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1、继电保护基本要求与发展新趋势分析探讨 【摘 要】电力系统继电爱护的基本任务是当电力系统发生故障或异样工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除，或者给出信号由值班人员消退异样工况的根源，以减轻或避开设备的损坏和对相邻地区供电的影响。文中对电力系统继电爱护技术应满意牢靠性、选择性、灵敏性和速动性的基本要求及发展新趋势作一下分析总结。 【关键词】继电爱护；计算机化；网络化 1.继电爱护装置应满意牢靠性、选择性、灵敏性和速动性的基本要求 牢靠性是指爱护该动体时应牢靠动作。不该动作时应牢靠不动作。牢靠性是对继电爱护装置性能的最根本的要求。继电爱护的牢靠性主要由配置合理、质量和技
2、术性能优良的继电爱护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备都不允许在无继电爱护的状态下运行。220kV及以上电网的全部运行设备都必需由两套交、直流输入、输出回路相互独立，并分别限制不同断路器的继电爱护装置进行爱护。当任一套继电爱护装置或任一组断路器拒绝动作时，能由另一套继电爱护装置操作另一组断路器切除故障。在全部状况下，要求这购套继电爱护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。 选择性是指首先由故障设备或线路本身的爱护切除故障，当故障设备或线路本身的爱护或断路器拒动时，才允许由相邻设备爱护、线路爱护或断路器失灵爱护切除故障。为保证对相邻设备和线路有协作要求的爱护和同一爱护内
3、有协作要求的两元件的选择性，其灵敏系数及动作时间，在一般状况下应相互协作。 灵敏性是指在设备或线路的被爱护范围内发生金属性短路时，爱护装置应具有必要的灵敏系数，各类爱护的最小灵敏系数在规程中有详细规定。选择性和灵敏性的要求，通过继电爱护的整定实现。 速动性是指爱护装置应尽快地切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动爱护、充分发挥零序接地瞬时段爱护及相间速断爱护的作用、削减继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。 2.继电爱护计算机化 随着计算机硬件的迅猛发展，微机爱
4、护硬件也在不断发展。11018年即起先探讨以32位数字信号处理器为基础的爱护、限制、测量一体化微机装置，目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块，一个模块就是一个小型计算机。采纳32位微机芯片并非只着眼于精度，因为精度受A/D转换器辨别率的限制，超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的；更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度，很高的工作频率和计算速度，很大的寻址空间，丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的，具有存储器管理功能、存储器爱护功能和任务转换功能，并将高速缓存和浮点数部件都集成在CPU内。 电力系统对微机爱护的
5、要求不断提高，除了爱护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信实力，与其它爱护、限制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的实力，高级语言编程等。继电爱护装置的微机化、计算机化是不行逆转的发展趋势。但对如何更好地满意电力系统要求，如何进一步提高继电爱护的牢靠性，如何取得更大的经济效益和社会效益，尚须进行详细深化的探讨。 3.继电爱护网络化 计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，使人类生产和社会生活的面貌发生了根本改变。它深刻影响着各个工业领域，也为各个工业领域供应了强有力的通信手段。到目前为止，除了差动爱护和纵联爱护外
6、，全部继电爱护装置都只能反应爱护安装处的电气量。继电爱护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统爱护的概念，这在当时主要指平安自动装置。因继电爱护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围，还要保证全系统的平安稳定运行。这就要求每个爱护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据，各个爱护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，确保系统的平安稳定运行。明显，实现这种系统爱护的基本条件是将全系统各主要设备的爱护装置用计算机网络联接起来，亦即实现微机爱护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。 对于一般的非系统爱护，
7、实现爱护装置的计算机联网也有很大的好处。继电爱护装置能够得到的系统故障信息愈多，则对故障性质、故障位置的推断和故障距离的检测愈精确。对自适应爱护原理的探讨已经过很长的时间，也取得了肯定的成果，但要真正实现爱护对系统运行方式和故障状态的自适应，必需获得更多的系统运行和故障信息，只有实现爱护的计算机网络化，才能做到这一点。由此可见，微机爱护装置网络化可大大提高爱护性能和牢靠性，这是微机爱护发展的必定趋势。 4.爱护、限制、测量、数据通信一体化 在实现继电爱护的计算机化和网络化的条件下，爱护装置事实上就是一台高性能、多功能的计算机，是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获得电力系统运行
8、和故障的任何信息和数据，也可将它所获得的被爱护元件的任何信息和数据传送给网络限制中心或任一终端。因此，每个微机爱护装置不但可完成继电爱护功能，而且在无故障正常运行状况下还可完成测量、限制、数据通信功能，亦即实现爱护、限制、测量、数据通信一体化。 目前，为了测量、爱护和限制的须要，室外变电站的全部设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必需用限制电缆引到主控室。所敷设的大量限制电缆不但要大量投资，而且使二次回路特别困难。但是假如将上述的爱护、限制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被爱护设备旁，将被爱护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则
9、可免除大量的限制电缆。假如用光纤作为网络的传输介质，还可免除电磁干扰。现在光电流互感器和光电压互感器已在探讨试验阶段，将来必定在电力系统中得到应用。在采纳OTA和OTV的状况下，爱护装置应放在距OTA和OTV最近的地方，亦即应放在被爱护设备旁边。OTA和OTV的光信号输入到此一体扮装置中并转换成电信号后，一方面用作爱护的计算推断；另一方面作为测量量，通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被爱护设备的操作限制吩咐送到此一体扮装置，由此一体扮装置执行断路器的操作。11012年天津高校提出了爱护、限制、测量、通信一体化问题，并研制了以TMS320C25数字信号处理器为基础的一个爱护、限制、测量、数据通信一体扮装置。 电力系统的飞速发展对继电爱护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电爱护技术的发展不断地注入了新的活力，进而我国电力系统的将来发展将更为强大。 【参考文献】 1段玉清，贺家李.基于人工神经网络方法的微机变压器爱护.中国电机工程学报，19101. 2王梅义.高压电网继电爱护运行技术.北京：电力工业出版社，2003. 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页