继电保护装置与继电保护技术的应用和发展趋势论文_刘凯,徐俊生

继电保护装置与继电保护技术的应用和发展趋势论文_刘凯,徐俊生

(国网山东省电力公司海阳市供电公司 山东烟台 265100)

摘要:近年来,随着我国电力系统的快速发展,人们对电力系统的要求也越来越高,为了满足人们的需求,人们对继电保护技术的研究也更加关注。而且近年来计算机网络技术、通信技术以及电子技术等的快速发展,为继电保护的发展提供了便利。本文主要就继电保护装置、继电保护技术的应用以及继电保护未来的发展进行了相关的论述,以供参考。

关键词:继电保护装置;继电保护技术;应用;发展

引 言:在电力系统的发展中,继电保护装置占着极其重要的地位。由于继电保护有着众多的优点,以及人们对它的了解日益深入,才被人们广泛的使用。对于继电保护装置的发展,必须要认清它的优点以及缺点,要采取扬长补短的措施。尽管现今的继电保护技术的发展还是不够成熟,但是,随着人们不断的开拓创新,终究会达到尽善尽美的程度。

1 电力系统中继电保护的配置与应用

1.1 继电保护装置的最基本条件

(1)要有很高的灵敏度。通常情况下是用灵敏系数来对保护装置的灵敏度进行衡量。在继电保护装置的工作范围之内,无论在何处发生短路、也不论短路点的性质如何,保护装置都要产生保护作用;但是如果在保护区之外区域发生了故障时,保护装置就不应该发生不正确的动作。

(2)要有很高的可靠度。不能满足可靠性要求的保护装置,反而就会变成将事故扩大或者是造成故障的的直接根源。要想确保装置动作有很高的可靠度,就必须要确保保护装置的在设计原理、相关计算、以及安装调试方面都是非常准确的;在这同时还要求组成保护装置的各元件在质量方面高度可靠、在运行中维护要得当、而且系统在简化的同时要有效,这样就可以在很大程度上提高了保护装置的可靠度。

(3)要有选择性。当整个供电系统部分区域发生理了故障时,继电保护装置要能够有选择地将发生故障的相应部分关闭。最首要的就是切断距离故障发生点最近的电器,进而可以保证整个系统中其它的没有发生故障部分能够继续正常运行。

(4)反应速度要快。保护装置在发生线路故障的时候要尽可能快地切断短路区域的故障。减轻短路电流对电气设备造成损坏程度一个很好的方法就是缩短切除故障的时间,加快整个系统电压的快速修复,也就有利的为电气设备自启动创造了条件,而且还提高了发电机并列运行相关的稳定性。

1.2 继电保护技术的应用

继电保护装置一般广泛的用于厂企业高压供电系统、变电站等,对其电力系统进行保护,主要包括高压供电系统线路保护、主变保护以及电容器保护三个方面。对于高压供电系统的继电保护而言需要对不并列运行的分段母线在断路器合闸的瞬间投入电流速断保护,而在合闸后自动解除。然而对于高负荷的配电所还应该设置过电流保护。对于变压站而言,继电保护装置的应用主要包括线路保护、母联保护、电容器保护以及主变保护。其中电容器保护,是对电容器进行过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护;而主变保护主要包括重瓦斯保护、差动保护的主保护以及复合电压过流保护、过负荷保护的后备保护。继电保护是电力系统的重要组成部分,在保障电网系统的稳定运行、防止事故的发生、阻止事故的扩大等方面起着十分重要的作用。继电保护计算及管理最突出的特点就是不确定性,主要有两方面的原因:一方面是由于继电保护配置、设备的技术参数等相关数据的不确定性。其中最突出的就是保护装置的定值,不同型号的保护装置其定值也不同,并且随着科技水平的不断进步,新的保护装置还会源源不断地研发出来,而定值又是不可预知的,这就造成了数据的多样性和不确定性。另一个重要原因出于保护装置的定值计算上。继电保护计算的内容之一就是保护装置的定值计算,保护装置的定值计算要充分考虑到相关工作人员的从业经验、保护测量方法、电网构造以及从业人员对相关规定把握尺度等因素,但由于上述因素存在的差异,就造成继电保护定值计算的不确定性。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆继电保护装置主要采用了继电保护技术,作为保障电力系统安全正常运行的电力元件,主要是当电力系统出现障碍时,或是电力元件例如发电机、变压器等出现故障时,在向工作人员发出安全报警的同时,向其控制的断路器发出跳闸命令,以防止故障蔓延的一种自动保护装置。根据不同的故障情形设定不同的处理程序,常见的有:

(1)出现电力系统元件故障。当出现该类故障,该元件的继电保护装置根据设定的程序,向控制的最近的断路器发出跳闸的命令,以便电力系统迅速的脱离故障元件,不仅能够最大限度的避免对故障元件的损坏,而且避免了由于该元件造成的电力系统大面积通电事故。

(2)电气设备的不正常工作。当继电保护装置检查到电气设备的不正常工作时,并根据具体的情况,主要考虑工作情况以及设备的维修情况,给予不同的预警信号,主要的解决途径有,人工解决、装置自动调整以及对于不能自动调整、而且继续运行会危害电力系统的电气设备予以切除。

2 继电保护技术的发展发展方向

2.1 保护、控制、测、数据通信一体化

保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,它也作为一个智能终端存在在整个电力系统计算机网络上。智能终端可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能。而且在正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

2.2人工智能技术

人工智能为电力系统继电保护的研究开辟了新途径和新方法,人工智能是指善于模拟人类分析和处理问题的行为,适宜于难以用数学模型分析和求解问题的研究。近年来,国内外都在研究将人工智能技术用于电力系统,并且取得了成效,其中的一部分研究成果已经应用到了继电保护技术中。但是人工智能的方法有很多种,并且各种方法都有自己的优缺点,因此现阶段的研究目的就是通过对各种人工智能的研究,充分发挥各个人工智能的优点,从而形成一种综合的智能控制系统。例如综合利用模糊理论及人工神经网络各自的特点形成的模、糊神经网络,为电力系统提高可靠的、快速的故障解决方案,并且能够迅速解决故障。这将是未来的重点研究方向。

2.3 网络化

切除故障元件和限制事故影响范围作为继电保护的首要作用外,还要保证全系统的安全稳定运行。因此未来的继电保护装置还需要能够通过全系统的运行和故障信息的数据共享,并且协调动作在各个继电保护装置和重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上。确保整个电力系统的正常无故障运行。因此如果要实现这种作用就需要全系统的保护装置在联网或因特网中全部连接起来。也就是实现微机保护装置的网络化。

2.4 信息化管理

电网调度自动化技术正在随着计算机技术、通信技术及电网管理机制的转变而不断的更新换代。内联网、因特网技术已经能够集成各种现有系统的多种功能,已经完全覆盖了电力行业的管理和运营。通过信息化管理,继电保护装置不但可完成继电保护功能。而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现一体化。

3 结束语

总而言之,我国的继电保护技术经过多年的发展,已经具有一定的规模,取得了不俗的成绩,但与世界先进水平仍具有较大的差异,需要我们继续不断的努力,促使继电保护朝着智能化和网络化迈进。

参考文献:

[1]周殿赫.变电站综合自动化技术发展现状综述[J].电气时代,2011(09).

[2]张志刚.浅谈电气二次设备状态检修的相关问题[J].科技与企业,2011(07).

[3]张黎.接地方式和供电方式对微机保护装置的影响分析[J].机电信息,2010(04).

论文作者:刘凯,徐俊生

论文发表刊物:《电力设备》2016年第3期

论文发表时间:2016/5/31

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