浅谈继电保护装置应用

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  摘 要:随着我国电力需求的不断增大,电网结构变得日益复杂,如何保证电力安全及稳定运行成为供电部门首要关注的话题。继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要组成部分,在电力系统中具有独特的地位和作用,一旦电力系统出现故障,它将快速准确地将排除故障,保证电力设备的正常运行。文章主要介绍了继电保护装置的概念及意义,从中提出了继电保护装置的构成及类型,并结合工作经验,针对继电保护装置的应用进行了分析与研究。
  关键词:继电保护装置;构成;可靠性;应用
  1 .继电保护的概念及意义
  继电保护主要是指确保电力系统供电可靠性和保障电气设备安全。继电保护的可靠性是指保护装置在预定时间内、在规定条件下完成规定功能的能力。继电保护装置是一种自动装置,在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务,它随时监控系统的运行状态,并能迅速发现故障,然而通过断路器排除故障,使系统恢复正常运行。由于现代电力系统的容量越来越庞大,系统结构日趋复杂,继电保护可靠性就显得尤为重要。
  2 .继电保护装置的构成及类型
  继电保护装置一般由测量部分、逻辑部分和执行部分三部分组成。一是测量部分。就是测量从被保护对象输入的有关电气量,并与已给定的整定值进行比较,根据比较的结果,从而判断保护是否应该起动;二是逻辑部分。就是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的順序或它们的组合,使保护装置按一定的逻辑关系工作,最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号,将有关命令传给执行部分;三是执行部分。就是根据逻辑部分输出的信号,最后完成保护装置所担负的任务。
  变电站的继电保护装置分类较多,大体有以下几种:一是线路保护。通常情况下采用二段式或三段式电流保护,电流速断保护为一段保护,限时电流速断保护为二段保护,过电流保护为三段保护;二是母联保护:母联保护的要求必须同时装设限时电流速断保护和过电流保护;三是主变压器保护。主变压器保护有主保护与后备保护两类,主保护通常指重瓦斯保护与差动保护,后备保护指复合电压过流保护与过负荷保护。
  3.继电保护问题分析
  3.1设备问题
  电磁型继电保护的保护形式和现在技术较先进的微机型保护相比存在着元件数量多、连线较复杂、体积较大和灵敏度低等缺陷,严重影响继电保护的可靠性,不能很好地满足可靠性的要求。特别是近年来这种继电器越来越频繁暴漏出缺陷,出现由于继电器触点振动、触点绝缘降低等原因引起的断路器跳闸故障。
  3.2配合级差问题
  继电保护装置的级差配合,是保证系统安全运行的重要环节。由于众多供电系统结构越复杂,运行难度加大,必然影响变送电设备的安全。因此,配合级差的问题尤为突出,若新总变作为一级6kV高配电源,配出回路速断时间定为0.8s,而下一级高配所如三催高配所、二循高配所的进线开关的时间也定为0.8s,这就在故障状态下难以区分哪个开关先动作,上级开关动作必将带来更大的不利影响。
  3.3整定值问题
  整定值是对线路和设备进行保护的重要参数,整定值的计算一般比较复杂,需要很强的专业要求。如果继电保护的整定值出线问题,比如有同样型号和容量相同的两台设备具有不同的过流、速断值,下一级设备的整定值大于上一级设备的整定值,将造成在下级设备出现事故却跳开上级开关的现象,致使事故范围扩大。这给系统安全运行带来隐患。
  3.4管理问题
  继电保护的管理是电气管理中的重要部分之一,其实设备落后和配合级差问题的出现就是缺少专人管理的重要表现,继电保护的管理需要系统、全面地进行,从整体上进行合理的布局、分级,对于新上设备进行合理选型和计算,定期对全公司各级别参数进行复核,所有这些工作需要专人进行。
  4.继电保护可靠性措施
  4.1做好继电保护装置检验
  在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件、改定值、改变二次回路接线等工作。电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。 4.2做好一般性检查
  不论何种保护,一般性检查都是非常重要的。首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。 4.3注重接地问题
  继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜辫或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
  4.4引用网络技术
  当今继电保护技术己经开始逐步实现网络化。计算机网络技术与继电保护的结合是实现现代电力系统安全运行的重要保证。现代电力系统继电保护要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,使得各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络连接起来,实现微机保护装置的网络化。
  5.继电保护装置的应用
  当前计算机技术日新月异地发展,微机继电保护技术已经成为未来继电保护装置的发展趋势,继电保护装置正逐步走向着网络化与智能化,其保护、控制、测量以及数据通信成为一体化方向,新的控制理论和方法被不断应用于微机继电保护中。
  5.1 网络化的应用
  当前网络已经成为信息和数据通信工具技术的基础,微机继电保护同样也离不开网络通信强有力支持。目前,只有差动和纵联保护不能反应保护安装处的电气量,其他继电保护装置都均可。继电保护的作用之所以只限于快速、准确地切除故障元件来缩小事故范围,重要原因是缺失有力的数据通讯、数据处理分析研究。如果继电保护装置实现网络化,把每一点的继电保护保护装置都连接串联,有主站统一进行协调管理,就能够在最短的时间准确地判断出继电保护装置故障的性质、位置以及产生故障原因,尽快发出指令给相应的保护装置来排除故障,从而提升了电力系统的安全性及稳定性。
  5.2 自适应控制技术的应用
  自适应继电保护就是指保护系统为响应电网状况的变化以保持最优功效而自动调整其运行参数,以进一步改善保护的能力。自适应继电保护能够改善继电保护装置系统的响应、提升电力系统的安全可靠性以及经济效益,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域发展前景广阔。
  5.3 人工神经网络的应用
  人工神经网络是模拟生物神经元的结构而提出的一种信息处理方法。目前专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护装置中,涉及到如暂态,动稳分析,负荷预报,机组最优组合,警报处理与故障诊断,配电网线损计算,发电规划,经济运行及电力系统控制等各个方面,同时人工神经网络所具有的强大的自适应能力、学习能力和模式识别能力。
  6.结束语
  总之,随首计算机通信技术的快速发展,使继电保护装置技术会走向计算机化、网络化、一体化方向及分析了可靠性问题,旨在有效地提升电网运行的安全性及稳定性。这对继电保护装置维修维护人员提出了艰巨的任务,继电保护装置维修维护人员只有对继电保护装置进行定期和按需相结合的检查与维护,从而保障电力系统供电安全可靠性。
  参考文献
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