继电保护基本知识范文
时间:2024-01-04 17:46:09
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关键词:短路电流基本概念;短路保护措施;限制短路电流的措施
电力系统中出现短路故障时,会破坏整个电力系统的稳定运行,造成对电力用户的影响,发生严重情况时,还会危及人身和设备的安全。熟悉掌握短路故障的基本概念,合理有效地控制短路电流,十分必要。在运行维护中首先应当做好短路故障发生的预防工作,如果已发生短路故障,应尽快将故障部分切除,使系统电压在有限的时间内恢复正常值,以保证系统的安全性、可靠性。
1短路电流基本知识
1.1短路电流基本概念
短路故障是带电导体之间非正常的金属性接触,通常故障电流很大,危害主要有以下两个方面:(1)大电流在电气装置、配电线路以及开关电器等带电导体间产生很大的机械应力,使得带电导体及其固定件变形、扭曲、松动甚至断裂,严重破坏配电系统的正常运行。(2)大电流导致带电导体及连接件温度急剧上升,使得电线、电缆的绝缘材料损坏或失效,温度过高引起可燃物燃烧,造成火灾导致严重后果。在三相交流系统中,短路故障主要有四类:(1)三相短路;(2)两相间短路;(3)两相接地短路;(4)单相短路。以上几种短路中,仅三相短路为对称短路,且通常三相短路电流最大。在短路发生的过程中,电流变化的情况主要与以下两点相关:(1)系统容量大小;(2)短路点距离电源的远近。在平时的计算过程中,如果计算出的电抗标幺值X·c≥3时(供电电源容量为基准),我们可近似认为电源母线电压维持不变,不考虑短路电流交流分量的衰减,即无限大容量的系统,我们又称为远端短路。若计算出来的电抗标幺值X·c<3(供电电源容量为基准),应考虑短路电流交流分量的衰减进来,即有限容量系统,我们又称为近端短路。短路电流计算方法有两种:IEC法,目前在国际上广泛应用;实用法,在国内电力行业广泛应用;本文主要对实用法进行简单介绍。在短路电流计算中,我们应求出最大短路电流值,用于电气设备的动热稳定效验以及整定继电保护装置。同时,最小短路电流值也应当求出,用于效验继电保护装置的灵敏系数。
1.2高压系统短路电流计算
在知道短路电路的各项参数,如电源容量、系统电压、系统阻抗等,再经过网络变换化为最简电路,计算求得短路点与电源之间的等值总阻抗,利用公式即可求出短路电流。短路电流的计算可以采用标幺制或有名单位制。标幺制主要应用于高压网络,有名单位制主要应用于1KV以下的低压网络。(1)标幺制。标幺制是一种相对单位制,为有名值与基准值之比。在计算过程中,首先,应当确定基准容量Sb和基准电压Ub的值,后利用公式对应求出基准电流Ib=Sb/√3Ub、基准电抗Xb=Ub/√3Ib,电路元件电抗的标幺值X*=X/Xb=√3IbX/Ub=SbX/Ub²,最终可求得三相短路电流初始值Ik’=Ib/X*。在计算过程中,基准容量虽然可以任意选定,但通常为了计算简便,基准容量Sb一般选定为100MVA;若为近端短路,一般选取发电机(馈送短路电流者)额定容量SrG作为基准容量。基准电压Ub通常取各电压级的平均电压Uav,即Ub=Uav=1.05Un(Un为系统的标称电压)。采用标幺制计算时,元件阻抗的有名值和相对值都应按基准容量换算为标幺值,且基准电压应采用平均电压。电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式可参见《工业与民用供配电设计手册》(第四版)表4.6-3。(2)有名单位制。采用有名单位制计算时,虽元件分属不同电压级,但各元件阻抗的相对值和欧姆值,都应当归算到短路点所在级的平均电压。三相短路电流初始值Ik’=Uav/√3Xc,如果Rc>Xc/3,则应计入有效电阻Rc,则Ik’计算式变化为Ik’=Uav/√3Zc(其中Zc为短路电路总阻抗,RC为短路电路总电阻,Xc为短路电路总电抗)。电路元件阻抗标幺值和有名值的换算公式可参见《工业与民用供配电设计手册》(第四版)表4.6-3。
1.3低压系统短路电流计算方法
在低压系统的三相短路电流计算中,考虑系统为对称情况,三相短路中仅有正序分量,无须引入序阻抗的概念,各元件的相阻抗即相正序阻抗。而在单相短路(包括单相接地故障)计算中,系统发生不对称短路,且短路发生处距离发电机较远,可认为所有元件的负序阻抗与正序阻抗相等,此类计算中我们需要引入序阻抗和相保阻抗的概念。经过总结与简化,可以列出低压系统短路电流计算的通用公式:单相短路电流Ik1’=220/√Rphp²+Xphp²,三相短路电流的初始值Ik3’=230/√Rk²+Xk²(其中Rphp为短路电路的相保电阻,Xphp=短路电路的相保电抗,Rk=短路电路的总电阻,Xk=短路电路的总电抗)。
1.4短路电流计算结果的主要应用
(1)根据短路电流计算结果,比较和选择电气接线方案。(2)正确选择和效验电气设备及载流导体。(3)确定继电保护的选择和整定,以及灵敏系数的校验。(4)确定中性点接地方式。(5)对接地装置的接触电压以及跨步电压进行验算。(6)大中型电动机的起动压降计算。可以根据最大短路电流值选择电气设备容量参数以及继电保护装置,根据最小短路电流值可以效验继电保护装置灵敏系数。另可利用阻抗标幺值计算来校验电动机起动的电压降。
2短路保护措施
在发生短路故障时,我们应当采取有效的措施,避免有害后果的发生。因此,对短路保护电器的选型和参数设定尤为重要,短路电流会对导体及其连接件产生热效应和机械效应,造成线路及其绝缘损坏,以致引起电气火灾危害。合理选择保护电器,在危害前可靠切断电源是短路保护的基本要求。
2.1短路保护电器的类型
(1)gG熔断器和aM熔断器(反时限动作特性):短路特性极佳的保护电器,具有良好的限流特性,对于被保护回路的安全十分有利,其允通能力(I²t)值很小,大大降低了短路时发热对线路导体截面积的要求。(2)断路器的瞬时过电流脱扣器:目前供配电系统中应用最广泛的短路保护电器,同样具有良好的限流特性,而且技术仍在不断发展进步。(3)选择型断路器的短延时过电流脱扣器:可实现选择性切断,缩小切断电路的范围,具有明显的优越性,但其价格昂贵,常用于电流较大、可靠性要求高的馈线回路。
2.2保护电器的装设
保护电器的装设要求如下:(1)每段配电线路都应装设短路保护电器(电源切断可能导致电气装置的运行出线危险的回路除外)。(2)每段配电线路只装设一台保护电器,一段线路不宜装设两台保护电器,更不应装设三台,必要时可装设隔离开关。过多的保护电器将增加切断电路的概率,降低配电系统的可靠性和选择性。(3)配电线路的分支处以及导体的截面减小处应装设保护电器。(4)在配电箱和控制箱的进线处不应装设保护电器,因为在该配电线路的首端已经设置了保护电器。
2.3保护电器的兼用
在配电系统中,每个配电回路都应设置保护电器,而这个保护电器通常兼作过负荷保护、接地故障保护和短路保护。断路器的脱扣器具有两种或四种功能(非选择性和选择性的区别),分别发挥不同的故障保护作用;而熔断器仅有一组熔断体,需同时满足以上三项保护的技术要求。
3限制短路电流的措施
3.1影响短路电流的因素
(1)主接线的形式及运行方式。(2)电力系统的电压等级。(3)电力系统中各元件的正、负、零序阻抗的大小。(4)系统中是否采用了限流电抗器、限流型电气设备、故障电流限制器等。
3.2限制短路电流的措施
(1)电力系统可采取的限流措施:提高电压等级;采用直流输电;增大系统的零序阻抗;在电力系统主网加强联系后,将次级电网解环运行;装设故障电流限制器。(2)发电厂和变电站中可采取的限流措施:在发电厂的发电机电压母线分段回路中安装电抗器;变压器采用分列运行方式;装设电抗器于变压器回路;出线上装设电抗器;采用低压侧为分裂绕组的变压器。(3)终端变电站中可采取的限流措施:变压器采用分列运行方式;变压器采用高阻抗型;装设电抗器于变压器回路;选用较小容量的变压器(当Uk%一定时,变压器的容量越小,变压器的阻抗越大)。
4结语
随着我国电力系统的不断进步完善,在电气设计中应有效地限制短路电流对电力系统的伤害。电气设计人员应当熟悉掌握短路电流的计算方法,根据短路电流的大小,科学地规划电力方案,合理地选择保护系统,以保证电力系统的安全性与可靠性。
参考文献:
[1]《低压配电设计规范》GB50054-2011.
[2]《工业与民用供配电设计手册》(第四版)任元会主编.
[3]《低压配电设计解析》任元会主编.
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关键字:继电保护案例教学翻转课堂教学视频
中图分类号:G64文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)10(c)-0000-00
《继电保护及微机保护》课程为电气工程及其自动化专业的专业课,是一门理论和实践相结合的课程。主要讲述电力系统继电保护及微机保护的基本原理、分析方法和应用技术。通过该课程的学习,使学生掌握输电线路和主要电气元件(发电机、变压器等)继电保护及自动装置的工作原理,学会使用常见的继电器及自动装置,熟悉继电保护及自动装置的构成原理,了解继电保护装置、自动装置之间的配合,了解微机保护的操作方法和基本要求,加深对电力系统的理解。为了适应经济建设的发展,满足社会对电气工程及其自动化专业类高等技术人才的需求,进一步推动高等教育体制改革,把《继电保护》课程办成校级重点课程,我从以下几个方面进行建设。
1、课程建设基本内容
该课程建设的师资队伍包括一名教授,两名讲师,一名助教组成,基本能满足现阶段课程建设的需要。教材选用由贺家李主编,中国电力出版社出版的《电力系统继电保护原理》,该书是一本经典的继电保护教材,是“十一五”国家规划教材,可以满足电气工程专业本科教学的要求。
教学基本内容主要包括传统继电器硬件结构、输电线路的相间短路保护、方向保护、距离保护、接地短路保护、变压器保护、发电机保护、微机保护的硬件结构、微机保护的软件原理、算法等。因为继电保护是电力学科中最活跃的分支,继电保护的方法、原理更新速度很快,所以教学内容一定要和当前的发展现状相结合。
2、调研活动
为了了解社会对该课程的需求,我首先对一些招收电气工程及其自动化专业学生的单位做了调研,调研的单位包括:艾默生网络能源(西安)有限公司、现代重工(中国)电气有限公司、广西南宁瑞泰供电设计有限公司、伟创力制造(珠海)有限公司、南车南京浦镇车辆有限公司、国网陕西省电力公司、福州瑞芯微电子、华电新疆发电有限公司昌吉热电厂、陕西省电力公司检修公司、西安微电机研究所、陕西正源科技、西安航天自动化股份有限公司共12家单位。其中国企7家,私企4家,外企1家。这些单位对电气工程专业学生的需求较大,对《继电保护》课程的要求也较高。尤其像国网陕西省电力公司、华电新疆发电有限公司昌吉热电厂这种单位,对继电保护的要求就更为严格。他们需要工作人员熟悉各种保护的原理和整定方法、了解继电器的使用方法,以及熟练使用微机保护装置。针对这样的情况,就要求我们在进行课程建设的时候不但要进行基础知识能力的培养,还要进行实践动手能力的培养和计算能力的培养。
3、实验室建设
该课程是一门理论和实践相结合的课程,所以实验环节必不可少,继电保护实验室原有的实验设备包括继电保护实验台两台、工厂供电实验台一台,随后又追加了电网实习培训柜18台、高低压配电实训柜11台。这些实验台可以完成继电保护实验和微机保护相关的实验45个。我们根据实际需求,从中挑选了10个代表性的实验编写了实验指导书。
4、案例教学编写
在调研中了解到,一些电力部门需要学生有一定的计算分析能力,所以我们设计了《继电保护》课程素质能力结构图,如下图所示。为了达到素质能力的培养效果我们编写了8个继电保护工程案例,这8个案例由简单到复杂,由单一到综合。通过这8个案例的学习,学生可以掌握继电保护的基本整定方法,了解继电保护的设计过程。案例教学既加深了学生对教学内容的理解,又增长实际操作的能力。
5、翻转课堂
为了落实“一切为了学生”的教育理念,为了能激发学生的自主学习能力,拓展传统的授课方式,在《继电保护》的课程建设中,我们还尝试了翻转课堂的授课方式。我设计的翻转课堂的形式是,挑选继电保护一个知识点--变压器保护,让学生在上课之前通过看视频、看教材等方式学习该部分的内容,然后每个学生制作一个ppt,准备十到十五分钟的讲稿,在上课的时候老师随机选择3-4名学生给大家讲解他们的学习成果。在这中间穿插学生的讨论和提问,最后由老师总结点评。
在上课之前,有些老师有担心,在我们学校的教育背景下是否需要翻转课堂、是否能顺利开展、学生能否配合呢?但是上课之后学生带给我们很大的惊喜,学生的积极性非常高,ppt制作也很精彩,视频、动画各种手段都被学生利用到了课堂。其他学生的讨论也非常热烈,经常到了下课还有学生要发言。学生对该种授课方式反应良好。所以我们应该大胆的尝试新的教学手段,努力提高教学质量。
6、制作教学视频并上网
为了提高学生的学习效率,我们还制作了该课程的教学视频,该视频包括了继电保护的所有基本知识点。并且利用公共网络资源,将该视频上传至新浪微博,所有学生只要关注该微博就可观看教学视频。利用微博上传视频的好处是,首先学生可以在任何时间、任何地点观看视频,进行学习。其次,学生在学习的过程中有任何问题均可在该视频下面留言,教师看到留言后可以o学生进行回复,解决问题,方便教师和学生的沟通。
7、结束语
继电保护在电力系统中处于十分重要的地位,所以在我国目前的电力工业中需要大量从事具有较高技术要求的继电保护工作的科技人员。所以继电保护知识的学习在电气工程及其自动化专业中收到重视。我们在建设该课程时要围绕着对学生的素质、能力及构成学生合理的知识结构几个方面展开培养。通过该课程的建设,把学生培养成掌握电力系统继电保护和微机保护的基本原理、基本概念、和解决问题的基本方法以及基本的实验技能的应用技术型人才。为学生毕业后从事本专业范围内的各项工作奠定基础。
参考文献:
[1]梁振锋,康小宁,杨军晟. 《电力系统继电保护原理》课程教学改革研究[J]. 电力系统及其自动化学
报,2007,04:125-128.
[2]何瑞文,陈少华. 电力系统继电保护课程设计模式的探索与实践[J]. 电力系统及其自动化学报,2009,03:125-128.
[3]何瑞文,陈少华. 关于现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J]. 电气电子教学学报,2004,03:20-21+25.
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【关键词】继电保护技术;状态检修
1 继电保护装置的功能阐释
继电保护装置在日常的供电用电过程中并不会发生太大的作用,而当电力系统出现故障或是发生一些意外情况时,它会自主的进行监测、排除、发出报警信息,也有些装置会直接切断一些设备的供电,以保证人民财产不受损失。几点保护装置的功能具体有以下几个方面:首先,继电保护装置可以在故障出现的最短时间内排查到故障点,并将其从电力系统中隔离出去,确保故障设备不再继续受到损坏,同时也促进无故障线路或系统尽快恢复正常运转,使问题出现所造成的影响降到最低。其次,继电保护装置能够探测到电气设备的工作是否正常,如发现异常会发出报警信号或是跳闸,使问题出现前就提醒工作人员,从而督促其检查线路,将问题扼杀在萌芽时期。
2 继电保护装置的工作理论和组成解析
任何一项事物的运转和工作都有其原理,继电保护装置对供电系统的异常状况能够快速的做出反应,并采取措施,主要是其对系统元件发生短路或是问题时的电流、电压等因素的变化异常敏感,能够快速的捕捉到不利问题的来源,从而做出反应。一般情况下,不管监测何种电力系统元素,继电保护装置都包含检测部分、逻辑部分、应对部分,这几个方面相互协作,起到完善的保护作用。
3 继电保护装置特点的分析
鉴于电力系统的特殊性和重要性,继电保护装置为了更好的符合系统要求,起到完善的保护作用,应满足可靠性、选择性、快速反应、检测全面等要求。其中快速反应和检测全面都可以理解,而可靠性主要指的是继电装置的质量、技术能够维持正常的工作,在技术人员的维护和管理下能够起到预期的监测效果,所有的电力设施,不论大小,都不可以在没有继电装置保护的情况下运转、工作。选择性体现在严格的遵循逐级配备的原则上,确保电网发生故障时可以有选择性
4 继电保护装置状态检修5点注意事项
4.1 要严格遵循状态检修的原则
实施状态检修应当依据以下原则:一是保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。二是总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。三是充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。
4.2 重视状态检修的技术管理要求
状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的“状态”。因此,根据对继电保护装置静态特性的认识,对其动态特性进行判断显然是不合适的。因此,通过模拟继电保护装置在电力事故和异常情况下感受的参数,使继电保护装置启动和动作,检查继电保护装置应具有的逻辑功能和动作特性,从而了解和把握继电保护装置状况,这种继电保护装置的检验,对于电力系统是很有必要的和必须的。要搞好继电保护设备状态检修,建立每套保护装置的“设备变更记录”是非常重要的基础技术管理工作。“设备变更记录”应详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中设备软、硬件发生的变化,包括软件的版本升级、硬件插件的更换、二次回路的变更、反事故措施的执行情况及检验数据的变化情况。这样的“设备变更记录”实际上就是保护装置所有检修记录的摘要和缩影。因此可以作为设备状态评估的依据。
4.3 开展继电保护装置的定期检验
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、微机和晶体管保护最好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,发现问题及时处理。特别注意是状态检修不宜一步到位,应采取循序渐进的方法逐步实行并将二次设备的定期检验年限适当放长。
4.4 状态检修的经济性要求
依靠技术经济分析进行决策是状态检修的一个重要特点。有针对性地按项目和诊断结果的检修取代了以往的带有盲目性的强制计划检修,其结果是减少了不足维修带来的强迫停运损失和事故维修损失,减少了过剩维修,提高了维修工作的效率,增加了设备可用率,节约了大量检修费用。在状态检修的实践中,经济效益是技术应用的前提,技术手段是解决问题的主要方法。
4.5 努力提高检修人员技术素质
状态检修对检修人员技术素质的要求主要体现在掌握状态监测和故障分析的手段,能综合评价设备的健康状态,参与检修决策,能制定优化检修计划和检修工艺;有丰富的检修经验和高超的检修技术等方面。高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。
5 电力系统继电保护技术的现状与发展
目前微机继电保护的智能化仅限于计算机硬件系统的自检,直流控制回路断线检测报警,保护四边型特性负荷边的自动调整,通过人机对话自动调整故障测距的算法以提高故障测距的精度等初步智能。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决常规方法难以解决的问题。
总体来说,综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制)中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学 技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在我国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。
参考文献:
[1]郭伟.论继电保护装置的“状态检修”[J].水利电力机械,2007(9).
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(一)人员问题。人员问题是近年来困扰县级继电保护管理部门的一个突出问题,在市场经济大潮的冲击下,目前仍看不到缓解迹象。由于电网建设速度的加快,新建、扩建、改建项目日益增多,更加剧了人员的紧张状况。基建部门与运行单位不同程度地存在的人员新、水平差和数量少的问题,使得安装调试过程中难免出现这样或那样的问题,而且还导致验收时抓不住把关项目。
(二)设备配置。经过几年的技改,虽然公司继电保护装置的微机化率有所提高,但离创省一流供电企业继电保护装置的微机化率100%的标准仍有一定的差距。
(三)仪器仪表问题。仪器仪表是保证保护定检质量,提高工作效率的必备基础。随着微机保护在系统中的推广应用,对调试仪器的要求也大为提高。但现在的主要问题是:数量不足,不能满足多个作业现场同时工作的需要。等等
2、对策及建议
(一)加快县级电网的继电保护装置的技改。对110kV线路保护、35kV及以上电压等级变压器保护仍旧采用老式电磁型、早期微机型保护的,应尽快安排技改,保证110kV线路保护以及变压器保护的性能,确保线路及主设备的安全稳定运行。
(二)加大保护检验仪器的资金投入,配备性能可靠、功能完善的微机型继电保护测试仪为提高检验质量和检验效率奠定扎实基础。同时为了保证实验数据的准确性和可溯源性,对微机继电保护测试仪应定期送到省电力试验研究院检验,以确保测试仪的可靠性和有效性。
(三)加强保护备品备件的储备。根据主网、主设备保护的运行情况和装置可靠性统计,有针对性地储备部分保护装置的备品备件是很有必要的。公司可以合理利用有限的资金集中购买,避免购买重复的备品备件。同时希望福州局能建立一平台,使县公司缺乏相应的备品备件的时候能透过这个平台向局或其它县公司调用备品备件,保证主网、主设备的故障保护能够尽快得到修复、及时投运,保证电网的安全运行。
(四)加强对继电保护相关规程的宣传贯彻。要求从事继电保护专业工作的人员主动自觉地对各项规章制度进行细致地学习,把规章制度规定的内容和现场实际工作紧密联系在一起,做到学以致用。
3、继电保护事故的种类
3.1定值问题:①整定计算的误差②人为整定错误③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
3.2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
3.3 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。
3.4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。
3.5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。等等
4、继电保护事故处理的思路
4.1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。
4.1.1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。
4.1.2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。
4.2运用正确的检查方法
4.2.1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。
4.2.2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。
4.2.3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。
4.3事故处理的注意事项
4.3.1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。
4.3.2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。
5、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。
5.1掌握足够必要的理论知识
5.1.1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。
5.1.2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。
5.2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。
5.3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。
5.4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。
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关键词:电力行业;人才培养;继电保护
作者简介:王秋红(1970-),女,四川渠县人,重庆电力高等专科学校电力工程系,副教授。(重庆?400053)詹红霞(1971-),女,四川成都人,西华大学电气信息学院电气工程与自动化系,副教授。(四川?成都?610039)
中图分类号:G642.3?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)27-0058-01
电力行业是国民经济的基础产业,根据国家电力工业“十二五”发展规划、国家电网公司“一特三大”的发展战略、国家电网智能化规划,2015年电力系统的规模将比现在翻一番。国家电网公司将建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网。随着智能电网的发展,需要大批继电保护与自动化专业的高端技能型人才。
电力行业高职院校的重点专业具有浓厚的行业特色,国家骨干高职院校计划项目的主要任务是重点专业建设,作为有深厚基础的电力行业高职院校,以国家骨干校建设为契机,依托电力行业,对接企业,在专业人才培养模式创新、人才培养方案优化、课程体系重构等方面进行探索和实践。本文在国家骨干高职院校建设实践的基础上,根据行业标准,对继电保护专业人才培养模式进行改革和研究,进行培养方案的修订,进一步体现“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的人才培养理念。
一、深化校企合作,创新人才培养模式
高职人才培养模式是在一定的教育思想和教育理论指导下,为实现高职人才培养目标,为学生构建的知识、能力和素质结构以及实现这种结构而采取的培养过程的某种标准构造样式和运行方式。它具体包括四层含义:一是培养目标和规格;二是为实现培养目标和规格进行的教育过程;三是为实现这一过程的一整套管理和评估制度;四是与之相匹配的科学的教学方式、方法和手段。
重庆电力高等专科学校在继电保护专业人才培养模式改革中,根据重庆经济发展趋势,以电力行业和相关企业为服务对象,积极发挥专业建设委员会作用,以行业、企业实际需求为导向,充分借鉴兄弟职业院校经验,采取多种途径开展广泛、深入的调研工作。以重庆市电力公司各供电公司、新世纪电气有限公司、重庆市电力公司电力科学研究院等校企合作为平台,根据行业、企业职业岗位需求的变化,与企业深度融合,共建生产性实训基地,实现校企共享教学资源和生产设备、校企共同设计人才培养方案、校企共同实施教学过程、校企共同监督教学质量。共同开发“企业全程参与的“232”人才培养模式”,即“两个体系,三个阶段,两个证书”的人才培养模式。如图1所示。
“两个体系”是指基础课程体系和专业课程体系。关注学生全面发展和可持续发展,重组“基础课程体系”;分析继电保护典型工作任务,构建以实践教学为主体的专业课程体系。
“三个阶段”是指分阶段实施人才培养计划。第一阶段是职业能力的认知,在第一、二学期完成。要求学生了解本专业的就业环境、工作环境和岗位工作任务,具备本专业所需的基本知识和基本职业素养。第二阶段是职业能力形成,在第三、四学期完成。对本专业的专业课程以继电保护专业的“真实”工作任务为载体,聘请企业专家到生产性实训基地,采取“工作任务驱动,教学做一体”的教学模式,提升学生的专业技能。第三阶段是职业能力提升,在第五、六学期完成。安排进行顶岗实习。在电力生产一线对继电保护进行运行、维护和调试操作,以适应继电保护专业职业岗位。三个阶段递进地实现“职业素质、职业能力、创新精神与创业能力、可持续发展能力”的培养。
“两个证书”学生经过三年培养,增强了职业技能和职业素质。学生毕业取得毕业证书的同时,应取得继电保护工、电力通信调度值班员、电气值班员、变电站值班员等中级工职业技能等级证书。
二、贴近生产实际,强化实训基地建设
为适应基于企业全程参与的“232”人才培养模式和改革,建设突出“能力为本、实践领先、学练交替、重在综合”的改革思想,根据电力系统继电保护装置调试、维护和检修生产流程,新建能满足继电保护岗位工作任务要求的综合性校内实训基地,提升技术内涵,拓展服务功能,建成具有较强共享功能、辐射面广、贴近生产实际的实训基地。
该基地能按照电力系统继电保护检修现场实际生产流程,按照电力系统的工作标准,采取“教、学、做一体化”的教学模式,让学生在真实的生产环境中接受封闭式强化训练,以现场调试项目为载体,使学生熟练掌握各种专业知识和技能,积累实际工作经验,强化技能,提高就业竞争力。注重校内生产性实训与校外顶岗实习的有机衔接与融会贯通,积极探索实训基地管理机制和运行模式,建立健全各项规章制度,提高实验实训基地的利用率。
三、打造职业素质过硬的“双师”结构师资队伍
继电保护专业通过“走出去、请进来”的途径加强师资队伍建设。走出去,专业教师利用业余时间到企业挂职、承接科研或工程项目参加企业生产实践。为企业举办各种层次、各种类型的培训和讲座。企业的生产、科研实例成为教师讲课时的活教材,将这些实践经验、掌握的高新技术、活生生的案例带进课堂,编进教材,既丰富了教学内容、拓宽了学生的知识面,又使教学内容更为生动具体,增强了学生的学习兴趣,提高了教学效果。请进来,教师为企业服务的同时,也赢得了企业对专业建设的支持。我们在企业常年聘请实践经验丰富的专业技术人员担任兼职教师,为学生讲授新知识、新工艺、新技术,进行实际操作技能训练,不仅发挥了他们具有丰富实践经验的优势,提高了教学效果,而且缓解了专业教师相对紧张的矛盾。同时,兼职教师参加专业教学指导委员会,定期对专业建设与课程建设提出指导意见。
师资队伍建设坚持“校企合作,互助共赢”原则,教师参加生产实践活动,不但丰富了实践经验,提高了职业素质,也获得了可观的报酬和事业的成就感,企业也提高了经济效益;企业员工到学校教学,有利于企业员工总结实践经验提升理论水平。经过多方位建设,继电保护专业逐步形成了专兼结合、结构合理的“双师型”教学团队。
四、按照行业标准,引入企业文化,培养学生职业素质
在教学的各环节引入行业标准,以企业的规程、规范为指导,严格执行岗位责任条例,注重职业道德培养和职业素质养成。与企业共建实训基地、设备与现场相同,按照标准化作业指导学生在真实的职业环境中学习,课程设计或毕业设计的题目直接采用实际工程项目。教、学、做相结合强化了学生所学技能与职业岗位的联系。通过到设备生产企业、发电厂、变电站进行生产实训和顶岗实习,工程师现场教学,使学生切身体会继电保护装置的生产、配置、运行、安装、调试等过程。学校设有职业技能鉴定站,学生毕业前需通过职业技能鉴定。近三年重庆电力高等专科学校“电力系统继电保护”专业98%的学生参加了“劳动与社会保障部”认可的职业技能鉴定考核,其中92.2%的学生取得了“电气运行工”、“变电运行工”、“继电保护工”、“变电检修工”等相关的职业资格证书。
参考文献:
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社,2007.
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论文关键词:用电检查;题库;考核
随着中国电力事业的不断发展,无论在电源建设、电网建设和用电客户的增长上,都向前迈了一大步。用电检查作为用电管理工作的重要组成部分,属于电网经营企业依法行使对用电客户受电装置进行检查的企业行为,是国家电力法律赋予电网经营企业的权利和义务。近些年来,大部分地方用电容量和客户量比以前增长一倍还要多,而用电检查人员数量基本没有增加,在人员数量配备跟不上发展需要的现实条件下,提高用电检查人员的素质就显得迫在眉睫。为了大力实施国网公司“人才强企”战略,加快培养高素质技能人才队伍,提高国网用电检查人员职业技能水平,由国家电网公司策划,吴琦同志担任主编的生产技术培训专用教材——《用电检查》,目前已在国网内部全面推广开来。为公正客观评价用电检查人员的职业能力,改进培训考核的方式及效果,帮助受训人员把握培训教材要点,根据国网公司集团化运作、统一人才培养的工作要求,开发一套与《用电检查》相配套的能力考核标准题库,对用电检查人员建立健全培训、考核机制有着十分重要的意义。
一、电力系统用电检查背景
1.用电检查概念
用电检查就是电力企业为了保障正常的供用电秩序和公共安全而从事的检查、监督、指导、帮助用户进行安全、经济、合理用电的行为。
2.用电检查现状
目前用电检查主要呈现以下特性:
(1)电力行政管理部门对电力安全管理缺失,用电检查管理职能基本消失。由于客户用电安全长期缺乏监督管理,客户用电安全形势恶化严重,导致客户用电设备故障比例逐年增加,已经影响到电网的安全稳定运行。
(2)社会舆论导向片面强调供电企业服务社会的义务,却忽略了电网安全需要供电企业和用电客户共同维护的事实,影响了供电企业维护电网安全和用电秩序,导致电力设施破坏和窃电事件逐渐增多。
(3)用电检查人员在为客户服务的过程中,提出的安全用电合理要求与客户自身经济利益以及电力优质服务之间的矛盾越来越多。这在一定程度上增加了用电检查协调工作的难度,使电力企业陷入两难境地。如果满足客户要求,则增加了事故发生的风险;如果不满足客户要求而以安全为先对客户施加压力,则带来了客户对电力优质服务工作的不满,影响供电服务形象。
3.做好用电检查对供电企业的要求
目前,违章用电、窃电方法繁多、并呈高技术化倾向,而用电检查工作人员的技术水平及相关检测设备难以满足要求,致使一些隐蔽性的、高技术性的违章用电、窃电行为难以被查到,这就需要提高用电检查人员的业务能力和服务水平。在日常的用电检查工作中,部分用电检查人员往往只注重检查结果而忽略检查程序,致使客户怀疑检查的合法性,反告供电企业侵权。用电检查人员在开展用电检查过程中,对用户线路存在安全隐患的情况,应及时帮助用户提出整改措施,提高服务广大用户的能力。
供电企业用电检查人员应具备如下条件:作风正派,办事公道,廉洁奉公。已经取得相应的用电检查资格。聘为一级用电检查员者,应具有一级用电检查资格;聘为二级用电检查员者,应具有二级及以上用电检查资格;聘为三级用电检查员者,应具有三级及以上用电检查资格。经过法律知识培训,熟悉与供用电业务有关的法律、法规、方针、政策、技术标准以及供用电管理规章制度。
二、用电检查题库开发的目标与基本原则
从当前用电检查的现状可以看出,提高供电企业用电检查人员综合素质,对提高供电检查工作的质量起着至关重要的作用。随着《用电检查》教材的推广,针对用电检查人员对自身职业能力水平的考核也成为目前给予解决的重要问题。怎样能够公正客观评价用电检查人员的职业能力,改进培训考核的方式及效果,帮助受训人员把握培训教材要点?为了解决上述问题,本课题小组根据国网公司集团化运作、统一人才培养的工作要点,针对《用电检查》培训教材开发了一套与之相配套的能力考核标准题库。根据这套标准题库对用电检查人员进行全面考核,设立考核标准,建立健全培训、考核机制,争取做到通过制定标准的考核体制来有效的考核,评价用电检查人员从而提高用电检查人员的整体职业素养。
1.用电检查题库开发的目标
建立覆盖用电检查应具备的基础、专业基础、专业和职业素养、相关法规和条例等知识;涵盖用电检查工作中应具备的基本、专业和相关操作技能;以培训教材为依据、以培训模块为基础的考核题库。题量和难度将满足对用电检查人员不同等级员工进行能力评价和各类培训项目考核的需要。对各网省公司考核题库的开发现状进行调研的基础上,开展创新型的研究。命题思维方式实现由传统经验型向现代技术规范型的转变。
2.制定统一的考核标准
在制定题库开发大纲时,考虑到用电检查人员的职责有所不同,针对不同职责的用电检查人员进行不同考点的考核,因此对其按配电与营销两部分制定考核模块与考核标准。
为了考核尽可能的全面,因此,用电检查题库应做到涵盖面尽可能广,因此,用电检查题库的开发主要包含以下题目类型:实操题、识图题、计算题、综合分析、案例题汇总、以及理论知识五部分。
3.考核题库开发的基本原则
在确定考核项目时遵循以下基本原则:
一是保证所选考核项目的典型性与代表行。做到全面反映用电检查标准的各个等级的技能水平。二是保证所选考核项目的涵盖面尽可能广。在命题时,尽可能的将用电检查的主要内容全部涵盖其中。三是坚持统一性与针对性想结合。考核项目的开发上,对基本素质、基本技能要规定统一的内容和要求。并针对不同类型用电检查人员在考核内容上侧重点有所区别。这样既统一了基本考核的标准,又适应了不同类型用电检查人员的职能所在。
三、考核模块的设定
用电检查题库从考核方式上主要分为机考题与实际操作题两部分。机考题主要考核用电检查人员对用电检查基本概念,基本技能机型考核。实际操作题,则对用电检查人员实际动手能力、解决问题的主观能动性等方面进行考核。用电检查题库从考核题目类型上分为单选,多选,识图、判断、计算、案例分析以及技能操作这几种类型。
1.配电部分考核模块设置
配电部分考核模块主要内容包括:架空绝缘配电线路施工及验收规程;10kV及以下架空配电线路设计技术规程;低压电气设备;低压电气设备的选择;低压配电设计知识;低压成套配电装置知识;配电变压器;高压断路器;互感器;隔离开关;高压熔断器;避雷器;电力电容器;接地装置;配电线路的基本知识;配电线路常用材料及选择;配电线路常用设备及选择;电杆基础;电杆组装和立杆;拉线及其安装;导线连接;导线架设;弧垂观测;接地装置的安装;接户线、进户线安装;无功补偿装置的容量选择及电气元件的配置无功补偿装置安装与调试;无功补偿后用户负荷的确定;10kV配电所主接线方式;导线直接连接方法;导线接续管连接方法;通用电工工具的使用;常用安装工具的使用;灭火器的使用;电气安全工器具的使用;万用表、钳型电流表的使用;绝缘电阻表的使用;接地电阻测试仪的使用;单臂、双臂电桥的使用;登高工具的使用;脚扣、登高板登杆操作方法和步骤;工程常用十个绳扣的打法;拉线制作、安装;接户线安装;架空导线紧线、放线操作;导线在绝缘子上的绑扎、线夹上的安装操作;服务程序和行为规范;营销服务礼仪;动力箱(盘)安装;低压成套装置安装;无功补偿装置安装;接地装置安装;剩余电流动作保护装置的选用、安装;剩余电流动作保护器的运行和维护及调试;低压设备运行、维护;低压设备检修、更换;低压设备常见故障处理;低压电气控制原理图;低压电气接线图;照明施工图的识读;动力供电系统图;高、低压配电所系统图;配电线路路径图;配电线路杆型图;杆塔组装图和施工图;配电线路地形图;电力用户功率因数要求;提高功率因数的方法;继电保护及自动装置在配电网中的任务和作用;继电保护及自动装置的基本原理;主保护、后备保护与辅助保护;电力系统对继电保护的基本要求;10kV配电网中线路保护配置;电力变压器保护配置;高压电动机的继电保护;低压开关电器安装;低压电器选择;低压供电设备验收;导线的选择;电动机直接启动控制电路安装;电动机几种较复杂控制电路安装;电动机无功补偿及补偿容量计算;10kV配电变压器及台架安装;10kV配电设备安装;10kV配电设备常规电气试验项目及方法;编制配电设备安装方案、验收方案;10kV配电设备巡视检查项目及技术要求;10kV配电设备运行维护及检修;10kV配电设备常见故障及处理;10kV开关站的运行维护;10kV箱式变电站的运行维护;农网配电设备预防性试验标准及试验方法;室内照明、动力线路安装;照明器具的选用和安装;照明、动路回路验收及技术规范;电杆基坑开挖要求;电杆组装工艺要求;起立电杆工器具的选用;起立电杆操作方法;杆塔组立施工方案的编写;10kV配电线路施工方案的编写;10kV配电线路竣工验收;10kV配电线路导线架设;10kV绝缘配电线路导线架设;10kV配电线路导线拆除;配电室、配电箱、箱式变电站电气接线;配电线路巡视检查;配电线路运行维护及故障处理;配电线路缺陷管理;配电线路事故抢修;经纬仪的使用;经纬仪在配电线路测量中的应用;电力电缆基本知识;电力电缆的敷设施工;10kv电缆头的制作;电力电缆线路运行维护。
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关键词:火电厂;电气;安装与调试
火电厂的安装与调试工作在火电厂运行中是十分关键的,火电厂在很早就已经得到了发展你,火电厂是工业建设的基础,社会要想发展,就需要电力作为支撑,电力需要火电厂来提供,人们的日常生活也需要火电厂提供的电力来保证基本的用电。火电厂在发展的过程中,需要不断的对电气设备进行安装与调试,但是火电厂在电气的调试和安装的过程中,在技术上有着极大的难度,这一技术上的难度与用电的质量有着很大的关系,一定要在安全的基础上,进行火电厂的安装与调试。
1 电气调试的基本内容
电气调试工作在火电厂运行中是十分关键的,如果没有将电气的安装与调试工作做好,就会耽误整个火电厂的运行。电气的调试工作就是要对整个电气设备进行基本的调整,明确着电气稳定的重要性,是在调整之前还要进行试验安装,只有在试验合格的情况下,才能让电气设备的顺利进行。电气设备在调试和安装的过程中,一定要保证电气的安全,将保护工作做好吗,避免电力事故的发生。电气调试的目的就是要保证电气设备的稳定运行。
电气设备在安装的过程中需要注意以下事项:在安装的过程中需要对设备进行调试,调试工作需要一次调试和二次调试,还要对设备进行全面的检查,如果没有将电气设备检查好,是不能进行安装的,还要注意通电后的检查工作,通电后的检查工作是电力调试工作的基础性工作,是电气调试工作成功的验证,让电气设备能够正常运行。在调试的过程中,需要按照规定进行基本的安装,要在空载和负荷的情况下进行检测,让调试工作可以顺利的进行。
2 电气调试中需要注意的事项
2.1 电气在调试的过程中,需要对相关的调试人员进行业务上和技术上的培训,要对电气的基本知识不断的了解,掌握业务的主要流程,要熟悉出点情况下的急救工作。
2.2 电气调试人员不能够随便的调试,电气调试需要按照规定进行调试,不能自己随意更改调试方案,调试工作的安装性彻底的忽略,这样对整个工作的流程和环节都是不利的,调试的工作人员一定要具备处理突况的能力,面对突发事故能够及时的解决,不会对整个电力系统的流程造成影响。
2.3 调试的工作人员一定要在2人以上,不能够单独进行调试,如果出现问题,还可以及时的商量对策,对电力工作是十分有利的,而且在调试的过程中,还需要相互配合,如果没有将配合工作做好,也会影响着电气的调试工作。
探析火电厂电气安装与调试孔庆龙(哈尔滨汇通电力工程有限公司)摘 要:随着经济的发展,社会的进步,工业化水平在不断提高,国民经济在发展的过程中,电力资源对经济发展是十分重要的,电力资源需要在火电厂来供给,火电厂在电力系统中扮演着重要的角色。火电厂的调试工作是有着技术性难度的,技术是火电厂安装与调试的关键,只有将安装的质量做好,才能让安装调试工作在火电厂运行中顺利进行。本文就是对火电厂电气安装与调试进行分析和研究,为相关的研究提供借鉴。关键词:火电厂;电气;安装与调试2.4 不能够使用没有经过调节的设备,如果使用没有经过调节的设备,就会产生安全隐患,对电气的调节也会产生影响,尤其是在数据上,可能会出现极大的误差,对整个电气设备产生不良的影响。
2.5 对电气进行调试的设备不能够随便的使用,需要进行安全性检验,,确定设备的稳定和安全,特备要注意的是设备的绝缘性。
3 电气安装与调试管理中存在的问题
目前国内的较多数火电厂中,不乏电气调试与安装工作单位独立存在的状况,也有部分火电厂实行电气安装与调试工作的共同操作、统一管理。但是不论是独立管理还是统一管理,都存在一定的问题:相互独立的安装与调试部门缺乏良好的沟通,技术交接和配合存在着一定的难度。实行电气安装与调试的统一管理固然能增加安装与调试之间的配合度,但是调试工作本身是具有技术上的独立性的。
调试结果主要是有电气设备安装质量检测得出的,所以必须根据规程执行相关操作,但是如果在电气工地进行现场管理,那监管的客观性就难以得到保障。容易致使调试过程中发现的设备质量问题及安装问题得不到及时有效的处理。由于安装与调试两者本身之间存在着一定的共同性,在分离之后难以实现相互配合,技术接口常常出现脱节的状况,特别是中间交接实现以及一、二次设备调试拆装环节的配合存在真空局面。
4 电气设备安装过程中的问题及应对策略
4.1 安装过程中的变压器漏气问题
在安装过程中如果出现这类问题,应仔细检查载吊压开关的变压器作吊罩,并对载吊压开关进行严格检查,确保其能满足电气调试的要求。在实际安装过程中,应确保开关牢牢固定在油箱上并使其压紧程度符合要求,保证其运行状况良好。
4.2 差动保护设备的误动问题
一般情况下,差动保护设备的误动主要是由于二次电缆线截面面积较小而引起的,可以通过更换较大截面面积的电缆线来保证引风机的正常运作。
5 火电厂电气设备调试策略
5.1 绝缘试验
绝缘试验的主要目的是通过对设备在一定电压环境中的绝缘性能测试,避免暂时性过电压时出现的局部放电现象,主要可以分为绝缘强度试验和绝缘特性试验两部分。其中,绝缘强度试验包括交流耐压、直流耐压和冲击电压试验三个方面,主要目的是观察在工频电压及操作冲击波电压出现时的设备绝缘能力,是绝缘试验的关键环节。
5.2 继电保护设备调试
继电保护主要侧重于降低破坏程度以及防止设备的异常停机,并实现部分问题的自动化处理。特别是装置出现拒动、误动时的防护,对保护装置的灵敏性、精确性以及安全性有较高的要求。火电厂中的继电保护装置主要分为输电线路保护、发电机、断路器以及电动机的保护。其中差动保护作为整个继电保护的重点,其主要负责的是在发电机或变压器出现故障时隔绝外部电源的操作,在对其工作机制有了充分的了解之后,在调试工作中应当注意以下问题:
(1)电流互感器的变比协调,这一部分的调试工作需保障系统运行过程中的负荷与电源侧的二次电流基本相同。
(2)极性关系调试,应使接线极性能在出现故障互感产生二次电流时形成回路,使相加之后的二次电流总和包含各侧的二次电流。
(3)差动保护装置检验,需确保电源不会受到工频交流及稳压直流电源高次谐波的不利影响,对测量仪器的测量偏差要控制在0.5级以上。
结束语
通过以上内容的论述,可以得知:相关单位在对火电厂机组进行继电保护工作时,应当充分对机组安全性进行全面的考虑,并且相关人员在对继电保护设备进行调试使,应当使保护设备具有一定的安全性。就差动回路来说,相关人员应当对电流以及互感器之间的变比引起必要的重视,倘若设备出现异常情况,那么电流互感器二次电流会逐渐形成环流,从而避免电流出现异常的情况,促进火电厂事业的不断发展,为我国经济建设做出贡献。
参考文献
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近年来随着计算机在社会领域的渗透,PLC的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的PLC应用系统中,PLC往往是作为一个核心部件来使用,仅PLC方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。本文介绍了以S7-200PLC为核心,对某供电局110KV电网“一线两站”的备用电源自动投入装置(简称备自投)进行了控制的应用,简述了S7-200PLC的性能特点,详细阐述了备用电源自动投入装置的实现
讲述备用电源自动投入装置的软件和硬件设计。首先介绍了此系统的开发意义及使用的开发环境,MPLABIDE系统和开发使用的PIC单片机芯片以及仿真器PICMATE2002。在硬件设计中论述了硬件总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择,着重描述了系统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯片功能与特性,在软件设计中重点剖析了软件设计的过程,调试部分主要介绍使用调试软件picamate2002和调试过程中出现的问题,以及最后解决问题的一些方法。
关键词:PLC一线两站备用电源自动投入
目录
摘要i
目录ii
第1章前言1
1.1PLC简介1
1.1.1可编程控制器简介2
1.1.2PLC的发展历程2
1.1.3可编程控制器的优点4
1.2基于微处理器的工业控制系统5
1.3集散控制系统5
第2章可编程控制器控制系统7
2.1继电器控制7
2.2工控计算机控制系统8
2.3冗余系统与热备用系统9
2.3.1冗余控制系统9
2.3.2热备用系统9
2.4PLC的接地10
第3章PLC自动控制系统可靠性研究11
3.1PLC控制系统可靠性简介11
3.1.1控制系统可靠性降低的主要原因11
3.1.2设计完善的故障报警系统12
3.1.3输入信号可靠性研究13
3.1.4执行机构可靠性研究14
3.2PLC控制系统抗干扰分析14
3.2.1电磁干扰源及对系统的干扰15
3.2.2PLC控制系统工程应用的抗干扰设计17
3.2.3主要抗干扰措施18
第4章备用电源自动投入的工作原理21
4.1用单片机组成的备用电源自投装置21
4.2备用电源自动投入的工作过程22
第5章备用电源自动投入电路的设计25
5.1主电路接线备用电源自动投入主电路接线25
5.2备用电源自动投入的基本要求和动作程序25
5.2.1对备用电源自动投入的基本要求25
5.2.2备用电源自动投入的动作程序26
5.2.3断路器的控制27
5.3备用电源自动投入时断路器的动作程序27
第6章PLC系统配置及程序设计29
6.1PLC系统配置29
6.1.1PLC系统硬件配置29
6.1.2PLC输入输出接线29
6.2程序设计30
6.3基于PLC的备用电源自动投入装置31
6.4BZT装置投控规则31
7.1微型、小型PLC功能明显增强32
7.2集成化发展趋势增强32
7.3向开放性转变33
7.4我国PLC生产的发展34
第8章结论37
致谢38
参考文献39
附录A40
第1章前言
在自动化控制领域,PLC是一种重要的控制设备。目前,世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品,应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC,本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介。
1.1PLC简介
PLC作为一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统,由于性能稳定﹑干扰性能强﹑设计配置灵活等特点,已是工业控制方面得到了广泛的应用。自80年代后期,PLC已逐步渗透到了电力系统的中低压供配电自动控制中,并在传统的继电器控制系统改造工程中据了主导地位。
可编程序控制器(ProgrammableLogicController)简称PLC,可编程控制器(ProgrammableController)简写成PLC,其中L为逻辑(Logic)的意思,第一台可编程控制器是1969年在美国面世的。经过30多年的发展,现在可编程控制器已经成为最重要、最可靠、应用场合最广泛的工业控制微型计算机。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术操作等面向用户的指令;并通过数字式或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
本文以西门子S7-200PLC为核心,对某供电局110KV电网中“一线两站”的备自投装置进行了控制,实现了两变电站的相互备用,保证了对用户的连续供电。
1.1.1可编程控制器简介
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关键词:变电运行 事故分析 事故处理 TV故障
变电站运行的任务主要是对电力设备进行操作以及维护,鉴于其设备较多,较容易出现异常,一旦发生变电事故,不及时地对其进行处理,轻则造成经济损失,严重者将会危及电网以及人员的安全。本文将结合笔者从电运行的实践经验,以变电运行工作中常见的事故,同时对这些事故进行分析研究,提出相应的事故处理技术方案。
1、事故处理技术原则及其程序
当发生变电运行事故时,必须采取有效的技术措施遵循相应的事故处理原则以及采取相应的事故处理程序,这样才能更好地把事故严重性有效地降低。
1.1 事故处理技术原则
(1)当变电运行发生事故时,应密切关注电力设备的运行状态,对设备的异常状态作出详细的记录。
(2)如果设备以及人员没出现威胁,应设法维持设备的正常运行;当对人员构成安全威胁,则设法立即停止设备的运行。
(3)当需要检修人员对电力设备进行进一步检修时,变电运行人员应可能将故障信息仔细记录并向检修人员描述清楚完整。同时,为准确分析故障原因,在不影响事故处理和停、送电的情况下,应尽可能保留事故现场和故障设备原状,以便于检修人员对其进行分析。
(4)在处理变电运行事故中,应确保正常供电以及用电的安全运行,如果相关设备出现运行异常导致停电事故,应当先恢复正常设备的正常供电,减少停电范围。
(5)对事故进行处理时,应结合当时设备的运行方式、天气情况、继电保护及自动装置的动作情况等,能及时判别事故的性质以及范围。
1.2 事故处理程序
(1)查看中央信号,及时检查断路器的跳闸情况、保护及自动装置的动作情况,打印故障报告与故障录波信息。
(2)根据上述信息针对性地对相应设备进行仔细检查,找出故障点和导致故障发生的直接原因,记录故障设备信息。
(3)根据故障信息与检查结果,结合事故特征,分析事故原因与影响,判别继电保护动作正确性。
(4)采取事故处理技术措施限制事故的发展和扩大,若发现冒烟、着火、异味及危及设备、人身安全等情况,应迅速进行处理,防止事故的进一步扩大。
(5)迅速隔离故障设备,尽快恢复正常设备供电,减少停电范围,缩短停电时间。
(6)对站内异常设备检查,若设备不能继续运行,应与调度联系对故障设备作适当的安全措施,并通知检修人员对故障设备进行检修处理。
2、事故处理注意事项
(1)事故处理要求动作迅速,但必须在确保人身和设备安全的前提下,切记不能一味求快而忽视安全问题。
(2)事故时保证站用电。站用电十分重要,失去站用电,可能导致失去电机电源、直流充电机电源、变压器的冷却系统电源等,将使得事故处理更困难。若短时不能恢复站用电,可能导致事故范围扩大,甚至损坏设备。因此,事故处理时,应设法优先保证站用电不失压。
(3)充分利用保护和自动装置动作提供的信息,对事故进行初步判断。依据继电保护动作行为和保护本身的工作原理与保护范围,运行人员可以迅速判断事故可能的范围和性质。
(4)恢复送电防止误操作。事故处理操作应在调度的安排下进行,运行人员要考虑运行方式变化时继电保护、安全自动装置的投退原则,防止非同期合闸并列。
3、事故分析与处理技术
在电气设备出现故障前一般会出现电气设备异常现象,为此变电所内某一电气设备出现异常运行状态时,作为变电运行值班人员应当及时发现变电运行异常,尽早作出判断,同时及时予以处理、消除缺陷。结合本人工作实践经验,现以小电流接地系统接地故障和TV熔丝熔断故障为例,对所表现出来的异常现象进行分析,并且提出相应的事故处理措施。
3.1 35kV中性点不接地系统单相接地故障
当线路或带电设备上某点发生金属性接地 (完全接地)时,接地相与大地同电位,接地相电压为零,两正常相的对地电压数值上升为线电压,产生严重的中性点位移。中性点位移电压的方向与接地相电压在同一直线上,与接地相电压方向相反,大小相等。TV开口三角绕组两端出现100V电压,发接地告警信号。
当发生经高阻抗或电弧接地(不完全接地)时,接地相电压降低,两正常相电压升高,但达不到线电压,TV开口三角绕组两端出现小于100V电压,也会发接地告警信号。
通常采取的处理方法:
(1)检查中央信号与各保护装置告警信号。
(2)对故障范围以内的站内一次设备进行外部检查。主要检查各设备瓷质部分有无损伤、放电闪络,检查设备上有无落物,小动物及外力破外现象,检查各引线有无断线接地,检查互感器、避雷器有无击穿损坏等。
(3)检查站内设备未发现问题的处理,汇报调度,用瞬停的方法,查出有故障的线路,依次短时断开故障所在线上各分路开关时,如果接地信号消失,电压指示恢复正常,即可证明所瞬停的线路上有接地故障。
3.2 TV一次熔丝单相熔断
当TV高压熔断器熔断,熔断相电压降低,但不为零。由于磁路系统互相连通,TV二次侧会有一定的感应电压,所以其电压并不为零,而其余两相为正常电压,同时由于断相造成三相电压不平衡,故开口三角形处也会产生不平衡电压,即有零序电压,理论上应为单相接地时的三分之一,大约为33V左右,故能起动接地告警装置,发出接地信号。
通常采取的处理方法:
(1)检查中央信号与各保护装置告警信号,检查相应一次设备有无异常。
(2)测量TV二次保险上下端对地电压是否正常。
(3)断开TV二次熔断器,拉开TV隔离开关,有条件的应将TV二次并列保证二次电压恢复正常。
(4)作好相应的安全措施后,更换相同规格的高压熔丝。再采取试运,检查是否成功,如果出现连续发生熔断时,则表明可能为TV内部故障,这时应汇报调度进行后续处理。
3.3 TV二次熔丝单相熔断
当TV低压熔断器熔断时,TV二次应无感应电压,熔断相电压为零,其余两相电压正常。由于一次侧三相电压仍平衡,故开口三角形没有电压,因而不会发出接地信号。
通常采取的处理方法:
(1)检查中央信号与各保护装置告警信号,检查TV一二次设备有无异常。
(2)测量TV二次保险上下端对地电压是否正常。通常熔断相保险上端电压正常,下端电压降低或为零。若熔断器还完好,则这时应检查TV二次回路接头是否出现松动或者断头现象、切换回路有无接触不良现象,如果发现断线,则应及时对其进行处理。
(3)更换相同规格的二次保险,检查电压是否恢复正常。如果出现连续发生熔断时,则表明可能为TV内部故障,这时应汇报调度进行后续处理,切忌随意将其容量增大。
4、提高运行人员事故处理能力的途径
(1)定期组织对继电保护基本知识的学习,熟悉保护装置各信号说明及使用方法,掌握保护动作原理和保护范围,才能在发生故障时快速确定事故性质和需要检查的相应一次设备,缩短处理时间,提高处理效率。
(2)熟练掌握安全规程、调度规程、现场运行规程和事故处理预案,并能正确运用。事故情况下,现场忙、操作多,处理人员意识容易混乱,只有将规程熟记于心,才能做到忙而不慌。
(3)切实搞好事故预想和反事故演习,一定要联系实际,将事故特征和处理流程细化。有条件的应该开展仿真系统演练,使人有种身临其境的感觉,这种形式培训效果更好,能更快更好的提高运人员的分析问题、处理事故的能力。
(4)多开展案例分析,每次事故处理完后应该形成专题报告,总结经验,并集中对本次事故进行分析讨论,确保人人清楚事故原因及处理方法。
(5)平时多思考事故现象,以便事故时应作出正确判断,防止因自己业务不强造成误判断,导致误汇报、误操作。特别是各种不同的保护装置显示,应多思考各种事故时的信号表现。
5、结语
事故处理是变电运行工作的重点,也是难点,事故处理能力直接反映运行人员业务水平的高低。只有切实开展事故应急演练,掌握各类典型事故处理流程,积极参加各类岗位技能培训,才能提高事故处理能力,才能在事故发生时形成清晰的处理思路,确保电网的安全运行。
参考文献
[1]郭建军.电力系统事故处理细节分析[J].中国新技术新产品,2010年09期.
篇10
本课程的先修课程为《高等数学》、《电路》、《电机运行与维护》,后续课程包括《电气设备运行及维护》、《继电保护装置运行》、《顶岗实习》等。
二、课程目标的设定
1.专业能力:能全面掌握电力系统的基本知识;能对电力系统有功及无功功率进行控制与分析;能对电力系统频率和电压进行控制和分析;能对电力系统各种故障运行状态进行分析和计算;能对电力系统安全稳定性进行简单分析和计算;能进行电力系统的规划设计。2.方法能力:分析问题、解决问题的能力;动手操作、独立工作能力;获得与利用信息,探究式的学习能力;工程意识和灵活思维、创新能力。3.社会能力:团队协作能力;交流沟通能力;组织能力;耐心细致的工作能力。
三、课程设计思路
电力系统运行与分析课程基于电网的实际生产过程,以工作过程为导向,归纳提炼典型工作任务,并将行动领域的典型工作任务教学化处理后,按照与实际岗位典型工作任务内容对应的各学习情境组织内容,并且根据任务的复杂程度,以先简单后复杂的顺序排列各学习情境;在各个学习情境中,又按照复杂程度和实际工作程序化各个工作任务。遵循学生职业能力培养的基本规律,以适度、够用的原则,以现场工作任务及工作程序为依据整合、序化教学内容,设计项目教学,教、学、做结合,课堂、实训、实习结合,理论与实践结合。在教学项目实施中,由专业教师组成教学团队,密切配合施教。采用任务驱动教学方法,以学生自主学习为主,教师讲解为辅,激发学生学习兴趣,培养学生自主学习和终身学习的能力。
四、教学方式的改进
《电力系统分析》课程属于纯理论性的课程,部分理论知识需要较强的想象能力,只能在头脑中通过想象来给出大概的印象。且由于课堂理论教学模式较为单调,多半是老师讲、学生听的模式,降低了学生学习的积极性。1.借助于多媒体及仿真系统在教学过程中,可以采用一些方法来改进现有的困境。如,采用形式多样,内容丰富的理论教学,比如影像、图表,使学生在形象的方法下进行深入的学习。潮流计算是该课程的难点和重点,大部分学生在此部分易产生畏惧和懈怠情绪,教师可借助影像系统向学生展示一个实际电力网络的潮流分布图[1],让学生在脑海里建立一个感性的概念,而不仅仅是枯燥的公式和计算过程,或者利用电网运行仿真软件进行实际电网的模拟演示,引起学生学习兴趣,调动学习积极性。2.理论与实践训练相结合以任务驱动教学为主,将理论讲授与实践训练有效融合,让学生带着任务去学习,通过实际训练融会贯通所学理论知识,培养学生的专业能力,并在完成任务的过程中培养自主学习、独立思考等方法能力以及团结协作、交流沟通等社会能力。本课程以培养学生的综合职业能力为目标,模拟工作情境,使学生深临其境,在完成工作过程中、在体验过程中获得工作过程知识。3.创新教学模式将“教、学、做”的教学模式贯穿始终,利用各种方法和手段使教、学、做合理衔接交融。以岗位技能培养为核心,同时注重学生学习能力、方法能力的培养。鼓励学生通过独立思考和分组合作,培养发现问题和解决问题的能力。
五、结论
电力系统分析是一门集理论与实践为一体、知识面范围大,是发电专业课程体系中的重中之重的基本课程。“电力系统分析”的教学方式可采用增强理论的形象性、增强互动式教学、增强企业培养的方式。为构建一个高效的教学体系,一方面必须优化理论课程内容,另一方面必须重视实践环节设计,进行综合性实验,切实提高学生的实践能力[2]。
作者:辛华 李依凡 王丽 单位:西安电力高等专科学校
参考文献: