繼電保護(hù)原理及應(yīng)用范文

時間:2023-12-18 17:49:45

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繼電保護(hù)原理及應(yīng)用

篇1

關(guān)鍵詞:背景及意義;繼電保護(hù);變壓器保護(hù);配置;發(fā)展趨勢

一、 課題的背景及意義

繼電保護(hù)的主要任務(wù)是自動、迅速地將故障元件從系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其它部分迅速恢復(fù)運行。繼電保護(hù)對電力系統(tǒng)的安全運行具有重要意義。

電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備,隨著電力工業(yè)的迅速發(fā)展,電網(wǎng)的規(guī)模和密集程度越來越大,其負(fù)荷也越來越大。電力變壓器的故障時有發(fā)生,尤其是大型電力變壓器,其能否正常巡行將影響整個電網(wǎng)架構(gòu)的可靠性和安全性。基于此對電力變壓器的常見故障和不正常狀態(tài)進(jìn)行分析,根據(jù)變壓器的容量大小、電壓的高低及重要程度,設(shè)計合理的繼電保護(hù)裝置。

電力變壓器的內(nèi)部故障一班分為二類,油箱內(nèi)故障和油箱外故障。不正常狀態(tài)一般包括過電流、過負(fù)荷、過勵磁、油面降低或油位升高等。采取的保護(hù)配置有主保護(hù)和后備保護(hù),主保護(hù)包括比率差動、差動速斷的差動保護(hù)和本體輕重瓦斯、有載重瓦斯、壓力釋放、冷控失電、油溫高、油位高低等的非電量保護(hù),后備保護(hù)包括高、中、低后備保護(hù)。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的提高,對電力系統(tǒng)運行控制的有效性提出非常高的要求,同時對電力變壓器保護(hù)提出了更高的要求。

2.我國電力變壓器繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

回顧我國電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的過程,完成了機電式、晶體管、集成電路和計算機繼電保護(hù)四個歷史剪短。60年代是我國機電式繼電保護(hù)大量使用的年代,為我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。自50年代末,晶體管繼電保護(hù)已開始研究,60-80年代是晶體管繼電保護(hù)發(fā)展和廣泛使用的年代。70年代中期,基于集成運算放大器的集成電路保護(hù)已開始研究,80年代末產(chǎn)品形成系列,逐漸取代晶體管保護(hù),這是集成電路保護(hù)時代。國內(nèi)微機保護(hù)的研究開始于70年代末,起步較晚,發(fā)展迅速,可以說90年代開始已進(jìn)入微機保護(hù)時代。目前,在高壓線路、低壓網(wǎng)絡(luò)、各種主電氣設(shè)備如電力變壓器都有相應(yīng)的微機保護(hù)裝置在系統(tǒng)中巡行。由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡,地區(qū)差異等因素,也存在多種保護(hù)方式并存的情況。

三、 電力變壓器保護(hù)中存在的問題

目前電力變壓器繼電保護(hù)裝置被廣泛應(yīng)用,自動化水平也正在不斷提高,但其仍然有不完善之處。

1、勵磁電流及涌流問題

勵磁涌流是變壓器所特有的,在變壓器空載投入電源或外部故障后電壓恢復(fù)過程中,會出現(xiàn)勵磁涌流。合閘時,變壓器鐵芯中的磁通急劇增大,使鐵芯瞬間飽和,這時出現(xiàn)數(shù)值很大的沖擊勵磁電流,可以達(dá)到變壓器額定電流的5至10倍。勵磁涌流幅值大且衰減,含有非周期分量;中小型變壓器勵磁涌流大(可達(dá)10倍以上),衰減快;大型變壓器一般不超過4-5倍,衰減慢。由于內(nèi)部磁路的關(guān)系,變壓器勵磁電流成了差動保護(hù)不平衡電流的一個來源。變壓器正常運行時,勵磁電流通常低于額定電流1,所以設(shè)定差動保護(hù)動作值可準(zhǔn)確判斷變壓器內(nèi)部故障與外部故障。但是,電力變壓器運行條件復(fù)雜,當(dāng)變壓器過勵磁運行時,勵磁電流可達(dá)到變壓器額定電流的水平,將會引起差動保護(hù)的誤動作。另外,勵磁涌流可與短路電流相比擬,勵磁涌流經(jīng)電源側(cè),造成變壓器二測電流不平衡,導(dǎo)致差動保護(hù)誤動作。為保證變壓器差動保護(hù)正常工作,應(yīng)根據(jù)實際情況采取措施予以消除。

2、110KV變電站電力變壓器零序保護(hù)存在的問題

在有效接地系統(tǒng)中,變壓器中性點對地偏移電壓被限制在一定的水平,中性點間隙保護(hù)不會產(chǎn)生作用。配置間隙保護(hù)的目的,是為了防止非有效接地系統(tǒng)中零序電壓升高對變壓器絕緣造成的危害。只有當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障,有關(guān)的中性點直接接地變壓器全部跳閘,而帶電源的中性點不接地變壓器仍保留在故障電網(wǎng)中時,放電間隙才放電,以降低對地電壓,避免對變壓器絕緣造成危害。間隙擊穿會產(chǎn)生截波,對變壓器匝間絕緣不利,因此,在單相接地故障引起零序電壓升高時,我們更希望由零序過電壓保護(hù)完成切除變壓器的任務(wù)。相反,間隙電流保護(hù)則存在一定程度的偶然性,可能因種種原因使間隙電流保護(hù)失去作用,從這個意義講,對于保護(hù)變壓器中性點絕緣而言,零序過電壓保護(hù)比間隙電流保護(hù)更重要,零序過電壓保護(hù)通常和間隙電流保護(hù)一起共同構(gòu)成變壓器中性點絕緣保護(hù)。所以僅設(shè)置間隙電流保護(hù)而沒有零序過電壓保護(hù)是不夠完善的,特別是當(dāng)間歇性擊穿時,放電電流無法持續(xù),間隙電流保護(hù)將不起作用。

3、微機保護(hù)設(shè)計中主變后背保護(hù)的探討

主變10kV側(cè)僅裝10kV復(fù)合電壓過流保護(hù)并不能滿足速動性要求。在保護(hù)整定中,三卷主變10kV側(cè)過流的時間一般整定為2.5s或3.0s,雙卷主變10kV不設(shè)過流保護(hù),而110kV側(cè)過流時間達(dá)2.0s或2.5s。現(xiàn)系統(tǒng)的容量越來越大,10kV側(cè)短路電流也越來越大。隨著10kV短線路不斷增加,10kV線路離變電所近區(qū)故障幾率也越來越大,由于開關(guān)拒動或保護(hù)拒動短路電流較長時間沖擊變壓器,對變壓器構(gòu)成極大威脅。

四、總結(jié)

繼電保護(hù)對電力系統(tǒng)的安全運行,起著不可替代的作用,是電力系統(tǒng)正常運行的重要保障。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)呈現(xiàn)出微機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化的發(fā)展趨勢。本文有一些論點存在局限性,未能從深度和廣度來探討,要做好繼電保護(hù),就要對繼電保護(hù)原理應(yīng)用有深刻的了解,及時掌握繼電保護(hù)新產(chǎn)品的開發(fā)和應(yīng)用,關(guān)注繼電保護(hù)的發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn):

[1] 楊曉敏.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理及應(yīng)用.第一版.北京:中國電力出版社出版,2006.8

篇2

【關(guān)鍵詞】漏電保護(hù)開關(guān);應(yīng)用;配置

0 前言

漏電保護(hù)開關(guān)在我國是從20世紀(jì)80年代新興發(fā)展的一種保護(hù)電器。由于該保護(hù)開關(guān)體積小、造價低、便于維護(hù)和安裝,能有效地保護(hù)人身及設(shè)備的安全等特點,引起了廣大電力同行和用戶的關(guān)注和青睞,掀起了一場低壓配電網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)的技術(shù)革命。本文試圖通過在農(nóng)網(wǎng)改造過程中對漏電保護(hù)開關(guān)的應(yīng)用分析,探討漏電保護(hù)開關(guān)的正確安裝、維護(hù)和使用方法,以供同行及用戶參考。

1 漏電保護(hù)開關(guān)的工作原理

漏電保護(hù)開關(guān)是一種最常用的安全保護(hù)電器。它既能控制電路的通與斷,又能保證其控制的線路或設(shè)備發(fā)生漏電或人身觸電時迅速自動跳閘,切斷電源,從而保證線路或設(shè)備的正常運行及人身安全。

漏電保護(hù)開關(guān)簡稱RCD,它由零序電流互感器、漏電脫扣器、開關(guān)裝置三部份組成。零序電流互感器用于檢測漏電電流;漏電脫扣器將檢測到的漏電電流與一個預(yù)定基準(zhǔn)值比較,從而判斷漏電保護(hù)開關(guān)是否動作;開關(guān)裝置通過漏電脫扣器的動作來控制被保護(hù)電路的閉合與分?jǐn)唷?/p>

通過分析漏電保護(hù)開關(guān)的工作原理,漏電保護(hù)開關(guān)有以下的基本作用:

1)用于防止由漏電引起的單相電擊事故;

2)用于由漏電引起的火災(zāi)和設(shè)備燒毀事故;

3)用于檢測和切斷各種一相接地事故;

4)漏保護(hù)開關(guān)還可用于過壓、欠壓、過載、缺相保護(hù)。

2 漏電保護(hù)開關(guān)在農(nóng)網(wǎng)改造中的推廣應(yīng)用

長期以來,農(nóng)村電網(wǎng),特別是農(nóng)村低壓電網(wǎng),網(wǎng)架結(jié)構(gòu)薄弱,年久失修,倒桿斷線、燒配電變壓器事故頻發(fā),供電的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠性很差,人身觸電傷亡事件也時有發(fā)生。漏電保護(hù)開關(guān)的安裝應(yīng)用既有可觀的經(jīng)濟(jì)效益,又有其廣泛的社會效益,這是因為:

(1)建立了一個確保人身觸電傷亡的保護(hù)屏障?;旧隙沤^了人身觸電傷亡事故的發(fā)生。

(2)能有效地切斷漏電電流、短路電流等引起的火災(zāi),燒配電變壓器等設(shè)備事故的發(fā)生。

(3)促進(jìn)了農(nóng)村電氣化水平的發(fā)展和提高。漏電保護(hù)開關(guān)的應(yīng)用對線路及家戶室內(nèi)布線提出了較高的要求,經(jīng)過改造的戶內(nèi)、外低壓線路更有利于家用電器的使用和農(nóng)村電力市場的發(fā)展壯大。

(4)減少了私拉亂接、違章用電等現(xiàn)象引起的不明損失電量,提高了經(jīng)濟(jì)效益。

(5)促進(jìn)了農(nóng)村用電管理水平的提高。

3 漏電保護(hù)開關(guān)在低壓網(wǎng)絡(luò)中的配置方式初探

農(nóng)村低壓電網(wǎng)線長、點多、面廣,受復(fù)雜地理位置限制,低壓電網(wǎng)布局極為困難,針對農(nóng)村低壓電網(wǎng)事故多發(fā)生在低壓分支線、下戶線及室內(nèi)配線這一特點,筆者認(rèn)為,農(nóng)村低壓電網(wǎng)宜采用三級保護(hù),即:

(1)一級低壓總保。該保護(hù)安裝于配電變壓器出線側(cè),主要保護(hù)低壓主干線。并作為二、三級保護(hù)的后備保護(hù)。

(2)二級低壓分保。該保護(hù)介于一、三級保護(hù)中間,主要保護(hù)低壓各分支線、下戶線,并作為三級保護(hù)的后備保護(hù)。

(3)三級低壓家保。該保護(hù)安裝于電表出線側(cè),主要用于室內(nèi)配線及家用電器的保護(hù)。

以上三級漏電保護(hù)的動作電流及動作時間應(yīng)協(xié)調(diào)配合,合理計算。

漏電保護(hù)開關(guān)的選擇主要由所保護(hù)的范圍及人體安全電流來決定,一級保護(hù)一般漏電動作電流宜選擇在100mA以上,動作時間0.5s以上。

二級保護(hù)一般選擇動作電流在50-100mA,動作時間0.3~0.5s。

三級保護(hù)一般選擇動作電流在10-30mA,動作時間為0.1s左右。

目前大多采用一、三兩級保護(hù),其缺點主要是一組家保越級,造成總保動作,使低壓主干線停電頻繁。

4 漏電保護(hù)開關(guān)在使用上存在的問題及建議

綜上所述,漏電保護(hù)開關(guān)在近半年的廣泛應(yīng)用,在人身安全、設(shè)備安全、電氣火災(zāi)等多方面起到了積極的保障作用,同時在安裝、使用的過程中仍存在不少問題及誤區(qū)。

誤區(qū)一:把漏電保護(hù)開關(guān)當(dāng)做萬能的保命器。在農(nóng)村,一些人一旦安裝了保護(hù)開關(guān),認(rèn)為不論怎么擺弄電器,總不會有性命之憂,可以隨意私拉亂接了,其實這是十分危險的想法?,F(xiàn)運行的漏電開關(guān)有一定的保護(hù)死區(qū),一是,由于觸電保護(hù)與漏電保護(hù)混合運行,在靈敏度及保護(hù)范圍上難以顧全;二是,漏電器生產(chǎn)廠家眾多,魚目混雜,個別生產(chǎn)廠家產(chǎn)品質(zhì)量低劣,使不少漏電器不能正確可靠動作;三是,不少漏電器(如鑒相式),不能作相與相、相與零之間的觸電保護(hù)。

誤區(qū)二:有了漏電保護(hù)開關(guān)可以不進(jìn)行接地保護(hù)。

誤區(qū)三:為了省事,索性退出保護(hù)開關(guān)。在農(nóng)村不少地方仍存在私拉亂接現(xiàn)象,戶外線路雖經(jīng)改造,而戶內(nèi)配線則混亂不堪,加之鼠害等影響,導(dǎo)致了漏電開關(guān)頻繁動作。一些人為了圖方便,私自退出漏電開關(guān),其實這也是非常危險的做法。

問題一:由于總、分、家保之間的配置方式不當(dāng),導(dǎo)致低壓線路頻繁跳閘,不少地方的低壓網(wǎng)絡(luò)時常處于停電狀態(tài),不得不退出保護(hù)。

問題二:大多數(shù)漏電保護(hù)器屬無法調(diào)整的一次性產(chǎn)品,加之目前還沒有對此進(jìn)行安裝前、運行中的檢測。即便試驗,也只能是進(jìn)行按鈕式的簡單動作試驗,因此,大大影響了保護(hù)的可靠動作率。

5 漏電保護(hù)開關(guān)的故障

漏電保護(hù)開關(guān)運行發(fā)生動作后,應(yīng)首先查清漏電保護(hù)開關(guān)本身是否有故障,可將漏電保護(hù)開關(guān)負(fù)載全部切斷,如漏電保護(hù)開關(guān)能合閘即為正常;其次檢查線路及用電設(shè)備。漏電保護(hù)開關(guān)通常有兩種故障,即拒動作和誤動作。

1)誤動作

(1)接線錯誤:TN系統(tǒng)中的零線未與相線一起穿過RCD,造成三相不平衡時,RCD會發(fā)生誤動作;RCD負(fù)載側(cè)的零線與其他支路的零線連接或接地,或負(fù)荷跨接在RCD電源側(cè)和負(fù)載側(cè),這些都可能造成保護(hù)開關(guān)誤動作。

(2)絕緣劣化:RCD負(fù)載側(cè)的對地絕緣破壞或?qū)Φ亟^緣不對稱,都可能產(chǎn)生不平衡的泄漏電流,從而導(dǎo)致RCD誤動作。

(3)不同步合閘:因RCD的機械性能問題,每一相合閘的時間不可能完全一致,因此首先合閘的那一相可能會產(chǎn)生較大的泄漏電流,導(dǎo)致RCD誤動作。

(4)環(huán)境變化:安裝場所的環(huán)境溫度、相對濕度、機械振動等條件不符合RCD設(shè)計條件時也導(dǎo)致RCD誤動作。

(5)RCD質(zhì)量原因:RCD零件性能缺陷或裝配質(zhì)量不高會降低RCD的可靠性和穩(wěn)定性,從而導(dǎo)致RCD誤動作。

(6)電磁條件復(fù)雜:安裝場所應(yīng)做好電磁屏蔽條件,如RCD附近裝有較大電流設(shè)備,或有磁性元件或較大的導(dǎo)磁體,可能在零序電流互感器鐵心中產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象而導(dǎo)致RCD誤動作。

2)拒動作

(1)接線錯誤:設(shè)備漏電的情況下,如果電氣設(shè)備外殼上的保護(hù)零線( PE、PEN 線)接入漏電保護(hù)開關(guān),RCD不會動作。

(2)動作電流選擇不當(dāng):漏電保護(hù)開關(guān)動作電流選擇過大或整定電流過大,當(dāng)線路中的漏電電流小于動作電流時,漏電保護(hù)開關(guān)不會動作。

(3)產(chǎn)品質(zhì)量低劣:互感器二次回路斷路、脫扣元件沾粘等質(zhì)量缺陷可造成保護(hù)開關(guān)在有漏電的情況下不會動作。

6 使用注意事項

(1)漏電保護(hù)開關(guān)的電源側(cè)和負(fù)荷側(cè)不能接反。

(2)漏電保護(hù)開關(guān)是電氣安全防護(hù)系統(tǒng)中的輔助保護(hù)措施,在安裝漏電保護(hù)開關(guān)時,不能拆除、改變、放棄原來的保護(hù)措施。

(3)在安裝漏電保護(hù)開關(guān)時,要嚴(yán)格區(qū)分零線、火線、保護(hù)地線、保護(hù)零線。除了三極三線制不涉及中性線,在其他種類的漏電保護(hù)開關(guān)都應(yīng)接入中性線。漏電保護(hù)開關(guān)負(fù)載側(cè)的中性線不能作為保護(hù)零線使用。

(4)工作零線不得在漏電保護(hù)開關(guān)負(fù)載側(cè)重復(fù)接地,也不能重復(fù)接零,否則會導(dǎo)致漏電保護(hù)開關(guān)經(jīng)常誤動作。

(5)多個漏電保護(hù)開關(guān)支路負(fù)載側(cè)的零線不能共用,其他回路也不能接在已安裝漏電保護(hù)開關(guān)負(fù)載側(cè)線路的工作零線上。

(6)對安裝完成后的漏電保護(hù)開關(guān)應(yīng)試驗按鈕三次,確認(rèn)能正常動作后方可投入運行。使用中的漏電保護(hù)開關(guān)應(yīng)每月檢查一次,并做好詳細(xì)記錄。

(7)出現(xiàn)故障時應(yīng)立即斷開電源找出跳閘原因,故障解決后方可投入使用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋健雄.低壓電氣設(shè)備運行與維修[M].北京:高等教育出版社,2007.

篇3

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);課程體系;人才培養(yǎng)

中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)36-0104-02

大學(xué)教育理念是大學(xué)的思想、精神和靈魂,是人們對大學(xué)的理性認(rèn)識、理想追求及所持教育觀念,它是建立在對教育規(guī)律和時代特征深刻認(rèn)識基礎(chǔ)之上的。大學(xué)要根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要,遵循教育規(guī)律和人才成長規(guī)律,強化以創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力、實踐能力和高尚品德人格為核心的素質(zhì)教育觀念[1,2]。隨著我國電網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,電力行業(yè)對繼電保護(hù)技術(shù)要求也在不斷提高,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)作為電氣工程及其自動化專業(yè)的重要的專業(yè)方向之一,需要適時調(diào)整課程體系,深化教學(xué)改革,注重能力培養(yǎng)與職業(yè)素養(yǎng)的養(yǎng)成[3,4],構(gòu)建“知識、能力、素質(zhì)”為一體化的培養(yǎng)模式,達(dá)到理論與實踐相融合,以確保為電力行業(yè)培養(yǎng)出高素質(zhì)的應(yīng)用型人才。

一、傳統(tǒng)課程體系存在的問題

在我國電力企業(yè)中,繼電保護(hù)專業(yè)方向的技術(shù)人員所涉及的工作有:新建變電站保護(hù)的安裝與調(diào)試,保護(hù)裝置的相關(guān)測試與維護(hù),電力設(shè)計院二次回路設(shè)計等。按照我校培養(yǎng)方案,目前與電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)方向課程群的相關(guān)教學(xué)主要包括:“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”、“電氣二次回路”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的新發(fā)展”等3門課程,以及“繼電保護(hù)課程設(shè)計”和“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計”2個實踐環(huán)節(jié)。

結(jié)合目前電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與現(xiàn)場對保護(hù)技術(shù)人員能力的要求,傳統(tǒng)繼電保護(hù)教學(xué)存在以下問題:

1.保護(hù)原理的理論教學(xué)內(nèi)容更新不夠

隨著特高壓輸電技術(shù)的發(fā)展、大容量發(fā)電機變壓器的應(yīng)用、智能變電站、分布式發(fā)電、以及量測和通信技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)教學(xué)存在理論教學(xué)內(nèi)容更新不夠,特別是直流保護(hù)技術(shù)、超大容量機組的保護(hù)技術(shù)、新型光纖差動線路保護(hù)技術(shù)、工頻故障分量保護(hù)技術(shù)等,這些目前現(xiàn)場中的廣泛發(fā)展與應(yīng)用的保護(hù)原理技術(shù)講授內(nèi)容不足。

2.部分教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)場要求不對應(yīng)

電網(wǎng)公司要求繼電保護(hù)技術(shù)人員具備進(jìn)行繼電保護(hù)整定計算、保護(hù)裝置的安裝、調(diào)試、運行維護(hù)等工作能力,不僅要求入職人員具備繼電保護(hù)的基本理論,還要求掌握電氣二次回路的基本知識和繼電保護(hù)的測試技術(shù)。其中,電氣二次回路是現(xiàn)場工作人員進(jìn)行變電站施工、維護(hù)、檢修、測試試驗、調(diào)度控制與運行等實際工作中所必須扎實掌握的基本內(nèi)容。而目前“電氣二次回路課程”開設(shè)學(xué)時相對較少,缺少現(xiàn)場常用的二次回路資料,并且現(xiàn)有教材二次回路標(biāo)準(zhǔn)符號不統(tǒng)一,難以滿足現(xiàn)場二次回路讀圖的需要。另外,繼電保護(hù)的測試技術(shù)目前在本科課程中沒有進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的開設(shè)。

3.實踐教學(xué)環(huán)節(jié)存在的問題

實踐教學(xué)作為繼電保護(hù)專業(yè)方向教學(xué)內(nèi)容的重要部分,目前主要存在以下問題:第一,實踐教學(xué)環(huán)節(jié)所參照的設(shè)計手冊出版時間較早,設(shè)計規(guī)范與電力設(shè)計院的設(shè)計規(guī)范有較大偏差;第二,實踐教學(xué)的設(shè)計題目需要按照現(xiàn)場的發(fā)展進(jìn)行調(diào)整與更新,缺少現(xiàn)場廣泛應(yīng)用的微機保護(hù)裝置的相應(yīng)實驗內(nèi)容;第三,實驗教學(xué)環(huán)節(jié)所用實驗器材需要更新,如保護(hù)測試儀器的使用等。

二、繼電保護(hù)專業(yè)方向課程體系改革思路

我國高等教育分為專科教育、本科教育與研究生教育,其中要求本科教育應(yīng)當(dāng)使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握本學(xué)科、專業(yè)必須的基礎(chǔ)理論、基本知識,掌握本專業(yè)必要的基本技能、方法和相關(guān)知識,具有從事本專業(yè)實際工作和研究工作的初步能力。因此,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)課程的改革也應(yīng)從這個要求出發(fā),由市場需求引導(dǎo)和推進(jìn)教學(xué)改革。

根據(jù)對當(dāng)前我校繼電保護(hù)方向相關(guān)專業(yè)課程的設(shè)置與現(xiàn)場需求存在的問題分析,繼電保護(hù)專業(yè)課程體系改革需要包括四個環(huán)節(jié):

(1)調(diào)整“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”教學(xué)內(nèi)容,并擴(kuò)展繼電保護(hù)實驗內(nèi)容;(2)擴(kuò)展“電氣二次回路”課程內(nèi)容;(3)調(diào)整繼電保護(hù)課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié);(4)開設(shè)“高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)”選修課程。

1.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理

“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理”課程主要講授線路和主要設(shè)備保護(hù)的工作原理、整定計算方法、動作行為分析、試驗方法等內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生綜合運用基礎(chǔ)理論分析、解決實際問題的能力。對該課程的教學(xué)內(nèi)容與實驗內(nèi)容改革如下:

(1)理論教學(xué)方面:緒論內(nèi)容中重點介紹微機式保護(hù)的硬件和軟件構(gòu)成、各部分的主要功能及微機式保護(hù)的特點。

1)加大基于工頻故障分量距離保護(hù)的介紹,包括工頻故障分量的提取與特點、工頻故障分量距離保護(hù)的工作原理、動作特性與應(yīng)用特點;2)輸電線路保護(hù)中,增加新型光纖分相差動線路保護(hù)原理的介紹;3)距離縱聯(lián)保護(hù)與零序縱聯(lián)保護(hù)的廣泛應(yīng)用,調(diào)整輸電線路方向縱聯(lián)保護(hù)一節(jié)的學(xué)時,加大這兩種原理縱聯(lián)保護(hù)的工作原理介紹;4)由于現(xiàn)場自耦變壓器的廣泛應(yīng)用,需要加大自耦變壓器故障特點及相關(guān)保護(hù)的介紹;5)增加3/2母線故障與母線保護(hù)的介紹。

(2)實驗教學(xué)方面:現(xiàn)有實驗內(nèi)容包括:電磁型電流繼電器特性分析、整流型功率方向繼電器特性分析、整流型阻抗繼電器特性分析實驗、BCH―2 型差動保護(hù)繼電器特性分析等8學(xué)時實驗內(nèi)容。而現(xiàn)場繼電保護(hù)測試試驗是繼電保護(hù)技術(shù)人員需要掌握的重要內(nèi)容。因此,在現(xiàn)有實驗內(nèi)容基礎(chǔ)上增設(shè)繼電保護(hù)測試試驗綜合性實驗內(nèi)容,包括:保護(hù)測試儀的使用;500kV線路保護(hù)整組實驗;變壓器保護(hù)測試試驗等。特別加強學(xué)生對保護(hù)測試試驗接線環(huán)節(jié)的訓(xùn)練。另外,隨著2012年以來智能變電站在國家電網(wǎng)公司的推廣建設(shè),對應(yīng)智能變電站保護(hù)調(diào)試、安裝技術(shù)在實驗室條件不能允許的前提下,可通過視頻課件等給學(xué)生普及相關(guān)知識。

2.電氣二次回路課程的調(diào)整

由二次設(shè)備相互連接,構(gòu)成對電氣一次設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)和保護(hù)的電氣回路稱為電氣二次回路。電氣二次回路是電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行的重要保證。電氣二次回路主要包括:控制回路、調(diào)節(jié)回路、保護(hù)及自動裝置回路、測量回路(記錄參數(shù)及運行狀態(tài))、信號回路、操作電源回路等內(nèi)容。教學(xué)大綱要求學(xué)生掌握電力系統(tǒng)二次回路的基本原理和構(gòu)成以及工程識圖的基本知識及分析方法。為學(xué)生畢業(yè)后從事本專業(yè)領(lǐng)域的工作打下必要的理論知識和實際應(yīng)用知識的基礎(chǔ)。

不論是變電站的運行、檢修與維護(hù),保護(hù)與安全自動裝置的調(diào)試與維護(hù),還是配電網(wǎng)開關(guān)柜的運行、檢修與維護(hù),都離不開二次回路識圖能力,二次回路圖紙作為一次設(shè)備與二次設(shè)備的紐帶,無處不在。因此,現(xiàn)有18學(xué)時的“電氣二次回路”本科選修課程遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)場技能的需要,這就需要按照現(xiàn)場二次回路不同工種的需求,增加學(xué)時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,編寫新的教學(xué)大綱,以滿足現(xiàn)場的需求。

另外,目前220kV和110kV變電站氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備GIS的廣泛應(yīng)用,在現(xiàn)有電氣二次回路課程中需增設(shè)GIS組合電器中斷路器操作機構(gòu)箱匯控柜二次回路的介紹。使學(xué)生了解斷路器本體防跳回路、斷路器本體三相不一致延時繼電器二次回路圖等內(nèi)容。

3.高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)

近年來,我國高壓直流輸電工程投入運行的已有9項,另外在建工程7項。隨著750kV、1000kV輸變電工程以及±800kV、±1000kV直流輸電工程的建設(shè),跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)逐步加強,特高壓交直流線路將承擔(dān)起更大范圍、更大規(guī)模的輸電任務(wù)。現(xiàn)場高壓直流輸電技術(shù)在電力系統(tǒng)中已廣泛應(yīng)用,而高壓直流輸電的相關(guān)電氣設(shè)備、直流系統(tǒng)的故障特點、以及對應(yīng)高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)在本科課程中還沒有增設(shè)對應(yīng)的內(nèi)容。因此,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)專業(yè)可通過開設(shè)“高壓直流輸電保護(hù)技術(shù)”課程,介紹高壓直流輸電系統(tǒng)中換流器故障、直流開關(guān)場設(shè)備故障、接地極故障、換流站交流設(shè)備故障、直流線路故障等故障特點、以及現(xiàn)場使用的保護(hù)原理與技術(shù),為學(xué)生就業(yè)后從事高壓直流輸電保護(hù)的相關(guān)工作打下初步基礎(chǔ)。

4.保護(hù)實踐環(huán)節(jié)的改革

實踐教學(xué)環(huán)節(jié)是理論應(yīng)用于實踐的重要訓(xùn)練環(huán)節(jié)。目前,繼電保護(hù)專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)包括2周的35kV線路繼電保護(hù)課程設(shè)計和18周的電力系統(tǒng)規(guī)劃與繼電保護(hù)設(shè)計的畢業(yè)設(shè)計。

(1)課程設(shè)計環(huán)節(jié)。35kV線路繼電保護(hù)課程設(shè)計主要開展階段式電流保護(hù)的整定計算、保護(hù)配合能力的訓(xùn)練,以及對應(yīng)保護(hù)原理接線圖和交、直流展開圖等圖紙的繪制。整個過程都是手算、手繪,在實驗條件允許前提下,該環(huán)節(jié)可以適當(dāng)增設(shè)DDRTS仿真軟件開展計算機仿真,驗證手算定值同時,進(jìn)行線路各種故障情況下保護(hù)動作仿真,使學(xué)生對保護(hù)整定計算以及動作情況認(rèn)識形象化,從而提升課程設(shè)計的效果。

(2)畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)是學(xué)生對所學(xué)專業(yè)知識綜合運用的重要的實踐環(huán)節(jié),目前電力系統(tǒng)規(guī)劃與繼電保護(hù)畢業(yè)設(shè)計主要開展了電源規(guī)劃、電網(wǎng)規(guī)劃及發(fā)變組主保護(hù)的配置與整定,以及相應(yīng)的圖紙的繪制。畢業(yè)設(shè)計環(huán)節(jié)需要解決的主要問題是設(shè)計缺乏規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。另外,畢業(yè)設(shè)計所需要的各類數(shù)據(jù)無從查找,如線路型號、價格,高壓電氣造價、運行維護(hù)價格等缺乏,現(xiàn)場常用設(shè)備型號等。這就需要到省級電力設(shè)計院廣泛調(diào)研,編寫標(biāo)準(zhǔn)、完善的設(shè)計手冊,以保證設(shè)計內(nèi)容的規(guī)范。

三、相關(guān)先修課程的調(diào)整

繼電保護(hù)原理課程的先修課程包括:電路、電機學(xué)、信號處理、電力系統(tǒng)分析等課程。其中電機學(xué)課程中變壓器、發(fā)電機的結(jié)構(gòu)與工作原理是后續(xù)主設(shè)備保護(hù)的重要基礎(chǔ);電流互感器、電壓互感器作為各類保護(hù)電氣量量測的重要元件,其工作原理及特性,以及接線特點等內(nèi)容也是繼電保護(hù)原理實現(xiàn)的重要基礎(chǔ)。而目前,電機學(xué)課程中互感器的以上內(nèi)容介紹偏少,需要適當(dāng)增加相應(yīng)內(nèi)容的介紹。另外,建議電力系統(tǒng)分析課程中應(yīng)增設(shè)高壓直流輸電系統(tǒng)故障分析的介紹,為后續(xù)高壓直流輸電保護(hù)的開設(shè)奠定基礎(chǔ)。

四、職業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)

“知識、能力、素質(zhì)”為一體化的培養(yǎng)模式,是培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才的根本。繼電保護(hù)專業(yè)方向課程體系的改革的實施同樣要遵循這一培養(yǎng)模式。通過理論教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)的相互滲透,構(gòu)建符合現(xiàn)場需求的實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié),讓學(xué)生深入體會繼電保護(hù)配合邏輯的嚴(yán)密性、二次接線的復(fù)雜性,向?qū)W生灌輸繼電保護(hù)工作的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度、安全意識和責(zé)任意識,幫助學(xué)生樹立正確的職業(yè)意識和職業(yè)道德,明確繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)具備的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技能。通過實習(xí)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等實踐環(huán)節(jié)讓學(xué)生達(dá)到對現(xiàn)場的職業(yè)認(rèn)知實習(xí),了解崗位職業(yè)技能要求、工作職責(zé)、崗位設(shè)置、工作規(guī)范、工作環(huán)境等,形成對繼電保護(hù)技術(shù)專業(yè)的認(rèn)同感,激發(fā)學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生實地感受繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的廣泛性和重要性。

五、結(jié)論

在電力系統(tǒng)迅猛發(fā)展的形勢下,電力企業(yè)對繼電保護(hù)專業(yè)人才有著新的需求和特點。服務(wù)于學(xué)校培養(yǎng)應(yīng)用型高級人才的目標(biāo),建立健全符合學(xué)校自身實際和體現(xiàn)自身特色的繼電保護(hù)理論和實踐教學(xué)課程體系,構(gòu)建“知識、能力、素質(zhì)”為一體化的培養(yǎng)模式,達(dá)到理論與實踐相融合,力爭為電力企業(yè)輸送更多的優(yōu)秀專業(yè)人才做出貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

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篇4

關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);發(fā)展;趨勢;研究

中圖分類號:TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

繼電保護(hù)技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的,它與電力系統(tǒng)對運行可靠性要求的不斷提高密切相關(guān)。繼電保護(hù)是在電網(wǎng)出現(xiàn)事故或異常運行情況下動作,保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備安全運行的自動裝置,研究繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢,可以更好地提高繼電保護(hù)的技術(shù)水平,對電力系統(tǒng)發(fā)展意義重大。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)概述

1.1 繼電保護(hù)基本概念

在電力系統(tǒng)運行中,由于外界因素和內(nèi)部因素都可能引起各種故障及不正常運行的狀態(tài)出現(xiàn),常見的故障有:單相接地;三相接地;兩相接地;相間短路;短路等。電力系統(tǒng)非正常運行狀態(tài)有:過負(fù)荷,過電壓,非全相運行,振蕩,次同步諧振,同步發(fā)電機短時異步運行等。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運行情況時,用于快速切除故障,消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)和設(shè)備。

1.2 繼電保護(hù)的工作原理

繼電保護(hù)的工作原理,是根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成,電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,工頻電氣量變化的主要特征是:(1)電流增大。短路時故障點與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過負(fù)荷電流。(2)電壓降低。當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時,系統(tǒng)各點的相間電壓或相電壓值下降,且越靠近短路點,電壓越低。(3)電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負(fù)荷的功率因數(shù)角,一般約為20°,三相短路時,電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的,一般為60°~85°。(4)測量阻抗發(fā)生變化。測量阻抗即測量點(保護(hù)安裝處)電壓與電流之比值,正常運行時,測量阻抗為負(fù)荷阻抗;金屬性短路時,測量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€路阻抗,故障后測量阻抗顯著減小,而阻抗角增大。利用短路故障時電氣量的變化,便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。

1.3 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)

電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響;并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求,能夠反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,將那些繼續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。

1.4 繼電保護(hù)裝置必須具備的基本性能

繼電保護(hù)裝置必須具備的基本性能有:(1)安全性:在不該動作時,不誤動;(2)可靠性:在該動作時,不拒動;(3)速動性:能以最短時限將故障或異常從系統(tǒng)中切除或隔離;(4)選擇性:在自身整定的范圍內(nèi)切除故障,保證最大限度地向無故障部分繼續(xù)供電,不越級跳閘;(5)靈敏性:反映故障的能力,通常以靈敏系數(shù)表示;不拒動不誤動是關(guān)鍵。

2 繼電保護(hù)發(fā)展歷程

繼電保護(hù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的,最早的繼電保護(hù)裝置是熔斷器。從20世紀(jì)50年代到90年代末,在40余年的時間里,繼電保護(hù)完成了發(fā)展的4個階段,即從電磁式保護(hù)裝置到晶體管式繼電保護(hù)裝置、到集成電路繼電保護(hù)裝置、再到微機繼電保護(hù)裝置。隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展,智能化等先進(jìn)技術(shù)相繼在繼電保護(hù)領(lǐng)域的研究應(yīng)用,繼電保護(hù)技術(shù)向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展。電力系統(tǒng)發(fā)展迅速,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,短路容量不斷增大,到20世紀(jì)產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護(hù)裝置。1928年電子器件已開始被應(yīng)用于保護(hù)裝置,在50年代迅速發(fā)展。靜態(tài)繼電器有較高的靈敏度和動作速度、維護(hù)簡單、壽命長、體積小、消耗功率小等優(yōu)點,但環(huán)境溫度和外界干擾對繼電保護(hù)的影響較大。1965年出現(xiàn)了應(yīng)用計算機的數(shù)字式繼電保護(hù),出現(xiàn)了單板機繼電保護(hù)裝置。到了21世紀(jì)由于計算機技術(shù)發(fā)展非??欤⑻幚頇C和微型計算機的普遍應(yīng)用,極大地推動了數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)的開發(fā),大規(guī)模集成化數(shù)字式繼電保護(hù)裝置應(yīng)用非常廣泛。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢

3.1 計算機化

隨著計算機硬件的迅猛發(fā)展,微機保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對微機保護(hù)的要求不斷提高,除了保護(hù)的基本功能外,還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強大的通信能力,與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力,高級語言編程等。這就要求微機保護(hù)裝置具有一臺PC機的功能。繼電保護(hù)裝置的微機化、計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統(tǒng)要求,如何進(jìn)一步提高繼電保護(hù)的可靠性,如何取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,尚需進(jìn)行具體深入的研究。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時代的技術(shù)支柱,它深刻影響著各個工業(yè)領(lǐng)域,也為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。除了差動保護(hù)和縱聯(lián)保護(hù)外,所有繼電保護(hù)裝置都只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量,繼電保護(hù)的作用主要是切除故障元件,縮小事故影響范圍。因為繼電保護(hù)的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍,還要保證全系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。這就要求每個保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運行和故障信息的數(shù)據(jù),各個保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上協(xié)調(diào)動作,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

3.3 智能化

隨著通信和信息技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的繼電保護(hù)原理提供了條件,智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運行狀況進(jìn)行實時監(jiān)控,把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合和分析。利用這些信息可對運行狀況進(jìn)行監(jiān)測,實現(xiàn)對保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控和修正。

結(jié)語

綜上所述,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)由數(shù)字時代跨入信息化時代,發(fā)展到一個新的水平。這對繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù),也開辟了技術(shù)創(chuàng)新的廣闊天地。只有了解和掌握繼電保護(hù)技術(shù),才能解決電力系統(tǒng)繼電保護(hù)遇到的各類問題,更好地保障電力系統(tǒng)的安全運行。

參考文獻(xiàn)

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篇5

關(guān)鍵詞 繼電保護(hù);現(xiàn)狀;發(fā)展

中圖分類號 TD672 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)122-0220-02

電力系統(tǒng)作為一個龐大而復(fù)雜的系統(tǒng),它由發(fā)電機,變壓器,母線,輸配線路及用電設(shè)備以各種方式連接配置而成,各元件之間通過電或磁發(fā)生聯(lián)系,任何元件發(fā)生故障都將在不同程度上影響系統(tǒng)的正常運行。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是電子技術(shù)、計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)先后經(jīng)歷了不同的發(fā)展時期。近10年來,電力工業(yè)突飛猛進(jìn),整個電力系統(tǒng)呈現(xiàn)出往超高電壓等級、單機容量增大、大聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)方向發(fā)展的趨勢,這就對主設(shè)備保護(hù)的可靠性、靈敏性、選擇性和快速性提出了更高的要求。繼電保護(hù)技術(shù)作為電力系統(tǒng)中關(guān)鍵設(shè)備,它對保障電力系統(tǒng)安全運行,提高社會經(jīng)濟(jì)效益起到舉足輕重的作用。在此期間也涌現(xiàn)出了大量先進(jìn)的繼電保護(hù)設(shè)備。繼電保護(hù)設(shè)備是指對一次設(shè)備的工作進(jìn)行監(jiān)測、控制、調(diào)節(jié)、保護(hù)以及為運行、維護(hù)人員提供運行工況或生產(chǎn)指揮信號所需的低壓電氣設(shè)備,主要包括熔斷器、控制開關(guān)、繼電器、控制電纜、儀表、信號設(shè)備、自動裝置等。

1 電保護(hù)設(shè)備的分類及基本任務(wù)

1.1 基本分類

繼電保護(hù)可按以下4種方式分類:

1)被保護(hù)對象分類,有輸電線保護(hù)和主設(shè)備保護(hù)(如發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護(hù))。

2)保護(hù)功能分類,有短路故障保護(hù)和異常運行保護(hù)。前者又可分為主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù);后者又可分為過負(fù)荷保護(hù)、失磁保護(hù)、失步保護(hù)、低頻保護(hù)、非全相運行保護(hù)等。

3)保護(hù)裝置進(jìn)行比較和運算處理的信號量分類,有模擬式保護(hù)和數(shù)字式保護(hù)。一切機電型、整流型、晶體管型和集成電路型(運算放大器)保護(hù)裝置,它們直接反映輸入信號的連續(xù)模擬量,均屬模擬式保護(hù);采用微處理機和微型計算機的保護(hù)裝置,它們反應(yīng)的是將模擬量經(jīng)采樣和模數(shù)轉(zhuǎn)換后的離散數(shù)字量,這是數(shù)字式保護(hù)。

4)保護(hù)動作原理分類,有過電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、功率方向保護(hù)、距離保護(hù)、差動保護(hù)、高頻(載波)保護(hù)等。

1.2 基本任務(wù)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)是:

1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行。

2)反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)運行維護(hù)的條件(如有無經(jīng)常值班人員)而動作于信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時一般不要求保護(hù)迅速動作,而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時,以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。

3)繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,采取預(yù)定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復(fù)供電,從而提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。

2 電保護(hù)設(shè)備的現(xiàn)狀

2.1 微機繼電保護(hù)

19世紀(jì)的70-80年代,熔斷器已作為最早的繼電保護(hù)裝置熔斷器開始應(yīng)用。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,到20世紀(jì)初期產(chǎn)生了作用于斷路器的電磁型繼電保護(hù)裝置。20世紀(jì)50年代晶體管和其他固態(tài)元器件迅速發(fā)展,電子器件型保護(hù)才得以應(yīng)用。直到1965年出現(xiàn)了應(yīng)用計算機的數(shù)字式繼電保護(hù),即早期的微機保護(hù)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,大規(guī)模集成電路技術(shù)飛速發(fā)展,微型計算機和微處理機問世,價格大幅度下降,計算速度不斷加快,可靠性也大為提高,微機繼電保護(hù)的研制隨之出現(xiàn),到70年代后期已從趨于實用。

2.2 微機繼電保護(hù)具有以下幾個特點

1)微機繼電保護(hù)集測量、控制、監(jiān)視、保護(hù)、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術(shù)產(chǎn)品,是構(gòu)成智能化開關(guān)柜的理想電器單元。

2)多種功能的高度集成,靈活的配置,友好的人機界面,使得該通用型微機綜合保護(hù)裝置可作為35 KV及以下電壓等級的不接地系統(tǒng)、小電阻接地系統(tǒng)、消弧線圈接地系統(tǒng)、直接接地系統(tǒng)的各類電器設(shè)備和線路的保護(hù)及測控,也可作為部分66 KV、110 KV電壓等級中系統(tǒng)的電壓電流的保護(hù)及測控

3)采用32位數(shù)字處理器(DPS)具有先進(jìn)的內(nèi)核結(jié)構(gòu),高速運算能力和實時信號處理等優(yōu)點。

4)支持常規(guī)的RS485總線以及CAN(DEVICENET)現(xiàn)場總線通訊,CAN總線具有自動重發(fā)和故障節(jié)點自動脫離等糾錯機制,保護(hù)信息的實施性和可靠性。

5)完善的自檢能力,發(fā)現(xiàn)裝置異常自動報警;具有自保護(hù)能力,有效防止接線錯誤和非正常運行引起的裝置永久性損壞;免維護(hù)設(shè)計,無需在現(xiàn)場調(diào)整采樣精度,測量精度不會因為環(huán)境改變和長期運行引起誤差增大。

2.3 自適式繼電保護(hù)

自適應(yīng)繼電保護(hù)作為繼電保護(hù)發(fā)展的未來是本世紀(jì)80 年代提出的一個較新的研究課題。自適應(yīng)繼電保護(hù)指可以根據(jù)系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)改變保護(hù)的性能、特性或定值的保護(hù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)的基本思想是使其盡可能地適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化,進(jìn)一步改善保護(hù)性能。使用自適應(yīng)原理可以使保護(hù)性能優(yōu)化, 并且可在線自動改變以適應(yīng)系統(tǒng)的改變。自適應(yīng)原理在繼電保護(hù)領(lǐng)域的主要應(yīng)用有自適應(yīng)重合閘、自適應(yīng)饋線保護(hù)、串補輸電線路的自適應(yīng)保護(hù)、以及自適應(yīng)行波保護(hù)。

3 繼電保護(hù)設(shè)備的發(fā)展趨勢

3.1 微機保護(hù)硬件發(fā)展趨勢

微處理器:采用高性能的16位或32位單片機,采用DSP芯片,采用工控機(嵌入式處理器,如V40 STD;386EX;486DX等)。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):VFC壓頻變換的AD654、VFC110(主要用于微機線路保護(hù));無需CPU干預(yù)的高速數(shù)據(jù)采集芯片如AD7874、MAX125/126等(主要用于微機元件保護(hù))。

網(wǎng)絡(luò)通訊:通訊端口有RS232、RS485、以太網(wǎng)總線接口、Lonworks網(wǎng)總線

3.2 微機保護(hù)軟件發(fā)展趨勢

新型算法:最小二乘法;卡爾曼濾波算法;故障分量算法;自適應(yīng)算法等。

人工智能的運用:人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN);模糊理論;遺傳算法(BP)等。

小波理論的運用(在時域和頻域皆具有良好的局部化分析能力,用于處理局部突變信號)。

全球定位系統(tǒng)GPS的運用等。

總之,隨著電力系統(tǒng)和計算機技術(shù)、通信技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展,繼電保護(hù)技術(shù)必然向計算機化、網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化及人工智能化快速發(fā)展,為電力系統(tǒng)的可靠運行提供更加可靠、高效的保護(hù)功能。

參考文獻(xiàn)

[1]劉國富.淺析自適應(yīng)繼電保護(hù)原理及其優(yōu)越性[J].電力建設(shè),2009,211.

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[3]葛耀中,趙夢華,彭鵬等.微機式自適應(yīng)饋線變換的研究和開發(fā)[J].電力系統(tǒng)自動化,1999,23(3):19-22.

[4]葛耀中.新型繼電保護(hù)與故障測距原理與技術(shù)[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,1996.

作者簡介

篇6

關(guān)鍵詞:電力;繼電保護(hù);應(yīng)用;分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.186

隨著現(xiàn)在各行業(yè)的發(fā)展,在電力上的需求也是在不斷的增強,這就會給我國的電力工程增大負(fù)荷。在這種情況之下,在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)設(shè)備的安全穩(wěn)定就顯得更加尤為重要了。繼電保護(hù)設(shè)備的使用可以更好保證電力系統(tǒng)的正常運行,能夠在實際使用中減少電力故障問題的發(fā)生率,同時提高電力實際使用的經(jīng)濟(jì)效益。

為了進(jìn)一步了解現(xiàn)在電力繼電保護(hù)設(shè)備在現(xiàn)實中的使用情況,更好的實現(xiàn)繼電設(shè)備在電力系統(tǒng)中的保護(hù)作用,本文就從多方面對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行分析討論,以求能夠為我們在電力繼電保護(hù)設(shè)備的實際應(yīng)用做出一些貢獻(xiàn)。

1 繼電保護(hù)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)在電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展與革新,為了適應(yīng)更高的使用需求,提高在用電方面的穩(wěn)定性和可靠性,電力工作者在這方面做了很大的努力,重點是在繼電保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用和創(chuàng)新上,為我們的電力系統(tǒng)做出了巨大的貢獻(xiàn)。同時在電子技術(shù)和計算機與通訊技術(shù)上的快速發(fā)展,為我們在繼電保護(hù)設(shè)備上的技術(shù)發(fā)展注入了更多的動力。

繼電保護(hù)方面的技術(shù)有著其得天獨厚的優(yōu)勢,它的發(fā)展主要分為四個階段。在最早期使用的繼電保護(hù)設(shè)備就是熔斷設(shè)備,這種技術(shù)在現(xiàn)在被廣泛的應(yīng)用到了一些用電器和低壓電力線路當(dāng)中。隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新,由于熔斷設(shè)備在實際使用過程中在精準(zhǔn)度方面相對較差,再配合使用方面的難度和問題也相對較多,在維護(hù)方面也較為麻煩,因此緊緊依靠老式繼電設(shè)備來保護(hù)我們的電力系統(tǒng)已經(jīng)不能夠滿足需求。因此在機電保護(hù)裝置上的革新勢在必行。

2 繼電保護(hù)設(shè)備的常見問題極其處理策略

就在日常電力繼電保護(hù)設(shè)備的維護(hù)情況上來看,繼電保護(hù)出現(xiàn)問題主要有兩個方面,一是受到溫度的影響,高溫容易造成繼電保護(hù)設(shè)備的損壞;二是在本身設(shè)計方面的原理缺陷,在設(shè)計上不合理等等相關(guān)問題。

2.1 在受到溫度影響的處理辦法

如果繼電保護(hù)設(shè)備長期處于高溫環(huán)境下運行,就會大大的縮短使用壽命,甚至?xí)铀僭O(shè)備的損壞,主要原因還是在高溫方面的原因所造成的。按照正常情況下,繼電保護(hù)設(shè)備的使用壽命為十年,而在現(xiàn)實當(dāng)中,周邊環(huán)境往往是影響設(shè)備使用壽命的關(guān)鍵因素。

2.2 裝置在原理上存在的問題及處理方法

在設(shè)備原理方面存在的問題往往在繼電保護(hù)設(shè)備的問題上占據(jù)著十分大的比例,該問題的產(chǎn)生主要是在設(shè)備在算法上、設(shè)備的構(gòu)造上、原理上等方面原因的影響。具體包括在制造水平上偏弱、裝置在原理上的不相適應(yīng)、在設(shè)計上的不合理和在接口上的不相匹配等等原因。在原理性問題上的處理方法有多種,在不同的處理方法上處理的策略也是不同的:正常情況下的問題可以利用微機在保護(hù)方面的自檢測功能來進(jìn)行問題解決;原理驗證方面可以通過相應(yīng)的檢修來進(jìn)行修正避免問題的發(fā)生;在設(shè)計方面和生產(chǎn)加工質(zhì)量方面出現(xiàn)的問題,就需要利用相關(guān)的手段和技術(shù)來進(jìn)行解決。例如,330千伏HY線A相出現(xiàn)故障,(如圖1)在兩端的電力繼電保護(hù)設(shè)備的動作造成A相自動跳開,進(jìn)行重新合閘成功,可是相對應(yīng)的反向端HP1線的HP側(cè)在微機的保護(hù)ZIAG的進(jìn)行動作而跳閘,并重合閘成功,現(xiàn)在整個保護(hù)設(shè)備動作可以確定為是反向的故障和誤動;而HP2線在同樣配置的保護(hù)上無任何動作出現(xiàn)。在這種問題的出現(xiàn),目的主要是針對在A中的相應(yīng)數(shù)字濾波功能和在實際相對應(yīng)的計算方法上存在的問題。

3 在繼電保護(hù)二次側(cè)回路問題上的處理

繼電保護(hù)設(shè)備的二次回路就是在CT和PT回路等方面,在這些回路的問題處理上,需要我們進(jìn)行分類。

3.1 在CT回路上的問題處理

這個回路主要常常出現(xiàn)的問題就是回路開路以及在電流的輸出值上較大這方面的問題。當(dāng)出現(xiàn)開路,在開路處就會產(chǎn)生一個高電壓,這種情況對人身和設(shè)備都有著一定的安全隱患。在開路問題上經(jīng)常出現(xiàn)的問題是在接線端子上出現(xiàn)接觸不好的問題。另一種問題,主要是有在輸出方面和在回路上存在的接地問題所導(dǎo)致的,在這個問題的處理上應(yīng)該先對電流互感器在二次開路方面電流回路上的故障進(jìn)行判斷,查找出現(xiàn)開路的線路,然后進(jìn)行實際檢測,并進(jìn)行故障原因上報,并同時解除可能造成出現(xiàn)誤動作的問題。如果造成電流互感器的損壞無法正常使用,就應(yīng)該進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移并進(jìn)行斷電檢查。

3.2 在PT回路上的問題處理

該回路常出現(xiàn)的故障是回路的斷線。故障產(chǎn)生后,部分繼電保護(hù)設(shè)備可以自行退出運行。與此同時在發(fā)電機上的勵磁機構(gòu)調(diào)節(jié)器可以轉(zhuǎn)換成手動模式,這樣就會在計量上不會產(chǎn)生在斷線這段時間所產(chǎn)生的用電計量。

4 結(jié)語

在繼電保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用過程中,不可避免的會產(chǎn)生各方面的問題和隱患,有些有可能會造成在安全方面的威脅,嚴(yán)重的可能造成事故。因此,需要針對各種問題加強預(yù)防,盡可能減少在隱患問題上出現(xiàn)的幾率,更好的保證電力系統(tǒng)的有效安全運行。近些年,我國電力系統(tǒng)已經(jīng)多次改革與創(chuàng)新,電力繼電保護(hù)設(shè)備的使用和發(fā)展前景依然廣闊,以后更會走入一個嶄新的平臺??偠灾?,為了在電力事業(yè)上的發(fā)展與更進(jìn)一步,我們會不斷的努力創(chuàng)造和改進(jìn),為未來的發(fā)展做好鋪墊。

參考文獻(xiàn):

[1]郭凱,李斌.繼電保護(hù)常見問題及處理分析[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息,2015(23):342.

篇7

繼電保護(hù)為整個電力系統(tǒng)正常運行提供支持和保障,因此要提高對繼電保護(hù)的重視。文章歸納了我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢,探討了電力系統(tǒng)中更好地應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)的舉措。

【關(guān)鍵詞】

電力系統(tǒng);繼電保護(hù);應(yīng)用舉措

1 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

近年來,隨著現(xiàn)代化電力系統(tǒng)建設(shè)的推進(jìn),繼電保護(hù)技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)技術(shù)不斷發(fā)展與完善,并且呈現(xiàn)出計算機化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化與一體化的發(fā)展趨勢。現(xiàn)簡要論述如下:

1.1 計算機化發(fā)展趨勢

數(shù)量激增,要求繼電保護(hù)系統(tǒng)具有良好的數(shù)據(jù)處理能力,能夠存儲信息和傳輸信息,能夠有與其他系統(tǒng)融合聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)整個系統(tǒng)信息及數(shù)據(jù)的資源共享?,F(xiàn)代化計算機技術(shù)的存儲、傳輸、處理信息的能力大幅提高,繼電保護(hù)系統(tǒng)呈現(xiàn)計算機化的發(fā)展趨勢。

1.2 智能化發(fā)展趨勢

近年來,自適應(yīng)理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家控制法、模糊邏輯算法、蟻群算法等諸多智能算法被應(yīng)用于繼電保護(hù)系統(tǒng)中,使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)達(dá)到了更高的標(biāo)準(zhǔn)。綜合運用各類智能化算法,有利于將繼電保護(hù)系統(tǒng)中各類不確定因素的消極影響降到最低,從而更好地維護(hù)繼電保護(hù)裝置的可靠性。

1.3 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展趨勢

電力系統(tǒng)若想實現(xiàn)信息及數(shù)據(jù)的資源共享,就必須實現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化。當(dāng)今時代,諸多變電站已然實現(xiàn)來繼電保護(hù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化,電力系統(tǒng)能夠共享繼電保護(hù)裝置提供的故障信息及數(shù)據(jù),根據(jù)故障信息來確定繼電保護(hù)舉措,從而實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行安全的維護(hù)。當(dāng)前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化尚未全面實現(xiàn),仍需要繼續(xù)探索與實踐。

1.4 一體化發(fā)展趨勢

眾所周知,電力系統(tǒng)中對繼電保護(hù)裝置及繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用,為的是實現(xiàn)如下兩個目標(biāo):一是當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)系統(tǒng)故障時,通過繼電保護(hù)實現(xiàn)對整個系統(tǒng)及設(shè)備的維護(hù);二是當(dāng)電力系統(tǒng)處于正常的運行狀態(tài)時,發(fā)揮繼電保護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測量、控制、保護(hù)及通信等多項功能。由此可見,現(xiàn)代化電力系統(tǒng)應(yīng)實現(xiàn)繼電保護(hù)方面的一體化。

綜上所述,電力行業(yè)中已然形成了較為完備的電力系統(tǒng),繼電保裝置是電力系統(tǒng)中的重要組成部分,完備的繼電保護(hù)技術(shù)為電力系統(tǒng)的安全運營提供了技術(shù)保障。現(xiàn)階段,為了適應(yīng)人們在電力行業(yè)領(lǐng)域的高質(zhì)量、高要求,電力企業(yè)有必要提升自身綜合實力,而適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢,發(fā)揮繼電保護(hù)系統(tǒng)的最大效能不失為一種有效的途徑。

2 如何在電力系統(tǒng)中更好地應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)

為了最大發(fā)揮繼電保護(hù)裝置及其技術(shù)在電力系統(tǒng)中的效能,應(yīng)從以下幾層面加以完善:

2.1 選用符合要求的繼電保護(hù)裝置

主要有四項要求:一是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護(hù)裝置需能有選擇性地將故障段隔離,從而保障電力系統(tǒng)其他環(huán)節(jié)的正常運行;二是繼電保護(hù)裝置具有良好的靈敏性,能對電力系統(tǒng)保護(hù)范圍內(nèi)的不良運行狀態(tài)及故障做出及時反映,三是繼電保護(hù)裝置可以快速地隔離故障,將系統(tǒng)故障的不良影響降低到最低;四是繼電保護(hù)裝置能夠安全可靠運行。

2.2 關(guān)注影響繼電保護(hù)可靠性的因素

一般而言,電力系統(tǒng)故障發(fā)生迅速,影響范圍廣,損失巨大,繼電保護(hù)是維護(hù)電力系統(tǒng)正常運行的有效途徑,關(guān)注影響繼電保護(hù)可靠性的因素,能夠更好地發(fā)揮繼電保護(hù)的功用。主要有如下四個因素:一是系統(tǒng)軟件因素,繼電保護(hù)裝置常常因為軟件出錯而出現(xiàn)拒動或誤動現(xiàn)象;二是硬件裝置因素,電力系統(tǒng)中存在諸多硬件裝置,這些裝置的質(zhì)量和運行情況直接關(guān)系到繼電保護(hù)的可靠性;三是人為因素,繼電保護(hù)能否可靠運行很大程度上受人為因素的影響,如安裝人員未按設(shè)計要求接線和檢修人員誤操作都能夠造成繼電保護(hù)效能的缺失。

2.3 遵守繼電保護(hù)裝置運行維護(hù)要求

為了維護(hù)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的正常運行,相關(guān)人員應(yīng)嚴(yán)格遵守繼電保護(hù)裝置的運行維護(hù)要求,具體表現(xiàn)為如下幾方面:一是熟知繼電保護(hù)系統(tǒng)運行規(guī)程,嚴(yán)格依照過程進(jìn)行操作,定期巡視和檢測繼電保護(hù)裝置和二次回路,并依據(jù)相關(guān)規(guī)定來設(shè)置定值;二是監(jiān)測繼電保護(hù)系統(tǒng)內(nèi)的電壓、負(fù)荷電流及負(fù)荷曲線,使其保持在規(guī)定的范圍內(nèi);三是如果繼電保護(hù)裝置存在誤動情形,則應(yīng)及時匯報給繼電保護(hù)部門和調(diào)度部門,申請停用繼電保護(hù)裝置,在緊急情形下可采用“先停用,再匯報”的處理方法;如果存在繼電保護(hù)裝置與二次回路運行異常的情況,操作人員在記錄后上報給相關(guān)部門,并督促這些部門進(jìn)行及時處理。

2.4 日常繼電保護(hù)操作應(yīng)注意的事項

繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用也有嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)人員在做電力系統(tǒng)繼電保護(hù)日常操作應(yīng)注意到如下事項:一是遵循配電裝置技術(shù)要求,二是做好配電屏的巡檢工作;三是做好配電裝置的運行與維護(hù)工作。如斷路器因故障而跳閘后,檢修人員或更換觸頭與滅弧罩,或進(jìn)行檢修,唯有在查明跳閘原因并消除跳閘故障后方能再次做合閘操作。

2.5 在原則規(guī)范下實施狀態(tài)檢修工作

狀態(tài)檢修是電力系統(tǒng)進(jìn)行繼電保護(hù)的必要工作,需要在以下原則的規(guī)范下展開:一是保證設(shè)備安全運行原則,這是繼電保護(hù)系統(tǒng)運行需要遵循的首要原則,為了更好地貫徹這一原則,應(yīng)強化對繼電保護(hù)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、定期檢修和規(guī)范管理;二是總體規(guī)劃、分步實施的原則,繼電保護(hù)裝置狀態(tài)檢修是一項極為復(fù)雜的工作,需要有長遠(yuǎn)目標(biāo)和總體構(gòu)想,并在此基礎(chǔ)上做分步實施和逐步推進(jìn),從而在制度、資源、技術(shù)、管理等諸多方面奠定有益基礎(chǔ),并根據(jù)裝置狀態(tài)檢修的現(xiàn)實情況作適當(dāng)調(diào)整。

2.6 繼電保護(hù)分類方法很多,按照保護(hù)原理分類

有過電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、功率方向保護(hù)、距離保護(hù)、差動保護(hù)、高頻(載波)保護(hù)和光差保護(hù);按照被保護(hù)的對象分類:輸電線路的保護(hù)、主設(shè)備保護(hù)(如發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護(hù));按保護(hù)所起的作用分類:主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等;按照保護(hù)所反映的故障類型分類:相間短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、非全相運行保護(hù)、失步保護(hù)、失磁保護(hù)等。隨著計算機快速發(fā)展,繼電保護(hù)開始向自動化、人工智能化發(fā)展,繼電保護(hù)不僅可以對問題和故障進(jìn)行監(jiān)控、提示工作人員進(jìn)行檢修,并且具備一定的自我修復(fù)能力,繼電保護(hù)裝置的自動化能力不斷提高,并且相關(guān)的繼電保護(hù)技術(shù)方法也開始不斷改進(jìn),促進(jìn)繼電保護(hù)能夠更好的保障變電所的正常運轉(zhuǎn)和持續(xù)工作。

3 結(jié)語

現(xiàn)階段,電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出向計算機化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化和一體化方向發(fā)展的趨勢,對電力企業(yè)及相關(guān)工作人員提出了更為嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊奇遜.微型機繼電保護(hù)基礎(chǔ)[M].北京水里電力出版社,1988.

篇8

【關(guān)鍵詞】 電力系統(tǒng) 微機繼電保護(hù) 應(yīng)用研究

1 繼電保護(hù)技術(shù)概述

近年來,電力系統(tǒng)得到了飛速的發(fā)展。提高系統(tǒng)的運行效率和運行質(zhì)量成為需要迫切解決的技術(shù)問題。而繼電保護(hù)技術(shù)是解決問題的核心技術(shù)之一。繼電保護(hù)技術(shù)是指在系統(tǒng)正常用電過程中,可以對電路故障發(fā)出警報信號,并能夠有效防止事故發(fā)生的一種自動化技術(shù)。繼電保護(hù)技術(shù)的原理是通過檢測系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生異常情況時電氣量(頻率、電壓、電流)的變化,并完成繼電保護(hù)動作。其核心是繼電保護(hù)裝置。近些年,繼電保護(hù)裝置從原來的機電整流式向集成微機式發(fā)展。將計算機技術(shù)融入到繼電保護(hù)裝置,使繼電保護(hù)技術(shù)得到進(jìn)一步的發(fā)展,同時使繼電保護(hù)性能進(jìn)一步的增強(如圖1)。

微機繼電保護(hù)技術(shù)的主要特點:(1)提高運行正確率,計算機的數(shù)據(jù)處理技術(shù)使得繼電保護(hù)裝置具備十分強的記憶能力,同時運用自動控制等技術(shù),使繼電保護(hù)裝置可以更優(yōu)的完成故障保護(hù)功能,提高了系統(tǒng)運行的正確率。(2)良好的監(jiān)控管理操作性,該技術(shù)中運用的一些核心器件不受外在環(huán)境的影響,可以帶來良好的功效。而且保護(hù)裝置利用計算機保護(hù)裝置,具備了可監(jiān)控性,從而大大降低了成本。(3)增強輔助功能和兼容性,繼電保護(hù)裝置在制造上采用通用兼容的原理,易于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),而且保護(hù)裝置的體積較小,可以減少盤未的數(shù)量,在此基礎(chǔ)上可以擴(kuò)展其他輔助功能。

2 繼電保護(hù)技術(shù)的歷史與現(xiàn)狀

20世紀(jì)中期,基于晶體管的繼電保護(hù)技術(shù)得到蓬勃發(fā)展和廣泛應(yīng)用。隨后,專家學(xué)者對基于集成運算放大器的集成電路保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了研究,到80年代末集成電路保護(hù)技術(shù)趨于成熟,逐漸替代了晶體管保護(hù)技術(shù)。直到90年代,基于集成電路的保護(hù)技術(shù)一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。在此期間,我國對基于計算機的保護(hù)技術(shù)開始了研究,取得了輝煌的成果。相繼研制了不同型式、不同原理的微機保護(hù)裝置。在主設(shè)備方面,關(guān)于微機相電壓補償方式高頻保護(hù)、微機線路保護(hù)裝置、發(fā)電機保護(hù)和發(fā)電機-變壓器組保護(hù)技術(shù)都獲得巨大進(jìn)展。至此,不同原理和機型的微機保護(hù)裝置為電力系統(tǒng)提供了性能優(yōu)良、可靠地繼電保護(hù)裝置。同時,在微機保護(hù)算法等方面也取得了大量的理論成果。我國繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入微機化時代。

3 繼電保護(hù)技術(shù)的配置和應(yīng)用

3.1 繼電保護(hù)裝置的任務(wù)

繼電保護(hù)裝置利用系統(tǒng)中電子器件發(fā)生短路等異常情況時電氣量的變化完成繼電保護(hù)的動作。其主要任務(wù)在于:(1)供電系統(tǒng)正常運行時,安全地監(jiān)視各個設(shè)備的運行狀況,為工作人員提供可靠的運行依據(jù);(2)在系統(tǒng)發(fā)生故障時,快速。自動地選擇性屏蔽故障部分,從而保證系統(tǒng)其它部分繼續(xù)正常運行。(3)供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常運行工作時,能準(zhǔn)確地及時發(fā)出警報,通知工作人員進(jìn)行處理。

3.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求

(1)可靠性。保證裝置能夠反應(yīng)正確的動作,且隨時處于監(jiān)控狀態(tài)。不具備可靠性的保護(hù)裝置或許成為直接造成故障或礦大事故的根源。為保障保護(hù)裝置具備可靠性,要求組成裝置的各個元件質(zhì)量可靠,運行維護(hù)得到。同樣要求裝置的設(shè)計原理、整定計算和安裝調(diào)試正確無誤。保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)盡可能簡單有效,提高系統(tǒng)保護(hù)的可靠性。

(2)選擇性。指當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時,保護(hù)裝置能夠有選擇的將發(fā)生故障部分切除。即保護(hù)裝置首先斷開離故障點最近的斷路器,保障系統(tǒng)中非故障部分可以繼續(xù)正常運行。

(3)速動性。指保護(hù)裝置能夠快速地切除電路故障部分??s短故障的切除時間,可以減輕短路電流對設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)的恢復(fù),為電氣設(shè)備自啟動創(chuàng)造有利條件,同時提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。

(4)靈敏性。指繼電保護(hù)裝置對異常工作的反應(yīng)能力。保護(hù)裝置的靈敏度用靈敏系數(shù)衡量。在裝置的保護(hù)范圍之內(nèi),不管短路性質(zhì)如何,不管短路點位置如何,保護(hù)裝置應(yīng)都能夠?qū)崿F(xiàn)保護(hù)動作。但在保護(hù)區(qū)外,該裝置不應(yīng)該構(gòu)成任何錯誤動作。

3.3 繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

在電力系統(tǒng)建設(shè)與運行中,高壓線路、低壓網(wǎng)絡(luò)及各種電氣設(shè)備均裝載了相應(yīng)的微機繼電保護(hù)裝置,其主要用于高壓線路保護(hù)、主變保護(hù)、電容器保護(hù)等。高壓供電系統(tǒng)應(yīng)用包括母線繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用,對非并列運行的分段母線裝載電流速斷保護(hù)。另外,還需裝置過電流保護(hù)。對等級較低的配電所可以不裝設(shè)電流保護(hù)。

繼電保護(hù)裝置在變電站中的應(yīng)用包括:(1)主變保護(hù):包含主保護(hù)和后備保護(hù),主保護(hù)通常是差動保護(hù)和瓦斯保護(hù),后備保護(hù)通常是過負(fù)荷保護(hù)或過流保護(hù);(2)母線保護(hù):需同時裝載限時電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù);(3)電容器保護(hù):其主要包括過壓保護(hù)、失壓保護(hù)以及過流保護(hù);(4)線路保護(hù):通常采用二段或三段式電流保護(hù),其中一段是速斷電流保護(hù),二段是速斷限時電流保護(hù),三段是過電流保護(hù)。微機繼電保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展推動了繼電保護(hù)裝置的廣泛使用。根據(jù)不同的需求,研發(fā)出不同原理、不同機型的保護(hù)裝置。

4 繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向

4.1 智能化

隨著計算機技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用,許多新的計算機控制方法不斷被應(yīng)用于繼電保護(hù)當(dāng)中。比如專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、小波理論、模糊邏輯等人工智能技術(shù),從而對繼電保護(hù)的研究向智能化方向發(fā)展。如利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)故障的類型判別;或?qū)⑦^渡電阻短路歸為非線性問題。人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展推動了繼電保護(hù)技術(shù)的智能化發(fā)展。結(jié)合不同的智能技術(shù),分析不確定因素對系統(tǒng)的影響,以提高系統(tǒng)的可靠性,是智能保護(hù)的主要方向。

4.2 計算機化

系統(tǒng)運行中微機繼電保護(hù)裝置的動作準(zhǔn)確率明顯高于其他保護(hù)裝置。繼電保護(hù)裝置的計算機化是絕對的發(fā)展優(yōu)勢。微機繼電保護(hù)裝置以中央處理器為核心,依據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到的系統(tǒng)的實時狀態(tài)數(shù)據(jù),根據(jù)選定算法來檢測系統(tǒng)是否發(fā)生故障以及故障的范圍、性質(zhì)等,做出是否切斷或報警等判斷。微機繼電保護(hù)由計算機程序?qū)崿F(xiàn),其中CPU是計算機系統(tǒng)自動控制的指婚中心,計算機程序運行在CPU上。所以CPU的性能在很大程度上決定了計算機系統(tǒng)性能的好壞。

4.3 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)是一種新型的繼電保護(hù)技術(shù),是微機保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢。它建立在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)基礎(chǔ)之上,利用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)各種保護(hù)功能,包括線路保護(hù)、母線保護(hù)、變壓器保護(hù)等。網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)的優(yōu)點是共享數(shù)據(jù),能夠?qū)崿F(xiàn)本來由光纖保護(hù)、高頻保護(hù)才可以實現(xiàn)的縱聯(lián)保護(hù)。此外,通過分站保護(hù)系統(tǒng)采集到所有斷路器的電流量、母線電壓量。所以易于實現(xiàn)母線保護(hù),且不需要其他的母線保護(hù)裝置。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用簡單的環(huán)形結(jié)構(gòu)、星型結(jié)構(gòu)、總線結(jié)構(gòu)。因為繼電保護(hù)的重要性,需要采取可靠的網(wǎng)絡(luò)安全控制策略,來確保網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)的安全。

4.4 自動化

現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)為改變電力系統(tǒng)監(jiān)視、保護(hù)、控制提供了系統(tǒng)集成和優(yōu)化組合的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓變電站經(jīng)歷著技術(shù)創(chuàng)新,即實現(xiàn)自動化和繼電保護(hù)的結(jié)合。其體現(xiàn)在遠(yuǎn)程控制與信息共享、集成與資源共享。以遠(yuǎn)方終端單元、微機保護(hù)裝置為核心,將變電所的控制、測量等融入計算機系統(tǒng),提高系統(tǒng)的可靠性。綜合自動化系統(tǒng)打破傳統(tǒng)二次系統(tǒng)設(shè)備劃分原則,克服了常規(guī)保護(hù)裝置不能與控制中心通信的缺陷,賦予了變電所自動化新的含義和內(nèi)容。

5 結(jié)語

微機繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。繼電保護(hù)裝置為提高電力穩(wěn)定性與安全性、保護(hù)電力設(shè)備提供了技術(shù)保障,為電力需求提供技術(shù)支持。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步,繼電保護(hù)技術(shù)向著智能化、計算機化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,進(jìn)一步提高保護(hù)裝置的性能。

參考文獻(xiàn):

[1]劉靜.發(fā)電機組繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用[J].電力科技,2010.5.

篇9

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);微機母差技術(shù);應(yīng)用;母聯(lián)開關(guān)

中圖分類號:U224文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

1 前言

我國現(xiàn)階段的變電站建設(shè)及運行過程中,母線的作用越來越重要,母線出現(xiàn)問題會對變電站的正常運行帶來極大的影響。變電站的母線一旦出現(xiàn)問題,就會導(dǎo)致變電站的電力輸送波動嚴(yán)重,從而易發(fā)生站間斷電或其他電力故障現(xiàn)象,甚至?xí)o供電的安全性帶來威脅。近年來,變電站的繼電保護(hù)技術(shù)取得了長足的進(jìn)步,尤其是繼電保護(hù)中的微機母差技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展,為變電站的繼電保護(hù)工作提供了有利的的保障。微機母差技術(shù)就是利用計算機技術(shù)來實現(xiàn)母差技術(shù)的保護(hù)措施,進(jìn)而完成變電站繼電保護(hù)的任務(wù),保證變電站供電體系的穩(wěn)定運行,同時也滿足了變電站對于電力系統(tǒng)自動化、遠(yuǎn)程控制與檢查、動態(tài)維護(hù)等要求。在現(xiàn)代的繼電保護(hù)工作中,變電站應(yīng)該逐漸強化微機母差技術(shù)的安裝與使用,這樣才能更好的保障變電站的繼電保護(hù)工作,達(dá)到現(xiàn)階段我國對于電力供應(yīng)的要求,實現(xiàn)電力系統(tǒng)更安全、更高效的運行。

2 微機母差技術(shù)的原理及特點

2.1 微機母差技術(shù)的原理

微機母差技術(shù)與以往的比率式的繼電保護(hù)原理不同,其包括可以監(jiān)測出單相線路故障以及不同相間的線路故障的設(shè)備。其差動回路也包含了母線大差的回路與不同區(qū)間的小差回路兩個部分。這樣就能夠準(zhǔn)確的辨別故障發(fā)生的位置是在母線的區(qū)間內(nèi)或者區(qū)間外,進(jìn)一步通過小差回路辨別故障發(fā)生的母線。這種故障判斷原理不但能夠準(zhǔn)確的辨別是否母線出現(xiàn)故障,還能夠避免開關(guān)的輔助接點位置錯誤出現(xiàn)的母差保護(hù)誤操作。

2.2 微機母差技術(shù)的特點

和以往的繼電保護(hù)技術(shù)相比,微機母差技術(shù)更加智能與安全。其不單單能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)運行中的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的采集,并能夠通過自身的數(shù)學(xué)模型對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時的分析,根據(jù)分析結(jié)果對現(xiàn)階段電力系統(tǒng)的運行系數(shù)進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的調(diào)整。并且還可以完成出口跳閘回路和TA回路之間的無觸點轉(zhuǎn)換,在很大程度上提高了電力系統(tǒng)運行的安全性。伴隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展與進(jìn)步,我們還可以通過不同的程序設(shè)置來完成母差保護(hù)中的各種功能,例如進(jìn)行人與計算機的信息交流或者進(jìn)行遠(yuǎn)程的遙控等等。計算機技術(shù)在母差保護(hù)中的運用,讓變電站的繼電保護(hù)技術(shù)有了創(chuàng)造性的進(jìn)步。

3 微機母差技術(shù)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用

3.1 微機母差技術(shù)在現(xiàn)代繼電保護(hù)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

微機母差技術(shù)早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)運用到我國的繼電保護(hù)工作中,在這些年的應(yīng)用中,微機母差技術(shù)不斷的發(fā)展與更新,先階段,我國的微機母差技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在變電站的繼電保護(hù)工作中,并且收到了良好的運行效果。微機母差技術(shù)不僅對變電站及電力輸送系統(tǒng)的繼電保護(hù)有著重要的意義,同時也很大程度上的確保了電力輸送系統(tǒng)以及變電站的安全、可靠運轉(zhuǎn)。不過,雖然微機母差技術(shù)的應(yīng)用比較成熟,但是由于微機母差技術(shù)的應(yīng)用時間有限,積累的經(jīng)驗相對不足,加之與之匹配的人才培養(yǎng)進(jìn)展較慢,使得微機母差技術(shù)在諸多方面還是有著很多的不足。這些不足主要體現(xiàn)在微機母差技術(shù)的運行管理與技術(shù)更新、維護(hù)管理等方面,他們在很大程度上限制了微機母差技術(shù)在現(xiàn)代繼電保護(hù)工作中的應(yīng)用與發(fā)展。

3.2微機母差技術(shù)的相關(guān)設(shè)備在現(xiàn)代繼電保護(hù)中的應(yīng)用

微機母差技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展離不了與之相應(yīng)的匹配設(shè)備,在微機母差技術(shù)的應(yīng)用剛開始,相應(yīng)的設(shè)備生產(chǎn)公司就極快的進(jìn)行了相關(guān)設(shè)備的研發(fā)與生產(chǎn)。這些設(shè)備主要是在微機母差技術(shù)的基礎(chǔ)上,以高集成的單片機為載體來實現(xiàn)輸電系統(tǒng)以及變電站的供電保護(hù),并且隨著微機母差技術(shù)的發(fā)展,為了增加其保護(hù)效果及安全性,設(shè)備廠家更是開發(fā)了更高的集成性能、更全面的功能配置、更優(yōu)越的抗擾性能以及更低能耗的繼電保護(hù)設(shè)備,從而增加微機母差技術(shù)在現(xiàn)代繼電保護(hù)工作中的安全與可靠性。

3.3微機母差技術(shù)在現(xiàn)代繼電保護(hù)中的靈活應(yīng)用

在現(xiàn)代的繼電保護(hù)中我們要根據(jù)不同的電力輸送系統(tǒng)以及不同的變電站需求來選擇恰當(dāng)?shù)奈C母差技術(shù)以及與之相匹配的設(shè)備。所以,要靈活的運用微機母差技術(shù),對電力輸送系統(tǒng)以及變電站的具體情況以及運行狀態(tài)進(jìn)行充分的研究,按照實際輸電過程中的電力載荷以及線路電壓變化的情況,設(shè)計與之相適應(yīng)的微機程序,并選擇合適的安裝設(shè)備。在系統(tǒng)的運行初期實時的對微機母線技術(shù)的運行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與評估,進(jìn)而保證所選用的設(shè)備以及技術(shù)的準(zhǔn)確、科學(xué),達(dá)到微機母差技術(shù)的繼電保護(hù)效果最大的發(fā)揮。

4微機母差技術(shù)應(yīng)用的注意事項

4.1 合理的選取母聯(lián)開關(guān)位置量

母聯(lián)開關(guān)位置量對于微機母線技術(shù)是及其重要的,所以在采用微機母線技術(shù)進(jìn)行繼電保護(hù)是要合理的選取母聯(lián)開關(guān)位置量。我們在采取母聯(lián)開關(guān)來完成母線的充電過程中,微機母差的保護(hù)功能就會進(jìn)行母聯(lián)開關(guān)位置的確定,如果微機母差技術(shù)系統(tǒng)所使用的電源和母聯(lián)充電系統(tǒng)所使用的電源為同一個的話,由于各種原因?qū)е挛C母差保護(hù)功能要求短暫的停止運行時,就有可能造成后者運行不正常。所以,此時應(yīng)該設(shè)置一個單獨的母聯(lián)開關(guān)電源,以確保母聯(lián)充電保護(hù)系統(tǒng)的正常運行。

4.2 注意CT的安裝

單個CT的連接方法中母聯(lián)區(qū)間在母聯(lián)CT和線路的斷路裝置中間出現(xiàn)問題的時候,因為微機母差的保護(hù)區(qū)間的限制,雖然微機母差的保護(hù)反應(yīng)能夠跳開斷路裝置,不過系統(tǒng)中的事故還是不可以排除。所以,應(yīng)當(dāng)在系統(tǒng)中加設(shè)死區(qū)保護(hù)裝置,這樣就能夠?qū)⑾到y(tǒng)故障排除,不過這樣就無形的增加了保護(hù)動作的作用范圍。因此,應(yīng)該按照所選定的微機母差技術(shù)設(shè)備合理的安裝母聯(lián)CT,同時按照不同的微機母差技術(shù)的設(shè)計,科學(xué)的選擇CT的極性。

4.3 準(zhǔn)確的進(jìn)行定值整定調(diào)試

微機母差技術(shù)的相關(guān)設(shè)備中沒有安裝電流變換裝置,是通過所設(shè)計的電腦程序來實現(xiàn)電流變比的轉(zhuǎn)換,這樣就能各種類型的感應(yīng)器。不過,微機母差繼電保護(hù)裝置進(jìn)行變比調(diào)整的時候,必須依據(jù)特定的基準(zhǔn)數(shù)值來換算。然而不同的設(shè)備生產(chǎn)廠家所采用的基準(zhǔn)變比值并不一樣,所以就要求我們在進(jìn)行設(shè)備運行時按照不同的廠家設(shè)備要求來進(jìn)行基準(zhǔn)變比的調(diào)整,防止我們所采用的變比基準(zhǔn)值的誤差出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

我國現(xiàn)階段的輸送電力系統(tǒng)以及變電站的運行過程中,對母線的繼電保護(hù)是確保整個系統(tǒng)可靠、安全運轉(zhuǎn)的重點,同時也是對輸電設(shè)備的安全保護(hù)的有利保障。現(xiàn)階段我國的繼電保護(hù)工作中,微機母差技術(shù)是具有高效的繼電保護(hù)效果,還能有效的降低事故發(fā)生時對輸電設(shè)備造成的損失。微機母差技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展不僅增加了現(xiàn)代繼電保護(hù)工作的安全性,同時還能夠為我們提供遠(yuǎn)程監(jiān)控以及維護(hù)等功能,極大程度上減少電力系統(tǒng)的整體投入。不過,在微機母差技術(shù)的實際應(yīng)用過程中我們要注意合理的選取母聯(lián)開關(guān)位置量、CT的安裝以及準(zhǔn)確的進(jìn)行定值整定調(diào)試,只有正確的把握了微機母差技術(shù)中容易出現(xiàn)的問題,我們才可以更加科學(xué)、安全、可靠的使用這種技術(shù),才可以更有效的發(fā)揮其功效。

現(xiàn)階段,微機母差技術(shù)已經(jīng)逐步的應(yīng)用于輸電系統(tǒng)以及變電站的繼電保護(hù)中,很多地方都實現(xiàn)了由傳統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)到微機母差技術(shù)的轉(zhuǎn)變,這也說明微機母差技術(shù)有著十分廣闊的應(yīng)用市場與價值。

參考文獻(xiàn):

篇10

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);事故;技術(shù)

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)論述

1.1 繼電保護(hù)的基本涵義

當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時,能夠向運行值班人員及時發(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)展的一種自動化措施。

繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理,也有其他的物理量,如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數(shù)情況下,不管反應(yīng)哪種物理量,繼電保護(hù)裝置都包括測量部分(和定值調(diào)整部分)、邏輯部分、執(zhí)行部分。

1.2 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)

當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。

能夠反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號,以便值班人員進(jìn)行處理,或由裝置自動地進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。

二、常見微機繼電保護(hù)事故種類

2.1定值問題

①整定計算誤差②人為整定錯誤③裝置定值漂移,a元器件老化及損壞b溫度與濕度c定值漂移問題。

2.2 電源問題

①逆變穩(wěn)壓電源問題,a紋波系數(shù)過高b輸出功率或穩(wěn)定性差②直流熔絲配置問題③帶直流電源操作插件。

2.3 TA飽和問題

繼電保護(hù)測量對二次系統(tǒng)運行起關(guān)鍵作用,系統(tǒng)短路電流在中低壓系統(tǒng)中急劇飽和時,因為電流互感器已經(jīng)應(yīng)用到繼電保護(hù)裝置當(dāng)中,現(xiàn)場的因饋線保護(hù)因電流互感器飽和難以啟動,這時就會很容易發(fā)生事故。而常用的數(shù)字式繼電器采用微型計算機控制,其主要工作電源僅有5V左右,數(shù)據(jù)采集電平范圍也僅有IOV左右,電流互感器飽和對數(shù)字式繼電器的危害將更大。

2.4 插件絕緣問題

微機保護(hù)裝置集成度高,布線緊密,長期運行后由于靜電作用,會使得插件接線焊點周圍聚集靜電塵埃,在外界條件允許時兩焊點之間出現(xiàn)導(dǎo)電通道,從而引起裝置故障或者事故。

2.5 高頻收發(fā)信機問題

在220kV線路保護(hù)運行中屬于收發(fā)信機問題。各廠家生產(chǎn)的收發(fā)信機質(zhì)量不一,在使用前應(yīng)嚴(yán)格審核,應(yīng)注意校核繼電保護(hù)通信設(shè)備(光纖、微波、載波)傳輸信號性和冗余度,防止因通信設(shè)備問題而引起高頻保護(hù)收發(fā)信機不工作。高頻保護(hù)不工作的原因包括:收發(fā)信機元件損壞,收發(fā)信機起動發(fā)信信號產(chǎn)生缺口,高頻通道受強干擾誤發(fā)信,收發(fā)信機內(nèi)連線錯誤,收發(fā)信機閉鎖,作用區(qū)外故障時誤動等。

三、如何掌握繼電保護(hù)技術(shù)

要掌握繼電保護(hù)故障和事故類型以及繼電保護(hù)故障和事故發(fā)生的條件,要下述幾個問題:

3.1足夠必要理論知識

(1)電子技術(shù)知識。電網(wǎng)中微機保護(hù)使用越來越多一名繼電保護(hù)工作者學(xué)好電子技術(shù)及微機保護(hù)知識當(dāng)務(wù)之急

(2)微機保護(hù)原理和組成。在微機繼電保護(hù)測試儀及自動裝置的使用過程中,要能迅速分析出產(chǎn)生故障或事故的原因以及故障部位,這就要求電力工作人員需要具備過硬的微機保護(hù)知識,熟悉保護(hù)原理和裝置性能,熟記微機保護(hù)邏輯框圖,熟悉電路原理和元件功能。

3.2 具備技術(shù)資料的閱讀能力微機繼電保護(hù)

事故的處理離不開諸如檢修規(guī)程、裝置使用與技術(shù)說明書、調(diào)試大綱和調(diào)試記錄、定值通知單、整組調(diào)試記錄二次回路接線圖等資料,所以技術(shù)人員必須具備這方面的素質(zhì)。

3.3 運用檢查方法一般的繼電保護(hù)

事故往往憑借簡單的檢查手段就能夠被查出。如果用常規(guī)檢查仍未發(fā)現(xiàn)元件故障,則說明該故障較為隱蔽,應(yīng)當(dāng)引起重視。此時可采用

逐級逆向檢查法,即從故障暴露點人手去分析原因,由故障原因判別故障范圍,查找到故障原因以后就可以采用順序檢查法對裝置檢查。

四、繼電保護(hù)的抗干擾

繼電保護(hù)的抗于擾是指繼電保護(hù)裝置在投人實際運行時,既不受周圍電磁環(huán)境的影響,又不影響周圍環(huán)境,并能按設(shè)計要求正常工作的能力。

按干擾的形態(tài)可分為共模干擾、差模干擾兩種。共模干擾發(fā)生于保護(hù)裝置電路中某點各導(dǎo)線對與接地或外殼之間的干擾;差模干擾是發(fā)生在電路各導(dǎo)線之間的干擾,是與信號傳遞途徑相同的一種干擾。保護(hù)裝置接收這種干擾的能力和接收信號的能力完全相同。

按干擾的危害性可分兩種,一是引起保護(hù)裝置不正確動作的干擾,低頻差模常屬于這一類。二是引起設(shè)備損壞的干擾。由于高壓網(wǎng)絡(luò)的操作或雷電引起的高頻振蕩,最容易造成保護(hù)裝置元件和二次回路的損壞。這種干擾常屬于共模干擾。

減少各種干擾對繼電保護(hù)或其它二次設(shè)備影響,可以考慮采取以下措施。

4.1 硬件抗干擾

屏蔽和隔離相結(jié)合。電磁屏蔽是通過切斷電磁能量從空間傳播的路徑來消除電磁干擾的。保護(hù)柜用鐵質(zhì)材料做成,以實現(xiàn)對電場和磁場的屏蔽,在電場很強的場合,可以考慮在鐵殼內(nèi)加裝銅網(wǎng)襯里或用鋁板做屏蔽體。隔離既可使測控裝置與現(xiàn)場保持信號聯(lián)系,又不直接發(fā)生電的聯(lián)系。

4.2 軟件抗干擾

接人RC濾波器。對于微機保護(hù),在印制板布線設(shè)計時應(yīng)使強、弱信號電路之間有一定的距離,避免平行,在每芯片的電源與零序之間應(yīng)加抗干擾電容,在交流和直流人口處應(yīng)接入RC濾波器等。

對外部二次回路的設(shè)計采取必要的抗干擾措施。如降低干擾源和干擾對象之間的耦合電容和電感;降低屏蔽層的阻抗值;降低二次回路附近的電氣值等等。

此外,保護(hù)裝置的模擬輸入量之間存在著某些可以利用的規(guī)律。如果由于干擾導(dǎo)致輸人采樣值出錯,可以取消不能通過檢查的采樣值,等干擾脈沖過去,數(shù)據(jù)恢復(fù)正常后再恢復(fù)工作

五、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展

5.1 計算機化

實際運行中微機保護(hù)的正確動作率要明顯高于其它保護(hù),而繼電保護(hù)裝置的計算機化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。微機保護(hù)裝置是以中央處理器CPU為核心,根據(jù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集到的電力系統(tǒng)的實時狀態(tài)數(shù)據(jù),按照給定算法來檢測電力系統(tǒng)是否發(fā)生故障以及故障性質(zhì)、范圍等,并由此做出是否需要跳閘或報警等判斷的一種安全裝置。微機保護(hù)原理是由計算機程序來實現(xiàn)的,CPU是計算機系統(tǒng)自動工作的指揮中樞,計算機程序的運行依賴于CPU來實現(xiàn),因此,CPU的性能好壞在很大程度上決定了計算機系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。

5.2 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是計算機技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微機保護(hù)相結(jié)合的產(chǎn)物,通過計算機網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)各種保護(hù)功能。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的最大好處是數(shù)據(jù)共享,可實現(xiàn)本來由高頻保護(hù)、光纖保護(hù)才能實現(xiàn)的縱聯(lián)保護(hù)。另外,由于分站保護(hù)系統(tǒng)采集了該站所有斷路器的電流量、母線電壓量,所以很容易就可實現(xiàn)母線保護(hù)。

5.3 智能化

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展及計算機在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域中的普遍應(yīng)用,新的控制原理和方法不斷被應(yīng)用于繼電保護(hù)中。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,新的方法也在不斷涌現(xiàn),在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大,為繼電保護(hù)的發(fā)展注入了新的活力。將不同的人工智能技術(shù)結(jié)合在一起,分析不確定因素對保護(hù)系統(tǒng)的影響,從而提高保護(hù)動作的可靠性,是今后智能保護(hù)的發(fā)展方向。雖然上述智能方法在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中應(yīng)用取得了一些成果,但這些理論本身還不是很成熟,需要進(jìn)―步完善。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機、通信等各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,人工智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域必會得到應(yīng)用,已解決用常規(guī)方法難以解決的問題。