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电力系统继电保护技术的发展与应用

2014-10-17杨永业

中国新技术新产品 2014年17期
关键词:速动灵敏性微机

杨永业

(广东电网有限责任公司中山供电局,广东 中山 528400)

一、继电保护技术的含义

继电保护的基本任务主要包括两个方面:其一,电力系统元件出现故障时,该元件所属保护范围内的继电保护装置需要迅速地向距故障元件最近的断路器发出跳闸命令,将故障元件与电力系统隔离开来,防止故障范围进一步扩大。其二,在电气设备处于不正常工况的时候,发出相应的信号,以便电力值班人员能够及时发现故障。此外,有些继电保护装置自身具备一定的故障调整功能。

二、如何保证继电保护装置选择性、速动性、灵敏性、可靠性

首先继电保护装置的四性定义如下:

选择性:指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,而使非故障元件仍能正常运行,以尽量缩小停电范围。

速动性:指保护装置能快速切除故障。保护装置的速动性需求基于a.提高系统稳定性;b.减少用户在低电压下的动作时间;c.减少故障元件的损坏程度 ,避免故障进一步扩大。

灵敏性:指在规定的保护范围内,对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都能灵敏地正确地反应出来。

可靠性:指发生了属于保护装置保护范围的故障时,它能可靠动作,即不发生拒绝动作(简称拒动);而在不该动作时,它能可靠不动,即不发生错误动作(简称误动)。

继电保护的四性在整定计算中非常重要,在制定保护系统方案中常常很难同时满足四个基本要求,整定计算工作很重要的一部分就是对四性进行统一协调。

其四者之间的关系表现如下:

(一)可靠性与选择性、灵敏性、速动性存在矛盾。例如保护装置的环节越少、回路越简单可靠性越高,但简单的保护很难满足选择性、快速性、灵敏性的要求。

(二)选择性与灵敏性存在矛盾。例如,对于电流保护,提高整定值可以保证选择性,降低整定值才能保证灵敏性,尤其是大、小方式相差较大时,很难同时满足二者的要求。

(三)选择性与速动性存在矛盾。时间越长越容易保证选择性,但无法满足速动性的要求。

简而言之,继电保护装置的保护定值必须按照系统方式以及保护装置四性的均衡要求严格整定,如此才能保证保护装置对电力系统元件的各种故障做出正确的判断和快速动作。另外,要保证继电保护装置持久良好地运行必须由专业的班组进行定期管理和维护,保证其良好的运行条件,比如可靠的站用交直流系统,适当的室内温湿度控制,良好的小动物封堵等等。

目前的电力系统中,微机保护是最常见的。虽然微机保护的应用使得原来的保护装置得到简化,提高了数据处理速度和故障响应速度,但就微机保护的特殊性而言,我们还需要注意一些现场问题,避免微机保护发生故障或误动、拒动的现象。

(一)安装后检验的注意事项 。在投入运行前还必须对继电保护装置加以检验,检验时需做到保护装置对各种类型的故障模拟量均能正确反应和动作,最后做整组试验以及电流回路实验,完成此项任务后,坚决杜绝进行其他工作。

(二)定值区的管理 。继电工作对定值区的要求是十分严格的,从定值区的确定以及后期的管理都必须按照严格的规定进行。在每一次修改定值后,都必须及时打印出修改内容,如标注修改的日期、数值范围以及工作人员。

(三)接地注意事项。继电保护工作中的接地问题涉及到很多方面的内容,具体而言,可以分为两个方面:第一,继电保护装置的外壳必须是接地的,也就是说机箱、设备屏柜等必须安装在铜排上并可靠接地。第二,必须保证继电保护的电流和电压回路对地绝缘,因为二次回路出现接地故障时容易引起保护装置误动或拒动。

三、继电保护技术的发展趋向

在计算机技术飞速发展的同时,电力系统保护领域对计算机的应用程度也不断提高。计算机继电保护装置逐步投入使用,并且借助新的控制原理与方法,研发出更多新的控制设备,在继电保护工作中取得了不错的效果。在此种形势下,微机继电保护装置引人注目。

(一)计算机化。近年来,微机保护硬件也在随着计算机硬件的迅猛发展而有所提升。与此同时,电力系统对于继电保护装置的性能要求也在逐步递增的。它不仅要求微机保护具备原来的保护功能,还需要大量的储存空间以及数据记忆和处理功能,同时对通信能力以及数据共享能力、装置控制能力以及语言编程能力的要求也都在提升。

(二)网络化。计算机网络技术以及高技术通信工具,作为信息时代的技术支柱,对工业领域产生了重大影响。利用计算机网络,将整个系统内的保护装置联接起来,能提高保护动作的准确性,增强电力系统的供电安全、可靠性。

(三)智能化 。随着人工智能技术在社会学各个领域的应用和推广,继电保护装置的智能化也逐步提上日程。继电保护装置的智能化主要指的是通过神经网络进行映射,当然这种映射是非线性的。生活中的许多问题无法用现行思维方法进行解决,比如列方程或者算术求解等,都可以借用神经网络加以解决。

(四)保护、控制、测量、通信一体化 。在推动继电保护朝着计算机化、网络化方向发展的过程中,微机保护装置在整个电力系统中,扮演着计算机网络智能终端的角色。它可以借助互联网设备,从网上获取到与电力系统运行、故障相关的信息以及数据,也可以将它被保护的元件信息以及数据,通过网络终端传输出去。在电力系统节约资源提高效率方便管理的发展方向里,微机保护装置的多功能一体化发挥着重大作用。

结语

当电力系统发生故障的时候,继电保护装置会及时向电网值班人员发出故障信号,或者直接切断其所控制断路器的电源,防止电力系统故障范围进一步扩大,起到保护电力系统提高供电质量的作用。微机继电保护技术的发展对电网以及电力传输的安全性、可靠性有着至关重要的地位,继电保护技术必将在计算机化、网络化、智能化、一体化的方向上持续发展。

[1]陈岩,段俊祥.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].硅谷.2010(17).

[2]张健康.电力系统继电保护技术的现状及发展趋势[J].装备制造技术.2011(02).

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