繼電保護(hù)分類(lèi)以及保護(hù)原理范文

時(shí)間:2024-01-04 17:53:20

導(dǎo)語(yǔ):如何才能寫(xiě)好一篇繼電保護(hù)分類(lèi)以及保護(hù)原理,這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn),歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文,供你借鑒。

繼電保護(hù)分類(lèi)以及保護(hù)原理

篇1

關(guān)鍵詞:暫態(tài)量;保護(hù);高頻;行波;差動(dòng);新式算法(prony)

中圖分類(lèi)號(hào):U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

0 引言

現(xiàn)在國(guó)內(nèi)電網(wǎng)的趨勢(shì)為全國(guó)形成一個(gè)大的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),為此,關(guān)于大容量、遠(yuǎn)距離、特高壓和超高壓輸電的研究越來(lái)越成為必須。對(duì)于特高壓以及超高壓輸電線(xiàn)路而言,它的兩端通常連接著大系統(tǒng),具有較遠(yuǎn)的輸送距離以及較大的傳輸功率,因而對(duì)其上的繼電保護(hù)提出了更高的要求,來(lái)提高系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性。

現(xiàn)在繼電保護(hù)中發(fā)揮著極其重要作用的傳統(tǒng)型繼電保護(hù)考慮的量為工頻的相關(guān)電氣量,但是隨著對(duì)于電力系統(tǒng)的逐步增高的要求以及各項(xiàng)技術(shù)(通信、計(jì)算機(jī)及DSP等方面)的發(fā)展,對(duì)于故障過(guò)程中的基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)越來(lái)越為人們所認(rèn)識(shí)和重視,做更深層次的研究。本文中,介紹了基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)的相關(guān)背景知識(shí)、相關(guān)原理以及分類(lèi)等方面的內(nèi)容,一種基于新算法的暫態(tài)量的保護(hù)在本文中得到探討研究。

1 應(yīng)用于輸電線(xiàn)路基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)相關(guān)背景知識(shí)

暫態(tài),即瞬態(tài),是由于電路中的儲(chǔ)能元件的存在,在電路分合瞬間產(chǎn)生的對(duì)應(yīng)瞬時(shí)的狀態(tài)。輸電線(xiàn)路在發(fā)生故障瞬間,會(huì)產(chǎn)生持續(xù)時(shí)間很短暫的瞬態(tài)過(guò)程。

傳統(tǒng)型繼電保護(hù)考慮的量為工頻的相關(guān)電氣量,保護(hù)裝置的整定值都是根據(jù)工頻電氣量而設(shè)定的,但是當(dāng)線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí),由于存在著暫態(tài)分量,使工頻下電壓及電流波形畸變,在這種情況下,極易發(fā)生保護(hù)誤動(dòng)作[1]。為此,基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)被提出。電力輸送線(xiàn)路發(fā)生故障時(shí)會(huì)產(chǎn)生含有很多表征故障信息的故障信號(hào),例如位置、所屬類(lèi)型等等。

應(yīng)用于輸電線(xiàn)路的基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)具有很多優(yōu)良特性,例如保護(hù)的快速性,在系統(tǒng)振蕩時(shí)不會(huì)受到很明顯的影響等。在分析得到故障信息后,不僅可以實(shí)現(xiàn)保護(hù),還可以實(shí)現(xiàn)測(cè)距以及自動(dòng)重合閘等其他功能,具有很強(qiáng)的實(shí)用性。為此,對(duì)于超、特高壓輸電線(xiàn)路而言,基于暫態(tài)量的保護(hù)的研究成為必須,成為研究關(guān)注的焦點(diǎn)。

另外,在硬件方面,光纖作為傳輸媒介的傳輸方式、互感器的一個(gè)新應(yīng)用——光電互感器、全球定位系統(tǒng)GPS及數(shù)字信號(hào)處理DSP及其例如小波、prony新算法等相關(guān)知識(shí)及技術(shù)的發(fā)展都是基于暫態(tài)量的輸電線(xiàn)路的根本保證[2]。

2 應(yīng)用于輸電線(xiàn)路中的基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)研究現(xiàn)狀

當(dāng)今最通用的關(guān)于基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)的分類(lèi)為兩類(lèi),即基于行波的繼電保護(hù)以及基于高頻分量的繼電保護(hù)。

2.1 基于行波的繼電保護(hù)

最開(kāi)始應(yīng)用于輸電線(xiàn)路中的基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)是基于行波的繼電保護(hù),該保護(hù)的根本判別根據(jù)是故障瞬間行波的相關(guān)特征,例如幅值、極性以及反射特點(diǎn)等 [3]?;谛胁ǖ姆椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是速度極快、很強(qiáng)的抗干擾能力以及檢測(cè)時(shí)間極短。

基于行波的繼電保護(hù)根據(jù)原理以及裝置分類(lèi),有極性比較式、差動(dòng)、方向等保護(hù)。本文對(duì)一個(gè)具有代表性的基于行波的繼電保護(hù)——差動(dòng)保護(hù)進(jìn)行介紹。

2.1.1基于行波的繼電保護(hù)基本原理及特點(diǎn)(以差動(dòng)保護(hù)為例)

如圖1所示,在線(xiàn)路M端輸出的行波經(jīng)過(guò)一定的時(shí)延后到達(dá)N端,并不會(huì)發(fā)生改變。將MN兩端的正向行波差值與設(shè)定的整定門(mén)檻值進(jìn)行比較,來(lái)判斷保護(hù)區(qū)域內(nèi),是否發(fā)生故障,這是差動(dòng)保護(hù)的基本原理說(shuō)明 [4-5]。

圖1 行波在電力輸送線(xiàn)上分布

此類(lèi)差動(dòng)保護(hù)具有簡(jiǎn)單易懂、判別故障較為容易,根據(jù)行波信息容易判別出是否故障。但是采用此類(lèi)差動(dòng)保護(hù),忽略了衰減特性,具有一定的理想性,對(duì)線(xiàn)路兩端行波的同時(shí)性要求較高,傳輸通道要求較為嚴(yán)格,這些限制了它的發(fā)展。

2.1.2 基于行波的繼電保護(hù)存在的局限性及研究重難點(diǎn)

首先,一方面由于在故障發(fā)生的瞬時(shí),電壓的初相角并不能確定,另一方面,行波的反射與母線(xiàn)所連接故障線(xiàn)路數(shù)目有很大關(guān)聯(lián),而母線(xiàn)結(jié)構(gòu)對(duì)于我們是不確定的。以上兩個(gè)方面造成了行波信號(hào)的幅值等不確定,從而影響判別。

其次,由于某些特殊情況下例如諧波和雷擊等因素產(chǎn)生的諧波行波的特征類(lèi)似于故障行波,很難把它們做明顯區(qū)分,這樣極易造成保護(hù)誤動(dòng)作。

由于前面問(wèn)題的存在,如果解決,仍是個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn),如何避免這些情況并進(jìn)行改正仍需要做進(jìn)一步研究。

2.2 基于高頻信號(hào)的繼電保護(hù)

與基于行波的繼電保護(hù)方式類(lèi)似,基于高頻分量的繼電保護(hù)方式也具有簡(jiǎn)單、極易判斷故障等優(yōu)點(diǎn)。在初始角較小的情況下,性能更優(yōu)于基于行波的繼電保護(hù)方式?;诟哳l分量的繼電保護(hù)按照數(shù)學(xué)處理方式不同分類(lèi),有小波算法、prony算法和形態(tài)學(xué)等保護(hù)。本部分對(duì)一個(gè)具有代表性的基于高頻分量的繼電保護(hù)方法新算法——prony算法保護(hù)進(jìn)行介紹。

2.2.1基于行波的繼電保護(hù)基本原理及特點(diǎn)(以新算法prony為例)

最初為了分析氣體膨脹相關(guān)原理而提出的prony算法起源于1795年,它主要針對(duì)指數(shù)(復(fù)數(shù))衰減,建立這樣一種數(shù)學(xué)模型,將對(duì)象進(jìn)行線(xiàn)性組合,來(lái)模擬一類(lèi)數(shù)據(jù),該類(lèi)數(shù)據(jù)采樣方法為等間隔采樣,后期對(duì)于此類(lèi)方法進(jìn)行改善,可以應(yīng)用于信號(hào)相關(guān)特征值進(jìn)行估計(jì)[6]。

與傳統(tǒng)的算法相比較而言,新算法(prony算法)的性能更優(yōu)良,這是因?yàn)樗袑?shí)際,更符合實(shí)際故障運(yùn)行情況。如圖2所示為基于高頻分量的新算法(prony)流程圖。

圖2 基于高頻分量的新算法(prony)流程圖

基于高頻分量的新算法(prony)具有很多優(yōu)良特征,例如,在噪聲情況下并不會(huì)影響信號(hào)的提取,對(duì)于表征暫態(tài)過(guò)程具有全面性,具有極高的精度等等。

2.2.2基于高頻分量的繼電保護(hù)存在的局限性及研究重難點(diǎn)

同基于工頻分量的繼電保護(hù)比較而言,應(yīng)用于高壓傳輸線(xiàn)上的基于高頻分量的保護(hù)有很多優(yōu)良性能,但與此同時(shí),仍存在著相關(guān)問(wèn)題及局限性限制其發(fā)展,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1)繼電保護(hù)在整定過(guò)程中,相關(guān)原則還需要完善和改進(jìn),如今的理論基礎(chǔ)還不夠行成共識(shí);

2)在暫態(tài)過(guò)程中的提取信號(hào)分量仍是研究的重難點(diǎn),來(lái)滿(mǎn)足繼保的相關(guān)要求;

3)在某些方面的研究仍處于基礎(chǔ)階段,并未形成一個(gè)系統(tǒng)性的工作,并且,為滿(mǎn)足可靠性要求仍是一個(gè)難點(diǎn),例如,故障選相等方面都有待進(jìn)一步深入研究。

3 應(yīng)用于輸電線(xiàn)路的基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)前景展望

對(duì)于高電壓輸電線(xiàn)路而言,利用某些新型的信號(hào)提取、處理方法,例如基于高頻的繼電保護(hù)新算法(prony)等,對(duì)于滿(mǎn)足繼保特性要求都具有優(yōu)良特性。

隨著各項(xiàng)高新技術(shù)(通信、計(jì)算機(jī)及DSP等方面)的發(fā)展,繼電保護(hù)的集成化發(fā)展已經(jīng)成為必然趨勢(shì),將這些新技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化組合,綜合各技術(shù)的優(yōu)勢(shì),來(lái)分析暫態(tài)過(guò)程量以及處理相關(guān)問(wèn)題是今后研究的一個(gè)方向。

由于仍需要解決某些存在問(wèn)題,應(yīng)用于輸電線(xiàn)路的暫態(tài)量保護(hù)的研究仍處于試驗(yàn)階段。但是,目前基于暫態(tài)量的繼電保護(hù)研究越來(lái)越成熟以及相關(guān)知識(shí)水平的不斷提高,基于暫態(tài)量的保護(hù)一定能不斷取得突破性進(jìn)展,并在實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用。

4 總結(jié)

我國(guó)的電網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)為利用特、超高壓傳輸線(xiàn)聯(lián)結(jié)電網(wǎng),為此對(duì)于繼電保護(hù)的要求更高更嚴(yán),傳輸線(xiàn)上的暫態(tài)量保護(hù)正在逐漸成為研究關(guān)注的焦點(diǎn)。暫態(tài)量保護(hù)應(yīng)用于特、超高壓系統(tǒng)中具有很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),同時(shí),在應(yīng)用中,仍有很多方面需要改進(jìn)和完善。本文對(duì)于當(dāng)今比較完善的兩種暫態(tài)量保護(hù)進(jìn)行了介紹,它們分別為高頻暫態(tài)保護(hù)以及行波保護(hù),然后闡述了關(guān)于行波保護(hù)中的差動(dòng)保護(hù)以及基于一種新的算法(prony)的高頻保護(hù)的相關(guān)知識(shí)(原理、優(yōu)缺點(diǎn)等),最后對(duì)暫態(tài)量保護(hù)的產(chǎn)生背景以及相關(guān)的需要改進(jìn)和完善的方面及發(fā)展前景進(jìn)行了闡述和介紹。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃少鋒,王興國(guó),劉千寬. 一種基于固有頻率的長(zhǎng)距離輸電線(xiàn)路保護(hù)方案[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2008,32(8):59-63 .

[2] 夏明超,黃益莊,王勛. 高壓輸電線(xiàn)路暫態(tài)保護(hù)的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2002,36(11):65-69.

[3] 杜剛,桂林,黨曉強(qiáng). 高壓電力傳輸線(xiàn)行波保護(hù)技術(shù)原理綜述[J]. 四川電力技術(shù),2008, 31(1):26-29 .

[4] 董新洲,葛耀中,賀家李. 輸電線(xiàn)路行波保護(hù)的現(xiàn)狀與展望[J]. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化, 2000, 5 :56-60.

[5] 羅四倍,段建東,張保會(huì). 基于暫態(tài)量的EHV/UHV輸電線(xiàn)路超高速保護(hù)研究現(xiàn)狀與展望[J]. 電網(wǎng)技術(shù), 2006,30(22) :32-41.

篇2

關(guān)鍵詞 自適應(yīng)繼電保護(hù);原理;特點(diǎn);應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7597(2013)20-0131-01

目前,我國(guó)的計(jì)算機(jī)技術(shù)迅猛發(fā)展,它不僅能夠滿(mǎn)足人們獲取知識(shí)和娛樂(lè)的需要,更重要的一點(diǎn)在于它能夠把國(guó)家的現(xiàn)代化建設(shè)與技術(shù)新措施進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合,自適應(yīng)繼電保護(hù)系統(tǒng)就是如此。與電力系統(tǒng)的常規(guī)控制相同,自適應(yīng)繼電保護(hù)也是在模型基礎(chǔ)上的控制,只不過(guò)其所要依據(jù)的數(shù)學(xué)模型比較少,它更加注重?cái)?shù)據(jù)的取得?,F(xiàn)如今,由于自適應(yīng)控制理論與繼電保護(hù)的結(jié)合,就使得這種新技術(shù)得到了更進(jìn)一步的發(fā)展,它能夠有效的解決電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障,并給予自動(dòng)化的控制,從而減少故障發(fā)生的可能性,完善控制措施,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。

1 自適應(yīng)繼電保護(hù)的含義

想要加強(qiáng)自適應(yīng)繼電保護(hù)系統(tǒng)在電網(wǎng)運(yùn)行中的應(yīng)用,并弄清其真正的原理特點(diǎn),首先要清楚明確什么是自適應(yīng)繼電保護(hù)。顧名思義,自適應(yīng)繼電保護(hù)與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)的不同之處就在于其自動(dòng)調(diào)節(jié)性,它是指保護(hù)系統(tǒng)能夠根據(jù)電網(wǎng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),從而保證運(yùn)行參數(shù)的準(zhǔn)確性和電網(wǎng)工作的最優(yōu)功效。它能夠通過(guò)信號(hào)的輸入對(duì)電網(wǎng)的整定數(shù)值、動(dòng)作特點(diǎn)以及邏輯過(guò)程給予控制,一旦電網(wǎng)出現(xiàn)故障問(wèn)題,就會(huì)及時(shí)的加以保護(hù),減少經(jīng)濟(jì)損失,保證人員安全。

2 自適應(yīng)繼電保護(hù)的原理

2.1 自適應(yīng)電流速斷保護(hù)

眾所周知,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置要求具有良好的選擇性和快速性,一旦發(fā)生故障,能夠以盡可能快的切除故障元件和設(shè)備,減少設(shè)備損傷,減小故障影響時(shí)間,提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)速斷裝置的速度不夠迅速,技術(shù)水平也不高,無(wú)法適應(yīng)不斷變化的電力系統(tǒng)故障,雖然其整定值相對(duì)合理,但是卻無(wú)法與實(shí)際相連,在系統(tǒng)運(yùn)行方式最小時(shí),還會(huì)造成保護(hù)的失效。而自適應(yīng)繼電保護(hù)電流速斷則可以根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式和狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的改變,保證最優(yōu)控制。

傳統(tǒng)的電流速斷保護(hù)原理可以表示為L(zhǎng)d=E/Zs+Zd’,其中E表示系統(tǒng)等效電源的電勢(shì),Zs是保護(hù)安裝處到系統(tǒng)等效電源的阻抗,Zd’是被保護(hù)線(xiàn)路的阻抗。而新型的自適應(yīng)電流保護(hù)最重要的特點(diǎn)是能夠利用微型機(jī)的計(jì)算和記憶功能,對(duì)電流速斷保護(hù)的數(shù)值進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線(xiàn)計(jì)算,也就是說(shuō)能夠讓整定值隨電網(wǎng)的故障種類(lèi)和運(yùn)行情況進(jìn)行改變,其原理公式如下,I’D=KKKdE/Zs+Zd’。其中E仍然代表系統(tǒng)等效電源的電勢(shì),Zd’是短路點(diǎn)到保護(hù)安裝處的阻抗,KK的數(shù)值在1.2到1.3之間,Zs是保護(hù)安裝處與系統(tǒng)等效電源的阻抗,Kd表示故障類(lèi)型的數(shù)據(jù)。綜上所述,一定要及時(shí)準(zhǔn)確地測(cè)量出Kd與Zs的數(shù)據(jù),只有保證測(cè)出整定值的正確性,才能判定出故障的主要類(lèi)型,從而根據(jù)不同的故障確定合理的對(duì)策。此外,為了進(jìn)一步分析傳統(tǒng)的電流速斷保護(hù)與自適應(yīng)電流保護(hù)之間的差異,還可以制定出相應(yīng)的圖表進(jìn)行判斷,這樣就可以直觀準(zhǔn)確的看出兩者之間的差異,并分析特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)所在。表格如下。

2.2 自適應(yīng)過(guò)電流保護(hù)

過(guò)電流保護(hù)是指在啟動(dòng)電網(wǎng)的時(shí)候,盡量避開(kāi)最大的負(fù)荷電流,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整定的一種保護(hù)對(duì)策。在電網(wǎng)正常運(yùn)行的時(shí)候,不應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行啟動(dòng),只有當(dāng)其出現(xiàn)故障的時(shí)候,才能采取相應(yīng)的措施,從而起到保護(hù)的功效。

傳統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù)是依照電網(wǎng)發(fā)生的故障而實(shí)施的原理作業(yè),其原理公式如下,IDZ=KKKkg/KhIHmax’,其中IDZ是電流元件的啟動(dòng)電流,KK選取1.15到1.35之間的可靠數(shù)據(jù),Kkg要大于1,Kh則要大于0.85,代表的是電流組件的返回系數(shù)。自適應(yīng)繼電保護(hù)電流保護(hù)原理則是按照當(dāng)時(shí)的負(fù)荷電量來(lái)進(jìn)行的電流定值,其數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確完整。假定當(dāng)時(shí)的負(fù)荷電流為IH,那么其動(dòng)作電流整定值就為IIDz=KkKzqIH/Khp,此時(shí)的動(dòng)作時(shí)限設(shè)定則以離線(xiàn)方式整定,t=Tp/[(I’d/Ip)n-1],公式中的t代表動(dòng)作時(shí)間,Tp是時(shí)間常數(shù),I’d則是流入保護(hù)安裝內(nèi)部的電流繼電器數(shù)值,n在一般反時(shí)限的時(shí)候取0.02,非常反時(shí)限時(shí)則取1。

2.3 自適應(yīng)電壓速斷保護(hù)

由于傳統(tǒng)的電壓速斷運(yùn)動(dòng)不帶時(shí)限,無(wú)法從保證選擇性上進(jìn)行出發(fā),其保護(hù)處的最低電Ummin整定數(shù)值應(yīng)表示為,U為電壓速斷的整定數(shù)據(jù),E為系統(tǒng)等效電源的數(shù)值,Zmmin則為最小運(yùn)作狀態(tài)下的系統(tǒng)阻抗。而自適應(yīng)電壓速斷保護(hù)措施則可以在發(fā)生故障的時(shí)候運(yùn)行系統(tǒng)電源側(cè)的綜合阻抗,其主要過(guò)程如下:1)輸入被保護(hù)線(xiàn)路參數(shù)ZL和KL數(shù)值;2)在線(xiàn)實(shí)時(shí)計(jì)算電勢(shì)E的準(zhǔn)確數(shù)值;3)發(fā)生故障的時(shí)候計(jì)算系統(tǒng)綜合阻抗Zm。

3 自適應(yīng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)

其實(shí),自適應(yīng)繼電保護(hù)并不是一個(gè)全新的概念,它發(fā)源于20世紀(jì)末,簡(jiǎn)單概括自適應(yīng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)主要有:1)計(jì)算機(jī)的發(fā)展應(yīng)用是自適應(yīng)繼電保護(hù)手段進(jìn)行完善和普及的前提;2)自適應(yīng)繼電保護(hù)要依賴(lài)調(diào)度和電廠(chǎng)的自動(dòng)化;3)自適應(yīng)繼電保護(hù)無(wú)論如何發(fā)展,其關(guān)鍵的安全環(huán)節(jié)不能遺棄。除此之外,自動(dòng)重合閘也是實(shí)現(xiàn)其進(jìn)一步發(fā)展的基礎(chǔ),在其應(yīng)用過(guò)程中一定要適應(yīng)實(shí)際的發(fā)展變化,在保證選擇性的前提下,獲得最高的靈敏度。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之,自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)在電網(wǎng)中的應(yīng)用是社會(huì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步的必然舉措,通過(guò)進(jìn)一步完善其措施技術(shù),加強(qiáng)傳統(tǒng)繼電保護(hù)方式的創(chuàng)新,能夠在很大程度上提高電網(wǎng)的運(yùn)行安全,并保證電力的供應(yīng)。雖然,目前自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)僅僅應(yīng)用于幾個(gè)部分,但是,相信在不久的將來(lái),它一定可以成為新一代繼電保護(hù)的領(lǐng)軍者。

參考文獻(xiàn)

[1]張洪英.自適應(yīng)繼電保護(hù)的探討[A].電廠(chǎng)管理與電氣技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流文集[C].2003:251-48.

[2]蔣濤.電力系統(tǒng)中自適應(yīng)繼電保護(hù)的應(yīng)用分析[J].科技致富向?qū)В?011(22):72-39.

[3]劉國(guó)富.淺析自適應(yīng)繼電保護(hù)原理及其優(yōu)越性[J].廣東科技,2009(18):171-25.

[4]蔣偉績(jī).自適應(yīng)繼電保護(hù)的原理及其應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2007(2):97-34.

篇3

【關(guān)鍵詞】微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng);優(yōu)點(diǎn);安全運(yùn)行措施

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展,人們對(duì)電力的需求和電力工程的負(fù)荷也在逐漸加大,電力能源逐漸成為人們生活和工作中必不可少的組成部分。在電力系統(tǒng)中運(yùn)用微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng),對(duì)于保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定、降低用電故障以及提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的作用。本文通過(guò)對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和安全運(yùn)行措施進(jìn)行詳細(xì)的分析。

1 繼電保護(hù)裝置的分類(lèi)

(1)按照被保護(hù)的對(duì)象分類(lèi) :輸電線(xiàn)路的保護(hù)、電氣設(shè)備的保護(hù)

(2)按照保護(hù)原理分類(lèi) :過(guò)電流、低電壓、過(guò)電壓、功率方向、阻抗距離 、差動(dòng)保護(hù) 等

(3)按照保護(hù)所反映的故障類(lèi)型分類(lèi) :相間短路保護(hù)、接地故障保護(hù)、非全相運(yùn)行保護(hù)、失步保護(hù)、失磁保護(hù)等。

(4)按繼電保護(hù)裝置的實(shí)現(xiàn)技術(shù)分類(lèi) :電磁型保護(hù)、晶體管型保護(hù)、集成電路型保護(hù)、微機(jī)型保護(hù)(目前廣泛使用)

(5)按保護(hù)所起的作用分類(lèi):主保護(hù)、后備保護(hù)、輔助保護(hù)等。

2 微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)

2.1 微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的特點(diǎn)

(1)完善的自檢能力,發(fā)現(xiàn)裝置異常自動(dòng)報(bào)警;具有自保護(hù)能力,有效防止接線(xiàn)錯(cuò)誤和非正常運(yùn)行引起的裝置永久性損壞。

(2)微機(jī)繼電保護(hù)裝置,種類(lèi)較多,能夠滿(mǎn)足不同種類(lèi)的變配電站中各個(gè)設(shè)備的不同保護(hù)需求,給變配電的設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)極大地便利。

(3)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的集成度較高、重量較輕、體積小,方便對(duì)其進(jìn)行集中組屏安裝與分散安裝,容易安裝在開(kāi)關(guān)柜中。

(4)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng),在供電電源的硬件設(shè)計(jì),開(kāi)關(guān)量的輸入輸出、運(yùn)用模擬量的輸入方式,達(dá)到隔離和抗干擾的目的,抗干擾能力比較強(qiáng)

(5)可以很容易地?cái)U(kuò)展到其他輔助功能。如故障錄波,波形分析,這樣可以輕松地添加低頻減載,自動(dòng)重合閘,故障記錄,故障定位等功能。

(6)容易獲得可靠信息,并通過(guò)串行端口到本地或遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通信。

(7)采用標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議(通信開(kāi)放系統(tǒng)),使設(shè)備可以進(jìn)行通信了一下系統(tǒng)。

2.2 微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)與常規(guī)的繼電保護(hù)相比,具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn):

(1)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)主要運(yùn)用單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理,該系統(tǒng)集采集、控制、監(jiān)視和自檢功能于一體。例如從微機(jī)繼電保護(hù)裝置設(shè)備上可以發(fā)現(xiàn),對(duì)設(shè)備的輸電線(xiàn)路出現(xiàn)的故障、負(fù)荷和自身運(yùn)行情況進(jìn)行檢查時(shí),通過(guò)使用計(jì)算機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)視和控制。

(2)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)主要運(yùn)用電力邏輯運(yùn)算達(dá)到保護(hù)的目的,只需要對(duì)輸電線(xiàn)路上的電流電壓進(jìn)行采集,就能夠簡(jiǎn)化接線(xiàn)。

(3)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)的控制功能,對(duì)定值、功能和手段進(jìn)行保護(hù),運(yùn)用程序邏輯,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)參數(shù)和功能進(jìn)行修改保護(hù),不需要對(duì)其進(jìn)行重新調(diào)試。

(4)由于微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)出口、就地控制出口和遙控出口是屬于一組繼電器動(dòng)作,具有很強(qiáng)的安全可靠性。

(5)微機(jī)繼電保護(hù)運(yùn)用CPU對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理,提高了數(shù)據(jù)信息的處理速度。

(6)其自身具備的通訊功能,通過(guò)使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將用戶(hù)需要的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,實(shí)現(xiàn)集中調(diào)度。

(7)運(yùn)用的光電隔離技術(shù),將所采集到的電信號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一轉(zhuǎn)變,使其形成光信號(hào)。如果出現(xiàn)強(qiáng)電流攻擊的現(xiàn)象,設(shè)備自身能夠自動(dòng)建立保護(hù)機(jī)制。

(8)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)使用壽命較長(zhǎng),通常情況下,設(shè)備處于休眠狀態(tài),程序在實(shí)時(shí)運(yùn)行,進(jìn)而加大了各個(gè)元器件的使用壽命。

(9)微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)還具備和時(shí)鐘同步的功能,能夠記錄故障信息,運(yùn)用故障錄波的方法將故障準(zhǔn)確記錄下來(lái)并進(jìn)行分析。

(10)一般來(lái)說(shuō),微機(jī)繼電保護(hù)的單套價(jià)貴于常規(guī)保護(hù),但是由于微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的電纜量少、屏柜少且使用壽命長(zhǎng),其管理、維護(hù)和運(yùn)行費(fèi)用低于常規(guī)保護(hù)費(fèi)用的60%左右,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于常規(guī)保護(hù)費(fèi)用。

3 微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行措施

為了確保微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,需要采取以下幾個(gè)方面的措施:

3.1 進(jìn)行電磁干擾防護(hù)

在變電站改造的過(guò)程中,將電磁型保護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)槲C(jī)型保護(hù)時(shí),必須采取防電磁干擾的技術(shù)措施。首先,要對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的安裝條件進(jìn)行嚴(yán)格執(zhí)行,安裝具備屏蔽層的電纜,且保證屏蔽層接地,電纜線(xiàn)路不宜過(guò)長(zhǎng)。其中一端接地時(shí),另一端在電磁干擾的影響下會(huì)產(chǎn)生電壓和電流,導(dǎo)致微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)拒動(dòng)或者誤動(dòng)的情況。為了降低微機(jī)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障和錯(cuò)誤的頻率,要對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)、運(yùn)用高質(zhì)量的元器件,并合理制造工藝。另外,運(yùn)用屏蔽、隔離技術(shù)確保裝置的安全可靠性,進(jìn)而有效提高抗干擾水平。

3.2 嚴(yán)格執(zhí)行微機(jī)繼電保護(hù)裝置的接地

由于微機(jī)繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部是電子電路,因此,其容易受到強(qiáng)磁場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)的影響。所以,在外殼進(jìn)行接地屏蔽能夠有效的改善微機(jī)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行環(huán)境。為了提高運(yùn)行可靠性,需要對(duì)干擾源進(jìn)行抑制,阻塞耦合通道,提高敏感回路的抗干擾能力,并運(yùn)用自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)和容錯(cuò)設(shè)計(jì)來(lái)有效的保證微機(jī)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的安全可靠性。容錯(cuò)指的是容忍錯(cuò)誤,在部分出現(xiàn)錯(cuò)誤也不容易導(dǎo)致微機(jī)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動(dòng)或者拒動(dòng)。容錯(cuò)設(shè)計(jì)運(yùn)用冗余的設(shè)備進(jìn)行在線(xiàn)運(yùn)行,確保保護(hù)裝置的連續(xù)運(yùn)行。

3.3 確保微機(jī)保護(hù)的校驗(yàn)工作到位

進(jìn)行整組試驗(yàn)時(shí),要確??紤]周全。電磁型的保護(hù)動(dòng)作能夠清晰的對(duì)保護(hù)回路中的繼電器動(dòng)作情況進(jìn)行觀察,但是微機(jī)保護(hù)主要依靠?jī)?nèi)部?jī)?chǔ)存的邏輯回路對(duì)裝置動(dòng)作進(jìn)行控制。現(xiàn)場(chǎng)的校驗(yàn)人員只能通過(guò)使用微機(jī)保護(hù)裝置的說(shuō)明書(shū)對(duì)保護(hù)設(shè)備進(jìn)行大致的了解,對(duì)裝置內(nèi)部的深層次性的信號(hào)傳遞和控制等原理不了解,因此,對(duì)故障進(jìn)行模擬,來(lái)確定微機(jī)裝置是否能夠達(dá)到繼電保護(hù)的要求。

3.4 設(shè)定微機(jī)保護(hù)的定值和重要參數(shù)

為了對(duì)微機(jī)繼電裝置進(jìn)行保護(hù),需要對(duì)微機(jī)保護(hù)的部分定值和重要參數(shù)進(jìn)行設(shè)定和修改。例如在硬件設(shè)計(jì)中設(shè)置操作鎖,操作人員在操作時(shí)需要輸入正確的密碼,才能正常的進(jìn)行操作。

另外,要將操作人與監(jiān)護(hù)人的姓名等資料信息進(jìn)行記錄和保存。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之,隨著我國(guó)電力水平的不斷提高和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步,微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)自身具備的功能和優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多,在電力系統(tǒng)中得到了越來(lái)越廣泛的運(yùn)用。因此,為了確保微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)的健康、安全、穩(wěn)定運(yùn)行,需要對(duì)其裝置進(jìn)行定期的檢查和維護(hù)工作,及時(shí)、快速、準(zhǔn)確的對(duì)故障進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn):

[1]凌立德,金少輝.繼電保護(hù)管理存在的問(wèn)題及水平的提高[J].電力安全技術(shù),2008(05).

篇4

關(guān)鍵詞:變電運(yùn)行,繼電保護(hù),分析

中圖分類(lèi)號(hào):TM131文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A

變電運(yùn)行是輸配電系統(tǒng)的關(guān)鍵,變電運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。而繼電保護(hù)是變電站運(yùn)行系統(tǒng)的重要組成部分,是變電站的穩(wěn)定運(yùn)行的重要屏障。近年來(lái),一些主要的電力安全事故是由繼電保護(hù)的問(wèn)題導(dǎo)致的,所以如何有效的保證繼電保護(hù)功能的發(fā)揮,已經(jīng)成為業(yè)界的關(guān)注焦點(diǎn)。

1 變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)概述

1.1 繼電保護(hù)的含義

繼電保護(hù)系統(tǒng)主要包括了繼電保護(hù)裝置、電流電壓互感器、斷路器、自動(dòng)重合閘等。繼電保護(hù)系統(tǒng)是串聯(lián)系統(tǒng),系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障,均會(huì)造成整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)喪失應(yīng)有的保護(hù)功能,會(huì)降低繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。對(duì)變電運(yùn)行的繼電保護(hù)可分為兩個(gè)部分進(jìn)行闡述:一是繼電保護(hù)裝置,二是繼電保護(hù)技術(shù)。繼電保護(hù)裝置是指在變電系統(tǒng)中電氣元件處于不正常運(yùn)行狀態(tài)或發(fā)生故障時(shí),發(fā)出信號(hào)或動(dòng)作于斷路器跳閘的自動(dòng)裝置。繼電保護(hù)技術(shù),主要包括變電系統(tǒng)故障分析技術(shù)、繼電保護(hù)配置設(shè)計(jì)技術(shù)、繼電保護(hù)原理及實(shí)現(xiàn)方法、繼電保護(hù)運(yùn)行技術(shù)以及繼電保護(hù)維護(hù)技術(shù)等。在當(dāng)前變電運(yùn)維工作中,合理運(yùn)用繼電保護(hù)技術(shù),是確保變電運(yùn)行安全性和可靠性的重要保障。

1.2 繼電保護(hù)的作用

繼電保護(hù)在變電運(yùn)行中發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)變電運(yùn)行系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),繼電保護(hù)能夠安全地、實(shí)時(shí)地對(duì)各種設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)視,提供可靠的運(yùn)行依據(jù)。當(dāng)變電運(yùn)行系統(tǒng)處于不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),繼電保護(hù)能夠準(zhǔn)確地、及時(shí)地發(fā)出報(bào)警信號(hào),促使變電運(yùn)維人員采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。當(dāng)變電運(yùn)行系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),繼電保護(hù)能夠有選擇性地、迅速地、自動(dòng)地切除故障部分,以確保沒(méi)有發(fā)生故障的部分繼續(xù)運(yùn)行。由此可見(jiàn),繼電保護(hù)裝置在變電運(yùn)行系統(tǒng)中的作用主要體現(xiàn)在預(yù)報(bào)事故的發(fā)生和縮小事故范圍兩個(gè)方面,能夠提高變電運(yùn)行系統(tǒng)的可靠性,確保變電運(yùn)行的不間斷性與安全性。

1.3 繼電保護(hù)的種類(lèi)

變電運(yùn)行中容易發(fā)生的故障有系統(tǒng)接地、保險(xiǎn)熔斷、諧振、斷線(xiàn)、短路等,其中危害最大、最為常見(jiàn)的故障就是短路故障。變電運(yùn)行發(fā)生短路故障時(shí),會(huì)導(dǎo)致如下變化:電流和電壓之間的相位角出現(xiàn)變化、電壓降急劇下降、電流將急劇增大。因?yàn)樽冸娺\(yùn)行中一直在對(duì)設(shè)備運(yùn)行的物理量進(jìn)行采集和監(jiān)控,以準(zhǔn)確的記錄下設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài),所以利用變電運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)與正常運(yùn)行時(shí)的各個(gè)物理量之間的差別,就可以構(gòu)成不同類(lèi)型與原理的繼電保護(hù),主要有以下幾種:一是反映電流變化的電流保護(hù),具體包括零序電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、電流速斷保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)等;二是反映電壓變化的電壓保護(hù),具體包括反映電流、電壓之間相位角變化和電流變化的過(guò)電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)等;三是反映電流和電壓之間比值,即反映保護(hù)安裝處阻抗到短路點(diǎn)的距離保護(hù);四是反映輸入和輸出電流之差的差動(dòng)保護(hù),包括縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)兩種;五是反映變電運(yùn)行頻率變化的周波保護(hù);六是瓦斯保護(hù),即反映變壓器內(nèi)部故障的氣體保護(hù),分為重瓦斯保護(hù)和輕瓦斯保護(hù);七是反映變壓器溫度變化的溫度保護(hù)。

2 變電安全運(yùn)行存在的問(wèn)題

2.1 設(shè)備老化問(wèn)題

近年來(lái),經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展都是非常明顯的,人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)各方面對(duì)電能的需求量也在不斷地增多,電力企業(yè)在供應(yīng)電能的時(shí)候出現(xiàn)供不應(yīng)求的情況,有時(shí)甚至出現(xiàn)了用電荒的情況。為了最大限度的滿(mǎn)足用戶(hù)的用電需求,很多電力設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)了負(fù)荷過(guò)大的情況,導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)老化的問(wèn)題,在功效方面也無(wú)法再滿(mǎn)足要求。除了這方面的原因,設(shè)備在使用中出現(xiàn)溫度過(guò)高的情況也是導(dǎo)致設(shè)備零件壽命降低的主要影響因素,為了更好的供應(yīng)電能,很多的設(shè)備都是在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,這樣就會(huì)出現(xiàn)設(shè)備溫度過(guò)高的情況,溫度在超過(guò)設(shè)備能夠承受的范圍以后,設(shè)備就會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,這樣就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備老化和設(shè)備使用時(shí)間縮短。為了更好的滿(mǎn)足用戶(hù)的需求,電網(wǎng)在覆蓋范圍上不斷的進(jìn)行擴(kuò)建,這樣就使得變電運(yùn)行中的設(shè)備在數(shù)量上增多,但很多的變電設(shè)備在位置上也是非常混亂的,這樣就會(huì)讓變電安全保護(hù)受到一定的影響,這種情況下,工作人員要想對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行全面的檢查是非常困難的,使得變電運(yùn)行設(shè)備在安全方面存在著更大的隱患。

2.2 設(shè)備設(shè)計(jì)與制造問(wèn)題

通過(guò)對(duì)變電運(yùn)行中出現(xiàn)過(guò)的事故和故障所進(jìn)行原因分析,可以發(fā)現(xiàn)很多的事故和故障都是由于設(shè)備本身存在的問(wèn)題導(dǎo)致的。很多的生產(chǎn)廠(chǎng)家為了獲得更多的收益,在進(jìn)行變電設(shè)備生產(chǎn)的時(shí)候出現(xiàn)了工藝不規(guī)范、材料不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題,并且電力建設(shè)施工單位在收貨、安裝、調(diào)試過(guò)程中趕進(jìn)度、走過(guò)場(chǎng),沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備所存在的問(wèn)題,造成將一些不合格的變電設(shè)備在電網(wǎng)中進(jìn)行使用,這是導(dǎo)致變電運(yùn)行中存在安全問(wèn)題的直接原因。

2.3 安全管理問(wèn)題

變電運(yùn)行中經(jīng)常因?yàn)殡娋W(wǎng)管理不到位導(dǎo)致事故的發(fā)生。主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面:一是部分電網(wǎng)管理人員思想上沒(méi)有給予足夠的重視,在進(jìn)行電網(wǎng)管理的時(shí)候在沿用以前的管理方式,但在電力系統(tǒng)輻射面越來(lái)越大的形勢(shì)下,使用原有的方式來(lái)進(jìn)行管理根本就無(wú)法完成工作,這樣就使得電網(wǎng)的安全管理出現(xiàn)了很大的漏洞;二是在電力監(jiān)督部門(mén)對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行履職不強(qiáng),很多的情況下,相關(guān)監(jiān)督部門(mén)在工作中根本就沒(méi)有履行其職能,這樣就使得電網(wǎng)安全成為了無(wú)人管理的局面;三是人員素質(zhì)參差不齊,很多人員對(duì)科學(xué)管理不甚了解,科學(xué)的管理方式無(wú)法在企業(yè)中應(yīng)用,使得電力企業(yè)發(fā)展至今還沒(méi)有形成合理的管理方式;四是部分變電運(yùn)工作人員在進(jìn)行工作的時(shí)候沒(méi)有工作的積極性,不能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)變電運(yùn)行中的存在的隱患和故障,給電網(wǎng)事故的發(fā)生留下機(jī)會(huì)。

2.4 電網(wǎng)結(jié)構(gòu)問(wèn)題

在電網(wǎng)初建時(shí)沒(méi)有考慮電網(wǎng)的擴(kuò)展問(wèn)題,電網(wǎng)的構(gòu)建結(jié)構(gòu)不合理。隨著用電人群的增加,電網(wǎng)的擴(kuò)建難以達(dá)到合理化的設(shè)計(jì),致使電網(wǎng)適應(yīng)不了現(xiàn)在的用電需求,特別是在用電高峰期,容易引起電網(wǎng)中負(fù)荷過(guò)重的問(wèn)題,因此不得不拉閘限電,給用電人群帶來(lái)極大的不便。同時(shí),也使電力系統(tǒng)的發(fā)展停滯不前。

3 繼電保護(hù)在變電運(yùn)行中的應(yīng)用分析

針對(duì)上述分析的變電安全運(yùn)行所存在的問(wèn)題,電力企業(yè)一定要制定有效的整改措施來(lái)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。首先,在電力設(shè)備在使用的時(shí)候一定要定期進(jìn)行檢查和維護(hù),這樣可以更好的保證在用電需求過(guò)大的時(shí)候電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行。其次,變電設(shè)備在電網(wǎng)中使用的時(shí)候要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和試驗(yàn),這樣可以避免存在著問(wèn)題的變電設(shè)備在電網(wǎng)中使用。再次,在員工積極性方面,企業(yè)可以建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,這樣變電運(yùn)行員工在工作中才能更加的認(rèn)真,變電運(yùn)維工作才能完成地更扎實(shí)。最后,要詳細(xì)闡述的就是重視繼電保護(hù)功能在變電運(yùn)行中的應(yīng)用,主要要注意以下幾個(gè)方面:

3.1 熟悉繼電保護(hù)獨(dú)立裝置

變電運(yùn)維人員要對(duì)繼電保護(hù)的獨(dú)立裝置進(jìn)行嚴(yán)格檢查、統(tǒng)計(jì),對(duì)電路系統(tǒng)中運(yùn)行的線(xiàn)路保護(hù)裝置、重合閘裝置、電容器保護(hù)裝置、變壓器保護(hù)裝置、母差保護(hù)裝置、電抗器保護(hù)裝置、備用電源的自投切換裝置、電壓切換裝置和開(kāi)關(guān)操作箱,以及其他的安全自動(dòng)裝置等進(jìn)行嚴(yán)格檢查及統(tǒng)計(jì),并做好相應(yīng)的記錄。

3.2 了解繼電保護(hù)的類(lèi)型

在對(duì)繼電保護(hù)的認(rèn)識(shí)中要進(jìn)行不同的分類(lèi),以便實(shí)現(xiàn)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的保護(hù)。按照對(duì)設(shè)備的影響程度主要分為一般和嚴(yán)重以及危及三類(lèi)。按照故障發(fā)生的原因,可以將故障分為反措未執(zhí)行、設(shè)計(jì)不合理和元器件的質(zhì)量問(wèn)題以及工作人員操作問(wèn)題等情況。只有針對(duì)不同類(lèi)型的合理分類(lèi),才能更加方便、及時(shí)地對(duì)故障和問(wèn)題進(jìn)行分析以及進(jìn)行責(zé)任的歸屬,從根本上防止同類(lèi)問(wèn)題的再次發(fā)生。

3.3 認(rèn)清繼電保護(hù)存在的缺陷

繼電保護(hù)在對(duì)變電運(yùn)行的保護(hù)中,自身也會(huì)存在很多缺陷。了解繼電保護(hù)自身的缺陷可以保證設(shè)備的正常運(yùn)行,提高管理人員的知識(shí)水平,使得管理人員可以熟練地解決繼電保護(hù)設(shè)備中出現(xiàn)的各種問(wèn)題。然后針對(duì)繼電保護(hù)出現(xiàn)的問(wèn)題及解決辦法進(jìn)行詳細(xì)的記錄,為完善繼電保護(hù)設(shè)備,提高電網(wǎng)運(yùn)行效率提供了寶貴的理論基礎(chǔ)。

3.4 掌握繼電保護(hù)狀態(tài)檢修策略

現(xiàn)在采用的微機(jī)保護(hù)具有強(qiáng)大的在線(xiàn)自診斷和通信功能,能對(duì)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行工況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),因此繼電保護(hù)裝置適合開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修。開(kāi)展?fàn)顟B(tài)檢修的設(shè)備要根據(jù)狀態(tài)評(píng)估結(jié)果,確定具體檢修方案,如巡檢、二次通流試驗(yàn)、帶開(kāi)關(guān)傳動(dòng)、標(biāo)準(zhǔn)校驗(yàn)項(xiàng)目等。要仔細(xì)分析定期校驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的主要缺陷及可能發(fā)現(xiàn)的事故隱患,保護(hù)校驗(yàn)項(xiàng)目的重點(diǎn)應(yīng)從以往的定值復(fù)核、保護(hù)功能邏輯的確認(rèn)上轉(zhuǎn)移至回路與輔助設(shè)備的檢查上。此外,對(duì)新安裝的繼電保護(hù)設(shè)備,要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范及條例進(jìn)行試驗(yàn)、驗(yàn)收,并著重檢查“反措”的執(zhí)行情況,重視投產(chǎn)前帶負(fù)荷試驗(yàn)。投產(chǎn)后第一年還應(yīng)按《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》進(jìn)行交接性檢驗(yàn)。要加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備的專(zhuān)業(yè)巡檢,結(jié)合缺陷處理等對(duì)保護(hù)進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn),重點(diǎn)檢查二次回路。

4結(jié)束語(yǔ)

電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),確保電網(wǎng)和設(shè)備的正常運(yùn)行是非常重要的,繼電保護(hù)裝置是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要措施,對(duì)電網(wǎng)的保護(hù)也很重要。近年來(lái),電力企業(yè)的發(fā)展非常迅速,這樣就使得電網(wǎng)在不斷的進(jìn)行改造升級(jí),以更好地促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。電網(wǎng)的不斷升級(jí)給繼電保護(hù)的要求提出了新的工作要求,變電運(yùn)行中一定要緊跟科技發(fā)展形勢(shì),應(yīng)用好繼電保護(hù)功能,只有這樣才能更好地保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行不受到影響。

參考文獻(xiàn):

[1]張保會(huì).加強(qiáng)繼電保護(hù)與緊急控制系統(tǒng)的研究提高互聯(lián)電網(wǎng)安全防御能力[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2004,24(7):1-6.

篇5

【關(guān)鍵詞】:變電站;繼電保護(hù);自動(dòng)化系統(tǒng)

引言

隨著新世紀(jì)的科技的飛速發(fā)展,地球環(huán)境問(wèn)題也相應(yīng)越來(lái)越突出。作為最重要的清潔能源之一的電能,受到人們?cè)絹?lái)越多的重視和應(yīng)用。電能已經(jīng)成為人民居家生活和國(guó)家、企業(yè)生產(chǎn)辦公的必不可少的重要能源。在電力傳輸?shù)倪^(guò)程中,變電站會(huì)調(diào)節(jié)電壓電流,是必不可少的過(guò)程之一。因此變電站的安全與否直接關(guān)系著整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行和國(guó)家人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1、關(guān)于繼電保護(hù)的分析

1.1繼電保護(hù)的分類(lèi)

繼電保護(hù)可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)劃分為很多類(lèi)別,如按照工作原理可以分為功率方向保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、距離保護(hù)和瓦斯保護(hù)等;按照保護(hù)客觀對(duì)象可分為主設(shè)備保護(hù)和線(xiàn)路保護(hù);根據(jù)繼電保護(hù)的功能分類(lèi),可以分為短路保護(hù)、異常運(yùn)行保護(hù);根據(jù)保護(hù)裝置處理信號(hào)類(lèi)別可分成數(shù)字保護(hù)和模擬保護(hù)。

1.2繼電保護(hù)裝置構(gòu)成

繼電保護(hù)裝置主要由三大部分構(gòu)成;分別是測(cè)量組件、邏輯構(gòu)成和執(zhí)行輸出裝置。測(cè)量組件主要是測(cè)量被保護(hù)的電氣元件的物理參數(shù),通過(guò)和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,得出一定的結(jié)果,進(jìn)而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟用。邏輯構(gòu)成主要指的是繼電保護(hù)裝置對(duì)故障的判斷要根據(jù)嚴(yán)密的邏輯關(guān)系,判斷出故障范圍和類(lèi)型,進(jìn)而確定是否發(fā)出斷路器跳閘信號(hào)。執(zhí)行輸出裝置主要是執(zhí)行邏輯構(gòu)成部分發(fā)出的信號(hào),進(jìn)而完成保護(hù)裝置的使命,執(zhí)行輸出裝置要根據(jù)邏輯構(gòu)成的指令進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。

1.3繼電保護(hù)系統(tǒng)的功能

繼電保護(hù),顧名思義是一種保護(hù)裝置,主要是在電路或電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),及時(shí)發(fā)出信號(hào),進(jìn)而幫助故障保護(hù)裝置做出規(guī)定動(dòng)作,減小電路不正常運(yùn)轉(zhuǎn)的危害。電網(wǎng)發(fā)生短路或其他故障,極易造成主要設(shè)備損壞,繼電保護(hù)裝置可以在設(shè)備受損之前,保證被保護(hù)設(shè)備脫離電網(wǎng)系統(tǒng)。繼電保護(hù)系統(tǒng)的安裝和使用有助于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)系統(tǒng)的智能化管理。

2、繼電保護(hù)措施分析

2.1強(qiáng)化管理

實(shí)際上對(duì)該技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化管理的主要內(nèi)容就是管理和維修這兩部分,因此需要制定符合該技術(shù)實(shí)際情況的管理制度。強(qiáng)化管理,需要做到以下幾點(diǎn)。

(1)對(duì)員工進(jìn)行詳細(xì)的分工,這樣才可以保證員工們更加了解自己的工作。在電力企業(yè)當(dāng)中,員工若能夠明確自己的任務(wù),相互配合,這樣才可以更好的進(jìn)行工作。

(2)增加在這方面的資金投入,這樣在進(jìn)行技術(shù)的完善和維護(hù)時(shí),才可以更加順利的進(jìn)行下去,而不至于由于資金的缺少而影響到該技術(shù)的研究。

(3)不斷提高該技術(shù)的實(shí)際水平,這樣一來(lái)才可以確保電力系統(tǒng)可以進(jìn)行自動(dòng)的檢測(cè)和維護(hù),從而方便該技術(shù)的有效實(shí)施。

2.2實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修

基于對(duì)變電站的繼電保護(hù),斷路器不單單是變電站當(dāng)中異常關(guān)鍵的一次設(shè)備,同時(shí)也是繼電保護(hù)設(shè)備的擴(kuò)展。因此,對(duì)斷路器跳閘的接點(diǎn)開(kāi)展高效的檢測(cè)已經(jīng)成為了其狀態(tài)檢修的關(guān)鍵工序。在具體的應(yīng)用當(dāng)中,最為常見(jiàn)的檢測(cè)方式就是仔細(xì)檢查好常閉輔助接點(diǎn),假如二者狀態(tài)保持一致,就會(huì)證明斷路器出現(xiàn)了故障。具體的就是兩個(gè)輔助的接點(diǎn)如果能夠同時(shí)閉合,就表明二次回路亦或是輔助接點(diǎn)產(chǎn)生了比較嚴(yán)重的故障,斷路器也同時(shí)存在著不足之處;倘若兩個(gè)輔助接點(diǎn)可以一同斷開(kāi),就表明二次回路亦或是輔助接點(diǎn)存在故障,斷路器產(chǎn)生了問(wèn)題或者是斷路器被隔離。一般來(lái)說(shuō),在檢修斷路器的過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)該保證所有系統(tǒng)都能夠在正常的運(yùn)行狀態(tài)下,應(yīng)該具有準(zhǔn)確的跳合閘回路,此外,斷路器的容量也應(yīng)該更好的迎合系統(tǒng)的具體需求。在具體操作當(dāng)中,利用定期檢測(cè)的方法為斷路器的檢修作出更好地z修指示,可以為精準(zhǔn)判別斷路器的工作狀態(tài)帶來(lái)更好的信息參考。

2.3做好繼電保護(hù)裝置故障的分析

跳閘是變電站繼電保護(hù)故障處理一種常見(jiàn)方式,跳閘后迅速自動(dòng)重合閘,維修人員要針對(duì)繼電保護(hù)裝置的故障進(jìn)行具體的分析。維修人員要以電力線(xiàn)路開(kāi)關(guān)重合回路工作原理為依據(jù),分析故障的成因,一般是電氣設(shè)備充電時(shí)間超出規(guī)定時(shí)間,這時(shí)采用電位變化法效果很明顯。電位變化法是指根據(jù)二次回路節(jié)點(diǎn)上電壓與電位的變化,確定故障位置,這種方法主要用于繼電保護(hù)裝置開(kāi)關(guān)處于拒分或拒合狀態(tài)。

2.4操作人員依據(jù)經(jīng)驗(yàn)處理故障

對(duì)變電站繼電保護(hù)裝置故障首先要了解其工作原理,其次要采取科學(xué)合理的措施進(jìn)行處理,在每次處理故障時(shí)要做好記錄,做好處理故障方法的積累,為后期類(lèi)似故障處理提供必要的依據(jù)。現(xiàn)在很多繼電保護(hù)故障處理都是操作人員根據(jù)以往的操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理,這一方法比較常用且效果較佳。電力技術(shù)人員要扎實(shí)掌握電路基礎(chǔ)知識(shí)和繼電保護(hù)原理,多積累工作經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)類(lèi)似問(wèn)題可以及時(shí)找出故障點(diǎn),進(jìn)一步提高工作效率。

2.5規(guī)范實(shí)際操作

電力企業(yè)要重視人才培養(yǎng),健全培訓(xùn)機(jī)制,提高實(shí)際操作人員的技術(shù)水平,并深化實(shí)際操作人員的安全操作意識(shí),以人為本。

2.6危險(xiǎn)點(diǎn)控制

要認(rèn)識(shí)到靜態(tài)危險(xiǎn)點(diǎn)始終存在,其長(zhǎng)期的危險(xiǎn)性要求我們必要予以徹底清除。要對(duì)已知危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行改造清除,更換老舊設(shè)備,注意設(shè)備安全距離,及時(shí)反饋問(wèn)題。在實(shí)在不能消除危險(xiǎn)點(diǎn)的情況下,要設(shè)立警示牌和隔離帶,提醒相關(guān)人員。要認(rèn)識(shí)到動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)點(diǎn)的隱蔽性和隨機(jī)性。盡量消除主觀因素導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)危險(xiǎn)點(diǎn)。指派技術(shù)骨干指導(dǎo)復(fù)雜程度較高的技術(shù)工作,確保技術(shù)人員在身體健康狀態(tài)下進(jìn)行工作,加強(qiáng)安全技術(shù)檢查工作,檢查工件是否緊固等。

結(jié)語(yǔ)

變電站繼電保護(hù)狀態(tài)的檢修工作可以有效為電力系統(tǒng)提供持續(xù)高效的供電,工作人員在為繼電保護(hù)狀態(tài)進(jìn)行檢修工作,能夠更加高效的提升變電站的供電穩(wěn)定性?,F(xiàn)如今,我國(guó)變電站的繼電保護(hù)正在向著智能化、高效的方向前進(jìn),然而它在發(fā)展中還是會(huì)具有很多亟待完備的地方,我國(guó)變電站繼電保護(hù)狀態(tài)檢修工作還是會(huì)遇到很多的難題。

【參考文獻(xiàn)】:

篇6

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

中圖分類(lèi)號(hào):TM71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(duì)運(yùn)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(yùn)行情況下動(dòng)作,保證電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備安全運(yùn)行的自動(dòng)裝置,研究繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),可以更好地提高繼電保護(hù)的技術(shù)水平,對(duì)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(yùn)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(yùn)行的狀態(tài)出現(xiàn),常見(jiàn)的故障有:?jiǎn)蜗嘟拥?;三相接地;兩相接地;相間短路;短路等。電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)有:過(guò)負(fù)荷,過(guò)電壓,非全相運(yùn)行,振蕩,次同步諧振,同步發(fā)電機(jī)短時(shí)異步運(yùn)行等。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況時(shí),用于快速切除故障,消除不正常狀況的重要自動(dòng)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(lái)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(shí)故障點(diǎn)與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線(xiàn)路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過(guò)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(shí),系統(tǒng)各點(diǎn)的相間電壓或相電壓值下降,且越靠近短路點(diǎn),電壓越低。(3)電流與電壓之間的相位角改變。正常運(yùn)行時(shí)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(shí),電流與電壓之間的相位角是由線(xiàn)路的阻抗角決定的,一般為60°~85°。(4)測(cè)量阻抗發(fā)生變化。測(cè)量阻抗即測(cè)量點(diǎn)(保護(hù)安裝處)電壓與電流之比值,正常運(yùn)行時(shí),測(cè)量阻抗為負(fù)荷阻抗;金屬性短路時(shí),測(cè)量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫€(xiàn)路阻抗,故障后測(cè)量阻抗顯著減小,而阻抗角增大。利用短路故障時(shí)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(shí),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(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi),以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響;并滿(mǎn)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(yùn)行維護(hù)條件的不同發(fā)出信號(hào),以便值班人員進(jìn)行處理,將那些繼續(xù)運(yùn)行會(huì)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(dòng)作時(shí),不誤動(dòng);(2)可靠性:在該動(dòng)作時(shí),不拒動(dòng);(3)速動(dòng)性:能以最短時(shí)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(wú)故障部分繼續(xù)供電,不越級(jí)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(dòng)不誤動(dòng)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(lái)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(shí)間里,繼電保護(hù)完成了發(fā)展的4個(gè)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(jī)繼電保護(hù)裝置。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)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(lái)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(kāi)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(dòng)作速度、維護(hù)簡(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)、體積小、消耗功率小等優(yōu)點(diǎn),但環(huán)境溫度和外界干擾對(duì)繼電保護(hù)的影響較大。1965年出現(xiàn)了應(yīng)用計(jì)算機(jī)的數(shù)字式繼電保護(hù),出現(xiàn)了單板機(jī)繼電保護(hù)裝置。到了21世紀(jì)由于計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展非常快,微處理機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用,極大地推動(dòng)了數(shù)字式繼電保護(hù)技術(shù)的開(kāi)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(shì)

3.1 計(jì)算機(jī)化

隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展,微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)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(zhǎng)期存放空間,快速的數(shù)據(jù)處理功能,強(qiáng)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(jí)語(yǔ)言編程等。這就要求微機(jī)保護(hù)裝置具有一臺(tái)PC機(jī)的功能。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。但對(duì)如何更好地滿(mǎn)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(huì)效益,尚需進(jìn)行具體深入的研究。

3.2 網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)作為信息和數(shù)據(jù)通信工具已成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱,它深刻影響著各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域,也為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的通信手段。除了差動(dòng)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?yàn)槔^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(yùn)行。這就要求每個(gè)保護(hù)單元都能共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù),各個(gè)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(dòng)作,確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)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(duì)發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,把獲得的數(shù)據(jù)通過(guò)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(duì)運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè),實(shí)現(xiàn)對(duì)保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控和修正。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述,隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)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(shí)代跨入信息化時(shí)代,發(fā)展到一個(gè)新的水平。這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù),也開(kāi)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(lèi)問(wèn)題,更好地保障電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]高亮.電力系統(tǒng)微機(jī)繼電保護(hù)[M].北京:中國(guó)電力出版社,2007.

篇7

關(guān)鍵詞:220kV電網(wǎng);繼電保護(hù);縱聯(lián)保護(hù);零序電流保護(hù);

0 前 言

電力及電力傳輸系統(tǒng)過(guò)程中的產(chǎn)生的故障非正常運(yùn)行會(huì)導(dǎo)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(zhì)量下降,甚至造成電網(wǎng)和用戶(hù)終端設(shè)備損壞和財(cái)產(chǎn)損失等。繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要技術(shù)保障措施,繼電保護(hù)的不正確動(dòng)作將直接導(dǎo)致事故和系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。

1 繼電保護(hù)組成及工作原理

電力系統(tǒng)及電力傳輸系統(tǒng)供電過(guò)程中出現(xiàn)異常故障,由于故障的不可預(yù)見(jiàn)性會(huì)引起電流的徒增或者電壓的陡降,同時(shí)電流電壓間的相位角也會(huì)發(fā)生變化,依據(jù)上述電流電壓量的變化情況,繼電保護(hù)根據(jù)不同的功能和原理出現(xiàn)不同原理和類(lèi)型的繼電保護(hù)器。

1.1繼電保護(hù)器分類(lèi)

按組成和功能分:(1)機(jī)電型繼電器:包括感應(yīng)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(diǎn)還有量度繼電器等:這些繼電器直接敏感于被保護(hù)設(shè)備電氣量的變化。包括電流電壓繼電器、正序負(fù)序零序繼電器、頻率阻抗差動(dòng)繼電器等。

1 .2繼電器組成及原理

繼電保護(hù)的種類(lèi)很多,但其組成一般都是由測(cè)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(hào)指來(lái)自電力傳輸系統(tǒng)保護(hù)對(duì)象的信號(hào),測(cè)量模塊采集來(lái)自被保護(hù)對(duì)象相關(guān)運(yùn)行的特征信號(hào),獲得的測(cè)量信號(hào)需要與給定的整定值對(duì)比,將比較結(jié)果送至邏輯模塊。邏輯模塊根據(jù)測(cè)量模塊輸出比較值的大小、性質(zhì)及產(chǎn)生的次序或上述多種參數(shù)的組合,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,得到的邏輯值是決定是否動(dòng)作的主要依據(jù)。當(dāng)邏輯值為真,即為1時(shí),激勵(lì)動(dòng)作信號(hào)至執(zhí)行模塊,此刻,由執(zhí)行模塊立即響應(yīng)或在規(guī)定的延時(shí)時(shí)刻執(zhí)行掉電或者警報(bào)命令。

2 220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)原則

繼電保護(hù)作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線(xiàn),時(shí)刻發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。繼電保護(hù)可以通過(guò)線(xiàn)路、母線(xiàn)以及與電網(wǎng)保護(hù)配合有關(guān)的變壓器等電力設(shè)備繼電保護(hù)運(yùn)行整定。

由于220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)方式較多,所以在確定使何種繼電保護(hù)方法的同時(shí)必須遵守一定的原則,只有在一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)范要求下,才能更有效的體現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護(hù)效果。

220kV及以上電網(wǎng)的繼電保護(hù),必須滿(mǎn)足可靠性、速動(dòng)性、選擇性及靈敏性的基本要求。可靠性由繼電保護(hù)裝置的合理配置、本身的技術(shù)性能和質(zhì)量以及正常的運(yùn)行維護(hù)來(lái)保證;速動(dòng)性由配置的全線(xiàn)速動(dòng)保護(hù)、相間和接地故障的速斷段保護(hù)以及電流速斷保護(hù)取得保證;通過(guò)繼電保護(hù)運(yùn)行整定,實(shí)現(xiàn)選擇性和靈敏性的要求,并處理運(yùn)行中對(duì)快速切除故障的特殊要求。對(duì)于300~500kV電網(wǎng)和聯(lián)系不強(qiáng)的220kV電網(wǎng),在保證繼電保護(hù)可靠動(dòng)作的前提下,重點(diǎn)應(yīng)防止繼電保護(hù)裝置的非選擇性動(dòng)作:而對(duì)于聯(lián)系緊密的220kV電網(wǎng),重點(diǎn)應(yīng)保證繼電保護(hù)裝置的可靠快速動(dòng)作。

3 220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)方式分析

3.1自動(dòng)重合閘繼電保護(hù)

自動(dòng)重合閘裝置是當(dāng)斷路器跳開(kāi)后按需要自動(dòng)投入的一種自動(dòng)裝置。采用自動(dòng)重合閘的繼保護(hù)可以在提高供電的可靠性的基礎(chǔ)上,保證電網(wǎng)系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,并糾正斷路器的誤跳閘。下面來(lái)看一組數(shù)據(jù),如表1所示。

表1 220kv及以上電網(wǎng)單相接地故障統(tǒng)計(jì)

從中可以看出,220kv及以上電網(wǎng)單相接地故障率非常高,針對(duì)上表所描述的現(xiàn)象,可以通過(guò)自動(dòng)重合閘繼電保護(hù),以提高其準(zhǔn)確性。常用方式有單相自動(dòng)重合閘和綜合重合閘兩種。

(1)單相自動(dòng)重合閘要求在保證選擇性的基礎(chǔ)上并擁有足夠的靈敏性。在動(dòng)作時(shí)限的選擇方面,除應(yīng)滿(mǎn)足三相重合閘時(shí)所提出的要求外,還應(yīng)考慮:兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時(shí)限切除故障的可能性和潛供電流對(duì)滅弧所產(chǎn)生的影響(圖2)。時(shí)刻注意線(xiàn)路電壓越高,線(xiàn)路越長(zhǎng),潛供電流就越大,潛供電流持續(xù)時(shí)間不僅與其大小有關(guān),而且與故障電流的大小、故障切除的時(shí)間、弧光的長(zhǎng)度以及故障點(diǎn)的風(fēng)速等因素有關(guān)。

圖2潛供電流對(duì)滅弧所產(chǎn)生的影響

單相自動(dòng)重合閘在絕大多數(shù)情況下保證對(duì)用戶(hù)的供電,并提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。但在具體實(shí)踐中需要有按相操作的斷路器,重合閘回路的接線(xiàn)比較復(fù)雜,促使了保護(hù)的接線(xiàn)、整定計(jì)算和調(diào)試工作復(fù)雜化。為了彌補(bǔ)以上缺點(diǎn),可以通過(guò)以下介紹的綜合重合閘方式來(lái)解決。

(2)綜合重合閘是指當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí),采用單相重合閘方式,而當(dāng)發(fā)生相間短路時(shí),采用三相重合閘方式。實(shí)現(xiàn)綜合重合閘回路接線(xiàn)時(shí)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題:

①單相接地故障時(shí)只跳故障相斷路器,然后進(jìn)行單相重合;

②相間故障時(shí)跳三相斷路器,然后進(jìn)行三相重合;

③選相元件拒動(dòng)時(shí),應(yīng)能跳開(kāi)三相并進(jìn)行三相重合;

④對(duì)于非全相運(yùn)行中可能誤動(dòng)的保護(hù),應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖:對(duì)于在單相接地時(shí)可能誤動(dòng)作的相間保護(hù)(如距離保護(hù)),應(yīng)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(dòng)時(shí),應(yīng)能自動(dòng)斷開(kāi)其它兩相;

⑥任意兩相的分相跳閘繼電器動(dòng)作后,應(yīng)能跳開(kāi)三相并進(jìn)行三相重合;

⑦無(wú)論單相或三相重合閘,在重合不成功后,應(yīng)能加速切除三相,即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速;

⑧在非全相運(yùn)行過(guò)程中又發(fā)生另一相或兩相的故障,保護(hù)應(yīng)能有選擇性予以切除;

⑨當(dāng)斷路器氣壓或液壓降低至不允許斷路器重合時(shí),應(yīng)將重合閘回路自動(dòng)閉鎖;但如果在重合閘的過(guò)程中下降到低于運(yùn)行值時(shí),則應(yīng)保證重合閘動(dòng)作的完成。

3.2縱聯(lián)保護(hù)

隨著電力技術(shù)的發(fā)展,220kV及以上電網(wǎng)縱聯(lián)保護(hù)目前采用反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù),其工作原理如圖3所示。

圖3 反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)原理

通過(guò)利用通信通道將兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來(lái),將兩端的電氣量比較,以判斷故障在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外,保證繼電保護(hù)的選擇性。

縱聯(lián)保護(hù)一般分為方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)兩種,在從具體方式上來(lái)看主要有高頻保護(hù)、微波保護(hù)、光纖差動(dòng)保護(hù)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(shí)要求有所不同,在此就高頻保護(hù)整定稍作概述。

在反映不對(duì)稱(chēng)故障的起動(dòng)元件整定時(shí),高定值起動(dòng)元件應(yīng)按被保護(hù)線(xiàn)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(zhēng)大于4.0,最低不得小于2.0。

同時(shí)要可靠躲過(guò)三相不同步時(shí)的線(xiàn)路充電電容電流,可靠系數(shù)大于2.0。低定值起動(dòng)元件應(yīng)按躲過(guò)最大負(fù)荷電流下的不平衡電流整定,可靠系數(shù)取2.5。高、低定值起動(dòng)元件的配合比值取1.6~2.0。

3.3零序電流保護(hù)

零序電流保護(hù)一般為四段式。在復(fù)雜環(huán)網(wǎng)中為簡(jiǎn)化整定配合,零序電流保護(hù)I、II、III、Ⅳ各段均可分別經(jīng)零序功率方向元件控制。如實(shí)際選用的定值,不經(jīng)過(guò)方向元件也能保證選擇性時(shí),則不宜經(jīng)方向元件控制。為了不影響各保護(hù)段動(dòng)作性能,零序方向元件要有足夠的靈敏度,在被控制保護(hù)段末端故障時(shí),零序電壓應(yīng)不小于方向元件最低動(dòng)作電壓的1.5倍,零序功率應(yīng)不小于方向元件實(shí)際動(dòng)作功率的2倍。

方向零序電流I段定值和無(wú)方向零序電流I段定值,按躲過(guò)本線(xiàn)路區(qū)外故障最大零序電流整定。若本線(xiàn)路采用單相重合閘方式,尚應(yīng)按躲過(guò)本線(xiàn)路非全相運(yùn)行最大零序電流整定。零序電流II段定值,若相鄰線(xiàn)路配置的縱聯(lián)保護(hù)能保證經(jīng)常投入運(yùn)行,可按與相鄰線(xiàn)路縱聯(lián)保護(hù)配合整定,躲過(guò)相鄰線(xiàn)路末端故障。否則,按與相鄰線(xiàn)路在非全相運(yùn)行中不退出運(yùn)行的零序電流II段配合整定:若無(wú)法滿(mǎn)足配合關(guān)系,則可與相鄰線(xiàn)路在非全相運(yùn)行過(guò)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(yīng)躲過(guò)線(xiàn)路對(duì)側(cè)變壓器的另一側(cè)母線(xiàn)接地故障時(shí)流過(guò)本線(xiàn)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(yīng)滿(mǎn)足靈敏度要求,并與相鄰線(xiàn)路在非全相運(yùn)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(xiàn)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(yīng)不大于300A,按與相鄰線(xiàn)路在非全相運(yùn)行中不退出工作的零序電流III段或Ⅳ段配合整定。對(duì)采用重合閘時(shí)間大于1.0s的單相重合閘線(xiàn)路,除考慮正常情況下的選擇配合外,還需要考慮非全相運(yùn)行中健全相故障時(shí)的選擇性配合,此時(shí),零序電流Ⅳ段的動(dòng)作時(shí)間宜大于單相重合閘周期加兩個(gè)時(shí)間級(jí)差以上。當(dāng)本線(xiàn)路進(jìn)行單相重合閘時(shí),可自動(dòng)將零序電流Ⅳ段動(dòng)作時(shí)間降為本線(xiàn)路單相重合閘周期加一個(gè)級(jí)差,以取得在單相重合閘過(guò)程中相鄰線(xiàn)路的零序電流保護(hù)與本線(xiàn)路零序電流Ⅳ段之間的選擇性配合,以盡快切除非全相運(yùn)行中再故障。線(xiàn)路零序電流保護(hù)的電流定值和時(shí)間定值可參照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)定。

4 繼電保護(hù)的發(fā)展展望

(1)信息化。隨著計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展.基于CPU核實(shí)現(xiàn)的硬件保護(hù)也在不斷發(fā)展。自動(dòng)化芯片控制的電路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了的發(fā)展階段為:從16位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)發(fā)展到32位多CPU結(jié)構(gòu),后又發(fā)展到總線(xiàn)結(jié)構(gòu),性能和響應(yīng)速度大大提高,目前開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用。

(2)網(wǎng)絡(luò)化。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息處理和數(shù)據(jù)通信過(guò)程中已成為當(dāng)今國(guó)家能源和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)作用,網(wǎng)絡(luò)化帶來(lái)的便利,近年來(lái)也逐漸開(kāi)始應(yīng)用到電力傳輸與配電系統(tǒng)中來(lái)。

(3)智能化。近年來(lái),人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊算法和自適應(yīng)算法等在電力系統(tǒng)自動(dòng)化相關(guān)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用,在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究和應(yīng)用也逐漸興起。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,使保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化,并逐漸實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的智能化,是當(dāng)今乃至今后電力及電力傳輸系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的主要方向。

5 結(jié)束語(yǔ)

篇8

關(guān)鍵詞:變電站;繼電保護(hù);電力系統(tǒng);故障處理;分層診斷

中圖分類(lèi)號(hào):TM774文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-2374 (2010)13-0116-02

在我國(guó),電力系統(tǒng)是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生的重要系統(tǒng)部門(mén),其主要組成部分就是變電站,它是發(fā)電站和用電戶(hù)的中間環(huán)節(jié),它的主要作用就是變換和分配電能,由于變電站在電網(wǎng)中適用十分廣泛,因此電力系統(tǒng)能否穩(wěn)定運(yùn)行是由變電站是否能夠正常工作決定的。實(shí)現(xiàn)變電站繼電保護(hù)的故障信息處理,對(duì)準(zhǔn)確、有效地判斷故障,縮短停電時(shí)間,提高工作效率意義重大。

當(dāng)變電站在正常運(yùn)行的時(shí)候,變電站中的繼電保護(hù)是不會(huì)動(dòng)作的,因此變電站正常運(yùn)行時(shí)很難體現(xiàn)繼電保護(hù)在其中的重要作用。但是若沒(méi)有相應(yīng)的繼電保護(hù),當(dāng)變電站一旦發(fā)生故障時(shí),即使是非常微小的故障也不會(huì)被清除,而且會(huì)使故障變得越來(lái)越嚴(yán)重,從而導(dǎo)致后果不堪設(shè)想。繼電保護(hù)通過(guò)裝置反映電力系統(tǒng)元件的不正常和故障信號(hào),動(dòng)作于發(fā)信號(hào)和跳閘,能迅速、正確地隔離電力系統(tǒng)發(fā)生的各種故障,避免大面積地區(qū)停電事故,確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。作為提高電能質(zhì)量的技術(shù)手段之一,它直接保證電力生產(chǎn)向著高質(zhì)量、高效益方向發(fā)展。

一、變電站電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的發(fā)展?fàn)顩r

由于繼電保護(hù)裝置對(duì)高壓電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行有著極其重要的作用。隧著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和等級(jí)的不斷提高,系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜,對(duì)繼電保護(hù)的要求也越來(lái)越高。

傳統(tǒng)的電磁和電磁感應(yīng)原理的保護(hù)存在動(dòng)作速度慢、靈敏度低、抗震性差以及可動(dòng)部分有磨損等固有缺點(diǎn)。晶體管繼電保護(hù)裝置也有抗干擾能力差、判據(jù)不準(zhǔn)確,裝置本身的質(zhì)量不是很穩(wěn)定等明顯的缺點(diǎn)。隨著數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,微處理器和微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入實(shí)用化的階段,微機(jī)保護(hù)開(kāi)始逐漸趨于實(shí)用。

微機(jī)繼電保護(hù)裝置一般以微處理器為基礎(chǔ),采用數(shù)字處理的方法用不同的模塊化軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能。。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,各種功能強(qiáng)大的微處理器及其他相關(guān)大規(guī)模集成電路器件的廣泛應(yīng)用,使得微機(jī)繼電保護(hù)裝置得到了很大的發(fā)展,其應(yīng)用范圍越來(lái)越大,功能也越來(lái)越強(qiáng)大。特別是在保護(hù)功能上,采用不同的裝置可以有效地實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路、變壓器、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和母線(xiàn)等設(shè)備的保護(hù)功能,不僅如此,利用微處理器強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,還能實(shí)現(xiàn)過(guò)去難以實(shí)現(xiàn)的很多保護(hù)功能。隨著通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,采用微機(jī)保護(hù)技術(shù)使得變電站內(nèi)的設(shè)備功能數(shù)字化實(shí)現(xiàn)成為可能。

二、變電站電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求

隨著繼電保護(hù)裝置的飛速發(fā)展,電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)裝置有了越來(lái)越嚴(yán)格的要求。而電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求主要包括快速性、可靠性、選擇性和靈敏性。

在進(jìn)入計(jì)算機(jī)時(shí)代的今天,這四個(gè)要求也越來(lái)越容易得到滿(mǎn)足??焖傩詮?qiáng)調(diào)的是“一旦發(fā)生故障就立即產(chǎn)生動(dòng)作”,這是對(duì)繼電保護(hù)裝置的最根本要求??焖傩砸罄^電保護(hù)裝置在盡可能短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)并排除故障,因?yàn)楣收蠈?duì)電力系統(tǒng)的危害性隨著其時(shí)間越長(zhǎng)就會(huì)發(fā)展越大??煽啃灾饕獜?qiáng)調(diào)保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生故障情況下必須產(chǎn)生可靠動(dòng)作,絕不能拒動(dòng)。因?yàn)閷?duì)于我國(guó)電力系統(tǒng)目前的現(xiàn)狀而言,保護(hù)裝置的拒動(dòng)的危害性要大大超過(guò)誤動(dòng)。另外選擇性則強(qiáng)調(diào)的是繼電保護(hù)裝置不能誤動(dòng),即不能發(fā)生誤操作。靈敏性則要求保護(hù)裝置反應(yīng)靈敏并且快速,動(dòng)作范圍準(zhǔn)確,正確反映故障范圍,還能夠減少停電面積。因此對(duì)于電力部門(mén)而言,為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,要求繼電保護(hù)設(shè)備的設(shè)置必須是常備的,多樣的,可靠的。

三、繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中的動(dòng)作過(guò)程

對(duì)于現(xiàn)代變電站中的各種較為復(fù)雜的繼電保護(hù)裝置來(lái)說(shuō),它的動(dòng)作過(guò)程大概可以分為三個(gè)階段,如圖1所示:

第一階段啟動(dòng),保護(hù)裝置在正常運(yùn)行時(shí),它的“出口回路”是被“啟動(dòng)元件”閉鎖的,而啟動(dòng)元件開(kāi)放閉鎖一般比較容易,如用用零序元件作啟動(dòng)元件的,或者用過(guò)流單元作啟動(dòng)元件的,簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái),就是選擇一種只有在電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障的狀態(tài)下才會(huì)有的特征作為啟動(dòng)元件的啟動(dòng)條件。

第二階段判斷,當(dāng)啟動(dòng)元件滿(mǎn)足啟動(dòng)條件后,繼電保護(hù)裝置的“主回路”要對(duì)這個(gè)啟動(dòng)條件進(jìn)行判斷,此時(shí)保護(hù)裝置的“定值”就是評(píng)判的標(biāo)準(zhǔn)。如果從電力系統(tǒng)電流回路、電壓回路中傳來(lái)的電流,電壓或它們的計(jì)算值都達(dá)不到所設(shè)定的“定值”,則保護(hù)裝置就不會(huì)產(chǎn)生任何動(dòng)作。而裝置的啟動(dòng)元件在啟動(dòng)特征消失后便自動(dòng)返回。如這些值達(dá)到“定值”,則繼電保護(hù)裝置就進(jìn)入發(fā)跳閘命令的最后一個(gè)階段――“閉鎖”階段。

第三階段閉鎖,閉鎖就是在滿(mǎn)足了保護(hù)裝置的定值要求,而去發(fā)跳閘命令之前對(duì)一些電力系統(tǒng)的一些附加條件自行判斷,如果附加條件也能滿(mǎn)足要求,則保護(hù)裝置就會(huì)立即發(fā)跳閘信號(hào)。

對(duì)于復(fù)雜繼電保護(hù)裝置而言,這“三階段”的作用是明顯的。第一,可有效防止人為因素和直流接地造成的保護(hù)誤動(dòng)。因?yàn)橹灰到y(tǒng)沒(méi)有異常,保護(hù)裝置的啟動(dòng)元件就不會(huì)啟動(dòng),即便是直流接地引發(fā)的故障和主回路判斷誤碰,但由于跳閘回路沒(méi)有打開(kāi),因此繼電保護(hù)裝置也不會(huì)動(dòng)作,所以這種系統(tǒng)也十分安全。第二,這種保護(hù)裝置能夠區(qū)分故障和異常,盡可能地保障電力系統(tǒng)連續(xù)可靠的運(yùn)行。如果在某些情況下電力系統(tǒng)異常現(xiàn)象和故障極為相似,但對(duì)于大部分的異?,F(xiàn)象保護(hù)裝置不一定要求馬上跳閘,并且任然能夠允許系統(tǒng)堅(jiān)持運(yùn)行一段時(shí)間。因此裝設(shè)閉鎖回路能有針對(duì)性地判斷是異常故障還是故障,從而避免了系統(tǒng)不必要的停電。

四、變電站中繼電保護(hù)故障信息處理系統(tǒng)

在變電站電力系統(tǒng)組成中,繼電保護(hù)系統(tǒng)是必不可少的子系統(tǒng)。它承擔(dān)著斷開(kāi)故障電力元件(發(fā)電機(jī)、變壓器、母線(xiàn)、線(xiàn)路等)和支持電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的任務(wù)。按保護(hù)電力元件內(nèi)容,可以分為主設(shè)備(發(fā)電機(jī)、變壓器等)保護(hù)和電網(wǎng)元件(母線(xiàn)、線(xiàn)路)保護(hù)兩大類(lèi)。

繼電保護(hù)系統(tǒng)之所以稱(chēng)之為系統(tǒng),是因?yàn)槔^電保護(hù)能否正確動(dòng)作的因素是多方面的,不單純決定于保護(hù)裝置本身,還決定于將一次系統(tǒng)參數(shù)輸入裝置的電流及電壓互感器,與提供給邏輯回路與跳閘回路能源的直流供電電源的可靠性,以及通訊聯(lián)系的實(shí)時(shí)性及可靠性。

但是繼電保護(hù)系統(tǒng)由于本身所處工作環(huán)境的原因,以及對(duì)于變電站電力系統(tǒng)的重要性,我們應(yīng)該盡量避免繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障,但是一旦繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),這時(shí)繼電保護(hù)故障處理系統(tǒng)就開(kāi)始發(fā)揮其重要作用了。

(一)故障信息處理系統(tǒng)的可行性分析

在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中,各種類(lèi)型的保護(hù)裝置的故障報(bào)告提供了故障發(fā)生時(shí)保護(hù)裝置記錄的狀態(tài)信息,包括故障發(fā)生時(shí)刻、重合閘情況、故障類(lèi)型、故障時(shí)各通道模擬量的有效值、斷路器跳閘情況、保護(hù)元件啟動(dòng)、返回時(shí)間等;而故障錄波器提供了故障時(shí)的電壓、電流波形。電力系統(tǒng)技術(shù)人員可以根據(jù)裝置記錄的信息判斷發(fā)生故障元件,并且通過(guò)對(duì)故障波形的分析計(jì)算,根據(jù)整定值和保護(hù)原理驗(yàn)證故障報(bào)告提供的信息,從而進(jìn)一步判斷保護(hù)動(dòng)作行為的正確性。

(二)故障信息的分層診斷

電力系統(tǒng)為了有效的提高診斷速度和靈敏性,將得到的故障信息進(jìn)行分層處理:第一層為在任何SCADA系統(tǒng)中都能保證快速且準(zhǔn)確的獲取開(kāi)關(guān)變位的遙感信息;第二層為保護(hù)動(dòng)作信息:第三層為故障錄波信息。先利用開(kāi)關(guān)動(dòng)作信息來(lái)判斷故障區(qū)域,如果可以確定唯一的故障解則診斷結(jié)束。否則,再利用收集到的保護(hù)動(dòng)作信息進(jìn)行診斷,如果能確定唯一的故障解則診斷結(jié)束。否則,利用錄波信息來(lái)做進(jìn)一步的分析.并且確定故障類(lèi)型、故障相別、故障地點(diǎn)等,并結(jié)合波形對(duì)保護(hù)、開(kāi)關(guān)和重合閘動(dòng)作情況進(jìn)行分析。

(三)故障信息的處理

當(dāng)變電站出現(xiàn)故障時(shí),變電站監(jiān)控系統(tǒng)可以獲取到大量的故障信息,包括時(shí)間順序記錄、開(kāi)關(guān)動(dòng)作信息、保護(hù)帶有的故障錄波功能所記錄的故障前后電氣量波形信息、保護(hù)動(dòng)作信息等。在這些故障信息中先將裝置動(dòng)作的開(kāi)關(guān)、保護(hù)繼電器作為診斷的依據(jù),通過(guò)在提示框中輸入這些可能發(fā)生故障的設(shè)備的編號(hào),利用變電站專(zhuān)家系統(tǒng)的正向推理方法,即在軟件知識(shí)庫(kù)中搜索與之相對(duì)應(yīng)的規(guī)則來(lái)確定發(fā)生故障元件和產(chǎn)生故障的原因。當(dāng)?shù)贸龆喾N診斷結(jié)果時(shí),再利用信息系統(tǒng)的反向推理方法,在得到的可疑故障電力設(shè)備中,利用故障錄波信息,根據(jù)所采用的微機(jī)保護(hù)算法和設(shè)備所裝設(shè)的保護(hù)原理來(lái)判斷繼電保護(hù)是否應(yīng)該有所動(dòng)作。從而對(duì)診斷結(jié)果范圍的進(jìn)一步縮小,并對(duì)開(kāi)關(guān)和保護(hù)的動(dòng)作性能進(jìn)行判斷,這樣使發(fā)現(xiàn)故障線(xiàn)路的幾率也大大增加。在診斷完成后,用戶(hù)可以根據(jù)需要對(duì)診斷結(jié)果進(jìn)行保存,便于以后通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的分析來(lái)不斷完善知識(shí)庫(kù)。

五、結(jié)語(yǔ)

本文主要是論述了繼電保護(hù)系統(tǒng)在變電站電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況,包括其發(fā)展歷程,當(dāng)代電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的要求,繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作過(guò)程的簡(jiǎn)要介紹,著重講述了繼電保護(hù)的故障信息處理系統(tǒng),這也是當(dāng)今電力系統(tǒng)發(fā)展中一個(gè)十分重要的知識(shí)領(lǐng)域,相信隨著科技的迅速發(fā)展,今后的繼電保護(hù)裝置必定會(huì)發(fā)展到一個(gè)新的水平。

參考文獻(xiàn)

[1]朱聲石.高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)(第3版)[M].中國(guó)電力出版社,2005.

[2]王維儉.電氣主設(shè)備繼電保護(hù)原理與應(yīng)用[M].中國(guó)電力出版社,2001.

篇9

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù) 10kV 線(xiàn)路 應(yīng)用探討

中圖分類(lèi)號(hào):TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2013)02(b)-0114-01

1.繼電保護(hù)概述

1.1定義

研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況,以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施。因在其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件(發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線(xiàn)路、母線(xiàn)等)使之免遭損害。

1.2基本原理

繼電保護(hù)裝置要實(shí)現(xiàn)正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障或是區(qū)外故障的故障狀態(tài)的功能,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(lái)構(gòu)成。電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,工頻電氣量變化將呈現(xiàn)電流增大、電壓降低、電流與電壓之間的相位角改變、測(cè)量阻抗發(fā)生變化的主要特征

1.3裝置要求和分類(lèi)

(1)技術(shù)要求。繼電保護(hù)裝置是根據(jù)繼電原理的要求,繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù),必須在技術(shù)上滿(mǎn)足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。

(2)組裝。一般情況而言,整套繼電保護(hù)裝置由測(cè)量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出三部分組成。

(3)分類(lèi)。繼電保護(hù)包括電流保護(hù):(按照保護(hù)的整定原則,保護(hù)范圍及原理特點(diǎn)可分為過(guò)電流保護(hù)

電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、無(wú)時(shí)限電流速斷)、電壓保護(hù):(按照系統(tǒng)電壓發(fā)生異?;蚬收蠒r(shí)的變化而動(dòng)作的繼電保護(hù)可分為過(guò)電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)和零序電壓保護(hù))瓦斯保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)(可分為橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù))、高頻保護(hù)、距離保護(hù)、平衡保護(hù)、負(fù)序及零序保護(hù)、方向保護(hù)

1.4作用

(1)使被保護(hù)設(shè)備快速脫離發(fā)生足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全運(yùn)行的故障電網(wǎng);(2)便于快速處理,使非正常運(yùn)行及某些設(shè)備的非正常狀態(tài)能及時(shí)發(fā)出警報(bào)信號(hào)的電網(wǎng)恢復(fù)正常(3)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)自動(dòng)化、遠(yuǎn)動(dòng)化和工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制。(4)基于微型計(jì)算機(jī)的繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用有利于現(xiàn)代化特大型高產(chǎn)、高效礦井的建設(shè)。

2.應(yīng)用中需要注意的問(wèn)題

2.1線(xiàn)路中勵(lì)磁涌流造成在變電所增容后無(wú)法正常投入

在設(shè)定電變壓器時(shí)它們是掛在電線(xiàn)上的,在電閘的閉合等階段由于強(qiáng)大的電流等原因使得出現(xiàn)復(fù)雜的電磁狀態(tài),當(dāng)電力出現(xiàn)系統(tǒng)阻抗小時(shí)就會(huì)出現(xiàn)較大的涌流,時(shí)間常數(shù)也較大。二段式電流保護(hù)中的電流速斷保護(hù)由于要兼顧靈敏度,動(dòng)作電流值往往取得較小,特別在長(zhǎng)線(xiàn)路或系統(tǒng)阻抗大時(shí)更明顯。勵(lì)磁涌流值可能會(huì)大于裝置整定值,使保護(hù)誤動(dòng)。這種情況在線(xiàn)路變壓器個(gè)數(shù)少、容量小以及系統(tǒng)阻抗大時(shí)并不突出,因此容易被忽視,但當(dāng)線(xiàn)路變壓器個(gè)數(shù)及容量增大后,就可能出現(xiàn)變壓器所特有的勵(lì)磁涌流。

一般情況下在主變主保護(hù)中就利用勵(lì)磁涌流含有大量的二次諧波的特性,來(lái)防止勵(lì)磁涌流引起保護(hù)誤動(dòng)作,但在10kV線(xiàn)路保護(hù)中必須對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行改造,會(huì)大大增加裝置的復(fù)雜性,缺少實(shí)用性。實(shí)踐中利用勵(lì)磁涌流磁涌流最大可達(dá)其額定電流的6~8倍,但一般經(jīng)過(guò)3~5個(gè)周波后已衰減至很小的另一特征在10kV線(xiàn)路電流速斷保護(hù)及加速回路中加入了0.15-0.2s的時(shí)限,就近幾年運(yùn)行來(lái)看,運(yùn)行安全,并能很好的避免由于線(xiàn)路中勵(lì)磁涌流造成保護(hù)裝置誤動(dòng)作。

2.2所用變保護(hù)中涉及的TA飽和問(wèn)題

所用變作為繼電保護(hù)中重要的原件,它是一種具有特殊性的原件,因此它的安裝以及使用都比較特殊,它一般安裝在10kV的線(xiàn)路上,因此它的短路造成的電流危害是相當(dāng)?shù)拇罂蛇_(dá)十幾kA,低壓側(cè)出口短路電流也較大,可以達(dá)到TA一次額定電流的幾百倍,系統(tǒng)中原有一些能正常運(yùn)行的變比小的TA就可能飽和;另一方面,短路故障是一個(gè)暫態(tài)過(guò)程,短路電流中含大量非周期分量,又進(jìn)一步加速TA飽和。在10kV線(xiàn)路短路時(shí),由于TA飽和,感應(yīng)到二次側(cè)的電流會(huì)很小或接近于零,使保護(hù)裝置拒動(dòng),故障要由母聯(lián)斷路器或主變后備保護(hù)來(lái)切除,不但延長(zhǎng)了故障時(shí)間,使故障范圍擴(kuò)大,影響供電可靠性,這將對(duì)所用變直至整個(gè)10kV系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成很大的威脅。

2.3避免TA飽和的措施有

1)在使用TA時(shí),要考慮實(shí)際的使用情況,由于現(xiàn)代人們用電出現(xiàn)急速的增長(zhǎng)等原因我們?cè)谶x擇使用TA時(shí)要選擇較大的,避免TA出現(xiàn)飽和的狀態(tài)。2)嚴(yán)格區(qū)分不同用途的TA,對(duì)于不同的TA我們要采取不同的設(shè)定位置,尤其是高壓的保護(hù)措施與計(jì)量措施的TA要安置在合適的位置,避免安置在一處所造成的電路電流過(guò)大等危險(xiǎn)。3)對(duì)于TA的定植時(shí)要采用整定的方式,電流速斷保護(hù)可按所用變低壓出口短路進(jìn)行整定,過(guò)負(fù)荷保護(hù)按所用變?nèi)萘空ā?/p>

2.410kV線(xiàn)路多條線(xiàn)路故障越級(jí)引起35kV主變跳閘問(wèn)題

在計(jì)算繼電整體的計(jì)算時(shí)我們一般不計(jì)算多條線(xiàn)路問(wèn)題的,但是在這情況在農(nóng)村的電力系統(tǒng)中是要考慮的,因?yàn)檗r(nóng)村的特殊地形等原因使得農(nóng)村的線(xiàn)路架接大部分是在樹(shù)林、竹區(qū)等地,這樣就會(huì)造成線(xiàn)路發(fā)生多起事故的原因較多,因此多條線(xiàn)路同時(shí)故障引起35kV主變?cè)郊?jí)跳閘的事故并不少見(jiàn)。在這種情況下我們要加強(qiáng)考慮多條線(xiàn)路所引起的故障的保電措施。實(shí)踐中可采用將電流保護(hù)措施定于0s的反應(yīng),保證線(xiàn)路故障在短時(shí)間內(nèi)從電路系統(tǒng)中切除。對(duì)此需要我們?cè)诩夹g(shù)上完善繼電保護(hù)的技術(shù)程序設(shè)定,保證電流的合理科學(xué)設(shè)定。

2.510kV線(xiàn)路保護(hù)時(shí)限級(jí)差配合問(wèn)題

10kV線(xiàn)路在各種電力系統(tǒng)中往往處于最末端,保護(hù)的選擇性配合主要包括上、下級(jí)保護(hù)之間的電流和時(shí)限的配合兩個(gè)方面。在實(shí)際核算保護(hù)配合問(wèn)題或在方式安排上只考慮了正常方式的保護(hù)配合問(wèn)題,而忽略了特殊方式下的保護(hù)配合問(wèn)題,或者只考慮了相鄰兩級(jí)相同元件的保護(hù)配合問(wèn)題,而忽視了相鄰兩級(jí)在任何運(yùn)行方式下的真正配合,以致造成了保護(hù)的越級(jí)跳閘,而農(nóng)村電網(wǎng)因串級(jí)級(jí)數(shù)多,按常規(guī)后備保護(hù)時(shí)間逐級(jí)配合,在線(xiàn)路末端出現(xiàn)0s保護(hù)動(dòng)作時(shí)間,使用戶(hù)保護(hù)無(wú)法配合。

篇10

關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);二次回路;故障

中圖分類(lèi)號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2015)06-0078-02

電力系統(tǒng)中廣泛采用了二次回路結(jié)構(gòu),而二次回路由于結(jié)構(gòu)形式多樣,不但包含測(cè)量回路、繼電保護(hù)回路和操作電源回路,同時(shí)還包括信號(hào)回路、開(kāi)關(guān)控制回路和斷路器等,這極大的增加了二次回路的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。尤其是繼電保護(hù)回路,其與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行直接相關(guān),一旦繼電保護(hù)的二次回路出現(xiàn)故障,將造成電力系統(tǒng)中的相關(guān)電氣設(shè)備出現(xiàn)損壞,使得整個(gè)電力系統(tǒng)出現(xiàn)崩潰,從而造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

因此,針對(duì)繼電保護(hù)回路的特點(diǎn),文章結(jié)合實(shí)踐運(yùn)行過(guò)程中繼電保護(hù)二次回路的典型故障,分析造成故障的原因,并提出對(duì)應(yīng)的處理技術(shù),對(duì)提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性與安全性尤為必要。

1 繼電保護(hù)的原理及主要任務(wù)

1.1 繼電保護(hù)的原理

繼電保護(hù)動(dòng)作作用原理是基于電力系統(tǒng)短路等非正常情況而造成的電氣量改變而建立起電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)動(dòng)作數(shù)學(xué)模型,在結(jié)合其他物理量變化信息(例如變壓器油箱內(nèi)的瓦斯含量、變壓器油的流速與壓強(qiáng)等)之后,建立起繼電保護(hù)動(dòng)作的綜合模型。通常,繼電保護(hù)裝置中不論是基于何種電氣量的變化而動(dòng)作,其基本構(gòu)成都包括測(cè)量、邏輯以及執(zhí)行等部分。

1.2 繼電保護(hù)的主要任務(wù)

1.2.1 切除故障部件、保證非故障系統(tǒng)正常工作

繼電保護(hù)的一個(gè)重要任務(wù)是將故障部件迅速切除的同時(shí),將非故障部分所構(gòu)成的系統(tǒng)組合起來(lái)正常供電。在整個(gè)電力系統(tǒng)中,若部分電氣元件出現(xiàn)短路故障時(shí),則根據(jù)所設(shè)置的選項(xiàng),及時(shí)的發(fā)出跳閘指令給與該故障距離最短的斷路器,盡快將該故障部件與整個(gè)電力系統(tǒng)相分離,從而在最大程度上降低對(duì)電氣元件的損壞,避免故障在整個(gè)電力系統(tǒng)的蔓延,保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1.2.2 體現(xiàn)電力系統(tǒng)中非正常運(yùn)行設(shè)備

除了將系統(tǒng)中的故障情況體現(xiàn)出來(lái)之外,繼電保護(hù)裝置必須能夠及時(shí)的將電力系統(tǒng)中非正常運(yùn)行的電氣設(shè)備反映出來(lái),并向現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員及時(shí)的發(fā)出對(duì)應(yīng)的指令,提示工作人員進(jìn)行處理。同時(shí),也可以利用繼電保護(hù)裝置進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整,例如通過(guò)帶有對(duì)應(yīng)延時(shí)動(dòng)作的斷路器進(jìn)行跳閘處理。

1.2.3 與供、配電系統(tǒng)相配合

通過(guò)合理選擇短路類(lèi)型,設(shè)置合適的分支系數(shù),實(shí)現(xiàn)與供、配電系統(tǒng)中自動(dòng)化裝置的相互配合,能夠有效降低因?yàn)楣收隙斐傻耐k姇r(shí)間,最大程度地確保整個(gè)供電系統(tǒng)的運(yùn)行可靠。

2 繼電保護(hù)二次回路結(jié)構(gòu)及接地

繼電保護(hù)二次回路的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

為了確保二次回路的整體安全性能,必須在二次回路中設(shè)置接地點(diǎn),基于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)事故預(yù)防措施等相關(guān)技術(shù)規(guī)定,通過(guò)控制室相連的多組電壓互感器的二次回路當(dāng)中,應(yīng)該在控制室的N600點(diǎn)處接地,同時(shí)應(yīng)該將互感器的二次中性點(diǎn)在可能斷開(kāi)的接地點(diǎn)斷開(kāi);為了提高接地的可靠性,應(yīng)該避免將可能斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)、熔斷器等接入互感器的中性線(xiàn)。同時(shí),對(duì)于已經(jīng)設(shè)置有一點(diǎn)接觸的二次回路,應(yīng)該開(kāi)關(guān)設(shè)備處的各個(gè)電壓互感器中性點(diǎn)上使用氧化鋅避雷器進(jìn)行接地,從而能夠有效避免一次過(guò)電壓侵入而對(duì)二次回路和電氣設(shè)備造成的損害。但是,在接入避雷器的過(guò)程中,避雷器的擊穿電壓必須達(dá)到對(duì)應(yīng)的要求。

3 繼電保護(hù)與二次回路典型故障

繼電保護(hù)與二次回路的故障主要包括端線(xiàn)故障和線(xiàn)圈故障等,同時(shí)多點(diǎn)接地以及回路阻抗過(guò)大等問(wèn)題也會(huì)造成對(duì)應(yīng)的故障問(wèn)題。

3.1 電壓互感器二次回路中的斷線(xiàn)故障

所謂斷線(xiàn)故障,通常是指出現(xiàn)保險(xiǎn)熔斷的問(wèn)題,主要包括以方面:

①一相保險(xiǎn)熔斷,出現(xiàn)一相保險(xiǎn)熔斷之后,電力線(xiàn)路的線(xiàn)電壓并不會(huì)因?yàn)楸kU(xiǎn)熔斷而受到影響,因此故障之后線(xiàn)電壓保持不變。但此時(shí)相電壓會(huì)明顯下降,但是保持在0以上,即此時(shí)存在感應(yīng)電壓,但是電壓值比直接接地的電壓要高。

②兩相保險(xiǎn)熔斷,當(dāng)出現(xiàn)兩相保險(xiǎn)熔斷時(shí),熔斷相電壓不會(huì)出現(xiàn)對(duì)應(yīng)的變化。當(dāng)保險(xiǎn)沒(méi)有出現(xiàn)熔斷時(shí),相電壓指示則正常。

③當(dāng)出現(xiàn)三相保險(xiǎn)熔斷時(shí),熔斷相電壓沒(méi)有對(duì)應(yīng)指示。這時(shí),表明三相都出現(xiàn)了斷線(xiàn)故障。該種故障在電壓器的二次回路中出現(xiàn)的概率較高,其直接造成的結(jié)果是繼電保護(hù)由于不能獲得其中任何一相電壓而出現(xiàn)誤動(dòng)。因此,為了避免該種情況的出現(xiàn),必須設(shè)置斷線(xiàn)鎖閉保護(hù)裝置。

從繼電保護(hù)的實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看,造成電壓互感器二次回路出現(xiàn)斷線(xiàn)故障的主要原因是電壓互感器與繼電保護(hù)設(shè)備之間出現(xiàn)了不對(duì)稱(chēng)和對(duì)稱(chēng)斷線(xiàn)。

同時(shí),電纜質(zhì)量因素也是導(dǎo)致二次回路熔斷的一個(gè)重要原因,這主要是因?yàn)樵陂L(zhǎng)期的使用過(guò)程中,電纜的保護(hù)層受到一定程度的破壞,從而造成保險(xiǎn)熔斷。

3.2 線(xiàn)圈故障

線(xiàn)圈部分出現(xiàn)故障的類(lèi)型主要包括以下幾種:

3.2.1 線(xiàn)圈斷線(xiàn)故障

導(dǎo)致線(xiàn)圈端線(xiàn)的原因主要包括超聲波清洗過(guò)程中對(duì)線(xiàn)圈造成的破壞、線(xiàn)圈上的過(guò)電壓造成的破壞。

3.2.2 線(xiàn)圈供電不足

線(xiàn)圈供電不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致線(xiàn)圈節(jié)點(diǎn)和粗線(xiàn)不動(dòng)作的問(wèn)題,從而影響繼電保護(hù)裝置的正常動(dòng)作。

3.2.3 線(xiàn)圈極性接反

在繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部設(shè)置有二極管繼電器,若安裝過(guò)中連接的極性相反,則會(huì)造成接點(diǎn)動(dòng)作無(wú)反應(yīng)。

3.2.4 線(xiàn)圈供電錯(cuò)誤

線(xiàn)圈包括交流和直流線(xiàn)圈兩種,若在供電過(guò)中供電電源接反,則交流線(xiàn)圈會(huì)由于接上直流電而發(fā)熱,最終燒壞線(xiàn)圈;而給直流線(xiàn)圈接上交流電,則會(huì)使得其中的鐵片反復(fù)振蕩,導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置不能正常工作。

3.2.5 長(zhǎng)時(shí)間通電

長(zhǎng)時(shí)間通電導(dǎo)致線(xiàn)圈持續(xù)發(fā)熱,使得線(xiàn)圈絕緣情況惡化,造成繼電保護(hù)裝置不能正確動(dòng)作。

3.3 其他典型故障

3.3.1 二次回路多點(diǎn)接地故障

當(dāng)二次回路出現(xiàn)多點(diǎn)接地問(wèn)題時(shí),回答造成二次回路電壓不穩(wěn)定。這主要是因?yàn)槎帱c(diǎn)接地時(shí),中性線(xiàn)電壓會(huì)出現(xiàn)偏移,從而造成電壓表現(xiàn)出升高或者降低的趨勢(shì)。同時(shí),因?yàn)樾纬闪讼辔蛔兓^電保護(hù)裝置會(huì)因此出現(xiàn)誤動(dòng)作,影響繼電保護(hù)裝置的正常工作。

3.3.2 二次回路阻抗過(guò)大故障

當(dāng)二次回路中阻抗過(guò)大時(shí),同樣會(huì)對(duì)二次回路的電壓值造成影響。若繼電保護(hù)電壓值比實(shí)際電壓值低時(shí),會(huì)導(dǎo)致中性線(xiàn)電壓發(fā)生偏移,最終形成零序電壓。另外,若二次回路的阻抗過(guò)大,還會(huì)對(duì)計(jì)量的精度造成影響,從而影響繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的精度。

4 繼電保護(hù)與二次回路故障的處理技術(shù)

4.1 二次回路故障檢測(cè)

通常在電源系統(tǒng)中設(shè)置有大量的保險(xiǎn)器和絕緣監(jiān)控系統(tǒng)、電容儲(chǔ)能裝置以及硅整流穩(wěn)壓元件等。因此,當(dāng)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障時(shí),應(yīng)該首先對(duì)熔斷器的狀態(tài)進(jìn)行檢查,確保熔斷器外觀完好、電壓正常;其次,要對(duì)交流輸入、變壓器、硅堆、直流輸出、支路輸出、絕緣監(jiān)測(cè)等部分進(jìn)行檢查;最后,要檢查電容儲(chǔ)能回路的穩(wěn)定性,確保其正常工作。

另外,當(dāng)操作回路出現(xiàn)故障時(shí),主要表現(xiàn)為斷路器拒動(dòng)、誤動(dòng)等。這時(shí)主要從操作保險(xiǎn)、開(kāi)關(guān)輔助接點(diǎn)、動(dòng)作線(xiàn)圈、繼電器接入點(diǎn)、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)接入點(diǎn)、配線(xiàn)以及動(dòng)作機(jī)構(gòu)等部位著手檢查。其他回路的故障同樣可以以最終的動(dòng)作結(jié)果作為依據(jù),采取逐層向上的方式對(duì)上級(jí)元件的情況進(jìn)行檢查,最終找到故障位置。

4.2 二次回路故障的預(yù)防技術(shù)

當(dāng)前,國(guó)內(nèi)較為先進(jìn)繼電保護(hù)裝置中設(shè)置的主保護(hù)裝置通常自帶有對(duì)應(yīng)的自診斷功能,能夠在線(xiàn)對(duì)裝置出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行監(jiān)測(cè),及時(shí)的發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題。因此,在預(yù)防二次回路故障的過(guò)程中,首先要加強(qiáng)對(duì)技術(shù)設(shè)備的管理,建立嚴(yán)格的技術(shù)管理規(guī)章制度體系,形成完善的繼電保護(hù)裝置及設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)臺(tái)賬,保證繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過(guò)程中的維護(hù)、檢修以及管理及時(shí)、到位。同時(shí),要將設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的微小變化予以記錄,通過(guò)對(duì)比分析的方式找到繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中可能潛在的故障隱患,從而有針對(duì)性的進(jìn)行處理。在預(yù)防處理過(guò)程中,要盡量降低這種潛在故障隱患對(duì)設(shè)備造成的影響,以免出現(xiàn)大規(guī)模的故障事故。

4.3 提高繼電保護(hù)的可靠性

①在220 kV及以上的電網(wǎng)中,對(duì)所有的運(yùn)行設(shè)備都必須安裝兩套交、直流輸入/輸出回路,并保證兩者的相互獨(dú)立,當(dāng)一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí),另一套能夠立即投入運(yùn)行。同時(shí),兩套繼電保護(hù)裝置以及開(kāi)關(guān)系統(tǒng)獲得直流電源必須采取從不同熔斷器供電的方式。

②在繼電保護(hù)裝置系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中,要結(jié)合變電站二次設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境以及主要工作特點(diǎn),對(duì)保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)以及故障處理能力予以王華,提高反事故以及事故應(yīng)急措施,保證繼電保護(hù)裝置的整體可靠性。

參考文獻(xiàn):

[1] 程和濤.淺析繼電保護(hù)二次回路故障及對(duì)策[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2013,(24).

[2] 強(qiáng)勇樂(lè).淺析繼電保護(hù)二次回路故障及對(duì)策[J].魅力中國(guó),2014,(8).