电力系统继电保护范文
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关键词:电力;系统;继电;保护;技术;开发
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01
随着中国现代化建设快速的前进,社会整体消费水平上升到一个新的阶段,越来越多的家用电器,电力产品投入使用,电力的需求量也与日俱增,极大地促进了电力企业技术革新,越来越多的具有高科技含量的技术被应用到电力系统当中。有效地保障了社会正常用电的需求。继电保护技术是保障电力系统供电的正常运行的主要安全设备,由于社会日常生活用电量不断的攀升,继电保护技术也随着不断地提高,避免供电线路突然断电的有效手段,保障电力系统内部的电气元件正常性。因此,电力系统机电保护方面的研究非常重要,充分的了解电力系统继电保护完成后的状况,在断电应急情况下应该如何处理,是当务之急最为重要的课题。
一、现阶段电力系统继电保护技术
现阶段电力系统的继电保护方面的研究已经初具规模,已经完成中国自主开发的上升阶段,今天的电力企业发展是和电力技术的提高密不可分的,在电力技术研发机构继电保护方面的研究一直在继续当中,而且已经有很多高科技含量的技术在继电保护方面取得成功,比如继电保护自动化系统、智能化继电保护技术和结合网络的继电保护等,有效的保障了电力企业的可持续性发展,为电力企业扩大产值最为重要的技术。
现阶段最为前沿的技术就是与网络结合的继电保护技术,与网络密不可分的计算机也随之覆盖整个中国,这两种划时代产物的诞生标志着一个新的电力纪元开始了。越来越多的电子产品被淘汰,替代它们的就是网络、计算机。但是这两种产物都需要电力系统的支撑才可以完美运行。为了加快电力系统继电保护方面的发展速度,电力系统有效的结合了网络与计算机,而且充分的融合到继电保护方面。使之成为电力企业最佳的继电保护技术。
在以后的电力系统当中以网络为支撑的继电保护是必然的趋势,包括电力系统内的所有电气设备都会与网络密不可分,因此,现阶段的电力企业要加大投资力度重点研究网络与电力系统的所有设备的研究工作,以理论为基础,实践为发展,本着科学发展观的道理进行研究。
二、继电保护网络系统分析
继电保护与网络系统相结合,可以实现电力信息和电量数据的共享,网络已经成为当今电力企业最为有效的帮助工具,网络的作用被无限的扩大。被广泛的应用到电力系统当中。,在网络与电力系统整合后大量的电气设备得以升级换代,在实际供电网络电气线路中发挥着巨大的作用,特别是在发达地区用电量大的变电站的远程监控系统,对于电力终端的信息数据分析、处理、反馈等。可是电流的电位差不动以及发生的元部件问题网络就无法起到作用,继电保护也只能对电力系统内部的元部件起到作用。
继电保护技术在电力系统在突然性出现断电的情况下自动运行,从而有效的避免了事故性的扩散性问题,但是在计算机技术结合的继电保护技术已经突破这一难题,实现全程供电的全面事故性监控、预防性的继电保护技术,随时可以把供电网络的任何角落出现的问题提前就起到预警机制,通过计算机与互联网电力系统有效的结合。是趋于智能化的继电保护技术。也是作为未来电力企业继电保护技术发展方向。
三、智能化继电保护分析
现阶段还是有很多地区的电力系统还是采取未能更新省级的传统继电保护技术。在现代化生活持续上升的阶段,供电能力决定一个城市的重要发展指标。而未能升级的继电保护技术当电力系统负载量超过承受能力出现故障时候发挥不出应有的作用。
为此现在现阶段继电保护智能化升级换代已经是大势所趋,通过调查升级换代后的基点保护的电力系统。已经成为电力企业的有效保护技术,可以不间断性的输送电力。企业的经济产值迈向一个新的台阶。
智能化的继电保护技术已经成功在电力系统中安全运行,而且起到的作用也越来越重要。所以未来电力企业的继电保护技术当以智能化为主。
智能化的继电保护技术的推广应用,极大的保障了电力系统内部的电气元件的正常性能,可以对所有的连接线路的电子元件进行实时的检测,无论是股整体运行数据的分析,乃至电气设备运行期间的保护,都可以依靠智能化的电力技术作为首要的保障性技术。
四、未来电力企业开发设想
未来的发展是智能化机器人来操作整个电力系统的正常运行,只要电力企业的指挥中心下达运行指令,智能化机器人按照预先设计的工作计划就可以完成供电工作,智能化机器人可以处理电力系统内部所有的故障性问题,而且通过逻辑性处理的方式,完全按照人的思想设定来处理故障问题,并且可以按照指挥中心下达的任何指令开始处理问题,而且在一些天气极其恶劣的地区,智能化机器人的应用将会起到极大的作用。虽然只是一个假设性的设想,但是这是未来电力企业发展的重要方向。是保证电力企业可持续性发展的重要设想。作为电力企业的研发部门应该要有未来发展的前瞻性,要以扩大电力企业的发展为开发方向,实现在无人操作的电力系统。开发智能化的继电保护技术,要符合未来发展需要的设计思想。
参考文献:
[1]席建国.电力系统继电保护技术发展历程和前景展望[J].黑龙江科技信息,2009(26).
[2]唐伟.微机继电保护的电磁兼容问题分析[J].科技传播,2010(09).
[3]肖文祥.微机保护装置抗干扰的几种措施[J].云南电力技术,2004(02).
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1.1冗余设计以及优化措施。增强继电保护工作的可靠性,减少继电保护装置的数目,压缩电力企业投资以及运营成本,离不开容错技术,这一技术的使用又可以通过硬件冗余来完成。运用这一技术的最简单直接的方法就是设计并联电路,当部分继电保护装置出现故障,不至于产生粘连效应,破坏整个电力系统的运行能力。另外,也可以采取备用装置切换技术,当某些继电保护装置不能正常工作时,有足够的备用的和替补可以取而代之,完成规划电力系统功能作业。在采用这些方法的时候,也可以同时采用处于萌芽状态的误动率高频显示的技术手段,这样就能够有效实现拒动率和使用的全面改善。冗余技术的完成方法较多,我们应该以基础目标为前提,对整个电力系统运行状况进行全面预测和评估,选择合理、经济、适合的冗余设计实施技术手段,进而有效的提高继电保护运行的可靠性。
1.2加强继电保护装置的可靠性。当保护装置在发生故障时,依然是在规定的范围中,那么继电保护装置不应该出现拒动故障,当其他保护装置在对拒动进行保护时,继电保护装置不会出现误动作,这就是继电保护的可靠性。为了保证继电保护能够安全可靠的运行,必须要对继电保护装置的可靠性指标进行科学合理的计算,确保可靠性指标的准确性和有效性。在对继电保护装置运行工作的正确率进行有效的计算时,要排除不正确动作。在利用继电保护辅助配套装置时,主要是在二次继电保护和自动控制回路中进行利用。继电保护辅助配套装置具备的可靠性,在很大程度上影响着继电保护装置的安全可靠运行,因此,必须要提高继电保护辅助装置的可靠性。
1.3加强继电保护装置的维护工作。继电保护装置主要由名称、二次设备的零部件的标示、装置转换开关、操作按钮、以及连接装置、控制室的报警提示装置构成。在对其进行维护的时候,也应主要从以上方面进行进行检查,要检查装置标示是否明确,名称是否混乱、运行连接装置运行是否自如,警示红绿灯是否正常工作,整体保护装置是否缺少零部件等等。除此以外,我们还应该确保电路电线的正常工作,要定期检查,绝缘皮是否老化,连接处是否有漏电的危险,对电路系统可能发生的故障进行预测和排除,当发现有异常问题时,相关检修维护人员及时做好检查维护记录,通报有关部门进行安全妥善处理,只有这样,才能防患于未然,使继电保护装置安全可靠运行,将安全隐患症结扼杀在摇篮之中。
2加强自动化装置的可靠性
2.1自动化保护装置是继电保护装置中的一项重要应用,目前大多数电力企业更倾向于将自动化装置应用到此项工程之中,虽然该装置自身结构繁琐,影响其正常运行的因素较多。既然这样,那么就要求相应技术工作人员能够熟练的掌握自动化装置的操作,对其相关技术资料耳熟能详,定期的对自动化装置进行数据校对,以维持它良好稳定运行,进而提高继电保护装置的可靠性。
2.2自动化装置在使用的过程中,常常会由于其自身质量问题,使用过程中的维护保修缺漏,使用时间过长,装置老化问题等等,面对此类问题,我们要不断的对装置运行规律进行记录总结,然后有针对性地对相关数据进行分析处理,为日常工作提供理论依据;同时,我们还可以对其进行定期的科学合理的检查与维修,对于不适合的自动化装置及时的更换。
2.3要对自动化装置的技术更新和改造进行全面的关注,为了与不断发展的电力系统相适应,在选择自动化装置时,必须要科学合理的选择。在选择继电保护装置和自动化装置时,可以选择两套不同的生产厂家,同时也具备着不同的原理,从而能够有效的保护继电保护、自动化装置对线路以及母线。这时能够降低装置发生事故的现象,但是在同一站内,不能够使用太多的保护装置型号。在对信息进行采样、控制和存储时,可以相应的利用全数字化保护系统以及非常规互感器数字信号等方式。
2.4为了保证自动化保护装置的可靠性,必须要利用装置检测器对其进行有效的检测。在对保护装置进行日常检测和保护时,可以利用变压器绕组对其进行变形测试,同时也可以红外热成像技术等方法等进行检测和保护。
3结束语
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【关键词】电力系统;继电保护;应用;分类
1、继电保护的基本任务
继电保护的主要任务是在电气元件发生某种故障时,确保该元件的继电保护装置向距故障元件最近且具有脱离故障功能的断路器迅速、准确地发出跳闸命令,使故障元件能够及时、快速地从电力系统中剥离,从而尽可能地降低电力系统元件本身损坏。其次当电力系统出现不正常的运行方式时,应及时地发出信号或报警,通知运行值班人员进行处理,而当电力系统发生事故时,它能自动地将故障切除,限制事故的扩大,尽量减少对其它用户的影响。
2、线路的继电保护技术
电压等级高的输电线路一般按双侧具有电源考虑,所接电网为大电流接地系统,断路器一般采用分相操作,通常采用综合重合闸方式。故障的形式包括:三相故障、两相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的十种故障类型,同时要考虑非全相运行的问题、同杆并架双回线的跨线故障问题等。高电压等级输电线路在电力系统中占据着十分重要的地位,对其继电保护有较高的要求,微机保护后,线路保护一般均设计为成套保护,即一套保护完成所有的主保护和原理上的后备保护功能,为了实现设备上的后备,通常采用双重化配置或多重化配置。
2.1输电线路的距离保护
距离保护是通过反映故障点到保护安装处的距离而动作的继电保护装置,通常应用于110kV及以上电压等级的输电线路,其原理也可以应用于35kV及以下电压等级的配电线路。构成距离保护的核心就是测量故障点到保护安装处的距离,并与一个事先整定的距离相比较,测量距离小于整定距离时保护动作。测量故障距离的方法包括阻抗法、行波法和雷达法,其中应用最多的是阻抗法。
2.2输电线路的纵联电流差动保护
基于基尔霍夫电流定律的纵联电流差动保护,是到目前为止最为完善的继电保护原理,在发电机、变压器、母线、电抗器、大容量电动机和输配电线路等电气设备中都得到了应用。其基本工作原理如下:
正常及外部故障时
即流入差动继电器KD中点电流为0,继
电器不会动作。
被保护设备发生故障时(区内故障时)
流入KD的电流为故障电流的二次值,KD动作。
可见,在理想情况下,根据KD中是否有电流,就能够区分出是否有内部故障,是否应将被保护设备从系统中切除。
3、变压器的继电保护原理及技术
变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障,主要是套管和引出线上发生相间短路以及中性点直接接地侧的接地短路。这些故障的发生会危害电力系统的安全连续供电。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等。油箱内故障时产生的电弧,不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯,而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体,有可能引起变压器油箱的爆炸。
变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等,这些运行状态会使绕组和铁芯过热。此外,对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器,外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压,威胁变压器的绝缘;大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会发生变压器的过励磁,引起铁芯和其它金属构件的过热。
电力变压器继电保护的配置主保护:电流差动保护、瓦斯保护;后备保护:过电流保护/低压闭锁过电流保护/复合电压闭锁过流保护/阻抗保护/零序过电流保护/零序过电压保护/过负荷保护/过激磁保护。
两种配置模式:
(1)主保护、后备保护分开设置
(2)成套保护装置,重要变压器双重化配置
4、母线继电保护技术
母线发生故障的几率较线路低,但故障的影响面很大。这是因为母线上通常连有较多的电气元件,母线故障将使这些元件停电,从而造成大面积停电事故,并可能破坏系统的稳定运行,使故障进一步扩大,可见母线故障是最严重的电气故障之一,因此利用母线保护清除和缩小故障造成的后果,是十分必要的。
母线保护总的来说可以分为两大类型:一、利用供电元件的保护来保护母线,二、装设母线保护专用装置。
一般来说母线故障可以利用供电元件的保护来切除。
B处的母线故障,可由1DL处的Ⅱ或Ⅲ段切除,2DL和3DL处的发电机、变压器的过流保护切除。
母线保护应特别强调其可靠性,并尽量简化结构。对电力系统的单母线和双母线保护采用差动保护一般可以满足要求,所以得到广泛应用。
5、继电保护的发展
当今网络作为信息和数据通讯工具成为信息时代的主要技术支柱,目前,继电保护装置除了纵联保护和纵差动保护外,都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响的范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通讯手段。要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息和数据。各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,以确保系统的安全稳定运行。显然实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。
6、结论
电力系统继电保护能够快速、有效的切除故障设备,保证保证非故障设备的安全运行,能够有选择性的发出故障报警信号,维护电力系统的畅通。电力系统的发展也对机电保护提出了更高的要求,继电保护装置容易出现故障,只有对继电保护装置定期检查并维护,及时发现故障并处理,保证电力系统正常运转,保证供电的可靠性。
参考文献
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关键词:电力;继电保护;应用;分析
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.186
随着现在各行业的发展,在电力上的需求也是在不断的增强,这就会给我国的电力工程增大负荷。在这种情况之下,在电力系统中继电保护设备的安全稳定就显得更加尤为重要了。继电保护设备的使用可以更好保证电力系统的正常运行,能够在实际使用中减少电力故障问题的发生率,同时提高电力实际使用的经济效益。
为了进一步了解现在电力继电保护设备在现实中的使用情况,更好的实现继电设备在电力系统中的保护作用,本文就从多方面对继电保护装置进行分析讨论,以求能够为我们在电力继电保护设备的实际应用做出一些贡献。
1 继电保护设备的发展现状
随着现在电力系统的不断发展与革新,为了适应更高的使用需求,提高在用电方面的稳定性和可靠性,电力工作者在这方面做了很大的努力,重点是在继电保护设备的应用和创新上,为我们的电力系统做出了巨大的贡献。同时在电子技术和计算机与通讯技术上的快速发展,为我们在继电保护设备上的技术发展注入了更多的动力。
继电保护方面的技术有着其得天独厚的优势,它的发展主要分为四个阶段。在最早期使用的继电保护设备就是熔断设备,这种技术在现在被广泛的应用到了一些用电器和低压电力线路当中。随着我国电力系统的不断发展和创新,由于熔断设备在实际使用过程中在精准度方面相对较差,再配合使用方面的难度和问题也相对较多,在维护方面也较为麻烦,因此紧紧依靠老式继电设备来保护我们的电力系统已经不能够满足需求。因此在机电保护装置上的革新势在必行。
2 继电保护设备的常见问题极其处理策略
就在日常电力继电保护设备的维护情况上来看,继电保护出现问题主要有两个方面,一是受到温度的影响,高温容易造成继电保护设备的损坏;二是在本身设计方面的原理缺陷,在设计上不合理等等相关问题。
2.1 在受到温度影响的处理办法
如果继电保护设备长期处于高温环境下运行,就会大大的缩短使用寿命,甚至会加速设备的损坏,主要原因还是在高温方面的原因所造成的。按照正常情况下,继电保护设备的使用寿命为十年,而在现实当中,周边环境往往是影响设备使用寿命的关键因素。
2.2 装置在原理上存在的问题及处理方法
在设备原理方面存在的问题往往在继电保护设备的问题上占据着十分大的比例,该问题的产生主要是在设备在算法上、设备的构造上、原理上等方面原因的影响。具体包括在制造水平上偏弱、装置在原理上的不相适应、在设计上的不合理和在接口上的不相匹配等等原因。在原理性问题上的处理方法有多种,在不同的处理方法上处理的策略也是不同的:正常情况下的问题可以利用微机在保护方面的自检测功能来进行问题解决;原理验证方面可以通过相应的检修来进行修正避免问题的发生;在设计方面和生产加工质量方面出现的问题,就需要利用相关的手段和技术来进行解决。例如,330千伏HY线A相出现故障,(如图1)在两端的电力继电保护设备的动作造成A相自动跳开,进行重新合闸成功,可是相对应的反向端HP1线的HP侧在微机的保护ZIAG的进行动作而跳闸,并重合闸成功,现在整个保护设备动作可以确定为是反向的故障和误动;而HP2线在同样配置的保护上无任何动作出现。在这种问题的出现,目的主要是针对在A中的相应数字滤波功能和在实际相对应的计算方法上存在的问题。
3 在继电保护二次侧回路问题上的处理
继电保护设备的二次回路就是在CT和PT回路等方面,在这些回路的问题处理上,需要我们进行分类。
3.1 在CT回路上的问题处理
这个回路主要常常出现的问题就是回路开路以及在电流的输出值上较大这方面的问题。当出现开路,在开路处就会产生一个高电压,这种情况对人身和设备都有着一定的安全隐患。在开路问题上经常出现的问题是在接线端子上出现接触不好的问题。另一种问题,主要是有在输出方面和在回路上存在的接地问题所导致的,在这个问题的处理上应该先对电流互感器在二次开路方面电流回路上的故障进行判断,查找出现开路的线路,然后进行实际检测,并进行故障原因上报,并同时解除可能造成出现误动作的问题。如果造成电流互感器的损坏无法正常使用,就应该进行负荷转移并进行断电检查。
3.2 在PT回路上的问题处理
该回路常出现的故障是回路的断线。故障产生后,部分继电保护设备可以自行退出运行。与此同时在发电机上的励磁机构调节器可以转换成手动模式,这样就会在计量上不会产生在断线这段时间所产生的用电计量。
4 结语
在继电保护设备的应用过程中,不可避免的会产生各方面的问题和隐患,有些有可能会造成在安全方面的威胁,严重的可能造成事故。因此,需要针对各种问题加强预防,尽可能减少在隐患问题上出现的几率,更好的保证电力系统的有效安全运行。近些年,我国电力系统已经多次改革与创新,电力继电保护设备的使用和发展前景依然广阔,以后更会走入一个崭新的平台。总而言之,为了在电力事业上的发展与更进一步,我们会不断的努力创造和改进,为未来的发展做好铺垫。
参考文献:
[1]郭凯,李斌.继电保护常见问题及处理分析[J].现代经济信息,2015(23):342.
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关键词:电力系统;继电保护;可靠性;对策
继电系统属于自动化设备,随着科技的不断进步,继电系统的性能越来越强,可靠性也越来越高,这种电子设备在规定的时间内,一般可以完成设定的多项任务。为了保证电力系统可以稳定运行,需要保证电力系统中的元件、设备可以正常发挥功能。继电保护属于安全防线,其可以检测出系统存在的故障问题,可以防止系统出现恶化现象,提醒检修人员采取有效的措施进行防治,避免系统出现崩溃,从而导致大面积停电现象的出现。
一、继电保护可靠性对于电力系统的重要性分析
继电保护装置应用于电力系统中对电力系统的正常运行有着一定的保护作用,一般来讲,当某些电力设备处于非正常状态而导致电力系统运行异常时,继电保护装置随机发出警报信息,便于相关维护人员及时排查故障,恢复电力系统的正常运行。当配电网发生故障时,继电保护装置可以使电力设备快速脱离配电网,最大程度上保护电力设备的安全性。故而,可以说,继电保护装置的应用,基本实现了电力系统的自动化运行,为供电企业的供电提供了极大的便利条件。所以,在继电保护装置的应用过程中,必须确保继电保护的可靠性。如果继电保护可靠性差,那么继电保护装置就不能发挥原有的保护作用,对电力系统的安全运行造成较大的影响。所以,在应用继电保护装置时,要确保其保护作用的可靠性。
二、影响继电保护可靠性的因素
电压以及电流互感器作为继电保护测量设备的起始点,对于二次系统的正常运行有着十分重要的影响,不过,电压和电流互感器在二次回路运行中也很容易出现问题。电流互感器对继电保护的影响主要体现在电流互感器的饱和与电流互感器的误差,当电流互感器出现饱和现象时,会造导致电力系统中继电保护举动、延迟动作或是出现误动问题,进而造成大面积停电,降低电力系统故障测距的准确性。若是电流互感器出现误差时将直接影响到继电保护装置的工作质量,其误差对其传变一次电流有着很大的影响,而电流互感器在短路过程中能否完成传变一次电流则对其正常工作起着决定性作用。电压互感器二次回路主要体现在断线和接线错误两个方面,当出现二次回路断线时会影响继电保护装置动作的准确性。当电力系统出现接线错误时会影响继电保护装置的动作错误,同时影响到电力系统的运行监控和系统事故处理。此外若是二次回路出现老化或是绝缘现象而引发的故障,将直接阻止继电保护的正常运作。此外,互感器在二次回路中的应用设备并不多,而且线路的连接也是简单的,但在运行使用中故障仍然是经常出现,比如当二次中性点没有接触到地面或者接触地面产生异常的时候就会造成保护装置误动或者拒动现象。
对于继电保护装置的生产,我们也要求生产商具有较强的专业技术,因为保护装置运行的可靠性还受到继电保护装置的生产质量的直接影响。一些生产厂家为了谋取更大的经济利益,对继电保护装置的生产偷工减料,从而造成产品性能较差,而器件与器件之间的性能差异如果过大,也很容易造成保护装置的误动和拒动。因此,要加强和管理继电保护装置的生产检验过程,从而使得继电保护运行的可靠性得到有效的提高。
装置出现故障的另一个原因就是人为操作不当。在人为操作方面,对电源的操作可直接影响到保护装置的正常运行。在保护装置中,如果电容储存装置的内部电容有所减少,可能是由于装置出现了老化现象,这时我们就要对其进行电容装置更换,而我们对电容装置型号大小的选择不当的时候,也会影响其保护装置的正常运行。同时,作为维修人员,其专业知识上的水平以及人员自身的安全意识等,都会对装置的正常运行造成一定的影响,此外,当出现极高温或者灰尘等天气时,由于外界环境的剧变,也有可能造成装置老化等威胁,腐蚀电路板及其元器件,从而影响保护装置的正常运行。
三、提高继电保护可靠性的对策
1、要把好继电保护装置及其二次回路的巡检关
精确巡视检查设备内部隐藏的危险状况,是避免危机事故发生的一类特殊适应方法。 结合技术人员全新继电保护可靠性完善规则分析,安排一个全面详细的检查项目,除了检查自动移位类设备结构完善程度以外,还要根据最新调度要求的输入数值大小,及时提供断路器保护压板媒介,同时在压板位置是否正确的情况下,检查不同位置电路接线正常结果,将任何存在松动迹象的结构予以精确化修缮。 一旦有发热的现象存在,要立即检查保险丝是否接触良好,然后检查继电器触点是否接触完整,有无抖动和燃烧的现象发生。 在继电器运行时间和参数的监控灯均显示正常时, 还要检查参数是否符合要求,光字牌、电铃、事故音频是否完好,最后还应该打印出检查报告,将异常情况及时的通知保安人员处理。
2、保证电力继电保护运行环境的优良性
电力继电保护装置受外部环境的影响较大,因此为了保证电力继电保护运行的可靠性必须要保证运行环境的优良性。由于电力继电保护装置是一种精密的电子元器件组合装置,外部环境中的温度、湿度、灰尘、外力、电磁干扰以及腐蚀性气体等都会对电力继电保护装置造成影响和破坏。因此,电力继电保护装置必须要进行有效的保护,其所处的环境必须要隔离对装置有损害的因素。
3、高电力系统继电保护授时精度和数字化程度
当前电力系统中主要采用自动化设备进行继电保护,在继电保护中需要对自动化设备进行统一、精确的授时,以保证系统中各个功能模块、功能单元的时间统一,这样才能保证继电保护继电保护装置动作的可靠性防止出现误判,并且通过提高继电保护装置的保护授时精度能够提高装置的速动性。当系统出现故障时能够有效地根据数据存储模块得到故障数据,对系统各个部分断开的先后次序和时间进行分析,得到故障信息。电力系统稳定安全的运行前提之一就是精准、统一的授时。目前我国采用较多的是利用全球定位系统进行电力系统的时间基准服务。全球定位系统能够进行脉冲对时、串口对时,其中脉冲对时能够提供较高精度的时间信息,但是这种对时方式不能直接为工作人员提供时间信息。串口对时的对时精度有待提高,故当前利用较多的是 IRIG-B时间编码对时方式。这种对时方式通过编码方式能够避免现场总线通信报文和脉冲节点信号进行对时,提高授时系统的准确度和工作效率,能够有效满足电力系统主设备继电保护所需要的实时性和准确性,大力保障了电力系统主设备运行的稳定性。
综上所述,伴随着我国电力系统容量和规模的不断变大,继电保护和自动化装置的重要性将变的越来越大,继电保护装置的可靠性将直接影响到电网的安全运行。在可以预知的一段时间内,为了提高继电保护装置的可靠性应当不断加大该方面的资金投入研究新方法和新技术,另一方面应当在现有保护装置的基础上做好人员的管理和培训工作加强对设备的检修和维护从而最大限度的提高设备的可靠性和工作的稳定性。
参考文献:
[1] 张雪峥. 当前电力继电保护运行及发展趋势研究[J]. 科技与企业. 2011(13)
[2] 黄达区. 提高继电保护运行可靠性的技术措施探讨[J]. 科技与企业. 2013(19)
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关键词:电力系统;继电保护;隐性故障;评价;监测;影响
前言
随着我国电力系统的快速发展,电力系统运行的安全性和稳定性变得越发重要,这也对继电保护提出更高的要求。在继电保护运行过程中,一些隐性故障往往无法避免,不仅会对电力系统正常的运行带来较大的影响,严重时还会导致系统大面积故障发生,带来严重的经济损失。因此需要针对继电保护隐性故障进行深入分析,做好故障监测工作,有效的提高电力系统继电保护安全运行的能力。
1 继电保护系统隐性故障定义
继电保护隐性故障作为继电保护系统永久性的缺陷,其故障的存在不会使保护系统直接动作,而且在电网正常运行时继电保护隐性故障很难被发现,只有系统发生故障时,隐患故障才会显示出来,导致继电保护不能正确或是适当的切除电路元件,从而影响电力系统运行的安全性和稳定性。当电网处于正常运行状态时,继电保护隐性故障通常都不会对电网的运行带来影响,只在电网发生故障或是负荷出现变化时,才可能触发隐性故障,从而导致继电保护系统出现保护拒动或是误动,从而引发一系列的连锁故障发生。
2 继电保护隐性故障产生原因
2.1 由于不正确的整定引起的隐性故障
当出现保护定值整定不当问题时,多是由于人为因素及保护定值不具备适应能力而导致的。由于操作人员自身技术水平及工作中缺乏责任心,从而出现高误整定、误管理及误设置问题发生,引发保护定值不当产生。另外,当保护定值无法与电网结构及运行方式的改变适应时,一旦电网潮流发生较大的变化时,保护定值无法及时随之进行调整,从而导致事故发生,造成继电保护隐性故障。
2.2 由于设备故障引起的隐性故障
设备故障主要以软件故障和硬件故障为主。软件系统在开发设计、测试、维护和使用时都可能引发隐性故障,这些隐性故障的存在不仅关系到生产厂商,而且还与使用用户息息相关。因此需要生产厂商严格把好生产质量关,使用用户也需要对软件系统给予充分的重视,并在日常工作中做好软件系统的维护和管理工作。硬件故障可以由环境因素及外部偶然事件所引发,从而导致硬件磨损严重、材料老化或是操作不当而直接导致硬件出现不同程度的损毁,从而导致硬件隐患故障产生。
3 隐性故障重要性的评价
由于继电保护隐性故障不仅具有较强的隐蔽性,而且还会带来较大的危害。在正常运行时隐性故障通常都不会显示出来,只有在系统其他部位出现一些变化时隐性故障才会显现出来,并对电力系统正常的运行带来较大的影响。但并不是所有隐性故障都是会对电力系统带来相同的危害,不同的隐性故障其范围也会有所不同,通常情况下只有在其范围内的故障发生才会导致隐性故障被触发,因此隐性故障的危害程度也会有所不同,一般情况下衡量隐性故障的危害程度都会采用脆弱性区域或是隐性故障严重性来描述。
当隐性故障发生位置不同时,其对电力系统所产生的危害大小也会有所差异。一旦电力系统某个区域内发生故障,则会导致继电保护隐性故障被触发,从而使保护装置出现误动或是拒动,通常情况下将故障发生区域称为隐性故障脆弱性区域。脆弱性区域只是对隐性故障发生的概率进行了考虑,在对隐性故障重要性进行分析时,通常会用脆弱性指数来进行表示。只有基于对脆弱性区域和脆弱性指数进行综合分析,才能得出隐性故障对电力系统的重要性,同时判断出可能引发大规模严重事故的可能性。
4 隐性故障监测
在得到继电保护隐性故障的脆弱性区域和脆弱性指数后,可以知道危害性较大的保护装置,从而对这些装置进行重点监测以降低故障发生率。
目前的监控系统主要有微机保护中的一些简单的自检系统和定期的计划检修,但是不管是装置的自检功能还是系统的定期计划检修都属于是离线式检测。而继电保护隐性故障只有在系统出现压力的情况下才会出现,即隐性故障只有在系统运行中才会暴露出来。因此,这些传统的离线式检测方法并没有考虑装置在运行中的具体情况,并不适合于监测隐性故障。考虑隐性故障的存在特征,完善的检测方法应该做到对保护装置进行在线监测,才能在系统暴露隐性故障时,实时地发现其中的动作倾向,才能及时阻止保护误动作或者拒动。
5 电网发展对隐性故障的影响
5.1 数字变电站对隐性故障的影响
数字变电站主要是依托于智能化技术和网络技术来对变电站内部的电气设备进行现代化控制,确保了信息共享和互操作的实现。在数字化变电站内,隐性故障表现会有所不同,出现了一些新的特点,特别是数字化变电站内电子装置和网络化设备的增加,这不可避免的导致隐性故障增加。为了有效的降低数字变电站隐性故障发生的概率,通常可以在数字变电站内采集大量的数据信息,对各种异常状况进行有效监督,有效的提高数字化保护系统的可靠性及检修状态,从而降低隐性故障发生的可能性。
5.2 分布式发电对隐性故障的影响
在当前智能电网快速发展的新形势下,分布式发电形式开始不断的接入到系统中,有效的改变了系统的运行方式。但由于继电保护定值缺乏有效的自适应能力,从而导致隐性故障增加。应用在线定值预警方法,可以有效的克服定值导致的隐性故障。
5.3 广域保护对隐性故障的影响
广域保护是未来电力系统的重点发展方向。由于广域保护具有更加丰富的保护功能,进一步扩展了软件和硬件的范围,在广域保护中软件、硬件及定值保护都会发生变化,这也导致隐性故障类型及发生概率都会有所增加,隐性故障所造成的后果也会更加严重。广域保护在保护和控制功能上十分强大,而且在各类算法和逻辑方面都具有复杂性,这也导致隐性故障出现的概率会不断增加。在这种情况下,可以充分的利用广域信息来进一步将保护装置主保护和后备保护间配合时间缩短,这样能够在一定程度上缓解后备保护整定计算压力,降低定值隐性故障发生的机率。
随着智能电网的发展,隐性故障的类型和特点也会发生变化,要深入研究隐性故障特点,开发在线监测系统,以便降低隐性故障发生概率。
参考文献
[1]李再华,白晓民,丁剑,等.西欧大停电事故分析[J].电力系统自动化,2007(1).
[2]李莉华,高凯,迟峰.美国纽约7・17停电事故调查与分析[J].中国电力,2007(5).
[3]王胜涛.继电保护隐藏故障监测方法研究[D].重庆大学,2010.
篇7
【关键词】继电保护;应急措施;故障管理
引言
在电力系统被保护元件发生故障的时候,继电保护装置能够自动针对系统故障,把有问题元件从整个电力系统初切除,有效的保护了电力系统的设备受到损害,减少停电的范围。当电力系统中某些元件出现一场状态时,根据维护条件,发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时,一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时,以避免不必要的动作。同时,继电保护装置也是电力系统的监控装置,可以及时测量系统电流电压,从而反映系统设备运行状态。
1 继电保护管理的重要性及任务
(1)重要性。继电保护工作作为电网工作中的一个重要组成部分,其工作责任大、技术性强、任务繁重。继电保护工作人员每天面对诸如电网结构、保护配置、设备投退、运行方式变化及故障情况等各种信息,对它们进行正确的分析、处理和统计,工作十分繁重,并且上下级局之间、局与各厂站之间存在着许多重复性数据录入及维护工作。为了减轻继电保护工作人员的工作强度,提高劳动生产率,开发继电保护信息管理系统已成为电网发展的一个必然要求。
(2)主要任务。电力系统继电保护管理系统的主要任务是对继电保护所涉及的数据、图形、表格、文件等进行输入、查询、修改、删除、浏览。由于管理对象层次多、结构复杂、涉及几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理甚至人事信息等事务管理,各层保护专业分工较细,这使得数据库、表种类很多,利用管理系统可大大提高工作效率和数据使用的准确性。
在电力系统中,存在如保护装置软件设计不完善、二次回路设计不合理、参数配合不好、元器件质量差、设备老化、二次标识不正确、未执行反措等诸多原因,导致运行的继电保护设备存有或出现故障,轻则影响设备运行,重则危及电网的安全稳定,为此,必须高度重视继电保护故障排除,认真、持久地开展好继电保护信息管理工作。
2 继电保护管理中的不足
纵观目前电力系统各发、供电单位的继电保护管理情况,会发现各单位继电保护管理中存在的问题形式多样、记录内容不尽相同、记录格式各异、填写也很不规范; 另外,几乎所有单位对管理漏洞的发现和处理往往只是做记录,存在的故障消除后也没有再进行更深层次分析和研究。更严重的是个别单位甚至对故障不做任何记录,出现管理上的不足后往往只是安排人员解决后就算完事。由于各单位对管理程度不同程度的重视,最终造成运行维护效果也很不相同: 有的单位出现故障,可能一次就根除,设备及电网安全基础牢固; 而有的单位出现同样的故障,可能多次处理还不能完全消除,费时费力又耗材,而且严重影响设备及电网的安全稳定运行; 甚至有些故障出现时,因为专业班组人员紧张,不能立即消除,再加上对故障又不做相应记录,从而导致小故障因搁浅而变成大损失。针对此种现象,为了减少重复消缺工作,不断增强继电保护人员处理故障的能力和积累经验,提高继电保护动作指标,确保电力设备健康运行以及电网安全稳定运行。切实将故障排除管理工作做好,并通过科学管理来指导安全运行维护工作。必须对故障及漏洞要实行微机化管理,借助微机强大的功能,对出现的故障存贮统计、汇总、分类,并进行认真研究、分析,寻找设备运行规律,更好地让故障管理应用、服务于运行维护与安全生产。
3 排除故障的措施
(1)对继电保护故障按独立的装置类型进行统计。对目前系统运行的各种线路保护装置、变压器保护装置、母差保护装置、电抗器保护装置、电容器保护装置、重合闸装置或继电器、备用电源自投切装置、开关操作箱、电压切换箱,以及其他保护或安全自动装置等,将其故障按照装置类型在微机中进行统计,而不采用罗列记录或按站统计等方式。
(2)对继电保护故障分类。除了按故障对设备或电网运行的影响程度分为一般、严重、危急3 类外,还可按照故障产生的直接原因,将故障分为设计不合理( 包括二次回路与装置原理) 、反措未执行、元器件质量不良( 包括产品本身质量就差与产品运行久后老化) 、工作人员失误( 包括错误接线、设置错误或调试不当、标识错误、验收不到位) 4 个方面。对故障这样统计后,一方面可以根据故障危害程度,分轻重缓急安排消缺;另一方面,便于对故障进行责任归类及针对性整改,从根本上解决故障再次发生的可能性,也确保了排除故障处理的效果。
(3)明确继电保护缺陷登录的渠道或制度。为了逐步掌握设备运行规律,并不断提高继电保护人员的运行维护水平,就必须对继电保护设备出现的各种故障进行及时、全面的统计,除了继电保护人员自己发现的故障应及时统计外,还必须及时统计变电站运行值班人员发现的故障,而要做到后者,往往较困难。为此,必须对运行部门(人员) 明确继电保护故障上报渠道、制度,通过制度的规定,明确故障汇报渠道、故障处理的分界、延误故障处理造成后果的责任归属等,确保做到每一次故障都能及时统计,为通过缺陷管理寻找设备运行规律奠定坚实的基础。
4 继电保护故障管理的对策
(1)跟踪继电保护设备运行情况,及时、合理安排消缺。通过故障管理,可以随时掌握设备运行情况,做到心中有数: 哪些设备无故障,可以让人放心,哪些设备还存在故障,故障是否影响设备安全运行,并对存在故障的设备,按照故障性质,分轻重缓急,立刻安排解决或逐步纳入月度生产检修计划进行设备消缺或结合继电保护定期检验、交接性校验、状态检修进行设备消缺,以确保设备尽可能地健康稳定运行。
(2)超前预防,安全生产。通过故障管理,对掌握的故障数据,在其未酿成事故之前,就要及时分析,制定对策。对能立刻消除的故障,立刻组织安排人员消缺; 对不能立刻消除的故障,进行再次分析,制定补救措施,并认真做好事故预想。
(3)及时、准确地对继电保护设备进行定级统计。要真正做到把每台继电保护设备定级到位,就必须做到时刻全面地掌握每台继电保护设备存在的问题,并对其进行合理化管理,进而对设备定级实现动态的科学化管理。
参考文献:
[1]杨东山.中国电力继电保护技术的发展与展望[J].民营科技,2009-.
篇8
关键词:电力系统;继电保护; 工作原理;创新技术;故障
中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:
前言:
随着学科技术的发展,为继电保护技术的发展注入了新的活力,同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。继电保护技术如何有效的遏制故障,使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障,是电力技术人员需要解决的技术问题。
1.继电保护概念
继电保护就是将电力系统内部的元件、设备或者系统在规定的条件下能够将原有的功能保持住或提升上去。在继电保护过程中面对元件实效数据进行有效的统计与处理,真正将融合性、可靠性、经济性的基础建设事项关注起来,将继电保护装置的可靠性进行运用,把握较好的继电保护装置使用准则,使电力系统内部的各项功能都能够完善提升上来,使整体的建设效果不断完善呈现。
2.继电保护关键环节分析
继电保护装置起到的关键技术事项是比较重要的,按照继电保护工作范围及效果进行详细的特征分类,可分为选择性、快速性、灵敏性、可靠性,将这几个重点的事项掌握起来,将安全运行与保护措施重视起来。
首先,当供电系统出现问题的时候,继电保护装置要进行选择性地修复,将重点的事故段切除掉,将距离问题出现的点最近的开关设备关注起来,保证供电系统其他部位正常运行;其次,继电保护装置将障碍部分快速进行阻止,真正将配电装置中的薄弱环节关注起来,但是快速性又与选择性是相矛盾的,在进行长期的总结过程中,将整体性的建设标准提升上来,就要将双向调节的技术进行协调性的使用,找到相应的切入点与实施点,才能真正将自身的技术能力提升上来;另外,继电保护装置将保护范围内部发生问题和不正常的环境进行灵敏反应,找到正确的灵敏系数进行完善的衡量;继电保护装置必须将运行效率可靠性提升上来,使其实施的准确度能够顺利巩固起来,把握技术的实施力度的正确完善的呈现能力的渗透。
3.继电保护工作原理及分类
3.1继电器组成及原理
继电保护的一般都是由测量模块、逻辑模块、执行模块组成。输入信号指来自电力传输系统保护对象的信号,测量模块采集来自被保护对象相关运行的特征信号,获得的测量信号需要与给定的整定值对比,将比较结果送至逻辑模块。逻辑模块根据测量模块输出比较值的大小、性质及产生的次序或上述多种参数的组合,进行逻辑运算,得到的逻辑值是决定是否动作的主要依据。当逻辑值为真,即为1时,激励动作信号至执行模块,此刻,由执行模块立即响应或在规定的延时时刻执行掉电或者警报命令。
3.2继电器分类
3.2.1继电器按结构型式分类,有电磁型、感应型、整流型以及静态型。
3.2.2继电器按在继电保护中的作用,可分为测量继电器和辅助继电器两大类。测量继电器能直接反映电气量的变化,按所反应电气量的不同,又可分为电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、正序负序零序继电器、阻抗继电器、频率继电器以及差动继电器等;辅助继电器可用来改进和完善保护的功能,按其作用的不同,可分为中间继电器、事件继电器以及信号继电器等。
4.继电保护创新技术发展分析
继电保护创新技术就是将检修与维护的工作进行渗透,使继电保护装置与电力系统的整体事项都关注起来,真正将自身的技术提升上来。
4.1继电保护装置运行维护技术研究
运行人员将继电保护系统的整体效果关注起来,真正将内部与外部的环境加以重视,将二次回路进行定期的巡视与检测,真正将内部的各项值认识清楚,使不明显的建设渗透环节关注起来;监督检查交流电压回路,将保护装置的电压保持在稳定的状态;对相应的电气设备等进行相应的关注,真正对保护装置的整体线路的关注起来,使电气设备与相应的建设标准能够提升上来。
4.2二次设备状态与设备管理信息系统的提升
将二次设备状态的全面事项都掌握起来,找到相应的建设标准,进行相应的检测,将保护装置的设备进行关注,对全面的二次回路装置的建设标准呈现出来,在检测过程中,掌握较好的技术手段,使自身能力能够提升,将设备诊断、检修决策事项能够完善地进行下去;将设备管理的整体信息系统重视起来,把握较好的实施标准,使更加创新的技术进行运用,使系统内部与外部的建设能力体现出来,使继电设备能够更加完善提升上来。
4.3计算机技术的渗透提升
将计算机技术进行相应的渗透运用,真正将内部与外部的环境进行联系起来,使计算机控制数据的技术能力提升上来,把握较好的实施技术,真正将计算机的云计算进行运行,使整体的技术能够完善建设出来。
5.继电保护常见故障影响及排除
5.1开关保护设备选择不当造成影响
开关保护设备的选择很重要,现在,多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站,即采用变电站—开关站(环网柜)。在未实现继电保护自动化的开关站(环网柜)内,广泛采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护设备。通常来说,对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护;对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器;通常为负荷开关与熔断器组合的电器,因此在造成配电所出口故障时,容易造成变电站开关越级跳闸。
5.2 电流互感饱和对配电系统的影响
电流互感器饱和对变电设备和配电保护的影响非常大,随着配电系统设备终端负荷的不断增容,系统如果发生短路,其短路电流很大,当系统靠近终端设备区发生短路时,电流固然大,可以达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下,越大,电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大,当电流速断保护使灵敏度低时就可能阻止动作。在线路短路时,由于电流互感器电流饱和,再次感应的二次电流小或接近于零,也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了,则使整个配电系统断电。
5.3 系统故障信息的排除
故障信息处理模块主要实现以下功能:(1)与不同厂家、不同型号的厂站端子系统进行通信,获取各种实时信息并进行处理、显示和存储;(2)对主站、子站历史数据进行查询、管理和统计分析:全面分析和定位故障,对录波文件进行波形分析,利用故障线路两端的记录数据,采用双端测距,完成各种复杂的计算,达到对故障点的精确定位,根据故障分析结果,自动判断相关装置的动作行为是否正确。
5.4常见隐形故障的排除
经过调查,现在用电系统上有四分之三以上的停电事故都是由于电力系统保护系统的造成的,继电保护存在很多隐形故障,当前已经成为电力配电系统工程技术人员研究解决的热点问题之一,大多文章中都强调对继电保护隐形故障的分析。对于重要的输电线路,在跳闸元件故障情况下所有的本地的和远地的跳闸指令有效。所有的这些设计需要有一个更可靠的继电保护系统。完成这样的设计才能使一个配电系统在正常操作运行时具有足够的安全系数。
6.继电保护的日常维护
6.1制定岗位责任制度,持证上岗,责任落实到人,操作过程应严格遵守电力安全工作规范;
6.2加强安全检查和清扫工作,做好详细的运行记录,并由专业技术员相互配合对设备进行安全清扫;
6.3定期做好设备安全评估,如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。
篇9
关键词:继电保护;装置;运行;电力系统;
继电保护与安全自动装置(以下简称保护装置)是保证电网安全运行、保护电气设备的主要装置,是组成电力系统整体的不可缺少的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作,必将引起事故或使事故扩大,损坏电气设备,甚至造成整个电力系统崩溃瓦解。
1 对继电保护装置的基本要求
对供电网络的继电保护装置有以下几点要求:
(1)选择性。当供电系统发生事故时,继电保护装置应能有选择地将事故段切除,即断开距离事故点最近的开关设备,从而保证供电系统的其他部分能正常运行。
(2)快速性。一般要求继电保护装置应快速切除故障,以尽量减少事故的影响。在有些情况下,快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6~10kv的配电装置中,如果不能同时满足以上两个要求时,则应首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时,则应选用快速但选择性较差的保护装置。
(3)灵敏性。继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性,它可用灵敏系数来衡量。
(4)可靠性。继电保护装置必须运行可靠。
2 继电保护的可靠性
继电保护装置的可靠性主要是指解决装置的拒动作和误动作两大问题。继电保护是电力系统的重要组成部分,是保证电网安全稳定运行的重要技术手段,电力系统的事故速度快,涉及面广,会给国民经济和人民生活造成很大影响。影响继电保护可靠性的因素主要有以下四个方面:
(1)继电保护系统软件因素。软件出错将导致保护装置误动或拒动,目前影响微机保护软件可靠性的因素有:需求分析定义不够准确、软件结构设计失误;编码有误;测试不规范;定
值输入出错等。
(2)继电保护系统硬件装置因素。继电保护装置、二次回路、继电保护辅助装置、装置的通信、通道及接口、断路器。这些电力网络的重要元件,其可靠性不仅关系到继电保护的可靠性,还关系到电力系统主接线的可靠性。继电保护系统硬件的质量和可靠性直接影响了系统保护的可靠性。
(3)人为因素。安装人员不按设计要求接线或者误接线问题和检修、运行人员的误操作问题在不少电网中都曾发生过。
(4)微机保护装置运行中存在的问题。微机设备的接入能够给电网运行人员提供更多的数据,进一步提高现场系统的自动化程度,保证系统安全、有效、稳定的运行。但是,由于目前的微机设备考虑得较多的是对以往设备功能的替代,在数据的综合利用方面考虑的较少。因此这些微机设备基本上是独立运行,数据综合分析水平不高。
3 继电保护装置的校验周期和内容
根据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》,所有继电保护装置与电网安全自动装置及其回路接线(以后简称装置),必须按条例的要求进行检验,以确定装置的元件是否良好,回路接线、定值及特性等是否正确。
检验分为3种:
①新安装装置的验收检验。
②运行中装置的定期检验(简称定期检验)。
③运行中装置的补充检验(简称补充检验)。
④对新型的装置(指未经部级鉴定的产品),必须进行全面的检查试验,并经网(省)局继电保护运行部门审查,其技术性能满足电网安全要求时,才能在系统中试用(投入跳闸)。(2)定期检验分为3种:
①全部检验(A.B类检验)。
②部分检验(C类检验)。
③用装置进行断路器跳合闸试验。
(3)补充检验分为4种:
①装置改造后的检验
②检修或更换一次设备后的检验事故后检验
③运行中发现异常情况后的检验。
④事故后检验。
定期检验应根据本检验条例所规定的期限、项目及部颁的或各网(省)局批准执行的试验规程所规定的内容进行。检验期限如表1。
表1 定期检验期限
编号 装置名称 定期检验的种类及期限
1 所有装置(包括自动重合闸、备用电源自动投入、强行励磁、自动减负荷、故障录波器等) 新投入运行后的第一年内需进行一次全部检验。以后、 每3~5年进行一次全部检验。每年进行一次部分检验。
2 由值班人员改变定值及特性的装置 与第1项规定相同,但允许改变的范围需变动时,应先进行补充检验。
3 各种类型的电流互感器 每5年进行一次部分检验。其变比变更时,即时进行一次部分检验。
4 变压器瓦斯保护装置 每年进行一次部分检验。每3~5年进行一次全部检验(可以用替换继电器的方法进行)。
5 高频保护的通道(包括与通信复用由通信部门维护的通道)设备:(1)高频电缆,连接滤波器;(2)高频阻波器;(3)光纤通道
对通道设备本身,每3~5 年进行一次全部检验。每年进行一次部分检验。每日应以收发信机 “交换信号” 的方式监测通道设备工作的正常性
6 操作信号回路中的设备 结合所属装置的检验进行
7 回路绝缘试验 每年进行一次绝缘测定。每5 年进行一次绝缘耐压试验。
(5)基层局、厂继电保护机构可以根据具体情况列表报请所属单位的总工程师批准后,可适当缩短或延长其检验期限。
(6)利用装置进行断路器跳闸合闸试验,一般每年不宜少于一次。
4 对继电保护装置运行维护要求
运行人员必须按继电保护运行规程,对保护装置及其二次回路进行定期巡视、检测、对试或按规程规定更改定值;监督交流电压回路,使保护装置在任何时候不失去电压;按保护装置整定所规定的允许负荷电流或允许负荷曲线,对电气设备或线路的负荷潮流进行监视。如发现可能使保护装置误动的异常情况时,应及时与继电保护部门联系,并向调度汇报,紧急情况下,可先行将保护装置停用(断开压板),事后立即汇报。发现保护装置及二次回路所存在的缺陷及不正常情况,应作出记录,通知及督促有关部门消除及处理。对继电保护动作时的掉牌信号、灯光信号,运行人员必须准确记录清楚,及时向有关调度汇报。
传统的变电站二次设备检修,依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求,对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验,以确保装置完好、功能正常,确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障,只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障,保护将不能正确动作。因此,电气二次设备同样需要进行状态监测,实行状态检修模式。
对传统的继电保护装置来说,它不提供自检或状态监视的功能,因此需要严格执行定期检修,以发现保护装置潜在的缺陷或故障,减少误动或拒动的几率。在其元器件已选定的条件下可靠性的提高在很大程度上依赖于最佳检修周期的确定。如果不管设备的状态如何,只要到期就修,不仅加重了现场的劳动强度,而且对设备的健康、供电的可靠性和人身的安全未必有好处。状态检修是建立在设备状态有效监测基础上,根据监测和分析诊断的结果安排检修时间和项目,主要包含设备状态监测、设备诊断、检修决策三个环节。状态监测是状态检修的基础,状态监测是设备诊断的依据,检修决策就是结合在线监测与诊断的情况,综合设备和系统的技术应用要求确定具体的检修计划或策略 因此,实行状态检修将成为保护继电设备的一种必然的选择。
5 变电站二次设备的状态监测
(1)变电站二次设备的状态监测内容。状态检修的基础是设备状态监测,要监测二次设备工作的正确性和可靠性,进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有:交流测量系统,包括TA、TV二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件的完好;直流操作、 信号系统,包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统,包括硬件逻辑判断回路和软件功能;通信系统;屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,有些元件的性能仍然需要离线检测,如TA的特性曲线等。因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
(2)对站内二次设备的状态监测方法。随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测,保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序,自动测试每一台设备和部件。然而,对常规保护进行状态监测较难实现,因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、又分散,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难,也不经济。一方面应从设备管理环节入手,如设备的验收管理、离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。如TA、TV的断线监测;直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。
6 开展继电保护状态检修应注意的问题
6.1 严格遵循状态检修的原则
实施状态检修应当依据以下原则:①保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。②总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又尚处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。状态检修的实施可先从实施设备点检定修制和检修作业标准化、规范化入手,全面落实设备管理的责任制,规范、完善检修基础管理,强化检修质量管理,提高设备健康水平,保持设备处于良好水平,这样就可以从思想上、制度上、人员上、技术上为全面实施设备状态检修奠定良好的基础。在实施过程中,也要注意及时总结经验,必要时可调整规划。③充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。6.2 重视状态检修的技术管理要求
状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的“状态”。
6.3 状态检修的经济性要求
状态检修的一个重要特点就是依靠技术经济分析进行决策。有针对性地按项目和诊断结果的检修取代了以往的带有盲目性的强制计划检修,其结果是减少了不足维修带来的强迫停运损失和事故维修损失,减少了过剩维修,提高了维修工作的效率,增加了设备可用率,节约了大量检修费用。在状态检修的实践中,没有经济效益的技术是不适用的。解决这个问题的办法除了研究更加廉价的技术手段外,必须发挥人的力量,更加有效地采用管理的手段,使检修决策工作能够适合实际的需要和可能。
6.4 高素质检修人员的培养
状态检修对检修人员技术素质的要求主要体现在掌握状态监测和故障分析的手段,能综合评价设备的健康状态;参与检修决策,能制定优化检修计划和检修工艺;有丰富的检修经验和高超的检修技术等方面。高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。在传统的检修模式中运行人员是不参与检修工作的。状态检修要求运行人员与检修有更多联系,因为运行人员对设备的状态变化非常了解,他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义。其优点是可以加强运行部门的责任感;取消不必要的环节节约管理费用;迅速采取检修措施,消除设备缺陷。
6.5 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系
一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析,既要减少停电检修时间,减少停电造成的经济损失,减少检修次数,降低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。
6.6 二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系
要搞好继电保护设备状态检修,建立每套保护装置的“设备变更记录”是非常重要的基础技术管理工作。“设备变更记录”应详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中设备软、硬件发生的变化,包括软件的版本升级、硬件插件的更换、二次回路的变更、反事故措施的执行情况及检验数据的变化情况。这样的“设备变更记录”实际上就是该保护装置所有检修记录的摘要和缩影,因此可以作为设备状态评估的依据。现在许多供电企业建立了设备管理信息系统(MIS),对设备的运行情况缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现计算机管理、实现信息共享,这些信息是作出状态检修决策的重要依据之一。要实现设备状态检修,需要完善设备管理信息系统(MIS)。
7 状态检修与周期检修的关系
现在,大部分供电局的检修班组都依照定检周期表进行检修维护。这也是省网公司对检修班组的要求。而有些供电局的二次设备新旧种类繁多,有的老旧设备因为种种原因需要经常维护,使得还没到达检修的周期就需要进行多次的检修。因此,有部分供电局对一些老旧设备实行“逢停必维”的政策,意思是只要设备有机会停下来,就进行维护,这种做法有效地降低老旧设备的运行风险,也减少了申请停电的次数。但是,这种做法不可能面对众多的二次设备。这样工作量会非常大。由于设备的稳定性受很多因素影响,所以,以固定的检修周期对所有设备进行检修也不尽合理。因此提出状态检修的的概念,这也符合设备全生命周期管理的理念。设备的稳定运行特性多年来受很多专家学者的关注,大多数例子证明设备在新安装一段时期内是故障的高发期,然后进入一个很长的稳定运行期,然后发生故障的概率不断上升,进入设备老化期。这种设备稳定特性为状态检修提供了很好的指导价值。在设备新安装一段时间后进行详细检修。当设备进入稳定运行期时,尽可能不对其进行检修。当设备进入老化期则进行“逢停必维”的检修策略。这种对设备进行分类对待,按需检修的方式正是状态检修的根本目的。
结 语
相信随着时代的进步,随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步,继电保护技术会逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期和按需相结合的检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,方能提高供电可靠性。
参考文献:
[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛.
[2]周培华.浅谈电力系统中继电保护的发展趋势[J].科技咨询导报,2007.
[3]中华人民共和国水利电力部.《继电保护及电网安全自动装置检验条例》,1987.
[4]中华人民共和国水利电力部.《继电保护及安全自动装置运行管理规程》,1982.
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关键词:电力系统;继电保护;新技术
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)14-0113-02
作为当今社会的主要能源供应形式之一,电力能源具有污染小、使用方便等特点,其对国民经济的发展和提高人民生活水平具有重要的作用。随着现代电力系统的快速发展,电力系统对其安全卫士――继电保护系统的要求也越来越高。近些年来,随着计算机通信技术和电力电子技术的发展,继电保护技术又有了新的突破。本文对电力系统继电保护技术进行了总结和分析。
1 继电保护发展现状
我国电力系统规模不断扩大,其对继电保护技术的要求也不断提高,且随着计算机技术及电力电子技术的不断发展及通信技术的不断进步,继电保护技术又迎来了一个新的发展机遇。
现阶段电力系统中应用的主要是微机保护,1984年华北电力大学所研制的输电线路微机保护装置通过了验收,标志着微机保护在我国电力系统中大规模应用的开端。不同原理和机型的微机保护各具特色,微机保护在算法、保护软件等方面都具有了很大的提高,我国电力系统已经全面进入微机保护时代。微机保护原理如图1所示。
2 继电保护装置的任务
继电保护装置主要利用电力系统中发生的异常或者短路情况时电气量的变化来完成相关装置的动作,并给出报警信号。继电保护装置的主要任务是:当电力系统在正常运行状态时,对变电设备的运行状况进行监测,为相关的变电运行值班人员提高可靠的判断依据;当电力系统发生了故障时,自动而迅速地对故障进行切除,确保非故障部分能够有效的继续运行;若电力系统出现了异常运行情况,则其应准确发出报警信号,并及时通知变电运行值班人员作出相关的处理。
3 电力系统中继电保护新技术
3.1 信息网络技术的发展
在电力系统继电保护技术发展过程中,传统的模拟式继电保护正逐步向着数字化及信息化的方向发展。从变电站整体综合自动化的角度进行分析,继电保护装置在配置过程中具有较为灵活的特性。假设在变电站综合自动化系统的建设过程中,应用传统的模式并有效利用当地的监控系统,相关的保护配置数据能够利用遥信方式实现远方终端至内部的反应,同时这部分保护数据还能够实现串口通信,保证数据传输的可靠性及安全性。从继电保护装置运营模式来说,其具有分散性,即保护单元和相关的控制单元是分散的,通常安装在主设备周边地区。在当前的技术条件下,继电保护装置具有独立的测控系统,这就能够保证整套装置在电力系统中运行的可靠性和稳定性。
3.2 PLC在继电保护技术中的新型应用分析
PLC作为一种具有特殊结构的工业化计算机装置,其在编程语言配置等各个方面所表现出来的控制能够充分适应继电保护装置的要求。从这个方面来说其在继电保护系统中具有良好的应用前景,通过多个继电保护装置所建立的可编程控制系统即可实现分立元件设备的连接,即将复杂的继电保护装置逻辑关系进行有效的表达。PLC在继电保护中的应用如图2所示。
当前技术背景下,通过对PLC器件的有效利用,并配合对软件的有效编程,能够实现继电保护装置在分散状态下各个元件设备的有效性和可靠性。特别要注意的是:通过建立PLC器件可以实现继电保护装置在各种辅助电气设备上的利用,这样就能够通过数据定义来对传统的机械式触点继电器设备进行代替,同时还缩小了继电保护装置的体积,实现整套继电保护装置可靠性的提高。
3.3 广域保护技术在继电保护系统中的应用
在当前的技术背景下,通过对广域保护技术的有效利用,可以实现大范围内的联网趋势,并确保继电保护装置相关防线所涉及到的可靠性问题得到有效的解决。可定义广域保护如下:通过广域测量技术实现对电力系统中多个点的信息的有效利用,在电力系统运行状态下当发生了相关故障时及时进行准确而可靠的计算和处理,确保电力系统继电保护装置的有效利用。在广域保护的基础上还可以实现电力系统可靠性及稳定性的研究。电网广域保护系统组成图如图3所示。
在此基础上还能够实现对故障的有效切除,增强整个电力系统的可靠性及安全性。从这一角度来说,通过对广域测量技术的有效利用,能够实现电力系统继电保护装置与自动控制装置的功能的有效结合。在整个电力系统继电保护装置实践上来说,通过广域保护系统所实现的主要分为以下两类:一是利用广域信息的方式实现电力系统正常状态下的监测及控制功能;二是利用广域保护技术还能够实现信息的可靠性应用,完成以电力系统为核心的整个继电保护装置可靠分析和计算的实现。
4 结 语
综上所述,在电力系统运行过程中,继电保护装置具有十分重要的作用,其能够为整个电力系统的可靠安全运行提供保障,并能够为电力系统的技术更新提供支持,引起了广大电力工作者的重点关注。随着科学技术的不断发展,继电保护技术必将更稳定、更高效地保障电力系统的安全稳定运行。
参考文献:
[1] 贺家李,郭征,杨晓军,等.继电保护的可靠性与动态性能仿真[J].电网技术,2004,(9).