时间:2023-03-21 17:12:00
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论文摘要:通过对我国电力系统继电保护技术发展现状的分析,探讨继电保护的任务和基本要求。从分析当前继电保护装置的广泛应用,提出保护装置维护的几点建议,结合实际情况,探讨继电保护发展的趋势。
1前言
电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。
2继电保护发展的现状
上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到80年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时,我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。
目前,继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务,也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展,电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。
3电力系统中继电保护的配置与应用
3.1继电保护装置的任务
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
3.2继电保护装置的基本要求
选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。
灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。
速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。
3.3保护装置的应用
继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。4继电保护装置的维护
值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并做好各仪表的运行记录。在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。
建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。
做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。
定期对继电保护装置检修及设备查评:①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。
根据每年对继电保护装置的定期查评,按情节将设备分为三类:经过运行检验,技术状况良好无缺陷,能保证安全、经济运行的设备为一类设备;设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷,但尚能安全运行,不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备,危及安全运行,出力降低,"三漏"情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。
5电力系统继电保护发展趋势
继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断提高,除了保护的基本功能外,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,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作,因此,必须实现微机保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大,且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、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保护设备旁,将被保护设备的电压、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,则可免除大量的控制电缆。
结论。随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,提高供电可靠性。
参考文献
[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛.
【关键词】继电保护现状发展
一、继电保护发展现状
电力系统的飞速发展对继电保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保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上,结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。
在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用,天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。
我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。
二、继电保护的未来发展
继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。
2.1计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。
南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、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。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,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、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。
电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,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,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。
继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。
2.2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变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保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保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保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,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。
对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。
对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理,初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元,分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用计算机网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的电流量,将其转换成数字量后,通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器,将故障的母线隔离。在母线区外故障时,各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理,比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成使母线整个被切除的恶性事故,这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。
由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。
2.3保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、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保护设备旁,将被保护设备的电压、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,则可免除大量的控制电缆。如果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(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;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保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。
2.4智能化
近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。
三、结束语
建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。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。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。
在将继电保护自动化技术应用到电力系统中之后,能够降低电压,同时增强电流,但会导致各项运行参数出现与实际参数不相符现象。继电保护自动化系统拥有自动切断电力系统线路的功能,以维护电力系统的正常运作。供电系统采用的监控技术是卫星定位,该技术的运用,有助于及时发现系统运行过程中存在的问题,同时借助电路的远程操控方式,分析产生故障的原因,并采取措施加以维护。继电保护装置具有很多特点,如操作简单、维护方便、参数自动分析对比等,能够给予供电系统有效的保护。在现代网络技术不断发展的同时,继电保护装置也处于不断更新还换代中。通过对网络技术的应用,继电保护装置的实用性不断增强,促使人力资源使用效率得以提高。
2电网系统中对继电保护自动化技术的具体运用分析
2.1继电保护自动化技术对线路的接地保护
对于电力系统自动化保护装置,从线路接地的不同设置上来说,有两种不同的方式。第一种是要保证电路出现问题时,第一时间将电源切断,从而保障电路整体的安全性,这种是在大电流情况下实施的保护措施,因此被称为大电流型接地保护电路。而另一种则是要保证在电路出现小问题时,及时发出预警信号,使相关人员能够尽快维修,这种电路主要针对小电流经过情况下实施的保护措施,也被成为小电流型接地保护电路。当电力系统电路粗线出现问题时,采取一定的措施,可以在短时间内,促使电路恢复正常运转。以下三种为比较常见的情形:(1)零序电压。在正常的电路系统中不存在零序电压情况,电力系统的三个电压属于对称关系,且每一个系统都相互独立。但当电路出现问题时,零序电压会在电路中出现,保护装置将在这种情况下,则会对系统发出预警信号,并自动完成电压降低工作,使得维修人员能够及时根据电压情况确定故障来源。(2)零序电流。电路出现问题时,零序电压的产生,会引发零序电流的升高。此时,保护装置会自动断开电源,最大限度的保护整个电路。(3)零序功率。零序电流的升高范围,随着故障的出现而保持相对稳定性,此时的零序功率会自动改变方向,这样就能够确保装置,有效预测整个电路的故障,并给予相应的保护。
2.2继电保护自动化技术对变压器的保护
变电器在电力系统中扮演着重要角色,其能够改善电力系统的运行状态,达到稳定运行的目的,同时强化电力系统的运行安全性,防止电力事故的发生。
2.3技术是影响变压器的关键性因素
(1)变压器接地保护。电压器的种类有两种,分别为接地和不接地。对于第一种可以通过零序电流对其进行保护。而第二种则通过零序电压进行保护。(2)变压器瓦斯保护。变压器在应用的过程中存在一定的危险性,尤其是绝缘材料、油料等易被分解的物质,在具体应用过程中一旦受到电弧影响,就会产生危害人体健康的气体。所以需要建立预警系统一旦油箱受到危害,产生毒气,就应立即断电,同时发出预警信号。(3)变压器短路保护。短路是变压器常见问题之一,在实际工作过程中,一旦出现短路现象,就会造成变压器工作停滞,进而影响整个电力系统。因此变压器应提前做好应对工作,采用电流继电器保护变压器不受短路的影响。在对变压器进行阻抗保护时,主要依靠阻抗元件的作用,在运转到达限制时间后,变压器就可以自动断电,避免发生短路现象。
3继电保护自动化技术对发电机的保护
纸张的耐久性取决于纤维素的性质,尽管纤维素在一定的条件如高温、高湿、酸、酶、氧化剂等下,可发生水解和氧化反应,但只要我们在档案保护过程中,注意排除发生两大化学反应所需要的条件,就可以使纸质档案的寿命达到上百年甚至上千年。
电子文件的载体材料是磁性物质和光盘。聚酯底基是磁盘和磁带的支持体。聚酯底基具有易产生静电而吸引尘埃导致卷曲、易与磁粉脱离、伸长后不易恢复等缺点。粘和剂起着连接底基和磁粉的作用,它具有易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等缺点,直接影响信息再现。磁粉中的磁性氧化物颗粒的剩磁感应强度是记录和再现信息的决定因素,它极易受外磁场影响而导致退磁、消磁等。光盘是利用激光进行信息存取的,它呈圆盘状,由盘基、记录介质和保护层等部分组成。目前光盘常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物以及一些在激光热效应作用下易产生物化性质变化的材料。这些材料不稳定、易氧化、易与碱溶液发生反应。与纸质档案载体相比,电子文件载体材料的寿命要短得多,一般仅为5-15年。
2环境条件影响的差异
2.1温湿度影响的差异
不适宜的温湿度对磁性载体、光盘和纸张均有影响。对纸张而言,高温高湿,可促进纸张发生水解-氧化反应,加速纸张内部不利化学成分对纸张的影响,也可使字迹材料发生扩散、洇化现象。而电子文件载体受温湿的影响方式截然不同。在温度过高或过低条件下,聚酯底基易膨胀或收缩变形,光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料也会弯曲变形,影响激光束精确定位和数据的读写。实验证明,保存纸质档案的标准温度为14℃-24℃,相对湿度为45%-60%,而保存电子文件的理想温度为16℃-20℃,相对湿度为40%±5%,可见,温湿度对电子文件和纸质档案的影响程度是不同的。
2.2灰尘影响的差异
灰尘对纸张的危害主要是机械磨损纸张、使纸张发生粘结而形成“档案砖”、给纸张带来霉菌等。而灰尘对电子文件载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。物理损坏是指污染、划伤磁盘、磁带、光盘表面,造成记录信息的损毁;化学损坏是指灰尘中所含的化学成分会不同程度地引起磁盘、磁带、光盘载体腐蚀、降解等化学作用而毁坏,造成记录信息消失;生物损坏是指灰尘是霉菌孢子的传播者,也是霉菌的培养基、繁殖地,霉菌分泌的酶和有机酸会损坏磁性载体和光盘,使数据丢失。综上所述,灰尘均可以损坏纸张和电子文件载体。只是对纸张而言,即使灰尘已经对其产生实质性的损害,如磨损纸张、形成“档案砖”、产生色斑和霉斑等,也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录信息。而灰尘一旦对电子文件载体造成危害,载体上所记录的信息可能会局部丢失,在计算机系统上便无法读出原始信息,使电子文件失去保存价值。因此,防止灰尘对电子文件载体的危害有特别重要的意义,在电子文件形成和使用过程中,要采取严密的防灰尘措施。
2.3外来磁场和机械震动影响的差异
磁场和机械震动对纸质档案无任何影响,而对电子文件的磁性载体则是最重要的影响因素。外来磁场作用于磁性载体,能使磁性涂层的剩磁发生消磁或磁化,造成信号失落或信噪比降低,破坏记录信息,影响读出效果。此外,强烈的机械震动也会影响磁性载体材料中磁分子的排列次序,造成剩磁衰减,从而破坏记录信号。因而要防止外磁场的影响,如远离强磁场,将磁性载体存放在有抗磁性的框架内或金属盒内等等,并避免强烈的机械震动。
2.4光线和有害气体影响的差异
光线和有害气体对纸张的危害主要是促进纸张发生水解氧化反应,导致纸张强度的降低。而有害气体和光线,特别是紫外线对电子文件的破坏力更大。有害气体主要是二氧化硫、硫化氢、二氧化氮和氯气等具有酸性和氧化性,在一定条件下,腐蚀、破坏磁性载体和光盘,致使盘基带基老化、变质和磁粉脱落,使电子文件信息丢失。光线能使电子文件载体材料发生光氧化反应,使盘基带基老化,强度下降。同时,紫外线的能量足以破坏磁性载体的剩磁的稳定性,导致信号衰减,影响磁性记录信息的读写效果。
3技术寿命的差异
纸质文件一旦形成,其制成材料—纸张、字迹材料、字迹三者永远结合在一起,它的寿命与其内部诸因素和保护环境条件有关。而电子文件的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关,更与技术革新有关。因为电子文件是通过计算机将信息与载体结合在一起而形成的,必须通过计算机才能识读。一旦技术过时,则载体上的信息就无法读出。技术过时的表现有两个方面,一是技术革新,使旧的存贮技术消失。二是由于商业性的原因,使由单个厂家生产或销售的电子文件设备会由于厂家的破产或改变产品生产而很难找到配套产品。一般说来,大多数电子文件载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限,也就是说,技术过时对电子文件安全性的影响显得更为重要。因此,对于电子文件中数字化信息的长期存取而言,技术过时比载体损坏是更为严重的危害。针对技术过时,欧美国家在理论上提出三种解决办法:将阅读电子文件的设备与软件保存到某种技术博物馆中;在纸与缩微胶片上制作拷贝;将电子文件转换为尽可能中性格式的文档。这三种方法只能是在没有其它更好措施的情况下的暂时性办法,因为随着需要保存的电子文件数量的增大,这三种方法都将花费大量的人力物力。最近,信息专家提出了用标准化的方法,即用国际标准化组织用于连接开放系统的互连标准,使不同系统和不同软件的数据可以进行互换。这种方法不失为解决技术过时的新途径。
4信息保护的差异
1.面向图书馆的模式。
该模式采用典型的B2B商业模式。代表如Net-Library公司携美国国内众多出版社提供12万余种电子书,向全球8000家图书馆提供服务,其中包括牛津大学、剑桥大学等在内的众多世界名牌大学的图书馆。提供的电子图书由图书馆购买,读者访问图书馆指定的网页即可阅读。图书馆可以指定购买哪一本书及其复本量。购买的每一个复本在同一时间之内只能供一个读者阅读。读者在阅读时需要把图书借出(Check-out),读完后再还回(Check-in);如果超过规定时间没有还回,系统会自动将图书还回;如果读者需要继续阅读并且此时没有其他读者借阅,可以重新借出该书。
2.面向个人的模式。
该模式采用典型的B2C模式。代表如Overdrive公司的电子图书出版模式。个人读者可以直接到公司网站上选择喜欢的电子图书,并通过信用卡支付购买图书的费用,购买的电子图书只能在指定设备上阅读。此外,微软公司也是电子书的技术提供商,提供的电子书阅读器称为微软阅读器(MicrosoftReader),为个人读者提供服务。
3.混合模式。
该模式采用B2C和B2B混合的方式。面向个人读者和数字图书馆提供电子图书借阅服务,如Libwise和Overdrive公司。除上述面向个人用户的服务,Over-drive公司于2002年推出数字图书馆服务,使用AdobeContentServer、MicrosoftDAS等电子图书版权保护系统,支持电子图书借、还操作服务。Libwise使用专利技术,支持复本控制模式。与国际上电子图书出版现状相比,国内电子图书出版产业也取得了长足发展。如北大方正集团有限公司的方正阿帕比(Apabi)电子图书系统同时支持对个人和对图书馆按“本”销售电子书。目前,全国约有400多家出版社和方正合作进行电子书的出版,出版正版电子图书20多万种。
二、电子图书出版模式新发展
随着信息技术的发展,国内外电子图书出版出现了一些新变化。如用户可以在网上电子书店购买电子图书,或在图书馆借阅电子图书;用户对于短版书和断版书等提出了新的需求,按需印刷出版、即时发行等出版模式于是应运而生。
1.按需印刷(on-demandprinting)。
指按照用户要求直接将所需资料的文件数据进行数码印刷、装订,又称“即时印刷”和“闪电印刷”。按需印刷能满足零库存、即时出书和可选个性印书及印刷品一步到位的要求。按需印刷通过互联网进行交易,读者购买图书以后才通过快印店进行印刷。为了保证出版社利益,需要解决版权保护的难点。用于印刷的电子图书文件应得到保护。数码快印店不能随便拷贝,快印店印刷图书需要得到授权,印刷的册数要有公正的计数机制,以便与出版社进行结算。按需印刷系统还要解决的难点是,通过流程管理科学地控制对从接收订单到快印店印刷的全过程,使数码印刷机能够直接输出装订好的、符合要求的图书。
2.即时发行模式。
电子图书的即时发行需要打通电子图书产业链出版、版权保护、发行、网络销售、电子图书信息服务等各环节,实现快速、顺畅的电子图书即时发行流程。电子图书从内容策划、定稿、发行、销售,直到最终送到读者手中阅读,期间需要很多工序。快速、安全、准确、批量地、传递电子图书是实现即时发行的技术难点。
三、电子图书出版中的版权保护
版权保护是电子图书出版发行面临的核心问题,涉及法律机制、技术保护措施、标准化等层面。通常电子图书版权保护方法如下。以法律为手段的电子图书版权保护方法。我国与数字化作品相关的主要版权法规包括《中华人民共和国著作权法》《中华人民共和国著作权法实施条例》《信息网络权保护条例》《计算机软件保护条例》等。国际上与数字化作品相关的版权法规中较著名的有美国《数字千年版权法》(DigitalMillenniumCopyrightAct,DMCA)、欧盟《关于协调信息社会版权与相关权利的指令》等。这些法律法规为电子图书的版权保护提供了法律基础。采用技术措施的电子图书版权保护方法。国际上许多著名计算机公司和研究机构都在进行数字权利保护系统(DigitalRightsManagement,DRM)的开发并推出了相应的解决方案,著名的有Intertrust的DigiBox和RightsSystem、微软的WMRM、IBM的EMMS、苹果公司的iTunes等。目前的版权保护技术主要采用加密、数字权利描述、许可认证、数字水印等实现版权控制下的浏览、借阅和拷贝等使用权限。
四、结语
纸张的耐久性取决于纤维素的性质,尽管纤维素在一定的条件如高温、高湿、酸、酶、氧化剂等下,可发生水解和氧化反应,但只要我们在档案保护过程中,注意排除发生两大化学反应所需要的条件,就可以使纸质档案的寿命达到上百年甚至上千年。
电子文件的载体材料是磁性物质和光盘。聚酯底基是磁盘和磁带的支持体。聚酯底基具有易产生静电而吸引尘埃导致卷曲、易与磁粉脱离、伸长后不易恢复等缺点。粘和剂起着连接底基和磁粉的作用,它具有易热胀冷缩、磨损、脱落、粘连、生霉等缺点,直接影响信息再现。磁粉中的磁性氧化物颗粒的剩磁感应强度是记录和再现信息的决定因素,它极易受外磁场影响而导致退磁、消磁等。光盘是利用激光进行信息存取的,它呈圆盘状,由盘基、记录介质和保护层等部分组成。目前光盘常用的记录介质主要有碲、碲合金、硒、碳铝化合物以及一些在激光热效应作用下易产生物化性质变化的材料。这些材料不稳定、易氧化、易与碱溶液发生反应。与纸质档案载体相比,电子文件载体材料的寿命要短得多,一般仅为5—15年。
二、环境条件影响的差异
1、温湿度影响的差异。不适宜的温湿度对磁性载体、光盘和纸张均有影响。对纸张而言,高温高湿,可促进纸张发生水解-氧化反应,加速纸张内部不利化学成分对纸张的影响,也可使字迹材料发生扩散、洇化现象。而电子文件载体受温湿的影响方式截然不同。在温度过高或过低条件下,聚酯底基易膨胀或收缩变形,光盘载体中使用的塑料、铝和多碳材料也会弯曲变形,影响激光束精确定位和数据的读写。实验证明,保存纸质档案的标准温度为14℃—24℃,相对湿度为45%—60%,而保存电子文件的理想温度为16℃—20℃,相对湿度为40%±5%,可见,温湿度对电子文件和纸质档案的影响程度是不同的。
2、灰尘影响的差异。灰尘对纸张的危害主要是机械磨损纸张、使纸张发生粘结而形成“档案砖”、给纸张带来霉菌等。而灰尘对电子文件载体的损坏主要有物理损坏、化学损坏和生物损坏。物理损坏是指污染、划伤磁盘、磁带、光盘表面,造成记录信息的损毁;化学损坏是指灰尘中所含的化学成分会不同程度地引起磁盘、磁带、光盘载体腐蚀、降解等化学作用而毁坏,造成记录信息消失;生物损坏是指灰尘是霉菌孢子的传播者,也是霉菌的培养基、繁殖地,霉菌分泌的酶和有机酸会损坏磁性载体和光盘,使数据丢失。综上所述,灰尘均可以损坏纸张和电子文件载体。只是对纸张而言,即使灰尘已经对其产生实质性的损害,如磨损纸张、形成“档案砖”、产生色斑和霉斑等,也可通过修复手段在很大程度上恢复其所记录信息。而灰尘一旦对电子文件载体造成危害,载体上所记录的信息可能会局部丢失,在计算机系统上便无法读出原始信息,使电子文件失去保存价值。因此,防止灰尘对电子文件载体的危害有特别重要的意义,在电子文件形成和使用过程中,要采取严密的防灰尘措施。
3、外来磁场和机械震动影响的差异。磁场和机械震动对纸质档案无任何影响,而对电子文件的磁性载体则是最重要的影响因素。外来磁场作用于磁性载体,能使磁性涂层的剩磁发生消磁或磁化,造成信号失落或信噪比降低,破坏记录信息,影响读出效果。此外,强烈的机械震动也会影响磁性载体材料中磁分子的排列次序,造成剩磁衰减,从而破坏记录信号。因而要防止外磁场的影响,如远离强磁场,将磁性载体存放在有抗磁性的框架内或金属盒内等等,并避免强烈的机械震动。
4、光线和有害气体影响的差异。光线和有害气体对纸张的危害主要是促进纸张发生水解氧化反应,导致纸张强度的降低。而有害气体和光线特别是紫外线对电子文件的破坏力更大。有害气体主要是二氧化硫、硫化氢、二氧化氮和氯气等具有酸性和氧化性,在一定条件下,腐蚀、破坏磁性载体和光盘,致使盘基带基老化、变质和磁粉脱落,使电子文件信息丢失。光线能使电子文件载体材料发生光氧化反应,使盘基带基老化,强度下降。同时,紫外线的能量足以破坏磁性载体的剩磁的稳定性,导致信号衰减,影响磁性记录信息的读写效果。
三、技术寿命的差异
纸质文件一旦形成,其制成材料——纸张、字迹材料、字迹三者永远结合在一起,它的寿命与其内部诸因素和保护环境条件有关。而电子文件的寿命不仅与其内部诸因素和保护环境条件有关,更与技术革新有关。因为电子文件是通过计算机将信息与载体结合在一起而形成的,必须通过计算机才能识读。一旦技术过时,则载体上的信息就无法读出。技术过时的表现有两个方面,一是技术革新,使旧的存贮技术消失。二是由于商业性的原因,使由单个厂家生产或销售的电子文件设备会由于厂家的破产或改变产品生产而很难找到配套产品。一般说来,大多数电子文件载体的预期寿命都超过了识读它的硬件和软件的技术期限,也就是说,技术过时对电子文件安全性的影响显得更为重要。因此,对于电子文件中数字化信息的长期存取而言,技术过时比载体损坏是更为严重的危害。针对技术过时,欧美国家在理论上提出三种解决办法:将阅读电子文件的设备与软件保存到某种技术博物馆中;在纸与缩微胶片上制作拷贝;将电子文件转换为尽可能中性格式的文档。这三种方法只能是在没有其它更好措施的情况下的暂时性办法,因为随着需要保存的电子文件数量的增大,这三种方法都将花费大量的人力物力。最近,信息专家提出了用标准化的方法,即用国际标准化组织用于连接开放系统的互连标准,使不同系统和不同软件的数据可以进行互换。这种方法不失为解决技术过时的新途径。
四、信息保护的差异
关键词:电力系统,继电保护,安全管理
0 引言
电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。论文参考,电力系统。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。论文参考,电力系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,由于电子技术及计算机通信技术的飞速发展,继电保护技术已然进入了微机保护的时代。如何确保微机继电保护装置的安全运行,正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。
1 继电保护装置的任务及可靠性分析
1.1 继电保护装置的任务
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地、完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地借助断路器跳闸将故障设备切除,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
1.2 继电保护可靠性分析
继电保护装置的可靠性主要是指解决装置的拒动作和误动作两大问题。继电保护是电力系统的重要组成部分。是保证电网安全稳定运行的重要技术手段,电力系统的事故速度快,涉及面广,会给国民经济和人民生活造成很大影响。影响继电保护可靠性的因素主要有以下四个方面:
(1)继电保护系统软件因素。软件出错将导致保护装置误动或拒动。目前影响微机保护软件可靠性的因素有:需求分析定义不够准确、软件结构设计失误;编码有误;测试不规范;定值输入出错等。
(2)继电保护系统硬件装置因素。论文参考,电力系统。继电保护装置、二次回路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些电力网络的重要元件,其可靠性不仅关系到继电保护的可靠性,还关系到电力系统主接线的可靠性。继电保护系统硬件的质量和可靠性直接影响了系统保护的可靠性。
(3)人为因素。安装人员不按设计要求接线或者误接线问题和检修、运行人员的误操作问题在不少电网中都曾发生过。
2 配电系统继电保护存在的问题
2.1 电流互感器饱和
随着供电系统规模的不断扩大,很多低压配电系统短路电流会随着变大,当变、配电所出口处发生短路时,短路电流往往很大,甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。在稳态短路情况下,一次短路电流倍数越大,电流互感器变比的误差也越大,使灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作。在线路短路时,由于电流互感器饱和,感应到二次侧的电流会很小或接近于零,造成定时限过流保护装置拒动。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除,延长了故障时间,使故障范围扩大;而若是在配电所的出线过流保护拒动,则将使整个配电所全停。
2.2 二次设备及二次回路老化
现在我国很多配电系统的继电器是20世纪七八十年代的老式继电器,节点氧化尘太多,压力不够,也会造成保护误动,出口不可靠。我们知道,二次回路分直流和交流两个部分,如果交流回路实验端子老化,锈蚀,接触电阻过大,严重时会引起开路,引起保护误动或拒动。论文参考,电力系统。直流部分在系统失电和系统严重低电压时可靠性难以保证,事故情况下更难以保证可靠动作,会导致越级跳闸,扩大事故范围。
2.3 环网供电无保护
目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主,目前不设断路器,也没有保护。若装设断路器,由于运行方式变化,负荷转移等因素,继电保护选择性无法协调。目前环网运行方式是开口运行,故障时,故障环网全部停电,绝大部分网络是用人工操作对网络重构来恢复供电。
3 电力系统继电保护的安全管理要点
3.1 强化人员理念,建立岗位责任制
做到每个设备均有值班人员负责,做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,并严格遵守电业安全工作规定。同时要对维护人员进行继电保护专业知识的培训,以提高运行其继电保护专业水平。
3.2 完善环网结构的配套建设
目前环网结构是电缆网络采用的主要形式,目前还没有性能颇为理想的继电保护装置,为快速隔离故障、恢复供电,可以考虑结合配电自动化系统的建设,继电保护与自动化系统相互配合使用。论文参考,电力系统。
3.3 增加投入,更新设备
及时更新保护校验设备,完善供电网络建设,在不影响正常安全生产的情况下,确保各回路均有足够保护整定时间,使保护装置校验做到应校必校,不漏项,不简化。论文参考,电力系统。
3.4 超前预防,安全生产
通过故障管理,对掌握的故障数据,在其未酿成事故之前,就要及时分析,制定对策。
对能立刻消除的故障,立刻组织安排人员消缺;对不能立刻消除的故障,进行再次分析,制定补救措施,并认真做好事故预想。
3.5 实现责任追溯
对未按照规定日期安排或完成消除故障者,对同一故障出现多次消缺者,对出现的故障不按规定汇报而引起严重后果者等,通过故障信息管理,可以实现责任追溯,追究有关管理人员、工作人员的责任。明确了各方应承担的责任后,要从中吸取教训,能激励大家共同努力、相互协作的精神,把所管辖的设备及电网的安全稳定运行工作做得更好。
4 结语
继电保护是电力系统的安全卫士,是保证电力系统安全、稳定运行的有利手段,只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,才能保证系统无故障设备正常运行,提高供电可靠性。
参考文献:
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【关键词】综合自动化变电站;继电保护系统;可靠性
近几年来,随着计算机通讯技术以及电子计算机技术的发展,电力系统也得到了迅速的发展,在电力系统的发展中,变电站自动化也成为专家学者研究的主要课题之一,变电站自动化就是调度管理和电网建设的自动化,变电站自动化能够有效的减少电力企业人力、物力和财力的投入,在变电站自动化中,继电保护是其中的关键技术,下面就根据变电站的实际情况探讨综合自动化变电站继电保护系统的可靠性。
1.变电站继电保护的实际要求
继电保护作为电力系统的重要装备之一,当变电站电力设备发生故障或者出现影响电力系统正常运营的因素时,继电保护装置就可以在第一时间消除这些不安全因素和故障。从这一层面可以看出,继电保护在电力系统中有着十分重要的作用,一般情况下,对于继电保护的设置需要满足以下几个要求:
1.1必须具有独立性
要保证继电保护装置的独立性,需要将电压量和电流接入装置内部,将回路开关设置成整体的系统,并将其引致保护装置内部,但是严禁与其他设备通用,这样设置就能够保证继电保护数据的独立性。
1.2需要保持联系性
如果完全将继电保护装置独立于电力系统之外,就难以起到既定的作用,为了保证继电保护装置兼具独立性和联系性的特征,在继电保护装置与相关信息系统联系时,需要使用继电器空节点、计算机通讯接口、光电耦合器接口来进行连接,此外,为了保证继电保护装置的保护作用,需要选择屏蔽电缆或者光纤电缆来进行连接,这两种导线能够能够防止干扰信号对保护装置的影响,可以很好的提升继电保护的抗干扰性和运行可靠性。
1.3设置好跳合闸回路
对于继电保护装置必须要设置好单独的跳合闸回路,这样,在电力系统的运行出现故障时,继电保护装置就能够及时将故障排除,减少电力企业的损失,同时,继电保护装置也能够将告警信号和动作信号显示出来,工作人员就能够发现故障发生的部位和实际情况并有针对性的采取措施,将损失控制到最小化。
2.继电保护装置的安装方式
就现阶段下我国的情况来看,继电保护装置的安装方式有两种:
2.1集中式安装方式
集中式安装方式在以往的应用范围十分广泛,这种安装方式就是将继电保护装置放置于保护柜之内,使用这种安装方式,监控系统与继电保护装置的联系则使用管理单元数字信号的传输来实现,集中式安装方式的占地面积很小,也能够节约通信电缆的使用,便于管理人员对其进行统一管理,也可以保证设备在良好的环境中运行。
2.2分散式安装方式
分散式安装方式就是将继电保护装置设置于开关位置,每个开关必须要配备好相应的保护系统,再将监控系统置于控制室之中,这样,监控系统与继电保护装置的连接主要由管理单元数字信号来联系,这种安装方式可以及时的消除不安全因素及电力设备的故障,保证整个设备的正常运转。
3.继电保护装置安装方式的选择
变电站的建立方式主要由子系统的建立来决定,在建立继电保护装置时,需要优先使用分散式安装方式,把继电保护装置设置在设备开关处或者开关处附近,并使用微机控制的方式进行控制。这种设置方式最大的优点就是能够节约电缆的使用,并提升整个继电保护装置运行的安全性,此外,这种保护装置子系统使用的是就地设置的方式,这就大幅减少二次设备安装带来的土地损失。当然,不同的继电保护装置使用的安装方式都会有所不同,在决定要采取哪种安装方式前,需要对现场的条件进行考察,将场地中的电缆设备和其他的条件尽可能的利用起来,不管使用何种安装方式,都要达到减少费用、节约投资的目的。就目前来看,很多中低压变电站会使用集中式处理方式,这种方式的通信电缆小、干扰性小,高压变电站,则可以使用分散式安装与集中式安装混合的方式来安装。
4.综合自动化变电站继电保护系统的可靠性
在综合自动化变电站的运行过程中,继电保护装置可能会由于各种因素出现故障,为了提高变电站运行的安全性,必须要加强继电保护装置的维护、管理和检修,以便从整体上提升变电站的服务水平。据有关的数据调查显示,导致继电保护装置出现故障一般由三种因素所致,即产品质量、设计中的故障以及二次维护的漏洞。继电保护装置在自主检查以及储存故障方面,具有很大的优势。一般情况下,对于继电保护装置可靠性分析主要针对装置的正常使用率、使用时间、异常情况进行分析,并得出结论,如果在数据传输的过程中发生异常情况,就需要对继电保护装置的可靠性进行分析,从而降低系统对继电保护装置的依赖性,以便达到系统的统一性和协调性,防止继电保护装置故障对于系统带来的不良影响。
5.结语
在现阶段下,我国电网正处在发展的阶段,这就给变电站综合自动化系统的建设提供了一定的发展机遇,继电保护装置作为变电站的核心因素,具有十分重要的意义,在实际的工作过程中,必须加强对继电保护装置的管理和维护。
【参考文献】
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[3]王晓宁,张拥刚,秦琦,李文.变电站继电保护综合自动化系统[期刊论文].微计算机信息,2009,05(25).
关键词:电网;继电保护;整定管理
Abstract: With the development of electric power technology and the scale of the network’s rapid development and the popularization and application of microcomputer protection, setting calculation of relay protection work should also gradually increase. In order to promote the stable development of relay protection work, so as to ensure the safe and stable operation of power grids. According to relevant regulations, combined with the actual production and operation of power grid relay protection management in the existing problems, and puts forward some measures for improvement.
Key words: power system; relaying protection; setting management
中图分类号: 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02
当前电网继电保护整定管理存在的问题
继电保护从业人员配置方面的问题
继电保护整定计算人员作为继电保护整定工作的具体实施者,其工作经验、专业技能及综合素质等都会对工作效率产生直接的影响。因此,我们对继电保护工作的管理首先应该从人员管理着手。继电保护人员的现状如下:第一,有些县级供电公司未能配备专职的继电保护整定计算人员,且从业人员的技术水平参差不齐,加之工作人员频繁变动,从而难以确保继电保护整定计算工作整体水平的持续发展;第二,整定计算原则以及整定计算过程中的问题。不同的整定计算人员所进行的整定计算过程是有区别的,在整定计算过程中因为所选择的整定原则和选用的技术参数都存在着个别的差异,最终会导致计算结果也不尽相同。
基础资料方面的问题
2.1.未能构建一套完整的设备缺陷归档管理机制。在保护专项检查以及保护装置验收中发现有些保护装置或二次回路总会存在一定的缺陷,例如现场的试验结果同装置所显示的跳闸矩阵控制字不一致,个别的回路功能不能正常运行甚至还会出线未接线的情况,另外,有些工作人员只通过口头形式传达资料信息,未曾整理书面资料建立存档。
2.2.在新建、改建、扩建工程中,工程管理单位不能按照规程规定按时给整定计算部门提供相关的资料,即便提供了也会时常出现误报、漏报的现象,这样,整定计算工作任务就不能按时、按计划开展完成,从而影响了继电保护定值计算的时效性,在一定程度上也影响到定值单的按时发放以及工程的按时投运,同样也给安全生产造成了一定的隐患。
2.3.没有及时更新二次设备资料档案,致使错、漏缺陷普遍存在。例如工程项目要进行更改却没有设计变更说明,改建或扩建工程的竣工资料不完整、所存的说明书以及图纸资料等不是当前的有效版本、在工程项目竣工移交资料环节方面未能进行有效的技术管理监督。
2.4.保护装置的更新换代或版本升级速度较快,过去一些老版本的保护装置不能与之衔接,这将严重束缚了继电保护人员在整定计算工作或保护装置调试中的创造性思维。
电网继电保护整定管理问题的改进措施
专业人员对工作熟悉程度的改进措施
根据电网结构、运行方式及继电保护装置的配置情况,编写并制定相关的继电保护运行管理规程;结合年度电网运行方式、保护配置、时限配置、整定计算原则,及时编制继电保护整定方案说明书,用于日常工作中继电保护整定计算人员的培训和整定计算工作核查。同时,也可用于调度员在日常工作中准确分析判断故障的理论参考依据;还可作为不同电网结构时期的保护整定计算文献资料,为今后整定计算人员特别是新上岗的保护工作人员日常开展工作提供理论性指导。
基础资料方面的改进措施
首先对整定计算资料的上报和所报资料的准确性以及资料的规范化进行相应的整合管理,制定出切实可行的业务流程及管理考核制度,使相关部门充分明确各自的职责,从而保证上报资料的正确性;同时也为整定计算人员能够如期实施开展工作提供相应的技术保证。其次,在保护定值执行过程中,特别是在继电保护年度检验及定期检验工作中,将已执行的保护定值通知单与现场进行严格核对,把检查中所发现的问题与缺陷及时回知到继电保护相关部门,以便于保护人员及时整改解决。
加强电网主保护的配置
在实际生产运行中,遇有特殊的运行方式,如因为设备损坏、人为或自然灾害等原因造成的电网大面积停电事故,会直接给社会和电网造成不可估量的严重后果。此时就要靠电网的主保护发挥积极的作用,利用电力系统继电保护及自动装置快速可靠的将故障点切除,使电网能够尽快恢复正常供电,保证电网安全稳定运行,使人们的工作生活尽快恢复正常。因此,从业人员对电网主保护的配置选型、整定计算、运行维护等工作要重点加强,达成共识,以利于继电保护及自动装置在电网运行中发挥更好的作用。
3.1.加强主保护通道形式的构建
光纤通道有着良好的抗干扰性能,且通道有着稳定可靠的传输质量,所以,近些年来被广泛地运用于继电保护当中。首先,光缆路由通道至少采用一路点对点路由;其次,积极运用载波机并以此来代替保护专用收发信机方式,在使用载波机的过程中应该采用相相耦合的方式;第三,为了确保保护装置不会受到错误的光纤通道接线的影响,所以建议对光线电流差动保护装置进行地址编码功能的增设,这样一来,即使保护装置不同,而在电网中却具有唯一性。
3.2.全线速动的主保护配置双重化
因为保护装置需要进行定期检查试验,而且时常会有故障发生,所以,为了保证电网能够安全、可靠、稳定的运行,务必要实现主线保护双重化:
第一,所设置的两套全线速动主保护要同时具有完整性与独立性;第二,两套主保护的电压回路、交流电流以及直流电源之间应该是相互独立的;第三,所设置的主保护能够随时切除全线路所发生的各种类型故障;第四,为了促进三相跳闸以及分相跳闸的实现,每套主保护应该设有独立选相功能;第五,所设立的两套全线速动主保护装置应该有其各自的远方信号传输设备;第六,断路器有两组跳闸线圈,因此每套主保护应该各自承担一组跳闸线圈的启动。
4.合理简化后备保护
1.取消零序Ⅰ、Ⅱ段的可行性
在正常情况下,零序Ⅰ段的保护范围可以达到全线的百分之七十至百分之八十左右。然而,如遇到系统方式发生改变,零序Ⅰ段的保护范围也会因此受到影响,很可能会极大的缩短,不仅无法达到70%,有时候甚至还达不到10%。但是,接点距离Ⅰ段可以有效控制保护范围在70%左右,基本上不会因系统方式变化而受到影响。同时,实测参数在整定计算中也尤为重要,没有实测数据,用设计参数进行理论计算得出的结果不是很精确,会直接影响到保护装置动作的快速性及灵敏性。但是,在实际工作中往往不尽人意,整定计算人员通常不能及时收集到实测参数;因为考虑到基建工程的按时投运不受影响,部分已投运的旧线路无实测数据等因素,只有利用设计参数进行预算,计算过程中需要通过调整可靠系数来防止零序保护的误动与拒动,然而可靠系数的取值较难把握,因此,计算得出的结果也不是很精确,会直接影响到零序保护的灵敏度。另外,就四段式的零序保护而言,对于220kv及以上电压等级线路的保护,零序I段可以用压板或控制字来直接投退,而大部分装置零序Ⅱ保护没有设置保护压板投退功能,所以只能靠整保护定值的取值来完成零序Ⅱ的投退。
对距离Ⅱ段的配合加以改善
依据整定计算的原则,距离Ⅱ段应该考虑本线路末端所发生金属短路故障有足够的灵敏度以及与相邻线路距离Ⅰ段保护的配合来进行整定,如果其与距离Ⅰ段无法进行有效配合则选取与相邻距离Ⅱ段保护配合整定。在当前每套全线速动保护及电网加强型主保护功能完整的情况下,带延时的相间保护与接地距离Ⅱ段无法与相邻线路距离Ⅰ段进行有效配合,应该采取与相邻线路的纵联保护相配合的措施,以此促使动作时间的整定配合能够进一步被简化,从而促进了整定计算配合条件的改善。
总之,不论是电网继电保护的配置同运行问题的分析还是整定计算的原则问题,均应该给予主保护的加强来进行后备保护基本原则配置与整定的简化,同时,还需促进继电保护标准化、规范化管理工作,从而推动工作效率的提高,最终以确保电网运行的安全性与稳定性。
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