主设备保护技术发展的回顾与前瞻

近30年来,电气主设备继电保护技术取得了显著进步,中国首先提出“多回路分析法”,为主设备主保护方案的选择采用“定量化优化设计方法”奠定了理论基础。随着我国大型、特大型发电机组的大量投运,造就了一大批主设备保护技术工作者。面向未来将有更多更大的主设备保护技术难题等待去解决。     

近十年电气主设备继电保护技术的进展

最近十年来，随着微电子学和计算机技术的发展及其在电力系统中的普遍反用，电气主设备继电保护在原理上和装置上都取得了长足的进展，我国即将步入主设备微机保护的时代，使大型机组保护面貌一新，技术性能上了一个新台阶。     

近十年电气主设备继电保护技术的进展

论述了电气主设备内部短路主保护、发电机定子和转子绕组接地保护、发电机异常运行保护的理论基础、实践原理、发展过程及未来趋势。介绍了目前国内一些电气主设备继电保护的新方案和新观点。同时也论及了我国电气主设备继电保护十年来的成败经验和教训。     

主设备继电保护的回顾与展望

一、发展历程的回顾 1949年我国电力工业基础十分薄弱,主设备保护技术也十分落后。第一个五年计划期间,大量引进苏联的设备和技术,造就了一批中国的继电保护专家。但是由于发电机、变压器等单机容量尚小,客观上对机组保护技术的要求不高,到60年代末、70年代初,我国主设备保护技术基本上是苏联50年代的水平。技术发展缓慢甚至停滞不前的原因首先与单机容量发展不大有关,对机组保护的技术要求并未发生质的变化;主设备故障分析的困难也使继电保护     

主设备保护的几个理论和运行问题

电气主要设备保护的原有理论基础较基佗保护薄弱,而且目前正普遍推广微机保护。针对主设备保护几个有争议的问题,如定子绕组故障的主保护,变压器差动保护,大型发电机变压器的接地故障保护等,提出了明确的观点,同时呼吁进一步加强主设备保护的应用研究。     

主设备保护的几个理论和运行问

电气主设备保护的原有理论基础较其它保护薄弱,而且目前正在普遍推广微机保护。 针对主设备保护几个有争议的问题,如定子绕组故障的主保护、变压器差动保护、大型发 电机变压器的接地故障保护等,提出了明确的观点,同时呼吁进一步加强主设备保护的 应用研究。     

主设备数字式保护技术的讨论

主设备不像线路那样，主设备的故障成因和故障过程较复杂，判断较图难，主设备保护品种繁多，参数整定复杂。在此，对主设备数字保护技术作了较全面的论述，提出了电流互感器饱和是造成差动保护不正确动作的首要因素。并提出采用现代数字保护的模块化设计、双重化保护配置及数字保护的容错是提高主设备保护可靠性的重要举措。最后就主设备现代数字保护技术的5个热点问题提出了见解。     

主设备保护技术发展新动向

国内外大型发电机和高压变压器的主保护设计整定工作一般都不是基于科学的、充分的绕组内部故障分析计算,很多情况下设计工作变成设计人员的主观判断或经验应用,有些技术文件也显得陈旧过时。在发电机内部短路分析计算软件已经国家鉴定之后,完全有条件使发电机(变压器)主保护设计工作定量化、科学化。阻抗保护不能作为大型发变组的绕组近后备保护。我国特有的很少采用零序差动保护的情况应该改正。     

主设备保护技术发展新动向

国内外大型发电机和高压变压器的主保护设计整定工作一般都不是基于科学的、充分的绕组内部故障分析计算,很多情况下设计工作变成设计人员的主观判断或经验应用,有些技术文件也显得陈旧过时.在发电机内部短路分析计算软件已经国家鉴定之后,完全有条件使发电机(变压器)主保护设计工作定量化、科学化.阻抗保护不能作为大型发变组的绕组近后备保护.我国特有的很少采用零序差动保护的情况应该改正.     

电力系统主设备保护改进及发展趋势

随着电网建设快速发展,电网规模日益庞大,电力系统中的主设备单机容量和额定电压也在不断地增加和提高.原来为电力系统主设备配置的主保护和后备保护产生了一系列的问题,通过查阅大量的文献资料,针对当前电力系统中变压器、发电机等主设备保护中存在的问题提出了相应的改进原理和改良措施,并阐述了未来电力系统主设备保护的发展趋势.     

电工标准研制工作的回顾与展望

一、电工标准管理工作成效显著,按照国家标准委的要求,引导和推动电工行业同步采用国际标准取得显著成效,极大地提高了电工行业采标率,使电工标准整体水平大大提高,扩大了电工产品的出口、满足了我国认证需要,标准化工作不断适应市场经济发展的需求。二、紧跟国家重大工程建设需要和电工行业技术发展的前沿,开展了重要标准的研究和制定,引领行业技术进步和发展。4年来,协会争取并承担了国家科技部标准化研究重大课题6项,国家商务部、科技部发展中心、中国标准化研究院等单位标准研究课题8项。     

数字主设备保护双套化技术实现

提出了能完全满足《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求继电保护实施细则》的双主双后双套的保护配置方案，从理论上分析限将主后备全套保护放置于同一硬件系统中不能构成独立运行的完整一套保护的原因，《反措实施细则》实际上将数字保护N－1的可靠性要求提高到N－2。同时指出，在同一套硬件系统中运行两套相同的保护实际等同于一个，该文为全面正确地执行《反措实施细则》提供了理论技术支持。     

电气主设备纵差保护的进展

根据比率制动式纵差保护在运行中提出的问题 ,主要是电流互感器在外部短路暂态过程中造成的纵差保护不平衡电流增大和饱和效应使制动电流减少 ,可能产生误动作 ,发电机或变压器绕组短路时一侧可能存在不大的流出电流会影响保护动作的灵敏性 ,甚或造成保护拒动 ,这种流出电流可能是负荷电流 ,也可能是由短路安匝对健全绕组的互感所引起的感应电流。作者吸取国内外先进经验 ,结合主设备内部故障的分析建议推广标积制动原理的比率制动或纵差保护新方案     

电气主设备纵差保护的进展

根据比率制动式纵差保护在运行中提出的问题,主要是电流互感器在外部短路暂态过程中造成的纵差保护不平衡电流增大和饱和效应使制动电流减少,可能产生误动作,发电机或变压器绕组短路时一侧可能存在不大的流出电流会影响保护动作的灵敏性,甚或造成保护拒动,这种流出电流可能是负荷电流,也可能是由短路安匝对健全绕组的互感所引起的感应电流.作者吸取国内外先进经验,结合主设备内部故障的分析建议推广标积制动原理的比率制动或纵差保护新方案.     

关于主设备辅助保护的几点探讨

近年来我国继电保护装置水平不断发展,开发了许多主设备的新型保护功能,如发电机误上电和启停机保护、厂用电切换装置、轴电流保护和大电机差动保护等,但这些保护存在一些不足,功能过于复杂,建议整合和简化。     

关于主设备辅助保护的几点探讨

近年来我国继电保护装置水平不断发展,开发了许多主设备的新型保护功能,如发电机误上电和启停机保护、厂用电切换装置、轴电流保护和大电机差动保护等,但这些保护存在一些不足,功能过于复杂,建议整合和简化.     

继电保护数字孪生技术应用展望

数字孪生作为“工业4.0”背景下的新兴研究热点，为应对新型电力系统给继电保护带来的挑战提供了关键技术支撑。为此剖析了数字孪生的内涵，并结合继电保护领域的实际应用需求，定义了继电保护数字孪生相关术语，归纳了继电保护数字孪生的期望特征。在此基础上，提出一种继电保护数字孪生系统的典型架构，并针对现有继电保护数字孪生研究在数据实时交互能力、保护逻辑透明性和接口标准化等方面的不足，指出其构建的关键技术。最后挖掘了继电保护数字孪生的潜在应用价值，预期能为后续数字孪生技术在继电保护领域的进一步研究和应用提供一定的参考。     

单心电缆护层保护器的应用与发展

回顾了上海地区电缆护层保护器经历了从火花间隙、碳化硅阀片护层保护器、金属氧化物护层保护器的演变历史 ,说明近年来 ,由于原料配方和制造工艺等的改进 ,国产金属氧化物护层保护器的性能正在逐渐提高 ,与国外随电缆引入的许多护层保护器性能相比 ,技术水平已经达到甚至超过