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【關(guān)鍵詞】電力繼電保護可靠性特點
中圖分類號: U224 文獻標識碼: A
近些年來,隨著科學(xué)技術(shù)的突飛猛進,電子技術(shù)及電子計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,為電力繼電保護系統(tǒng)的發(fā)展注入了新鮮的活力,使電力繼電保護系統(tǒng)、裝置、設(shè)備朝著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、一體化、智能化方向快速發(fā)展。這就給我們從事電力繼電保護的工作人員提出了新的挑戰(zhàn),因此在當(dāng)今時代,如何正確抓住電力繼電保護系統(tǒng)、設(shè)備的特點,來提高電力繼電保護的可靠性,安全性,穩(wěn)定性,對整個電力、電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行具有重要的意義。
一、電力繼電保護的含義
什么是繼電保護裝置呢,它的具體含義是什么呢?根據(jù)研究與了解,所謂的繼電保護裝置就是為了降低電力系統(tǒng)運行的故障隱患,及時處理電力故障,縮減故障處理開支,維護電力系統(tǒng)穩(wěn)定的一種電氣裝置。該裝置是主要利用繼電保護技術(shù)原理設(shè)計而成,由于其獨特的電路保護特性,所以近年來引起人們的關(guān)注并得到廣泛的利用。電力繼電保護裝置發(fā)展至今,已經(jīng)成為電力、電網(wǎng)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、持續(xù)運行的可靠保證,也是電力企業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ),對人類電力事業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。
二、繼電保護裝置的要求及特點
1、根據(jù)對電力繼電保護裝置多年的應(yīng)用經(jīng)驗總結(jié)及對未來應(yīng)用的研究表明,繼電保護裝置的基本要求有以下幾點,即要求可靠性強,速動性強,靈活性強等。所謂的可靠性強所指的就是繼電保護裝置的發(fā)明與使用最基本的目的就是維護電網(wǎng)系統(tǒng)電路的安全運行。但是,在電力保護裝置實際運行過程中,由于一些工作人員的操作不當(dāng)以及電路運行故障等綜合因素的影響,導(dǎo)致該裝置出現(xiàn)拒動或誤動的錯誤指令。這些指令的發(fā)出,不僅不能起到基本的保護作用,反而影響了電路的正常運行。因此,這就要求繼電保護裝置具有超強的運行可靠性,這就要求我們設(shè)計人員和工作人員確保繼電保護裝置的設(shè)計原理的先進性,安裝調(diào)試的正確性、無誤性,其次還要求繼電保護裝置的各個組件質(zhì)量的可靠性,最終使繼電保護裝置達到保護的可靠性、穩(wěn)定性、安全性。
其次,就是速動性。所謂的速動性指的就是在電流量與繼電保護裝置的故障報警速率成反比。因此只有提高它的速動性,才能保證在電力系統(tǒng)出現(xiàn)大的突發(fā)故障時,及時、有效快速的向工作人員報警,提高故障處理速度,減少經(jīng)濟損失。
最后,就是要求具有超強的靈敏性。其所指的就是繼電保護裝置內(nèi)部的程序能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的不同性質(zhì)、不同問題的故障及時的采取保護措施、發(fā)出警報,并且能夠?qū)收线M行簡單的處理,來降低故障問題所帶來的危害與影響。
2、我們來說一說繼電保護技術(shù)的特點,其主要有以下幾個特點。
1、自主化運行率高,使得繼電設(shè)備具有很強的記憶功能,此外繼電保護能更好地實現(xiàn)故障分量保護,提高運行的正確率。
2、兼容性輔助功能強,統(tǒng)一標準做法的選用,便于統(tǒng)一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數(shù)量,在此基礎(chǔ)上,還可以擴充其它輔助功能。
3、操作性監(jiān)控管理好,該技術(shù)主要表現(xiàn)在一些核心部件不受外在環(huán)境的影響,能夠產(chǎn)生一定的使用功效。
三、如何提高繼電保護的可靠性
繼電保護裝置的安裝主要是保護電路運行過程中各個電路配件的安全性。提高繼電保護裝置的可靠性,需要從以下幾個方面落實。
1、繼電保護裝置檢驗應(yīng)注意的問題。將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)等工作。
2、定值區(qū)問題。定值區(qū)數(shù)量的激增是電力系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的一個重要表現(xiàn),它能夠適應(yīng)繼電保護裝置運行的不同需求,確保了電力系統(tǒng)運作的穩(wěn)定性。同時由于定值區(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)該加強對定值區(qū)的管理,派遣專業(yè)技術(shù)人員對其進行操作,并將調(diào)整的定值數(shù)據(jù)及時更改記錄。
3、一般性檢查。一般性檢查雖然不如其他專項檢查技術(shù)要求難度高,但是其檢查質(zhì)量的好壞也直接關(guān)系到繼電保護裝置的運作。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,一方面沒有及時進行一般性檢查,另一方面一般性檢查敷衍了事,沒有得到具體的落實。一般性檢查主要包括清潔和固定兩個方面。機械表面灰塵過多,可能提高機械的運行溫度,降低機械使用壽命,而細小處螺絲和鏈接的松散,可能存在重大的安全隱患。
4、接地問題。①保護屏的各裝置機箱、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,那么應(yīng)檢查端子箱的接地是否可靠。
四、電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展
在輸變電行業(yè)中,單片機控制技術(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的精度、速度、范圍,而且還能與計算機聯(lián)網(wǎng),構(gòu)成系統(tǒng)化管理體系和無人值守的站點,極大地降低了工作人員的勞動強度,提高了安全性。
1、計算機化。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,與計算機技術(shù)相互結(jié)合,實現(xiàn)繼電保護裝置的計算機化是未來該裝置發(fā)展的一個重要方向。計算機化的落實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,方便管理人員及時調(diào)閱相關(guān)數(shù)據(jù)。但是,目前的計算機化還不夠成熟,需要投入更多的科研力量和研究資金等,只有這樣計算機化的發(fā)展趨勢才能更好的為繼電保護裝置服務(wù),最終提高電力系統(tǒng)的整體服務(wù)質(zhì)量和經(jīng)濟效益。
2、網(wǎng)絡(luò)化。計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱,它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域。實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來,亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。
3、保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。隨著繼電保護裝置與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形成了密切的聯(lián)系,繼電保護裝置的功能也突破了原有的保護職能。通過對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的運用,繼電保護裝置在電路無故障正常運行的條件之下,能夠分析電路運行的基本數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的調(diào)整、控制和分析,真正實現(xiàn)了繼電保護裝置保護、控制、測量與數(shù)據(jù)通信的一體化。
4、自適應(yīng)控制技術(shù)。該技術(shù)能根據(jù)電力系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。自適應(yīng)繼電保護具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強可靠性和提高經(jīng)濟效益等優(yōu)點。
5、智能化。近年來,人工智能技術(shù)開始被應(yīng)用在繼電保護研究應(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。
結(jié)語:綜上所述,電力作為當(dāng)今社會發(fā)展的主要能源之一,對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用,而繼電保護系統(tǒng)作為電網(wǎng)安全運行的重要保障,就要求我們從事繼電保護的工作人員要不斷提高自身的專業(yè)水平、工作素質(zhì)、創(chuàng)新能力,不斷提高繼電保護裝置的可靠性,來滿足人們生產(chǎn)、生活的需要。
參考文獻
關(guān)鍵詞:電力 繼電保護 可靠性 特點
中圖分類號: F406 文獻標識碼: A
正文:
1.繼電保護裝置的要求及特點
1.1繼電保護裝置的要求
據(jù)對電力繼電保護裝置多年的應(yīng)用經(jīng)驗總結(jié)及對未來應(yīng)用的研究表明,繼電保護裝置的基本要求有意向幾點,即要求可靠性強,速動性強,靈活性強等。
所謂的可靠性強所指的就是,繼電保護裝置的發(fā)明與使用最基本的目的就是維護電網(wǎng)系統(tǒng)電路的安全運行。但是,在電力保護裝置實際運行過程中,由于一些工作人員的操作不斷給及電路運行故障的綜合因素等的影響,導(dǎo)致該裝置出現(xiàn)拒動或誤動的錯誤指令。這些指令的發(fā)出,不僅不能起到基本的保護作用,反而影響了電路的正常運行。因此,這就要求繼電保護裝置具有超強的運行可靠性,這就要求我們設(shè)計人員和工作人員確保繼電保護裝置的設(shè)計原理的先進性,安裝調(diào)試的正確性、無誤性,其次還要求繼電保護裝置的各個組件質(zhì)量的可靠性,最終使繼電保護裝置達到保護的可靠性、穩(wěn)定性、安全性。
其次,就是速動性。所謂的速動性指的就是在電流量與繼電保護裝置的故障報警速率成反比。因此只有提高它的速動性,才能保證在電力系統(tǒng)出現(xiàn)大的突發(fā)故障時,進行及時、有效快速的向工作人員報警,提高故障處理速度,減少經(jīng)濟損失。
最后,就是要求具有超強的靈敏性。其所指的就是繼電保護裝置內(nèi)部的程序能夠?qū)Τ霈F(xiàn)的不同性質(zhì)、不同問題的故障及時的采取保護措施、發(fā)出警報,并且能夠?qū)收线M行簡單的處理,來降低故障問題所帶來的危害與影響。
1.2繼電保護技術(shù)的特點:
其主要有以下幾個特點。第一,自主化運行率高,使得繼電設(shè)備具有很強的記憶功能,此外繼電保護能更好地實現(xiàn)故障分量保護,提高運行的正確率。第二,兼容性輔助功能強,統(tǒng)一標準做法的選用,便于統(tǒng)一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數(shù)量,在此基礎(chǔ)上,還可以擴充其它輔助功能。第三,操作性監(jiān)控管理好,該技術(shù)主要表現(xiàn)在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產(chǎn)生一定的使用功效。
2.如何提高繼電保護的可靠性
繼電保護裝置的安裝主要是保護電路運行過程中各個電路配件的安全性。提高繼電保護裝置的可靠性,需要從以下幾個方面落實。
第一,繼電保護裝置檢驗應(yīng)注意的問題。將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)等工作。
第二,定值區(qū)問題。定值區(qū)數(shù)量的激增是電力系統(tǒng)與計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展的一個重要表現(xiàn),它能夠適應(yīng)繼電保護裝置運行的不同需求,確保了電力系統(tǒng)運作的穩(wěn)定性。同時由于定值區(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)該加強對定值區(qū)的管理,派遣專業(yè)技術(shù)人員對其進行操作,并將調(diào)整的定值數(shù)據(jù)及時更改記錄。
第三,一般性檢查。一般性檢查雖然沒有其他專項檢查技術(shù)要求難度高,但是其檢查質(zhì)量的好壞也直接關(guān)系到繼電保護裝置的運作。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,一方面沒有及時進行一般性檢查,另一方面一般性檢查敷衍了事,沒有得到具體的落實。一般性檢查主要包括清潔和固定兩個方面。機械表面灰塵過多,可能提高機械的運行溫度,降低機械使用壽命,而細小處螺絲和鏈接的松散,可能存在重大的安全隱患。
第四、提高對繼電保護系統(tǒng)輔助裝備的可靠性。在一個處于工作狀態(tài)的繼電保護系統(tǒng)中,具備一系列的輔助裝備是很重要也是很必要的。有些傳統(tǒng)的組合式機箱已經(jīng)不能滿足當(dāng)前時代的需求了,所以在很多的繼電保護系統(tǒng)中,應(yīng)該用一些新型的,比如采用6U結(jié)構(gòu),19英寸的機箱來協(xié)助工作。
除此之外,選擇一個優(yōu)質(zhì)的繼電器也是很重要的,應(yīng)嚴格的考慮其型號和熱穩(wěn)定性等因素,采用低額定電壓規(guī)格的繼電器串聯(lián)電阻來參與工作運行,從電源的負端連接串聯(lián)電阻,然后再擇優(yōu)選擇電阻的型號,使其最大程度的發(fā)揮系統(tǒng)的作用。還要注意的是,回路中的各個繼電器之間的數(shù)據(jù)不能有太大的差異,在一些需要重點看護的回路中,應(yīng)采用兩付觸電并聯(lián)的方式來運行工作,以維持繼電工作的可靠性。
第五、保障安裝環(huán)境。微機保護裝置做無謂繼電保護裝置的核心組成部分,屬于一種精密的大型儀器。因此,微機保護設(shè)備對其安裝環(huán)境有著較高的要求,相關(guān)工作人員應(yīng)該具體分析微機保護裝置的特點,將這個裝置安裝在一個空氣質(zhì)量較高的空間內(nèi)來保證它的正常運作。更為注意的是,不能為了節(jié)省空間,把微機保護裝置與其他大型的供電高壓裝置安裝在一起,這樣不僅給維修人員在對微機保護設(shè)施進行維護、檢修上帶來了很多的不便,更對微機保護設(shè)備的運行造成了極大的影響。所以保障微機保護裝置的安裝環(huán)境,與繼電保護裝置的正常運行有些密切的
第六、保障防雷擊、輻射等抗干擾設(shè)施。為了有效地保障防雷擊、輻射等抗干擾設(shè)施,變電站應(yīng)采取以下措施:
(1)嚴格控制電纜、模擬量電纜屏蔽層兩端可靠接地。一般在220kv及以上的變電站,連接電子設(shè)備和開關(guān)場的兩端,應(yīng)進行屏蔽層接地處理,最好可以在屏蔽電纜并行較粗的接地導(dǎo)線,這樣可以增強抗干擾能力。
(2)高頻電纜屏蔽層兩端地接處理,并列接地粗導(dǎo)線,可以在變電站和高頻電纜之間并行鋪設(shè)100mm2銅線,來提升抗干擾能力。
(3)直交流回電路勿混用電纜,強弱電回路不共用電纜。
(4)配置二次防雷設(shè)備,避免感應(yīng)雷電入侵來干擾繼電保護裝置。除此之外,還可以采用降低一次設(shè)備接地阻抗,建立低阻抗接地網(wǎng)和降低變電站區(qū)域電位等差方式來最大程度的提高抗干擾能力。
第七、做好故障處理。在變電站繼電保護系統(tǒng)的運作過程中,有關(guān)人員應(yīng)做好全面的有效的準備工作,針對可能出現(xiàn)的問題與故障,設(shè)定與之相應(yīng)的應(yīng)急方案,并根據(jù)社會的發(fā)展與需要對主系統(tǒng)進行及時的升級。除了繼電保護主系統(tǒng)外,應(yīng)設(shè)置一個備用系統(tǒng),使得主系統(tǒng)出現(xiàn)故障而不能正常工作時,可以接替主系統(tǒng)來繼續(xù)工作,為檢修人員修整主系統(tǒng)提供時間,也不會影響工作的正常運轉(zhuǎn)。除此之外,相關(guān)人員在建立一個繼電保護系統(tǒng)之前,要制定一個與系統(tǒng)運作同步的計劃,避免在運行的繼電保護系統(tǒng)中的設(shè)備出現(xiàn)不兼容的狀況和其他故障的發(fā)生,為繼電保護系統(tǒng)做好故障處理工作,是提高變電站繼電保護可靠性的重要渠道。
三、結(jié)語
綜上所訴,繼電保護系統(tǒng)是關(guān)系到整個供電系統(tǒng)是否安全與正常運行的重要裝置,維持與保障其可靠性是當(dāng)前我國電力工作需要進行完善與發(fā)展的方向,為了保證變電站的穩(wěn)定運行,避免因不正常供電引起的事故的發(fā)生,使整個電力系統(tǒng)安全運作,提高變電站繼電保護的可靠性勢在必行,不斷地縮小與控制阻礙繼電保護可靠性的種種因素,做好故障處理與防雷擊、輻射等工作,讓我國的電力事業(yè)不斷地為人們的生產(chǎn)與生活造福。
參考文獻
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[2]趙洪梅.電力變壓器的繼電保護[J].電力與能源,2008,34.
[3]成花麗.淺談繼電保護在變電站中的應(yīng)用及特點[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2011,6.
關(guān)鍵詞:電子報;版式設(shè)計;交互特性;機會
中圖分類號:J05 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5312(2013)08-0286-01
通過網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)的電子報是有著絕對優(yōu)勢的新聞媒介,它具有報紙一樣的傳播功能,并且無須再去“印報紙”,浪費大量的油墨與紙張,對環(huán)境造成很大的污染,它是一種傳播即時訊息的虛擬平臺,比傳統(tǒng)報紙更為節(jié)能環(huán)保。它也是一個更有效率的新聞平臺與閱讀空間。電子報可以及時更新新聞報道,而報紙還需要印刷排版等一系列的步驟才能向公眾傳播。受眾方的讀者也可以隨身攜帶移動設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)普及的區(qū)域均可享受到最新的資訊服務(wù)。一份電子報可以同時融合多媒體的傳播特點,比如視頻,動畫的播放等,大大豐富了信息傳播的方式,也變化了讀者的閱讀節(jié)奏,提高了閱讀享受。
科技使然,報紙從以往的紙介跨入到人機交互的界面,電子報中的版式設(shè)計也不能再用平面設(shè)計的語言去詮釋,我們必須將界面設(shè)計的特點融入到電子報的版式設(shè)計中。界面設(shè)計是以人為中心的,對人機交互,界面視覺表現(xiàn)的一個全設(shè)計過程,用戶體驗是指導(dǎo)整個設(shè)計過程的目的。所以在接下來的章節(jié)里,我本人將把與傳統(tǒng)報紙最大區(qū)別的電子報的互動性,或者交互性作為電子報版式設(shè)計的最大特點與發(fā)展機會進行論述。然后以用戶體驗為目的界面上的設(shè)計活動也將成為電子報版式設(shè)計的指導(dǎo)中心,報紙版式設(shè)計不再為報紙的形象服務(wù),而是為人服務(wù)。
電子報的發(fā)展空間來源于其本身的媒體特點就是傳統(tǒng)內(nèi)容與現(xiàn)代形式的交融。當(dāng)然人的習(xí)慣是有滯后性的,科技的影響潛移默化的,人的閱讀習(xí)慣會給電子報帶來不止技術(shù)上的挑戰(zhàn),更多是一種情感上的轉(zhuǎn)換。部分讀者就會認為紙介媒體更能體恤到他們的閱讀感受,那種輕柔的紙張,靜止的圖片更能讓他們進入思考的狀態(tài),沒有屏幕的自帶光帶來的躁動感。科技已經(jīng)努力在追趕這種機器對人體貼感,這種人機交互過程中的情感交流。他們做的還遠遠不夠,也正是傳統(tǒng)報紙不會被電子報完全代替的最大原因。電子報在這一階段中,自身發(fā)展的限制給他們帶來了只是“信息搬運工”頭銜。
一、界面的交互特性
如果說界面設(shè)計打開了用戶之門,那么作為界面設(shè)計流程中最重要的工作環(huán)節(jié),交互設(shè)計就建立了機器或者系統(tǒng)與用戶溝通的橋梁。無論是訪問用戶還是使用用戶,他們都是通過界面交互來完成瀏覽過程。合理的界面操作設(shè)計,能給以用戶親切感,反之則令人進而遠之。對于電子報的讀者來說,合理的軟件操作是他們的跟電子報的最基本的互動關(guān)系,除此之外視覺上和聽覺上的互動可以增添他們的交流層次,互動性越高,觀眾跟軟件的關(guān)系就越親近。
二、版式設(shè)計是交互性的視覺輸出
交互設(shè)計往往是界面或系統(tǒng)設(shè)計不會被用戶察覺的過程,用戶只能通過直觀的視覺呈現(xiàn)才能察覺到他們與界面的互動關(guān)系。同樣電子報中的互動特性也不是直觀地宣稱,而是通過版式設(shè)計表現(xiàn)出電子報與讀者之間良好與否的互動關(guān)系。所以說電子報的版式設(shè)計就是其互動理念的直觀輸出。它也可以對應(yīng)到界面設(shè)計中交互設(shè)計與界面視覺設(shè)計的關(guān)系。
界面設(shè)計的基本作用就是通過圖形化的語言告訴用戶如何使用這個功能。電子報的版式設(shè)計作用除了規(guī)劃界面中的設(shè)計元素,還可以通過這種規(guī)劃告訴讀者該如何使用電子報這個互動的軟件。在數(shù)字設(shè)備日趨復(fù)雜的今天,我們軟件的界面設(shè)計應(yīng)該明確地指示出界面中個元素的具體功能,這樣用戶能夠在操作切換中,節(jié)約出更多的時間,降低學(xué)習(xí)的難度。對應(yīng)到電子報的版式設(shè)計中,我們也應(yīng)對傳統(tǒng)報紙中的版式設(shè)計進行精簡和改良,以更好地指引讀者,讓他們可以更方便快捷地操作電子報系統(tǒng),閱讀電子報。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;隱藏故障
中圖分類號: TD611+.2 文獻標識碼:A
隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,對繼電保護裝置的要求也越來越高。繼電保護系統(tǒng)的隱藏故障是造成大規(guī)模連鎖停電的主要原因之一,隱藏故障的診斷以及繼電保護的運行狀態(tài)監(jiān)視受到了廣泛的關(guān)注,現(xiàn)有保護裝置的自檢技術(shù)僅能發(fā)現(xiàn)裝置自身的部分硬件失效,不能完全解決保護裝置的隱藏故障問題,也不能發(fā)現(xiàn)繼電保護系統(tǒng)的原理缺陷。因此,研究繼電保護隱藏故障的診斷方法,對提升繼電保護可靠性具有很重要的意義。
1繼電保護隱藏故障的概念
繼電保護隱藏故障被定義為保護系統(tǒng)中的永久缺陷,此缺陷將導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)不正確的切除電路元件,并有可能造成其它保護裝置相繼錯誤動作,造成連鎖停電事故。隱藏故障在系統(tǒng)正常運行時故障現(xiàn)象并不明顯,很難被發(fā)現(xiàn)。但是一旦外部有故障發(fā)生,繼電器正確切除故障,電力系統(tǒng)潮流重新分配,在這樣的運行狀態(tài)下就可能會使含有隱藏故障的保護裝置發(fā)生誤動。
2繼電保護隱藏故障的特征
在電網(wǎng)正常運行時,隱藏故障并不會使系統(tǒng)表現(xiàn)出異常,對電網(wǎng)幾乎沒有影響。但是,由于電網(wǎng)某些部分發(fā)生變化,如電網(wǎng)出現(xiàn)故障或過負荷等情況,隱藏故障就會被觸發(fā)從而導(dǎo)致保護系統(tǒng)誤動,更有甚者造成連鎖故障的發(fā)生。繼電保護系統(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)置錯誤等。
3繼電保護隱藏故障的原因
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、磨損或者因為環(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。
3.2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的錯誤,或者整定不能滿足電網(wǎng)的全部運行方式引起的。尤其是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)或者容量經(jīng)過改變時,而保護的整定值卻沒有做相應(yīng)的修改,此時雖然繼電保護裝置能夠正常運行,但是由于不正確的整定仍然會存在隱藏故障。
4 基于繼電保護測量值相關(guān)性原理的繼電保護隱藏故障診斷方法
根據(jù)繼電保護的工作原理,研究對保護裝置的靜態(tài)特性和動態(tài)特性進行隱藏故障的診斷方法。重點研究靜態(tài)測量環(huán)節(jié)、動態(tài)測量環(huán)節(jié)及保護定值的分支系數(shù)合理性,利用繼電保護提供的豐富的信息,辨識出異常的測量信息,最終實現(xiàn)對保護裝置隱藏故障的診斷。
4.1不同地點繼電保護測量值的相關(guān)性
由微機繼電保護的工作原理可知,電力系統(tǒng)出現(xiàn)擾動前,保護裝置不啟動,其測量環(huán)節(jié)僅計算電流、電壓的幅值和相位,甚至僅做數(shù)據(jù)采集和起動判斷而并不計算任何電氣量。靜態(tài)特性是指繼電保護裝置在未滿足啟動條件時,僅進行測量計算而不進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、繼電保護前置處理電路、采樣及采樣值計算等。正常運行時,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,也不會造成保護誤動作,但系統(tǒng)運行壓力變大時,如一次電流增大或保護區(qū)外故障,此類隱藏故障將被激活,導(dǎo)致繼電保護誤動或者拒動。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,其中保護裝置測量回路正常工作與否是保護裝置靜態(tài)特性好壞的關(guān)鍵。
4.2 基于保護測量值相關(guān)性的靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法
4.2.1繼電保護裝置測量回路的隱藏故障分析
繼電保護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環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障,都將使保護裝置獲取不到正確的電網(wǎng)運行信息,有可能導(dǎo)致保護裝置做出錯誤的判斷。
4.2.2靜態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法
各保護裝置輸入的采樣值信息都具有很強的相關(guān)性,利用這種相關(guān)性可以鑒別出保護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而言,通常都配備有基于電流信息的主保護,各保護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裝置的實時采樣數(shù)據(jù),并要求這些采樣數(shù)據(jù)在時間上具有同步性。
4.3基于保護測量值相關(guān)性的動態(tài)隱藏故障監(jiān)測方法
4.4.1 保護起動時的計算測量環(huán)節(jié)的隱藏故障分析
計算測量環(huán)節(jié)是把采集的故障數(shù)據(jù)進行集中處理,所涉及的元件主要是測量回路和測量計算元件等,是對這些元件進行隱藏故障的監(jiān)測是避免該環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱藏故障的關(guān)鍵。
4.4.2 基于保護測量值相關(guān)性的保護動態(tài)測量環(huán)節(jié)的隱藏故障診斷方法
在保護系統(tǒng)中,電網(wǎng)中相鄰元件間的保護裝置在功能上是互相補充的,各保護裝置根據(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,從而做出不同的動作結(jié)果,保證了保護動作的選擇性,因此保護裝置的故障測量值正確與否是保護正確動作的關(guān)鍵。
4.4.3保護啟動時測量值的相關(guān)性原理
對于同一故障信息,線路保護裝置的測量值之間具有相關(guān)性,這種相關(guān)性與繼電保護裝置的保護原理有關(guān),也與不同保護裝置之間的電路結(jié)構(gòu)有關(guān)。保護裝置進入動態(tài)特性時進行的,因此它不但能夠?qū)ΡWo的隱藏故障進行診斷,同時還可對保護動作時的中間動態(tài)過程進行有效監(jiān)視,能夠為分析保護性能提供依據(jù)。
結(jié)語
綜上所述,分析繼電保護隱藏故障的原因,結(jié)合繼電保護工作特性與保護整定值的分支系數(shù)是否合理分別展開對繼電保護隱藏故障的探討。通過分析繼電保護裝置的靜態(tài)特性,提出針對保護裝置測量回路異常的診斷判據(jù)及診斷方法。在分析保護動態(tài)特性的基礎(chǔ)上,提出保護啟動時計算測量環(huán)節(jié)的動態(tài)隱藏故障診斷判據(jù)。通過研究繼電保護隱藏故障的診斷方法,可以有效地提高繼電保護故障的處理能力,確保電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
參考文獻
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護技術(shù);電力損耗;電力安全
中圖分類號:TM77
繼電保護技術(shù)的發(fā)展是電力安全發(fā)展趨勢的一種必然選擇,也是企業(yè)在供電過程中不可缺少的一種重要應(yīng)用工程。該技術(shù)的運用必將隨著電力的不斷發(fā)展而提升。在現(xiàn)代化的電力需求中,家電設(shè)備增多、企業(yè)用電機器增多、發(fā)電機容量增大等多種客觀方面的原因使得電力系統(tǒng)中正常工作電流和短路電流都不斷增大。這就需要一種既能夠保護機器正常運轉(zhuǎn),又能夠?qū)Χ搪返扔秒姮F(xiàn)象提出及時警報的技術(shù)。無疑,繼電保護技術(shù)便應(yīng)運而生。本世紀初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器才開始廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護。本文試就繼電技術(shù)的發(fā)展運用作探析。
一、繼電保護技術(shù)的理解
繼電保護技術(shù)是指在正常用電的過程中,能夠?qū)﹄娐饭收线M行及時的警報,并能夠有效地防止事故發(fā)生的一項技術(shù),其核心是繼電保護的裝置。繼電保護的裝置隨著現(xiàn)代電力的發(fā)展變化也由原先的機電整流式向集成微機處理式過渡。尤其是近三十年以來,將計算機運用技術(shù)融入繼電保護裝置,使得微機繼電保護技術(shù)得到了長足的發(fā)展,也使得保護的性能得到進一步的增強。
繼電保護技術(shù)的主要特點是:(1)自主化運行率提高,計算機的數(shù)據(jù)處理技術(shù)能夠使得繼電設(shè)備具有很強的記憶功能,加之自動控制等技術(shù)的綜合運用,使得繼電保護能更好地實現(xiàn)故障分量保護,提高運行的正確率;(2)兼容性輔助功能強,繼電保護技術(shù)在保護裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法,便于統(tǒng)一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數(shù)量,在此基礎(chǔ)上,還可以擴充其它輔助功能;(3)操作性監(jiān)控管理好,該技術(shù)主要表現(xiàn)在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產(chǎn)生一定的使用功效。與此同時,該保護技術(shù)能夠通過計算機信息系統(tǒng),具有一定的可監(jiān)控性能,大大降低了成本。
二、繼電保護技術(shù)的在電力系統(tǒng)中的運用特性
(一)繼電保護技術(shù)的智能化運用特性增強
現(xiàn)代化的電力管理越來越體現(xiàn)了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化的特征。這些特征,一方面使得電力系統(tǒng)在管理上減少了不必要的資源浪費;另一方面為其他各項技術(shù)的運用提供了廣闊的技術(shù)空間。正是在這樣的技術(shù)背景下,繼電保護技術(shù)出現(xiàn)了一定的人工智能化,使得保護裝置在設(shè)計上更具有合理性和科學(xué)性。
這些智能化的信息特征使得繼電保護技術(shù)在發(fā)展的過程中逐漸地進入了自動化的發(fā)展進程。目前,在我國主要大城市供電公司的繼電保護設(shè)備中已采用了模擬人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)來進行對用電的保護。因此,進一步推進了繼電保護技術(shù)智能化的發(fā)展前景。據(jù)現(xiàn)有的資料介紹,在輸電過程中出現(xiàn)的短路現(xiàn)象一般有幾十種,如果出現(xiàn)這樣的情況用人工進行排除,至少需要12小時以上。但若是采用上述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)繼電保護方法,可通過采集的數(shù)據(jù)樣本對發(fā)生故障進行檢測,從而能在半小時之內(nèi)得出故障出現(xiàn)的原因,大大縮短了維修時間。這些人工智能方法通過計算機輔助體統(tǒng)的幫助運用,可使得電力運輸效率大大加強。
(二)繼電保護技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化更新發(fā)展顯著
繼電技術(shù)的運用離不開計算機網(wǎng)絡(luò)的支持。這種網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù),不僅給繼電技術(shù)提供了可操作檢查的直觀空間范圍,也給其發(fā)展更新提供了更為廣泛的動力支持和保障。這也正是繼電技術(shù)開放性發(fā)展的必然要求。繼電保護的主要功能在于保護電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定,而這種保護離不開計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)模擬生成系統(tǒng),需要依據(jù)計算機通過數(shù)據(jù)采集和分析來檢測故障存在的原因,進而發(fā)出警報。
這些網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展,一方面,能夠通過數(shù)據(jù)的的采集和模擬生成,綜合分析可能出現(xiàn)的各種故障;另一方面,在顯示故障的同時,能夠準確地反映出故障的緣由、位置的情況,便于工作人員能夠采取有效的解決策略。例如,現(xiàn)在的各種環(huán)保節(jié)能發(fā)電廠就是采用了該種裝置,通過總調(diào)度室計算機監(jiān)控,不僅能夠知曉現(xiàn)有線路的運行前那個框,還能夠?qū)Ω鳁l線路出現(xiàn)的短路等現(xiàn)象作出判斷,以便維護人員能夠進行及時正常地維修。
(三)繼電保護技術(shù)的自適應(yīng)性發(fā)展迅猛
繼電保護技術(shù)的自適應(yīng)性也是值得關(guān)注的方面。我們知道自適應(yīng)控制技術(shù)在繼電保護中的應(yīng)用具有如下的作用:(1)使得繼電保護更具有一種適應(yīng)性,能夠適應(yīng)多種故障的檢測;(2)有效延長保護時間,能夠使得電氣設(shè)備產(chǎn)生更長的使用壽命;(3)能夠提高經(jīng)濟效率,即這種保護能夠針對用電過程中出現(xiàn)的問題進行排除,不僅減少了人工操作的麻煩,還能夠節(jié)省成本。
當(dāng)前電力系統(tǒng)在發(fā)展過程中出現(xiàn)的各種問題,除了需要一定的人工操作之外,采用繼電保護技術(shù)的自適應(yīng)性技術(shù),一方面,能夠真正發(fā)揮繼電保護的“保護”功能,使得人們的生產(chǎn)生活得以順利地開展,滿足人們的發(fā)展需要;另一方面,能夠使得這種適應(yīng)性能面對各種形勢的變化發(fā)展,最大限度地提高電力設(shè)備的使用壽命,以減少故障的發(fā)生。這種適應(yīng)性應(yīng)該離不開計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的支持。因此,就更具有廣泛的適應(yīng)性能。
三、繼電保護技術(shù)的發(fā)展前景
(一)電子數(shù)據(jù)主動化的特性顯著
隨著計算機數(shù)據(jù)自動化的發(fā)展,繼電保護技術(shù)的現(xiàn)代化發(fā)展也必然得到充分的體現(xiàn),即電子數(shù)據(jù)主動化性能必將得到顯現(xiàn)。
(二)繼電保護功能將進一步拓寬
在計算機輔助設(shè)計功能的幫助下,繼電技術(shù)的功能性必將得到進一步的增強,可根據(jù)故障的顯性進行適當(dāng)?shù)目刂七\用。
(三)繼電保護技術(shù)的運用方便靈活
在該項技術(shù)的指引下,使得電力線路維護調(diào)試也更方便。在運行過程中,操作者可根據(jù)電流值,可進行適當(dāng)調(diào)整。
綜上所述,繼電保護技術(shù)在電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢中,定會綜合各種學(xué)科的發(fā)展,必將步入更為廣闊的發(fā)展空間,由數(shù)字時代跨入信息化時代,增強電力發(fā)展的安全性。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng) 保護線路 串補電容 繼電保護系統(tǒng)影響
中圖分類號:TM761 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2016)10(b)-0035-02
1 串補電容裝于線路始端
如圖1所示,此時線路兩端距離Ⅰ段的起動阻抗應(yīng)為:
ZⅠdz.1=ZⅠdz.2=0.85(ZAB-jXC)
式中,ZAB為被保護線路阻抗;
XC為串聯(lián)電容的阻抗。
當(dāng)保護1和保護2的距離Ⅰ段采用方向阻抗元件時,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1在始端A′點到M點的范圍內(nèi)短路時,阻抗元件的測量阻抗均位于動作特性之外,即保護不能動作,在這種情況下不能使用距離保護。
再看圖1(b)所示,裝于串補電容對側(cè)變電站B的保護2,受XC的影響使保護區(qū)縮短,只能保護由B到N點的范圍,但不致出現(xiàn)拒動或誤動的現(xiàn)象,因此可以用,但顯然XC的數(shù)值越大,保護區(qū)縮短得越多。注:為便于比較,圖中的虛線圓表示未加串補電容時動作特性。
2 串補電容裝于線路中間
這種情況下,兩側(cè)距離Ⅰ的起動阻抗仍按前式整定:ZⅠdz.1 =ZⅠdz.2=0.85(ZAB-jXC),只要串補電容的補償度不超過50%,即
XcZAB│,則阻抗元件的動作特性見圖1(c),在線路A~B內(nèi)故障時,保護1、2均可正確動作,而且保護性能也很好。但是,這種補償方式的缺點是,當(dāng)短路電流較大時,如果電容器被保護間隙短接,則距離Ⅰ段保護區(qū)將大為縮短。
3 串補電容裝于變電站的母線之間
串補電容和保護位置(對距離保護的影響)如圖2所示。
提出問題:為什么要將串補電容裝設(shè)在變電站母線之間?
因為由于當(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,此時可將串補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點看向A點的各線段阻抗。為了表明在同一圖上,從D看向A的阻抗假定為負的,與從A看向D的阻抗向量方向相反。
從圖3可見,保護1的整定圓1應(yīng)通過保護1安裝點。為保證選擇性C點應(yīng)位于圓1之外。保護3的整定圓3應(yīng)通過保護3安裝點C。因B點位于圓3之內(nèi),故在B點及其附近的相鄰線路上短路時,保護3將誤動(應(yīng)注意看圖B點包在圓3 內(nèi)),因此,必須采取措施加以防止。保護4的整定圓4應(yīng)通過保護4的安裝點D向下畫。B點位于圓4之外,不會誤動。保護2的整定圓2應(yīng)通過保護2安裝點B向下畫。在反向C點附近短路時,將要誤動(應(yīng)注意看圖C點包在圓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)串補電容設(shè)置于變電站或開關(guān)站母線之間時,在h離串補電容的兩端,距離保護Ⅰ段的保護區(qū)將大大縮短,而在靠近電容器的兩端,距離Ⅰ段的保護區(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,保護將要誤動,因此必須采取防范措施。
由圖3可知串補電容裝于變電站或開關(guān)站母線之間時對距離保護的影響。其他影響距離保護正確工作的因素此處不做進一步分析。
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)高速運用的過程中會對繼電保護提出更高的要求,同時也會出現(xiàn)種種新的問題,這將使從事繼電保護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、更新的繼電保護技術(shù)與智能電網(wǎng)實現(xiàn)最佳的結(jié)合,將成為繼電保護工作人員面臨的重要課題。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】繼電保護;高壓直流輸電;應(yīng)用現(xiàn)狀;存在問題
1 前言
相對于交流輸電來說,直流輸電擁有大輸送量、遠程輸送、功率易調(diào)節(jié)等諸多優(yōu)良特點,因此在實際應(yīng)用中具有顯著的優(yōu)勢。我國的地域較為廣闊,并且能源和負荷大致呈現(xiàn)逆向分布,因此直流輸電在我國將擁有更加廣闊的應(yīng)用前景。目前我國雖然是一個直流輸電的大國,但是高壓直流輸電的相應(yīng)技術(shù)卻還有很多不足。近年來,經(jīng)過國內(nèi)部分企業(yè)的自主創(chuàng)新和國外公司的技術(shù)轉(zhuǎn)讓,大部分500kV的直流輸電都能夠?qū)崿F(xiàn)自主化,而關(guān)于其中的繼電保護也有了很大的進展,給電力系統(tǒng)的安全性與可靠性提供了必不可少的理論支持和實踐保護。下面結(jié)合我國高壓直流輸電線路繼電保護的應(yīng)用現(xiàn)狀和問題分析,談一談繼電保護技術(shù)在高壓直流輸電線路中的應(yīng)用。
2 高壓直流輸電線路繼電保護技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
高壓直流輸電的早期技術(shù)支持主要是換流技術(shù),其在我國于1954年誕生,隨后在控制閥、控制特性、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等多個方面都取得了很大的成效。目前我國在高壓直流輸電線路中,主要應(yīng)用的換流器主要分為兩種:第一是基于半控型器件晶閘管的電流源換流器高壓直流輸電(CSC-HVDC),其在實際應(yīng)用中,主要用在遠距離和大容量的電能傳輸上;第二是基于全控型器件(如絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)、門極可關(guān)斷晶閘管(UTO))的電壓源換流器高壓直流輸電(VSC-HVDC,也被稱作HVDC Light、HVDC Plu、或HVDC Flexible),其主要用在受端弱系統(tǒng)或者分布式電源接入電網(wǎng)等情況下。經(jīng)過多年的發(fā)展,高壓直流輸電系統(tǒng)由原來的兩端系統(tǒng),更新到了現(xiàn)在的多端系統(tǒng);在輸電線路方式方面,由原來的海底電纜發(fā)展到了現(xiàn)在的架空線與電纜有機配合的方式;不僅如此,目前高壓直流輸電系統(tǒng)在電壓等級和輸送功率等多個方面都有很大的進步。高壓直流輸電系統(tǒng)的更新也帶動了繼電保護技術(shù)的發(fā)展,在繼電保護技術(shù)應(yīng)用中,應(yīng)該根據(jù)高壓直流輸電系統(tǒng)的變化及特性,及時的改變其保護方法,從而更高效的適用到不斷變化的高壓直流輸電系統(tǒng)中去。
3 繼電保護技術(shù)在高壓直流輸電線路中的問題分析
根據(jù)我國目前的高壓直流輸電線路繼電保護技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看,其存在的問題主要分為兩種。第一是從保護原理的方面來考慮,當(dāng)前的高壓直流輸電線路繼電保護還存在著理論不完備、可靠性差等多方面的問題。在實際運行工作中集中表現(xiàn)在主保護(其主要是指行波暫態(tài)量保護和微分欠壓保護)的靈敏度不夠、整定依據(jù)還有所缺乏、故障投入的時間遠遠不足、需要很高的采樣率、沒有很好的抗干擾能力等。而在后備保護方面中,差動保護動作速度還不合乎標準,比要求達到的速度要小,并且在低電壓保護中,不僅其動作速度很慢,并且整個保護工作還缺少相應(yīng)的整定依據(jù),從而使其在選擇性方面還有所欠缺;第二是從保護配置的方面來考慮,目前的高壓直流輸電線路繼電保護技術(shù)的保護種類還很單一,并且其可靠性也不強,一旦發(fā)生故障,很難在很短的時間內(nèi)反應(yīng)并進行相應(yīng)的維修工作。
總體來說,直流輸電線路與交流輸電線路并沒有太大的區(qū)別,其主要的差別在于能量集中頻帶不同。但是,目前的高壓交流輸電線路繼電保護已經(jīng)擁有了可靠性高、采樣率低、理論完備等優(yōu)良特點。所以,高壓直流輸電線路繼電保護技術(shù)可以適當(dāng)?shù)慕梃b交流線路保護的先進理論和實踐經(jīng)驗,同時充分考慮直流輸電系統(tǒng)不同于交流輸電系統(tǒng)的特點,從而對高壓直流輸電線路的繼電保護技術(shù)進行全面的優(yōu)化,增強其穩(wěn)定性和可靠性。在這之中,首先可以考慮借鑒高壓交流輸電線路,結(jié)合高壓直流輸電的特點,整理總結(jié)出一個適合高壓直流輸電并且對采樣率要求低、可靠性高、實用性強的繼電保護理論原理;其次根據(jù)繼電保護原理,設(shè)計出一系列可行的保護方案。比如,根據(jù)高壓直流輸電線路區(qū)內(nèi)與區(qū)外發(fā)生故障時電流突變的差異性,來精確的判定故障發(fā)生的方向,然后利用兩端保護方向元件來形成高聯(lián)動性的保護系統(tǒng)。再比如,高壓直流輸電可以借鑒高壓交流輸電線路中應(yīng)用較為廣泛的電容電流補償方法,從而大大增強高壓直流輸電過程中電流差動保護的靈敏性。還有,高壓直流輸電可以結(jié)合暫態(tài)過程中線路兩側(cè)低頻能量差值的主要特點,從而增強區(qū)內(nèi)故障和故障極的精準快速診斷;最后,還可以根據(jù)高壓直流輸電對于電流突變特性的聯(lián)動性,解決數(shù)據(jù)窗、雷電干擾對于繼電保護的影響;此外還可以把基于分布參數(shù)模型的電容電流補償方法用在長距離的高壓直流輸電線路,從而增強高壓直流輸系統(tǒng)的自身的控制性。
4 增強繼電保護技術(shù)應(yīng)用的建議與設(shè)想
在高壓直流輸電線路繼電保護中,我們應(yīng)該充分認識到高壓交流輸電先進理論和實踐的可借鑒性。高壓直流輸電系統(tǒng)是集控制和保護一體化的系統(tǒng),其保護主要集中在控制系統(tǒng)閉鎖或重啟。在高壓直流輸電繼電保護中,因為其線路發(fā)生故障時,其暫態(tài)過程主要取決于直流系統(tǒng)控制特性,所以說在進行高壓直流輸電線路繼電保護時,應(yīng)該充分考慮到直流系統(tǒng)的控制特性,從而在此基礎(chǔ)上應(yīng)用其靜特性和動特性的保護原理。一般來說,高壓直流輸電線路在其兩側(cè)都有很明確的邊界,因此也可以利用這些邊界的特點來設(shè)計高壓直流輸電繼電保護的原理和方法。此外,相關(guān)的技術(shù)人員還應(yīng)該充分認識到高壓直流輸電系統(tǒng)發(fā)生故障時,其暫態(tài)過程中經(jīng)常含有大量的特征頻率信號,因此也可以根據(jù)這些特征頻率信號來研究繼電保護技術(shù)的保護原理與策略。高壓直流輸電系統(tǒng)的繼電保護技術(shù)有很多的應(yīng)用方法,在實際運行中,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)整個高壓主流輸電系統(tǒng)的特點,建立多種保護體系,從而進一步增強高壓直流輸電中繼電保護技術(shù)的成效性。
5 結(jié)語
隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們對于電力的需求也會越來越高,而也就需要更高的電力技術(shù)作為支持。而繼電保護技術(shù)作為提高高壓直流輸電穩(wěn)定性與可靠性的重要手段,在未來的發(fā)展中必將有其新的意義和內(nèi)涵。本文經(jīng)過科學(xué)合理的探究,系統(tǒng)的闡述了高壓直流輸電線路繼電保護技術(shù)的應(yīng)用,給廣大繼電保護技術(shù)人員提供了操作性較強的實踐經(jīng)驗。因此,作為一名優(yōu)秀的繼電保護技術(shù)人員,在當(dāng)下更應(yīng)該積極借鑒其他區(qū)域關(guān)于繼電保護的先進經(jīng)驗,給高壓直流輸電的發(fā)展貢獻出自己的力量。
參考文獻:
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【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);微機繼電保護;抗干擾
【中圖分類號】TM774 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2012)11-0220-01
近年來,電子技術(shù)及計算機通信技術(shù)的快速發(fā)展為繼電保護技術(shù)注入了新的活力。為提高電力系統(tǒng)的運行效率及運行質(zhì)量,應(yīng)用繼電保護技術(shù)來防止電氣故障,已成為急需解決的問題。
1、微機繼電保護的基本概念
微機繼電保護是以數(shù)字式計算機為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護。其硬件以微處理器為核心,配以輸入、輸出通道,人機接口和通訊接口等。隨著計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,微機繼電保護具有比傳統(tǒng)繼電保護裝置更顯著的優(yōu)勢,在電力系統(tǒng)中已得到廣泛應(yīng)用。
2、微機保護的特點概述
研究和實踐證明,與傳統(tǒng)的繼電保護相比較,微機保護有許多優(yōu)點,其主要特點概述如下:
(1)改善和提高繼電保護的動作特征和性能,動作正確率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護不易獲得的特性;其很強的記憶力能更好地實現(xiàn)故障分量保護;可引進自動控制、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,其運行正確率很高也已在運行實踐中得到證明。
(2)可以方便地擴充其他輔助功能。如故障錄波、波形分析等,可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能。
(3)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、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,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。
(4)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)一標準;裝置體積小,減少了盤位數(shù)量;功耗低。
(5)使用靈活方便,人機界面越來越友好。其維護調(diào)試也更方便,從而縮短維修時間;同時依據(jù)運行經(jīng)驗,在現(xiàn)場可通過軟件方法改變特性、結(jié)構(gòu)。
(6)可以進行遠方監(jiān)控。微機保護裝置具有串行通信功能,與變電所微機監(jiān)控系統(tǒng)的通信聯(lián)絡(luò)使微機保護具有遠方監(jiān)控特性。
3、微機繼電保護的主要特點
微機繼電保護裝置的抗干擾性強。微機繼電保護分為內(nèi)干擾和外干擾,其中內(nèi)干擾主要是由于內(nèi)部的繼電器切換等原因造成的,而外干擾則來自輸出輸入線、電源及電源線。但是各種干擾都會引起計算機的邏輯錯誤,甚至?xí)p壞內(nèi)部的元件,因此要采取相應(yīng)的措施來避免或降低干擾。采用接地技術(shù)。接地技術(shù)是比較簡單且行之有效的措施,可以將裝置的外殼及裝置內(nèi)部接地。其核心的數(shù)字部件的各個插板之間遵循一點接地的原則,進行屏蔽與隔離。由于保護裝置機殼的制作材料中含有鐵,可以自然地屏蔽電場和磁場,但是還要在必要的時候采取雙重屏蔽及在鐵殼中加入銅襯網(wǎng)。為了防止干擾信號進入微機繼電裝置,可以采取以下措施:一是對交流電采用變壓器隔離,并在其原副線圈之間加入屏蔽層,對直流電采用光電隔離。二是其他設(shè)備的觸點也采取光電隔離。三是確保電微機源與繼電器電源之間沒有點的聯(lián)系,防止產(chǎn)生感應(yīng)電流影響微機工作。四是數(shù)據(jù)量的輸出裝置要采取光電耦合。排除電源干擾。電源干擾是主要的來源,且產(chǎn)生的后果非常嚴重,可以用蓄電池直流110V、220V逆變成高頻電壓后,經(jīng)過變壓器來隔離電源。對于微機繼電的保護裝置來說干擾嚴重時主要是傳導(dǎo)干擾,而良好的濾波器可以很好地消除這一干擾。其中各類電磁干擾中,快速瞬變的干擾危害最大,可以采用低通率濾波器來消除干擾。實際使用中,廣泛采用的是EMI吸收磁環(huán)。
4、微機保護的發(fā)展
(1)計算機化、網(wǎng)絡(luò)化
隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展,微機保護硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高,除了保護的基本功能外,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,強大的通信能力,與其它保護、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。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進一步提高繼電保護的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益,尚需進行具體深入的研究。計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(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。它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域,也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來,亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可能的。微機保護裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護性能和可靠性,這是微機保護發(fā)展的必然趨勢。
(2)智能化
繼電保護產(chǎn)品智能化主要歸結(jié)于微處理器和人工智能技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。由于微電子技術(shù)的進步,繼電保護產(chǎn)品進一步與微處理器、微控制器、DSP芯片級嵌入式系統(tǒng)以及嵌入式軟件融合,儀器儀表的數(shù)字化、智能化水平不斷提高。無論在測量速度、精確度、靈敏度、自動化程度和性能價格比等哪個方面,智能繼電保護產(chǎn)品都具有傳統(tǒng)產(chǎn)品所不能比擬的優(yōu)點。
關(guān)鍵詞:繼電保護;不穩(wěn)定;事故處理
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)26-0116-02
繼電保護為稱為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的“保護神”,在電網(wǎng)發(fā)生故障時,迅速動作于跳閘或告警,以確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。隨著我國建設(shè)智能電網(wǎng)進程的逐步深入,電網(wǎng)規(guī)模日益龐大,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜,繼電保護作為電力二次系統(tǒng)的重要組成部分,其穩(wěn)定性對電網(wǎng)安全有著重要意義。
1 繼電保護裝置不穩(wěn)定問題的表現(xiàn)
繼電保護及其安全自動裝置主要用于在最短時間內(nèi)切除電力系統(tǒng)內(nèi)故障,并動作于跳閘或告警,提醒操作人員進行故障排查,避免事故擴大化。選擇性、速動性、可靠性、靈敏性是繼電保護的四個特性,在實際的運行過程中,受到各類因素的影響,繼電保護可能會出現(xiàn)各類不穩(wěn)定情況,主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1 元件老化與腐蝕
繼電保護設(shè)備的CPU板卡、模擬量輸入輸出板卡、開關(guān)量輸入輸出板卡中有大量的電力電子元器件,這些元器件對外界條件非常敏感,繼電保護設(shè)備長期運行于較為惡劣的外部環(huán)境下,在溫度、熱度、濕度異常的環(huán)境下,會加速繼電保護設(shè)備內(nèi)部元件的老化與腐蝕速度,特殊的高溫和濕熱環(huán)境下還可能出現(xiàn)銹蝕,從而引發(fā)繼電保護設(shè)備的技術(shù)參數(shù)偏差,引起保護特性的 不穩(wěn)定。
1.2 外部電磁干擾
繼電保護裝置作為二次設(shè)備接入電網(wǎng)中,承擔(dān)著快速切除電網(wǎng)故障的任務(wù)。電網(wǎng)本身是一個復(fù)雜的電磁干擾系統(tǒng),存在著大量的高頻信號和干擾信號,這些電磁信號對繼電保護的穩(wěn)定性存在一定的干擾,嚴重時甚至導(dǎo)致繼電保護誤動作。
在電磁干擾較大如電氣化鐵路、鋼鐵廠等環(huán)境下,部分高敏繼電保護設(shè)備在運行的過程中,這些干擾信號還會變成電脈沖瞬態(tài)信號,引發(fā)繼電保護設(shè)備跳閘,導(dǎo)致電力系統(tǒng)因故停電,引起較大的停電損失。
1.3 靜電效應(yīng)與粉塵污染
在現(xiàn)代電力系統(tǒng)內(nèi)部,強弱電交叉的現(xiàn)象不可不免,內(nèi)部設(shè)置非常復(fù)雜,內(nèi)部線路錯綜復(fù)雜,存在較大的靜電效應(yīng)和粉塵污染,從而可能導(dǎo)致繼電保護裝置內(nèi)部板件上吸附較多的灰塵,可能引起內(nèi)部接觸不良、焊點被污染,嚴重時引發(fā)電器元器件內(nèi)部導(dǎo)通,引發(fā)絕緣擊穿或元器件失效,導(dǎo)致繼電保護不穩(wěn)定。
2 引發(fā)繼電保護裝置不穩(wěn)定的因素分析
引起繼電保護裝置不穩(wěn)定的因素很多,從發(fā)生的概率和類型上進行總結(jié),大致可以分為以下兩方面。
2.1 軟件因素影響
繼電保護裝置的邏輯實現(xiàn)和跳閘出口都是通過軟件實現(xiàn)的,尤其是微機保護時代,CPU中集成的繼電保護裝置邏輯是否正確直接決定了保護的動作行為。
如果繼電保護裝置軟件存在問題,例如相關(guān)的保護邏輯流程錯誤、需求分析不正確、邏輯編碼出錯等,會直接引起保護裝置運行不穩(wěn)定,嚴重時甚至出現(xiàn)保護的誤動或拒動。
例如,某廠家220 kV線路新版本程序在頻率為50.09 Hz并發(fā)生故障時,縱聯(lián)距離不動作,由其它保護在200 ms時動作切開故障。
經(jīng)過分析,新版本程序采取了新的頻率偏移處理邏輯,跟蹤精度0.2 Hz,當(dāng)頻率偏移超過每檔0.03 Hz(如49.96 Hz,48.84 Hz時),程序處理未做相應(yīng)補償,導(dǎo)致保護拒動。
2.2 硬件因素影響
2.2.1 繼電保護裝置硬件回路
某110 kV及以下線路保護裝置的硬件回路圖,如圖1所示。其主要包括交流插件、CPU插件、操作插件、電源插件等,對于110 kV及以上線路保護,還會包括若干塊輸入輸出插件,交流插件的數(shù)量也會因為輸入量的增加而增加。
如果裝置硬件回路出現(xiàn)問題,會直接影響整個保護設(shè)備的動作行為。例如,交流插件內(nèi)部采樣回路中的A相電容管腳接觸不良,導(dǎo)致A相采樣偏小,可能引起差動保護出現(xiàn)差流,引起保護動作異常。
2.2.2 硬件回路以外其他二次回路的影響
除了裝置自身硬件回路以外,電力系統(tǒng)內(nèi)部二次回路中,導(dǎo)線絕緣老化、擊穿引起短路故障的情況也十分普遍,其他輔助裝置包括操作箱、電壓切換箱等的故障,以及包括光纖通道、微波通道等通信通道在內(nèi)的通信回路故障等,都可能引起繼電保護裝置的不穩(wěn)定。
2.3 人為因素影響
除了硬件和軟件因素外,人為因素也是引起繼電保護不穩(wěn)定的重要原因。例如,變電站工作現(xiàn)場中,運行和維護人員未能按照正確的操作流程來進行接線,或存在錯接線和漏接線的情況,導(dǎo)致繼電保護裝置采集到的信號不正確,引起保護設(shè)備不穩(wěn)定。
3 繼電保護裝置不穩(wěn)定事故的處理對策
3.1 做好故障分析和處理
在故障分析和處理過程中,要發(fā)揮好故障錄波分析裝置、保護信息子站和主站的作用,通過對故障錄波圖的分析,得出事故發(fā)生的原因,并有針對性的采取措施進行處理。繼電保護和故障信息處理系統(tǒng)工作分析,見表1。
一旦繼電保護設(shè)備出現(xiàn)不穩(wěn)定情況,保護信息子站會錄入繼電保護裝置的動作信息以及故障錄波裝置錄取的波形文件,并通過系統(tǒng)進行信息的篩選的分析,最終生出事故分析報告,通過通信服務(wù),經(jīng)過圖形監(jiān)控平臺,進行事故的歸檔和信息。
3.2 做好日常的維護和保養(yǎng)
針對上述分析的硬件和軟件影響因素,做好繼電保護裝置的日常維護和保養(yǎng)。
一方面,定期進行繼電保護設(shè)備連接器件牢固度檢查、電子元器件的疲勞程度檢查、繼電保護的清潔和除塵。
另一方面,通過順序檢查法、逆序檢查法、整組試驗法等方法,從保護定值檢查、系統(tǒng)性能測試、保護動作邏輯、保護動作時間等方面,分析和判斷故障出現(xiàn)的原因。
此外,還要做好對保護運行和維護人員的管理,提升人員專業(yè)素質(zhì),完善相關(guān)的管理制度,降低人為因素引起繼電保護裝置不穩(wěn)定的概率。
3.3 加強對繼電保護的管理
首先,做好繼電保護的全過程監(jiān)督和管理,做好繼電保護的入網(wǎng)測試工作,從產(chǎn)品設(shè)計、保護原理、設(shè)備選型等方面來加強對繼電保護的檢測,從源頭上控制繼電保護的性能。
其次,落實對繼電保護的缺陷管理,在繼電保護投產(chǎn)時,做好試驗驗收,包括保護帶負荷試驗、傳動試驗等,緊抓設(shè)備采購環(huán)節(jié),監(jiān)督制造廠家的產(chǎn)品質(zhì)量。
此外,加強對繼電保護設(shè)備的改造,對于運行年限較長的繼電保護設(shè)備,做好設(shè)備的升級和改造計劃。實際運行中注重對繼電保護設(shè)備備品備件的管理,一旦繼電保護設(shè)備出現(xiàn)不穩(wěn)定運行情況,能夠有效降低設(shè)備的故障處理時間。
4 結(jié) 語
智能電網(wǎng)建設(shè)進入了高速發(fā)展的新時期,隨著我國電網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,繼電保護裝置也呈現(xiàn)出自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特征,引起繼電保護不穩(wěn)定的因素也日益增多,原因更加復(fù)雜,因此,廣大電力系統(tǒng)工作者應(yīng)該加強學(xué)習(xí),不斷積累系統(tǒng)運行和維護經(jīng)驗,以提升繼電保護的穩(wěn)定性,最終保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。
參考文獻:
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