詳解發(fā)電機組的繼電保護
如果不是專業(yè)人士,對于繼電保護很多人會感到很陌生,事實上繼電保護裝置是電力元件(例如柴油發(fā)電機組、線路等)或系統(tǒng)中最重要的一個裝置,它是起到一個安全防范的作用,當設(shè)備出現(xiàn)故障問題的時候,可以向運行值班人員及時發(fā)出警告信號,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。本文主要詳細描述一下的繼電保護是如何發(fā)展的。
繼電保護是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的。20世紀初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,繼電器開始廣泛應用于電力系統(tǒng)的保護,這時期是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。最早的繼電保護裝置是熔斷器。從20世紀50年代到90年代末,在40余年的時間里,繼電保護完成了發(fā)展的4個階段,即從電磁式保護裝置到晶體管式繼電保護裝置、到集成電路繼電保護裝置、再到微機繼電保護裝置。
隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展,人工智能技術(shù)如人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進化規(guī)模、模糊邏輯等相繼在繼電保護領(lǐng)域的研究應用,繼電保護技術(shù)向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展。19世紀的最后25年里,作為最早的繼電保護裝置熔斷器已開始應用。電力系統(tǒng)的發(fā)展,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復雜,短路容量不斷增大,到20世紀初期產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置。雖然在1928年電子器件已開始被應用于保護裝置,但電子型靜態(tài)繼電器的大量推廣和生產(chǎn),只是在50年代晶體管和其他固態(tài)元器件迅速發(fā)展之后才得以實現(xiàn)。靜態(tài)繼電器有較高的靈敏度和動作速度、維護簡單、壽命長、體積小、消耗功率小等優(yōu)點,但較易受環(huán)境溫度和外界干擾的影響。1965年出現(xiàn)了應用計算機的數(shù)字式繼電保護。大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,微處理機和微型計算機的普遍應用,極大地推動了數(shù)字式繼電保護技術(shù)的開發(fā),目前微機數(shù)字保護正處于日新月異的研究試驗階段,并已有少量裝置正式運行。
隨著電力系統(tǒng)容量日益增大,范圍越來越廣,僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護裝置,遠不能防止發(fā)生全電力系統(tǒng)長期大面積停電的嚴重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā),研究故障元件被相應繼電保護裝置的動作切除后,系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況,系統(tǒng)失去穩(wěn)定時將出現(xiàn)何種特征,如何盡快恢復其正常運行等。系統(tǒng)保護的任務就是當大電力系統(tǒng)正常運行被破壞時,盡可能將其影響范圍限制到最小,負荷停電時間減到最短。此外,機、爐、電任一部分的故障均影響電能的安全生產(chǎn),特別是大機組和大電力系統(tǒng)的相互影響和協(xié)調(diào)正成為電能安全生產(chǎn)的重大課題。因此,系統(tǒng)的繼電保護和安全自動裝置的配置方案應考慮機、爐等設(shè)備的承變能力,機、爐設(shè)備的設(shè)計制造也應充分考慮電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行的實際需要。為了巨型發(fā)電機組的安全,不僅應有完善的繼電保護,還應研究、推廣故障預測技術(shù)。
繼電保護系統(tǒng)是電力系統(tǒng)或電力設(shè)備(柴油發(fā)電機組、康明斯發(fā)電機組、沃爾沃發(fā)電機組)中最重要的設(shè)備之一,對電力設(shè)備是否良好的運行起到一個防范的作用,能夠提高電力設(shè)備的安全系數(shù)。