继电保护种类及保护范围范文

时间:2023-12-28 17:57:06

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继电保护种类及保护范围

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(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。

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【关键词】220KV电网;继电保护;变压器;短路计算

1.继电保护的基本原理

继电保护装置应在系统发生故障或不正常运行时,迅速,准确的切除故障元件或发出信号以便及时处理,因此,继电保护装置是电网及电气设备安全可靠运行的保证。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障,是保护区内故障还是区外故障的功能。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:

(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。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20o,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60o~85o,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180o+(60o~85o)。

(4)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。

不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。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。此外,除了上述反应工频电气量的保护外,还有反应非工频电气量的保护。

2.继电保护的基本要求

继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护,应同时满足四个基本要求,而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置,这四个基本要求中有些要求可以降低。

2.1 选择性

选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒动时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

2.2 速动性

速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障,以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性。一般必须快速切除的故障有:

(1)使发电厂或重要用户的母线电压低于有效值(一般为0.7倍额定电压)。

(2)大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。

(3)中、低压线路导线截面过小,为避免过热不允许延时切除的故障。

(4)可能危及人身安全、对通信系统或铁路信号造成强烈干扰的故障。

故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间,一般快速保护的动作时间为0.04s~0.08s,最快的可达0.01s~0.04s,一般断路器的跳闸时间为0.06s~0.15s,最快的可达0.02s~0.06s。

对于反应不正常运行情况的继电保护装置,一般不要求快速动作,而应按照选择性的条件,带延时地发出信号。

2.3 灵敏性

灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。能满足灵敏性要求的继电保护,在规定的范围内故障时,不论短路点的位置和短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,都能正确反应动作,即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作,而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。系统最大运行方式:被保护线路末端短路时,系统等效阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大运行方式;系统最小运行方式:在同样短路故障情况下,系统等效阻抗为最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

保护装置的灵敏性是用灵敏系数来衡量。

2.4 可靠性

可靠性包括安全性和信赖性,是对继电保护最根本的要求。

安全性: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。

信赖性:要求继电保护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。

继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。即使对于相同的电力元件,随着电网的发展,保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。

以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据,又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的,但往往又存在着矛盾。因此,在实际工作中,要根据电网的结构和用户的性质,辩证地进行统一。

3.变压器中性点接地的确定

3.1 变压器中性点接地位置和数目的选择原则

电力系统中性点接地方式有两大类:一类是大接地电流系统;一类是小接地电流系统。

通常,变压器中性点接地位置和数目按如下两个原则考虑:一是使零序电流保护装置在系统的各种运行方式下保护范围基本保持不变,且具有足够的灵敏度和可靠性;二是不使变压器承受危险的过电压,为此,应使变压器中性点接地数目和位置尽可能保持不变。

在中性点直接接地电网发生接地短路时,零序电流的大小和分布与电网中变压器中性点接地数目和位置有很大关系。在系统不失去中性点接地的前提下,安排一部分变压器中性点接地运行,另一部分变压器中性点不接地运行,并使变压器中性点接地数目及位置尽量不变,以保证零序保护动作范围的稳定和具有足够的灵敏性。

(1)在单母线运行的发电厂和高压母线上有电源联络线的变电站变压器中性点应接地。

(2)在具有两台以上的变压器,而且是双母线固定连接方式运行的发电厂和高压母线上有两回以上电源联络线的变电所,每组母线上至少有一台变压器的中性点直接接地,这样当母联开关断开后,每组母线上至少保留有一台变压器的中性点直接接地。

(3)在单电源网络中,终端变电所的变压器中性点一般不应接地。

(4)在多电源的网络中,每个电源处至少应该有一个中性点接地,以防止中性点不接地的电源因某种原因与其它电源切断联系时,形成中性点不接地系统。

(5)变压器低压侧接入电源,当大接地电流电网中发生接地短路而该电源的容量能够维持接地点发生的电弧时,则变压器的中性点应该接地,如果该电源的容量不是足以维持接地电弧时,则中性点不接地。

(6)为便于线路接地保护配合,在低压侧没有电源的枢纽变电所,部分变压器的中性点应直接接地。

(7)接在分支线上的变电所,低压侧虽无电源,但变压器低压侧是并联运行的,为使横差差动保护正确动作,变压器的中性点应接地。

(8)自耦型和有绝缘要求的其它变压器,其中性点必须接地运行。

3.2 变压器中性接地的数目和位置

主变中性点的投入数量和位置直接影响系统的零序阻抗,零序阻抗的变化又改变着零序电流的分布。考虑到零序保护的灵敏性和变压器中性点绝缘,系统过电压,保护整定配合等因素,零序阻抗应基本不变。如你厂接线为双母线,一般应保持一条母线上有一台变压器接地。如为单母线,有两台及以上变压器接在母线上时,就保持一台变压器中性点接地。备用变的220KV侧中性点接地也是算作220KV系统的接地点的,与主变的中性点接地无异。一般情况下,备用变与中性点接地的主变是分别运行于不同母线的。为了接地短路时,变压器不会受到过电压的危害,又能使零序电流的分布基本不变,系统中各变电站的变压器接地情况如表1所示:

表1 变压器中性点接地情况表

变电站名称 A B C D E

变压器台数 1 2 3 4 2

220KV侧中性点接地变压器台数 1 1 2 2 1

4.短路计算

4.1 短路概述

短路是电力系统的严重故障。所谓短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况。产生短路的原因有元件损坏、气象条件恶化等。在三相系统中可能发生的短路有:(1)三相短路;(2)两相短路;(3)两相接地短路;(4)单相接地短路。电力系统的运行经验表明,在各种类型的短路中,单相短路占大多数,两相短路较少,三相短路机会最少。从短路计算方法来看,一切不对称短路的计算在采用对称分量法后,都归结为对称短路的计算。

4.2 短路计算的目的

在设计中,短路计算是其中的一个重要环节。计算的目的主要有以下几个方面:

(1)以便选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备,如断路器等,必须以短路计算作为依据。

(2)为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数,必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。

(3)进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响等,也包含有一部分短路计算的内容。

(4)确定输电线路对通讯的干扰,对已发生的故障进行分析。

实际工作中,根据一定任务进行短路计算时,必须首先确定建设条件。一般包括,短路发生时系统的运行方式,短路的类型和发生地点,以及短路发生后所采取的措施等。从短路计算的角度看,系统的运行方式指的是系统中投入运行的发电、变电、输电、用电设备的多少以及它们之间相互连接的情况,建设不对称短路时,还应包括中性点的运行状态。不同的计算目的,对应的计算条件不同。

4.3 短路计算条件

在实际工作中,根据一定的任务进行短路计算时必须首先确定计算条件.所谓计算条件是指短路发生时系统的运行方式,短路的类型和发生地点,以及短路发生后所采取的措施。为使所选电器具有足够的可靠性、经济性和合理性,并在一定时期内适应电力系统发展的需要,作验算用的短路电流应按下列条件确定:

(1)容量和接线:按本工程设计最终容量计算,并考虑电力系统远景发展规划一般为本期工程建成后的5-10年,其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式,但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。

(2)短路种类:一般按三相短路验算,若其它种类短路较三相短路严重时,则应按最严重的情况验算。

(3)正常工作时,三相系统对称运行。

(4)所有电源的电动势相位角相同。

(5)电力系统中各元件的磁路不饱和,即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。

(6)短路发生在短路电流为最大值的瞬间。

(7)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。

(8)元件的计算参数均取其额定值,不考虑参数的误差和调整范围。

4.4 短路类型

由电力系统不对称故障分析,短路电流正序分量可以统一写成:

式中表示附加电抗,其值随短路型式的不同而不同,上角标(n)是代表短路类型的符号。上式表明,在简单不对称短路的情况下,短路点电流的正序分量,与在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的电流相等。这个概念称为正序等效定则。短路电流的绝对值与它的正序分量的绝对值成正比,即:

式中,m(n)为比例系数,其值视短路种类而异,各种简单短路时的和m(n)如表2所示:

表2 简单短路时的和m(n)表

短路类型 m(n)

三相短路 0 1

两相短路接地

两相短路

单相短路 3

目前,继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务,也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展,电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。

参考文献

[1]贺家李、宋从矩,电力系统继电保护原理[M].中国电力出版社.2004:74-41.

[2]毛锦庆.《电力系统继电保护实用技术问答》第二版[M],北京:中国电力出版社 1999

[3]谷水清、李凤荣,《电力系统继电保护》[M],中国电力出版社

[4]马长贵.《高点网继电保护原理》[M],北京:水利电力出版社,1987.

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关键词:继电保护 事故处理 检查

引语:自适应继电保护是自适应控制技术在电力系统继电保护中的应用。自从微型计算机引人继电保护以后,各种原理的微机继电保护得到了长足的进步。目前,自适应控制理论与继电保护结合而产生的自适应式微机继电保护也得到比较大的发展。

1、继电保护事故的种类

1.1定值问题:①整定计算的误差②人为整定错误⑧装置定值的漂移a元器件老化及损坏b温度与湿度的影响c定值漂移问题

1.2电源问题:①逆变稳压电源问题a纹波系数过高b输出功率不足或稳定性差;②直流熔丝的配置问题;③带直流电源操作插件

1.3 TA饱和问题:作为继电保护测量TA对二次系统的运行起关键作用,随着系统短路电流急剧增加,在中低压系统中电流互感器的饱和问题日益突出,已影响到继电保护装置动作的正确性。现场因馈线保护因电流互感器饱和而拒动,主变后备保护越跳主变三侧开关的事故时有发生。由于数字式继电器采用微型计算机实现,其主要工作电源仅有5V左右,数据采集部分的有效电平范围也仅有10V左右,因此能有效处理的信号范围更小,电流互感器的饱和对数字式继电器的影响将更大。①对辅助判据的影响;②对基于工频分量算法的影响;③对不同的数据采集方法的影响;④防止TA饱和的方法与对策。

1.4抗干扰问题:运行经验表明微机保护的抗干扰性能较差,对讲机和其他无线通讯设备在保护屏附近的使用会导致一些逻辑元件误动作。现场曾发生过电焊机在进行氢弧焊接时,高频信号感应到保护电缆上使微机保护误跳闸的事故发生。新安装、基建、技改都要严格执行有关反事故技术措施。尽可能避免操作干扰、冲击负荷干扰、直流回路接地干扰等问题的发生。

1.5保护性能问题:保护性能问题主要包括两方面,即装置的功能和特性缺陷。有些保护装置在投入直流电源时出现误动;高频闭锁保护存在频拍现象时会误动;有些微机保护的动态特性偏离静态特性很远也会导致动作结果的错误。在事故分析时应充分考虑到上述两者性能之间的偏差。

1.6插件绝缘问题:微机保护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后,由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃,在外界条件允许时,两焊点之间形成了导电通道,从而引起装置故障或者事故的发生。

1.7软件版本问题:由于装置自身的质量或程序漏洞问题只有在现场运行过相当一段时间后才能发现。因此,继电保护人员在保护调试、检验、故障分析中发现的不正常或不可靠现象应及时向上级或厂商反馈情况。

2、继电保护事故处理的思路

2.1正确充分利用微机提供的故障信息对经常发生的简单事故是容易排除的,但对少数故障仅凭经验是难以解决的,应采取正确的方法和步骤进行。

2.1.1正确对待人为事故:有些继电保护事故发生后,按照现场的信号指示无法找到故障原因,或者断路器跳闸后没有信号指示,无法界定是人为事故或是设备事故,这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映,以便分析和避免浪费时间。

2.1.2充分利用故障录波和时间记录:微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据,根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。若通过一、二次系统的全面检查发现一次系统故障使继电保护正确动作,则不存在继电保护事故处理的问题;若判断故障出在继电保护上,应尽量维持原状,做好记录,做出故障处理计划后再开展工作,以避免原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。

2.2运用正确的检查方法

2.2.1逆序检查法:如果利用微机事件记录和故障录波不能在短时间内找到事故发生的根源时,应注意从事故发生的结果出发,一级一级往前查找,直到找到根源为止。这种方法常应用在保护出现误动时。

2.2.2顺序检查法:该方法是利用检验调试的手段来寻找故障的根源。按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。这种方法主要应用于微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中。

2.2.3运用整组试验法:此方法的主要目的是检查保护装置的动作逻辑、动作时间是否正常,往往可以用很短的时间再现故障,并判明问题的根源。如出现异常,再结合其他方法进行检查。

2.3事故处理的注意事项

2.3.1对试验电源的要求在进行微机保护试验事要求使用单独的供电电源,并核实用电试验电源是否满足三相为正序和对称的电压,并检查其正弦波及中性线是否良好,电源容量是否足够等要素。

2.3.2对仪器仪表的要求万用表、电压表、示波器等取电压信号的仪器必须选用具有高输入阻抗者。继电保护测试仪、移相器、三相调压器应注意其性能稳定。

3、如何提高继电保护技术

掌握和了解继电保护故障和事故处理的基本类型和思路是提高继电保护故障和事故处理水平的重要条件,同时加强下述几个问题。

3.1掌握足够必要的理论知识

3.1.1电子技术知识。由于电网中微机保护的使用越来越多,作为一名继电保护工作者,学好电子技术及微机保护知识是当务之急。3.1.2微机保护的原理和组成。为了根据保护及自动装置产生的现象分析故障或事故发生的原因,迅速确定故障部位,工作人员必须具备微机保护的基本知识,必须全面掌握和了解保护的基本原理和性能,熟记微机保护的逻辑框图,熟悉电路原理和元件功能。

3.2具备相关技术资料

要顺利进行继电保护事故处理,离不开诸如检修规程、装置使用与技术说明书、调试大纲和调试记录、定值通知单、整组调试记录,二次回路接线图等资料。

3.3掌握微机保护事故处理技巧

在微机保护的事故处理中,以往的经验是非常宝贵的,它能帮助工作人员快速消除重复发生的故障,但技能更为重要,现针对微机保护的特点总结如下。

3.4.1替代法该方法是指用规格相同、功能相同、性能良好的插件或元件替代被怀疑而不便测量的插件或元件。

3.4.2对比法该方法是将故障装置的各种参数或以前的检验报告进行比较,差别较大的部位就是故障点。

3.4.3模拟检查法该方法是指在良好的装置上根据原理图(一般由厂家配合)对其部位进行脱焊、开路或改变相应元件参数,观察装置有无相同的故障现象出现,若有相同的故障现象出现,则故障部位或损坏的元件被确认。

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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:

篇5

[关键词]继电保护 二次回路 检修维护

中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)27-0393-01

随着时代科技和技术的发展,目前我国的电力运行已经完全离不开自动化的控制,电力系统的结构也在不断扩大,运行的电压和各类型的电力产品数量也在不断的在增加,这样的现象出现,无疑是对未来的电力系统调控提出了更高的要求,假如在日常的工作过程中处理不善,将会出现严重的电力系统运行安全问题。目前我国大多数的电力系统中都采用的是继电保护二次回路,这也是目前最常见的自动化控制方式,对电力网中各种情况和问题进行自动化的处理和保护,不但可以提高电力运行的稳定,同时也提升了电力的质量,因此,高度重视继电保护二次回路工作是必然的。日常的检修和维护能够确保整个回路的安全运行,从而实现继电保护二次回路的功能稳定,实现电力系统的安全可靠。

1 继电保护二次回路的概述

1.1 继电保护二次回路的特点

较为复杂的继电保护二次回路是电力系统中不可缺少的重要组成部分,继电保护二次回路主要由测量、继电保护、开关、电源和信号系统组成,其中的复杂和繁琐性就是继电保护二次回路的特点。继电保护二次回路主要是以低压的形式对电力系统的设备进行保护,这也是功能性的集中体现。同时继电保护二次回路具有很强的综合性,其中由各种不同的设备构成,整个系统在多方面的功能之上进行设计和组合,从而形成了预定的功能。

1.2 继电保护二次回路的价值

传统的电力网保护装置在反应速度上是相对较慢的,其中的故障发生率和危险性也相对较高,这都是传统电力网的缺点,然而,继电保护二次回路可以有效的避免这些问题,同时还会给整个电力网的维护和操作人员带来安全上的保障,实现电力网的广泛应用和有效监测,所以,继电保护二次回路具有很高的安全价值。装置质量小便于操作和维护都是继电保护二次回路自身的优点,大大降低了继电保护二次回路系统建造和维护的成本,实现电网低消耗和低成本的运行,这是继电保护二次回路自身的经济价值。另外,继电保护二次回路具有很高的功能价值,这是传统方式不具备的功能优势,继电保护二次回路可以在很广的范围内进行有效的控制和保护空间,使性能能够得到更有效的发挥。

2 继电保护二次回路的破坏表现

2.1 数据的破坏

继电保护二次回路出现差动后,就会出现误差,不但会在用户端的电力计量中出现数据上的破坏,同时还会降低继电保护二次回路的灵敏性,影响电力数据的准确性。

2.2 线路的破坏

如果在日常中出现继电保护二次回路的破坏,那么就会直接降低回路切断的能力,具有相当大的影响,会出现线路问题,最终导致继电保护二次回路线路出现闭合不良或者熔断等问题,从而使继电保护二次回路功能下降。

2.3 容量的破坏

继电保护二次回路出现故障之后,电力系统的容量也会出现不同程度上的降低,比如,差动保护、断路器、电缆等,这些方面的功能指标异常后就会造成电力设备老化,从而影响整个电网的容量。

3 继电保护二次回路的维护和检修方法

3.1 负荷检修

继电保护二次回路在运行的过程中,要对电流互感器的负荷进行大小严格的控制,根据一些实际的运行情况适当的降低电流互感器的励磁电流。降低二次负荷的主要方式包括,降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等等,同时还要针对互感器的一些实际状态进行定期的检查和维护。

3.2 质量检修

由于继电保护二次回路的系统相对复杂,其中各种零件的质量对于整个设备功能都有着相当重要的影响,特别是市场内销售的电流互感器的产品种类诸多,在使用的过程中具体还要结合系统保护方式的选择。针对测电流过大的继电保护装置,在差动保护过程中可以适当的选择一些小气隙的电流互感器,该装置的铁芯剩磁小,这一点会使得电流互感器的饱和状态和难度增大,从而提高了差动保护装置的性能。同时该类型互感器的励磁电流相对较小,对于一些失衡的电流起到了一定的控制作用。

3.3 电流检修

继电保护过程中的电流互感器可以有效的保护差动时的重要元件,这也是构建差动保护模式时需要重点分析的内容。在电流互感器安装使用的期间,要对互感器的使用型号进行合理的选择,最好使用差动保护专用的电流互感器,在经过保护装置的稳态短路电流时,电流达到最大值后需将差动保护回路的二次负荷控制在规定的误差范围以内,

3.4 保护检修

在日常的继电保护中,除了电流差动保护之外继电保护二次回路也经常会遇到一些操作难度相对较大的情况,这时应该用适当的方法进行差动保护形式的变化。在保护的过程中,比率差动可以说是运用较多的一种差动保护方式,在二次回路检修的过程中对故障诊断性能上起到良好的发挥作用。当经过继电保护回路的电流值增大时,不断增强装置保护的性能,防止在故障期间保护装置会有误操作和误动等现象的发生。

4 总结

综上所述,继电保护二次回路对于整个电力系统的安全和保障有着系统性和功能性的作用,特别是针对一些设备和部件发挥着辅助和稳定运行的作用。电力单位应该认识到继电保护二次回路的价值,做好对继电保护二次回路的故障鉴别,从而可以实现对继电保护二次回路的有效维护,达到一个稳定状态,在丰富整个电力系统检修维护工作经验的同时,应该实现电力工作内容和体系的创新与变革。

参考文献

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关键词:发电厂 继电保护 微机实现

中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)008-035-02

1 继电保护的概念

继电保护是当电力系统发生故障或处于异常运行状态时,用继电器来保护电力系统及其元件免受损害的反事故自动化措施。在电力系统运行过程中,外界因素、内部因素、操作失误都可以引起故障或者异常运行的状况发生,电力系统的非正常运行状态主要包括过电压、过负压、振荡、次同步谐振、非全相运行等。当电力系统发生故障或有危害其安全运行的事故时,继电保护能够及时的发出报警信号,或者直接发出跳闸命令来终止事件,从而保护设备安全运行。

2 电力系统对继电保护装置的基本要求

(1)选择性。电力系统在运行过程中发生故障时,继电保护装置能够准确的判断出引起故障的原因,选择性的切除出现故障的设备,尽量缩小停电范围,保证没有故障的设备能够正常运行。

(2)快速性。在电力系统发生故障时,针对引起故障的原因快速切断故障,以便提高电力系统并行运行时的稳定性,继电保护的快速性能够缩短用户在电压异常情况下的运行时间,避免故障进一步扩大,将故障元件的损害程度降到最低。

(3)灵敏性。灵敏性是指对运行故障或异常情况的反应能力,电力系统发生故障时,继电保护装置能够灵敏的反应出故障的发生。无论是短路故障的位置,还是短路的类型,运行方式发生变换,继电保护装置都应该能够灵敏的反应。

(4)可靠性。继电保护装置在保护的范围内发生故障时,不能因为装置本身的不足而拒绝执行切断故障操作,而对于不属于该装置保护范围内的故障,不能够进行误操作,从而保证切断故障的可靠性,保证设备的安全运行。

3 继电保护的微机实现

电力部门的继电保护工作先后经历了机电型、整流型、晶体管型、集成电路型,目前随着科技的不断发展,实现了微机继电保护。微机继电保护是在计算机发展的基础上建立的继电保护,微机继电保护的优点是可靠性高、灵敏度高、选择性高。微机继电保护的装置主要包括硬件和软件,硬件主要有微处理器、输入、输出通道、人机接口、通讯接口等,而软件主要是决定继电保护的性能和功能。微机应用于发电厂的继电保护能够有效的解除故障或异常,它的工作原理是运用故障分析系统,预先输入设备正常使用信息以便形成完整的故障报告,当记录保护装置出现异常信号时,根据预先设定的规则对系统故障的形态、继电器的动作行为进行综合分析,并对继电保护装置的保护行为进行分析,最终对整定计算结果提出合理的反馈意见,对相关工作人员提供帮助。继电保护的微机实现主要通过以下方式:

3.1 发电厂继电保护信息系统

继电保护信息系统为继电保护的安全性和规范性提供保证,同时利用数据库管理实现继电保护的智能化发展。

3.1.1 图纸的绘制与加工

继电保护图纸数量大范围广,涉及到发电厂的多个运行部门。早期的图纸绘制主要采用专门开发的绘图工具,绘制出来的图纸没有规范的格式,不能很好的与绘图工具兼容,不利于信息共享。随着计算机的不断发展,计算机辅助设计(CAD)在电力系统得到了广泛的应用,大多数的继电保护图纸使用通用的绘图软件,如AutoCAD绘图,以电力系统的每一个模块为基本单位进行绘制,并组织到一起进行加工,加入元件图形所需的属性。规范的图纸绘制为图纸数据库奠定基础,便于实现微机继电保护的图纸共享。

3.1.2 图纸数据库化

发电厂继电保护的微机实现其中的一种形式是实现继电保护的信息管理,而信息管理是建立在图纸和数据的基础上,使图纸和数据保持一致。图纸与数据之间具有时时的映射关系,因此,数据库的建设应该能够准确的反映两者之间的映射关系,根据这些映射关系将图纸与数据联系到一起,从而更好的实现继电保护的信息管理。传统的图纸数据库中图纸是以文件系统来存储的,而数据单独管理,这就容易造成图纸与数据的不一致性,从而影响整个系统的运行,同时也不易于系统的扩展。因此,在继电保护的微机实现中,将图形、数据进行一体化处理,将图纸作为一种数据存储到数据库中,从而建立图纸数据库,保证了图纸、数据的统一,建立了图纸与数据库内在的联系。

图纸数据库的实现过程如下:首先将AutoCAD的图纸文件转化为dwf类型的文件,利用相应的程序来提取图形中的数据,在数据的基础上建立描述图纸所包含的信息的数据库。在图纸绘制中,有必要的元件属性,绘制完成后,在AutoCAD编辑环境下,利用AutoCAD Object ARX二次开发技术编写的程序,提取元件的属性和所在坐标的位置,以元件为单位储存在SQL Server数据库中,然后将其放在服务器上实现多用户访问,从而保证元件与图纸信息的统一管理。对于位图格式或者JPG格式的图纸,可以采用在Web形式下进行,保证图纸信息的资源共享。在发电厂继电保护管理信息系统中就可以查找元件的相应信息,同时,元件的坐标位置也可以表示为元件图形的拓展表,以此来判断继电保护电路的流通情况。

在对数据库进行设计时也要遵循一定的原则:(1)数据冗余度小,共享度高;(2)遵循结构化、规范化原则;(3)使数据库具有一致性、可收缩性、完整性原则;(4)满足数据库的安全性、可靠性。

3.1.3 程序设计

采用ASP和ADO语言进行整个信息系统的设计,整个系统都采用面向对象的程序设计语言,并使程序具有可视化和模块化的特点,可以通过信息系统,将抽象的发电厂的结构和运行原理用图形和文字来进行表达,易于理解,且使用起来更加轻松、方便。通过点击操作,就可以完成设备参数的读取工作,也可以随时了解短路电流的计算工作,在进行整定工作时,对各个参数的范围给予提示,并且保证整定结果的正确性。信息系统设计主要是以C/S结构为主,使用图形界面来作为前台进行操作演示,通过ODBC对后台数据库进行访问,将系统的功能都结合到图形界面中来,用户可以更加方便的对设备的参数进行录入、查询、修改、删除等操作,同时也可以调用整定方案、编辑通知单的内容、完成继电保护配制工作等,从而能够更好的运用数据库,并对数据库的进行管理和维护,

3.2 发电厂继电保护整定计算

随着电力系统的迅速发展,电网的规模也逐步扩大,越来越复杂,系统短路电流的流量也在不断的变化,因此工作人员要进行短路电流的计算和继电保护整定值的校验工作。目前,继电保护设备的种类和数量也在快速增加,继电保护整定运行管理工作量不断增大。传统的继电保护管理是依靠人工计算,工作效率低,也不利于管理工作的发展,因此,人工进行继电保护整定工作越来越不能满足电力发展的需要,不能满足企业的管理要求。而将继电保护工作交由计算机软件来处理会从很大程度上减轻工作人员的工作量,运用计算机高效的计算能力,提高工作效率,同时保证发电厂继电保护装置定值能够正确的运行,也使发电厂的继电保护管理系统更加的规范化、科学化、智能化。

发电厂的继电保护整定计算系统的总体结构中各模块功能如下所示:

图形建模模块:图形建模是可视化编程的一种体现,如上文所示,主要是通过绘图工具,对发电厂的电气接线图进行绘制,并将元件的参数存储在计算机中。

故障分析模块:提供人机对话接口,在继电保护发生故障时,工作人员能够及时的对故障进行查询处理;该模块需要能够自动的生产发电厂的序列网状图,在发生故障时进行故障分析,多采用稳态法进行分析,并将分析结果进行输出处理。在对故障进行分析时,发电厂的整定计算只是对母线处的故障量进行计算,因此该模块只是负责对母线处任意故障发生时的电气量进行计算处理。在故障分析模块,程序能够计算出发电厂各个设备出口处短路产生的短路电流和向本系统内其他支路的短路电流,并且能够在拓扑图上显示出是哪些设备和哪些支路出现了短路电流,是继电保护更加容易实现。

保护整定模块:该模块的功能主要包括保护整定配置和整定计算。保护配置主要是对发电厂中的设备进行配置保护,如发电机、电动机、变压器等电力设备,将不同保护装置中的相同保护种类用一定的方法进行区分,并可以根据实际情况进行修改操作。同时同一个元件也可以配置不同型号的保护。整定计算是发电厂继电保护的核心部分,它为发电厂的继电保护提供整定数据,通过相应的操作就可以完成发电厂中各种设备的整定计算和保护的过程,并对继电保护进行统一的管理,在使用面向对象程序设计语言时要严格的按照继电保护的整定规则进行设计,同时要兼顾通用性的原则,使系统具有可移植性,然后将整定规则输入到计算机中,并进行保存,在实践使用的过程中,用户可以对相应的整定过程进行调整,使系统具有更好的通用性。实践证明,利用计算机软件实现发电厂继电保护整定计算,可以减少计算量,大大提高计算速度,从而使继电保护装置能够更好的发挥其性能,避免人为的因素造成错误的整定结果,为电力系统的安全运行提供保证。

系统管理模块:该模块主要是实现对数据的管理。在对故障进行分析处理、整定计算,还需要对发电厂继电保护的相应数据进行管理,这里所涉及到的数据是元件的参数信息、故障说明书、整定计算说明书、整定计算定值单等,而对数据的管理主要包括数据的查询、数据的备份、数据的打印和删除等。

通过发电厂继电保护整定计算的系统设计,可以很直观的显示出系统中各结点各支路的短路电流情况,为继电保护提供支持,实现微机继电保护,使发电厂继电保护向智能化方向发展。

4 结语

发电厂继电保护是保证电力系统安全运行的基础,而继电保护的微机实现体现了发电厂继电保护工作朝着计算机化、网络化、智能化的趋势在发展。发电厂继电保护的微机实现的主要方式是通过建立继电保护信息系统,对继电保护的设备参数进行管理,实现了电力系统信息管理的无纸化、可视化、智能化的发展趋势。通过保护整定计算,计算出短路电流值,为发电厂的继电保护提供基础,保证微机继电保护的安全有效运行。

参考文献:

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篇7

1.1继电保护的概念及工作方式

我们知道,对于电力系统来说,出现故障是时常发生的,这主要取决于外界的因素干扰以及自身的内部因素,无论哪种因素,一旦使电力系统发生故障没有办法正常运行的话,将会给企业、个人带来损失,那么日常生活中我们要想到解决办法的前提是要了解出现的故障原因及没有正常运行的明显状态有哪些,当电力系统出现单相接地、两相接地、三相接地、短路等的话就是很明显的出现了故障。而如果电力系统在运行中出行超负荷、超电压、产生振荡、本身同步运行的发电机却异步运行时等,就是非正常运行状态。综上各种原因,我们就不难看出继电保护的主要作用是什么。那么继电保护的基本工作原理我们归结为,它主要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构成的,一旦电力系统发生故障之后,工频电气量将会发生很大的变化,这些变化的主要特征是:

(1)电流增大的情况。当设备发生短路时,那么在出现故障的某点和电源与电源相连接的电气设备与输送电能的线路上,所产生的电流将迅速的增大,从负荷电流开始,到最后会比负荷电流大得多;

(2)电压降低的情况。一旦相间短路和接地短路发生故障的时候,将会导致电力系统之中的各个点之间的相间电压或者是相电压值迅速降低,而且距离短路点原来越近的话,其中的电压也会越来越低;

(3)电流与电压之间的相位角会发生变化。当电力系统处于正常的工作运行状态时,那么电流与电压之间的相位角与负荷的功率因数角是相等的,正常应该为20°,而如果出现三相短路时的话,电流与电压之间的相位角的大小将取决于线路的阻抗角,这个时候会为正常运行的3~4倍;

(4)测量点电压与电流之比值会产生变化。一般来说我们将测量点的电压与电流之间的比值称之为测量阻抗。那么如果系统在正常的运行状态时,测量阻抗是负荷阻抗的。如果发生金属性短路的话,线路阻抗将会取代测量阻抗,我们会看出系统故障时测量阻抗的值将会变小,相反的阻抗角将会明显增大。我们利用电路发生故障时电气量的多变性加以利用,便可形成各种原理的继电保护对。

1.2对于继电保护功能的基本要求

之所以会出现继电保护装置,主要是为了电力系统在发生故障时,继电保护装置将会运用自身的工作原理,将损失降低到最小化,使电力系统设备不损坏或者损坏的程度降低。那么我们就要求继电保护装置要具有一定的可靠性、灵敏性、及时性、速度型,还要有选择性。它自身的工作责任及工作方法将决定主要的工作状态。之所以要具有及时性,就是要求继电装置在电力系统运中出现故障时发出的信号进行感知,并及时地调整或者及时地将主要引起事故的设备进行切断。及时地对系统进行提醒、规范、预防,以减少在运行中出现故障的可能性,使电力系统处于正常运行状态。

2电力变压器继电保护实例

2.1电力变压器的主要故障种类及保护方法

2.1.1电力变压器的故障种类

我们一般可以将变压器的内部故障分为两大类:一类是油箱内故障;另一类是油箱外故障。油箱内故障有很多的原因可以导致其发生,其中包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路及经铁芯烧毁等原因。变压器油箱内如果发生故障的话,我们必须要引起高度重视,因为随时会发生危险,主要因为当变压器内充满了变压器油的时候,如果发生故障,那么短路电流将会使变压器油迅速地去分解气化,这个时候大量的可燃性气体(瓦斯)就会产生,那么油箱会爆炸很容易引起油箱爆,导致人员的伤亡。对于油箱外的故障主要划分为套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。电力变压器如果发生故障和非正常的运行状态,那么主要是由于外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流,负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低,以及过电压、过励磁等原因造成的。

2.1.2电力变压器保护方法:

(1)装设带时限的电流维护装置或者电流速断的维护;

(2)瓦斯的维护;

(3)单相接电维护;

(4)过电流维护;

(5)温度维护;

(6)其他的维护。

2.2电力变压器保护的主要配置

2.2.1电力变压器保护配置的一般要求。根据实际情况,变压器一般应装设以下的保护设备:

(1)瓦斯维护。瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障,例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等;

(2)装设带时限的电流维护装置或者电流速断的维护。对于容量为6300kVA及以上的变压器、发电厂厂用变压器和并列运行的变压器、10000kVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器,应装设电流维护装置。电流速断保护用于对于容量为10000kVA以下的变压器,当后备保护的动作时限大于0.5s时,应装设电流速断保护;

(3)单相接电维护。变压器的相间短路后备保护通常采用过电流保护、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。发生接地故障时,变压器中性点将出现零序电流,母线将出现零序电压,变压器的接地后备保护通常都是反应这些电气量构成的;

(4)过电流维护。变压器长期过负荷运行时,绕组会因发热而受到损伤。对400kVA以上的变压器,当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况,装设过负荷保护;

(5)温度维护。对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障,应按现行有关变压器的标准要求,专设可作用于信号或动作于跳闸的非电量保护;

(6)其他维护。高压侧电压为500kV及以上的变压器,应装设过励磁保护,在变压器允许的过励磁范围内,保护作用于信号,当过励磁超过允许值时,可动作于跳闸。

2.2.2电力变压器保护配置情况:

(1)主保护:瓦斯保护和差动保护;

(2)瓦斯保护:重瓦斯和轻瓦斯保护;

(3)差动保护:差动速断、比率差动保护、分侧差动保护;

(4)比率差动保护:二次谐波闭锁原理和波形判别闭锁原理的差动保护高压侧后备保护:复合电压(方向)过流、零序方向过流、零序过流、零序电流电压保护、非全相、过负荷、TV断线。

3结语

篇8

关键词:电力系统;继电保护;对策

Abstract: The city power distribution system, because of its geographical coverage is extremely vast, the movement environment is extremely complex and all kinds of human factors, the occurrence of electrical failure is unavoidable. The accident occurred in the power system in any one place, are likely to have a significant impact on the operation of the power system, in order to ensure the normal operation of power distribution system of city, must be properly set relay protection device.

Key words: power system; relay protection; countermeasure

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:

引言

当系统出现意外情况时,继电保护装置会自动发射信号通知工作人员,有关工作人员就能及时处理故障,解决问题,恢复系统的安全运行,同时,这种装置还可以和其他设备相协调配合,自动消除短暂的故障。因此,加强继电保护管理是供电系统安全运行的可靠保障。

1 继电保护的基本概念

可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置,其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒动作,而在任何其它该保护不应动作的情况下,它不应误动作。

继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同,拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量,输电线路很多,各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作,使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作,将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏,损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下,继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时,将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏,损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时,其后备保护仍可以动作而切除故障,因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。

2 继电保护管理的重要性及任务

2.1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。

2.2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。

3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。

4 排除故障的措施

4.1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。

4.2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。

4.3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。

5 继电保护故障管理的对策

5.1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。

5.2 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。5.3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。

6 结语

提高不拒动和误动作,是继电保护可靠性的核心。在城市电网配电系统中,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。为了确保供电系统的正常运行,必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值,从而保证系统的正常运行。

参考文献

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关键词 继电保护 基本要求 现状

中图分类号:TM77 文献标识码:A

1继电保护发展的现状

继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的,熔断器作为最早、最简单的保护装置已经开始使用。但随着电力系统的发展,电网结构日趋复杂,熔断器早已不能满足选择性和快速性的要求;建国后,我国断电保护学科和继电保护技术队伍从无到有,20世纪80年代中期是晶体管继电保护蓬勃发展和应用的时代。1984年,原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,因此,自进入90年代以来,不同原理、不同种类的继电保护装置相继出现,经过多年研究,微机保护的性能比较完善,成为电力系统保护、监控、通信、调度自动化系统的重要组成部分。

2电力系统中继电保护的配置与应用

2.1继电保护装置的作用和任务

在供电系统发生故障时,必须有相应的保护装置尽快地将故障切除,以防故障扩大,当发生对用电设备有危害性的不正常工作状态时,应及时发出信号告知值人员,消除不正常的工作状态,以保证电气设备正常、可靠地运行。继电保护装置就是指反映供电系统中电气设备或元件发生故障或不正常运行状态后,不同电气参数的变化情况,并动作于跳闸或发出信号的一种自动装置。基本任务如下:当发生故障时能自动、迅速、有选择性地将故障元件从供电系统中切除,使故障元件免遭破坏,保证其他无故障部分能继续正常运行;当出现不正常工作状态时,继电保护装置动作发出信号,以便告知运行人员及时处理,保证安全供电;继电保护装置还可以和供电系统的自动装置,如自动重合闸装置、备用电源自动投入装置等配合,大大缩短停电时间,从而提高供电系统运行的可靠性。

2.2继电保护装置的基本原理和基本要求

供电系统发生短路故障之后,总是伴随有电流的骤增、电压的迅速降低、线路测量阻抗减小以及电流、电压之间相位角的变化等。因此,利用这些基本参数的变化,可以构成不同原理的继电保护,如反映于电流增大而动作的电流速断、过电流保护,反应电压降低而动作的低电压保护等。

为了使继电保护装置能及时、正确地完成它所担负的任务,对反应短路故障的保护装置有以下四个基本要求:选择性、快速性、灵敏性和可靠性。第一,选择性。当供电系统中的被保护元件发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器,使故障影响限制在最小范围内。第二,快速性。指的是可以减小故障元件的损坏程度,加快非故障部分电压的恢复,更重要的是可以提高发电机并列运行的稳定性。第三,灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。灵敏系数应根对保护装置动作最不利的条件进行计算。第四,可靠性。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路性质如何,保护装置均不应产生拒绝动作;在保护区外发生故障时,又不应产生错误动作。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。

2.3继电保护装置故障与维护

造成微机保护装置故障一般有以下原因:电源问题,比如电源输出功率的不足造成输出电压下降,若电压下降过大,会导致比较电路基准值的变化,充电电路时间变短等一系列问题,从而影响到微机保护的逻辑配合,甚至逻辑功能判断失误。如果微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象,应考虑电源的输出功率是否元件老化而下降。微机保护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后,由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃,可使两焊点之间形成导电通道,从而引起继电保护故障的发生。

针对以上事故,继电保护工作人员应该加强对继电保护运行的维护工作,可以从以下几个方面着手:第一,值班人员做好各仪表的运行记录,定时对继电保护装置巡视和检查;当继电保护动作开关跳闸后,检查保护动作情况并查明事故原因,同时记入值班记录及继电保护动作记录中。第二,建立岗位责任制,做到人人有岗,一般允许接通或断开压板,严格遵守电业安全工作规定,在清扫工作时,注意与带电设备保护安全距离。第三,定期对继电保护装置检修及设备查评:检查二次设备各元件标志、名称是否齐全,各类继电器外壳是否破损,感应型继电器的圆盘转动是否正常,各类信号指示是否正常。各种按钮、动作是否灵活无卡涉;接点接触有无足够压力和烧伤;断路器的操作机构是否正常,有无异常声响、发热冒烟或烧焦等异常气味。

3电力系统继电保护发展趋势

3.1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有一台PC机的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。

3.2网络化

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,它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量,继电保护的作用主要是切除故障元件,缩小事故影响范围。 因为继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就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,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,确保系统的安全稳定运行。

3.3智能化

随着通信和信息技术的快速发展,数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的继电保护原理提供了条件,智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,把获得的数据通过网络系统进行收集、整合和分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。

4保证继电保护安全运行的措施

4.1做好常规巡视检查

不论何种保护,常规巡视检查都是非常重要的,清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等,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。

4.2做好继电保护装置检验

认真完成各类检验项目,在完成整组试验和电流回路升流试验,严禁再拔插件.改定值、改定值区、改变回路接线等工作。

4.3接地问题

继电保护工作中接地问题是非常突出的,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,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辫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。

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关键词: 大运行;地县一体化;继电保护管理

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2013)0110146-01

继电保护装置是电力系统不可缺少的重要组成部分,电力系统必须认真执行继电保护和电网安全自动装置运行管理有关规定,健全继电保护标准化管理体系,强化继电保护的全方位、全过程管理。“大运行”体系建设实施后,迫切需要建立地县一体化的继电保护管理体系,统一专业管理、统一参数管理、统一整定配合,以适应“大运行”体系建设继电保护专业标准化建设、同质化管理的要求。

1 “大运行”体系建设中继电保护管理的目标

1)继电保护管理的理念

适应电网发展实际,体现继电保护管理的特点和技术水平,以保证电网安全稳定运行为目标,以集约化、扁平化、专业化为方向,纵向推进地、县继电保护管理优化调整,通过创新管理模式、优化业务流程,全面构建并完善适应地市公司发展的地县一体化继电保护管理运行体系。

2)继电保护管理的范围和目标

专业管理的范围包括地区调度、县域调度管辖范围内所有电网设备的继电保护专业管理、参数管理、整定配合及运行管理。

地县一体化的继电保护管理目标为推进地调、县调继电保护管理业务统一,实现标准化、一体化建设,精益化、集约化管理,包括专业技术标准、规程规范统一,计算参数源端分布维护、全网共享,整定配合计算、接口定值交换严格流程管理等,全面构建集中统一、权责明晰、工作协同、规范高效的地县一体化继电保护管理体系,提高继电保护管理水平,保证地区电网安全稳定运行。

2 “大运行”体系建设中继电保护管理发现的问题

1)根据国家电公司推行“三集五大”体系建设后,伴随机构调整与人员优化组合,各部室专业职能和岗位标准均发生一定程度变化,根据批准的国网公司“大运行”操作方案,继电保护管理须按新的组织结构、职能设定开展有关技术标准和关键业务流程的梳理和制定,为“大运行”体系的顺畅运转提供完善的制度保障。

2)继电保护管理涉及的执行方比较多,不仅有市公司的运检部门,还有县公司调控中心及其运检部门,各单位现有管理标准、人员素质不一,须在基础数据标准化、流程控制、专业管理标准化、精细化方面不断改进完善,一定时期内,继电保护管理制度贯彻落实中可能存在执行不到位的情况,需要加强监督考核。

3)目前继电保护装置型号各异、运行状况参差不齐。由于保护装置来自不同的厂家,有时会有同一种保护定义不同、名称各异,容易引起混淆;有些保护厂家说明书写得不够详细,比如缺少逻辑回路图,使整定计算人员很难判断保护是否动作;还有的厂家定值菜单内容过于繁琐,给实际工作带来很大不便。这样使继电保护统一管理的难度加大,须制定适用于地县一体化的继电保护装置入网类型管理及软件版本管理工作制度和流程。

3 “大运行”体系建设中继电保护管理的有效对策

1)继电保护整定计算管理

按照国网公司“大运行”体系建设方案的要求,县域电网110kV系统调度权上划是“地县一体化”管理的必要条件,是“大运行”体系建设的重要内容,市公司对县公司所管辖的110kV系统进行命名编号的统一和变电站现场的整改,这样与各县公司相关联的接口设备的定值需通过市公司继电保护管理部门进行统一管理,县公司调控中心需要提前根据生产调度计划,在更换设备时向市公司继电保护管理部门提出接口定值的整定需求,这就需要县公司调控中心对接口设备、线路等参数的搜集和统计,并确定其运行方式,检查数据参数无误后上报给地市级继电保护管理部门,继电保护部门汇总收到的信息针对需求对接口定值开展计算。

继电保护管理部门按照规程计算故障电流,分析整定结果,设置分段设计定值,然后保存计算书完成计算过程,同时县公司调控中心也可以向市公司继电保护管理部门提交已计算好的定值单,继电保护管理部门对其进行审核,未通过审核的将发回相应人员进行进一步计算,通过审核的定值书生成定值单并向调度专业组、运维检修部和县公司发送进行下一步执行。

2)市县继电保护专业规程管理

保护规程由市公司继电保护管理部门起草后,先后进行三步审核,确保保护规程的针对性,严谨性和权威性。首先由继电保护管理部门进行内部审核,如果通过则发送给运方计划管理部门进行审核,如果审核未通过,则返回进行继续修改;然后运方计划管理部门进行第二次审核,审核通过后提交给市公司调控中心领导及公司分管领导进行第三次审核。只有三次审核通过后才能进行会签。

保护规程会签通过后成为据有约束力的规章制度,继电保护管理部门有权对调度专业组、运维检修部和县公司调控中心执行情况进行监督管理,确保保护规程执行到位,如有必要可以对相关执行单位进行考核。

3)地区电网参数管理

由于用户和各县市使用的继电保护装置型号种类较多,且厂家各异,导致所对保护管理中需要的说明书、定值单、参数等格式五花八门,这样在“大运行”管理模式下,继电保护管理部门对保护的管理的难度将进一步加大,急需要建立一个统一的标准,对参数进行规范。根据“地县一体化”管理的需要,继电保

护管理部门将参数进行统一建模,创建统一的模板和统一的数据库,通过建立的新标准对整个系统公共的参数进行统一设置与管理。有效的解决了参数管理混乱的问题,为下一步参数的应用、维护与浏览铺好道路。

4 地县一体化的继电保护管理的成效及意义

地县一体化的继电保护管理工作实行统一领导、分级管理的制度。地、县调继电保护专业管理小组定期对所辖电网继电保护装置运行情况进行统计、分析、评估,及时了解和掌握专业管理、参数管理、整定配合等工作环节中存在的问题,责任分析实事求是、客观公正,制定有针对性的反事故措施,监督继电保护管理制度执行情况,确保电网的安全稳定运行。

1)有效提升了地区电网适用于“大运行”体系的继电保护专业管理水平

地县一体化的继电保护管理制度建立,标志着地市公司在适应“大运行”体系建设、推进“一强三优”现代公司发展方面又迈出了坚实的一步,该制度建立力求专业管理集中统一、权责明晰,有效提升了地市公司继电保护专业管理水平,保证了地区电网安全稳定运行。

2)进一步优化、规范了地、县调继电保护业务流程

“大运行”体系实施后,县域电网作为地区电网的必要组成部分,与主网系统紧密相连,继电保护专业管理、整定计算、接口定值交换校验等业务频繁,地县一体化的继电保护管理制度建立,有助于创新管理模式、优化业务流程、规范管理标准,实现一体化、规范、高效的协同工作模式。