繼電保護裝置的功能范文

時間:2023-12-22 17:51:55

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繼電保護裝置的功能

篇1

【關鍵詞】 背板總線 繼電保護裝置 過程總線功能設計

1 基于背板總線繼電保護裝置過程總線功能設計的內涵

本文以IEC61850模型為討論和研究對象,探討關于繼電保護裝置過程總線功能設計的問題。首先我們明確一個概念,所謂的IEC61850實際上是一種將智能型變電站的自動化系統劃分成站點監控層、間隔層和過程控制層的設備,涉及到的繼電保護裝置實際上處于間隔層設備范疇。相對于常規的變電站來講,智能化變電站的過程層主要是通過采用智能型電子設備實現開關量或者模擬量的采集和控制以及以命令形式發送的一系列功能的系統配置,并且期間以數字信號的方式流經過程總線和繼電保護裝置等間隔層實現設備通信的目的。過程總線的應用實際上是作為簡化繼電保護裝置內部結構的以新的功能和性能確保數據傳輸的時效性和可靠性的設備技術措施。其中包含了當前先進的高速以太網通信技術、采樣值的接受和同步處理技術和GOOSE報文收發技術等多項應用型技術。

2 基于背板總線的繼電保護裝置過程總線功能設計的現狀

當前結合以太網的過程總線技術已經得到了快速的發展和廣泛的應用,基于背板總線的繼電保護裝置的過程總線功能設計結合快速的以太網技術和采樣值技術以及GOOSE報文技術在過程總線設計的數據傳輸的可靠性和時效性已經得到了充分的驗證。而現實中對于網絡化和點對點傳輸的兩種過程總線的應用形式要求繼電保護裝置必須升級到可以實現數據通信的傳輸和處理能力的總線數據功能。通常情況下,采用獨立的模件可以實現總線數據的接收和處理工作,也可以實現繼電保護的邏輯運算功能。但是,簡單的通過增加通訊模件的措施依然只能實現有限擴展總線的通訊能力,同時,裝置的數據流和配置情況復雜、繁瑣,無法滿足只能變電站多向性通信的要求,為此,我們需要建立一種以背板總線的繼電保護裝置的過程總線功能,實現簡化過程總線數據流和配置的情況,大幅度擴展繼電保護裝置的通訊和計算能力,提升變電站過程總線應用的靈活性。

3 基于背板總線的繼電保護裝置過程總線功能的設計

3.1 過程總線裝置的設計

通常情況下,變電站的智能繼電保護裝置同一次類型設備的直接電氣化連接是采用獨立的一次型設備的IED進行替代的,包括其中的合并單元和智能終端模塊。我們以110kv的智能化變電站的過程總線裝置的設計為具體實例,裝置同過程層的IED的連接的典型配置類型如圖1所示:

從圖1中可以看出,該裝置包含高壓側、中壓側、低壓側以及其他組成部分一共有5個單元合并接入,包含11個智能化終端設計,都以過程總線方式接入。圖中的左側方框表示為SV接入,右側代表GOOSE接入方式。

3.2 功能總體性設計分析

基于背板總線的繼電保護裝置過程過程總線的功能設計通常包含保護模件部分、測控模件部分和監控模件以及其他若干通信模件部分組成,過程總線的數據都是通過通信模件接入傳輸的,然后,再通過背板總線設計對數據進行有針對性的優化和處理。背板總線的設計中相關的連接模件在背板的地址線上都是唯一標識的。保護模件和測控模件以及監控模件這類應用性模件的功能都可以分為以太網接口和應用功能以及總線驅動3部分內容。應用功能的實現是通過控制器實現的,不同的應用模件有著各自不同的應用功能;以太網接口和總線驅動的功能通常是由可編制的芯片加以實現,期間還需要配合以太網的硬件接口才能完成的實現以太網的收發數據功能。

3.3 基于背板總線的功能設計

3.3.1 獨立模件功能和通信接口功能的設計

獨立模件功能設計的接口設置如圖2所示,其中虛線表示的部分只包含在應用模件中,是通過主控制器來實現應用功能的;其他部分的應用模件是共有模件,通過FPGA芯片來實現的;獨立模件提供的外向型接口包含背板總線端口和以太網接口。

從圖3中我們可以分析得出,其數據類型是針對背板總線實行分類、分別處理的。其中的報文配置作為功能配置;轉發報文操作以以太網口為媒介,緩存報文的機制通過本地總線傳輸到主控制器進行處理,兩種形式都可以是SV報文或者GOOSE報文。以太網口端接收到的報文可以分為轉發報文和SV報文兩種類型,轉為報文以透明轉發形式傳輸至背板總線,而SV則是經過同步和插值以及調整采樣率的方法進行重組幀后在發送到背板總線的。其中的主控制器是具備雙向傳輸數據能力配置的,接收到得數據查詢信息在緩沖區獲得;發送的數據通常先由本地總線順序性寫入緩存區后,再經總線驅動進行發送操作。

3.3.2 基于背板總線的通信協議設置

基于背板總線的通信協議設計的層次關系可以分為應用數據層、傳輸控制層和數據鏈路層以及物理層4個部分。其中物理層包括時鐘線和控制線以及一些可以配置的其他類型數據線;鏈路層是通信協議的核心部分。數據鏈路層主要作為獨立模件之間數據在地址上單向傳播、分組傳播和廣播式的傳遞媒介。數據鏈路層的基本組成單位為數據幀,數據幀又由7個片段組成,其中的仲裁段主要起到標注報文的優先級和源地址的作用,通過令牌段確保總線控制的準確性;在數據傳輸方式上同空閑段和幀起始段都采取異步傳輸的形式;控制段負責標注目標地址;靜態段和動態段是數據的兩種表現形式,靜態通常作為固定時隙應用,動態段則作為按需分配使用的時隙;校驗段負責整個數據傳輸準確性的驗證工作。

3.4 繼電保護裝置功能及過程總線通信設計

3.4.1 通信傳輸報文層設計

應用型數據報文常規上分為三類,包括初始化報文、強實時性報文和弱實時性報文。其中初始化報文通常作為確認數據傳輸功能,負責程序下載、配置傳輸文件等工作;強實時性報文則不需要經過數據的確認傳輸步驟,常見的有SV報文和GOOSE報文兩種類型;弱實時性報文也需要數據傳輸的確認流程,有總線報文和通信監控報文兩種形式。源地址和目的地址兩個字段都是模件地址;幀標志/報文編號的字段作用于報文傳輸;需要進行數據傳輸確認操作的,要將報文獲取的應用數據類型進行高位取反操作,經源地址和目的地址的倒敘后,將原樣發回到終端進行確認。

3.4.2 采樣率處理和同步設計

采樣率在基于背板總線的數據傳輸報文設計中有兩種類型,包括直接透明類傳輸方式和需要經過同步、插值和調整采樣率的內部采樣率報文格式的傳輸方式。后者的數據傳輸是在通信模件設計中實現的,數據的同步、插值和調整以及動作完成后的再次合并操作都是通過合并同步模塊實現的,同步的形式包括點對點時間性同步和組網式的計數器同步兩種模式。背板總線中的剛剛應用模件對于數據采樣率的要求也是不同的,因此,需要使用專門的模塊完成插值和采樣率調整以及同步的處理。

3.5 背板總線透明數據傳輸設計

支持背板總線透明數據傳輸的報文形式有兩種,即GOOSE報文和SV報文。獨立模件通常可以向外同時提供多個以太網接口。所有的以太網數據的收發都通過共享內存區進行配置和轉發,同時,由于以太網口的虛擬性設計,可以實現所有端口的數據等同處理功能。由以太網口接收到得報文信息可以經背板總線轉發到其他模件,也可以發送到報文緩沖區利用主控制器進行查詢解碼操作;另外,由其他模件接收的數據也可以經背板總線發送到報文緩存區利用主控制器進行查詢解碼。

3.6 過程總線配置和下載設計分析

過程總線的配置設計包括程序信息和功能信息兩部分,其中所有的配置情況都通過使用監控模件加以實現。程序配置分為主控制器部分和FPGA部分;功能信息配置是建立在IEC61850基礎的模型導出;資源信息通常指的是面向裝置的所有軟硬件的資源;系統配置工具盒IED配置工具以及調試工具都屬于智能化變電站IED系統開發的工具類軟件;ICD、SSD、SCD和CID這4個文件是來源于IEC61850模型的標準文件。臨時功能配置文件負責配置將文件下載到相應的監控模件,配置文件的生成通常由調試工具加設配合信息實現。結合過程總線的配置流程情況其配置的基本步驟可以總結為以下幾個方面:

(1)通電后,加載相應程序并啟動運行,通過背板總線的查詢功能模件對系統模件的程序更新進行檢測,如果有更新內容,則采取下載更新操作。

(2)對功能性配置文件進行解析,并通過總線下傳相應的配置信息內容,待總線中相應的模件配置工作完成后,將信息回傳到監控模件,由監控模件運行報文。

(3)運行過程中如果系統中某個模件發生故障,則與該模件有關聯的所有程序和配置信息都要重新加載。

3.7 基于背板總線繼電保護裝置過程總線功能設計的驗證試驗

基于背板總線繼電保護裝置過程總線功能設計應用在智能化變電站的工程中需要工程的完成情況進行驗證,下面我們通過一個背板總線有5個節點模件的數據交互設計情況進行分析,其交互示意圖如圖3所示:

對圖3中的信息分析可知,通信模件1和通信模件2是建立在點對點模式的基礎上的,分別采用接入過程總線的報文形式為SV和GOOSE報文,其中SV占用5個以太網口,而GOOSE則占用11個網口。SV中配置有電壓和電流的輸入保護模件,采樣周期設計為24點;電壓和對輸入電流的測控模件的采樣周期設計為80個點。GOOSE的傳輸方式以透明轉發為主,其中在跳閘方面的設計均采用輸入保護模件和測控模件,其他的相關部分僅采用保護模件配置。應用程序和信息配置在監控模件的初始化條件下就可以執行下傳操作,較好的實現了數據傳輸的實時性。

4 基于背板總線的繼電保護裝置過程總線功能設計的條件

4.1 總線設計中電壓或者電流互感器的運用

常規形式的電磁式互感器由于其自身的飽和、鐵磁諧振和絕緣設計的復雜、繁瑣的缺陷,在總線功能設計中已經難以適應。近幾年來電子式互感器的研究和發展取得了良好的成效,電子式電壓互感器和電子式電流互感器相應問世。電子式互感器從電源應用的類型上進行劃分可以分成有源型和無源型兩種。無源型的電子互感器主要基于法拉第磁光變換原理和普拉克效應電光變換原理設計而成;而有源型的電子式互感器則是需要有外接電源才能正常工作運行。通常情況下電子式互感器和總線中的保護模件以及測控模件等設備的采購都源于不同的生產廠家,設備之間的接口通用性以及數字化配備標準化要求也不夠統一,因此,在實際的總線設計應用在智能變電站的過程中需要十分重視這類問題。

4.2 高壓斷路器的運用

高壓斷路器的發展和應用主要是基于微機和電力電子技術以及新型傳感器技術建立起來的斷路器二次應用技術,并采用此項技術開發出的一種新型智能型斷路器。其工作的特點主要采用微控制和電力電子執行單元,根據電壓的波形情況控制電閘的開合角度,以便實現精準控制系統電閘開關的時間;一般情況下,斷路器技術是同傳感器技術結合應用的,運用微機可以實現數據信息的獨立采集,可以實現對于設備早期缺陷、故障信息的診斷和預報;而傳感器技術則可以對總線設備的工作運行狀態進行全程記錄、分析和評估,為設備的常規維護和檢修提供指導。兩種技術的互相融合應用過程中對于設備的故障分析和判定的準確性時效性都有很大的改善和提高。

4.3 開關設備的運用

背板總線的設計同傳統的封閉式電氣設計相比較而言,采用緊湊形式的組合型開關設備,很大程度上節省了線路空間,提高了系統空間利用率。國際上的一些大型廠商甚至推出了插接式開關系統(PASS),在一次設備中集成了智能傳感器好微處理器設備,將一些間隔設置的設備,諸如高壓斷路器、隔離開關、電流互感器和電壓互感器等設備都集中在一個填充有SF6氣體的金屬罩內。但是,實際的應用過程中,受到接口不一致的情況的制約,發展和應用的范圍具有局限性。

5 基于背板總線的繼電保護裝置過程總線功能設計中的關鍵問題討論

事實上,基于背板總線的繼電保護裝置過程總線功能設計中的關鍵在于采樣值和跳閘保護命令這兩類報文,是過程總線實現數據通信的重點。簡而言之,過程總線功能設計所要解決的關鍵問題,也就是這兩類報文面臨的問題。

5.1 采樣值報文問題的討論

采樣值同步的內容有兩個方面,第一,對于同一個需要合并的單位,如何使其同相應的各個線路總的A/D實現同步轉換操作;第二,對于不同的需要合并的單元,如何讓他們各自發出的同步信號實現對應性的同步操作。第二個問題相對于差動保護模件的設計十分重要。為此,我們要從采樣值同步的功能性方面進行討論和研究,其功能包括以下三方面的內容:

(1)快捷、準確和可靠的識別出數據信號;

(2)向各個線路A/D發送精度較高轉換后的數據信號;

(3)及時發現設備異常情況,并提供提出措施;

針對上述采樣值同步的功能性分析可知,采樣值同步的設計方式不可以采用單一形式設計,否則就會出現唯一同步數據信號一旦丟失就會導致保護模件采取退出運行的操作。所以,在設計中必須考慮到兩種以上的同步源設計,一旦其中一個出現同步源丟失的情況,其他的也可以作為備用的同步源進行數據信號的傳輸。采樣值的同步方式的穩定性和有效性通常情況下是依賴于接受脈沖信號的準確性和可靠性的,而獲得的信號通常是由GPS接收機等這類硬接線設備連接的。實踐證明,采用IEEE1588同步協議設計或者以太網通信技術以及其他的可以替代這種硬接線方式可以提高采樣值同步的精度。

5.2 跳閘命令的設計和討論

對于跳閘命令的設計和功能實現,我們還要根據IEC61850定義的面向通用性變電站模型進行討論,其模型對于間隔閉鎖和跳閘信號的傳輸均以采用GOOSE報文的傳輸形式得以實現。

5.2.1 跳閘命令傳輸的實時性

跳閘命令的傳輸速度是確保系統穩定性的關鍵因素之一。采用GOOSE報文的設計,可以充分利用GOOSE報文實時傳輸的特點,對協議堆棧進行有效的優化,達到同其他的報文傳輸映射存在差異性,使GOOSE報文的傳輸映射不經過TCP/IP協議,而是直接利用國際標準化組織開放系統互聯(ISO/OSI)中的4層進行傳輸,也就是由應用層直接到達表示層,實現直接映射到底層(數據鏈層和物理層)的操作。在數據鏈路層中采用IEC802.1Q設計,可以大大提高報文的傳輸速度,增加數據的優先等級。

5.2.2 確保跳閘命令實時性的應用注意事項

為了切實保證跳閘命令信息傳輸的實時性,在實際的應用過程中我們需要注意以下兩方面的問題:

(1)在架構過程總線的通信網絡過程中,必須配置支持優先級操作和虛擬局域網功能的交換機設備。且要充分考慮到過程層設備所處的是一個十分惡劣的電磁環境,交換機設備必須達到工業級標準。

(2)為了提高跳閘命令信息傳輸的可靠性,我們采用GOOSE報文設計,相應的開關位置信號設計、一次設備狀態信號配置也都要采用GOOSE報文。在采用IEEE802.1Q時,應該針對報文的類型采用不同的優先級配置,否則,一旦將所有的GOOSE報文都配置為最高,系統就會默認為不存在優先級設置。一般情況下,我們要將跳閘命令信息和閉鎖命令信息設置為最高優先級;而遙控開關和高壓斷路器通常設計為次高優先級;而閘刀的位置信號設置為普通優先級即可。通過不同優先級的配置可以提高報文信息傳輸的可靠性。

6 結語

綜上所述,我們在文章中提出多種基于背板總線的繼電保護裝置過程總線功能設計的方法和措施。在實際的設計過程中方案的總體架構還要以功能性為核心,然后再從性能角度出發對總線數據流的配置情況進行詳細的分析和研究。事實上,背板中線的配置比較簡單,功能也十分可靠,對繼電保護裝置從過程總線的角度上進行了數據流方式的優化和完善。基于背板總線的繼電保護裝置過程總線功能的設計應用在智能型變電站工程中,既可以滿足繼電保護裝置面向過程總線功能的要求,也提高了變電站供電性能。同時,對于建設數字化、智能化變電站,提高變電站供電的穩定性和可靠性有著十分重要的意義。

參考文獻:

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篇2

【關鍵詞】電力系統;繼電保護;保護裝置;檢修

繼電保護隨著電力系統的技術的發展不斷的發展,其操作技術較傳統的繼電保護系統已經有了很大的飛躍,目前國際上先進的電力系統已經實現了繼電保護的數字化和自動化,下面筆者就幾個方面進行闡述。

1、繼電保護自動化系統實現的主要功能

1.1實現繼電保護裝置對系統運行狀態的自適應:

即在繼電保護裝置安裝前,要綜合變電站的電力系統的總狀況,對自動化變電保護裝置進行定值的設置,設置成功后,一旦電力運行系統中的運行指標和參數偏離定值范圍,繼電保護裝置就會及時作出排除故障的反應,而運行正常的情況下,保持對電力系統運行的監測。

1.2實現對各種復雜故障的準確定位:

采用電網繼電保護綜合自動化系統的另一個優勢就是在故障發生時,自動化的繼電保護裝置可以對故障存在的系統位置進行精確的定位。數字化的機電保護系統的定位較傳統的幾點保護系統更精準的原因在于,數字化的客戶機可以準確的接收到繼電保護裝置的運行數據,經由服務器的分析,可以得到更精確的故障定位。

1.3完成對事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策:

電力系統的某一部門的運行故障一般都伴隨著其他一些部門的運行障礙,所以繼電保護裝置在系統故障發生后,不僅要能及時判斷出主故障的位置和原因,還能夠做一些輔助措施來緩解和減輕系統中的其他障礙,這也是傳統的繼電保護裝置所不具備的功能。

1.4實現繼電保護裝置的狀態檢修:

因為繼電保護系統由各種設備和元件組合而成,所以在運行中難免會出現自身系統的故障,這種障礙不僅不能保證電力系統的正常運行,還會危及自身運行的可靠性。一般情況下,常見的繼電保護裝置解決的自身故障有:①通過對系統的各個硬件的檢測,判定各個硬件的工作狀態是否正常;②通過對故障的數據模擬,來檢測故障發生時的信息傳遞和開關功能是否正常。

通過這兩種方法對繼電保護裝置的自身系統的定期檢修,可以及時的發現繼電保護裝置的運行中的問題,及時的解決,避免運行中的安全隱患。

1.5對系統穩定問題進行分析,并提供解決方案:

對于電力系統來說,供電的穩定性和安全性是同樣重要的,因為現在的住宅和生產的供電已經實現了縱聯,運行中的各種波動都會影響其他部分的供電效果。所以,自動化的繼電保護系統的應用就顯得十分必要,通過自動化的繼電保護的調試可以有效的保持本區域的電力系統的運行中的穩定。

2、繼電保護裝置的運行維護及檢修

2.1繼電保護裝置及二次線的巡查內容:

①首先要進行表觀上的檢測,即繼電保護裝置的各種外在表象的觀測,包括查看各類繼電器外殼是否破損,是否受到周圍環境的破壞和腐蝕,各項定值的位置是否變動;

②查看繼電器接點有無卡住、變位、燒傷、脫軸、脫焊等情況發生,繼電器的連接部位是非常重要的運行部位,也是最易出現故障的部位,所以要在查看表面特征后,及時查看繼電器的連接是否正常;

③感應型繼電器的圓盤轉動是否正常,帶電的繼電器接點有無大的抖動或磨損,線圈和附加電阻是否有過熱現象;

④壓E板或轉換開關的位置是否與運行要求一致,轉換開關是比較容易被巡檢人員忽略的部位,但是轉換開關的切換功能正常與否會直接影響繼電保護裝置的切斷電路的準確度;

⑤各類信號指示是否正常,即在定值狀態下的各種指示燈和指示數值是否顯示正常,這是巡檢人員和其他人員判斷繼電保護裝置的運行狀態的一個重要指標;

⑥有無異常聲響、發熱冒煙或燒焦等異常氣味,一旦出現這類情況,要馬上停止繼電保護裝置的運行,以免造成嚴重的事故,這些現象是繼電保護裝置運行異常的一種極端表現,若不及時停止,會有很大安全隱患。

2.2繼電保護裝置的運行維護:

①在繼電保護裝置的運行過程中,若發現異常現象,首先要進行常規的臨時處理,如暫停設備的運行等,然后要加強監視并向主管部門報告。

②當繼電保護動作開關跳閘后,檢查保護動作情況并查明事故原因,同時記入值班記錄及繼電保護動作記錄中,同時應該對每一次的跳閘情況做好資料的整理,以便綜合整理繼電保護裝置的歷史運行情況。

③在檢修工作中,若涉及供電部門定期校驗的進線保護裝置,應與供電部門進行聯系、協商,錯開檢修的時間和程序,以免妨礙繼電保護裝置的正常運行。

④值班人員對保護裝置的操作只允許接通或斷開壓板,切換轉換開關及卸裝保險等工作,除此之外的涉及系統整體功能調整的操作,應該在負責人的具體指令下執行,不能擅自更改操作。

⑤在二次回路上的所有工作,在遵守《電氣安全工作規程》的規定的同時結合現場設備圖紙,只有遵照行業的安全操作規范和具體的規章制度才能保證維護工作的安全性。

3、數字化繼電保護的發展

從90年代初期起,不同原理、不同種類的繼電保護裝置、系統平臺相繼出現,經多年研究,微機保護的性能比較完善,能夠適應復雜的運行及故障條件,微機保護已成為電力系統保護、監控、通信、調度自動化系統的重要組成部分。

目前,變壓器差動以及母差等主設備保護已克服了早期的:元件微機型保護可靠性不高,靈敏度較低,動作速度慢,TA飽和影響大等缺點。目前,在110kV及以下電壓等級的變電站綜合自動化系統中。大部分繼電保護裝置都已采用保護測控一體化技術。每個四合一裝置在完成繼電保護功能的同時,還以可完成測量、控制、數據通信等功能,使得它成為整個電力系統的一個智能設備。變電站內的一次設備已逐步實現智能化,數字化的CT、PT都將會得到使用,保護裝置僅僅實現數字繼電器的功能,使變電站自動化技術進入數字化階段。

綜上所述,繼電保護裝置的現代化技術的應用可以更好的完成繼電保護系統的工作內容,保證電力系統的正常運行。

參考文獻

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【關鍵詞】繼電保護;可靠性;失效事件

1.引言

隨著經濟和科技的蓬勃發展,我國電力系統的應用也越來越廣泛,復雜的電網系統也變得越來越重要,繼電保護作為電網系統的第一道防線,其重要性不言而喻。繼電保護裝置的功能是區分被保護元件是正常運行還是發生了故障,故障是在保護區內還是在保護區外,所以如果不對繼電保護的可靠性和風險性進行研究,就無法及時發現繼電保護裝置的隱患,可能會導致電網發生意外故障,引起一系列事故發生。

2.繼電保護裝置

在國內,關于電力系統可靠性的研究主要經過了確定性評估、概率評估和風險評估三個階段。確定性評估一般是研究最重大的事故,如“N-1”安全分析,略顯保守;概率評估是研究了故障發生的幾率,但不考慮其后果;風險評估則綜合了發生故障的概率和產生的后果。在正常運行電網時,沒有失誤波動,沒有錯誤操作,這就是繼電保護裝置的可靠性。為了能精準的做出關于繼電保護的風險評估,應當首先分析它的原理。

2.1 繼電保護裝置的可靠性

繼電保護裝置是可修復的,其可靠性的特點有以下幾點:

(1)由于繼電保護工作的環境和其自身狀況的變動性,繼電保護裝置的可靠度和發生失效的時間有一定的幾率性和隨機性;

(2)繼電保護裝置的可靠性包含的因素太多。除了保護裝置,還有關系很密切的一次設備、系統通訊的運行和一些人為因素;電網的保護設計的原理、實際的運行方式和它的整定、配置方式都對電網的繼電保護裝置有著極大的影響,各種復制的軟件設備和硬件又涵蓋了電網的各個方面。所以,從軟件設備方面會有很多不穩定的物理因素像軟件的設計、系統的輸入和使用都會影響繼電保護的可靠性;在硬件方面,繼電保護的可靠性更多的是要看每個基礎設施和電路的設計方式是否可靠;

(3)繼電保護裝置的失效分成拒動失效和誤動失效,這兩種失效又可以分成不可以被檢測可可以被檢測兩種,在制定可靠性的一些指標時需要將兩種情況綜合在一起來考慮。

2.2 繼電保護裝置可靠性的影響因素

繼電保護裝置的可靠性和許多因素有關,如:

(1)繼電保護裝置基本上都是由電子設備和軟件組成的,電子設備老化或損壞會直接影響保護裝置;其運行水平和環境的干擾等也會影響到繼電保護裝置的可靠性;

(2)保護裝置的平臺是硬件,實行保護功能的核心是軟件,因此軟件的可靠性也顯得極為重要;

(3)C、PT等互感器和斷路器通過傳變輸入量和執行輸出直接影響繼電保護裝置;

(4)二次回路然的絕緣老化和線路等原因導致元件連接的接觸不良或者松動都會給被保護的元件帶來不利影響。全數字化的保護系統通過用高速網絡通信來取代二次電纜,因為二次回路能夠自我監測;

(5)繼電保護定值是離線整定在繼電保護裝置中的重要因素。常規的繼電保護裝置是通過離線計算其定值并穩定在運行中。可是電網結構越來越復雜,在整定計算時得到的返回系數等數值運算復雜、運算時間過長,會影響被保護元件的應能,因此為了能有效克服離線定值的缺點,保護在線整定的定值顯得有越重要。

2.3 繼電保護的可靠性評價模型

在對繼電保護裝置進行關于可靠性的評估時,可以采用的模型有模擬和解析兩種方法。解析法是根據元件的功能、裝置的結構還有兩者在邏輯上的關系,來建立一種可靠性的概率形式,分析模型可以用遞推的方式或者迭代的方式,計算從系統得出的可靠性的指標。它的優點有精準度搞、概念清晰明了,缺點是他的計算量會因為系統數據規模的增大而增大。而模擬法則是利用概率分布圖來采樣選擇和評估,從統計學的角度得到關于裝置可靠性的數據。模擬法的優點是較為直觀,清晰明了,缺點就是計算時間長,和需要極高的精準度。在目前關于繼電保護裝置可靠性的評估中最常采用的是解析法,比如Markov模型法和故障樹法。故障樹法從裝置故障的模式出發,用瞬間照相對故障進行分析推理,一般來說是先算出最小的割集,再通過使用最小的割集概率來計算出裝置發生事故的幾率。由于故障樹法在使用方法上的不足,本文主要研究了GO法的應用,GO法運算分析過程(如圖1所示)。和傳統的解析法不同的是,GO法的出發點是裝置結構圖,更能清楚地反映裝置和元件之間的聯系。

圖1 GO運行分析過程

2.4 提高繼電保護可靠性的方法

(1)增強排除故障的能力:模擬事故的解決方法,提升繼電保護裝置的可靠性。增加檢查繼電保護裝置的頻率,加強檢查繼電保護裝置的力度,確定堅持的精準性,提前預防繼電保護裝置發生故障,減少事故發生的隱患;

(2)改善繼電保護裝置的設備:及時對檢驗設備的維修和檢測,完善電網系統配電自動化,隔離故障,使得電網系統和繼電保護裝置系統更為完全;

(3)嚴格把控質量關卡:對繼電保護裝置中的零件從選購制造方面抓起,嚴格把關增強繼電保護裝置的質量;

(4)保證繼電保護裝置在定值區的精準度:重視對繼電保護設備的檢查,定時檢查繼電保護裝置的各個零件,保證繼電保護裝置在定值區的準確性,重視每一次對設備的檢查。

3.風險評估

電力系統可靠性的研究方法主要是確定性評估、概率評估和風險評估三種。確定性評估出現最早,也應用最為廣泛,一般通過給定系統的參數、擾亂方式和運行方式來研究最重大的事故,如“N-1”安全分析,不考慮不同運行狀況等可能性,直接分析得出的結果略顯保守;概率評估不同于確定性分析,研究了故障發生的幾率,但不考慮其不同程度的后果;風險評估則綜合了前兩者的長處,分析了發生故障的概率和產生的后果。

3.1 風險評估方法

風險評估(Risk Assessment)指,在事件發生前后,將其風險事件所造成的影響或損失統計評估出來。識別各種不同的風險、評估可能發生風險的幾率、控制風險的等級和應對風險的消減對策,還有和預測會產生的一些負面影響是風險評估最主要的任務。

3.2 在繼電保護裝置中影響風險評估的因素

平均負載率和線路波動系數過大時,故障的風險值也會一同增大(如表1所示)。數據顯示,只有確定系統負荷的平均分布,才能減低風險的故障值。所以系統的操作人員運行電力系統時,需要使得系統總負荷均勻分布,才能最大限度的減低電網故障發生的風險性。

4.結束語

根據以上可知,繼電保護裝置在電網系統中處于十分重要的位置,嚴格把關對繼電保護裝置的檢查工作是確保電力安全運輸的重要環節。相關工作人員需要及時把握對繼電保護裝置的監控和檢測,預防意外事故的發生,明確繼電保護在電網環節中的重要性,確保電網的正常運行。

參考文獻

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關鍵詞:繼電保護 動作 可靠性 策略淺析

1 電力系統繼電保護技術分析

電力系統的可靠性是指在電力系統中的某個元件或者設備必須在預定的時間與條件下要完成規定的功能實現的能力,可靠性工作主要涉及的就是對元件失效數據的統計與處理、電力系統可靠性的評定、維護運行系統,保證電力系統的運行可靠性與經濟性,進一步推動電力系統的可持續穩定發展。而繼電保護裝置的可靠性則是指,繼電保護裝置應在規定的情況下發生應該出現的動作,而不能在不該發生某種動作的情況下發生動作或者發生誤動作,也不能在應該發生某種動作的情況下不發生動作。

實際上,在需要發生應該的某種動作的情況下,如果繼電保護裝置出現了拒動或者誤動動作,都將給電力系統造成嚴重的危害。但在線路發生故障時,不可避免的會產生誤動與拒動之間可靠性措施相互矛盾的情況。電力系統是一個結構復雜、負荷性質不同的系統,因此,繼電保護裝置產生的拒動與誤動錯誤往往導致的后果也不一樣。如,電力系統的旋轉設備容量充足的狀態,而輸電線路相對較多的情況下,其各子系統之間以及電源與負荷之間聯系緊密。如果發生誤動作,那么電力系統的發電機變壓器等會采取線路切斷措施,從而影響電力系統的運行。但在旋轉備用容量較少的情況下,繼電保護的誤動作使得變壓器或者輸電線路被切除,直接導致了負荷供電的終端造成系統穩定性的破壞,從而導致巨大的損失,因此,對于電力系統的運行繼電保護裝置動作的可靠性必須進行進一步的提高。

2 影響繼電保護裝置動作可靠性的主要因素

電力系統的繼電保護裝置具有自動化的優勢,在實際的電力系統運行中扮演著相當重要的角色,也是負擔電力安全運行保障的重要設施。一旦電力系統運行出現故障,繼電保護裝置就能及時向值班人員發出警報,提醒工作人員及時對故障進行確定、隔離并切斷,為恢復非故障區域爭取時間。繼電保護裝置在電力系統中的運行主要是按照編訂的整定值來執行保護功能的,主要負責監控供電系統的實時運行狀態,并在出現故障時準確的發生動作,切除故障并及時報警,而在系統正常工作時,不發生誤動作。而一旦繼電保護工作不能正常進行時,會產生不動作或者誤動作,這些現象都將會給電力系安全運行帶來嚴重的危害,通常影響繼電保護裝置動作錯誤的因素主要有以下幾種。

2.1 繼電保護裝置的自身質量問題影響,電力企業在選擇繼電保護裝置時,沒有嚴格對設備的質量進行把關,誤將不合規定的設備投入使用。

2.2 外界環境的影響。由于電力系統的運行很大一部分是在戶外,由于空氣中存在很多粉塵與有害氣體,同時,電力系統繼電保護裝置在溫度較高的環境中運行,老化的速度也越來越快,其性能也逐漸降低。再加上空氣中的粉塵與有害氣體以及一些有腐蝕性的霧等物質會腐蝕電力系統中的電路板與接插板等設備,這些裝置一旦被氧化,如果有接觸不良現象,就會導致設備逐漸失去保護能力,嚴重影響著電力系統的運行。

2.3 而晶體管保護裝置也會受外界干擾源的影響,從而導致繼電保護裝置發生誤動作或者拒動的現象。如電弧、短路故障、閃電電路等等因素影響。

2.4 設備檢修也是影響設備運行可靠性的重要因素,繼電保護裝置的動作可靠性很大一部分也取決于維護檢修人員的安全意識與技能,如果檢修人員不夠細心,技能水平低、經驗少、操作不規范等都有可能使繼電保護裝置產生隱患。

2.5 眾所周知,電力設備幾乎都是處于持續的高強度工作狀態,那么在長期持續、高強度的運行狀態下,難免工作性質會發生變化,勢必會影響保護裝置的效率。除此之外,電力系統的保護方案合理性也決定著繼電保護裝置的動作可靠性。

3 增強繼電保護動作可靠性的具體措施

繼電保護裝置的可靠性取決于繼電保護裝置的設計合理性,繼電保護裝置一旦投入使用,在實際的運行過程中,會受多種因素影響,并不可能保證絕對的可靠性,因此必須制定出有針對性的防范效措與事故處理方案,進一步消除隱患、彌補不足。下面就提出幾個方面的繼電保護可靠性提升措施。

3.1 首先,要提高繼電保護裝置的動作可靠性,就應從繼電保護裝置的生產來控制,在實際的生產過程中,一定要把握好整體的質量,選擇故障率低、壽命長并且符合相關行業規定的元器件,嚴禁使用不合規定質量差的繼電保護裝置。同時,對于繼電保護裝置的生產廠家、規格與型號必須進行嚴格的用前審查,確保繼電保護裝置本身就沒有問題。

3.2 另外,還應嚴格對晶體管保護裝置的質量進行控制,設計時必須考慮到保護裝置的安裝,通常都是將設備安裝在與高壓室隔離的房間內,為的是避免高壓電流與短路故障等對整個系統造成影響。其次,晶體管保護裝置還應考慮到環境污染問題,如果有條件的,可以增設空調等設備維持環境溫度。而電磁型、繼電型的繼電器,其外殼與底部都必須用膠帶墊來密封,避免空氣中的灰塵與有害氣體侵蝕。

3.3 從繼電保護動作可靠性影響因素的外部原因出發,技術人員是主要的影響因素。要求進行整定計算的專業技術人員必須擁有較高的責任心與技術,計算時必須全面考慮到網絡整體進行認真分析,準確整定各級保護裝置的計算,進一步確保系統上下級的保護整定值匹配合理性。

3.4 此外,從保障電力安全運行的角度來考慮,就要求繼電保護系統有能夠快速切除故障的能力,實現這一功能可以通過輸電設備、設備的主保護等多重化設施結合的方式,至少要有兩套以上的主保護并列運行措施。而為避免故障時,保護裝置有選擇性動作,必須認真全面地考慮保護裝置的設計、整定計算等階段,更要特別注意元器件直接的協調配合,達到繼電保護裝置動作可靠性整體性提升的目標。

3.5 對于繼電保護裝置的動作可靠性提升還必須加強對保護裝置的運行維護以及故障處理能力的檢修。在當前形勢下,要盡快研究與制定檢修策略,來指導當前的繼電保護檢修工作,結合微機保護自檢與通信能力,提高繼電裝置的可靠性與安全性。進一步開展二次線的在線監測技術,研究不停電檢修的整體繼電保護系統。

參考文獻:

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[2]化云峰,齊安新,吳建峰.提高農村電網繼電保護動作可靠性分析[J].供電企業管理,2013,03:47-49.

[3]張勝寶,王鋼,丁茂生,李曉華.保護系統可靠性與保護動作可靠性[J].繼電器,2006,15:1-4+9.

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關鍵詞:35kv變電站 繼電保護

1 引言

35kv變電站繼電保護問題,是一直以來的研究熱點,在其運行管理過程中,經常會出現電力系統的故障。導致這些故障的原因有很多,比如線路長期使用性能下降、設備老化或者人為操作失誤等等。一旦故障發生,如果不加以及時處理,就可能對整個區域電力系統安全造成傷害。35kv變電站日常的運行管理,是有效保護電力設備和電力系統安全的保障,應得到足夠的重視,科學化應用繼電保護裝置的作用在工作中日益凸顯。

2 35kv變電站對于繼電保護裝置的基本要求

35kv變電站繼電保護裝置在保護電力設備和電力系統安全方面,起著關鍵作用:當電力系統出現線路故障或者元件故障時,繼電保護裝置會發出警報,斷路器跳閘,從而達到保護電力系統安全的目的。一般來說,35kv變電站繼電保護裝置需要滿足以下要求:

2.1 快速性

快速性指的是當35kv變電站發生短路故障時可以第一時間做出反應,快速切除故障,保護系統,避免由于電流短路造成系統的破壞,減少縮小故障的影響范圍,進一步加強了對電力設備和電力系統的保護。

2.2 可靠性

繼電保護裝置可靠性指的是35kv變電站發生故障時,繼電保護裝置做出的動作足夠可靠,盡可能杜絕拒動或者誤動。

2.3 選擇性

選擇性指的是繼電保護裝置有選擇性的切斷相關設備,這是因為,當35kv 變電站的供電系統發生安全故障時,繼電保護裝置應在第一時間將距離事故最近點相關設備斷開,從而有效保護其他部分電力線路或者電力設備的正常運行。

2.4 靈敏性

靈敏性是繼電保護裝置重要的指標,在35kv 變電站發生故障時,繼電保護裝置對設備的正常運行狀況和相關故障做出靈敏的感受和動作,這樣可以有效減輕故障危害。一般來說,相關靈敏系數是衡量繼電保護裝置靈敏度的主要參數。

3 35kv變電站中應用繼電保護裝置的主要任務

近年來,在各部門的重視參與下,電力系統建設投入逐年加大,35kv 變電站建設也取得了很大的成果,但是電力系統的結構與運行方式日益復雜化,目前繼電保護裝置還存在著許多缺陷,傳統的電磁感應原理、晶體管繼電保護裝置在保護中存在靈敏度低、動作速度慢、關鍵部件易磨損、抗震性差等缺陷,所以,微機繼電保護裝置在國內35kv變電站中得到了廣泛的應用。35kv變電站應用繼電保護裝置的任務主要包括以下方面:

3.1 監視電力系統的整體運行情況

35kv變電站主要負責區域供電,一旦發生故障,會對區域供電造成很大的影響。繼電保護裝置可以有效監視電力系統的整體運行情況,在故障發生后的第一時間自動向故障元件最近的斷路器發出跳閘指令,從而減輕故障元件對電力系統運行的影響。在應用繼電保護裝置時,必須從保護電力系統全局安全的角度出發,按照規范的要求合理進行繼電保護裝置的設計和安裝,將電力系統連結成統一的整體,這樣才能保證電力企業對于35kv 變電站電力系統的整體運行情況進行科學、有效的監視。

3.2 及時反映相關電氣設備的不正常工作情況

電氣設備工作狀態監測也可以依賴繼電保護裝置。一旦電力設備運營不正常,或者達到了維修條件,繼電保護裝置就可以及時發現,并且及時傳達故障信息,將故障信息反饋給值班人員。值班人員或者及時組織人員維修,或者采用遠程控制系統排除故障。

4 35kv變電站繼電保護裝置的狀態檢修

35kv變電站繼電保護裝置應用時,除了必須熟知其功能作用還要嚴格遵照相關操作和技術規范,科學化的進行狀態檢修,這樣才能使得繼電保護裝置維持在較好的工作狀態。狀態檢修要求工作人員具有較高的專業素養,認真負責的工作態度,對檢修工作給予足夠的重視,對細小問題進行深入的分析,從而在保證繼電保護裝置實際運行效果的前提下,促進35kv變電站的安全、穩定運行。

4.1 繼電保護裝置的校驗周期和內容

做好繼電保護裝置的正常檢查,才能保障繼電保護裝置的正常動作。一般情況下,35kv變電站的繼電保護裝置的全面檢查周期控制在兩年左右,重要部件的校驗一年一次。在35kv變電站繼電保護裝置的校驗中,包括的內容主要有:相關設備的運行狀態,電力元件的改造或更換,以及變壓器的瓦斯保護等。另外,在進行繼電保護裝置的校驗時,還要每隔三年進行一次瓦斯繼電器的內部檢查,并且在每年進行一次常規的充氣試驗。

4.2 二次設備的狀態監測

二次設備的狀態檢修可以有效提高二次設備工作的可靠性,具有重要的現實意義。35kv變電站繼電保護裝置二次設備的狀態監測主要包括:TV、TA 二次回路的絕緣性能是否良好,以及各部分測量元件的磨損情況;直流操作、邏輯判斷與信號傳輸系統的運行狀態。檢修人員必須認識到繼電保護裝置二次設備與一次設備的狀態監測存在較大的不同,二次設備狀態監測并不是針對于某一元件,而是要對特定的單元或系統進行有效的監測。例如:在對繼電保護裝置二次設備中相關元件的動態性能監測中,在線監測技術并不是完全適用的,有時也需要使用離線監測方法,從而才能對于其實際狀態進行科學、合理的監測。

4.3 故障信息的分層診斷與處理

分層診斷故障在35kv 變電站繼電保護裝置維護中發揮了重要的作用。一般來說,分層診斷35kv 變電站的故障信息主要分為三層:第一層為常見的遙感信息,旨在最快的速度獲取系統中相關開關的變位情況;第二次是保護動作信息;第三層是故障錄波信息。首先當出現故障時,第一層的遙感信息發揮作用快速獲取相關開關變位情況,進而快速判斷設備運行狀態。判斷某種故障之后,如果繼電保護裝置任然存在問題,就要依照順序和層次進行其他的故障診斷。另外,在繼電保護裝置的分層診斷中,還要注意故障相別、故障類型及故障地點的快速確定,并且結合波形對開關、保護、重合閘等部分動作情況的影響,進行全面的分析與考慮。

一旦35kv變電站出現故障,繼電保護裝置就會第一時間發揮作用,自動發出大量的故障信息(如設備的開關動作信息、保護動作信息、電氣量波形信息、時間順序記錄和故障錄波功能記錄等)。如果繼電保護裝置的運行狀態是正常的,那么故障甄別和處理就正常進行開展。如果繼電保護裝置喪失了部分或者全部功能的時候,檢修人員就需要專家系統檢測繼電保護裝置的運行狀態,第一時間查明原因,做出反應,利用信息系統做出反向推理,從而制定出最合適的維修方案。值得注意的是,維修繼電保護裝置,要盡可能地避免影響到35kv變電站電力系統,這樣才能最大限度的保證區域供電安全性、穩定性,最大限度的降低繼電保護裝置維修所帶來的損失。

5 結論與認識

通過對35kv變電站繼電保護相關問題的研究和探討,提出了對應的優化措施,為保障電站安全運行,起到了至關重要的作用。

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【關鍵詞】繼電保護技術;狀態檢修

1 繼電保護裝置的功能闡釋

繼電保護裝置在日常的供電用電過程中并不會發生太大的作用,而當電力系統出現故障或是發生一些意外情況時,它會自主的進行監測、排除、發出報警信息,也有些裝置會直接切斷一些設備的供電,以保證人民財產不受損失。幾點保護裝置的功能具體有以下幾個方面:首先,繼電保護裝置可以在故障出現的最短時間內排查到故障點,并將其從電力系統中隔離出去,確保故障設備不再繼續受到損壞,同時也促進無故障線路或系統盡快恢復正常運轉,使問題出現所造成的影響降到最低。其次,繼電保護裝置能夠探測到電氣設備的工作是否正常,如發現異常會發出報警信號或是跳閘,使問題出現前就提醒工作人員,從而督促其檢查線路,將問題扼殺在萌芽時期。

2 繼電保護裝置的工作理論和組成解析

任何一項事物的運轉和工作都有其原理,繼電保護裝置對供電系統的異常狀況能夠快速的做出反應,并采取措施,主要是其對系統元件發生短路或是問題時的電流、電壓等因素的變化異常敏感,能夠快速的捕捉到不利問題的來源,從而做出反應。一般情況下,不管監測何種電力系統元素,繼電保護裝置都包含檢測部分、邏輯部分、應對部分,這幾個方面相互協作,起到完善的保護作用。

3 繼電保護裝置特點的分析

鑒于電力系統的特殊性和重要性,繼電保護裝置為了更好的符合系統要求,起到完善的保護作用,應滿足可靠性、選擇性、快速反應、檢測全面等要求。其中快速反應和檢測全面都可以理解,而可靠性主要指的是繼電裝置的質量、技術能夠維持正常的工作,在技術人員的維護和管理下能夠起到預期的監測效果,所有的電力設施,不論大小,都不可以在沒有繼電裝置保護的情況下運轉、工作。選擇性體現在嚴格的遵循逐級配備的原則上,確保電網發生故障時可以有選擇性

4 繼電保護裝置狀態檢修5點注意事項

4.1 要嚴格遵循狀態檢修的原則

實施狀態檢修應當依據以下原則:一是保證設備的安全運行。在實施設備狀態檢修的過程中,以保證設備的安全運行為首要原則,加強設備狀態的監測和分析,科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目,同時制定相應的管理制度。二是總體規劃,分步實施,先行試點,逐步推進。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革,是一項復雜的系統工程,而我國又處于探索階段,因此,實施設備狀態檢修既要有長遠目標、總體構想,又要扎實穩妥、分步實施,在試點取得一定成功經驗的基礎上,逐步推廣。三是充分運用現有的技術手段,適當配置監測設備。

4.2 重視狀態檢修的技術管理要求

狀態檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統中通常是處于靜態的,但在電力系統中,需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統故障時是否能快速準確地動作,即要把握繼電保護裝置動態的“狀態”。因此,根據對繼電保護裝置靜態特性的認識,對其動態特性進行判斷顯然是不合適的。因此,通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數,使繼電保護裝置啟動和動作,檢查繼電保護裝置應具有的邏輯功能和動作特性,從而了解和把握繼電保護裝置狀況,這種繼電保護裝置的檢驗,對于電力系統是很有必要的和必須的。要搞好繼電保護設備狀態檢修,建立每套保護裝置的“設備變更記錄”是非常重要的基礎技術管理工作。“設備變更記錄”應詳細記載設備從投運到報廢的整個使用過程中設備軟、硬件發生的變化,包括軟件的版本升級、硬件插件的更換、二次回路的變更、反事故措施的執行情況及檢驗數據的變化情況。這樣的“設備變更記錄”實際上就是保護裝置所有檢修記錄的摘要和縮影。因此可以作為設備狀態評估的依據。

4.3 開展繼電保護裝置的定期檢驗

實行狀態檢驗以后,為了確保繼電保護和自動裝置的安全運行,要加強定期測試,所有集成、微機和晶體管保護最好每半年進行一次定期測試,測試項目包括:微機保護要打印采樣報告、定值報告、零漂值,并要對報告進行綜合分析,做出結論;晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位,發現問題及時處理。特別注意是狀態檢修不宜一步到位,應采取循序漸進的方法逐步實行并將二次設備的定期檢驗年限適當放長。

4.4 狀態檢修的經濟性要求

依靠技術經濟分析進行決策是狀態檢修的一個重要特點。有針對性地按項目和診斷結果的檢修取代了以往的帶有盲目性的強制計劃檢修,其結果是減少了不足維修帶來的強迫停運損失和事故維修損失,減少了過剩維修,提高了維修工作的效率,增加了設備可用率,節約了大量檢修費用。在狀態檢修的實踐中,經濟效益是技術應用的前提,技術手段是解決問題的主要方法。

4.5 努力提高檢修人員技術素質

狀態檢修對檢修人員技術素質的要求主要體現在掌握狀態監測和故障分析的手段,能綜合評價設備的健康狀態,參與檢修決策,能制定優化檢修計劃和檢修工藝;有豐富的檢修經驗和高超的檢修技術等方面。高素質檢修人員是狀態檢修能否取得成功的關鍵。

5 電力系統繼電保護技術的現狀與發展

目前微機繼電保護的智能化僅限于計算機硬件系統的自檢,直流控制回路斷線檢測報警,保護四邊型特性負荷邊的自動調整,通過人機對話自動調整故障測距的算法以提高故障測距的精度等初步智能。可以預見,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,以解決常規方法難以解決的問題。

總體來說,綜合自動化系統打破了傳統二次系統各專業界限和設備劃分原則,改變了常規保護裝置不能與調度(控制)中心通信的缺陷,給變電所自動化賦予了更新的含義和內容,代表了變電所自動化技術發展的一種潮流。隨著科學 技術的發展,功能更全、智能化水平更高、系統更完善的超高壓變電所綜合自動化系統,必將在我國電網建設中不斷涌現,把電網的安全、穩定和經濟運行提高到一個新的水平。

參考文獻:

[1]郭偉.論繼電保護裝置的“狀態檢修”[J].水利電力機械,2007(9).

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[關鍵詞]電力系統;繼電保護裝置;可靠性

中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)30-0242-01

在電力系統運行時其個體發生了故障或者是電力系統在運行時自身發生故障,所發生的故障危及到整個電力系統安全時,繼電保護裝置能夠及時的向值班運行人員發送警告信號,或者是能根據正在運行的程序直接向其所能夠控制的斷路器發送短路信號,使斷路器執行跳閘命令從而終止故障的發生和事故的擴大。電力系統中的繼電保護裝置是一種自動化設備,在經過了長時間的不斷改進后,如今電力系統中的機電裝置已經逐步的穩定并且智能化了

1.繼電保護裝置的運行要求和指標

1.1 繼電保護裝置的運行可靠性要求

繼電保護裝置運行可靠性要求主要有以下四個方面:①時效性。如果電路運行或是電路元件出現故障,繼電保護裝置要能夠在最短的時間內發現并且進行切斷指令的發出,處理故障,從而降低電路出現故障時對電力運行造成的影響。②靈敏性。靈敏性方面的要求主要體現在繼電保護裝置要具有不同的靈敏系數,如果電路元件和線路發生短路故障時,繼電保護裝置要做出不同的反應,靈敏系數的大小也應該符合相關規范的要求。③穩定性。繼電保護裝置中的部件要協同合作,以發揮出裝置的維護以及管理功能,保證設備和線路的正常運行。④選擇性。如果電力系統出現了故障,繼電保護裝置要能夠根據發生故障的地點,判斷出離故障地點最近的斷路器,并發出操作切斷指令,保證未發生故障的電力系統可以正常運行。母線、變壓器等電力設備都需要在安裝了繼電保護裝置的前提下運行,如果電網的額定電壓超過220 kV 則需要設置兩套或是兩套以上的繼電保護裝置,以便其中一套繼電保護裝置出現了問題,還有備用的保護裝置繼續保護電路,保證電路的正常運行。

1.2 繼電保護裝置運行的可靠性指標

評估可靠性時,主要通過參照評估指標,得出可靠性結論。就我國目前現有的可靠性指標以及研究成果來看,評估指標的側重點不同,評估所得出的結論也存在較大差異。每種評估方法都有其特點,但是每種評估方法包含的內容都不夠全面,與實際的繼電保護裝置運行可靠性存在偏差。這就使得評估結果與實際運行結果不相符的情況,為了解決這個問題給繼電保護裝置運行可靠性帶來的影響,可以通過增加測試樣本、優化評估方法的方式,進一步提高評估結論的準確性。

2.繼電保護裝置動作異常情況分析

繼電保護裝置在電力故障發生時需要迅速做出判斷并且發出切斷指令,如果繼電保護裝置沒有做到這一點,說明繼電保護裝置出現了異常。對于這一問題,首先應該檢查繼電保護裝置中的采樣元件和系統是否是正確的,如果沒有差錯,則進一步檢查設置的保護定值,尤其是其中的控制值是否正常。如果電力系統運行過程中硬壓板處在投入位置上,而繼電保護裝置并沒有檢測出來,那么繼電保護裝置就處于異常狀態。而影響繼電保護裝置檢測硬壓板位置的因素有很多,有硬壓板接線的錯接、虛接、電線短路等都會引起這一問題。除此之外,零序保護問題也是繼電保護裝置中常出現的問題之一。目前,我國零序保護方面采用的模式均為零序電流,為了能夠保證繼電保護裝置起到保護作用,外接的零序電流回路應該能夠通過零序電流。此外,影響繼電保護裝置正常運行的問題還有重合閘不動作的問題。可以通過檢合閘充電情況,排合閘開入問題。如果這些檢查都沒有異常,則進一步監測保護裝置產生動作的瞬間,重合閘是否進行了放電。繼電保護裝置在實際運行中可能常常遇到以上問題,工作人員一定要予以重視并熟練掌握排查方法。

3.力系統繼電保護裝置運行可靠性指標的優化措施

可靠性指標對于電力系統繼電保護裝置運行可靠性評估而言是至關重要的,它不僅關系到繼電保護裝置可靠性評價的準確性,同時也對繼電保護裝置的改進有著重要影響。本文從可靠性計算方面提出以下幾條優化建議:

3.1 可靠性計算指標規范化

在電力系統繼電保護裝置運行可靠性指標中,區外正確無運行行為應該被囊括其中,這一指標的囊括能夠促進指標的完善,進一步保證電力系統繼電保護裝置運行可靠性評估的準確性。其次,更加精細的劃分出工作率方面的指標,對于區內外正確動作跟不正確動作詳細標注其概念,如果能夠做到的話,正反不同方向的動作也要區分開來,甄別出繼電保護裝置出現故障與其正常工作時的行為,以期能夠進一步研究繼電保護裝置以及裝置的可靠性。而電力系統繼電保護裝置可靠性指標與計算方法的規范,仍然是一個大課題,需要業內人士進行不斷的研究探討與改進。

3.2 人工智能技術的應用

隨著科技的發展,人工智能應用的越來越廣泛。智能控制器更有利于保護裝置的操作。它不拘泥越控制對象的模型,可以通過工作人員的自行調整,并且根據各個部分不同的響應時間來迅速做出判斷,大大提高了保護裝置反應的速度。相比于傳統的控制器而言,人工智能使人能夠更好的接收,它忽略掉了很多不確定因素,根據裝置本身的性能對數據的分析狀態做出調整。它不需要諸多的電力方面專家在一旁進行專業指導也能夠根據數據獨立完成操作。智能技術的使用需要根據電力系統的實際運行情況進行選擇,一些控制對象不一定需要使用人工智能才能解決,采用傳統的控制方式也能夠達到效果。但是對于其它的控制對象而言,只有人工智能才能夠實現其自動化的目標。不同的情況選擇不同的控制方法,才是保證電力系統繼電保護裝置平穩運行的有效措施。

4.結語

電力系統繼電保護裝置如果還能通過圖像監控結合工作人員操作經驗的優勢和遠程技術,也可以避免操作失誤,減少系統故障造成的損失。通過圖像監控、環境監測及警報來監測現場設備的安全,可以起到保護和預警的作用,系統信息數字化可使計算部門能夠擺脫庫房式管理方法。數據的排列完全虛擬化,按照設定的軟件程序進行整理排序而輸出,有利于提高信息的收集和使用效率,促進電力系統繼電保護裝置的穩定運行。

參考文獻

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【關鍵詞】繼電保護裝置;變壓組;電力系統;直流系統

1、引言

當系統中的電流異常,還有電壓較大時,繼電保護裝置就會發揮作用,將繼電裝置能夠統帥的區域內全部斷電使之隔離,據此來制止故障傳播與網絡中,并使之無法影響別的設備,這保證了是電網的穩定運行。因此在現實的生產中,機電保護裝置也是無法被忽略的,它不僅可以保護發變機組,就連對直流、輔助甚至廠用電系統都能夠起到一定的保護作用。

2、繼電保護裝置的工作原理

由于電氣設備和線路的不正常運行,或者當輔助系統發生問題時,不正常的電流與電壓的變化就會使電力系統的安全受到嚴重威脅,這時候警報信號就會發出,警報信號是智能控制系統或者技術人員發出的,其作用是發出斷開指令到斷路器上,因此隔離故障,使其影響的范圍減小,這時候繼電保護裝置就起到了關鍵作用。繼電保護裝置是識別故障的裝置,它依據的就是故障電流的變化,有時候依據電壓燈光參數的變化,根據這些做出準確的反應;除此之外,其他參數也可以根據需要帶入,從而作為動作發生的根據,比如:變壓器油箱故障體現在瓦斯或者油流速度的增加或減少等。不論是哪種參數被采用,結構都是大同小異,其中有測量、邏輯和執行裝置。由此可知繼電保護裝置在發電廠中是保護性裝置,有較大的作用。

3、繼電保護裝置在發電廠的應用

3.1發電變壓組的保護

在保護發電以及變壓其組時,機組的型號也應當被充分考慮到,比方說:某地的機組較為大型,設備的情況有高造價、不方便維修、停機會導致損失大等情況。因此,就要求繼電保護裝置的配置必須標準配置,質量要好,要有一定的靈敏度,反應速度快。另外,該電廠需要考慮實際情況選用美國進口的發電機和變壓器的保護,其中的保護設備有G60和T60,然而高壓廠則采用T35作為變壓器和勵磁變壓器的保護,另外采用C30做非電量保護。這類不僅具有全面的功能,而且具有成熟技術的綜合數字式保護裝置,還有一個卓越的地方是硬件中能夠實現數字控制的芯片以及處理器,DSP可以處理數據,判斷則通過處理器運行,因此提高了正保護裝置系統的運行速度。在正常情況下,實際狀況可以促使保護裝置進行選擇,選擇所根據的是控制系統的特點或者不同型號的發動機組,根據這些以便使運行、控制和保護共同配合。還應該從經濟性和使用以及維護等方面來看,優化保護裝置的設計。

3.2電廠電力系統的保護

在選擇這個系統的繼電保護裝置時,配合性是應該考慮的問題,也就是在盡量的減少二次電纜,使自動化水平在整個電力網絡內加大。如:某電廠安裝了電廠用電監控系統,上層的DCS和系統聯系,也通過網絡與下層的廠用的繼電保護裝置連接,采集與傳達電廠的電力系統的電度量信息則通過監控系統或者DCS,之后則完成關于保護動作量通信以及遙測,電源和保護裝置在廠用電力系統中則根據這個來控制,不光可以使用簡單的開關遙控,還能夠調查以及修改定值,在自動化的控制系統與通信系統中,增強一些可以控制的性能,使廠用電力系統的安全得到穩定。

3.3電廠直流系統的保護

整個電廠中的保護和自動裝置,以及開關等裝置都需要直流系統供電。于是整個電廠的保護與無需人為控制系統進行無誤動作都與直流系統的可靠性和穩定性有著直接的關系。電氣一次系統的分區配置就是廠用的直流系統的配置原則,又因為涉及到直流供電系統的距離,所以還對每套直流系統有著其他的冗余配置。如:某電廠,他的整個升壓電站都具有保護與非手動控制系統,發變電機組和廠用保護,以及自動控制裝置在每一臺機組的主廠房內都有,同樣的直流供電系統更是控制保護了機組的輸煤系統保護和自控系統,而另外一套直流系統則用來供電脫硫系統和它的保護裝置以及自動控制系統,多余的2套蓄電池與兩套充電裝置對這些直流系統供電,供電電壓則采用110V電壓。

4、結語

總得來說,不光是有普遍的功能和性能,廠用的繼電保護裝置還應該具有針對電廠設備的性能,也就是在保證基本條件的前提下,生產要求可以符合電廠標準,能夠保護各種的廠用網絡。智能化的生產需求必須能夠適應,并配合自動控制系統以選擇繼電保護裝置,使自動化目標在廠用保護系統中達成,從而便于使保護的效果和速度提升。

參考文獻

[1]劉靜亭.繼電保護裝置在發電廠的應用[J].科技資訊,2011,No.26718:133.

[2]王進.繼電保護裝置在電網運行中的問題探討[J].科技創業家,2012,13:137+139.

篇9

[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)。

篇10

關鍵詞:35kv變電站;微機繼電保護

中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A 文章編號:

繼電保護對電力設備本身的安全及電力系統的正常運行有至關重要的作用。35kv變電站微機繼電保護問題,是一直以來社會各界的研究熱點,在35kv變電站的運行過程中,經常會出現各類電力系統故障或不正常工作情況。導致這些故障的原因有很多,比如線路長期使用性能下降、設備老化或者人為操作失誤等等。一旦故障發生,如果不加以及時處理,就可能對整個區域電力系統安全造成傷害。35kv變電站微機繼電保護有效合理的應用、穩定正常的運行,對保證系統安全運行、保證電能質量,防止擴大故障和發生事故,有著極其重要的作用,應得到足夠的重視。

1微機繼電保護裝置優勢特征

(1)動作正確率高:微機保護夠能得到常規保護不易獲得的特性,其具備的記憶力可以實現故障分量保護,自適應、狀態預測、模糊控制及人工神經網絡的自動控制技術以及數學理論在微機保護中的應用,大大提升了其動作正確率。

(2)性能穩定、可靠性高:微機保護的功能以算法與判據為基礎,同類型的保護裝置具備相同的程序,性能穩定,其數字元件的特性受溫度變化、電源波動、使用年限影響很小,可靠性高。

(3)易于獲得附加功能:可以通過配置的打印機、顯示屏、網絡等手段獲得故障錄波、波形分析等電力系統故障后的多種信息,有助于運行部門對事故的分析和處理。

(4)靈活性大:微機保護能夠實現人機界面,維護調試方便,處理故障時間短,可以根據運行經驗,在現場可通過軟件方法改變特性、結構。同時具有串行通信功能,與變電所微機監控系統的通信聯絡實現遠方監控。

2微機繼電保護構成

2.1微機繼電保護工作原理與構成

(1)傳統的繼電保護裝置是使輸入的電流、電壓信號直接在模擬量之間進行比較和運算處理,使模擬量與裝置中給定的機械量(如彈簧力矩)或電氣量(如門檻電壓)進行比較和運算處理,決定是否跳閘。

計算機系統只能作數字運算或邏輯運算,因此微機保護的工作過程大致是:二次的電流、電壓通過模擬量輸入系統轉換成數字量,然后送入計算機的中央處理器,按相應的保護算法和程序進行運算,將運算的結果隨時與給定的整定值進行比較,判別是否達到定值、發生故障。一旦確認故障發生,根據開關量輸入的當前斷路器和跳閘繼電器的狀態,經開關量輸出系統發出跳閘信號,并顯示和打印故障信息。

(2)微機保護由硬件和軟件兩部分組成。

微機保護的軟件部分由初始化模塊、數據采集管理模塊、故障檢測模塊、故障計算模塊、自檢模塊等組成。

微機保護的硬件電路通常由以下六個功能單元構成:數據采集系統、CPU、開關量輸入輸出電路、工作電源、通信接口和人機對話系統。

3、35kv變電站中應用微機繼電保護裝置的主要任務

近年來,在各部門的重視參與下,電力系統建設投入逐年加大,35kv變電站建設也取得了很大的成果,但是由于電力系統的結構與運行方式日益復雜化,目前繼電保護裝置還存在著許多缺陷和不足,傳統的電磁感應原理、晶體管繼電保護裝置在保護中存在靈敏度低、動作速度慢、關鍵部件易磨損、抗震性差等缺陷,所以,微機繼電保護在國內35kv變電站中得到了廣泛的應用。

35kv變電站應用繼電保護裝置的任務主要包括以下方面:

(1)監視電力系統的整體運行情況::35kv變電站主要負責區域供電,一旦發生故障,會對供電區域造成很大的影響。繼電保護裝置可以有效監視電力系統的整體運行情況,在故障發生后的第一時間自動向故障設備最近的斷路器發出跳閘指令,從而減輕故障設備對電力系統運行的影響。在應用繼電保護裝置時,必須從保護電力系統全局安全的角度出發,按照規范的要求合理進行繼電保護裝置的設計和安裝,將電力系統連結成統一的整體,這樣才能保證對35kv變電站的整體運行情況進行科學、有效的監視。

(2)及時反映相關電氣設備的不正常工作情況:電氣設備工作狀態監測也可以依賴微機繼電保護裝置。一旦電力設備運行不正常,繼電保護裝置就可以及時發現,并且及時傳達故障信息,將故障信息反饋給值班人員。值班人員或者及時組織人員維修,或者采用遠程控制系統排除故障。

4微機繼電保護在35Kv變電站的應用現狀:

(1)傳統電磁式繼電保護的弊端:上世紀80年代某35kV變電所建成運行,在沒有改造前多是傳統電磁式繼電保護。電磁式繼電保護易出現以下故障:電磁式繼電器的組成有機械運動部分,長時間的使用電磁式繼電器由于動作阻力大而不靈敏,甚至出現拒動情況;很多電磁式繼電器定值精度相對較低,很容易產生振動導致定值不穩而影響其保護性能;部分電磁式繼電器的機械式觸點經過一段時間的運行后出現接觸不良、觸點燒蝕以及觸點粘連故障,給電力系統的安全運行埋下隱患。大量的電磁式繼電器二次接線繁雜,一旦出現故障很難查找原因。電磁式繼電器不能實現遠程監控,不能實現無人值班,越來越不適應智能化變電站的建設要求。

(2)變電站利用微機保護的效果:傳統電磁式繼電保護裝置接線繁瑣、機械觸點多的問題得到解決,具備故障自診斷功能的微機保護使故障率大大降低,同時減少了故障查詢時間。消除了繼電保護裝置因振動等環境等原因影響保護定值整定,提升了繼電保護的穩定可靠性,微機繼電保護在35Kv變電站得到了越來越廣泛的應用。同時,微機繼電保護能夠和變電站綜合自動化緊密結合,微機繼電保護裝置可以采集被保護設備的信號、測量等實時信息,提供給綜合自動化系統,綜合自動化系統應用自動控制技術、計算機數據采集及處理技術、通信技術,代替人工對變電站進行日常運行的監視、操作、電壓無功控制、測量記錄、統計分析、故障運行的監視、報警和事件順序記錄與運行操作。

5、狀態檢修在35kv變電站微機繼電保護的應用:

35kv變電站微機繼電保護裝置應用時,除了必須熟知其功能作用還要嚴格遵照相關操作和技術規范,科學化的進行狀態檢修,這樣才能使得微機繼電保護裝置維持在較好的工作狀態。狀態檢修要求工作人員具有較高的專業素養,認真負責的工作態度,對檢修工作給予足夠的重視,對細小問題進行深入的分析,從而在保證微機繼電保護裝置實際運行效果的前提下,促進35kv變電站的安全、穩定運行。

(1)在狀態檢修應用之前,依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求,對繼電保護、安全自動裝置和二次回路進行定期檢驗,以確保裝置元件完好、功能正常、回路接線及定值正確。如果在兩次校驗之間繼電保護裝置出現故障,只有在保護功能失效時或等下一次校驗時才能發現。如果這期間發生電力系統故障,保護將不能正確動作。因此,二次設備同樣需要狀態監測,實行狀態檢修,適應電力系統發展需要。

(2)狀態檢修可以簡單定義為:在二次設備狀態監測的基礎上,根據監測和分析診斷的結果,科學安排時間和項目的檢修方式。它包括設備狀態監測、設備診斷、檢修決策。狀態監測是狀態檢修的基礎;設備診斷是依據狀態監測為,綜合設備歷史信息,利用神經網絡、專家系統等技術來判斷設備健康狀況;最后要綜合設備信息、運行情況、缺陷故障情況、歷次檢修試驗記錄等方面信息作出檢修決策。其中,狀態檢測是狀態檢修中最重要的一環。

(3)二次設備的狀態監測:二次設備的狀態檢修可以有效提高二次設備工作的可靠性,具有重要的現實意義。35kv變電站微機繼電保護裝置二次設備的狀態監測主要包括:TV、TA二次回路的絕緣性能是否良好,以及各部分測量元件的磨損情況;直流操作、邏輯判斷與信號傳輸系統的運行狀態。檢修人員必須認識到繼電保護裝置二次設備與一次設備的狀態監測存在較大的不同,二次設備狀態監測并不是針對于某一元件,而是要對特定的單元或系統進行有效的監測。例如:在對繼電保護裝置二次設備中相關元件的動態性能監測中,在線監測技術并不是完全適用的,有時也需要使用離線監測方法,從而才能對于其實際狀態進行科學、合理的監測。

6、微機繼電保護的發展前景

微機繼電保護軟、硬件技術都在日新月異的不斷發展。如何能夠更好地滿足電力系統要求,進一步提高繼電保護的可靠性,取得更大的經濟效益和社會效益,是微機繼電保護開發人員一直研究追求的目標。計算機網絡作為數據和信息傳遞、資源共享的工具,已經深入到各個領域,在電力系統,微機繼電保護依托網絡發展,數字化、網絡化、智能化程度也在提高,變電站將向集成自動化方向發展。按照變電站自動化的集成程度,可將未來的自動化系統分成兩種:協調型自動化和集成型自動化。協調型自動化繼續保留每個間隔內各自獨立的控制、保護等裝置,各自進行數據采集、執行相應的輸出功能,由統一的通信網絡與站端相連,在站端建立一個統一的計算機處理系統,進行各個功能的協調。而集成型自動化既在間隔級,又在站端對各個功能進行優化組合,是計算機技術、現代控制技術和通信技術在變電站自動化系統的綜合應用。集成型自動化系統將間隔的保護、控制、故障錄波、事件記錄和數據處理等功能集成在一個多功能數字裝置內,間隔內部、間隔之間以及間隔同站端之間的通信用少量的光纖總線實現,取代傳統的硬線連接。總之,微機繼電保護必將隨著各類技術的發展和進步呈現更新的特征,獲得更廣泛的應用。

結語:微機繼電保護裝置在電力系統中承擔著重要的保護任務,通過以上微機繼電保護裝置優勢特征與微機保護裝置基本構成的闡述以及35kv變電站的微機繼電保護的應用現狀、發展前景分析,可以看出隨著我國智能化電網建設的一步步深入,變電站綜合自動化技術的提高,數字式微機繼電保護裝置逐漸取代了傳統模式繼電器。可以預見,未來的微機繼電保護將會更加智能化、人性化、自動化,提高電力系統的安全穩定性,為國民經濟的快速持續增長保駕護航。

參考文獻:

[1]35kv變電站繼電保護裝置的應用分析[J].北京電力高等專科學校學報:自然科學版,2011,28(12).

[2]35kv變電站繼電保護定值整定分析[J].現代商貿工業,2009,21(12).