對電力系統(tǒng)繼電保護技術發(fā)展趨勢研究

1、寒假社會實踐報告姓名：洪雪班級： 10 級電氣一班學號： 14894027對電力系統(tǒng)繼電保護技術發(fā)展趨勢研究摘要：電力作為當今社會的主要能源，對國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。筆者結合自己多年的工作經(jīng)驗重點分析了我國電力系統(tǒng)繼電保護技術發(fā)展現(xiàn)狀和未來繼電保護技術的發(fā)展趨勢，并就此提出自己對繼電保護安全運行所采取的措施，僅供參考。隨著計算機微型化技術的迅速發(fā)展，使小型化的微機控制系統(tǒng)快速成熟起來。同樣，在輸變電行業(yè)中，單片機控制技術具有先天優(yōu)勢，在控制技術或電子信號方面，可大大提高控制與保護的精度、速度、范圍，而且還能與計算機聯(lián)網(wǎng)，構成系統(tǒng)化管理體系和無人值守的站點，極大地

2、降低了工作人員的勞動強度，提高了安全性。輸變電行業(yè)是從電能產(chǎn)生到使用消耗的重要的中間環(huán)節(jié)，高壓線路的保護至關重要，對工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、運輸、國防以及日常的生產(chǎn)生活都具有非常重要的意義。國家電業(yè)部門也對相關的電力設備提出了更嚴格的要求，并不斷形成了新的技術規(guī)程及行業(yè)標準。其中電子技術及計算機通信技術的飛速發(fā)展為繼電保護技術的發(fā)展注人了新的活力。如何正確應用繼電保護技術來遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運行效率及運行質量已成為迫切需要解決的技術問題。一、電力系統(tǒng)繼電保護論述1 繼電保護的基本涵義當電力系統(tǒng)中的電力元件 ( 如發(fā)電機、線路等 ) 或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運行的事件時，能夠向運

3、行值班人員及時發(fā)出警告信號或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設備。繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量 ( 電流、電壓、功率、頻率等 ) 的變化，構成繼電保護動作的原理，也有其它的物理量，如變壓器油箱內故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應哪種物理量，繼電保護裝置都包括測量部分（和定值調整部分) 、邏輯部分、執(zhí)行部分。2 繼電保護在電力系統(tǒng)中的任務當被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開，以最大

4、限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響；并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求，能夠反應電氣設備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發(fā)出信號，以便值班人員進行處理，或由裝置自動地進行調整，或將那些繼續(xù)運行會引起事故的電氣設備予以切除。3 繼電保護發(fā)展歷程建國后，我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業(yè)和繼電保護技術隊伍從無到有，在大約 l0 年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。 50 年代，我國工程技術人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術，建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經(jīng)驗的繼電保護技術隊伍，對

5、全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。在 60 年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代，為我國繼電保護技術的發(fā)展奠定了堅實基礎。從 70 年代中，基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到 80 年代末集成電路保護已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護。直到 9o 年代初集成電路保護的研制、生產(chǎn)、應用仍處于主導地位，這是集成電路保護時代。我國從20 世紀 70 年代末即己開始了計算機繼電保護的研究，從 9o 年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代 首先，微機型繼電保護技術大量推廣。微機保護的優(yōu)勢是利用微機的數(shù)字運算能力和邏

6、輯處理能力，運用許多高效、準確的數(shù)學方法，提高保護的水平和性能。近年來，我國電力系統(tǒng)繼電保護的微機化水平越來越高，特別是在電壓水平較高的繼電保護系統(tǒng)中。其次，繼電保護技術逐漸和新興前沿科技結合。當今繼電保護技術己經(jīng)開始逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡化和保護、測量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化。計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術支柱，其與繼電保護的結合是實現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的重要保證。現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，使得各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎上協(xié)調動作，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要電氣設備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡

7、連接起來，實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。第三，智能電網(wǎng)使得保護利用遠方信息不再困難，同時要求保護的定值能夠自動跟蹤網(wǎng)架的變化并保證故障切除后的系統(tǒng)堅強、自愈和高安全性。例如在目前廣泛研究的廣域網(wǎng)保護中，主、后備保護運用新型配置方案，智能電網(wǎng)的后備保護利用相鄰變電站狀態(tài)信息，采用絕對選擇性原理和多層次信息冗余，實現(xiàn)減少后備保護的數(shù)量并避免復雜的定值配合；以最后一次操作后系統(tǒng)不平衡能量最小為依據(jù)，減少操作對系統(tǒng)的沖擊。二 電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展趨勢微機保護經(jīng)過近 20 年的應用、研究和發(fā)展，已經(jīng)在電力系統(tǒng)中取得了巨大的成功，并積累了豐富的運行經(jīng)驗，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟效益，大大提高了電力系統(tǒng)運行管理水平。

8、近年來，隨著計算機技術的飛速發(fā)展以及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護領域中的普遍應用，新的控制原理和方法被不斷應用于計算機繼電保護中，以期取得更好的效果，從而使微機繼電保護的研究向更高的層次發(fā)展，繼電保護技術未來趨勢是向計算機化，網(wǎng)絡化，智能化，保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信體化發(fā)展。1 計算機化隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展，微機保護硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強大的通信能力，與其它保護、控制裝置和調度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡資源的能力，高級語言編程等。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺 pc

9、 機的功能。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求，如何進一步提高繼電保護的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，尚需進行具體深入的研究。2 網(wǎng)絡化計算機網(wǎng)絡作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術支柱，它深刻影響著各個工業(yè)領域，也為各個工業(yè)領域提供了強有力的通信手段。到目前為止，除了差動保護和縱聯(lián)保護外，所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用主要是切除故障元件，縮小事故影響范圍。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍，還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù)，

10、各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎上協(xié)調動作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。顯然，實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設備的保護裝置用計算機網(wǎng)絡聯(lián)接起來，亦即實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡化。3 智能化隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，分布式發(fā)電、交互式供電模式對繼電保護提出了更高要求，另一方面通信和信息技術的長足發(fā)展，數(shù)字化技術及應用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的保護原理提供了條件，智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關鍵設備的運行狀況進行實時監(jiān)控， 然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡系統(tǒng)進行收集、整合，最后對數(shù)據(jù)進行分析。利用這些信息可對運行狀況進行監(jiān)測，實現(xiàn)對保護功能和保護定值的遠程動態(tài)監(jiān)

11、控和修正。另外，對保護裝置而言，保護功能除了需要本保護對象的運行信息外，還需要相關聯(lián)的其它設備的運行信息。一方面保證故障的準確實時識別，另一方面保證在沒有或少量人工干預下，能夠快速隔離故障、自我恢復，避免大面積停電的發(fā)生。保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行隋況下還可完成測量、控制、數(shù)

12、據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信體化。三 確保繼電保護安全運行的措施首先，做好繼電保護裝置檢驗。在繼電保護裝置檢驗過程中必須注意：將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行，這兩項工作完成后，嚴禁再拔插件改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作。電流回路升流和電壓回路升壓試驗，也必須在其它試驗項目完成后最后進行。其次，努力做好一般性檢查。不論何種保護，一般性檢查都是非常重要的。首先清點連接件是否緊固焊接點是否虛焊機械特性等。其次是應該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點。 在檢查中，還必須將各元件保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。第三，接地問題。繼電保護工作中接地問題是非常突出的，大致分以下兩點：首先，保護屏的各裝置機箱屏障等的接地問題，必須接在屏內的銅排上， 一般生產(chǎn)廠家已做得較好， 只需認真檢