對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究

1、寒假社會(huì)實(shí)踐報(bào)告姓名：洪雪班級(jí)： 10 級(jí)電氣一班學(xué)號(hào)： 14894027對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)研究摘要：電力作為當(dāng)今社會(huì)的主要能源，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)重點(diǎn)分析了我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，并就此提出自己對(duì)繼電保護(hù)安全運(yùn)行所采取的措施，僅供參考。隨著計(jì)算機(jī)微型化技術(shù)的迅速發(fā)展，使小型化的微機(jī)控制系統(tǒng)快速成熟起來(lái)。同樣，在輸變電行業(yè)中，單片機(jī)控制技術(shù)具有先天優(yōu)勢(shì)，在控制技術(shù)或電子信號(hào)方面，可大大提高控制與保護(hù)的精度、速度、范圍，而且還能與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)成系統(tǒng)化管理體系和無(wú)人值守的站點(diǎn)，極大地

2、降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)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(xiàn)路的保護(hù)至關(guān)重要，對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、運(yùn)輸、國(guó)防以及日常的生產(chǎn)生活都具有非常重要的意義。國(guó)家電業(yè)部門(mén)也對(duì)相關(guān)的電力設(shè)備提出了更嚴(yán)格的要求，并不斷形成了新的技術(shù)規(guī)程及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。其中電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注人了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來(lái)遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問(wèn)題。一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)論述1 繼電保護(hù)的基本涵義當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件 ( 如發(fā)電機(jī)、線(xiàn)路等 ) 或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí)，能夠向運(yùn)

3、行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)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(dòng)化措施和設(shè)備。繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)的電氣量 ( 電流、電壓、功率、頻率等 ) 的變化，構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作的原理，也有其它的物理量，如變壓器油箱內(nèi)故障時(shí)伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下，不管反應(yīng)哪種物理量，繼電保護(hù)裝置都包括測(cè)量部分（和定值調(diào)整部分) 、邏輯部分、執(zhí)行部分。2 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)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(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大

4、限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響；并滿(mǎn)足電力系統(tǒng)的某些特定要求，能夠反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。3 繼電保護(hù)發(fā)展歷程建國(guó)后，我國(guó)繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、繼電器制造工業(yè)和繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍從無(wú)到有，在大約 l0 年的時(shí)間里走過(guò)了先進(jìn)國(guó)家半個(gè)世紀(jì)走過(guò)的道路。 50 年代，我國(guó)工程技術(shù)人員創(chuàng)造性地吸收、消化、掌握了國(guó)外先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備性能和運(yùn)行技術(shù)，建成了一支具有深厚繼電保護(hù)理論造詣和豐富運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍，對(duì)

5、全國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)隊(duì)伍的建立和成長(zhǎng)起了指導(dǎo)作用。在 60 年代中我國(guó)已建成了繼電保護(hù)研究、設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行和教學(xué)的完整體系。這是機(jī)電式繼電保護(hù)繁榮的時(shí)代，為我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。從 70 年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開(kāi)始研究。到 80 年代末集成電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。直到 9o 年代初集成電路保護(hù)的研制、生產(chǎn)、應(yīng)用仍處于主導(dǎo)地位，這是集成電路保護(hù)時(shí)代。我國(guó)從20 世紀(jì) 70 年代末即己開(kāi)始了計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)的研究，從 9o 年代開(kāi)始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代 首先，微機(jī)型繼電保護(hù)技術(shù)大量推廣。微機(jī)保護(hù)的優(yōu)勢(shì)是利用微機(jī)的數(shù)字運(yùn)算能力和邏

6、輯處理能力，運(yùn)用許多高效、準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)方法，提高保護(hù)的水平和性能。近年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的微機(jī)化水平越來(lái)越高，特別是在電壓水平較高的繼電保護(hù)系統(tǒng)中。其次，繼電保護(hù)技術(shù)逐漸和新興前沿科技結(jié)合。當(dāng)今繼電保護(hù)技術(shù)己經(jīng)開(kāi)始逐步實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化和保護(hù)、測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信一體化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，其與繼電保護(hù)的結(jié)合是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證。現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，使得各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要電氣設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

7、連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化。第三，智能電網(wǎng)使得保護(hù)利用遠(yuǎn)方信息不再困難，同時(shí)要求保護(hù)的定值能夠自動(dòng)跟蹤網(wǎng)架的變化并保證故障切除后的系統(tǒng)堅(jiān)強(qiáng)、自愈和高安全性。例如在目前廣泛研究的廣域網(wǎng)保護(hù)中，主、后備保護(hù)運(yùn)用新型配置方案，智能電網(wǎng)的后備保護(hù)利用相鄰變電站狀態(tài)信息，采用絕對(duì)選擇性原理和多層次信息冗余，實(shí)現(xiàn)減少后備保護(hù)的數(shù)量并避免復(fù)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(duì)系統(tǒng)的沖擊。二 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)微機(jī)保護(hù)經(jīng)過(guò)近 20 年的應(yīng)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，大大提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行管理水平。

8、近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及計(jì)算機(jī)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用，新的控制原理和方法被不斷應(yīng)用于計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)中，以期取得更好的效果，從而使微機(jī)繼電保護(hù)的研究向更高的層次發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)趨勢(shì)是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信體化發(fā)展。1 計(jì)算機(jī)化隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力，與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái) pc

9、 機(jī)的功能。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿(mǎn)足電力系統(tǒng)要求，如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性，如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，尚需進(jìn)行具體深入的研究。2 網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域，也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。到目前為止，除了差動(dòng)保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外，所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)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(hù)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(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，

10、各個(gè)保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動(dòng)作，確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。顯然，實(shí)現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來(lái)，亦即實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)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(duì)繼電保護(hù)提出了更高要求，另一方面通信和信息技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的保護(hù)原理提供了條件，智能電網(wǎng)中可利用傳感器對(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控， 然后把獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用這些信息可對(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)

11、控和修正。另外，對(duì)保護(hù)裝置而言，保護(hù)功能除了需要本保護(hù)對(duì)象的運(yùn)行信息外，還需要相關(guān)聯(lián)的其它設(shè)備的運(yùn)行信息。一方面保證故障的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)識(shí)別，另一方面保證在沒(méi)有或少量人工干預(yù)下，能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)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(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無(wú)故障正常運(yùn)行隋況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)

12、據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信體化。三 確保繼電保護(hù)安全運(yùn)行的措施首先，做好繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)。在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過(guò)程中必須注意：將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行，這兩項(xiàng)工作完成后，嚴(yán)禁再拔插件改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線(xiàn)等工作。電流回路升流和電壓回路升壓試驗(yàn)，也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。其次，努力做好一般性檢查。不論何種保護(hù)，一般性檢查都是非常重要的。首先清點(diǎn)連接件是否緊固焊接點(diǎn)是否虛焊機(jī)械特性等。其次是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來(lái)檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。 在檢查中，還必須將各元件保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來(lái)落實(shí)。第三，接地問(wèn)題。繼電保護(hù)工作中接地問(wèn)題是非常突出的，大致分以下兩點(diǎn)：首先，保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱屏障等的接地問(wèn)題，必須接在屏內(nèi)的銅排上， 一般生產(chǎn)廠(chǎng)家已做得較好， 只需認(rèn)真檢