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关键词 电力系统继电保护 ;概括概述; 发展前景
前言
所谓继电保护技术就是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。
一、继电保护技术的发展现状
与当代其他的新兴科学技术相比,电力系统继电保护是相当古老了,然而电力系统继电保护作为一门综合性科学又总是充满青春活力,处于蓬勃发展中。之所以如此,是因为它是一门理论和实践并重的科学技术,又与电力系统的发展息息相关。它以电力系统的需要作为发展的泉源,同时又不断地吸取相关的科学技术中出现的新成就作为发展的手段。电力系统继电保护技术的发展过程充分地说明了这一论点。
二、继电保护技术的发展史
随着电力系统的出现,继电保护技术就相伴而生。由于继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。以数字式计算机为基础而构成的继电保护起源于20世纪60年代中后期。60年代中期,有人提出用小型计算机实现继电保护的设想,但是由于当时计算机的价格昂贵,同时也无法满足高速继电保护的技术要求,因此没有在保护方面取得实际应用,但由此开始了对计算机继电保护理论计算方法和程序结构的大量研究,为后来继电保护的发展奠定了理论基础。我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用。60年代中期到80年代中期是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。90年代,电力系统继电保护技术发展到了微机保护时代,也是继电保护技术发展历史过程中的第四代。1984 年原华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,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机,变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。从此以后,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。在19世纪末已开始利用熔断器防止在发生短路时损坏设备,建立了过电流保护原理,1905-1908 年研制出电流差动保护,自1910年起开始采用方向性电流保护,于19世纪20年代初生产出距离保护,在30年__代初已出现了快速动作的高频保护。由此可见,从继电保护的基本原理上看,到本世纪20年代末普遍应用的继电保护原理基本上都已建立,迄今在保护原理方面没有出现突破性发展。从实现保护装置的硬件看,从1901年出现的感应型继电器至今大体上经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式等发展阶段。纵观继电保护将近100年的技术发展史可以看出,虽然继电保护的基本原理早已提出,但它总是根据电力系统发展的需要,不断地从相关的科学技术中取得的最新成果中发展和完善自身。
三、继电保护的发展阶段
总的看来,继电保护技术的发展可以概括为三个阶段、两次飞跃。三个阶段是机电式、半导体式、微机式。第一次飞跃是由机电式到半导体式,主要体现在无触点化、小型化、低功耗。第二次飞跃是由半导体式到微机式,主要在数字化和智能化。显而易见,第二次飞跃有着尤为重要的意义,它为继电保护技术的发展开辟了前所未有的广阔前景。当前正面临第二次飞跃的大好机遇,因此应该立足于充分发挥微机保护的智能作用,根据电力系统发展的需要,利用相关技术的新成就,把继电保护技术提高到一个更高的水平。
四、结束语
关键词:继电保护
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。当发生用电设备有危害性的不正常工作状态时,应及时发信号告知值班人员,消除不正常的工作状态,以保证电气设备正常、可靠地运行。
基本任务如下:
①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。②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。③继电保护装置还可以和供电系统的自动装置配合,大大缩短停电时间,从而提高供电系统运行的可靠性。
2 继电保护装置的基本原理和组成
供电系统发生故障之后,总是随着电流的骤增、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。一般情况下,整套保护装置由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
2.1 测量部分 测量从被保护对象输入的有关电气量,如电流、电压等,并与给定的整定值进行比较,输出比较结果,从而判断保护装置是否应该动作。
2.2 逻辑部分 根据测量部分输出的检测量和输出的逻辑关系,进行逻辑判断,以便确定是否应该使断路跳闸或发出信号,并将有关命令输入执行部分。
2.3 执行部分 根据逻辑部分传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务,如跳闸或发出信号等操作。
3 对继电保护装置的基本要求
3.1 选择性
继电保护动作的选择性是指供电系统中发生故障时,距故障点最近的保护装置首先动作,将故障元件切除,使故障范围量减小,保证非故障部分继续安全运行。
3.2 速动性
快速地切除故障,可以缩小故障设备或元件的损坏程度,减小因故障带来的损失和在故障时大电流、低电压等异常参数下的工作时间。
3.3 灵敏性
在系统中发生短路时,不论短路点的位置、短路的类型、最大运行方式还是最小运行方式,要求保护装置都能正确、灵敏地动作。继电保护越灵敏越能可靠地反映应该动作的故障。但也容易产生在不要求其动作情况下的误动作。因此,灵敏性与选择性也是互相矛盾的,应该综合分析。通常用继电保护运行规程中规定的灵敏系数来进行合理的配合。
3.4 可靠性
保护装置在其保护范围内发生故障或出现不正常工作状态时,能可靠地动作而不拒动;而在其保护范围外发生故障或者系统内设有故障时,保护装置不能误动,这种性能要求称为可靠性。保护装置的拒动和误动都将给运行中的供电系统造成严重的后果。随着供电系统的容量不断扩大以及电网结构的日趋复杂,除满足上述四点基本要求外,还要求节省投资,保护装置便于调试及维护,并尽可能满足系统运行的灵活性。
4 几种常用电流保护的分析
4.1 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。反时限过电流保护虽外部接线简单,但内部结构十分复杂,调试比较困难;在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。
4.2 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。继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。
定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。提高不拒动和误动作,是继电保护可靠性的核心。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。
5 继电保护的现状与发展趋势
近20年来,微机型继电保护装置在我国电力系统中获得了广泛应用,常规的电磁型、电动型、整流型、晶体管型以及集成电路型继电器已经逐渐被淘汰。以往,继电保护装置与继电保护原理是一一对应的,不同的保护原理必须用不同的硬件电路实现。微机继电保护的诞生与应用彻底改变了这一状况。微机继电保护硬件的通用性和软件的可重构性,使得在通用的硬件平台上可以实现多种性能更加完善、功能更加复杂的继电保护原理。一套微机保护往往采用了多种保护原理,例如,高压线路保护装置具有高频闭锁距离、高频闭锁方向相间阻抗、接地阻抗、零序电流保护及自动重合闸功能。微机保护还可以方便地实现一些常规保护难以实现的功能,如工频变化量阻抗测量和工频变化量方向判别。
微机继电保护装置一般采用插件结构,通常包含交流变换插件、模数转换和微处理器插件、人机管理开关量输入插件、电源插件和继电器插件等。随着微处理器技术的发展,内部集成的资源越来越多,一个处理器芯片往往就是一个完整的微处理器系统,使得硬件设计变得非常简单。较复杂的微机保护装置通常采用CPU结构。多个保护CPU通过串行通信总线与人机管理CPU相连。通过装置面板上的键盘和液晶显示实现对保护CPU的调试与定值设置,人机管理CPU设计通过现场通信总线与调度直接连接,便于实现变电站无人值守和综合自动化。
【关键词】水电站;二次回路;继电保护
在水电站现代化电力系统中,一次设备和二次设备对电力生产的安全有序都起着重要作用。而二次回路即二次设备的电路系统,主要是对一次回路进行信号及测量、监视、操作、继电保护等,重要性尤显突出。二次回路继电保护在保证水电站的电力系统安全可靠运行、减少事故的发生、控制故障的影响方面发挥着重要作用。
1 二次回路在水电站运行中的作用
水电站二次回路较一次回路更为庞大,也更为复杂。二次回路主要由一次回路的信号及测量回路,监视系统,操作电源系统,继电保护和自动设备等组成。二次回路出现故障会使整个电力系统受到影响甚至遭到破坏。
例如,测量回路出现问题,则影响电费的计量,同时影响输电质量的判断;再如,线路保护系统出现接线错误等问题时,若有设备发生故障,不能及时起到跳闸保护的作用,则会使相关设备遭到损坏,可能对电力系统造成重大影响。因此二次回路虽然不是电力系统的主体,却对于水电站各个方面都起着不可忽视的监测、保护及保障作用。
2 继电保护在二次回路中的作用
继电保护是水电站二次回路中的重要组成部分,“保护”一词已明确表示了其重要意义在于对二次回路、一次回路、甚至整个电力系统的保护作用。特别是在水电站电力设备日益现代化的今天,对继电保护提出了更高的要求,可以说水电站时刻需要继电保护来保证其顺利、安全运行。
在二次回路中,继电保护的重要作用体现在对一次系统运行状态的监测和控制上。继电保护系统作为低压弱电系统,主要通过预防事故的发生,或者控制事故的影响范围来保证一次系统的正常运行。是二次回路中相对独立的弱电子系统。
3 水电站二次回路继电保护的应用
3.1 继电保护的基本原理
继电保护系统运行的直接目的在于发出异常或故障警告、切断故障设备或系统。其工作的基本原理是:电力系统在发生故障或运行异常时,系统的各物理量会不同于正常运行时的物理量,继电保护系统在对各物理量进行对比后,判断异常或故障,进而发出异常或故障警告,并通过切断故障设备或故障系统与整个系统之间的联系来限制影响范围,将整个电力系统因此受到的影响或损害降至最低。
3.2 继电保护系统的主要配置
水电站继电保护系统在设计之初就应考虑与计量回路、控制系统、自动装置等的相互配合和协调,根据水电站的电力系统的需要,进行合理配置。系统主要配置如图1所示。
连接继电保护装置的回路主要有以下几种:
(1)从电流互感器和电压互感器的二次侧端子开始,到有关继电保护装置的回路。
(2)从继电保护直流分路熔丝开始,到有关保护装置的回路。
(3)继电保护装置出口端子排到断路器操作箱端子排的跳、合闸回路。
继电保护在选择配置时,应充分结合整个电力系统可能发生的异常或故障,尽量满足整个系统的要求,并且使继电保护装置的效能得以充分发挥,保证二次回路的高水平运行。
3.3 继电保护的整定
传统的继电保护整定计算,是假定电力系统在最大运行状态下线路末端短路时确定整定值,整个速断装置则根据这个整定值来进行保护工作。
然而随着电力系统的装置设备不断更新,系统结构也越来越复杂,并且处于不断变化之中,电力系统出现的异常及故障也随之复杂化、多样化,而传统的整定计算和传统的速断保护装置,对于现代化的电力系统的起到的实际保护作用则较为有限。一方面,传统整定值的计算虽然相对来说比较合理,但毕竟系统的实际运行与整定计算时的状态有差别;另一方面,整定值是在假设系统最大运行状态下计算得出的,而实际运行过程中,系统处于最大运行状态的情况较少,其它运行状态下的保护效果可能不大。
3.4 继电保护系统的运行
继电保护装置的运行应具有良好的灵敏性、选择性、速动性及稳定性。这就要求设备运行前,首先,应进行一般检查,包括对各装置的焊接点检查,对螺丝是否紧固的检查等等,这些一般性细节检查应全面认真完成,否则细节失误会成为发生保护拒动或者保护误动的隐患;然后,要进行常规的保护整组传动试验;最后,要完成对设备的遥控、遥测、遥调等操作的验收工作。
3.5 继电保护装置设备的检修
检修工作对于继电保护装置设备的正常运行非常重要,常规的检修有利于及时发现问题,提前采取措施,预防保护拒动及保护误动情况的发生。在常规检修工作中应注意以下几个方面:首先,应合理安排检修程序,使检修工作不影响继电保护系统的正常运行;其次,着重对保护装置的整定动作进行认真检查;再次,在检修工作进行时应做好相应的安全隔离措施。
3.6 继电保护系统的接地保护
在继电保护系统中进行接地保护主要包括对输配电线路进行接地保护和对装置设备进行接地保护。首先,对输配电线路进行接地保护时又可分为中性点不接地系统和中性点直接接地系统。中性点不接地系统也称小电流接地系统,这种系统中,当系统发生接地故障时会发出故障信号,一段时间内故障设备仍可继续运行。中性点直接接地系统也称大电流接地系统,在这种系统中,当发生接地故障时,会发生跳闸动作,用以切断故障设备;其次,对于继电保护装置进行单体接地保护,或者对装置设备集中的区域采用接地铜排网进行接地保护,同时与主接地网进行可靠连接。
3.7 继电保护的抗干扰措施
二次回路继电保护设备多为弱电设备,容易因受到电力系统中其它设备的干扰而影响其性能。为提高保护的有效性,应采取积极的抗干扰措施。
主要的抗干扰措施如下:第一,将各种继电保护设备集中在同一等电位面,与接地主网实行一点连接,可以有效屏蔽电位差窜入引起的干扰。第二,在开关场和控制室沿高频电缆连接接地铜线实现接地。第三,保护装置的信号、电压等回路的开关场采用屏蔽电缆,利用铜做屏蔽层。第四,在微机保护越来越广泛应用的情况下,应使电压互感器的二次回路和三次回路相互独立,用以防止由传统接线方法引起的拒动与误动。
4 总结
在水电站电力系统中,二次回路继电保护的重要作用毋庸置疑,通过对应用情况的分析,指导继电保护的应用实践,有助于应用过程中资源得到更科学合理地配置,有助于继电保护所承载的监测作用、控制作用、保护作用得到更有效地发挥。
参考文献:
希望给予同行带来一定的参考价值。
关键词:电力系统 继电保护 技术与应用
中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:
前言
当今,电力已作为现代社会的主要能源,与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系,然而供电不稳定,特别是大面积停电事故所造成的经济损失和社会影响是十分严重的。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。
1继电保护发展现状
上世纪50 年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍。对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60 年代中我国己建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
2 继电保护的基本原理
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分) 、逻辑部分、执行部分。
3 电力系统中继电保护的配置与应用
3.1 继电保护装置的任务
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
3.2 继电保护装置的基本要求
(1)选择性
当供电系统中发生故障时,应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。
(2)灵敏性
保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。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
保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定眭。
(4)可靠性
保护装置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。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性
3.3保护装置的应用
继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。
另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。
4 变电站微机保护配置的应用实例
2006年,某公司成功将一个传统电磁式继电器保护的35kV 变电所改造成微机保护装置系统的终端变电站。
(1)系统保护装置及监控系统
①系统保护装置。线路保护装置、主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护、综合保护装置、线路保护装置、电容器保护装置、备用电源自投装置、小电流接地检测装置、综合数据采集装置。
②监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。
(2)系统设计时的注意问题
①由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜或户外设备引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。
②开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。传统的继电保护整定计算结果不能直接输入到计算机, 须转换为计算机整定值。
(3)应用效果
①该变电所投产运行后,除开始操作人员对微机系统不熟悉原因,使用过控制保护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装置和监控计算机上操作, 整个系统运行良好。
②线路及站内设备的继电保护均采用计算机采集、运算、判断,反应灵敏、迅速,在设备或线路有故障时可靠切除故障点。
③各种设备微机保护的配置齐全完善,能完美解决继电保护短线路及运行方式变化大时的各级保护的配合问题,因此该站正常运行后可靠性比原来显著提高,基本杜绝了越级跳闸的发生。
5 继电保护装置的发展,局限性及其现阶段的应用范围
继电保护原理的发展是从简单的电流保护逐步向复杂的距离保护和高频保护过度的。继电保护装置的发展则依赖于构成继电保护装置元器件技术的发展。其发展大致经历了四个阶段,即从电磁型、晶体管型、集成电路型到微机型保护的发展历程。传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。
继电保护系统在电力系统中起着开关或警报的作用,我们可以将该原理称为开关原理。现阶段,我们习惯性的将继电保护系统认定为高压、低压的电力输电系统的保护系统。然而,继电保护的这一开关原理已经广泛应用于大部分的电路、电器、电子等高压、低压、强电、弱电等技术领域。因为每个继电保护系统所要保护的对象不同,所以需要采用的保护装置也要相应的加以选择,以达到功能与成本的匹配。
6 小结
除上述几点外, 要保证继电保护专业的安全运行, 还有很多基础的工作要做, 必须在继电保护的现场运行,维护,校验,规程编制上狠下工夫, 才能有效地保证继电保护和安全自动装置的正确动作, 提高其正确动作率。
参考文献
关键词:继电保护 故障 维修 诊断 分析
中图分类号:TM58 文献标识码:A 文章编号:
前言:随着电网建设的蓬勃发展,继电保护作为一种必不可少的设备广泛的应用于各级电压的电力系统中,尤其是在110kV及以上电压等级中更是得到了广泛的应用。由于继电保护在电网中非常重要,一旦出现故障,轻则引起大面积的停电现象,重则严重危害人民群众的生命财产安全。因此,及时发现继电保护的故障,提升的维修技术水平,有着十分重要的意义。
1.电力故障诊断技术
受限于科学技术水平,在我国除了纵联保护和差动保护之外,继电保护装置仅剩下显示保护安装处电气量的功能。由于同一设备在正常运行时,其各相的状态应该是一致的,所以,对继电保护的故障进行分析可以使得相关的工作人员更及时、更彻底的了解继电保护装置的动作报告和录波报告。国外的继电保护工作由于起点比较早的原因已经领先了我们许多,所以我们要迎头赶上。
从1990年开始,微机保护呈现迅速发展的态势,造成了大量新型继电保护的方案和原理,这些方案和原理也对装置的硬件提出了更高的要求。由于缺乏相应的可靠地数据通信手段,对于主设备的保护来说,对于微机线路保护装置、正序故障分量方向高频保护、变压器组保护以及发电机的失磁保护等也逐渐通过了尖顶,继电保护只能起到缩小事故影响区域以及切除故障元件的作用。在西方发达国家很早就诞生了系统保护的理念,受限于时代的不同,当时该理念主要是指安全自动装置。通过电力继电保护完全可以做到避免大面积停电的问题以及重大电力设备损坏的事故。对于一些学术性的试验项目,如果其偏差超出了规程规定的范围,那么必须仔细分析、检查,找出原因,继而采取有效措施改变现状。
2.故障诊断技术的发展方向
通过利用电力系统中发生异常情况时产生的电气量变化来构成继电保护动作即为继电保护。所以,就要求所有的保护单元都可以共享故障信息以及全系统的数据,而且为了保证系统的安全稳定运行,必须要求每个保护单元和重合闸装置在分析信息和数据的同时协调相应的动作。下面笔者就电力继电保护的故障及维修技术进行浅谈。
经过了十五年的迅速发展,西方先进国家的微机保护已经进行了三次更新换代的工作,并且最新的微处理技术已经得到了广泛的应用并被绝大多数实例证明其可靠性。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。所以在进行电力继电保护的故障和维修工作时,工作人员可以用质量完好的元件来替代自己所质疑有故障的元件。故障诊断始于机械设备故障诊断,其全名是状态监测与故障诊断。故障诊断的技术手段是采用智能诊断方法和人工智能。电力系统对微机保的要求不断提高,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。
3.继电保护故障信息分析处理系统
电力继电保护的故障及维修要求电力继电保护故障排除工作人员以及故障维修工作人员有很强的电力继电保护技术。由于设备故障与征兆之间关系的复杂性和设备故障的复杂性,形成了设备故障诊断是一种探索性的反复试验的特点故障诊断过程是复杂的。对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多。当电力继电保护系统出现了故障时,工作人员可以通过缩小故障查找范围来进行电力继电保护的故障查找和排除。这些数学诊断方法又各有优缺点,研究故障诊断的方法成为设备故障诊断技术这一学科的重点和难点因此不能采用单一的方法进行诊断。
变压器保护的配置与整定时,应根据造厂提供的变压器绕组流过故障电流大小与允许时间的关系曲线配置与之相适应的保护。其目的是使微机保护系统在实现功能日益完善的软硬件基础上实现保护系统运行及性能价格比的最优化结构。一般来讲,速动性主要是指继电保护装置应该尽可能迅速地去切除短路故障,缩短切除故障的时间。则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,在电力继电保护出现故障时,工作人员会对电力继电保护中的某个元件产生怀疑,由于电力继电保护故障通常都是由于某个元件的故障引起的。
今后的故障诊断方法的发展方向是:将多种诊断方法进行综合取长补短以便于应用和减少诊断结果的误差,同时也便于实现提高保护装置的可靠性。通过使用网络来达到分布式母线保护的原理,大大改善了传统方式的低可靠性局面。笔者在文中描述的方法,在大爱的缩小电力继电保护故障排除的范围的同时得到了广泛的使用,是维修中采取次数最多的方法。计算机处理信息的速度与人工操作相比具有速度快、准确性高等优点,所以我们今后的发展方向便是大规模的使用计算机,通过人工智能和智能诊断的方法来检测故障。
结束语:
随着我国经济的飞速发展以及电网的广泛普及,我国对电力的需求急剧增高,电力事故的不断出现,极大地影响了人民群众的日常生活并对其人身财产安全带来了一定的危害。并且我国的电力行业现状不是很理想,缺乏统一的信息化沟通渠道以及统一指挥,并且电力行业长期处于垄断式的发展中,造成了管理、安全理念落后,所以我们一定要采取适当的方法措施,及时发现继电保护的故障并提高继电保护的维修技术水平,避免事故的发生。因此,全面的研究继电保护发展趋势是我们现在面临的急需解决的问题,继而才可以推动我国电力事业的可持续发展。
参考文献:
[1] ,刘沛,陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[J].电力系统自动化,2005.
关键字:继电保护;电力;维护
1 前言
电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。
2 继电保护发展的现状
上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到80年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时,我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。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,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。
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。
3 电力系统中继电保护的配置与应用
3.1 继电保护装置的任务
继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
3.2 继电保护装置的基本要求
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。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。
灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。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。
速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
可靠性。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。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。
3.3 保护装置的应用
继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。
4 继电保护装置的维护
值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并做好各仪表的运行记录。 在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。
建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。 值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。
做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。
定期对继电保护装置检修及设备查评:①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。
【关键词】配电;保护;技术
【中图分类号】F407.67 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)09-0008-01
1、馈线保护的技术
随着我国经济的发展,电力用户用电的依靠性越来越强,供电可靠性和供电电能质量成为配电网的工作重点,而配电网馈线保护的主要作用也成为提高供电可靠性和提高电能质量,具体包括馈线故障切除、故障隔离和恢复供电。具体实现方式有以下几种:
1.1 传统的电流保护过电流保护是最基本的继电保护之一。考虑到经济原因,配电网馈线保护广泛采用电流保护。常用的方式有反时限电流保护和三段电流保护,其中反时限电流保护的时间配合特性又分为标准反时限、非常反时限、极端反时限和超反时限。这类保护整定方便、配合灵活、价格便宜,同时可以包含低电压闭锁或方向闭锁,以提高可靠性;增加重合闸功能、低周减载功能和小电流接地选线功能。
1.2 基于馈线自动化保护配电自动化包括馈线自动化和配电治理系统,其中馈线自动化实现对馈线信息的采集和控制,同时也实现了馈线保护。馈线自动化的核心是通信,以通信为基础可以实现配电网全局性的数据采集与控制,从而实现配电SCADA、配电高级应用(PAS)。同时以地理信息系统(GIS)为平台实现了配电网的设备治理、图资治理,而SCADA、GIS和PAS的一体化则促使配电自动化成为提供配电网保护与监控、配电网治理的全方位自动化运行治理系统。这种馈线自动化的基本原理如下:当在开关s1和开关S2之间发生故障(非单相接地),线路出口保护使断路器B1动作,将故障线路切除,装设在S1处的FTU检测到故障电流而装设在开关s2处的FTU没有故障电流流过,此时自动化系统将确认该故障发生在S1与S2之间,遥控跳开S1和S2实现故障隔离并遥控合上线路出口的断路器,最后合上联络开关s3完成向非故障区域的恢复供电。
这种基于通信的馈线自动化方案以集中控制为核心,综合了电流保护、RTU遥控及重合闸的多种方式,能够快速切除故障,在几秒到几十秒的时间内实现故障隔离,在几十秒到几分钟内实现恢复供电。该方案是目前配网自动化的主流方案,能够将馈线保护集成于一体化的配电网监控系统中,从故障切除、故障隔离、恢复供电方面都有效地提高了供电可靠性。
2、现代馈线保护
配电自动化中的馈线自动化较好地实现了馈线保护功能。但是随着配电自动化技术的发展及实践,对配电网保护的目的也要悄然发生变化。最初的配电网保护是以低成本的电流保护切除馈线故障,随着对供电可靠性要求的提高,又出现以低成本的重合器方式实现故障隔离、恢复供电,随着配电自动化的实施,馈线保护体现为基于远方通信的集中控制式的馈线自动化方式。在配电自动化的基础上,配电网通信得到充分重视,成本自动化的核心。目前国内的主流通信方式是光纤通信,具体分为光纤环网和光纤以太网。建立在光纤通信基础上的馈线保护的实现由以下三部分组成:①电流保护切除故障;②集中式的配电主站或子站遥控FTU实现故障隔离;③集中式的配电主站或子站遥控FTU实现向非故障区域的恢复供电。
这种实现方式实质上是在自动装置无选择性动作后的恢复供电。假如能够解决馈线故障时保护动作的选择性,就可以大大提高馈线保护的性能,从而一次性地实现故障切除与故障隔离。这需要馈线上的多个保护装置利用快速通信协同动作,共同实现有选择性的故障隔离,这就是馈线系统保护的基本思想。
3、馈线系统保护技术
3.1 基本原理馈线系统保护实现的前提条件如下:①快速通信;②控制对象是断路器;③终端是保护装置,而非TTU。
在高压线路保护中,高频保护、电流差动保护都是依靠快速通信实现的主保护,馈线系统保护是在多于两个装置之间通信的基础上实现的区域性保护。基本原理如下:该系统采用断路器作为分段开关,A、B、c、D、E、F对于变电站M,手拉手的线路为A至D之间的部分。变电站N则对应于c至F之间的部分。N侧的馈线系统保护则控制开关A、B、C、D的保护单元URl至UR7组成。
当线路故障F1发生在BC区段,开关A、B处将流过故障电流,开关c处无故障电流。但出现低电压。
3.2 故障区段信息定义故障区段信息如下:
逻辑1:表示保护单元测量到故障电流,
逻辑o:表示保护单元未测量到故障电流,但测量到低电压。
当故障发生后,系统保护各单元向相邻保护单元交换故障区段,对于一个保护单元,当本身的故障区段信息与收到的故障区段信息的异或为1时,出口跳闸。
为了确保故障区段信息识别的正确性,在进行逻辑1的判定时,可以增加低压闭锁及功率方向闭锁。
3.3 系统保护动作速度及其后备保护为了确保馈线保护的可靠性,在馈线的首端URl处设限时电流保护,建议整定时间内0.2秒,即要求馈线系统保护在200ms内完成故障隔离。
在保护动作时间上,系统保护能够在20ms内识别出故障区段信息,并起动通信。光纤通信速度很快,考虑到重发多帧信息,相邻保护单元之间的通信应在30ms内完成。断路器动作时间为40ms~100ms,这样,只要通信环节理想即可实现快速保护。
3.4 馈线系统保护的应用前景馈线系统保护在很大程度上沿续了高压线路纵联保护的基本原则。由于配电网的通信条件很可能十分理想。在此基础之上实现的馈线保护功能的性能大大提高。馈线系统保护利用通信实现了保护的选择性,将故障识别、故障隔离、重合闸、恢复故障一次性完成,具有以下优点:①快速处理故障,不需多次重合;②快速切除故障,提高了电动机类负荷的电能质量;③直接将故障隔离在故障区段,不影响非故障区段;④功能完成下放到馈线保护装置,无需配电主站、子站配合。
4、未来保护技术
继电保护的发展经历了电磁型、晶体管型、集成电路型和微机型。微机保护在拥有很强的计算能力的同时,也具有很强的通信能力。通信技术,尤其是快速通信技术的发展和普及,也推动了继电保护的发展。系统保护就是基于快速通信的由多个位于不同位置的保护装置共同构成的区域行广义保护。
电流保护、距离保护及主设备保护都是采集就地信息,利用局部电气量完成故障的就地切除。线路纵联保护则是利用通信完成两点之间的故障信息交换,进行处于异地的两个装置协同动作。近年来出现的分布式母差保护则是利用快速的通信网络实现多个装置之间的快速协同动作假如由位于广域电网的不同变电站的保护装置共同构成协同保护则很可能将继电保护的应用范围提高到一个新的层次。这种协同保护不仅可以改进保护问的配合,共同实现性能更理想的保护,而且可以演生于基于继电保护相角测量的稳定监控协系统,基于继电保护的高精度多端故障测距以及基于继电保护的电力系统动态模型及动态过程分析等应用领域。目前,在输电网中已经出现了基于GPS的动态稳定系统和分散式行波测距系统。在配电网,伴随贼配电自动化的开展。配电网馈线系统保护有可能率先得到应用。
[关键词]城市电网 10kV 配电系统 继电保护 装置
中图分类号:TM725 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)46-0024-01
城市电网10kV配电系统是电力系统发电、变电、输电、配电和用电等五个环节的一个重要组成部分。它能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到党政机关、工矿企业、居民生活用电的畅通,而且涉及到电力系统能否正常的运行。
一、城市电网10kV配电系统在电力系统中的重要位置
城市电网10kV配电系统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能完全避免的。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。例如,当系统中的某工矿企业的设备发生短路事故时,由于短路电流的热效应和电动力效应,往往造成电气设备或电气线路的致命损坏还有可能严重到使系统的稳定运行遭到破坏。为了确保城市电网10kV配电系统的正常运行,必须正确地设置继电保护装置。
二、城市电网10kV配电系统继电保护的基本类型
城市电网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。
可以想象,在10kV系统中利用熔断器去完成上述任务是不能满足要求的。因为熔断器的安秒特性不甚完善,熄灭高压电路中强烈电弧的能力不足,甚至有使故障进一步扩大的可能;同时还延长了停电的历时。只有采用继电保护装置才是最完美的措施。因此,在10kV系统中的继电保护装置就成了供电系统能否安全可靠运行的不可缺少的重要组成部分。
在电力系统中利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如在城市电网10kV配电系统中应用最为广泛的是反映电流变化的电流保护:有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等,还有既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护;利用故障接地线路的电容电流大于非故障接地线路的电容电流来选择接地线路,一般均作用于发信号,在部分发达城市因电容电流较大10kV配网系统采用中性点直接接地的运行方式,此时零序电流保护直接作用于跳闸。
三、几种常用电流保护的分析
(一)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。反时限过电流保护虽外部接线简单,但内部结构十分复杂,调试比较困难;在灵敏度和动作的准确性、速动性等方面也远不如电磁式继电器构成的继电保护装置。这种保护方式目前主要应用于一般用户端的进线开关处保护,不推荐使用在变电站10kV出线开关处。
(二)定时限过电流保护
1.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。
2.继电器的构成。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。定时限过电流保护简单可靠、完全依靠选择动作时间来获得选择性,上、下级的选择性配合比较容易、时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定,动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。这种保护方式一般应用在电力系统中变配电所,作为10kV出线开关的电流保护。
3.定时限过电流保护的基本原理。在10kV中性点不接地系统中,广泛采用的两相两继电器的定时限过电流保护。它是由两只电流互感器和两只电流继电器、一只时间继电器和一只信号继电器构成。?保护装置的动作时间只决定于时间继电器的预先整定的时间,而与被保护回路的短路电流大小无关,所以这种过电流保护称为定时限过电流保护。
4.动作电流的整定计算。过流保护装置中的电流继电器动作电流的整定原则,是按照躲过被保护线路中可能出现的最大负荷电流来考虑的。也就是只有在被保护线路故障时才启动,而在最大负荷电流出现时不应动作。为此必须满足以下两个条件:
(1)在正常情况下,出现最大负荷电流时(即电动机的启动和自启动电流,以及用户负荷的突增和线路中出现的尖峰电流等)不应动作。 (2)保护装置在外部故障切除后应能可靠地返回。
四、电流速断保护
(一)电流速断保护
电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障,减小故障持续时间,防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。
(二)电流速断保护的构成
电流速断保护是由电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般不需要时间继电器。它是按一定地点的短路电流来获得选择性动作,动作的选择性能够保证、动作的灵敏性能够满足要求、整定调试比较准确和方便。
(三)瞬时电流速断保护的整定原则和保护范围
瞬时电流速断保护与过电流保护的区别,在于它的动作电流值不是躲过最大负荷电流,而是必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流。当在被保护线路外部发生短路时,它不会动作。
(四)瞬时电流速断保护的基本原理
瞬时电流速断保护的原理与定时限过电流保护基本相同。只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。
(五)略带时限的电流速断保护
瞬时电流速断保护最大的优点是动作迅速,但只能保护线路的首端。而定时限过电流保护虽能保护?线路的全长,但动作时限太长。因此,它的保护范围就必然会延伸到下一段线路的始端去。这样,当下一段线路始端发生短路时,保护也会起动。?为了保证选择性的要求,须使其动作时限比下一段线路的瞬时电流速断保护大一个时限级差,其动作电流也要比下一段线路瞬时电流速断保护的动作电流大一些。略带时限的电流速断保护可作为被保护线路的主保护。?
五、三(两)段式过电流保护装置
由于瞬时电流速断保护只能保护线路的一部分,所以不能作为线路的主保护,而只能作为加速切除线路首端故障的辅助保护;略带时限的电流速断保护能保护线路的全长,可作为本线路的主保护,但不能作为下一段线路的后备保护;定时限过电流保护既可作为本级线路的后备保护(当动作时限短时,也可作为主保护,而不再装设略带时限的电流速断保护),还可以作为相临下一级线路的后备保护,但切除故障的时限较长。
目前在实际应用中,为简化保护配置及整定计算,同时对线路进行可靠而有效的保护,常把瞬时电流速断保护和定时限过电流保护相配合构成两段式电流保护。
六、结语
在城市电网10kV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。随着电网规模的发展,为了确保10KV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。
参考文献
关键词:微机继电保护 事故种类 处理方法
引言
微机继电保护由于各种内在和外在的原因,会发生死机、误动、误发信号、错误指示断路器位置等情况,严重威胁当前电网的安全稳定运行及微机继电保护装置的可靠性。因此,在优化硬件设计、提高制造工艺及元器件质量的同时,加强保护装置在正常运行中的维护和管理,掌握微机继电保护事故动作的一般规律,是减少微机继电保护装置故障和保障电网安全稳定运行的重要手段。
一、 继电保护事故的特点及其共性
1、逆变稳压电源问题。①纹波系数过高②输出功率不足或稳定性差③直流熔丝的配置问题 ④带直流电源操作插件。
2、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。
3、TA饱和问题。继电保护测量对二次系统运行起关键作用,系统短路电流在中低压系统中急剧饱和时,现场的馈线保护因电流互感器饱和难以启动,这时就会很容易发生事故。对TA饱和问题,从故障分析和运行设计的经验来看,主要采取分列运行的方式或采取串联电抗器的做法来限制短路电流;采取增大保护级TA的变比以及用保护安装处可能出现的最大短路电流和互感器的负载能力与饱和倍数来确定TA的变比;采取缩短TA二次电缆长度及加大二次电缆截面;保护安装在开关厂的方法有效减小二次回路阻抗,防止TA饱和。
4、插件绝缘问题。微机保护装置集成度高,布线紧密,长期运行后由于静电作用,会使得插件接线焊点周围聚集静电尘埃,在外界条件允许时两焊点之间出现导电通道,从而引起装置故障或者事故。
5、抗干扰问题。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氩弧焊接时,高频信号感应到保护电缆上使微机保护误跳闸的事故。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
6、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;高频闭所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。
7、软件版本问题.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。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,及时升级软件版本.
二、微机继电保护事故处理的一般原则
1、具有高度的主人翁责任感
2、具有科学的实事求是的工作态度
继电保护的事故的处理不仅涉及运行单位和个人,且一旦拒动或误动,必须查明原因,并力图找出问题的根源所在,以便彻底解决问题。这必将涉及到事故的责任者,甚至可能接受相当严厉的处罚。事故发生后的许多资料和信息都可能被修改或丢失,给事故分析带来较大难度甚至查不出原因,存在的问题无法得到解决,系统类似的设备无法吸取事故教训。因此,事故的调查组织者必须坚持科学的实事求是的态度。
3、具有实践和理论相结合的丰富经验
继电保护的事故处理不仅涉及继电保护的原理及元器件,而且现场处理继电保护事故的经验表明:大部分继电保护事故的发生与处理过程与基建、安装、调试过程密切相关。掌握足够必要的微机继电保护基本原理及一般继电保护理论是分析和处理事故的首要条件,但足够的丰富的现场经验往往对准确分析与定性事故又起着关键作用。
4、对试验电源要求。
在微机保护试验中,要求使用单独供电电源并核实用电试验电源的相序和对称性
5、对仪器仪表要求。
万用表、电压表、示波器等电压信号仪器选用高输入阻抗;继电保护测试仪、移相器、三相调压器应注意其性能稳定。
6、掌握继电保护技术 。① 电子技术知识。电网中微机保护使用越来越多一名继电保护工作者学好电子技术及微机保护知识当务之急 ② 微机保护原理和组成。在微机继电保护测试仪及自动装置的使用过程中,要能迅速分析出产生故障或事故的原因以及故障部位,这就要求电力工作人员需要具备过硬的微机保护知识,熟悉保护原理和装置性能,熟记微机保护逻辑框图,熟悉电路原理和元件功能。 ③具备技术资料的阅读能力。 微机继电保护事故的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,所以必须具备这方面的素质。
7、运用正确的检查方法。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,一极一级往前查找,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。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。
三、结束语
我国电力系统继电保护技术的发展经历了4个历史阶段,微机继电保护在程序的指挥下,有极强的综合分析和判断能力,因而微机继电保护装置可以实现常规保护很难办到的自动纠错,即自地识别和排除干扰,防止由于干扰而造成误动作。另外微机继电保护装置有自诊断能力,能够自动检测出计算机本身硬件的异常部分,配合多重化可以有效地防止拒动,因此可靠性很高。随着电力系统的高速发展和计算机技术和通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命,由数字时代将跨入信息化时代,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了广阔的发展空间。
参考文献
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