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【关键词】6KV线路;继电保护;装置
继电保护装置是实现继电保护的基本条件,实现继电保护的功能,就必须有一个科学先进有效的继电保护装置,即所谓的“工欲善其事,必先利其器”,实现了设备的支持,才真正有维持电力系统的能力。因此,要做继电保护的工作,就必须要重视设备的保护。设备的质量问题,直接确定继电保护效果,所以必须对继电保护装置提出更高的要求。本文介绍了6KV线路继电保护装置的设置和影响继电保护可靠性的因素和提高继电保护的可靠性的措施。
l、6KV线路继电保护装置的继电保护
1.1 6kv线路应配置的继电保护
6kv线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5―0.7,并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护,自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设略带时限的电流速断保护。
1.2 6kv线路变压器应配置的继电保护
(1)当配电变压器容量小于400kVA时,一般采用高压熔断器保护。(2)当配电变压器容量为400~630kVA,高压侧采用断路器时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护,对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护。(3)当配电变压器容量为800kVA及以上时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护,对于油浸式配电变压器还应装设气体保护,另外尚应装设温度保护。
1.3 6kv分段母线应配置的继电保护
对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除,另外应装设过电流保护。
2、继电保护的基本原理
2.1 电力系统故障的特点
供电系统中的故障种类很多,但最为常见、危害最大的应属各种类型的短路事故。一旦出现短路故障,就会伴随其产生三大特点,即电流将急剧增大、电压将急剧下降、电压与电流之间的相位角将发生变化。
2.2 继电保护的类型
供电系统中以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如:反映电流变化的电流保护,有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等;反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护;既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护;反映电压与电流之间比值,也就是反映短路点到保护安装处阻抗的距离保护;反映输入电流与输出电流之差的差动保护,其中又分为横联差动和纵联差动保护;
另外,6kV系统中一般可在进线处装设电流保护,在配电变压器的高压侧装设电流保护、温度保护(油浸变压器根据其容量大小尚应考虑装设气体保护);高压母线分段处应根据具体情况装设电流保护等1。
3、影响继电保护可靠性的因素
继电保护装置是一种自动装置,负责保证供电系统安全可靠运行,当供电系统中的一项重要任务是异常情况时,继电保护装置会及时发送一个信号,提醒值班人员及时采取措施,排除发生的故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,就进入工作状态,根据给定的定值正确的执行保护的功能,时时监测供电系统运行状态的变化,出现故障时及时把故障排除。当电源系统正常运行时,保护装置不会动作。这就有“正确的动作”和“正确不动作”两个良好状态,说明保护装置是可靠的。如果保护装置在保护设备的正常运行而发生“误动”或被保护设备发生故障时,“拒动或无选择性动作”,则为“不正确动作”。就电力系统而言,保护装置“误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的“拒动”,造成的大面积影响,可能导致供电系统崩溃导致继电保护工作不正常。
4、提高继电保护可靠性的措施
在整个继电保护的设计、选择、制造、使用和维护、整定计算及整定调试的过程,继电保护系统的可靠性主要依赖继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性会起到关键性作用。因为保护装置投入运行后,将会受到多种因素影响,不可能是绝对可以信赖的,但只要编制各种防范事故计划,采取相应的预防措施,有效消除隐患,弥补不足,其可靠性就能得到实现。提高继电保护的可靠性措施应注意以下几点:
4.1 保护装置在生产过程中把好质量这一关,提高装置综合水平,选择设备故障率低、寿命长,别让不合格的劣质的元件混入。同时,在设备选型时尽量选择质量好和具有良好的售后服务的厂家。
4.2 晶体管保护装置的设计中考虑应安装在和高压室隔离的房间,避免遭到高电压大电流、断路故障的影响,同时为了防止环境对晶体管造成的污染,有条件时可以装上空调。磁型、机械型继电器及底座之间加胶垫密封,防止灰尘和有害气体的入侵。
4.3 继电保护专业技术人员在整定计算过程中要增强责任。计算时从整个网络全面考虑,仔细分析,使各级保护定值准确、上下级定值匹配合理。2
4.4 加强对保护装置的运行维护和故障诊断能力并定期检查,制定出反事故措施,提高保护装置的可靠性。
4.5 从保证供电系统动态稳定性角度考虑,要求继电保护系统具有快速切除故障的能力。为此重要输电线路或设备的主保护采用多重的设施,需要有两套主要保护并列运行。
总之,6kV线路的继电保护设置是在大型企业中最常用的保护设置,6kV线路能否做到可靠、稳定、安全的运转,不仅关系到工厂企业用电的畅通,也涉及到整个系统能否正常运行。我们只有认真分析影响继电保护可靠性的因素,并提出提高继电保护可靠性的措施加以落实,才能使6kV线路正常运转,保证企业的生产用电。
参考文献
【关键词】智能电网 继电保护系统
智能电网实际上就是电网的智能化,它通过先进的传感、测量、控制等技术实现电网的可靠、安全、高效以及环境友好等目标。由于智能电网体现出电力流、信息流、和业务流高度融合的显著特点,智能电网是现阶段电网发展主流,所谓的继电保护系统是智能电网的第一道屏障。本文通过简述面向智能电网的继电保护系统,探讨现阶段智能电网的继电保护系统的现状及发展方向。
1 智能电网及继电保护系统的定义
智能电网是将电网智能化运行,它是建立在集成的、高速双向通信网络基础之上的电网结构。与现阶段的电网相比,智能电网体现出电力流、信息流和业务流高度融合的特点,具有传统电网所不具有的优势。而继电保护系统是指当电力系统发生故障或者异常工况时候,在最短的时间最小的区域内,自动排出故障或者告知工作人员,以减小或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。智能电网和继电保护系统就像一对孪生兄弟一样,相互依存,没有继电保护系统,智能电网的运行随时可能瘫痪,而继电保护系统就如同管家一样,存在于智能电网系统之内。
2 继电保护系统的重要性
我们知道,继电保护系统是保障大电网安全的第一道防线。如果继电保护系统在第一时间内做出准确、可靠的指令,必然会阻止问题的扩大和运输电设备的损坏。反之,则可能扩大事故影响,甚至是大面积停电,这会给民众的生活带来极大的不便利。所以说,继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分,不可或缺。因此,我们对于继电保护系统的研究直接关系到智能电网高效稳定的运行,具有重要意义。
3 面向智能电网的继电保护系统的现状
继电保护是实现电力网络及其相关设备检测保护的重要技术。据有关数据显示,截止2012年止,全国222kV以上的继电保护装置微机化率已达99.8%。继电保护装置的微机化趋势运用先进的技术保护电网,通过对数字化技术的引入,加大了继电保护系统的可靠性,但不容忽略的是,现阶段,仍然有各种各种的问题,影响着继电保护系统。笔者从以下几个方面谈及继电保护系统的现状。
3.1 继电保护系统发展现状
近年来,随着通信以及信息技术的高速发展,使得继电保护系统运行的可靠性不断提升、当前所运行的继电保护系统是刚性结构域,无论是连接方式、网络适应条件,还是保护的对象,这都是我们事先所设定的,总的来说,现阶段的继电保护系统的自适能力较差。
如图1所示,继电保护系统如果遇到自然灾害时,会导致T1通道失效,又由于其自适能力较弱,又不能自发的寻找新的信息通道进行线路恢复,因此,会给我们的智能电网造成极大的危害。
3.2 继电保护人员工作现状
现阶段的继电保护人员主要从事巡查任务,以及对新建供输电设备的检修,他们的主要工作是辅助管辖区域内220kV以下继电保护设备的正常运转。具体的工作要求有:(1)新投入变电站和线路保护相关设备的调试验收工作(2)变电站及线路运行方式改变时,继保相关设备的调整及测试(3)继电设备发生故障时,完成设备抢修工作。工作示意图如图2所示。
3.3 继电保护系统硬件现状
要保证电网的稳定运行,单单强调继电保护是远远不够的。电网整体的可靠性才是保障电网稳定运行的第一要素。然而目前我国的整体性智能电网还未建成,硬件系统不具备。加之现在的设备更新速度快,不少供电站跟不上节奏,这也给电网保障带来了一定的隐患。
4 面向智能电网的继电保护系统发展趋势
继电保护系统是实现电力网络及其相关设备监测保护的重要设备,它的发展趋势是向网络化、智能化以及数据通信一体化发展。由于智能电网将极大地改变传统电力系统结构,所以与之对应的继电保护系统就需要随着时代的发展而变化。
4.1 继电保护系统的结构升级
智能电网的分布式发电和交互式发电对于现阶段的继电保护系统提出了更加高的要求。随着通信、信息技术的长足发展,对于智能电网中的传感要求就会越来越高。完整的继电保护系统结构利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行情况随时进行监控,并通过网络系统分析综合。利用所采集的信息对运行状况进行全方位的检测,事先实时保护功能和远程动态保护。因此,该系统的结构升级有助于提升继电保护的功能,这是继电保护应当关注的重点。
4.2 继电保护技术的升级
智能电网的出现和发展改变了原有输电网络的一些格局和方式,信息化、数字化成为智能电网的主要特征,因此,与之配套的继电保护技术就需要在技术上作出一定的突破。运用各种高新技术,升级现阶段的继电保护技术,这样有助于改善继电保护系统的完善,对于落后的继电保护技术应当予以淘汰。
4.3 继电保护系统数字化
继电保护系统数字化是继电保护的一个重要发展方向。它是指利用互感器的高传输性能以及互感器性能的提升,使得继电保护不需要再考虑电流互感器出现的互感饱和以及二次回路等故障,电气量信息的真实性也得到了提升,有助与提升继电保护系统的安全性。
4.4 继电保护系统网络化
现阶段,网络具有得天独厚的优势,尤其是在信息数据交流方面,那么对于继电保护系统而言,网络化发展也是其中一个发展方向。升级继电保护系统网络化就是指利用网络共享的其它电气元件信息来提升继电保护系统信息的准确性。新一代的继电保护系统是智能电网中继电保护研究的前沿性问题,也是实现电网运行高度智能化的关键。
4.5 员工检修技术的提升
电力系统的保护仅仅依靠提升继电保护系统的性能等方面是远远不够的,值得注意的是,供电企业的检修技术人员也需要发挥作用。对供电企业来说,培养和提升企业在职员工的检修技术很有必要,它是一项长期性的工作,也是维护继电保护系统正常运行的一个重要一环,不容忽视。我们需要提升业务人员的专业水平,广泛开展技能竞赛,充分调动员工的积极性。
5 结束语
综上所述,笔者在本文中对继电保护系统的定义、重要性、现状及发展趋势做了简要的探讨,由于智能电网的升级发展需要继电保护系统具有更大的灵活性和可靠性,因此,我们需要配合智能电网的发展研究继电保护系统。在未来的智能电网中,我们的研究要使继电保护具有可重构、可再生的功能特点,而且需要与网络、数字化接轨,做到全方位的智能运行,这是今后我们智能电网以及继电保护系统的发展趋势,也是我们每一个智能电网研究者所要奋力追求的目标。
参考文献
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作者简介
杨明(1982 -)男,工程师,现在主要从电二次设备检修工作。
关键词:继电保护;状态检修;现状与难点;状态监测
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 14-0018-01
一、继电保护状态检修的基本原理
继电保护的状态化检修主要的基于状态监测,即在日常工作中度继电保护的工作状况进行可靠性与动作分析,由此建立一个可靠的数学模型,此时利用相关的函数对其进行描述,以此分析继电保护在某个固定的工作状况下可能出现的参数改变,进而分析其在故障中出现的状态,从而得出一个相关的曲线,即以此评估继电保护的状态,对其可靠性进行监测与分析,从而利用横向与纵向的比较,对故障的程度进行准确分析,然后采用合理的措施对其进行维护与检修,保证其工作状况的稳定。继电保护的状态检修主要是以预防性维护为主,因为继电保护的工作长期处在静态预防状态,只有出现故障时才会进行动作,所以对其进行常态化的检验与维护是不可或缺的重要技术措施。
二、继电保护状态维检修以及监测现状和难点分析
随着变电站与输电线路的建设不断拓展,电网中的继电保护用量激增,机电检修工作量呈几何数状态增加,而相应的在线监测设备与技术还不能适应此种增加方式。因为人员与设备的限制,当下的继电保护状态检修还不能完全达到理想状态,检验人员的匮乏是一个较为棘手的问题。同时许多线路不能停电或者窗口时间短,从而形成了继电保护的检验完成率较低,继电保护技术人员长期处在超负荷的工作状态,影响了对继电保护的检验效果,从而导致了故障中继电保护工作效率下降的情况。
近些年,研究表明状态检修的优势可以有效的弥补电力系统人员和资源不足的情况,而在现实中继电保护的检测系统应面对以下问题,一方面,系统应具备基本功能,即实现自动化与智能化的控制,可以提高设备的自控能力,因为电子芯片的应用本身就是的设备具备了自我检测与修复的功能,微机保护庄主理论上可以实现对逆变电源、A/D系统转换、数据采样分析、保护定值完整性、保护出入接点、保护数据通信、控制回路断线等情况的自我监测;再有继电保护正常工作的时是静态的,只有出现满足动作的条件时才会进入动态,因此继电保护的在平时工作是可以对运行环境的监测是相对静态的;最后,继电保护装置本身含有复杂的交流输入、直流同路、控制回路等结构,这些外部环路对于监测而言较为困难,而其也容易造成对保护的负面影响,因为外部环路造成的继电保护误动也是常见的故障。在实际的工作中继电保护的误动通常不会很多,其中继电保护参数设置导致的误动、CT回路损坏、电源插件异常、电压测试回路异常等较为少见。但是这些在定期检修中间出现的故障如果利用状态检修是完全可以避免的。
目前,继电保护设备的操作系统还不能完全实现自检,在线监测、远程数控扥功能,因此要通过在线检测来完整监测其运行的状况与回路接线等是十分困难的。这就是状态保护没有普及的重要难点。而针对于此的研究也随之开展并成为技术研究的焦点。而随着计算机与芯片技术的发展,要实现继电保护的状态检修已经可以利用计算机保护结合监控技术等获得检测信息,进而利用计算机建立一套反应实际工况的监控系统,利用数据采集与分析来完成对继电保护工况的状态化监测,进而实现状态检修。其核心技术就是数据采集、远程控制、数据挖掘等。
三、在继电保护状态检修是应注意状态的分析
(一)设备初始状态的了解
在继电保护的检修中设备的初始状态是反应其状态改变的重要基础。设备的初始状态良好是检修维护工作的基础,也是状态检修的参考依据。为此实现状态检修应做好基础准备工作,即一方面保证设备的初始状态是良好的,即设备在监控开始时应保证各项指标正常,随即开始对其监控也就保证了监控有效性;其次在设备投入运行前应对其进行全面的了解,除了对设备的铭牌数据、试验指标、特殊数据等进行了解外,还应对其运行的历史数据进行了解与分析,如以前发生过故障则应重点了解其情况,以备日后的监控所用。
(二)重视运行中的状态数据
在实行状态检修的时还应对状态进行全面监控与分析,即对设备运行过程中的环境改变进行全面分析与判断,综合设备本身的参数改变来综合性的判断继电保护设备可能出现的问题,分析对比设备的状态改变,这样才能对设备状态的改变进行全面的描述,才能找到设备因为长期运行老化或者磨损而出现的状态改变,并针对性的进行维护,这样才能达到状态检修的目的。
(三)综合性状态分析
新技术是帮助提高生产效率的重要基础,这对继电保护的状态检修技术是相对的新技术,其特点技术会因为需要或者技术更新而发展,所以大量的新技术会不断的涌现,尤其是目前在线检测技术还处在发展阶段,不能完全满足在线状态检修的需求,只有将在线与离线数据结合起来才能多因素的对比与分析,才能更加有效的保证继电保护检修的有效。
四、结束语
状态检修是未来继电保护稳定运行的重要保障,虽然其还有许多有待完善的问题,但是其技术原理与应用是大势所趋。在实际的工作中,技术人员应以在线监测为主,配合离线与现场检测技术来弥补现有技术的缺陷,如红外线技术、绕组变形测试等对设备进行状态检查,以此综合在线数据来完善对状态的描述,这样才能保证系统的安全。
参考文献:
[1]贺张萍.深度探讨继电保护装置状态检修需求及应用难点[J].科技资讯, 2010,(32).
关键词:继电保护;现状;前景;技术措施
中图分类号:TP315 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2011) 16-0000-01
Talking on the Development of Relay Protection
Chang Dongliang
(Shaanxi Tongchuan Power Supply Bureau,Tongchuan727031,China)
Abstract:This paper describes the development status of relay in China,as well as the future direction of development for some time,and a brief description of the relay in the power system significance,and technical measures to summarize the daily maintenance of relay some of the related technologies.
Keywords:Relay Protection;Status;Prospects;Technical measures
一、引言
随着电子技术的飞速发展,电压升级的不断提高,电网的日趋复杂化对电能的质量及供电的可靠性要求越来越高。同时,城市电网配电系统在其覆盖的地域极其辽阔、运行环境复杂以及各种人为因素的影响下,电气故障的发生是不能完全避免的。一方面,技术的改进为继电保护的发展注入了新的活力.促使继电保护性能的提高;另一方面,老化的继电保护装置满足不了现代高科技的需要,改造升级势在必行。
继电保护对电力系统的安全有效运行影响重大,要切实保证电力系统的正常使用,就要在保护措施上做好工作,而继电保护是其最主要、最有效的方式。在电力系统中的任何一处发生事故,都有可能对电力系统的运行产生重大影响,为了确保城市电网配电系统的正常运行。必须正确地设置继电保护装置。因此,为保障电力系统的安全运行,必须对继电保护有一定的了。文章将对继电保护的现状,发展方向,以及意义进行分析并且以一定的标准进行阐述。
二、继电保护的现状
1984年原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。目前,继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出艰巨的任务,也开辟了开发的新天地。另外,随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。
三、电力系统继电保护技术发展的前景
继电保护技术的发展是随着电力系统的发展而进步的,电力系统对运行可靠性和安全性的要求不断提高,也对继电保护技术做出革新提出了要求,以应对电力系统新的要求。未来的继电保护技术将面向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化的趋向发展,发展趋势集中体现在硬件上高度的集成化、标准化、性能上的开放化,软件上的多功能化。现在,比较前沿的是基于IEC61850标准统一了站内通信规约、规范了保护测控装置的模型和通信接口,增强了设备之间的互操作性,实现了不同厂家设备之间的无缝连接、在线监视装置的健康状况。同时,用网络代替电缆,可以通过网络报文实现信号传输回路的自检,实现传输回路的状态检修,避免了传统电缆回路接触不可靠时无法自检的缺点,将大大降低变电站的维护工作量和维护成本。继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。
四、继电保护的技术措施
加强保护设备的技术改造工作继电保护装置必须在良好的运行状态下,才会正确动作。任何设备运行一段时间后,总会出现这样或那样的问题,运行工、保护工、管理人员必须抓住细小的事情,分析透彻,综合判断,拿出改造措施,以点带面,搞好设备改造,避免重复事故发生。主要包括以下几类:(1)针对直流系统中,直流电压脉动系数大等工作不正常现象,可将装置改造成整流输出交流分量小且可靠的集成电路硅整流充电装置。其次,可对二次回路进行核对、整理、改造,使其控制、保护、合闸及热工回路逐步分开;第三在开关室加装熔断器分路开关箱,既便于直流接地的查找与处理,也避免直流接地时引起的保护误动作。(2)针对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的110kV线路保护逐步由晶体管型、整流型改造更换为CKF、CKJ集成电路及微机线路保护。技术改造中,对保护重新选型、配置时,首先考虑的原则是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性,其次考虑运行维护、调试方便,且便于统一管理,优选有运行经验且可靠的保护。(4)对现场二次回路老化,保护压板、继电器接线标号头、电缆示牌模糊不清及部分信号掉牌无标示现象,重新标示,做到美观、准确、清楚。(5)将全站所有水银接点瓦斯继电器更换成可靠的干簧接点瓦斯继电器;低电压电磁型继电器更换成集成型静态继电器;对保护装置中不能保证自启动的逆变电源,要进行更换。
对于基于IEC61850标准统一的保护装置故障运行中的继电保护装置故障,关闭装置电源、投入检修状态硬压板后,运行人员可以重启一次。如装置恢复正常可以继续运行,但需要及时将现象告诉调度及相关部门;如重启后无法复归,重新关掉装置电源并投入检修状态硬压板,退出本装置GOOSE软压板。运行中的智能终端装置故障,关掉装置电源、投入检修状态硬压板后,运行人员可以重启一次,如装置恢复正常可以继续运行。
电力事故是国民经济的一大灾害。电力系统的生产运行安全,直接影响国民经济发展和社会稳定。提高继电保护运行可靠性,避免事故发生,具有十分重要的意义。
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关键词:继电保护;可靠性;发展现状;评估指标;状态空间法
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)06-0086-02
1 继电保护系统发展简史
继电保护系统泛指继电保护技术和由各式各样继电保护装置所构成的继电保护系统。这其中包括继电保护的工作原理的设计、调试、研发组装、调整等诸多技术。同样涵盖所获取电量的电压值,互感线圈二次回路,还有继电保护设备至断路器这一整批设备。目前的继电保护技术是依靠电力系统的趋势而发展的。短路是电力系统无法避免的问题之一,当电流增大,短路的可能性随之增大,而工程技术人员为防止发电机组因线圈短路发热烧断,会采取在供电线路中串联熔断器的做法。一旦发生短路,电流迅速增大,大电流会优先使熔断器熔断。此时,短路设备迅速断开,发电机组才得以保护幸存下来。由于该保护措施简单易于操作,使得目前部分低压线路和简单用电设施仍在沿用。当该领域研究到一定阶段时,为适应电力系统的形式,无论是用电设备,还是发电机组,其功率和容量日益增大。而且电网改造后,线路的连接方法日渐复杂精细。当前情况下,简单熔断器的选择性和快速性无法适应需求了,毕竟它无法在19世纪末期直接装载在断路器上。可反应一次电流过电流的继电器应运而生,继电器在19世纪初期才开始应用在电力系统线路的保护上。而正是基于此,其被称为开机电气保护系统的先河。随之而来的是1901年的感应性过电流继电器,1908年提出比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理,1910年方向性电流保护得到推广应用,衍生了电流电压比保护理论。顺应了1920年距离保护装置当继电保护系统发展到一定程度时,伴随着新材料,生产方式,器件等大量关联学科的大发展。继电保护系统无论是从形式、结构,还是加工工艺上都有了很大的提升。有了静态继电保护、数字式、继电式这三个阶段。而当发展到20世纪50年代,晶体管技术日趋成熟,晶体管式继电保护装置出现了。而这种继电保护系统具有接受指令迅速,整体体积小,无机转部件,且不存在触电等诸多特点。而正因为此,我国大量采纳了晶体管式继电保护系统。至20世纪80年代后期,晶体管式也正向集成电路式缓慢过渡。而静态继电保护也成为了当下的主要形式。到了20世纪90年代后半期,由于有了数字式继电保护设施与调度自动化的支持,无人自动化运行技术与变电站自动化技术得以迅猛发展。而集控制面板、测量测绘、保护机制、数据通讯为一体的综合自动化设备成为了我国大规模在建变电站所用的二次设备。而这为我国继电保护层次的发展起到了重要的指导和技术支持作用。
2 新保护原理的提出与配置方案
①当前电网改造使目前的电网环境更加复杂。继电保护系统可靠性的研究成为了当务之急。早些年旧的系统保护基本是简单的继电保护系统。不具有区别正确被保护元件运行状态是区外故障还是保护区故障的功能。简单来说就是无法鉴别正常运行状态还是故障状态。为了实现保护装置这一目标,就要以电力系统的故障前后物理量变化值为基础,使之能够判断电力系统故障与否,其所显现的一些特征如下:电流增大、电压降低、电压和电流间相位角发生。只要我们能合理的判断获取故障时那些量的变化值,便可制定出各种行之有效的继电保护装置。另外不仅有以上反应工频电器量值的判断,还有 “非公频电器量反值”的判断依据。以其为指标,当这种传达的指标积累到一定数值时,工程技术人员便可采用逻辑推理,对数据进行汇集、采集、整理、处理。
②对继电保护系统的要求。我们安装继电保护装置的作用是对继电器进行继电保护。而这就必须在技术指标上达到灵敏性、可靠性、选择性、速动性。灵敏性是一种对保护装置的反应能力。具体是当我们所使用的电气设备或电网线路在发生严重不稳定运行故障时所发挥的应急作用。可靠性是继电保护系统的稳定性,可概括为安全性和依赖性。依赖性表现在规定范围内进行应有动作的可靠程度。而安全性则为继电系统不需其发生动作时不做出动作。继电线路的拒动性和误动作都能使电力系统崩溃甚至陷入长时间的瘫痪。速动性是指继电保护系统在故障发生时,会快速反应切除故障。试想我们昂贵的设备在低电压、高电流恶劣环境下运行,会带来怎样的危害。选择性是相邻两者间线路和设备将故障排除,仅把产生故障部分从该系统中切除,从而使其它非故障部分得以继续工作。
3 继电保护系统可靠性研究现状
根据以往文献资料可以看出,可靠性理论在继电保护的应用研究处于稳步发展时期,毕竟该领域可参考的文献资料并不那么丰富。世界各国的著名学者都对如何评估继电保护系统可靠性进行了长期的技术攻关。在该系统可靠性的指标体系内,无论是理论推导还是工程实践。都取得了一定的实质性的进展。在众多研究继电系统可靠性的方法中,不少专家运用了“状态空间法”,这是在可修复系统领域能找到的高效途径之一,即利用“状态空间法”对其进行运算求出可靠性指标。在各个领域可靠性概率数据明确的前提下进一步综合其他方面的可靠性的指标,进行继电保护系统可靠性数据的整合,分析运算,这对优化问题有很大的促进作用。建立一套继电保护系统可靠性评估体系,无论是对我们研究继电保护的长期以来的可靠性程度,还是对电网运行的角度迅速预测目前存在的可能风险,都具有重要的作用。这需要我们持久的对该继电保护系统可能出现的各种不稳定状态进行研究,之后就从所存在的可能性或预估的严重程度这两个方面进行量化考核评估。而目前我们对“继电保护系统可靠性评估体系”的探讨主要把继电保护系统或继电保护设施作为研究的对象,所以当有必要综合考虑该误动与正确动作、误动结合经济效益等限制时,需有机结合运用状态空间法这一途径。而且以概率法和相应的方法建立出一套出可靠性研究的模型,并严格的依据模型模量来采取定性或定量的分析评估研究。
4 继电保护系统可靠性研究方面的意义
继电保护系统是根据元件中电气量的骤变完成继电保护作用的。在当前电气环境下,电力系统能否安全并持续运转直接影响着国民经济的发展。故而,该系统的可靠性要求对运行的作用可见一斑,可靠性问题就被提到了前所未有的高度。但纵观国际,也并没有制定非常成熟并完备的体系,所以结合目前的形势发展,需要一步一个脚印,先定一个短期切实可行的技术标准,为往后进一步深层次的继电保护设施可靠性打下坚实的基础。这为防止近些年来因电网故障导致的大范围停电,给国民经济发展和群众生产生活带来影响提供了一定的保障。继电保护是处于我们保障大电网安全的第一道防线,其可靠、快速、正确的动作将帮助我们有效地阻止系统状态进一步的恶化,从而起到保障电网安全可靠运行的作用。对此提高继电保护系统可靠性就体现出了举足轻重的地位和意义。
5 结 语
针对目前继电保护系统可靠性研究现状,需要进一步使之完备。数字化保护与四大要求理论已经针对应用研究全面展开了,目前继电保护系统可靠性是重中之重,它将根据所涉及各个领域的需要使继电系统可靠、稳定运行。可见其主导地位,特别是当前的国际大背景下,全数字化等各种新理论和技术纷纷问世,其相关设施也将愈加复杂,继电保护系统可靠性会涉及许多不确定因素,指标评估困难等,因而仍有待于进行深入的研究。
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关键词:变电站;继电保护;基本原理;瑕疵;完善
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)30-0103-02
在变电站的电力供应过程中,电力系统的检修和维护尤为重要,同时也是为电力系统提供持之以恒供电能力的一个重要渠道,在检修和维护中,继电保护则为重中之重,所谓的继电保护就是指在研究电力系统发生故障或者电力运行出现问题的情况下,在发展的过程中主要用有触电接触点的继电器来检修和保护电力系统以及发电机、变压器、输电线路等基本元件,使这些电路设备免受损害的一种具有针对性强的电力保护措施,在这种保护的基本原理中,用电力设备中最小的代价维护、检修其中的最大量的元件,达到检修成本最小的目的,同时也是对高科技元素的一种有效利用。这与我们通常所说的电力保护有所不同,它的基本任务是在电力系统发生故障时,利用最短的时间实现最大区域内的电力保护,其自动将故障设备从整个电力系统中切断或者由智能设备发出通报,使得维修人员迅速发现故障根源,减轻电路故障引起的危险。
1 变电站继电保护作用与基本组成
2 变电站继电保护的现状及问题
首先,人工智能手段的引入。人工智能体系引入继电保护过程中是对变电站系统管理的一大进步。如专家系统、人工神经网络ANN等被广泛地应用于非线性问题障碍的排除上,我们知道,电力系统的继电保护是一种较为典型的离散控制方式,它分布于电路系统的各个环节中,对于电路的正常或者故障状态都能进行常态评估,这也是进行保护的关键步骤。由于AI的逻辑能力以及逻辑思维的存在,AI已经成为在线评估的重要工具,在现实的电力系统的应用中也表现得越发频繁。与此同时,变压器保护、发电机保护以及自动重合闸保护等领域也对此进行了广泛的应用。但是在继电保护的电力应用中,人工智能手段的引入无疑也存在可靠与否等方面的考验或者说存在该方面的弊端,不得不引起电力研究领域的重视。
其次,继电保护系统与高科技领域紧密结合。在电力系统中,网络化的电力保护技术也已经成为主导,也就是说在进行电力保护的过程中实现网络化管理,把现有的高科技手段应用于电力测量、控制、保护以及通信一体化的数据传输方面,这都对电力保护起到了翻天覆地的变化。如数字变电站内光互感器、智能终端、GOOSE、SV等新技术的应用,在变电站内的继电保护方面应用高科技手段,大大减少了电路运行的危险性,使得各个需要保护的单元与重合闸装置在分析和处理数据上相互协调,达到匹配,即实现网格化管理,这虽然实现了变电站内继电保护的基本目的,但是这种技术在继电保护领域还处于初始阶段,很多关键技术还不成熟,不能成为主流,对国外先进技术的引入成为继电保护的一大问题。
最后,微机系统在继电保护中被大量使用。微机已经在20世纪开始大规模应用于各个领域,在变电站内的继电保护方面也应用频繁。微机进行保护主要的优点在于先进的计算能力和逻辑处理能力,能够提高继电保护的性能,近些年来,为了强化这种稳定性和敏锐性,必然就出现了对微机保护的改进措施,但是随着科技的发展,电力系统内引入微机保护的效率应该引起重视,如果滞后于微机技术的发展,继电保护就无实效性可言。
3 完善变电站内继电保护的基本思路
变电站内的小功率机器的继电保护在现阶段已经引起了足够的重视,如何实现继电保护的长效性、科学性,是一个亟需解决的课题,随着多年来的电力维修和保护的实践,总结出如下几点继电保护的基本思路:
首先,完善继电保护的可靠性与速度性。这种可靠主要体现在保护装置的可靠性方面,也就是说在电力系统出现故障时,保护装置能够及时有效地反映出电力所出现的具体问题,速度既体现在发现故障方面,还体现在维修速度方面,不能够出现误差,同时不能对整个电力系统的运作有较大的影响。电力系统是一个多元素构成的有机整体,机构相对复杂,并且在适用上各个元件所体现的价值寿命是不同的,因此可靠性显得尤为重要,要对各种设备的基本功能进行完善修整,实现操作无误差。
其次,继电保护实现选择性与灵敏性。在变电站的继电保护中,选择性是指在发生故障时,系统有选择地将元件与故障系统隔离分开,使之不受到更大的损害,不受损害的部分仍然能够继续工作,这个过程既要求选择性,同时也要求灵敏性,需要对受到损害的元件与未受损害的元件进行区分,并使之与系统有效隔离,实现系统的完整性运转,避免不必要的损失,快速保护动作时间在0.06~2.12s之间,最快可达0.01~0.04s。
最后,实现科技贯穿于整个继电保护过程。以上文中我们了解到,继电保护需要在高科技支撑下进行运作,也只有这样的运作能够对变电站电力系统的维护有一定的作用,对于吸收继电保护的先进科技是实现继电保护的有效途径,也是实现电力系统稳定发展的巨大支撑。
4 结语
变电站的继电保护是电力传输系统的一个重要环节,其工作的稳定性,需要我们对变电站安全运行以及电力系统的稳定进行全面掌握,对继电保护的上述研究只是其中的一个弱小方面,加强变电站的继电保护需要对整个电力产业以及电力科技的发展有较为熟悉的掌握,使得继电保护能够成为变电站电力系统维护的一个重要举措,同时也是我们电力行业发展的一个重要使命。
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关键词:新型; 继电保护; 发展现状
中图分类号:TM77文献标识码: A
1 前言
我国电力事业的快速发展,对继电保护的要求越来越高,随着信息化的发展,计算机、电子与通信技术等的快速发展为继电保护技术的提高,提供了新的发展方向,推动继电保护朝着智能化方向发展。在继电保护工作的过程中,加强对继电保护设备进行完善和改进,开发新型继电保护设备,是适应电力事业发展之需要。新型继电保护的开发与利用,是提高供电可靠性之保障,是推动电力事业可持续发展之保障。
2继电保护概论
继电保护就是指保护电力系统供电的可靠性,并且在此基础上,最大限度的与电力经济发展相协调。由于我国配电网络覆盖面广,运行环境复杂多变,加之各种气候的影响,导致电气故障频发,这就需要继电保护系统充分运用保护功能,保护供电的可靠性。电力系统一旦发生故障,会给电力企业造成一定的经济影响,继电保护的正常运行,是电力企业经济活动之保障。继电保护是电力系统保护的设备与措施,即是在电力系统元件如:线路、电机等在发生故障的时候,继电保护系统进行控制断路,发出跳闸指令,最终规避危险。
2.1继电保护原理。继电保护是在电力系统中的电气设备发生故障不能正常运转时,发挥继电保护设置的作用,选择性的把故障从设备中除掉,进而确保电力系统的安全运行。其保护原理为:体现电气量保护与非气量保护。如以电流增大或电压降低时进行保护,或是电压与电流的相位角在发生变化时进行方向或比值的保护。另外,当温度、流量以及压力发生变化时,对电力变压器构成瓦斯保护与温度保护等。继电保护装置相当于一个自动控制的开环装置,对控制装置发出的信号进行数字型和模拟型判断,对判断结果进行继电保护控制。
2.2继电保护的目标。保护电力系统供电的安全性与稳定性,在电力系统设施发生故障的时候,继电保护及进做出判断,准确的脱离故障源,以就近选择的原则发出施令,保护系统的安全。电气设备在运行的过程中,继电保护设备能对电气设备不正常的工作状况进行反应,对不同的维护条件作出不同的判断,能使工作人员在第一时间对故障进行处理,确保供电的可靠性。
3 继电保护现状
在继电保护发展的过程中,从发展到完善经历了几十年了历程,从完全依靠进口,到自主研发。直至90年代,我国还处于集成电路的运用与研究状态,进入集成电路时代。随着信息化时代的到来,我国的继电保护也发生很大的变化,同时继电保护也步入计算机时代。计算机继电保护是以数字化为基础而构成的继电保护体系,在各行各业得到广泛的应用与推广。然而在运行的过程中,还存在以下问题:
首先,继电保护工作人员在工作交接的过程中,交接不清,对设备性能不熟悉,在发生故障时不能准确判,故障处理不及时。
其次,工作人员缺乏责任心与安全意识,缺少专业的继电保护知识,对故障的处理能力不强,对设备的安装调试出现项目不全面,校正不准确等现象,埋下安全隐患。另外,工作人员在工作过程中的操作性失误,缺乏对新技术的了解,在故障处理的过程中,出现误动保护设施现象,造成人为的经济损失。
最后,由于继电保护设备自身存在的质量问题,致使保护功能不完善,也是目前继电保护迫切需要解决的问题。
4 继电保护对新技术的应用分析
传统的继电保护设备分为联合与非联合保护,这两种保护均有无法避免的缺陷,联合保护比如对电流差的保护需要在输电线两端有专用的通信通道,并且可靠性能受元件与通信线路的限制。非联合可护却只能保护线路的其中一部分,并且整定复杂。在新型的继电保护设备中,大量应用故障就是实现的思想,既能节省线路费用,又能准确无误显示故障状态,新型继电保护的运用有效避免了联合与非联合保护之缺点,是今后继电保护设备发展之方向。
4.1微机技术在继电保护中的应用。微机技术在继电保护系统的应用,能有效的对线路故障进行判定,是继电保护设备的革新,比如,基于暂态量的行波保护原理,是微机技术应用的成功典范,充分的运用了微机特性对供电系统进行保护。但是,微机技术的引用还需要不断加强配套继电保护芯片的开发与研究,目前,我国还无专用的继电保护芯片,还未达到电力系统保护的可靠性与适用性标准,加强继电保护专用芯片的研究,是继电保护发展之基础。
运用微机技术生产了微机继电保护,这种保护措施应用在变电站上,有效实现了变电站的自动化与馈线自动化,将测量、保护、控制以及信息管理集为一体。
4.2小波变换在继电保护中的应用。小波变换的应用,是把数学的计算方法运用到电力系统之中,为故障信息提供数字依据,为继电保护的发展提供有力的理论依据。小波变换对暂态量的处理具有独特的优势,小波变换对突变质与非平稳变化进行分析最理想的工具。在继电保护系统中,主要运用二进小波与离散小波变换。首先,离散小波对数据进行压缩与滤波功能,在继电保护设备中,电力的质量监视器、行波的故障测距装置与行波保护器等都需要对电流、电压信号进行不断的收集、记录、储存与传送等,数据量巨大,需要进行压缩处理,利用离散小波进行进行数据压缩处理后,确保数据信息的保存,有效避免数据丢失现象的发生。同时运用滤波对小波变换的暗频带进行信号分解,即是指对谐波的检测与电压波形的畸变进行检测等。
4.3加强新型继电保护的管理。严格对新型继电保护进行检验与自检,及时的发现安全隐患,提高新型继电保护的运行效率。同时要提高继电保护从业人员的道德素质与专业素养有效避免人为隐患。新型微机的继电保护管理系统,是整个继电系统管理之重心,随着信息化的发展,继电保护系统管理也是通过网络化来实现,因此,建立继电保护网络平台,通过客户终端与服务管理系统软件,对继电系统进行网络化管理。加强对继电保护从业人员进行新型继电保护的培训,引进专业人才,同时对计算机继电保护进行深入研究,加速新型继电保护的发展与维护工作,是提高电力系统供电可靠性之保障。
并且在继电保护还应用了可编程控制器、人工神经网络等各种技术,被应用在各种电器设备中,确保了这些设备的运行安全与系统稳定性,为我国输送电提供了基础措施。
5结束语
总之,新型继电保护是实现智能化、高速化、一体化与信息化的发展趋势。在继电保护发展的过程中,还需要加强对继电保护探索,不断发掘新型继电保护原理。随着计算机技术在继电保护中的运用,为故障信息研究提供了有力的信息依据,为继电保护提供更大的发展空间。
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【关键词】继电保护; 安全稳定控制系统; 隐性故障
近年来,国内外大停电事故屡发,如巴西大规模停电事故(2011年2月4日)、印度发生的硬性人口最多的世界范围内大规模停电事故(2012年7月30日-2012年7月31日)等,追究其原因,均发现源自于继电保护和安全稳定控制系统的隐性故障,大规模停电事故不仅仅影响人民群众的正常生活,而且会严重损失国民经济,影响社会秩序。因此,虽然隐性故障的爆发率较低,但是一旦爆发后果不堪设想。基于此,本文对继电保护和安全稳定控制系统的隐性故障展开分析,旨在为供电安全保障事业提供一定的参考与指导。
一、分析继电保护和安全稳定控制系统的隐性故障现状
目前,继电保护和安全稳定控制系统的隐性故障主要包括三种类型,即:(1)继电保护间的配合不协调引起的隐性故障;(2)多个安全稳定控制系统之间的配合不协调引起的隐性故障;(3)继电保护与安全稳定控制系统之间的配合不协调引起的隐性故障。下面对继电保护和安全稳定控制系统的隐性故障地三大表现类型展开具体分析。
(一)继电保护间的配合不协调引起的隐性故障
目前全球现行的继电保护的配合协调性较弱,往往是根据被保护元件、面向电网元件进行的单独决策,难以准确无误的隔离故障。而且继电保护间的配合不协调往往体现在:在整个电网中,定值(各个继电保护之间)配合不合理,举个例子,如:距离原继电保护较远的第二或者第三个继电保护的定值,往往缺乏必要的选择性,往往出现主保护与后备保护不匹配或者原保护与下级保护不匹配等问题,从而导致隐性故障。另外,设计原理等其他因素也是导致继电保护间的配合的重要因素,举个例子,如:互闭锁的状态(母差保护与母联自切保护之间)设计,往往容易造成隐性缺陷,也就是隐性故障,总之,当电网发生较为复杂的故障时,在继电保护无法对故障信息进行准确辨识的状态下,则也会引发继电保护隐性故障的爆发,对人民、社会、经济等造成不顾估量的损伤。
(二)多个安全稳定控制系统之间的配合不协调引起的隐性故障
众所周知,传统安全稳定控制系统一般只负责区域内电网的稳定运行,局限于某一网省公司范围,因此,难以保障整个电网运行安全。而且立足于区域角度分析,为了保证整个区域电网的安全运行,需要改变传统独立决策方式,对每一个安全稳定控制环节进行相应的控制设备安排,但是,在实际建设中,往往忽视细节,而且随着特高压直流输电网架的崛起与发展,区域电网安全稳定运行受到冲击,因此,往往形成不易察觉的隐性故障,如:在A区域比较安全稳定的控制系统在B区域不适用,造成B区域电网不稳定、不安全运行,或者A区域稳定的电网造成大范围转移,然而B区域在拒动、误动的状态下,或者所采取的动作超出承受范围情况下,继而引发在A区域适用的安全稳定控制系统在B区域失效,造成隐性故障的爆发,因此,必须考虑并且高度重视区域协调性。
(三)继电保护、安全稳定控制系统两者之间的配合不协调引起的隐性故障
继电保护与安全稳定控制系统之间的配合不协调主要表现在:电厂涉网参数设置不合理,大部分的大停电事故均由继电保护与安全稳定控制系统之间的配合不协调造成,如:大规模风机脱网事故(2011年发生于西北),追究其原因,发现:动态无功补偿装置以及馈线保护装置与整个电网的风机涉网参数不协调引起的。除此之外,在信息化时代,大规模的新能源对传统安全稳定控制系统造成了巨大的冲击,促使传统的安全稳定控制系统即继电保护装置失效,从而导致各种各样的隐性故障,对人民、社会、经济等造成不可估量的安全隐患。
二、提出规避隐性故障的有效措施
(一)增强继电保护间的配合协调性
增强继电保护间的配合协调性,需要对现有的继电保护进行优化整改,在优化、整改的过程中,可以适当的建立隐性故障概率模型,并且在继电保护装置的安排上,尽可能的考虑相邻被保护元件的性质,综合的考量某一缺陷整个电网安全运行所造成的影响,根据综合考量的结果,对隐性故障概率模型中具有偏差的参数或者设计理念进行整改,尽可能的缩小误差,从而规避隐性故障。另外,在实践过程中,要加大继电保护间的配合协调性监督,一旦发现不合理的地方,及时的进行调整或修改,避免隐性故障爆发。
(二)增强多个安全稳定控制系统之间的配合协调性
增强多个安全稳定控制系统之间的配合协调性,需要建立并且完善隐性故障风险评估机制,及时的分析电网运行风险的来源,在投入运行之前,聘请准也认识对电网运行安全指数进行科学的计算,奠定电网未来运行的安全与稳定趋势,另外,在运行之前,要参考大量的文献、资料、建设数据等,为规避隐性故障提供理论支撑,而且加强安全稳定运行监督,可以利用先进的互联网技术,显示跨时空运行质量控制,从而全面的提升多个安全稳定控制系统之间的配合协调性(设置科学合理的参数,积极的发展与新能源相匹配的安全稳定控制系统)。除此之外,还需要它能够过各种各样的方式,全面的提升相关工作人员的综合技能和综合素质,保障电网的安全稳定运行,将隐性故障扼杀在摇篮里。
(三)增强继电保护、安全稳定控制系统两者之间的配合协调性
增强继继电保护、安全稳定控制系统两者之间的配合协调性依赖机械与人力的相互配合,在运行之前,测试人员需要对继电保护与安全稳定控制系统进行科学的评估,客观的得出测量结果,并且再次进行机械化各项数据测量,两者的数据结果进行对比,选取最佳的数据值,价格不科学、不合理的数据进行调整和修改,降低误差,从而全面的提升继电保护与安全稳定控制系统之间的配合协调性,降低隐性故障风险,保障电网的安全稳定运行。
三、结语
综上所述,继电保护和安全稳定控制系统的隐性故障是引发大规模停电事故的重要原因,且继电保护间的配合不协调、多个安全稳定控制系统之间的配合不协调、继电保护、安全稳定控制系统两者之间的配合不协调是故障爆发的主要因素,因此,需要全面的提升三大影响因素之间的协调性,才能有效的规避隐性故障,保障电网的安全稳定运行,从而保障人民群众的切身利益,促进国民经济的健康、可持续发展,且起到维护社会秩序的作用,总的来说,对继电保护和安全稳定控制系统的隐性故障需进一步深入分析。
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【关键词】电力自动化;继电保护;安全管理;问题;对策
0.引言
电网运行中的故障对电力系统的影响非常深远,往往会造成大面积的停电事故,造成较大的损失。电力自动化的继电保护装置是配电网系统的故障响应的必要装置,尤其是对于故障的诊断与响应方面,反应非常迅速,并且可以提供及时的电力恢复方案,提高电力运行的质量安全。电力系统的继电保护安全不仅仅是仪表检测和事故的预警等作用,而是结合融入到整个电力系统中,形成了安全保护的系统性保障。当前电力自动化继电保护是研究的重点方向,其安全管理问题的分析和对策研究对于电力系统的整体性保障有着举足轻重的作用。
1.电力自动化继电保护的安全管理现状
与传统的电力安全管理相比,电力自动化继电保护产生了质的提升,拓展了电力安全方面的内涵。特别是计算机网络技术的推进,带来了自动化、集成化、自智能化的新意,安全管理的性能也有了极大的提升,使保护变得更加先进、可靠、稳定,功能更加强大,相应更加迅速,维护简易便捷,与传统的安全保护相比,深度和广度都得到了极大的拓展。传统的继电保护主要是依靠电磁保护方式,并且需要有人值守,人员管理的专业能力和责任意识要非常到位,才能尽量减少故障造成的损失,而现代化的智能、自动化技术的引入,可以实现管理的无人化、实时化和综合化,并且能起到更好的抗干扰、抗雷击、抗恶劣环境的要求,实现电网安全管理的高效。故障发生时,电磁型的保护方式通常由机械式的传递来实现,并且机械传动的控制方式容易发生故障,可靠性不高,而电力自动化继电保护能够迅速响应,并有智能化的功能,能够提出优化的解决方案,实现电力保护的快捷、高效、低风险的功能。
2.继电保护安全管理存在的问题
2.1安全管理的意识不到位
由于我国的电力企业的管理模式长期形成的习惯,平时又缺少足够的培训,企业员工的安全管理的意识比较欠缺,在日常的工作当中存在安全管理意识淡薄、危险预防措施不到位、不关注细节方面的管理等行为,安全管理的理念并没有完全融入到企业文化当中,导致即使有先进的继电保护装置,但难以发挥应有的效用。
2.2专业素养有待提高
电力自动化继电保护的引入,需要管理人才更新管理方面的知识,尤其是信息化、智能化的先进技术与传统的继电保护有很大的区别,管理人员由于缺乏相关的专业知识,制约了电力自动化继电保护的效能发挥,专业素质的欠缺是主要的管理问题所在。
2.3安全管理制度的欠缺
继电保护方面的制度建立在我国并没有完善到位,尤其是自动化的继电保护应用的时间不长,制度细节方面的探索有待深入,涉及到组织部门的管理职责权限、安全管理流程的制定、故障出现后的应急响应机制、以及损失造成后责任落实机制等都有待进一步改善,机制的不健全某种意义上说即是纲领性指向的不明朗,严重影响了自动化继电保护技术的应用。
2.4规范操作问题
虽然电力自动化继电保护极大的节约了人力资源,很多方面都达到了无人化的控制环境,但专业人员在其中的作用仍有难以替代的地位,如控制调度中心的数据监控与分析、现场故障检修、安全操作的制定与审核、装置布设等方面仍需要人来完成,而这些操作要依据明文规范来操作,许多员工对流程规范不熟悉,操作有随意性和跳跃性,给安全管理埋下了隐患。
3.电力自动化继电保护的安全管理
3.1整体性布局
自动化继电保护方面的设计选型必须要以其性能与安全为首要关注的因素,保障电网长期稳定可靠的运行,在选择设计企业时,充分考虑到其技术的成熟、产品质量过硬、企业在业内具有良好的声誉等因素,然后再评估具体的建设成本。以为的寻求低价的策略往往难以保障设备的质量,给以后的系统运行埋下巨大的隐患。因而,必须从整体出发,设备的设计、选型与配置要科学合理,保证各环节之间的联系紧密,工作畅通,特别是继电保护的控制、测量、信号等方面的内容,确保稳定可靠,工作有序进行。其次,电站的建设扩增要考虑到今后电网升级改造的可能,确保兼容性,以避免不必要的浪费,为设备的更新换代留有一定的空间。再者,继电保护设备的布局还要兼顾有人化与自动化的优点,某些传统的设备有必要保留,如检测仪表、预警装置等仍然能发挥重要的作用;最后,布局中对电网的数据库及时更新,如继电装置的型号、参数,变电站的设备名称等,确保故障出现后能够准确快速的进行定位,便于快速响应,寻求最佳方案。图1为电力自动化继电保护的基本布局原理。
3.2科学规范的安装调试
电力系统是一项系统性的建设工程,其中包含的设备非常多,各种设备之间的工作联系、兼容性都需要安装调试来进行确认,各工作环节的责任划分也必须明确到位,保证各部分的协调合作,如控制中心、检测系统、运维系统、输变电系统等内容。新安装的继电保护装置的质量校核必须严格按照标准来界定,预先进行故障模拟实验,在实验过程中电压、电流等参数都要超过额定值,以确保运行过程中的异常波动在保护范围之内。自动化继电保护的安全管理主要依靠计算机信息技术的集成,这些设备易受外部的电磁、雷击等因素的干扰,安装过程中还要实现屏蔽功能,加装抗干扰接线端子、直流稳压设备、滤波装置和空调设备等,提高系统运行的可靠性,创造良好的运行环境。此外,安装调试过程中,要对典型的安装故障进行总结分析,以避免不必要的安装错误,同样,调试要按照规范进行,不能存在随意性或跳跃性的误操作,以防对继电保护装置造成损坏,影响其正常效能的发挥。
3.3严格按照安全保护要求
严格安全保护要求主要做到四点:其一,继电保护装置的质量验收要依据设计规范和对应的行业标准来执行,不能有妥协性的验收行为,尤其是对于信号接收、遥感等关键技术的把关更应该严格,以防在实际运行中不能起到应有的效用;其二,继电保护的设计文档、参数、运维说明等安全性的技术规范要完整,要对安全管理、技术操作人员进行培训,确保其充分认识到自动化继电保护装置的作用和机理,进而在日常操作当中按照安全保护的要求执行;其三,对继电保护的故障内容、类型等详细记录,分析各种故障发生的几率和分布的区位,制定详细的安全保护要求规范,以便故障再次发生时响应的科学与及时性,提高二次故障处理成功率,尽可能减少故障带来的损失;其四,自动化继电设备更新快,技术创新、应用非常迅速,安全管理的要求更新的步伐也要保持同步。
4.电力自动化继电保护的趋势
4.1继电保护数字化
数字化的安全管理方式可以极大的节省资源,主要表现在安全管理控制部分、变电站的占地建设部分、运行过程中的安全维护部分等,都能够整合其中的资源,设备和人员的配置,增加信息与资源的共享性,降低管理和运行的成本。数字化的继电保护安全管理已经成为电力发展的一种趋势,符合当今社会追求低能耗、可持续、高效、便捷的发展理念,并且可以实现很好的经济效益,有效提升电力企业的竞争能力。
4.2 继电保护智能化
智能技术的应用能够赋予电力系统更加高效、科学的内涵,尤其是当今智能控制理论的不断拓新深入,如专家智能系统、神经控制技术、非线性控制系统等技术的探索,为人工智能技术注入了新的活力,也为智能技术的应用打下了基础。智能电网的建设在不断的尝试推进当中,电子式互感器、智能电网、广域测量技术等技术的交互使用,是系统在处理信息时更加快捷、高效、智慧化,电力保护方面能够寻找最优化的解决方案,推动着继电保护向智能化方向发展。
4.3继电保护输电技术的突破
在日常的电力系统中,主要是依靠交流输电技术来维持社会生活,而直流输电技术具有可靠、控制灵活等优点,尤其是轻直流输电技术逐渐成熟。直流输电可以有效的降低功耗和建设成本,节省线路的占地面积等,具有明显的优势。而电力继电保护关于直流式的输电研究也成为一个重要的方向,相关研究也一直在拓展探索当中,以为该技术的推广提供良好保障。
5.结语
我国经济的发展对电力系统的质量要求逐渐提高,尤其是电网的稳定性与安全性影响着经济的运行,当今我国提出产业结构的转型升级,电力系统作为其中的支撑部分,必须要有质的提升。电力的安全运行与自动化继电保护有着直接的关系,探究其中安全管理的问题,并针对性的提出应对策略,是保证自动化继电保护效能良好发挥的重要途径,相关研究值得进一步深入,为我国的电网配置的稳定性和可靠性提供良好的保障。 [科]
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