水电厂继电保护技术发展研究

摘要：水电厂继电保护的主要任务是在设备发生故障时，与电力系统在最短的时间内隔离开，事故发生的时候就不会有很大的影响，尽最大的努力，将安全、可靠的电力带给用户，并且还要保证能够连续地进行供电。本文主要阐述水电厂继电保护作用组成及要求，水电厂继电保护的发展历程以及未来发展方向等问题。

关键词：水电厂；继电保护；技术；发展；研究

中图分类号： TM6 文献标识码：A

水电厂基本生产过程是从河流高处或水库内引水，利用水的压力或流速冲动水轮机旋转，将势能和动能转变成机械能，然后水轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能，水电厂在电力系统中担负着调峰调频的重要任务，安全运行十分重要。水电厂继电保护的主要任务是在设备发生故障时，与电力系统在最短的时间内隔离开，事故发生的时候就不会有很大的影响，尽最大的努力，将安全、可靠的电力带给用户，并且还要保证能够连续地进行供电。随着电力系统的快速发展，供电可靠性的要求不断提高，研究水电厂继电保护的作用、组成以及保护措施，把握继电保护发展趋势对继电保护工作具有十分重要的意义。

1水电厂继电保护作用组成及要求

1.1水电厂继电保护的作用

水电厂被保护元件发生故障时，继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免于继续遭受损害，减少停电范围；当被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对水电厂及其元件危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作。同时继电保护也是水电厂的监控装置，它可及时测量水电厂电流电压反映系统设备运行状态。

1.2水电厂继电保护的组成及要求

继电保护的组成：一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理，如隔离、电平转换、低通滤波等，使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号，根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息，按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作，由输出执行部分完成最终任务。

继电保护的基本要求：应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性要求。选择性指保护装置动作时，仅将故障器件从电力系统中切除，使停电范围尽量缩小，以保证系统中无故障的部分正常运行；速动性是指保护装置应尽快切除短路故障，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设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内，发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。

2水电厂继电保护的发展历程

水电厂继电保护发展速度迅猛，电子技术、计算机技术和通信技术也在随之不断地发展，这些的发展会在一定程度上促进在继电保护装置中的材料、元件、制造工艺等硬件结构也有更大的发展空间。在20世纪50～60年代，所出现的保护装置就是机电式的或者是整流型的，到了20世纪70～80年代，就已经发展成为晶体管式或者集成电路式，现在微机保护装置已成为了主打产品。在这个过程中，继电保护技术的发展会越来越多地注入电子技术、计算机技术和通信技术。同时，在微机继电保护软件、算法等方面也取得了重大的发展成果。

3水电厂继电保护未来发展方向

3.1继电保护计算机化

电力工业的发展已取得了很大的成就，在继电保护装置中继电功能发挥的作用是很重要的，这样一来，故障信息的存储量就有很大，并且这些数据的存放时间也要求很长，在对这些数据进行处理的时候，时间一定要短，还要有很强大的通信功能，所以，计算机在继电保护技术未来的发展中起着尤为重要的作用。

3.2继电保护智能化

在20世纪90年代之后，智能化已开始存在，并且已有一定的发展，网络、模糊逻辑等智能技术已在现在的水电厂继电保护被更广泛地应用。在水电厂的继电保护中，会存在一些专家系统、网络等智能化系统，这种智能化系统的纳入对于继电保护的发展有着很重要的意义。分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等都是网络中一部分特点，对于这样的发展和应用速度是相当快的，人工智能、信息处理、自动控制和非线性优化等都是比较重点的一些问题。与人工智能技术相结合，将其中出现的一些不确定因素进行分析，找出影响智能诊断系统的因素，在诊断的时候要更为准确，这在未来智能诊断发展中起着不可替代的作用。

3.3继电保护网络信息化

随着电力系统的发展要求越来越多，在继电保护领域中通信技术也在其中不断地发展，就使继电保护的作用已不只是将故障找出来和缩小故障发生的范围，还需要在安全的层面上做足考虑。伴随着现在不断发展的计算机网络和数据通信工具，对于保护系统的观念已在继电保护技术人员中兴起，也就是可以通过装置网络化，在分析这些数据和信息的基础上，协调每一个故障数据，各个保护单元和重合闸装置，这将会使系统的运行更为安全和稳定，保护和可靠在整个系统中存在。

3.4保护、控制、测量、数据通信一体化

继电保护的计算机化和网络化所实现的前提下，计算机的性能和功能其实也就是继电保护装置，在水电厂计算机网络上起着很重要的作用。网络也就成为了它获取信息的主要渠道，还可以将在这种情况下获取到的信息传送到网络控制中心或者任一终端。所以，继电保护功能的完成是在每一个微机保护中都可以的，并且在正常运行的情况下，测量工作的完成也会很顺利，控制，数据通信等功能也就肯定会统一，从而实现保护、控制、测量、数据通信一体化。现在科学技术的进步是很鲜明的，这样一来，就会随之出现很多新型的保护装置，保护装置也就会逐步走向成熟化，在这样的情况下，继电保护工作和电力系统运行的安全性，会有更大的发展空间。

结语

随着电力系统的高速发展，计算机、通信技术的提高，水电厂继电保护技术也会有新的挑战和机遇，将沿着计算机化、网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化的方向发展。

参考文献

[1]国家电网公司人力资源部.继电保护[M].中国电力出版社.2010.

[2]许正亚.发电厂继电保护整定计算及其运行技术[M].中国水利水电出版社.2009.

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