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摘要:随着经济的飞速发展,社会对电力的需求量越来越大,与此同时,做好电力供应的保护工作就显得尤为重要。继电保护旨在保证电力系统安全可靠运行,继电保护装置是关系国民经济能否平稳运行的重要装置。现代社会,电力系统规模不断扩大,对电力系统运行和管理的可靠性、高效性要求在不断提高,继电保护工作也就越来越频繁和复杂。在计算机技术、电力电子技术、安全防护技术飞速发展的今天,应用最新技术成果生产出新型高性能继电保护装置是技术进步的必然趋势,也是保证经济时代大动脉的现实需求。
关键词:继电保护;时代需求;可靠性;风险评估
1、继电保护的含义及其发展历史
在电力系统运行的过程中,经常会遭受外部因素和内部因素的干扰而出现系统故障或者非正常的运行状态,常见的系统故障有断路、单相接地、两相短路、三相短路以及两相接地短路等情况;常见的电力系统非正常运行状态有负荷过高、电压过高、振荡、同步发电机短时失磁异步运行、非全相运行等情况。
而电力系统继电保护和安全自动装置就是在电力系统发生故障和出现不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的自动化技术和设备。继电保护装置的基本任务是:当电力系统发生故障或出现不正常的运行状态时,在尽可能短的时间和尽可能小的区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号让值班人员及时意识到危险情况的出现,采取措施消除故障和非正常情况,以减轻或避免供电设备和用电设备的损坏。
电力系统继电保护的发展经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几个阶段。集成电路型继电保护又称微机继电保护,是当代社会正在使用的机电保护装置。它指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。它起源于20世纪60年代中后期的英国。微机继电保护的发展大致经历了四个发展阶段:上世纪60年代的英国,有人提出了用小型计算机对继电进行保护,鉴于当时计算机主要用于军事用途和它昂贵的价格,并没有实现;70年代集成电路技术飞速发展,计算机在继电保护领域开始应用;80年代微机保护技术在硬件结构和软件技术方面日趋成熟并开始在一些国家普及;90年代以后,电力系统继电保护技术进入全面发展阶段,正式进入微机保护的时代。
2、继电保护的可靠性原理及风险评估理论
作为现代电力系统的重要组成部分,继电保护系统的可靠性对于电力系统的高效、稳健运行具有举足轻重的地位。但是在电力系统运行管理的过程中,由于受电力系统内部和外部因素的影响,继电保护的可靠性还得不到切实的保障。因此在以后的继电保护过程中,需要对影响继电保护可靠性的影响因素进行针对性的分析,进一步提高继电保护系统在电力系统运行中的保障作用。
2.1 继电保护装置在电力系统维护中的基本工作原理
在电力系统运行过程中,继电保护装置的作用就是正确区分电力系统的安全区域和故障区域,当发现故或者非正常运行状态时自动发出警报,并且该装置可以自行切除故障部分或者将故障及时传送到中央控制系统,提醒工作人员及时作出相应处理。一般情况下,电力系统出现运行故障主要表现在以下特征:电压降低、电流增大、测量阻抗发生变化以及电流与电压之间的相位角发生明显改变。根据不同故障情形的电气量变化情况,就可以构成不同原理的继电保护装置。
2.2 影响继电保护可靠性的主要因素
继电保护系统作为电力系统的保障系统,是电力系统的基本性能要求,影响继电保护的可靠性因素也是多方面的。常见的集中影响因素可以总结如下:首先是继电保护装置的质量问题。如果继电保护装置的生产厂家对质量要求不严格,就会导致继电保护装置在软硬件配置和调试方面存在致命的缺陷,而继电保护装置在测试过程中执行不严格的检测标准,也会导致极其严重的安全漏洞;其次,选择合适的继电保护装置非常重要。如果继电保护装置型号不匹配、整定方案或上下级保护配合不合理等因素的出现,继电保护的可靠性就会受到极大的影响。再次,电力系统维护人员的专业知识和安全责任意识也尤其重要。随着技术的革新,各种新型继电保护装置随之应用到生产活动中来,这对运营管理人员的技术水平提出了更高的要求,如果运营维护人员的综合素质跟不上,必将造成安全管理的盲区,影响到继电保护装置在实际应用中的可靠性;最后,继电保护装置对运行的环境也有要求。现在许多单位将继电保护装置在主控室组屏安装或者就地安装,在装置的实际运行过程中很容易受到诸如潮湿空气、温度和粉尘的影响,不仅导致装置的组合部件老化而使其可靠性受到影响,甚至会引发严重的运行安全事故。
2.3 评定继电保护硬件系统的风险
在继电保护系统当中,硬件系统方面的风险主要体现在设备上面,即设备内部所具有的功能上面的风险等。这些风险主要体现在以下几个方面:
发生系统故障的时候,继电保护系统中有一些硬件出现了问题,从而导致其他硬件产生了误动。发生系统故障的时候,继电保护系统中有一些硬件出现了问题,从而导致其他硬件无法实现保护,出现了拒动现象。即使故障没有发生,电网的运行也会呈现不同的状态,继电保护系统中的硬件如果出现问题,也会产生误动。因此,当故障点由于继电保护硬件缺陷而发生不正确的保护动作,对相邻设备的误动概率会增加,这样就会导致一系列的事故发生。
3、提高继电保护可靠性的发展策略
针对以上影响继电保护装置可靠性因素的分析,可以有针对性的采取提高可靠性的措施。
首先,要高度重视对继电保护装置的验收,对于不符合安全标准的装置坚决拒收。如果在初始阶段运行良好,在后期继电保护装置运行的过程中,分阶段对继电保护装置进行验收,及时排除可能影响继电保护可靠性的因素。
其次,认真巡视继电保护装置与二次回路,主要工作包括检查继电保护装置的开关、按钮、指示灯、压板位置和警报铃等关键部件。绝大多数影响继电保护装置可靠性的因素都可以在防范阶段予以解决,最大限度降低其对电力系统正常运行产生的不利影响。
再次,及时对继电保护装置进行更新,不断提高继电保护装置的性能。根据电力系统对供电可靠性的要求,有针对性的对继电保护装置进行选用和管理,围绕重大问题进行攻关,特别需要注重继电保护系统与MIS系统、配网自动化、调度自动化、状态检修以及带电作业等方面技术研究的有机结合,为提高继电保护可靠性提供更加全面的技术支持。
4、总结
继电保护是维系电力系统安全、稳健运行的关键,继电保护的技术和设备对于维护电网安全起着举足轻重的地位,务必引起管理人员和维护人员的高度重视。准确分析继电保护的可靠性,及时作出正确风险评估,是建立安全高效继电保护系统的关键环节。
参考文献
[1]黄兴,赵振东,高勇.基于继电保护业务的电力通信网可靠性指标体系[J].广东电力,2011,24(11).
[2]陈德树. 继电保护运行状况评价方法的探讨[J].电网技术,2000(3):12-16.
[3]孙元章,程林,刘海涛.基于实时运行状态的电力系统运行可靠性评估[J].电网技术,2005(10):49-50.
[4]陈光灿.电力系统继电保护与自动化装置技术分析[J].科技致富向导,2011(18).
关键词:继电保护;时代需求;可靠性;风险评估
1、继电保护的含义及其发展历史
在电力系统运行的过程中,经常会遭受外部因素和内部因素的干扰而出现系统故障或者非正常的运行状态,常见的系统故障有断路、单相接地、两相短路、三相短路以及两相接地短路等情况;常见的电力系统非正常运行状态有负荷过高、电压过高、振荡、同步发电机短时失磁异步运行、非全相运行等情况。
而电力系统继电保护和安全自动装置就是在电力系统发生故障和出现不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的自动化技术和设备。继电保护装置的基本任务是:当电力系统发生故障或出现不正常的运行状态时,在尽可能短的时间和尽可能小的区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号让值班人员及时意识到危险情况的出现,采取措施消除故障和非正常情况,以减轻或避免供电设备和用电设备的损坏。
电力系统继电保护的发展经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几个阶段。集成电路型继电保护又称微机继电保护,是当代社会正在使用的机电保护装置。它指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。它起源于20世纪60年代中后期的英国。微机继电保护的发展大致经历了四个发展阶段:上世纪60年代的英国,有人提出了用小型计算机对继电进行保护,鉴于当时计算机主要用于军事用途和它昂贵的价格,并没有实现;70年代集成电路技术飞速发展,计算机在继电保护领域开始应用;80年代微机保护技术在硬件结构和软件技术方面日趋成熟并开始在一些国家普及;90年代以后,电力系统继电保护技术进入全面发展阶段,正式进入微机保护的时代。
2、继电保护的可靠性原理及风险评估理论
作为现代电力系统的重要组成部分,继电保护系统的可靠性对于电力系统的高效、稳健运行具有举足轻重的地位。但是在电力系统运行管理的过程中,由于受电力系统内部和外部因素的影响,继电保护的可靠性还得不到切实的保障。因此在以后的继电保护过程中,需要对影响继电保护可靠性的影响因素进行针对性的分析,进一步提高继电保护系统在电力系统运行中的保障作用。
2.1 继电保护装置在电力系统维护中的基本工作原理
在电力系统运行过程中,继电保护装置的作用就是正确区分电力系统的安全区域和故障区域,当发现故或者非正常运行状态时自动发出警报,并且该装置可以自行切除故障部分或者将故障及时传送到中央控制系统,提醒工作人员及时作出相应处理。一般情况下,电力系统出现运行故障主要表现在以下特征:电压降低、电流增大、测量阻抗发生变化以及电流与电压之间的相位角发生明显改变。根据不同故障情形的电气量变化情况,就可以构成不同原理的继电保护装置。
2.2 影响继电保护可靠性的主要因素
继电保护系统作为电力系统的保障系统,是电力系统的基本性能要求,影响继电保护的可靠性因素也是多方面的。常见的集中影响因素可以总结如下:首先是继电保护装置的质量问题。如果继电保护装置的生产厂家对质量要求不严格,就会导致继电保护装置在软硬件配置和调试方面存在致命的缺陷,而继电保护装置在测试过程中执行不严格的检测标准,也会导致极其严重的安全漏洞;其次,选择合适的继电保护装置非常重要。如果继电保护装置型号不匹配、整定方案或上下级保护配合不合理等因素的出现,继电保护的可靠性就会受到极大的影响。再次,电力系统维护人员的专业知识和安全责任意识也尤其重要。随着技术的革新,各种新型继电保护装置随之应用到生产活动中来,这对运营管理人员的技术水平提出了更高的要求,如果运营维护人员的综合素质跟不上,必将造成安全管理的盲区,影响到继电保护装置在实际应用中的可靠性;最后,继电保护装置对运行的环境也有要求。现在许多单位将继电保护装置在主控室组屏安装或者就地安装,在装置的实际运行过程中很容易受到诸如潮湿空气、温度和粉尘的影响,不仅导致装置的组合部件老化而使其可靠性受到影响,甚至会引发严重的运行安全事故。
2.3 评定继电保护硬件系统的风险
在继电保护系统当中,硬件系统方面的风险主要体现在设备上面,即设备内部所具有的功能上面的风险等。这些风险主要体现在以下几个方面:
发生系统故障的时候,继电保护系统中有一些硬件出现了问题,从而导致其他硬件产生了误动。发生系统故障的时候,继电保护系统中有一些硬件出现了问题,从而导致其他硬件无法实现保护,出现了拒动现象。即使故障没有发生,电网的运行也会呈现不同的状态,继电保护系统中的硬件如果出现问题,也会产生误动。因此,当故障点由于继电保护硬件缺陷而发生不正确的保护动作,对相邻设备的误动概率会增加,这样就会导致一系列的事故发生。
3、提高继电保护可靠性的发展策略
针对以上影响继电保护装置可靠性因素的分析,可以有针对性的采取提高可靠性的措施。
首先,要高度重视对继电保护装置的验收,对于不符合安全标准的装置坚决拒收。如果在初始阶段运行良好,在后期继电保护装置运行的过程中,分阶段对继电保护装置进行验收,及时排除可能影响继电保护可靠性的因素。
其次,认真巡视继电保护装置与二次回路,主要工作包括检查继电保护装置的开关、按钮、指示灯、压板位置和警报铃等关键部件。绝大多数影响继电保护装置可靠性的因素都可以在防范阶段予以解决,最大限度降低其对电力系统正常运行产生的不利影响。
再次,及时对继电保护装置进行更新,不断提高继电保护装置的性能。根据电力系统对供电可靠性的要求,有针对性的对继电保护装置进行选用和管理,围绕重大问题进行攻关,特别需要注重继电保护系统与MIS系统、配网自动化、调度自动化、状态检修以及带电作业等方面技术研究的有机结合,为提高继电保护可靠性提供更加全面的技术支持。
4、总结
继电保护是维系电力系统安全、稳健运行的关键,继电保护的技术和设备对于维护电网安全起着举足轻重的地位,务必引起管理人员和维护人员的高度重视。准确分析继电保护的可靠性,及时作出正确风险评估,是建立安全高效继电保护系统的关键环节。
参考文献
[1]黄兴,赵振东,高勇.基于继电保护业务的电力通信网可靠性指标体系[J].广东电力,2011,24(11).
[2]陈德树. 继电保护运行状况评价方法的探讨[J].电网技术,2000(3):12-16.
[3]孙元章,程林,刘海涛.基于实时运行状态的电力系统运行可靠性评估[J].电网技术,2005(10):49-50.
[4]陈光灿.电力系统继电保护与自动化装置技术分析[J].科技致富向导,2011(18).