继电保护基本任务范文
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[关键词]220KV变电站;继电保护;故障;解决措施
中图分类号:TM769 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)33-0277-01
在我国城市经济建设飞速发展的同时,城市电网规模也随之扩大,电网密集程度也逐渐提高。所以说,通常当个别线路或者母线发生故障而断开时,在确保断路器快速跳闸的情况下,并不会对整个系统的稳定运行造成过多影响和危害。然而实际情况是,一些系统接线中仍有继电保护死区存在,如果通过带延时的后备保护完成故障切除操作,其可能会严重影响系统的安全稳定运行。本文本文首先对继电保护装置的基本任务以及选择的基本要求进行了分析,在此基础上提出了排除220KV变电站继电保护故障的解决措施。
一、继电保护装置的基本任务以及选择的基本要求
1、继电保护装置的基本任务
作为继电保护装置,其基本任务就是:当供电系统正常运行时,可以对各个设备的运行状况实现安全完整地监控,从而为人们提供安全可靠的运行数据;而当供电系统发生故障时,可以自动、快速地切除故障设备,确保未出现故障的设备继续安全稳定运行,同时及时、准确地发出警报,促使问题能够快速解决处理。
2、继电保护装置选择的基本要求
选择继电保护装置主要注意四个方面,一是选择性方面,要求供电系统发生故障时,作为继电保护装置要能够有选择性地切除故障部分,确保非故障部分仍然正常运行;二是灵敏性方面,要求无论是否处于继电保护系统的保护范围,作为继电保护装置都不能产生拒绝或者错误动作;三是速动性方面,要求保护系统要能够尽快切除短路故障,从而尽力避免因电流短路损坏电气设备,同时能够快速恢复系统电压;四是可靠性方面,要求保护装置在设计、整定计算和安装调试等过程中必须确保准确无误,以确保继电保护装置动作的安全可靠。
二、排除220KV变电站继电保护故障的解决措施
1、出线处断路器与其电流互感器间故障的解决措施
如今,220kV变电站通常采用双母线和双母带旁的电气主接线方式,参见图1所示,当出线断路器与其电流互感器之间的点发生故障时,如K1点接地故障。就线路保护而言,这里的故障并不在其保护范围,而属于母线差动保护范围。母差保护动作跳闸后,K1点故障仍然存在,因此在出线断路器与CT间存在保护死区。通常采用母差保护动作停信来解决此类死区故障。如高频闭锁式保护,其母差保护、失灵保护动作通过启动各线路保护中分相操作箱的永跳继电器来实现对相应断路器的跳闸。对本侧出线的高频主保护而言,K1点属于反方向故障;只能利用永跳接点来迫使收发讯机停信,让对侧高频保护及时动作切除死区故障。光纤纵联保护为解决此类死区故障,配置了远跳功能;由永跳接点开入光纤纵差保护,实现远跳对侧线路断路器以切除故障。实际工作中,例如用旁路开关代运该线路,将该线路保护退出进行检修,但线路对侧开关仍然在运行。若未断开光纤纵差保护对应的光纤通道,在试验人员模拟永久性故障整组传动开关的情况下,会启动分相操作箱中永跳继电器开入至光纤保护,导致误发远跳命令,跳开对侧的运行中的线路断路器。
针对这类死区故障的解决措施是:①增加启动光纤保护远跳回路中的“永跳继电器启动远跳”连片,并在对侧断路器运行时退出该连片;②对于远跳命令,需完善本侧就地判据闭锁功能,若在本侧处于检修或退出状态时,闭锁发送信号;③在本侧进行检修时,退出该光纤通道或进行光纤自环。总结上述几种改进办法,将其中的一些方法相结合并且在检修过程中严格执行相关安全措施,可以更有效地避免事故,例如将措施①和③相结合就可以取长补短,而且容易实现。
2、母联断路器与其电流互感器间故障的解决措施
目前,220kV以下变电站通常采用双母主接线的方式系统,该系统中母联只安装一组电流互感器,如果母联断路器与母联电流互感器之间发生故障,断路器侧母线跳开后故障仍然存在,正好处于电流互感器侧母线小差的死区。解决措施是:死区故障时,母差保护发母线跳令后,母联开关跳开后而母联电流互感器中仍然存在电流,故障仍然存在,同时母联电流退出两母线小差,然后经延时200ms。切除另一条母线,如此便能使故障危害程度降低,确保系统能够稳定运行。
3、变压器保护死区故障的解决措施
220kV系统中如果主变压器断路器失灵,通常采用220kV母线差动保护动作来联跳主变压器三侧断路器。具体工作原理是:220kV母线差动保护动作后,断路器仍在合闸位置,互感器仍有电流流过,经延时出口跳主变压器三侧。当主变压器断路器与TA之间发生故障时,参见图2中K点所示,此故障在220kV母线差动保护范围内,故220kV母线差动保护动作,跳高压侧断路器1。而事实上高压侧跳开后,K点故障仍存在;此时高压侧断路器处于断开状态,虽然母差动作未返回,但主变压器断路器辅助接点打开;只能由后备保护来切除故障。如今的220kV系统尚未考虑母线故障出现在主变压器断路器与CT间的死区时采用母线差动保护联跳主变压器三侧的设计方案。尽管110kV 侧电源较弱,然而如果110kV侧电源很强或者变电站有两台以上的主变压器并列运行时,一旦不能快速切除故障则后果将十分严重。所以说,可以在母差启动联跳主变压器三侧回路中去掉断路器辅助接点;并且为防止在保护设备检修过程中误启动联跳主变压器三侧,还可在回路中增加一块连片。检修时必须将两块连片同时取下,如此就能够保证回路中有两处明显断开处,避免因误碰造成误启动的问题。
三、结语
如今,电力系统继电保护迅猛发展,软硬件条件都有较大提高。继电保护的速度越来越快、集成度越来越高、功能也越来越强,促进了我国现阶段变电站建设的发展。作为我们要有效地利用好现有资源,尽量避免不必要的各种损失,在确保变电站稳定运行的基础上提高其运行效率。
参考文献
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关键词 电力系统;继电保护装置;使用与维护
中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674—6708(2012)76—0137—02
1 继电保护装置进行了概述
1.1 继电保护装置的概念及其基本任务
电力系统继电保护装置是在电力系统发生故障和运行不正常时,能够及时向运行值班人员发出告警信号,或直接发出跳闸命令,快速切除故障,消除不正常运行状态的重要自动化技术和设备。
继电保护的基本任务意思能够自动迅速,有选择的跳开特定的断路器,使电力系统的故障部分快速从电力系统中分离,达到最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,同时将电力系统安全供电影响降到最小;二是能够反映电气元件的不正常运行状态,同时要依据不正常运行状态以及设备运行维护条件的不同向值班人员发出信号,以便及时进行处理,反应电力系统不正常状态的继电保护装置通常带有一定的延时动作。电力系统对继电保护装置要求具备速动性、选择性、灵敏性以及可靠性。
1.2 继电保护装置的基本原理以及组成
继电保护装置就是利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据,根据不同的判据就构成不同原理的继电保护,譬如电流增加(过电流保护)、电压降低(低电压保护)、电流电压间的相位角会发生变化(方向保护)、距离保护或阻抗保护等等,此外还有一些外非电气量保护,譬如瓦斯保护与过热保护。
继电保护装置?一般由测量部分、逻辑部分和执行部分三部分组成。一是测量部分。就是测量从被保护对象输入的有关电气量,并与已给定的整定值进行比较,根据比较的结果,从而判断保护是否应该起动;二是逻辑部分。就是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的逻辑关系工作,最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号,将有关命令传给执行部分;三是执行部分。就是根据逻辑部分输出的信号,最后完成保护装置所担负的任务。
2 继电保护装置的应用与维护
2.1 继电保护装置的应用
继电保护装置广泛应用高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等高压供电系统与变电站中。高压供电系统主要是对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但要求是在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。此外对于负荷等级较高的配电所也装设过电流保护。
变电站的继电保护装置分类较多,大体有以下几种:一是线路保护。通常情况下采用二段式或三段式电流保护,电流速断保护为一段保护,限时电流速断保护为二段保护,过电流保护为三段保护;二是母联保护:母联保护的要求必须同时装设限时电流速断保护和过电流保护;三是主变压器保护。主变压器保护有主保护与后备保护两类,主保护通常指重瓦斯保护与差动保护,后备保护指复合电压过流保护与过负荷保护;四是电容器保护。电容器保护主要包括过流保护、零序电压保护以及过压保护及失压保护。
2.2 继电保护装置的维护
继电器保护装置经历了电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型的发展阶段,当前各类形式的继电保护装置保护仍在电力系统中广泛存在并发挥作用。继电保护装置不但在选用上充分考虑其是否达到基本运行条件的技术要求,日常的维护与检测也要重视。
继电保护装置的常规性检查:
一是检测继电保护装置的连接件是否紧固,焊点处是否有虚焊现象,同时也要对其机械特性进行检查。现在继电保护装置的保护屏后,有大量的端子排端子螺丝,一定要逐一不漏的对这些螺丝进行紧固,预防继电保护装置出现保护拒动、误动的隐患故障;二是将继电保护装置所有的插件拆下进行检查,对所有的芯片都要按牢,螺丝进行紧固,同时检查是否有虚焊点。在继电保护装置的检查中,务必将继电保护装置的各个元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝的紧固作为重要措施来落实;三是清扫继电保护装置。继电保护装置的清扫工作要由两人或两人以上进行,避免发生误碰而影响运行设备,在清扫中,一定要注意与带电设备保持安全距离,预防造成人身触电,避免导致二次回路短路与接地事故;四是对于微机保护的继电保护装置,其电流、电压采样值要每周有一次记录,同时,对微机保护的打印机要定期检查与打印。
2.3 继电保护装置故障处理
继电保护装置的维修与维护工作要求技术性很强,不但掌握设备的调试,而且要有扎实的理论基础,能够快速处理继电保护装置故障的有效方法。继电保护装置常用故障处理方法主要有以下几种。
2.3.1 直观法
如果继电保护装置出现故障无法用仪器逐点测试,或者继电保护装置的某个插件故障无法更换备品,可以仔细观察到继电保护装置的接触器或跳闸线圈是否能动作,能动作说明电气回路正常,而机构内部存有故障,然后直接观察到继电器内部是否有明显发黄或者某个元器件是否有浓烈的焦味等现象,这样就能够迅速判定故障所在。
2.3.2 短接法
继电保护装置出现故障后,可以将回路某一段或者一部分进行短接线接入为短接,来判定故障是否存在于短接线范围之间,逐次短接就会缩小故障范围。这种方法通常用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点不良等故障。
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关键词:水利发电机组;继电保护;配置;运行维护
0 前言
随着我国社会经济的不断发展,科学技术得到了极大的进步,新的电气设备得到了广泛的普及和应用,社会发展对电力的需求不断增加。在为人们生活提供便利的同时,也必须清楚地认识到,电力企业的发展造成了资源的大量消耗,也产生了严重的环境污染,需要进行体制改革。绿色电力理念的提出和应用,带动了水利发电的普及,使其成为继火力发电之后,我国电力结构的第二大组成部分,对于电力产业的稳定和发展有着巨大的推动作用。因此,加强对于水利发电机组的配置和运行维护,确保机组的安全运行,是十分必要的。
1 水利发电机组继电保护概述
1.1 定义
继电保护,是指利用自身具备触点的继电器,对电力系统及相应的元件进行保护,避免其遭受损害,并研究电力系统故障和影响系统安全的异常情况,提出针对性的应对策略的反事故自动化措施。
1.2 基本任务
继电保护的基本任务,是当电力系统出现异常情况或故障时,在尽可能短的时间内,对故障进行排除,或对故障设备进行切除,向工作人员发出警报信号,降低故障可能造成的影响和危害,从而保障电力系统的安全稳定运行。
1.3 特点
针对当前我国水电机组自身容量相对较大的特性,其继电保护的特点在于:
首先,要对继电保护的主保护进行双重甚至多重化设置,并采用不同的保护原理进行保护,切实保证继电保护作用的发挥;其次,对于继电保护装置性能指标要求较高。机组自身较大的容量使得其结构复杂,承受故障的能力较小,因此,需要对继电保护的性能指标进行优化;然后,从系统整体角度,对继电保护进行考虑,改变传统单一保护的形式,切实保障机组系统的安全性和可靠性。
2 水利发电机组继电保护的配置和运行维护
2.1 工程概况
某水力发电厂为了顺应当地经济发展对电力的需求,进行了结构的优化和改进,提高了电力产能。在新的机组设备配置完成后,需要对继电保护进行配置,确保机组运行的安全。改进后的电厂拥有4台300MW的发电机组,机组与主变压器之间的连接采用单元接线方式,在机组中设置有出口断路器,出口电压18kV,在当地的电网中主要发挥调峰填谷、调频、调压和事故备用的作用。
2.2 继电保护的配置
由于新的发电机组与以往的发电机组相比,运行方式更加灵活多变,使得设备的运行工况多而复杂,需要增设相应的配套设施,对继电保护也提出了更高的要求,需要相关技术人员的分析和研究,确保继电保护配置的合理性和有效性。
(1)机组和主变压器的保护
针对该水力发电厂发电机组的特点,为了切实保证系统的安全,对继电保护装置进行了分析,结合实际情况进行了配置。对于发电机轴电流的保护,采用ABB产品,而对于机组和主变压器的保护,采用了质量更好,效率更高的由德国西门子公司出产的微机型保护装置,包括定子过负荷保护、低频保护、过电压保护、失磁保护等多个装置,共同构成继电保护系统,切实保证机组和主变器的运行安全。
(2)机组运行特点对于继电保护的影响
该水电厂发电机组运行方式的多变性和运行工况的多样性,对于继电保护提出了更高的要求,需要引起相关技术人员的重视。根据相应的试验分析,继电保护装置主要受到以下两个方面的影响:
首先,水利发电站的机组具有水泵和发电两种工况,在运行和管理过程中,需要通过相应的换相开关,改变相序,以完成两种工况之间的相互切换,因此,在配置继电保护装置时,必须充分考虑相序变动的影响;其次,启动水泵工况时,无论采用何种运行方式,机组都需要在启动时施加相应的励磁电流,从而确保定子绕组的电流频率和幅值等都可以随着机组转速的变化而变化,确保机组的正常运行。而在启动过程中,电流电压频率的变化,会影响继电保护装置功能的发挥,从而引发装置拒动或误动的风险。因此,需要充分考虑系统中电流电压频率的变化。
(3)微机继电保护的应用
微机继电保护在水利发电厂中的应用,相比于普通的继电保护,有着以下优点:
①便于调试和维护:微机继电保护可以通过数字信号处理技术,对系统的参数进行调试,更加简单方便,也可以有效降低设备维护的机率,便于进行维护。
②灵活性好:针对不同的要求,可以采取不同的处理软件,从而确保继电保护装置具有良好的适用性,灵活性强。
③可靠性高:由于采用了计算机控制系统,可以对故障进行自动化的识别和处理,减少误动或拒动的机率,提高继电保护装置的可靠性。
2.3 继电保护装置的运行维护
在继电保护装置投入使用后,其运行相对比较稳定,并没有出现大的故障和缺陷。但是,管理人员同样需要加强对设备的维护工作,以保证其正常运行。一方面,要安排专门的管理和维护人员,每天对继电保护装置进行巡查,对于容易出现问题的关键部位,更要加强巡检力度;另一方面,针对继电保护中存在的隐患和问题,要及时进行处理和解决,切实保证继电保护装置的安全和稳定。
3 结语
总而言之,在可持续发展理念的推动下,水利发电成为我国电力行业的重要组成部分,对我国的经济发展有着十分重要的影响。因此,电厂技术人员必须结合实际,对继电保护进行合理配置,并做好运行维护工作,确保机组运行的安全和稳定,促进电厂的稳定发展。
参考文献:
[1]邓天涛.微机继电保护在水力发电中的应用[J].黑龙江科技信息,2013,(26):28.
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【关键词】 火力发电厂 继电保护 干扰因素 可靠性
电力系统的安全性能是关乎社会发展与稳定的重要因素,火力发电厂如果出现异常的运行状态不及时处理的话,将会进一步演变为电力故障,会引起一系列的重大事故,甚至会造成人员的伤亡以及电力设备的重大损坏。因此为了保障电力系统的安全稳定运行,防止一系列电力事故的再次发生,必须将火力发电厂内的每一个电气相关设备上全部安装继电保护装置,从问题产生根源抓起,根据电力系统发生故障或异常运行的情况,动作于断路器跳闸或发出信号。因继电保护装置具有强的选择性、速动性和灵敏性导致其在工作的同时会受环境、温度、辐射以及一系列人为因素干扰而使其性能受到破坏,从而影响火力发电厂的安全稳定运行。
1 火力发电厂继电保护综合概述
1.1 火力发电厂继电保护的重要性
火力发电厂的继电保护装置主要是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号帮助火力发电厂及时处理各种故障或异常的一种自动装置。火力发电厂虽然配备了继电保护装置,但是火力发电厂继电保护装置常会受到多种因素的干扰而导致继电保护功能的受损。例如:常会受到自然灾害(如雷击、风灾等)和人为因素(如误操作、设备制造上的缺陷以及设备检修质量不合格等)的影响,会对整个发电厂的正常运行产生各种形式的干扰,造成电力系统发生故障或不正常运行,在很大程度上会降低系统电压,破坏整个发电厂运行的稳定性和系统安全,造成人员伤亡及设备损坏,所以在火力发电厂中使用继电保护装置是十分必要的。
1.2 火力发电厂继电保护的基本任务
(1)当火力发电厂电力系统发生故障时,继电保护装置能自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响。(2)反应火力发电厂电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除。
1.3 火力发电厂继电保护的目的
火力发电厂电力系统短路故障总是伴随着很大的短路电流,同时系统电压大大降低,电力系统一旦故障将会产生如下后果:(1)短路点的电弧将故障的电气设备烧坏;(2)短路电流通过故障设备和非故障设备时发热并产生电动力,使电气设备绝缘性能和机械性能损坏,从而缩短设备的使用寿命;(3)电压下降,使大量电能用户的正常工作遭受破坏,影响产品质量;(4)电压下降可能导致电力系统各个发电厂之间并列运行的稳定性遭受破坏,引起系统振荡,甚至使整个系统瓦解。长时间的过负荷会使电气元件的载流部分和绝缘材料温度过高,加速设备的绝缘老化,甚至损坏设备。火力发电厂继电保护是对所保护的对象进行保护和监控,当设备出现异常或故障时,根据设定好的逻辑条件或判决条件延时动作于报警或跳闸,有效预防事故的发生和缩小事故影响范围,保证电能质量和供电可靠性,这是继电保护最根本的目的。
1.4 火力发电厂继电保护装置的工作特点
(1)选择性。继电保护装置可以有选择的将故障设备在电力系统中切除,减少停电范围并保障电力系统中非故障设备的继续运行。(2)速动性。继电保护装置在紧急情况下可以较快的切除电力故障设备,尽快恢复电力系统的电压,防止事故扩张而对电力系统造成更大的影响。(3)灵敏性。继电保护装置对故障的认知、短路形式的判断以及故障反应能力具有准确的判断能力,可以敏锐的满足保护装置的需求。(4)可靠性。可靠性是对继电保护最根本的要求,是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护装置不应该动作的情况下,则不应该误动作。
2 火力发电厂继电保护可靠性的干扰因素分析
虽然继电保护装置在火力发电厂的安全运行中发挥了关键性的保护预警作用,可以有效而及时的监测设备异常状态,自行切断紧急故障设备。但是实际上火力发电厂的继电保护仍会受到多种因素的干扰,从而造成了继电保护装置性能的减弱,这将不利于火力发电厂的安全稳定运行。以下对继电保护的可靠性干扰因素进行分析:
2.1 自然因素方面
(1)雷击干扰。自然的雷击多种多样,对火力发电厂的设备破坏性较大,包括直击雷、球形雷、感应雷等。因为火力发电厂的地网为高阻抗性能,其接地元件、避雷器受雷击时,会产生一定的高频电流使变电站地网的暂态电位迅速升高。在此高阻雷击干扰下,火力发电厂的继电保护装置会频繁的误动作,降低了继电保护装置的稳定性。(2)高频干扰。火力发电厂的两个设备之间会由于隔离开关的动作时间过长或者速度过慢而产生电弧闪络,并形成高频电流和电压。高频状态的频繁发生会在电力设备附近产生较强烈的电场和磁场,导致二次回路、二次设备的运行状况发生异常,当干扰强度超出装置测量、逻辑元件承受的范围时,便会使继电保护装置动作异常,从而干扰了火力发电厂继电保护装置的正常运行。(3)辐射干扰。火力发电厂内部设置了较多的移动通信设备,其在使用时会产生强辐射电场和磁场,会对继电保护形成一定的干扰。比如,变化的磁场会耦合到电子回路中产生高频电压,也就是假故障信号,干扰继电保护装置的正常运行,影响其对电气设备的保护功能。(4)静电因素。静电因素对继电保护造成的干扰主要来源于工作人员的衣物。若技术人员长时间处于高电压环境中工作,其衣物上就会留有高电压电荷,当工作人员进入发电厂接触继电保护装置时便会产生放电现象,对继电保护装置中的电子元器件造成损坏,从而影响其对设备的保护效果。
2.2 人为因素方面
(1)人员专业知识方面。在实际工作中,运行维护人员因为缺乏相关电力专业知识,实践操作功底不强从而导致了其对继电保护装置的误操作。在对继电保护装置的操作过程中,操作人员没有认真学习继电保护的相关原理,没有仔细阅读相关继电保护的图纸,对相关的继电保护装置性能不熟悉从而不能确保继电保护装置可靠运行。(2)硬件设备方面。火力发电厂的资金需求比较大,而且大部分设备成本较大客观上导致资金紧张。所以,电力系统中的电力设备发生损坏后,因为没有及时进行相关的维修改造、配件工具和资金供给,导致当前的火力发电厂不能及时完善对继电保护装置的升级改造工作,这也就为火力发电厂供电的安全性埋下了一定隐患。(3)软件支持方面。硬件的正常运行需要有完备的软件技术支持和规章制度监督,但目前火力发电厂或多或少仍存在此方面的问题。虽然也制定了一系列的规章制度,但是因为具体实施力度不够、工作人员的忽视,甚至部分工作人员在操作时无视相关规程规定要求盲目操作等等,这些都对继电保护装置的正常运行产生威胁。
3 火力发电厂继电保护可靠性的探析
3.1 监测核心继电保护装置
要定时和不定期的监测电网中核心电子元器件,针对电网电气的状态进行有效性分析,控制继电保护装置的最大承受电压和电流。一般而言,电力事故是由核心元件的功能减弱引起的,随着设备的老化以及强烈的干扰影响,会使继电保护装置逐步处于脆弱状态,进而削弱继电保护装置工作的灵敏性和速动性。所以,工作人员要不断的监测火力发电厂内部各设备的工作状态和性能,并逐一做好预防准备工作。
3.2 合理分配电网能源分布
合理分配电网的供电需求,形成资源互补的自愈系电网供给,可以吸收分散电压并纳入到自愈系电网中。通过分散性的发电和分布功能,可以在紧急情况下协调电厂内部电力的输配系统,解决由于瞬间干扰而引起的电能问题。
3.3 优化电力网络结构
改变以往电力设备中的常开或常关的网络,结合电网环形网络特点和结构,优化电力网络结构。进一步减少火力发电厂配电网的设备损耗,优化其运营的成本;优化电力电缆分布,使各馈线的电力设备分布均匀,以杜绝超负荷现象;通过优化网络结构在事故发生时借助继电保护装置可以使其自动复原,以增强供电设备的安全性能。
4 结语
火力发电厂是我国最主要的电能生产基地,继电保护设备也是最为重要的电力系统保护设备之一,其可以及时发现异常状态,并自动做出切断、隔离操作,避免发电厂不必要的损失和对电能用户的影响。虽然火力发电厂的设备配备了继电保护装置,在一定程度上可以避免轻微事故造成的危害,但是在火力发电厂运行期间继电保护装置往往会受多种因素的强烈干扰而导致其保护性能的减弱或丧失。所以针对继电保护装置所具有的特点,采取措施有效预防电力系统事故的发生和异常工况的出现,加强火力发电厂继电保护的可靠性显得尤为重要。
参考文献:
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关键词:变电站;继电保护;基本原理;瑕疵;完善
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2012)30-0103-02
在变电站的电力供应过程中,电力系统的检修和维护尤为重要,同时也是为电力系统提供持之以恒供电能力的一个重要渠道,在检修和维护中,继电保护则为重中之重,所谓的继电保护就是指在研究电力系统发生故障或者电力运行出现问题的情况下,在发展的过程中主要用有触电接触点的继电器来检修和保护电力系统以及发电机、变压器、输电线路等基本元件,使这些电路设备免受损害的一种具有针对性强的电力保护措施,在这种保护的基本原理中,用电力设备中最小的代价维护、检修其中的最大量的元件,达到检修成本最小的目的,同时也是对高科技元素的一种有效利用。这与我们通常所说的电力保护有所不同,它的基本任务是在电力系统发生故障时,利用最短的时间实现最大区域内的电力保护,其自动将故障设备从整个电力系统中切断或者由智能设备发出通报,使得维修人员迅速发现故障根源,减轻电路故障引起的危险。
1 变电站继电保护作用与基本组成
2 变电站继电保护的现状及问题
首先,人工智能手段的引入。人工智能体系引入继电保护过程中是对变电站系统管理的一大进步。如专家系统、人工神经网络ANN等被广泛地应用于非线性问题障碍的排除上,我们知道,电力系统的继电保护是一种较为典型的离散控制方式,它分布于电路系统的各个环节中,对于电路的正常或者故障状态都能进行常态评估,这也是进行保护的关键步骤。由于AI的逻辑能力以及逻辑思维的存在,AI已经成为在线评估的重要工具,在现实的电力系统的应用中也表现得越发频繁。与此同时,变压器保护、发电机保护以及自动重合闸保护等领域也对此进行了广泛的应用。但是在继电保护的电力应用中,人工智能手段的引入无疑也存在可靠与否等方面的考验或者说存在该方面的弊端,不得不引起电力研究领域的重视。
其次,继电保护系统与高科技领域紧密结合。在电力系统中,网络化的电力保护技术也已经成为主导,也就是说在进行电力保护的过程中实现网络化管理,把现有的高科技手段应用于电力测量、控制、保护以及通信一体化的数据传输方面,这都对电力保护起到了翻天覆地的变化。如数字变电站内光互感器、智能终端、GOOSE、SV等新技术的应用,在变电站内的继电保护方面应用高科技手段,大大减少了电路运行的危险性,使得各个需要保护的单元与重合闸装置在分析和处理数据上相互协调,达到匹配,即实现网格化管理,这虽然实现了变电站内继电保护的基本目的,但是这种技术在继电保护领域还处于初始阶段,很多关键技术还不成熟,不能成为主流,对国外先进技术的引入成为继电保护的一大问题。
最后,微机系统在继电保护中被大量使用。微机已经在20世纪开始大规模应用于各个领域,在变电站内的继电保护方面也应用频繁。微机进行保护主要的优点在于先进的计算能力和逻辑处理能力,能够提高继电保护的性能,近些年来,为了强化这种稳定性和敏锐性,必然就出现了对微机保护的改进措施,但是随着科技的发展,电力系统内引入微机保护的效率应该引起重视,如果滞后于微机技术的发展,继电保护就无实效性可言。
3 完善变电站内继电保护的基本思路
变电站内的小功率机器的继电保护在现阶段已经引起了足够的重视,如何实现继电保护的长效性、科学性,是一个亟需解决的课题,随着多年来的电力维修和保护的实践,总结出如下几点继电保护的基本思路:
首先,完善继电保护的可靠性与速度性。这种可靠主要体现在保护装置的可靠性方面,也就是说在电力系统出现故障时,保护装置能够及时有效地反映出电力所出现的具体问题,速度既体现在发现故障方面,还体现在维修速度方面,不能够出现误差,同时不能对整个电力系统的运作有较大的影响。电力系统是一个多元素构成的有机整体,机构相对复杂,并且在适用上各个元件所体现的价值寿命是不同的,因此可靠性显得尤为重要,要对各种设备的基本功能进行完善修整,实现操作无误差。
其次,继电保护实现选择性与灵敏性。在变电站的继电保护中,选择性是指在发生故障时,系统有选择地将元件与故障系统隔离分开,使之不受到更大的损害,不受损害的部分仍然能够继续工作,这个过程既要求选择性,同时也要求灵敏性,需要对受到损害的元件与未受损害的元件进行区分,并使之与系统有效隔离,实现系统的完整性运转,避免不必要的损失,快速保护动作时间在0.06~2.12s之间,最快可达0.01~0.04s。
最后,实现科技贯穿于整个继电保护过程。以上文中我们了解到,继电保护需要在高科技支撑下进行运作,也只有这样的运作能够对变电站电力系统的维护有一定的作用,对于吸收继电保护的先进科技是实现继电保护的有效途径,也是实现电力系统稳定发展的巨大支撑。
4 结语
变电站的继电保护是电力传输系统的一个重要环节,其工作的稳定性,需要我们对变电站安全运行以及电力系统的稳定进行全面掌握,对继电保护的上述研究只是其中的一个弱小方面,加强变电站的继电保护需要对整个电力产业以及电力科技的发展有较为熟悉的掌握,使得继电保护能够成为变电站电力系统维护的一个重要举措,同时也是我们电力行业发展的一个重要使命。
参考文献
[1] 郝治国,张保会,褚云龙.变压器励磁涌流鉴别技术的现状和发展[J].变压器,2005,(7).
[2] 桂林,孙宇光,等.发电机内部故障仿真分析软件的应用实例[J].水电自动化与大坝监测,2003,(6).
[3] 艾恒.继电保护装置初析[J],中小企业管理与科技(下旬刊),2011,(7).
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关键词:继电保护 自动化技术 人工智能
Abstract: the safety of the electricity system relay protection is an important link in the production system. The relay protection system stability and the design principle, configuration and setting closely related. This paper is mainly to the analysis of the present situation and relay protection narration, this paper expounds the development direction of the relay protection.
Keywords: relay protection automation technology of artificial intelligence
中图分类号:F407.61文献标识码:A 文章编号:
1继电保护的基本概念
继电保护是对运行中电力系统的设备和线路,在一定范围内经常监测有无发生异常或事故情况,并能发出跳闸命令或信号的自动装置。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件使之免遭损害,所以沿称继电保护。电力系统继电保护的基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内自动将故障设备从系统中切除,或者给出信号由值班人员消除异常工况的根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力、可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。
2继电保护现状
现阶段各种主电气设备、低高压线路都有相对应的微机保护装置对其进行保护,特别是线路保护已形成系列产品,并得到广泛应用。在实际的工作生活中微机保护是比较高的,远远高于其他的各种保护措施。目前对于220KV的继电保护装置已经基本是国产的,我国继电保护技术发展非常迅速,国产的继电器优势方面非常明显。
2继电保护的发展
继电保护是否能安全可靠的工作直接关系到整个电力系统的安全运行情况。因此在电力系统中对继电保护有很高的要求。传统上采用独立的装置有专门人负责,希望继电保护装置能快速有效地检出,切除、隔离故障,并能快速恢复供电。电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期,机电式继电保护、晶体管继电保护、基于集成运算放大器的集成电路保护,到了20世纪90年代继电保护技术进入了微机保护时代,微机保护有强大的逻辑处理能力,数值计算能力和记忆能力。对于微机型继电保护装置由于其性能的优越运行可靠,越来越得到用户的认可而在电力系统中大量使用。
4继电保护发展趋势
4.1人工神经网络
人工神经网络下简称是模拟生物神经元的结构而提出的一种信息处理方法。具有本质的非线形特征并行处理能力强鲁棒性以及自组织自学习的能力其应用研究发展十分迅速。目前主要集中在人工智能信息处理自动控制和非线性优化等问题。近年来电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别故障距离的测定方向保护主设备保护等。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题。距离保护很难正确作出故障位置的判别从而造成误动或拒动。如果用神经网络方法经过大量故障样本的训练只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。可以预见对于电力系统这个存在着大量非线性的复杂大系统来讲。人工智能理论在电力系统中的应用具有很大的潜力。目前已涉及到如暂态,动稳分析、负荷预报机 组最优组合,警报处理与故障诊断,配电网线损,计算发电规划经济运行及电力系统控制等方面。
4.2自适应控制技术
自适应继电保护是为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护的基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。这种新型保护原理的出现引起了人们的极大关注和兴趣是微机保护具有生命力和不断发展的重要内容。自适应继电保护具有改善系统的响应,增强可靠性和提高经济效益等优点。在输电线路的距离保 护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。针对电力系统频率变化的影响、单相接地短路时过渡电阻的影响、电力系统振荡的影响以及故障发展问题。采用自适应控制技术,从而提高保护的性能。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应必须获得更多的系统运行和故障信息只有实现保护的计算机网络化才能做到这一点。
4.3变电所综合自动化技术
现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压超高压变电站正面临着一场技术创新实现继电保护和综合自动化的紧密结合它表现在集成与资源共享远方控制与信息共享。以远方终端单元、微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性
4.4智能电网的特点
智能电网的特点是电力和信息的双向流动,便于建立一个高度自动化和广泛分布的能量交换网络。为了实时的交换信息和设备层次上近乎瞬间的供需平衡,在这个关键目标下,继电系统的保护发展取得了一个广阔的空间,也催生了一批新的商业模式,其技术涉猎广泛,如再生能源、计算机网络技术等,许多工作集中于分布式电源的并网及灵活运行的控制策略上。未来电力系统的继电保护技术的发展将在传统电力系统趋向智能系统的转变中迎来技术的革新。
结束语:
现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,在电力系统中的任何一处发生事故,都有可能对电力系统的运行产生重大影响。继电保护必将得到大力的发展。
参考文献:
[1]陈德树 继电保护运行状况评价方法的探讨[J] 电网技术 2000
[2]严兴畴 继电保护技术极其应用[J] 科技资讯2007
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[关键词]电力系统 继电保护
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)45-0305-01
一、继电保护的定义
继电保护的概念理解起来并不足很困难,因其与人们的生活息息相关,在生活中都能够接触到,所以理解起来也就很容易。从某种程度上来说,继电保护的基本任务就足保证非故障设备继续运行,尽量缩小停电范围。因此换句话可以说继电保护就是一种电力保护装置,保护电网安全平衡运行的系统。
二、继电保护的基本原理与保护装置的结构
反应系统正常运行与故障时电器元件(设备)一端所测基本参数的变化而构成的原理(单端测量原理,也称阶段式原理)
如图l所示。
三、继电保护的类型
1、电流保护;
2、电压保护;
3、瓦斯保护;
4、差动保护;
5、高频保护;
6、距离保护与主动保护;
四、影响继电保护可靠性的因素
(一)是质量方面,继电保护装置的生产属于技术性生产,制造厂家应该严格控制装置的质量,如:某些继电装置还没有经过实际的检验和运作测试便出厂投入使用;一些厂家为节省成本,偷工减料,如电磁型、机电型继电器零部件的材质和精确度差,整体性能不合格;晶体管保护装置中元器件的质量差,性能差异大,运行不协调,容易发生误动或拒动。
(二)是继电保护装置受周围环境影响。在电力工作环境中,周围的生气有很多杂质和发电残留物,同时工作环境又持续高温,这就加速了保护装置的老化和腐朽,致使有效性能大大降低。其中,环境中的有害物质还会腐蚀插线板和电源插头,造成继电器老化,接触不良,保护功能随之丧失。
(三)是操作环节。保护装置的安全准确运行于电源的操作有直接关系,特别是电容储能装置,电解电容日渐老化、容量减少,发生故障时不能及时切除;而酸性或镉镍蓄电池也出现各种问题,如电流不稳定等,如果没有及时解决这些问题,慢慢的,继电保护装置就会失去可靠性;互感器质量差,由于长期的操作运行,其磨损程度越来越大,已经影响到保护装置的工作效果。选取安装的保护装置型号不对或者选择不合理,都有可能影响其可靠性。、
五、抓好继电保护的相关工作
(一)抓好继电保护的验收工作
继电保护调试完毕,严格自检、专业验收,然后提交验收单由厂部组织检修、运行、生产三个部门进行保护整组实验、开关合跳试验,合格并确认拆动的接线、元件、标志、压板已恢复正常,现场文明卫生清洁干净之后,在验收单上签字。
保护定值或二次回路变更时,进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对,并在更改簿上记录保护装置变动的内容、时间、更改负责人,运行班长签名。保护主设备的改造还要进行试运行或试运行试验,如:差。动保护取用CT更换,就应作六角图实验合格,方可投运。
(二)严格继电保护装置及其二次回路的巡检巡视
检查设备是及时发现隐患,避免事故的重要途径,也是发电厂值班人员的一项重要工作。除了交接班的检查外,班中安排一次较全面的详细检查。对继电保 护巡视检查的内容有:保护压板、自动装置均按调度要求投入;开关、压板位置正确;各回路接线正常,无松脱、发热现象及焦臭味存在;熔断器接触良好;继电器接点完好,带电的触点无大的抖动及烧损,线圈及附加电阻无过热;CT、PT回路分别无开路、短路;指示灯、运行监视灯指示正常;表计参数符合要求;光字牌、警铃、事故音响情况完好;微机保护打印机动作后,还应检查报告的时间及参数,当发现报告异常时,及时通知继保人员处理。
(三)是要确保运行操作的准确性
(1)运行人员在学习了保护原理及二次图纸后,应核对、熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板。严格“两票”的执行,并履行保护安全措施票,按照继电保护运行规程操作。每次投入、退出,要严格按设备调度范围的划分,征得调度同意。为保证保护投退准确,在运行规程中编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳开关及压板使用说明。由于规定明确,执行严格,减少运行值班人员查阅保护图的时同,避免运行操作出差错。(2)特殊情况下的保护操作,除了部分在规程中明确规定外,运行人员主要是通过培训学习来掌握的。要求不能以停直流电源代替停保护;有关PT的检修,应通知继保人员对有压监视3YJ接点短接与方向元件短接;用旁路开关代线路时,各保护定值调到与所代线路定值相同;相位比较式母差保护在母联开关代线路时,必须进行cT端子切换。特别要注意启动联跳其它开关的保护,及时将出口压板退出。常见的有:l00MW发电机组单元式接线的高压厂变差动、重瓦联跳主机、主变开关保护;母线失灵跳主变、线路开关保护;线路过功率切机保护;主变零序一段跳母联开关保护;厂用备用分支过流跳各备用段保护等。(3)发现继电保护运行中有异常或存在缺陷时,除了加强监视外,对能引起误动的保护退其出口压板,然后联系继保人员处理。
四、加强继电技术改造工作
(一)针对直流系统中,直流电压脉动系数大,多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象,将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象,首先将其升压站户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子,提高二次绝缘水平。其次,核对整改二次回路,使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱,便于直沆失电的查找与处理,也避免直流失电时引起的保护误动作。
(二)对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的llokV、220kV线路保护由晶体管型、整流型更换选用CKF、CKJ集成电路及微机线路保护。220kV母线保护也将相位比较式更换为多功能的集成型PMH一42/13母差保护,加速保护动作时间,从而快速切除故障,达到提高系统稳定的作用。
(三)技术改造中,对保护进行重新选型、配置时,首先考虑的是满足可靠性、选择陛、灵敏性及快速性,其次考虑运行维护、调试方便,且便于统一管理。优选经运行考验且可靠的保护,个别新保护可少量试运行,在取得经验后再推广运用。
结束语
电力作为国家主要的基础能源,对国家快速发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。继电保护装置是电力系统安全运行的重要保障,只有迅速消除装置本身的故障才能充分发挥继电保护装置对电网的稳定作用,对电网安全意重大。
参考文献
[1] 李健辉,试析提高继电保护运行的可靠性,民营科技,2011年第4期.
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关键词:电力系统;配电系统;继电保护
电力产业作为我国民经济的基础产业,对国家的发展与壮大具有重要作用。随着科学技术的发展与进步,电力产业的自动化有了长足的进步。继电保护和安全自动装置也成为了电网安全稳定运行和可靠供电的重要保障。笔者从自身工作出发,对农村配电网的继电保护进行详尽的分析与论述。
1农村配电网的现状
农村电网主要以中低压电网为主,一般由采用35KV以下的电压,电压等级的电网在网络结构、整定原则和管理方式等方面都有较大的差异,首先地区电网存在较多的不规则接线形式,例如:开闭所、多重互感线路开闭等,这给整定配合、拓扑识别增添了一定的难度。其次,农村电网结构特点不同,所配备的保护类型也不尽相同,整定计算工作人员所选用的整定原则和考虑的问题也不一定相同,因而在整定原则的选取上也更多样和灵活。再次,在运行方式上,同时存在环网运行和开环运行,这对求取极端运行方式带来了极大的挑战。
2继电保护的原理及类型
继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置。它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。另外,它还能反映出电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,发出信号、减负荷或跳闸。在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置,如:定时限过电流保护、过负荷保护电流、速断保护等,反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护,既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护,用于反应系统中频率变化的周波保护,专门反映变压器温度变化的温度保护等。
3农村配电系统继电保护的主要措施
继电保护是任何一个配电系统中最基本的继电保护类。首先是电流速断保护对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护,就是电流速断保护。电流速断保护具有简单可靠,动作迅速的优点,因而获得了广泛的应用。缺点是不可能保护线路的全长,并且保护范围直接受运行方式变化的影响。当系统运行方式变化很多,或者被保护线路的长度很短时,速断保护就可能没有保护范围,因而不能采用。但在个别情况下,有选择性的电流速断也可以保护线路的全长。其次是限时电流速断保护,由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长,因此可考虑增加一段带时限动作的保护,用来切除本线路上速断保护范围以外的故障,同时也能作为速断保护的后备,这就是现实电流速断保护。对这个保护的要求,首先是在任何情况下能保护本线路的全长,并且具有足够的灵敏性;其次是在满足上述要求的前提下,力求具有最小的动作时限;在下级线路短路时,保证下级保护优先切出故障,满足选择性要求。再次,定时限过流保护,作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护,同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护,也作为过负荷时的保护,一般采用过电流保护。过电流保护通常是指其启动电流按照躲开最大负荷电流来整定的保护。
4继电保护的维护措施继电保护调试完毕,应做好全面的验收工作,然后提交验收单由相关生产管理单位组织检修、运行、生产等部门进行保护整组实验、开关合跳试验,合格并确认拆动的标志,接线、压板已恢复正常现场文明卫生清洁干净之后,在验收单上签字。保护定值或二次回路变更时,进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对,并在更改簿上记录保护装置变动的具体情况更改负责人,值班负责人签名。保护主设备的改造还要进行试运行或试运行试验,如:差动保护更换,就应作六角图实验合格,方可投运。巡视检查设备是及时发现隐患,避免事故的重要途径,也是电网值班人员的一项重要工作。除了交接班的检查外,班中安排一次较全面的详细检查。对继电保护巡视检查的内容有:保护压板、自动装置均按调度要求投入开关、压板位置正确;各回路接线正常,无松脱、发热现象及焦臭味存在;熔断器接触良好;继电器接点完好,带电的触点无大的抖动及烧损,线圈及附加电阻无过热;路分别无开路、短路;指示灯、运行监视灯指示正常;表计参数符合要求;光字牌、警铃事故音响情况完好;微机保护打印机动作后还应检查报告的时间及参数,当发现报告异常时,及时通知继保人员处理。
5加强继电保护的技术改造
针对直流系统中,直流电压脉动系数大,多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象,将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象,首先将其升压站户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子,提高二次绝缘水平。其次,核对整改二次回路,使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱,便于直流失电的查找与处理,也避免直流失电时引起的保护误动作。对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的35KV以下线路保护的要求时应时更换微机线路保护。从而保证了保护装置的正常运行,达到提高系统稳定的作用。技术改造中,对保护进行重新选型、配置时,首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性,其次考虑运行维护、调试方便,且便于统一管理。优选经运行考验且可靠的保护,个别新保护可少量试运行,在取得经验后再推广运用。35KV以下线路两套保护优选不同原理和不同厂家的产品,取长补短。这就不致因一个厂研制、制造的两套保护在同一特殊原因时,同时误动或拒动。针对微机、集成电路型保护性能优越、优点突出,但抗外界干扰能力差的特点,交、直流回路选用铠装铅包电缆,两端屏蔽接地;装置接地线保证足够截面且可靠、完好;抗干扰电容按“反措”要求引接。现场二次回路老化,保护压板及继电器的接线标号头、电缆标示牌模糊不清及部分信号掉牌无标示现象,应重新标示,做到美观、准确、清楚。组织对二次回路全面检查,清除基建遗留遗弃的电缆寄生二次线,整理并绘制出符合实际的二次图纸供使用,杜绝回路错误或寄生回路引起的保护误动作。
在技术飞速发展和市场需求不断增长的双重促进下,电网建设在近几年内得到了迅猛发展,地区电网的输送容量和电网规模也得到了大幅度提高,电网安全运行对继电保护提出的要求也越来越苛刻,农村电网部门应根据不同的条件与环境进行完善的电网继电保护工作,为人民生活提供有利的保障。
参考文献
[1]王梅义.电网继电保护应用[M].北京:中国电力出版社,1999.
篇9
关键词:电力系统;继电保护;状态检修;维护
中图分类号: TM715文献标识码: A 文章编号:
一、继电保护、基本任务
1.继电保护装置的任务
继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地、完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
2.继电保护装置基本要求
根据继电保护装置在电力系统中所担负的任务,继电保护装置必须满足以下四个基本要求:选择性、快速性、灵敏性、可靠性。选择性。是指在可能的最小范围内切除故障,以保证最大限度地向无故障部分继续稳定供电。
二、电力系统继电保护装置常见的故障
1.继电器触点松动。触点是继电器完成切换负荷的电接触零件,许多继电器的弊病是触点松动或触点开裂以及触点尺寸位置有偏差,这在很大程度上影响继电器接触的可靠性。继电器参数不当,电磁继电器的零部件相称部门是铆装配合的,存在的主要问题是铆装处松动或结合强度差。
2.电磁系统铆装件变形。铆装后零件弯曲、扭斜、墩粗黑给下道工序的装配或调整造成难题,甚至会造成报废。
3.玻璃绝缘子损伤问题。玻璃绝缘子是由金属插脚与玻璃烧结而成,在检查、装配、调整、运输、清洗时轻易泛起的插脚弯曲,玻璃绝缘子掉块、开裂,而造成漏气导致绝缘及耐压机能下降,插脚滚动还会造成接触簧片移位,影响产品可靠通断。
4.电流互感器问题。互感器质量差,在长期的运行中,工作特性发生变化,影响保护装置的工作效果。同时电流互感器在严重饱和时,也会会导致断路器保护的拒动,引起主变压器后备保护越级跳闸。
5.干扰问题。在继电保护工作的周围,常有强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中,回路将感应出高频电压,形成一个假信号源,从而导致继电保护装置不正确动作。如晶体管保护装置易受干扰源的影响,如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素,导致发生误动或拒动。
6.线圈故障问题,继电器用的线圈种类繁多,有外包的、也有无外包的,线圈都应单件隔开放置在专用用具中,假如碰撞交连,在分开时会造成断线。
7.周围环境影响引起的问题。继电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于其周围空气中存在大量的粉尘和有害气体,同时又受到高温的影响,将加速继电保护装置的老化,导致性能改变。有害气体也会腐蚀电路板和接插座,造成继电器点被氧化,引起接触不良,失去保护功能。
三、继电保护故障处理方法
1.直观法
直观法主要用于处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。例如10KV开关拒分或拒合故障处理,在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。
2.替换法
用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。
3.参照法
通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。
4.短接法
将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。
5.逐项拆除法
将并联在一起的二次回路顺序拆开,然后再依次放回,一旦故障出现,就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路,直至找到故障点。此法主要用于查找直流接地,交流电源熔丝放不上等故障。
四、电力系统继电保护装置的维护措施
1.完善规章制度
依据继电保护的特点,健全和完善保护装置运行管理的规章制度是十分必要的。继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩,促进继电保护工作的开展。同时电力系统在管理中应加强对继电保护工作的奖惩力度。例如设立年度继电保护专业劳动竞赛奖等多项奖,制定本单位的奖励办法并进行奖励,从而增强继电保护人员的荣誉感和责任心。
2.定期检验和一般检查相结合
在继电保护装置检验过程中必须要注意到,将整组试验和电流回路升流试验放在试验检测的最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件。电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后进行。在定期检验中,经常在检验完成后设备投入运行而暂时没负荷的情况下,不能测量负荷向量和打印负荷采样值。此外,不论何种保护,进行一般性检查是很重要的,而且对于现场检查也应当重视,认真去做。一般性检查大致包括两个方面: 首先清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊和机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝比较多, 特别是新安装的保护屏经过运输搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认真一个不漏的紧固一遍,否则就给保护拒动、误动留下隐患。其次是应该将装置所有的插件拔下来认真检查一遍, 将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项日常工作去落实。
3.做好接地工作
继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
4.依靠技术进步,提高设备装备水平
调度自动化、配网自动化、带电作业、MIS 系统的开发与应用,都将为供电可靠性提供较好的技术支持。提高继电保护设备的可靠运行,就要充分利用现代的先进技术,提高设备装备水平。首先,提高电网装备水平,积极采用新技术、新设备,如真空断路器、SF6 断路器、柱上真空开关、金属氧化物避雷器、硅橡胶绝缘子、交联电缆等,减少因设备质量问题、试验周期短造成的不必要停电。同时,对变电所进行无油化改造。其次,不断加大电网改造力度。改善城区10KV 线路网络结构,逐步实现手拉手供电,线路供电半径要适中、供电负荷基本合理,并逐步进行配网自动化项目的试点。第三,依靠科技进步逐步实现输、变、配电设备的状态监测和状态检修,通过在线检测、盐密指导清扫、带电测温、油务监督等先进的测试手段和科学的分析评估方法,掌握设备的性能,指导设备的检修:变电设备涂刷RTV,延长清扫周期。
5.协调配置保护人员
在继电保护中,调度、继保以及运行人员都会参与到其中。三方必须做到步调一致,思想统一,使三方人员合作意识与新型保护一道跟上去。摆好自己的位置,要明确继保人员与电网调度和基层运行人员一样,是电网生产的第一线人员,干着共同事业,有着共同目标。如果说继电保护人员是“主治医生”,那么调度人员是“负责兼挂号”,运行人员是“医生兼护士”,只有三方面配合默契,才能更好地医治“患者”。继电保护才能健康运行。
五、结束语
电力作为国家主要的基础能源,对国家快速发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。继电保护装置是电力系统安全运行的重要保障,在进行继电保护时的检测和维护中,按照原则将任何一种因素都考虑周全来保证继电保护措施之间不失配、不越级,进行全面、仔细地分析,迅速消除装置本身的故障,才能充分发挥继电保护装置对电网的稳定作用,对电网安全意义重大。
参考文献:
[1]马永翔.电力系统继电保护[M].重庆:重庆大学出版社.2004.
[2]张国雄.继电保护技术分析[J].中小企业管理与科技.2009(5).
[3]周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报.2007(7).
篇10
关键词:电力系统继电保护技术应用发展趋势
一、前言
电力系统的迅速发展对继电保护提出了新的要求,电子技术及通信技术等的迅速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,随着微机保护装置的应用普及,继电保护二次系统的自动化水平得到不断提高,许多当前由人工处理的模拟信息转化为大量的数字信息,而技术管理人员也有许多用计算机实现的资料和试验记录文档。因此,继电保护技术得天独厚, 在余年的发展时间里经历了个历史阶段,现在是微机保护阶段。
二、继电保护技术
继电保护装置是指:当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备,一般通称为继电保护装置。其基本任务是:当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令, 使故障元件及时从电力系统中断开, 以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏, 降低对电力系统安全供电的影响, 并满足电力系统的某些特定要求。反应电气设备的不正常工作情况, 并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理, 或由装置自动地进行调整, 或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。反应不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时动作。其基本要求是应满足可靠性、选择性、灵敏牲和速动性。这四“性”之间紧密联系, 既矛盾又统一。
三、微机继电保护系统特点
研究和实践证明, 与传统的继电保护相比较, 徽机保护有许多优点,其主要特点如下:
1、改善和提高继电保护的动作特征和性能, 动作正确率高。
其主要是在能得到常规保护不易获得的特性;很强的记忆力能够更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等, 其运行正确率很高也已在运行实践中得到证明。
2、可以方便地扩充其他辅助功能。
例如故障录波、波形分析等, 能够方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
3、工艺结构条件优越。
体现了硬件比较通用, 制造容易统一而且标准装置体积小, 减少了盘位数量功耗低。
4、可靠性容易提高。
体现了数字元件的特性不容易受温度变化、电源波动、使用年限的影响, 不易受元件更换的影响且自检和巡检能力强, 可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。
5、使用灵活方便, 人机界面越来越友好。
其维护调试也比较方便, 从而缩短了维修时间同时依据运行经验, 在现场可通过软件方法改变特性、结构。
6、可以进行远方监控。
其实微机保护装置是具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控的特性。
四、如何保证继电保护的可靠性
继电保护的可靠是由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置与正常的运行维护和管理来保证, 任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下运行。微机保护在全国电力系统的普及率已相当高, 其可靠性、灵敏度高等优点不言而喻就徽机保护的特殊性而言, 还有一些现场问题值得我们注意, 这就是要采用有针对性的技术措施把微机保护的误动作限制在最小范围以内以下是笔者近年来工作中体会,供同行参考。
(一)继电保护装置检验应注意的问题
当在继电保护装置检验过程中一定要注意将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行, 这两项工作完成后, 严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作。
〔二)定值区问题
微机保护主要优点是可以有多个定值区, 这极大方便了电网运行方式变化和代路情况下的定值更改问题。现在必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌, 必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性措施是, 在修改完定值后, 必须打印定值单及定值区号,注意日期、变电站、修改人员及设备名称, 并重点在继电保护工作记录中注明定值编号。
(三)一般性检查
无论哪种保护, 一般性检查都是非常重要的, 但是在现场也是容易被忽略的项目, 至少是没有认真去做。一般性检查大致包括以下几个方面清洁、连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍, 将所有的芯片按紧, 螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中, 也必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
(四)接地问题
继电保护工作中接地问题是非常突出的, 可以分以下两点说明保护屏的各装置机箱、屏障等的接地, 必须接在屏内的铜排上, 一般生产厂家已做得较好, 只需认真检查。电流、电压回路的接地也存在可靠性问题, 如接地在端子箱, 那么端子箱的接地是否可靠, 这些都是严重影响设备安全和人身安全的因素。
(五)工作记录和检查习惯
工作记录一定要认真、详细, 真实地反映工作一部分的重要环节, 这样的工作记录应该说是一份技术档案, 在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外, 认真记录每一个工作细节、处理方法。
五、电力系统继电保护技术的发展趋势
电力企业是一个“三密企业资产密集型、技术密集型、人才密集型”, 知识管理应该成为电力行业发展的灵魂, 继电保护技术未来趋势是向计算机化, 网络化, 智能化, 保护、控制、测量和数据通信一体化等方向发展。随着计算机技术的飞速发展及计算机在电力系统蛛申。保护领域中的普遍应用, 新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果, 从而使徽机继电保护的研究向更高的层次发展, 出现了一些引人注目的新趋势。
(一)计算机化
紧随着计算机硬件的迅速发展, 微机保护硬件也在不断发展电力系统对微机保护的要求不断提高, 除了保护的基本功能外, 还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间, 快速的数据处理功能, 强大的通信能力, 与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力, 高级语言编程等。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求, 如何进一步提高继电保护的可靠性, 如何取得更大的经济效益和社会效益, 尚需进行具体深入的研究。
(二)网络化
当计算机网络的作为信息和数据通信工具已经成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域, 也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性, 这是微机保护发展的必然趋势。
(三)智能化
近些年来, 人工智能技术例如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用, 在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法, 很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题, 应用神经网络方法则可迎刃而解。可以预见, 人工智能技术在继电保护领域必会得到应用, 以解决用常规方法难以解决的问题。
(四)保护、控制、测量、数据通信一体化
在实现继电保护计算机化和网络化的前提下, 保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机, 是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据, 也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此, 每个微机保护装置不但可完成继电保护功能, 而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能, 亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。
(五)变电所综合自动化技术
现代的计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护、故障录波、紧急控制装置和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能, 它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元、微机保护装置为核心, 将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统, 取代传统的控制保护屏, 能够降低变电所的占地面积和设备投资, 提高二次系统的可靠性。随着微机性能价格比的不断提高, 现代通信技术的迅速发展, 以及标准化规约的陆续推出, 变电站综合自动化成了热门话题。竞争的电力市场将促进新的自动化技术的开发和应用, 在经济效益的驱动下,变电站将向集成自动化方向发展。根据变电站自动化集成的程度, 可将未来的自动化系统分为协调型自动化和集成型自动化。协调型自动化仍然保留间隔内各自独立的控制、保护等装置, 各自采集数据并执行相应的输出功能, 通过统一的通信网络与站级相连, 在站级建立一个统一的计算机系统, 进行各个功能的协调。而集成型自动化既在间隔级, 又在站级对各个功能进行优化组合, 是现代控制技术、计算机技术和通信技术在变电站自动化系统的综合应用所谓集成型自动化系统是将间隔的控制、保护、故障录波、事件记录和运行支持系统的数据处理等功能集成在一个统一的多功能数字装置内, 间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现, 取消传统的硬线连接。