继电保护接线方式范文

时间:2024-01-03 18:11:13

导语:如何才能写好一篇继电保护接线方式,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。

继电保护接线方式

篇1

随着现代科学技术的不断进步,微型计算机系统应用已成为一种必不可少的生产控制,科研设计及办公自动化的现代工具。

但微型计算机对电源的质量要求较高,因为它直接关系到微型计算机寿命及安全可靠运行。防止数据丢失。一般地说,计算机对电源的要求有以下几个方面:

(1)电网的电压稳定度偏差不超过额定值的±10%,且要求一旦出现过或欠压最大好均有报警信号,以通知操作人员及时处理。

(2)电网供电电压杂波少,干扰少,以免造成微型计算机被电网干扰而误停,尤其是在工业控制系统中使用微型计算机时,还必须搞好屏蔽以防辐射磁场的干扰。

(3)电网必须在规定时间内连续供电。因为无规则的停电可能损坏微型计算机系统。在经常会发生无规则停电的运行环境中,必须配置不停电供电系统(UPS)。

(4)微型计算机电源系统最好不要与带有大容量感性负荷的电网并联运行,以免产生高压涌流和干扰,扰乱计算机的正常工作。

(5)人机接触频繁,须保证外壳对地电压不超过人体的安全电压,电网地线接地可靠。

因此,计算机房电源接线方式及保安接地方式的合理与否,直接关系到微型计算机的可靠运行与人的生命安全,必须引起高度的重视。下面就通常所见的几种电源接线及保安接地方进行分析比较。

二、采用TN-C(三相四线制)系统的分析

许多计算机用户为了便於与其它电气设备共用线路,通常机户采用TN-C系统供电,接线如图1所示:

根据目前我国供电设计标准,按对称负荷考虑三相四线制线路的压降不超过5%,特殊情况下可达到10%,中性线截面按相线载流量的50%选择,零序电流大时,中性线的电压降有可能加位达到10%以上,当电源中性线断时,只要各相上投入运行的计算机台数不相同,就有可能出现超过10%的过电压,这就出现不符合计算机运行要求的电压偏移。实际上,即使中性线未断线,各相投运台数不相同的,由于中性线有压降,也将使负载中性点移位,进而使某相电压过高,另外的相电压过低,还有可能出现共模干扰等,影响计算机的正常运行。

三、计算机房与其它负载群共用一路电源的情况分析

在微型计算机中常规定电源中性线与大地之间的电位差不应超过0.5V,如图2所示。其目的就是要限制负载中性点位移,如果在计算机未投入运行前中性点与大地之间的电位差超过0.5V,则当计算机投入运行时中性点位移将更大。

前面已经指出,许多计算机用户为了方便,往往将计算机房与其它设备共用一路三相四线制电源,电路如图4所示:

当其它用电设备投入运行时,将因负荷不对相而产生零序电压,由于TN-C制架空架线的允许电压损失为5%(甚至10%)、中性线上的电压降有可能大于5%(或10%),甚至为该值的一倍,足以引起麻电现象,使操作人员无法正常工操作。不仅如此,随着零序电流大小变化,进而使计算机电源电压匆高匆低,波动幅度和闪变值超过计算机的允许范围,这不利于计算机的正常工作。因此,为了保证电源电压的稳定,应该对机房设有专用电源线,杜绝干扰源。

四、计算机房保安接地分析

由于计算机操作时人们全神贯注,工作人员往往对触电毫无戒备,在这种情况下,如果不能确保机房外壳接地的可靠性,那么将是危险的,同时,地线还可以防止噪音的干扰。

在一般情况下,计算机房的电源采取TN-C系统或TN-S系统(三相五线制),因而保安接地常有以下几种。

(1)用中性线兼作保护接零干线如图1所示。

(2)采用专用保护零干线接零

(3)将机壳单独接地

(4)将计算机房的电源中性线进行反复接地

(5)将保护零干线重复接地

在图1方案中一旦中性线断线,将因中性线位位移,或在某相计算机绝缘击穿瞬间,使另外二相的计算机承受电压造成压击穿烧毁,另外不平衡电流在中性线上的压降有可能造成过电气设备外壳产生麻电感;在图5(a)中,三相不衡不会引起外壳麻电感,但当中性线断电时,有可能引起严重的过电压,在图5(b)中,不仅性线断会引起某相产生严重过电压击穿;而且还可能使绝缘击穿后,设备外壳对地电压超过安全电压,引起触电死亡事故,相比之下,图5(c)方案较好,它有以下优点:

(1)当中性线断线时负载中性点位移引起的过电压较小,一般不会超过相电压的1.5倍。

(2)当绝缘击穿时,外壳对地电压将小于人体安全电压。

(3)有利于消除电视天线等电波的干扰。

虽然图3(c)较好地解决了电压波动及电波干扰等问题,但其中性线的压降仍可能引起麻电感。因此,若选择图3(d)方案,不仅具备了图3(c)方案的优点,还克服图3(a)中可能引起麻电的缺点。也就是说,上述五种方案保安接地方案中,图3(d)的方案最佳。但是上述五种方案都不能消除因中性点位移而引起的1~2相过电压的缺点。

五、比较理想的电源接线方式选择

为了使计算机正常工作,电源必须符合计算机的要求,即电压偏移不超过允许值,谐波不超过允许值,从技术上保证不发生触电死亡事故等。通过上面的分析可知,采用TN-C、TN-S系统都是不理想的方案。对于具有较多台计算机的用户的机房,应该采取IT系统配电,其接线方式如图6所示,它的优点是:

(1)机房采用专用电源线路供电,以减少其他用电设备的干扰。

篇2

关键词:安全视域;大型煤矿;煤矿井下漏电;保护;应对方案

由于我国大型煤矿繁多,煤矿井下的空间小,活动范围比较窄,空气比较潮湿,导致我国经常出现煤矿井下的漏电事故,漏电事故的产生经常会造成人员的伤亡,更有甚者会造成重大的火灾,给国家的经济带来巨大的损失。国家应该尽快采取煤矿井下漏电保护措施及应对漏电的合理方案,以此来确保煤矿开采工程顺利有效安全的进行。

一、我国大型煤矿井下漏电的原因

我国大型煤矿井下的漏电原因有很多种,其主要表现在以下几个方面:①煤矿井下的设施选择不当,使其不能正常的工作,导致设施过度发热,使绝缘设备也开始发热,由于绝缘设备的过度发热,导致其绝缘性能下降,从而引起设备漏电;②煤矿井下的开采设备上有很多的开关装置,由于开关等装置长期处于潮湿的状况下,或者被雨水等冲刷后,会导致绝缘设备的漏电情况;③绝缘设备由于在井下不断的受到挤压或弯曲,导致其外部保护皮套破裂,造成绝缘装置失去绝缘功能;④煤矿开采人员虽然会定期对井下的设备进行检查与修理,但是由于检查不够仔细,造成疏忽问题的出现,使得设备有漏电的现象产生。

二、我国大型煤矿井下漏电的危害

在煤矿井下作业的工作人员在井下漏电的时候,其危险性比在井上的工作人员大,因为井下特殊的工作环境,导致施工的难度系数加大。而井下施工的危害主要体现在:①井下漏电造成井下作业人员的人身危险,作业人员在触电后,由于躲避不及,导致伤亡产生;②漏电导致设备中的电流流入电雷管,从而造成更大的人员伤亡;③大量的电流从设备中流过造成绝缘设备过度发热,一旦绝缘设备过度发热,就会造成设备短路,最终引发火灾;④井下设备在漏电后,会造成设备的持续漏电,而这种持续的漏电现象会导致绝缘设备的损坏,从而导致漏电现象产生。

三、我国大型煤矿井下漏电保护设施及其重要作用

我国为了应对大型煤矿井下的漏电情况,对井下作业体系运用中性点的绝缘系统。但是,这种措施仍然会有其不足之处,当电流流过中性点的电网设备时,其电流非常小,使得电网的保护装置根本不能感应到电流的流过,而这种小电流的不断流出,虽然在平时不能造成重大的事故,也不会引起工作人员的重视,但这种小电流容易汇聚成更大的电流,最终导致系统的瘫痪,甚至更大的损失。因此,对于煤矿井下的漏电问题,国家应该采取更为稳妥且可实行的保护措施,对井下设施进行防护与维修。

对井下的设施安装保护装置,应该将其安装在电源开关的周围,这样在漏电的情况下,有利于工作人员及时切断整体电源,而达到保护现场的效果。通常情况下,人们将保护装置分为可选择的漏电保护装置和不可选择的漏电保护装置,可选择的漏电保护装置常常被用于煤炭井下的高电压设备中,而不可选择的漏电保护装置被用于低电压的设备中。

煤矿井下的作业工作很繁重,工作人员的安全完全取决于井下的防电保护措施的好坏,合理的建设井下漏电保护措施,可以有效的保护井下工作人员的安全。安装漏电保护装置在防电系统中起着极为重要的作用,安装漏电防护装置的重要作用有以下几点:①当井下设备发生漏电时,其漏电防护装置可以及时开始运行工作,将总设备电源的开关切断,使漏出的电流不至于太多,而不能造成人员伤亡,这样就做到了防止漏电的效果;②井下工作人员需要定期对井下的漏电防护装置进行检查,在检查出问题时,应该及时对漏电防护装置进行维修,使其可以重新进行工作,并且不影响正常井下的工作模式。当发现井下有漏电情况发生时,工作人员需要及时将防漏电装置的开关打开,以防止漏电引起不良的事故发生;③即使工作人员接触到漏出的电流时,漏电防护装置会在0.1秒内将总电源开关关掉,防止安全事故的发生;④漏电防护装置可以有效的吸收漏出的电流,对流入地表的电流引起设备爆炸的情况起到了很好的防范作用,也能降低安全隐患;⑤漏电防护装置不仅可以在发生漏电时及时断开电源,还可以在漏电前对设备进行测试,测试出有可能产生漏电的设备,将其电源关掉,以防止更大事故的发生。可以看出,在井下的作业设备上安装漏电防护装置时,可以有效的防止漏电事故的发生,并且保护工作人员的生命安全。

四、我国大型煤矿井下漏电的应对方案

如今,我国的大型煤矿企业越来越多,对煤矿井下进行开采也越来越重要,但随着开采事业的不断发展,我国煤矿井下常常会出现漏电事故,这导致煤矿开采不能顺利的进行,也同时威胁着工作人员的人身安全。因此,对煤矿井下漏电情况采取相应的应对措施是防止漏电的有效手段。我国常用的漏电应对方案是在煤矿井下的开采设备上合理的安装漏电防护装置,以防止漏电事故的发生。

五、总结

现阶段我国的大型煤矿企业逐渐兴起,煤矿事业蓬勃发展的同时,人们也应该对煤矿井下的漏电事故引起高度的重视,漏电所引发的人员伤亡及火灾等事故不容小视,对我国煤矿井下的工作发展有巨大的负面影响。因此对煤矿井下的漏电设施进行安全防护,并对漏电情况及时提出应对措施,是我国需要面对与解决的迫切问题。

参考文献:

[1]高彦,王念彬,王彦文.基于零序功率方向选择性漏电保护系统的研究[J]煤炭科学技术,2009,33(11):43-45.

[2]崔文强,张星荣,李安平,等.煤矿掘进工作面供电系统选择性漏电保护的实现[J].继电器,2010,29(6):28-30.

篇3

关键词:继电保护;管理措施;技术措施

中图分类号:TM58 文献标识码:A

一、采用有效的管理措施

继电保护事故和不正确动作的原因分析说明,有关人员未能认真严肃的贯彻执行有关的程制度和技术管理的松驰与不健全,是造成继电保护重大、或频发性事故的最主要原因。因此继电保护和调度人员以及运行值班人员,必须在工作中认真严肃地贯彻执行电力工业技术管理法规、安全工作规程、事故调查规程中有关查清继电保护动作情况的要求,以及继电保护和自动装置规程检验条例、继电保护和自动装置动作统计和评价规程、各种继电保护的现场运行维护规程和各种联系管理制度。为确保电气设备安全稳定运行,制定下列防范措施:

建立和健全必要的图纸资料。

为了能够正确地掌握保护情况,在工作时有所依据,消灭误接线事故,各级继电保护机构应首先健全下列图纸资料:

(1)应具备符合实际情况的原理结线图、展开图和端子排图,以及主要设备(发电机、变压器、线路等)的参数表。

(2)对于近期内没有改建或扩建工程的,并应绘制符合现场情况的安装图(包括发电机、变压器、重要的厂用电动机、母线、110千伏以上的线路及以上的继电保护和自动装置)。

(3)对于改造以及新投入的保护和自动装置应当在最短期间内将有关的图纸修正,确保电气设备的二次图纸的正确性。

(4)改变保护装置和自动装置等的二次回路和配电盘上的结线时,必须事先作好图纸或在原图上加以修改,并经过领导批准。

2.继电保护人员、调度人员、运行值班人员之间应当建立一定的工作联系制度,特别要注意下列各点:

(1)应联系调度部门及时供给继电保护部门电力系统在各种情况下可能出现的运行方式和最大负荷潮流(包括有功和无功)以及最低的运行电压。在运行方式改变时,出现特殊的运行方式时,可及时对继电保护装置及其定值作出必要的相应的改变。

(2)继电保护部门应当及时供给调度部门系统继电保护的整定方案,定值改变应有一定的管理制度,并且应当及时通知调度部门,调度室内应备有系统继电保护的定值图板,定值图板必须符合实际运行情况。

(3)继电保护部门应当参加系统运行方式的拟定和系统事故处理规程的编制,积极联系调度部门参与系统继电保护方案的审核。

(4)系统继电保护和自动装置的停用、投入和试验应订有一定的制度和联系办法,并要经过调度和继电保护部门共同批准。各种继电保护和自动装置结线或结构的改变和改进应订有一定的审核制度,重大的应经有关单位的领导批准。

(5)继电保护人员应当协助运行值班人员熟悉继电保护业务,并且要和现场运行值班人员共同拟定必要的继电保护现场运行维护规程。

3.在现场作业时,必须持有工作票,并应办理工作许可手续,同时要求运行值班人员负责作好以下的监督与检查工作:

(1)认真检查有无安全措施,并作好场所的安全措施,在相邻的运行中的盘背面应挂布帘。严格执行监护制度,防止发生工作人员误碰继电器或误结线事故。

(2)凡接触二次回路的工作,工作人员必须带图纸,否则不允许进行工作。更改二次回路结线时,还应带有经领导批准的图纸,同时应将现场的一份进行修正。

(3)作业结束时,工作人员应认真的填写继电保护记录簿,并向值班人员作详细地交代。值班人员则应认真负责检查和验收,无疑问时再终结工作。

(4)继电保护和自动装置的断开和投入应当由发电厂和变电所值班人员进行,并应事先得到有关值班调度员的许可或命令。

二、采用严格的技术措施:

1.现场工作,继电保护人员应采取有效措施防止误接线、防止误整定以及防止误整定事故发生,具体应采取以下措施:

2. 防止误接线

(1)工作前应认真检查图纸资料齐全且符合现场实际,工作中应严格按照图纸接线。

(2)对于控制回路,应防止寄生回路存在。特别注意母差保护中的母差控制电源和各出线间隔控制电源在正付母闸刀切换、失灵回路、跳闸回路中的区分(正付母闸刀切换和失灵回路中应用母差控制电源,跳闸回路中应用各出线间隔控制电源,不可混淆),另外在母差和主变保护传动时,对有条件可以传动出口的各间隔(如线路、旁路、母联等)也要尽量安排传动,以防留有出口死区,如压板实际出口同命名不符等;

(3)对于交流电压回路,应注意I、II期交流电压回路与III期交流电压回路区别,特别要注意N600(B600)接地区别和开口三角3U0的极性问题,须严格遵照反措规定执行;对交流电流回路应注意二次保护CT、计量CT、差动CT的区分,注意保护等级、变比、保护极性,以及有电流回路的一点接地和不用电流回路的二次短接防开路等注意事项。工作中尤其是注意极性差别。有关的回路有差动(注意主变的Y-互换)、计量、带方向的保护等回路,继电保护工作人员在保护带负荷试验时要注意防止误接线。

3.防止误整定

(1)  认真按照继电保护运行管理规定根据系统运行方式改变定期进行继电保护定值校核。认真按照规定每半年核对继电保护定值,做好详细记录。

(2)对电磁型保护。检修过程中除了要把各继电器定值校对正确外,特别注意使继电器勿插反、插错。位置个继电器上有2个定值时要注意核对该继电器的2付接点所接回路是否同各自的定值相对应。

(3)对微机保护。为防止检修过程中由于继保工作人员习惯上的死区,产生了误整定。因此对于微机保护,校对定值必须在保护试验工作结束后、工作票结束前进行一次。

(4)定值单应严格按照闭环模式管理,修改应具备正常的审批手续,应及时修改最新定值并将修改人员名单、时间等记录备案。

4.防止误碰

除了认清间隔,防止误碰继电保护设备外,继电保护人员在检修过程中应注意:

(1)由天有杂物的存在而导致保护误动的情况时有发生。继保人员在工作时必须做好安全措施,防止垫片、螺丝等另件掉在运行设备上,并注意检查和清理。

(2) 由于测量电压时万用表打在电阻档上而导致保护误出口,因此继电保护工作人员在测量时要注意万用表量程档的选择。同时也要考虑到端子排绝缘不好的不利情况,注意端子排上控制电源的端子间距不要靠得过近。

(3) 保护传动出口时,切勿用夹子短路的方法来传动,防止不小心走错间隔而误出口。

(4)  在保护屏上钻孔要做好防震措施。

(5) 保护试验时要特别注意检查安全措施是否完备,应当取下的压板是否都取下。保护传动时除了要及时通知一次相关人员外,对交流回路加电压时要注意把外回路脱开,防止引起反充电和使其它保护装置误动。

篇4

【关键词】继电保护;多媒体教学;课件

在网络化社会中,多媒体教学的优越性是不言而喻的。多媒体教学打破了旧的本本教学方式,教师可以以学生对象的不同特征和要求,有针对性地组织课堂教学素材和内容,补充相关的媒体信息如声音、图像、图形、动画等,增加学习的透明度、直观性及趣味性;多媒体教学以学生为主动对象,采用有问有答的提示学习法,如练习题学习方式、复习指导方式、游戏学习方式及模拟实验室学习方式等,给学生一个自我学习、自我发展的环境和空间;多媒体教学网络还可以将最新的相关信息加以处理,开设信息窗,给处于渴望接触新事物、新观念的学生多增加一双接触社会的眼睛。多媒体教学的加入可以形成一个新的开放性的、有弹性的交互式教学模式。这在调动学生学习积极性、充分发挥学生主动性、挖掘学生潜能、体现学生的学习个性和价值方面有着重要的意义。本文主要阐述如何利用多媒体软件进行继电保护课程多媒体教学课件的开发应用。

1.继电保护教学中存在的问题

继电保护专业课程的教学中,最大的困难在于如何将一些设备,如发电机、变压器、断路器等的内部结构,继电器、继电保护原理接线及装置的动作过程讲解清楚。课本中的素材不足,内容相对滞后于实际生产的发展,另外,课本的图片和说明基本上是静态的、呆板的,所以,要正确、准确、精确地讲解比较困难。继电保护课程中所涉及的设备是复杂设备,只凭教师语言难以描述,学生深入理解存在困难。并且,由于继电保护课程是针对具体设备的,内容较多,学生学习压力相对较大。如果利用继电保护多媒体教学课件等辅助教学资料,可以达到事半功倍的教学效果。

2.继电保护多媒体教学课件的开发

2.1 开发过程

由于继电保护多媒体教学课件是面向教学,且具有数据量大、交互性强的特点,从而决定了其开发具有独特的方法。开发过程包括:课件项目的确定、具体的教学设计、整个系统的总设计、稿本的编写、数据的准备、软件的编辑等。在此过程中不断试用和修改,最后形成可用版本。

2.2 课件的设计

继电保护多媒体教学课件以中国电力出版社出版、翁昭桦主编的《继电保护》(I)为蓝本设计。课件以教材主要章节为基本框架,包括绪论、低压线路保护、高压线路保护、线路微机保护、变压器保护、发电机保护、母线保护及自测题等环节。每一章又有不同分层结构的内容,以此类推。

a)将课程教材内容重新选取、编排、组织。以主要内容、概念、公式、图形、图像为单元进行素材的搜集和综合。

b)用AutoCAD2000绘图软件对图形进行绘制和处理,形成可以随时调用的基础图形库。

c)将继电器、保护屏用数码照相机进行实物拍摄,利用Photo-

shop进行图像加工,形成图像库。力求从不同方位、不同角度观察和说明各种继电器基本结构、继电保护装置具体构成、设备排列位置和接线方式。

d)对自测题加入提示和参考,形成练习库供学生自学练习;对试题加以汇总和数据库加工,形成试题库,供教师编辑试题使用,并可作为校园网络学生提问、答疑的交互知识库资源。

e)利用Authorware软件平台对文本文件、图形文件、声音文件、图像文件等加以编排,并加入部分用Flash软件制作的动画。其中,文本文件以课程章节为基本系统,每一版面对主要内容加以描述,并留有公式、概念和插图位置。部分较复杂图形利用放大功能加以处理。在描述保护分步动作过程时加入动画和声音讲解相结合的方法,力求给学生一个详细又清晰的解释过程。

2.3 多媒体课件实例

以三段式电流保护多媒体课程来说明,三段式电流保护的展开图如图1所示。

a)以文本方式列出三段式电流保护的概念、组成元件,说明每一段电流保护工作原理。写出整定方式(列出整定公式),列出3种保护动作时限图和保护范围,并进行对比。

b)通过原理接线图及展开图,对保护接线的对象、性能、结构加以分步叙述。保护对象的表现方式见表1。

c)在原理接线图中,对保护的组成元件和组成单元加以区别。分别显示瞬时电流速断保护包括的元件:两相电流继电器KA1,KA2;信号继电器KS1;中间出口继电器KM。显示限时电流速断保护各元件:两相电流继电器KA3,KA4;时间继电器KT1;信号继电器KS2;中间出口继电器KM。显示定时限过电流保护:两相电流继电器KA5,KA6;时间继电器KT3;信号继电器KS3;中间出口继电器KM。以上显示部分以不同颜色加以区别。

d)说明保护反应及处理线路故障的过程。分别设置线路保护一段、二段、三段整定值:设各段整定值分别为8 A,5 A,2 A;假设分别在各段保护范围内出现故障,故障电流分别为10 A,7 A,4 A,比较大小后显示,保护动作元件部分闪动、保护起动元件只变色。

e)连接上述所有分步状态,形成连续动态变化过程,加以演示。其动态变化过程:出现线路相间断路故障—一次侧电流增大—互感器二次电流增对每一个元件组成结构、保护反应步骤加以说明,由此完成保护的完整动作过程的描述。

篇5

关键词:继电保护;二次电压;切换

中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)30-0090-01

近年来,人们对电力资源的需求量越来越大,可以说电力水平已经成为衡量一个国家综合实力的重要指标。用户在用电过程中,当隔离开关辅助触点或者继电保护工作内容等出现异常现象后,就会引起电压切换问题,从而导致继电保护装置出现反充电、失压等问题,这不仅对电力企业的正常运行造成很大的影响,还对电力企业工作人员的生命健康安全带来很大的隐患,由此可见,对电力系统继电保护二次电压切换的相关问题进行研究具有十分重要的意义。

1 双母线系统中电压切换的重要作用

就目前双母线系统中的电气构件而言,在分列运行过程中,为保证一次系统和二次系统能长时间在电压中运行,必须对保护及自动装置的二次电压回路进行严格的管理,避免出现保护装置出现误动、拒动等问题,确保保护装置能与主接线的一次运行方向同步。利用隔离开关两个辅助触点实施并联后,利用触点执行继电器启动工作,从而实现电压回路的自动切换。由此可见,电压切换回路的状态对继电保护装置的准确动作有很大的影响,甚至对整个电网系统的稳定性、安全性有直接影响。

但在实际工作中,由于隔离开关辅助接点接触不好,或者其他工作不到位,导致电压切换回路出现异常现象,从而对人们的安全用电留下一定的隐患,因此,加大对其的研究力度有十分重要的现实意义。

2 继电保护二次电压切换异常的问题分析

电力系统在运行过程中,二次电压出现异常现象后,很容易引起继电保护装置的误动作,一般情况下,引起这种现象的主要原因有:

①对于不同的变电站,在设计主接线方式的电压切换回路是,本身存在一定的缺陷;

②当刀闸辅助开关常闭接点出现故障后,无法准确的对应刀闸位置,从而引起二次电压出现不可靠切换,或者将两个没有并列的PT并列在二次侧,如果在这种情况下双母线有一定的电势差,就会在电压切换回路中形成短路电流,对电压切换继电器造成极大的影响;

③传统的切换继电器同时动作的信号收集是利用串联在电压切换继电器的常开接点,这就不能准确的将母线刀闸的位置反应出来,对于一些特定的条件,就无法进行切换继电器同时动作准确报警。

3 继电保护二次电压切换异常采用的措施

3.1 对不同变电站主接线方式的电压切换回路进行设计

对于不同的变电站主接线方式,其电压切换选择的刀闸辅助接点或者断路器也是有一定差异的,例如在双母线接线下,二次电压重动接点需要选择相对应的PT刀闸辅助接点,而并列接点需要选择开关的辅助接点或者母联间隔刀闸,对于各个出线间隔的电压切换,需要选择对应母线刀闸辅助接点。对于内桥接线方式,如果没有设置母线PT,经过进线间隔隔离开关辅助接点或者断路器的线路PT会在重动后,得到母线的电压。而在固定的接线中,在单母线接线上的各个出现间隔二次电压不会经过本间隔刀闸进行切换。因此,在进行电压切换回路设计时,必须对变电站主接线方式进行考虑,这样才能确保二次电压能真实的反应一次状态。

3.2 使用双位置继电器接点方式

采用双位置继电器能极大的提高继电保护装置对整个电力企业的监控效率,提高继电器的有效性,减少电力企业运行故障的发生概率。但是采用这种接点方式时,如果在电力系统的正常运行过程中,刀闸安装位置、双位置继电器存在异常现象后,接点就会出现粘死的现象,这种现象会一直存在,并且还会引起电压切换异常的现象,只有当问题解决后,才能避免这种现象的发生。

一般情况下,可以采用断路器失灵保护装置对母线的运行情况进行判断,这样能极大的减小当电压切换出现异常现象后,对母线的正常运行造成影响,因此,在母线设计过程中,需要确保保护装置具有良好的失灵保护功能。最后,在一次投运前,工作人员要对PT转接屏处的两组PT二次电压进行认真的检查,确保其能满足PT运行需求,这样才能为PT的运行安全提供保障。

3.3 同时动作与不同时动作的处理

当隔离开关辅助触点控制切换继电器,那么隔离开关辅助触点也需要对误动作保护正电源进行有效地控制,并采用专门的继电器同时动作或者不同时动作进行处理,这样就能防止电压回路故障经过短路电流时,不会出现接点粘接的现象,避免了继电器反充电现象的发生。当两个母线的电压切换继电器产生的同时动作不能同步控制时,出现异常现象后,为避免继电器反充电,要特别注意不能将母联的断路器断开;如果切换继电器的位置出现偏移现象,无法正常运行时,需要立刻停止运行并进行维护,恢复正常后,才能继续使用。同时当自动切换回路出现异常现象后,需要及时停止距离保护装置的正常运行,根据具体情况,采用相应的处理措施进行处理,严禁采用卡死切换继电器的形式对其进行强制性运行。

4 继电保护二次电压切换回路异常的维修和维护

对于继电保护二次电压切换出现的问题,很多情况下是因为没有对其进行认真的检查,或者检查质量不符合相关规定,因此,在日常工作中,要加强对二次电压切换回路的检修和维护,这样才能确保继电保护二次电压切换的正常运行。

首先,要全面提高工作人员的综合素质,提高工作人员的责任意识、安全意识,由于工作人员的技术水平对继电保护二次电压切换状态有直接的影响,因此,要定期对工作人员进行技能培训,不断提高工作人员的技术水平,这样才能确保工作人员能正确的开展各项工作。

其次,要在继电保护二次电压切换回路正式运行之前,对其进行严格的检验,确保其各项指标都符合相关规定,这样才能为继电保护二次电压的正常运行打下良好的基础。

最后,在电力系统运行过程中,如果出现异常现象后,要及时停止操作,并对引起异常现象的原因进行详细的分析,针对性制定相应的处理措施,处理合格后,才能重新调整运行。对于继电保护二次电压切换回路,要定期对接触位置进行认真的检查,确保其接触良好,能安全、稳定的运行。

5 结 语

随着人们生活水平的不断提高,人们对电力资源的需求量越来越大,同时对电力系统供电质量的要求也越来越高,为满足社会经济的发展需求,提高电力系统的运行效率,必须加强对继电保护装置的管理力度,这样才能在保证电力企业工作人员生命安全的前提下,全面开展供电工作。

参考文献:

[1] 白彦博.谈继电保护二次电压切换问题及对策[J].科技致富向导,2014,

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[2] 宋明清.探析继电保护二次电压切换问题及处理[J].大科技,2014,(31).

[3] 潘放.关于继电保护二次电压切换的相关问题探讨[J].建筑・建材・装 饰,2012,(12).

[4] 覃栋.浅谈继电保护二次电压切换问题及对策[J].广东科技,2012,(17).

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一、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。继电保护的基本要求是:

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、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。

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。

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。其中,系统最大运行方式指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;系统最小运行方式指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。

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。其中,安全性指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;信赖性指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。

二、几种继电装置不正常动作的原因

1、装置本身故障

因装置运行时间过长或质量问题而引起的不正常动作有两起。在某次厂用电的进线开关投运过程中,空投正常合上,一旦带上负荷就跳进线开关。经调查主要原因是进线开关跳闸线圈的整定部分出现故障,无法正常整定,经更换后正常。发电机励磁系统两个器件故障而引起失磁,导致保护误动作一起,经更换后正常。

2、二次回路故障

原因是由于主变压器气体继电器安装时,接线盒内导线预留过长,造成接线盒存在缝隙,在特定风向下雨时有雨水渗入,使接线端子短路被击穿而跳闸。此类故障的发生,属安装工艺质量粗糙而引起。

3、地址编码故障

雷雨天,主变保护共动作跳闸。但每次都没有任何保护报文,使得运行人员无法判断和分析保护动作原因。经查可知,后备保护装置有一处内部地址码错误(属出厂调试错误),修改正确的内部地址后,故障消除。

三、继电保护改进措施

针对继电保护产生的问题,结合实际情况以及目前发展现状,提出以下几点改进措施。

1、加强设备维护

加强对继电保护装置及设备的运行状态和性能的监测,进行设备的运行与维护记录;同时应加强继电保护设备的预防性试验,力争及早发现缺陷,消除故障。

2、强化人员理念

首先进行继电保护专业知识的培训,以提高运行维护人员的继电保护专业水平;其次应注重对运行维护人员责任心的培训,以杜绝责任事故的发生。

3、注重资料管理

人员变动如果频繁,每次变动都会经历一个复杂的工作移交和业务熟悉的过程。因此,要保证文档资料以及数据的完整性,必须进一步规范数据和加强管理。同时,加强继电保护专业人员的培训和学习交流的力度,针对人员技术特点保持专业化分工的相对稳定性,争取做到既能又专,有效地推动各项工作。

4、进行预想演习

电力系统在正常运行状态下事故情况极少, 如果平常缺乏事故预想演习, 在面临突发事故时, 工作人员往往会一筹莫展。因此, 应坚持事故预想演习制度, 以提高员工解决实际问题的能力。

四、电力系统继电保护发展建议

继电保护的发展在历经机电型、晶体管型以及集成电路型阶段之后,目前处于微机型阶段,计算机化、网络化、智能化、多功能一体化是其发展方向。笔者根据目前继电保护发展现状,针对其未来发展提出若干观点,为促进继电保护更好更快地发展提供参考性建议。

1、深入推广继电保护综合自动化系统的应用

继电保护综合自动化系统就是综合利用整个电网智能设备采集的信息, 自动对信息进行计算分析, 并调整继电保护的工作状态, 以确保电网安全可靠运行的自动化系统。

2、继电保护综合自动化系统的工作原理

电网继电保护综合自动化系统运用客户机/服务器的工作模式。客户机的任务是实时监控继电保护系统的运行状态,服务器用于在接收到客户端的应用请求和事故报告后执行故障计算程序,然后向客户机发出执行指令,从而达到对各种保护设备的实时监控。

3、继电保护综合自动化系统的功能

继电保护综合自动化系统主要实现以下功能:实现继电保护装置对系统的自适应、实现继电保护装置的状态检修及其故障的准确定位、完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析、自动完成线路参数修正;另外,还可以实现种附加功能,如记录保护动作顺序和时间、判别故障类别以及记录电流、电压波形等,这些加功能为分析处理故障提供了有力的帮助。

继电保护综合自动化系统运用便捷,能够有效克服传统保护存在的弊端,已经得到应用,值得深入推广,这将为增强继电保护的效能和可靠性发挥重要作用。

五、增强继电保护基础管理

继电保护装置、技术及其运作是一个复杂的体系,需要各个环节相互配合和协调。应加强对继电保护基础管理的重视。基础管理包括以下几个方面:

1、重视人力资源培养

继电保护人员的技能水平和思想素质直接关系到工作完成的质量和效率,并与电网的安全稳定运行紧密相连。因此,提高继电保护的准确性和高效性,首先应从根本入手,重视人力资源的培养。

2、加强基础数据管理

促进继电保护更加健全地发展,应当运用网络技术建立完整、实用的继电保护管理基础数据库,实现对继电保护的信息化管理。这将有助于了解目前保护的配置情况及运行情况等,还可为保护选型提供基础数据。

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设计的主要内容包括,变压器的选择,变电所电气主接线的设计、负荷计算等。根据电气主接线设计应满足可靠性、灵活性、经济性的要求,本变电所电气主接线的高压侧采用高压电缆,低压侧采用单母线分段的电气主接线形式,为例减少功率损耗,提高电能的利用率,本变电所采用了变电所集中功率补偿的方法进行功率补偿,继电保护设计主要是对变压器进行电流的速断保护和过电流保护的设计计算;配电装置采用成套配电装置,防雷保护设计则采用的是避雷针直击雷保护。

【关键词】变电所设计;电气主接线;负荷计算

1 负荷计算

负荷的确定是为了正确、合理的选择电气设备和线路,并为无功补偿提高功率因数提供依据,以及合理的选择变压器和开关电器等元件。电力负荷及其大小是供电设备设计计算的根本依据,正确合理的进行负荷计算,对于投资的经济性、技术上的安全可靠性以及以后的经济运行和维护关系重大。本设计中采用需用系数法来确定计算负荷。

车间照明部分

水银灯计30盏,每盏450w 8U节能灯70盏,每盏240w

Ps=∑Pe =30×0.45+70×0.24=30.3kw

水银灯和节能灯的需用系数Kx查表取0.5

Pjs=Kx×Ps=0.5×30.3=15.15kw

Qjs=Pjs× =15.15×1.8=27.27kvar

机床用电部分

数控立车60台,每台功率为

Ps=∑Pe =18.5主机+3.7油泵+0.2排屑+1.5水泵+1.5x轴+2.5z轴=27.9kw

大森车床24台,每台功率为11主机+0.75油泵+1.5x轴+3.5z轴=16.75kw

Ps=∑Pe=60×27.9+24×16.75=2076kw 机床为连续工作制,需用系数Kx查表取0.2,

Pjs=Kx×Ps=0.2×2076=415.2kw

Qjs=Pjs× =415.2×1.73=718.296 kvar

2 无功功率补偿

在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场。那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压要下降,从而影响用电设备的正常运行。从发电机和高压输电线路供给的无功功率远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功功率补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。

把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量,而感性负荷释放能量时,容性负荷吸收能量,能量在两种负荷之间交换,这样,感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率得到补偿,这就是无功补偿的原理。

3 变压器的选择

变压器空载运行时需用较大的无功功率,这些无功功率需由供电系统供给,变压器容量如果选的过大,不但增加投资,而且变压器长期处于轻载运行,使空载损耗增加,功率因数降低,网络损耗增加,若容量选的过小,会使变压器长期过负载损坏设备。变压器的正常负载率在40%~70%之间,负载过高,损耗明显增加,如果变压器裕度过小,如果负载增加,势必需要增容,更换大容量的变压器,这就势必增加投资,也影响供电。所以说,车间变压器的选择,要根据负荷的大小,供电可靠性和电能质量要求来选择,并兼顾节约电能、降低造价,运行方便等原则。综合以上各项因素和车间二期规划需增加一些设备,变压器采用S9-2000/10的变压器。

4 变电所电气主接线

电气主接线是由高压电器通过连接线,按其功能要求组成接受和分配电能的电路,成为传输强电流,高电压的网络,故又称为一次接线或电气主系统,用规定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列,详细地表示电气设备或成套装置的全部基本组成和连接关系的单线接线图,称为主接线图。电气主接线是变电所设计的首要部分,也是构成电力系统的首要环节。

电气主接线的基本要求:

4.1 可靠性

所谓可靠性是指主接线能可靠的工作,以保证对用户不间断的供电,衡量可靠性的客观标准是运行实践,经过长期运行实践的考验,对变电所采用的主接线经过优选,现今采用主接线的类型并不多,主接线的可靠性不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响,还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。

4.2 灵活性

主接线的灵活性有以下几方面要求:(1)调度要求 可以灵活的投入和切除变压器线路,调配电源和负荷,能够满足系统在事故运行方式下,检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。(2)检修要求 可以方便的停运断路器,母线及其继电保护设备,进行安全检修,且不影响对用户的供电。(3)扩建要求 可以容易的从初期过度到终期接线,使在扩建时无论一次和二次设备改建量最小。

4.3 经济性

经济性主要是投资省,占地面积小,能量损失小。

主接线设计:主接线的基本形式分为两大类,有汇流母线的接线形式,无汇流母线的接线形式。有汇流母线的接线形式主要有:单母线接线和双母线接线。单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线,每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。

10kv主接线:10kv侧两条铜电缆,一条运行,一条备用,电缆的各种参数均相同,来自供电中心的高压电经隔离开关,电流互感器接到母线上,然后经隔离开关、计量柜接到变压器上,期间由隔离开关和断路器分离。0.4kv主接线,10kv经过变压器降压后为0.4kv等级,低压经隔离开关、电流互感器、而后经过隔离开关、仪表通过低压母线接到用电设备上。

5 短路计算

电力系统发生短路计算的主要原因是电气设备绝缘被损坏,以及电力系统的某些故障引起短路,当电力系统短路时,网络总阻抗减少很多,如6-10kv短路回路中的短路电流可达几万甚至几十万安,短路必将造成局部停电,短路也引起系统网络电压降低,短路点电压为零,结果可能导致非故障范围部分或全部用户供电破坏,为此,需要进行短路计算,以便正确地选择具有足够的动稳定性和热稳定性的电气设备,以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。

6 继电保护

电力系统的继电保护是继电保护技术和继电保护装置的统称。它对保证系统安全运行和电能质量、防止故障扩大和事故发生起着极为重要的作用。本设计采用过流保护和速断保护。

7 配电装置

配电装置是变电所的重要组成部分,在电力系统中起着接受和分配电能的作用,它是电气主接线的连接方式,由开关电气、保护和测量电气、母线和必要的辅助设备组建而成的总体装置。当系统中发生故障时能迅速切断故障部分,维持系统正常运行。

8 防雷保护设计

雷电所引起的大电压将会对电气设备和变电所的建筑物产生严重危害,因此,在变电所和高压线路中必须采取有效措施,以保证电气设备安全。

配电所的防雷保护,包括对直击雷和对沿电力线路的雷电侵入波保护。对于配电所直击雷的保护采用避雷针是很有效的。而雷电波的侵入则采用阀型避雷器保护。

9 总结

本设计主要通过计算工厂的计算负荷,确定变压器的容量,同时简单的介绍了主接线的设计和功率补偿、继电保护等内容。

参考文献:

[1]陈化钢,电气设备及其运行.合肥工业大学出版社,2004.

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【关键词】TQXDB-1A;继电保护;实验实训;改进

1.引言

实践教学在高职教育中的重要性众所周知,搞好实践教学是高职教育发展的关键,是高职教育改革的“核心”和“突破口”。它关系到学生的未来就业和职业生涯,直接影响高职教育的生存与发展。因此,各大高职院校在办学经费紧张的情况下,仍想尽办法来加强实践教学设备及环境的投入,很多高职学院的实践教学条件得到了极大的改善和提升。随着实践教学硬件条件的改善,如何充分发挥实验实训设备的功效及使用效率就成了当务之急。本文针对TQXDB-1A多功能继电保护实验培训系统(以下简称继电保护实验系统)在高职电力技术类专业继电保护等课程的实践教学应用进行研究,在分析总结实践应用方法及效果的基础之上,提出了部分改进设想,以期能开出更多的与工程实际结合紧密的训练项目,进一步提高设备的利用率,为学生职业岗位能力的训练提供更好的平台,为专业人才培养目标的实现奠定坚实的基础。

2.继电保护实验系统的构成及功能特点

2.1 基本构成

“TQXDB-1A型多功能继电保护实验培训系统”采用实验台结构,实验台主要由TQWB-III多功能微机保护实验装置、常规保护继电器、成组保护接线图、信号源、控制回路模块、按钮开关、万能转换开关及直流电源、信号灯、蜂鸣器等附件构成。

2.2 能完成的主要实验实训项目

该实验系统能完成的主要实验实训项目有常规继电器特性实验(8大类型)、常规继电器组合后的成组保护实验、10KV微机线路保护实验(具备三段式电流保护、电流电压联锁速断保护、反时限电流保护、低电压起动过电流、复合电压起动的过电流、自动重合闸、低压减载等功能)、具有事故灯光控制的断路器控制回路实验、闪光继电器构成的中央信号实验、冲击继电器构成的中央音响信号实验等,基本能满足继电保护等电气二次部分课程的实践教学需求。

3.实践教学应用分析

3.1 实验实训项目的开展情况

TQXDB-1A型多功能继电保护实验培训系统自2009年底投入使用以来,从实验室使用登记表的记录情况看,主要针对电力系统继电保护、电气二次回路等课程的实践教学开展了部分实验实训项目。其中,电力系统继电保护课程主要开展的实验实训项目有单个继电器的电气特性实验、常规两段式电流保护实验、方向性电流保护实验。电气二次回路课程主要开展的实验实训项目有事故灯光控制的断路器控制回路实验、具有防跳功能的断路器控制回路实验、冲击继电器构成的中央音响信号实验、闪光继电器构成的中央信号实验。

3.2 实践教学中存在的问题

3.2.1 实验培训系统自身存在的不足

(1)实验培训系统生产厂家没有提供完备的设备技术说明书,不利于实验设备的维护;

(2)生产厂家提供的实验指导书中部分原理接线图有错误、部分项目的操作步骤不清楚(比如整个实验台有多个电源开关,其操作顺利及功能作用等没有介绍),不利于职业素养的养成及新教师的培训使用;

(3)电磁型电流继电器(或电压继电器)的2个线圈引出接线端子只有1对(被厂家设计为串联连接方式),不利于通过对继电器两个线圈进行串联或者并联的定值调整设计训练;

(4)电磁型时间继电器的延时时间参数测试没有配备测试仪表,无法准确测量;

(5)一次系统模型部分没有配备相应的测试仪表,无法监控一次系统电压、电流等电气参数;

(6)一次系统试验电源电压直接接三相交流380V电源,没有被三相调压器控制,因而无法控制一次系统模拟短路故障后的故障电流大小(设备安全保障性不够)。

3.2.2 实验实训项目的应用开发问题

由于设备生产厂家提供了较详细的实验指导书,所以多数任课教师直接利用指导书中的实验项目开展相应的实践教学。目前主要开展的是单个继电器的特性试验、利用特性实验信号电源进行单相两段式电流保护模拟试验,并没有模拟出线路故障后保护跳闸断电的真实效果,与工程实际脱节较严重,在校内举行的学生继电保护技能大赛中可以证明这一点。比赛中,多数同学对采用两相两继电器式电流保护接线方式完成电流III段保护的模拟实验要(工程实际中的应用状况)没有感觉,仍按照平时上课时训练的接线方式(单相式接线原理)去完成,其结果可想而知。显然,该实训设备的功能作用远未充分发挥,整体利用率并不高。

4.综合应用开发及改进设想

4.1 实验系统改进设想

针对常规继电保护实验中的一些不足,提出以下几点改进设想:

(1)实验系统中使用的三相交流电源先经过三相调压器后,再由三相调压器的输出端接入实验系统中,达到通过控制一次系统电源电压来限制输电线路模拟故障后短路电流大小的目的,以保障相应实验设备的使用安全和使用寿命。

(2)电磁型电流继电器(电压继电器)的两个工作线圈分别引出2对接线端子,以便学生充分理解两个线圈串联与并联后动作值的变化关系。

(3)特性信号实验电源部分的电流源输出因为调节旋钮损坏无法调节大小的问题,采用新增独立的电流源来代替原有电流调节方式,从而提高电流调节的可靠性。

(4)利用微机保护测试仪代替实验台的部分辅助仪器设备来完成如方向继电器等特性试验。

4.2 综合应用开发设想

基于本实验台的功能结构组成特点,结合电力系统继电保护、电气二次回路等课程的教学标准及目标要求,重新编制与工程现场操作步骤及标准要求更贴合的工学结合实训指导书,多开发、开设综合性更强的实训项目,减少单一的特性实验。举例如下:

(1)继电保护课程设计:《35KV电网继电保护设计》。学生完成方案配置及相应的整定计算后,就可以利用本实验系统中的器件完成最后的保护装置设计并演示动作效果。

(2)各类基本的传统保护模式跳闸综合实验。从一次系统运行方式模拟、故障参数的计算、保护的原理接线、故障模拟等全过程对学生进行综合性训练。与真实工程现场的线路保护装置基本一致。特别是电流互感器及断路器跳闸控制回路方面真实感很强。

(3)微机线路保护的基本训练。主要是熟悉微机保护装置的参数设置、故障信息查询等综合应用方法,与传统保护的训练重点不一样,微机保护装置从实验接线来说更加简单。

参考文献

[1]TQXDB-1A多功能继电保护实验培训系统[Z].湖南长沙同庆电气信息有限公司.

[2]张亚妮.电力系统继电保护(第2版)[M].四川:西南交通大学出版社,2012.

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【关键词】智能变电站 继电保护 故障检修分析

一、智能变电站的智能化

智能变电站的智能化,表现在一次设备的智能化,二次设备的网络化,信息交互的标准化,运行控制的智能化,功能应用的互动化等一系列特点。在对一次设备智能化应用中常用的是以智能断路器、智能变压器组成的以常规一次设备和智能组建构成的智能化设备。在一次设备与二次设备之间的信息交换中采用了数字化的电子式互感器和光纤网络,用来实现高效稳定的运行。在二次设备中,传统的二次回路理念逐渐被削弱,二次设备与一次设备的通讯采用高速光纤,来实现数据、资源的共享。数字化的通讯方式为继电系统的可靠性提供了稳定的保障,并使得变电站的控制系统性能得到更好的优化。智能变电站中采用智能化的系统,使得变电站的运行水平得到了进一步的提高,相关的操作指令通过数据传输使得控制命令能够自动执行。可以通过检测系统对设备的运行情况进行自动分析,并将数据结果进行上传以备进行分析判断,实现了无人化管理。

二、继电保护装置

在智能变电站中继电保护装置在变电站的运行中发挥着巨大的作用,能够使事故的发生范围得到最大程度的缩小,保证供电连续进行。在事故发生时继电保护装置能够迅速地隔断分离内部系统联系,保证其他相关系统正常工作,并能够发出相应的警报,以便使得维护人员尽早解决问题。在电网配置中,继电保护装置根据逐级配合的原则来进行设定的,在有故障发生时能够根据故障发生的部位进行切断,使之其它设备能够正常运行。在故障发生后短时间内就能够进行大范围的波及,这就对继电保护装置的性能有很高的要求,能够保证在事故发生时能够做出快速的反应,使故障的影响缩小到最低范围,保障系统的稳定性。

在智能继电保护中,广域电网保护,站域电网保护和就地化间隔保护成为了继电保护的主要组成方式。在广域的保护中,系统中心站利用主机对其所包含的所有变电站进行控制保护。在广域的保护中具有明显的区域性,可靠性、故障检测精度都具有非常高的水平,对决策主机的性能也提出了更高的要求。就地化的间隔保护主要对于一次设备进行的保护,通过接线方式、电压级别等具体的形式,对本地信息进行采集,完成信息的交互保护。

在继电保护中,过程层继电保护装置主要配置了能够进行快速断电的保护功能。这样能够使保护设计得以简化,对后备保护可以简化,重点转移到主保护方面,这样可以使硬件的配置得以简化。在线路保护中采用的是直接断路的方式,线路中的保护除了进行网络信息交换采用点对点的连接传输方式进行终端连接。在对变压器的保护过程中采取的是差动保护动作,单独安装的非电量保护与断路器相连,并通过光纤进行数据收集。

三、继电保护故障分析

继电保护装置在电力系统中发挥的作用就是在系统故障或异常情况下能够在最短的时间和最小的范围内将故障准确地进行切除,并发出报警信号。在继电保护中开关保护设备选择不当造成不正常跳闸的现象在采用了开关站的负荷密集区出现的频率较高,通过开关站对台区的配电变压器和配电所进行供电的方式。在使用母线作为其后备保护跳闸就容易出现保护装置因为某出线短路而据动,造成事故的范围扩大。系统运行方式的改变经常会导致四性的变化,导致错误动作的发生。在线路的安装中由于施工人员没能按照正确的接线方式安装导致事故的出现鲜有发生。

四、智能变电站中所出现的故障排除

直流接地和信号回路出现的故障中,对直流接地的检查,断开直流电源容易影响到继电保护与二次回路,因为对接地故障的排查中需要对室内外进行首先检查,确定电缆的情况后再进行继保装置的检查,对旧设备进行确认后在进行新设备的排查。在长期的冲击带电的影响下,信号回路中指示灯、光耦等元器件容易受到损坏,造成事故的发生。在必要时需要打开跳闸压板和对元器件进行更新等操作解决这两种故障。

由于控制回路故障多发生在断路器中的特点,其中操作回路设计和接线没有按正确的方式进行安装、相关的操作把手与指示灯故障,人为的操作与闭锁回路接点出现非正常现象等,都会造成控制回路故障。在有效规避这些问题的发生的同时需要做到在进行保护线路的更换和设备的改造过程中,进行设备的维护与保护校检,充分提高工作人员的技能,确保设备在最佳的状态下运行。在对设备的故障做好记录总结,以确保安全有效地排除。

五、继电保护装置的应用前景

在继电保护中,目前设备保护的装置只具备切断部分故障的功能,对安装处的设备保护,在现代化的智能保护发展中需要保障整个电力网络稳定运行,形成大范围的网络系统,使各个组成部分紧密结合在一起。通过应用智能网络的协调配置,对整个网络的单元组合和故障信息进行协调动作,确保电力网络正常安全运行。现代继电保护装置融合了监控、数据通信、继电保护,多功能于一体,在电力系统中对故障信息的收集整合,传送到电力网中。通过对继电保护装置的发展能够更充分地完成数据通信监控功能。随着人工智能化的发展,电力系统中人工智能领域的研究也在积极地开展,来实现保护装置的智能化。

六、结束语

继电保护装置在智能变电站中发挥着重要的作用,是保护电网安全稳定运行的主要设备。随着科学技术的不断发展,通过对智能网络的开发应用,能够使继电保护装置更加有效地保障电力系统的安全稳定运行。随着硬件设备的不断开发应用,继电保护装置正在向着动作越来越快、集成化功能越来越多、自动化水平越来越强、系统通讯越来越完善方面发展。需要持续不断的对新的检修试验方法进行研究总结。

参考文献:

[1] 潘炳利 试析智能变电站继电保护相关问题分析 科技创业家 2012(19).

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【关键词】继电保护;误动作;可靠性;原因分析;防范措施

1、引言

继电保护是保障电力系统安全稳定运行的重要手段,随着我国经济的发展以及用电量的急剧攀升,电力系统的规模不断扩大,用电设备体系越来越大,继电保护所扮演的角色就越来越重要,继电保护的原理结构也越来越复杂。然而,实际工作中,继电保护装置的不正确动作现象依然存在,继电保护装置一旦不能正确动作,往往会扩大事故,酿成严重后果,所以继电保护装置能否可靠动作就显得极其重要。

结合自身工作实践,对导致保护装置不能正确动作的种类进行归纳。

①二次回路绝缘损坏。继电保护的信号采取和对一次设备的控制,均是通过二次电缆为载体实现。在实际运行中,因二次电缆绝缘损坏,引起继电保护的不正确动作事故较多。②误碰。由于工作人员业务不熟、思想麻痹误碰设备,导致保护装置动作。③抗干扰性能差。因干扰信号的影响容易引起保护误动。④电流互感器、电压互感器二次回路问题。运行中,TV、TA及其二次回路上的故障并不少见,主要问题是短路与开路 。

2、二次回路绝缘差引起的保护误动

2.1故障现象

某变电站#2主变差动保护在一次系统无故障的情况下动作,切除主变。事故后检查发现#2主变差动保护高压侧C相TA至开关端子箱二次电缆绝缘损坏,对地绝缘为零,从而短接了一相TA。在差动继电器中产生了差流,使保护误动作。

事故原因是:C相TA引出电缆穿管处管口密封不严,铁管中进水,造成绝缘损坏接地。

2.2防范措施

电缆施工中,应严格按施工工艺标准施工,剥切电缆时防止损伤线芯和保留的绝缘层,电缆终端应包扎或加热缩套。地下电缆宜穿管,的电缆要加装蛇皮管。穿管的管口一定要密封良好;在保护投运前、大修后或每年春、秋季定期检验时应把二次回路的绝缘检查作为一项重点工作,应用1000V摇表测量TA二次各芯线对地及各芯线之间的绝缘,发现隐患及时处理。

3、误碰引起保护误动

3.1事故举例

某变电站进行主变备用电源自投装置安装。该站主变保护为集成电路型,主变高后备、中后备跳中压侧母联1100,接线图如图1所示。主变高、中后备跳母联1100断路器通过1100中间继电器ZJ带电后使ZJ接点闭合出口跳闸。由于集成电路保护屏内继电器较多,接线复杂,工作人员对回路不熟悉,将1100中间继电器ZJ误认为是位置继电器进行按压试验,使1100中间继电器出口,导致1100母联断路器出口跳闸。这是一起由于工作人员误碰导致保护动作的跳闸事故。

3.2防范措施

进行保护装置安装工作前,保护人员应认真学习装置说明书,熟悉相关图纸资料,了解保护的性能;进行保护装置调试、检验工作前,应理解、熟悉检验内容和要求,熟悉试验条件,明确调试的注意事项,熟悉主接线图和二次接线图,了解各个回路之间的联系。

由于大量的新设备投入系统运行,需要保护人员不断学习、掌握新设备的原理、性能及运行技术,以保证其稳定、正常运行。

4、干扰引发的误动

4.1原因分析

变电站、开关站等是具有较高磁场环境的特殊区,由于干扰引起的保护误动作原因主要有:①雷击。当变电站的接地部件或避雷器遭受雷击时,由于变电站的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗,都将因雷击产生的高频电流在变电站的地网系统中引起暂态电位的升高,就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。②高频干扰。如果电力系统在隔离开关的操作时速度缓慢,操作时在隔离开关的两个触点问就会产生电弧闪络,从而产生操作过电压,出现高频电流,高频电流通过母线时,将在母线周围产生很强的电场和磁场,从而对相关二次回路和二次设备产生干扰,当干扰水平超过装置逻辑元件允许的干扰水平时,将引起继电保护装置的不正常工作,从而使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常,对系统的稳定造成很大的破坏。③辐射干扰。电力系统周围移动通信工具产生强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中。回路将感应出高频电压,形成一个假信号源,从而导致继电保护装置不正确动作。④静电放电干扰。在干燥的环境下,工作人员的衣物上可能会带有高电压,在穿绝缘靴的情况下,他们可以将电荷带到很远的地方,所以当工作人员接触电子设备时会对其放电,放电的程度依设备的接地情况,环境不同而不同,严重时会烧毁电子元件,破坏继电保护系统。

4.2防范措施

因此,对继电保护装置应采取以下抗干扰措施避免因干扰信号引起保护误动:①对微机保护硬件采取相应的抗干扰措施。可在引入装置的电源上加滤波器、模拟量的输入加光耦等。②保护屏的接地措施。微机保护屏内的所有隔离变压器、二次绕组间应有良好的屏蔽层并可靠接地,微机保护装置的箱体必须经试验确定可靠接地:将保护屏底部的漆、铁锈等清除干净后,将保护屏和底部槽钢用焊接或者螺栓固定的方式可靠接地。③保护二次回路电缆的抗干扰措施。对于由开关场引入保护装置的交流电流、电压回路,信号回路、直流控制回路等电缆全部采用屏蔽电缆,屏蔽电缆的屏蔽层两端应可靠接地。

5、TA二次回路问题引起的误动

5.1故障现象

某变电站出线短路引起主变差动保护动作。跳闸后,检修人员发现该主变进线A相CT漏油严重,打开后发现二次接线端子板上4S3端子部位烧焦,渗油严重。检查为进线A相CT二次端子剩余4S绕组处于开路运行状态,应短接4S1、4S3,而现场短接了4S1、4S2,开路运行产生了高电压,致使二次端子板烧焦、渗油,造成差动动作。

5.2原因分析

造成此次事故的原因为厂家由于统一生产设计,CT的每个绕组设置有3个引出端子(4S1、4S2、4S3),其中4S2端子在互感器内部不接线,为空端子,而保护人员在设备安装接线时,未熟悉设备说明书,短接错误,使CT开路运行,造成故障。

5.3防止TA、TV二次回路故障的措施

5.3.1TA、TV二次回路必须分别有且只能有一点接地。在变电站运行的各环节中应采取相应的防范措施,消除多点接地隐患,避免因TA、TV二次回路两点接地问题引起事故。

5.3.2在基建调试和验收试验中,施工技术人员对TA、TV二次回路接线和绝缘检查时,不宜用抽查,应逐芯排除。

5.3.3为防止TA开路,TA二次回路不允许装设熔断器等短路保护设备、二次回路一般不进行切换,当必须切换时,应有可靠的防止开路措施、对已安装好而不使用的TA必须将其二次绕组的端子短路并接地。