距離保護的意義范文

時間:2023-12-20 17:33:52

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距離保護的意義

篇1

1卞孝琴 2陳璐璐

1南京供電公司 2南京理工大學

摘要:在超高壓、特高壓系統中,系統發生接地短路故障時,一般不是金屬性接地短路故障,而存在著過渡電阻。過渡電阻的存在會對距離保護造成嚴重的影響,研究接地距離保護對過渡電阻的承受能力,對提高距離保護的性能有著現實意義。某一新型的接地阻抗繼電器是以故障相的正序電壓與故障相電壓之差為極化電壓,然而其承受過渡電阻的能力有待提高。本文對其進行了修正,采用移相來提高它的承受過渡電阻的能力;增加一個零序電抗器來提高其防超越的能力。分析了修正后的繼電器的動作方向性,不存在電壓死區的問題,并且具有靈敏度高等特點。采用MATLAB對500kV系統進行了仿真分析,對送電側、受電側、移相前后差等各種不同情況下進行仿真數據計算,仿真數據結果表明,修正后的繼電器具有良好的動作特性。

關鍵詞:接地阻抗繼電器,過渡電阻,穩態超越,Matlab

中圖分類號:TF806文獻標識碼: A

0 引言

在超高壓、特高壓系統中,系統發生接地短路故障時,一般會存在著過渡電阻。這些過渡電阻一般都是純電阻,它是由電弧電阻,桿塔接地電阻和對樹枝放電時的樹枝電阻組成的。在實際電力系統中,過渡電阻還受當時故障方式、地質條件和天氣情況等因素的影響,可能達到很高的數值。過渡電阻會給距離保護方案造成很大的影響[1]。

因此研究如何消除過渡電阻在接地距離保護中的影響,對提高距離保護的性能有著現實意義,一直也是繼電保護工作者研究的熱點。

國內外的研究主要集中在突變量阻抗接地繼電器、四邊形特性繼電器、復合特性接地方向阻抗繼電器、零序電流極化接地距離繼電器、零序(正序、負序)電壓極化神經網絡距離繼電器。

除了以上克服過渡電阻影響的常規方法外,文獻[2]提出了一種多相補償接地距離繼電器,它是按比較三相補償電壓和零序電流相位原理構成的,該繼電器能夠承受較大的過渡電阻,在JJ-500型距離保護裝置中就采用了這一繼電器作為接地故障的測量元件。但繼電器處于送電側時,同時兩端電源的相角差增大時,該繼電器可能會發生拒動[3]。文獻[4]提出了使用人工神經網絡的自適應距離保護,人工神經網絡雖然具有強大的模式識別能力,對任何復雜的狀態或過程都具有較好自適應、很強的容錯性和優良的非線性處理能力,但是應用該方法必須通過大量樣本的訓練,而電力系統有不同的故障類型,樣本訓練有一定的困難。目前神經網絡距離繼電器也只停留在理論研究階段。

1 以為極化電壓的接地距離保護的基本原理

圖 1 雙端系統

一個雙端系統如圖1所示,若繼電器采用阻抗繼電器的A相工作電壓與A相電流(A相零序電流)比相實現時,也就是零序電抗繼電器的動作方程可以寫為

(1.1)

保護安裝處M側母線上A相各序電壓為

式中、、分別為M側正序、負序、零序電流的分配系數,、、,一般情況下,有,而、。

保護安裝處的A相電壓為

于是

(1.2)

其中,由此,可以采用作為極化電壓。

以作為極化電壓新型的接地距離保護的動作方程為[5]

(1.3)

隨變化而變化,其運動軌跡如圖2所示(以送電側為例),圖中的陰影部分為動作區域,動作邊界隨著過渡電阻變化而變化的,當過渡電阻較小時,極化電壓為圖2所示的,阻抗繼電器的工作電壓是在動作區域內的(即落在的陰影處),但是隨著過渡電阻的逐漸增大,極化電壓隨著圓弧向上,當極化電壓落在圖中處,阻抗繼電器的工作電壓可能會超出動作區域(落在的陰影外),因此該阻抗繼電器在一定程度上可以承受過渡電阻的影響,但是不能完全消除。

圖2 與工作電壓隨過渡電阻變化的關系圖

2對以為極化量的接地方向距離保護方案的修正

2.1 采用移相提高承受過渡電阻的能力

由式(1.2)看出,可以用代替的前提是假設兩者的相角差為90°,但是,實際上和的相位不完全相差90°,因此以為極化量的繼電器還是會受到過渡電阻的影響,為了提高繼電器對過渡電阻的承受能力,可以對極化電壓進行適當的移相,使和的相位相差剛好為90°。

移相角θ越大,對保護范圍末端的高阻接地故障反應越靈敏,但是當移相角θ過大時,可能會使該繼電器的動作方向不明確,所以可以取移相角,因此,移相后的新型的接地距離保護的動作方程為

(2.1)

可以將上式改寫如下式

(2.2)

當線路正方向發生單相接地短路時,繼電器的動作方程可以化成:

(2.3)

動作特性如圖3所示,圓外為動作區。

圖3 移相后的正方向接地時的動作特性

當處于動作方程右側邊界時,做出如圖3中所示,因、,所以超前的角度等于。因此,C點(端點)軌跡是以為弦內含的角?。ù笥诎雸A)。當處于動作方程左側邊界時,做出如圖3中所示,超前的角度等于,故C1點(端點)軌跡是以為弦內含的角?。ㄐ∮诎雸A)。

設直線是該動作特性圓的直徑,,所以,因此;同時有

可見,移相θ后,動作特性與原來相比,動作特性圓向R軸的正方向移動,因此隨著θ的增大,動作特性包含第一象限的區域增大,可增大區內單相接地時允許的過渡電阻,這在較短線路的接地距離保護中是需要的。

由圖3可以知道,以為極化電壓的接地距離保護方案的動作區域是在一個圓的圓外,因此,該繼電器的耐過渡電阻的能力就非常大,它幾乎覆蓋了整個電阻區域,但是實際情況下,正方向短路時由于,因此圖3()可以化簡成圖4,陰影部分為動作區域。反方向短路時,簡化后動作特性如圖5所示。

圖4 正方向動作特性圖5 反方向動作特性

對比圖4和圖5可以看到原點(0,0)在正方向接地故障時的動作區內,而不在反方向接地故障時的動作區內,因此,以為極化電壓進行移相后(超前方向移相),繼電器有明確的方向性,即正向出口單相接地時可靠動作、反向出口單相接地時不誤動。 同時,在保護安裝處的出口發生單相接地短路時,保護安裝處的電壓很小,但是正序電壓會比較大,這樣極化電壓就不會很小,那么保護安裝處的出口就不會存在電壓死區的問題。

2.2采用附加零序電抗器提高防超越能力

在兩端電源的情況下,過渡電阻Rg的存在有時不僅僅能夠使保護安裝處的測量阻抗Zm變大,還可以使保護安裝處的測量阻抗Zm變小。如果因過渡電阻Rg的存在使保護安裝處的測量阻抗Zm較小,從而使區外短路故障被判為區內短路故障而造成的保護誤動作的現象稱為穩態超越。當加上一個零序電流繼電器以后,當接地距離繼電器發生正方向接地故障時,其動作特性如圖6所示的陰影部分,從圖中可以看出超越部分已經被零序電流繼電器排除出去了。

圖6 防止超越的動作特性

當這種新型繼電器加上零序電流繼電器后,動作特性如圖7所示,因此,該新型的接地距離保護方案具有一定的防止超越誤動的能力。

圖7 防止超越的動作特性

但是因為該繼電器的動作區域在圓形外,這就使得它的動作區域很大,動作區域的增大,可以很有效的防止過渡電阻的影響,但是同時又帶來了負面影響,那就是有助增電源及外汲電流的情況下發生區外短路故障極有可能是的測量阻抗落入動作區域,造成繼電器的誤動作。再加上一個零序電抗器,如圖8(a)所示,在圖中可以明顯看出,新型的接地距離保護方案的優勢消除了,即它所承受的過渡電阻的能力下降了;如果加大零序電抗的整定阻抗Zset,如圖8(b)所示,可以看成將原本的零序電抗器向右平移一點點,這樣就能夠在很強的耐受過渡電阻能力的前提下,比較有效的防止超越。所增加的零序電抗器的動作方程為

(2.4)

其中,通常整定阻抗為線路全長的90%。

(a)(b)

圖8 送電側正方向時的防止超越的動作特性

在繼電器處于送電側時,保護安裝處的測量阻抗的變化的大致軌跡如圖8(b)中的粗線所示,從圖中可以看出,測量阻抗可能會到達防止超越的部分,如果進入到超越的部分,零序電抗器可以發揮作用,防止超越誤動。

以上討論的是繼電器處于送電側的情況,如果繼電器處于受電側,那么情況將有所改變,因為當繼電器處于受電側時,零序電抗器的動作特性曲線將會發生些微的變化,如圖9所示,圖中的粗線表示的是測量阻抗的大致軌跡。從圖中可以看出測量阻抗一定會進入超越區域,因此,加上的零序電抗器能夠很好的防止超越誤動,但是同時由于繼電器處于受電側,會使該新型的接地距離保護方案的耐受過渡電阻的能力比處于送電側時的有所下降。

圖9 受電側正方向時的防止超越的動作特性

3 仿真分析

3.1 仿真模型的建立

MATLAB仿真模型如圖10所示,保護安裝在M、N處。整定區為線路的85%。

在500kV高壓系統中,總長300km,發電機的參數為;線路的正序分布參數為,,;線路的負序分布參數為,,;線路的零序分布參數為,,。過渡電阻達到300Ω。

圖10 仿真模型

仿真時,故障點選取可以通過改變斷路器兩端線路的長度來改變。實驗中,分別選取故障點在在保護反方向出口、正方向出口、保護范圍內線路的20%、40%處、近保護范圍末端60%、80%處、保護范圍外部線路末端300km處7個點,過渡電阻從0到300Ω,步長為20Ω。

3.2 承受過渡電阻能力仿真分析

將以正序電壓為極化量和以為極化量的繼電器分別用MATLAB仿真,仿真時兩端的電勢的相位差為60°,將仿真得到的數據進行處理得到的結果如圖11(a)、(b)所示,從圖中可以看出,以為極化量的繼電器的承受過渡電阻能力明顯比以正序電壓為極化量的繼電器的能力強。但是隨著短路點離測量點越遠,繼電器的承受過渡電阻的能力還是有待提高。以為極化量的繼電器處在送電側的承受過渡電阻的能力是高于處于受電側的。

送電側 (b)受電側

圖11 兩種極化量電壓的繼電器承受過渡電阻的比較

3.3 采用移相后承受過渡電阻能力的仿真分析

將移相前和移相后分別用MATLAB仿真,將仿真得到的數據處理得到的結果如圖12(a)、(b)所示,從圖中可以看出,送電側和受電側移相后承受過渡電阻的能力均增強,送電側短路點距離測量點越遠,效果越明顯;受電側短路點距離測量點越近,效果越明顯。同時移相后在反方向出口處,繼電器同樣不動作,這就表明移相后在不影響繼電器的動作方向性的基礎上,繼電器耐受過渡電阻的能力增強,修正后的動作方程是可行的。

(a) 送電側(b) 受電側

圖12 移相前后的繼電器承受過渡電阻的比較

對比圖12(a)和(b)可以知道以為極化量的繼電器移相后在送電側與受電側的承受過渡電阻的能力是有區別的,明顯的,繼電器在送電側的承受過渡電阻的能力略強,這是因為在受電側與送電側,相量的改變軌跡與繼電器的工作電壓的改變軌跡不盡相同,因此,會存在著一定的差別。

3.4 附加零序電抗器的仿真分析

將附加的零序電抗器移相前和移相后分別用MATLAB仿真,結果表明,零序電抗器的承受過渡電阻的能力較強,但是在反方向時,繼電器的有時動作,有時不動作,這就說明繼電器的方向性不明確,為提高新型的接地距離保護方案的超越能力,新增加的零序電抗器的動作方程與以為極化量的動作方程所得的結果必須同時滿足,因此將兩者所得的結果進行綜合分析,所得的結果如圖13所示。在圖中,兩者綜合的曲線只比以為極化量的曲線略微降低,因此增加一個零序電抗器,距離保護的耐過渡電阻能力并沒有多少減弱,但是卻能夠有效的防止超越。

送電側 (b)受電側

圖13 附加零序電抗器后的承受過渡電阻能力分析

4 結論

本文研究的是在超高壓、特高壓系統中,系統發生接地短路故障時,如何提高抗過渡電阻的能力,對以為極化量的繼電器進行修正,采用移相和附加一個零序電抗器來提高它的承受過渡電阻的能力和防超越的能力。通過仿真分析證明了修正后的以為極化量的繼電器的在500kV系統適用性。

參考文獻

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[2]盧青松.自適應輸電線路距離保護研究[D].四川大學碩士論文,2001.

[3]楊蘭,張艷平,楊庭芳,徐理英.高壓電網自適應接地距離保護研究[J].高電壓技術,2008,34(1): 134-137.

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[7]索南加樂,孟祥來,陳勇等.基于故障類型的零序方向元件[J].中國電機工程學報,2007,27(1): 25-30.

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篇2

關鍵詞:物權法 平等 違憲

當前對于物權法草案“違憲”的批評意見中,“物權法對國家、集體和公民個人財產一體化平等保護”,被認為是其“違憲”的主要原因。其內中又包含兩個主要論據:一是依憲法所規定的“國家財產神圣不可侵犯”的原則,國家財產的地位應當高于集體財產和私人財產;二是在當今社會“貧富懸殊”的情況下,對窮人和富人的財產的平等保護,實際上是保護了富人而沒有保護窮人,由此,在私人財產的相互關系中,窮人的財產的地位應當高于富人的財產。前述論斷,似是而非,在中國改革開放面臨國有資產大量流失以及貧富懸殊過份加大兩項難題的當今,極能蠱惑人心,以至于使一些人對物權法乃至整個民法的基本觀念產生誤讀,甚而至于導致物權法在普通民眾之中被妖魔化。對此,必須以民法的性質與功能為依據予以解釋,以正視聽。

一、國家財產、集體財產、個人財產在物權法上的地位是否應當平等?

(一)所有制與財產

有關批評意見的一個重要的論據,便是既然我國憲法規定我國實行以公有制為主體、多種所有制經濟共同的基本經濟制度,那么,公有制的地位當然高于私有制,而公有財產是公有制的表現,所以,公有財產的地位當然高于私有財產,于是,在國家財產、集體財產和個人財產之間,便當然存在由高及低的位階,即國家財產的地位高于集體財產,而國家財產和集體財產的地位高于個人財產,因此,物權法不應對前述三種財產予以平等保護。這種認識,混淆了財產的經濟地位與財產的法律地位之間的區別,從而錯誤地推導出不同所有制的經濟地位的不平等必然導致各種財產的民法地位的不平等的結論。

篇3

關鍵詞:古民居;利益相關者;協調

中圖分類號:G112 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2014)29-0265-02

利益相關者理論于 20 世紀 60 年代開始于管理學研究,于20 世紀 80 年代被引入國外旅游研究領域。中國旅游學界關注利益相關者理論始于本世紀初,隨后得到了眾多學者的關注,取得了豐碩的研究成果。古民居是文化遺產,是頗有價值的旅游資源,其保護與利用涵蓋了眾多的利益相關者。然而,隨著時間的推移和過度的商業開發,利益相關者沖突與協調機制不健全,導致古民居的保護和利用現狀堪憂。有效協調不同利益相關者的沖突,成為古民居保護與利用關鍵所在。

一、衢州古民居保護與利用現狀

衢州居于浙、皖、閩、贛結合部,有“四省通衢”之稱。特殊的地理位置使其從一開始就成為了浙西政治、經濟、文化的中心。特別是龍游商幫的興起,留下了承載數百年歷史記憶的古民居,至今在衢州境內保留仍有眾多明清時期的古民居,如江山二八都、龍游民居苑、葉氏建筑群、開化霞山古民居、常山三十六天井等古村落。據統計,衢州境內的古民居達3 000多座,僅龍游和江山登記在冊的就有2 400余處。然而,眾多的古民居現狀不容樂觀,僅有少量的納入文物古跡保護范圍,還有一部分被遷至民居苑、名俗博物館等地進行搶救性保護,絕大多數散落在鄉間的古民居百般凋零,面臨風雨侵蝕、蟲害、偷盜等威脅,現狀堪憂。

從目前的保護與利用程度來看,衢州古民居保護模式單一,完全依靠政府保護;居民與社區保護意識薄弱,積極性不高;社會力量沒有參與保護與利用的意愿。因此,在當下應深入分析古民居保護與利用中相關利益主體的核心利益訴求,調動各方相關利益者參與古民居保護。

二、古民居保護與利用的利益相關者的利益訴求與沖突分析

(一)古民居保護與利用的利益相關者界定

根據弗里曼的經典定義,“利益相關者是能夠影響一個組織目標的實現,或者受到一個組織實現其目標過程影響的人?!被谒欣嫦嚓P者都具有本質上相同的價值理念,索特(Sautter)和萊森(Leisen)兩人在弗里曼的利益相關者譜系圖的基礎上,繪制了旅游業利益相關者圖。其中,旅游業的利益相關者包括政府、本地商戶、游客、員工、本地市民、競爭者、社會團體和旅游規劃師等。

(二)利益相關者利益訴求及沖突分析

1.各利益相關者的利益訴求

居民。古民居是居民數代居住的地方,融入了深厚的家族情感,大多數居民不愿搬離家園,但對于古民居的維護修繕卻無力承擔;再者古民居的結構和建造材質不能給居民提供現代化的居住生活,對于改善居住條件的居民而言是非常矛盾的。因此居民的主要利益訴求在于古民居在有效保護的基礎上,能夠改善其居住條件,并能在開發利用中獲得合理的利益分配。

地方政府。保護古民居就是保護傳統文化和傳承傳統文化,這是地方政府職責之一;同時,對古民居在保護基礎之上進行適度開發,能帶來財政收入、就業等經濟利益。

旅游開發商。旅游開發商作為營利組織,追求企業利潤最大化是其最終目標,因此,在古民居保護與利用中獲取最大的經濟利益是其核心利益訴求。

旅游者。旅游是古民居開發利用的最重要途徑,旅游者追能夠觀賞古老的建筑遺存、感受純樸自然的民俗風情和悠久的文化底蘊。其利益訴求在于古民居的開發能夠給其帶來原真性鄉村體驗,獲得物質和心理的滿足感。

非營利組織(NGO)。作為古民居保護開發的參與者,非營利組織扮演的主要是保護角色,他們關注的是古民居的歷史價值、美學價值和文化價值,因此其利益訴求在于保護古民居蘊含的各種價值,商業開發利用不可損害古民居獨特的歷史、文化等價值。

2.利益相關者之間主要利益沖突

居民與政府。古民居居民與政府的主要利益沖突在于利益補償和產權界定。古民居的保護有的原址保護,有的則要遷建保護,在開發利用中可能征用、拆遷部分住宅,重新安置居民,將其建為景區。但政府在安置過程中補償標準較低,肆意侵害居民產權的情況時有發生,在開發收益分配中對居民利益重視不夠。

政府與旅游開發商。作為旅游行政管理者,地方政府期望旅游開發商投入大量資金彌補古民居保護資金缺口,能依法納稅、吸納就業、保護環境等,不危害公眾利益。而旅游開發商則在追求最大化利益時未必能如政府所愿,在環境保護等方面投入往往不夠。

居民與旅游開發商。居民與旅游開發商的利益沖突主要表現在就業機會、經營商機和利益分配上。開發商在開發時往往重開發、輕保護,不能有效改善居民的居住環境,反而影響其原有正常生活方式;在開發過程中,當地居民只能得到低層次的就業機會甚至沒有就業機會,得到的收益不能補償居民維護民居成本。

篇4

今天是3.15國際消費者權益保護日,我們在這里隆重集會,并邀請縣委、縣人大、縣政府、縣政協的領導和有關職能部門的領導以及企業代表共同舉行紀念活動。在此,我謹代表武邑縣工商行政管理局、武邑縣消費者協會,向長期以來關心和支持我們消費者權益工作的縣委、縣人大、縣政府、縣政協及有關職能部門表示衷心的感謝!向所有戰斗在消費維權第一線的同志們致以崇高的敬意!

過去的一年,我們根據中消協的統一部署,結合我縣實際情況,將“消費和諧”年主題活動與構建社會主義和諧社會、改善民生、履行各項職能結合起來,強化監管執法和維權服務,取得了良好的社會效果,受到了各級領導和廣大消費者的一致好評。具體體現在四個方面:一是拓展了消費維權領域;二是強化了社會監督;三是增強了維權實效;四是擴大了消費者組織影響。一年來,我們共受理消費者投訴 起,成功調處 起,調處成功率為100%,為消費者挽回經濟損失 萬元。我們組織開展了開展流通環節產品質量和食品安全專項整治、紅盾護農專項執法行動、互聯網上網營業場所專項整治等多次大規模的市場專本文來源:文秘站 項整治,查處各類違法違章案件 290起,查獲假冒玉米種子2起、假冒棉花種子3起,銷售劣質農藥案件50起,查扣假冒“屯玉”牌浚單20玉米種子3000公斤、假冒“國人福”140棉花種子120袋,劣質農藥70多箱,假冒偽劣飼料50噸,收繳過期變質、假冒偽劣食品300公斤,有力地打擊了各種損害消費者權益的違法行為,凈化了我縣的消費環境。

20__年是“消費與責任”主題年,我們要站在貫徹落實科學發展觀和十七大精神的高度,不斷增強做好消費維權工作的緊迫感和責任感,努力增強服務意識,在提高認識和推動工作上狠下工夫,要增強服務大局意識、增強服務發展意識、增強服務消費者的宗旨意識,我們要圍繞“消費與責任”主題年,積極履行職責,完善消費維權責任體系,努力推進消費者權益工作向縱深發展。一是要加強對商品和服務的監督,打造消費維權社會監督體系;二是要暢通消費者訴求渠道,創新維權救助機制;三是要健全基層消費維權工作機制,大力推進基層維權網絡建設;四是要推動企業切實履行社會責任,構建消費糾紛和解機制。20__年全縣工商系統要強化又好又快維權工作理念,提高又好又快的維權工作能力,養成又好又快的維權工作作風,追求又好又快的維權工作成果。努力打造一支“黨和政府放心,企業滿意,消費者信任”的消費維權隊伍。為此,我們要重點提升五個方面的能力。一是提高從政治上把握和處理矛盾的能力;二是提高依法維權的能力。堅持依法維權,對法律賦予的職能要敢于負責、善于負責,注意克服弱性維權和過頭維權兩種傾向;三是提高實踐創新能力,堅持理論創新、體制創新、手段和方法創新;四是提高組織協調能力,積極爭取各級領導對消費者權益保護工作的理解和支持,緊緊依靠和廣泛動員消費者積極參與維權活動,加強與有關行政執法部門的配合,加強與相關行業協會的溝通和協調,發揮其積極作用,充分發揮輿論的監督導向作用,建立健全情況通報、聯席會議、調解消費糾紛協作、網絡資源共享和聯合開展活動等制度,努力營造內和外順的工作環境,形成消費和維權合力;五是提高駕馭現代維權手段的能力,善于利用現代化技術手段提高自己的工作能力和工作效率。

篇5

關鍵詞:繼電保護;電流互感器;電流保護;防誤動措施

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.033

1 前言

繼電保護是為了滿足當下巨大電力需求的變化,所以對人們生活質量的提高有著重要的意義。電流互感器的飽和對繼電保護有著重要的影響,防誤動的相關措施也是為了繼電保護得到更好的發展。文章就當下繼電保護的相關現狀,以及電流互感器的飽和問題的體現和解決進行研究和分析。對防誤動的相關措施也進行一定的介紹,以望更好的促進相關電業的發展,推動社會的進步。

2 繼電保護及電流互感器飽和的現狀

隨著經濟建設的推進,人們的生活水平越來越高,為了滿足人們生活中不斷增加的舒適度和便利度的要求,電力供應的相關行業對具體的措施進行了一定的改進,以更好的適應市場和時代的需求。電流互感器是影響繼電保護的重要構件,電流互感器的飽和也會對繼電保護造成嚴重的影響,但當下的電流互感器飽和對繼電保護的影響主要有差動保護、距離保護以及過流保護等等,對電流互感器相關原理的的分析,可以在一定程度上解決相應的問題。但是電流互感器的飽和經常是由于錯誤動作后導致的后果,所以相關部門和人員對相應的防誤動措施也進行了一定的研究,得出許多有利于解決相關問題的防誤動措施。但是在具體實施時,仍然與許多制相方面的問題,如對相關的防誤動措施沒有充分的理解,在實施時因一定的偏差而失去了該有的意義等,都是行業發展待解決的問題。

3 繼電保護及電流互感器飽和影響

電流互感器是繼電保護過程中,電力計算裝置測算時最基本的測量元件之一,但是在當下的發展過程中,仍然有許多需解決的問題。筆者經過調查分析,得出電流互感器及繼電保護的問題主要有以下幾方面:

(1)差動保護的相關影響。電流互感器出現飽和時,會影響相應的差動保護裝置進行錯誤的判斷后,進行錯誤的出口。變壓器差動保護動作時,防止電路在運行時的電流和電壓不符合相關的規定,需要進行自動判斷差動,可減少事故發生,現在許多場合都可應用此方式。但是電流互感器在飽和后進行的判斷是錯誤的,不僅不能起到一定的安全作用,反而可能阻斷正常的運行,增加繼電活動的危險性,不利于繼電保護活動的進行。(2)距離保護的相關影響。電流互感器在使用時,是對運行的電流幅度和數值等進行判斷后,采取一定的繼電保護措施。但是測量阻抗越大,保護范圍就越大。電流互感器呈現飽和時,其實所對應的測量阻抗就已經小于其一般的測量阻抗,保護范圍也已經縮小。在一定范圍內的保護要求下,便很難最大限度的發揮距離保護的相關要求,不利于繼電保護相關措施的進行。(3)過流保護的相關影響。過流保護也是一個應用較為廣泛和便利的繼電保護方式,當外部短路時流過本保護的最大負荷電流來整定的,當短路電流達到定值帶一定延時來進行的保護措施。過流基波幅值的大小其實是和相應的靈敏度有關。電流互感器在飽和的情況下,過流的基波幅值是小于實際的故障電流的,靈敏度會出現明顯的降低,對相關問題的處理就可能遇上不及時的困境。(4)零序保護的相關影響。在電路不對稱連接相應的接地故障時,會出現不同的零序基波幅值,而不同的零序基波幅值會對電路中電流的方向造成一定的影響。在對稱或是不對稱的接接地障中,如果電流互感器達到飽和,理論上是沒有零序電壓的,與過流保護存在一定的偏差,并會對結果造成巨大的影響。零序電壓在出現時的觀察方法很特殊,相應的靈敏度降低后會在很大程度上影響測量的結果。但是飽和狀態下的靈敏度失真問題不容否認,所以電流互感器在飽和的情況下,對零序保護也會產生相應的影響。

4 電流互感器飽和時防誤動的建議

為了使得電流互感器更加穩定,減少飽和狀況的發生情況,筆者對相關的實例進行進一步的分析,結合電流互感器的穩態飽和和暫態飽和等相關特性進行研究,得出如下有力的建議:

(1)限制運行時的短路電流。電路在運行時,如果出現短路情況,會導致電流的傳輸不暢等問題,出現回路阻抗增大等問題,所以限制短路電流的相關措施尤為重要。限制短路電流的相關措施早就有了一定的發展。在電路使用時,盡量使用分列并行的方法來擴大電路流通范圍,可以使電路在運行過程中,由一定的判斷后,啟用備用電路進行調節。只要在高電壓情況下做好分列運行的措施,就可以起到限制短路電流運行的相關效果,對繼電保護時故障電流的運行以及電流互感器飽和情況下的防誤動等,都是極有利的措施。(2)增大保護級電流互感器。如果按照符合的電流數值來安裝保護級電流互感器,其實很容易出現電流互感器飽和問題。但在安裝處注意使用最大的短路電流數值作為安裝依據,便會大大減少電流互感器出現飽和的狀況,起到防誤動的效果。但是該方法也有一定的弊端,便是增加了相應分支電流在運行的檢測,所以在使用時要注意一定的適用度,保證使用的方法能夠真正發揮作用。

5 結束語

綜上所述,繼電保護是電力系統的有效保護措施,不僅可以提高電力的供應效率和質量,還能在一定程度上避免相應的安全問題。電流互感器飽和會嚴重影響繼電保護中的靈敏度和可靠性,為了保證電力系統的安全與穩定,防誤動措施有存在和發展的必要。文章是我對繼電保護工作的一些思考,提及的影響和建議都有一定的參考意義,為電流系統安全穩定運行具有積極意義。

參考文獻:

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篇6

關鍵詞 電力系統 繼電保護 配置

中圖分類號:TM77文獻標識碼:A

The Configuration of Power System Protection

LI Xiangrui

(Chongqing Water Resources and Electric Engineering College, Chongqing 402160

AbstractPower system protection devices is able to detect failures and abnormal situations during operation. And it can quickly remove and isolate the fault to prevent the failure magnification. The correct configuration power system protection devices, that have an important significance for security and stability of the power system. Different perspectives of the configuration problem for the protection has to be discussed. Including high-frequency protection, phase distance protection, directional protection.

Key wordspower system; relay protection; configuration

電力系統在運行過程中,可能發生各種故障和不正常運行狀態,最常見的、同時也是最危險的故障就是各種形式的短路。為減少故障危害,電網設置了各種保護裝置。正確配置這些保護裝置對于電網的安全穩定運行有著重要的意義。

1 高頻保護

1.1 網絡高頻保護

為了縮小故障造成的損壞程度,滿足系統動穩定的要求,常常需要自線路兩側無延時地切除被保護線路上任何一點的故障。為此可以采用全線速動的高頻保護作為線路的主保護,它是比較被保護線路兩側的電量(如短路功率方向、電流相位等)。以此決定是否跳閘。

系統電壓等級110KV較高,系統穩定性是比較重要問題,是保證供電質量的重要前提。線路發生三相短路時,有的發電廠廠用母線電壓低于允許值(一般約為70%額定電壓),且其它保護不能無時限和有選擇地切除短路,如AB線路80%處發生三相短路故障,A變電站高壓母線電壓只有0.69倍額定電壓,階段式距離保護、零序保護不能無時限切除故障,會嚴重影響發電站的安全穩定運行。為滿足系統穩定性、線路發生三相短路時,使發電廠廠用母線電壓不低于允許值(一般約為70%額定電壓),且其它保護不能無時限和有選擇地切除短路時,裝設一套全線速動保護。本文采用高頻閉鎖方向保護作為全線速動保護,并作為環網和雙側電源線路的主保護。

1.2 系統穩定性

電力系統的機電暫態過程的工程技術問題主要是電力系統的穩定性問題。電力系統的穩定性問題就是當系統在某一正常運行狀態下受到某種干擾后,能否經過一定的時間后回到原來的運行狀態或過渡到一個新的穩定運行狀態的問題。如果能夠,則認為系統在該正常運行狀態下是穩定的。反之,若系統不能回到原來的運行狀態或不能建立一個新的穩定運行狀態,則說明系統的狀態變量沒有一個穩態值,而是隨著時間不斷增大或振蕩,各發電機組轉子間一直有相對運動,相對角不斷變化,因而系統的功率、電流和電壓都不斷振蕩,以致整個系統不再能繼續運行下去,則系統在這種情況下不能保持暫態穩定。

提高暫態穩定的措施,一般首先考慮的是減小擾動后功率差額,因為打擾動后發電機機械功率和電磁功率的差額是導致暫態穩定破壞的主要原因。常用的措施:故障的快速切除和自動重合閘裝置的應用,快速切除故障對提高系統的暫態穩定性有決定性作用,因為快速切除故障減小了加速面積,增加了減速面積,提高了發電機之間并列運行的穩定性。另一方面,快速切除故障也可使負荷中的電動機端電壓迅速回升,減小了電動機失速和停頓的危險,提高了負荷的穩定性。電力系統的故障特別是高壓輸電線的故障大多數是短路故障,而這些短路故障大多數又是暫時性的。采用自動重合閘裝置,在發生故障的線路上,先切除線路,經過一定時間再合上短路器,如果故障消失則重合閘成功。

1.3 高頻保護的配置

在現代大型電力系統的超高壓遠距離輸電線路上,為了縮小故障造成的損壞程度,滿足系統動穩定的要求,常常需要自線路兩側無延時地切除被保護線路上任何一點的故障。

間接比較是兩側保護裝置各自只反映本側的交流電量,高頻訊號只是將各側保護裝置對故障判別的結果傳送到對側去。線路每一側的保護根據本側和對側保護裝置對故障判別的結果進行間接比較,最后作出究竟是否應該跳閘的決定。屬于這一類的保護有三種:

(1)高頻閉鎖方向保護。它是基于間接比較線路兩側的短路功率方向。兩側保護裝置,根據各自所測量的短路功率方向,確定是否應發出跳閘閉鎖訊號。每一側的保護裝置,根據兩側功率方向元件對短路功率方向判別的結果,確定是否應該跳閘。

(2)高頻閉鎖距離保護。由于距離保護中所用的主要繼電器(如起動元件、方向元件等)都是實現高頻閉鎖方向保護所必須的,因此,在某些情況下,把兩者結合起來,就可做成高頻閉鎖距離保護。區內短路時,兩側的起動元件和方向距離Ⅱ段動作,且都不發高頻閉鎖信號。保護裝置只要方向距離Ⅱ段動作,而又收不到高頻閉鎖訊號,就立即加速距離Ⅱ段,全線快速跳閘。區外短路時,靠近短路點的一側,保護判斷為反方向故障,所以起動元件動作,方向距離Ⅱ段不動作,立即發出高頻閉鎖訊號。保護裝置收到高頻閉鎖訊號后,就將距離Ⅱ段速動跳閘回路閉鎖,只能按階梯時限帶延時動作。

(3)高頻遠方跳閘。用高頻電流傳送跳閘訊號。區內短路時,保護裝置Ⅰ段動作后,快速跳開本側短路器,并同時向對側發出高頻訊號。收到高頻訊號的一側,將高頻訊號與保護Ⅱ段動作進行比較,如Ⅱ段起動即加速動作于跳閘,從而實現區內短路全線快速切除。

保護裝置的作用原理:設故障發生于線路B―C的范圍以內,則短路功率SK、的方向如圖所示。此時,安裝在線路B―C兩端的方向高頻保護3和4的功率方向為正,保護應動作于跳閘。故保護3、4都不發出高頻閉鎖信號,因而,在保護啟動后,即可瞬時動作,跳開兩端的斷路器。但對非故障線路A―B和C―D ,其靠近故障點一端的功率方向為由線路流向母線,即功率方向為負,則該端的保護2和5發出高頻閉鎖信號。此信號一方面被自己的收信機接收,同時,經過高頻通道把信號送到對端的保護1和6,使得保護裝置1、2和5、6都被高頻信號閉鎖,保護不會將線路A―B 和C―D 錯誤地切除。

圖1高頻閉鎖方向保護的作用原理

2 相間距離保護

對相間短路,單側電源單回線路裝設兩段距離保護作為線路的主保護,如線路CD;雙側電源和環網線路裝設三段式距離保護作為線路的后備保護,如線路AB。

該電網繼電保護采用遠后備原則,即在臨近故障點的斷路器處裝設的繼電保護或該短路器本身拒動時,能由電源側上一級斷路器處的繼電保護動作切除故障,如AB線路A側繼電保護或斷路器拒動,由AF線路F側保護延時切除故障,AF線路F側保護是AB線路A側保護的遠后備保護,同時又是AF線路F側保護的近后備保護。

距離保護,是反應故障點至保護安裝處的距離,并根據距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。距離愈近,動作時間愈短。這樣,就可以保證有選擇地切除故障線路。

電力系統正常工作時,保護安裝處的電壓為系統的額定工作電壓Ue,線路的電流為負荷電流Ifh,而在發生短路時,母線上的電壓為殘余電壓Ucy,比正常工作電壓下降了很多;線路中的電流為短路電流ID,比正常負荷電流增加了很多。由此我們可以看出,故障線路保護安裝處的電壓和電流的比值,在正常狀態和故障狀態下將有很大的躍變,比單純的電壓值或電流值更清楚地區別正常狀態和故障狀態。

在正常狀態下,比值基本上反應了負荷阻抗。在短路故障狀態下比值反應了保護安裝處到短路點的阻抗,這個阻抗的大小,代表這一段線路的長度。

圖2距離保護的基本原理

3 零序電流保護

對接地短路,單側電源單回線路裝設兩段零序電流保護作為線路的主保護,如線路CD;雙側電源和環網線路裝設三段式零序電流保護作為線路的后備保護,如線路AB。

由于中性點直接接地系統發生單相接地故障時,接地短路電流很大,所以稱之為大接地電流系統。目前我國110KV及以上電力系統均采用中性點直接接地方式。根據運行經驗統計,在這種系統中,單相接地故障占總事故的60~70%,甚至更高,因此,接地保護在大接地電流系統中顯得特別重要。

零序保護之所以比較簡單、靈敏而又能縮短動作時間,是因為這種保護只反映接地短路時所特有的零序電流或零序電壓,而反應零序電流或零序電壓的濾序器接線是很簡單的。由于在系統正常運行和發生相間短路時,不會出現零序電流和零序電壓,因此零序保護的動作電流可以整定地較小,而當發生接地短路時,即有相當大的零序電流和零序電壓出現,所以保護裝置動作比較靈敏。同時,按動作時間配合以獲得選擇性的零序保護,不必與/降壓變壓器以后的線路保護配合,因為變壓器側以后的零序電流不會反應到側,所以接地保護的動作時間大大地縮短。

參考文獻

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篇7

景觀規劃設計在生物多樣性保護中的意義已引起生物學家的高度重視,用W1lson(1992,P317)的話說“作為一個發展中的專業,景觀設計(LandscapeDes1gn)將在(生物多樣性)保護中起著決定性的作用,在環境日益人工化的情況下,仍然可以通過林地、綠帶、水系、水庫和人工池塘及湖泊的巧妙布置來使生物多樣性保持在很高的程度??傮w規劃不但考慮經濟效益和美,同時考慮生物種類的保護”。

生物多樣性(B1od4ers1ty)包含三個層次的含意:

(1)遺傳多樣性,即指所有遺傳信息的總和,它包含在動植物和微生物個體的基因內;

(2)物種多樣性,即生命機體的變化和多樣化;

(3)生態系統的多樣性,而棲息地、生物群落和生物圈內生態過程的多樣化。

相應的生物多樣性保護也分別在環環相扣的多個生物空間等級層次(B1ospat1alh1erarchy)上進行,即(1)景觀或生態系統綜合體層次,(2)群落層次,(3)物種層次,(4)種群層次和(5)基因層次。生物多樣性的空間等級層次與空間位置和格局緊密相關,這也正是本文關于生物保護景觀規劃討論的出發點。

總起來講,生物多樣性保護可分為兩種途徑:以物種為中心的途徑和以生態系統為中心的途徑。前者強調瀕危物種本身的保護,而后者則強調景觀系統和自然地的整體保護,力圖通過保護景觀的多樣性來實現生物多樣性的保護。保護戰略上的兩種不同途徑也體現在以生物保護為目的的景觀規劃設計中:以物種為出發點的的規劃途徑和以景觀元素為出發點的的規劃途徑。盡管兩者都考慮物種和生態基礎設施的保護,但前者的規劃過程是從物種到景觀格局,而后者是從景觀元素到景觀格局。

1.1以物種為出發點的景觀規劃途徑

該規劃方法強調,使景觀生態規劃具有意義的充分必要條件是選準保護對象,并對其習性、運動規律和所有相關信息有充分的了解。以此為基礎來設計針對特定物種的景觀保護格局。一個整體優化的生物保護景觀格局是由多個以單一物種保護為對象的景觀最佳格局的疊加與諧調。這一途徑一般可分為下列五個步驟:

(1)根據物種的重要性,選擇目前的或潛在的保護對象。

(2)收集關于保護對象的信息,包括查閱文獻,明確適合于每一保護對象的最佳景觀結構。

(3)匯總和比較所有保護對象對景觀的需要。

(4)修改保護物種清單以取得保護的諧調與一致性。

(5)綜合以單一物種保護為目的的景觀規劃來獲得某一地域的總體生物保護景觀規劃。

如果有足夠詳盡的關于物種及其相關聯系的信息的話,以物種為中心的景觀規劃途徑可以說是,最有效和科學的生物保護途徑。但是,這一途徑一開始就將可能遇到規劃師和生物學家都無法解決的問題,即什么物種應優先保護的問題。人們一般從三個方面的標準來選擇優先保護的物種:

(1)目前的稀有、特有性,受協狀態及其實用性,大型哺乳動物和那些被列入國際瀕危物種名單之列的物種顯然應作為首選的保護對象。往往被作為首選對象。

(2)物種在生態系統及群落中的地位。保護對象應對維護整體生態平衡有關鍵作用。

(3)物種的進化意義。一種雜草可能本身很不起眼,在群落內也表現不出重要意義,但卻有可能對進化史及未來生物多樣性的發展有重要價值。用進化的觀點來進行生物多樣性保護比被動地保護現存的瀕危物種更具有意義。

1.2以景觀元素保護為出發點的途徑

這一途徑并不基于對單一物種的深入研究來作景觀規劃,而是把生物空間等級系統作為一個整體來對待。集中針對景觀的整體特征如景觀的連續性,異質性和景觀的動態變化來進行規劃設計。該途徑認為,現實的生態過程發生在一個時空嵌合體中,包含生物等級系統的各個層次。而批評以物種或群落保護為對象的規劃只是偏面地解決了一個連續的復雜系列的局部和片段。因此,以景觀元素為核心的整體規劃途徑強調以下的步驟:

(1)生態過程和生物多樣性成份包含在一個廣泛的時空尺度上,因此,一個全面的規劃應該以生物等級系統的各個層次的受協成分或節點(Node)作為保護對象。強調節點的多樣性,這些節點小到一棵孤樹或一個森林斑塊,大到國家公園和自然保護區。而對單一物種本身則不作深入考察。

(2)因為景觀的破碎和分割被認為是危脅生物多樣性的一個最重要因素,所以,規劃強調景觀的連結關系和格局設計。規劃的目標是將每一景觀中各種大小的節點連接成為整體的保護網絡,并在區域和大陸尺度上建立景觀保護體系。

(3)景觀及其保護必須從時空系統和動態的、飄移的嵌合體(Sh1ft1ngMosa1c)角度來認識和理解。所以,生物多樣性保護的景觀規劃旨在維護嵌合體的穩定性,綜合考慮保護及發展規劃,以實現景觀的可持續性。

與以物種為核心的規劃不同,以景觀元素為核心的規劃的第一步不是確定單一物種作為保護對象與研究其特性,而是首先分析現存景觀元素及相互間的空間聯系或障礙,然后提出方案來利用和改進現存的格局,建立景觀保護基礎設施(Conser5at1on1nfrastruture)。包括在現有景觀格局基礎上,加寬景觀元素間的聯接廊道、增加景觀的多樣性、引入新的景觀斑塊和調整土地利用格局。

此景觀元素為核心的規劃途徑的理論發表包括島嶼生物地理學(1slandB1ogeography)和景觀生態學。景觀的連續性、異質性、動態和飄移等是規劃著重考慮的景觀特性。

這一規劃途徑的一個典型代表是所謂的景觀群島模式(Arch1pelagoModel),或稱為綜合利用模式(Mult1ple-useModel,簡稱MUMs)。這一模式包括一個絕對保護的核心區和周圍緩沖區。沿核心區向外人類活動強度逐漸增加。核心區是生物多樣性等級系統中任一層次上的某一節點。

一個關于整體景觀保護的類似的概念是所謂的景觀補償區網絡(NetworkofLandscapeCompensat4eAreas),這一概念強調景觀規劃和管理的一個最重要原則是景觀的多樣性和最優格局。而這樣一種最優格局表現為地域內多層次的景觀補償系統和生態基礎設施(Mander等1988)。這一理想的景觀格局實際上是一個等邊六角形。在這樣一個六角形中,景觀的生態多樣性和穩定性通過多層次的生態過渡帶和補償區網絡來實現。

以景觀元素為導向的規劃避免了上述的以特定物種為核心的規劃途徑的缺點,而從整體上來設計全面的、包容的景觀格局。對于景觀這一復雜的系統來說,這似乎是合理的。問題是,這種從形式出發的景觀格局設計是否能滿足內容即物種的保護需要?景觀格局是為誰而設計的?

2.多樣性保護的空間戰略

生物多樣性的喪失主要有以下六方面的原因:

(1)棲息地的消失;

(2)棲息地(景觀)的破碎化;

(3)外來種的入侵和疾病的擴散;

(4)過度開發利用;

(5)水、空氣和土壤的污染;

(6)氣候的改變。

其中,棲息地的消失和破碎是生物多樣性消失的最主要原因之一。在中國尤其如此(BCCA,1992)。棲息地的消失直接導致物種的迅速消亡,而棲息地的破碎化則導致棲息地內部環境條件的改變,使物種缺乏足夠大的棲息和運動空間,并有利于外來物種的侵入。適應于在大的整體景觀中生存的物種一般擴散能力都很弱,所以最易受到破碎化的影響。

盡管生物保護的景觀規劃途徑有所不同,一些空間戰略都被普遍認為是有效的。這些戰略對克服上述人為擾有積極作用。包括:

(1)建立絕對保護的棲息地核心區;

(2)建立緩沖區以減少人為活動對核心區的干擾;

(3)在棲息地之間建立廊道;

(4)增加景觀的異質性;

(5)在關鍵性的部位引入或恢復鄉土景觀斑塊。

2.1絕對保護核

這是自然保護中最傳統的戰略,其基本思想是將保護對象(殘遺斑塊或瀕危物種棲息地)盡量完整地保護起來,并將人類活動排斥在核心區周圍的緩沖區以外。

島嶼生物地理學強調自然保護區設計中的面積和臨近關系。這一理論最早由Preston和MacArthur及W1lson(等首先提出并發展。這一理論假設一個島上的物種數目最終將趨于一種動態平衡。導致平衡的兩種過程是物種的遷入和滅絕。達到平衡狀態的物種數主要取決于島嶼的大小和島嶼離種源的距離,即面積效應(AreaEffect)和距離效應(D1stanceEffect)。也就是說,一個小的保護區不但最終將只能允許少數物種的生存,并在一開始就使物種迅速消亡。而遠離種源的保護地,則很難使物種有再遷入來取代消亡的個體。這一假設或多或少在海洋島嶼和孤立的陸地殘遺斑塊的觀察中得到證實。但是,陸地景觀斑塊與海洋島嶼的狀況有很大差異,目前還沒有一個有效的途徑來衡量陸地景觀斑塊隔離狀況。有學者提出用景觀阻力(LandscapeRes1stance)來衡量棲息地斑塊間的隔離程度。影響景觀阻力的因素包括景觀的基相質地和邊界頻率等。Kanaapen等提出用最小累積阻力來衡量隔離程度。

島嶼生物地理學的越大越好和越近越好的基本原則在今天仍被廣為接受,但也有不同的看法,認為幾個小的保護區可能比一個大型保護區有更多的優越性。

一些反映面積和物種及種群關系的門檻為規劃提供了有用的發表。其中之一是種群健康所需要的最小面積(6ableM1n1mumArea)。對此,有兩條法則,即近期法則和長期法則。近期法則主張最小的有效種群數是50;長期法則主張最小種群數為200-500,這樣才能保證生物保護的長期安全。根據這兩個門檻,可以相應地確定最小面積。

根據島嶼生物地理學,物種與面積之間存在著以下的關系

其中S和A分別是物種數和面積(公頃),C和z是特定物種及環境條件下的參數。盡管C和Z因具體情況變化很大,這一公式指出,當棲息地斑塊很小時保護面積的微小增加會導致物種的大幅度增加,而當棲息地斑塊很大時,其面積的進一步擴大只能增加少量的物種。根據這一特點,一般認為保護區的面積每減少十倍,物種數將損失30%。

另一種門檻變量是破碎度。根據采伐的模擬表明,景觀中至少有50-70%的原有森林生境才能保護物種及生態過程的健康和維持正常秩序。

2.2緩沖區

緩沖區(BufferZones)或過渡帶(Trans1t1onZones)的功能是保護核心區的生態過程和自然演替,減少外界景觀人為干擾帶來的沖擊。通常的方法是在保護核心區周圍劃一輔的保護和管理范圍。但試圖在保護核周圍建立緩沖區的設想往往會落空,原因是緩沖區土地的所有權法律上不屬于保護區管理部門。在有的情況下保護區內部也設緩沖區。但是,國際上關于如何劃分緩沖區的技術問題一直沒有解決。也就是說緩沖區應該劃到什么地方,如何劃才最有利于保護同時不給當地居民帶來過分的經濟損失。顯然,以保護核心為中心同心圓式地劃分緩沖區的做法是不科學的。一個新的劃分緩沖區的途徑是利用阻力面的等阻線來確定其邊界和形狀。阻力面類似與地形表面,其中有緩坡和陡坡,呈現一些門檻特征。據此來劃分緩沖區不但可以有效地利用土地,而且,可以判別緩沖區合理的形狀和格局,減少緩沖區劃分的盲目性。

2.3建立廊道(Corr1dor)

對抗景觀破碎化的一個重要空間戰略是在相對孤立的棲息地斑塊之間建立聯系。其中最主要的是建立廊道。生態學家們普遍認為,通過廊道將孤立的棲息地斑塊與大型的種源棲息地相聯接有利于物種的持續,和增加生物多樣性。這一觀點最近在景觀規劃和設計領域內得到認真的對待。

理論上講,相似的棲息地斑塊之間通過廊道可以增加基因的交換和物種流動,給缺乏空間擴散能力的物種提供一個連續的棲息地網絡,增加物種重新遷入的機會和提供鄉土物種生存的機會。許多實地觀察也證實了廊道的這種功能。

廊道的聯系和輻射功能使他們成為促進未來生物多樣性進化的重要景觀結構(。根據這一功能,廊道的設計應與生物進化的軌跡相適應,聯接重要的物種源以保護不斷的物種交流和輻射。

但是,廊道的意義也不能過分地強調。他們有時并不能起到聯系鄉土棲息地的作用。相反,他們有可能對鄉土物種帶來危害。在大尺度空間上的一個例子是南北美大陸聯接的形成在過去幾百萬年內導致生物多樣性的災難性的損失。在小尺度上的觀察也證明廊道對鄉土物種的危害性。對某些生態過程有促進作用的廊道,恰恰對某些物種的運動有阻礙作用。聯結孤立棲息地之間的廊道往往會引導天敵的進入,或外來物種的侵入而危協到鄉土物種的生存。美國佛羅里達州的開發就有許多這樣的問題。外來物種沿著交通廊道侵入景觀深處,危協鄉土物種的生存。

由于廊道功能的這些矛盾,要求景觀設計師謹慎考慮如何使廊道有利于鄉土生物多樣性的保護。特別應注重以下幾個方面的考慮:

(1)多于一條廊道:多一條廊道就相當于為物種的空間運動多增加一個可選擇的途徑,為其安全增加一份保險。

(2)鄉土特性:構成廊道的植被本身應是鄉土植物。

(3)越寬越好:廊道必須與種源棲息地相聯接,必須有足夠的寬度。否則,廊道不但起不到空間聯系的效用,而且,可能引導外來物種的入侵。至于多寬的廊道較為合適,目前尚無定論,但越寬越好是一條基本原則。至于針對某一種動物運動的廊道,當地的生物和生態專家的經驗往往能提供最可靠的參考。

(4)自然的本底:廊道應是自然的或是對原有自然廊道的恢復。任何人為設計的廊道都必須與自然的景觀格局,如水系格局相適應。

其它聯接破碎斑塊的方式包括建立動物運動的"跳板"(Stepp1ngStones),改造棲息地斑塊之間的質地和減少景觀中的硬性邊界頻度等以減少動物穿越景觀的阻力。

2.4增加景觀的異質性(Heterogene1ty)

實驗觀察和模擬研究都顯示,景觀異質性或時空的嵌斑特性(Patchenes)有利于物種的生存和連續及整體生態系統的穩定。許多物種需要兩種或多種棲息地環境。景觀的空間格局與時間更替一樣可能會顯得雜亂無章。但這種動態和交替抹去了景觀中的劇烈性的變化,使系統保持穩定。所以,保護和有意識地增加景觀的異質性有時是必要的。增加異質性的人為措施包括控制性的火燒或水淹、采伐等。

2.5恢復棲息地

另一種代價很高的生物保護戰略是棲息地的恢復,在關鍵性的部位引進鄉土棲息地斑塊,作為孤立棲息地之間的“跳板”,或增加一個適宜于保護對象的棲息地。這樣可以大大增強生物多樣性保護的效果,同時也可提高景觀的美學價值。

上述多種生物多樣性的保護戰略都在不同程度上有積極作用。關鍵的問題是在什么地方和怎樣來構建上述空間結構和戰略。也就是說在什么地方劃分緩沖區?在什么地方建廊道來聯接棲息地斑塊?在什么地方引入新的斑塊來有效地影響生態過程?這些問題還遠未得到解決。

3.生物保護的景觀規劃途徑討論

3.1普遍的缺陷和應改進的方面

上述關于生物保護的景觀規劃途徑和空間戰略總起來有以下兩個方面的不足:

(1)被動的途徑

除少數例外,目前生物保護多采用被動方式。生物多樣性或鄉土棲息地被作為被動的保護對象,被圈在一定的地區或限制在一定的網絡內運動。如果把生物對景觀的利用作為一個能動的生態過程,一種對景觀的競爭性的控制過程,情景可能會很不一樣。在這種假設下,通過識別關鍵性的景觀局部和空間聯系,而利用物種自身的對空間的探索和侵占能力來保護生物多樣性。這也正是景觀生態安全格局(Ecolog1calSecur1tyPatterns)概念的基本出發點之一。

(2)局限于對“實體”景觀的保護

由于上述關于把物種作為被動對象保護在特定地域和現存景觀元素中的局限性,生物保護中的景觀生態研究和規劃往往注重現有景觀元素及格局與生物運動過程的關系或偏于記載和再現現存的景觀實體元素而對景觀的另一半,即作為景觀實體元素背景的部分研究很少。而恰恰是這部分“虛體”景觀,如作為景觀中森林斑塊背景的農用基質,對物種的空間運動起作很重要的作用。那么,在這種景觀基質、或背景中是否存在著某種隱藏的或是潛在的結構,影響、甚致控制著景觀生態過程呢?

由于上述兩個局限性,生物保護的上述空間戰略的有效性也就值得懷疑了。如傳統的緩沖區的劃分方法,和根據現存的自然結構來建立廊道并相信物種能利用其進行空間運動等都值得進一步討論。

所以,下列三個問題依然存在:

(a)如果要選擇某一棲息地進行保護應如何選擇,包括什么和在什么位置。

(b)如果兩個或多個孤立的棲息之間需要構筑廊道,什么地方設廊道才具有高效性。

(c)如果恢復一個退化的景觀,應在什么地方著手,才可以使恢復過程更有效,包括有效地使鄉土物種得以維持和繁衍,和有效地阻止外來物種的侵入。

對這些問題的回答不但需要考察現存景觀元素及其空間格局,同時還應研究潛在的景觀基礎設施。景觀生態安全格局理論在這方面作了初步的探討。

3.2一些具有啟發意義的概念

針對上述普遍采用的景觀規劃和空間戰略的局限性,有學者提出了一些新的概念和模式。盡管這些新概念仍很大程度上還停留在理論階段。但對未來生物保護的景觀規劃發有重要的啟發意義。

(1)景觀的空間構型概念(Spat1alConf1gurat1on)

這一概念強調景觀的構型,即景觀元素的毗鄰關系。景觀的空間構型可能比籠統意義上的景觀異質性或景觀的嵌合體特性更具有意義但關于這一設想尚沒有進一步的實驗觀察的支持。同樣的設想也包含在森林的群島模式之中,這一模式主要討論破碎化的殘遺森林景觀的空間分布。該模式強調斑塊在聯系整體群島系統中的作用應作為斑塊被選作為保護對象的首要因素。單一斑塊選擇作為保護對象的標準包括:①空間位置,②總的物種豐富性,③對特有區系成分生存和延續的意義,④發生遺傳變異的可能性。而“選擇棲息地島嶼保護地的壓倒一切的保護標準是其在整體景觀生態系統中的作用”(

(2)進化動態世系概念(E5olut1onaryDynam1cL1neage)

這一概念認為,目前生物保護的戰略基本上是保護那些正走向滅絕的稀有物種,而這并不是我們所需的。應該保護的是進化的過程。那些對當代進化過程有重要意義的關鍵地區應作為我們的保護和管理重點。根據物種進化的空間軌跡來設計景觀生態保護格局,才使生物保護更具有意義而應作為我們今后努力的方向。

(3)景觀阻力的概念(LandscapeRer1stance)

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關鍵詞 電網繼電保護 綜合自動化系統研究

隨著微機繼電保護裝置的廣泛應用和變電站綜合自動化水平的不斷提高,各種智能設備采集的模擬量、開關量、一次設備狀態量大大增加,運行人員可以從中獲取更多的一、二次設備的實時信息。但是,由于目前的微機型二次設備考慮較多的是對以往設備功能的替代,導致這些設備基本上是獨立運行,致使它們采集的大量信息白白流失,未能得到充分利用。電網是一個不可分割的整體,對整個電網的一、二次設備信息進行綜合利用,對保證電網安全穩定運行具有重大的意義。近幾年,計算機和網絡技術的飛速發展,使綜合利用整個電網的一、二次設備信息成為可能。

1 系統構成

電網的結構和參數,可以從調度中心獲得;一次設備的運行狀態及輸送潮流,可以通過EMS系統實時獲得;保護裝置的投退信息,由于必須通過調度下令,由現場執行,因此可以從調度管理系統獲得,并從變電站監控系統得到執行情況的驗證;保護裝置故障及異常,可以從微機保護裝置獲得;電網故障信息,可以從微機保護及微機故障錄波器獲得。

分析看出,實現電網繼電保護綜合自動化系統的信息資源是充分的。為了更好的利用信息資源,應建立客戶/服務器體系的系統結構,按此結構將系統分解成幾個部分,由客戶機和服務器協作來實現上述七種主要功能。這樣就可以實現最佳的資源分配及利用,減少網絡的通信負擔,提高系統運行的總體性能。

2 功能分析

2.1實現對各種復雜故障的準確故障定位。

目前的保護和故障錄波器的故障測距算法,一般分為故障分析法和行波法兩類。其中行波法由于存在行波信號的提取和故障產生行波的不確定性等問題而難以在電力生產中得到較好的運用。而故障分析法如果想要準確進行故障定位,必須得到故障前線路兩端綜合阻抗、相鄰線運行方式、與相鄰線的互感等信息,很顯然,僅利用保護或故障錄波器自己采集的數據,很難實現準確的故障定位。另外,對于比較復雜的故障,比如跨線異名相故障,單端分析手段已經無法正確判斷故障性質和故障距離,因此,往往出現誤報。

我們知道,得到的系統故障信息愈多,則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確,因此,通過電網繼電保護綜合自動化系統,可以徹底解決這個問題。調度端數據庫中,已經儲備了所有一次設備參數、線路平行距離、互感情況等信息,通過共享EMS系統的數據,可以獲得故障前系統一次設備的運行狀態。故障發生后,線路兩端變電站的客戶機可以從保護和故障錄波器搜集故障報告,上送到服務器。調度端服務器將以上信息綜合利用,通過比較簡單的故障計算,就可確定故障性質并實現準確的故障定位。

2.2實現繼電保護裝置的狀態檢修。

根據以往的統計分析數據,設計存在缺陷、二次回路維護不良、廠家制造質量不良往往是繼電保護裝置誤動作的主要原因。由于微機型繼電保護裝置具有自檢及存儲故障報告的能力,因此,可以通過電網繼電保護綜合自動化系統實現繼電保護裝置的狀態檢修。

通過以上措施,可以加強狀態檢修,相應延長定期檢修周期,使保護裝置工作在最佳狀態。同時,還可以提高維護管理水平,減輕繼電保護工作人員的勞動強度,減少因為人員工作疏漏引起的誤動作。

2.3對線路縱聯保護退出引起的系統穩定問題進行分析,并提供解決方案。

隨著電網的發展,系統穩定問題日益突出。故障能否快速切除成為系統保持穩定的首要條件,這就對線路縱聯保護的投入提出較高要求。但是,在目前情況下,由于通道或其它因素的影響,導致線路雙套縱聯保護退出時,只能斷開線路以保證系統穩定和后備保護的配合。這種由于二次設備退出而影響一次設備運行的狀況是我們所不愿意看到的。

2.4對系統中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析。

通過與繼電保護管理信息系統交換保護配置、服役時間、各種保護裝置的正動率及異常率等信息,電網繼電保護綜合自動化系統可以實現對繼電保護裝置的可靠性分析。特別是當某種保護或保護信號傳輸裝置出現問題,并暫時無法解決時,通過將此類裝置的可靠性評價降低,減輕系統對此類保護的依賴,通過遠程調整定值等手段,實現周圍系統保護的配合,防止因此類保護的拒動而擴大事故。

2.5自動完成線路參數修正。

由于征地的限制,新建線路往往與原有線路共用線路走廊,線路之間電磁感應日益增大,造成新線路參數測試的不準確以及原有線路參數的變化?,F在,依靠電網繼電保護綜合自動化系統,可以將每次故障周圍系統保護的采樣數據進行收集,利用線路兩端的故障電流、故障電壓,校核并修正線路參數,實現線路參數的自動在線測量,從而提高繼電保護基礎參數的可靠性,保證系統安全。

3 實現本系統的難點分析

3.1管理問題

從技術上說,實現電網繼電保護綜合自動化系統的條件已經成熟,無論是變電站客戶機對保護信息的搜集、信息的網絡傳輸還是調度端服務器對EMS系統共享數據的讀取、故障及穩定分析計算,都可以得到解決。主要的實施難度在于此系統需要綜合繼電保護、調度、方式、遠動、通信以及變電站綜合自動化等各個專業的技術,并且涉及到控制運行設備,其它專業一般不愿牽扯其中,因此只有解決好管理問題,才可能順利實施。例如,目前變電站客戶機對信息的搜集,完全可以也應該納入到變電站綜合自動化系統,但是,由于管理界面的劃分,有些運行單位希望保護專業獨立組網搜集信息,這樣就造成資源的分割和浪費,不利于今后對系統的擴展。為了保證電力系統的安全運行,希望在將來的保護設計導則中,對此類問題統一予以規范。

3.2安全性問題

安全性解決的好壞,將是本系統能否運用的關鍵。初步設想,調度端服務器必須采用雙機熱備用方式保證硬件安全;通過遠方修改保護定值時,客戶機必須通過加密的數字簽名核實調度端傳送定值的可信度,并通過校驗碼及數據回送保證定值的可靠性。并且,當客戶機向保護傳送定值時,必須不能影響保護的正常性能。在這方面,還需要做大量的工作。

3.3規約問題

由于本系統將全網所有微機保護及故障錄波器聯系到了一起,如果能夠解決好信息的組織及傳輸規約,將對系統實施起到事半功倍的作用。因此,希望參照國外標準,盡快建立國內繼電保護信息組織規約。

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【關鍵詞】距離保護;電力系統;跳閘出口;Visual Basic

引言

在高壓輸電線路保護中,距離保護的保護原理具有受電力系統運行方式和結構變化的影響小,保護范圍較長且較穩定,適合于遠距離、重負荷的高壓線路等優點。因此,距離保護一直是高壓輸電線路最重要、應用最廣泛的保護之一。所以對于距離保護的分析研究也成為目前保障電力系統安全穩定運行的重要課題。如何以軟件模擬真實情況下各種距離保護的動作情況是本文探討的主要問題。

1.距離保護原理及整定原則

距離保護是反應故障點至保護安裝處之間的距離(或阻抗),并根據距離的遠近而確定動作時間的一種保護裝置。它可根據其所加的電壓和電流比值,測知保護安裝處至短路點間的阻抗值。當短路點距保護安裝處近時,其測量阻抗小,動作時間短;當短路點距保護安裝處遠時,其測量阻抗增大,動作時間增長,這樣就保證了保護有選擇性的切除故障線路。如圖1(a)所示,當d點短路時,保護1測量的阻抗是Zd,保護2測量的阻抗是ZA+B+Zd。由于保護1距短路點較近,保護2距短路點較遠,所以保護1的動作時間可以作到比保護2的動作時間短。這樣,故障將由保護1切除,而保護2不致誤動作。這種選擇性的配合,是靠選擇各個保護的整定值的動作時限來完成的。

目前廣泛應用具有三段式距離階梯型時限特性,如圖1(b)所示,并分別稱為距離保護的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ段。

距離保護的Ⅰ段是瞬時動作的,t1是保護本身的固有動作時間。其Ⅰ段阻抗的整定值必須躲開這d點短路時所測量的阻抗ZAB,即Zdz*2'

距離保護Ⅱ段整定值的選擇是相似于限時電流速斷的,即應使其不超出下一條線路距離Ⅰ段的保護范圍,同時帶由高出一個Δt的時限,以保證選擇性。距離Ⅰ段與Ⅱ段的聯合工作構成本線路的主保護。

為了作為相鄰線路保護裝置和斷路器拒絕動作的后備保護,同時也作為距離Ⅰ和Ⅱ的后備保護,還應該裝設距離保護Ⅲ段。

2.Visual Basic開發的虛擬平臺及程序

2.1模擬仿真平臺

用Visual Basic 語言編寫的虛擬仿真平臺啟動運行后,其界面如圖2所示。

此次的模擬線路是2段100千米的線路。在虛擬平臺上可以很方便的看到斷路器的分合狀態,而且斷路器的分合狀態可以人工切換,非常方便操作。在虛擬仿真平臺上,故障點的位置可以從下拉的菜單里面選擇,故障類型也對應有電力系統中發生的各種類型:A相接地,B相接地,C相接地,AB兩相短路,BC兩相短路,CA兩相短路,兩相接地,三相短路。在故障性質下拉的菜單里面,有永久性故障與瞬時性故障選擇。選擇不同的故障類型,仿真的各種結果也就各不相同。

2.2模擬仿真程序

2.2.1主程序模塊

將PT斷線閉鎖備自投固定延時改為可整定延時,在PT斷線判據滿足后經整定的延時閉鎖備自投,根據電網具體接線方式和保護配置情況確定合理的延時。這樣就可以防止延時過短造成的拒動和延時過長造成的誤動。如圖2。

圖3為主程序框圖。主程序從入口處開始執行。第一步是初始化,主要是對所有可編程的并行接口、堆棧、串行口、定時器進行初始化,接著判斷方式開關處于何種狀態,當處于調試狀態時執行監控程序,即對鍵盤操作進行處理。之后再檢查工作方式開關,只有方式開關處于運行位置時才轉回到主程序。

當工作方式開關處于運行位置時,就執行狀態字PSW初始化,主要完成數據采集系統的采樣定時器初始化及有關計數器和標志字清零工作。然后對裝置的硬件進行一次全面自檢,包括片內RAM、片外RAM、EPROM、各開關量輸出通道等。若自檢中發現硬件電路有故障則告警。自檢通過后進行數據采集系統的初始化,主要包括8254計數器、采樣數據寄存區地址指針初始化等。

完成數據采集系統的初始化后,將啟動標志字QDB=1,振蕩閉鎖標志字ZDB=1,之后開放中斷,允許定時器中斷進入采樣中斷服務程序。在開放中斷前,將兩個標志字置1,使程序中斷進入采樣中斷服務程序時,鎖住了突變量啟動元件。這是因為在剛開放采樣中斷時就立即投入突變量起動元件,此時采樣數據區RAM中還沒有存入真正的采樣數據(是隨機數據)而可能造成啟動元件誤動作。

主程序在開中斷之后,經過60ms等待(3個周波)后,進行保護整組復歸,包括QDB=0、ZDB=0(即投入突變量啟動元件,解除振蕩閉鎖)和所有開關輸出量返回。整組復歸后主程序進入通用自檢循環程序。首先查詢打印報告標志字,查詢是否有報告需打印。之后,完成其他通用自檢項目,包括RAM讀寫檢查,E2 PROM、EPROM中固化整定值和程序的檢查,開關量輸出回路自檢、開關輸入量監視、定值選擇撥輪的監視及三相TV失壓檢查等功能。

2.2.2故障處理程序模塊

故障處理程序模塊在系統正常時是不執行的,僅當系統故障使啟動元件動作后,或求和自檢未通過時才能執行故障處理程序。該程序主要包括故障相判別、阻抗計算及區段比較、跳閘命令輸出三部分。

(1)故障處理程序。工作過程程序進入故障處理程序入口后,首先檢查標志字以判定電壓回路或電流回路是否有問題,若有問題發告警信號,轉告警程序。若求和自檢通過,則調判相子程序以判定故障的種類及相別,判定故障的種類相別的目的是為了找出阻抗計算應當取用的相別,因為只有故障相或故障相間阻抗才能反映故障點距保護安裝處的距離。

(2)判相子程序工作原理。判相子程序是依據各種故障類型的特征進行判別的,用來判別的電流均指突變量電流,即事故分量電流。

當A單相接地故障,得出A相接地時流過保護安裝處的電流相量圖如圖4中(a)所示。兩個非故障相電流可能和故障相電流相位相差180°或同相,這決定于故障點兩側系統正序和零序阻抗分配系數??梢?,單相接地故障的特征就是兩個非故障相電流之差為零。其他故障情況如圖4。

(3)阻抗元件動作特性和區段比較。本保護采用解微分方程算法配合數字濾波器直接求出保護安裝處到故障點的X、R值,再同整定值比較以確定是否在保護區內。

此保護的相間和接地距離阻抗動作特性均為多邊形,如圖5所示。1、可以獨立整定的參數有XS和RS,對短線路可以加大RS/XS值,以增強允許過渡電阻的能力,對長線路則減小RS/XS值。2、四象限的邊界線均取15°角,因為tan15°≈1/4,實現最方便。本保護在程序中除了執行圖5(a)所示的多邊形特性外,還迭加了一個包括原點的矩形特性,如圖5(b)所示,二者構成“或”的關系。手動合閘和出口短路故障的判別即采用矩形偏移特性參數值判斷。

2.2.3 跳閘出口的子程序

跳閘出口程序框圖如圖6所示。程序入口:首先把Ⅱ、Ⅲ段的計時器清0(Z2time,Z3time),然后判斷出口類型(cktype),如果出口類型為單跳(cktype=1),并且單跳允許為1且單相故障標志為單相,則程序轉相單跳子模塊(dt),如果出口類型為單跳,但是單跳允許標志不為1或單相故障標志不為單相,則轉相三跳模塊。如果出口類型為永跳(cktype=2),則轉向永跳模塊(yt)。如果出口類型為三跳(cktype=3),則轉向三跳模塊(st)。如果出口類型為后加速(cktype=4),則轉向后加速模塊(hjs)。如果出口類型為0(cktype=0),則中斷返回。

篇10

【關鍵詞】 電網調度 繼電保護 運行方式 保護配合

電網調度時,選擇合理的繼電保護運行方式,具有十分重要的意義。進行合理正確的繼電保護整定計算及接線圖擬定,一方面可以電網的安全運行及供電的可靠性;另一方面,還可以減小或是防止電網事故的發生。所以,電網生產管理部門比如供電局及電業管理局等,進行電網調度時,都會依據電力系統的運行情況,進行年度繼電保護運行方式的整定,目的在于對目前存在的保護裝置和設備進行驗證,看其是否能滿足電力系統繼續運行的要求,并且對其運行整定值進行計算和選定,對原理接線圖中可以進行修改的相關方法和措施進行討論。進行繼電保護運行方式的選擇時,須注意以下幾方面的問題。

1 計算運行方式的選擇

對繼電保護整定值進行計算和確定,保護裝置的靈敏度進行校驗時,所采用的運行方式稱為計算運行方式。電網調度時,計算運行方式的選擇關系到保護能否滿足電力系統長期發展的需求,并且簡單經濟、合理可靠。所以,在進行計算運行方式的選擇時,應當根據電網的實際情況,全面分析進行確定。一般按照以下幾個基本原則。

1.1 最大運行方式

所謂最大運行方式,即指將所有的元件全部投入運行,并且將選定的中性點全部接地的運行方式。對保護運行方式的選擇而言,最大的運行方式應使流過保護裝置的短路電流最大,可以確定設備保護的選擇性。用以下圖1進行說明。對保護1來而言,最大運行方式的選擇考慮系統最大,即斷開L線路,并且全部投入其他線路;而對保護2來而言,最大運行方式的選擇考慮系統最大,即將所有的發電機組和運行線路都全部投入。

1.2 最小運行方式

所謂最小運行方式,即指依據電力系統的最小負荷,使得投入的數量最少并且經濟效益最好的發電機組、運行線路以及相關接地點的運行方式,也可以是配合檢修計劃的運行方式。最小運行方式選擇時,應可以在最不利情況下,仍保證重要負荷的持續供電。對保護運行方式的選擇而言,最小的運行方式應使流過保護裝置的短路電流最小,可以用來確定設備的靈敏性。

1.3 正常運行方式

所謂正常運行方式,即依據電力系統運行時的正常負荷,確定應當斷開和投入的線路和元件。電力系統備用容量不足時,正常運行方式就是最大運行方式。

1.4 事故運行方式

在電力系統發生事故時,有可能出現不常見的運行方式。例如,最大運行方式下,可以斷開發電機或變壓器等,或斷開電源兩側的線路等。故障運行方式下系統的運行需視實際情況而定。

2 保護裝置的相互配合

電網調度工作中,進行繼電保護裝置的選擇時,使得保護裝置合理相互配合十分重要。繼電保護的四個基本要求是選擇性、速動性、可靠性和靈敏性。保護裝置的配合主要指動作參數與動作時限的合理配合,即速動性和靈敏性合理配合。靈敏度配合是指保護范圍的配合,即電力系統中有故障發生時,距離故障點最近的保護裝置應具有最高的靈敏度。而動作時限的配合,指的是本線路保護的時限比與之配合的相鄰線路保護的動作時限大,并且留有一定的裕度。以下舉例說明幾種保護的配合。

2.1 長線路與短線路保護的配合

如圖2所示,兩條線路保護l與保護2相配合,一般而言,動作參數整定時保護l電流Ⅱ段與保護2電流Ⅰ段配合,即(K代表可靠系數)。但是,實際中,由于要比長很多,即的阻抗要遠遠大于的阻抗。于是,線路的保護2電流Ⅰ段的短路電流與線路末端短路時的短路電流相差不大。因此,用一般方式整定不能滿足靈敏度的要求,需使保護l電流Ⅱ段與保護2的電流Ⅱ段配合,使得動作時限增加一個時間階梯,即從0.5S增加至1S。

2.2 短線路與長線路保護的配合

如圖3所示,同理,兩條線路保護l與保護2相配合,保護l電流Ⅱ段應與保護2電流Ⅰ段配合。實際中,由于要比短很多,即的阻抗要遠遠大于的阻抗。于是,線路的保護2電流Ⅰ段的短路電流與線路末端短路時的短路電流相差很大。配合雖然靈敏度很高,但也不符合實際需求。在這種情況下,保護1的電流Ⅱ段可根據保證末端短路時的靈敏性來整定。

2.3 雙回線與單回線保護的配合

雙回線路的主保護為電流平衡保護或縱差動保護。它們一般無需與相鄰線路或元件的保護配合。雙回平行線路的后備保護為過電流保護,需要考慮配合相鄰線路元件保護的問題,方法如下:

(1)若過電流保護接線方式為和電流接線,整定時按照雙回線路,靈敏度校驗時按照斷開一回線路。

(2)若過電流保護安裝于不同線路上,整定時按照單回線路,靈敏度校驗時按照雙回線路。

如下圖4所示,保護l、2與保護5相互配合,保護3、4與保護7相互配合。

2.4 單回線與雙回線保護的配合

如上圖4中,線路的保護與線路、配合時,應考慮保護6的電流Ⅱ段配合雙回線、動作區的末端短路。若如此配合無法滿足靈敏度要求,則可延長動作時限,配合后備保護。

3 電網結構與繼電保護的關系

電網結構對繼電保護的運行方式影響很大,實際工作中,一般按照以下幾個原則:

(1)單電源輻射型線路采用簡單的電流保護;

(2)雙回路平行線采用縱差動保護,可快速切除全線故障;

(3)線路較短的單回主干線路采用復雜、投資大的縱聯差動保護;

(4)小容量發電機組接人電網時,可先解列裝置從而實現簡單保護;

(5)單回線或雙回平行線帶分支時,一般采用現代保護配合重合閘。

4 結語

本文闡述了電網進行調度工作時,選擇繼電保護運行方式的一些原則和方法。在此基礎上,在滿足電力系統運行的前提下,應盡量采取較簡單的裝置和設備,當其不能滿足系統要求時才采用復雜設備。電力系統運行經驗表明,采用的保護裝置越簡單,調試也會簡單,可靠性更高。

參考文獻:

[1]山東工學院編寫組.電力系統繼電保護[M].北京:電力出版社,1981.

[2]尤文,白文峰,王玉華等.繼電保護原理[M].長春:雅園出版公司,1999.

[3]天滓大學編寫組.電力系統繼電保護[M].天滓:水利水電出版社,1984.