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[關(guān)鍵詞]電力繼電保護(hù) 可靠性 特點(diǎn)
中圖分類號:F416 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)16-0060-01
電力企業(yè)應(yīng)用的繼電保護(hù)主要具備自動(dòng)運(yùn)行率高以及兼容性強(qiáng)的特點(diǎn),但是依據(jù)現(xiàn)階段繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,未來電力企業(yè)所應(yīng)用的繼電保護(hù)系統(tǒng)還應(yīng)該具備計(jì)算機(jī)化以及信息化的特點(diǎn)。但是這需要電力企業(yè)為此做出努力,也需要繼電保護(hù)技術(shù)人員加強(qiáng)研究,使其能夠適應(yīng)電力企業(yè)的發(fā)展需求,因?yàn)槔^電保護(hù)裝置也會出現(xiàn)故障,影響其可靠性,因此也需要有關(guān)人員采取措施提高其可靠性。
1、繼電保護(hù)的基本要求
繼電保護(hù)之所以能夠被廣泛的應(yīng)用在電力企業(yè)中,只要是因?yàn)槠渥陨淼奶攸c(diǎn)能夠滿足電力企業(yè)的需求,其主要表現(xiàn)在以下方面:
首先,可靠性方面,電力企業(yè)之所以要設(shè)置繼電保護(hù),主要目的就是讓其能夠使電路平穩(wěn)的運(yùn)行,但是現(xiàn)實(shí)生活中,工作人員可以因?yàn)檎`操作或者電路自身故障都會導(dǎo)致繼電保護(hù)發(fā)生誤動(dòng)或者拒動(dòng),一旦錯(cuò)誤的指令發(fā)出,不僅不會對故障設(shè)備產(chǎn)生任何的作用,嚴(yán)重者會影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行,因此應(yīng)用在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置首先應(yīng)該滿足的就是可靠性。
其次,速動(dòng)性:電路運(yùn)行故障及時(shí)警報(bào)處理,能夠降低由此導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷亡等。因此,要求繼電保護(hù)裝置必須具備相應(yīng)的速動(dòng)性。所謂速動(dòng)性即在電流量與繼電保護(hù)裝置的故障報(bào)警速率成反比。只有這樣,在較大突發(fā)故障面前,繼電保護(hù)裝置能夠?qū)ζ溥M(jìn)行及時(shí)快速的報(bào)警,節(jié)約故障處理時(shí)間。
最后,靈敏性:繼電保護(hù)裝置能夠依據(jù)率先編制好的內(nèi)部程序,對不同性質(zhì)和不同程度的故障及時(shí)采取相應(yīng)的保護(hù)措施,及時(shí)提供故障報(bào)警信息,并進(jìn)行簡單的局部處理,降低電路運(yùn)行故障的危害和影響。
2、電力繼電保護(hù)的特點(diǎn)
社會的發(fā)展需要電力企業(yè)做支撐,現(xiàn)代企業(yè)以及居民對電能的品質(zhì)要求越來越高,高品質(zhì)的電能需要應(yīng)用專門的設(shè)備,而繼電保護(hù)就是其使用的不可缺少的設(shè)備。繼電保護(hù)之所以能夠提高電能的品質(zhì),只要是因?yàn)樵撛O(shè)備的功能就是減少電力企業(yè)運(yùn)行隱藏的故障,能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)發(fā)展,及時(shí)檢測,及時(shí)維修,因?yàn)榇蟠蠼档土穗娏ζ髽I(yè)故障維修的成本支出。作為一種較為常見的電氣裝置,繼電保護(hù)所使用的技術(shù)正是繼電保護(hù)技術(shù),其電路保護(hù)特點(diǎn)十分特別,也正是如此,該裝置設(shè)備利用范圍非常廣,同時(shí)得到了越來越人的關(guān)注。其典型的特點(diǎn)優(yōu)勢如下:
首先,自主化運(yùn)行率得以大幅度提高,因其運(yùn)行率提高,所以繼電保護(hù)的記憶功能加強(qiáng),因此可以做到分量保護(hù),使得電力系統(tǒng)更加快速無故障的運(yùn)行,即使出現(xiàn)了故障,繼電保護(hù)也會及時(shí)的發(fā)出預(yù)警,將故障部分切除,從而不影響其他部分的正常運(yùn)行,因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)運(yùn)行的準(zhǔn)備率大幅度提高。
其次,具有良好的兼容性,正是如此,所以繼電保護(hù)具有非常強(qiáng)的輔,選用的方法差異不大,標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,另外,繼電保護(hù)裝置比較小,其盤位數(shù)量相對來說非常少,便于設(shè)置,此外,在此功能的基礎(chǔ)上,繼電保護(hù)裝置具有非常強(qiáng)的輔助功能。
最后,便于監(jiān)控管理,繼電保護(hù)在運(yùn)行期間,對其他設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控管理,以便及時(shí)上報(bào)核心各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況,這正是其能夠提高電力系統(tǒng)運(yùn)行正確率的關(guān)鍵。另外,繼電保護(hù)所應(yīng)用的技術(shù)能夠使得該設(shè)備裝置中的核心部件不會受到外界環(huán)境的傷害,因此其監(jiān)控管理功能持續(xù)時(shí)間比較長,不必經(jīng)常對其維修。
3、提高繼電保護(hù)的可靠性的措施
提高繼電保護(hù)裝置的可靠性,需要從以下幾個(gè)方面落實(shí):
3.1繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)應(yīng)注意的問題。將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行,這兩項(xiàng)工作完成后,嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)等工作。
3.2定值區(qū)問題。定值區(qū)數(shù)量的激增是電力系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要表現(xiàn),它能夠適應(yīng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的不同需求,確保了電力系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定性。同時(shí)由于定值區(qū)數(shù)量增加,人們對不同的定值數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)紕漏,為此應(yīng)該加強(qiáng)對定值區(qū)的管理,派遣專業(yè)技術(shù)人員對其進(jìn)行操作,并將調(diào)整的定值數(shù)據(jù)及時(shí)更改記錄。
3.3一般性檢查。一般性檢查雖然沒有其他專項(xiàng)檢查技術(shù)要求難度高,但是其檢查質(zhì)量的好壞也直接關(guān)系到繼電保護(hù)裝置的運(yùn)作。由于一般性檢查工作比較瑣碎、簡單,因此,到目前為止還沒有引起人們的重視,一方面沒有及時(shí)進(jìn)行一般性檢查,另一方面一般性檢查敷衍了事,沒有得到具體的落實(shí)。一般性檢查主要包括清潔和固定兩個(gè)方面。機(jī)械表面灰塵過多,可能提高機(jī)械的運(yùn)行溫度,降低機(jī)械使用壽命,而細(xì)小處螺絲和鏈接的松散,可能存在重大的安全隱患。
3.4接地問題。①保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、屏柜等的接地,必須接在屏內(nèi)的銅排上。②電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題,如接地在端子箱,檢查那么端子箱的接地是否可靠。
4、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展
在輸變電行業(yè)中,單片機(jī)控制技術(shù)具有先天優(yōu)勢,在控制技術(shù)或電子信號方面,可大大提高控制與保護(hù)的精度、速度、范圍,而且還能與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成系統(tǒng)化管理體系和無人值守的站點(diǎn),極大地降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高了安全性。
4.1 計(jì)算機(jī)化
隨著電路承載輸電量的增加,電力系統(tǒng)的工作任務(wù)量增大,工作難度系數(shù)提升,因此,與計(jì)算機(jī)技術(shù)相互結(jié)合,實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化是未來該裝置發(fā)展的一個(gè)重要方向。計(jì)算機(jī)化的落實(shí)和完善能夠提高信息數(shù)據(jù)處理分析的能力,并提高信息的存儲量,方便管理人員及時(shí)調(diào)閱相關(guān)數(shù)據(jù)。但是,目前的計(jì)算機(jī)化還不夠成熟,需要投入更多的科研力量和研究資金等,只有這樣計(jì)算機(jī)化的發(fā)展趨勢才能更好的為繼電保護(hù)裝置服務(wù),最終提高電力系統(tǒng)的整體服務(wù)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。
4.2 網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱,它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來,亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。
4.3 智能化
近年來,人工智能技術(shù)開始被應(yīng)用在繼電保護(hù)研究應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法,很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法可迎刃而解。
4.4 保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
隨著繼電保護(hù)裝置與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形成了密切的聯(lián)系,繼電保護(hù)裝置的功能也突破了原有的保護(hù)職能。通過對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運(yùn)用,繼電保護(hù)裝置在電路無故障正常運(yùn)行的條件之下,能夠分析電路運(yùn)行的基本數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整、控制和分析,真正實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)裝置保護(hù)、控制、測量與數(shù)據(jù)通信的一體化。
5、結(jié)語
綜上所述,可知電力繼電保護(hù)裝置優(yōu)勢突出,而且提高其繼電保護(hù)的可靠性的技術(shù)也十分成熟,這是繼電保護(hù)裝置得以長久大規(guī)模的應(yīng)用在電力企業(yè)的主要原因,因?yàn)橛秒娪脩魧﹄娔艿钠焚|(zhì)需求非常高,因此電力企業(yè)更需要應(yīng)用繼電保護(hù),以此能減少運(yùn)行故障,但是繼電保護(hù)性能的發(fā)揮,還依靠電力企業(yè)的工作人員,需要實(shí)時(shí)對其進(jìn)行維護(hù),發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)維修,只有如此,才能確保其功能正常。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:繼電保護(hù)裝置;運(yùn)行特點(diǎn);裝置性能;裝置觸點(diǎn)
中圖分類號:TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2013)31-0110-02
隨著人們生活水平的不斷提高,加大了對電能的需求,對電力供應(yīng)質(zhì)量提出了更高的要求。在電力系統(tǒng)中使用繼電保護(hù)裝置,對于保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行、降低用電故障出現(xiàn)的頻率以及提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的作用。因此,通過對繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的特點(diǎn)、原理以及問題進(jìn)行分析,提出了相應(yīng)的解決策略,進(jìn)而推動(dòng)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
1 繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的特點(diǎn)
1.1 繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)、快速地處理電力系統(tǒng)
故障
當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),繼電保護(hù)裝置能夠及時(shí)、快速地對信號進(jìn)行傳遞,并準(zhǔn)確地將動(dòng)作反映出來,有效地將電力系統(tǒng)的故障控制在一定范圍中,并切斷故障。在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行過程中,繼電保護(hù)裝置自身的作用不夠明顯,但是電力系統(tǒng)一旦發(fā)生故障,那么就能夠保護(hù)電力系統(tǒng),防止由于電力故障造成不必要的損失。
1.2 繼電保護(hù)裝置自身出現(xiàn)故障
在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,繼電保護(hù)裝置自身也會出現(xiàn)故障,其故障主要分為兩類,分別是拒動(dòng)故障和誤動(dòng)故障。其中,誤動(dòng)故障指的是在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行狀態(tài)下,繼電保護(hù)裝置發(fā)出的信號與動(dòng)作出現(xiàn)錯(cuò)誤,進(jìn)而對電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。拒動(dòng)故障指的是電力系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)故障,繼電保護(hù)裝置自身拒絕發(fā)出動(dòng)作,沒有及時(shí)地保護(hù)電力系統(tǒng),進(jìn)而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不具有保護(hù)電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的功能。此類故障主要出現(xiàn)在傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置中,隨著繼電保護(hù)技術(shù)水平的不斷提高,繼電保護(hù)裝置朝自動(dòng)化的方向發(fā)展,在電力系統(tǒng)中應(yīng)用得更加廣泛,不僅具備保護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的功能,而且還能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運(yùn)行設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制,具備遠(yuǎn)程控制的功能,有力地保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
1.3 提高裝置性能
和以往的繼電保護(hù)裝置相比,繼電保護(hù)裝置能夠有效地提高裝置的性能,準(zhǔn)確、快速地將故障反映并切除,保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。自動(dòng)化的繼電保護(hù)裝置通過使用計(jì)算機(jī)技術(shù),完成復(fù)雜的工作,及時(shí)對故障進(jìn)行檢測,并將故障信息傳遞給工作人員,發(fā)出警報(bào)信息,有效地將故障解決。另外,繼電保護(hù)裝置抗干擾能力較弱,需要加強(qiáng)對繼電保護(hù)裝置的管理。
2 繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的原理
電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障,那么將會出現(xiàn)電流增加、電壓降低、線路測量阻抗減小以及電流和電壓之間的相位角發(fā)生變化等問題。通過利用這些基本參數(shù)的變化,能夠形成不同原理的繼電保護(hù),例如對電流增大而動(dòng)作的電流速斷、反映電壓降低而動(dòng)作的低電壓保護(hù)、過電流保護(hù)等進(jìn)行反映。通常情況下,繼電保護(hù)裝置主要由測量部分、邏輯部分以及執(zhí)行部分構(gòu)成。
2.1 測量部分
進(jìn)行測量時(shí),主要對被保護(hù)對象輸入的相關(guān)電氣量進(jìn)行測量,例如電流、電壓。測量之后還要將其與相關(guān)的整定值進(jìn)行比較分析,然后輸出比較結(jié)果,對繼電保護(hù)裝置是否應(yīng)該動(dòng)作進(jìn)行判斷。
2.2 邏輯部分
針對測量部分檢測出的檢測量與輸出邏輯關(guān)系,對其進(jìn)行邏輯判斷,對其是否應(yīng)該將短路跳閘或者發(fā)出信號進(jìn)行確定,并將相關(guān)命令輸入到執(zhí)行部分中。
2.3 執(zhí)行部分
根據(jù)邏輯部分傳遞出來的信號,將繼電保護(hù)裝置負(fù)擔(dān)的任務(wù)進(jìn)行操作完成,例如操作跳閘或者發(fā)出信號等。
3 繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的問題
繼電保護(hù)裝置廣泛地應(yīng)用在人們的生活工作用電、工廠生產(chǎn)用電中,其對于電力系統(tǒng)的電容器、線路和主變進(jìn)行保護(hù)。繼電保護(hù)裝置在日常運(yùn)行的過程中會出現(xiàn)許多問題,主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:
3.1 繼電保護(hù)裝置觸點(diǎn)不穩(wěn)定
繼電器在對負(fù)荷過程進(jìn)行切換時(shí),其中的電接觸零件叫做觸點(diǎn)。對繼電器接觸穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的主要因素包括觸點(diǎn)松動(dòng)、觸點(diǎn)裂開以及觸點(diǎn)尺寸位置不正確等。在操作過程中沒有對鉚壓力進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)、簧片與接觸點(diǎn)的尺寸不合理以及觸點(diǎn)材料過硬或者壓力大等因素均能導(dǎo)致觸點(diǎn)出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象。接觸點(diǎn)位置不同所運(yùn)用的材料和工藝也就不同,例如由于材料硬度高導(dǎo)致的松動(dòng)。
3.2 繼電器的參數(shù)不正確
繼電器主要運(yùn)用鉚對零部件進(jìn)行安裝,在安裝的過程中,容易導(dǎo)致鉚出現(xiàn)松動(dòng)或者強(qiáng)度結(jié)合差的情況,進(jìn)而導(dǎo)致繼電器的參數(shù)比較混亂。另外,周圍環(huán)境的溫度也會增加繼電器的參數(shù)值,由于繼電器不具有抵抗沖擊與機(jī)械振動(dòng)的功能,進(jìn)而導(dǎo)致參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。
3.3 繼電保護(hù)裝置中的鉚零件變形
電磁系統(tǒng)中的鉚裝件在安裝過鉚之后,零件會出現(xiàn)彎曲、傾斜現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致鉚裝工序的調(diào)整、裝配工作出現(xiàn)問題。因此,鉚裝工作人員要對零部件的尺寸大小、規(guī)格進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)的檢查,確保安裝到位和電磁系統(tǒng)質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
3.4 線圈問題
由于繼電保護(hù)裝置的線圈種類有很多,因此,需要對其進(jìn)行單件隔開放置,避免出現(xiàn)交連碰撞的情況,防止出現(xiàn)斷線。因此,在對鉚裝電磁系統(tǒng)進(jìn)行安裝時(shí),對壓床和壓力機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,如果壓力過大,會導(dǎo)致線圈斷線或者線圈架變形、開裂;如果壓力過小,則會加大磁損,使繞線出現(xiàn)松動(dòng)。
針對以上存在的問題,采取以下的方法進(jìn)行解決:
提高繼電保護(hù)裝置的抗干擾水平,降低信號干擾給繼電保護(hù)裝置帶來的操作失誤。由于信號傳輸容易導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行時(shí)受到電磁波信號的干擾,因此,增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置防護(hù)層上的絕緣設(shè)置,不使其和地面接觸。另外,繼電保護(hù)裝置的元件也要選擇隔離性能高與抗干擾能力強(qiáng)的。
繼電保護(hù)裝置接地設(shè)置要滿足安裝需求。大多數(shù)繼電保護(hù)裝置雖然在線路上進(jìn)行了絕緣防護(hù),但是在接地安裝過程中容易受到電磁波信號的干擾。因此,工作人員在進(jìn)行作業(yè)時(shí)對微機(jī)繼電保護(hù)裝置的接地工作進(jìn)行控制。
對繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部參數(shù)和密碼進(jìn)行設(shè)置管理,在提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)操作水平,降低
失誤。
加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的維護(hù)和維修。安排專業(yè)人員對繼電保護(hù)裝置的日常運(yùn)行定期的檢查和管理,并做好清潔處理工作。另外對繼電保護(hù)裝置運(yùn)行產(chǎn)生的電流和電壓情況進(jìn)行記錄和監(jiān)控。
4 結(jié)語
總而言之,繼電保護(hù)裝置的工作技術(shù)水平較高,因此,要求維護(hù)工作人員要具備很高的理論知識水平和高超的實(shí)踐能力,進(jìn)而有效地排除電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的
故障。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:大規(guī)模風(fēng)電接入;電力系統(tǒng);繼電保護(hù);風(fēng)電機(jī)組;電能輸送;電網(wǎng)運(yùn)行 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:TM773 文章編號:1009-2374(2016)32-0087-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.32.043
電網(wǎng)的安全運(yùn)行離不開繼電保護(hù),作為電網(wǎng)安全運(yùn)行必不可少的要素,可以快速準(zhǔn)確地查找到故障所在并將其隔離,從而盡可能地降低對系統(tǒng)運(yùn)行的危害,最大程度地保證電能的平穩(wěn)輸送以及應(yīng)用。風(fēng)能越來越為廣泛應(yīng)用,隨之而來的則是風(fēng)電場對電力系統(tǒng)的極大影響。尤其是風(fēng)電場的接入不同則繼電保護(hù)裝置的故障各有其特性,其復(fù)雜化個(gè)性化的特點(diǎn),就使得研究大規(guī)模風(fēng)電場接入的繼電保護(hù)問題尤為緊迫與重要,從而確保電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
1 風(fēng)電場和風(fēng)電機(jī)組的故障特性
繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)以及計(jì)算均是以故障特性為基礎(chǔ)進(jìn)行的。那么對風(fēng)電場以及風(fēng)電機(jī)組的故障特性進(jìn)行分析就是必不可少的。傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)的基礎(chǔ)是三相對稱系統(tǒng)和同步發(fā)電機(jī)電源。在這個(gè)基礎(chǔ)上建立的繼電保護(hù)理論體系存在著自身不足,此理論假設(shè)故障出現(xiàn)時(shí),同步發(fā)電機(jī)是以恒態(tài)存在的,也就是故障發(fā)生前后,其運(yùn)行的狀態(tài)和參數(shù)沒有改變,一如既往,并計(jì)算相應(yīng)的短路電流和其衰減特性,以此作為整定繼電保護(hù)原理和選擇開關(guān)設(shè)備的依據(jù)。目前,大多數(shù)風(fēng)電機(jī)組使用的發(fā)電機(jī)都是異步發(fā)電機(jī),由于其自身結(jié)構(gòu)的特殊性而形成的故障特征也就具有了特殊性,必須要與傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)的特性進(jìn)行區(qū)分。永磁直驅(qū)機(jī)組雖然是同步發(fā)電機(jī),但是在并網(wǎng)后,不論是在故障特征還是在短路電流上都已經(jīng)于并網(wǎng)前發(fā)生了非常大的改變。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)短路故障時(shí),普通的異步發(fā)電機(jī)可以提供短暫的、短時(shí)間就可以衰減為零的極大電流,缺乏提供持續(xù)提供短路電流的能力。雙饋式的發(fā)電機(jī)在故障發(fā)生時(shí),其短路電流要小于前者,但衰減時(shí)間比前者長,故可以提供連續(xù)的短路電流。
2 大規(guī)模風(fēng)電接入輸電網(wǎng)的繼電保護(hù)問題
伴隨著風(fēng)電在電力電網(wǎng)中的百分比的逐步增加,繼電保護(hù)的問題日益凸顯。近年來,國內(nèi)外學(xué)者對這一問題進(jìn)行了探究,現(xiàn)綜述如下:
風(fēng)電電源接入后,電力系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡(luò)要隨著升壓變壓器的接地而發(fā)生了與之相對應(yīng)的變化,結(jié)果就是使得零序保護(hù)的靈敏度降低;并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線的自動(dòng)重合閘在大規(guī)模風(fēng)電場聯(lián)絡(luò)線跳開后很難重合。之所以出現(xiàn)這個(gè)問題是因?yàn)槲覀儑椰F(xiàn)階段使用的是在電網(wǎng)并網(wǎng)點(diǎn)接入風(fēng)力電源的檢同期方式,這就要求具有穩(wěn)定性,來保證供電的平穩(wěn)進(jìn)行,但是大規(guī)模的風(fēng)電場在聯(lián)絡(luò)線跳開后,風(fēng)機(jī)會進(jìn)入動(dòng)態(tài)過程,檢同期成功與否就存在著不確定的可能,繼而出現(xiàn)自動(dòng)重合閘無法重合,最終導(dǎo)致風(fēng)電脫網(wǎng)事故的出現(xiàn);拒動(dòng)向常態(tài)轉(zhuǎn)化。缺乏弱饋保護(hù)的專門設(shè)備將會使得并聯(lián)網(wǎng)點(diǎn)聯(lián)絡(luò)線的保護(hù)性能大大降低,從而出現(xiàn)拒動(dòng)由偶發(fā)變?yōu)槌B(tài)。
風(fēng)電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)對速斷保護(hù)的影響。配電網(wǎng)的主保護(hù)是以傳統(tǒng)電流也就是同步發(fā)電機(jī)提供的短路電流為速斷保護(hù),而風(fēng)電場是以類似于異步發(fā)電機(jī)方式提供短路電流,這就使得風(fēng)電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)后產(chǎn)生影響速斷保護(hù)的問題;距離保護(hù)的動(dòng)作裕度降低。異步發(fā)電機(jī)的阻抗是正電抗與負(fù)電阻的特征,所以阻抗平面軌跡很有可能至第二象限,進(jìn)而使距離保護(hù)動(dòng)作幅度降低;電磁暫態(tài)過程被忽視。由于風(fēng)電場內(nèi)機(jī)組和機(jī)群在現(xiàn)實(shí)中的客觀問題,如分布以及型的不同,使得理想化的組合――理想電源與系統(tǒng)抗組組成的經(jīng)典串聯(lián)模型難以得到,自然也就無法通過采用等效風(fēng)電場的方式來獲得相應(yīng)的電磁暫態(tài);風(fēng)電場輸出功率波動(dòng)性對并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線距離保護(hù)的影響。風(fēng)電場的大規(guī)模的應(yīng)用必然伴隨并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線距離保護(hù)問題,這與測量所得電流、電壓還有風(fēng)電隨機(jī)電源的個(gè)性化的特殊的故障問題密切相關(guān)。實(shí)質(zhì)上就是對整定與管理高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)工作提出了更高的要求。
3 大規(guī)模風(fēng)電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)的繼電保護(hù)思路及方法
風(fēng)電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)的繼電保護(hù)問題,國內(nèi)外學(xué)者仁者見仁,智者見智,至今并沒有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)的研究工作也只是局部地片面地開展,缺乏系統(tǒng)化的深入研究。本文認(rèn)為,對于大規(guī)模風(fēng)電場接入電力電網(wǎng)系統(tǒng)的保護(hù)問題應(yīng)從以下方面來展開深入的
研究:
3.1 故障出現(xiàn)后的電流波形特點(diǎn)的研究
繼電保護(hù)的關(guān)鍵是要進(jìn)行短路故障特征的分析,只有分析清楚問題的所在,才能夠著手進(jìn)行問題的解決。參考相關(guān)文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)研究者在對短路電流的最大值以及短路電流衰減特性上進(jìn)行了大量的深入研究,也有從繼電保護(hù)的配合與整定上來對保護(hù)的影響展開工作進(jìn)行研究。這些研究是必要的但是卻不是本質(zhì)的。繼電保護(hù)體系中,主保護(hù)作用的重要地位不容質(zhì)疑,而衡量主保護(hù)性能的關(guān)鍵的、本質(zhì)的因素是繼電保護(hù)的根本原理――故障暫態(tài)的濾波算法以及波形特征。波形特征以及濾波算法的異同,不論是在計(jì)算工頻電器量還是在保護(hù)判據(jù)方面都會產(chǎn)生很大的差別,對于結(jié)果的判別也都有著非常大的影響,是繼電保護(hù)性能中決定性的因素。這就要求我們在發(fā)生故障短路后,必須進(jìn)行電流波形特征的分析以求加強(qiáng)電網(wǎng)繼電保護(hù)自動(dòng)裝置與風(fēng)電場操控系統(tǒng)的配合。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng) 保護(hù)線路 串補(bǔ)電容 繼電保護(hù)系統(tǒng)影響
中圖分類號:TM761 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)10(b)-0035-02
1 串補(bǔ)電容裝于線路始端
如圖1所示,此時(shí)線路兩端距離Ⅰ段的起動(dòng)阻抗應(yīng)為:
ZⅠdz.1=ZⅠdz.2=0.85(ZAB-jXC)
式中,ZAB為被保護(hù)線路阻抗;
XC為串聯(lián)電容的阻抗。
當(dāng)保護(hù)1和保護(hù)2的距離Ⅰ段采用方向阻抗元件時(shí),它們按上式整定的特性圓和線路阻抗的分布分別如圖1(a)、圖1(b)所示。
如圖1(a)所示,裝于A側(cè)的保護(hù)1在始端A′點(diǎn)到M點(diǎn)的范圍內(nèi)短路時(shí),阻抗元件的測量阻抗均位于動(dòng)作特性之外,即保護(hù)不能動(dòng)作,在這種情況下不能使用距離保護(hù)。
再看圖1(b)所示,裝于串補(bǔ)電容對側(cè)變電站B的保護(hù)2,受XC的影響使保護(hù)區(qū)縮短,只能保護(hù)由B到N點(diǎn)的范圍,但不致出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)的現(xiàn)象,因此可以用,但顯然XC的數(shù)值越大,保護(hù)區(qū)縮短得越多。注:為便于比較,圖中的虛線圓表示未加串補(bǔ)電容時(shí)動(dòng)作特性。
2 串補(bǔ)電容裝于線路中間
這種情況下,兩側(cè)距離Ⅰ的起動(dòng)阻抗仍按前式整定:ZⅠdz.1 =ZⅠdz.2=0.85(ZAB-jXC),只要串補(bǔ)電容的補(bǔ)償度不超過50%,即
XcZAB│,則阻抗元件的動(dòng)作特性見圖1(c),在線路A~B內(nèi)故障時(shí),保護(hù)1、2均可正確動(dòng)作,而且保護(hù)性能也很好。但是,這種補(bǔ)償方式的缺點(diǎn)是,當(dāng)短路電流較大時(shí),如果電容器被保護(hù)間隙短接,則距離Ⅰ段保護(hù)區(qū)將大為縮短。
3 串補(bǔ)電容裝于變電站的母線之間
串補(bǔ)電容和保護(hù)位置(對距離保護(hù)的影響)如圖2所示。
提出問題:為什么要將串補(bǔ)電容裝設(shè)在變電站母線之間?
因?yàn)橛捎诋?dāng)多段高壓輸電線串聯(lián),或高壓輸電線上設(shè)有開關(guān)站時(shí),此時(shí)可將串補(bǔ)電容裝于高壓變電站或開關(guān)站的母線之間。圖3展示了裝設(shè)于兩條線路上的保護(hù)1、2、3、4的整定特性圓和測量阻抗。
圖3向量AB為線路AB的阻抗ZAB。BC代表串補(bǔ)電容的容抗ZBC,CD則代表線路CD的阻抗ZCD。折線DCBA則可看作是從D點(diǎn)看向A點(diǎn)的各線段阻抗。為了表明在同一圖上,從D看向A的阻抗假定為負(fù)的,與從A看向D的阻抗向量方向相反。
從圖3可見,保護(hù)1的整定圓1應(yīng)通過保護(hù)1安裝點(diǎn)。為保證選擇性C點(diǎn)應(yīng)位于圓1之外。保護(hù)3的整定圓3應(yīng)通過保護(hù)3安裝點(diǎn)C。因B點(diǎn)位于圓3之內(nèi),故在B點(diǎn)及其附近的相鄰線路上短路時(shí),保護(hù)3將誤動(dòng)(應(yīng)注意看圖B點(diǎn)包在圓3 內(nèi)),因此,必須采取措施加以防止。保護(hù)4的整定圓4應(yīng)通過保護(hù)4的安裝點(diǎn)D向下畫。B點(diǎn)位于圓4之外,不會誤動(dòng)。保護(hù)2的整定圓2應(yīng)通過保護(hù)2安裝點(diǎn)B向下畫。在反向C點(diǎn)附近短路時(shí),將要誤動(dòng)(應(yīng)注意看圖C點(diǎn)包在圓2內(nèi)),應(yīng)采取措施加以防止。
圖3中1、3與2、4為兩種不同方向的特性圓,其大小為區(qū)分之用。
4 結(jié)論
當(dāng)串補(bǔ)電容設(shè)置于變電站或開關(guān)站母線之間時(shí),在h離串補(bǔ)電容的兩端,距離保護(hù)Ⅰ段的保護(hù)區(qū)將大大縮短,而在靠近電容器的兩端,距離Ⅰ段的保護(hù)區(qū)雖較長,和沒有電容器一樣,但在反向電容器背后及附近的相鄰線路上短路時(shí),保護(hù)將要誤動(dòng),因此必須采取防范措施。
由圖3可知串補(bǔ)電容裝于變電站或開關(guān)站母線之間時(shí)對距離保護(hù)的影響。其他影響距離保護(hù)正確工作的因素此處不做進(jìn)一步分析。
5 結(jié)語
在電力系統(tǒng)高速發(fā)展的今天,電力網(wǎng)對繼電保護(hù)的要求也日益增高。特別是智能電網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)高速運(yùn)用的過程中會對繼電保護(hù)提出更高的要求,同時(shí)也會出現(xiàn)種種新的問題,這將使從事繼電保護(hù)工作的人員面臨一系列重要任務(wù),如何有效解決這些問題,并且將更好、更新的繼電保護(hù)技術(shù)與智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)最佳的結(jié)合,將成為繼電保護(hù)工作人員面臨的重要課題。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用發(fā)展趨勢
一、前言
電力系統(tǒng)的迅速發(fā)展對繼電保護(hù)提出了新的要求,電子技術(shù)及通信技術(shù)等的迅速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷地注入了新的活力,隨著微機(jī)保護(hù)裝置的應(yīng)用普及,繼電保護(hù)二次系統(tǒng)的自動(dòng)化水平得到不斷提高,許多當(dāng)前由人工處理的模擬信息轉(zhuǎn)化為大量的數(shù)字信息,而技術(shù)管理人員也有許多用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的資料和試驗(yàn)記錄文檔。因此,繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚, 在余年的發(fā)展時(shí)間里經(jīng)歷了個(gè)歷史階段,現(xiàn)在是微機(jī)保護(hù)階段。
二、繼電保護(hù)技術(shù)
繼電保護(hù)裝置是指:當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機(jī)、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí),能夠向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備,一般通稱為繼電保護(hù)裝置。其基本任務(wù)是:當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令, 使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開, 以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞, 降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響, 并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況, 并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理, 或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整, 或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。其基本要求是應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏牲和速動(dòng)性。這四“性”之間緊密聯(lián)系, 既矛盾又統(tǒng)一。
三、微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)特點(diǎn)
研究和實(shí)踐證明, 與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比較, 徽機(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, 動(dòng)作正確率高。
其主要是在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性;很強(qiáng)的記憶力能夠更好地實(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、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等, 其運(yùn)行正確率很高也已在運(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。
例如故障錄波、波形分析等, 能夠方便地附加低頻減載、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測距等功能。
3、工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。
體現(xiàn)了硬件比較通用, 制造容易統(tǒng)一而且標(biāo)準(zhǔn)裝置體積小, 減少了盤位數(shù)量功耗低。
4、可靠性容易提高。
體現(xiàn)了數(shù)字元件的特性不容易受溫度變化、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)界面越來越友好。
其維護(hù)調(diào)試也比較方便, 從而縮短了維修時(shí)間同時(shí)依據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn), 在現(xiàn)場可通過軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。
6、可以進(jìn)行遠(yuǎn)方監(jiān)控。
其實(shí)微機(jī)保護(hù)裝置是具有串行通信功能,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)控的特性。
四、如何保證繼電保護(hù)的可靠性
繼電保護(hù)的可靠是由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置與正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來保證, 任何電力設(shè)備都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。微機(jī)保護(hù)在全國電力系統(tǒng)的普及率已相當(dāng)高, 其可靠性、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)不言而喻就徽機(jī)保護(hù)的特殊性而言, 還有一些現(xiàn)場問題值得我們注意, 這就是要采用有針對性的技術(shù)措施把微機(jī)保護(hù)的誤動(dòng)作限制在最小范圍以內(nèi)以下是筆者近年來工作中體會,供同行參考。
(一)繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)應(yīng)注意的問題
當(dāng)在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過程中一定要注意將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行, 這兩項(xiàng)工作完成后, 嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作。
〔二)定值區(qū)問題
微機(jī)保護(hù)主要優(yōu)點(diǎn)是可以有多個(gè)定值區(qū), 這極大方便了電網(wǎng)運(yùn)行方式變化和代路情況下的定值更改問題?,F(xiàn)在必須注意的是定值區(qū)的錯(cuò)誤對繼電工作來說是一大忌, 必須采用嚴(yán)格的管理和相應(yīng)的技術(shù)手段來確保定值區(qū)的正確性措施是, 在修改完定值后, 必須打印定值單及定值區(qū)號,注意日期、變電站、修改人員及設(shè)備名稱, 并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值編號。
(三)一般性檢查
無論哪種保護(hù), 一般性檢查都是非常重要的, 但是在現(xiàn)場也是容易被忽略的項(xiàng)目, 至少是沒有認(rèn)真去做。一般性檢查大致包括以下幾個(gè)方面清潔、連接件是否緊固、焊接點(diǎn)是否虛焊、機(jī)械特性等。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍, 將所有的芯片按緊, 螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中, 也必須將各元件、保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來落實(shí)。
(四)接地問題
繼電保護(hù)工作中接地問題是非常突出的, 可以分以下兩點(diǎn)說明保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、屏障等的接地, 必須接在屏內(nèi)的銅排上, 一般生產(chǎn)廠家已做得較好, 只需認(rèn)真檢查。電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題, 如接地在端子箱, 那么端子箱的接地是否可靠, 這些都是嚴(yán)重影響設(shè)備安全和人身安全的因素。
(五)工作記錄和檢查習(xí)慣
工作記錄一定要認(rèn)真、詳細(xì), 真實(shí)地反映工作一部分的重要環(huán)節(jié), 這樣的工作記錄應(yīng)該說是一份技術(shù)檔案, 在日后的工作中是非常有用的。繼電保護(hù)工作記錄應(yīng)在規(guī)程限定的內(nèi)容以外, 認(rèn)真記錄每一個(gè)工作細(xì)節(jié)、處理方法。
五、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢
電力企業(yè)是一個(gè)“三密企業(yè)資產(chǎn)密集型、技術(shù)密集型、人才密集型”, 知識管理應(yīng)該成為電力行業(yè)發(fā)展的靈魂, 繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化, 網(wǎng)絡(luò)化, 智能化, 保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化等方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)蛛申。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, 從而使徽機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展, 出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢。
(一)計(jì)算機(jī)化
緊隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅速發(fā)展, 微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高, 除了保護(hù)的基本功能外, 還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間, 快速的數(shù)據(jù)處理功能, 強(qiáng)大的通信能力, 與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力, 高級語言編程等。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求, 如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性, 如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益, 尚需進(jìn)行具體深入的研究。
(二)網(wǎng)絡(luò)化
當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已經(jīng)成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱,使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域, 也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來,亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性, 這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。
(三)智能化
近些年來, 人工智能技術(shù)例如神經(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, 在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法, 很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題, 應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解??梢灶A(yù)見, 人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用, 以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。
(四)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的前提下, 保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺高性能、多功能的計(jì)算機(jī), 是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù), 也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此, 每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能, 而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能, 亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
(五)變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)
現(xiàn)代的計(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)、故障錄波、緊急控制裝置和計(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技術(shù)創(chuàng)新。繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化的緊密結(jié)合已成為可能, 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、微機(jī)保護(hù)裝置為核心, 將變電所的控制、信號、測量、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。隨著微機(jī)性能價(jià)格比的不斷提高, 現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展, 以及標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)約的陸續(xù)推出, 變電站綜合自動(dòng)化成了熱門話題。競爭的電力市場將促進(jìn)新的自動(dòng)化技術(shù)的開發(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, 通過統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)與站級相連, 在站級建立一個(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, 又在站級對各個(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間的通信用少量的光纖總線實(shí)現(xiàn), 取消傳統(tǒng)的硬線連接。
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);發(fā)展趨向
1繼電保護(hù)技術(shù)的含義
繼電保護(hù)裝置是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機(jī)、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運(yùn)行時(shí),能夠向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備,一般通稱為繼電保護(hù)裝置。其基本任務(wù)是:
(1)當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí),應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。
(2)反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常丁一作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同(例如有無經(jīng)常值班人員)發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會引起事故的電氣設(shè)備矛以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。其基本要求是應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性。這四“性”之間緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一。
2微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
研究和實(shí)踐證明,與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比較,微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)點(diǎn),其主要優(yōu)點(diǎn)如下:
2.1改善和提高繼電保護(hù)的動(dòng)作特征和性能,動(dòng)作正確率高
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、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,其運(yùn)行正確率很高也已在運(yùn)行實(shí)踐中得到證明。
2.2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、故障測距等功能。
2.3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,減少了盤位數(shù)量,功耗低。
2.4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),可用軟件方法檢測主要元件、部件的工況以及功能軟件本身。
2.5使用靈活方便,人機(jī)界面越來越友好
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)場可通過軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。
2.6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怎樣才能保證繼電保護(hù)的可靠、安全性
繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來保證,任何電力設(shè)備都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。微機(jī)保護(hù)在全國電力系統(tǒng)的普及率己相當(dāng)高,其可靠性、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)不言而喻。就微機(jī)保護(hù)的特殊性而言,還有一些現(xiàn)場問題值得我們注意,這就是要采用有針對性的技術(shù)措施把微機(jī)保護(hù)的誤動(dòng)作限制在最小范圍以內(nèi)。以下幾點(diǎn)是筆者近年來工作中的體會:
3.1繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)應(yīng)注意的問題
在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過程中必須注意:將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行,這兩項(xiàng)工作完成后,嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作。
3.2定值區(qū)問題
微機(jī)保護(hù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有多個(gè)定值區(qū),這極大方便了電網(wǎng)運(yùn)行方式變化和代路情況下的定值更改問題?,F(xiàn)在必須注意的是定值區(qū)的錯(cuò)誤對繼電工作來說是一大忌,必須采用嚴(yán)格的管理和相應(yīng)的技術(shù)手段來確保定值區(qū)的正確性。措施是,在修改完定值后,必須打印定值單及定值區(qū)號,注意日期、變電站、修改人員及設(shè)備名稱,并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值編號。
3.3一般性檢查
不論何種保護(hù),一般性檢查都是非常重要的,但是在現(xiàn)場也是容易被忽略的項(xiàng)目,至少是沒有認(rèn)真去做。一般性檢查大致包括以下幾個(gè)方面:清潔、連接件是否緊固、焊接點(diǎn)是否虛焊、機(jī)械特性等。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中,也必須將各元件、保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來落實(shí)。
3.4接地問題
繼電保護(hù)工作中接地問題是非常突出的,大致分以下兩點(diǎn)說明:(1)保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、屏障等的接地,必須接在屏內(nèi)的銅排上,一般生產(chǎn)廠家己做得較好,只需認(rèn)真檢查。(2)電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,這些都是嚴(yán)重影響設(shè)備安全和人身安全的因素。
3.5工作記錄和檢查習(xí)慣
工作記錄必須認(rèn)真、詳細(xì),真實(shí)地反映工作的一些重要環(huán)節(jié),這樣的工作記錄應(yīng)該說是一份技術(shù)檔案,在日后的工作中是非常有用的。繼電保護(hù)工作記錄應(yīng)在規(guī)程限定的內(nèi)容以外,認(rèn)真記錄每一個(gè)工作細(xì)節(jié)、處理方法。
4繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨向
電力企業(yè)是一個(gè)“三密企業(yè)(資產(chǎn)密集型、技術(shù)密集型、人才密集型)”,知識管理應(yīng)該成為電力行業(yè)發(fā)展的靈魂,繼電保護(hù)技術(shù)未來趨勢是向計(jì)算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化等方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)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,出現(xiàn)了一些引人注目的新趨勢。
4.1計(jì)算機(jī)化
隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展,微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展,電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高,除了保護(hù)的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)大的通信能力,與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,尚需進(jìn)行具體深入的研究。
4.2網(wǎng)絡(luò)化
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具己成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱,使人類生產(chǎn)和社會生活的面貌發(fā)生了根本變化。它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來,亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性,這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢。
4.3智能化
近年來,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,在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究也已開始。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法,很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題,應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解??梢灶A(yù)見,人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用,以解決用常規(guī)方法難以解決的問題。
4.4保護(hù)、控制、測、數(shù)據(jù)通信一體化
在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺高性能、多功能的計(jì)算機(jī),是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù),也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此,每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能。而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能,亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
4.5自適應(yīng)控制技術(shù)
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。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。
4.6人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,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。專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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。
基于生物神經(jīng)系統(tǒng)的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有分布式存儲信息、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)控制和非線性優(yōu)化等問題。近幾年來,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)來實(shí)現(xiàn)故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護(hù)、主設(shè)備保護(hù)等。
4.7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)、故障錄波、緊急控制裝置和計(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技術(shù)創(chuàng)新。繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化的緊密結(jié)合已成為可能,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(R'I'U),微機(jī)保護(hù)裝置為核心,將變電所的控制、信號、測量、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。
隨著微機(jī)性能價(jià)格比的不斷提高,現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展,以及標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)約的陸續(xù)推出,變電站綜合自動(dòng)化成了熱門話題。竟?fàn)幍碾娏κ袌鰧⒋龠M(jìn)新的自動(dòng)化技術(shù)的開發(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,通過統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)與站級相連,在站級建立一個(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,又在站級對各個(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間的通信用少量的光纖總線實(shí)現(xiàn),取消傳統(tǒng)的硬線連接。
【關(guān)鍵詞】電路板;繼電保護(hù);裝置
【中圖分類號】TM774 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672—5158(2012)08—0108-02
所謂繼電保護(hù)就是通過電流等電路中的物理性質(zhì)的變化,反映電流信號的強(qiáng)弱,根據(jù)電流信號的強(qiáng)弱進(jìn)行相關(guān)的動(dòng)作,傳遞信號或者停止動(dòng)作,從而達(dá)到對整個(gè)電路系統(tǒng)進(jìn)行控制和及時(shí)修復(fù)的目的。因此繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分,是保障供電和輸電穩(wěn)定的關(guān)鍵。繼電保護(hù)裝置的類型多種多樣,尤其是隨著電力技術(shù)的不斷革新和發(fā)展,繼電保護(hù)裝置的功能也在不斷完善。電路板的繼電保護(hù)裝置是迷你的電子控制器件,因?yàn)殡娐钒逍∏傻奶卣魇沟美^電保護(hù)裝置更加直觀,這樣的迷繼電保護(hù)裝置在優(yōu)化電器的布局以及電路的簡化中起著重要作用。
一、繼電保護(hù)裝置的基本性能
繼電保護(hù)裝置具有提高電力系統(tǒng)安全性和可靠性的優(yōu)勢,能夠大大提高電路的使用壽命。具體來說,繼電保護(hù)裝置具有以下基本性能:首先,繼電保護(hù)裝置必須具備一定動(dòng)作選擇的主動(dòng)性。主要是指在電路系統(tǒng)流通的過程中,繼電保護(hù)裝置必須具有一定的自主選擇性和靈活性,通過自主選擇能夠增強(qiáng)繼電保護(hù)裝置在遇到突發(fā)故障時(shí)的應(yīng)變能力,這也是對目前的繼電保護(hù)裝置提出的重要要求。二是要保持速動(dòng)性。繼電保護(hù)裝置需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)的情況和問題及時(shí)并且迅速地做出反應(yīng),以達(dá)到保護(hù)電路安全的目的。動(dòng)作的速動(dòng)性是和繼電裝置的靈敏性直接聯(lián)系在一起的,因此,繼電保護(hù)裝置的另一個(gè)基本性能是動(dòng)作的靈敏性??煽啃允侵咐^電保護(hù)裝置是應(yīng)該在保護(hù)范圍內(nèi)動(dòng)作,在電路系統(tǒng)正常運(yùn)行的過程中保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置的基本性能決定了電路的穩(wěn)定性,使得電路板的繼電保護(hù)發(fā)揮重要作用。
二、電路板繼電保護(hù)裝置的特性
電路板繼電保護(hù)裝置是一種基于微型電子技術(shù)的繼電保護(hù)裝置,能夠更好地提高電路的直觀性和智能化,并且使得結(jié)構(gòu)得以簡化,提高了繼電保護(hù)的工作性能。電路板繼電保護(hù)裝置具有其自身的特性,首先,電路板繼電保護(hù)裝置具有較強(qiáng)的觸電切換能力,從而提高了繼電保護(hù)裝置的性能和特性。電路板繼電保護(hù)裝置還有區(qū)別與其他保護(hù)裝置的轉(zhuǎn)換觸電的模式,一組常開,一組轉(zhuǎn)換,縮短轉(zhuǎn)換時(shí)間,提高了繼電保護(hù)裝置的轉(zhuǎn)換效率。另一個(gè)重要特征是其微小性。電路板繼電保護(hù)裝置的特性直接決定了其實(shí)際應(yīng)用的廣度和深度,我們在對其特性有了正確準(zhǔn)確的分析基礎(chǔ)上,提高繼電保護(hù)裝置的實(shí)際運(yùn)用效率,發(fā)揮其更好地電路維穩(wěn)作用。
三、電路板繼電保護(hù)裝置運(yùn)用原理及方法
電路板繼電保護(hù)裝置的運(yùn)用原理與方法與繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行原理類似,通過對電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)產(chǎn)生的頻率、電流等的變化做出反應(yīng),從而起到調(diào)整和及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題的作用。電路繼電保護(hù)裝置也是如此,通過對電路中產(chǎn)生的故障及時(shí)做出反應(yīng),例如對電流、電壓等的數(shù)據(jù)參考和性質(zhì)判斷,進(jìn)而做出相應(yīng)的反映和處理。由此可見,電路板繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行原理主要是對電路板內(nèi)部的電壓、電流以及頻率等進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。運(yùn)作原理和工作方法體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)基本原理及工作方法
電路板繼電保護(hù)裝置的工作原理是對電路中的異常情況做出反應(yīng),結(jié)合電路本身的結(jié)構(gòu)和構(gòu)成,分析電路中物理量的變化趨勢,從而發(fā)現(xiàn)電路中的異常。電路板繼電保護(hù)裝置的出現(xiàn)是與電路板繼電器的出現(xiàn)相適應(yīng)的,電路板繼電保護(hù)裝置的具體工作原理與裝置內(nèi)部的信號傳輸直接相關(guān)。
首先,在電路系統(tǒng)中,電力運(yùn)行的基本參數(shù),例如:電流、電壓等某一部分的失誤都會在電路內(nèi)部發(fā)生一定的參數(shù)變化,因此在電路內(nèi)部形成一定的數(shù)據(jù)和信號,當(dāng)這些變量增加到一定程度時(shí),繼電保護(hù)裝置就會產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)。其次從繼電保護(hù)裝置的具體工作流程來看,電路板繼電保護(hù)裝置的具體操作辦法主要包括了以下幾個(gè)流程:
1.電力系統(tǒng)本身是受到保護(hù)的,繼電保護(hù)裝置要獲取電力系統(tǒng)中的信號就必須在地區(qū)之間建立一定的關(guān)聯(lián)關(guān)系。通過對電力系統(tǒng)中的電流、電壓等情況進(jìn)行綜合觀察,一旦發(fā)現(xiàn)異常就做出預(yù)警反應(yīng);2.信號發(fā)出之后是信號的對比分析過程,對信號中的正常狀態(tài)或者是異常狀態(tài)做出調(diào)整,當(dāng)電路中的電流信號達(dá)到一定的整定值時(shí),電流繼電器繼續(xù)工作,通過接點(diǎn)向下一集單元發(fā)出讓電路斷電跳閘的信號;如果電流信號沒有達(dá)到整定值,電流繼電器不動(dòng)作,從而停止跳閘,在向下一級單元傳遞信號的動(dòng)作也隨之停止。這是比較單元在處理電流信號時(shí)的處理辦法。3.當(dāng)處理單元接受了比較單元發(fā)送的信號時(shí),處理單元?jiǎng)t會按照比較鑒別單元的決策進(jìn)行相關(guān)的處理,從而處理單元的行為直接受比較鑒別單元的影響。處理單元會根據(jù)時(shí)間的先后順序進(jìn)行電流的保護(hù)、中斷、繼電等一系列動(dòng)作,最終由執(zhí)行單元來進(jìn)行電流的電路處理。
(二)電路板繼電保護(hù)裝置的重要作用
電路板繼電保護(hù)裝置是維護(hù)電路板電路穩(wěn)定的關(guān)鍵和重要因素,在實(shí)際的運(yùn)用中發(fā)揮著重要作用。主要體現(xiàn)在以下三方面:一是電路板繼電保護(hù)裝置在實(shí)際運(yùn)用中能夠監(jiān)視電路板電路系統(tǒng)的運(yùn)行情況,減輕長期磨損對電路的損害,一定程度上提高了電路的壽命。第二,通過電路板繼電保護(hù)裝置能夠直觀地反映電路板工作過程中的異常情況,并且根據(jù)具體的電路情況和發(fā)出不同的信號,從而為保護(hù)電路系統(tǒng)的穩(wěn)定提供決策的客觀依據(jù)。三是體現(xiàn)在電路系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展上,電路板繼電保護(hù)裝置的發(fā)展能夠很好地提升電路使用的安全性能,同時(shí)利用先進(jìn)的電力技術(shù),促進(jìn)繼電保護(hù)功能的進(jìn)一步完善。電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展趨勢是與目前信息技術(shù)現(xiàn)代化不謀而合的,電路的微型化也對繼電保護(hù)裝置提出了新的要求,如何利用現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步提高電路版的繼電保護(hù)裝置的水平,是目前電力工作者以及相關(guān)研發(fā)人員探討的重點(diǎn)。
綜上所述,繼電保護(hù)裝置有其自身發(fā)展的特性,在維護(hù)電力系統(tǒng)穩(wěn)定發(fā)展的過程中,繼電保護(hù)裝置發(fā)揮著功不可沒的作用。從電路板繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用特性和原理上來看,其應(yīng)用的前景是廣泛的,有利于推動(dòng)電力系統(tǒng)的完善以及綜合發(fā)展。尤其是隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的快速發(fā)展,信息技術(shù)在電路板繼電保護(hù)裝置中的應(yīng)用,將進(jìn)一步加強(qiáng)繼電保護(hù)裝置的智能化水平,提高繼電保護(hù)的基本功能,實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的高校、準(zhǔn)確發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]郭建伸、李敏;淺談繼電保護(hù)裝置的事故處理方法[J];內(nèi)蒙古石油化工;2010年第05期
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關(guān)鍵詞: 電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 微機(jī)保護(hù) 安全措施
前言:
在電力系統(tǒng)中, 繼電保護(hù)的作用在于:當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí),該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令, 使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開, 以最大限度地減少對電力元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的
影響, 從而滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求, 改善繼電保護(hù)裝置的性能,提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和等級的不斷提高, 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜, 對繼電保護(hù)的要求也越來越高。
1 繼電保護(hù)的概念及類型
1.1 繼電保護(hù)的基本概念
繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、 測量、 控制和保護(hù)的自動(dòng)裝置。 它能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并使斷路器跳閘或發(fā)出信號。其基本任務(wù)是自動(dòng)、 迅速、 有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除, 使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞, 保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。另外,它還能反映出電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài), 并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件,發(fā)出信號、 減負(fù)荷或跳閘。
1.2 繼電保護(hù)的類型
在電力系統(tǒng)中,一旦出現(xiàn)短路故障,就會產(chǎn)生電流急劇增大, 電壓急劇下降, 電壓與電流之間的相位角發(fā)生變化。 以上述物理量的變化為基礎(chǔ),利用正常運(yùn)行和故障時(shí)各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原理和類型的繼電保護(hù)裝置,如: 反映電流變化的電流繼電保
護(hù)、 定時(shí)限過電流保護(hù)、 反時(shí)限過電流保護(hù)、 電流速斷保護(hù)、 過負(fù)荷保護(hù)和零序電流保護(hù)等, 反映電壓變化的電壓保護(hù), 有過電壓保護(hù)和低電壓保護(hù),既反映電流變化又反映電流與電壓之間相位角變化的方向過電流保護(hù), 用于反應(yīng)系統(tǒng)中頻率變化的周波保護(hù), 專門反映變壓器溫度變化的溫度保護(hù)等。
2 配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的要求
配電系統(tǒng)繼電保護(hù)在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求, 即可靠性、 選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。 這幾個(gè)特性之間緊密聯(lián)系, 既矛盾又統(tǒng)一,必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要矛盾和矛盾的主要方面, 配置、 配合、 整定每個(gè)電力元件的繼電保護(hù)。
2.1 可靠性
可靠性是對繼電保護(hù)性能的最根本要求??煽啃灾饕Q于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、 保護(hù)回路的連接和運(yùn)行維護(hù)的水平。一般而言, 保護(hù)裝置的組成元件質(zhì)量越高、回路接線越簡單, 保護(hù)的工作就越可靠。 同時(shí), 正確地調(diào)試、 整定, 良好地運(yùn)行維護(hù)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn), 對于提高保護(hù)的可靠性具有重要的作用。 繼電保護(hù)的誤動(dòng)和舉動(dòng)都會給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害。 然而, 提高不誤動(dòng)的安全性措施與提高不拒動(dòng)的信賴性的措施是相矛盾的。由于不同的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同, 電力元件在電力系統(tǒng)中的位置不同, 誤動(dòng)和拒動(dòng)的危害程度不同,因而提高保護(hù)安全性和信賴性的側(cè)重點(diǎn)在不同情況下有所不同。因此,要在保證防止誤動(dòng)的同時(shí),要充分防止拒動(dòng); 反之亦然。
2.2 選擇性
繼電保護(hù)的選擇性, 是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí), 在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開,最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。 這種選擇性的保證, 除利用一定的延時(shí)使本線路的后備保護(hù)與主保護(hù)正確配合外,還必須注意相鄰元件后備保護(hù)之間的正確配合。
2.3 速動(dòng)性
繼電保護(hù)的速動(dòng)性, 是指盡可能快地切除故障, 其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性, 減輕故障設(shè)備和線路損壞程度,縮小故障波及范圍, 提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。一般從裝置速動(dòng)保護(hù)、 充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用, 減少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面入手來提高速動(dòng)性。
2.4 靈敏性
繼電保護(hù)的靈敏性,是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí),在系統(tǒng)任意的運(yùn)行條件下,無論短路點(diǎn)的位置、 短路的類型如何, 以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻, 當(dāng)發(fā)生斷路時(shí)都能敏銳感覺、 正確反應(yīng)。 以上四個(gè)基本要求是評價(jià)和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ), 在它們之間, 既有矛盾的一面, 又要根據(jù)被保護(hù)元件在電力系統(tǒng)中的作用, 使以上四個(gè)基本要求在所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一。
3 微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn)
傳統(tǒng)的電磁和電磁感應(yīng)原理的保護(hù)存在動(dòng)作速度慢、 靈敏度低、抗震性差以及可動(dòng)部分有磨損等固有缺點(diǎn)。晶體管繼電保護(hù)裝置也有抗干擾能力差、 判據(jù)不準(zhǔn)確、 裝置本身的質(zhì)量不是很穩(wěn)定等明顯的缺點(diǎn)。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展, 微處理器和微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入實(shí)用化的階段, 微機(jī)保護(hù)開始逐漸趨于實(shí)用。
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: 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)大的生力, 與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比, 微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)勢, 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、 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)充其它輔助功能。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, 間隔內(nèi)部和間隔間以及間隔同站級間的通信用少量的光纖總線實(shí)現(xiàn),取消傳統(tǒng)的硬線連接。 總體來說, 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專業(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), 必將在中國電網(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。繼電保護(hù)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢應(yīng)是向微機(jī)化、 網(wǎng)絡(luò)化、 智能化, 保護(hù)、 控制、 測量、 計(jì)量、 數(shù)據(jù)通訊一體和人機(jī)智能化方向發(fā)展。
4 確保繼電保護(hù)安全運(yùn)行的措施
(1) 繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)應(yīng)注意的問題: 在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過程中必須注意: 將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行, 這兩項(xiàng)工作完成后,嚴(yán)禁再拔插件、 改定值、 改定值區(qū)、 改變二次回路接線等工作網(wǎng)。電流回路升流、 電壓回路升壓試驗(yàn), 也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。 在定期檢驗(yàn)中,經(jīng)常在檢驗(yàn)完成后或是設(shè)備進(jìn)人熱備狀態(tài), 或是投入運(yùn)行而暫時(shí)沒負(fù)荷, 在這種情況下是不能測負(fù)荷向量和打印負(fù)荷采樣值的。
(2) 定值區(qū)問題: 微機(jī)保護(hù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有多個(gè)定值區(qū), 這極大方便了電網(wǎng)運(yùn)行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區(qū)的錯(cuò)誤對繼電工作來說是一大忌,必須采用嚴(yán)格的管理和相應(yīng)的技術(shù)手段來確保定值區(qū)的正確性。 采取的措施是, 在修
改完定值后, 必須打印定值單及定值區(qū)號,注意日期、 變電站、 修改人員及設(shè)備名稱, 并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值編號, 避免定值區(qū)出錯(cuò)。
(3) 一般性檢查: 不論何種保護(hù),一般性檢查都是非常重要的, 但是, 在現(xiàn)場也是容易被忽略的項(xiàng)目, 應(yīng)該認(rèn)真去做。一般性檢查大致包括以下兩個(gè)方面: ①清點(diǎn)連接件是否緊固、 焊接點(diǎn)是否虛焊、 機(jī)械特性等。 現(xiàn)在保護(hù)屏后的端子排端子螺絲非常多, 特別是新安裝的保護(hù)屏經(jīng)過運(yùn)輸、 搬運(yùn), 大部分螺絲已經(jīng)松動(dòng), 在現(xiàn)場就位以后, 必須認(rèn)
認(rèn)真真、一個(gè)不漏地緊固一遍, 否則就是保護(hù)拒動(dòng)、 誤動(dòng)的隱患。 ②是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍, 將所有的芯片按緊, 螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中, 還必須將各元件、 保護(hù)屏、 控制屏、 端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來落實(shí)。
(4) 接地問題: 繼電保護(hù)工作中接地問題是非常突出的, 大致分以下兩點(diǎn):
①保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、 屏障等的接地問題, 必須接在屏內(nèi)的銅排上,一般生產(chǎn)廠家已做得較好, 只需認(rèn)真檢查。 最重要的是, 保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng),應(yīng)該用較大截面的銅鞭或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上, 并且用絕緣表測電阻是否符合規(guī)程要求。
②電流、 電壓回路的接地也存在可靠性問題,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠, 也需要認(rèn)真檢驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:水電廠;繼電保護(hù);隱藏故障;診斷;方法
中圖分類號:TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
水電廠擔(dān)負(fù)著電力系統(tǒng)的調(diào)峰調(diào)頻任務(wù),對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有舉足輕重的地位,繼電保護(hù)系統(tǒng)隱藏故障是造成水電廠機(jī)組事故的主要原因之一。因此,研究水電廠繼電保護(hù)隱藏故障的診斷方法,提升繼電保護(hù)可靠性,對水電廠機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。
1繼電保護(hù)隱藏故障的概念
水電廠繼電保護(hù)隱藏故障被定義為保護(hù)系統(tǒng)中的永久缺陷,此缺陷將導(dǎo)致繼電保護(hù)系統(tǒng)不正確的切除電路元件,并有可能造成其它保護(hù)裝置相繼錯(cuò)誤動(dòng)作,造成機(jī)組停機(jī)事故。隱藏故障在系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)故障現(xiàn)象并不明顯,很難被發(fā)現(xiàn),嚴(yán)重威脅水電廠機(jī)組的安全運(yùn)行。
2繼電保護(hù)隱藏故障的特征
在水電廠機(jī)組正常運(yùn)行時(shí),隱藏故障并不會使機(jī)組表現(xiàn)出異常,對水電廠機(jī)組幾乎沒有影響。但是,由于水電廠機(jī)組出力發(fā)生變化或者電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),如電網(wǎng)出現(xiàn)故障或過負(fù)荷等情況,隱藏故障就會被觸發(fā)從而導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)誤動(dòng),更有甚者造成連鎖故障的發(fā)生。繼電保護(hù)系統(tǒng)中的硬件與軟件都有可能存在隱藏故障,例如 PT、CT、各種繼電器、通信通道及軟件設(shè)置錯(cuò)誤等,就會威脅到水電廠機(jī)組的安全運(yùn)行。
3繼電保護(hù)隱藏故障的原因
隱藏故障可能由很多原因引起,主要有兩類原因:
3.1定值整定不合理引起的隱藏故障。這種隱藏故障可能是由于整定值和校準(zhǔn)的錯(cuò)誤,或者整定不能滿足水電廠機(jī)組的全部運(yùn)行方式引起的。尤其是水電廠接線或者機(jī)組容量改變時(shí),而保護(hù)的整定值卻沒有做相應(yīng)的修改,此時(shí)雖然繼電保護(hù)裝置能夠正常運(yùn)行,但是由于不正確的整定仍然會存在隱藏故障。
3.2設(shè)備或元件故障引起的隱藏故障。如元件失靈、磨損或者因?yàn)榄h(huán)境和不正確的人為干涉引起的元件損壞等。這類故障可通過人為檢修發(fā)現(xiàn),通過定期檢修可以減少該類隱藏故障的發(fā)生,但要杜絕此類故障的發(fā)生卻非常難。
4 基于繼電保護(hù)測量值相關(guān)性原理的繼電保護(hù)隱藏故障診斷方法
根據(jù)繼電保護(hù)的工作原理,研究對保護(hù)裝置的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行隱藏故障的診斷方法。重點(diǎn)研究靜態(tài)測量環(huán)節(jié)、動(dòng)態(tài)測量環(huán)節(jié)及保護(hù)定值的分支系數(shù)合理性,利用繼電保護(hù)提供的豐富的信息,辨識出異常的測量信息,最終實(shí)現(xiàn)對保護(hù)裝置隱藏故障的診斷。
4.1基于保護(hù)測量值相關(guān)性的靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法
4.1.1靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法
水電廠各保護(hù)裝置輸入的采樣值信息都具有很強(qiáng)的相關(guān)性,利用這種相關(guān)性可以鑒別出保護(hù)裝置測量回路是否存在隱藏故障。對于變壓器的電氣量保護(hù)而言,通常都配備有基于電流信息的主保護(hù),各保護(hù)裝置輸入的電流信息具有相關(guān)性。所以,診斷系統(tǒng)要求能夠獲得各保護(hù)裝置的實(shí)時(shí)采樣數(shù)據(jù),并要求這些采樣數(shù)據(jù)在時(shí)間上具有同步性,確保保護(hù)定值的準(zhǔn)確性。
4.1.2繼電保護(hù)裝置測量回路的隱藏故障分析
水電廠繼電保護(hù)裝置測量回路由互感器、連接電纜、端線、變換器、模擬低通濾波器,采樣保持電路、多路模擬開關(guān)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路等組成。若測量回路中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,都將使保護(hù)裝置獲取不到正確的電網(wǎng)運(yùn)行信息,有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置做出錯(cuò)誤的判斷,造成保護(hù)誤動(dòng)。
4.2基于保護(hù)測量值相關(guān)性的動(dòng)態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法
4.2.1基于保護(hù)測量值相關(guān)性的保護(hù)動(dòng)態(tài)測量環(huán)節(jié)的隱藏故障診斷方法
在水電廠保護(hù)系統(tǒng)中,電氣接線中相鄰元件間的保護(hù)裝置在功能上是互相補(bǔ)充的,各保護(hù)裝置根據(jù)自身獲取的測量值信息做出邏輯判斷,根據(jù)自身獲取故障信息的差異,從而做出不同的動(dòng)作結(jié)果,保證了保護(hù)動(dòng)作的選擇性,因此保護(hù)裝置的故障測量值正確與否是保護(hù)正確動(dòng)作的關(guān)鍵。
4.2.2保護(hù)啟動(dòng)時(shí)測量值的相關(guān)性原理
對于同一故障信息,線路保護(hù)裝置的測量值之間具有相關(guān)性,這種相關(guān)性與繼電保護(hù)裝置的保護(hù)原理有關(guān),也與不同保護(hù)裝置之間的電路結(jié)構(gòu)有關(guān)。保護(hù)裝置進(jìn)入動(dòng)態(tài)特性時(shí)進(jìn)行的,因此它不但能夠?qū)ΡWo(hù)的隱藏故障進(jìn)行診斷,同時(shí)還可對保護(hù)動(dòng)作時(shí)的中間動(dòng)態(tài)過程進(jìn)行有效監(jiān)視,能夠?yàn)榉治霰Wo(hù)性能提供依據(jù)。
4.2.3保護(hù)起動(dòng)時(shí)的計(jì)算測量環(huán)節(jié)的隱藏故障分析
計(jì)算測量環(huán)節(jié)是把采集的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行集中處理,所涉及的元件主要是測量回路和測量計(jì)算元件等,是對這些元件進(jìn)行隱藏故障的監(jiān)測是避免該環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱藏故障的關(guān)鍵。
4.3不同地點(diǎn)繼電保護(hù)測量值的相關(guān)性
水電廠機(jī)組在正常運(yùn)行時(shí),由于電力系統(tǒng)出現(xiàn)擾動(dòng),保護(hù)裝置不啟動(dòng),其測量環(huán)節(jié)僅計(jì)算電流、電壓的幅值和相位,甚至僅做數(shù)據(jù)采集和起動(dòng)判斷而并不計(jì)算任何電氣量。靜態(tài)特性是指繼電保護(hù)裝置在未滿足啟動(dòng)條件時(shí),僅進(jìn)行測量計(jì)算而不進(jìn)行邏輯比較和跳閘出口環(huán)節(jié),此環(huán)節(jié)涉及的硬件設(shè)備有互感器測量回路、連接電纜、端線、繼電保護(hù)前置處理電路、采樣及采樣值計(jì)算等。正常運(yùn)行時(shí),存在于該環(huán)節(jié)的隱藏故障可能并不會馬上表現(xiàn)出來,也不會造成保護(hù)誤動(dòng)作,但系統(tǒng)運(yùn)行壓力變大時(shí),如一次電流增大或保護(hù)區(qū)外故障,此類隱藏故障將被激活,將導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)。因此,為避免此類故障的發(fā)生,應(yīng)注意此類隱藏故障的監(jiān)測。
結(jié)語
綜上所述,分析水電廠繼電保護(hù)隱藏故障的原因,結(jié)合繼電保護(hù)工作特性與保護(hù)整定值的分支系數(shù)是否合理分別展開對繼電保護(hù)隱藏故障的探討。通過分析繼電保護(hù)裝置的靜態(tài)特性,提出針對保護(hù)裝置測量回路異常的診斷判據(jù)及診斷方法。在分析保護(hù)動(dòng)態(tài)特性的基礎(chǔ)上,提出保護(hù)啟動(dòng)時(shí)計(jì)算測量環(huán)節(jié)的動(dòng)態(tài)隱藏故障診斷判據(jù)。通過研究水電廠繼電保護(hù)隱藏故障的診斷方法,可以有效地提高水電廠繼電保護(hù)故障的處理能力,確保水電廠機(jī)組的安全運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]賀家李,李永麗,董新洲.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理[M].中國電力出版社.2010