如果不是專(zhuān)業(yè)人士,對于繼電保護很多人會(huì )感到很陌生,事實(shí)上繼電保護裝置是電力元件(例如柴油發(fā)電機組、線(xiàn)路等)或系統中最重要的一個(gè)裝置,它是起到一個(gè)安全防范的作用,當設備出現故障問(wèn)題的時(shí)候,可以向運行值班人員及時(shí)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(zhù)電力系統的發(fā)展而發(fā)展起來(lái)的。20世紀初隨著(zhù)電力系統的發(fā)展,繼電器開(kāi)始廣泛應用于電力系統的保護,這時(shí)期是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開(kāi)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(shí)間里,繼電保護完成了發(fā)展的4個(gè)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(zhù)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(jìn)化規模、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(kāi)始應用。電力系統的發(fā)展,電網(wǎng)結構日趨復雜,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(kāi)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(shí)現。靜態(tài)繼電器有較高的靈敏度和動(dòng)作速度、維護簡(jiǎn)單、壽命長(cháng)、體積小、消耗功率小等優(yōu)點(diǎn),但較易受環(huán)境溫度和外界干擾的影響。1965年出現了應用計算機的數字式繼電保護。大規模集成電路技術(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(dòng)了數字式繼電保護技術(shù)的開(kāi)發(fā),目前微機數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(zhù)電力系統容量日益增大,范圍越來(lái)越廣,僅設置系統各元件的繼電保護裝置,遠不能防止發(fā)生全電力系統長(cháng)期大面積停電的嚴重事故。為此必須從電力系統全局出發(fā),研究故障元件被相應繼電保護裝置的動(dòng)作切除后,系統將呈現何種工況,系統失去穩定時(shí)將出現何種特征,如何盡快恢復其正常運行等。系統保護的任務(wù)就是當大電力系統正常運行被破壞時(shí),盡可能將其影響范圍限制到最小,負荷停電時(shí)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的相互影響和協(xié)調正成為電能安全生產(chǎn)的重大課題。因此,系統的繼電保護和安全自動(dòng)裝置的配置方案應考慮機、爐等設備的承變能力,機、爐設備的設計制造也應充分考慮電力系統安全經(jīng)濟運行的實(shí)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)。
繼電保護系統是電力系統或電力設備(柴油發(fā)電機組、康明斯發(fā)電機組、沃爾沃發(fā)電機組)中最重要的設備之一,對電力設備是否良好的運行起到一個(gè)防范的作用,能夠提高電力設備的安全系數。