当前电力继电保护运行及发展趋势研究论文_董游 刘坤

当前电力继电保护运行及发展趋势研究论文_董游 刘坤

(国网冀北电力有限公司唐山供电公司 河北唐山 063000)

摘要:随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。仅设置系统各元件的继电保护装置,远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发,进行电气设备继电保护的相关研究。继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线,继电保护在电网的快速发展中发挥着越来越重要的作用。此外,继电保护的专业特点表现为技术含量高、涉及环节多、管理要求细。而随着继电保护的日益发展,重视和加强继电保护队伍建设显得尤为重要。

关键词: 电力系统;继电保护;发展

一、引言

随着电力系统容量日益增大,范围越来越广,仅设置系统各元件的继电保护装置,远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发,进行电气设备继电保护的相关研究。继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线,继电保护在电网的快速发展中发挥着越来越重要的作用。

二、电力系统继电保护作用及功能

继电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可靠保证,其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状态时,向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号,断路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理,以保证无故障部分继续运行,并防止不正常工作状态造成事故。基本功能:(1)安全性:继电保护装置应在不该动作时可靠地不动作,即不应发生误动作现象。(2)可靠性:继电保护装置应在该动作时可靠地动作,即不应发生拒动作现象。(3)快速性:继电保护装置应能以可能的最短时限将故障部分或异常工况从系统中切除或消除。(4)选择性:继电保护装置应在可能的最小区间将故障部分从系统中切除,以保证最大限度地向无故障部分继续供电。(5)灵敏性:表示继电保护装置反映故障的能力。

三、继电保护装置的基本要求分析

1.选择性

当供电系统发生障碍时,继电保护装置能够很好地将故障部分有效切除,首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中的其他非故障部分能够继续运行。

2.灵敏性

继电保护装置是否灵敏一般采用灵敏系数来衡量,在继电保护装置的保护范围之内,不论短路点的位置怎样、不管短路性质如何,保护装置都不应该产生拒绝动作;但是保护区外发生故障时,又不应该产生错误的动作。

3.速动性

一般来讲,速动性主要是指继电保护装置应该尽可能迅速地去切除短路故障,缩短切除故障的时间,从而减轻短路电流对于电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,并为设备的自启动提供便利条件,这样能够极大地提高发电机并列运行的稳定性。

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四、电气主设备保护的发展趋势

1.保护装置的一体化发展

1)充分的资源共享,一个装置包含了被保护元件所有的模拟量,保护逻辑的判据可以充分利用所有电气量, 使保护更加完善、可靠,判据更加灵活实用。

2)主后一体化装置,给故障录波、后台分析带来了便利。 任何一个故障启动或动作保护装置就可以录下整个单元所有模拟量,使得现场故障的综合分析、定性及事故处理更加方便,而分体式保护只能录下部分信息。

3)主后一体化装置便于保护双重化的实现。主后共用一组TA,TA断线概率大大下降;装置数量少,误动概率降低。

2.新型光电流互感器、光电压互感器的应用

新型光电流互感器(OTA)、光电压互感器(OTV)相对于电磁TA具有明显的技术优势:不存在饱和问题, 频率响应宽,动态范围大,在很大的电流变化区间内保持线性变换关系;实现了强电和弱电的完全绝缘隔离,具有很强的抗电磁干扰能力;不存在二次开路的问题,二次输出值较小,适合与保护直接接口。因此其将成为主设备微机保护的发展趋势。

3.信息网络化

变电站监控和发电厂电气监控系统的发展,要求主设备保护具有强大的通信功能,以便通过监控系统实现保护动作报文管理、故障数据处理、定值远方整定、事故追忆等功能,实现了电气智能设备运行的深层次管理。在采用高速度、大容量的微处理器及高速总线设计后,保护装置将具有更完善的数据处理功能和通信功能,可以更好地实现保护信息化、网络化设计。主设备保护除了动作后经通信网络上传故障报文、 数据到监控系统以外,还可以为系统动态提供保护装置的运行状态和信息,并可根据系统运行方式的变化通过数据交换,提供修改保护判据和定值的依据,保证全系统的安全稳定运行。

继电保护是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路、母线等)使之免遭损害,所以一直以来都沿称继电保护。“九五”、“十五” 期间, 国家电网和南方电网公司坚持 “管电必管网,管网必须管好继电保护”,把继电保护工作作为电网安全运行的重要工作来抓。举全系统之力, 在政策上、资金上、人员上给予支持,不断提升继电保护的装备水平、技术水平。加强全过程、全方位管理,提高了继电保护运行的安全可靠性,增强了电网抵御事故和防御自然灾害的能力。迈进 “十二五” 之后,随着我国国民经济的飞速发展,电力行业突飞猛进,整个电力系统呈现出往超高电压等级、单机容量增大、大联网系统方向发展的趋势,这就对电力设备继电保护的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了更高的要求。

五、结束语

加强电力系统的继电保护,不仅能够提升电网运行的效率,还可降低电网在运行过程中风险发生率。因此,电力公司必须结合自身发展实际情况,制定相应的措施,提升继电保护日常维护技术水平,为电力继电保护运行的可靠性提供保障。

参考文献:

[1] 王天荣,王国卿.电力继电保护运行及可靠性探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2015(23):2015.

[2] 胡海波.电力继电保护运行及可靠性探讨[J].科技与企业,2015(3):15.

论文作者:董游 刘坤

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/16

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