繼電保護(hù)的最根本要求范文

時間:2023-12-20 17:34:49

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繼電保護(hù)的最根本要求

篇1

一、繼電保護(hù)的基本要求

繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù),必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。對于作用于繼電器跳閘的繼電保護(hù),應(yīng)同時滿足四個基本要求,而對于作用于信號以及只反映不正常的運行情況的繼電保護(hù)裝置,這四個基本要求中有些要求可以降低。繼電保護(hù)的基本要求是:

1、選擇性

選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時,其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除,當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動時,應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。

2、速動性

速動性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障,以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運行的時間,降低設(shè)備的損壞程度,提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。

故障切除時間包括保護(hù)裝置和斷路器動作時間,一般快速保護(hù)的動作時間為0.04s~0.08s,最快的可達(dá)0.01s~0.04s,一般斷路器的跳閘時間為0.06s~0.15s,最快的可達(dá)0.02s~0.06s。對于反應(yīng)不正常運行情況的繼電保護(hù)裝置,一般不要求快速動作,而應(yīng)按照選擇性的條件,帶延時地發(fā)出信號。

3、靈敏性

靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運行情況時,保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù),在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時,不論短路點的位置和短路的類型如何,以及短路點是否有過渡電阻,都能正確反應(yīng)動作,即要求不但在系統(tǒng)最大運行方式下三相短路時能可靠動作,而且在系統(tǒng)最小運行方式下經(jīng)過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時也能可靠動作。其中,系統(tǒng)最大運行方式指被保護(hù)線路末端短路時,系統(tǒng)等效阻抗最小,通過保護(hù)裝置的短路電流為最大運行方式;系統(tǒng)最小運行方式指在同樣短路故障情況下,系統(tǒng)等效阻抗為最大,通過保護(hù)裝置的短路電流為最小的運行方式。

4、可靠性

可靠性包括安全性和信賴性,是對繼電保護(hù)最根本要求。其中,安全性指要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作,即不發(fā)生誤動;信賴性指要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作,即不拒動。

二、幾種繼電裝置不正常動作的原因

1、裝置本身故障

因裝置運行時間過長或質(zhì)量問題而引起的不正常動作有兩起。在某次廠用電的進(jìn)線開關(guān)投運過程中,空投正常合上,一旦帶上負(fù)荷就跳進(jìn)線開關(guān)。經(jīng)調(diào)查主要原因是進(jìn)線開關(guān)跳閘線圈的整定部分出現(xiàn)故障,無法正常整定,經(jīng)更換后正常。發(fā)電機勵磁系統(tǒng)兩個器件故障而引起失磁,導(dǎo)致保護(hù)誤動作一起,經(jīng)更換后正常。

2、二次回路故障

原因是由于主變壓器氣體繼電器安裝時,接線盒內(nèi)導(dǎo)線預(yù)留過長,造成接線盒存在縫隙,在特定風(fēng)向下雨時有雨水滲入,使接線端子短路被擊穿而跳閘。此類故障的發(fā)生,屬安裝工藝質(zhì)量粗糙而引起。

3、地址編碼故障

雷雨天,主變保護(hù)共動作跳閘。但每次都沒有任何保護(hù)報文,使得運行人員無法判斷和分析保護(hù)動作原因。經(jīng)查可知,后備保護(hù)裝置有一處內(nèi)部地址碼錯誤(屬出廠調(diào)試錯誤),修改正確的內(nèi)部地址后,故障消除。

三、繼電保護(hù)改進(jìn)措施

針對繼電保護(hù)產(chǎn)生的問題,結(jié)合實際情況以及目前發(fā)展現(xiàn)狀,提出以下幾點改進(jìn)措施。

1、加強設(shè)備維護(hù)

加強對繼電保護(hù)裝置及設(shè)備的運行狀態(tài)和性能的監(jiān)測,進(jìn)行設(shè)備的運行與維護(hù)記錄;同時應(yīng)加強繼電保護(hù)設(shè)備的預(yù)防性試驗,力爭及早發(fā)現(xiàn)缺陷,消除故障。

2、強化人員理念

首先進(jìn)行繼電保護(hù)專業(yè)知識的培訓(xùn),以提高運行維護(hù)人員的繼電保護(hù)專業(yè)水平;其次應(yīng)注重對運行維護(hù)人員責(zé)任心的培訓(xùn),以杜絕責(zé)任事故的發(fā)生。

3、注重資料管理

人員變動如果頻繁,每次變動都會經(jīng)歷一個復(fù)雜的工作移交和業(yè)務(wù)熟悉的過程。因此,要保證文檔資料以及數(shù)據(jù)的完整性,必須進(jìn)一步規(guī)范數(shù)據(jù)和加強管理。同時,加強繼電保護(hù)專業(yè)人員的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)交流的力度,針對人員技術(shù)特點保持專業(yè)化分工的相對穩(wěn)定性,爭取做到既能又專,有效地推動各項工作。

4、進(jìn)行預(yù)想演習(xí)

電力系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下事故情況極少, 如果平常缺乏事故預(yù)想演習(xí), 在面臨突發(fā)事故時, 工作人員往往會一籌莫展。因此, 應(yīng)堅持事故預(yù)想演習(xí)制度, 以提高員工解決實際問題的能力。

四、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展建議

繼電保護(hù)的發(fā)展在歷經(jīng)機電型、晶體管型以及集成電路型階段之后,目前處于微機型階段,計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多功能一體化是其發(fā)展方向。筆者根據(jù)目前繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀,針對其未來發(fā)展提出若干觀點,為促進(jìn)繼電保護(hù)更好更快地發(fā)展提供參考性建議。

1、深入推廣繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)的應(yīng)用

繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)就是綜合利用整個電網(wǎng)智能設(shè)備采集的信息, 自動對信息進(jìn)行計算分析, 并調(diào)整繼電保護(hù)的工作狀態(tài), 以確保電網(wǎng)安全可靠運行的自動化系統(tǒng)。

2、繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)的工作原理

電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)運用客戶機/服務(wù)器的工作模式??蛻魴C的任務(wù)是實時監(jiān)控繼電保護(hù)系統(tǒng)的運行狀態(tài),服務(wù)器用于在接收到客戶端的應(yīng)用請求和事故報告后執(zhí)行故障計算程序,然后向客戶機發(fā)出執(zhí)行指令,從而達(dá)到對各種保護(hù)設(shè)備的實時監(jiān)控。

3、繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)的功能

繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)主要實現(xiàn)以下功能:實現(xiàn)繼電保護(hù)裝置對系統(tǒng)的自適應(yīng)、實現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修及其故障的準(zhǔn)確定位、完成事故分析及事故恢復(fù)的繼電保護(hù)輔助決策對系統(tǒng)中運行的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行可靠性分析、自動完成線路參數(shù)修正;另外,還可以實現(xiàn)種附加功能,如記錄保護(hù)動作順序和時間、判別故障類別以及記錄電流、電壓波形等,這些加功能為分析處理故障提供了有力的幫助。

繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)運用便捷,能夠有效克服傳統(tǒng)保護(hù)存在的弊端,已經(jīng)得到應(yīng)用,值得深入推廣,這將為增強繼電保護(hù)的效能和可靠性發(fā)揮重要作用。

五、增強繼電保護(hù)基礎(chǔ)管理

繼電保護(hù)裝置、技術(shù)及其運作是一個復(fù)雜的體系,需要各個環(huán)節(jié)相互配合和協(xié)調(diào)。應(yīng)加強對繼電保護(hù)基礎(chǔ)管理的重視?;A(chǔ)管理包括以下幾個方面:

1、重視人力資源培養(yǎng)

繼電保護(hù)人員的技能水平和思想素質(zhì)直接關(guān)系到工作完成的質(zhì)量和效率,并與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行緊密相連。因此,提高繼電保護(hù)的準(zhǔn)確性和高效性,首先應(yīng)從根本入手,重視人力資源的培養(yǎng)。

2、加強基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理

促進(jìn)繼電保護(hù)更加健全地發(fā)展,應(yīng)當(dāng)運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立完整、實用的繼電保護(hù)管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)對繼電保護(hù)的信息化管理。這將有助于了解目前保護(hù)的配置情況及運行情況等,還可為保護(hù)選型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

篇2

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);基本要求;狀態(tài)維修;

中圖分類號:TM58 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

1 繼電保護(hù)的基本要求

1.1 可靠性??煽啃园ò踩院托刨囆詢蓚€方面,它是繼電保護(hù)性能最根本的要求。安全性要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作,即不發(fā)生誤動作。信賴性要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生應(yīng)該動作的故障時可靠動作,即不發(fā)生拒絕動作。

1.2 選擇性。選擇性是指保護(hù)裝置在動作時,在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障部分從電力系統(tǒng)中斷開,從而來最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全穩(wěn)定運行。

1.3 速動性。故障發(fā)生時,應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速動作切除故障元件,以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減少用戶經(jīng)受電壓驟降的時間以及故障元件的損壞程度。故障切除時間等于保護(hù)裝置和斷路器動作時間的總和。一般快速保護(hù)的動作時間為0.06s~0.12s,最快的可達(dá)0.01s~0.04s。一般斷路器的動作時間為0.06s~0.15s,最快的可達(dá)0.02s~0.06s。保護(hù)動作速度越快,為防止保護(hù)誤動采取的措施越復(fù)雜,成本也相應(yīng)提高。因此,配電網(wǎng)保護(hù)裝置在切除故障時往往允許帶有一定延時。

1.4 靈敏性。指對于保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時,不論短路點的位置、短路的類型如何,以及短路點是否有過渡電阻,保護(hù)裝置都應(yīng)能靈敏反應(yīng),沒有似動非動的模糊狀態(tài)。保護(hù)裝置的靈敏性通常用靈敏系數(shù)來衡量。根據(jù)規(guī)程規(guī)定,要求靈敏系數(shù)在1.2~2之間。

2 狀態(tài)維修基本概念

狀態(tài)維修是指在設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)上依據(jù)設(shè)備當(dāng)前的運行狀況,通過采用監(jiān)測以及分析診斷結(jié)果等方法,來有效安排維修項目及其時間的維修方式。設(shè)備的狀態(tài)維修可分為狹義狀態(tài)維修和廣義狀態(tài)維修這兩個方面。

2.1 狹義狀態(tài)維修是一種相當(dāng)具體的維修方式,也稱為“狀態(tài)維修”方式,通過分析設(shè)備工作過程中的劣化程度來進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修。在維修前判斷設(shè)備的異常并在故障發(fā)生前進(jìn)行維修,并要根據(jù)通過狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供設(shè)備的狀態(tài)信息,也就是說依據(jù)設(shè)備的健康情況,科學(xué)安排維修計劃并進(jìn)行相關(guān)設(shè)備狀態(tài)維修。

2.2 廣義狀態(tài)維修是為了確保及時準(zhǔn)確地分析故障出現(xiàn)的規(guī)律并及時的對其進(jìn)行維修,必須加強監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理與分析工作;而針對適合定期維修的設(shè)備而言,為了能達(dá)到提高設(shè)備可靠性、降低發(fā)電成本的目的,應(yīng)該通過試驗確定合適的設(shè)備的壽命或運行的經(jīng)驗來提高定期維修的準(zhǔn)確性。還有針對其進(jìn)行適時的故障監(jiān)測,更需要分析監(jiān)測得來的數(shù)據(jù)(主要是比較歷史數(shù)據(jù)和實時的各種參數(shù)),目的是保證及時知道設(shè)備的健康狀態(tài)。實施狀態(tài)維修的重要部分是如何管理這些數(shù)據(jù)和分析這些數(shù)據(jù)。

3 繼電保護(hù)的狀態(tài)維修

3.1 繼電保護(hù)狀態(tài)維修的需求及可行性

目前,微機繼電保護(hù)裝置已經(jīng)全面取代常規(guī)的電磁型保護(hù)裝置。隨著電子元器件的質(zhì)量和廠家生產(chǎn)工藝的普遍提高,微機型繼電保護(hù)裝置的可靠性和性能相對傳統(tǒng)保護(hù)在各個方面都有大幅度提高。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)、安全自動裝置及二次回路接線通過進(jìn)行定期檢驗來確保裝置元件完好、功能正常以及回路接線、定值的正確性。如果保護(hù)裝置在兩次校驗之間出現(xiàn)故障,只有等保護(hù)裝置功能失效或等到下一次校驗才能發(fā)現(xiàn)。若在此期間內(nèi)電力系統(tǒng)發(fā)生故障,保護(hù)將不能正確動作。以往的保護(hù)檢驗規(guī)程是基于靜態(tài)型繼電器而設(shè)計的,未充分考慮到微機保護(hù)的技術(shù)特點,對微機保護(hù)沿用以前規(guī)程規(guī)定實施的維修周期、維修項目不盡合理。

一方面,現(xiàn)階段的電網(wǎng)主接線方式在很大程度上限制了設(shè)備停運維修的時間,如一臺半斷路器接線方式的線路保護(hù)很難實現(xiàn)停電維修,除非結(jié)合線路停電維修;雙母線接線方式已逐步取消旁路開關(guān),變壓器保護(hù)很難因保護(hù)校驗而要求變壓器停電,母差保護(hù)、失靈保護(hù)的定期維修安排更是困難重重。

另一方面,帶電校驗保護(hù)在實施上具有安全風(fēng)險和人員安全責(zé)任風(fēng)險。因此,在實際運行中基本上很難保證保護(hù)設(shè)備可以有效地按照《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》的要求完成檢驗項目;尤其數(shù)字式保護(hù)的特性在很大程度上取決于軟件編程,這并非可以通過傳統(tǒng)的檢驗項目就能夠發(fā)現(xiàn)保護(hù)特性的偏差。

3.2 繼電保護(hù)狀態(tài)維修實施的關(guān)鍵

繼電保護(hù)狀態(tài)維修的基本思路是依據(jù)繼電保護(hù)裝置的“狀態(tài)”安排試驗和維修,其基準(zhǔn)點是繼電保護(hù)裝置的“狀態(tài)”。繼電保護(hù)裝置的“狀態(tài)”是較難把握的,并且電力系統(tǒng)設(shè)備很多,尚未建立較為完善的設(shè)備實時監(jiān)控系統(tǒng)。因此,實施繼電保護(hù)狀態(tài)維修的前提是要弄清保護(hù)的“狀態(tài)”,才能達(dá)到狀態(tài)維修“應(yīng)修必修”的精髓,對設(shè)備“狀態(tài)”的任何把握不準(zhǔn),都會造成設(shè)備安全隱患。

4 繼電保護(hù)狀態(tài)維修方法

進(jìn)行繼電保護(hù)狀態(tài)維修主要分為以下幾個步驟:1)把好設(shè)備初始狀態(tài)關(guān)。2)積極采用先進(jìn)的在線檢測或帶電檢測手段。我們除了要對電力系統(tǒng)運行中的設(shè)備加強常規(guī)監(jiān)督和測試外,還要采用先進(jìn)的檢測手段(油色譜分析、紅外診斷等),從而來及時掌握電力系統(tǒng)運行設(shè)備的相關(guān)工作狀態(tài)。3)提高設(shè)備的狀態(tài)分析水平。設(shè)備狀態(tài)分析水平是狀態(tài)監(jiān)測與狀態(tài)檢修進(jìn)行相互銜接中的關(guān)鍵一環(huán),我們要對設(shè)備的狀態(tài)分析水平合理把握,從而來保證電力系統(tǒng)中相關(guān)設(shè)備的安全穩(wěn)定運行,進(jìn)而來保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行,創(chuàng)造一個和諧安全的工作環(huán)境。

5 繼電保護(hù)狀態(tài)維修領(lǐng)域研究的方向

目前,存在多種對于繼電保護(hù)狀態(tài)維修領(lǐng)域的研究,筆者在此對以下兩個方向的研究展開討論:

5.1 建立起不同類型的專家系統(tǒng)

在基于大量診斷知識的前提下,對繼電保護(hù)設(shè)備所發(fā)生的故障進(jìn)行診斷,發(fā)現(xiàn)專家系統(tǒng)的使用存在著許多需要馬上解決的問題,例如,不具備全面的診斷知識,無法對繼電保護(hù)狀態(tài)維修過程進(jìn)行確定性的表達(dá),利用診斷知識得出的推理不具備邏輯性等嚴(yán)重的問題。因此,有必要建立起各種不同類型的專家系統(tǒng),確保繼電保護(hù)狀態(tài)維修能夠順利實施。

5.2 建立起人工的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)

如今新興起的一種人工智能的方法就是ANN的基本理論,該理論為改善專家系統(tǒng)的缺點提供了一種全新而有效的方法。其中,它并行的處理能力與自學(xué)習(xí)的功能受到了大家的青睞,并且其大規(guī)模的并行處理能力可以提高推理速度,更適于診斷結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障機理不明顯的復(fù)雜設(shè)備。

結(jié)語

繼電保護(hù)是電氣二次設(shè)備的重要組成部分,電力系統(tǒng)二次設(shè)備實施狀態(tài)維修,以適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要。實現(xiàn)微機繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)維修,將計劃維修模式的預(yù)防性試驗改為狀態(tài)維修模式的預(yù)知性試驗,提高設(shè)備的安全運行水平,已成為一種共識。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);電氣故障;四性要求;

中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

0. 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,以及工業(yè)化進(jìn)程的加快,電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模在不斷擴(kuò)大。近年來,電力系統(tǒng)管理體制深化改革,變電所自動化技術(shù)在不斷進(jìn)步,目前很多變電站已逐步實現(xiàn)無人值守。與此同時,對電力系統(tǒng)可靠運行也提出了更高要求。電力系統(tǒng)由于其覆蓋地域極其遼闊、運行環(huán)境極其復(fù)雜,以及各種人為因素影響,電氣故障發(fā)生是不能完全避免的。在電力系統(tǒng)中任何一處發(fā)生事故,都有可能對電力系統(tǒng)運行產(chǎn)生重大影響,為確保電力系統(tǒng)正常運行,必須正確地配置繼電保護(hù)裝置。

1.微機型繼電保護(hù)主要作用

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)一詞泛指繼電保護(hù)技術(shù)和由各種繼電保護(hù)裝置組成的繼電保護(hù)系統(tǒng),包括繼電保護(hù)的原理設(shè)計、配置、整定、調(diào)試等技術(shù),也包括由獲取電量信息的電壓、電流互感器二次回路,經(jīng)過繼電保護(hù)裝置到斷路器跳閘線圈的一整套具體設(shè)備。

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本作用是:

(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)遭到損壞,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運行;

(2)反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)運行維護(hù)條件,而動作于發(fā)出信號或跳閘。此時一般不要求迅速動作,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,以免暫短的運行波動造成不必要的動作和干擾引起的誤動。

2.微機型繼電保護(hù)原理

要實現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的關(guān)鍵作用,保證電力系統(tǒng)內(nèi)各元件以致整個電力系統(tǒng)的安全運行,首先必須“區(qū)分”電力系統(tǒng)的正常、不正常工作和故障三種運行狀態(tài),“甄別”出發(fā)生故障和出現(xiàn)異常的元件。而要進(jìn)行“區(qū)分和甄別”,必須尋找電力元件在這三種運行狀態(tài)下的可測參量(繼電保護(hù)主要測電氣量)的差異,提取和利用這些可測參量的差異,實現(xiàn)對正常、不正常工作和故障元件的快速“區(qū)分”。依據(jù)可測電氣量的不同差異,可以構(gòu)成不同原理的繼電保護(hù)。依據(jù)電氣量與非電氣量在正常運行與故障狀態(tài)下差異,形成了元件的不同保護(hù)裝置。

目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不同運行狀態(tài)下具有明顯差異的電氣量有:流過電力元件的相電流、序電流、功率及其方向;元件的運行相電壓幅值、序電壓幅值;元件的電壓與電流的比值即“測量阻抗”等。根據(jù)不同的電氣量特性,依據(jù)相關(guān)原理,構(gòu)成了相應(yīng)的元件保護(hù)。

在正常運行時,線路上流過的是它的負(fù)荷電流,假設(shè)在線路上發(fā)生三相短路,從電源到短路點之間將流過很大的短路電流。利用流過被保護(hù)元件中電流幅值的增大,可以構(gòu)成過電流保護(hù)。

正常運行時,各變電所母線上的電壓一般都在額定電壓±5%~±10%范圍內(nèi)變化,且靠近電源端母線上的電壓略高。短路后,各變電所母線電壓有不同程度的降低,離短路點越近,電壓降得越低,短路點的相間或?qū)Φ仉妷航档偷搅?。利用短路時電壓幅值的降低,可以構(gòu)成低電壓保護(hù)。同樣,在正常運行時,線路始端的電壓與電流之比反映的是該線路與供電負(fù)荷的等值阻抗及負(fù)荷阻抗角(功率因數(shù)角),其數(shù)值一般較大,阻抗角較小。短路后,線路始端的電壓與電流之比反映的是該測量點到短路點之間線路段的阻抗,其值較小,如不考慮分布電容時一般正比于該線路段的長度,阻抗角為線路阻抗角,較大。利用測量阻抗幅值的降低和阻抗角的變大,可以構(gòu)成距離保護(hù)。

此外,利用每個電力元件在內(nèi)部與外部短路時兩側(cè)電流相量的差別可以構(gòu)成電流差動保護(hù),利用兩側(cè)電流相位的差別可以構(gòu)成電流相位差動保護(hù),利用兩側(cè)功率方向的差別可以構(gòu)成方向比較式縱聯(lián)保護(hù),利用兩側(cè)測量阻抗的大小和方向等還可以構(gòu)成其他原理的縱聯(lián)保護(hù)。利用某種通信通道同時比較被保護(hù)元件兩側(cè)正常運行與故障時電氣量差異的保護(hù),稱為縱聯(lián)保護(hù)。

除反應(yīng)上述各種電氣量變化特征的保護(hù)外,還可以根據(jù)電力元件的特點實現(xiàn)反應(yīng)非電量特征的保護(hù)。例如,當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部的繞組短路時,反應(yīng)于變壓器油受熱分解所產(chǎn)生的氣體,構(gòu)成瓦斯保護(hù)。

3.繼電保護(hù)裝置基本要求

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常狀態(tài)時,繼電保護(hù)能夠自動地、有選擇性地在最短時間和最小范圍內(nèi),將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,也能夠及時向相關(guān)負(fù)責(zé)人員發(fā)出警告信號,提醒相關(guān)人員及時采取解決措施,這樣繼電保護(hù)不但能夠有效防止設(shè)備的進(jìn)一步損壞,而且能夠降低引起相鄰地區(qū)連帶故障的機率。同時還可以有效防止系統(tǒng)故障范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大,確保未發(fā)生故障部分繼續(xù)維持正常使用。動作于跳閘的繼電保護(hù),在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個基本要求,即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性,“四性”間相輔相成,相互制約,針對不同使用條件,分別進(jìn)行配合。

一是可靠性:可靠性包括安全性和信賴性,是對繼電保護(hù)的最根本要求。所謂安全性,是要求繼電保護(hù)在不需要它動作時可靠不動作,即不發(fā)生誤動作。所謂信賴性,是要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動作的故障時可靠動作,即不發(fā)生拒絕動作。繼電保護(hù)的誤動作和拒絕動作都會給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害。然而,提高不誤動作的安全性措施與提高不拒動的信賴性措施往往是矛盾的。在設(shè)計與選用繼電保護(hù)時,需要依據(jù)被保護(hù)對象的具體情況,對這兩方面的性能要求適當(dāng)?shù)赜枰詤f(xié)調(diào)。

二是選擇性:繼電保護(hù)的選擇性是指保護(hù)裝置動作時,在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開,最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運行。這種選擇性的保證,除利用一定的延時使本線路的后備保護(hù)與主保護(hù)正確配合外,還須注意相鄰元件后備保護(hù)之間的正確配合。其一是上級電力元件后備保護(hù)的靈敏度要低于下級元件后備保護(hù)的靈敏度;其二是上級電力元件后備保護(hù)的動作時間要大于下級元件后備保護(hù)的動作時間。

三是速動性:繼電保護(hù)的速動性是指盡可能快地切除故障,以減少設(shè)備及用戶在大短路電流、低電壓下運行的時間,降低設(shè)備的損壞程度,提高電力系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。

四是靈敏性:繼電保護(hù)的靈敏性,是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時,在系統(tǒng)任意的運行條件下,無論短路點的位置、短路的類型如何,以及短路點是否有過渡電阻,當(dāng)發(fā)生短路時都能敏銳感覺。正確反應(yīng)。靈敏性通常用靈敏系數(shù)或靈敏度來衡量,增大靈敏度,增加了保護(hù)動作的信賴性,但有時與安全性相矛盾。

以上四個基本要求是評價和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ),在它們之間,既有矛盾又要統(tǒng)一,因此要根據(jù)被保護(hù)元件在電力系統(tǒng)中的作用,使以上四個基本要求在所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一,更好的發(fā)揮繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行中的作用。

4.總結(jié)

電力系統(tǒng)安全運行需要完善的繼電保護(hù)作為支撐,沒有安裝保護(hù)的電力元件,是不允許接入電力系統(tǒng)工作的??v橫交織錯綜復(fù)雜的電力系統(tǒng)中每一個電力元件如何配置保護(hù)、配備幾套繼電保護(hù),以及各電力元件繼電保護(hù)之間配合,需要根據(jù)電力元件的重要程度、電力元件對電力系統(tǒng)影響的重要程度、以及電力元件自身特性等因素決定。論文中介紹了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本概念及任務(wù),并闡述了繼電保護(hù)的基本原理與工作配合,最后描述了繼電保護(hù)的“四性”要求,為剛?cè)腴T的學(xué)生以及從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作的初學(xué)者能更快的認(rèn)知繼電保護(hù)裝置提供了依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

[1]張保會,尹項根主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)(第二版).北京:中國電力出版社,2009.12.

[2]國家電力調(diào)度通信中心編著.國家電網(wǎng)公司繼電保護(hù)培訓(xùn)教材(上、下冊).北京:中國電力出版社,2009.

[3]國家電力調(diào)度通信中心編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)實用技術(shù)問答(第二版). 北京:中國電力出版社,1999.11.

篇4

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù)檢修;數(shù)字化繼電保護(hù)技術(shù);發(fā)展與策略

作為國家的一個基礎(chǔ)領(lǐng)域,電力系統(tǒng)也是現(xiàn)代化建設(shè)中的重要行業(yè)。整個電力系統(tǒng)能否安全運行與良好的發(fā)展,關(guān)系現(xiàn)代化進(jìn)程的快慢,也關(guān)系國家綜合水平的發(fā)展速度的高低。

1 繼電保護(hù)技術(shù)的意義

某種意義上,繼電保護(hù)檢修技術(shù)水平的高低代表著國家電力體統(tǒng)發(fā)展水平的高低。該項技術(shù)在電力系統(tǒng)正常運行和發(fā)展中有著非常重要的作用。在現(xiàn)代技術(shù)的要求下,整個電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)都進(jìn)行了改革與創(chuàng)新,電力系統(tǒng)的高速發(fā)展直接促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展。繼電保護(hù)技術(shù)在日益創(chuàng)新改革和完善優(yōu)化的電力系統(tǒng)技術(shù)的帶動影響下,也面臨著新的發(fā)展要求。

繼電保護(hù)中的檢修技術(shù)是其主要內(nèi)容,繼電保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步給繼電保護(hù)裝置帶來完善與調(diào)整,進(jìn)而使繼電保護(hù)裝置安全可靠地運行。同時檢修技術(shù)上的創(chuàng)新給繼電保護(hù)下的檢修水平提供了發(fā)展的空間。電力系統(tǒng)離不開變電站這一組成要素,變電站的主要功能是接受分配電能,及時調(diào)整電壓并變換電壓,同時控制電流方向,它是整個配電工作和輸電工作的交接點。在變電站中使用數(shù)字技術(shù)不僅能夠?qū)⒉杉⑻幚硪约按鎯?、傳遞和輸出這一程序數(shù)字化,而且可以將變電站內(nèi)所有的信息逐步科學(xué)合理化。目前,我國變電站逐步從自動化變?yōu)閿?shù)字化,電網(wǎng)日益智能化,因此電網(wǎng)開始呈現(xiàn)更大的兼容性和自愈性,進(jìn)而提高電力系統(tǒng)工作的質(zhì)量和效率,給經(jīng)濟(jì)和社會帶來充分的電力支持。所以,數(shù)字化的繼電保護(hù)技術(shù)是現(xiàn)在電力系統(tǒng)的發(fā)展所需,是不可忽視的一項重要技術(shù)。

2 繼電保護(hù)檢修技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用

2.1 繼電保護(hù)檢修技術(shù)的發(fā)展

繼電保護(hù)技術(shù)在繼電保護(hù)裝置發(fā)展帶動下不斷發(fā)展,該技術(shù)對電力系統(tǒng)作用重大,因此應(yīng)該相應(yīng)地提高有關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)技能,對他們提出更高的技術(shù)要求。目前,繼電檢修技術(shù)正以其發(fā)展過程為根本,不斷進(jìn)行著改進(jìn)并完善,同時,應(yīng)該結(jié)合我國現(xiàn)階段的繼電保護(hù)發(fā)展?fàn)顩r,通過科學(xué)地分析和判斷每種狀態(tài)下的繼電保護(hù)裝置,及時把握它們的工作狀態(tài)。

現(xiàn)階段的繼電保護(hù)檢修技術(shù)依據(jù)主動保護(hù)檢修與被動保護(hù)檢修的區(qū)別分為兩種,一種是預(yù)防性的繼電保護(hù)檢修技術(shù),另一種是故障發(fā)生后的繼電保護(hù)檢修技術(shù)。預(yù)防性的繼電保護(hù)檢修技術(shù),具有主動檢修的特點,因此能夠?qū)^電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行合理保護(hù),有效延長繼電保護(hù)設(shè)備的使用壽命,以此來減少成本投人,提高電力企業(yè)的整體效益;而事后繼電保護(hù)檢修技術(shù)則是在故障發(fā)生之后,分析故障產(chǎn)生的原因,用科學(xué)合理的手段進(jìn)行及時檢修保護(hù)。通過相關(guān)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn),大部分的電力公司都是采用預(yù)防為主,事后檢修為輔發(fā)的方式對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行保護(hù),這樣的安排能夠保證繼電保護(hù)工作的質(zhì)量,即使預(yù)防性的繼電保護(hù)檢修技術(shù)出現(xiàn)了漏洞,通過事后保護(hù)檢修也可以對漏洞進(jìn)行彌補,減少設(shè)備的不安全隱患,延長繼電保護(hù)設(shè)備的使用壽命。其中,預(yù)防性的繼電保護(hù)檢修技術(shù)又分為預(yù)知性維修與狀態(tài)檢修兩種模式。預(yù)知性檢修就是按照事先設(shè)計好的檢修內(nèi)容和周期對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行定期檢修;狀態(tài)檢修則是根據(jù)現(xiàn)階段繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài),對狀態(tài)進(jìn)行檢測,并對裝置進(jìn)行診斷,以此來判斷出繼電保護(hù)設(shè)備的運行狀態(tài),分析研究后確定出進(jìn)行檢修的必要性,確定檢修的實際。

但是,現(xiàn)階段繼電保護(hù)設(shè)備的自檢功能與實時檢測功能還不夠完善,因此,預(yù)防性的繼電保護(hù)檢修技術(shù)的檢修內(nèi)容復(fù)雜,對檢修工作的進(jìn)行十分不利。如今數(shù)字技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)融入到繼電保護(hù)技術(shù)中,繼電保護(hù)檢修技術(shù)已經(jīng)利用監(jiān)控系統(tǒng)對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行觀測,有效地減少了繼電保護(hù)設(shè)備的破壞情況,大大提高了繼電保護(hù)裝置的安全性與可靠性。

2.2 繼電保護(hù)檢修技術(shù)的應(yīng)用

系統(tǒng)故障診斷和繼電設(shè)備的監(jiān)測是做好繼電保護(hù)檢修的基礎(chǔ),繼電設(shè)備的監(jiān)測方式主要有在線監(jiān)測和離線監(jiān)測,通過收集電氣裝置在工作中的信息來進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的診斷和分析,進(jìn)而判斷是否要對裝置進(jìn)行維修,然后再詳細(xì)地制定檢修保護(hù)策略。具體的繼電保護(hù)設(shè)備檢修工作原則和實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié)有:(1)保證設(shè)備正常運行是繼電保護(hù)設(shè)備檢修工作的基本原則,只有設(shè)備運行正常了才能說明檢修技術(shù)已經(jīng)發(fā)揮了作用,檢修技術(shù)最根本的目的就是讓設(shè)備運行處于穩(wěn)定正常的狀態(tài)。在日益復(fù)雜且規(guī)模逐漸擴(kuò)大的要求下,繼電保護(hù)檢修若想順利進(jìn)行就要從大局出發(fā),合理布置全局,最后逐一解決。(2)實施繼電保護(hù)檢修技術(shù)的關(guān)鍵,一是要高度重視對檢修技術(shù)管理方面的要求,我們要對繼電保護(hù)設(shè)備所處的動態(tài)進(jìn)行分析掌握,所以要把管理要求放在重要位置。二是要通過新的技術(shù)來監(jiān)測相關(guān)設(shè)備,在檢修過程中,往往很難開發(fā)繼電保護(hù)的在線檢修技術(shù),所以,在保證繼電設(shè)備安全和電力系統(tǒng)正常運行的前提下廣泛引進(jìn)新技術(shù)是非常必要和必需的。

3 數(shù)字化繼電保護(hù)

3.1 數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)的簡介

在數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)中,電子式互感器把所采取到的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量,然后送入安裝好了的合并單元。合并單元再對信號同步采樣以及數(shù)字化,然后依照IEC6185091的格式要求,利用光纖傳遞到保護(hù)設(shè)備。保護(hù)設(shè)備中的調(diào)合閘指令再經(jīng)變電站事件網(wǎng)絡(luò)傳遞到智能操作箱當(dāng)中,由此調(diào)合閘完成。

3.2 數(shù)字化繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點

(1)簡化二次回路的接線,數(shù)字化的繼電保護(hù)系統(tǒng)是根據(jù)間隔來配置合并單元的,在電子互感器的共同作用下,得到數(shù)字化的測量值,在此基礎(chǔ)上,經(jīng)過光纖來傳輸采樣值。這樣,整個系統(tǒng)就舍棄常規(guī)的電磁式互感器中二次電纜傳輸回路,大大提升了抗干擾的能力。(2)系統(tǒng)在智能操作箱以及電子互感器的作用下,可靠性得到很大的提高。電子式互感器有著很強的抗干擾能力,且沒有飽和點,絕緣性能又好,所以,這樣測量的數(shù)據(jù)就有了很高的準(zhǔn)確性。(3)統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)給數(shù)字化的繼電保護(hù)系統(tǒng)帶來互操作性和開放性的發(fā)展。

根據(jù)文章的介紹可以發(fā)現(xiàn),科學(xué)的繼電保護(hù)檢修在電力系統(tǒng)中是必不可少的一項技術(shù),電力系統(tǒng)能否安全運行建立在繼電保護(hù)正常進(jìn)行的基礎(chǔ)上,因此,對繼電保護(hù)檢修工作進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)水平提升,是完善電力系統(tǒng),充分體現(xiàn)電力系統(tǒng)的科學(xué)靈活且先進(jìn)性的重要條件,同時使檢修工作充分滿足電網(wǎng)發(fā)展需要。只有及時地對電力系統(tǒng)進(jìn)行檢修并加以解決,才會給繼電保護(hù)的檢修效率帶來大大的提高,給各設(shè)備的正常運行帶來保障,同時確保電力系統(tǒng)整體安全可靠性。對工作人員的水平提升也是繼電保護(hù)數(shù)字化水平提升的關(guān)鍵因素,因此,要對此技術(shù)不斷創(chuàng)新,保證國家電網(wǎng)安全運行。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:電力繼電保護(hù)技術(shù);基本原理;應(yīng)用分析

中圖分類號: F406文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

一、前言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,電力系統(tǒng)在社會發(fā)展中的作用越來越重要,而繼電保護(hù)技術(shù)在電廠中具有非常重要的作用,對電力繼電保護(hù)技術(shù)的基本原理及其應(yīng)用進(jìn)行分析和研究,對于促進(jìn)電力繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展具有重要作用。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)概述 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。 2.電力繼電保護(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:

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。

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。

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°。

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)。

3.繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運行中的作用 一個可靠穩(wěn)定的繼電保護(hù)系統(tǒng)是整個機電系統(tǒng)安全運行的保障。通常來說繼電保護(hù)的穩(wěn)定性能主要是由搭配合理的技術(shù)終端和安全可靠的繼電保護(hù)設(shè)施來決定的,它們是整個電力系統(tǒng)安全運行的基本保障。

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運行中的作用如下:

(一)保障電力系統(tǒng)的安全性 當(dāng)電力系統(tǒng)元件在受保護(hù)的狀態(tài)中發(fā)生故障的時候,保護(hù)該元件的繼電保護(hù)裝置應(yīng)及時準(zhǔn)確的通過距離該原件最近的斷電保護(hù),使得故障元件能夠快速的的與電力系統(tǒng)脫離,最大程度的減少對整個電力系統(tǒng)元件的破壞,把對整體供電系統(tǒng)的影響降低到最小。

(二)對電力系統(tǒng)的不正常工作進(jìn)行提示

對于沒有正常運行的電氣設(shè)備,要根據(jù)不同的故障情況和設(shè)施運作過程中的不同情況,來發(fā)出相應(yīng)的提示信息,以便值班的工作人員對故障進(jìn)行相應(yīng)的處理,比如:有系統(tǒng)進(jìn)行自動的調(diào)整;手動使故障的電氣設(shè)備脫離系統(tǒng);手動脫離故障連帶的設(shè)備。同時在設(shè)備發(fā)生不正常工作的時候,允許繼電保護(hù)裝置有一定的延遲,以免過度敏感的保護(hù)裝置發(fā)生誤報。

4.電力繼電保護(hù)技術(shù)的重要性 用電設(shè)備在運行中都會發(fā)生故障致其不能正常運行,最常見的就是短路現(xiàn)象,短路可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,它能損害發(fā)生故障的元件,也能減少元件的使用壽命甚至能影響廣大人民群眾的生命財產(chǎn)安全,繼電保護(hù)技術(shù)的出現(xiàn)可以將其傷害降到最低,它分為測量、執(zhí)行、邏輯三部分,當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生短路故障的時候,它能夠快速、正確地將發(fā)生故障的元件從電力系統(tǒng)中撤除,避免其受到更多的損害,這樣也能保障其他正常元件不會受其影響繼續(xù)正常運行。并且這種保護(hù)技術(shù)還能夠根據(jù)自身所處的環(huán)境,元件受損傷的程度,選擇合適的方式,做出保護(hù)動作。

三、電力繼電保護(hù)的基本要求1.可靠性是指保護(hù)該動體時應(yīng)可靠動作。不該動作時應(yīng)可靠不動作??煽啃允菍^電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理,質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運行維護(hù)和管理來保證。任何電力設(shè)備都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運行。220KV及以上電網(wǎng)的所有運行設(shè)備都必須由兩套交,直流輸入,輸出回路相互獨立,并分別控制不同斷路器的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)任一套繼電保護(hù)裝置或任一組斷路器拒絕動作時,能由另一套繼電保護(hù)裝置操作另一級斷路器切除故障。在所有情況下,要求這套繼電保護(hù)裝置和斷路器所取的直流電源都經(jīng)由不同的熔斷器供電。2.選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障,當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動時,才允許由相鄰設(shè)備保護(hù),線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障,為保證對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件的選擇性,其靈敏系數(shù)及動作時間,在一般情況下應(yīng)相互配合。3.靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時,保護(hù)裝置應(yīng)具備必要的靈敏系數(shù),各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中具有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求,通過繼電保護(hù)的速定實現(xiàn)。4.速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。一般從裝設(shè)速動保護(hù),充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用,減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘的時間等方面入手來提高速動性。

四、電力繼電保護(hù)技術(shù)的主要特點

繼電保護(hù)技術(shù)的主要特點是:

自主化運行率提高,計算機的數(shù)據(jù)處理技術(shù)能夠使得繼電設(shè)備具有很強的記憶功能,加之自動控制等技術(shù)的綜合運用,使得繼電保護(hù)能更好地實現(xiàn)故障分量保護(hù),提高運行的正確率。

兼容性輔助功能強,繼電保護(hù)技術(shù)在保護(hù)裝置的制造上采用了比較通用兼容的做法,便于統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),并且裝置體積小,減少了盤位數(shù)量,在此基礎(chǔ)上,還可以擴(kuò)充其它輔助功能。

操作性監(jiān)控管理好,該技術(shù)主要表現(xiàn)在一些核心部件不受外在化境的影響,能夠產(chǎn)生一定的使用功效。與此同時,該保護(hù)技術(shù)能夠通過計算機信息系統(tǒng),具有一定的可監(jiān)控性能,大大降低了成本。

五、電力繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用工廠和企業(yè)的高壓供電系統(tǒng)和變電站都會運用到繼電保護(hù)裝置。在高壓供電系統(tǒng)分母線繼電保護(hù)的應(yīng)用中,分段母線不并列運行時裝設(shè)的是電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù),但是在斷路器合閘的瞬間才會投入,合閘后就會自動解除。配電所的負(fù)荷等級如果較低,就可以不裝設(shè)保護(hù)裝置。變電站常見的繼電保護(hù)裝置有線路保護(hù)、母聯(lián)保護(hù)、電容器保護(hù)、主變保護(hù)等。 1.線路保護(hù) ,通常采用二段式或者三段式的電流保護(hù)。其中一段是電流速斷保護(hù),二段是限時電流速斷保護(hù),三段是過電流保護(hù)。

母聯(lián)保護(hù) ,限時電流保護(hù)裝置聯(lián)同過電流保護(hù)裝置一起裝設(shè)。

電容器保護(hù),包括過流保護(hù)、過壓保護(hù)、零序電壓保護(hù)和失壓保護(hù)。 4.主變保護(hù),包括主保護(hù)(重瓦斯保護(hù)、差動保護(hù)),后備保護(hù)(復(fù)合電壓過負(fù)荷保護(hù)、過流保護(hù))繼電保護(hù)技術(shù)在目前已經(jīng)得到飛速的發(fā)展,各種各樣的微機保護(hù)裝置正逐漸被投入使用,微機保護(hù)裝置是有各種不同,但是其基本原理和目的都是一樣的。

六、結(jié)束語

隨著時代的進(jìn)入,科研的深入,加強繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用對于提高社會生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率具有重要作用,是社會發(fā)展的必然趨勢。

參考文獻(xiàn):

[1]齊俊玲.繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].民營科技,2013(1):43.

[2]王金明.淺談電力繼電保護(hù)[J].大科技,2012(12):86-87.

篇6

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù)性能; 監(jiān)測; 分類; 發(fā)展; 原理

中圖分類號:F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

簡述下繼電保護(hù)五大基本性能:安全性—在不該動作時,不誤動。選擇性—就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時,其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除,當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動時,應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。速動性—是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障,以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運行的時間,降低設(shè)備的損壞程度,提高系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性。靈敏性—是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運行情況時,保護(hù)裝置的反應(yīng)能力??煽啃浴ò踩院托刨囆?,是對繼電保護(hù)最根本的要求。 最早的繼電保護(hù)裝置是熔斷器。以后出現(xiàn)了以斷路器為核心的電磁式繼電保護(hù)裝置、電子式靜態(tài)繼電保護(hù)裝置,最近發(fā)展迅速的以遠(yuǎn)動技術(shù)、信息技術(shù)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的微機型繼電保護(hù)裝置;一般的研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件(發(fā)電機、變壓器、輸電線路、母線等)使之免遭損害,所以沿稱繼電保護(hù)。保護(hù)裝置要實現(xiàn)這一功能,需要根據(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°,而在保護(hù)反方向三相短路時,電流與電壓之間的相位角則是180°+(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。

不對稱短路時,出現(xiàn)相序分量,如兩相及單相接地短路時,出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量;單相接地時,出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運行時是不出現(xiàn)的。 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)。 分類繼電保護(hù)可按以下4種方式分類。 ①按被保護(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按保護(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按保護(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按保護(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。系統(tǒng)保護(hù)實現(xiàn)繼電保護(hù)功能的設(shè)備稱為繼電保護(hù)裝置。雖然繼電保護(hù)有多種類型,其裝置也各不相同,但都包含著下列主要的環(huán)節(jié):①信號的采集,即測量環(huán)節(jié);②信號的分析和處理環(huán)節(jié);③判斷環(huán)節(jié);④作用信號的輸出環(huán)節(jié)。以上所述僅限于組成電力系統(tǒng)的各元件(發(fā)電機、變壓器、母線、輸電線等)的繼電保護(hù)問題,而各國電力系統(tǒng)的運行實踐已經(jīng)證明,僅僅配置電力系統(tǒng)各元件的繼電保護(hù)裝置,還遠(yuǎn)不能防止發(fā)生全電力系統(tǒng)長期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)的全局和整體出發(fā),研究故障元件被相應(yīng)繼電保護(hù)裝置動作而切除后,系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況,系統(tǒng)失去穩(wěn)定時將出現(xiàn)何種特征,如何盡快恢復(fù)系統(tǒng)的正常運行。這些正是系統(tǒng)保護(hù)所需研究的內(nèi)容。系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運行被破壞時,盡可能將其影響范圍限制到最小,負(fù)荷停電時間減小到最短。

微機繼電保護(hù)指的是以數(shù)字式計算機(包括微型機)為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護(hù)。它起源于20世紀(jì)60年代中后期,是在英國、澳大利亞和美國的一些學(xué)者的倡導(dǎo)下開始進(jìn)行研究的我國的微機保護(hù)研究起步于20世紀(jì)70年代末期、80年代初期,盡管起步晚,但是由于我國繼電保護(hù)工作者的努力,進(jìn)展卻很快。經(jīng)過10年左右的奮斗,到了80年代末,計算機繼電保護(hù),特別是輸電線路微機保護(hù)已達(dá)到了大量實用的程度。新型的光學(xué)電壓、電流互感器取代電磁式互感器是繼電保護(hù)發(fā)展的前景。對于如何進(jìn)行繼電器的維護(hù)我認(rèn)為應(yīng)該從幾個方面進(jìn)行:第一,做好繼電保護(hù)的驗收、日常操作工作,防止保護(hù)裝置發(fā)生拒動和誤動。第二,轉(zhuǎn)變繼電保護(hù)事故處理的思路,通過對事故的總結(jié)和處理了解繼電保護(hù)可靠運行中可能會出現(xiàn)的問題,并及時加以解決和完善。第三,加強繼電保護(hù)運行的微機化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化,通過技術(shù)的不斷提高,最終現(xiàn)實繼電保護(hù)的可靠運行。

結(jié)束語:我國繼電保護(hù)在經(jīng)歷了4個時代的發(fā)展中以日漸成熟但是發(fā)展的空間還是會越來越大。對于我們電力工作者保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定、持續(xù)創(chuàng)新、節(jié)能、安全、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需要同志們更加的努力,對繼電保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮我們作用。

參考文獻(xiàn):

[1].李巖《中國電力教育》2011年第06期

篇7

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);抗干擾;措施;方法 1.電力繼電保護(hù)的內(nèi)涵與基本要求

1.1繼電保護(hù)的內(nèi)涵

繼電保護(hù)(Protectire Relay;RelayProtection)是在運用繼電保護(hù)技術(shù)或者繼電保護(hù)裝置單元的基礎(chǔ)上組成的一套繼電系統(tǒng),其主要的功能在于它能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的故障和非正常運行狀態(tài)做出反映,并在最短時間或最小區(qū)域內(nèi)作用于斷路器閘或發(fā)出警報信號由值班人員及時排除非正常運行狀態(tài)的根源,迅速處理,使之恢復(fù)正常,以減少或者避免電力設(shè)備遭受損害并對相鄰地區(qū)的供電產(chǎn)生影響。

1.2繼電保護(hù)基本要求

繼電保護(hù)應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求??煽啃允侵咐^電保護(hù)裝置在保護(hù)范圍內(nèi)該動作時應(yīng)可靠動作,在正常運行狀態(tài)時,不該動作時應(yīng)可靠不動作。任何電力設(shè)備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運行,可靠性是對繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求,主要由配置合理、性能優(yōu)良的裝置以及正常的維護(hù)和管理來保證;選擇性指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障,當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動時,才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)來切除故障。上、下級電網(wǎng)(包括同級)繼電保護(hù)之間的整定,應(yīng)遵循逐級配合的原則,以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。切斷系統(tǒng)中的故障部分,而其它非故障部分仍然繼續(xù)供電;靈敏性是指設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時,保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù);速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障,以減輕損壞程度,指保護(hù)裝置應(yīng)盡快切除短路故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用設(shè)備自動投入的效果。

2.提高繼電保護(hù)抗干擾技術(shù)措施及預(yù)防方法

(1)降低電力系統(tǒng)中一次設(shè)備的各種接地電阻降低諸如電壓互感器、電流互感器以及避雷器的接地電阻,不僅能夠減小高頻電流流入時所形成的電位差,而且可以構(gòu)成具有低阻抗特性的接地網(wǎng),使得變電站內(nèi)部的地電差位降低,從而減少二次回路設(shè)備受到此些接地電阻的干擾程度。

(2)把高頻同軸的電纜在控制室和開關(guān)場兩端分別進(jìn)行接地假如在一端對高頻的同軸電纜進(jìn)行接地,則空母線受隔離開關(guān)的支配,勢必在另一端產(chǎn)生瞬間的高電壓。這就加大了設(shè)備某個端子出現(xiàn)高電壓的可能性,從而影響到設(shè)備的常規(guī)運轉(zhuǎn)。

(3)構(gòu)造一些繼電保護(hù)裝置的電位面繼電保護(hù)裝置均在控制室集中的情況下,應(yīng)將連網(wǎng)的中心計算機、各套微機的保護(hù)與控制裝置置于同一電位面,此電位面應(yīng)聯(lián)系控制室的地網(wǎng),使得電位面的電位同地網(wǎng)的電位變化浮動能夠處于一致狀態(tài),同時防止此電位面遭受地網(wǎng)地電位差的侵入,從而確保地網(wǎng)與微機設(shè)備間無電位差,達(dá)到通信可靠性的目的。各微機設(shè)備連接電位面時,應(yīng)有相適應(yīng)截面且專用的接地線,各組件不管是外部亦或內(nèi)部的接地與零點位置均應(yīng)使用專用連接線連接至專屬的接地線上,然后將專門的接地線同保護(hù)盤的接地端子相連接,使得接地端子接至地網(wǎng)上的合適部位,繼而形成一個電位面的網(wǎng),能夠屏蔽許多干擾。

(4)斷開與濾波器連接的一、二次線圈上的接地連線防止隔離開關(guān)操作亦或雷電導(dǎo)致干擾的主要措施之一就是斷開與濾波器的一、二次線圈上的接地連線,同時二次接地應(yīng)距一次接地的位置要≥3-5m。不管是由于操作隔離開關(guān)還是受到雷擊,均能形成高頻度的電流,這在一定程度上加大了高頻電流經(jīng)過高壓耦合的電容器流入地網(wǎng)的可能性,在此種情況下,將出現(xiàn)相當(dāng)高的高頻度電壓,從而經(jīng)過層間的電容和二次設(shè)備電纜侵入到二次設(shè)備。

倘若不斷開與濾波器的一、二次線圈上的接地連線,高頻電壓勢必干擾繼電保護(hù)裝置。由于高頻電流通過接地點至地網(wǎng)時,將在接地點的位置形成特別高的電位,然而,相比高頻而言,地網(wǎng)為高電阻,從而造成高頻電位順著四周迅速衰減,因此,為縮短二次回路接地位置同二次設(shè)備的電位差距,同時使一次設(shè)備的接地位置和二次回路的接地位置有一定的距離,二者差距應(yīng)為 3~5m,這樣不僅可以減少電纜的屏蔽層中經(jīng)過的高頻電流,而且能夠降低芯線受到的干擾程度。

(5)對二次設(shè)備實行狀態(tài)監(jiān)測方法。

隨著微機保護(hù)和微機自動裝置的自診斷技術(shù)的發(fā)展,變電站繼電保護(hù)故障診斷系統(tǒng)的完善為電氣二次設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。對綜合自動化變電站而言容易實現(xiàn)繼電保護(hù)狀態(tài)監(jiān)測,保護(hù)裝置內(nèi)各模塊具有自診斷功能,對裝置的電源、CPU、I/0接口、A/D轉(zhuǎn)換、存儲器等插件進(jìn)行巡查診斷??梢圆捎帽容^法、編碼法、校驗法、監(jiān)視定時器法、特征字法等故障測試的方法。對保護(hù)裝置可通過加載在線監(jiān)測程序,自動測試每一臺設(shè)備和部件。但是一些常規(guī)繼電保護(hù)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測較難實現(xiàn),比如二次回路是由若干繼電器和連接各個設(shè)備的電纜所組成,點多、分散,要通過在線監(jiān)測繼電器觸點的狀況和接線的正確性等既難也不經(jīng)濟(jì)。一方面應(yīng)從設(shè)備管理環(huán)節(jié)人手,如設(shè)備的驗收管理,離線檢修資料管理,結(jié)合在線監(jiān)測來診斷其狀態(tài)。另一方面在不增加新的投入的情況下,應(yīng)充分利用現(xiàn)有的測量手段。

(6)實行繼電保護(hù)智能化與網(wǎng)絡(luò)。

近年來,人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃、模糊邏輯等在電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域都得到了應(yīng)用,在繼電保護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用也逐步開始。例如在居民線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路屬于非線性問題,距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動,如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,經(jīng)過大量故障樣本分析,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發(fā)生任何故障時都可正確判別,其它如遺傳算法,進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。在新時期,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,它深刻影響著各工業(yè)領(lǐng)域,也為各工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。

到目前為止,除了差動保護(hù)外,所有繼電器保護(hù)裝置只能反應(yīng)保護(hù)安裝處的電氣量。繼電保護(hù)的作用也只限于切除故障元件,縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段。國外早已提出過系統(tǒng)保護(hù)的概念,這要求每個保護(hù)單元都能共享系統(tǒng)的運行和故障信息數(shù)據(jù),各保護(hù)單元與重合閘裝置在分析這些信息數(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。顯然,實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護(hù)的基本條件是將全系統(tǒng)各主要設(shè)備的保護(hù)裝置用計算機網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接起來,亦即使現(xiàn)微機保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化,這在當(dāng)前的技術(shù)條件是完全可能的。

3.結(jié)束語

繼電保護(hù)對我國電力系統(tǒng)的安全運行,有著重要的意義和作用,在我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,用電需求不斷增大,用電質(zhì)量不斷提高的新形勢下,做好繼電保護(hù)工作有著更深遠(yuǎn)的意義。我們要不斷研究新形勢下繼電保護(hù)的出現(xiàn)的新情況、新問題,更新繼電保護(hù)裝置的新設(shè)備、新產(chǎn)品,努力掌握繼電保護(hù)裝置的新技術(shù),以適應(yīng)未來供電技術(shù)改革與發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃山山.變電所繼電保護(hù)電磁干擾問題分析及解決方案[J].都市快軌交通,2010(4).

篇8

關(guān)鍵詞:變電站 繼電保護(hù) 二次回路 防止措施

中圖分類號:TM411 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行需要繼電保護(hù)的支持,如果在實際情況中變電站繼電保護(hù)的二次回路出現(xiàn)問題,勢必會對電網(wǎng)的其他設(shè)備造成影響,輕則可造成供電區(qū)域的大規(guī)模停電,嚴(yán)重時可能還會導(dǎo)致電力系統(tǒng)的直接癱瘓,為供電企業(yè)和人民帶來無法挽回的重大損失,由此在現(xiàn)代化社會中,如果供電初出現(xiàn)問題,對于絕大多數(shù)行業(yè)來講,影響都是十分巨大的,因此,供電企業(yè)應(yīng)致力于研究供電的穩(wěn)定性,從變電站繼電保護(hù)二次回路入手,采取相應(yīng)的措施,將發(fā)生故障的幾率控制在最低的水平,為社會的發(fā)展和人們的生活提供源源不斷的電力資源。

一、變電站繼電保護(hù)二次回路的特點及優(yōu)勢

(一)變電站繼電保護(hù)二次回路的基本特點

變電站繼電保護(hù)二次回路是電網(wǎng)中不可缺失的一部分,而且結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,不僅涉及到測試系統(tǒng)還對電源、信號等系統(tǒng)有著直接的聯(lián)系,在繼電保護(hù)二次回路的作用下,電網(wǎng)中的基礎(chǔ)設(shè)備會始終處在低壓的環(huán)境中,從而起到了一種很好的保護(hù)作用,不僅如此,在繼電保護(hù)二次回路中還設(shè)置了多種多樣的子程序,在保護(hù)的過程中還可以完成各項功能,因此變電站繼電保護(hù)二次回路是一種多功能的保護(hù)型系統(tǒng),在電力系統(tǒng)中占據(jù)著重要的位置。

(二)變電站繼電保護(hù)二次回路的優(yōu)勢

(1)安全

傳統(tǒng)意義上的電力防護(hù)裝置已經(jīng)很難適應(yīng)電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,在反應(yīng)速度、故障排查等方面都已無法滿足實際的需求,而且在正常的使用中,極易出現(xiàn)故障,不僅使自身的防護(hù)效果大打折扣,還會對電力系統(tǒng)造成不小的影響。然而,變電站繼電保護(hù)二次回路則是充分利用了現(xiàn)階段主流的自動控制技術(shù),可實現(xiàn)電力系統(tǒng)的全盤監(jiān)控,為管理者提供準(zhǔn)確的實時信息,大幅提高了電力系統(tǒng)的安全性,為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運營提供了有力的保障。

(2)經(jīng)濟(jì)

與以往的電力防護(hù)裝置相比,變電站繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)所配套的裝置不僅具有更為小巧的體積,而且便于維護(hù)與操作,造價低廉,為供電企業(yè)節(jié)省了大量的經(jīng)濟(jì)成本,為供電系統(tǒng)方面的研究預(yù)留了更多的資金空間。從根本上實現(xiàn)了供電消耗的最小化和最經(jīng)濟(jì),推動了我國供電行業(yè)的全面發(fā)展。

(3)功能

通過長時間的實踐和優(yōu)化,變電站繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)的實際功能已經(jīng)上升到了更高的臺階,不但防護(hù)效果好,防護(hù)范圍也得到了顯著的擴(kuò)大,更好的適應(yīng)了電力系統(tǒng)不斷發(fā)展對繼電保護(hù)提出的諸多要求。

二、220KV線路繼電保護(hù)系統(tǒng)

(一)220KV線路繼電保護(hù)

在220KV線路中,繼電保護(hù)系統(tǒng)及配套裝置主要應(yīng)用在線路所對應(yīng)的變電站中,起到實時監(jiān)控和防護(hù)的作用,如果出現(xiàn)故障,繼電保護(hù)系統(tǒng)能以最快的速度做出反應(yīng),故障定位完成以后迅速切除,若該故障系統(tǒng)無法進(jìn)行自動切除,則可將故障信息傳輸至控制中心,相關(guān)工作人員在獲取和掌握故障信息以后,及時對故障進(jìn)行處理和維修。從目前來看,繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)在220KV線路得到了廣泛的應(yīng)用,是一種切實保護(hù)供電設(shè)備的有效措施。

(二)保護(hù)性能

繼電保護(hù)二次回路之所以得到了如此廣泛的應(yīng)用和推崇,主要原因就是該系統(tǒng)擁有十分強勁的保護(hù)性能,該系統(tǒng)的保護(hù)性能可總結(jié)為四個方面,分別為:

(1)最根本也是最重要的,確保220KV線路的安全性,如果220KV線路無異常,繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)并不會做出任何反應(yīng),因此在正常情況中不會誤導(dǎo)工作人員,一方面確保了出現(xiàn)故障以后的反應(yīng)速度,另一方面也可降低工作量,提高工作效率。

(2)繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)具有很強的可靠性,不僅可以自動切除故障,還會為控制中心傳輸準(zhǔn)確的實時信息,為工作人員的維修和檢查起到很好的指引作用。

(3)供電需要持續(xù)進(jìn)行,如果故障沒有得到及時有效的處理,不僅會加劇故障問題,還會對供電的持續(xù)性造成一定的影響,因此繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)具有可觀的反應(yīng)速度,可為故障維修創(chuàng)造大量的時間,從而確保220KV供電線路的穩(wěn)定運行。

(4)該系統(tǒng)在修復(fù)故障時,并不會對其他運行部分的供電造成影響,具有很強的選擇性,保證其他部分的正常運行,不會發(fā)生越級跳閘等現(xiàn)象。

三、變電站繼電保護(hù)二次回路常見問題

(一)數(shù)據(jù)損壞

如果變電站繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)發(fā)生一定程度的差動,系統(tǒng)會在此影響下出現(xiàn)差動誤差,此時不僅會破壞電力資源用戶的電力計量,還會對系統(tǒng)的靈敏性造成影響,甚至還會使電力數(shù)據(jù)失真。

(二)線路損壞

在正常情況下,當(dāng)繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)損壞時,會降低系統(tǒng)的切斷能力,進(jìn)而直接影響供電線路,最終導(dǎo)致系統(tǒng)中出現(xiàn)熔斷等損壞,使繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)失去效果。

(三)容量損壞

如果繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)發(fā)生故障,勢必會使其內(nèi)部容量出現(xiàn)不同程度的損壞,對配套的差動保護(hù)以及電纜等都會造成一定的影響,加速了系統(tǒng)設(shè)備的老化,甚至還會影響到電力系統(tǒng)的總?cè)萘俊?/p>

四、變電站繼電保護(hù)二次回路的維護(hù)方法

(一)負(fù)荷檢修

在變電站機電保護(hù)系統(tǒng)正常運行時,應(yīng)對系統(tǒng)中電流互感器的實際負(fù)荷進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控,結(jié)合實際需求,采取有效措施,將勵磁電流調(diào)整至規(guī)定的限度以內(nèi)。在二次回路中,常用的降低負(fù)荷方法為,降低電纜電阻或者是選取用于弱點控制方面的互感器,另外還需組織人員對系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查。

(二)質(zhì)量檢修

繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)相對復(fù)雜,內(nèi)部構(gòu)件的質(zhì)量將直接影響到系統(tǒng)的效果,尤其是電流互感器。如今,市場中供應(yīng)的電流互感器種類繁多,在選型時還需對互感器的作用和需求進(jìn)行綜合性的考慮。如果現(xiàn)有繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的測電流較大,則應(yīng)選取自帶一定小氣隙的互感器,由于這種繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)備的鐵芯剩磁較小,所以增加了互感器飽和的難度,從而提高裝置性能。另外,這種互感器擁有較小的勵磁電流,會對失衡電流起到一定的控制效果。

(三)電流檢修

在變電站繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)中,電流互感器是重要組成部分,直接影響到系統(tǒng)的差動保護(hù)效果,因此應(yīng)對電流互感器引起更高的重視。為了切實達(dá)到更好的差動保護(hù)效果,應(yīng)盡量選用D級互感器,當(dāng)互感器經(jīng)過設(shè)備外側(cè)的短路電流時,電流在上升到最大值以后,應(yīng)對二次負(fù)荷進(jìn)行嚴(yán)格的控制,將其維持在規(guī)定的范圍之內(nèi)。

五、總結(jié)

改革開放以來,我國供電行業(yè)得到了迅速的變遷,供電系統(tǒng)也正朝著多功能的方向發(fā)展,為繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)提出了更為嚴(yán)格的要求,該系統(tǒng)同樣在改革的過程中取得了一定的成效,逐漸成為電力系統(tǒng)中的標(biāo)志性特點。然而,在實際情況中,變電站繼電保護(hù)二次回路系統(tǒng)仍存在諸多問題,還需相關(guān)人員加倍努力的進(jìn)行整改和創(chuàng)新,使其發(fā)揮出最佳的效果。

參考文獻(xiàn):

[1]譚永湛.繼電保護(hù)二次回路檢修維護(hù)中的若干問題分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011,(13):25-26.

[2]喇曉軍.繼電保護(hù)二次回路故障破壞作用及提高其正確性的措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2012,(11):11-12.

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篇9

關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);間隙保護(hù);事故經(jīng)過;暴露問題;防范措施。

1、前言

宜陽縣位于河南省洛陽市西部山區(qū),屬國家級貧困縣,現(xiàn)有110KV變電站4座,110KV柳泉變位于宜陽縣中部,為宜陽縣中西部地區(qū)主供電源點,一期工程建設(shè)于1994年5月,設(shè)計安裝柳1#主變1臺,容量1*20MVA,二次設(shè)備控制、保護(hù)均為常規(guī)電磁型保護(hù),技術(shù)水平較低。二期工程建設(shè)于2006年1月,設(shè)計安裝柳2#主變1臺,容量1*40MVA,二次設(shè)備控制、保護(hù)為綜合自動化,設(shè)備技術(shù)水平較為先進(jìn)。設(shè)備帶電運行期間,于2010年8月發(fā)生柳2#主變間隙保護(hù)動作跳閘,直接引起宜陽西半縣區(qū)大面積停電,經(jīng)繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場跟蹤測試、試驗分析,核查出引起主變停運的原因系二次誤接線引起。

2.案例現(xiàn)場經(jīng)過及分析

2.1柳2#主變失壓停運事故經(jīng)過

2010年8月18日天氣情況:晴天,跳閘前運行方方式狀況為110KV下柳T線送柳110KV西母,經(jīng)柳110西、柳110東送電,柳110KV東母帶柳2#主變,柳352送電柳35KV南母經(jīng)柳350送電至35KV北母,35KV柳1備用1送電,柳35KV旁母經(jīng)Ⅱ柳韓1旁帶Ⅱ柳韓線運行,柳102送電柳10KV東母經(jīng)柳10送電柳10KV西母,柳1#主變停運解備,柳1#所用變運行。

柳1#主變?nèi)萘繛?0000KVA,柳2#主變?yōu)?0000KVA,不能并列運行,柳泉變2010年最高負(fù)荷為26000KW,正常負(fù)荷為19000KW,柳1#主變在負(fù)荷高峰期不能滿足運行要求。

11時34分,110KV柳泉變電站柳2#主變間隙保護(hù)動作,造成柳112、柳352、柳102三側(cè)開關(guān)動作跳閘。110KV柳泉變電站事故喇叭響,中央信號控制屏報“掉牌未復(fù)歸、35kv1段電度表失壓”,柳2#主變測控屏報“PT回路異?!薄案吆髠浔Wo(hù)動作”“間隙保護(hù)出口動作”,中央信號繼電屏“10KVⅠ母接地”繼電器動作,復(fù)歸信號,后臺及柳2#主變測控屏中主變?nèi)齻?cè)開關(guān)柳112、柳352、柳102在跳閘位置,柳泉變值班員于11時37分匯報縣電力調(diào)度中心。

調(diào)度員下令柳2#主變解備,柳1#主變恢復(fù)備用加入運行,合上柳101開關(guān)后,警鈴響,報10KVⅠ段母線接地,值班員正確判斷并及時斷開10KV柳丁1開關(guān)后,接地信號當(dāng)時消失。調(diào)度員通知供電所人員查10KV柳丁線。

調(diào)度員通知柳泉變值班員:10KV柳丁線黑溝支線斷開,具備送電條件,15時21分,合上柳丁1開關(guān)線路正常供電。

2.2引起柳2#主變失壓停運的原因分析及應(yīng)對處理措施

12時10分,繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員第一時間到達(dá)柳泉變電站現(xiàn)場,調(diào)查分析柳2#主變跳閘原因,決定柳1#主變投入運行,柳2#變解備徹底查清柳2#主變間隙保護(hù)動作跳閘原因。

有關(guān)檢修技術(shù)人員對柳2#主變保護(hù)間隙及三側(cè)開關(guān)進(jìn)行了檢查試驗。柳2#主變中性點保護(hù)間隙無擊穿,保護(hù)間隙距離正確無誤,柳2#主變采用南瑞公司微機型PST-1204C數(shù)字式保護(hù)裝置,核對主變定值準(zhǔn)確無誤,調(diào)出打印故障錄波圖形數(shù)據(jù),查閱柳2#主變當(dāng)時所報保護(hù)裝置信息、圖紙、保護(hù)定值故障錄波進(jìn)行了初步分析主變試驗合格,三側(cè)開關(guān)動作可靠,信號正常,二次回路接地可靠合格,檢查柳2#主變瓦斯繼電器,發(fā)現(xiàn)瓦斯繼電器內(nèi)無氣體,同時采集油樣進(jìn)行化學(xué)試驗,化驗結(jié)論合格。

通過核查值班記錄及2009年8月30日柳泉變電站柳2#主變間隙保護(hù)動作分析記錄報告,又查閱了柳2#主變當(dāng)時所報保護(hù)裝置信息、圖紙、保護(hù)定值故障錄波進(jìn)行了初步分析,間隙保護(hù)是主變的后備保護(hù),設(shè)置在高壓側(cè),可作為相鄰元件(母線、引出線)及變壓器本身主保護(hù)的后備,經(jīng)放電間隙接地零序保護(hù)包含零序電流保護(hù),零序電壓保護(hù)兩部分。當(dāng)變壓器中性點不接地運行時,如果系統(tǒng)發(fā)生接地故障,中性點的電壓升高超過間隙過擊穿電壓時,間隙被擊穿,中性點有零序電流通過,超過間隙過流定值100A(一次值),接在中性點專用電流互感器上的電流繼電器動作經(jīng)0.5S作切除變壓器的各側(cè)斷路器。零序電壓保護(hù)的過壓繼電器接在110KV母線電壓互感器的開口三角側(cè),以取得零序電壓3U0,過壓繼電器的起動值為180V,當(dāng)110KV系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,中性點的電壓達(dá)到擊穿電壓但還未使間隙過擊穿時,3U0使過壓繼電器動作并經(jīng)0.5S動作切除變壓器的各側(cè)斷路器,由于間隙電流保護(hù)和間隙電壓保護(hù)整定的時間相同,所以故障時誰先動作就由誰切除變壓器的各側(cè)斷路器,兩者互為備用。引起110KV間隙保護(hù)的動作條件:①從主變中地間隙電流互感器采集二次電流,5A動作;②從110KV側(cè)PT采集3U0零序電壓,180V動作。這兩個條件達(dá)到1個,間隙保護(hù)就動作。而本次間隙保護(hù)共動作了1次,當(dāng)時柳2#主變運行時中地未加入運行,檢測主變中地保護(hù)間隙,無擊穿現(xiàn)象,間隙電流造成間隙保護(hù)動作的可能性應(yīng)該排除掉,同時在間隙保護(hù)動作時,值班員記錄10KV母線柳丁線有接地情況產(chǎn)生,10KV母線電壓異常,通過故障錄波分析跳閘前后110KV側(cè)電壓波形正常,110KV線路無異常無發(fā)生接地故障,110KV PT 3U0零序電壓波形異常升高,初步判斷由于110KV側(cè)PT采集3U0零序電壓超出定值,造成間隙保護(hù)動作,查找110KV PT 3U0零序電壓波形異常來源,而在間隙保護(hù)動作時,值班員記錄10KV母線柳丁線有接地情況產(chǎn)生,10KV母線電壓異常。進(jìn)一步分析可能二次回路10KV PT 3U0零序電壓有可能會由于誤接線竄到二次回路110KV PT 3U0零序電壓處,造成間隙保護(hù)動作。

主變停運后,斷開有關(guān)保護(hù)壓板,做好其他保護(hù)的安全措施,將相關(guān)的電壓回路斷開,將接到外部的觸點全部斷開作模擬試驗?zāi)M10KV母線接地產(chǎn)生3U0電壓,檢查110KV PT 3U0電壓隨即異常升高,驗證二次回路10KV PT 3U0零序電壓有可能會由于誤接線竄到二次回路110KV PT 3U0零序電壓處,隨后檢查了有關(guān)二次回路,發(fā)現(xiàn)中央信號繼電器屏左邊10KV 2#端子排第十個端子接有一根二次線(芯號10KV1YML)經(jīng)屏頂小母線與110KV1YML連通,查閱圖紙屬誤接線,對發(fā)現(xiàn)誤接線處進(jìn)行斷開處理后,查無異常于23時40分檢修工作結(jié)束。8月19日1時左右柳2#主變加入運行,后續(xù)跟蹤監(jiān)視運行情況正常。

3.暴露問題及防范措施

3.1召開事故分析會按照“四不放過”原則查清事故原因,剖析事故存在問題,處理事故責(zé)任人,細(xì)致落實防止繼電保護(hù)“三誤事故”措施,并開展110KV柳泉變事故通報學(xué)習(xí)、討論活動,通過討論對照,暴露出各部門、班組自身問題,制定相應(yīng)防范措施和對策。

3.2加強安裝檢修人員業(yè)務(wù)培訓(xùn),提高安裝檢修人員的自身素質(zhì)與業(yè)務(wù)技能,提高安裝檢修人員的檢修水平,提高事故應(yīng)急能力,做好缺陷消除工作。

篇10

關(guān)鍵詞:變電站;綜合自動化技術(shù);電力系統(tǒng);防雷

中圖分類號:TM743 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)35-0021-03隨著社會經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步,社會各界對電力系統(tǒng)運營的要求日漸提高,在當(dāng)前環(huán)境下,加快電網(wǎng)系統(tǒng)改革的步伐,加大電網(wǎng)改造的力度,成為電力系統(tǒng)所面臨的重點工作。在電力系統(tǒng)建設(shè)中,充分利用現(xiàn)代科技,借鑒現(xiàn)代化的管理手段及技術(shù)方法,逐漸提高電網(wǎng)系統(tǒng)的自動化水平。

變電站在電力系統(tǒng)中占據(jù)重要地位,其運行情況對整個電力系統(tǒng)的安全性有重要影響。而變電站的二次設(shè)備,對變電站運行的健康程度意義重大?,F(xiàn)有的變電站主要包括:常規(guī)變電站;具有一定自動化水平的變電站;全面綜合自動化變電站。常規(guī)變電站中,所有二次設(shè)備均采用分立式設(shè)備,設(shè)置復(fù)雜,不易于維護(hù)。而且不具備自診斷能力,系統(tǒng)本身無法進(jìn)行故障檢測。電網(wǎng)在不停地建設(shè),新建設(shè)的變電站在逐步加入到電網(wǎng)系統(tǒng)中,導(dǎo)致電力系統(tǒng)的整體規(guī)模日益膨脹,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜化,這就要求變電站長時間無故障安全運行的可靠性非常高。

變電站綜合自動化:指在電網(wǎng)系統(tǒng)中,綜合利用自動化、網(wǎng)絡(luò)通信及現(xiàn)代遙測遙控技術(shù),對傳統(tǒng)變電站二次設(shè)備的組成模式加以改造,把常規(guī)變電站的控制、測量、保護(hù)等功能整合,實現(xiàn)一體化的監(jiān)控系統(tǒng)。以微機化的新型二次設(shè)備取代傳統(tǒng)使用的分立式設(shè)備,實現(xiàn)變電站綜合自動化,使變電站管理的自動化水平得到提高,從而提高變電站可靠性。

相對傳統(tǒng)變電站的問題,綜合自動化技術(shù)展示了良好的優(yōu)越性。①具有電壓、無功自動控制的功能,能夠大大提高電壓合格率、降低電能損耗;②變電站基本達(dá)到自動化要求的水準(zhǔn),通過計算機自動完成日常測量、監(jiān)視、記錄等工作,使電力系統(tǒng)的管理水平進(jìn)一步提高;③綜合自動化能夠進(jìn)行自檢及互檢作業(yè),使檢修時間大大縮短,具有多種實時在線功能的應(yīng)用,使維護(hù)工作量得到減少。

1 變電站自動化綜合設(shè)計

1.1 綜合自動化的功能要求

在電力系統(tǒng)中,變電站的作用、地位、規(guī)模大小以及電壓等級高低、設(shè)備運行狀況,這幾個方面的特征共同決定了變電站需要具備哪些功能。對高壓以及超高壓變電站自動化系統(tǒng)來講,其系統(tǒng)功能要求包括三方面內(nèi)容。①控制系統(tǒng):運維監(jiān)視與控制、完成對數(shù)據(jù)自動進(jìn)行分析任務(wù);②保護(hù)系統(tǒng):對高壓、超高壓輸電線路的保護(hù)、對各個級別變壓器的保護(hù)、遇到情況能夠自動重合閘;③運行支持系統(tǒng):支持設(shè)備維修、自動故障恢復(fù)、電力系統(tǒng)故障恢復(fù)支持。

微機保護(hù)應(yīng)具備與監(jiān)控系統(tǒng)通信的功能,包括:接受監(jiān)控查詢;傳送事件報告,且掉電后能夠保留信息;修改時鐘及對時,并能GPS外部對時。

監(jiān)控系統(tǒng)的功能。進(jìn)行電力運營現(xiàn)場各類數(shù)據(jù)的采集,包括采集現(xiàn)場所有狀態(tài)量,并且從保護(hù)裝置進(jìn)行采集特征因素的狀態(tài)量及自檢信息。

事件記錄及故障錄波。高壓變電站采用兩種方式實現(xiàn)故障錄波:①配置專用微機故障錄波器;②由微機保護(hù)裝置兼作記錄及測距計算,再送監(jiān)控系統(tǒng),然后存儲、打印波形。

電壓無功綜合控制。當(dāng)給定電壓曲線時,由變電站自動化系統(tǒng)控制,確保電壓質(zhì)量及優(yōu)化無功補償。

系統(tǒng)的自診斷檢測功能。系統(tǒng)的各裝置都具有自診斷功能,具有失電保護(hù)、自復(fù)位能力。在數(shù)據(jù)采集過程中,如果遇到錯誤,能夠及時輸出錯誤部分的信息內(nèi)容,同時激活報警裝置,并能夠及時對故障單元進(jìn)行閉鎖。

1.2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)布局設(shè)計

變電站自動化系統(tǒng)的集成分為兩個級別,即間隔級以及變電站級。間隔級集成主要通過對平臺的構(gòu)建及集中來完成,在構(gòu)建軟、硬件通用平臺后,將保護(hù)、控制等功能在平臺上進(jìn)行集成。站級集成將各個功能通過信息網(wǎng)絡(luò)組合在一個系統(tǒng)中(如圖1所示)。

目前,在國內(nèi)外變電站綜合自動化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)類型中,大體上可以劃分為完全集中化、集中與分散結(jié)合式及全分散式三種結(jié)構(gòu)。

集中式結(jié)構(gòu)的變電站自動化系統(tǒng),對于規(guī)模較小的變電站較為合適。在這類結(jié)構(gòu)中,把計算機的接口電路進(jìn)行擴(kuò)展,通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的集中采集,并集中計算處理這些變電站數(shù)據(jù)信息,完成微機控制、保護(hù)及自動化控制功能。這種結(jié)構(gòu)典型的特點是其中各功能單元相互獨立、互不聯(lián)系。主要缺點:多重化采集、精度誤差大,難以維護(hù),運行可靠性低。

分散與集中相結(jié)合:在這類結(jié)構(gòu)中,高壓線路和主變壓器保護(hù)測控裝置等集中組屏,而配電線路的保護(hù)裝置分散安裝在開關(guān)柜內(nèi)。采用分散式結(jié)構(gòu)對配電線路進(jìn)行保護(hù),交換信息的工作通過現(xiàn)場總線與保護(hù)管理機來完成。整個二次設(shè)備智能化,通過在各總控單元、間隔層中采用獨立的微機系統(tǒng)實現(xiàn),使得系統(tǒng)達(dá)到具備較強的自診斷能力,可維護(hù)性較高。

在全分散式綜合自動化系統(tǒng)中,采取一次回路的方式進(jìn)行設(shè)計。按照某種特性或者功能特點,把各個電力設(shè)備劃分為若干組成單元,其中,將控制單元、微機保護(hù)單元、數(shù)據(jù)采集單元安裝在戶內(nèi)開關(guān)柜內(nèi)或戶外高壓開關(guān)附近。

2 綜合自動化系統(tǒng)二次回路設(shè)計

2.1 防誤閉鎖回路的設(shè)計

一般情況下,傳統(tǒng)電氣防誤通過開關(guān)與刀閘的輔助接點聯(lián)鎖實現(xiàn),其建立在二次操作回路的基礎(chǔ)上。需要接入大量二次電纜,接線方式較復(fù)雜,維護(hù)困難,戶外電磁鎖機構(gòu)易損壞等問題,對于誤入接地線的掛接、帶電間隔等情況則沒有任何辦法。

采用高壓開關(guān)電氣元件,由主機、機械編碼鎖、電氣編碼鎖等一系列電氣功能元件組裝成這些設(shè)備,以達(dá)到電氣不被誤操作的目的。具閉鎖的實現(xiàn)是通過微機鎖來達(dá)到的,微機“五防”系統(tǒng)通過軟件規(guī)則庫和現(xiàn)場鎖具實現(xiàn)防誤閉鎖。該系統(tǒng)包含維護(hù)模塊與模擬操作模塊,其設(shè)計十分合理;從電力運維的現(xiàn)場需要角度來考慮,核心為變電安全運行任務(wù)模式,按照標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo)要求,對各種保護(hù)電路、設(shè)備電源進(jìn)行逐項審核,看其操作是否正確(如圖2所示)。

2.2 系統(tǒng)設(shè)計同期功能

在電網(wǎng)系統(tǒng)正常供電過程中,變電站作為電網(wǎng)系統(tǒng)中各個單元聯(lián)結(jié)的樞紐,進(jìn)行同期并網(wǎng)操作的時候常有發(fā)生。按照性質(zhì)不同可以將同期并網(wǎng)劃分為:同頻、差頻。同頻并網(wǎng):同一系統(tǒng)內(nèi)合環(huán)運行。差頻并網(wǎng)(同期):通過兩個獨立電源系統(tǒng)之間的斷路器實現(xiàn)并列。由于各類線路保護(hù)測控裝置主要對線路保護(hù)、測控,電力系統(tǒng)中的各類電子系統(tǒng)產(chǎn)品均雖然都涵蓋了傳統(tǒng)意義上“檢同期”的內(nèi)容,但并沒有完全滿足妥善解決電網(wǎng)線路并網(wǎng)同期操作的需要。而目前電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,有較多輸電線路要求系統(tǒng)具備進(jìn)行同期并網(wǎng)操作的功能。電網(wǎng)自動化設(shè)計人員面臨解決這一同期技術(shù)難題的壓力,把尋求解決這一線路自動同期問題的方法寄托在測控裝置上。

在進(jìn)行同頻并網(wǎng)操作時,同期操作的線路兩端具有相同的電源頻率,而兩端電源的相角存在一定差別,差別的大小通常和電路中的電抗以及有功功率有關(guān)。在進(jìn)行并網(wǎng)操作前期,需要對并網(wǎng)操作兩端的相角差以及電壓差進(jìn)行檢測,斷路器最佳合閘時刻則由計算程序確定捕捉。提供微機監(jiān)控終端主機完成對兩端進(jìn)行同期條件判別,通過遠(yuǎn)端進(jìn)行遙控同期作業(yè),都存在一定問題。在遠(yuǎn)程遙控同期操作命令下達(dá)后,這些測控裝置需要同時對同期、閉鎖、遠(yuǎn)方控制狀態(tài)等多因素進(jìn)行判定,如果綜合條件滿足控制的要求,此時則執(zhí)行相應(yīng)的控制操作;各斷路器測控元件對兩端的電壓實時檢測,當(dāng)處于同期操作的斷路器兩端相位差、電壓差以及頻率差全部處于既定范圍內(nèi)時,此時同期并網(wǎng)檢測功能就達(dá)到允許進(jìn)行合閘操作的狀態(tài)。

2.3 實現(xiàn)保護(hù)設(shè)計的雙重化

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的對象范圍主要包括元件保護(hù)和系統(tǒng)保護(hù)兩種。在進(jìn)入信息化時代后,繼電保護(hù)涉及的內(nèi)容已從元件級延伸到設(shè)備級。隨著電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展,電網(wǎng)穩(wěn)定問題已上升為主要矛盾。對線路、主變壓器及發(fā)電機變壓器組繼電保護(hù)裝配產(chǎn)生了新要求,對主變壓器采取雙套化配置,即雙主雙后。雙套保護(hù)且相互獨立;每套主后備保護(hù)必須完整,且能真正承擔(dān)主后備保護(hù)功能,以備獨立運行。微機保護(hù)使雙重化配置成為現(xiàn)實,雙套主保護(hù)的直流電源、交流輸入、跳閘回路盡可能的相互獨立,使得冗余度得以提高。

一般而言,二次諧波制動原理躲勵磁涌流成為較成熟的變壓器差動保護(hù)所利用的方式,但當(dāng)變壓器發(fā)生涌流,出現(xiàn)兩相或者單相線路內(nèi)部故障時,再通過二次諧波制動,由于涌流制動會導(dǎo)致差動保護(hù)不起作用。變壓器差動保護(hù)方法依據(jù)波形對稱算法原理,通過把勵磁涌流區(qū)與變壓器在空載合閘時產(chǎn)生的故障電流分開,從而達(dá)到對變壓器保護(hù)的目的。

3 自動化電力設(shè)備選型

用于進(jìn)行繼電保護(hù)、測量控制、防誤閉鎖、在線狀態(tài)檢測等設(shè)備的選擇,對變電站的綜合化自動化至關(guān)重要。這些設(shè)備屬于常規(guī)的二次設(shè)備,目前其設(shè)計制造全部基于模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的微處理機制,高速的網(wǎng)絡(luò)通信均為設(shè)備之間的所采用的連接,這樣以來,常規(guī)功能裝置重復(fù)的I/O 現(xiàn)場接二口次設(shè)備便不復(fù)存在,數(shù)據(jù)資源的共享通過網(wǎng)絡(luò)真正實現(xiàn)了。

智能化電氣的應(yīng)用越來越廣泛,在電網(wǎng)系統(tǒng)的改造、變電站自動化領(lǐng)域中得到快速發(fā)展;智能開關(guān)、光電式互感器機電一體化設(shè)備產(chǎn)生并在電網(wǎng)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,加快了變電站自動化技術(shù)進(jìn)入智能化、數(shù)字化新階段的步伐(如圖3所示)。

在電網(wǎng)系統(tǒng)供電運行中,對動態(tài)電氣參數(shù)信息進(jìn)行實時檢測,主要包括:電壓、電流、諧波分量及相位,這些數(shù)據(jù)屬于基礎(chǔ)數(shù)據(jù),其他電氣信息量,如有功功率、無功功率等都可通過間隔層的設(shè)備計算得到。在采集數(shù)據(jù)信息時,利用直接采集數(shù)字量來取代對傳統(tǒng)模擬量的采集,使得采樣子系統(tǒng)及整個自動化系統(tǒng)的抗干擾性能得以增強;光電電壓互感器、光電電流互感器替換了傳統(tǒng)的電壓互感器、電磁式電流互感器。智能性也表現(xiàn)在執(zhí)行控制命令時,其能識別命令的真假及其是否合理,對即將進(jìn)行的動作精確控制,能使斷路器進(jìn)行選相分閘,定相合閘操作,并且能夠在給定的相角的前提下實現(xiàn)斷路器的閉合以及斷開。

光電流互感器的應(yīng)用。其一般以弱功率數(shù)字量進(jìn)行輸出,特別適合微機繼電保護(hù)裝置的需求。其順應(yīng)了保護(hù)數(shù)字化、電力計量、微機化和自動化發(fā)展的浪潮。

電流瞬時采樣值差動保護(hù)。在故障全程使用采樣瞬時值進(jìn)行計算,在大動態(tài)范圍內(nèi)能保持良好的線性,測量的電流能準(zhǔn)確反應(yīng)一次電流波形,可使現(xiàn)有保護(hù)的靈敏度及可靠性有效地提高。采樣值電流差動保護(hù)是依據(jù)采樣電流的瞬時值,完成以相量為基礎(chǔ)的常規(guī)電流差動保護(hù)動作判據(jù)。在穩(wěn)態(tài)條件下,電流瞬時采樣值隨時間的變化而變化,而常規(guī)相量電流差動保護(hù)中的電流相量保持不變,這就導(dǎo)致了瞬時采樣電流值差動保護(hù)與一般相量電流差動保護(hù)在原理及特性等方面的差異性。

隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷增大,電壓級別和輸電功率都在成倍地增加,系統(tǒng)的故障也呈現(xiàn)多元化的趨勢。在進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)備選型時,這種特性也是需要進(jìn)行考慮的重要參考內(nèi)容。如何做到快速定位問題部分,快速解決遇到的問題,對變電站逐漸走向智能化、自動化意義重大。合理選擇設(shè)備,是確保整個電網(wǎng)系統(tǒng)安全和運行可靠性、供電質(zhì)量最根本和最直接的措施。

4 結(jié) 語

變電站綜合自動化系統(tǒng)跨專業(yè)、多學(xué)科的綜合技術(shù),在技術(shù)應(yīng)用上發(fā)生了質(zhì)的變化,在給電力系統(tǒng)的高質(zhì)量運行提供保障的同時,對相關(guān)業(yè)務(wù)操作人員的基本技能提出了更為專業(yè)的技術(shù)要求。設(shè)計是進(jìn)行電網(wǎng)建設(shè)的起點,因此,在設(shè)計階段就要合理、妥善地解決電磁兼容、系統(tǒng)構(gòu)成、性能等問題,做到功能強大、配置合理、性能可靠。

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