繼電保護的特性范文

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繼電保護的特性

篇1

關鍵詞:電力 繼電保護 可靠性 趨勢發展

中圖分類號:U224 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082(2014)05-0392-01

一、電力繼電保護的整體含義

隨著人們對電力質量運行要求的不斷提升,繼電保護裝置已經被廣泛的應用在電力系統中,所謂的電力繼電保護裝置就是為了降低電力系統運行故障隱患,迅速及時的處理電力故障,縮減故障處理開支,維護電力系統維護的一種電氣裝置,該裝置動作于斷路器發出信號或者跳閘,因其獨特的電路保護特性,近年來被廣泛的應用。

二、繼電保護裝置的要求及特點

1.繼電保護裝置的要求

繼電保護裝置應滿足可靠性、靈敏性和速動性的基本要求,在此基礎上,在實際應用中,還需考慮經濟性,在能實現電力系統安全運行的前提下,盡量采用經濟可靠的繼電保護裝置。

1.1可靠性

可靠性是對電力繼電保護裝置最重要、最根本的要求。可靠性要求保護裝置應有正確的動作,即不改動的時候不能有誤動作,該動的的時候不應該有拒絕動作。保護裝置的誤動作和拒絕動作都會給整個電力系統帶來嚴重的危害,因此,為確保保護裝置動作的可靠性,必須保證裝置的設計原理、安裝調試等正確無誤,同時要求裝置各部件質量可靠以提高整個裝置的可靠性。

1.2速動性

即要求繼電保護設備能在最短的時間內對短路故障進行切除,從而減輕短路電流對系統設備的損壞程度,提高電力系統并列運行的穩定性,節約故障的處理時間

1.3靈敏性

指繼電保護裝置在其保護的范圍內,對故障或異常工作情況的反應能力,在設備或者線路在被保護范圍內發生金屬性短路故障時,保護裝置應具有必要的靈敏系數,各類保護的最小靈敏系數在規程中也有具體的規定。

2.繼電保護技術特點

繼電保護技術主要由以下幾個特點,首先自主化運行率提高,使得繼電設備具有很強的記憶功能,提高運行的精確度,其次,兼容性輔助功能強,統一標準做法的運用,方便于統一標準,并且裝置的體積偏小,盤位數量減少了,在此基礎上,可以增加其他的輔助功能。最后,操作性監控管理好,該技術主要表現在不受外界環境影響下的主要部件,能夠產生一定的作用。

三、如何提高繼電保護的可靠性

安裝繼電保護裝置主要是為了保護電路運行過程中電路的各個配件安全性,所以提高繼電保護裝置的可靠性,可從以下幾個方面落實。第一,繼電保護裝置需檢驗應注意的問題,將電流回路升流試驗和整組試驗放在本次檢驗最后運行,完成這兩項工作后,禁止再拔插件、改定值區等工作。第二,定值區問題,定值區數量的增加是電力系統與計算機網絡系統快速發展的一個重要體現,它能夠適應繼電保護裝置運行的不同需求。從而確保電力系統穩定運行。并且由于定值區數量不斷增加,人們對不同的定值數據管理會出現或大或小的問題,為此應加強管理定值區,增加其專業技術人員及時調整數據更改記錄。第三,一般性檢查,一般性檢查的工作雖然沒有專項檢查要求難度高,但其檢查質量的好壞直接影響到電力繼電保護裝置的運作,由于一般性檢查工作簡單,瑣碎,迄今為止還沒有引起人們重視,既沒有做到及時的進行一般性檢查,而且檢查時敷衍了事,沒有得到具體的實現,細微的細節都可能存在重大的安全隱患,所以一般性檢查的具體落實是提高繼電保護可靠性的重要方面。

四、電力系統繼電保護技術的發展

繼電保護技術當今趨勢是向計算機化,智能化,網絡化,保護、控制、測量數據通信一體化和自適應控制技術發展。

1.計算機化

隨著電力系統的不斷發展,其對微機保護的要求不斷提高除了保護的基本功能外,還應具有強大的通信能力,高級語言編程等各方面功能,這樣,繼電保護裝置才能夠得到系統的故障較多的信息,對故障性質、位置的判斷和距離檢測越加的準確,大大提高保護性能和可靠性。

2.網絡化

計算機網絡作為現代信息和數據傳送工具已成為現代技術的中堅力量,它對各個工業領域都有著很大的影響,實現這種系統保護的主要是將全系統各重要電氣設備保護裝置用計算機網絡連接起來,實現微機保護的網絡化。

3.智能化

電氣自動化是當代先進科學的核心技術,也是工業現代化的重要標志,他的發展對社會科技進步具有重要意義,因此,我們要時刻展望自動化在電氣工程中的應用前景。我國為進一步提高自身產品,已加大了自主創新的發展力度,提倡研究人員研發更好的并且具有創新的產品,使我國電氣自動化技術得到更好的發展。

此外,我國正在逐步加大對電網的建設,電氣自動化為其的繼續發展拓寬了空間。

4.保護、控制、測量、數據通信一體化

在實現繼電保護的計算機化和網絡化下,保護裝置實際上就是一臺高性能,多功能的計算機,它可從多方面獲得電力系統運行和故障的所有數據和信息,也將它所獲得的信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端,其中在1992年,天津大學就提出了保護、控制、測量、通信一體化問題,并研制了相關數字信號處理器為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。

5.自適應控制技術

自適應繼電保護的概念出現于20世紀80年代,其指能夠根據電力系統運行方式和故障狀態的變化而迅速實時改變保護性能、特性的新型的繼電保護。自適應繼電保護的基本思想就是使保護適應盡可能多的電力系統各種變化,提升改善保護的性能,這項技術具有改善系統響應、增強可靠性和節約經濟成本等優點,從而擁有著廣泛的前景。

五、結束語

隨著科學技術的發展,電力能源已經成為國家的主要能源之一,對國民經濟的發展和人民生活水平的提高產生了巨大的影響,而繼電保護裝置作為電力系統安全可靠運行的保障,其顯得尤為重要。隨著繼電保護技術的不斷成熟和管理制度的慢慢完善,相信日后繼電保護裝置的可靠性將會得到明顯的提高。

參考文獻

[1]王翠萍. 繼電保護裝置的維護及實驗. 科苑論壇,2008.

[2]李海.袁琳.對繼電保護故障的探討[J].民營科技,2010.03.

[3]王姍.基于故障樹分析法的繼電保護系統可靠性分析[J].電氣時代,2011(02)

篇2

關鍵詞:電力系統;繼電保護;動態特性;數字仿真

中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:

在電力系統發生故障時,其運行的安全性以及可靠性在很大程度上會受到繼電保護動態特性的影響,但是在實驗室里面卻無法準確的將真實情況表現出來。當前解決此類問題的方法主要有兩種,一種是通過電力系統動態模擬裝置對故障進行模擬,校驗繼電保護,該種方法是最傳統的方法具有靈活性差、費時費力、成本高等不足;另外一種是通過故障再現設備實現故障期間電壓以及電流數字量向模擬量的轉換,并在博愛和繼電器中將其輸入進而對它的動作行為進行觀察。該種方法必須要與故障再現以及測試設備,其是非常昂貴的,而且對裝置內部程序的邏輯以及元件配置情況無法觀察,只對已有的設備具有適用性。文中所提出軟件對可以實現任何繼電保護裝置元件及其組成系統的模擬,使用EMTP對故障期間的相關數據進行仿真,對其動態特性進行校驗。該種方法可以隨意改變保護裝置的結構、電力系統的結構、故障地點以及故障類型等。對現有的或者是正在研制中的保護裝置都具有適用性,它幾乎有成本低以及效率高等優點。文中的軟件采用了Wisual C++6.0語言作為開發工具。

軟件的動態仿真原理分析

使用程序模塊來實現繼電保護裝置包括電壓元件、電流元件、阻抗元件、功率方向元件、時間元件、差動元件以及各種邏輯元件在內的各種功能元件。仿真時將這些功能元件通過圖形操作來組成軟件框圖;對正在研制的保護裝置或者是即將投入運行的保護裝置進行校驗時,根據投入運行電力系統的結構以及參數,通過EMTP仿真獲得相關的參數值并將其輸入到保護軟件框圖的測量元件當中,對保護元件的動作以及它們之間的時間配合關系進行觀察,最后就可以觀察到保護裝置整體的動作情況;對于已經投運的保護裝置,對故障的原因分析分方法和以上的方法是一樣的。一般動態仿真可以通過連續仿真、斷點方針以及單點仿真這三種方式來實現。可以根據實際情況對仿真度的速度進行調節。

保護元件的結構

文中所設計的軟件如圖1所示,該軟件采用了面向對象的編程技巧,保證了其的層次性以及易擴展性。該種結構也和面向對象的特性是相符的。首先進行基類元件類的構造,它集所有元件的特性于一身,可對其進行復制、移動以及刪除等操作。時間元件、邏輯元件、測量元件以及其它元件就是由基類派生的來的,其中測量元件主要包括電壓、電流、功率方向以及阻抗元件,要將電壓以及電流采樣點諧波分析結果輸入到這些元件當中;在邏輯元件中應輸入與之相關元件的動作情況。其它元件主要包括啟動元件、電流以及電壓互感器斷線檢測元件等。對于所有測量元件得到的測量值均可視為一個數學公式的計算值。

圖1保護元件結構圖

軟件的結構、功能以及特點

3.1軟件的結構

下圖圖2為軟件的結構圖,在進行動態仿真之前用戶應通過軟件的編輯功能將保護的邏輯框圖繪制出來,且選取一組故障電流和電壓的數據,根據保護的實際要求做好濾波計算,將處理之后的數據輸入到測量軟件當中進保護仿真。在仿真是對每按照順序對每一軟件進行查詢,對于測量元件應該根據其電壓、電流、公路方向以及阻抗等來確定出合適的公式將測量值計算出來,然后將其和定值放在一起進行比較,如果滿足要求就發生動作;邏輯元件是否動作主要是根據和它輸入端連接在一起的元件的動作情況決定的。為了提示用戶,發生動作之后的元件出口位置會變成紅色。所以元件每循環一次時鐘會隨著向前走一個步長,其是可以可以進行調節的,為了確保仿真的正確程度,對循環一次后的時間步長應進行檢查看它是否比兩個采樣點之間的間隔大,以免造成忽略掉某些采樣點造成元件狀態的變化,導致仿真結果不準。在查詢完所有的元件之后才能撥動仿真時鐘,所以仿真結果不會受到程序快慢的影響。

圖2軟件結構圖

3.2軟件的功能特點

3.2.1圖形化操作

文中所開發的是一個圖形化的仿真軟件,繼電保護邏輯框圖的編輯功能作為軟件的基本功能。為了使得所開發的圖形編輯功能可以很容易的和各種分析功能的接口相連接,向它們提供統一的圖形用戶界面,所以要確保所開發系統的獨立性較高,同時確保其具有易擴充性。文中所開發的保護框圖編輯系統具有的功能和特點有:第一,給各種不同的保護元件提供了相應的繪圖工具,通過其可繪制各種元件,操起起來簡單方便;第二,可以對各種元件進行包括移動、復制、刪除等在內的操作,亦可對整塊對圖形進行操作,所以的操作和Windowsz的標準操作相一致;第三,具有和AutoCAD一樣的對敏感點的捕捉功能。其可依據各個元件在圖形中所處的位置將它們之間的關系確定出來,這樣在繪圖中就可以省掉很多工作,由于無需輸入網絡拓撲連接關系的工作,也就不會有出錯情況出現。軟件還可以實現對保護框圖連接線的錯誤進行自動檢測。

3.2.2其它功能

第一,濾波的各種算法均可提前編好,所以用戶可以根據實際需求來選擇算法,這樣就很容易對各種原理的保護進行仿真;第二,在數據庫里面存有繼電保護的定值,這樣在框圖上可直接檢查和修改保護定值,對其的校驗也顯得很簡單了。對元件進行雙擊在彈出的對話框中可以對元件的編號以及特性進行修改;第三,該軟件中,用戶只需將數條簡單的直線和圓弧給出任意種類的動作特性就會形成,也就是說其實現了阻抗元件的自定義特性;第四,通常在保護框圖中對邏輯元件使用的比較多,在繪制時經常需要對其屬性以及輸入端的個數進行變更,基于此種情況,該軟件開發除了具有自定義功能的邏輯元件,這樣就使得用戶繪制更加方便;第五,此軟件所使用的數據符合我國電力行業的相關標準,是我國故障動態記錄設備暫態數據交換的標準格式,因此其具有較強的適用性;第六,通過該軟件可以獲得很多的圖形和曲線;第七,可根據需要選擇仿真到底是單步進行還是連續進行,這樣用戶就可以很清楚的對故障時包含匯總所以元件的動作情況以及它們之間的時間配合關系進行觀察,以實現運行過程中保護發生誤動作原因的查找。除此之外,軟件還可以讀設計階段保護的性能進行分析,在很大程度上可以新型保護研制所需要的時間。

接口問題分析

通常真實感受故障的數據位于A/D變換后的數據線上,故障數據是通過保護定時中斷獲取的,但是在故障錄波器中的數據是數字量,這時出現的問題就是二者的采樣率不同,若需要使用這些數據就需要對其進行轉換,使得采樣率保持一致,具體的解決方法可以參考Comtrade格式標準。

結束語

綜上所述,文中提出的軟件具有使用方便、功能齊全、成本低以及適用性強等優點,可將其用于對繼電保護裝置的設計開發以及故障分析中,在人員的培訓以及調試方面也可以使用。在這里需要說明的是,該軟件作為對保護裝置進行分析的軟件,硬件還是需要通過動態模型以及故障再現設備進行測試。文中已經分析了該軟件的整體框架,還需要進行濾波計算以及各種功能軟件的編制,其正在進行。在很大程度上軟件仿真的真實性這準確性都會受到各種元件實現算法和真正保護裝置之間的一致性程度的影響,因此希望各個生產廠家積極配合,向用戶和相關廠家提供質量性能更好的工具。

參考文獻

[1]郭征,賀家李,楊洪平,柳煥章,盧放.電力系統故障時繼電保護裝置動態特性的數字仿真[J].電力系統自動化.2003(11).

篇3

關鍵詞:新貿易保護主義;金融危機;對策

中圖分類號:F753.02 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9031(2009)12-0042-03

一、引言

在當前金融危機形勢下,世界經濟受到嚴重沖擊,無論是發達國家還是發展中國家都難以獨善其身。各國尤其是發達國家出口和就業受到嚴重影響,因而紛紛轉向貿易保護主義。傳統的貿易保護主義,大多體現在通過大幅提高進口關稅以及對進口的數量性控制,來保護本國企業不受或少受進口產品的競爭壓力。但在當前金融危機形勢下,這類措施將招致其貿易伙伴的強烈反應,并可能遭受報復性貿易保護措施,其結果難免兩敗俱傷。自金融危機以來,貿易保護的形式及措施都發生了很多變化。本文分析了新貿易保護主義的主要形式,總結了貿易保護主義的新變化及對我國的影響,最后提出了我國應對新貿易保護主義的對策建議。

二、新貿易保護主義的主要形式

(一)以環境保護為名筑起“綠色壁壘”

世界貿易組織的有關協定規定,為保護人類、動植物的生命及健康,為保存有限的天然資源,允許對貿易進行限制。一些發達國家和新興工業化國家以此為借口,憑借其經濟和技術上的優勢制定了一系列苛求的環保措施和高于發展中國家技術水平的環境質量標準,作為市場準入條件,對本國的市場甚至某些夕陽工業加以保護,構筑起所謂“綠色壁壘”。其主要形式有:一是綠色標志制度;二是綠色包裝;三是環境成本。

(二)憑借技術優勢構建技術壁壘

各國對產品生產標準的技術法規及生產產品的管理體系認證的標準、評審程序和認證制度往往帶有強烈的主觀性和不透明性,對其他國家的產品和服務設置重重障礙。一是嚴格的產品準入條件。主要集中在對產品制訂嚴格的甚至是苛刻的標準、法規作為市場準入條件,廣泛涉及產品適用度、安全、衛生等方面。二是技術認證。隨著著名的ISO9000質量管理認證體系在全球的推廣和普及,國際標準化組織又不失時機地推出了ISO14000環境管理國際標準體系。該體系的推出一方面有利于加強企業和社會團體的環境意識,規范其環境行為,另一方面,由于實行過于嚴格的認證標準和要求,在發展中國家全面推廣尚有一定難度。這就給包括我國在內的發展中國家的出口貿易造成障礙,將發展中國家的產品和服務排斥在發達國家市場之外。

(三)對外貿易管理和反傾銷

新貿易保護主義通過干預本國對外貿易,來加強對外貿易的管理。最著名的是1988年美國國會修訂并通過的《綜合貿易及競爭辦法法規》。該法案301節包括了所謂“超級301條款”和“特別301條款”。前者授權美國貿易代表辦事處對世界上美國認為“自由貿易”方面做得不夠的國家和地區提出名單和報告,并在規定的時間內通過“談判”迫使其采取符合美國要求的開放措施,否則將對其進行報復;后者授權美國貿易代表辦事處,對未適當有效保護其知識產權的國家以及未給予依賴知識產權的美國企業公平進入市場機會的國家進行調查和考慮實施報復。以上條款事實上已成為美國政府向其他國推行貿易保護主義的武器。

新貿易保護主義另一表現形式是把反傾銷作為控制進口的有效而便利的手段。新貿易保護主義運用反傾銷戰略,將受指控方原本符合公平競爭原則的比較利益優勢消除殆盡,徹底違背了世貿組織關于反傾銷協議所規定的準則。除此之外,保障措施和特殊保障措施、勞工標準、區域性協議、關稅升級保護和“灰色區域”措施等也是新貿易保護主義所采取的手段。

三、貿易保護主義的新變化

(一)從商品貿易領域擴展到勞動力雇傭和金融領域

美國政府出臺的“購買美國貨”的條款受到其他國家的一致反對,但隨著金融危機的深化,由此引發的貿易保護傾向卻不斷發展。各國在譴責美國“自私條款”的同時,也各自出臺相關法案進行貿易保護,將貿易保護從商品領域擴展到商品生產、勞動力雇傭和金融領域,部分國家開始嚴格限制外籍工人。

美國參議院通過議案,要求接受政府救助的銀行等金融機構在招聘時,首先考慮美國國籍的申請者,而外國雇員不得超過總員工的15%。英國政府2008年就制訂了相關政策,對外籍工人的簽證發放進行嚴格控制,限制低技術含量的勞務輸入。德國如寶馬、西門子等大型企業裁員的首批對象,幾乎全部是以外籍勞工為主的短期合同工。據國際勞工組織對全球就業情況的評估,到2009年底,金融危機將導致世界新增失業人口2000萬,總失業人口預計達到2.1億。各國通過勞動力就業歧視政策,實現了過去貿易保護主義的相同目的。

在金融領域也出現了保護主義的傾向,一些國家為了幫助國內銀行應對危機,從新興市場中把資本抽離。這可能會造成新興市場資金的短缺,使它們缺少資金的支持,導致全球經濟形勢變得更加嚴峻。

(二)更多地運用法律規制和行政干預手段

在這次金融危機中,西方發達經濟體為給大量過剩商品找到買主,往往通過貿易保護主義措施排斥他國商品的進口,讓本國企業獨享本國市場。生產能力越過剩的資本主義國家,貿易保護主義的意愿越強。[1]當前在西方發達經濟體內,貿易保護主義有愈演愈烈之勢。

在實施手段上,歐美等國家往往通過立法或者行政干預手段來實施貿易保護主義。2009年2月13日,美國國會通過了7870億美元的振興經濟方案,方案中就包含“購買美國貨”條款,條款規定經濟刺激計劃支持的工程項目中必須使用美國國產鋼鐵和其他制成品,限制使用進口鋼材。受美國反傾銷政策的打擊,我國相關企業出口已受到重大影響,如濰坊東方鋼管公司已中止了對美出口計劃。美國眾議院通過的2009年綜合撥款法案727條款規定:“根據本法所提供的任何撥款,不得用于制訂或執行任何允許美國進口中國禽肉產品的規則。”該條款通過限制政府經費用途的方式,不允許美國相關政府部門開展自中國進口禽肉產品的解禁工作,限制了中國禽肉產品對美出口,造成中美禽肉貿易的巨大不平衡。

(三)表現形式更加軟化,更具隱蔽性

1.限制進口產品進關。如印度尼西亞要求服裝、鞋、玩具、電子產品和食品飲料等五類商品,只能在丹絨普祿、丹絨埃瑪斯、丹絨北臘、勿佬灣、蘇加諾哈達機場、錫江哈沙努汀機場及泗水朱安達機場進關,并且這些貨物必須由注冊立案進口商進口,以監督貨物流通。此舉延長了進口產品進關時間,間接阻止了產品進口。

2.實行非自動許可證制度。如阿根廷政府為了加強對本國相關產業的保護,避免出現大規模的倒閉和失業,阿根廷生產部公告宣布,對進口汽車輪胎包括汽車、公交車、卡車和農用機械使用的輪胎采取非自動進口許可證制度。來自中國的輪胎占阿根廷進口數量的8.3%,中國對阿根廷出口輪胎受到了一定影響。

3.提高進口標準。美國、日本以及歐盟、南美等國家在商品標準、技術法規和技術認證制度等方面設置了多種貿易技術壁壘。特別是各種技術認證制度差,由于異性大、認證難度和成本費用高,正成為擴大出口的主要障礙。

4.加大行業補貼。奧巴馬上臺后,美國貿易保護政策的重點是加大工業和農業補貼。據世界銀行報告,出口補貼成為各國實行貿易保護的主要措施。

5.利用區域性經濟一體化集團實施新貿易保護。隨著經濟全球化的發展,為了減少貿易摩擦,新貿易保護主義轉變為以區域性經濟一體化集團為基礎實行貿易保護。這樣既增強了區域內部經濟實力,也擴大了貿易保護的范圍。成員國在集團內實行統一的規則進行自由貿易,而對非集團成員國建立貿易壁壘,阻止非成員國進入本區域的市場。

四、我國應對新貿易保護主義的對策建議

新貿易保護主義不利于我國商品拓展國際市場,削弱了我國傳統商品的競爭優勢;也不利于我國服務貿易及投資業務向世界范圍擴展,打擊了我國企業參與世界貿易活動的積極性。[2]但是,發達國家越來越多的實行技術壁壘、綠色壁壘等新貿易保護主義的措施,也客觀上刺激了我國企業為了跨過這些貿易保護措施不得不加大技術投資力度、提高技術水平、積極參與國際的各項認證,這將有利于我國企業提高環保意識,有利于提高我國企業的管理水平,有利于提高我國企業的國際競爭力。

(一)充分利用WTO爭端解決機制和訴訟程序

我國是WTO正式成員國,一旦發生貿易摩擦,政府應當充分利用WTO解決雙邊和多變貿易糾紛的協商機制。一方面,我國應合理利用WTO爭端解決機制和程序,積極有效地化解我國企業所遇到的貿易摩擦。如中國政府充分利用WTO爭端解決機制和程序,于2009年9月14日正式就美國限制中國輪胎進口的特殊保障措施啟動了世貿組織爭端解決程序。如果通過磋商仍無法解決爭端,則我國可以采取第二步行動,即要求世貿組織成立專家組就美方措施展開調查并進行裁決。另一方面,我國應聯合廣大發展中國家,在環境保護、國民健康、競爭政策的國際協調等方面,爭取達成相對有利的WTO條款,充分利用WTO中發展中國家的差別優惠待遇,并將這一待遇延伸至我國內地。鑒于我國中部和西部地區在經濟增長水平和人均收入方面與東部地區存在極大差距,無論按何種標準,仍是發展中地區,應該享有類似發展中國家的待遇。因此,可以通過談判要求歐盟繼續給予我國中西部地區普惠制待遇。這樣,可以為我國當前的經濟發展創造一個良好的貿易環境,也有利于保護國內相關行業的正當利益。

(二)充分發揮政府、行業協會的作用應對貿易摩擦

針對我國面臨的日益增多的反傾銷、反補貼與保障措施,應發揮企業、行業與政府協調應訴的積極性。采取“誰應訴,誰受益”原則,鼓勵涉案企業積極應訴,挽回市場;組織行業協會,代表全行業進行反傾銷應訴;商務部則專門代表國家,幫助企業與外國政府談判。同時,不僅要鼓勵企業積極應訴國外反傾銷,而且要推動企業加強自我防范意識,及時提出反傾銷調查申請。這就需要研究WTO規則,借鑒國外經驗,完善我國反傾銷、反補貼與保障措施制度,實行有理有節的保護,避免國內某些產業受到嚴重損害。

(三)培育企業自主創新品牌,增強企業核心競爭力

我國應當按照科學發展觀的要求,轉變出口方式,盡快由粗放式出口轉變為集約式出口,從盲目追求出口數量轉變為追求產品質量的提高。并制止低價傾銷和盲目競爭行為,加快支持和培育具有自主知識產權和自主創新品牌的商品出口,大力提高商品附加值。企業必須加快產業升級,提高產品質量,增強創新能力,大力提高勞動生產率。同時要清醒地認識到,盡快提高自身的技術水平和管理水平,實施品牌戰略,不斷提高自主創新能力和提高產品質量,才是提高企業核心競爭力的關鍵所在。

(四)完善我國技術標準,應對更為隱蔽的技術壁壘

應該承認,作為新貿易保護主義主要手段的技術標準,常常是發達國家主導下的國際標準,而目前我國的很多技術標準還大大低于國際標準,這也是我國產品屢遭技術壁壘的原因之一。發達國家基于國家安全、環境保護等方面原因而采取的技術性貿易措施具有一定的合理性。所以,我國必須大力推行國際標準化戰略,強化企業的技術創新意識和規則意識,加快國內技術標準和措施的國際標準化進程,參與國際標準的制定、修訂和協調工作,使國際標準盡量反映我國的意見和要求。企業也必須高度重視和積極開展國際認證工作,建立健全質量管理體系和環境管理體系。■

參考文獻:

篇4

關鍵詞:變電站綜合自動化;功能特點;繼電保護

作者簡介:李惜玉(1971-),女,廣東揭陽人,廣東工業大學自動化學院,高級實驗師;謝創利(1991-),男,廣東揭陽人,廣東工業大學自動化學院本科生。(廣東 廣州 510090)

基金項目:本文系2011年廣東工業大學大學生創新基金項目(項目編號:402102026)、2012年廣東工業大學大學生創新基金項目(項目編號:xj201211845021)、廣東省電氣工程及其自動化特色專業基金項目(項目編號:402102299)的研究成果。

中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)17-0102-02

電力系統的猛速發展給繼電保護提出了更高的要求,繼電保護裝置是電力系統重要的組成部分,也是電力系統安全、穩定和可靠運行的重要保證之一。繼電保護數字仿真也已成為繼電保護研究、設計和教學等各方面不可缺少的工具,電力系統變電運行中微機繼電保護的參數確定、各種事故及繼電保護操作等需要通過仿真來認識。然而,僅限于軟件仿真,無繼電保護裝置、電纜等二次設備,沒有真實的二次信號,操作缺乏真實感,僅靠提供一個模擬環境是無法達到教學應用和科研研究要求的。[1,2]

TQXBZ-III多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統是基于實時仿真技術的數字、物理混合仿真平臺,該實驗平臺把實際的變電站繼電保護運行“移植”到實驗臺中,非常接近現場變電繼電保護運行,可以有效地加強學生對各種物理現象的認識,并進一步掌握和理解物理概念。[3,4]

一、多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統的技術特點

TQXBZ-III多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統采用了試驗臺結構。該試驗臺由TQWX-III微機型繼電保護實驗測試儀、TQXBZ-III多功能微機型實驗裝置、常規保護繼電器、成組保護接線圖、控制回路模塊、按鈕開關、萬能轉換開關、保護模式切換開關及直流電源、信號燈、蜂鳴器等附件構成,并提供了三套配套軟件:《繼電保護特性測試系統軟件》、《電力網信號源控制系統軟件》和《多功能微機保護實驗裝置管理程序軟件》。TQXBZ-III多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統面板示意圖如圖1所示。該實驗系統主要有以下特點:

1.適用性強

該系統既可滿足“電力系統繼電保護原理”、“電力系統微機保護”、“發電廠電氣部分”等相關課程實驗教學的需求,也可作為學生課程設計、畢業設計和創新研究的開放性平臺。這樣不僅節省了多種實驗設備的占地面積,同時也減少了花費。

2.接近電力系統實際

采用“微機型繼電保護試驗測試儀”替代了由傳統實驗系統調壓器、移相器、滑線電阻和測量儀表等構成的“地攤”式實驗設備,與電力系統進行繼電保護的試驗方法完全相同。同時也能夠讓學生了解到繼電保護的最新測試技術,而不僅僅是停留于過去的陳舊技術。

3.實驗現象直觀

配備PC機,可直觀顯示實驗過程中的各種測試數據、動作特性曲線、波形圖等。對于數字式繼電器可通過PC機操作修改整定值,方便簡單。另外,可通過PC機選擇變量的變化方式,可手控亦可程控。

4.組態靈活

裝置均具有聯網功能,利用多套實驗系統可組態任意結構的電力系統,以滿足實驗教學、課程設計、創新研究的要求。

5.接口開放

考慮到面對學生教學的特點,該實驗系統中的核心設備接口開放,可作為二次研究、開發平臺,學生可自己開放程序下載到裝置硬件中運行,構成具有任意定制功能的新裝置。[5,6]

二、多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統的功能

多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統主要具有以下功能:繼電保護課程實驗、微機保護課程實驗和發電廠電氣課程實驗,詳見圖2。

1.繼電保護課程實驗

為了加深學生對繼電器動作原理的認識和了解,該實驗系統配備了電磁式電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、阻抗繼電器、差動繼電器等繼電器,以加強學生對繼電保護動作裝置的認識;也可將多個繼電器連接構成常規成組繼電保護,以深入觀察、學習不同保護的配合使用。

(1)常規繼電器特性實驗。本裝置可通過PC機控制TQWX-III微機型繼電保護試驗測試儀,讓其發出各種電流和電壓信號,從而對各種繼電器的特性進行測試,且可自動獲取繼電保護裝置的動作信號,方便記錄。同時,試驗臺上配備了24V電源及指示燈構成的信號指示回路,方便對繼電器動作信號的觀察。

(2)成組繼電保護實驗。試驗臺提供了一個典型的一次系統接線圖用以成組保護實驗,可從其上獲取信號,將多個繼電器連接構成常規成組繼電保護,便可進行成組繼電保護的實驗。

2.微機保護課程實驗

電力系統微機保護課程實驗包括數字式繼電器特性實驗、成組微機保護實驗及微機保護與繼電保護配合動作實驗三部分。

(1)數字式繼電器特性實驗。該系統利用單片機或DSP技術,由TQWX-III微機型繼電保護實驗測試儀產生信號,通過向裝置硬件中下載相應的程序模塊,便可實現數字式電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、差動繼電器、阻抗繼電器、反時限電流繼電器、零序反時限電流繼電器、負序反時限電流繼電器、零序電流繼電器、負序電流繼電器、零序電壓繼電器、負序電壓繼電器、零序功率方向繼電器及負序功率方向繼電器等多種常規繼電器的功能。

(2)成組微機保護實驗。該實驗裝置實驗臺上有成組保護實驗模型圖,通過從該模型圖上獲取電壓、電流信號,可實現包括10kV線路微機保護裝置、35kV線路微機保護裝置、110kV線路微機保護裝置、變壓器微機保護裝置、電容器微機保護裝置、發電機微機保護裝置、電動機微機保護裝置等保護的功能。

(3)微機保護與繼電保護配合動作實驗。將多個常規繼電器組合構成繼電保護,利用TQXBZ-III多功能微機保護實驗裝置實現需要的微機保護,在成組保護實驗模型圖上完成微機保護與繼電保護配合動作實驗。此實驗更貼近實際電力現場,通過此實驗可使學生更加熟悉實際的電力系統繼電保護,并加深對保護裝置的理解。

3.發電廠電氣課程實驗

該試驗臺可對斷路器控制回路及中央信號進行實驗。通過這些實驗,可以使學生了解、掌握斷路器控制回路的工作原理及其繼電保護的接線方法,以及發生事故時的應對方法和相應的操作。比如其中的閃光繼電器構成的中央信號實驗,通過此實驗學生能夠熟悉萬能轉換開關的位置與信號燈的狀態的對應關系,并能夠根據其對應關系做出相應的操作。這與在發電廠及變電站中的操作相同,能夠提高學生的動手能力及鍛煉學生在實際生產中對事故的應對能力。[5]

三、多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統的主要應用

1.實驗教學

自多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統在廣東工業大學投入使用以來,已成為“電力系統繼電保護原理”、“電力系統微機保護”、“發電廠電氣”等課程教學的實驗平臺。該實驗平臺以微機型繼電保護試驗測試儀作為實驗信號源,符合電力系統現場的實驗方式,并配套功能強大的電力系統信號源綜合控制系統軟件,具有豐富的組態功能。不但能夠進行實時參數分析計算,而且可以進行任意設定點的故障分析運算,并能控制測試儀實時輸出設定選配點在正常運行和故障情況下的二次電流、電壓信號,為學生提供具體、直觀、真實的學習環境,對繼電保護實驗教學有了明顯的改進。在傳統教學方式的基礎上,實現了繼電保護的測試、操作、監視和仿真,已成為電氣工程及其自動化專業電力方向現代化、數字化教學必不可少的工具。

2.創新性實驗

微機型繼電保護試驗測試儀和多功能微機保護實驗裝置均具有聯網功能,多套(四臺以上)實驗培訓系統聯網方便實現了變電站綜合自動化的實驗仿真。其中,微機型繼電保護試驗測試儀是一臺性能良好的高精度信號源設備,為電力系統繼電保護測試提供了連續可調節的電流和電壓信號。多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統中的核心設備接口開放,可作為學生創新研究和開發平臺,提高了學生的創新思維與實踐能力,加強了學生分析問題和解決問題的能力。

3.科研平臺

多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統中的多功能微機保護實驗裝置其硬件平臺采用雙處理器結構,處理器采用80C196KC芯片,一塊CPU作為保護CPU,主要進行數據處理;另一塊CPU作為監控管理和通信CPU,用于人機界面接口與通信。兩塊CPU之間通過雙口RAM芯片(IDT7134)進行數據交換,方便實行二次程序開發。[7]教師和研究生可在裝置的硬件與軟件基礎上進行有關繼電保護的設計和研究,比如通過自主編寫、修改接口程序,完成保護相應功能并實時模擬電網短路故障時保護的動作情況。

四、結束語

創新能力培養是高等學校教育的核心內容,是培養創新人才的關鍵。電氣工程及其自動化專業電力方向引入多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統作為先進的教學手段,能把課堂上所學的復雜的、抽象的理論融入到教學中,完整、具體、直觀地仿真,有效地培養了學生的實驗動手能力,提高了學生綜合分析問題的能力和運用能力,不斷推動了教學實踐,讓學生通過仿真更全面地掌握了電力繼電保護知識,從而培養了學生的創新能力。多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統已逐漸成為電氣工程及其自動化專業教師和學生現代化的教學與科研手段。

參考文獻:

[1]周有慶,周成林,彭紅海,等.變電站綜合自動化數字物理仿真培訓系統[J].電力系統及其自動化學報,2010,(3):113-117,122.

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[3]周有慶,邵霞,彭紅海.多功能微機保護與變電站綜合自動化實驗培訓系統[J].大眾用電,2004,(5):23-24.

[4]張鎮.繼電保護及測控數字物理混合仿真培訓系統的應用[J].東北電力技術,2011,(3):40-43.

[5]周有慶,等.TQXBZ-III多功能繼電保護及變電站綜合自動化實驗培訓系統實驗指導書[Z].

篇5

【關鍵詞】自適應繼電保護,自適應繼電保護的作用和意義,電流速斷保護,過電流保護

1 前言

自適應繼電保護是上個世紀80年代被國內提出的新課題,在當時自適應繼電保護也引起了人們一定的關注。自適應繼電保護的基本思想是盡量使保護裝置能夠盡可能的適應電力系統的各種變化,主要改善保護性能,使得自適應繼電保護能夠更好的適應電力系統的各種運行的方式和各種復雜既具有挑戰力的故障類型,能夠更有效的處理電力系統的故障信息,從而加強電力系統的穩定性及可靠性。雖然自適應繼電保護現在仍然處于一個研究的階段,但自適應繼電保護在一定程度上已經取得了一定的成就,這就已經足夠的證明了自適應繼電保護的具有一定的優越性。

現在我們所研究的自適應繼電保護就是要在面對電力系統時能夠快速的、準確的、主動地解決電力系統中所面臨的多有困難及挑戰,并且保證電力系統的正常恢復和運行。

但在實際操作中,自適應繼電保護仍然存在著兩個缺點:其一是按照自適應繼電保護的方法制定的定值,在電力系統的主要運行方式下不是最好的;其二就是在電力系統的最小破壞程度上進行運行,盡可能的最大程度上來保護電力裝置的失效性。傳統的自適應繼電保護裝置具有電流保護的反時限的特性,在差動保護裝置中具有制動特性的性能,由以上的種種看來自適應繼電保護裝置是早就存在的,這更好的為了自適應繼電保護奠基了基礎。

2 自適應繼電保護的作用和意義

查了很多資料都沒有對自適應繼電保護的具體或標準的定義,在這里我大致的總結了一下自適應繼電保護的概念。自適應繼電保護就是指保護系統為了響應國家電網狀況的變化以保持相應的,最有效性的自動調整其運行參數的一種能力。

繼電保護的作用就是在電力系統中電器元件發生故障時將故障元件從電力系統中切除,使得故障元件免于遭受更大的損壞,并且保證電力系統的盡快恢復和正常使用。我國的電力系統在改革開放的30多年的發展中,繼電保護技術始終是建立在電力生產工作的巨大需求和應用的基礎上,采用具有科學化、規范化、有效化的理論、技術、裝置等種種的優先條件下不斷地發展與進步,綜合這些的優點,繼電保護基本上滿足了電力系統的種種需求。

自從繼電保護引入了微型計算機以后,各種的微機繼電保護的原理也得到了更好的發展。微機式繼電保護技術的一系列優點使得自適應繼電保護在裝置上取得了一定的優越性、性能的穩定性、操作技術的方便性等的優點都超越了傳統上的電力保護,并且收到了廣大用戶的信賴和歡迎度。

3 自適應繼電保護在電流保護中的應用

3.1 自適應電流速斷保護

自適應電流保護的優點在于它主要是利用微型計算機的計算和其強大的記憶功能,能計算出電流速斷保護的整定值,即像函數一樣讓計算出來的整定值隨著電流的運行方式和電力的故障類型變化而發生變化,這有利于更好的解決傳統電流速斷保護留下來的難題。自適應電流保護整定值。

在自適應電流保護的整定值公式中: E—是電力系統等效電源的相 電勢;Zd—短路點至保護安裝處的阻抗, 即是被保護線路的阻抗;Zs—保護安裝處到系統等效電源的阻抗;Kk—取1.2~1.3;Kd—故障類型系數。

所以,必須實時測量出一定的Kd 和Zs 才可以確保電力系統整定值的實時性。

測量Kd 的關鍵在于可否判斷電網的故障是三相故障還是兩相故障。三相故障時會有很小的不平衡負序電流出現;當兩相故障發生時, 會有比較大的負序電流出現。可依據上述的公式來判斷線路的故障類型。

3.2 自適應繼電保護在微機線路保護中的應用

微機線路保護在電力系統的廣泛應用以及通訊設備技術的迅速發展,使自適應繼電保護技術的應用成為可能。微機線路保護的硬件系統具有快速計算的能力、強大的存儲能力藝妓邏輯判斷能力,微機線路保護的這些特點正好為自適應繼電保護提供了良好硬件基礎。

3.3 自適應繼電保護原理的應用

由于自適應繼電保護的含義是保護必須適應于正在變化的系統情況,因此微機繼電保護裝置就要有分層配置的通信線路和電力系統中的其它一些設備的計算機網絡而進行的通信用來交換信息。現在來說,光纖通信線路就是適用于自適應繼電保護裝置中的大量信息傳輸和轉換的最好媒介。

3.4 對自適應過電流保護的要求

到目前為止國內有很多家的電力企業在電力系統上采用的大多數是自適應繼電保護的裝置,但自適應繼電保護裝置仍然有很多不足,自適應繼電保護需要人工條件下的干預才能實現其自適應的功能。人們需要在自適應過電流的每時每刻的監視與控制,從而改變自適應繼電保護裝置的整定值和具有一定優越的特性,才能更好的達到增強電流保護的靈敏性、可靠性的優勢。

如果想在自適應電流保護變成一個具有自動化的組成部分的話,就必須要把自適應電流保護和微型計算機聯系起來,從而進行一些簡單的操作,如:電力系統的診斷、控制電力系統、恢復電力系統、調配電力系統、保護電力系統、報警等等的一方面功能。

4 自適應繼電保護的發展條件。

4.1 微機式繼電保護技術的進步

自適應繼電保護的發展條件是微機式繼電保護的不斷進步。為了更好的適應不斷出現的電力系統的故障及有些電力系統的運行情況的變化,自適應繼電保護應該儲備更多的信息,以供及時的為電力系統做出應答。雖然近幾年國內的微機式繼電保護技術在不斷的更新中,但我們仍需要進一步的對微機式繼電保護技術進行研究,以更好的姿態來滿足電力系統所面臨的重重困難和不足點。

4.2 電網調度自動化技術的發展

電網調度自動化技術早在上個世紀60年代開始就已經由模擬式的電網調度自動化轉變為數字式的電網調度自動化技術的發展。然而在上世紀70年代的中期電網調度自動化技術的發展就已經由AGG、SCADA和網絡的分析匯集成為了能量管理的系統。

為了更好的適應電力工業和國家電網的發展運行的需求,我國建立發展了電力專用的通信網和電網調度自動化系統,并且這些建設也取得了一定的成效。更好的為一些電力企業提供了具有準確性、有效性、及時性的信息,使得電網的安全得到了保證。

4.3 如何能使自適應繼電保護的最佳化

要使得自適應繼電保護的最佳化就要讓電力系統更具有速動性、靈敏性、穩定性的特點,在實際操作中必須要求他們即統一又矛盾,要在最大限度上的釋放他們的能動性,使得電力系統的有效性最大的發揮出來。

5 總結

微機式繼電保護技術的進步在國內國外上已經取得了較好的發展。由于國內研制出的各種繼電保護裝置,這使得我國的微機式繼電保護技術在國際上名列前茅。很多的微機式繼電保護技術在保護裝置的原理上仍然與傳統上的繼電保護裝置相差無幾,希望我國在未來的發展道路上能在自適應繼電保護的領域中有所突破,從而加強自適應繼電保護在電流保護中的應用。

參考文獻:

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【關鍵詞】微機繼電保護 計算機化 網絡化 一體化 智能化

研究和實踐已經證明,與傳統保護相比,微機保護具有許多優點,其主要特點如下:改善和加強保護的性能和動作特征,提高動作正確率。主要表現在具有一般保護很難獲得的特性;其強大的記憶能力可以實現更好的故障分量保護;已被實踐證明運行精度也很高;可以很容易地擴展其他輔助功能。如故障錄波以及波形分析等,可以很容易地附加故障錄波、低頻減載、自動重合閘以及故障測距等功能;工藝結構條件比較優越。主要體現在硬件通用性較好,制造時方便統一標準;裝置體積較小,盤位數量較少,降低了功耗;容易提高可靠性。主要體現在數字元件的特性不易受溫度、使用年限、電源波動以及組件更換的影響;自我檢測和巡檢能力較強,可用軟件來檢測主要組件的工況及軟件本身;使用方便靈活,人機界面更加友好。維護調試更加方便,從而減少了維護時間;可以根據運行經驗,通過改變軟件的方法在現場改變其結構和特性;可以現遠程監控。微機保護裝置具有串行通信功能,與變電站的計算機監控系統進行聯絡通信使其具有了遠方監控的特性。

自從由楊奇遜教授主持研發的第一套微機線路保護裝置于1984年在河北馬頭電廠投入運行以來,微機保護的發展已經有了近30年的歷史,我國微機繼電保護的發展總體經歷了三個階段。第一個階段是以單CPU的硬件架構為主,數據采集系統由逐次逼近式的AD574芯片構成,軟件及硬件的設計均符合我國高壓線路保護裝置“四統一”的設計標準,其代表產品為WXB-01、WXH-1A型微機高壓輸電線路保護裝置;第二個階段為以多個單片機并行工作的硬件結構為主,數據采集系統為VFC電壓-頻率轉換原理的計數式數據采集系統,CPU之間相互通訊以交換信息,總線并不引出插件,利用多個CPU的功能進行備份容錯,風險分散,增強了自我檢測和互檢功能,使硬件故障可以定位到插件。對保護的跳閘出口回路具備完善的抗干擾措施以及防止誤動和拒動的措施,其代表產品為WXB-11、WXH-11x型微機高壓輸電線路保護裝置和南瑞繼電保護工程公司研制的LFP-900系列保護裝置;第三個階段是以高性能的16位單片機為基礎的硬件結構為主,具有總線不引出芯片,電路簡單和更先進的網絡通信結構,抗干擾能力強,進一步加強和改善善了通信功能,為變電站綜合自動化系統的實現提供了強有力的保障,其代表產品為四方公司研制的CSL及CST系列保護裝置,這使我國微機保護的硬件結構得到了進一步的提高。隨著計算機技術的快速發展和計算機在電力系統繼電保護領域中的廣泛應用,新的控制原理和方法被普遍應用于微機繼電保護當中,微機繼電保護未來的發展趨勢是向計算機化,網絡化,智能化,保護、控制、測量和數據通信一體化發展。

一、計算機化

隨著計算機硬件的飛速發展,從初期的8位單CPU結構問世,不到5年時間就發展到多CPU結構,后來又發展成總線不引出模塊的大型結構。除了保護的基本功能以外,還可以長期存放大容量的故障信息和數據,具備快速的數據處理能力,強大的通信功能,可以與其他的保護裝置、控制裝置和調度聯網以具備共享全系統的數據、信息和網絡資源的能力。這使得微機保護裝置具備了近似于一臺PC的功能,現在,與微機保護裝置體積相似的工控機無論在速度、功能、可靠性和存儲容量等方面都也已獲得了巨大的發展,大大降低了成本,因此使用成套的工控機做為繼電保護裝置硬件的時機己經成熟,這也是微機保護裝置未來的發展方向之一。

二、網絡化

計算機網絡作為數據和信息通信的工具己成為當今信息時代的技術支柱,這使得人類生產和社會生活發生了根本性的變化。繼電保護裝置的作用不應該只限于切除故障元件和限制事故的影響范圍,還應該保證整個系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都可以共享整個系統的正常運行和故障信息,以此為基礎進行大量的計算和分析,作出正確的判斷以使全系統能夠協調動作。微機繼電保護裝置的網絡化可以大大提高保護性能,這是微機繼電保護發展的必然趨勢。

三、保護、控制、測量、數據通信一體化

單片機技術的應用在80年代末90年代初導致了變送器RTU的問世,現在隨著繼電保護裝置向計算機化以及網絡化發展,保護裝置實際上就是一臺多功能的高性能計算機,每臺微機保護裝置不僅可以完成傳統的保護功能,并且還可以在系統正常運行的情況下完成測量、控制、數據通信等功能,也就實現了設備的保護、控制、測量以及數據通信的一體化。

四、智能化

近年來,人工智能如遺傳算法、神經網絡、模糊邏輯、進化規劃等都已經在電力系統的各個領域得到應用,在繼電保護領域的應用也已經開始研究。由此可以預見,人工智能技術將會被越來越廣泛的應用在繼電保護領域,以解決用傳統方法難以解決的問題。

電力工業的發展以及和繼電保護相關技術的進步都為微機繼電保護裝置的發展提出了前所未有的機遇與挑戰。微機繼電保護裝置的結構不斷優化,功能不斷增強,應用也更為靈活,繼電保護裝置的功能得到了極大的擴展。世界知名的自動化系統供應商不斷的推陳出新,研發出了許多優秀的微機保護裝置平臺,隨著芯片技術的發展,特別是DSP技術的出現,使得繼電保護裝置具備了更加先進的硬件平臺,進一步提高了變電站的綜合自動化水平。

參考文獻:

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[2]楊奇遜.微機型繼電保護基礎,北京:水利電力出版社

[3]吳斌、劉沛、陳德樹.繼電保護中的人工智能及其應用,電力系統自動化

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【關鍵詞】電力系統;繼電保護裝置;可靠性;研究

在社會經濟不斷發展的今天,隨著人民生活水平的提高,對電力資源的需求也不斷上升。作為電力系統的第一道紡纖,繼電保護是電力系統重要的組成部分,發揮著重要的防止故障與擾動的作用,它的正常工作對電力系統的運行影響重大。隨著互聯網系統及電力容量的不斷增大,加上電壓等級的增高,電力系統的故障影響了越來越多的地域和用戶數量。保證電網的正常運行,實現繼電保護系統的準確、高速、可靠動作尤為重要,因此提高繼電保護系統的可靠性成為人們關注的話題。本文結合實際經驗,對繼電保護裝置運行的可靠性做出研究和分析。

1 電力系統對繼電保護裝置可靠性的要求

電力系統中的繼電保護裝置要求具有時效性、穩定性、靈敏性和選擇性。時效性指當電力系統發生短路時,繼電保護系統能夠最短的時間內、以最快的速度切斷故障所在的電路,盡可能降低故障的范圍和因故障帶來的破壞與損失,提高電力系統的穩定性;穩定性指繼電保護裝置要配合各個質量與技術性能優良的元器件以及正常的管理維護以保證系統的穩定;靈敏性指繼電保護裝置應當有必要的靈敏系數,在保護范圍內的電力設備和線路發生金屬性短路時能夠及時做出反應,電力系統運行時對各類保護的最小靈敏系數有著具體的規定;選擇性是指在供電系統正常工作出現故障時,繼電保護系統會選擇性的切除部分故障,斷開例故障最近的斷路器,保證電力系統的其他設備的正常運行。任何電力設備都不允許在沒有繼電保護裝置的情況下運行。

2 影響繼電保護可靠性的因素

繼電保護裝置在自動化系統中屬于單元層,利用FPGA的特性,可以將幾個單獨完成的功能模塊控制連鎖、微機保護、數據記錄和測量等放在一起統一實現與設計,能夠提高效率、有效節約資源。

2.1 硬件裝置因素

電力網絡由繼電保護裝置、輔助裝置、裝置的通信、通道及接口、二次回路及短路器等重要元件構成,這些元件的可靠性對電力系統和繼電保護的可靠性都產生了重要影響。影響繼電保護穩定性的硬件裝置包括二次設備的回路及老化、電流互感器飽和、繼電器觸電松動、繼電器參數不穩等。目前我國很多配電系統采用老式繼電器,節點氧化層太多,壓力不夠,出口不可靠,容易造成誤動。二次回路的交流與直流設計,如果遇到試驗端子銹蝕和老化,接觸的電阻過大,會引起誤動或拒動。當系統失電或者嚴重低壓時,直流部分的可靠性難以保證,更難保證事故情況下的的可靠動作。許多低壓配電系統短路電流隨著電力規模的不斷擴大而變大,當變、配電所出口處發生短路時,導致電流互感器過于飽和,其變化的誤差也隨之變大,此時靈敏度低的電流就會速斷保護造成拒動。許多繼電器有觸點松動或觸電開裂或者觸點尺寸偏差的問題,這樣的問題對繼電保護的穩定性影響很大。電磁繼電器的零部件相稱部門是鉚裝配合的,存在的主要問題是鉚裝處松動或結合強度差。這樣的問題會導致繼電器參數紊亂,當遇到高低溫變化時,參數的變化較大,抗沖擊和抗機械振動的能力差,對于電力系統的穩定也會產生影響。此外,電力系統的其他元件故障,如裝置的通信、通道及接口、縱聯差動保護的光纖、高頻保護的收發信機等易于發生通信阻斷故障,對繼電保護的正確動作產生直接影響。

2.2 軟件和人為因素

軟件方面影響繼電保護穩定性的因素有:軟件結構設計失誤、需求分析定義準確度不高、測試不規范、編碼錯誤、定值輸入出錯等軟件因素,這些錯誤都將導致保護裝置的誤動或拒動。人為因素在造成繼電保護故障中也占了一部分比例,主要表現在安裝人員未按設計要求進行正確接線、接線中極性不正確或者檢修、維護人員的誤操作等。

3 提高繼電保護可靠性的措施

3.1 選擇合適的保護裝置

對于220kV以上的電力系統,選擇保護裝置時應對線路保護和母線保護配備兩套各自獨立的保護裝置。這樣做的目的,是保證發生事故時動作的可靠性,但需要注意的問題是,同一個電站內不宜采用太多的保護裝置型號。此外,不能一味追求保護裝置保護功能的多樣性,應結合電站的實際特點,從適用性出發進行選擇。功能過多,對于繼電保護裝置的運行和工作人員來說,會造成運行和維護的不方便,從而導致安全隱患的存在。所處地區的不同,同型號保護裝置的軟件版本也會根據實際需要采用不同的軟件,不同軟件的版本號、校驗碼,其保護功能也不相同。在進行軟件版本的選擇時應嚴格按照各地繼電保護的管理規定進行選擇,并嚴格執行。

3.2 斷路器失靈保護

通常情況下,遇到斷路器失靈時,都是采用能夠快速復歸的相電流元件作為斷路器未跳開的判別元件。判別元件的加裝是為了防止誤碰、誤通電或者保護出口接點長時間卡住不返同等情況發生,導致開關失靈保護誤啟動。在實際整定過程中,因為要考慮相電流元件在電力系統的運行方式以及母聯開關跳開后線路末端故障時仍有足夠的靈敏度,對于正常運行的負筒電流很難躲掉,因此會導致電流判別元件在線路正常運行時可能處于動作狀態。在沒有加裝復合電壓閉鎖前,失靈保護的系統中可能存在傳動保護時因忘記斷開啟動的失靈連線。失靈保護相電流判別元件正常運行時不動作,能夠完全避免誤動。斷路器失靈保護判別元件應當在故障線路開關斷開及系統正常運行時不動作,同時應有足夠的靈敏度以保證其道出口把關的作用,可以用電流突變量的啟動元件連接失靈啟動電流繼電器動作的正電源。

3.3 強化安全意識,提高運行維護與故障處理的能力

增強繼電保護專業人員的責任心,提高他們發現和處理各種技術問題的能力。對于出現的事故,應制定出反事故措施,以提高繼電保護裝置的可靠性。做到對保護系統的定期檢查,首先清點連接件以及焊接點的緊固與否以及機械特性等。尤其是保護屏后的端子排端子螺絲,數量較多,其中某個螺絲松動的話就會造成保護拒動或誤動。因此,應加強檢查,將所有螺絲擰緊、芯片按緊,重點落實個元件、控制屏的螺絲緊固。

4 小結

作為電力系統的安全衛士,繼電保護的穩定運行保證了電力系統的安全,做好繼電保護工作是保護電力系統安全的重要手段。繼電保護裝置的穩定性受到多種因素的影響,因此電力工作人員應充分了解繼電保護的原理及運行可靠性,加強對幾點保護裝置的管理和維護,保證系統的正常運行并提高供電的可靠性。

參考文獻:

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關鍵詞:電力系統自動化;繼電保護;安全管理

作者簡介:陳學建(1972-),男,重慶人,重慶市大學城水務技術開發有限公司,工程師。(重慶 401331)

中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)17-0212-01

繼電保護裝置是配電網絡中一個重要的保護設備,對配電網絡的故障診斷和處理十分迅速,能夠及時地對電力系統中出現的問題進行處理,并且能夠自動恢復線路的供電功能,提升電力線路的服務水平和管理能力。在進行電力系統的建設過程中,如何有效實現電力系統自動化控制與繼電保護裝置的有機結合,提升電力線路應對故障的處理能力和提高電力系統的服務水平,是當前電力系統自動化研究的重要課題之一。電力線路中繼電保護的安全管理問題不單單是一個儀表檢測、信號預警、事故音響等簡單的處理,而是關系整個配電網絡的安全和用電安全的系統性問題,需要從整個輸電網絡上進行總體考慮。

一、電力自動化繼電保護的現狀及特征分析

繼電保護作為保護電力系統正常運營和檢測線路故障、自動處理問題的重要手段,在科技日益發達的背景下,也突破傳統模式,不斷將新設備、新技術運用到配電網絡中,不斷改革線路中原有的繼電保護方式,提升繼電保護的快速反應能力。現在的繼電保護設備和技術與從前的繼電保護設備相比,在技術上和科技含量上已經有了質的飛躍。原有的繼電保護在儀表檢測、事故信號等單一繼電保護的管理模式已經發生了重大的變化,繼電保護開始向以計算機技術應用、網絡技術、電子技術等技術應用的自動化管理模式轉變,實現電力網絡中事故的自動檢測和處理,在保證電力網絡的安全上性能更好,而且繼電保護的設備集成化程度也更加突出,在安裝、調試、操作上就變得更加方便,功能更為強大,系統的安全性、穩定性更為可靠。在采用計算機網絡技術、通信技術、電子技術之后,繼電保護設備在防雷擊、抗干擾、工作環境等方面具有更強的適應性和穩定性,能夠有效提高電力部門的服務水平,提高工作人員的工作效率。[1]

但是在實際的工作中,雖然繼電保護在設備上也發生了一系列變化,在整體的工作環境中變化還沒有完全改觀。繼電保護在管理上還存在一定漏洞,對繼電保護的安全措施實施得不夠,工作人員的安全意識比較淡薄,管理水平低下,不能夠很好地發揮電力自動化的作用和繼電保護的安全作用。如何有效發揮電力系統自動化的自身優勢和特點,實現對電力系統的全面監控和管理成為電力發展中一個比較突出的問題。在電力事業不斷發展的過程中,電力系統在國民經濟中的作用也越來越明顯,加強對繼電保護管理技術的探索和分析對于電力系統的自身發展具有重要意義。

二、電力自動化繼電保護安全管理策略分析

1.統籌規劃,保障繼電保護裝置性能與設備的質量,科學地對繼電保護設置進行選型設計

配電網絡的正常運行要求繼電保護裝置的靈敏度、可靠度和穩定性以及選擇性有著嚴格的設計,要求繼電保護裝置在動作時能夠及時、準確到位,不能出現不會發生動作的現象。繼電保護的可靠性要求繼電保護裝置不能夠隨意干涉配電網絡的運行,不能給電力系統的運行帶來安全隱患。可靠性是繼電保護的重要原則之一。靈敏性和速動性要求繼電保護裝置能夠在電力線路發生故障時快速做出反應,盡快對電力線路的故障進行排除,降低設備和線路的損壞程度,提高線路自動重合和備用電源啟動,提升供電網絡的穩定性。[2]對于電力自動化系統來說,繼電保護的主要工作是對電力系統中發生的故障進行及時反應,對線路中的元器件進行保護。在線路出現故障時,繼電保護裝置迅速準確地對線路的斷路器發出跳閘指令切斷線路,將故障元件從配電網絡中脫離出來,避免電力線路對元器件本身造成更大的損壞,保證電力線路安全供電,在一定程度上滿足電力系統的某些特定要求。

根據電力線路的基本要求,繼電保護裝置在造型上要能夠滿足電力系統安全、穩定供電的要求,選擇質量可靠、性能優良的安全繼電保護裝置,選擇硬件設施合理,保證繼電保護裝置的穩定性、可靠性和靈敏性以及速度性,讓繼電保護能夠全面發揮作用,提升電力系統的穩定性,減少線路中元器件的損壞程度,消除線路中的不良影響。所以,線路中在選擇繼電保護裝置時就必須嚴格把關,控制繼電保護的質量,合理選取繼電保護的造型,要求質量可靠,以保障電力自動化系統的安全運行,提高電力系統的穩定性。[3]

2.完善繼電保護設備的調試安裝,確保電力設備的良性運行

繼電保護重要的特性就是穩定性和可靠性,在選擇時一定要保證繼電保護的配置合理、質量和技術性能要滿足繼電保護裝置能夠穩定運行,能夠提高線路的穩定性和安全性,對繼電保護裝置的安裝、選型、調試等安裝工作要按照電力線路的基本要求進行施工和管理,從設備的安裝到系統后臺監控管理的每一個環節都要進行仔細檢查,按安裝施工的要求進行,認真細致、合理分工、權責分明,要求各個管理部門能夠有機的協調配合,共同完成設備的監管和維護,促進電力系統自動化的建設和發展。根據電力系統自動化建設的特點,對后臺系統的數據錄入、數據庫的建設進行聯合調試時能夠對每一個環節進行監控和管理,保證調試的結果合格,對配電路中的各類故障進行模擬分析,探究測試繼電保護裝置在實際工作中可能出現的情況,保證繼電保護裝置中各項邏輯回路的正確性和穩定性,也要保證繼電保護的準確動作。對于繼電保護裝置中的突發事件能夠快速、準確地做出反應。例如:防潮、雷擊、干擾等情況。[4]在實際的設計中,要采用兩端電纜屏蔽層接地,根據相關規范和控制的要求,在通信網絡及二次回路中合理配置避雷器裝置等相關的措施,提升電力設備的安全可靠性,提高電力繼電保護設備的抗干擾能力,提高繼電保護的穩定性,保證電力設備的良性運行。

3.強化驗收線路網絡的安裝與運營維護

配電網絡的安全管理有著嚴格的要求,電力系統自動化運行及繼電保護安全管理對施工的驗收要求要十分嚴格。要加強設備的驗收監測和控制,在設備投入運營后要做好維護和保養工作。在具體驗收的同時,要根據新設備的具體特性進行詳細測試,對各項設備的遙控、抗干擾能力進行嚴格、反復的測試,保證繼電保護設備的性能過關。制訂與自動化系統運行相匹配的操作規范及相關管理制度和詳細的管理辦法,完善繼電保護操作環境的控制和建設,提升繼電保護制度的嚴肅性。對于驗收的數據、各類報告書、竣工的圖紙以及相關施工的技術資料,要做好系統數據內容的保存和備份工作,并報送相關的管理部門存檔,以便為電力系統后續良好運行的維護提供各類資料和數據分析,提供建議和指導。[5]根據電力設備的管理要求,要加強對運行維護工作人員的培訓,提高他們的業務能力及對新設備熟練掌握的程度和管理水平,要求工作人員熟悉變電站電氣的主接線的方式和運行的基本情況,對電氣運行時出現的故障作出準確的判斷,同時還能根據電氣設備的運行情況預測可能會出現的故障,準確、清晰地對主控臺的信息進行分析,判斷配電網中出現的故障。

三、小結

繼電保護的安全管理工作是一項十分復雜的工作,一定要根據實際情況進行嚴格的控制和管理。鑒于電力系統繼電保護工作的基本特征和管理方式,在對其安全工作進行管理時要根據工作的實際需要系統而科學地制訂管理策略,強化繼電保護的設備選型、安全施工、調試安裝、系統的測試、投試運行、維護保養等各個環節都要進行安全管理,對繼電保護的工作環境進行管理,切實提高電力系統自動化和繼電保護各個環節的安全運行,提升電力系統自動化的改造水平,提升電力系統的服務水平和經濟效益。

參考文獻:

[1]張敬.電子信息技術在電力自動化系統中的應用研究[J].中國電力教育,2010,(9).

[2]王喜.配電自動化發展現狀及規劃[J].電氣時代,2010,(12).

[3]葉睆,林麗麗.電力自動化繼電保護相關安全管理問題分析[J].中國新技術新產品,2012,(2).

篇9

【關鍵詞】電網建設;智能變電站;繼電保護;設備配置;

Abstract: With the development of intelligent substations, further application of the smart intelligent equipment and comply with the IEC61850 standard secondary equipment, relay protection will also usher in a new round of rapid development. This article describes the application of the status quo of the protection devices in China, combined with a specific example of a program, study on the impact of intelligent substation power system protection configuration scheme.

Key words: power grid construction; intelligent substation; protection; equipment configuration;

中圖分類號:U665.12文獻標識碼:A 文章編號:

智能變電站是智能化電網建設的重要組成部分,是變電站自動化發展的一個重要里程碑,對建設更加穩定、安全、高效的電網系統具有重要意義。系統繼電保護作為智能變電站的重要組成部分。

1、繼電保護裝置應用現狀

經過多年的發展,我國微機保護在原理和技術上已相當成熟,國產微機線路保護技術全面超越進口保護,處于國際領先水平。

2003-2009年繼電保護裝置應用現狀如圖下所示。

繼電保護裝置供需狀況及預測分析如下圖所示。

2、引起繼電保護不正確的原因

繼電保護正確動作率前幾年逐年提高顯著,但近兩年幾乎停滯不前,除裝置本身的原因外,引發繼電保護不正確動作的主要原因有:

(1)隨著電網越來越強大,短路電流隨之變大,CT伏安特性不滿足要求,引起故障延遲切除和區外故障誤動。

(2)變電站直流系統接地引發繼電保護誤跳閘;繼電保護保護定值項多,控制字和跳閘矩陣設置錯誤;

(3)由于有許多季節性負荷,備自投、低頻低壓減載壓板等核查、切換工作量大,易出錯;110KV及以下系統采用遠后備,無母差保護、備自投等,上一級保護難起后備作用,造成事故擴大,供電中斷等;

(4)二次回路問題。由于繼電保護所涉及的二次回路數量較多,接線復雜,因此,常常是保護的薄弱環節。設備檢驗時,有的往往只重視對保護裝置本體的檢查,而忽視了對相應的二次回路的檢查。所以,運行中就出現了二次回路接線錯誤:如開口三角的 N接成L、PT切換時失去零序電壓,回路接觸不良:接線端子松動造成電流回路異常、控制回路異常,以及由于二次回路執行反措不力等等諸多因素,造成保護裝置的誤動。

采用基于IEC 61850標準的智能變電站技術,由于二次電纜少,在不增加硬件設備、不重復采集交流信息的前提下,將相應功能分散到各間隔保護單元中,實現網絡化母線保護等功能,可以基本消除以上限制繼電保護運行水平繼續提高的瓶頸,同時保護定值、控制字簡化,保護壓板、按鈕和把手大大減少,也可以顯著減少繼電保護人員的“三誤”事故。對于裝置缺陷,由于直接采用數字量,能真實反應系統一次電氣量信息,裝置可采用更先進的原理算法,其集成度可以更高,抗干擾能力大大增強,再加上在線監測自動化,裝置運行將更加穩定。

3、繼電保護應用實例分析

3.1對線路距離保護的影響

電流互感器和電壓互感器的誤差均將引起阻抗繼電器端子上電壓和電流的相位誤差以及數值誤差,從而影響阻抗測量的精確度,導致距離保護誤動。通常情況下,將縮短距離保護的保護區;故障情況下,電磁互感器易飽和,導致保護誤動。另外,由于電磁式CT不能有效地傳變非周期分量,導致測量阻抗和故障測距產生較大的誤差,現有的解決方法是通過增大數據窗來減小誤差,而這必然影響距離保護的快速性。智能化變電站采用電子式電流互感器將大大提高距離保護起動元件、選相元件、阻抗元件等的動作精度,同時為故障錄波和故障測距都提供了良好的測量基礎。

3.2對母線差動保護的影響

當采用傳統的電流互感器時,如母線區外短路,連接母線故障支路的CT發生飽和很容易造成母線保護誤動。由于電磁型CT對各種頻率分量的傳變特性并不一致,特別是不能有效傳變非周期分量,而當鐵心磁飽和時,也不能有效地傳變周期分量,因此盡管一次系統能夠利用基爾霍夫第一定律(外部故障電流和為零,內部不為零)來區分內部、外部故障,但不能保證二次系統能夠有效地判定。

電子式電流互感器的高保真傳變特性為瞬時值和快速母線差動保護提供了基礎,可有效提高保護的可靠性及快速性,同時也使差動保護的判據大為簡化。考慮到電子式電流互感器傳變性能比傳統電流互感器好,能更真實地反應一次系統的電流變化,因此電子式互感器也能夠與傳統的母差保護配合使用。

3.3對線路縱聯保護的影響

對于變電站所采用的縱聯保護,其需要兩側保護信息的交換才能夠正確反應故障,因此要求兩側的保護性能一致。由于變電站一側采用電子式互感器后,對側變電站仍采用常規互感器,因此有必要對線路兩端采用不同互感器類型的情況下對縱聯保護的影響進行分析。

當兩側保護設備為同一型號時,保護的核心軟件和算法是一樣的,此時電子式互感器和常規互感器的不同主要體現在保護采樣回路的不同,兩種類型互感器將造成兩側延時不同,導致保護的數據毫秒級的不同步,這對兩種縱聯保護有不同的影響。

3.3.1 對縱聯方向(距離)保護的影響

縱聯方向(距離)保護僅需要得到對側判斷為正方向的信號,兩側數據不同步只會造成延時短的一側等待對側信號幾個毫秒。考慮到通道本身以及其他環節也會造成延時,因此這個小延時對縱聯方向(距離)保護的正確動作不會造成影響。

3.3.2對縱聯差動保護的影響

對于縱聯差動保護,其原理是比較同一線路兩端的電流,當系統正常時電流和近似為0,當系統故障時電流和超過整定值,引起保護動作。這就要求測量電流的兩個TA特性相近,否則,當差動保護區以外發生短路故障,短路電流很大,非周期分量影響嚴重時,勵磁電流增大,由于磁飽和特性及磁化曲線差異,兩個TA二次電流將產生較大的不平衡電流,有時將引起保護誤動。同時由于縱聯差動保護的原理是實時地比較兩側電流數據,如果兩側數據不同步,即使是幾毫秒的誤差,就必然會產生角差,使正常運行時差動電流存在,如超過一定門檻,就可能使差動保護發生誤動。

電子式互感器無磁飽和現象,因而具有良好的暫態特性,不平衡電流小。同時通過調整采樣時刻,在保護中增加“采樣路由延時”的定值,對兩側的采樣路由延時差別進行補償,以保證計算差動電流的兩側電流是同一時刻值,提高了差動保護的選擇性、靈敏性。

3.4對故障錄波的影響分析

在電力系統故障、操作、雷電等擾動過程中,電壓電流信號含有豐富的頻率分量和大量的系統狀態信息。若對這些信息進行提取分析,則可實現對系統結構、參數的快速辨識,實現電力系統的暫態高速控制和電網故障的準確定位。所以CT用于故障分析時應具有精細地描繪故障信號波形的能力。鐵磁線圈CT存在飽和問題,而電子式互感器的傳感頭具有良好的暫態特性和較寬的頻帶,只要電子線路中濾波器參數選擇合適,其二次輸出信號就既能真實地反映一次電流的高次諧波,又能較好地再現非周期分量含量。故利用電子式互感器將徹底解決故障錄波的失真問題,促進故障錄波的更新換代。

結束語

為了使智能變電站快速發展,加強智能裝備研發及裝備智能化改造,最終實現智能電網及智能化變電站的推行,能夠很好的解決傳統變電站中繼電保護所面臨的一些問題,有利于提高繼電保護保護的可靠性及速動性,是電力系統自動化技術發展的趨勢。

【參考文獻:】

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【關鍵詞】 發電機變壓器組 保護裝置 可行性分析

發電廠中機組的正常穩定運行關系到整個電網的安全和穩定,如果機組出現故障,需要在最短的時間內對故障進行判斷,采取有效的措施切除故障點,確保其它機組安全運行,將故障造成的損失降低到最小值。在出現故障時,為了防止出現不必要的停機和繼電保護的誤拒動,要嚴格要求保護裝置的選擇,選擇可靠性高和靈敏性好的產品。隨著電力系統越發復雜化,電力系統的穩定運行要求繼電保護要不斷的更新,設置一種標準保護的配置方案。

1 新型發電機變壓器組保護原理

傳統的繼電保護是采用許多繼電器來實現的,滿足了當時電力生產的要求。隨著用電量的增加和電力系統的復雜性程度提高,大容量機組的造價成本昂貴,電力機組無法正常運行,各種故障時有發生,繼電保護配置的精度不高,不能滿足現代化微機管理的要求,無法滿足繼電保護的新要求。

當前,全新的繼電保護裝置能夠滿足各種復雜的功能,通過計算機以及相應的軟件系統手段實現各種特定功能,可以修改軟件來改變繼電保護的方式,具有很大的靈活性。繼電保護裝置利用數據采集系統將電力系統中的行為數據進行采集,根據設定的計算方式,對各種系統故障的性質和范圍進行檢測,根據檢測結果進一步判斷,決定選擇跳閘或者報警,可通過不同的硬件設置實現不同的保護措施。

微機保護的軟件系統能夠很方便的改變保護的動作值和動作特性,用數字信號處理技術進行處理可以實現微機保護良好的動作特性,同時,數字存儲技術能夠實現對故障過程的錄播,并且對故障過程進行分析,而且數字儲存系統設備的接口簡單,便于數字通信,微機保護功能能夠自動完善測試功能,實現同步監視,在標準化軟硬件支持下,可以實現不同的保護功能。

由此可見,微機保護系統靈活性比較強,保護功能比較好,而且也方便維護,具有較高的可靠性,微機保護優于傳統的繼電保護,因此,成為當前電力行業普遍使用的電氣配件設備。同時,微機保護中的保護技術也得到了其它領域的理論與方法的支撐,如智能網絡系統和職能控制技術等,使得微機保護的技術更加先進。

2 發電機變壓器組保護可行性分析

本文結合某發電廠#3機組發、變保護更換微機保護裝置進行分析,比較電力生產運行的可行性。

2.1 設備先進性比較

存在于該電廠與#3機組發電機變壓器組相應的繼電保護裝置結是傳統的分離元件式結構,主要通過大量的繼電器實現繼電保護功能,已經有30年的使用時間,繼電器老化現象十分嚴重,繼電保護的性能大幅度下降,這種繼電保護配件已經逐漸退出市場,相應的產品很難購置,維修比較困難。新型的微機保護設備,只需要計算機和相應的軟件即可,而且能夠處理各種復雜的保護功能。

2.2 保護配置比較

電廠#3機組發電機原來使用的繼電保護配置部件包括發電機組、變壓器組等部件。110KV的變壓器有相應的過流保護,零序電流和電壓保護,發電機中配有低壓過流保護和相應的過壓保護,在發電機的轉子中設置接地保護,332分支過流保護和331分支過流保護等。在新型的微機保護器中設有瓦斯或氣機事故的按鈕和危急保安器跳閘等一些非電量的保護設施。與傳統繼電保護配置相比較,新型的微機保護新增加了許多繼電保護功能,實現了傳統繼電保護配置沒法實現的一些功能,如發電機的逆功率保護、失磁保護以、復壓過流保護、過負荷保護和負序過負荷保護,提升了變壓器組運行的安全性和穩定性。

2.3 操作以及保護功能的比較

原來保護裝置運行的監控比較繁瑣,無法及時讀取保護裝置中電壓電流進行的數值,如果要對修改保護的整定值,需要經過一系列復雜的程序,并且數值的精度有限。而新型的微機保護裝置只需要設計和開發相應的軟件系統,對電壓電流以及相位實時采集,同時,能夠實時的顯示變壓器的開關輸入量和差動電流的狀態,能夠方便定值的修改和現場調試,給微機的維護工作帶來便利。

2.4 經濟性性比較

變壓器的長期運行時設備逐漸磨損和老化,在#3機組中,由于這個磨損的原因造成了機組市場發生故障,開停機的次數增加,開停機的時間延長,給電廠造成巨大的經濟損失,因此對原有繼電保護系統進行科學合理的改造,消除機械的故障隱患,確保機組的安全運行,必然減少電廠的經濟損失。

3 微機保護裝置工程實施意義

通過電力決策部門和領導部門的評議,對各種方案的經濟性和技術性進行比較分析,#3機組發電機變壓器的改造計劃得到了支持和實施,微機保護裝置的投入使用,改變了原有保護裝置運行不穩定的問題,現代科學技術在微機保護裝置中得到了充分的發揮,該工程的實施也為發變微機保護裝置提供理論基礎和相關的操作經驗。

4 結語

繼電保護逐漸被微機保護取代,微機保護已經逐漸的應用于電力行業,其保護功能日也漸成熟,在電力系統中,電力設備種類繁多,使用環境變化多端,這就需要微機保護要根據實際的情況靈活額配置各項系統參數,發揮出微機保護應有的功效。本文首先對微機保護的基本原理進行了介紹,結合某電廠繼電保護工作,采用新型的微機保護改造,對微機保護裝置的可行性進行了分析,顯示了微機保護的優越性,具有十分重要的現實意義。

參考文獻:

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[2]張棋,王欣.一起發電機變壓器組保護動作事件分析[J].華電技術,2009(11):67-68.