继电保护的概念范文

时间:2023-12-20 17:33:59

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继电保护的概念

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关键词:继电保护;实践教学;PSASP;教学改革

中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)19-0045-02

“电力系统继电保护”是电气工程及其自动化专业重要的专业基础课,该课程理论性与实践性都很强,内容多,而教学学时少;课程概念深,计算烦琐且抽象化,学生也感到难度较大。特别是实验和实践教学部分,因为受实验条件的限制,重庆科技学院(以下简称“我校”)电力系统继电保护只开设了继电器特性试验、功率方向继电器实验、差动继电器实验和自动重合闸4个实验,学生只是简单地学习了继电器的基本概念,对电力网络的计算还停留在电力系统分析课程中简单的2机或3机系统阶段,难以建立起现代电力系统大网络、大互联的知识。

为了适应现代电力系统的新发展,我校电气工程及其自动化专业整合了相关电力系统继电保护的课程,引入了电力系统分析综合程序(PSASP)软件,增设了为时两周的继电保护综合课程设计环节,以培养学生的工程实践能力。本文将探讨如何面向电力系统实际,寻找理论和实际应用技术的最佳结合方式,改革和建设继电保护实践教学体系,来增强学生的工程能力和创新意识。

一、继电保护综合实训的教学体系

为了增强电气工程专业课程实践教学效果,国内有的高校开设了电力系统分析课程设计,有的高校开设了继电保护课程设计,但是以往的设计大都是人工计算的方法,系统简单但计算烦琐,还不易掌握。将PSASP引入到了电力系统分析的教学中,开设了简单电力系统的潮流计算和短路电流计算等实验,取得了一定的效果。[1-2]重庆科技学院(以下简称“我校”)从2010开始,就把PSASP软件引入到电力系统继电保护课程设计的实践教学中,将“电力系统分析”课程设计和“电力系统继电保护”课程设计整合成一门继电保护综合课程设计,利用PSASP进行较复杂电网的潮流计算、短路电流计算、继电保护的整定和暂态稳定计算。通过一个完整的电网计算综合实训,把前后的知识体系连贯起来,让学生对以往抽象、烦琐的分析和计算有一个完整清晰的概念,取得了较好的效果。

图1是“电力系统继电保护”综合实训的教学体系,学生先完成电力系统的短路电流计算和继电保护的整定计算,再通过PSASP软件进行同一个系统的潮流计算、短路电流计算和继电保护的整定计算,最后进行系统的暂态稳定分析。这样一个完整的设计训练,可以让学生建立起大电力系统的初步概念,并且二者可以互相检验,从而验证学生的计算过程是否正确,所学的知识运用是否正确和熟练,达到学以致用的目的。

二、课程设计内容简介

1.建立电力网络并计算元件参数

设计任务书由教师下达,给出电力网络接线以及元件初始参数。鉴于只有两周的设计时间和人工计算的要求,网络接线不宜过于复杂。所以选择了一个三机10节点的110KV/10KV电压等级电力网络,系统网络图如图2所示,学生首先对110kV电网结构、参数进行分析,然后通过《电力系统设计手册》查得电网中各元件的电气参数,再计算元件参数。图中的参数是计算出来以后的结果,为计算方便,忽略了各元件的电阻。电网中的变压器均为YN,D11连接,发电厂升压变中性点接地,其他变压器不接地;发电厂容量为G1=50MW,G2=G3=25MW,功率因数cosΦ=0.8;输电线路的X1=0.4Ω/km,X0=3X1。

2.人工进行短路电流计算

由于短路电流计算是电网继电保护配置设计的基础,因此需要分别考虑最大运行方式(三台发电机全部投入,系统环网取开网运行)时各线路未端短路的情况,最小运行方下(三台中最大的一台退出运行,系统按环网计算)时各线路未端短路的情况。要求学生画出系统等效电路图,化简电路,再分别计算各条线路末端短路的最大和最小短路电流。电网等效电路图如图3所示。如果学生人数较多,为防止抄袭现象,可以采用学生分组的方式,比如某些组计算G、H母线的短路电流,某些组计算I、J母线的短路电流等。

学生需要计算最大运行方式三相短路的短路电流、最小运行方式两相短路的短路电流以及单相接地短路的短路电流,通过计算学生既复习了电力系统故障分析中对称和不对称故障的计算方法,又为下一步的整定计算打下了基础。教学实践中发现,采用人工计算的方法计算短路电流在工程实践中虽然已经被PSASP这样的软件所代替,但教学上仍然十分重要,对于很多基本概念的掌握仍然必不可少。

3.人工进行继电保护的整定

需要整定继电保护包括输电线路110kV三段式相间距离保护,三段式零序电流接地保护以及10kV侧的三段式电流保护,还有变压器的差动保护、过电流保护等。这部分内容计算量较大,限于学时,也可以采用分组的方式,只要求对部分断路器的保护进行整定计算。

其中,距离保护整定计算中分支系数的计算是一个不容易掌握的概念,需要对这部分难点进行重点讲解。保护的灵敏度计算也是一个重要的内容,不能为了计算灵敏度而计算灵敏度,要引导学生思考在保护灵敏度不满足要求的情况下应该如何处理。比如采用全阻抗继电器灵敏度不满足要求,就可以采用方向阻抗继电器;再如电流2段灵敏度不满足要求,就可以采用用与下一段电流2段保护相配合的方法等等。

篇2

关键词:电力系统;继电保护;对策

中图分类号:TM77 文献标识码:A

随着经济的快速发展,电力系统和电网结构都有了较为明显的改进,经济的发展,使工农业生产进程加快,对电能的需求量加大,也对电网的稳定运行提出了更高的要求,随着电网改造速度的加快,电网的安全性有了较好的提高,但在运行中也难免会有不稳定因素发生,所以继电保护设备作为电网中的重要组成部分,对电网的安全运行发挥着重要作用,目前继电保护装置的可靠性是运行维护人员需要急切解决的问题,电力设备及时有效的检修维护是继电保护装置可靠性的基础。

1电力系统继电保护的基本概念

在电力系统运行中,外界因素(如雷击、鸟害呢)、内部因素(绝缘老化,损坏等)及操作等,都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。

电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时失磁异步运行等。

继电保护可以快速的切断故障,消除不正常的运行状况,所以电力系统的继电保护属于一种保护电网运行安全的自动装置。所以当有危及电网安全的故障发生时,继电保护会发生报警信号并自动采取措施以终止不稳定因素的发生。

1.1继电保护的基本任务:

(1)自动迅速,有选择的跳开特定的断路器;

(2)反映电气元件的不正常运行状态。

1.2电力系统对继电保护的基本要求:速动性;选择性;灵敏性;可靠性。

2电力系统继电保护现状

2.1微机在继电保护中的大量普及。

随着计算机的广泛推广普及,微机开始在继电保护装置中开始使用,计算机在计算方面具有极强的运算能力和分析能力,所以在提高继电保护装置的性能方面具有较强的优势,所以在近年来,计算机广泛在继电保护装置上开始使用,且利用率呈上升趋势,针对高压的电力系统,微机的保护功能具有更强的性能。

2.2继电保护与前沿技术相结合。

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。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。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。

2.3使用人工智能(AI)、自适应控制算法等先进手段。

人工智能技术(如专家系统、人工神经网络ANN等)被广泛地应用于求解非线性问题,较之于传统方法有着不可替代的优势。众所周知,电力系统继电保护是一种普遍的离散控制,分布于系统的各个环节中,而对系统状态(正常或事故)进行判断,即状态评估,是实现保护正确动作的关键。由于AI的逻辑思维和快速处理能力,AI已成为在线状态评估的重要工具,越来越多地应用于电力系统的多个方面中,特别是继电保护方面,其在控制、管理及规划等领域中发挥着重要作用。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它被定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护,其基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,因此,如今在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护和自动重合闸等领域有着广泛的应用。

3确保继电保护安全运行的对策

3.1继电保护装置检验应注意的问题。

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。电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。

3.2定值区问题。

微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。

3.3一般性检查。

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。

3.4接地问题。

继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

3.5工作记录和检查习惯。

工作记录和检查习惯是每一个继电工作者都应该具有的工作习惯,良好的工作记录能及时发现工作中任何环节的疏漏,对以后继电保护工作也是一个良好的参考借鉴。

结语

电力企业作为能源工业之一,国家一直有相关的政策扶持,所以在发展上也一直呈上升速度快速的发展,随着科学技术的不断进步,各种高科技技术开始介入电力企业的发展过程当中,继电保护技术也在接受着新的机遇和挑战,所以在继电保护技术的使用上我们应加强学习和研究,使继电保护技术不断朝着一体化及智能化的方面发展。

参考文献

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【关键词】继电保护 电力 故障信息

所谓继电保护就是在电力系统中出于对电力系统及的元件的保护,当电力系统发处于非正常运行状态时,可实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电影响的保护装置设备。在继电保护应用最多的现代电力系统中主要的电力元件包括发电机、变压器、输电线路等。因此,在电力系统的继电保护中,主要还是针对电力元件进行。继电保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电路故障信息(电气物理量变化)的特征为基础来构成。电气物理量变化的主要特征是:

(1)电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。

(2)电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。

(3)电流与电压之间的相位角改变。当以上的电力故障信息发生变化时,就会导致电力系统发生故障或者危险,继电保护装置技术利用该特征,发出系统发生故障的危险警告信息或者直接跳闸,气短电源,阻止事态的恶化发展。

1 继电保护技术在变压器中的应用

变压器作为电力系统中最常用的关键设备,是整个电力系统正常安全运行的保证。当电力系统中的变压器发生故障是,保护装置拒动或者不能在要求时间内快速的动作,可能对变压器造成一定的损坏甚至会将整个电力系统瘫痪。

根据《继电保护和安全自动装置技术规程》变压器保护的主要方式有气体和差动保护外加后背保护。在变压器工作工程中,由于主变阻抗较大,住主变低压侧故障时,高压侧电往往变化较少,导致不能有效开放电压闭锁功能,为保证故障时的动作灵敏度,在实际应用中采用高、低压侧复合序电压并联开放的方法,来保证低压侧故障时能可靠动作,即同时采用高、低压侧的电压,任何一侧复合序电压动作都能开放闭锁回路(图1,图2)。

在两圈变压器主变高压后备保护中,增加一与门电路,其动作逻辑为:当低压侧断路器断开,并且高压侧电流大干规定值时,按规定时间跳高压侧断路器如图3。

在三圈变压器主变高压后备保护中,设置一与或门电路,其动作逻辑为:当低压侧断路器或中压侧断路器断开,并且高压侧电流大于规定值时,按规定时间跳高、中、低压三侧断路器(图3)。

在三圈变中,除了有两圈变同样的问题外,还需要考虑高、中(低)压侧断路器运行而低(中)压侧断路器热备用的情况下,可能会发生中(低)压侧线路短路引起高压侧保护过流启动,在低(中)压侧断路器断开位置下动作跳开高、中(低)压侧断路器的情况,因此需要注意动作时限的配合。

2 行波保护

行波保护是根据输电线路故障后所产生的行波故障信息(行波电压或行波电流)构成的继电保护。是根据输电线路故障后所产生的行波故障信息(行波电压或行波电流)构成的继电保护。可以分成两种类型,有通道和无通道保护(表1)。1976年,第一套行波保护装置由瑞典通用电气公司研制成功,并投入美国Bonneville电力局500kV输电线路试运行:我国于80年代初从瑞典引进两套RALDA型行波保护装置,分别安装在东ILS00kV电网和华中电网。在这个时期行波继电保护达到了继电保护的期。主要优点是具有快速动作性能,行波距离保护动作时间一般在几毫秒,比基于工频电气量的继电保护动作时间短得多。虽然行波方向保护和差动保护因为需要利用通道交换两端故障信息,动作时间稍长,但还是快于工频电气量的方向和差动保护。此外,行波保护还具有不受过渡电阻、电流互感器饱和、系统振荡和导线分布电容等影响的独特优点.在超高压长距离输电线路保护中具有广阔的应用前景。但是,与现在相比在这个时期由于技术等客观原因的存在,所生产数来的行波继电保护器性能不够稳定.可靠性差,随着科学技术的发展,微机数字技术的应用给行波继电保护带来了新的生机,促使该技术更加的完善。

3无通道保护

无通道继电保护是指,就是不需要通信信道,只利用单端电气量,实现带通道保护的功能,即实现全线相继速动或者全线速动的保护,所以无通道保护将大大节省系统投资。清华大学研制的世界上第一套配电线路自适应无通道保护装置将无通道新概念创造性地引入配电线路的继电保护中。它以数字信号处理技术为基础,利用线路对端开关动作信息,加速本端保护动作,大大缩短了故障切除时间(100ms 左右)。该保护装置可用作10kV—35kV 配电线路的继电保护。

无通道保护根据所利用的电气信号的频率不同,分为工频无通道保护和暂态无通道保护。暂态无通道保护的典型例子是噪声保护、边界保护以及行波距离保护。工频无通道保护是只需利用线路单端的电流或者电压的工频分量来实现全线相继速动或者全线速动的新型保护。

4结语

总体而言,传统的继电保护装置性能稳定、动作可靠是目前电力系统继电保护的主要形式,但因为它们仅仅利用了工频故障信息,因此存在获取工频故障信息时间长。受过渡电阻、电流、互感器饱和的影响大等缺点。基于小波变换的新型继电保护装置,必将给电力系统继电保护的发展带来新的希望。

参考文献:

[1] 董新洲.输电线路行波保护的现状与展望[J].电力系统自动化,2000(10).

[2] 葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术.西安:西安交通大学出版社,1996.

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关键词:电力系统;继电保护;自动化

中图分类号:TM202 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)11-0128-03

随着人们越来越多地关注安全生产、安全用电,从事故障检查、故障排除及中断危险的继电保护技术得到了快速的发展。继电保护通过对电力系统及设备的实时监控来发现系统工作中的异常,并能及时地发出危险信号,并作出相应的处理,在很大程度上暂时保障了电力系统的安全运行,减少了安全隐患带来的重大损失。因此,继电保护系统的自动化发展在很大程度上影响着电力系统全面自动化的建设,所以,我们要加大相关技术的研究。

1 电力系统继电保护工作的相关概念

电力系统继电保护的基本任务:当电力系统发生故障或异常工作时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除或发出警告由工作人员消除异常根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻区域供电的

影响。

电力系统继电保护的常见用途:当电网发生足以损坏设备或危及电网安全的故障时,使被保护设备快速脱离电网;对电网的非正常运行及某些设备的非正常工作状态能及时发出警报,以便得到迅速有效的处理;实现电力系统自动化以及工业生产的自动控制等。

电力系统继电保护的常见类别:按继电保护装置的职能可分为主保护、后备保护以及辅助保护。主保护的功能是快速切除故障,即称为速断保护。后备保护有远后备保护和近后备保护两种,主要实现在主保护不反应,或下一级主保护拒动时,切除故障。常见的后备保护策略有:过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等。

2 我国电力系统继电保护的现状

随着电力系统发展速度的提高以及相关技术的改进,继电保护技术应运而生。在此之后,继电保护技术不断的改进,在科技创新以及科学技术的发展带动之下,继电保护技术不断完善,继电保护系统逐渐发展壮大。

继电保护装置的最初模型为熔断器,从继电保护技术的起步阶段到现在的发展成熟阶段,继电保护技术的发展历程可根据一定的标准细化成四个具体阶段,即采用电磁保护装置的继电保护阶段、采用晶体管保护装置的继电保护阶段、采用集成电路策略的继电保护阶段、采用计算机技术的继电保护阶段。

因为计算机系统的强大功能,继电保护装置发展到采用计算机技术阶段是势在必行的。计算机系统的强大功能在一定的程度上影响了我国各项生产和管理工作,它带动了企业以及各项生产技术的创新。将网络化、智能化、数字化、一体化的计算机技术应用到继电保护系统中已成为必然。

但就目前我国的电力系统的现状看来,电力系统庞大、地理环境相对复杂等现实条件,决定了我国电力系统实现持续的扩容工作比较困难。单纯地依靠熔断技术以及继电保护的相关措施,远远满足不了电力系统持续化建设以及多元化发展的需求。

3 我国电力系统继电保护自动化的技术指标

3.1 自动化装置的灵敏度要高

继电保护自动化系统的灵敏度高,可以使保护装置以最快的速度排除电力系统中的短路故障,从而提高整个系统有效性、稳定性等相关的工作性能,有效减少各种设备在运行当中出现故障的次数,使电力系统一旦出现故障时的危害程度以及波及范围控制在最小的程度之内。在落实电力系统的安全运行维护工作中,能通过提高灵敏度,提高备用设备和自动重合闸主动参与运行的效果,使生产运行当中的经济损失和安全状况得到合理的控制。继电保护装置的灵敏程度反映了设备在安全生产的模式下发生故障或出现非正常状态运行时的反应能力,在电力系统继电保护的运作当中,灵敏度的高低用其灵敏度系数来体现。高灵敏度的继电保护系统是电力系统安全投产使用的有效保证。

3.2 故障排除选择性、针对性高

选择性在电力系统继电保护工作中的体现是,当系统发生故障时,继电保护装置能够根据故障发生于哪台设备的什么部位、哪条线路等,准确快速地采取相应的定位切除措施,并不是在故障发生的时候没有针对性地、大范围地选择切除。

如果电力系统的故障排除采用了针对性、选择性不高地系统,将对电力系统有效地实现稳定供电产生严重的危害。因不能有效地实现在故障部位的切除目的,造成故障切除范围过大,在经济上造成严重的损失。在实际的状况中,故障切除是先从距离故障点最近的地方开始切除,如果这个范围内的断路器拒动,再相应地放大切除范围。

3.3 继电保护工作可靠性高

可靠性在电力系统继电保护中是指,保护装置能顺利的完成合理的保护工作。即电力系统正常运转状态下,继电保护装置不会有任何动作,更不会采取任何保护措施,当故障发生时才采取相应的保护措施。如果系统本身并没有出现任何故障,而继电保护装置却让电力系统的某段电路出现跳闸停电的现象,又或者是没有危险状况发生,报警信号却已经响起等,这会造成系统工作的混乱,给电力系统相关的工作人员以及用电居民造成很大的困扰。

4 我国电力系统继电保护自动化的发展策略

综合以上继电保护系统的任务以及继电保护装置的性能指标,在电力系统继电保护的研究中,我们应该深入贯彻创新意识,不断完善继电保护装置,使之多元化的特点得到更好的应用。将计算机技术、网络技术融汇到电力系统继电保护装置以及继电保护系统的研发中。使继电保护系统在实现最基本的保护工作的基础上,应用智能化的技术,使继电保护装置的各项技术指标更加地合理。

我们应该利用先进的技术和管理理念,创建电力系统继电保护管理的相关规定,利用科学的调研,不断分析研究故障参数,综合应用计算机强大的运行功能,充分发挥计算机系统在电力系统继电保护自动化中所体现出的数据存储能力强、运算速度快结果准确、决策能力强等特点,不断地创新发展继电保护技术。

与此同时,不能忽略电力系统继电保护装置的网络化建设,形成整个系统网络化、一体化的形式,减少继电保护装置的单个独立使用。利用网络资源共享的特点,建立更加完备的故障分析及检验校准体制,为继电保护装置有效地运行提供技术保障。在继电系统的运行中,我们要把单一的继电保护装置作为整个电网系统中的一个终端设备,保证整个系统上的所有继电保护装置数据处理是一体的,通过故障信息的反馈整理、网络资源的获取,及时上传继电保护装置,用于构建完善电力系统等。

5 结语

促进继电保护技术的创新和发展,是我们在电力事业领域,提高电力系统的服务质量,提高供电配电质量,以及提高生产效益和居民生活质量的保障。将先进的计算机科学技术、网络技术应用到继电保护系统的建设中,提高继电保护装置的工作性能,建立和完善健全的电力系统,从而真正地提高我国电网系统的运行效率,实现经济可持续发展的同时,更好地落实各项措施的便民、益民目的。

参考文献

[1]李涛,代学信,康萍,吴金民.浅谈电力系统继电保护隐形故障[J].中国科技信息,2011,(3).

[2]王全亮.浅谈电力系统的继电保护措施[J].中国新技术新产品,2011,(2).

[3]张恩伊.我国电力系统继电保护技术的现状与趋势[J].黑龙江科技信息,2011,(2).

篇5

继电保护是继电保护技术和继电保护装置的统称。它是一种反事故的自动化措施。继电保护以电力系统中采集的各种故障情况以及运行工况为对象,以事故的预防和控制为目的。继电保护的正确运行,保障了电力系统中出现故障情况或者异常运行工况情况时,快速准确地自动切除故障元件,并且及时向运行监控人员发送报警声光等信号,以保护非故障元件的正常运行以及避免故障元件引起的事故扩大。电能是种特殊商品,不能大量、长期的存储,其生产、传输、使用过程同时进行。如果电力系统出现故障,势必会引发停电事故等严重问题。继电保护装置在电力系统中的作用主要分为以下几个方面:1)当电力系统中发生足以危害电网安全运行的故障时,继电保护通过采集到的电网数据进行准确判断故障区间、严重程度,并且根据具体情况快速准确地切除故障元件,保护非故障元件的正常运行;2)当电力设备甚至电网出现非正常运行状况时,继电保护系统通过对设备检测信号的采集能准确判断系统故障情况,并且以声光等形式的给当值运行人员发送告警信号,进而帮助运行检修人员在短时间内了解故障情况以及时处理,避免事故的发生;3)实现电力系统的自动化运行、远动监控以及各级操作点的自动控制。

2继电保护的四大要素

继电保护最大的特性应归纳为:可靠性、选择性、速动性和灵敏性。应该依据系统的具体运行方式以及可能发生的故障类型来选择和设计合理的继电保护或者安全自动装置。继电保护的四要素归纳如下:1)可靠性:简单的说就是继电保护不误动、不拒动。具体又可以分为安全性和信赖性。要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作,即不发生误动;同时,在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作,即不拒动。保护可靠性是继电保护最基本的要求,在实际运用过程中,应当选择简单有效的保护方式,采用足够可靠的元器件以及尽可能简单有效的电压电流以及信号回路来组成继电保护系统。2)选择性:指当电力系统出现故障情况时,由继电保护系统通过采集到的数据判断发生故障的区间,并且选择性地将发生故障的元件切除。当继电保护系统失效或者故障元件对应的断路器拒动时,相邻设备或者线路的后备保护应能正确动作将故障元件切除。3)速动性:电力系统故障持续时间越长,所造成的危害就越大。所以继电保护的另一个最基本要素是要能尽快的切除故障元件,以减少电力系统在大电流、低电压工况下的运行时间,降低设备的损坏程度,提高备用电源或重合闸等自动装置的投入效果等。4)灵敏性:在电力系统中元件在区内发生各种故障或者不正常运行状况时,保护装置做出正确响应的灵敏程度。继电保护灵敏性的衡量标准为灵敏系数。灵敏系数的整定计算应当以系统正常运行方式下最不利的故障类型的情况计算,但可能性很小的故障情况可以不加考虑。

3继电保护在电力系统中的应用

在电力系统的运行过程中,继电保护系统的作用举足轻重。目前世界经济全面发展,城市化进程也进一步加快。而各地对于电力的需求也逐步增大,这一点从客观的层面进一步推动了继电保护系统的发展。电力系统是一个涵盖范围很广的复杂网络。同时,由于天气、地理位置、环境等多项复杂情况的影响,很容易出现各种形式的故障,其中发生最频繁的就是各种类型的短路故障。为了保障电力系统安全可靠地运行,电力系统的设计必须包含应对不同故障情况的有效措施,减小故障情况发生的概率并且设置故障检测的技术方法以及快速自动切除故障的应对手段。继电保护系统的意义,正是为了快速准确地检测到电力系统运行中发生的元件故障或者其他异常情况,在检测到具体故障情况后,按照自有的逻辑判断故障所在的位置及故障类型,然后有选择性地切除故障元件,减少故障元件遭受进一步损坏的风险并且隔离其他非故障元件,尽最大可能地缩小停电范围,保障供电可靠性。在实际的运行及维护工作中,工作人员应当重视继电保护系统的运行情况,确保继电保护系统工作在正常有效的工作状态。

一般来说,电力系统发生短路等故障时,都会伴随着产生电压、电流值的规律性变化,继电保护装置实时监测这些电气量,通过对故障情况电气量对比正常运行情况下的差异性的分析,进而针对不同故障情况根据对应的保护原理构建保护,比如最常见的过电流保护、过电压保护、距离保护、差动保护等。在实际应用中,一旦继电保护装置检测的电气量发生突变,继电保护装置会通过内置的逻辑确定故障类型和范围,再确定应当出口的断路器及动作时间,最后由操作箱及跳合闸回路发出相应的脉冲信号,实现对故障的切除。在此,我们简要分析常用的定时限过流保护的工作原理。它依靠整定给时间继电器的固定延迟,以实现继电保护动作时间恒定的目的。相比于其他保护逻辑,定时限过流的构成回路以及判断逻辑容易实现并且可靠性很高。也可以通过动作电流以及动作时间的整定来保证保护的选择性。根据线路运行情况选择合理的动作电流则可以实现保护的灵敏性。定时限过流保护也能很方便的进行调试。定时限过流保护的动作过程为:当保护区内的线路出现故障情况,比如AB两相短路时,线路中AB两相的电流会急剧增加。保护装置通过CT变换后采集到的二次AB两相电流也会急剧增加,二次电流超过保护整定的过流电流定值后,保护内电流比较继电器就会动作,闭合动合触电,接通时间继电器线圈,再经时间继电器设置的固定延时后,时间继电器动合触点闭合,接通相应的信号继电器回路,由此发送短路信号。而接通信号继电器的同时,出口元件内部的中间继电器线圈将被接通,并由中间继电器内的触点接通跳闸回路,使对应的断路器跳闸线圈带电,跳开断路器。经此过程,断路器跳开并切除故障线路后,故障电流即会消失,继电保护装置内部无二次故障电流后,过流比较元件将返回到正常的状态。

4结论

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[关键词]电力系统;继电保护;可靠性;措施

中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0081-01

电力系统不但是国民经济发展的重要基础,也是我国经济发展的重要组成部分,电力系统供电能力的提高,包括供电稳定性、供电效率、供电安全、供电可靠性的提高,对于我国经济的发展有着深远的意义。要想提高电力系统运行的稳定性,就要首先提高继电保护装置的可靠性,而电力系统相关技术的迅速发展和电网规模的不断扩大对继电保护装置所提出的要求越来越高,同时,随着科学技术的不断发展,不断完善的继电保护装置也在预防和控制电力故障中起到了越来越显著的作用。

1、继电保护装置概述

1.1.继电保护装置的内涵

在电力系统中,常因各种内外因素的影响,不可避免的产生故障,消除故障,确保供电可靠性,保证电力设备的安全正常运行的一种基本手段即继电保护。对其的要求主要有使电力系统有良好的可靠性、选择性、灵敏性以及速动性。电力系统的故障主要形式为短路,短路时电气量的变化组成了继电保护动作,如电流、电压、功率、频率等的变化,从系统设计的方面解释,继电保护系统即是由一种或多种相互独立又通过某种方式连接的继电保护装置共同组成了继电保护系统。所有的电力装置如母线、电路、变压器等都必须在继电保护系统的保护下方可运行。

1.2.继电保护装置的作用

电力系统的故障主要形式为短路,短路或其他故障时电气量的变化组成了继电保护动作,如电流、电压、功率、频率等的变化。继电保护设备的主要职能有:监视正常的供电系统设备的运行,确保其安全正常并将可靠的运行情况汇报给值班人员;及时自动有选择性的去除故障部分,保留并保护正常部分继续工作;并能及时发出故障警报信号通知工作人员,使工作人员能尽快解决问题。

1.3.继电保护可靠性指标

继电保护的可靠性的内涵是在一个有着优良的技术,高质量的装置,合理的配置的系统中,设备能够在规定的时间完成规定的任务,换句话说,即确保该动作时动作,不该动作时不动作,去除故障部分,保留正常部分。其可靠性是最基本的继电保护要求。它又被分为两个标准,一是功能的可靠性,是从一次系统的观点描述的,它是工作状态下的继电保护系统能正常无误的工作的概率,继电保护的误动概率以及拒动概率都与其相关;二是设备的可靠性,其是从二次系统的观点描述的,继电保护系统在运行中时每时每刻都处于工作状态的概率。有多种方法应用于继电保护系统可靠性的分析,如概率法、模型法以及故障树分析法等,但是概率法不能用于求解,因为继电保护系统是可修复的系统。

2、提高继电保护装置可靠性的途径

提高继电保护装置的可靠性应从管理、技术和人员三方面入手,具体措施包括以下几点:

2.1.继电保护的验收环节要做好

验收工作是继电保护工作中最基本的一项。它保证了各项工作的完善进行,以及电力系统的安全、稳定运行。其工作流程为:首先工作人员对继电保护装置进行调试,然后经专业的验收、严格的检查的后填写验收单,之后验收单将被交往厂部,继电保护装置的检修、生产、试用、开关合跳试验均由厂部完成。期间保护装置变动的时间、变动情况都将详细记录填写,由相关负责人签字然后存档以便日后查询。程序的运行只有在试运行或运行试验安全无误的条件下方可启动。

2.2.继电保护装置和二次回路的巡检要仔细

电力系统安全问题的预防占有十分重要的地位,只有早预防,才能早发现其中潜在的隐患,尽量在事故前解决问题,避免事故的发生。所以对继电保护装置及二次回路的定期巡检十分重要,也是故障预防的重要途径。检查工作要全面仔细,其主要内容有:检查设备的开关、按钮、压板、的位置,检查指示灯、警报铃是否能正常工作;检查保护压板,自动装置是否满足调度要求;检查继电器接口,回路有无松动脱落、发热、异味等;检查线路是否完整,是否存在附加电阻过热的情况等。

2.3.继电保护系统的技术改造工作要完善

随着科学技术的不断发展,继电保护系统的自动化水平也在不断提高,通信技术、计算机技术、数字处理技术以及电子技术等也逐渐应用于继电保护计术,为其注入了新的活力,不再拘于传统格局。为使继电保护技术更好的创新发展,跟上世界的脚步,电力工作者加大继电保护技术的改善工作,与时俱进,不断创新,要以传统的继电保护系统拥有的运行的可靠性、速动性选择性以及灵敏性特点及运行保护、调试方便为基础,加大并完善继电保护技术的创新。如今未处理技术已在电力系统中被广泛应用,如以微处理器为基础的数字保护装置、计量测试表、监控装置及发电机励磁控制装置,这些装置摒弃了传统的常规电流电压互感器而采用紧凑型、低功率的电流和电压互感器,这对电力系统保护的可靠性来说意义重大。

2.4.提高工作人员的素质水平

从事继电保护工作的工作人员应不断学习坚持培训,传统的继电保护人员的培养只是师傅传、帮、带,在这种学习模式的基础下,工作人员还应积极的创造各种条件,寻找各种机会对自己进行多元化培训,提高其素质水平。方法有:组织各种参观,请老师讲座、到厂家学习、利用网络同行人员不断交流学习、观看网络教育视频、针对某一问题进行专题研讨、组织各种比赛考试等。此外还要增强责任感。随着技术的更新应用,电网的飞速发展,继电保护的工作日益复杂,以及保护,调试,验收等环节的重要性都要求技术人员要有高度的责任感,避免人为因素造成的损失。

继电保护技术在电力系统中占有非常重要的地位,其中继电保护的可靠性又是对其最基本的要求。良好的继电保护系统是人们生产生活正常进行的重要保障,而且随着电力系统的高速发展和计算机技术、电子技术的应用,继电保护技术面临着全球化,智能化的发展趋势,所以,做好继电保护的各个环节十分重要,继电保护技术应该被大力推广与创新,继电保护人员也应不断学习进步增强责任感,确保为电力系统提供稳定、安全的运行环境,更好的服务于社会。

参考文献

[1] 张卜元.电力系统继电保护的可靠性研究.[J].煤炭技术.2011(7):41.

[2] 柳运华、樊恩红.电力系统继电保护可靠性研究.[J].科技咨询.2011(22):142.

[3] 王冬生.电力系统继电保护的可靠性与维护应用.[J].城市建设理论研究(电子版).2011(23).

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关键词:电力继电保护技术;基本原理;应用分析

中图分类号: F406文献标识码:A

一、前言

随着经济的发展,电力系统在社会发展中的作用越来越重要,而继电保护技术在电厂中具有非常重要的作用,对电力继电保护技术的基本原理及其应用进行分析和研究,对于促进电力继电保护技术的发展具有重要作用。

二、电力系统继电保护技术概述 1.继电保护基本概念 在电力系统运行中,由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备。 2.电力继电保护的工作原理 继电保护的工作原理,是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成,电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:

电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。

电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。

电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°。

测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值,正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。

3.继电保护在电力系统安全运行中的作用 一个可靠稳定的继电保护系统是整个机电系统安全运行的保障。通常来说继电保护的稳定性能主要是由搭配合理的技术终端和安全可靠的继电保护设施来决定的,它们是整个电力系统安全运行的基本保障。

继电保护在电力系统安全运行中的作用如下:

(一)保障电力系统的安全性 当电力系统元件在受保护的状态中发生故障的时候,保护该元件的继电保护装置应及时准确的通过距离该原件最近的断电保护,使得故障元件能够快速的的与电力系统脱离,最大程度的减少对整个电力系统元件的破坏,把对整体供电系统的影响降低到最小。

(二)对电力系统的不正常工作进行提示

对于没有正常运行的电气设备,要根据不同的故障情况和设施运作过程中的不同情况,来发出相应的提示信息,以便值班的工作人员对故障进行相应的处理,比如:有系统进行自动的调整;手动使故障的电气设备脱离系统;手动脱离故障连带的设备。同时在设备发生不正常工作的时候,允许继电保护装置有一定的延迟,以免过度敏感的保护装置发生误报。

4.电力继电保护技术的重要性 用电设备在运行中都会发生故障致其不能正常运行,最常见的就是短路现象,短路可能产生严重的后果,它能损害发生故障的元件,也能减少元件的使用寿命甚至能影响广大人民群众的生命财产安全,继电保护技术的出现可以将其伤害降到最低,它分为测量、执行、逻辑三部分,当用电设备发生短路故障的时候,它能够快速、正确地将发生故障的元件从电力系统中撤除,避免其受到更多的损害,这样也能保障其他正常元件不会受其影响继续正常运行。并且这种保护技术还能够根据自身所处的环境,元件受损伤的程度,选择合适的方式,做出保护动作。

三、电力继电保护的基本要求1.可靠性是指保护该动体时应可靠动作。不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。继电保护的可靠性主要由配置合理,质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下运行。220KV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交,直流输入,输出回路相互独立,并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一级断路器切除故障。在所有情况下,要求这套继电保护装置和断路器所取的直流电源都经由不同的熔断器供电。2.选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护,线路保护或断路器失灵保护切除故障,为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件的选择性,其灵敏系数及动作时间,在一般情况下应相互配合。3.灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具备必要的灵敏系数,各类保护的最小灵敏系数在规程中具有具体规定。选择性和灵敏性的要求,通过继电保护的速定实现。4.速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装设速动保护,充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用,减少继电器固有动作时间和断路器跳闸的时间等方面入手来提高速动性。

四、电力继电保护技术的主要特点

继电保护技术的主要特点是:

自主化运行率提高,计算机的数据处理技术能够使得继电设备具有很强的记忆功能,加之自动控制等技术的综合运用,使得继电保护能更好地实现故障分量保护,提高运行的正确率。

兼容性辅助功能强,继电保护技术在保护装置的制造上采用了比较通用兼容的做法,便于统一标准,并且装置体积小,减少了盘位数量,在此基础上,还可以扩充其它辅助功能。

操作性监控管理好,该技术主要表现在一些核心部件不受外在化境的影响,能够产生一定的使用功效。与此同时,该保护技术能够通过计算机信息系统,具有一定的可监控性能,大大降低了成本。

五、电力继电保护技术的应用工厂和企业的高压供电系统和变电站都会运用到继电保护装置。在高压供电系统分母线继电保护的应用中,分段母线不并列运行时装设的是电流速断保护和过电流保护,但是在断路器合闸的瞬间才会投入,合闸后就会自动解除。配电所的负荷等级如果较低,就可以不装设保护装置。变电站常见的继电保护装置有线路保护、母联保护、电容器保护、主变保护等。 1.线路保护 ,通常采用二段式或者三段式的电流保护。其中一段是电流速断保护,二段是限时电流速断保护,三段是过电流保护。

母联保护 ,限时电流保护装置联同过电流保护装置一起装设。

电容器保护,包括过流保护、过压保护、零序电压保护和失压保护。 4.主变保护,包括主保护(重瓦斯保护、差动保护),后备保护(复合电压过负荷保护、过流保护)继电保护技术在目前已经得到飞速的发展,各种各样的微机保护装置正逐渐被投入使用,微机保护装置是有各种不同,但是其基本原理和目的都是一样的。

六、结束语

随着时代的进入,科研的深入,加强继电保护技术的应用对于提高社会生产力和生产效率具有重要作用,是社会发展的必然趋势。

参考文献:

[1]齐俊玲.继电保护在电力系统中的应用[J].民营科技,2013(1):43.

[2]王金明.浅谈电力继电保护[J].大科技,2012(12):86-87.

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一、前言

随着智能变电站技术的发展和进步,有效的促进了智能电网的建设,是国家发展自动化、智能化、科学化电网的重要组成部分[1]。研究表明,智能变电站具有很多优势特点,比如基于IEC61850标准体系实施统一建模、应用了电子式互感器与智能一次设备、传输采用二次信息网络化等,为电网智能化、自动化的发展提供及其便利的条件,推动了智能电网的发展和推广[2]。智能变电站技术对继电保护过程中的数据信息及保护原理、实现机制和架构体系、设计和运维等具有重要的影响。

二、智能变电站对继电保护的影响研究

(一)继电保护的数据信息及保护原理的影响

智能变电站对于继电保护的数据信息和保护原理具有重要的影响,主要包括体现为以下三个方面:

1.继电保护的源数据性质

与传统变电站采用的自动化技术相比,智能变电站采用电子式互感器,与传统电磁式互感器相比,电子式互感器在数据同步、数据时延、频带宽度、线性度和响应速度等方面采用了新的原理和算法,导致继电保护的源数据性质发生了极大的变化[3]。

2.继电保护传输数据的方式

由于智能变电站采用的二次信息网络传输过程中可以共享不同间隔设备的信息,更加灵活的、简单的实现了跨间隔保护,从而促进继电保护产生了新的保护原理和实现方式,影响了继电保护传输数据的方式。

3.继电保护数据处理和使用的方式

智能变电站基于IEC61850标准体系实施统一建模,实现了电网先骨干设备之间的互通、互联和互操作,实现了LED设备与二次信息的应用分离,实现了数据源的唯一性,同时为一系列的继电保护引入了新的原理和保护组织形态。

(二)对继电保护实现机制与架构体系的影响

智能变电站技术对继电保护的实现机制和架构体系产生的影响主要包括以下三个方面:

1.数据交换方式

传统继电保护的数据交换方式为采样―计算―出口的集成一体化模式,但是智能变电站采用网络化的数据交换方式,其使用数据库保存实时的进行数据调用和存储,统一管理不同的保护功能应用和二次系统,大大降低了传统数据交换的复杂性。

2.突破二次回路不可测控

IEC61850标准引入了过程层网络控制的新概念,是智能变电站采用的独特网络,将交换机的控制智能化和LED化,使得过程层的网络数据变得可以预警、可以控制,突破了传统二次电缆回路不可测控的瓶颈,实时掌控二次网络和数据可靠性的状态,大大的提升智能变电站继电保护的可靠性水平[4]。

3.采用信息交换模式

传统继电保护设施实现基本保护功能的同时,承担定值管理和运行管理的功能,获取保护对象的状态信息主要依赖关联的保护装置,智能变电站采用了P2P信息对等交换模式,获取保护对象的信息不再与保护设施绑定,建立统一数据中心,可以更高层次的实现信息共享[5]。

(三)对继电保护的设计、调试与运维的影响

智能变电站应用指挥,有效的简化了变电站设计、调试和运行维护的生命周期,提高继电保护的有效性,其影响包括以下几个方面:

1.智能化数据采集

智能变电站可以通过智能网络有效的监控和预测继电保护二次回路采集的数据,检修继电保护装置的状态。

2.集成化监控继电保护装置

智能变电站使用IEC61850标准统一建模,将变电站所用到的设备集成在一起,有效的实现继电保护装置的集成监控,提升继电保护装置的运行和维护[6]。

3.智能变电站运维的限制

虽然智能变电站技术发展迅速很快并且其优势非常明显,但是由于其采用的标准和核心技术仍然处于发展阶段,人们对于IEC61850的标准的理解存在差异性,无法完全掌握其定义的规范,因此增加了智能变电站设计、实现、调试和运行维护的挑战,由于继电保护的定义和规范更是智能变电站的难点和重点。许多智能变电站试点的建设和运行都需要业主、设计院、设备厂家、集成商、调试单位的反复协调,不断修改方案,而变电站投入运行后,运行单位往往难以摆脱对调试单位和厂家的依赖,给电力系统的安全运行带来隐患,也成为制约智能变电站的大面积推广的瓶颈。

三、结束语

智能变电站是智能电网发展的核心环节,因此,随着智能变电站的应用和发展,其对继电保护产生了新的组织架构、保护原理,认真的研究智能变电站相关技术的关键技术要素和难点,以便有效的满足电网安全稳定运行的需求,具有极其重要的意义。

参考文献

[1]戎俊康.浅析智能变电站建设对继电保护工作的新要求[J].中国电力教育.2011(36).

[2]李孟超,王允平,李献伟,王峰,蔡卫锋.智能变电站及技术特点分析[J].电力系统保护与控制.2010(18).

[3]李锋,谢俊,兰金波,夏玉裕,钱国明.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].电力自动化设备.2012(02).

[4]杨增力,周虎兵,王友怀.面向智能电网的继电保护在线应用系统[J].湖北电力.2011(04).

[5]周刚.变电站继电保护相关问题的探讨[J].中国新技术新产品.2011(15).

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关键词:继电保护;自动化装置

鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。因此对继电保护检修策略及措施也很重要。本文就这方面的问题,结合本人多年的工作经验进行探讨。

1、影相继电保护可靠性的因素

继电保护装置是一种自动装置,在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务,当系统出现异常情况时,继电保护装置会向值班人员发出信号,提醒值班人员及时采取措施、排除故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,便进入了工作状态,按照给定的整定值正确的执行保护功能,时刻监视供电系统运行状态的变化,出现故障时正确动作,把故障切除。当供电系统正常运行时,保护装置不动作。这就有 “正确动作”和“正确不动作两种完好状态,说明保护装置是可靠的。 如果保护装置在被保护设备处于正常运行而发生“误动” 或被保护设备发生故障时,保护装置却 “拒动或无选择性动作,则为 “不正确动作”。就电力系统而言,保护装置 “误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的 “拒动”,造成的大面积影响,可能导致电力系统解列而崩溃。而导致继电保护工作不正常的原因可能有以下几种。

(1)继电保护装置的制造厂家在生产过程中没有严格进行质量管理、把好质量关。

(2)继电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于其周围空气中存在大量的粉尘和有害气体,同时又受到高温的影响,将加速继电保护装置的老化,导致性能改变。有害气体也会腐蚀电路板和接插座,造成继电器点被氧化,引起接触不良,失去保护功能。

(3)晶体管保护装置易受干扰源的影响,如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素,导致发生误动或拒动。

(4)保护可靠性在很大程度上还依赖于运行维护检修人员的安全意识、技能和责任心。继电保护的可靠性与调试人员有密切关系,如技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理存在问题的能力差等。

(5)互感器质量差,在长期的运行中,工作特性发生变化,影响保护装置的工作效果。

(6)保护方案采用的方式和上下级保护不合理,选型不当

2、新形势下继电保护检修策略及措施

鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。继电保护定期检修的根本目的应是 “确保整个继电保护系统处在完好状态,能够保证动作的安全性和可靠性”。因此,原则上定检项目应与新安装项目有明显区别,只进行少量针对性试验即可。应将注意力集中在对保护动作的安全性和可靠性有重大影响的项目上,避免为检修而检修,以获取保护定期检验投资效益的最大回报。建议以下几点:

(1)尽快研究新形势下的新问题,制定新的检修策略修订有关规程,指导当前乃至今后一个时期的继电保护检验工作,积极开展二次设备的状态检修,为继电保护人员 “松绑”,使检修对系统安全和继电保护可用性的影响降到最低。

(2)在检修策略的制定上应结合微机保护的自检和通信能力,致力于提高保护系统的可靠性和安全性,简化装置检修,注重二次回路的检验。

(3)今后,在设计上应简化二次回路;运行上加强维护和基础管理,注重积累运行数据,尤其应注意对装置故障信息的统计、分析和处理,使检修建立在科学的统计数据的基础上;在基本建设上加强电网建设和继电保护的更新改造,注重设备选型,以提高继电保护系统的整体水平,为实行新策略创造条件。

(4)大力开展二次线的在线监测,研究不停电检修整个继电保护系统的技术。

(5)着手研究随着变电站综合自动化工作的进展,保护装置分散布置、集中处理、设备间联系网络化、光纤化继电保护运行和故障信息网建成后的保护定检工作发展方向。

(6)厂家应进一步提高微机保护的自检能力和装置故障信息的输出能力,研制适应远方检测保护装置要求的新型保护。

3、继电保护点检定修的必要性 长期以来,继电保护实行预防性计划检修为主的检修体制,暴露出来的问题很多:缺陷较多的设备检修不足,状态较好的设备又检修过剩,主要依靠检修规程来确定检修项目又会导致检修的盲目性。这就要求我们既不能只是在出现不正确动作后才去分析和修复,也不能照搬传统预防性计划检修模式。因此我厂继电保护实行点检定修是非常必要的。随着微机在继电保护及自动装置的广泛应用,继电保护的可靠性、定值整定的灵活性大大提高,依据传统的《继电保护及电网安全自动装置检验条例》来维护电气二次设备,显然不合时宜。

首先,若按照传统的预防性计划检修,保护装置在两次检修之间出现故障,只有等保护装置功能失效或下一次检修时才能发现。在这期间,如果一次设备或系统出现故障,保护将不能正确动作,这对电力系统来说是非常严重的问题。

其次,随着一次设备点检定修的推广与应用,因检修设备而导致的停电时间将越来越短,这就对电气二次设备检修提出了新的要求:在检修体制、检修方法及检验项目、定检修周期等方面做相应改变,因此,只有实行点检定修,才能和一次设备保持同步,适应电力系统发展需要。

另外,检修本身是一把双刃剑,是一项易出错的工作,措施不当或方法不对可能对设备的稳定运行产生很大的干扰,也可能造成微机保护内部的软件逻辑不正常,致使原本预防的故障发生。虽然工作人员尽力避免此类情况发生,但是,保护检修之后即发生不正确动作的情况也并不罕见。

目前微机型保护技术已进入成熟阶段,简化试验项目、延长检修周期已具备物质条件,主要表现为以下几点: 1) 微机型继电保护装置软硬件技术都已进入成熟阶段。 2) 微机保护的自检功能已可以覆盖除出口继电器以外的几乎全部环节。 3) 全面、彻底地执行各种反措后为微机保护创造了良好的运行条件。

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【关键词】电力系统 继电保护 问题 解决方法

电力系统的运行环境在我国电力市场的日新月异中日趋复杂,这就需要更多的电力设备来帮助其平稳运转。而作为电力系统核心的继电保护装置,在控制安全事故的发生率及维护我国电力系统的稳定运行方面扮演着不可或缺的角色。继电保护装置在电力系统出现故障时,立即检测并准确定位问题点,从而通过信号向工作人员下达维修的指令,以保障电力系统的安全运行。

1 简述继电保护

1.1 继电保护概念

所谓继电保护就是指通过一些方法和装置来对电力系统进行保护,即当电力系统的某些部分发生故障例如两项短路接地、电机无法正常运转时,相关装置能够做到及时排查并控制,断开电路以免发生危险。它可以保障电力系统的稳定性,将稳定性与地方经济两者紧密地结合起来,消除电气故障所引起的安全事故并最大程度地降低由于电气故障所带来的直接或间接经济损失。

1.2 继电保护原理

继电保护要求在电力系统出现故障时,相关设备能够立即检测电路并准确定位故障点,从而通过信号向工作人员下达维修的指令,从而使电力系统及时恢复运转。这种保护装置所根的原理是:

(1)当电路中的电流骤增时进行控制与保护;当某个元件两端的电压过低时进行低压保护;当电流的相位、频率等参数有反常显示时给予方向保护;对压敏电阻等元件的敏感度进行保护等。

(2)继电保护可以对电路进行自动控制,它借助相关监控设备所发出的危险信号,对电路进行数字模拟再判断是否需要启动继电保护程序,进而做出断路等继电保护措施。例如,湿度、荷载、温度等的变化可能会使电磁继电器等装置做出限流保护。

1.3 继电保护目的

继电保护的作用就是保障电力系统的安全运行,特别是当电力元件不能正常工作时,继电保护装置必须快速精准地摘除故障元件,向最近的维修单位下达维修指令,保证系统正常运行;也有部分更为先进的保护设备可根据实际情况自行确定保护方法并做出调整。

2 继电保护中的常见问题

引起电力系统继电保护出现问题的常见原因主要有设备和人为两个方面。

2.1 人为问题

2.1.1 过分依赖主观经验

检测和维修人员并未做到真正意义上的按照规章制度客观地判断及处理故障问题,而是更多的在实际工作中过分依赖以往的工作经验。这样常会导致问题原因判断不明,造成人员伤亡或经济损失等惨痛后果。

2.1.2 消极怠工等不端正工作态度

虽然目前我国电力系统继电保护基本实现了计算机控制,大大降低了相关工作人员的工作量,但还没有达到完全意义上“托管”的程度,所以仍需要工作人员尽心尽力。而部分员工不仅认识错误而且态度不端,认为继电保护已全部智能化,在检测与维修工作中存在较多漏洞。

2.1.3 专业技能不过硬

从事电力系统继电保护工作的工作人员必须具备熟练的操作技能,否则在电路产生问题时,不能做出及时准确的预判,从而不能把握抢救的黄金时间,导致故障不能在第一时间被控制,甚至出现无法估量的严重后果。

2.2 设备问题

管理装置、数据收集系统和微机处理装置共同构成了整个电力系统继电保护装置,无疑每一组份都必须正常运转,否则都将导致或大或小的继电保护问题。

(1)如果继电保护装置中的电压等物理量达不到充电的标准,就一定会产生继电保护问题。

(2)如果重要数据在收集系统出现问题时发生变化,会使得变化后的数据在变换为数字信号时发生误动,影响数据的准确性。

(3)作为继电保护装置重要组成部分的电磁继电器,在长期使用中难免出现损伤,将会给电力系统继电保护工作带来很大的麻烦,如造成工作电压的不稳定。如果不能合理解Q,还会出现焊接磨损等相关问题,这些无疑都是影响电力系统安全稳定运行的极大隐患。

3 电力系统继电保护问题的解决对策

怎样在今天做好继电保护工作,通过飞速进步的电力系统为我国经济的持续发展保驾护航是我们必须要解决的一大问题。笔者认为有以下四点解决措施:

3.1 集中精力攻克技术难题

只有拥有一批高水平的科学技术人员,才能攻克技术上的难关,使我国的电力系统继电保护事业完成向智能化的转型。可以做的有定期对继电保护相关工作人员进行培训、提供继续学习的机会与平台等等,努力使他们的专业素养达到世界前列水平,为攻克技术难题打下坚实基础。

3.2 杜绝误动现象的出现

继电保护工作中负荷供电的中断往往归因于误动现象的出现,严重时还会危及系统的稳定性,导致安全问题的滋生和地方经济的巨大损失。因此必须加强对系统内部人员的教育,提高安全意识,在电路出现故障时能准确判断并正确处理,在最短时间内恢复电力系统的正常运行。

3.3 注重对高素质继电保护专业人才的培养,在更高水平研究继电保护问题

我国继电保护装置的创新在科学技术的蓬勃发展中日新月异,研发出了模糊逻辑等高精尖技术。这就要求我们的技术人员有一定的阅读与理解外文文献与相关资料的能力,并能准确处理实验数据。因此对于继电保护人员来说,除了常规专业技能的培训,还应加强对计算机知识的学习,为继电保护工作完善自身素质。

3.4 精心维护继电保护设备

从历史上国内外出现的继电保护故障现象来看,故障出现的原因有一部分就是继电保护设备的维护不当,所以为降低或避免故障现象的发生必须将继电保护设备的维护工作保质保量完成。

4 结束语

继电保护工作在电力系统的长期稳定运行中起着不可或缺的作用,对加速国家经济发展速度和改善人民生活质量有着深远意义。作为继电保护工作实践者的相关人士,需时刻保持清醒的头脑,以端正的工作态度和优秀的专业素养,保障电力系统的正常运行,为国家及人民贡献出一份绵薄之力。

参考文献

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[3]陈德树.计算机继电保护原理与技术[M].北京:中国电力出版社,1992.