電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

1、    電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀與發(fā)展    李慧慧摘 要：結(jié)合繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的方案及對(duì)策進(jìn)行分析，歸納微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，并提出未來(lái)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；現(xiàn)狀；未來(lái)發(fā)展1繼電保護(hù)的概念、組成、任務(wù)及其基本要求1.1繼電保護(hù)的概念和基本組成繼電保護(hù)技術(shù)通常是指根據(jù)電力系統(tǒng)故障和危險(xiǎn)安全運(yùn)行的異常情況，提出切實(shí)可行的對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。一般來(lái)說，一套繼電保護(hù)裝置由3個(gè)部分組成，即測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。（1）測(cè)量部分。測(cè)量被保護(hù)裝置的工作狀態(tài)電氣參數(shù)，與整定值進(jìn)行比較，從而判斷保

2、護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。（2）邏輯部分。根據(jù)測(cè)量部分邏輯輸出信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障類型和范圍，確定保護(hù)裝置如何動(dòng)作。（3）執(zhí)行部分。根據(jù)接收到的邏輯部分的信號(hào)，完成跳閘、發(fā)出信號(hào)等動(dòng)作。1.2電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的基本任務(wù)繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高經(jīng)濟(jì)效益的有效技術(shù)，其基本任務(wù)：（1）自動(dòng)的、迅速的、有選擇性的將故障元件從電力系統(tǒng)切除，迅速恢復(fù)非故障部分的正常供電；（2）能正確反映電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)，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)調(diào)整；（3）與供配電系統(tǒng)的自動(dòng)裝置，如自動(dòng)重合閘裝置

3、ard、備用電源自動(dòng)投入裝置apd等配合，根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行方式，選擇短路類型，選擇分值系數(shù)，縮短事故停電時(shí)間，提高供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性。1.3電力系統(tǒng)中對(duì)繼電保護(hù)的基本要求判斷繼電保護(hù)裝置是否符合標(biāo)準(zhǔn)，必須在技術(shù)上滿足以下條件：選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性這四個(gè)基本要求。（1）選擇性當(dāng)電力系統(tǒng)中線路或設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí)，負(fù)責(zé)本段線路故障設(shè)備的繼電保護(hù)裝置會(huì)動(dòng)作，當(dāng)其拒動(dòng)時(shí)，會(huì)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)裝置將故障切除；（2）速動(dòng)性電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置應(yīng)能夠快速地將故障切除，防止對(duì)人或電力設(shè)備、公共財(cái)產(chǎn)造成不必要的傷亡損失，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；（3）靈敏性

4、當(dāng)電力系統(tǒng)中線路或設(shè)備發(fā)生短路故障時(shí)，電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的及時(shí)反應(yīng)動(dòng)作能力，能夠滿足靈敏性的要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的短路的類型和位置如何，以及短路點(diǎn)是否存有過渡電阻，都能夠正確反應(yīng)并動(dòng)作，即要求不僅在系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式下三相線路短路時(shí)能夠可靠動(dòng)作。電力系統(tǒng)中保護(hù)裝置的靈敏度大小是由靈敏系數(shù)來(lái)衡量；（4）可靠性即是繼電保護(hù)設(shè)備能夠安全穩(wěn)定的工作動(dòng)作，不誤動(dòng)、不拒動(dòng)是對(duì)繼電保護(hù)裝置最根本要求。選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性這四個(gè)基本要求既相互聯(lián)系又相互制約，我們應(yīng)視具體問題而定，辯證的利用這四個(gè)要求合理做出繼電保護(hù)裝置的設(shè)定。2繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展對(duì)繼電保護(hù)

5、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)展不斷地注入了新的活力，因此，繼電保護(hù)技術(shù)得天獨(dú)厚，在40余年的時(shí)間里完成了發(fā)展的4個(gè)歷史階段。20世紀(jì)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，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。自20世紀(jì)50年代末，晶體管繼電保護(hù)已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護(hù)蓬勃發(fā)展和廣泛采用的時(shí)代。在此期間，從20世紀(jì)70年代中，基于集成運(yùn)算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究。到20世紀(jì)80年代末集成

6、電路保護(hù)已形成完整系列，逐漸取代晶體管保護(hù)。1984年原華北電力學(xué)院研制的輸電線路微機(jī)保護(hù)裝置首先通過鑒定，并在系統(tǒng)中獲得應(yīng)用，揭開了我國(guó)繼電保護(hù)發(fā)展史上新的一頁(yè)，為微機(jī)保護(hù)的推廣開辟了道路。在主設(shè)備保護(hù)方面，東南大學(xué)和華中理工大學(xué)研制的發(fā)電機(jī)失磁保護(hù)、發(fā)電機(jī)保護(hù)和發(fā)電機(jī)變壓器組保護(hù)也相繼于1989、1994年通過鑒定，投入運(yùn)行?？梢哉f從90年代開始我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。3 繼電保護(hù)的未來(lái)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)化和保護(hù)、控制、測(cè)量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展。3.1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

7、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機(jī)的功能。現(xiàn)在，同微機(jī)保護(hù)裝置大小相似的工控機(jī)的功能、速度、存儲(chǔ)容量大大超過了當(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。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，尚須進(jìn)行具體深入的研究。3.2網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通

8、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)生變化。由上述可知，微機(jī)保護(hù)裝置網(wǎng)絡(luò)化可大大提高保護(hù)性能和可靠性，這是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。3.3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)行情況下還可完成測(cè)量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化。4 結(jié)論隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算