繼電保護(hù)技術(shù)的歷史現(xiàn)狀及發(fā)展

繼電保護(hù)技術(shù)的歷史現(xiàn)狀及發(fā)展電力系統(tǒng)在生產(chǎn)過程中，伴隨著各類故障，而在發(fā)生故障時(shí)往往會(huì)造成很嚴(yán)重的后果。例如：電力系統(tǒng)電壓大幅度下降，電氣設(shè)備無法正常工作?；蛘吖收咸幱泻艽蟮亩搪冯娏?，產(chǎn)生的電弧燒壞了電氣設(shè)備。還可能破壞發(fā)電機(jī)的并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，引起電力系統(tǒng)震蕩甚至使整個(gè)系統(tǒng)失去穩(wěn)定而解列瓦解。所以，如何防止故障的發(fā)生對整個(gè)電力系統(tǒng)就顯的尤為重要。因此，通過預(yù)防事故或縮小事故范圍來提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，最大限度地保證向用戶安全連續(xù)的供電的繼電保護(hù)裝置就成為了電力系統(tǒng)中的重要一環(huán)。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分。對保證電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，防止事故發(fā)生和擴(kuò)大起到關(guān)鍵性的決定作用。由于電力系統(tǒng)的特殊性，電氣故障的發(fā)生是不可避免的。一旦發(fā)生局部電網(wǎng)和設(shè)備事故，而得不到有效控制，就會(huì)造成對電網(wǎng)穩(wěn)定的破壞和大面積停電事故?，F(xiàn)代化大電網(wǎng)對繼電保護(hù)的依賴性更強(qiáng)，對其動(dòng)作正確率的要求更高。繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展歷史繼電保護(hù)技術(shù)與當(dāng)代新興科學(xué)技術(shù)相比，繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)是相當(dāng)古老了，然而電力系統(tǒng)繼電保護(hù)作為一門綜合性科學(xué)又總是充滿青春活力，處于蓬勃發(fā)展中。之所以如此，是因?yàn)樗且婚T理論和實(shí)踐并重的科學(xué)技術(shù)，又與電力系統(tǒng)的發(fā)展息息相關(guān)。電力系統(tǒng)在飛速發(fā)展的同時(shí)，也對繼電保護(hù)裝置不斷提出新的要求。電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的快速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)不斷地注入了新的活力。繼電保護(hù)技術(shù)以電力系統(tǒng)的需要作為發(fā)展的泉源，同時(shí)又不斷地吸取相關(guān)的科學(xué)技術(shù)中出現(xiàn)的新成就作為發(fā)展的手段。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展過程充分地說明了這一點(diǎn)。到現(xiàn)在，繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)經(jīng)過了機(jī)電式、半導(dǎo)體式、微機(jī)式等三個(gè)發(fā)展階段。1、機(jī)電式18世紀(jì)末人類已開始利用熔斷器防止在發(fā)生短路時(shí)損壞設(shè)備，建立了過電流保護(hù)原理。19世紀(jì)初，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)。這個(gè)時(shí)期被認(rèn)為是繼電器保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開端。1905～19O8年研制出電流差動(dòng)保護(hù)，自1910年起開始采用方向性電流保護(hù)，于19世紀(jì)20年代初生產(chǎn)出距離保護(hù)，在30年代初已出現(xiàn)了快速動(dòng)作的高頻保護(hù)。由此可見，從繼電保護(hù)的基本原理上看，到本世紀(jì)20年代末現(xiàn)在普遍應(yīng)用的繼電保護(hù)原理基本上都已建立。2、半導(dǎo)體式

20世50年代后，隨著晶體管的發(fā)展，出現(xiàn)了晶體管保護(hù)裝置。這種保護(hù)裝置體積小，動(dòng)作速度快，無機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部分，經(jīng)過20余年的研究與實(shí)踐，晶體管式保護(hù)裝置的抗干擾問題從理論和實(shí)際都得到了滿意的解決。在20世紀(jì)70年代，晶體管保護(hù)被大量采用。到了20世紀(jì)80年代后期，靜態(tài)繼電保護(hù)裝置由晶體管式向集成電路式過渡，成為靜態(tài)繼電保護(hù)的主要形式

3、微機(jī)式20世紀(jì)60年代末，科學(xué)家提出了小型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的設(shè)想，但由于價(jià)格昂貴，難于實(shí)際采用。但隨著微處理器技術(shù)的快速發(fā)展和價(jià)格的急劇下降，在20世紀(jì)70年代后期，便出現(xiàn)了性能比較完善的微機(jī)保護(hù)樣機(jī)并投入運(yùn)行。20世紀(jì)80年代微機(jī)保護(hù)在硬件和軟件技術(shù)方面已趨成熟，進(jìn)入90年代，微機(jī)保護(hù)已在大量應(yīng)用，主運(yùn)算器由8位機(jī)，16位機(jī)發(fā)展到目前的32位機(jī);數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與處理器件由A/D轉(zhuǎn)換器，壓頻轉(zhuǎn)換器(VFC)，發(fā)展到數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。這種由計(jì)算機(jī)技術(shù)構(gòu)成的繼電保護(hù)稱為數(shù)字式繼電保護(hù)，也稱微機(jī)保護(hù)。繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對繼電保護(hù)不斷提出新的要求，電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展又為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展不斷注入新的活力。未來繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢是向計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化及保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化智能化發(fā)展。1、計(jì)算機(jī)化隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。從初期的8位單CPU結(jié)構(gòu)問世，不到5年時(shí)間就發(fā)展到多CPU結(jié)構(gòu)，后又發(fā)展到總線不出模塊的大規(guī)模結(jié)構(gòu)。除了具備保護(hù)的基本功能外，還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(qiáng)大的通信能力，與其他保護(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)語言編程等。這樣就使得微機(jī)保護(hù)裝置具有相當(dāng)于一臺(tái)PC的功能。在微機(jī)保護(hù)發(fā)展初期，曾設(shè)想過用一臺(tái)小型計(jì)算機(jī)做成繼電保護(hù)裝置。由于當(dāng)時(shí)小型機(jī)體積大、成本高、可靠性差，這一設(shè)想沒能實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速斷、存儲(chǔ)容量都大大超過當(dāng)年的小型機(jī)，因此，用成套工控機(jī)做成繼電保護(hù)的時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟，這將是微機(jī)保護(hù)的發(fā)展方向之一。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，使人類生產(chǎn)和社會(huì)生活的面貌發(fā)生了根本變化。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)差動(dòng)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)的作用也只限于切除故障元件，縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強(qiáng)有力的通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念，這在當(dāng)時(shí)主要指安全自動(dòng)裝置。因此保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務(wù))，還要保證全