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關鍵詞:電力系統;繼電保護;現狀與發展前景
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A
1 概述
電力系統的運行情況是社會生活的正常進行的基礎。因此電力系統需安全可靠,并且提供質量高、經濟性好的電能供應。然而在某些情況下,比如自然環境、設備老化或故障以及人為因素的影響等等,都可能會導致電力系統發生故障,造成電力系統的運行不正常。故障和異常的出現會危害到整個電力系統的安全運行,這時系統的自動化措施會策略性的解決事故,保障電力系統的正常工作,這一系列自動化措施被稱之為電力系統的繼電保護。繼電保護表現出了良好的電路保護功能,并且運行穩定,操作靈活,與電力相關的各個行業都離不開繼電保護。
2 電力系統繼電保護概述
2.1 電力系統繼電保護的原理
電力系統故障中,各種形式的短路是最常見也是對系統危害最大的故障。因此繼電系統通過使用帶觸點的繼電器,對各種電機、變壓器(特別是高壓變壓器)以及輸變線等加以保護,以減少故障對電力系統的損害,保證電網的供電正常。
繼電保護裝置以計算機技術為基礎,當電力系統中的電氣元器件出現故障(短路等情況)時,保護裝置能及時向管理者發出警示信號,并自動使斷路器跳閘切斷電路。
2.2 電力系統繼電保護裝置
電力系統中使用繼電保護裝置,可以實現兩個方面的功能:一是管理者通過裝置傳送的數據及時掌握電力系統的運行狀態,并實時監控運行狀態不正常的電氣元器件,當器件出現故障時可以及時處理,有效減少電力設備的損壞,避免安全事故的發生;二是利用保護裝置本身的功能設計,裝置可以通過觸點有選擇的將故障元件切除,以保障其他正常原件的運行。
繼電系統裝置的基本組成如圖1所示,詳細結構組成如圖2。
3 電力系統繼電保護現狀
目前電力系統繼電保護技術以已得到廣泛的應用,其發展過程大致分為四個階段:電磁型、晶體管、集成電路式和微機式繼電保護技術。當前的繼電保護技術處在微機繼電保護階段,并在快速發展。
微機繼電保護不僅具有傳統繼電保護的功能,而且操作方便靈活,目前以發展實時顯示設備參數、定位故障等功能。特別是信息技術、網絡技術等新技術的引入,繼電保護的發展更是迅速。
(1)通過引入IT技術,將計算機與電力系統連接起來,繼電保護可以將故障測量、系統控制、系統保護整個過程融為一體。
(2)人工神經網絡的應用,能夠快速解決電力系統中的非線性問題,及時分析電網的各項參數,預判故障的發生位置,提前做好應對措施。
(3)引入新型的光學數字式電壓、電流互感器替代傳統的電感式測量儀器,測量結果精確度更高。
(4)電網系統入網,實現廣域保護。
4 電力系統繼電保護的發展前景分析
4.1 計算機化、網絡化發展
計算機的普及和網絡技術的快速發展,為各項工作的開展提供了強有力的通信手段。有關統計數據表明,目前我國電力系統中的數據量巨大,與之相比繼電保護系統的數據通信手段則相對落后,難以滿足當前電力系統發展的需要。因此繼電保護的發展不應只滿足于切除系統中的故障元件等技術層面,更應該立足于整個電力系統的安全性、可靠性,結合計算機技術,利用網絡資源來進行現代化的繼電保護。
首先整個電網系統的廣域連接,要求繼電保護具有強大的數據處理能力,并有足夠大的存儲空間以存儲大量的故障信息;然后為了保障信息傳輸的及時性和有效性,電力繼電保護系統還要具有強大的通信能力,實現整個系統的資源共享,數據和信息能夠及時得到傳輸。
另外隨著計算機局域網絡技術的發展,光纖通信技術在大規模自動化系統中的應用,電力繼電保護裝置系統表現出了良好的抗電磁干擾能力,對數據的高速、準確、實時傳輸提供了保障
4.2 智能化發展
在傳統的電力繼電保護中,已實現了自動報警、自動調節、自動切除等智能化操作,并實現了系統事故的自動判別與處理、智能決策、在線自診斷等。為了提高繼電保護系統智能化操作,自適應理論、人工神經網絡、支持向量機、模糊邏輯、專家控制和蟻群算法等智能算法目前已廣泛應用到系統中。因此將來繼電保護智能化的系統具有目前已有的特點外,還會具有人機一體化、自組織能力、學習能力與自我維護能力;甚至會具有類人思維的能力等等。
4.3 數字化發展
隨著社會經濟的不斷發展,數字化變電站的建設成為電網建設的主流。一方面,數字化變電站可以減少自動化設備數量和設備的檢修次數和時間,提高系統的可靠性和設備的使用率。另一方面,數字化變電站可以減少占地面積和投資成本,還可以實現資源信息的共享。數字化技術是需要不斷發展和完善的技術。它的研究和應用是一個持續、漸進的發展過程,相信在不久的將來它一定會成為繼電保護的主流技術。
4.4 控制、保護、數據通信、圖形顯示一體化
在網絡化、數字化和智能化的發展趨勢下,電力系統的整個保護裝置可以視為多功能、多操作的計算機。它能夠從網上獲取電力系統運行和故障的各種數據,并將它獲得的及它自身的數據和信息發送出去。因此有必要將繼電保護系統的控制端、保護方式、數據通信技術、測量監視、圖像監控等集中于一體,未來的電力繼電保護裝置會具有繼電保護功能,還具有監視整個系統實時運行、并對開關設備及過程控制設備操作進行控制的功能。
4.5 輸電技術出現新突破
電力電子技術的不斷發展和突破,直流輸電技術也在日益成熟。在這樣的情況下會促生多種新的發電方式,其產生的電能都會以直流電的方式輸送,比如磁流體發電、電氣體發電、燃料電池和太陽能電池等等。這意味著直流輸電技術在電力系統中必將得到更多的應用。另外超高壓輸電也表現出了優越性,比如增加輸送容量,增長了傳輸距離,降低了單位功率電力傳輸的工程造價,并且能夠減少線路對能量的損耗,線路走廊所占地面積也大大縮減,這些都說明直流輸電具有顯著的綜合經濟效益和社會效益,在將來的繼電保護中會得到發展和應用。
結語
綜上所述,在我國經濟和社會快速發展的時期里,各項生產活動的進行都需要大量的電力,高效可靠地的電力繼電保護是電力系統正常、平穩運行的基礎,也是我國經濟穩步發展的要求。在先進IT技術、自動化控制技術等先進技術的支持下,繼電保護必將會面臨新的發展機遇和挑戰,繼電保護將不斷向著計算機化、網絡化、一體化、智能化和綜合自動化的方向發展。因此思想上必須與時俱進,明確電力系統繼電保護的基本任務和意義,及時掌握技術發展的方向,將新技術不斷應用到繼電保護中。
參考文獻
[ 關鍵詞 ]電力系統 繼電保護 技術現狀 發展
中圖分類號: F406 文獻標識碼: A 文章編號:
[ 前言 ] 電力系統是當代社會正常運行的重要組成部分,但是近年來其故障發生率頻繁,常常會影響整個系統的運行,此時就需要繼電保護發揮功效,因此,必須要采取必要的措施提高繼電保護技術的水平。
1.繼電保護的概念及意義
所謂繼電保護就是指電力系統中的設備發生故障或者運行失常的情況下,做出相應的斷路器跳閘或者發出報警信號的一種自動化技術裝置,也是保證電力元件安全運行的基礎設備,任何的電力系統不能在無繼電保護的情況下運行。
繼電保護在電力系統發生故障的過程中可以自動啟動,迅速切除,避免故障擴大,造成無法挽回的損失,電力系統中的繼電保護裝置關鍵是為了保障整個系統的安全與正常運行,同時其也是消除電力故障最有成效的措施之一。繼電保護主要由測量部分、邏輯部分與執行部分共同組成。
2.繼電保護的發展現狀
繼電保護經歷了多個發展階段。從上世紀60年代至今,繼電保護經歷了多個階段,過去的晶體管繼電保護技術發展迅速,得到廣泛的應用;進入到70年代中期,以集成運算為基礎的集成電路保護技術快速發展,在80年代的時候,集成電路繼電保護技術已經十分成熟,逐漸取代了傳統的晶體管技術;在這個過程中,計算機技術快速發展,以計算機為基礎的繼電保護在電力系統中得到廣泛的應用,為我國繼電保護的發展奠定了基礎,促進了微機繼電保護的發展。在主設備保護方面,關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機-變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定,至此,不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統提供了新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的不斷發展,在微機保護軟件、算法等方面取得了顯著的效果,我國繼電保護技術進入到微機新時代。
當前,我國的繼電保護正朝著計算機、信息化、網絡化的方向發展,保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務,也開辟了研究開發的新天地。隨著現代技術的發展,社會主義經濟的進步,電力系統繼電保護技術也快速發展,更好地推動了社會主義經濟的進步。
3.電力系統中繼電保護配置與應用
3.1 電力系統中繼電保護裝置的任務
繼電保護是利用電力系統中原件發生異常事故使電氣量的變化構成繼電保護動作。繼電保護的最重要目標是保證整個供電系統安全、正常的運行。同時要監視設備的運行情況,提供可靠的數據;在發生故障的時候可以第一時間做出處理決定。
3.2 繼電保護的基本要求
首先,要具備選擇性,就是說在系統發生故障時,繼電保護裝置要有選擇性的將故障切除,保證系統的正常運行。
其次,靈敏性,靈敏系數是衡量裝置是否靈敏的關鍵,在保護范圍內,保護動作要隨時啟動,在保護區外發生故障要做出準確動作。
再次,速動性,就是指保護裝置要盡可能迅速的切除短路故障,降低損失。
四是,可靠性,關鍵是保護裝置動作的可靠,保證裝置設計原理、安裝調試正確無誤,提高保護的可靠性。
最后,重要性,就是對設備的運行管理要給予高度的重視,加強日常的檢測與圍護,同時要對其發展趨勢有準確的把握。
4.電力系統繼電保護技術的發展
隨著電力系統的不斷發展,繼電保護技術也在不斷地完善。近年來,電力系統對運行的可靠性與安全性要求也在不斷地提高,這就要求繼電保護必須要做出改革,才能更好地應對電力系統不斷創新的要求。最初采用的保護裝置是熔斷器,隨著電力事業的發展,該裝置已經與時展不適應。采用繼電保護裝置是繼電保護技術發展的開端。我國的繼電保護裝置技術從最初的機電式到后來的整流式,然后是晶體管式,發展到至今的集成電路式。隨著科技時代的發展,我國繼電保護技術也朝著科技時代的方向努力,在未來的發展過程中,我國繼電保護技術會朝著微機繼電保護的方向發展。
4.1 實現計算機化的管理模式
近年來,計算機技術發展十分迅速,硬件功能不斷地提升,微機保護硬件也在不斷地進步,原華北電力學院研制的微機保護硬件主要經歷了三個發展階段:首先是8位單CPU結構的微機保護問世,不到5年時間就發展到多CPU結構;然后發展成總線不出模塊的大模塊結構,在性能上有了很大的改進,應用十分廣泛。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU,發展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。
實現繼電保護裝置的微機化、計算機化是現代技術發展的必然趨勢,但是如何更好地滿足當代電力發展的需求,如何更好的提高繼電保護的可靠性能,獲取更大的社會經濟效益成為擺在現代繼電保護技術人員面前的關鍵難題之一。
4.2 網絡微機保護的進步
作為現代信息與數據通信的重要工具,計算機已經成為支柱性的設備,徹底改變了傳統的生活方式,影響多個領域的發展,為各工業領域提供了強有力的通信方式。至今為止,除了差動保護和縱聯保護外,所有的繼電保護裝置僅能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的主要作用是切除故障的元件,降低事故影響。從其原因來看,主要是由于缺乏有針對性的數據通信手段,要想實現這一目標,就需要將各主要設備的保護裝置用計算機網絡連接,實現微機保護的網絡化管理,這是微機繼電保護的發展目標。
4.3 數據的融合性
實現了繼電保護的計算機與網絡化后,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是電力系統計算機網絡上的智能終端。可以從網上獲取電力系統的運行故障及所需信息,也可以將所保護的元件信息及數據傳給控制終端。所以,每個微機保護裝置不但完成了繼電保護要求,同時也保證了功能的完整性,實現了保護、控制、測量、數據通信的一體化。
4.4 實現人工智能化
隨著科學技術的發展,人工智能技術也在進步,比較典型的如神經網絡、遺傳算法等在電力系統中的應用十分廣泛,繼電保護領域的研究也已經展開。相較于傳統的方法,人工智能方法可以更好、更快的解決問題,相信在不久的將來,繼電保護領域的人工智能必然可以更快更好地發展。
結束語 :
電力系統的快速發展,通信技術的進步,繼電保護技術也朝著計算機、網絡化、一體化、智能化的方向發展,這就要求現代繼電保護工作人員要不斷地充實自己,定期對繼電保護裝置進行檢查、維護,使其處于良好的運行狀態,為整個系統的安全、穩定、正常運行奠定基礎。
參考文獻 :
[1] 嚴興疇:繼電保護技術極其應用[J],科技資訊,2007
[關鍵詞]電力系統 供電企業 繼電保護技術 應用現狀分析
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)27-0058-01
前言
當前階段電力需求在不斷的增長,因此電力負荷就會不斷的加大,為保障系統的運行穩定性,就需要對電力系統進行設置繼電保護。繼電保護裝置的應用可以使整個電力系統的故障最小化,并且能夠有效的實現整個電力系統經濟性的提高。近些年來計算機和網絡通訊技術的發展也使得繼電保護的應用中技術是愈發的成熟,電力系統中的繼電保護技術也向著網絡化以及在線監控化的方向進行著發展。
一、電力系統中繼電保護技術的發展史
電力系統中的繼電保護技術的發展歷程始于20世紀60-70年代,最開始是使用的晶體管繼電保護器作為主要的繼電保護裝置,該保護器取得了非常廣泛的推廣與應用。隨后隨著技術的發展,逐漸的開發出了集成的運算放大器取代了原先的晶體管保護器。從20世紀90年代開始,科技的飛速發展引起了微機保護繼電保護器的發展,使其也得到了大力的推廣與廣泛的應用。現今社會的電力系統繼電保護技術應用與發展正在向著電子化、網絡監控的方向發展。
二、現階段的電力系統繼電保護技術應用分析
1、根據現階段電力系統的實際需求進行繼電保護設備的選型
在電力系統繼電保護裝置的應用過程中,需要根據電力系統的實際需求進行繼電保護設備的選型是現階段的繼電保護技術應用的重要基礎。一是現階段的電力系統繼電保護裝置要能夠有效的實現其功能與相應的工作任務,通過相應的繼電保護裝置能夠實現電力系統運行狀況的監測,并且能夠對存在的故障進行自動的切除等任務需求。二是隨著現代化社會科技的不斷進步,網絡監控系統也開始在繼電保護裝置中得到應用,因此現階段的繼電保護裝置還應該能夠有效的支持網絡監控系統的接入,實現現代電力系統自動化以及相應的網絡化監控的實際需求。現代化的電力系統繼電保護裝置應用過程中需要注重繼電保護裝置的選擇性和靈敏性以及速動性與可靠性的分析與評價。
2、電力系統繼電保護功能應用探討
在現代化的電力系統繼電保護裝置的應用過程中,主要是應用到了繼電保護裝置的線路保護、母聯保護和主變壓器的保護以及電容器的保護等幾方面的功能。利用繼電保護裝置的相關功能可以實現電力系統中輸變電過程中的變電站內變電設備的保護,可以有效的減少變電站內變電設備故障造成的經濟損失。因此繼電保護裝置需要采用二段或三段式的電流保護,才能夠有效的預防短路等情況對輸變電設備的破壞。另外的母聯及主變壓器的保護需要利用繼電保護裝置來保護輸變電設備,以此來預防相應的電力設備故障造成的停電事故。
3、針對現代網絡化需求的繼電保護技術應用分析
現階段的電力系統繼電保護技術在其應用的過程中引入了相關的計算機和網絡通訊技術以及現代化的綜合自動化技術。通過電力系統中多項高新科學技術的引入與應用能夠快速的實現現代電力系統繼電保護裝置智能化和網絡化的實際需求。
3.1繼電保護裝置引入單片機技術
該項技術能夠實現微機化的繼電保護技術的應用,使得繼電保護裝置的正確動作率得到有效的提升,電力系統繼電保護裝置應用與發展中,變電設備計算機系統也需要相應的保護功能。所以說引入單片機技術的繼電保護裝置可以利用快速的數據處理功能以及通信功能來實現對變電設備的相應保護。
3.2利用網絡通信功能模塊進行設備監控與故障信息的收集
在現代化的電力系統繼電保護應用的過程中,計算機技術的應用已經能夠成為促進繼電保護技術發展和促進電力系統穩定供電的重點,而且在現代化的電力系統的網絡控制與通信技術的應用環境作用下,電力系統中繼電保護系統的網絡化實現了電力系統的在線監控和電力設備的故障調節與報警、運用信息收集等功能,方便了運營監控工作人員的監控與調節。
3.3智能化技術在繼電保護領域的應用
電力系統繼電保護裝置的安全性和智能型的水平在日益的提高,電力系統繼電保護智能化設備為繼電保護裝置的應用提供了基礎的技術支持,同時也為現代化的電力系統的智能化控制與保護奠定了非常重要的基礎。現如今以自動化控制理論為基礎,運用現代繼電保護裝置技術優勢實現了電力系統繼電保護的最終目的,促進了電力系統輸變電的穩定運行。
三、繼電保護技術更新對其他模塊的要求
1、供電企業應加大對繼電保護專業的重視程度
由于電力在傳輸的過程中會遇到各種各樣的問題,繼電保護技術就是針對出現的故障進行報警并有效切除故障的一種手段,因此供電企業不僅僅有繼電保護專業這么簡單,還需要加大重視,針對繼電保護專業的一線員工進行相應的激勵,加快部門的研究速度,為所在區域的電力設備正常運行保駕護航。
2、加強供電企業運檢部門對繼電保護專業的重視
由于科學技術的快速發展使得整個社會的用電量在不斷的飛升,繼電保護專業的應用可在快速的發展中,在這樣的一個社會背景環境下就需要提高對電力系統維修部門的要求,計算機技術的應用和網絡通訊技術的應用以及智能化的相應技術應用等都需要電力系統中供電企業維修部門加強自身的技術水平,并且要加強新技術的學習與經驗積累。
3、繼電保護工作人員的業務技能需要提高
現代化的科技正在快速的發展,這也使得電力系統中的繼電保護技術得到了快速的應用,面對日益變化的繼電保護技術,就需要有專業技術的工作人員進行操作與維護,因此供電企業針對日益變化的繼電保護技術需要加大培訓與學習先進技術的力度,以此使電力系統維修人員能夠緊跟技術發展的腳步,科學的開展維修工作。
4、科學的進行繼電保護裝置的選型
在電力系統繼電保護技術快速發展的今天,供電企業應該加快繼電保護技術的發展,在這同時也需要進行繼電保護設備的選擇,另外還需要加強相關經驗的積累與相關問題的解決能力,這也是影響繼電保護技術應用的重要因素。因此供電企業應該以科學的繼電保裝置設備的選型為重要基礎,針對供電企業采用的繼電保護裝置的類型和相關的應用技術進行學習與探討,以此為供電企業的繼電保護故障的排除和繼電保護裝置及技術的應用奠定基礎。
結束語
繼電保護裝置是保障電力系統安全穩定運行的重要組成部分,同時也是保障輸變電設備安全的關鍵。因此為能夠滿足現代化的繼電保護技術應用的實際需求,供電企業應加快自身技術水平的提高,緊跟繼電保護技術發展腳步,為提高電力系統安全運行奠定基礎。
參考文獻:
[1]鄭金宇。110kV變電站繼電保護裝置應用與故障探析[J]。電力信息資訊,2014,(05)。
[2]陳正偉。電力系統繼電保護技術應用現狀與展望[J]。電子科技,2010,(09)。
【關鍵詞】電氣主設備保護 現狀 發展趨勢
中圖分類號:V351.31 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2013)35-023-01
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求,這就使得在當前電氣設備應用中繼電器保護技術要求日益提高。在我國當前繼電器發展的主要趨勢是逐步朝著計算機化、網絡化發展,以實現智能化控制和保護系統為前提基礎進行探索和追求。為此,必須從電力系統全局出發,進行電氣設備繼電保護的相關研究。
1、變壓器保護
1.1 變壓器瓦斯保護。瓦斯繼電器在電力系統保護中的使用比較廣泛,油箱內的氣體主要通過安裝在油箱以及油枕的中間的瓦斯繼電器流行油枕。當前旋轉擋板式瓦斯繼電器已經逐漸的取代了傳統的浮筒式瓦斯繼電器,極大的改善了由于密封性差漏油而發生了誤動作,極大的提高了繼電保護的可靠性。
1.2 變壓器后備保護。過電流對于變壓器具有較大的危害,因此過電流保護常常被安裝在變壓器的電源側,從而在過流得時候能夠及時的斷開變壓器。在變壓器上安裝后備過電流保護裝置往往會造成接線的復雜程度大大上升,可以適當將相鄰的保護范圍縮小。為了應對三相短路,應該確保其有足夠的靈敏度。
1.3 自耦變壓器保護。與傳統的變壓器相比自耦變壓器具有成本低、體積小的優點,在實際的使用過程當中也十分的靈活,因此往往用于聯絡變壓器,具有使用經濟運行可靠的特點,因此使用比較廣泛。
1.4 變壓器差動保護。在變壓器需要保護的一側設置監測裝置,對電流以及電壓進行監控,但是由于監控范圍的限制,往往不能夠對臨近范圍發生的故障進行區分。為了增強系統的選擇性,往往通過采用較小的保護范圍以及較長的動作延時。但是這也在某種程度上導致故障變壓器無法及時的被隔離,從而加重危害的程度,因此需要能夠在故障發生的瞬間將故障設備進行隔離,從而減少相應的損害。為了能夠對保護范圍內外的故障同時進行準確的判斷,這就需要在被保護的變壓器的兩端都設置相應監控裝置,這也能夠對故障元件的電流相位進行掌握,從而很好的起到保護作用。
2、電氣主設備保護的現狀
隨著當前社會發展過程中,計算機技術和信息技術的不斷發展,繼電器保護技術不斷的出現了新的發展模式和發展理念,成為當前電力系統中的主要發展前提和手段。近年來主設備保護的分析計算方法取得了很大進展,比如采用多回路分析法可以比較精確地計算發電機的內部故障,主設備內部故障保護的配置具備了理論基礎。利用真實反應主設備內部各種故障及異常工況的動模系統和仿真系統檢驗主設備保護,極大地提高了新原理新技術的驗證水平。
2.1 主設備保護的新原理。近年來,主設備保護通過對故障過程的電磁暫態過程的研究、TA飽和特性的研究、內部故障理論分析,結合實際動模和數字仿真,提出了一些新的原理并已在現場廣泛應用。①關于TA飽和。TA飽和問題是主設備保護共同面對的問題。由于大型發電機變壓器組容量大,故障電流非周期分量衰減時間常數長,可能引起差動保護各側TA傳變暫態不一致或飽和。對于變壓器,各側TA特性不一致,更易引起TA飽和,這樣可能會造成在區外發生故障時差動保護誤動對于母線近端發生區外故障時,TA也會嚴重飽和。因此差動保護需有可靠的 TA飽和判據。②差動保護。常規的兩折線、三折線比率差動、標積制動式差動、采樣值差動等已在很多文獻中有所介紹。③關于勵磁涌流。目前在工程上應用的判別勵磁涌流的原理都是從涌流波形與短路電流波形的不同特征入手來區分勵磁涌流與短路的。各種涌流判別原理都具有在故障合閘時,保護動作時間長或動作時間離散度大的缺點。
2.2 主設備保護的雙重化配置和主后一體化趨勢。近年來,雙主雙后保護配置方案逐漸應用到主設備保護的領域,繼電保護實施細則對主設備保護的雙重化做出規定后,雙主雙后保護方案成為主設備保護研制、設計的指導準則,并為現場運行提供了極大的方便。
3、電氣主設備保護的發展趨勢
3.1 信息網絡技術。當代繼電保護技術的發展,正在從傳統的模擬式、數字式探索著進入信息技術領域。在變電站綜合自動化方面,保護的配置比較靈活。如果變電站綜合自動化采用傳統模式,也就是遠方終端裝置(RTU)加上當地監控系統,這時候,保護裝置的信息可以通過遙信輸入回路進入RTU,也可以通過串行口與RTU按照約定的通信規約進行信息傳遞。
3.2 故障分析技術。新一代主設備保護必須具有強大的故障錄波功能,除了記錄完整的事件報文、故障數據外,裝置還可以記錄故障發生前后全過程所有的模擬量、開關量、啟動量、中間量的變化,完整地記錄每個保護的動作行為。主設備保護的故障信息上傳至電氣監控系統或保護信息管理系統后,通過高級應用軟件,分析保護的動作行為是否正確,為故障查找、分析提供充分的依據。完整的故障數據經數字仿真系統可實現主設備的故障再現,對事故進行深入分析,為保護性能的改進完善提供重要的依據。
3.3 自適應技術、智能技術和數字技術的發展。自適應繼電保護的基本思想是使保護能盡可能地適應電力系統的各種變化,進一步改善保護的性能。對于主設備保護而言,它與某些保護的判據、定值和系統的變化也是息息相關的。目前,部分保護功能已經具備了一定的自適應能力。隨著與微機保護技術密切相關的其他科技領域新技術和新理論的出現,通信技術、信息技術、自適應控制理論、全球定位系統(GPS)等的應用,必將促進自適應保護的飛速發展。
3.4 新型光電流互感器、光電壓互感器的應用。傳統的電磁式TA是一種非線性電流互感器,具有鐵磁諧振、磁飽和、絕緣結構復雜、動態范圍小、使用頻帶窄、銅材耗費大,遠距離傳送造成電位升高等問題。
3.5 保護裝置的一體化發展。①主后一體化裝置,給故障錄波、后臺分析帶來了便利。任何一個故障啟動或動作保護裝置就可以錄下整個單元所有模擬量,使得現場故障的綜合分析、定性及事故處理更加方便,而分體式保護只能錄下部分信息。②主后一體化裝置便于保護雙重化的實現。主后共用一組TA,TA斷線概率大大下降;裝置數量少,誤動概率降低。③充分的資源共享。一個裝置包含了被保護元件所有的模擬量,保護邏輯的判據可以充分利用所有電氣量,使保護更加完善、可靠,判據更加靈活實用。
3.6 信息網絡化。變電站監控和發電廠電氣監控系統的發展,要求主設備保護具有強大的通信功能,以便通過監控系統實現保護動作報文管理、故障數據處理、定值遠方整定、事故追憶等功能,實現了電氣智能設備運行的深層次管理。主設備保護除了動作后經通信網絡上傳故障報文、數據到監控系統以外,還可以為系統動態提供保護裝置的運行狀態和信息,并可根據系統運行方式的變化通過數據交換,提供修改保護判據和定值的依據,保證全系統的安全穩定運行。
4、結束語
繼電器保護技術是電力輸送過程中的基礎,是實現電力良好有效發展的前提。對于電力系統中的相關的原件進行的繼電保護已經不能夠完全的滿足整個電網穩定運行的需要。因此要從整個電網的整體高度出發,掌握每個故障原件被隔離之后對整個系統所造成的影響,從而有效的預防大規模的停電事件,保證電網的安全運行。
參考文獻:
當前,電力資源是人們生產生活中不可或缺的重要資源,供電系統也成為保證人們正常生活和穩定生產的主要能源系統,電力系統中的任何部位出現安全隱患都會影響整個電力系統的安全運行,甚至引發大面積停電現象。由此可知,電力系統的繼電保護工作十分重要和關鍵。隨著電力系統的改革和創新,電力系統的繼電保護和維修工作的難度日漸提升。繼電保護是在這種背景下提出的新型保護方式,改善了傳統電力系統保護方式的缺陷和不足,融合了幾種電力系統保護方式的優勢,在現代供電網絡當中發揮了重要作用。
2繼電保護技術概述
2.1繼電保護技術的概念
繼電保護技術的應用實質上是繼電保護器在發揮作用的過程,繼電保護器由開關、電流感應器等構件組成。在電流感應器感知到電流異常之后,會自動把主回路切斷來保證設備不受到損壞和工作過程中不造成人員損傷。繼電保護器主要具有2種功能,即過載保護和電流短路保護,一般會在設備產生漏電故障時自動啟用保護功能,從而避免意外事故的發生[1]。
2.2繼電保護技術的應用背景
如果不正確使用熔斷電阻絲,實際運用的電流量超過了承載值,這時流經導線的電流產生的熱量會將外表的絕緣層融化,這時就容易造成故障隱患。如果在日常工作中對器材的損壞較為嚴重并且沒有及時檢查和發現損壞情況,就容易影響電流的正常使用,容易造成安全隱患,從而引發安全事故,威脅人員安全。此時,繼電保護技術的應用十分必要。
2.3繼電保護技術的工作原理
繼電保護技術是應用在設備漏電故障發生之時保護設備和保證安全工作的手段,因此,為更好地應用這項技術,相關人員需要了解它的工作原理。繼電保護技術實質上是繼電保護器對于設備出現漏電故障時利用其過載保護和短路保護的功能避免工作過程中安全事故的發生。在建筑電力系統工作過程中,因為使用電力系統的設備和環節過多,所以稍有不慎就容易導致安全事故的發生。然而,一般使用這些電力系統設備的人員只是普通的建筑人員,操作不當、檢查不及時、對實際的使用原理不了解是當前工作團隊中的常見問題,這極易導致各種漏電事故頻頻發生[2]。
繼電保護器中利用其組成結構中的電流感應器,在感知電流異常時,保護器會自動關閉開關從而進行斷電。一般的電力系統設備在電流輸入的地方會安裝繼電保護器,通過導線一端接入電流感應變壓裝置,斷電的開關安裝在導線的在另一邊,以便在電流通過時及時感知異常,從而阻斷異常電流對設備的損壞。
3電力工程繼電保護故障的成因
3.1人為原因造成的故障問題
在電力工程中,技術人員往往會遇到一種情況,即根據事故報警裝置顯示繼電保護發生了故障問題,但是找不到導致這一故障發生的源頭[3]。另外一種情況就是繼電保護機械停止工作,事故報警裝置卻沒有提前預警,這就使得技術人員未能判斷故障產生的緣由和過程。然而,根據以往數據顯示這幾種故障情況的產生都是由于各種各樣的人為原因,如職工在工作崗位中不集中注意力、沒有采取及時有效的解決措施、操作不當等。一旦出現這種人為原因導致的故障,技術人員一定要在第一時間將情況如實向管理人員匯報,以此來保障故障解決的效率。
部分情況下,電力工程單位會發生一種故障情況就是電壓失常,這種故障情況在發生時檢測其開關等主要裝置均不會排查到任何異常情況。但是技術人員會因主觀原因導致判讀不到位,進而導致故障處理方法不當,容易造成各種安全隱患。
3.2輔助工具應用不到位造成的故障問題
一般情況下,技術維修人員在解決電力工程繼電保護故障問題時,會通過以往的故障匯總信息庫、機械報警裝置等要素來判斷故障發生的原因,并確定故障處理的方法。電力工程管理人員會安排專門的負責人員來對繼電保護器進行定期排查,如果系統存在故障問題,可以對系統進行針對性維修檢查,這種情況和繼電保護機械異常是無關的。然而,一旦排查到繼電保護機械出現了異常情況,技術人員應當預先做好故障表現特征的信息備案,先規劃出解決故障問題的方案再實施正確的解決措施,以此來降低故障問題造成更大損失的概率。在電力工程單位中,各種機械裝置能夠作為技術人員檢查繼電保護機械的輔助工具,因此,技術人員必須充分發揮這些機械裝置的優勢作用,以此來提升故障判斷的準確性和故障解決的效率。在繼電保護機械發生故障問題時,這時觀察檢測裝置就會發現很多數據顯示正常,出現這些情況的原因是相應的負責人員沒有做到實時監測繼電保護機械的工作情況,未發揮輔助工具的作用,同時,并未做好日常數據的記錄,這時技術人員就會誤判繼電保護故障問題發生的原因,進而引發更加嚴重的故障問題。由此可見,一旦繼電保護出現任何故障問題,技術人員必須對整個系統進行整體綜合排查,以此來提高事故處理的質量[4]。
4電力系統繼電保護技術的運用原則
繼電保護技術是使得電力系統設備能夠正常運行的手段,那么面對大量使用電力系統設備且用電環節多、大規模生產的電力企業來說,更應該注重這項技術的使用原則。
4.1三段式繼電保護原則
在電力系統工作時,流過電流感應器的電流有相反的方向和相同的大小,這就說明電流是正常的,繼電保護器并沒有工作。一般來說在這種情況下,感應器中的感應磁通數值為零,且斷電開關沒有啟動。而如果一切情況相反,流過感應器的電流有相同的方向,感應器中的感應磁通的數值不為零,且其中電流大小數值相等,斷電開關工作,這就是設備在漏電故障情況下自動啟用繼電保護器的征兆。
4.2接零保護原則
一般電力系統設備如果存在導線外露的情況,管理人員會安排設備人員對接線采取接零保護,主要針對器材中帶有金屬的部分。一般接零保護時,只是配備保護的零線而不是熔斷電阻絲。另外,開關不會安裝在次要的保護零線上,接地保護零線和接零保護零線也不會安裝在一起,這樣能夠保證繼電保護器的安全使用。
4.3接地保護原則
為有效避免使用的電力系統裝備接地效果受到影響,技術人員應該遵循接地保護原則。在大型軌道工具作業時,接地處理和3個以上的接地點是必備的,另外,1~4Ω是電力系統連接節點處可控的電阻率范圍。接地保護是應用在電力系統設備導線外露的情況下,主要是在外露的導線并沒有產生電流的情況下對其進行接地保護,從而使得工作人員在觸碰外露導線時不會出現安全事故。這是任何金屬外殼和裝備進行接地處理時的必要措施,這樣能保證每一個工作環節的工作人員在接觸金屬外露的部分時不會造成故障問題[5]。
4.4繼電保護器的安裝原則
①額定的繼電保護時長。一般來說,針對不同等級的支干線額定的繼電保護時長不同,一級的支干線相較于平常的保護時長會相差0.2s,而三級的額定保護時長則與其相差0.4s。②針對不同等級的支干線來說,額定的繼電保護電流大小也不同,主要在0~300mA的數值范圍根據不同等級的支干線分別調節。
5電力系統繼電保護技術的發展趨勢
5.1網絡化
互聯網技術的快速發展推動了社會各個領域的變革,例如,技術領域、政治領域、經濟領域,等等。國民的數據信息通信工具就是計算機網絡,并且在新時代占據了重要的支柱性地位,促使國民生活生產的情況出現了本質轉變,其對工業生產行業產生了很大程度的影響,也使得該行業具備了有力的通信保障。近期,基于縱聯差動保護的繼電保護設備在新時代占據了重要的地位,對電力系統的安全、穩定、持續運行提供了保障。雖然繼電保護主要的作用是體現在排除問題配件與降低安全事故影響等方面,但是該裝置的作用并不僅限于此。在20世紀末,國內某大學專門為三峽水壩的回路母線研發出了一類分布型母線保護設備,這一設備是將傳統的集中型母線保護劃分為不同的母線保護。技術人員會在不同回路的保護屏當中安裝這些保護單元,單元之間會留有一定的空隙,不同保護單元之間是通過計算機網絡相連接的,這一網絡會將回路的所有保護單元構建成為一個完整的體系。各個保護單元會按照該回路的電流量以及由計算機網絡所得到的其余回路電流量作為參考依據,從而計算母線的差動保護數值。
當結果得出是母線發生了故障問題,那么繼電保護裝置就會將該回路的斷路器隔離,排除故障線路。當外部發生故障問題時,任一保護單元計算結果均顯示為外援故障,所以不會發生任何反應。相較于傳統的集中型母線保護技術來說,當前這一類通過計算機所實現的分布型母線保護技術能夠為電力保護系統提供更加穩定的技術保障。
5.2智能化
隨著新型電子芯片的研發和新興技術的快速發展,繼電保護裝置的智能化水平不斷提升。神經網絡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雜的非線性問題,應用神經網絡方法則可迎刃而解。例如,在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一種非線性問題,距離保護很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動。如果用神經網絡方法,經過大量故障樣本的訓練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發生任何故障時都可正確判別。其他方法如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快[6]。天津大學從1996年起便開始研究神經網絡式繼電保護,已取得初步成果。可以預見,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,以解決用常規方法難以解決的問題。
5.3綠色化
近年來,國內工業領域的發展速度不斷加快,國民的生活水平也日漸提升,能夠享受到越來越好的物質條件。然而,在經濟水平高速提升的同時環境問題日益凸顯。現階段,國內的污染情況越來越嚴重,資源浪費問題也越來越嚴峻,國家對環保節能的關注度提升,相關部門出臺了很多環保相關的政策和節能策略。由此可知,未來社會將會朝著保護環境、節約能源的方向發展,由此還誕生出了環保產品的概念。無論是從設計、生產、研發、運用等角度來看,繼電保護裝置都和保護環境、國民健康發展的需求相關。
5.4一體化
在實現繼電保護技術計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是整個電力系統計算機網絡中的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據,也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此,每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能,而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能,即實現保護、控制、測量、數據通信一體化[7]。
6提升繼電保護技術應用效果的有效方法
6.1配備專業技術人員
當前,科學技術處在不斷發展的狀態當中,并且繼電保護技術尤為重要,對于工作人員的素質提出了較高要求。相關部門需要聘請專業的技術人員,并且組織對于工作人員的專門培訓,使其掌握繼電保護技術的理論知識和操作原理,從而在電力系統工作中重視繼電保護技術的準確運用和電力系統設備的定期排查,從而提高人員素質,促進工作安全有效開展[8]。
6.2重視繼電保護器
繼電保護器是繼電保護技術中主要應用的設備,其使用種類和作業場所的環境都會對其正常使用產生影響。電力企業應該將繼電保護器安裝到固定電源處且遠離對電力系統產生安全隱患的因素,從而保證繼電保護器的正常使用。另外,安裝具有報警器的繼電保護器是必要的,這使得電力企業中的工作人員可以及時通過警報發現設備的故障和安全隱患,從而提升供電工作的質量。
關鍵詞:繼電保護;狀態檢修;狀態監測;解決對策
Abstract: the state of the relay protection maintenance and monitoring is the technical management of overhaul reform, mainly used for the running state of the equipment to understanding. To improve the maintenance of the reasonable and scientific, protection of the state overhaul in the operation of the power grid has achieved remarkable results. And in practical applications, there are still some technical difficulties and problems, the paper on the relay protection and monitoring the state overhaul of the present situation, the technical difficulties, the paper analyzed some problems, and put forward the corresponding measures.
Keywords: relay protection; The state overhaul; State monitoring; solutions
中圖分類號:TM58文獻標識碼:A 文章編號:
隨著電網規模的不斷擴大,可靠、快速的繼電保護,是電網安全、穩定、正常運行的保障。但在繼電保護中,系統的失效會引起拒動和誤動,產生電力系統故障,嚴重時會導致電力事故。從而催生了狀態維修技術,傳統的檢修主要采用定期檢修和事后維修體制,具有明顯的不及時、不徹底、不針對、不預見等弊端。通過狀態檢測,可對故障進行識別,確定設備維修的最佳時機。筆者根據自身多年的從業經驗,對繼電保護狀態檢修及監測的現狀、技術難點及問題進行分析,并提出相應的解決措施。
一 繼電保護狀態檢修及狀態檢測的現狀及技術難點
繼電保護檢修主要采用定期檢驗,可發現問題,以消解安全隱患。這種檢修方法,不能結合設備實際的情況,維修也只是單純按照規定時間間隔,常常會出現過剩維修,損失設備有效的利用時間,造成財力、物力和人力的浪費,嚴重時會導致維修故障,且無法發現兩次檢修裝置。
隨著輸電線路和變電站數量的不斷增加,檢修工作量也隨之增加。但由于人才培養周期和編制的限制,不能相應增加檢驗人員。另外,由于許多線路停電時間短,停電難,導致檢驗工作的效率較低,技術人員也長期進行超負荷工作,對檢驗質量造成影響,常常發生誤整定、誤接線、誤碰等事故。所以,繼電保護中的檢驗和監測是繼電保護中的重要研究難題。
繼電保護狀態檢修主要是在狀態檢測的基礎上進行,而狀態檢測的主要技術特點如下:其一,微機保護裝置帶有很強的自身檢測功能,可實現A/S系統轉換、電源逆變,確保定值完整性和合理性,對輸入輸出點、數據通訊進行保護,控制回路斷線;其二,若繼電保護未發生一次設備故障,裝置處于靜止狀態。當設備出現故障時,則會進入到動作狀態。這就說明裝置的動作狀態,平時是無法監測到的;其三,繼電保護系統包含控制回路、直流回路、交流輸入等外部回路,而目前的外回路監測技術較少,造成外回路不正確動作比較非常高。
目前,繼電保護設備中的操作回路,不具有數據遠傳、在線監測,自檢等功能。因此,對回路接線、繼電器接點狀況,很難是實現有效監測,導致保護狀態檢修常常出現延遲。
二 繼電保護狀態檢修及狀態檢測的若干問題
首先,電氣二次回路的監測。電氣二次設備主要分為電氣二次保護裝置和回路裝置。目前的保護裝置呈現微機化,可很容易實現狀態監測。電氣二次回路的組成,主要包括各個設備、若干繼電器的電纜,且分散點多。回路接線、繼電器觸點的情況,通過在線監測很難實現。因此,針對電氣二次回路,需重點加強設備管理。通過結合離線資料檢修管理、設備驗收管理和在線監測,對狀態進行診斷。
第二,電磁抗干擾監測。在電氣二次回路設備中,高集成電路和微電子器件的廣泛應用。因此,電磁極易對二次設備的造成干擾,導致自動裝置出現異常,采樣信號失真,保護拒動或誤動,嚴重時會損壞元件。目前,針對現場電磁環境的管理和監測,并沒有納入到檢修的范圍內。針對二次設備考核試驗電磁的兼容性,是繼電保護狀態維修的重要工作。對不同變電站、發電廠的耦合途徑、干擾源和敏感器件需進行管理和監測。
第三,設備狀態一次檢修與二次檢修的關系。一次和二次檢修并不是完全相互獨立的,許多繼電保護檢修,設備的二次檢修需在一次檢修的基礎上方可進行。而在設備狀態的二次檢修決策時,也必須考慮一次設備的實際情況。做好經濟技術分析,不僅要縮短停電檢修的時間、經濟損失和檢修成本,又要確保二次設備能正確、可靠的運行工作。
三 繼電保護狀態檢修及狀態檢測的對策
首先,嚴格二次回路巡檢。設備的巡視檢查,是防止事故、及時發現隱患的重要途徑。在交接班檢查的基礎上,班中應適當安排詳細、全面的檢查。繼電保護巡檢的主要內容有:壓板、開關位置是否正確;按照調度要求投入自動裝置和保護壓板;是否存在焦臭味、發熱、松脫的現象,各匯率接線是否正常;熔斷器是否接觸良好;繼電器的觸點是否完好,線圈和附加電阻是否過熱;帶電觸點是否存在燒損或抖動;TV、TA匯率是否存在短路或開路現象;運行監視燈、指示燈是否正常;表計參數是否符合要求;事故聲響、警鈴、光字牌是否完好等等。微機保護動作后,必須檢查報告的參數及時間,若報告出現異常,應及時反饋繼電保護技術人員,技術人員及時采取措施處理。
第二,確保操作準確性。繼電保護運行人員了解二次回路圖紙和保護原理之后,應對現場繼電器、壓板、信號吊牌、二次回路端子進行核對和熟悉。在進行操作時,應嚴格執行兩票,履行安全措施票,根據運行規程進行操作,每次的退出和投入,必須按照設備調度范圍進行嚴格花費,并征得調度的批準。為確保保護投入退出的準確性,應將各套保護壓板、名稱、跳開關、時限、壓板使用說明編入運行規程,以明確規定,嚴格執行,促使值班人員保護圖的查閱時間減短,防止錯誤運行操作。另外,運行人員應加強培訓,掌握特殊保護操作技能;不能用停直流電源來取代停保護;關于檢修TV,應通知繼電保護人員后,短接具有壓3YJ監視接點;開關帶線路在用旁路時,應保持所代線路的定值與各保護定值的相同;針對母差保護開關帶線路,應切換TA端子。值得注意的是,運行人員要啟動聯跳,及時退出出口壓板。
第三,做好保護動作分析。在保護動作跳閘之后,運行人員嚴禁將掉牌信號隨即復歸。應在檢查動作情況和原因判明之后,仔細做好記錄。在送點恢復之前,將全部掉牌信號復歸,且應盡快將電氣設備恢復運行。事后,運行人員應仔細記錄號保護動作分析,其內容主要包括專業分析、專業平價、崗位分析、專業結論等。若動作保護裝置不正確,應及時只現場進行分析和檢查處理,找出原因之后,采取相應的防范措施,以防止事故的重復發生。
第四,強化技術改造。在進行技術改造時,若直流系統的電壓脈動系數較大,晶體管多次發生,微機保護不正常工作等現象,應改造原硅整流裝置,采用整流輸出可靠性高、交流分量較小的集成電路硅整流充電裝置。而在潮濕天氣或雨季時,直流易發生失電現象,可更換易老化的端子排,采取陶瓷端子,以使二次絕緣水平提高。接著核對好整改的二次回路,逐步分開熱工回路、合閘、信號、保護及控制。另外,還可將熔斷器開關分路箱加裝到開關室,以便于查找和處理直流失電,防止在直流失電時,發生保護錯誤動作。
四 結語
繼電保護中的狀態檢修及狀態監測,是電力系統的重要工作和發展趨勢。在檢修和監測過程中,時間短,停電難,檢驗效率低,技術人員超負荷工作等技術難點和問題,必須采取嚴格二次回路巡檢、確保操作準確性、做好保護動作分析和強化技術改造等措施,以確保繼電保護系統安全、可靠的運行。
參考文獻
[1] 胡國波.芻議繼電保護狀態檢修技術的發展與應用[J].科學與財富,2011,(10):131-132.
[2] 邰世福.淺析在線監測及故障診斷技術在繼電保護狀態檢修的運用[J].中國新技術新產品,2010,(20):17-18.
[3] 張雷.繼電保護出口回路監測及狀態檢修的研究[D].華北電力大學(北京),2010.
[4] 官瑋瑜.淺析繼電保護狀態檢修問題與改進措施[J].無線互聯科技,2011,(5):42-43.
關鍵詞:電力設施;保護
近年來,曹縣堅持“預防為主,打擊并行”方針,加大電力設施防范措施上的資金和技術投入,如給變壓器裝上防盜栓和防盜螺母;成立了以供電所員工為主的巡邏隊,不定期地對轄區內的各種電力設施進行巡視檢查,確保每個臺區有人管,每條線路有人護,每基桿塔有人看;將護電管理工作關口前移,完善群眾護線組織,積極與電力設施附近的居民保持良好聯系溝通,建立長期的聯防機制,實現群防群治;加大在電視、廣播、網絡等媒體上對電力法律法規的宣傳力度,經常性開展上街宣傳、下鄉宣傳,廣泛發動群眾,激發全社會保護電力設施熱情,鼓勵他們及時舉報對電力設施的盜竊和破壞等違法行為;五是從摧毀罪犯銷贓的渠道出發,聯合當地公安部門,開始不定期的檢查廢舊物品收購部,嚴厲打擊不法犯罪分子。
一、曹縣在電力設施保護中取得的成績
1、加大清理力度,全面打響電力設施保護“阻擊戰”
曹縣供電公司把電力設施保護工作納入了重要日程,并列入安全生產目標責任制中,年初部署整體工作,對電力設施保護工作做出安排,做好線路安全保衛工作。特別是在秋收后和春耕前期間,還專門召開班子會議,聽取匯報,解決實際問題。該局領導靠前指導工作,親臨現場,了解情況,深入沿線保線站、護線組調查研究,走訪看望專兼職護線人員,及時解決他們遇到的困難,從而激發了專兼職工作人員的積極性。
曹縣供電公司對所轄廢品收購站點進行了全面清查,并做了詳細的宣傳報導,影響很大,起到了廣泛的警示教育作用。在全面清理整頓廢品收購站點的同時,積極對各站點從業人員進行相關的法制教育,并與各廢品收購站點逐一簽訂了責任書,要求其嚴禁收購電力物資,并對前來銷贓者進行揭發舉報。
2、強化監督管理,全面打好電力設施保護“攻堅戰”
為了更好的保護電力設施的安全,并在發生盜竊破壞案件、外力破壞案件和在電力設施保護區內違章建筑案件時,能夠在第一時間及時獲得信息,并能按各自職責分工,分頭做好工作,曹縣供電公司相繼制定出臺了《保護電力設施安全責任制度》、《保護電力設施工作例會制度》、《案件報告制度》、《警企聯防責任制度》,《有貢獻人員獎勵制度》及國網、農網輸供電線路發案情況流程圖等相關配套制度。
3、注重物防技防,全面打贏電力設施保護“保衛戰”
全面加強電力設施技防措施。該局根據全供電區的實際情況,一方面,在對輸電線路鐵塔地面至五米高處以內的螺絲打堆1250基的基礎上,又對輸配電線路桿塔拉線UT線夾螺絲打堆7856條,有效地防止了塔材和UT線夾被拆盜案件的發生。另一方面,該局還進一步加強了對配電變壓器防盜鎖的安裝,對運行和停運的線路分別安裝了不同類型的斷線報警裝置;國網變壓器在原有安裝400臺報警器基礎上,今年又新增200臺;農電變壓器在和當地公安機關的配合下,安裝失電報警器工作已全面鋪開。
3、全面加強電力設施物防措施。
曹縣供電公司對全供電區204個輸配電線路下的漁池都設立了警示牌,并與漁場主簽訂了保證安全的協議書,同時對輸電線路懸掛了警示牌。另外,該局還積極與線路附近的17個采石場協商確定了減少爆破藥量和方位避開導線的措施,避免崩壞導線。此外,該局還對配電線桿涂刷了夜瑩光油漆,有效地減少了外力破壞案件的發生。
4、全面加強三級護線網絡建設。
曹縣供電公司在不斷加強專職人員巡線的同時,還注重發揮群眾護線員的作用,并根據“三長”(鄉鎮長、派出所所長、供電所長)和群眾義務護線員變化情況,及時調整充實了124個護線組、702名護線員;建立健全了護線責任制度、巡回走訪制度、案情及時報告獎勵制度,以及工作聯系制度。在此基礎上,該局還進一步完善了“鄉包片、村包段、戶包桿”的群防群治防護體系和縣、鄉、村三級義務護線網絡,有力地保障了電網的健康穩定運行。
二、電力設施保護工作存在的問題
人們的日常生活離不開電,同樣,電力企業離不開電力設施,它們是息息相關的。電力設施的安全問題直接影響了電力企業的生存和發展,影響了人們正常的社會生活,影響了社會安全穩定和經濟的發展。近幾年來,電力設施的安全問題越來越引起企業和社會的關注,但電力設施的保護仍然面臨著很多問題。
1、盜竊電力設施的現象嚴重
電力設施分布面積廣,數量多,不好看管,再加上電力設施的價錢高,由于經濟利益的驅使,盜竊電力設施的現象很嚴重,盜割電力線路、拆盜線路塔材和金具、拆盜配電變壓器的現象屢禁不止。這不僅給電力企業帶來了嚴重的經濟損失,也引發了很多電網安全事故,甚至造成人員的傷亡,嚴重威脅到人們的自身安全和社會的和諧安定。企業和國家雖然采取了一定的措施,但盜竊現象依然泛濫,成了企業面臨的重大難題之一。
2、電力執法部門執法不力
隨著電力體制的改革,電力設施保護的行政主體由原來的電力行政執法部門變為了政府經濟管理部門,由于行政執法權的變更,給電力企業開展執法工作帶來了一定的不便。再加上電力設施分散廣、密度大,政府在人力物力財力方面受到限制,不能很好的執行工作,在發生問題后,公安部門也只是走過程,做樣子,不能立案偵查,使丟失的設施無法找回,不法分子還逍遙法外繼續進行破壞活動。執法部門的工作沒有落實在實際中去,收效甚微。
3、缺乏法律武器的保護
法律是保護企業和個人財產與人身安全的武器,如果沒有武器,企業和個人的權益就暴露在不法分子的眼里,很容易受到侵害。我國關于電力企業電力設施保護的法律體系不夠完善,使電力設施保護沒有依據,當電力的法律法規與別的土地資源類的法律相沖突時,總會舍棄電力方面的利益,對電力設施的保護不能很好的進行。
4、缺乏法律意識
不法分子是因為缺乏法律意識才行使盜竊或者破壞行為,企業是因為缺乏法律意識而疏于管理,執法不力,人民群眾是因為缺乏法律意識縱容了不法分子的行為,從而也損害了自身利益,威脅到自身財產安全。國家頒布了一系列法律法規對電力設施進行保護,由于政府和企業的宣傳力度不夠,很多群眾不能很好的認識到問題的嚴重性,抱著事不關己高高掛起的態度,遇見盜竊行為也不制止,使得不法分子在白天也敢猖狂作案,造成了很多本可以彌補的損失。
三、進一步加強電力設施保護工作應采取的對策
1、加大全民宣傳力度
偏僻地區的電力設施最容易被盜竊,政府部門力不從心,不能做到每一個地方都監管力度很強,這就需要廣大人們群眾的配合。政府和企業可以定期組織去那些偏遠的地方進行宣傳,還可以通過媒體、電視廣播、報刊之類的新聞媒介進行宣傳,在學校進行普法宣傳,增強人們的法律意識,讓人們明白電力設施不但關系到企業和國家,更關系到他們的切身利益,提高他們保護電力設施的自覺性,提高他們的社會責任感。
2、加強行政機關的執法力度
行政機關應該依照相關的法律法規,嚴格打擊破壞電力設施的違法犯罪行為,提高辦事效率,真正為企業和人們做實事。平時做好防范準備,發現隱患要及時處理,加強巡視,做到定期檢查,不定時巡視,防護結合。可以和鄉鎮聯合起來,對事故多發地進行重點防范,實行獎懲制度,提高人們的積極性。一旦出現電力設施安全事故,政府應該立即處理,集中力量加大偵查力度,盡快偵破案件,減少損失。
3、建立健全相關法制
我國雖然有電力設施保護的相關法律法規,但有些不規范,有時會與其他法律法規相沖突,使得電力設施的保護工作無法正常進行。這就需要國家對這些相沖突的法律法規進行一定的修改,明確行政執法程序,明確電力設施保護的法律法規和地役權的界限。對破壞電力設施的行為,要依據法律嚴格處罰,以減少偷盜和破壞行為的發生。
4、著眼于長遠發展
領導要重視起電力設施保護的問題,和全民一起參與到保護工作中來。要加強與林業部門和公安部門的溝通配合,獲得他們的支持,降低電力設施保護的難度。在電力設施的保護上企業還應該加大科技投入,提高防盜技術,利用高科技手段,對事故高發區進行電子眼監管,在易丟的變壓器上安裝防盜報警器等,這些高科技產品對電力設施起著很好的保護作用。
關鍵詞:線路;微機;繼電保護;配置;調試
1. 概述
國網新源控股有限公司回龍分公司(以下簡稱回龍公司)是河南省第一座抽水蓄能電站,設計安裝兩臺6萬千瓦可逆式混流水泵水輪發電機組,裝設2臺75MVA有載調壓變壓器、變壓器高壓側為220kVGIS系統,通過高壓電纜連接到地面出線場,以220kV電壓等級單回線路接入南陽電網,主要擔負南陽電網調峰、填谷、事故備用任務等功能,線路全長39公里。
回鹿線地處伏牛山山區,地質條件及氣候比價復雜,所以對220KV線路保護要求更加嚴格,應作到線路有故障全線可靠速動,跳開線路兩側斷路器,保證涉網設備及線路的安全運行。
2. 220kV回鹿線整套線路保護配置
2.1 WXH-801/802數字式微機線路保護裝置。本裝置主要是適用于110-500KV輸電線路的成套數字式保護裝置。由綜合距離元件和零序方向元件構成全線速動主保護,由三段式相間距離和接地距離以及六段零序電流方向保護構成后備保護,并配有自動重合閘功能。與SF600型收發信機相配合,構成高頻閉鎖式距離保護。
2.2 RCS-931B型超高壓線路成套保護裝置。本裝置為由微機實現的數字式超高壓線路成套快速保護裝置,可用作220KV及以上電壓等級輸電線路的主保護及后備保護。RCS-93lB包括以分相電流差動和零序電流差動為主體的快速主保護,由工頻變化量距離元件構成的快速I段保護,由三段式相間和接地距離及四個延時段零序方向過流構成全套后備保護。保護有分相出口,配有自動重合閘功能,對單或雙母線接線的開關實現單相重合、三相重合和綜合重合閘。與對端主要靠光纜傳輸。
2.3 RCS-923A斷路器失靈保護裝置。本裝置為微機實現的數字式斷路器失靈起動及輔助保護裝置,也可作為母聯或分段開關的電流保護。RCS-923A功能包括失靈起動、三相不一致保護、兩段相過流保護和兩段零序過流保護、充電保護等功能,可經壓板和軟件控制字分別選擇投退。
2.4 WGQ-87l型微機故障啟動裝置及ZSJ-900繼電保護數字接口裝置組成的遠方跳閘裝置。WGQ-871型微機故障啟動裝置是以32位浮點型DSP為基本的軟硬件平臺的全數字保護,主要用作遠方跳閘的就地判別裝置,根據運行要求可投入補償過電壓、補償欠電壓、零序電流、零序電壓、低電流、低功率因數、低功率等就地判拒,能提高遠方跳閘保護的安全性而不降低保護的可靠性。另外,本裝置還有過電壓保護和過電壓發信的功能。ZSJ-900繼電保護數字接口裝置借助于專用光纖通道,可同時傳輸四個獨立的繼電保護命令信號。WGQ-871型微機故障啟動裝置及ZSJ-900繼電保護數字接口裝置借助于專用光纖通道構成直跳式保護方式。
3. 調試方法及調試過程
3.1 試驗注意事項:
a盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。
b使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
c試驗前應檢查屏柜及裝置在運輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是CT回路的螺絲及連片,不允許有絲毫松動的情況。
d校對程序校驗碼及程序形成時間。
e檢查裝置的型號及各電量參數是否與定貨一致,尤其應注意直流電源電壓及CT的額定值與現場是否匹配。
f檢查裝置所有接地端子接地是否可靠。
3.2 調試方法及調試過程:
3.2.1 RCS-931B型超高壓線路成套保護裝置
光纖縱差保護:將光端機(在CPU插件上)的接受“RX”和發送“TX”用尾纖短接,構成自收自發方式;僅投主保護壓板,重合把手切在“綜重方式”;整定保護定值控制字中“投縱聯差動保護”、“專用光纖”、“通道自環”、“投重合閘”和“投重合閘不檢”均置1;等保護充電,直至“充電”燈亮;加故障電流I>1.05*0.5*Max(差動電流高定值),模擬單相或多相區內故障;裝置面板上相應跳閘燈亮,液晶上顯示“電流差動保護”,動作時間為10-25ms;加故障電流I>1.05*0.5*Max(差動電流低定值),模擬單相或多相區內故障;裝置面板上相應跳閘燈亮,液晶上顯示“電流差動保護”,動作時間為40-60ms;加故障電流I
3.2.2 RCS-923A整組試驗:
定值控制字“投失靈起動”置1,其他保護退出;加失靈起動電流定值的1.05倍電流;裝置面板上相應失靈起動(過流)燈亮,液晶上顯示“X相失靈起動”;加失靈起動電流定值的0.95倍電流,失靈起動不應動作。
3.2.3 WXH-801/802數字式微機線路保護裝置帶斷路器整組傳動試驗:試驗前要對所有的回路進行檢查,除一次刀閘拉開,TV、TA尚未帶電外,其他條件均與運行狀態一致。將電流回路電纜從端子排解開,交流電壓回路小開關一定斷開,用試驗裝置給交流電壓、電流回路加故障電壓、電流,用斷路器的輔助接點,完成斷路器跳開后,復歸試驗裝置的故障狀態。做正方向出口各種瞬時和永久故障,整個控制室及監控設備的各個動作信號應完全正確,斷路器跳合閘動作正確,斷路器各種控制回路工作和指示也完全正確。整組試驗完畢,恢復正常工作狀態。
3.2.4 WGQ-871型微機故障啟動裝置及ZSJ-900繼電保護數字接口裝置組成的遠方跳閘裝置的整組動作檢查:
4. 結束語
回龍公司設計單回220KV回鹿線路,線路長度39公里,屬于短距離輸電,線路保護應靈敏、可靠、快速。現有保護裝置光纖縱聯差動、高頻閉鎖距離等保護能滿足以上要求。
關鍵詞:智能電網;繼電保護;現狀;特點
引言
智能電網的建設是電力系統的一次重要變革,是未來電網發展方向。在智能電網環境中,新一代的繼電保護裝置提高了裝置的性能,為信息的傳輸提供了便利的條件,智能電網推動了繼電保護的發展,使繼電保護向著網絡化、信息化和通信一體化發展。繼電保護的傳統技術在智能電網壞境下有明顯的不足,還有許多問題需要改善,但是經過專業技術人員的不斷探索與創新繼電保護技術將適應電網需要逐步向智能化發展,跟進電網建設步伐,為智能電網建設與發展保駕護航。
一、智能電網發展及其繼電保護現狀
1、智能電網發展
隨著我國電力消費的快速增長,電力調配負荷也在迅速增長,傳統電網的繼電保護缺陷日益明顯。繼電保護是電力系統的重要組成部分,對于保證電力系統安全可靠運行有著重要意義。由于傳統電網繼電保護的電源點潮流流向是固定的,易由于不合理操作,導致繼電保護相關性能不能正常發揮;同時系統傳感器及智能設備不足,不能持續地對外界進行檢測和觀察,發生嚴重的外界干擾時,如自然災害、極端天氣等,不能自動預警,系統的抗干擾能力低,不利于電力系統的安全運行。智能電網主要是以集成的高速雙向通信物理網絡為基礎,創建開放系統,組織各級電網進行協調發展,整個系統中的數據,并將先進的傳感測量技術、信息技術、計算機技術以及先進的決策支持系統納入應用范疇內,通過這種方式而使電網系統具有自動化、互動性、智能化以及高度集成等特點,有助于電網運行和管理的優化,從而實現電網的安全、可靠運行。智能電網的網絡拓撲結構、通信及決策系統具有靈活發達、高度集成、實時運行的特點,智能電網還有著快速故障診斷和排除系統以及新型繼電保護系統。
2、智能電網繼電保護現狀
就當前來看,電力系統的發展向超高壓及大聯網系統發展,并且在發展的過程中,繼電保護的可靠性、安全性及靈敏性成為研究的重要內容。繼電保護是對電力系統中的元件加以保護,避免元件發生異常及短路現象,從而實現保護的目的。電力系統運行過程中,繼電保護裝置具有基本特征,包括可靠性、選擇性及速動性。尤其在智能電網的運行中,采用先進的科技水平可對繼電保護的性能進行強化,進而確保運行的方式。加上當前電網的信息化、數字化建設,使用先進的技術可解決多個設備、變電站網絡的問題,為生活、生產提供高質量的電能供應,實現繼電保護的快速發展。圖1為智能電網繼電保護構成示意圖。
二、繼電保護技術的特點
1、數字化
智能電網中互感器的傳輸性與傳統電力網絡模式相比,有較大幅度的提升,對運行過程中的故障起到了良好的消除作用。基于此特性,智能電網在運行過程中對電流互感器飽和、二次回路接地和二次回路短路等故障可忽略。繼電保護裝置的性能會隨著電氣量信息傳輸真實性的提高而提升,且在發展過程中,數字化傳感器將廣泛應用于繼電保護裝置中,使智能電網的繼電保護性能得到整體提升。
2、網絡化
在智能電網信息化、自動化的同時,傳統的繼電保護操作人員的工作方式、信息共享、網絡平臺的建立將會受到智能電網的影響促使繼電保護系統網絡化。網絡化對繼電的保護主要表現在信息的獲取和發送,網絡化給繼電保護帶來了安全,使得網絡是實現了共享式,這樣信息的獲取與發送使電網運行實現高效化,把突變站的所有設備的信息都緊密聯系在一起。信息傳輸的網絡化使得控制信號更加及時準確的傳遞于整個系統中。
3、自動整定
在智能電網中采用的繼電保護裝置通常為自適應繼電保護,其特點在于可根據電力網絡的實際運行方式、存在的故障對保護性能、保護定值和保護特性作出相應改變,可很好地配合與適應電力系統的變化,有利于智能電網中繼電保護性能的轉變。智能電網在運行中的頻率會受到自適應控制系統的影響,進而產生相應的變化。應用自動整定技術后,電力系統中單相接地短路時的過渡電阻、故障發展方向的判定都將隨之受到一定的良性影響,其在保護性能的提高上發揮著重要的促進作用。
三、智能電網環境下的繼電保護
根據智能電網的運行環境及狀態,著重分析繼電保護。繼電保護在智能電網中主要體現在三個方面,分析如下:
1、廣域保護
繼電保護中的廣域保護技術在智能電網內,以電網子集為分析對象,同時作為繼電保護的運行單位。繼電保護根據電網系統的子集狀態,選擇保護信息,通過分析繼電保護的信息,明確智能電網的運行狀態。廣域保護將電網運行范圍劃分成域,利用廣域的范圍處理智能電網的保護信息。廣域保護技術的核心為控制與保護兩個部分,廣域保護中的控制理念,是為智能電網提供自愈的方案,方便智能電網運行中的自我保護,在最短的時間內保護智能電網,而廣域保護則注重電網的狀態與運行,致力于找出智能電網故障的原因,按照原因提出匹配的解決措施,由此能夠解決智能電網中較為復雜的問題,體現繼電保護的可靠性。廣域保護技術屬于繼電保護中的核心,保障繼電保護更加適應智能電網的運行環境,跟上智能電網的發展速度,確保智能電網的全面運行。
2、保護重構
智能電網的發展速度非常快,電力系統的智能化環境內,繼電保護面臨一定的壓力,繼電保護必須與智能電網保持同步狀態,才能發揮繼電保護的作用,解決智能電網中的各項安全問題。繼電保護中的保護重構技術,可以根據智能電網的具體需求提供重構保護。例如:智能電網的運行方式發生變革,相對應的繼電保護需通過保護重構的方式,適應智能電網的運行新方式,確保電網保護的可靠性。繼電保護對系統重構的需求比較大,通過重構繼電保護的功能,為智能電網提供診斷、保護的作用,及時繼電保護的各項部件出現問題,也能快速、自主的尋找保護元件,協助繼電保護系統恢復功能,因此,保護重構技術按照智能電網的環境要求,重新組合繼電保護的功能,促使其適應智能電網的需求和發展。
3、保護設備
繼電保護為適應智能電網的環境,還需采取科學智能化的設備,以此來保障繼電保護的性能。電力系統內,智能電網構建的過程中,已經安裝了大量的傳感器,可以為繼電保護提供數據信息,方便繼電保護了解智能電網的運行。根據繼電保護的需求,電力企業應引進先進的保護設備,如智能設備、傳感裝置等,完善繼電保護的應用,一方面可以熟悉智能電網的具體情況,另一方面還能準確的評估傳感信息,緩解繼電保護信息處理的壓力。目前,電力企業積極建設智能電網的同時,非常注重繼電保護的應用,著重更換繼電保護設備,促使其可提供精準的電網信息,強化繼電保護的性能,發揮繼電保護設備的性能優勢。
結束語
我國現階段的繼電保護框架屬于剛性框架,其網絡條件、保護對象和連接方式均是預先制定的,這在一定程度上導致適應能力和轉換能力具有局限性。因此,在今后智能電網繼電保護運行的過程中,需不斷改進和更新,從而實現智能電網中繼電保護性能的進一步優化,保障智能電網的安全運行和穩定發展。
參考文獻
[1]陳勇軍,趙玉梅.智能電網中的繼電保護技術分析[J].科技與企業,2014(23).