通過對我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的分析,探討繼電保護的任務(wù)和基本要求,。從分析當(dāng)前繼電保護裝置的廣泛應(yīng)用,,提出保護裝置維護的幾點建議,結(jié)合實際情況,,探討繼電保護發(fā)展的趨勢,。
1 前言
電力作為當(dāng)今社會的主要能源,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?,F(xiàn)代電力系統(tǒng)是一個由電能產(chǎn)生,、輸送、分配和用電環(huán)節(jié)組成的大系統(tǒng),。電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對電力系統(tǒng)的繼電保護不斷提出新的要求,,近年來,,電子技術(shù)及計算機通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護技術(shù)來遏制電氣故障,,提高電力系統(tǒng)的運行效率及運行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題,。
2 繼電保護發(fā)展的現(xiàn)狀
上世紀(jì)60年代到80年代是晶體管繼電保護技術(shù)蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用的時期。70年代中期起,,基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究,,到80年代末集成電路保護技術(shù)已形成完整系列,并逐漸取代晶體管保護技術(shù),,集成電路保護技術(shù)的研制,、生產(chǎn)、應(yīng)用的主導(dǎo)地位持續(xù)到90年代初,。與此同時,,我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,高等院校和科研院所起著先導(dǎo)的作用,,相繼研制了不同原理,、不同型式的微機保護裝置。1984年原東北電力學(xué)院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,,并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用,,揭開了我國繼電保護發(fā)展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路,。在主設(shè)備保護方面,,關(guān)于發(fā)電機失磁保護、發(fā)電機保護和發(fā)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(tǒng)提供了新一代性能優(yōu)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研究,,在微機保護軟件,、算法等方面也取得了很多理論成果,此時,,我國繼電保護技術(shù)進(jìn)入了微機保護的時代,。
目前,繼電保護向計算機化,、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,,保護,、控制、測量,、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務(wù),,也開辟了研究開發(fā)的新天地。隨著改革開放的不斷深入,、國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,,電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)將為我國經(jīng)濟的大發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
3 電力系統(tǒng)中繼電保護的配置與應(yīng)用
3.1 繼電保護裝置的任務(wù)
繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量(電流,、電壓,、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運行正常時,,安全地,。完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據(jù),;供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,,自動地、迅速地,、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運行,;當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時,它應(yīng)能及時,、準(zhǔn)確地發(fā)出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理,。
3.2 繼電保護裝置的基本要求
選擇性,。當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,繼電保護裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除,。首先斷開距離故障點最近的斷路器,,以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運行。
靈敏性,。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量,。在繼電保護裝置的保護范圍內(nèi),不管短路點的位置如何,、不論短路的性質(zhì)怎樣,,保護裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作;但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,,又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作,。
速動性。是指保護裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障,??s短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度,,加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù),從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件,,同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性,。
可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求,,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源,。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設(shè)計原理,、整定計算,、安裝調(diào)試正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量可靠,、運行維護得當(dāng),、系統(tǒng)簡化有效,以提高保護的可靠性,。
3.3 保護裝置的應(yīng)用
繼電保護裝置廣泛應(yīng)用于工廠企業(yè)高壓供電系統(tǒng),、變電站等,用于高壓供電系統(tǒng)線路保護,、主變保護,、電容器保護等。高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護裝置的應(yīng)用,,對于不并列運行的分段母線裝設(shè)電流速斷保護,,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除,。另外,,還應(yīng)裝設(shè)過電流保護,對于負(fù)荷等級較低的配電所則可不裝設(shè)保護,。變電站繼電保護裝置的應(yīng)用包括:①線路保護:一般采用二段式或三段式電流保護,,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,,三段為過電流保護,。②母聯(lián)保護:需同時裝設(shè)限時電流速斷保護和過電流保護。③主變保護:主變保護包括主保護和后備保護,,主保護一般為重瓦斯保護,、差動保護,后備保護為復(fù)合電壓過流保護,、過負(fù)荷保護,。④電容器保護:對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護,、過壓保護及失壓保護,。隨著繼電保護技術(shù)的飛速發(fā)展,,微機保護的裝置逐漸投入使用,由于生產(chǎn)廠家的不同,、開發(fā)時間的先后,,微機保護呈現(xiàn)豐富多彩、各顯神通的局面,,但基本原理及要達(dá)到的目的基本一致,。
4 繼電保護裝置的維護
值班人員定時對繼電保護裝置巡視和檢查,并做好各儀表的運行記錄,。 在繼電保護運行過程中,,發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時,,應(yīng)加強監(jiān)視并向主管部門報告,。
建立崗位責(zé)任制,做到每個盤柜有值班人員負(fù)責(zé),。做到人人有崗,、每崗有人。 值班人員對保護裝置的操作,,一般只允許接通或斷開壓板,,切換開關(guān)及卸裝熔絲等工作,工作過程中應(yīng)嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定,。
做好繼電保護裝置的清掃工作,。清掃工作必須由兩人進(jìn)行,防止誤碰運行設(shè)備,,注意與帶電設(shè)備保持安全距離,避免人身觸電和造成二次回路短路,、接地事故,。對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次,,每月對微機保護的打印機進(jìn)行定期檢查并打印,。
定期對繼電保護裝置檢修及設(shè)備查評:①檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱是否齊全,;②檢查轉(zhuǎn)換開關(guān),、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉,,動作靈活,。接點接觸有無足夠壓力和燒傷;③檢查控制室光字牌,、紅綠指示燈泡是否完好,;④檢查各盤柜上表計,、繼電器及接線端子螺釘有無松動;⑤檢查電壓互感器,、電流互感器二次引線端子是否完好,;⑥配線是否整齊,固定卡子有無脫落,;⑦檢查斷路器的操作機構(gòu)動作是否正常,。
根據(jù)每年對繼電保護裝置的定期查評,按情節(jié)將設(shè)備分為三類:經(jīng)過運行檢驗,,技術(shù)狀況良好無缺陷,,能保證安全、經(jīng)濟運行的設(shè)備為一類設(shè)備,;設(shè)備基本完好,、個別零件雖有一般缺陷,但尚能安全運行,,不危及人身,、設(shè)備安全為二類設(shè)備。有重大缺陷的設(shè)備,,危及安全運行,,出力降低,"三漏"情況嚴(yán)重的設(shè)備為三類,。如發(fā)現(xiàn)繼電保護有缺陷必須及時處理,,嚴(yán)禁其存在隱患運行。對有缺陷經(jīng)處理好的繼電保護裝置建立設(shè)備缺陷臺帳,,有利于今后對其檢修工作,。
5 電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢
繼電保護技術(shù)向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化,、智能化,、保護、控制,、測量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展,。隨著計算機硬件的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)對微機保護的要求也在不斷提高,,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,,與其他保護、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,,使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統(tǒng)的安全運行,,各個保護單元與重合裝置必須協(xié)調(diào)工作,,因此,必須實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化,,這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是完全可行的,。在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,保護裝置實際上是一臺高性能,,為了測量,、保護和控制的需要,室外變電站的所有設(shè)備,,如變壓器,、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室,。所敷設(shè)的大量控制電纜投資大,,且使得二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護,、控制,、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置,,就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁,,將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后,,通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室,,則可免除大量的控制電纜。
結(jié)論,。隨著電力系統(tǒng)的告訴發(fā)展和計算機通信技術(shù)的進(jìn)步,,繼電保護技術(shù)的發(fā)展向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化,、一體化、智能化方向發(fā)展,,這對繼電保護工作者提出了新的挑戰(zhàn),。只有對繼電保護裝置進(jìn)行定期檢查和維護,按時巡檢其運行狀況,,及時發(fā)現(xiàn)故障并做好處理,,保證系統(tǒng)無故障設(shè)備正常運行,提高供電可靠性,。