继电保护装置的选择性范文
时间:2023-12-20 17:33:09
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篇1
Abstract: In order to cut off the fault circuit in a very short period of time and maintain the continued work of non-faulty equipment when power system failure or abnormal operating,protection devices must be used. In order to make protection device can play a better role,timely and correctly complete its main tasks,the distribution system proposed requirements of selectivity,speed and mobility,sensitivity and reliability of relay protection.
关键词:供电系统;继电保护;要求
Key words: power supply system;relay protection;requirement
中图分类号:TM77 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)33-0094-01
1继电保护的任务及原理
1.1 继电保护的任务当被保护的设备或装置发生故障时,保护装置应迅速动作,有选择地将故障部分断开,以保证非故障部分继续工作;当设备出现不正常运行状态时,保护装置将发出相应信号,以便通知值班人员及时采取必要措施。
继电保护装置的主要作用是防止电力系统事故的发生和扩大,限制事故的蔓延,提高供电的可靠性。所以说,继电保护装置是电力系统的一个重要组成部分,它对保证电力系统的安全运行起着十分重要的作用。
1.2 继电保护的基本原理为了对电力系统发生故障或不正常运行状态时,实现其相应的保护作用,继电保护装置通常由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
测量部分主要由测量元件构成,其作用是反映和转换被保护对象的电气参数,如电流增大、电压降低以及电压与电流之间的相角差等,经过测量元件的转换后与给定值进行比较并送至逻辑部分。
逻辑部分的作用是根据测量部分输出的结果进行逻辑判断,即判断被保护设备的状态,确定保护装置是否动作,以及如何动作(瞬时或延时)等。
执行部分的作用则是根据逻辑部分的判断,最后完成保护装置的使命,即跳闸、发出信号或不动作。
2对继电保护的基本要求
2.1 选择性当电力系统中任何一个环节发生故障时,继电保护要保证使最靠近故障点的断路器首先跳闸,将故障部分切除,使停电范围尽量缩小,以保证其他元件继续正常运行。要使保护装置具备能正确挑选并切除故障部分、以减小故障停电范围的能力即保护动作的选择性要求。满足这种要求的目的,是为了减小故障停电造成的损失,提高系统供配电的可靠性。
2.2 速动性为了减轻短路故障电流对电气设备的破坏程度,继电保护装置在发生短路故障时应尽快动作将故障切除。快速切除故障部分可以防止故障范围扩大,加速系统电压的恢复过程,减少用户在故障时低电压下的工作时间,有利于电动机的自启动,提高电力系统运行的稳定性和可靠性。
为了满足选择性,企业供配电系统的继电保护需要一定时限,允许切除故障的时间一般为20~55s。速动性和选择性往往是矛盾的,一般应首先满足选择性。但应在满足选择性的情况下,尽量缩短切除故障的时间。切除故障所需要的时间等于继电保护装置整定的延时时间及其动作时间与断路器跳闸至灭弧时间的总和,为此,应尽量采用快速继电保护和快速断路器。但在允许有一定延时来切除故障的场合,不一定要选用快速动作的断路器和继电保护装置,以便降低设备投资费用。保护装置在无法兼顾选择性和速动性的情况下,为了快速切除故障以保护某些关键设备,或为尽快恢复系统的正常运行,有时也只好牺牲选择性来保证速动性。
2.3 灵敏性灵敏性是指在所规定的保护范围内发生所有可能发生的故障或不正常工作状态时,保护装置的迅速反应能力。希望的保护范围是指在该保护范围内故障时,不论故障点的位置以及故障的类型如何,保护装置都能敏锐且正确地使继电保护装置的启动元件启动。反应能力是用继电保护装置的灵敏系数(灵敏度)来衡量。如果保护装置对保护区内极轻微的故障都能及时迅速地反应和动作,就说明保护装置的灵敏度高。继电保护装置的灵敏度一般是用被保护电气设备故障时,通过保护装置的故障参数,例如短路电流与保护装置整定的动作参数例如动作电流的比值大小来判断的,这个比值叫灵敏系数,亦称灵敏度,其大小代表灵敏度高低。
对于反映故障时参数量增加而动作的保护装置,其灵敏度的为灵敏度=保护区末端金属性短路时的最小计算值/保护装置动作参数的整定值。
对于反映故障参数量降低而动作的保护装置,其灵敏度的涵义为:灵敏度=保护装置动作参数的整定偷保护区末端金属性短路时的最大计算值。
对不同作用的保护装置和被保护设备,所要求的灵敏度是不同的。要求保护装置不但在最大运行方式下三相金属性短路时能可靠地动作,而且在最小运行方式和经过较大的过渡电阻两相短路时(最不利于启动的情况)也能可靠地动作。最大运行方式是指被保护线路末端短路时,系统等值阻抗最小,而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。
最小运行方式是指电力系统处于短路阻抗为最大,短路电流为最小的状态的一种运行方式。即指被保护线路末端短路时,系统等值阻抗最大,而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
校验保护装置的灵敏度,应根据对保护装置动作最不利的条件进行计算,即把灵敏度校验点选在保护区末端,只校验在最小运行方式下该点发生两相短路时,保护装置的灵敏度是否满足要求。
2.4 可靠性可靠性是当保护范围内发生故障和不正常运行状态时,保护装置能可靠动作,不应拒动或误动。继电保护装置的拒动和误动都会造成很大损害。为保证保护装置动作的可靠性,应尽量选用质量好、结构简单、工作可靠的继电器组成保护装置;保护装置的接线要力求简单,使用最少的继电器和触点;正确调整保护装置的整定值;注意安装工作的质量,加强对继电保护装置的维护。
保护装置的选择性、速动性、灵敏性、可靠性对一个具体的保护装置,不一定都是同等重要的。在各项要求发生矛盾时,应进行综合分析以选取最佳方案。例如,为了满足保护装置的选择性,往往要降低一些速动性要求;而有时为了保证速动性。
参考文献:
[1]夏蕾,等.浅谈供电系统继电保护的可靠性[J].科协论坛,2010,1.
[2]时敏,胡松.小议10kV供电系统继电保护[J].科技资讯,2009,2.
篇2
关键词 电力系统;继电保护;运行;维护
中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)84-0051-02
在经济快速发展的情况下,电力系统的发展也得到了快速的发展,其中对电力系统的继电保护也提出很多的新要求,继电保护装置作为电力系统的主要组成部分,不仅能够保证电力系统的正常运行,同时在一定程度上保护了电气设备的重要装置。如果在工作中,对电力系统中的继电保护装置操作不正确的话,很容易发生事故,并损坏电器设备,导致整个电力系统出现崩溃瓦解的现象。
1电力系统继电保护的概述
1.1 继电保护装置的要求
1)在继电保护装置中必须具有选择性,一旦发生事故,继电保护装置能够及时地切断发生事故周围的电气开关设备,从而实现电力系统的其他部分能够顺利运行;
2)电力系统的中的继电保护装置应该具有快速性,能够快速地切除故障,从而降低事故的发生,但是在某些特殊的情况下,继电保护装置的选择性和快速性是存在矛盾的,比如在配电装置为6kV~10kV的时候,如果不能同时符合以上两个要求的话,就必须要满足继电保护装置选择性要求,要根据具体的情况具体分析。同时还要具备一定的灵敏性和可靠性。
1.2影响继电保护装置正常运行的原因
1)在电力系统中,一旦软件出现错误的话,很容易造成继电保护装置拒动或者误动等状况。目前在我国的电力系统中,软件出错的原因主要包括软件编码不正确、在需求分析定义上有误、测试不规范、软件设计不合理以及在输入定值的时候出现错误等;
2)人为原因,在设计接线的时候,安装人员没有按照要求来进行,在继电保护装置的操作上也不够准确,经常出现因操作不当引起的事故;
3)由于目前我国在微机设备接入时,常常忽略了微机设备提供的数据,同时对数据不能进行有效地利用,导致微机设备的数据分析能力不是很高,从而导致继电保护装置缓慢的发展。
2 电力系统继电保护装置的运行和维护措施
2.1电力系统中继电保护装置的运行要求和可靠性要求
在电力系统继电保护装置运行要求主要有四个:选择性、速动性、灵敏性和可靠性。由于电力事故的发生速度比较快,并且所涉及范围比较广泛,直接影响了社会民生问题。对此,为了促使电力系统能够正常安全运行,必须要做好继电保护装置的运行工作,在继电保护装置中其可靠性主要表现在对误动和拒动问题的解决,其要求主要为以下几个方面:第一,在软硬件中,一旦继电保护装置出现误动或者拒动的话,很容易影响到继电保护装置的可靠性,同时还会影响整个电力系统的运行。在软件中出现误动或者拒动,就会造成数据分析不正确,结构的设计不合理、测试不规范以及编码和输入错误等,而在硬件中,就会导致系统的断路器、通道以及二次回路出现错误。第二,由于目前我国的微机设备还比较老旧,在运行上比较缓慢和独立,数据的分析水平还不是很高,这些都会影响继电保护装置的运行。
2.2电力系统继电保护装置的运行应用
目前在我国的电力企业中,其供电系统和变电站都广泛地应用继电保护装置,利用继电保护装置来对线路和电容器等进行保护。在一些高压的供电系统中,如果分段母线不能进行并列运行的话,就要设置电流速断的保护,使其对断路器合闸时进行保护,同时还要设置过流保护。在变电站中,继电保护装置主要包括过流保护、电容器保护、后备保护、主保护以及电流速断保护,而当中的电容器保护则是对零序电压、失压和过压的保护。
2.3电力系统继电保护维护要求
目前我国企业中的供电系统以及在变电站中,都广泛地应用到了继电保护装置,随着计算机技术的发展,市场中继电保护的产品越来越多,适用的范围也越来越广。对此,在电力系统中继电保护装置的维护一定要严格按照要求来实施。
继电保护装置的操作人员要严格按照要求来实施检测和调试,有效控制寄生回路现象,实现继电保护装置的正常运行,监督电力系统中电流负荷状况,使其能够满足继电保护装置的要求,一旦发现有异常的误动现象,要及时地向上级汇报,并申请进行调度,如果情况较为特殊的话,操作人员可以先行将保护装置断开,然后再向上级汇报;如果发现二次回路和继电保护装置存在问题,要及时地做好记录,并向相关部门进行禀报,并要求及时地进行处理或者清除,做好继电保护装置的信号记录。另外还要定期检修电气二次设备,确保装置的完好,并能够正常的使用,及时地检查回路接线或者定制的准确性。由于二次设备会经常出现故障,导致继电保护装置的功能失效,并导致电力系统不能够正常的运行,而保护装置也不能够正常地进行保护工作,对此,必须要做好电气二次设备的检测工作。
如果在没有确定继电保护装置的运行是否良好,而盲目地进行检修的话,不仅会加大电力系统维修管理的工作量,同时会降低设备的使用寿命,并给检修人员的人身安全问题造成严重的影响。所以在进行检修时一定要注意按照要求实施。另外加强操作人员的技术培训,强化其专业技能,做好维护的准备工作。
3结论
随着时代的不断进步,我国的计算机网络技术也在不断地发展,推动了继电保护装置技术的发展,给电力系统的工作人员带来了一片新天地。对此,在实施继电保护工作的时候,操作人员必须要熟练的掌握专业技能,并根据继电保护装置的要求定期的进行检查和维护,做好记录工作,提高电力系统的工作效率,促进企业的经济发展。
参考文献
[1]王曙光.关于电力系统继电保护运行与维护的探讨[J].中国科技博览,2010(33).
[2]李举香.电力系统继电保护的运行与维护策略探讨[J].经济生活文摘(下半月),2012(11).
[3]刘文松.探讨电力系统继电保护的运行与维护[J].广东科技,2010,19(4).
篇3
关键词:电力系统;继电保护
中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:
当今继电保护技术已经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一体化。现代电力系统继电保护要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,使得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,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络连接起来,即实现微机保护装置的网络化。现在微机保护的网络化已经开始实施,但是它还处于起步阶段,要实现我国微机保护的全面网络化,还需要广大继保人员的不懈努力。
一 供电企业对继电保护装置的基本要求
继电保护装置是保证电力系统安全运行的重要设备。满足电力系统安全运行的要求是继电保护装置发展的基本动力。选择性、灵敏性、可靠性、安全性是对继电保护装置的几项基本要求。
1选择性 当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。系统中的继电保护装置能满足上述要求的,就称为有选择性;否则就称为没有选择性。 2灵敏性 灵敏性是指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。保护装置灵敏与否,一般用灵敏系数来衡量。 3可靠性 保护装置应能正确的动作,并随时处于准备状态。如不能满足可靠性的要求,保护装置反而成为了扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效,以提高保护的可靠性。
4安全性
当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。
二 供电企业继电保护装置主要应用 继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置。它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。另外,它还能反映出电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,发出信号、减负荷或跳闸。在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置,如:定时限过电流保护、过负荷保护电流、速断保护等,反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护,既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护,用于反应系统中频率变化的周波保护,专门反映变压器温度变化的温度保护等。
继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:
①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。 ②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。 ③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。 ④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。 随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。
三供电企业继电保护装置拒动或误动主要问题: ①保护设备存在先天性不足,有薄弱点。比如对直流电压质量要求过于严格;长期运行时温度过高等。 ②个别保护插件制造质量不良,如WXH-106微机保护装置保护插件易损坏。 ③设备插件保护本身存在缺陷,遇到其它条件影响下会发生误动或拒动。 ④保护装置功能不完善,如PXH-100X微机保护不能实现接地选择和断路器位置不对应启动重合闸方式未实现,需改线后完成等。
四提高继电保护装置性能维护措施转1111
11加强继电保护装置的技术改造
针对直流系统中,直流电压脉动系数大,多次发生晶体管及微机保护等工作不正常的现象,将原硅整流装置改造为整流输出交流分量小、可靠性高的集成电路硅整流充电装置。针对雨季及潮湿天气经常发生直流失电现象,首先将其升压站户外端子箱中的易老化端子排更换为陶瓷端子,提高二次绝缘水平。其次,核对整改二次回路,使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开。在开关室加装熔断器分路开关箱,便于直流失电的查找与处理,也避免直流失电时引起的保护误动作。对缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的35KV以下线路保护的要求时应时更换微机线路保护。从而保证了保护装置的正常运行,达到提高系统稳定的作用。技术改造中,对保护进行重新选型、配置时,首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性,其次考虑运行维护、调试方便,且便于统一管理。优选经运行考验且可靠的保护,个别新保护可少量试运行,在取得经验后再推广运用。35KV以下线路两套保护优选不同原理和不同厂家的产品,取长补短。这就不致因一个厂研制、制造的两套保护在同一特殊原因时,同时误动或拒动。针对微机、集成电路型保护性能优越、优点突出,但抗外界干扰能力差的特点,交、直流回路选用铠装铅包电缆,两端屏蔽接地;装置接地线保证足够截面且可靠、完好;抗干扰电容按“反措”要求引接。现场二次回路老化,保护压板及继电器的接线标号头、电缆标示牌模糊不清及部分信号掉牌无标示现象,应重新标示,做到美观、准确、清楚。组织对二次回路全面检查,清除基建遗留遗弃的电缆寄生二次线,整理并绘制出符合实际的二次图纸供使用,杜绝回路错误或寄生回路引起的保护误动作。
2定期开展继电保护装置的检验 实行状态检验以后,为了确保继电保护和自动装置的安全运行,要加强定期测试,所有集成、微机和晶体管保护要每半年进行一次定期测试,测试项目包括:微机保护要打印采样报告、定值报告、零漂值,并要对报告进行综合分析,做出结论;晶体管保护要测试电源和逻辑工作点电位,现场发现问题要找出原因, 及时处理。在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件﹑改定值﹑改定值区﹑改变二次回路接线等工作网。不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动,误动的隐患。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏﹑控制屏﹑端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
3提高装置检修人员素质高素质检修人员是装置能否正常运作的关键。在传统的检修模式中, 运行人员是不参与检修工作的。装置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。
五 结束语
安全是电力的永恒主题,继电保护是安全的保障。随着电力科技含量不断提高,保护装置更新换代。牵一发而动全身。只有动态管理和动态培训的及时跟进,才能保证电力安全健康运行。
参考文献
[1]许建安.电力系统继电保护[M].北京:中国水力电力出版社,2005.
[2]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化,2009,7(1):
篇4
(一)10KV供电系统在电力系统中的重要位置
电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等五个环节组成的。在电力系统中,各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。由于其覆盖的地域极其辽阔、运行环境极其复杂以及各种人为因素的影响,电气故障的发生是不可避免的。由于电力系统的特殊性,上述五个环节应是环环相扣、时时平衡、缺一不可,是在同一时间内完成的。在电力系统中的任何一处发生事故,都有可能对电力系统的运行产生重大影响。10KV供电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到企业用电的畅通,而且涉及到电力系统能否正常的运行。因此要全面地理解和执行地区电业部门的有关标准和规程以及相应的国家标准和规范。
(二)10KV系统中应配置的继电保护
按照工厂企业10KV供电系统的设计规范要求,在10KV的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置:1、10KV线路应配置的继电保护。2、10KV配电变压器应配置的继电保护。(1)当配电变压器容量小于400KVA时:一般采用高压熔断器保护;(2)当配电变压器容量为400~630KVA,高压侧采用断路器时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护;(3)当配电变压器容量为800KVA及以上时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护;对于油浸式配电变压器还应装设气体保护。3、10KV分段母线应配置继电保护。
(三)10KV系统中继电保护的配置现状
目前,一般企业高压供电系统中均为10KV系统。除早期建设的10KV系统中,较多采用的是直流操作的定时限过电流保护和瞬时电流速断保护外,近些年来飞速建设的电网上一般均采用了环网或手车式高压开关柜,继电保护方式多为交流操作的反时限过电流保护装置。很多重要企业为双路10KV电源、高压母线分段但不联络或虽能联络但不能自动投入。
二、继电保护的基本概念
在10KV系统中装设继电保护装置的主要作用是通过缩小事故范围或预报事故的发生,来达到提高系统运行的可靠性,并最大限度地保证供电的安全和不间断。在10KV系统中的继电保护装置是供电系统能否安全可靠运行的不可缺少的重要组成部分。
(一)对继电保护装置的基本要求
对继电保护装置的基本要求有四点:1、选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。也就是它应该首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。系统中的继电保护装置能满足上述要求的,就称为有选择性,否则就称为没有选择性。2、灵敏性。灵敏性系指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作。但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。3、速动性。速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障。4、可靠性。
(二)继电保护的基本原理
1、电力系统故障的特点。电力系统中的故障种类很多,但最为常见、危害最大的应属各种类型的短路事故。一旦出现短路故障,就会伴随其产生三大特点。即:电流将急剧增大、电压将急剧下降、电压与电流之间的相位角发生变化。
2、继电保护的类型。在电力系统中以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。
三、几种常用电流保护的分析
1、反时限过电流保护。继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,这种保护就叫做反时限过电流保护。反时限过电流保护是由GL-15(25)感应型继电器构成的。当供电线路发生相间短路时,感应型继电器KA1或(和)KA2达到整定的一定时限后动作,首先使其常开触点闭合,这时断路器的脱扣器YR1或(和)YR2因有KA1或(和)KA2的常闭触点分流(短路),而无电流通过,故暂时不会动作。
2、定时限过电流保护。继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。
3、零序电流保护。电力系统中发电机或变压器的中性点运行方式,有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种方式。10KV系统采用的是中性点不接地的运行方式。
篇5
关键词:电力系统 继电保护 可靠性
1、继电保护装置对电力系统安全运行的重大意义
因为当电力系统发生故障或异常时,继电保护可以实现在最短时间和最小区域内,自动从系统中切除故障设备,也可以向电力监控警报系统发出信息,提醒电力维护人员及时解决故障,这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏,还能降低相邻地区供电受连带故障的机率。同时还可以有效的防止电力系统因种种原因,而产生时间长、面积广的停电事故,继电保护是电力系统的重要组成部分,被称为电力系统的安全屏障,同时又是电力系统事故扩大的根源,做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段。
2、继电保护装置的运行环境极其维护
继电保护装置是实现继电保护的基本条件,要实现继电保护的作用,就必须要具备有科学先进、行之有效的继电保护装置,所谓“工欲善其事,必先利其器”,有了设备的支持,才真正具备了维护电力系统的能力。
选择性继电保护动作的选择性是指保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
可靠性。继电保护的可靠性是指保护装置在电力系统正常运行时不误动;再规定的保护范围内发生故障时,应可靠动作;而在不属于该保护动作的其他任何情况下,应可靠的不动作。(主保护对动作快速性要求相对较高;后备保护对灵敏性要求相对较高。)
快速性。继电保护的速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度切除故障设备。故障后,为防止并列运行的系统失步,减少用户在电压降低情况下工作的时间及故障元件损坏程度,应尽量地快速切除故障。
灵敏性即在要求继电器在系统发生故障后,可能选择性的断开离故障点最近的开关或断路器,有目标的,有选择性的切除故障部分,在实现最小区间故障切除的同时,保证系统其它正常部分最大限度地继续运行。
3、电网相间短路的电流保护
3.1 瞬时电流速断保护
输电线路发生短路时,电流突然增大,电压降低。利用电流突然增大使保护动作而构成的保护装置,称为电流保护。
通常输电线路电流保护采用阶段式电流保护,采用三套电流保护共同构成三段式电流保护。可以根据具体的情况,只采用速断加过流保护或限时速断加过流保护,也可以三段同时采用。
3.2 限时电流速断电流保护
由于瞬时电流速断保护不能保护线路全长,当被保护线路末端附近短路时,必须由其他的保护来切除。为了满足速动的要求,保护的动作时间应尽可能的短。为此,可增加一套带时限的电流速断保护,用以切除瞬时电流速断保护范围以外的短路故障,这种带时限的电流速断保护范围以外的短路故障,这种带限时的电流速断保护,称为限时电流速断保护。要求限时电流速断保护被保护线路的全长。
3.3 定时限过电流保护
定时限过电流保护是指按躲过最大负荷电流整定,并以动作时限保证其选择性的一种保护。输电线路正常运行时它不应启动,发生短路且短路电流大于其动作电流时,保护启动延时动作于断路器跳闸。过电流保护不仅能保护本线路的全长,也能保护相邻线路的全长,是本线路的近后备和相邻线路的远后备保护。
3.4 中性点非直接接地电网中的接地保护
中性点不接地系统中单相接地故障的保护,除对人身及设备安全有要求时,接地保护动作于跳闸外,一般仅动作于信号。当中性点不接地时,单相接地电流为线路对地电容电流;当中性点经消弧线圈接地时,单相接地电流则为经消弧线圈补偿后的残余电流。通常这些电流很小,与零序电流过滤器的不平衡电流大小相近,给单相接地保护带来较大的困难。
4、电力系统继电保护系统的发展前景
我国继电保护技术的发展是随着电力系统的发展而发展的,电力系统对运行可靠性和安全性的要求不断提高,也就要求继电保护技术做出革新,以应对电力系统新的要求。熔断器是我国最初使用的保护装置,随着电力事业的发展,这种装置已经不再适用,而继电保护装置的使用,是继电保护技术发展的开始。我国的继电保护装置技术经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式的发展历程。随着科技时代的来临,我国的继电保护技术,也开始走向了科技时代。在未来的一段时间内,我国继电保护的技术主要是朝微机继电保护技术方向发展。
与传统的继电保护相比,微机保护有其新的特点。一是全面提高了继电保护的性能和有效性。主要表现在其有很强的记忆力,可以更有效的采取故障分量保护,同时在自动控制等技术,如自适应、状态预测上的使用,使其运行的正确率得到进一步提高。二是结构更合理,耗能低。三是其可靠性和灵活性得到提高,比如其数字元件不易受温度变化影响,具有自检和巡检的能力,而且操作人性化,适宜人为操作。而且可以实现远距离的实效监控。
我国应当在继电保护技术上增加投入,以便建立一套适应现代电力系统安全运行保障要求的继电保护技术,在继电保护装置的使用上要注意及时的更新,适应我国各方面对电力安全使用的要求,为在未来切实的做好继电保护工作提供最基本的设备支持。同时还应该掌握世界继电保护技术的发展,在微机继电保护技术上进一步的增强研究引进的力度,使我国的电力系统的安全系数达到世界先进水平,为我国强势的经济增长速度提供更完善的电力支持
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【关键词】电力系统;继电保护装置;可靠性;研究
在社会经济不断发展的今天,随着人民生活水平的提高,对电力资源的需求也不断上升。作为电力系统的第一道纺纤,继电保护是电力系统重要的组成部分,发挥着重要的防止故障与扰动的作用,它的正常工作对电力系统的运行影响重大。随着互联网系统及电力容量的不断增大,加上电压等级的增高,电力系统的故障影响了越来越多的地域和用户数量。保证电网的正常运行,实现继电保护系统的准确、高速、可靠动作尤为重要,因此提高继电保护系统的可靠性成为人们关注的话题。本文结合实际经验,对继电保护装置运行的可靠性做出研究和分析。
1 电力系统对继电保护装置可靠性的要求
电力系统中的继电保护装置要求具有时效性、稳定性、灵敏性和选择性。时效性指当电力系统发生短路时,继电保护系统能够最短的时间内、以最快的速度切断故障所在的电路,尽可能降低故障的范围和因故障带来的破坏与损失,提高电力系统的稳定性;稳定性指继电保护装置要配合各个质量与技术性能优良的元器件以及正常的管理维护以保证系统的稳定;灵敏性指继电保护装置应当有必要的灵敏系数,在保护范围内的电力设备和线路发生金属性短路时能够及时做出反应,电力系统运行时对各类保护的最小灵敏系数有着具体的规定;选择性是指在供电系统正常工作出现故障时,继电保护系统会选择性的切除部分故障,断开例故障最近的断路器,保证电力系统的其他设备的正常运行。任何电力设备都不允许在没有继电保护装置的情况下运行。
2 影响继电保护可靠性的因素
继电保护装置在自动化系统中属于单元层,利用FPGA的特性,可以将几个单独完成的功能模块控制连锁、微机保护、数据记录和测量等放在一起统一实现与设计,能够提高效率、有效节约资源。
2.1 硬件装置因素
电力网络由继电保护装置、辅助装置、装置的通信、通道及接口、二次回路及短路器等重要元件构成,这些元件的可靠性对电力系统和继电保护的可靠性都产生了重要影响。影响继电保护稳定性的硬件装置包括二次设备的回路及老化、电流互感器饱和、继电器触电松动、继电器参数不稳等。目前我国很多配电系统采用老式继电器,节点氧化层太多,压力不够,出口不可靠,容易造成误动。二次回路的交流与直流设计,如果遇到试验端子锈蚀和老化,接触的电阻过大,会引起误动或拒动。当系统失电或者严重低压时,直流部分的可靠性难以保证,更难保证事故情况下的的可靠动作。许多低压配电系统短路电流随着电力规模的不断扩大而变大,当变、配电所出口处发生短路时,导致电流互感器过于饱和,其变化的误差也随之变大,此时灵敏度低的电流就会速断保护造成拒动。许多继电器有触点松动或触电开裂或者触点尺寸偏差的问题,这样的问题对继电保护的稳定性影响很大。电磁继电器的零部件相称部门是铆装配合的,存在的主要问题是铆装处松动或结合强度差。这样的问题会导致继电器参数紊乱,当遇到高低温变化时,参数的变化较大,抗冲击和抗机械振动的能力差,对于电力系统的稳定也会产生影响。此外,电力系统的其他元件故障,如装置的通信、通道及接口、纵联差动保护的光纤、高频保护的收发信机等易于发生通信阻断故障,对继电保护的正确动作产生直接影响。
2.2 软件和人为因素
软件方面影响继电保护稳定性的因素有:软件结构设计失误、需求分析定义准确度不高、测试不规范、编码错误、定值输入出错等软件因素,这些错误都将导致保护装置的误动或拒动。人为因素在造成继电保护故障中也占了一部分比例,主要表现在安装人员未按设计要求进行正确接线、接线中极性不正确或者检修、维护人员的误操作等。
3 提高继电保护可靠性的措施
3.1 选择合适的保护装置
对于220kV以上的电力系统,选择保护装置时应对线路保护和母线保护配备两套各自独立的保护装置。这样做的目的,是保证发生事故时动作的可靠性,但需要注意的问题是,同一个电站内不宜采用太多的保护装置型号。此外,不能一味追求保护装置保护功能的多样性,应结合电站的实际特点,从适用性出发进行选择。功能过多,对于继电保护装置的运行和工作人员来说,会造成运行和维护的不方便,从而导致安全隐患的存在。所处地区的不同,同型号保护装置的软件版本也会根据实际需要采用不同的软件,不同软件的版本号、校验码,其保护功能也不相同。在进行软件版本的选择时应严格按照各地继电保护的管理规定进行选择,并严格执行。
3.2 断路器失灵保护
通常情况下,遇到断路器失灵时,都是采用能够快速复归的相电流元件作为断路器未跳开的判别元件。判别元件的加装是为了防止误碰、误通电或者保护出口接点长时间卡住不返同等情况发生,导致开关失灵保护误启动。在实际整定过程中,因为要考虑相电流元件在电力系统的运行方式以及母联开关跳开后线路末端故障时仍有足够的灵敏度,对于正常运行的负筒电流很难躲掉,因此会导致电流判别元件在线路正常运行时可能处于动作状态。在没有加装复合电压闭锁前,失灵保护的系统中可能存在传动保护时因忘记断开启动的失灵连线。失灵保护相电流判别元件正常运行时不动作,能够完全避免误动。断路器失灵保护判别元件应当在故障线路开关断开及系统正常运行时不动作,同时应有足够的灵敏度以保证其道出口把关的作用,可以用电流突变量的启动元件连接失灵启动电流继电器动作的正电源。
3.3 强化安全意识,提高运行维护与故障处理的能力
增强继电保护专业人员的责任心,提高他们发现和处理各种技术问题的能力。对于出现的事故,应制定出反事故措施,以提高继电保护装置的可靠性。做到对保护系统的定期检查,首先清点连接件以及焊接点的紧固与否以及机械特性等。尤其是保护屏后的端子排端子螺丝,数量较多,其中某个螺丝松动的话就会造成保护拒动或误动。因此,应加强检查,将所有螺丝拧紧、芯片按紧,重点落实个元件、控制屏的螺丝紧固。
4 小结
作为电力系统的安全卫士,继电保护的稳定运行保证了电力系统的安全,做好继电保护工作是保护电力系统安全的重要手段。继电保护装置的稳定性受到多种因素的影响,因此电力工作人员应充分了解继电保护的原理及运行可靠性,加强对几点保护装置的管理和维护,保证系统的正常运行并提高供电的可靠性。
参考文献:
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【关键词】稳定性;继电保护;电力系统
1关于继电保护的概念
可靠性指的是一个设备或是元件在一定的时间范围内及其要求的条件下,达到规定功能的一种能力。可靠性工程设计的方向主要是对元件时效数据的处理以及统计,对系统的可靠性的最终评定,经济性以及可靠性多方面的协调,都要进行综合性考虑。在继电保护装置中有具体的表现,这里的可靠性所指的是,在设备的规定范围内,如果发生了其本应该动作的故障,该装置不可以拒动作,同时其他任何的保护在不可以动作的情形下,其也应是不可以进行误动作的。
在继电保护的过程中从对其运行的维护,以及设计、制造等多个方面进行考虑,是可以有效保障继电保护措施得以有效实施的方法。对于继电保护整个系统可靠性,是通过装置设计的合理性以及可靠性来决定的,而在继电保护装置中,其可靠性具有绝对性的作用。
2继电保护装置过程中的基本要求
在电力系统中,继电保护装置运行可靠的基本要求是要具有选择性、速动性、灵敏性以及可靠性。选择性指的是,每当供电系统在正常工作过程中出现故障时,此继电保护系统能够有选择性的将故障部分切除,将离故障部分最近的断路器断开,从而能够保证电力系统中其他没有发生故障的部分能够正常的运行;速动性指的是,若是电力系统发生短路时,继电系统能够以最快的速度切断故障所在电路,将故障的范围和因故障所造成的破坏与损失降低到最小,从而提高电力系统的稳定性;灵敏性指的是,在电力设备或者线路的被保护范围内发生了金属性短路时,继电保护装置应当具有其必要的灵敏系数,各类保护的最小灵敏系数在电力系统运行时应当有着具体的规定,通过继电保护系统实现了选择性与灵敏性的要求;可靠性指的是,配合各个质量与技术性能优良的继电保护装置元器件以及对其正常的维护和管理来保证系统的稳定性。无论是什么样的电力设备,例如线路、母线、变压器等都决不允许在无保护的情况下运行。若是220KV及以上的电网所需要的运行设备都必须有两套交流电输入、直流电输出的相对独立的回路,并且所能够被分别控制不同的断路器的继电保护装置来对其进行保护。当其中任意一套继电保护装置或者是任意一组断路器出现故障的时候。另一套保护装置能够继续对整个电路系统实施继电保护,并且迅速有效的对故障部分实施切除。在这样的要求下,所有的继电保护装置以及断路器所取的直流装置、储能电源都将经由不同的熔断器进行供电,控制回路不装设熔断器。
3关于保障继电保护运行安全性的措施
3.1对继电保护装置进行检测时应该注意的问题
应注意的问题:在检验的最后进行电流回路升流以及整组的试验,完成这两项工作后,不可以再进行改定值以及拔插件还有改变二次回路以及定值区间等工作网。电压回路的升压以及电流的回路的升流试验,应该也放置在所有实验项目的最后来进行。在一定规定内的检查期间,在设备处于预热状态下或是检验结束后,并且投入运行后没有负荷的情况下,不可以进行负荷的采样以及测量负荷的向量工作。
3.2定值区间的问题
可以有多个定制的区间,是微机保护的一大优势,解决了在电网运行方式多变的情况下,定值进行更改的问题,但是值得注意的是定值区间错误会成为继电工作的一大障碍,需要严谨的检验保证定值的区间。相应的措施是,进行定制的修改结束后,继电保护专业人员应与运行人员、调度值班员核对定值通知单位后录入系统,并导出打印一份放置于现场。
3.3常规的检查
常规性的检查对所有的保护都是极其重要的,但是这一项目却常常被忽略。常规性的检查主要从两方面进行:第一检查连接件有没有存在虚焊机械特性的问题以及有没有禁固焊接的点,在保护屏的后面安装的螺丝比较多,尤其是新安装的装置,在运输的过程中螺丝比较容易松动,现场安装时,应该确保一个不漏的进行检查,排除误动的隐患。再将插件拔下来后,逐一的进行检查,其中包括螺丝是否拧紧,芯片是否按紧还有虚焊点的检查。在检查的过程中,应该将端子箱以及保护测控的螺丝紧固,作为一项重点检查工作来进行。
4分析继电保护过程中事故原因
进行完整设备的检查验收工作,并且确保其正确的操作后,有效的降低了继电保护事故的发生率。在继电保护的过程中,及时的对发生状况进行总结分析,才能有效的在第一时间察觉在继电保护的过程中存在的问题,更深层次的知悉事故发生的真正原因,通过这样的方式对装置的运行进行保护和处理,保证设备可以有效的运行。
4.1对有关数据利用的加强
在继电的保护工作中通常存在着工作的隐蔽性以及连续性等问题,也就是说当保护操作结束以后,设备依然有可能继续一段时间的工作,在这一过程中就会对设备产生一定的损害。并且在继电保护装置的运行过程中,还存在着一定的隐蔽性,也就是在平时的操作过程中,会存在不易被察觉的一些潜在性问题,只有发生故障以后这些问题才会被发现。通过对故障录波以及时间还有微机事件的记录和装置的灯光所显示的信号,这一系列的信息的判断,从而排除隐蔽、连续,可能对装置不利的影响。
4.2有效的区分故障的原因
在继电的保护过程,会遇到各种各样的问题,这些故障的种类以及原因很多,大部分时候很难准确的界定,事故发生的原因是人为的原因还是因为设备的原因,因此对于事故原因的判定,是不应该仅凭经验来作为依据的,而应该是根据一定的数据处理原则以及经验进行检测的。在装置中潜在的问题中,值班运行操作人员应该如实的将这些问题同技术人员进行反映,以此保障技术人员能够做出有效的判断,及时的解决问题将影响降到最小。
4.3正确的进行继电保护的处理工作
在进行处理事故之前,应该保证测试设备处于合格期内。使用前进行自检,确认正常后方可使用。在做好相关的一系列的事故处理的准备工作后,还应该配备与事故的类型相适应的检查方法。检查方法通常有:顺序检查以及整组试验和逆序检查等几种方法。
5结语
为确保继电保护能够可靠的运行,要做好日常的操作工作,以及二次设备的验收工作。改变传统的在发生事故时对继电保护的处理方式。不断的提升在继电保护运行中的网络化,智能化和微机化水平,以此使继电保护可以得到正常运行。
参考文献:
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[关键词]电力系统;继电保护;创新技术
把握重点事项,对继电保护技术与创新的工作掌控起来,为电力系统的全面健康的运行工作打好基础,不断完善基础性的细节,并且将原有技术中问题进行有效阐述,对创新实施标准认识清楚,才能真正将自身的目标认识清楚,使全面的建设环境能够完善建立,将整体的技术效果进行融合,取得完善的进步。
1.继电保护重点事项研究
继电保护装置及全面的技术创新实施,是比较完善的一个项目,结合整体与局部的联系关系,找到相应的突破口,使更加创新设计及操作方案能够呈现出来。
1.1继电保护概念研究
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。
1.2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。
2.继电保护发展的现状研究
继电保护技术在目前来看,还是存在着较多的问题的,主要表现在以上的各种特征的配合事项上,把握重点事项,我们对这些环节做了以下总结:
2.1可靠性问题存在
一般来说,继电保护装置的技术供应与全面的巩固事项都是将问题发生点进行全面关注的,但是由于在测试与标准性的通信信号进行相应的总结,找到相应的事故点,才能找到解决问题的办法,但是在相应的技术配合过程中,如果其中一个环节出现问题,就会导致更多的问题出现,使保护装置在进行全面的捕捉过程中,出现失误性的状态;把握基础性的实施点,不断将内部与外部的环境进行联系起来考虑,才能将技术性的办法阐述出来,但是在可靠性的技术实施过程中,往往忽略掉自身与外部环境的相应配合,抓不住重点,就会使自身的建设捕捉能力降下来,这样的技术的供应就不会又更加出色的控制实施准确性存在。
2.2快速反应的技术事项问题存在
上面已经介绍过,在进行全面的技术供应的过程中,对其中的细节性的内容进行关注起来,但是由于中间环节出现障碍,就会使自身的技术性的能力出现相应的故障,在进行全面的建设标准的协调过程中,就会使保护装置的信号出现偏差,不就能在短时间内作出相应的技术的处理办法的出台,不利于进行快速反应,也会使整体得建设效果呈现出来;在人为因素与计算机软件的控制实效之后,就不会又更多的技术性的反应能力得到有效提升,不利于整体的掌控与协调。
2.3继电保护系统硬件装置问题存在
就目前的现状来看,继电保护装置的硬件设施还是比较欠缺全面整合性的协调的,继电保护装置与计算机的全面系统进行结合反应,把握较好的建设标准,使硬件设施与全面的连接性建设事项进行研究,才能使继电保护装置运转正常。
但是在进行硬件设施的掌控中,出现不同的状况,对于现场的自动化连接的运行状况也是比较紊乱的,导致系统的安全、稳定、有效的正常运行失效;由于在进行全面的技术供应过程中,没有将独立性与联合性的硬件设施的供应事项进行完善关注,就不能真正将运行的整体配合事项重视起来,不能使自身的能力掌控起来。
2.4计算机保护装置存在着较大的差距
计算机与继电保护装置的全面联合事项是比较连贯的一种状态,计算机将各种数据进行有效控制,在把握较好的建设控制过程中,如果没有将计算机的控制事项重视起来,计算机设备的接入与电网运行的正常状况不能进行联系,不能将数据综合研究水平提升上来,使独立性的运行状况的呈现力度稳固不起来,使自身的技术能力与计算机的优良管理状况不能完善实施起来。
3.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。
3.1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。
3.2二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。
3.3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。
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【关键词】保护装置;校验;运行维护;状态检修
1.引言
当电力系统中的电力元件发生故障时,向运行值班人员及时发出警告信号,或者向所控制的断路器发出跳闸命令,以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套硬件设备,用于保护电力元件的一般称为继电保护装置。变电站的保护装置等,对电网的稳定运行都起着重大的作用,是电力系统重要的组成部分。随着人们对供电质量及电力系统运行效率的要求越来越高,继电保护的任务也就越来越重,要想有效保障电网运行的安全经济,就必须重视对变电站继电保护的运行与维护。
2.电力系统对继电保护的基本要求
2.1 可靠性(可信赖性和安全性)
可信赖性―要求继电保护在设计要求它动作的异常或故障状态下,能准确地完成动作,即要求不拒动。安全性―要求继电保护在非设计要求它动作的其他所有情况下,能够可靠不动作,即要求不误动。可信赖性与安全性是一对矛盾。实际应用中它与接线方式与电网结构有关。对于220kV电网以可信赖性为主,重点防止保护拒动。对于500kV电网以安全性为主,重点防止保护误动。
2.2 选择性
选择性是指期望能在电力元件发生故障时,由最靠近故障元件的继电保护装置动作断开故障。继电保护选择性是通过合理的动作值整定来完成。选择性整定原则:越靠近故障点的保护装置的动作灵敏度越大,动作时间应越短。
2.3 快速性
继电保护快速性是指继电保护装置应以允许的可能最快速度动作切除故障。继电保护快速跳闸,一方面可以减轻故障设备的损坏程度,另一方面是提高电力系统暂态稳定的重要手段。
电力系统对继电保护快速性的要求与电网的电压等级有关。220kV系统要求:近区故障 100ms、远区故障120ms切除除障,含开关动作时间;500kV系统要求:近区故障80ms、远区故障90ms切除故障,含开关动作时间。
2.4 灵敏性
继电保护灵敏性是指继电保护装置对设计规定要求动作的故障及异常状态能够可靠地动作能力 。在规程中规定每种保护元件的具体灵敏系数。继电保护对动作的灵敏性是出于保护装置可靠动作需要。
3.继电保护运行维护的基本原则
对继电保护的运行维护原则主要有三个方面:
一是保证设备的安全运行。在实施设备检修的过程中,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。二是宏观规划、逐步落实。对继电保护的运行维护是系统而复杂的,尤其是装置的状态检修还没有形成成熟系统的完整体系,因此,需要在总体的宏观规划下,分层逐步实施推进,确保继电保护运行维护的每一步实施都合理稳妥,通过先行试点累计必要的经验并进一步推广应用。三是充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。
4.继电保护装置的校验内容与周期
要想提高继电保护的可靠性,有效保障电力系统运行的安全稳定,并且在故障发生时能及时作出可靠动作,就必须定期对继电保护装置与其二次回路做有效检查与校验。
4.1 继电保护装置的校验周期
对运行中或准备投入运行的微机继电保护装置,应按电力工业部颁布的《继电保护及系统安全自动装置检验条例》和有关微机继电保护装置检验规程进行定期检验和其他各种检验工作,检验工作应尽量与被保护的一次设备同时进行。
新安装的保护装置1年内进行1次全部检验,以后每6年进行1次全部检验(220kV及以上电力系统微机线路保护装置全部检验时间一般为2~4天);每1~2年进行1次部分检验(220kV及以上电力系统微机线路保护装置部分检验时间一般为1~2天)。
4.2 继电保护装置的校验内容
继电保护装置的校验内容主要有测量绝缘、检验逆变电源(拉合直流电流,直流电源缓慢上升、缓慢下降时逆变电源和微机继电保护装置应能正常工作)、检验固化的程序是否正确、检验数据采集系统的精度和平衡度、检验开关量输入和输出回路、检验定值单、整组检验及用一次电流及工作电压检验。
5.对继电保护运行的具体维护
运行人员必须了解微机继电保护装置的原理及二次回路,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、检查。负责与调度人员核对微机继电保护装置的整定值,负责进行微机继电保护装置的投入、停用等操作。负责记录并向主管调度汇报微机继电保护装置(包括投入试运行的微机继电保护装置)的信号指示(显示)及打印报告等情况。掌握微机继电保护装置打印(显示)出的各种信息的含义。根据主管调度命令,对已输入微机继电保护装置内的各套定值,允许现场运行人员用规定的方法来改变定值。现场运行人员应掌握微机继电保护装置的时钟校对、采样值打印(显示)、定值清单打印(显示)、报告复制、按规定的方法改变定值、保护的停投和使用打印机等操作。在改变微机继电保护装置的定值、程序或接线时,要有主管调度的定值、程序及回路变更通知单(或有批准的图样)方允许工作。
6.提高继电保护可靠性的有效措施
(1)加强对继电保护运行的日常维护。电力系统运行中发生故障的现象是具有随机性的,并不能准确定,这就要求变电站值班员在日常运行中多加注意与监测,尤其是对能有效防止故障或事故发生与扩大的继电保护的日常监测,对于及时发现运行异常状况并实时采取处理措施排除故障以恢复电力系统的稳定运行,有着极其重要的意义。
(2)强化对检修人员的素质与业务技能的培训。高素质检修人员是保护装置检修能否取得成功的关键,检修人员掌握较高的检修技术并具有丰富的检修经验,能及时对系统故障作出准确分析,能对继电保护装置的健康状态做综合评价,还能作出合理的检修决策,有效优化检修工艺与计划等,这些都是检修人员技术素质的体现,是确保检修质量的基础与关键。
(3)健全设备管理体制,完善的检修质量管理体系,开展状态检修。随着新技术、新工艺在电力设备制造业中的广泛应用,电力设备的质量和性能已经大大提高。开展状态检修可以做到有的放矢,减少检修工作的盲目性,大幅度减少检修时间,提高了设备的可用率。
7.结束语
随着电力网规模的扩大,变电站作为电能输送及分配的枢纽,其设备故障对系统安全运行的影响越来越大。随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步,继电保护技术逐渐向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。对变电设备进行状态监测及故障诊断,改传统的计划周期性检修为状态检修,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]邱家忠.论继电保护状态检修技术[J].科技创新与应用,2012.
[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.
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【关键词】继电保护装置;电力系统;35kV变电站
随着我国社会经济的稳步发展,电力需求不断增大,越来越多的变电站不断建设起来。35kV变电站作为我国电网的重要组成部分,其安全性和可靠性是电能能否稳定传输的重要保障。电力系统在运行过程中,会因为各种各样的原因发生故障,由电力系统故障引发事故所造成的损失往往是不可估量的,因而,继电保护技术和装置的应用已成为确保电力运行安全和稳定的最迫切的任务。
一、继电保护装置的基本构成
通常来讲,完整的继电保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分组成。尤其是在微机继电保护装置中,上述三个部分更是不能够截然分离开的。
1.测量部分
测量部分由数据采集、数据处理、保护判据运算等部分组成。测量部分是针对测量得到的被保护对象的相关电气量进行计算,并将计算结果与给定的整定值进行比较,比较结果以“是”、“非”、“大于”、“不大于”等逻辑信号的形式表达,进而做出是否需要执行保护动作的判断。
2.逻辑部分
逻辑部分基于测量部分给定的各输出量的大小、性质及输出的逻辑状态和其出现顺序或组合,使继电保护装置按一定的逻辑关系进行分析和对比,最后确定是否应该发出报警信号或使断路器跳闸的动作信号,并将相关的信号指令传送给执行部分。
继电保护装置中常用的逻辑关系回路包括:“与”、“或”、“非”、“是”、“否”、“延时启动”、“延时返回”等。
3.执行部分
执行部分,即继电保护装置的输出部分,执行部分的任务是根据逻辑部分输出的信号,最终实现该继电保护装置所承担的保护动作。
二、电力系统中继电保护装置的动作过程
对于继电保护装置来说,其动作过程可分为启动、判断和闭锁三个阶段。
第一个阶段启动,当系统处于正常运行的状态下,继电保护装置的启动元件会将各个出口闭锁,只有当电力系统处于某种故障条件下,相应的启动元件才会具备启动条件,准备启动相应的出口。
第二个阶段判断,是指在满足了启动条件的前提下,由继电保护装置内部的逻辑判断部分进行分析和判断,而此时起到决定性作用的评判标准,便是前期输入到装置中的“整定值”。如果反馈没有达到整定值的标准,那么装置不会做出任何反映;如果满足了整定值的要求,则保护装置将进入最后的闭锁阶段。
第三个阶段闭锁就是在反馈满足了保护装置整定值的要求的前提下,在对相应出口发出启动指令之前进行的对电力系统中一些附加条件的自行判断的过程,一旦附加条件也得到满足,跳闸指令将被发出,进而实现保护动作。
三、在35kV变电站中继电保护装置的主要任务
1.监视系统运行状况
35kV变电站是电力系统的重要组成部分,承担了区域供电的任务,所以一旦发生重大故障,将严重威胁该区域的供电稳定和用电安全。而当故障发生时,继电保护装置将快速、准确地向距离故障点最近的上级断路器发出跳闸指令,以求尽可能地控制故障的影响范围,弱化故障对电力系统的影响。因此,在35kV变电站选用继电保护装置时,应该着眼于大局,合理地完成继电保护设计、装置选型和安装调试,使整个电力系统连接成为一个统一的整体,这样才能够确保对35kV变电站及相应电力系统进行合理、有效地跟踪和监视。
2.及时反馈电力系统的非正常状态
应用于35kV变电站中的继电保护装置的另一项主要任务,即及时反馈相应电气设备的非正常运行状态。当相关的电气设备及元器件出现异常状态或满足需检修的条件时,继电保护装置将通过通信系统将信息及时反馈给值守人员,以便做出相应处理。
四、35kV变电站对继电保护装置的基本要求
对于35kV变电站,继电保护装置的主要作用是:当元器件或外线路发生有可能危及电力系统运行的故障时,装置自动发出报警,并在一定条件下发出跳闸指令使相应断路器跳闸,以避免由于故障的进一步扩大化而造成更大的损失甚至事故。现阶段我国35kV变电站所采用的继电保护装置需要满足四项基本要求,即:灵敏性、快速性、可靠性和选择性。
1.灵敏性
灵敏性所指的是继电保护装置对发生在其保护的范围内的任何元器件故障,以及非正常运行状态的反应能力。
应用于35kV变电站中的继电保护装置,要对相关设备的正常运行及故障状态具有明确的感知、判断并做出相应的动作,从而最大限度地控制故障带来的隐患。一般来说,装置的灵敏性是要根据相关的灵敏度系数来设定的,而并非越高越好。
2.快速性
对故障部分迅速地进行切除,不但可以提高电力系统并联运行的稳定性,减少设备在低电压状态下的运转时间,也可以减小故障元器件的损坏程度,进而避免对电力系统更大规模的破坏。因而,当电力系统发生故障时,应力争使继电保护装置能够快速地动作,将故障切除。
故障切除的总时间,等于继电保护装置和断路器的动作时间的总和。通常情况下,继电保护装置的速断保护动作时间约为0.02s到0.04s之间,有些装置可以达到0.01s到0.02s之间;而断路器跳闸动作时间通常为0.06s到0.15s之间,比较灵敏的断路器可能达到0.02s到0.04s之间。
3.可靠性
针对发生在电力系统中的各种各样的故障或非正常模式下运行的状态时,继电保护装置要避免误动、拒动等情况的发生,在快速判断系统运行状态是否正常的同时,做出相应的正确且可靠的动作。
4.选择性
当运行中的电力系统发生故障时,继电保护装置在保证快速和可靠的同时,要有针对性地对故障段的供电进行切除,即选择距离故障点最近的开关设备进行关断处理,从而达到使故障影响范围尽量缩小、保障系统中没有故障的部分仍能够正常工作的目的。
参考文献:
[1]王文灿 35kV变电站继电保护装置的科学应用[J]. 中国高新技术企业 2011(20)
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