母線(xiàn)保護(hù)也無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)通訊數(shù)據(jù)日益變大的需求,而數(shù)字化則可以很好的解決這一難題。

5.2對(duì)于變壓器的保護(hù)

在繼電保護(hù)裝置中,對(duì)于變壓器的保護(hù)主要是避免電路短路產(chǎn)生的差動(dòng),正確及時(shí)辨別勵(lì)磁涌流和故障電流,對(duì)于這一問(wèn)題,傳統(tǒng)的保護(hù)極易出現(xiàn)轉(zhuǎn)化不明確和誤判情況。而數(shù)字化繼電保護(hù)因其自身所具有的對(duì)電流的高保真轉(zhuǎn)變、高頻分量的優(yōu)點(diǎn)可以在短時(shí)間內(nèi)高準(zhǔn)確率的對(duì)故障電流等進(jìn)行分辨,并且根據(jù)檢測(cè)的故障對(duì)變壓器實(shí)施切實(shí)有效的保護(hù)。在傳統(tǒng)的繼電保護(hù)中,變壓器保護(hù)用互感器往往因不同廠(chǎng)家規(guī)格的也不相同,所以就在很大程度上影響了電流的平衡,但是電子互感器的引入就很好的提高了靈敏度,降低了誤差。

6結(jié)語(yǔ)

就目前而言,在我國(guó)統(tǒng)一化、自動(dòng)化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化智能系統(tǒng)的建立,要在以后的幾年里通過(guò)規(guī)劃設(shè)計(jì)目標(biāo)、分階段建設(shè)目標(biāo)等步驟來(lái)逐漸實(shí)現(xiàn)。并且數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)的全面建設(shè)也是智能電網(wǎng)建設(shè)的根本前提。與此同時(shí),隨著數(shù)字化變電站的不斷發(fā)展,對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)的要求也越來(lái)越高。

參考文獻(xiàn)

[1]李先妹,黃家棟,唐寶鋒.數(shù)字化變電站繼電保護(hù)測(cè)試技術(shù)的分析研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2012,03:105-108.

[2]東春亮,牛敏敏.關(guān)于數(shù)字化變電站繼電保護(hù)技術(shù)的分析與探討[J].電子制作,2014,06:224-225.

第7篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);自動(dòng)化;

1、電磁型繼保與微機(jī)型繼保的區(qū)別

與傳統(tǒng)的電磁型繼保裝置相比,實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的微機(jī)型繼保裝置具有如下特點(diǎn):裝置維護(hù)調(diào)試方便,易于操作;保護(hù)性能得到較大改善。裝置功能多、先進(jìn)、可靈活選擇,邏輯回路動(dòng)作正確率、可靠性高。

裝置實(shí)現(xiàn)了遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)功能,取代了傳統(tǒng)變電所的預(yù)告信號(hào)、事故音響、儀表監(jiān)測(cè)的作用;實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控,可取代傳統(tǒng)的有人值守模式。

實(shí)現(xiàn)GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)及故障錄波功能,極大地方便了對(duì)電力系統(tǒng)故障的分析處理。但是,在目前階段。繼電保護(hù)的運(yùn)行環(huán)境基本未變,現(xiàn)代化電網(wǎng)、綜合自動(dòng)化變電站對(duì)繼電保護(hù)全方位的功能要求越來(lái)越高。

2、分析探討

2.1選型設(shè)計(jì)

統(tǒng)籌規(guī)劃,應(yīng)選擇使用知名廠(chǎng)家、技術(shù)成熟、設(shè)計(jì)完善、性能穩(wěn)定可靠的繼保產(chǎn)品,確保設(shè)備硬件質(zhì)量過(guò)硬,能在系統(tǒng)中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。避免選用技術(shù)過(guò)渡型、性能不穩(wěn)的設(shè)備,導(dǎo)致在運(yùn)行中出錯(cuò)或發(fā)生缺陷.再去耗費(fèi)大量物力、人力進(jìn)行更換改造。

應(yīng)有全局觀念,科學(xué)設(shè)計(jì),合理配置,使繼電保護(hù)、計(jì)量、測(cè)量、信號(hào)、控制、遠(yuǎn)動(dòng)等相互配合,共同協(xié)調(diào)工作,保證整個(gè)系統(tǒng)處于高水平運(yùn)行狀態(tài)下。并為變電站增容擴(kuò)建、設(shè)備更換改造留有設(shè)計(jì)余地。

使變電站設(shè)計(jì)適用于綜合自動(dòng)化及傳統(tǒng)的有人值守兩種模式,建議保留傳統(tǒng)變電站的事故音響、預(yù)告警鈴、電壓監(jiān)測(cè)的作用。以免發(fā)生數(shù)據(jù)無(wú)法遠(yuǎn)傳或網(wǎng)絡(luò)故障時(shí),變電站能立即恢復(fù)到現(xiàn)場(chǎng)有人值守模式,確保電力設(shè)備的安全運(yùn)行。

有些變電站在綜合自動(dòng)化改造后,其接地網(wǎng)未變。但是,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,短路容量不斷擴(kuò)大。微機(jī)型繼保裝置對(duì)變電站接地網(wǎng)的要求越來(lái)越高。因此,應(yīng)提高接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),按照繼保反措要求,改造不良接地網(wǎng),使用導(dǎo)電率高、耐腐蝕性強(qiáng)的接地網(wǎng),確保接地電阻小于0.5歐姆,并符合《變電站場(chǎng)地技術(shù)要求》和《變電站場(chǎng)地安全要求》。以防止由于接地網(wǎng)的不良導(dǎo)致故障時(shí)地電位升高,引起繼電保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)、燒壞二次設(shè)備等事故。

建議改進(jìn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù),將后臺(tái)信號(hào)按重要等級(jí)、變電站名稱(chēng),劃分“保護(hù)出口,開(kāi)關(guān)跳閘”、“I類(lèi)缺陷,告警”“、II、III類(lèi)缺陷,告警”“、輔助電氣量位置變化,提示”四類(lèi),并分類(lèi)顯示。當(dāng)故障發(fā)生,眾多后臺(tái)信號(hào)同時(shí)顯示時(shí)。運(yùn)行人員能迅速找出其中重點(diǎn)。作出正確的分析判斷。

2.2安裝調(diào)試

在綜合自動(dòng)化變電站建設(shè)中,繼電保護(hù)涉及測(cè)量表計(jì)、后臺(tái)監(jiān)控、直流系統(tǒng)、五防、遠(yuǎn)動(dòng)等等設(shè)備。因此,我們必須在調(diào)試階段內(nèi)。明確繼電保護(hù)與這些設(shè)備間的責(zé)任界限與分工,相互配合協(xié)調(diào);做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立以及對(duì)各設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試等等工作。

對(duì)于繼電保護(hù)裝置的新安裝校驗(yàn),必須對(duì)裝置加人80%額定電壓.模擬系統(tǒng)可能發(fā)生的各種故障,做裝置的整組模擬、傳動(dòng)試驗(yàn),確保裝置各條邏輯回路的正確性得到一一驗(yàn)證。

與電磁型保護(hù)相比,微機(jī)保護(hù)功能先進(jìn),但這并不就意味著微機(jī)裝置工作可靠性大、安全系數(shù)高。因?yàn)椋C(jī)裝置抗干擾能力差、防潮性能差、易遭雷擊(某供電局所管轄的某座變電站曾發(fā)生在主控室內(nèi)接聽(tīng)手機(jī),引發(fā)保護(hù)裝置誤動(dòng)事故);對(duì)工作環(huán)境、電源電壓等客觀條件的要求很高。因此.必須采取“:電纜屏蔽層兩端接地”抗干擾規(guī)范;二次回路及網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)配置避雷器;變電站控制室裝空調(diào)調(diào)節(jié)室溫;裝置的直流電源加裝濾波、穩(wěn)壓設(shè)備;裝置的交流電源加裝雷電浪涌吸收器等等措施,確保微機(jī)裝置可靠、安全工作。保證繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的背板、端子排、壓板、插頭的接線(xiàn)牢固性.做好光纜、網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)的防外力破壞的措施。應(yīng)做好工程關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)的控制,因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)最終運(yùn)行好壞將通過(guò)其反映。如GPS系統(tǒng)對(duì)時(shí)精度,繼電保護(hù)整組傳動(dòng)試驗(yàn)的遠(yuǎn)方后臺(tái)監(jiān)測(cè)反映,全站模擬量的精度,遠(yuǎn)動(dòng)通道質(zhì)量等等。在變電站綜合自動(dòng)化改造中,許多運(yùn)行設(shè)備無(wú)法停電。但可以利用技術(shù)手段,做好安全措施,采用帶模擬開(kāi)關(guān)對(duì)新裝置進(jìn)行校驗(yàn),完成不停電工作。并積累施工經(jīng)驗(yàn),制定典型的不停電作業(yè)規(guī)范和繼電保護(hù)安全措施票,確保施工安全。

2.3驗(yàn)收投運(yùn)

按繼電保護(hù)要求對(duì)設(shè)備驗(yàn)收,除常規(guī)的保護(hù)整組傳動(dòng)試驗(yàn)外,要著重加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的遙控、遙信,遙測(cè),遙調(diào)操作驗(yàn)收,如果把關(guān)不嚴(yán),將對(duì)今后運(yùn)行帶來(lái)負(fù)面影響。

根據(jù)“四遙”驗(yàn)收情況及設(shè)備的具體特點(diǎn),制定相應(yīng)的運(yùn)行操作規(guī)程;在設(shè)備投運(yùn)后,列出系統(tǒng)運(yùn)行要點(diǎn),以利于今后維護(hù)。

峻工圖紙、校驗(yàn)報(bào)告書(shū)、技術(shù)資料及時(shí)報(bào)送管轄單位及運(yùn)行操作班:做好變電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份工作(因變電站設(shè)備的數(shù)據(jù)常常需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況修改,靈活性大)。為今后的運(yùn)行維護(hù)、檢修改造作好技術(shù)上的準(zhǔn)備。

2.4運(yùn)行維護(hù)

加強(qiáng)運(yùn)行操作人員的現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)。運(yùn)行人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和對(duì)新設(shè)備的熟悉程度,將直接關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量。運(yùn)行人員應(yīng)在設(shè)備投運(yùn)前.熟悉變電站的運(yùn)行方式、主接線(xiàn)情況,學(xué)會(huì)使用操作微機(jī)裝置,并經(jīng)嚴(yán)格考核后方可擔(dān)任運(yùn)行維護(hù)工作。

據(jù)悉,220kV某變?cè)诟邷乜崾钇陂g,因漏查端子箱溫度,導(dǎo)致二次回路短路,保護(hù)裝置誤動(dòng)。因此,應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備巡視,積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在氣候惡劣、氣溫異常時(shí),要合理調(diào)節(jié)現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境(如啟用加熱器除濕、開(kāi)空調(diào)降溫等),維護(hù)微機(jī)設(shè)備在健康運(yùn)行狀態(tài)。完善遠(yuǎn)方后臺(tái)裝置的遙控、遙測(cè)、遙信、遙調(diào)功能。全天候監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。做好各種事故預(yù)想,能正確分析后臺(tái)信號(hào),判斷故障情況。建議將GPS衛(wèi)星對(duì)時(shí)及故障錄波裝置列入日常巡視的重點(diǎn)項(xiàng)目。確保電力系統(tǒng)故障情況能隨時(shí)記錄,便于分析處理。許多變電站綜合自動(dòng)化改造后,其保護(hù)、控制、信號(hào)、電磁鎖電源均統(tǒng)一為220V直流電源,使室外設(shè)備的直流回路增加了。因此,要做好室外二次回路的維護(hù)工作,減少發(fā)生直流接地故障的可能。

第8篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

【關(guān)鍵詞】 數(shù)字化變電站 繼電保護(hù) 實(shí)時(shí)性 可靠性

經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展,使得電力系統(tǒng)運(yùn)行的復(fù)雜性日益增加,當(dāng)發(fā)生故障或者是異常狀況時(shí),繼電保護(hù)能夠在最小的范圍和最短的時(shí)間內(nèi),將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)切除,或者是向運(yùn)行值班人員發(fā)出警報(bào),讓值班人員對(duì)異常工況進(jìn)行消除,從而確保設(shè)備的完整性和鄰近地區(qū)的供電安全。目前我國(guó)的數(shù)字化變電站正處于不斷發(fā)展和完善中,其數(shù)字化保護(hù)裝置與傳統(tǒng)保護(hù)裝置有著較大的區(qū)別,因此數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的應(yīng)用是一個(gè)值得深入研究和思考的課題。

1 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和廣泛應(yīng)用,很多不同機(jī)型和不同原理的微機(jī)保護(hù)裝置陸續(xù)投入到電網(wǎng)的使用中,而且算法和軟件方面也得到了很大的改進(jìn)。繼電保護(hù)技術(shù)在朝著以下方向發(fā)展:

(1)繼電保護(hù)技術(shù)在朝著計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展。電網(wǎng)系統(tǒng)的日益擴(kuò)大以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的日益復(fù)雜,對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)提出了更高的要求,除了要求繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)準(zhǔn)確的解除故障,還要求繼電保護(hù)裝置擁有大容量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間,能夠?qū)κ占鴣?lái)的數(shù)據(jù)及時(shí)地進(jìn)行分析處理,同時(shí)還需要擁有較強(qiáng)的信息溝通能力,能與其他裝置間進(jìn)行數(shù)據(jù)的交流和共享,因此繼電保護(hù)技術(shù)在朝著計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展。

(2)繼電保護(hù)技術(shù)在朝著智能化方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,諸如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等的人工智能技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的研究和應(yīng)用,電網(wǎng)系統(tǒng)也不例外,繼電保護(hù)技術(shù)也正在朝著智能化的方向發(fā)展。

(3)繼電保護(hù)技術(shù)在朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸和共享功能,它的出現(xiàn)和應(yīng)用系統(tǒng)徹底改變了人們的生活和工作方式。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的日益擴(kuò)大,要想使電網(wǎng)系統(tǒng)擁有系統(tǒng)保護(hù)的能力,就必須要借助網(wǎng)絡(luò)的力量,將電網(wǎng)系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備間的保護(hù)裝置聯(lián)系起來(lái),使得電網(wǎng)系統(tǒng)的系統(tǒng)保護(hù)能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。從這個(gè)方面來(lái)說(shuō),繼電保護(hù)技術(shù)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

(4)繼電保護(hù)技術(shù)在朝著采集、控制、保護(hù)和數(shù)據(jù)傳輸一體化的方向發(fā)展。將計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到電網(wǎng)系統(tǒng)后,作為整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)智能終端,一臺(tái)繼電保護(hù)裝置實(shí)際上已經(jīng)成為一臺(tái)具備多個(gè)功能的計(jì)算機(jī)。一臺(tái)繼電保護(hù)裝置能夠從網(wǎng)絡(luò)中采集電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的各種數(shù)據(jù),同時(shí)也將自身采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中。因此,繼電保護(hù)技術(shù)正在朝著采集、控制、保護(hù)和數(shù)據(jù)傳輸一體化的方向發(fā)展。

2 繼電保護(hù)技術(shù)在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用

2.1 動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用

數(shù)字化變電站的建設(shè),要求其自身具有一定的信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化和人性化的特征,然而目前我國(guó)所投入運(yùn)行的數(shù)字化變電站中,其繼電保護(hù)技術(shù)中的二次設(shè)備并沒(méi)有配備完善的檢測(cè)和檢查方法,這非常不利于數(shù)字化變電站的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。將動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化變電站,能夠?qū)收系陌l(fā)生、操作演練和數(shù)字化變電站的運(yùn)行有一個(gè)仿真模擬的前提,從而能夠?qū)^電保護(hù)技術(shù)中的二次設(shè)備(如故障錄波裝置、智能儀表和繼電保護(hù)設(shè)備等)發(fā)送模擬信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器、母線(xiàn)和線(xiàn)路的監(jiān)測(cè)和保護(hù)。與此同時(shí),將動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)應(yīng)用于數(shù)字化變電站,還能夠?qū)Χ卧O(shè)備的性能及系統(tǒng)的整體性能進(jìn)行客觀的評(píng)估。

2.2 智能型開(kāi)關(guān)單元和非傳統(tǒng)互感器技術(shù)在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用

傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置中的PT和CT已經(jīng)被數(shù)字化繼電保護(hù)裝置中功率小、效果好的互感器所取代,其能夠?qū)⒏唠妷夯蛘呤谴箅娏鬓D(zhuǎn)化為數(shù)字形式的信息,并且通過(guò)以太網(wǎng)將數(shù)字信息進(jìn)行處理和傳遞。智能型開(kāi)關(guān)單元和非傳統(tǒng)互感器技術(shù)在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用,一定程度上提高了其運(yùn)行的可靠性和安全性。

3 數(shù)字化變電站繼電保護(hù)的方案

3.1 數(shù)字化的母線(xiàn)保護(hù)

作為電力系統(tǒng)的重要組成部分,母線(xiàn)一旦發(fā)生故障將給電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成巨大的影響。分布式母線(xiàn)保護(hù)由中央處理單元、間隔處理單元、中央處理單元和各間隔處理單元的數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成,其信息來(lái)源于一組間隔處理單元。相較于傳統(tǒng)集中式母線(xiàn)保護(hù),分布式母線(xiàn)保護(hù)的分散處理能力較強(qiáng)且不易受到干擾,但是其對(duì)數(shù)據(jù)通信量的要求大且對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求較高,因此不太適合應(yīng)用于傳統(tǒng)的變電站,但數(shù)字化變電站自身先進(jìn)的技術(shù)則為解決上述難題提供了條件。

3.2 數(shù)字化的變壓器保護(hù)

要確保變壓器差動(dòng)保護(hù)正確工作,需要正確認(rèn)識(shí)以下兩個(gè)問(wèn)題:(1)勵(lì)磁涌流和故障電流造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。勵(lì)磁涌流中含有大量的非周期分量,這會(huì)造成差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng),而利用電子式電流互感器的高頻分量和高保真?zhèn)髯冎绷?,可以?duì)故障電流和勵(lì)磁涌流進(jìn)行正確區(qū)分,從而防止變壓器差動(dòng)保護(hù)的誤動(dòng)作;(2)外部短路時(shí)暫態(tài)不平衡電流造成差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。采用電子式電流互感器,可以確保變壓器各側(cè)互感器的二次暫態(tài)電流保持高度一致,將外部短路時(shí)的靈敏度提高,從而確保變壓器不會(huì)產(chǎn)生差動(dòng)保護(hù)誤動(dòng)。

3.3 數(shù)字化的輸電線(xiàn)路保護(hù)

數(shù)字化變電站的縱差保護(hù),其數(shù)據(jù)來(lái)源于無(wú)飽和的電子式電流互感器,可以從根本上解決傳統(tǒng)電流器的飽和問(wèn)題,從而預(yù)防輸電線(xiàn)分相瞬時(shí)值縱差保護(hù)誤動(dòng)的產(chǎn)生。對(duì)于數(shù)字化的距離保護(hù),其數(shù)據(jù)同樣來(lái)源于無(wú)飽和的電子式電流互感器,由于不存在鐵芯磁保護(hù)問(wèn)題,因此可以提升保護(hù)的選相元件、起動(dòng)元件和距離阻抗元件的性能,大大提高保護(hù)動(dòng)作的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)字化變電站是未來(lái)變電站發(fā)展的方向,其實(shí)現(xiàn)還依賴(lài)于很多技術(shù)問(wèn)題的解決,同樣應(yīng)用于數(shù)字化變電站的繼電保護(hù)技術(shù)也是需要不斷完善和發(fā)展的,它的研究和應(yīng)用是一個(gè)不斷推進(jìn)的過(guò)程。

參考文獻(xiàn):

[1]韓小濤,李偉,尹項(xiàng)根.應(yīng)用電子式電流互感器的變壓器差動(dòng)保護(hù)研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2007(4).

第9篇:繼電保護(hù)與微機(jī)保護(hù)的區(qū)別范文

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù) 傳統(tǒng)電流保護(hù) 電力系統(tǒng)

引言

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除,保證電力系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行,并使故障設(shè)備不再繼續(xù)遭到損壞。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,繼電保護(hù)已從電磁型、晶體管型及集成電路型發(fā)展到計(jì)算機(jī)型。

自適應(yīng)繼電保護(hù)是20世紀(jì)80年代提出的研究課題。其基本思想是使保護(hù)裝置盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化,改善保護(hù)性能,使其能夠適應(yīng)電力系統(tǒng)各種運(yùn)行方式和復(fù)雜故障類(lèi)型,有效地處理故障信息,從而獲得更可靠的保護(hù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)能夠克服同類(lèi)型傳統(tǒng)保護(hù)長(zhǎng)期以來(lái)存在的困難和問(wèn)題,改善保護(hù)的動(dòng)作性能。目前,自適應(yīng)保護(hù)還處在研究階段,但現(xiàn)有研究成果己證明了它優(yōu)越性。

1 自適應(yīng)電流速斷保護(hù)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本要求包括選擇性和速動(dòng)性。當(dāng)發(fā)生故障時(shí),繼電保護(hù)不僅要有選擇地切除故障路線(xiàn),而且要在保障可靠性和穩(wěn)定性的前提下盡量快速地執(zhí)行,以最大限度地減少故障造成的損失。這種在電流瞬時(shí)增大時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)就是電流速斷保護(hù)。

傳統(tǒng)的速斷裝置是在離線(xiàn)狀態(tài)下,假定工作在最大運(yùn)行方式下,線(xiàn)路末端發(fā)生短路時(shí)確定出整定值并讓設(shè)備依據(jù)這個(gè)值來(lái)進(jìn)行保護(hù)工作。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜,其規(guī)模越來(lái)越大,而且處在不斷地變化之中,使電力系統(tǒng)故障變得多種多樣,這使得傳統(tǒng)的速斷保護(hù)裝置顯得力不從心。一方面,整定值雖然相對(duì)合理,但與實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)仍有區(qū)別,它必將導(dǎo)致保護(hù)裝置不能總是運(yùn)行在最佳狀態(tài);另一方面,整定值是假設(shè)工作在最大運(yùn)行方式下得到的,當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在其它(或最小)運(yùn)行方式時(shí),保護(hù)可能失效。

自適應(yīng)電流速斷保護(hù)出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代,它的特點(diǎn)是可以根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式和故障狀態(tài)實(shí)時(shí)改變保護(hù)性能和整定值。這種集實(shí)時(shí)信息采集、信號(hào)處理及微機(jī)繼電保護(hù)等新技術(shù)于一體的技術(shù)裝置很好地解決了上述問(wèn)題。

1.1 傳統(tǒng)電流速斷保護(hù)原理

根據(jù)電力系統(tǒng)短路分析,當(dāng)電源電勢(shì)一定時(shí),三相短路電流可以表示為

Id=E/Zs+Zd ,(1)

式中:E―系統(tǒng)等效電源的相電勢(shì);

Zd ,―短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的阻抗,即被保護(hù)線(xiàn)路的阻抗;

Zs―保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源的阻抗。

Id.max=E/Zs.min+Zd 0(2)

則流過(guò)保護(hù)的電流的整定值

ID=KkId.max,(3)

式中,可靠度系數(shù)Kk=1.2~1.3,用來(lái)反映理論計(jì)算與實(shí)際情況之間存在的差別。

以上僅是理論上的計(jì)算值,在實(shí)際運(yùn)行中,短路電流還與故障點(diǎn)的位置和故障類(lèi)型有關(guān),用公式表示為

ID.1=Kd.E/Zs+aZd,(4)

式中,Kd為故障類(lèi)型系數(shù),故障類(lèi)型不同,Kd取不同的值,在相間短路保護(hù)條件下,三相短路時(shí),Kd =1;兩相短路時(shí),Kd:√3/2。

令I(lǐng)D.1=ID,可得電流速斷最小保護(hù)范圍為

a=Kd/(Zs.min+Zd)/Kk.Zd-Zs/Zd。(5)

分析以上公式可以得出,傳統(tǒng)速斷保護(hù)的不足在于實(shí)際的保護(hù)范圍總是小于最大運(yùn)行方式下的保護(hù)范圍,且保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響很明顯,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)保護(hù)范圍為0的情況,這是亟待解決的問(wèn)題。

1.2自適應(yīng)電流速斷保護(hù)

自適應(yīng)電流保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是利用微型機(jī)的計(jì)算和記憶功能,在線(xiàn)計(jì)算出電流速斷保護(hù)的整定值,即讓整定值隨著運(yùn)行方式和故障類(lèi)型的變化而變化,恰好解決了傳統(tǒng)電流速斷保護(hù)的問(wèn)題。自適應(yīng)電流保護(hù)整定值

I,D=KkKdE/Zs+Zd’ (6)

式中:E ―系統(tǒng)等效電源的相電勢(shì);

Zd― 短路點(diǎn)至保護(hù)安裝處的阻抗,即被保護(hù)線(xiàn)路的阻抗;

Zs―保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源的阻抗;

Kk― 取1.2~1.3;

Kd ― 故障類(lèi)型系數(shù)。

所以,必須實(shí)時(shí)測(cè)量出Kd 和Zs才能確保整定值的實(shí)時(shí)性。

測(cè)量Kd的關(guān)鍵是判斷電網(wǎng)的故障是三相故障還是兩相故障。三相故障時(shí)會(huì)有很小的不平衡負(fù)序電出現(xiàn);兩相故障時(shí),會(huì)有較大的負(fù)序電流出現(xiàn)。可據(jù)此判斷線(xiàn)路的故障類(lèi)型。三相短路時(shí),Kd= 1;

兩相短路時(shí),Kd =√3/2。

令式(6)與式(4)相等,得到自適應(yīng)電流保護(hù)的范圍

а,=Zd-(KK-1)Zs/KkZd。(7)

從式(7)可以看出,自適應(yīng)電流保護(hù)的保護(hù)范圍與故障類(lèi)型無(wú)關(guān),但а,是隨時(shí)間變化的,它的大小取決于阻抗的大小,并能夠使保護(hù)總是處在最佳保護(hù)的狀態(tài)。

為了比較傳統(tǒng)電流速斷保護(hù)和自適應(yīng)電流保護(hù)的性能,將Zs.min =0.187Ω,Zs =0.00375 LΩ,Zd=0.0032LΩ式中L為阻抗計(jì)算長(zhǎng)度,0.187,0.00375,0.0032分別為1km的阻抗值,代入式(5)和式(7),分別計(jì)算出а和а,,結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 傳統(tǒng)電流速斷保護(hù)和自適應(yīng)電流保護(hù)的性能比較

三相短路 兩相短路

L/km α á α á

50 〈0 0.419

100 0.108 0.626 〈0 0.626

從表1可以看出,自適應(yīng)電流速斷保護(hù)的性能明顯優(yōu)于傳統(tǒng)速斷保護(hù)。所以,自適應(yīng)電流保護(hù)的研究是十分有意義的。

2 自適應(yīng)過(guò)電流保護(hù)

過(guò)電流保護(hù)通常是指其啟動(dòng)電流按照躲開(kāi)最大負(fù)荷電流來(lái)整定的一種保護(hù)。它在正常運(yùn)行時(shí)不應(yīng)該起動(dòng),而在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),則能反應(yīng)于電流的增大而動(dòng)作。在一般情況下,它不僅能夠保護(hù)本線(xiàn)路,而且能夠保護(hù)相鄰線(xiàn)路,以起到后備保護(hù)的作用。

2.1 傳統(tǒng)過(guò)電流保護(hù)

過(guò)電流保護(hù)是根據(jù)在電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)短路電流增大的原理動(dòng)作的。為了保證在非故障情況下保護(hù)誤動(dòng),傳統(tǒng)過(guò)電流保護(hù)的整定式如下

IDZ=KkKzg/kh IHmax, (8)

式中: IDZ― 電流組件的啟動(dòng)電流;

kk―可靠系數(shù),取1.15~1.25;

Kzg― 自啟動(dòng)系數(shù),Kzg >1;

kh―― 電流組件的返回系數(shù),ks1>0.85;

IHmax,―最大負(fù)荷電流。

過(guò)電流保護(hù)是否有效決定于靈敏度KLm

KLm=IFmin/IDZ,(9)

式中,IFmin為最小運(yùn)行方式下,保護(hù)區(qū)末端發(fā)生金屬兩相短路的短路電流。

當(dāng)靈敏系數(shù)KLm≥1.3時(shí),可以采用過(guò)電流保護(hù)。從式(9)可以看出,在IFmin 固定的條件下,ID的大小決定了靈敏系數(shù)能否滿(mǎn)足要求。

可見(jiàn),傳統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)是按躲過(guò)最大負(fù)荷電流進(jìn)行整定,在區(qū)外故障切除后繼電器應(yīng)能可靠返回,且要考慮電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)系數(shù)。所以,過(guò)電流保護(hù)的保護(hù)范圍受系統(tǒng)運(yùn)行方式、負(fù)荷變化、返回系數(shù)及自起動(dòng)系數(shù)的影響,使它的保護(hù)范圍大大減小。

2.2 自適應(yīng)過(guò)電流保護(hù)

自適應(yīng)過(guò)電流保護(hù)為克服傳統(tǒng)保護(hù)的缺點(diǎn),要求按照當(dāng)時(shí)的負(fù)荷電流來(lái)整定動(dòng)作電流的定值;動(dòng)作時(shí)限按反時(shí)限特性在線(xiàn)或離線(xiàn)整定。

設(shè)當(dāng)時(shí)的負(fù)荷電流為,IH,其動(dòng)作電流就整定為

IzDz=KkKzqIH/Kho(10)

動(dòng)作時(shí)限設(shè)定,以離線(xiàn)方式整定

t= Tp/[(I,d/IP)n-1],(11)

式中:t ―動(dòng)作時(shí)間;

Tp― 時(shí)間常數(shù);

I,d―流人保護(hù)安裝處電流繼電器的電流;

IP―電流系數(shù),取IP =(2/3)IDZ;

n ―般反時(shí)限取0.02,非常反時(shí)限取1。

如圖1所示,當(dāng)保護(hù)線(xiàn)路分成幾段時(shí),上一段要與后一段相配合,只能采用一種特性,先把最后一段線(xiàn)路的時(shí)限設(shè)定好,比如設(shè)為t1,而上一段線(xiàn)路的時(shí)間就為t1+t,由此求出上一段線(xiàn)路的, 值來(lái)確定動(dòng)作時(shí)間曲線(xiàn)。

根據(jù)式(10)可以使保護(hù)裝置隨系統(tǒng)運(yùn)行方式、負(fù)荷的變化實(shí)時(shí)調(diào)整動(dòng)作電流定值,當(dāng)故障電流Id大于整定電流,IzDz時(shí),保護(hù)啟動(dòng),再用故障電流,Id與時(shí)間曲線(xiàn)方程式(11)計(jì)算出動(dòng)作延時(shí),經(jīng)過(guò)動(dòng)作延時(shí)使保護(hù)動(dòng)作切除故障。

由此可見(jiàn),自適應(yīng)過(guò)電流保護(hù)可以通過(guò)對(duì)負(fù)荷電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),隨時(shí)調(diào)整動(dòng)作電流整定值及動(dòng)作時(shí)限特性,使保護(hù)處于最佳動(dòng)作狀態(tài)。

3 結(jié)束語(yǔ)