繼電保護的選擇性范文
時間:2023-12-25 17:45:55
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篇1
關鍵詞:井下低壓供電;漏電保護;選擇性;DSP
中圖分類號:U223 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)10-0280-03
Abstract: The mine environment on the low voltage power grid is bad, therefore the leakage protection is put forward the requirements of reliability, quick acting and selectivity. The main switch and branch switch of this system all chooses DSP (TMS320F28335) as the controller. The total controller and the branches processor use the method of total score reuse, which means that if the total controller has something wrong, we can by selecting a branch controller as the general controller to avoid the total controller problem which caused by accidents. This method can avoid the failure of the leakage effectively. Through the design of hardware circuit and software programming method, this system can judge the leakage fault and choice the leakage branch correctly.
Key words: underground low-voltage power grid ; electric leakage protection ; selectivity; DSP
漏電是井下低壓供電系統(tǒng)所面臨的重要安全隱患,極大影響井下正常生產,因此漏電保護裝置起著至關重要的作用。當前市場中的漏電保護裝置不夠靈敏,易出現誤動拒動等現象,本文提出的基于DSP(TMS320F28335)控制器的總分復用形式,在總饋電開關處采用附加直流電源檢測法檢測漏電電流,在分支模塊處采用零序電流和零序功率法進行融合選線,在處理器的使用上在總饋電開關處和分支饋電開關處都采用本控制器,當系統(tǒng)中的總控制器出現狀況,其他分支處理器能夠在第一時間替代總控制器,有效避免因為裝置控制器的故障導致的漏電現在,提高了系統(tǒng)的可靠性。
1原理方法
1)附加直流源
電網發(fā)生漏電故障的主要表現特征之一就是對地絕緣電阻的下降,附加直流電源檢測主要是通過直流電源,向系統(tǒng)中注入直流,這個直流就可以實現低壓電網絕緣水平的連續(xù)檢測。這里我們可以通過直流繼電器和千歐表顯示的直流電流值來對絕緣電阻的大小進行判斷。這里我們需要選定一個參數來進行動作值得整定。根據正常狀態(tài)下的絕緣電阻值制定一個動作電流值,這個動作值是判斷漏電發(fā)生與否的一個標準。把檢測到的絕緣電阻值與動作值比較,當小于動作值時,觸發(fā)繼電器動作,饋電開關跳閘。
附加直流檢測式漏電保護的最大優(yōu)點是它的保護范圍能覆蓋整個低壓供電單元,故障跳閘不受故障類型(對稱的或不對稱的)、發(fā)生時間和地點的影響。但由于附加直流檢測式漏電保護而言,保護沒有選擇性。在低壓電網供電單元內無論何時何地發(fā)生漏電,都將引起總開關跳閘,造成的停電面積特別大。如果恢復正常狀態(tài)的動作,尤其是遠離總開關配電點的供電,需要一定的時間和人工操作。
2)零序功率方向保護
零序功率方向保護是具有選擇性的漏電保護方法。這種保護方法不僅僅能夠判斷電網是否發(fā)生不對稱漏電,最主要的是它可以判斷出漏電支路,具有選漏的功能。零序功率方向保護在實踐中有許多選線判據,其中比較常見的,早已運用到實際保護裝置中的方法有脈沖比較法、相敏整流法和過零觸發(fā)法。
2系統(tǒng)構成
從功能的角度來看,本文選擇性漏電保護器的研究設計分為兩個部分,總饋電開關保護裝置和分支饋電開關保護裝置。總饋電開關保護裝置完成包括對絕緣電阻的檢測,實時計算絕緣電阻值,實時顯示電網的絕緣情況。而分支饋電開關處需要對所在支路零序電壓零序電流信號進行精確采集。當檢測到的電網絕緣電阻值降到動作值以下,各分支處理器將計算出本支路零序電流的幅值和功率零序功率傳輸給總控制器,總控制器首先提取出零序電流幅值最大的三條及以上,然后根據零序功率的數值判斷選出漏電支路。然后控制器驅動繼電器跳閘,實現選擇性漏電保護。
3 軟件設計
井下低壓電網發(fā)生漏電時的判斷流程為:正常工作時保護系統(tǒng)要進行初始化和自檢程序,根據絕緣電阻的值是否低于動作值對電網進行漏電真判斷,低于作為漏電,不低于則不漏電。若判斷出系統(tǒng)發(fā)生漏電事故,則根據分支模塊傳輸的零序功率和零序電流幅值進行雙重判斷,在選擇出的三組電流幅值上最大的支路上判斷功率,若大于0,則為漏電。判斷出漏電故障后則主控制器控制繼電器跳閘,切斷故障支路的電源,同時顯示漏電支路,同時經通信線路向上位機實時傳輸數據信息,從而達到選擇性漏電保護。若判斷出支路后100ms內分支開關拒動,則控制器發(fā)出跳閘命令,防止開關拒動。主程序流程圖如圖5所示。
4 系統(tǒng)仿真
1)仿真模型
本系統(tǒng)中使用的電力系統(tǒng)仿真軟件為MATLAB(Matrix Laboratory),根據井下低壓電網的實際需要,仿真得到漏電故障信號,其中包括零序電壓和零序電流。將采集到的故障信號按照本文提出的選擇性漏電保護的方法進行漏電判斷,從而來驗證本文所設計的方法準確性和可靠性。本系統(tǒng)中電壓等級為660V,頻率為50Hz.
2) 仿真結果
系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的零序電壓和零序電流波形如圖6-2所示。系統(tǒng)發(fā)生故障后大約有一個周期的暫態(tài)過程。經過信號處理模塊,系統(tǒng)暫態(tài)過程的高頻諧波分量大多被濾掉,故障線路的零序電壓和零序電流的相位和幅值近似滿足本文中所述的故障相零序分量的關系。分析圖6中所示的零序電壓和三路分支處的零序電流,可以判斷系統(tǒng)發(fā)生漏電,漏電支路為3支路。
本選擇性漏電保護裝置的設計可以有效的避免了因為總控制器的故障而導致的整個系統(tǒng)的停電,減小了故障影響的范圍,同時又有利于故障的檢修。
參考文獻:
[1] 孫尚斌.基于模型參數辨識的礦井電網漏電保護[D].西安: 西安科技大學,2012.
[2] 王永進.基于DSP的漏電保護器的理論和研究[D]. 西安:西安科技大學,2011.
[3] 方威.礦井供電系統(tǒng)選擇性漏電保護理論及其應用研究[D].鎮(zhèn)江:江蘇大學,2009.
篇2
關鍵詞:繼電保護;原則;原理
中圖分類號:TB文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2012)15-0194-01
電力系統(tǒng)中發(fā)生故障時,若不采取有效措施,勢必給經濟帶來重大損失。因此,一旦電力系統(tǒng)中出現故障時,必須盡快地將故障切除,恢復正常運行,減少對用電單位的影響;而當出現不正常運行方式時要及時處理,以免引起設備故障。繼電保護的任務就是自動、迅速、有選擇性地將系統(tǒng)中的故障切除,或在系統(tǒng)出現不正常運行情況時,發(fā)出各種信號。
為了保證對用電單位的連續(xù)供電,故障切除后應盡快地使電氣設備再次投入運行或由其他電源和設備來代替工作。因此,電力系統(tǒng)中除安裝大量保護裝置外,還需裝設各種自動裝置,如自動重合閘、備用電源自動投入以及自動低頻減載裝置等,它們雖屬電力系統(tǒng)自動化的范疇,但與繼電保護裝置有密切關系。
繼電保護是用來保護電力系統(tǒng)和用電設備安全可靠運行的一種裝置。人們發(fā)現在電力系統(tǒng)中發(fā)生短路時,會產生很大的電流,因此,首先出現了反應電流的保護裝置。最初的電流保護就是熔斷器,而且把它作為重要電氣設備的保護。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,設備和系統(tǒng)容量都越來越大,系統(tǒng)接線也越來越復雜,因此在許多情況下,單靠熔斷器就不能很好地滿足快速、靈敏、有選擇地斷開故障的要求,于是就開始采用繼電器作用于斷路器跳閘的繼電保護裝置。
通過以上論述,我們不難發(fā)現,對繼電保護裝置的基本要求是選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。
1 選擇性
系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護裝置應有選擇地切除故障部分,使非故障部分保持繼續(xù)運這種性能稱為繼電保護裝置的選擇性。繼電保護的選擇性,可采用下面二種方法獲得:
(1)對帶階段特性與反時限特性的保護裝置,用上下級斷路器之間動作時限和靈敏性相互配合來得到選擇性,即由故障點至電源方向逐漸降低其靈敏性與提高時限級差。具體要求是:時限級差應有0.5秒以上,上級斷路器保護整定值應比串聯(lián)的下級斷路器保護整定值至少大1.1-1.15倍(即配合系數KPh)。
(2)繼電保護裝置無選擇性動作而以自動重合閘或備用電源自動投入的方法來補救。
2 速動性
短路時快速切除故障,可以縮小故障范圍、減小短路電流引起的破壞程度、減小對用電單位的影響、提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此在可能條件下,繼電保護裝置應力求快速動作。上述性能稱為繼電保護裝置的速動性。
故障切除時間等于繼電保護裝置動作時間與斷路器跳閘時間之和。目前油斷路器的跳閘時間約0.15-0.1秒,空氣斷路器的跳閘時間約0.05-0.06秒。一般快速保護裝置的動作時間約0.08-0.12秒,現在高壓電網中快速保護裝置的最小動作時間約0.02-0.03秒。所以切除故障的最小時間可達0.07-0.09秒。對不同電壓等級和不同結構的網絡,切除故障的最小時間有不同要求?!銓?20-330千伏的網絡為0.04-0.1秒,對110千伏的網絡為0.1-0.7秒,對配電網絡為0.5-1.0秒。因此,目前生產的繼電保護裝置,一般都可滿足網絡對快速切除故障的要求。
但速動性與選擇性在一定情況下是有矛盾的,根據選擇性相互配合的要求,在某些情況下,不能用速動保護裝置。
對于僅動作于信號的保護裝置,如過負荷保護,不要求速動性。
3 靈敏性
繼電保護裝置對被保護設備可能發(fā)生的故障和不正常運行狀態(tài)的反應能力要強,要求能夠靈敏地感受和動作。這種性能稱為繼電保護裝置的靈敏性。
繼電保護裝置的靈敏性以靈敏系數來衡量。對不同作用的保護裝置和被保擴設備所要求的靈敏系數是不同的,在《繼電保護和自動裝置設計技術規(guī)程》中都有規(guī)定。
4 可靠性
繼電保護裝置對被保護范圍內發(fā)生屬于它應動作的各種故障和不正常運行狀態(tài),應保證不拒絕動作,而在正常運行或即使發(fā)生故障但不屬于它應動作的情況下,應保證不誤動作。這種性能稱為繼電保護裝置的可靠性。保證繼電保護裝置能有足夠的可靠性,應注意如下幾點:要求選用的繼電器質量好、結構簡單、工作可靠;設計接線時,力求簡化,使用繼電器和繼電器觸點最少;正確選定繼電保護的整定值。由于計算及檢驗的誤差,保護的整定值應是在保護的計算值上乘一個可靠系數kk。一般可靠系數kk取1.2-1.5;高質量的安裝、定期檢驗和維修繼電器。
上述對繼電保護裝置的四個基本要求互相聯(lián)系,又互相制約。因此,在考慮繼電保護方案對應根據具體情況,對四個基本要求統(tǒng)籌兼顧,并辨證地看待和解決這四個基本要求之間的矛盾。最后,繼電保護裝置在滿足四個基本要求下還應盡量簡單。
繼電保護裝置必須具有正確區(qū)分被保護元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障,是保護區(qū)內故障還是區(qū)外故障的功能。保護裝置要實現這一功能,需要根據電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎來構成。
不對稱短路時,出現相序分量,如兩相及單相接地短路時,出現負序電流和負序電壓分量;單相接地時,出現負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的。利用短路故障時電氣量的變化,便可構成各種原理的繼電保護。此外,除了上述反應工頻電氣量的保護外,還有反應非工頻電氣量的保護。
篇3
關鍵詞:220kV電網;繼電保護;縱聯(lián)保護;零序電流保護;
0 前 言
電力及電力傳輸系統(tǒng)過程中的產生的故障非正常運行會導致電力傳輸系統(tǒng)或其中部分子系統(tǒng)不能正常工作,因此,用電終端不能正常工作、配電系統(tǒng)功能損壞或供電質量下降,甚至造成電網和用戶終端設備損壞和財產損失等。繼電保護是保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要技術保障措施,繼電保護的不正確動作將直接導致事故和系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。
1 繼電保護組成及工作原理
電力系統(tǒng)及電力傳輸系統(tǒng)供電過程中出現異常故障,由于故障的不可預見性會引起電流的徒增或者電壓的陡降,同時電流電壓間的相位角也會發(fā)生變化,依據上述電流電壓量的變化情況,繼電保護根據不同的功能和原理出現不同原理和類型的繼電保護器。
1.1繼電保護器分類
按組成和功能分:(1)機電型繼電器:包括感應式、電磁式、極化式繼電器等;(2)整流型繼電器;(3)靜態(tài)型繼電器:包括晶體管、集成電路繼電器等。另外,按輸人的電氣量變化特點還有量度繼電器等:這些繼電器直接敏感于被保護設備電氣量的變化。包括電流電壓繼電器、正序負序零序繼電器、頻率阻抗差動繼電器等。
1 .2繼電器組成及原理
繼電保護的種類很多,但其組成一般都是由測量模塊、邏輯模塊、執(zhí)行模塊組成,其組成原理如圖1。
圖1 一般繼電器組成原理
輸人信號指來自電力傳輸系統(tǒng)保護對象的信號,測量模塊采集來自被保護對象相關運行的特征信號,獲得的測量信號需要與給定的整定值對比,將比較結果送至邏輯模塊。邏輯模塊根據測量模塊輸出比較值的大小、性質及產生的次序或上述多種參數的組合,進行邏輯運算,得到的邏輯值是決定是否動作的主要依據。當邏輯值為真,即為1時,激勵動作信號至執(zhí)行模塊,此刻,由執(zhí)行模塊立即響應或在規(guī)定的延時時刻執(zhí)行掉電或者警報命令。
2 220kV及以上電網繼電保護原則
繼電保護作為電網安全穩(wěn)定運行的第一道防線,時刻發(fā)揮著至關重要的作用。繼電保護可以通過線路、母線以及與電網保護配合有關的變壓器等電力設備繼電保護運行整定。
由于220kV及以上電網繼電保護方式較多,所以在確定使何種繼電保護方法的同時必須遵守一定的原則,只有在一個統(tǒng)一的規(guī)范要求下,才能更有效的體現電網繼電保護效果。
220kV及以上電網的繼電保護,必須滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性的基本要求??煽啃杂衫^電保護裝置的合理配置、本身的技術性能和質量以及正常的運行維護來保證;速動性由配置的全線速動保護、相間和接地故障的速斷段保護以及電流速斷保護取得保證;通過繼電保護運行整定,實現選擇性和靈敏性的要求,并處理運行中對快速切除故障的特殊要求。對于300~500kV電網和聯(lián)系不強的220kV電網,在保證繼電保護可靠動作的前提下,重點應防止繼電保護裝置的非選擇性動作:而對于聯(lián)系緊密的220kV電網,重點應保證繼電保護裝置的可靠快速動作。
3 220kV及以上電網繼電保護方式分析
3.1自動重合閘繼電保護
自動重合閘裝置是當斷路器跳開后按需要自動投入的一種自動裝置。采用自動重合閘的繼保護可以在提高供電的可靠性的基礎上,保證電網系統(tǒng)并列運行的穩(wěn)定性,并糾正斷路器的誤跳閘。下面來看一組數據,如表1所示。
表1 220kv及以上電網單相接地故障統(tǒng)計
從中可以看出,220kv及以上電網單相接地故障率非常高,針對上表所描述的現象,可以通過自動重合閘繼電保護,以提高其準確性。常用方式有單相自動重合閘和綜合重合閘兩種。
(1)單相自動重合閘要求在保證選擇性的基礎上并擁有足夠的靈敏性。在動作時限的選擇方面,除應滿足三相重合閘時所提出的要求外,還應考慮:兩側選相元件與繼電保護以不同時限切除故障的可能性和潛供電流對滅弧所產生的影響(圖2)。時刻注意線路電壓越高,線路越長,潛供電流就越大,潛供電流持續(xù)時間不僅與其大小有關,而且與故障電流的大小、故障切除的時間、弧光的長度以及故障點的風速等因素有關。
圖2潛供電流對滅弧所產生的影響
單相自動重合閘在絕大多數情況下保證對用戶的供電,并提高系統(tǒng)并列運行的動態(tài)穩(wěn)定性。但在具體實踐中需要有按相操作的斷路器,重合閘回路的接線比較復雜,促使了保護的接線、整定計算和調試工作復雜化。為了彌補以上缺點,可以通過以下介紹的綜合重合閘方式來解決。
(2)綜合重合閘是指當發(fā)生單相接地故障時,采用單相重合閘方式,而當發(fā)生相間短路時,采用三相重合閘方式。實現綜合重合閘回路接線時應考慮的一些問題:
①單相接地故障時只跳故障相斷路器,然后進行單相重合;
②相間故障時跳三相斷路器,然后進行三相重合;
③選相元件拒動時,應能跳開三相并進行三相重合;
④對于非全相運行中可能誤動的保護,應進行可靠的閉鎖:對于在單相接地時可能誤動作的相間保護(如距離保護),應有防止單相接地誤跳三相的措施;
⑤一相跳閘后重合閘拒動時,應能自動斷開其它兩相;
⑥任意兩相的分相跳閘繼電器動作后,應能跳開三相并進行三相重合;
⑦無論單相或三相重合閘,在重合不成功后,應能加速切除三相,即實現重合閘后加速;
⑧在非全相運行過程中又發(fā)生另一相或兩相的故障,保護應能有選擇性予以切除;
⑨當斷路器氣壓或液壓降低至不允許斷路器重合時,應將重合閘回路自動閉鎖;但如果在重合閘的過程中下降到低于運行值時,則應保證重合閘動作的完成。
3.2縱聯(lián)保護
隨著電力技術的發(fā)展,220kV及以上電網縱聯(lián)保護目前采用反應兩側電量的輸電線路縱聯(lián)保護,其工作原理如圖3所示。
圖3 反應兩側電量的輸電線路縱聯(lián)保護原理
通過利用通信通道將兩端的保護裝置縱向聯(lián)結起來,將兩端的電氣量比較,以判斷故障在區(qū)內還是區(qū)外,保證繼電保護的選擇性。
縱聯(lián)保護一般分為方向比較式縱聯(lián)保護和縱聯(lián)電流差動保護兩種,在從具體方式上來看主要有高頻保護、微波保護、光纖差動保護等,在些方式之中,靈敏度整定都要不得小于2.0。由于各種方式的在整定時要求有所不同,在此就高頻保護整定稍作概述。
在反映不對稱故障的起動元件整定時,高定值起動元件應按被保護線路末端兩相短路、單相接地及兩相短路接地故障有足夠的靈敏度整定,I2力爭大于4.0,最低不得小于2.0。
同時要可靠躲過三相不同步時的線路充電電容電流,可靠系數大于2.0。低定值起動元件應按躲過最大負荷電流下的不平衡電流整定,可靠系數取2.5。高、低定值起動元件的配合比值取1.6~2.0。
3.3零序電流保護
零序電流保護一般為四段式。在復雜環(huán)網中為簡化整定配合,零序電流保護I、II、III、Ⅳ各段均可分別經零序功率方向元件控制。如實際選用的定值,不經過方向元件也能保證選擇性時,則不宜經方向元件控制。為了不影響各保護段動作性能,零序方向元件要有足夠的靈敏度,在被控制保護段末端故障時,零序電壓應不小于方向元件最低動作電壓的1.5倍,零序功率應不小于方向元件實際動作功率的2倍。
方向零序電流I段定值和無方向零序電流I段定值,按躲過本線路區(qū)外故障最大零序電流整定。若本線路采用單相重合閘方式,尚應按躲過本線路非全相運行最大零序電流整定。零序電流II段定值,若相鄰線路配置的縱聯(lián)保護能保證經常投入運行,可按與相鄰線路縱聯(lián)保護配合整定,躲過相鄰線路末端故障。否則,按與相鄰線路在非全相運行中不退出運行的零序電流II段配合整定:若無法滿足配合關系,則可與相鄰線路在非全相運行過程中不退出工作的零序I段配合整定。零序電流II段定值還應躲過線路對側變壓器的另一側母線接地故障時流過本線路的零序電流。零序電流III段定值,按靈敏性和選擇性要求配合整定,應滿足靈敏度要求,并與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流III段定值配合整定。若配合有困難,可與相鄰線路零序電流III段定值配合整定。零序電流Ⅳ段定值(最末一段)應不大于300A,按與相鄰線路在非全相運行中不退出工作的零序電流III段或Ⅳ段配合整定。對采用重合閘時間大于1.0s的單相重合閘線路,除考慮正常情況下的選擇配合外,還需要考慮非全相運行中健全相故障時的選擇性配合,此時,零序電流Ⅳ段的動作時間宜大于單相重合閘周期加兩個時間級差以上。當本線路進行單相重合閘時,可自動將零序電流Ⅳ段動作時間降為本線路單相重合閘周期加一個級差,以取得在單相重合閘過程中相鄰線路的零序電流保護與本線路零序電流Ⅳ段之間的選擇性配合,以盡快切除非全相運行中再故障。線路零序電流保護的電流定值和時間定值可參照相關規(guī)范進行設定。
4 繼電保護的發(fā)展展望
(1)信息化。隨著計算機等現代通訊技術的迅猛發(fā)展.基于CPU核實現的硬件保護也在不斷發(fā)展。自動化芯片控制的電路保護硬件已經歷了的發(fā)展階段為:從16位單CPU結構的微機保護發(fā)展到32位多CPU結構,后又發(fā)展到總線結構,性能和響應速度大大提高,目前開始得到廣泛應用。
(2)網絡化。計算機網絡在信息處理和數據通信過程中已成為當今國家能源和國民經濟建設作用,網絡化帶來的便利,近年來也逐漸開始應用到電力傳輸與配電系統(tǒng)中來。
(3)智能化。近年來,人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、模糊算法和自適應算法等在電力系統(tǒng)自動化相關領域都得到了廣泛應用,在繼電保護領域應用的研究和應用也逐漸興起。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,使保護、控制、測量、數據通信一體化,并逐漸實現繼電保護的智能化,是當今乃至今后電力及電力傳輸系統(tǒng)繼電保護技術發(fā)展的主要方向。
5 結束語
篇4
【關鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護;電網;調度
【中圖分類號】TM77 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158(2012)09-0047-01
0、引言
電力系統(tǒng)通信網為電網生產運行、管理、基本建設等方面服務。其主要功能應滿足調度電話、行政電話、電網自動化、繼電保護、安全自動裝置、計算機聯(lián)網、傳真、圖像傳輸等各種業(yè)務的需要。
在電力系統(tǒng)運行中,外界因素(如雷擊、鳥害呢)、內部因素(絕緣老化,損壞等)及操作等,都可能引起各種故障及不正常運行的狀態(tài)出現,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:過負荷,過電壓,非全相運行,振蕩,次同步諧振,同步發(fā)電機短時失磁異步運行等。電力系統(tǒng)繼電保護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和設備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運行的事件時,他們能及時發(fā)出告警信號,或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件。
1、繼電保護工作回路
要完成繼電保護任務,除了需要繼電保護裝置外,必須通過可靠的繼電保護工作回路的正確工作,才能完成跳開故障元件的斷路器、對系統(tǒng)或電力元件的不正常運行發(fā)出警報、正常運行狀態(tài)不動作的任務。繼電保護工作回路一般包括:將通過一次電力設備的電流、電壓線性地轉變?yōu)檫m合繼電保護等二次設備使用的電流、電壓,并使一次設備與二次設備隔離的設備,如電流、電壓互感器及其與保護裝置連接的電纜等;斷路器跳閘線圈及與保護裝置出口問的連接電纜,指示保護動作情況的信號設備:保護裝置及跳閘、信號回路設備的工作電源等。
2、繼電保護在電力系統(tǒng)中的任務
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正常運行。
2)反應電氣元件的不正常運行狀態(tài),并根據運行維護的條件(如有無經常值班人員)而動作于信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進行調整,或將那些繼續(xù)運行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統(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,采取預定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復供電,從而提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。
3、簡述繼電保護的基本原理和構成方式
繼電保護主要利用電力系統(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,構成繼電保護動作的原理,也有其他的物理量,如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下,不管反應哪種物理量,繼電保護裝置將包括測量部分(和定值調整部分)、邏輯部分、執(zhí)行部分。
4、繼電保護的可靠性
可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優(yōu)良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。任何電力設備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護的狀態(tài)下運行。220kV及以上電網的所有運行設備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路相互獨立,并分別控制不同開關的繼電保護裝置進行保護。當任一套繼電保護裝置或任一組開關拒絕動作時,能由另一套繼電保護裝置操作另一組開關切除故障。在所有情況下,要求這兩套繼電保護裝置和開關所取的直流電源均經由不同的熔斷器供電。
5、繼電保護的選擇性
上、下級電網(包括同級和上一級及下一級電網)繼電保護之間的整定,應遵循逐級配合的原則,滿足選擇性的要求,即當下一級線路或元件故障時,故障線路或元件的繼電保護整定值必須在靈敏度和動作時間上均與上一級線路或元件的繼電保護整定值相互配合,以保證電網發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。
何種情況可犧牲繼電保護部分選擇性:
1)接入供電變壓器的終端線路,無論是一臺或多臺變壓器并列運行(包括多處T接供電變壓器或供電線路),都允許線路側的速動段保護按躲開變壓器其他側母線故障整定。需要時,線路速動段保護可經一短時限動作。
2)對串聯(lián)供電線路,如果按逐級配合的原則將過分延長電源側保護的動作時間,則可將容量較小的某些中間變電所按T接變電所或不配合點處理,以減少配合的級數,縮短動作時間。
3)雙回線內部保護的配合,可按雙回線主保護(例如橫聯(lián)差動保護)動作,或雙回線中一回線故障時兩側零序電流(或相電流速斷)保護縱續(xù)動作的條件考慮;確有困難時,允許雙回線中一回線故障時,兩回線的延時保護段間有不配合的情況。
4)在構成環(huán)網運行的線路中,允許設置預定的一個解列點或一回解列線路。
6、繼電保護中“遠后備”與“近后備”的運用
“遠后備”,當元件故障而其保護裝置或開關拒絕動作時,由各電源側的相鄰元件保護裝置動作將故障切開。
“近后備”,用雙重化配置方式加強元件本身的保護,使之在區(qū)內故障時,保護拒絕動作的可能性減小,同時裝設開關失靈保護,當開關拒絕跳閘時啟動它來切除與故障開關同一母線的其它開關,或遙切對側開關。
7、電力系統(tǒng)振蕩對繼電保護裝置的影響
電力系統(tǒng)振蕩時,對繼電保護裝置的電流繼電器、阻抗繼電器會有影響。
1)對電流繼電器的影響。當振蕩電流達到繼電器的動作電流時,繼電器動作;當振蕩電流降低到繼電器的返回電流時,繼電器返回。因此電流速斷保護肯定會誤動作。一般情況下振蕩周期較短,當保護裝置的時限大于1.5秒時,就可能躲過振蕩而不誤動作。
2)對阻抗繼電器的影響。周期性振蕩時,電網中任一點的電壓和流經線路的電流將隨兩側電源電動勢間相位角的變化而變化。振蕩電流增大,電壓下降,阻抗繼電器可能動作;振蕩電流減小,電壓升高,阻抗繼電器返回。如果阻抗繼電器觸點閉合的持續(xù)時間長,將造成保護裝置誤動作。
篇5
【關鍵詞】廣域繼電保護;故障元件;判別機制;原理分析
繼電保護作為電網安全運行的重要防線,廣泛應用于電網建設中。隨著電網建設規(guī)模的不斷擴大,傳統(tǒng)的繼電保護依靠離線整定的固定定值工作方式,已不能滿足現在電網系統(tǒng)的建設需求,尤其在電網運行方式變化時難以滿足各繼電保護裝置之間相互配合。為了保障電網安全運行,研究快速識別與隔離故障,簡化保護整定計算的廣域保護原理及配置方案,成為重要內容。
1.傳統(tǒng)繼電保護應用于現代電網中面臨的難題
繼電保護以切除電網故障為己任,但在現代復雜的電網保護過程中往往因其動作不當而導致事故擴大。其主要表現為:
1.1定值整定與配合困難
對于現在高速發(fā)展的大電網而言,結構和運行方式復雜多變,各個相關后備保護之間動作整定值的配合非常復雜,且通過就地檢測量和延時實現配合的方式在很多情況下難以確保選擇性,致使人們愿意形成采取“加強主保護,簡化后備保護”措施的趨向。例如:取消保護Ⅱ段、簡化保護Ⅲ段定值等。值得注意的是,在大電網發(fā)生高阻故障的時候,即便采用雙套主保護也不能完全杜絕其拒動發(fā)生。當主保護因靈敏度不足等原因發(fā)生拒動時,容易造成延時過長及擴大范圍的跳閘,增加緊急狀態(tài)下發(fā)生局部電網癱瘓的風險。
1.2遠后備保護延時過長
多級階梯延時配合可能導致遠后備保護延時過長,對于電網系統(tǒng)安全極其不利。
1.3缺乏自適應應變能力
傳統(tǒng)的后備保護整定配合運行方式有限,缺乏自適應應變能力,在電網網架結構及運行方式因故障而發(fā)生頻繁和大幅改變時,易導致后備保護動作的性能失配而可能造成誤動或事故擴大。
1.4存在潛在的誤動風險
在電網結構或運行工況突發(fā)非預性改變而出現大范圍的大負荷潮流轉移時,極易造成距離保護Ⅲ段非預期連鎖跳閘,甚至導致系統(tǒng)解列或大范圍停電事故。出現這種問題的主要原因在于傳統(tǒng)繼電保護的動作依據僅僅是靠保護安裝處設備本身的信息。若后備保護可以獲取當前系統(tǒng)運行方式變化及遠方被保護設備相關區(qū)域的信息,就能產生更加有效的故障判斷和動作,那么基于廣域信息有可能解決傳統(tǒng)繼電保護的一些難題,從而對電網運行進行更有效的全面保護。
2.廣域繼電保護原理分析
2.1廣域電流差動保護和廣域方向比較式保護
電流差動保護和方向比較式保護是傳統(tǒng)繼電保護中最常用的保護原理,被廣泛應用于各種電力主設備和輸電線路的主保護中;而方向比較式保護動作速度快、選擇性好、靈敏度高,也是輸電線路常用的主保護。然而這兩種保護方式性能雖然優(yōu)越,但只能作為主保護,無法提供后備保護,一旦主保護誤動,就只能依靠延時長、選擇性差的其它原理后備保護來切除故障,這對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行產生不利影響。隨著電網系統(tǒng)環(huán)網和短線路大量出現,造成后備保護之間的整定配合非常困難。當短暫的通信數據不正確或者中斷后,差動保護閉鎖較長時間才能重新運行。此時如果發(fā)生區(qū)內故障保護拒動,方向比較原理的廣域繼電保護在通信短暫中斷恢復后仍能正確判別故障。因此,在實際的廣域繼電保護裝置中應同時配置這兩種保護原理,并根據實際情況進行實時切換,實現最佳保護。
2.2基于廣域信息的自適應繼電保護
廣域電流差動保護和廣域方向比較式保護,只能提高后備保護的性能,但是對于電網系統(tǒng)安影響最大的還是主保護的性能。為了滿足系統(tǒng)選擇性和靈敏性的要求,必須對最不利的運行方式進行定值整定和定值校驗,并采取各種措施防止繼電保護在極端運行狀態(tài)下拒動或誤動,使保護裝置的邏輯變得復雜,且降低了保護動作速度、動作可靠性等。傳統(tǒng)電網保護一套定值要適用于多種運行方式,很難同時滿足系統(tǒng)對保護選擇性、速動性、靈敏性和可靠性的要求。利用廣域信息進行自適應優(yōu)化整定,在電網運行方式發(fā)生變化的情況下,保護系統(tǒng)能夠及時更正與其不相適應的保護定值,重新優(yōu)化整定從而提高保護適應電網運行方式變化的能力。例如保護定值在線預警系統(tǒng)能通過廣域信息獲得電網的實時運行方式,實現定值校核功能,對不正確的保護定值進行預警。
3.故障元件判別機制
實現故障元件判別原理(FEI)的廣域繼電保護的關鍵是故障元件判別機制。主要表現為以下三種形式:
3.1基于故障電壓分布實現故障元件判別
利用一側的電壓故障分量的測量值對另一側的電壓故障分量進行估算,可以同時獲得線路兩側的電壓故障分量的測量值和估算值。線路發(fā)生外部故障時,任意一側的電壓故障分量的測量值和估算值是一致的,若發(fā)生內部故障,至少一側的測量值和估算值會產生較大差異,通過這種差異構成故障元件的識別判據。結合零序分量、正序分量、和負序分量三種判別元件,綜合利用線路兩側的元件形成組合判據,實現對接地故障、不對稱相間故障和三相短路故障的判斷。
3.2基于廣域綜合阻抗實現故障元件判別
基于綜合阻抗的縱聯(lián)保護能克服分布電容的影響,靈敏度較高,利用綜合阻抗實現故障元件判別,克服廣域電流差動保護的缺陷。該原理利用區(qū)域多端電壓和電流構造綜合阻抗,定義公式為:
Z==
式中M、N分別廣域繼電保護區(qū)域邊界母線數及進出線路數。當N=M=2時為兩端輸電系統(tǒng),當N=M=3時為三端輸電系統(tǒng)。
3.3基于遺傳信息融合技術實現故障元件判別
該方法基于故障方向的廣域繼電保護原理,利用遺傳算法的信息融合數學模型求解各保護狀態(tài)的期望函數。根據狀態(tài)值與期望值之間的差異構造適應度函數。通過遺傳算法的種群建立快速搜索運算尋找最優(yōu)解,達到故障方向決策和故障元件判別。
4.總結
自上世紀80年代以來,廣域繼電保護是我國電力系統(tǒng)一直研究的重點課題,本文提出幾種通過故障元件判別原理實現繼電保護的方法,從不同角度解決了傳統(tǒng)繼電保護中所面臨的難題,為我國電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎,促進我國大電網的發(fā)展與完善。 [科]
【參考文獻】
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篇6
關鍵詞:10kV供電系統(tǒng);繼電保護;分段母線
中圖分類號:TM773 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)04-0111-02
10kV供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一部分。它能否安全、穩(wěn)定、可靠地運行,不但直接關系到企業(yè)用電的暢通,而且涉及到電力系統(tǒng)能否正常的運行。因此要全面地理解和執(zhí)行地區(qū)電業(yè)部門的有關標準和規(guī)程以及相應的國家標準和規(guī)范。例如,當系統(tǒng)中的某工礦的設備發(fā)生短路事故時,由于短路電流的熱效應和電動力效應,往往造成電氣設備或電氣線路的致命損壞還有可能嚴重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運行遭到破壞;當10kV不接地系統(tǒng)中的某處發(fā)生一相接地時,就會造成接地相的電壓降低,其他兩相的電壓升高,常此運行就可能使系統(tǒng)中的絕緣遭受損壞,也有進一步變?yōu)槭鹿实目赡堋?/p>
一、10kV系統(tǒng)中配置的繼電保護的應用范圍
按照工廠企業(yè)10kV供電系統(tǒng)的設計規(guī)范要求,在10kV的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應設置以下保護裝置:
(一)10kV線路應配置的繼電保護
10kV線路一般均應裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大于0.5-0.7s,并沒有保護配合上的要求時,可不裝設電流速斷保護;自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時,應裝設略帶時限的電流速斷保護。
(二)10kV配電變壓器應配置的繼電保護
當配電變壓器容量小于400kVA時:一般采用高壓熔斷器保護;當配電變壓器容量為400-630kVA,高壓側采用斷路器時,應裝設過電流保護,而當過流保護時限大于0.5s時,還應裝設電流速斷保護;對于車間內油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護;當配電變壓器容量為800kVA及以上時,應裝設過電流保護,而當過流保護時限大于0.5s時,還應裝設電流速斷保護;對于油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護;另外尚應裝設溫度保護。
(三)10kV分段母線應配置的繼電保護
對于不并列運行的分段母線,應裝設電流速斷保護,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除;另外應裝設過電流保護。如采用的是反時限過電流保護時,其瞬動部分應解除;對于負荷等級較低的配電所可不裝設保護。
二、繼電保護在10kV系統(tǒng)配置重要性
一般企業(yè)高壓供電系統(tǒng)中均為10kV系統(tǒng)。除早期建設的10kV系統(tǒng)中,較多采用的是直流操作的定時限過電流保護和瞬時電流速斷保護外,近些年來飛速建設的電網上一般均采用了環(huán)網或手車式高壓開關柜,繼電保護方式多為交流操作的反時限過電流保護裝置。很多重要企業(yè)為雙路10kV電源、高壓母線分段但不聯(lián)絡或雖能聯(lián)絡但不能自動投入。在系統(tǒng)供電的可靠性、故障響應的靈敏性、保護動作的選擇性、切除故障的快速性以及運行方式的靈活性、運行人員的熟練性上都存在著一些急待解決的。在供電系統(tǒng)中運行正常時,它應能完整地、安全地監(jiān)視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據;如供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,它應能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運行;當供電系統(tǒng)中出現異常運行工作狀況時,它應能及時地、準確地發(fā)出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理;不難看出,在10kV系統(tǒng)中裝設繼電保護裝置的主要作用是通過縮小事故范圍或預報事故的發(fā)生,來達到提高系統(tǒng)運行的可靠性,并最大限度地保證供電的安全和不間斷。因此,在10kV系統(tǒng)中的繼電保護裝置就成了供電系統(tǒng)能否安全可靠運行的不可缺少的重要組成部分。
三、10kV系統(tǒng)中對繼電保護裝置要點
對繼電保護裝置的基本要求有四點:即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性。
(一)選擇性
當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,繼電保護裝置應能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應該首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運行。系統(tǒng)中的繼電保護裝置能滿足上述要求的,就稱為有選擇性;否則就稱為沒有選擇性。10kV供電系統(tǒng)中的電氣設備和線路應裝設短路故障保護。短路故障保護應有主保護、后備保護,必要時可增設輔助保護。當在系統(tǒng)中的同一地點或不同地點裝有兩套保護時,其中有一套動作比較快,而另一套動作比較慢,動作比較快的就稱為主保護;而動作比較慢的就稱為后備保護。即:為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設備的要求,能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護,就稱為主保護;當主保護或斷路器拒動時,用以切除故障的保護,就稱為后備保護。近后備和遠后備:當主保護或斷路器拒動時,由相臨設備或線路的保護來實現的后備稱為遠后備保護;由本級電氣設備或線路的另一套保護實現后備的保護,就叫近后備保護;輔助保護:為補充主保護和后備保護的性能或當主保護和后備保護退出運行而增設的簡單保護,稱為輔助保護。
(二)靈敏性
靈敏性系指繼電保護裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護裝置的保護范圍內,不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣,保護裝置均不應產生拒絕動作;但在保護區(qū)外發(fā)生故障時,又不應該產生錯誤動作。保護裝置靈敏與否,一般用靈敏系數來衡量。保護裝置的靈敏系數應根據不利的運行方式和故障類型進行。靈敏系數Km為被保護區(qū)發(fā)生短路時,流過保護安裝處的最小短路電流Id.min與保護裝置一次動作電流Idz的比值,即:Km=Id.min/Idz靈敏系數越高,則反映輕微故障的能力越強。各類保護裝置靈敏系數的大小,根據保護裝置的不同而不盡相同。對于多相保護,Idz取兩相短路電流最小值Idz(2);對于10kV不接地系統(tǒng)的單相短路保護取單相接地電容電流最小值Ic.min;
(三)速動性
速動性是指保護裝置應能盡快地切除短路故障??s短切除故障的時間,就可以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復,從而為電氣設備的自啟動創(chuàng)造了有利條件,同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。所謂故障的切除時間是指保護裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。由于斷路器一經選定,其跳閘時間就已確定,目前我國生產的斷路器跳閘時間均在0.02s以下。所以實現速動性的關鍵是選用的保護裝置應能快速動作。
(四)可靠性
保護裝置應能正確的動作,并隨時處于準備狀態(tài)。如不能滿足可靠性的要求,保護裝置反而成為了擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,則要求保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試要正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質量要可靠、運行維護要得當、系統(tǒng)應盡可能的簡化有效,以提高保護的可靠性。
四、繼電保護在10kV中的具體應用
通過北京電信10kV系統(tǒng)中繼電保護的應用現狀,具體分析其保護作用。定時限過電流保護與反時限過電流保護的配置。由于定時限過電流保護的時限級差為0.5s,選擇電網保護裝置的動作時限,一般是從距電源端最遠的一級保護裝置開始整定的。為了縮短保護裝置的動作時限,特別是縮短多級電網靠近電源端的保護裝置的動作時限,其中時限級差起著決定的作用,因此希望時限級差越小越好。但為了保證各級保護裝置動作的選擇性,時限級差又不能太小。雖然反時限過電流保護也是按照時限的階梯原則來整定,其時限級差一般為0.7s。而且反時限過電流保護的動作時限的選擇與動作電流的大小有關。也就是說,反時限過電流保護隨著短路電流與繼電器動作電流的比值而變,因此整定反時限過電流保護時,所指的時間都是在某一電流值下的動作時間。通過可以看出,北京電信10kV新建及在建工程中,應以配置三段式或兩段式定時限過電流保護、瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護為好。10kV中性點不接地系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時,按照傳統(tǒng)方式是采用三相五鐵心柱的JSJW-10型電壓互感器作為絕緣監(jiān)視。但是,當我們選用了手車式高壓開關柜后,再繼續(xù)安裝JSJW-10已經比較困難,又由于10kV系統(tǒng)中的一次方案有了變化、原有的絕緣監(jiān)視方案又存在著缺陷,因此較為可取的辦法是采用零序電流保護裝置。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞:電力系統(tǒng);整定計算;繼電保護;危險點;輻射型電網
中圖分類號:TM771 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)34-0146-03
一、繼電保護的特點
(一)電力系統(tǒng)中繼電保護和安全自動裝置的重要性
在電力系統(tǒng)中繼電保護和安全自動裝置是保證系統(tǒng)安全運行的重要組成部分,當高壓設備進投入使用時,繼電保護和安全自動裝置必須投入運行。
(二)繼電保護的原理
繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量(電流、功率、頻率等)的變化,構成繼電保護動作的原理。應用于電力系統(tǒng)中的各種繼電保護絕大多數都是反映電力系統(tǒng)故障時的電流增大、電壓降低,以及電流與電壓間相位角變化,與正常運行時各物理量的差別來實現的。
(三)繼電保護和安全自動裝置的作用
在電網運行過程中繼電保護和安全自動裝置能實現變電站實現無人值班及綜合自動化。它的作用主要體現在以下三個方面:
1.反映故障。它可以在電網發(fā)生能夠損壞設備或者危害電網安全運行故障時使被保護設備快速脫離電網。
2.反映異常。當電網中的設備出現非正常狀態(tài)時能發(fā)出報警信號,使值班人員迅速采取解決措施使其恢復正常。
3.實現變電站的自動化。它可以使繼電保護和安全自動裝置直接與高壓設備配合。
(四)電力系統(tǒng)運行對繼電保護裝置的要求
快速性、可靠性、選擇性和靈敏性這“四性”是電力系統(tǒng)對繼電保護裝置的基本要求。快速性是對繼電保護裝的最根本要求,強調的是有故障就必須動作。因為時間越長故障對電力系統(tǒng)的危害就隨之增大。可靠性是指繼電保護裝置發(fā)生故障時也要可靠動作而不能拒動。因為拒動的危害遠大于誤動。選擇性強調的是保護裝置不能誤動,不能產生誤操作。靈敏性則要求保護裝置反應靈敏、動作范圍準確,正確反映故障范圍,減少停電面積。
二、繼電保護整定計算的工作內容
(一)確定保護方案
我們整定計算人員必須結合電網的實際情況,針對變壓器的特點對保護功能進行選擇?,F今市場上的微機都已經配了十分齊全的功能保護塊,但是不是每一項功能在實際保護裝置中需要應用,所以必須對保護功能有所取舍。
(二)各保護功能之間的配合關系的確定
1.裝置內部各功能單位之間的配合關系。在由幾個電氣量組成的一套保護裝置內部,各元件的作用不同,其靈敏度和選擇性要求也不相同。對于主要元件的要求是既要保證選擇性又要保證靈敏性,而作為輔助元件則只要求有足夠的靈敏性,并不要求有選擇性。在整定配合上,要求輔助元件的靈敏度要高于主要元件的靈敏度。輔助元件在保護構成中,按作用分為以下三種:(1)判別作用。為了保護的選擇性而裝設的。如方向過流保護中的方向元件;(2)閉鎖作用。為了防止正常負荷下拘誤動而裝設的。如母差保護中的電壓閉鎖元件;(3)起動作用。為了在故障情況下,將整套保護起動起來進行工作而裝設的。當繼電保護裝置還處于采集模擬電氣量階段時,上述元件往往由一個個獨立的硬件實現,而目前微機保護裝置反映的是離散化的數字量,以上功能均由軟件實現。雖然,微機保護裝置中各元件的意義與過去不盡相同,但它們所起的作用卻無本質上的區(qū)別。
繼電保護整定計算人員必須認真分析各功能塊的動作特性,各功能塊之間的邏輯關系,并結合被保護設備的故障特征來綜合進行考慮,確定保護裝置內部各功能塊之間的配合關系,并以整定值的形式將配合關系實現。
2.裝置之間的協(xié)調配合關系。這也就是我們一般意義上的繼電保護整定計算需要做的工作。通過短路電流計算,將某一保護裝置與相鄰的保護裝置在靈敏度與動作時間兩方面相配合,從而保證選擇性。即當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,故障線路的保護必須比上一級相鄰線路更靈敏,動作更快,兩者缺一不可。若要提高靈敏度就要延長動作時間;若要提高動作速度就要限制其靈敏度,這實際上是在遵循反時限的原則。
隨著電網規(guī)模的不斷擴大,特別是現代超高壓電網要求保護裝置不但要做到不誤動,更要做到不拒動。要達到繼電保護四性的要求,不應由一套保護來完成。就一套保護而言,它并不能完全具備四性的要求,而必須由一個保護系統(tǒng)來完成。我們在進行整定計算時,必須樹立系統(tǒng)保護的概念,多角度、全過程地考慮各個功能塊之間的配合關系。
(三)保護方案的準確表述
編制繼電保護整定計算方案及給出保護定值并不是整定計算工作的最終目的,整定計算工作的最終目的在于通過保護定值使得繼電保護裝置在系統(tǒng)故障或異常狀態(tài)下能按預定的行為進行動作,從而保證電網的穩(wěn)定運行,將被保護設備的損害降至最低以及縮小停電范圍。因此,在確定好了保護方案及各保護功能的配合關系后,如何將保護方案準確的表述也是整定計算工作者的一項十分重要的工作。
這其中除了包括編制整定計算方案和給出繼電保護定值,還有一項就是編制運行規(guī)定。整定計算工作者往往十分重視前兩項工作,而忽視編制運行規(guī)定。需知,用準確的語言告訴運行人員某個保護功能塊在什么情況下用,做什么用,這也是十分重要的。
三、整定計算的危險點分析
(一)系統(tǒng)建模
一個符合電網實際的、描述完整、正確無誤的電網數據模型,是一切計算的基礎。目前,我們電網應用的RCMBase2000是一個通用性和實用性非常強的軟件平臺,利用對RCMBase2000的二次開發(fā),我們可以完成繼電保護計算及管理的大部分工作。對于日常的整定計算工作不需要我們去重新開發(fā)軟和構建網絡撲連接,只需要我們把每一項基礎數據搞準確,嚴格按《3~1lOkV電網繼電保護裝置運行整定規(guī)程》上的要求進行電氣設備的實測,并正確的將數據填充到RCMBase2000中,就能夠做到建立一個完整的符合電網實際的數據模型。但是,在實際工作中,往往會有各種各樣的原因使得我們的基礎數據管理出現漏洞。所以,我認為電網基礎數據管理這一環(huán)節(jié)是繼電保護整定計算工作的危險點。
(二)故障計算
短路電流計算是整定計算工作中非常重要的基礎性工作,它的正確與否決定著整定計算的正確與否。而短路電流計算的正確與否又取決于合理地選擇運行方式和變壓器的接地方式。
合理地選擇運行方式是改善保護效果,充分發(fā)揮保護系統(tǒng)功能的關鍵之一。但選擇運行方式應與運行方式專業(yè)進行充分溝通,考慮各方面的因素才能決定。
變壓器的接地方式是由繼電保護整定計算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護的配合關系,充分發(fā)揮零序保護的作用。由于接地故障時零序電流分布的比例關系,只與零序等值網絡狀況有關,與正、負序等值網絡的變化無關。零序等值網絡中,尤以中性點接地變壓器的增減對零序電流分布關系影響最大。因此,合理地選擇變壓器的接地方式應盡可能保持零序等值網絡穩(wěn)定。
在進行故障計算時我們還應注意以下兩點:(1)就是我們假設電網的三相系統(tǒng)完全對稱。若系統(tǒng)是不對稱的,那么不能用對稱分量法來分析化簡,進行計算;(2)除了母線故障和線路出口故障外,故障點的電流、電壓量與保護安裝處感受到的電流、電壓量是不同的。我們分析的是保護安裝處的電氣量的變化規(guī)律。
(三)配合系數的選擇
配合系數包括了零序網絡的分支系數和正序網絡的助增系數。分支系數(或助增系數)的正確選取,直接影響零序保護(或距離保護)定值和保護范圍的大小,也影響保護各段的相互配合及靈敏度。分支系數(或助增系數)的計算與故障計算無關,而與電工基礎有關,即電路的串、并聯(lián)關系決定了電流的分布,決定了分支系數(或助增系數)的大小。下面分三方面來概述分支系數(或助增系數)的計算。
1.輻射型電網。如圖1所示,電流分支系數Kf是相鄰線路發(fā)生短路故障時,流過本線路的短路電流占流過相鄰線路短路電流的比值。對于距離保護,助增系數等于電流分支系數的倒數。
為了簡化計算,將上式中電流、阻抗取其絕對值,對分析結果的影響很小,可忽略不計。
對于輻射型電網來說,分支系數只與保護支路的阻抗分支線路的阻抗有關,而與配合支路的阻抗無關。所以,故障點的位置對分支系數沒有影響。若要取最大分支系數,只需選本線路側電源為最大運行方式,分支線路側的電源為最小運行方式,即母線B上剩余電源支路采取小方式即可。
2.單回線與相鄰雙回線保護配合(如圖2)。
單回線與相鄰雙回線配合時,應采用雙回線并列運行,故障點在相鄰雙回線末端零序分支系數最大。隨著故障點在配合支路上由母線B向母線C移動,零序分支系數由小于1的數到2之間變化。
3.雙回線與相鄰單回線保護配合。
雙回線與相鄰單回線配合時應斷開雙回線其中一回,電源A應取大方式,電源B(Z3)應取小方式,可得最大零序分支系數。此時,故障點在配合支路上任一點對分支系數的大小無影響。通過以上分析可以看出,配合系數的選擇也是繼電保護整定計算工作的關鍵點。
(四)微機保護小量的選擇
隨著電磁式保護和晶體管、集成電路型保護的逐步退出運行,微機型繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。不同的保護廠家生產出的微機保護原理不同。對于整定計算人員必須熟悉自己電網所裝設的保護裝置,不但要熟悉這些保護裝置的原理,更應該注意保護裝置中控制字的正確設置,否則將無法使保護裝置正確地發(fā)揮作用。要做到正確設置控制字,一定要認真研究說明書,如果說明書不能夠講明白,我們應找到該保護裝置的研發(fā)人員,將該保護功能的設計意圖講明白。
篇8
【關鍵詞】10KV;輸電線路;繼電保護;基本配置;方法探討
隨著社會經濟的發(fā)展,人們對于電力的需求也越來越多,構成了龐大的電力使用人群,電力事業(yè)也因此得到蓬勃的發(fā)展,各種輸電線路也被逐步興建起來,然而,在使用電力的過程中,輸電線路暴露出的一些安全問題,嚴重地威脅到人們的生命和財產的安全,為電力的發(fā)展帶來了隱患。所以,輸電線路要進行相應的繼電保護基本設置和保護方法,使電力的安全輸送和使用得到強有力的保證,為人們的生產生活用電安全保駕護航。
1、10KV中輸電線路繼電保護的基本配置
1.1兩相式電流保護
兩相式電流保護就是采用階段性的電流保護措施,分段對電流進行控制,防止輸電線路出現相間短路的現象,危害到用電企業(yè)和個人的生命及財產的安全。兩相式電流保護對于單側的電源,一般可以分為兩段進行保護,另一段為帶時限的電流速斷保護,第二段是帶時限的過電流保護,這樣的保護措施基本上可以起到良好的用電安全保護作用。必要的時候,可以在兩段式的基礎上再增加一段帶時限的電流速斷保護,這就變成了三段式的電流保護配置,為用戶的用電安全提供了三重保護。不管是兩段式的電流保護配置還是三段式的電流保護配置,都統(tǒng)稱為階段式電流保護。而對于雙側的電源,階段式的電流保護已經不能滿足用電安全保護的要求,要采取階段式的電壓保護,就是需要設置帶方向元件或不帶方向元件的階段式電流和電壓保護,當階段電路的距離較短(小于4千米)時,可以使用電流電壓保護的方式進行用電安全保護,當這種方式不能達到電力輸送的靈敏性和速度性的要求時,要根據階段電路的配置方向采取縱聯(lián)差動保護或者橫聯(lián)方向保護。
1.2監(jiān)視信號裝置
主要靠單相接地保護裝置來進行輸電故障信號的監(jiān)視。對于出線較少的中性點不接點電網,可采用無選擇性的絕緣監(jiān)視信號裝置,當裝置動作以后,由人工通過選線找出故障的統(tǒng)一口徑。對于出線相對較多的中性點不接點電網,可采用零序電流保護及零序功率方向保護等有選擇性的小電流接地信號裝置。
1.3過負荷保護
由于有些輸電線路會因為用戶用電量的過大而產生線路過負荷的現象,或者電線與架空混合線路也會出現過負荷的現象,所以要在這些輸電線路中配置過負荷繼電保護,當電流電量超過電壓所能承受的限度時,保護設置就會自動進行預警,必要時可以對線路進行切斷動作,保證輸送電路的安全和用戶用電的安全。
2、10KV輸電線路的繼電保護功能
2.1有無時限繼電保護
當電路發(fā)生故障或者出現過負荷等異常的、危急用電用戶的生命財產安全的情況時,繼電保護是通過有時限和無時限等動作來進行輸電線路安全保護的,在極短的時間內做出根據線路反映的信號做出相應的跳閘動作,以保證用戶用電的安全。階段式的電流保護無時限速斷保護是固定有動作實現0.1秒的跳閘動作。有時限的電流速斷保護動作時限時間是0.5~1秒,全線路切除故障的時間是0.5秒或1秒。當然,10KV以下的輸電線路因為電壓負荷較小,其靈敏性較高,對于保護的快速性沒有那么嚴格的要求。如果是10KV以上的輸電線路,其電壓電流的負荷就逐步加重,又受到系統(tǒng)運行方式的影響,其保護配置的靈敏度也會下降,切斷全線路的動作時限也會因此而延長。對于10KV輸電線路來說,現階段無時限電流速斷的保護配置基本上可以滿足保護靈敏度的需求。
2.2加裝方向元件保護
加裝方向元件保護就是使用放線電流的機電保護的功能,在繼電保護電流的基礎上對線路進行保護。主要是通過加裝方向元件,對單電源和多輻射所形成的網絡進行選擇性的保護,這種保護的功能的靈敏性和速度其實跟電流保護基本相同,所以不必要一定要選擇方向元件保護的方法對輸電線路進行保護。而且方向元件保護使用的繼電器組成比較復雜,而且工藝也比較繁復,技術要求比較高,因此對單側電源的保護性能比較良好,而對于雙側電源的動作影響比較小,在實際的操作中,如果加裝了方向元件保護卻不能影響雙側電源的動作選擇,就應該盡量不使用這種加裝方向元件的方法,避免造成資源的浪費和加大檢修的難度。
2.3橫縱聯(lián)差動繼電保護
在雙回線路中,使用橫聯(lián)繼電保護能對發(fā)生故障的線路進行及時、快速地切斷,保證輸電線路的安全性,而且接線的工序也比較簡潔,技術要求比較底,優(yōu)勢十分明顯,但是缺點也十分突出,如在相繼動作區(qū),將橫聯(lián)差動保護運用在單回線路中的保護或雙回線的后備保護,除了雙回線原本配置的雙段或者三段式繼電保護外,還要在此基礎上配置一套三段式的電流或距離,這樣一來,就使勞動量加大,安全保護的成本也會增多,不利于企業(yè)的獲得較好的效益。如果使用縱聯(lián)電路,則對輸電線路的保護更加具有選擇性、靈敏性和快速性,因為縱聯(lián)電路主要是對線路的兩端的電流和相位進行檢查,根據呈現出現的情況,就可以判定相繼動作區(qū)的內部還是外部發(fā)生了故障,并進行相應的繼電保護動作。對于電流保護和距離保護只能從裝置保護的一個側面觀察故障的信息,而不能全面地進行故障的分析和判斷,不能滿足輸電線路對于繼電保護要求而且線路長度較長的情況下,縱聯(lián)繼電保護也能做到對輸電線路及時、快速和靈敏的反應,比一般的電流激動保護、距離保護和橫聯(lián)繼電保護有無法比擬的優(yōu)越性,所以雙回線路中一般都會使用縱聯(lián)繼電保護對輸電線路進行安全保護。
結語
在電力體制改革不斷深化,電力技術不斷發(fā)展,是促進我國社會經濟發(fā)展的一個重要的助力。對規(guī)模越來越大的輸電網絡和輸電線路來說,如何保證其在輸電的過程中保證電力運行的安全以及在個人和企業(yè)能夠安全、放心地用電是值得我們重視的。在電力運行的過程中,要對輸電線路進行實時的監(jiān)視及時預警,靈敏、快速地做出相應的動作,隔離危險,將危害發(fā)生的概率降到最低點,保護人們的生命和財產的安全,為社會經濟的發(fā)展提供向前的推動力。
參考文獻
篇9
關鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護;微機保護;安全措施
前言:
現今電力系統(tǒng),已經發(fā)展為跨區(qū)、跨國聯(lián)網、高度自動化運行的現代化系統(tǒng)。目前,我國的全國性聯(lián)網也已逐步實現。大電網互聯(lián)將對電力系統(tǒng)運行帶來一系列新問題。電力系統(tǒng)高速發(fā)展和新技術的應用,也給電力系統(tǒng)保護與控制帶來了新的挑戰(zhàn)。盡管現代電網的設計運行技術近些年取得了長足發(fā)展,但仍不能完全避免大電網瓦解事故的發(fā)生。因此,尋求電網更為有效的保護及控制措施,確?;ヂ?lián)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行是我們面臨的又一重要課題。當前分布式發(fā)電技術的發(fā)展和應用,使得電源結構和分布發(fā)生改變,電力系統(tǒng)將因電源原動機特性和電源分布的不同而影響其性能,要求我們進一步研究相應的系統(tǒng)控制策略,開發(fā)新的繼電保護與控制裝置,從而改善系統(tǒng)運行特性,避免電力系統(tǒng)事故的發(fā)生。
在電力系統(tǒng)中,繼電保護的作用在于:當被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距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元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響,從而滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求,改善繼電保護裝置的性能,提高電力系統(tǒng)的安全運行水平。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大和等級的不斷提高,系統(tǒng)的網絡結構和運行方式日趨復雜,對繼電保護的要求也越來越高。
1繼電保護的概念及類型
1.1 繼電保護的基本概念
繼電保護裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對一次系統(tǒng)進行監(jiān)視、測量、控制和保護的自動裝置。它能反應電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài),并使斷路器跳閘或發(fā)出信號。其基本任務是自動、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,保證其它無故障部分迅速恢復正常運行。另外,它還能反映出電氣元件的不正常運行狀態(tài),并根據運行維護的條件,發(fā)出信號、減負荷或跳閘。
1.2 繼電保護的類型
在電力系統(tǒng)中,一旦出現短路故障,就會產生電流急劇增大,電壓急劇下降,電壓與電流之間的相位角發(fā)生變化。以上述物理量的變化為基礎,利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構成各種不同原理和類型的繼電保護裝置,如:反映電流變化的電流繼電保護、定時限過電流保護、反時限過電流保護、電流速斷保護、過負荷保護和零序電流保護等,反映電壓變化的電壓保護,有過電壓保護和低電壓保護,既反映電流變化又反映電流與電壓之間相位角變化的方向過電流保護,用于反應系統(tǒng)中頻率變化的周波保護,專門反映變壓器溫度變化的溫度保護等。
2配電系統(tǒng)繼電保護的要求
配電系統(tǒng)繼電保護在技術上一般應滿足四個基本要求,即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。這幾個特性之間緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一,必須根據具體電力系統(tǒng)運行的主要矛盾和矛盾的主要方面,配置、配合、整定每個電力元件的繼電保護。
2.1 可靠性
可靠性是對繼電保護性能的最根本要求。可靠性主要取決于保護裝置本身的制造質量、保護回路的連接和運行維護的水平。一般而言,保護裝置的組成元件質量越高、回路接線越簡單,保護的工作就越可靠。同時,正確地調試、整定,良好地運行維護以及豐富的運行經驗,對于提高保護的可靠性具有重要的作用。繼電保護的誤動和舉動都會給電力系統(tǒng)造成嚴重的危害。然而,提高不誤動的安全性措施與提高不拒動的信賴性的措施是相矛盾的。由于不同的電力系統(tǒng)結構不同,電力元件在電力系統(tǒng)中的位置不同,誤動和拒動的危害程度不同,因而提高保護安全性和信賴性的側重點在不同情況下有所不同。因此,要在保證防止誤動的同時,要充分防止拒動;反之亦然。
2.2 選擇性
繼電保護的選擇性,是指保護裝置動作時,在可能最小的區(qū)間內將故障從電力系統(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與主保護正確配合外,還必須注意相鄰元件后備保護之間的正確配合。
2.3 速動性
繼電保護的速動性,是指盡可能快地切除故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設備和線路損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。一般從裝置速動保護、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護及相間速斷保護的作用,減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。
2.4 靈敏性
繼電保護的靈敏性,是指對于其保護范圍內發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應能力。滿足靈敏性要求的保護裝置應該是在規(guī)定的保護范圍內部故障時,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,當發(fā)生斷路時都能敏銳感覺、正確反應。以上四個基本要求是評價和研究繼電保護性能的基礎,在它們之間,既有矛盾的一面,又要根據被保護元件在電力系統(tǒng)中的作用,使以上四個基本要求在所配置的保護中得到統(tǒng)一。
3微機保護的特點
傳統(tǒng)的電磁和電磁感應原理的保護存在動作速度慢、靈敏度低、抗震性差以及可動部分有磨損等固有缺點。晶體管繼電保護裝置也有抗干擾能力差、判據不準確、裝置本身的質量不是很穩(wěn)定等明顯的缺點。隨著計算機技術和大規(guī)模集成電路技術的飛速發(fā)展,微處理器和微型計算機進入實用化的階段,微機保護開始逐漸趨于實用。
微機保護充分利用了計算機技術上的兩個顯著優(yōu)勢: 高速的運算能力和完備的存貯記憶能力,以及采用大規(guī)模集成電路和成熟的數據采集,A/D 模數變換、數字濾波和抗干擾措施等技術,使其在速動性、可靠性方面均優(yōu)于以往傳統(tǒng)的常規(guī)保護,而顯示了強大的生命力,與傳統(tǒng)的繼電保護相比,微機保護有許多優(yōu)勢,其主要特點如下:
(1)改善和提高繼電保護的動作特征和性能,正確動作率高。主要表現在能得到常規(guī)保護不易獲得的特性;其很強的記憶力能更好地實現故障分量保護;可引進自動控制、新的數學理論和技術,如自適應、狀態(tài)預測、模糊控制及人工神經網絡等,其運行正確率很高,已在運行實踐中得到證明。
(2)可以方便地擴充其它輔助功能。如故障錄波、波形分析等,可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能。
(3)工藝結構條件優(yōu)越。體現在硬件比較通用,間隔內部和間隔間以及間隔同站級間的通信用少量的光纖總線實現,取消傳統(tǒng)的硬線連接。總體來說,綜合自動化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專業(yè)界限和設備劃分原則,改變了常規(guī)保護裝置不能與調度(控制)中心通信的缺陷,給變電所自動化賦予了更新的含義和內容,代表了變電所自動化技術發(fā)展的一種潮流。隨著科學技術的發(fā)展,功能更全、智能化水平更高、系統(tǒng)更完善的超高壓變電所綜合自動化系統(tǒng),必將在中國電網建設中不斷涌現,把電網的安全、穩(wěn)定和經濟運行提高到一個新的水平。繼電保護技術的未來發(fā)展趨勢應是向微機化、網絡化、智能化,保護、控制、測量、計量、數據通訊一體和人機智能化方向發(fā)展。
4確保繼電保護安全運行的措施
(1)繼電保護裝置檢驗應注意的問題:在繼電保護裝置檢驗過程中必須注意: 將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作網。電流回路升流、電壓回路升壓試驗,也必須在其它試驗項目完成后最后進行。在定期檢驗中,經常在檢驗完成后或是設備進人熱備狀態(tài),或是投入運行而暫時沒負荷,在這種情況下是不能測負荷向量和打印負荷采樣值的。
(2)定值區(qū)問題:微機保護的一個優(yōu)點是可以有多個定值區(qū),這極大方便了電網運行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區(qū)的錯誤對繼電工作來說是一大忌,必須采用嚴格的管理和相應的技術手段來確保定值區(qū)的正確性。采取的措施是,在修改完定值后,必須打印定值單及定值區(qū)號,注意日期、變電站、修改人員及設備名稱,并重點在繼電保護工作記錄中注明定值編號,避免定值區(qū)出錯。
(3)一般性檢查:不論何種保護,一般性檢查都是非常重要的,但是,在現場也是容易被忽略的項目,應該認真去做。一般性檢查大致包括以下兩個方面:①清點連接件是否緊固、焊接點是否虛焊、機械特性等?,F在保護屏后的端子排端子螺絲非常多,特別是新安裝的保護屏經過運輸、搬運,大部分螺絲已經松動,在現場就位以后,必須認認真真、一個不漏地緊固一遍,否則就是保護拒動、誤動的隱患。②是應該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中,還必須將各元件、保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。
(4)接地問題:繼電保護工作中接地問題是非常突出的,大致分以下兩點:
①保護屏的各裝置機箱、屏障等的接地問題,必須接在屏內的銅排上,一般生產廠家已做得較好,只需認真檢查。最重要的是,保護屏內的銅排是否能可靠地接入地網,應該用較大截面的銅鞭或導線可靠緊固在接地網上,并且用絕緣表測電阻是否符合規(guī)程要求。
②電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,也需要認真檢驗。
(5)工作記錄和檢查習慣:工作記錄必須認真、詳細,真實地反映工作的一些重要環(huán)節(jié),這樣的工作記錄應該說是一份技術檔案,在日后的工作中是非常有用的。繼電保護工作記錄應在規(guī)程限定的內容以外,認真記錄每一個工作細節(jié)、處理方法。工作完成后認真檢查一遍所接觸過的設備是一個良好的習慣,它往往會發(fā)現工作中的疏漏,對于每一位繼電保護工作人員來說都應該養(yǎng)成這一良好的工作習慣。
篇10
【關鍵詞】電力系統(tǒng),繼電保護,保護裝置及技術
第一章繼電保護的作用與意義
電力在現代社會各方面起著重大的作用,沒有電力的支持,社會生活和生產根本就無法正常進行?;陔娏υ诂F代社會中的重要性,對電力的維護就顯得格外重要。而對電力維護起重要作用的繼電保護,則是電力系統(tǒng)能否正常工作的關鍵。繼電設施的正常運轉,技術運用與發(fā)展對電力系統(tǒng)的運行影響重大。如何確保繼電保護設施和技術的可靠性和有效性,是電力系統(tǒng)應該著重關注的,也是社會各界所關注的問題。
改革開放30年來,中國的市場經濟得到快速的發(fā)展,我國的經濟建設取得了舉世矚目的成就。隨著經濟的發(fā)展,對電力的需求越來越大,電力供應開始出現緊張,在很多地方都出現了供電危機,使其不得不采取限電、停電等措施,以緩解電力供應的緊張。在如此嚴峻的形式下,加強對電力系統(tǒng)的安全維護至關重要,而繼電保護正是其中主要的保護手段之一。繼電保護對電力系統(tǒng)的維護有重大的意義。
一.繼電保護可以保障電力系統(tǒng)的安全、正常運轉。因為當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時,繼電保護可以實現在最短時間和最小區(qū)域內,自動從系統(tǒng)中切除故障設備,也可以向電力監(jiān)控警報系統(tǒng)發(fā)出信息,提醒電力維護人員及時解決故障,這樣繼電保護不僅能有效的防止設備的損壞,還能降低相鄰地區(qū)供電受連帶故障的機率。同時還可以有效的防止電力系統(tǒng)因種種原因,而產生時間長、面積廣的停電事故,是電力系統(tǒng)維護與保障最實用最有效的技術手段之一。
二繼電保護的順利開展在消除電力故障的同時,對社會生活秩序的正?;洕a的正?;龀隽素暙I。不僅確保社會生活和經濟的正常運轉,還從一定程度上保證了社會的穩(wěn)定,人們生命財產的安全。前些年北美大規(guī)模停電斷電事故,就造成了巨大的經濟損失,引發(fā)了社會的動蕩,嚴重的威脅到了人們生命財產的安全??梢姡娏ο到y(tǒng)的安全與否,不僅僅是照明失效的問題,更是社會安定、人們生命安全的問題。所以,繼電保護的有效性,就給社會各方面帶來了重大的影響。
第二章繼電保護裝置使用條件和維護
繼電保護裝置是實現繼電保護的基本條件,要實現繼電保護的作用,就必須要具備有科學先進、行之有效的繼電保護裝置,所謂“工欲善其事,必先利其器”,有了設備的支持,才真正具備了維護電力系統(tǒng)的能力。因此,要做好繼電保護的工作,就必須要重視保護的設備。而設備的質量問題,直接決定了繼電保護的效果,因而必須對繼電保護的裝置提出較高的要求。
1.繼電保護裝置的靈敏性。即要求繼電器保護裝置,可以及時的把繼電保護設備,因為種種問題而出現的故障和運行異常的情況,靈敏的反映到保護裝置上去,及時有效的反映其保護范圍內發(fā)生的故障。以便相關部門和人員采取及時有效的防治措施。
2.可靠性。即要求繼電器保護裝置的正常,不能發(fā)生誤動或拒動等不正常的現象,在繼電器接線和回路接點上要保證其簡練有效。
3.快速性。即要求繼電設備能在最短時間內,消除故障和異常問題,以此保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定,同時可以把故障設備的損壞降到最低限度,以最快的速度啟動正常設備的正常運轉,避免出現由局部故障而造成全面故障的情況出現。
4.選擇性。即在要求繼電器在系統(tǒng)發(fā)生故障后,可能選擇性的斷開離故障點最近的開關或斷路器,有目標的,有選擇性的切除故障部分,在實現最小區(qū)間故障切除的同時,保證系統(tǒng)其它正常部分最大限度地繼續(xù)運行。
5.重要性。不僅要在選用上考慮其是否達到基本運行條件的要求,還要在日常的檢測和維護上做好工作。
第三章電力系統(tǒng)繼電保護技術發(fā)展的前景
我國繼電保護技術的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的,電力系統(tǒng)對運行可靠性和安全性的要求不斷提高,也就要求繼電保護技術做出革新,以應對電力系統(tǒng)新的要求。熔斷器是我國最初使用的保護裝置,隨著電力事業(yè)的發(fā)展,這種裝置已經不再適用,而繼電保護裝置的使用,是繼電保護技術發(fā)展的開始。我國的繼電保護裝置技術經歷了機電式、整流式、晶體管式、集成電路式的發(fā)展歷程。隨著科技時代的來臨,我國的繼電保護技術,也開始走向了科技時代。在未來的一段時間內,我國繼電保護的技術主要是朝微機繼電保護技術方向發(fā)展。
與傳統(tǒng)的繼電保護相比,微機保護有其新的特點。一是全面提高了繼電保護的性能和有效性。主要表現在其有很強的記憶力,可以更有效的采取故障分量保護,同時在自動控制等技術,如自適應、狀態(tài)預測上的使用,使其運行的正確率得到進一步提高。二是結構更合理,耗能低。三是其可靠性和靈活性得到提高,比如其數字元件不易受溫度變化影響,具有自檢和巡檢的能力,而且操作人性化,適宜人為操作。而且可以實現遠距離的實效監(jiān)控。
微機繼電保護技術的這些特點,使得這項技術在未來有著廣闊的發(fā)展前途,特別是在計算機高度發(fā)達的21世紀,微機繼電保護技術將會有更大的拓展空間。在未來繼電保護技術將向計算機化,網絡化,智能化,保護、控制、測量和數據通信一體化發(fā)展的趨向發(fā)展。
我國應當在繼電保護技術上增加投入,以便建立一套適應現代電力系統(tǒng)安全運行保障要求的繼電保護技術,在繼電保護裝置的使用上要注意及時的更新,適應我國各方面對電力安全使用的要求,為在未來切實的做好繼電保護工作提供最基本的設備支持。同時還應該掌握世界繼電保護技術的發(fā)展,在微機繼電保護技術上進一步的增強研究引進的力度,使我國的電力系統(tǒng)的安全系數達到世界先進水平,為我國強勢的經濟增長速度提供更完善的電力支持。