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关键词母线保护 抗饱和 波形特点 对称识别 谐波制动
中图分类号:U224.2 文献标识码: A
0 引言
当母线发生区外故障时,故障线路流过全部短路电流,它的CT很可能由于短路时强大的短路电流以及较大的非周期分量进入深度饱和状态,励磁阻抗可能很小。因而,一次电流大部分流入励磁支路,此时差回路中的不平衡电流很大,极易造成母线保护误动。随着电力系统电压等级的升高,一次系统的时间常数也随之增大,这将使短路电流中的直流分量衰减更加缓慢,CT处于饱和状态的时间及饱和程度都将增加。另外,在使用自动重合闸的情况下,电力系统故障被第一次切除时,CT铁芯中的磁通将沿着磁滞回线下降到剩磁值。如果剩磁的极性与重合到永久性故障的短路电流所产生的磁通极性相同,CT铁芯将更快地趋于饱和,使CT二次波形产生更大的畸变。因此,电力系统的发展要求母线保护具备更高的抗CT饱和的能力。
对于母线保护而言,当发生母线区外故障时若不计非故障线路CT饱和,此时差流即故障线路饱和CT的励磁电流,因此单一CT励磁电流波形特点可以代表母线保护区外故障差流的波形特点。
尽管人们已经在CT的计算机仿真上做了大量的工作,但由于铁磁特性的复杂性,在分析时使用解析法,或用模型法都作了过多的简化,仿真结果不可避免地存在一定误差。这对于波形特点分析,尤其是定量分析是不能满足要求的,所以我们设计制作了一个易饱和CT,通过对试验的录波数据进行分析来确定抗饱和方案。
1 CT的暂态特性
为简化分析,在研究电流互感器暂态过程时作如下假设:
(1) 认为一次绕组漏抗属系统参数,即忽略一次漏抗对一次电流的影响;
(2) 认为励磁支路是纯电感支路,即忽略铁芯损耗。
电流互感器的简化等值电路如图1所示。考虑到实际CT负载的功率因数都较高,忽略,把负载视为纯阻性,则可列出等值电路方程如下:
(1)
(2)
图 1
由于短路电流中的非周期分量是引起铁芯饱和造成二次电流失真的主要因素,因此按最严重情况考虑,即认为非周期分量为最大值,此时一次电流表达式为:
(3)
将式(3)代入式(2)可得:
(4)
解此微分方程可得:
(5)
其中:
由式(5)可知,CT在暂态过程中,励磁电流中含有非周期分量和周期分量,其中非周期分量使励磁电流完全偏向时间轴一侧,它是引起CT饱和的主要原因。虽然这里尚未计及的非线性,但已可看出,,是影响CT暂态特性的主要因素。
2 试验CT的设计和参数校验
考虑到目前现场上母线保护广泛使用的是普通的保护级CT,试验CT以10P20级电流互感器为模拟对象。为获得与实际电流互感器相似的暂态特性,试验CT采用与之完全相同的由0.35mm冷轧硅钢片卷绕成的环形铁芯。
电流互感器铁芯截面积可以根据基本电磁关系式
来确定,解方程组可得铁芯截面积为:
其中:为二次电流额定值(取0.3A),
为CT二次回路总阻抗(取0.6),
为铁芯叠片系数(取0.96),
为二次绕组匝数(取50),
为CT的额定工作磁密(对于保护级CT, ,为材料的饱和磁密,取1.68T,N为准确限值系数,取20)。
将各参数代入,计算得到铁芯截面积为200。依此确定CT的几何尺寸:=40mm, =60mm, 高H=20mm。
为减小绕组阻抗,选用双股=1.4mm漆包线对称绕制。为了今后试验方便,共绕制四个完全相同的25匝绕组,通过改变绕组间的连接方式,可改变CT的变比及其带负载能力。
CT制作完成后,对其参数和性能进行了测试,结果如下:
二次绕组阻抗小于0.02+j0.05;在,,=50的情况下,测得试验CT的复合误差约为10%。测试结果表明试验CT满足设计要求。
3 CT的暂态波形特征分析
图2是试验CT饱和的典型录波波形:
图 2
从图中我们可以发现CT饱和波形具有以下一些主要特征:
(1) 短路发生后,CT不会立即进入饱和,从大量的录波数据看来,在发生短路的开始阶段至少5ms内CT不会饱和。
(2) CT二次电流波形出现缺损,一周波内波形的对称性被破坏。
(3) CT二次电流的负向过零点提前,严重饱和时可能提前达90度;但其正向过零点偏差不大,且在此过零点附近CT有一段线性传变区,该传变区的长短随CT饱和深度而变。
(4) 对于由非周期分量引起CT饱和的情况,CT励磁电流中包含大量非周期分量,波形偏向时间轴一侧。滤去非周期分量后(如图3),一周波内正负半波不对称。
图3
(5) 根据对CT励磁电流的谐波分析,二次和三次谐波是其中的主要谐波成分。
4 基于饱和波形特点的抗CT饱和方案
由于短路发生后CT不会立即进入饱和,利用这个特点母线保护可以区分起始时刻故障是在区区内还是区外,因此抗饱和方案需要解决的主要问题是保证区外故障不误动,而当区外故障转至区内时迅速开放保护。
如前所述,在由非周期分量引起的CT饱和的情况下,CT励磁电流一周波内正负半波不对
称,根据这一特点可以构成基于波形对称原理的CT饱和检测元件。
具体实现时先将差动电流经一次差分,以消除差流波形中非周期分量的影响,然后对本点采样值与半周波前点的采样值之差的绝对值进行半波积分得到=,对本点采样值与半周波前点的采样值之和的绝对值进行半波积分得到=,当差流波形对称时很小,故/值很大,而当连续两个正负半波不对称时/较小(如图4)
图4
。选择适当的K便可以根据K连续一段时间T内保持成立的情况下认为母线故障已由区外转至区内,开放保护。
对称识别判据实质上是利用CT饱和时产生的谐波对保护进行制动,所以母线故障时故障电流中的谐波分量对保护的快速动作也会有一定的影响。例如,大型水轮发电机附近短路时,短路电流中含有较大的二次谐波分量;超高压远距离输电线,由于分布电容较大以及串联补偿电容的存在,使得暂态短路电流中产生数值较大,衰减较慢的低频和高频分量。这些谐波分量的存在将使对称比的上升速度变慢,从而降低了保护切除转换性故障的速度。因此为防止母线保护在切除区外转区内故障时速度太慢,对称判据中的K不宜取值太大。
对称识别方法主要的不足之处是CT饱和时产生的奇次谐波对对称识别方法没有帮助(由于对于奇次谐波:)。
为此对对称识别方法进行改进,将原判据中的用差流中的谐波分量的标量值代替,则用差流的基波幅值代替。为获得必须先滤去差流中的基波分量,滤波算法宜选用数据窗较短的方法,如,;则可采用傅氏算法求得。
图5
从图5可以发现以下几个特点:
(1) 滤去基波后的波形每周波内总有一段波形缺损,CT饱和程度很深时尤为明显。这主要
是由于CT饱和时存在在线性传变区以及滤波算法的数据窗效应造成的。
(2) 由于波形的周期性缺损使其半波积分值也周期性振荡,而随着时间的推移CT的饱和程度逐渐减轻,随之减小(为便于与作图比较,这里的人为放大了)。
(3) 比值周期性振荡,每周波内存在一个最低值,饱和判据中的K选取时应躲过CT最严重饱和情况下该最低值可能的最大值。与对称识别判据类似,为防止母线保护在切除区外转区内故障时速度太慢,对称判据中的K不宜取值太大。
综上得到谐波制动判据:在一个周波内若有任一点持续保持成立,则认为母线故障已由区外转至区内,开放保护。
与对称识别判据相比,使用谐波制动判据进行CT饱和闭锁,母线故障时故障电流中的谐波分量对保护的快速动作的影响要小一些。这是由于一方面在差分和滤去基波的过程中,故障电流中的低次谐波大都被滤掉;另一方面,谐波制动判据利用了CT饱和的存在线性传变区的波形特点,根据一周波内谐波比的最低值选取门槛有利于降低K值。
5 结论
谐波制动方案实现简单,计算量小,适应性强,大量试验证明,在比例差动保护的基础上,加入上述的制动判据可以获得很好的抗CT饱和性能。另外,当故障由区外转至区内时,该判据能够较快地开放保护。
参考文献:
1 《母线保护》 王春生等水利电力出版社 1987
2 《互感器与相序滤过器》 刘从爱 水利电力出版社 1991
一、装置的改进
1.用硅胶管或乳胶管代替玻璃管连接装置.人教版教材用锥形瓶和玻璃管连接装置(如图1),而实验过程中锥形瓶A和B需要放在30~35 ℃的恒温水浴中加热保温,以保证酵母菌的活性.但由于玻璃管连接使锥形瓶间的距离和高度都固定了,因此整个装置都要放在水浴锅里,很占空间,一个水浴锅只能供给一个组使用,而用酒精灯水浴保温,则其它3个锥形瓶要同时垫高,实验准备相当麻烦.为此,笔者改用硅胶管或乳胶管连接,使锥形瓶之间可以随意移动,只需把锥形瓶A和B放进水浴锅保温即可,这样一个水浴锅可供好几个组同时使用.而且使用硅胶管或乳胶管还省去了拉制玻璃管的时间和精力.
2.容器的选择.可用厚玻璃瓶代替锥形瓶,厚玻璃质地坚硬,不易破碎(如图2和图3).此套装置的两培养瓶比人教版教材的多一个孔,可把温度计去以比较酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸释放能量的多少.整套装置气密性好,安装便捷.有氧呼吸装置用家庭养鱼的调速增氧机控制氧气输入量,可加速氧气的通入,从而缩短了实验时间.
图2和图3中盛放澄清石灰水的检测瓶还可以用试管代替,每支试管只盛5 mL澄清石灰水,检测CO2速度会更快.
如果学校条件受限制,教师可以考虑用饮料瓶组成的简易装置代替(如图4).饮料瓶可以选择容量小点的,如360 mL或450 mL的饮料瓶效果就不错.具体做法是:准备5个气密性好的废弃饮料瓶和6根带尖端的硬质饮料管.在每根饮料管距尖端5 cm处剪断,备用.将其中两个饮料瓶的瓶盖用铅笔画两个圆圈,另三个饮料瓶的瓶盖画一个圆圈.用钻子在每个瓶盖的圆圈上钻一个小洞,然后将点燃的烟头点在瓶盖中钻有小洞的圆圈上,待圆圈上的塑料软化后,立即用已剪好的5 cm饮料管的尖端瓶盖的另一头,再将硅胶管或乳胶管套进饮料管以连接装置.需要注意的是,菌种、葡萄糖等试剂的用量要根据容量的不同做相应的调整.用此装置学生也可在家里做酵母菌的酒精发酵实验,培养液可用煮熟冷却后的稀饭代替葡萄糖溶液,放在温暖的地方,半小时后拧开瓶盖便可闻到酒香.
二、改变酸性重铬酸钾的配比检测酒精
检测酒精要量取0.5 mL溶有0.1克重铬酸钾的浓硫酸,由于0.5 mL本来量就少,浓硫酸又较稠,用量筒量取时接近一半的溶液粘附在量筒壁而被损失掉,影响实验结果;加上浓硫酸有很强的腐蚀性,学生用量筒量取时总是缩手缩脚.能不能改变酸性重铬酸钾的配比,降低其用量,用滴管滴几点就能达到实验目的呢?
笔者用不同质量分数浓度的重铬酸钾水溶液与体积分数为98%的浓硫酸按不同的体积比进行了一系列对比实验,实验结果如表2.
【关键词】微机继电保护;原理;发展
前言
基于微处理器来构成的数字电路,则为计算机保护装置,一般情况下会把计算机保护装置称之为微机保护。近年来,微机保护装置会应用在100kV左右的变电站中,然而220kV以上的变电站一般通过对不同原理的微机保护装置的应用,来实现微机保护的运行。并且,微机型的继电保护装置能够和监控系统构成完善的网络体系,控制室的保护装置会把微机监控系统中所具备的运行情况,合理的传递到监控中心,监控人员利用远程操作手段,对投切保护装置进行详细的查看,以此来切换保护定值。微机保护强有力的改善了传统继电保护中存在的硬件无法解决的问题。由于微机继电保护装置便于操作微机软件,使得微机继电保护的发展无可限量。
一、微机继电保护的特点
微机继电保护包含:高压电容电抗器保护、高压电动机保护、厂用变压器保护、母联备自投保护、母联分段保护等。微机继电保护和传统继电保护相比较,在保护性能方面有很大的差异。由于布线逻辑上所显现出的复杂结构特点,传统继电保护的各个功能都是利用相关的连线和硬件设备构成,然而微机继电保护,是通过有效运行微机系统中所具备的不同程序来达成的。微机继电保护和传统继电保护的差异显著的体现出,微机继电保护的优越特性:
1.1较强的经济型。
1.2大幅度提升了保护的可靠性及保护性能。
1.3提升多种保护动作的正确率。
1.4简化了定期的校验流程,并实现运行维护的便捷、灵活的目的。
1.5更加便捷的获取到不同形式下的附加功能。
可是,微机继电保护也会造成一些局限性的阻碍因素,例如:无法移植微机装置中的软件,无法更新微机装置中长期使用的硬件。需要通过对微机装置进行针对性的研究,并引入对微机继电保护的原理的研究,才能够改善这一系列阻碍到继电保护的因素。
二、微机继电保护的原理研究
微机继电保护和传统模拟式继电保护相比较,最大的区别为:传统模拟式继电保护使用的是软件,而微机继电保护使用的是数字继电器来实现保护功能。继电保护有较多的种类,根据保护对象来分类,包含线路保护和原件保护等。根据保护原理进行分类,包含:电流保护、电压保护、距离保护、差动保护等。而无论哪种保护在算法的应用上,都是为了计算出保护对象运行特点的各个物理量,例如:电流、电压等有效值。广泛应用在微机继电保护中的算法分别为:微积分算法、傅里叶算法,在后备保护方面,具体采用的是微积分算法,能够在一定程度上确保达到每周波12点的高精度目的[1]。
微机继电保护软件的程序包含三个类别:其一,主程序。自检循环和初始化两部分构成了主程序,能够完成工作过程中对工作状态的确认、对定值的调用等工作。其二,采样中断程序。由三项内容构成了采样中断程序,分别为:电压自检、电流自检、采样电流实变量元件。其三,故障处理程序。该程序能够完成微机继电保护的相关保护功能,装置在复位或上电之后,需保护主程序的运行,并要每隔5/3ms才能执行一次采样中断服务程序,同时可以断定电流突变量气动元件能否正常动作。如果无法正常动作,需要中断执行程序,并转入到主程序中。如果正常动作,中断执行程序之后,需及时返回到故障程序中,达到保护功能的目的,指导主控程序能够在正常运行时停止[2]。图1为微机继电保护软件程序的结构:
微机继电保护软件共包含两部分,分别为:接口软件、保护软件。保护软件中的配置主要是中断服务程序和主程序。而接口处负责的是人机接口软件,所具备的程序包含:监控程序和运行程序,在运行模式下才能够执行运行程序,在调试模式下主要执行的是监控程序。保护软件工作状态包含:不对应、调试、运行三种。工作状态不同的情况下,所对应的程度也会有所异同。
2.1运行状态的工作原理
运行状态下的“工作”位置上需设置开关,在“禁止”的位置需设置定值固化开关,而定值拨轮开关需设置在运行定值区域,在“巡检”位置设置接口插件巡检开关,若保护运行灯亮起,要投入相应的保护功能,以此来促进运行工作的顺畅开展。运行状态下的工作共四个步骤,分别为:显示与打印保护定值、修改与显示运行时钟、显示与打印故障报告、显示与打印采样报告。
2.2不对应状态的工作原理
在运行状态下,才能够展开不对应状态工作,对于不对应状态来说,需要将随意一个保护插件中的工作方式开关从“工作”位转移到“调试”位,插件无需复位。在不对应状态下,保护插件只具备运行一些中断服务程序的采集数据功能。不对应状态可以用在精度采样、调试数据采集系统等情况下。
2.3调试状态的工作原理
调试的过程是将CPU插件开关从“工作”位转移到“调试”位,同时将CPU插件复位。若在这种调试状态下,保护插件运行中的OP灯灭,保护功能和数据采集都将退出。调试状态下的工作共三个步骤,分别为:输入定制、保护版本显示、CRC码检验、试验。
三、微机继电保护的发展趋势研究
对于国内与国外的微机继电保护的发展需求来说,在微机继电保护技术发展趋势上,能够归结为:人工智能化、通信数据一体化、网络共享化和计算机一体化等。安全指标得到控制,才能够保证检验工作的顺畅性,即提升安全性就说明已经提升了生产率。继电保护装置实际上是一台高性能、多功能的计算机,对电力系统网络是较为实用的智能终端。能够从网络信息中获得设备运行所必需的数据资料,并有效的传递到网络控制中心。因此,微机继电保护装置不单能够将达到继电保护功能有效性的目的,还能够达成控制、收集数据的功能,也就是说已充分实现测量、控制、保护一体化。
结语:在不断研究微机保护装置的过程中,保护软件、微机保护算法等得到了显著的成就。智能化保护方案成为了提升继电保护性能的主要原理。使得微机继电保护朝向智能化、灵活性的方向发展,提供了相应的各种安全技术方案,从而使设备运行达到了安全运行的目的。
参考文献
[1]李雪梅,王文彬.微机继电保护的现状及发展趋势[J].内蒙古石油化工,2013,11(08):152-158.
[2]丁刚.电力系统微机继电保护仿真研究[D].南京理工大学,2013,10(07):123-131.
关键词:电力系统;继电保护;发展现状;发展对策
中图分类号:TB
文献标识码:A
文章编号:1672-3198(2010)08-0038-02
1 继电保护的概述
(1)继电保护的概念:继电保护能够保证电力系统的可靠性,并最大限度的使可靠性与经济性相协调,所谓可靠性就是由于城市及农村电网的配电系统覆盖面广,运行的环境又相对复杂,加之各种天灾人祸的影响,往往会导致电气故障的发生,这个时候继电保护就要出来英雄施救,发挥他的可靠,电力系统发生故障往往会造成一定的经济影响,继电保护就是最大限度的来消除这种影响。继电保护的概念必须具体到继电保护装置,所谓继电保护装置就是指一种保护电力系统的措施和装备,也就是当电力系统的电力元件诸如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障,继电保护装置能够及时的控制断路,发出跳闸命令,最终达到规避危险的目的。
(2)继电保护的原理:继电保护要求当电力系统的某一处电气设备出现故障而不能正常工作时,继电保护装置能够发挥作用,及时的并且有选择性地把故障设备从系统中除掉,以保障电力系统安全稳定的运行,这种保护装置所根据的原理是:
①反映电气量保护。例如在电流增大时进行保护,或者电压降低时构成低电压保护,或者当电流与电压的相位角发生变化进行方向保护,或者对电流与电压所构成的比值进行保护等。
②反映非气量保护。如当温度、压力、流量等发生变化时可以构成电力变压器的瓦斯保护温度保护等。继电保护就犹如一个具有在线开环的自动控制装置,能够根据该控制装置所发出的信号,进行模拟型和数字型的继电保护判断。根据判断的结果做出跳闸或发信号这样的继电保护行为。
(3)继电保护的任务:保护电力系统的安全稳定,当电力系统的电力元件发生故障时,继电保护装置应该及时的发出信号,准确及时的脱离故障元件,以最近性原则发出命令,保护系统安全;保护电气设备,继电保护应及时准确的反映电气设备的不正常的工作情况,并对设备运行过程中的维护条件的不同发出信号,使值班人员能够迅速及时的对问题做出处理。或者自动装置能够完成自行调整。
2 继电保护的发展现状及趋势
我国继电保护的发展也经历了一个持续的不断发展完善的过程,建国初期我国的继电保护装置基本上依赖进口。如500kv的晶体管方向的高频保护和晶体管高频闭锁距离保护。直到天津大学与南京电力自动化设备厂进行合作才结束了继电保护装置依赖进口的历史。并将运行于葛洲坝继电保护线路上。集成电路保护于20世纪70年代进行研究,20世纪80年代集成电路保护研究基本完成。但到20世纪90年代我国仍旧处于集成电路的研究、运用的状态中,这在继电保护的历史上被称之为集成电路的时代。但是世纪之交的时代是信息化的时代,是高科技的时代,所以继电保护的发展发生了巨大变化,即进入了微机保护时代。微机继电保护是指以数字式计算机为基础而构成的继电保护。现已广泛的应用于电力、石化、铁路、甚至民用建筑等。
2.1 继电保护发展过程中遇到的一些问题
(1)继电保护调度人员交接班不清或疏漏交待的已操作项。不熟悉设备的性能,发生异常现象时不能冷静的进行处理。对保护现象不能做出准确的判断。
(2)保护人员在继电保护的过程中呈现出责任心差、安全意识淡薄,缺少专业的培训,不具备安装调试和事故处理的能力。在校验过程中出现校验项目不全、不准确的现象,致使留下事故隐患。
(3)运行人员在操作中也有一些人为的失误,如由于缺少培训,或多新的技术操作缺少了解,致使在继电保护过程中出现处理事故中的误动保护,或对运行经验不足,造成不必要的经济损失。
(4)继电保护装置存在的质量问题,如个别保护插件制造的质量不良或保护装置功能不完善等。
2.2 继电保护发展的现状及其未来的发展趋势
目前微机保护装置的发展已有二十多年的历史了,由不成熟逐渐走向了成熟,微机保护较之刚刚起步之时具备了以下诸多性能:更趋自动化和智能化;设备管理和事件的记录功能大幅度提高;值得注意的是最近发展的人工神经网络保护装置。所谓人工神经网络就是通过一种监控学习技巧,能够对真是输出和希望值之间的差别做出比较,进而调整网络路径的权值,目的是能够使下一次的相同输入的情况下,是网络跟接近于希望值。较之以前人工神经网络的继电保护的发展具有更好的性能,它可以对更为复杂的模式、更为复杂的因果关系以及非线性的、模糊的、动态的和平稳的状态做出更为准确的判别。能够以数值的、联想的、自组织的、仿生的方式做出判别的是ANN即神经网络系统,能够进行启发性认知的是ES即专家系统。神经网络系统能够应用与网调、省调试验室内进行学习。或者能够做出一些波形间断的变电站的高频保护。其不足之处是神经网络的硬件芯片很昂贵,在资金有限的情况下无法将其投入使用。此外此项技术在现有的科技水平下还发展的不够成熟,如神经网络的并行处理和信息分布存储机制还不十分清楚,如何选择的网络结构还没有充分的理论依据但这应该是继电保护在今后发展的一个趋势。总而言之计算机的发展趋势趋向于:计算机化、网络化、智能化、综合自动化。在此笔者重点谈一谈继电网络化、智能化、自适应性这几点。
(1)继电保护技术的网络化发展趋势。
随着信息化时代的到来,网络技术成为继电保护的一大发展趋势,继电保护的主要功能在于维护电力系统的安全稳定,而网络技术的介入使的继电技术的可操作检查的直观空间范围扩大,计算机网络能够通过数据的采集分析和模拟,综和和准确的分析出各种故障。并能够分析出缘由,为继电保护人员提供可靠的保障。使得继电保护人员能够及时的修理电力系统出现的故障。
(2)继电保护技术的智能化发展趋势。
目前电力系统的管理已经趋向与智能化管理,作为电力系统中的一员,继电保护也不例外,如我国的一些大城市已经采用了模拟人工神经网络来进行继电保护,在输电的过程中会出现几十种短路的现象,靠人工的智力难以实现排除,而用神经网络的发法排除则准确而又迅速,因此神经网络排除法能够大大的提高电力运输的效率。
(3)继电保护的自适应性发展趋势。
继电保护的自适应技术今年来逐渐被推广,它具有多适应性的特点,所以能够对适应多种故障的检测;具有保护作用,能够自动的延长保护时间,从而延长了电气设备的使用寿命,完成了继电保护装置本有的使命;减少了人工操作,提高了工作效率,也提高了经济效益。这种自适应技术能够发挥继电保护的真正保护功能,使继电保护装置完成自己既定的历史使命。因此这也是继电保护的发展趋势的一个方面。
3 如何发展我国电力系统的继电保护
继电保护对于维护电力系统和电气设备有着不可替代的作用,如何在新的历史时期发展好继电保护以确保我国电力系统的安全稳定,确保经济的快速持续的发展是我们电力系统工作人员的重要职责。对此我提出以下几点对策:
(1)上文中提到继电保护在发展过程中会遭遇技术上的障碍,如何克服技术上的障碍,不仅是我们面临的难题,也是世界各国面临的难题,我们知道,继电保护已经向智能化、网络化、自适应性的方向发展,所以急需要一批高素质的科技人才投入到我国的电力事业。因此电力保护系统应该适时的对从事继电保护的工作人员提供学习和深造的机会,提高他们的技术水平,集体克服继电保护中的技术障碍。
(2)避免继电保护的误动动作的发生,继电保护误动动作发生会引起负荷供电的中断,更为甚者会造成系统稳定的破坏,致使给电力系统造成巨大的损失。如2004年5月25日,鹤岗矿业集团富力变电发生以起继电保护装置的误动动作事故,给鹤岗矿业集团造成了重大损失。这样的误动现象是怎么发生的呢,经过调查发现改误动现象的发生与维护工作有关系:如该厂房的卫生条件差,漏风又漏雨,无法关严门窗,此外工作人员没有进行及时的检修维护和保养。总之是自然环境的原因和一些人为因素。对此我们电力系统的人员应该提高警惕,使得继电保护装置能够正确的拒动,以此消除故障。
(3)加强继电保护的管理系统。抓好继电保护地方验收工作,严格自检、专业验收。严格继电保护装置及其二次回路的巡查检查设备,一边及时发现隐患。提高继电保护的运行操作技术。提高继电保护人员的专业素质和道德素质避免一些人为的祸端。继电保护的管理系统除了存在一些人为的管理方面的问题之外。还存在计算机继电保护的内在管理系统,也就是继电保护管理的本质内涵。随着电子计算机的日新月异的变化,继电保护管理的平台最终是通过网络化管理来实现的,所以必须建立继电保护管理系统的技术路线。可以采用一个WEB这样的应用程序,建立一个具有网页状态的小客户端和大容量的服务器管理系统软件,来进行网络化的继电保护管理,网络系统的继电管理能够对定值整定、压板调整、故障修复、设备检修等方面进行自动化解决,对于相关的工作人员仅需要考虑如何协调好这些工作就可以了,实现了工作人员的零距离工作,这样大大提高了继电保护的效率,对与电力系统的安全稳定具有重大的意义。
(4)加速培养一批优秀的具有微机继电保护技术的相关人才,深入研讨微机继电保护中存在的问题。继电保护装置的发展先后有熔断器、电磁型继电保护装置、电子型静态继电器、数字式继电保护。科学技术的发展迅速,继电保护装置的更新也日新月异,诸如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等技术相继出现。继电保护的事故种类也程现出复杂化的态势,事故种类有:定值问题即整定计算机的误差,人为整定错误,装置漂移错误,元件老化与损坏等;TA的饱和问题;插件绝缘问题;高频收发信机问题;微机继电保护故障的发生简单的固然好处理,但涉及到复杂的问题就牵扯到了高技术的问题,这就需要微机继电保护人员具有过硬的技术业务。比如能够对一些难度比较高的技术资料具有阅读能力和理解能力;掌握常规检查方法之外的非常规方法,微机继电保护在出现故障时,有些问题可能比较隐蔽,需要借助于具有逆向思维特点的非常规办法进行处理;微机继电保护的普通人员必须谙熟微机原理和知识,以保证能够迅速的分析出事故的原因及发生故障的部位。因此对于微机继电保护人员,必须加大电子技术知识的学习,作为继电保护部门的领导也应该拨出专款对员工进行培训。
(5)做好继电保护装置的维护。河北滦平县出现的继电保护的误动现象,就与继电保护装置维护的不够有一定的关系,因此做好继电保护装置的维护工作能够有效的避免一些故障现象的发生,那么如何继电保护装置呢?
①值班人员要定期的对继电保护装置进行巡视和检查,并做好巡视和检查的记录。一旦发现异常现象,就要做出及时的处理,如果有重大的故障,要及时向上级主管部门汇报。
②继电保护装置害怕灰尘,所以必须做好清扫工作。此外为了防止在清扫工作中误碰运行设备,所以清扫工作不能一个人进行。
③要对继电保护进行定期的查评,查评内容如二次设备的各个元件的标志、名称是否齐全;开关按钮的动作是否灵活;控制室的光字牌、红绿指示灯泡是否完好;盘柜上的表计、继电器急接线端子的螺钉是否松动;电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;配线是否整齐,固定卡子有无脱落;断路器的操作机构是否正常。
关键词:智能变电站;继电保护配置;变压器保护
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)33-0138-02
国家智能电网的逐步建立,给智能变电站的继电保护配置提供了发展的机遇和挑战。传统的继电保护配置已经无法适应国家电网的高效、安全、稳定的运行,继电保护配置必须适时作出调整,加快继电保护配置的智能化进程。继电保护配置由过程层和变电站层组成,这两层分别从不同方面进行保护,能够充分满足智能变电站的灵敏性、选择性、可靠性和速动性。因此,必须加强智能变电站的继电保护配置的研究,从过程层和变电站层实现继电保护配置的智能化,提高继电保护配置的保护水平。
1 变电站的继电保护配置
智能变电站的继电保护配置主要是由过程层和变电站层组成,过程层的主要目的是配置继电保护中的一次设备。一次设备也就是我们通常说的智能设备,一般情况下安装在设备的内部。在一次设备的周围一般选择安装需要进行维护和检修的设备,如:退役设备、合并器和测控设备等。变电站中的继电保护配置主要是通过全站传输采样值,但这种传输方式不同于分布式的数据传输。继电保护不会因为跳闸和采样问题造成通信链路不可靠,并且在继电保护过程中消耗的网络数据信息非常小。变电站层的继电保护配置主要是通过利用自适应技术和在线实时整定技术,采用后备保护的方式,实现广域保护。
2 过程层的继电保护分析
2.1 过程层的线路保护配置
线路保护分为了两个方面:一方面是交流线路保护,交流线路保护在远距离保护下,往往比较容易受到高电阻接地影响,在系统振荡的情况下比较容易发生短路,除此之外,受电气量范围以及跨线故障等因素的影响,在双回线架设中,交流线路的故障测距误差较大;另一方面是直流线路保护,虽然直流线路受到主保护的行波保护,但是仍然受到行波信号不确定影响。
过程层的线路保护的主保护是纵联差动保护或者是纵联距离保护,线路保护在集中式的保护设备之中放置后备保护。在单断路器线路中,线路保护利用光纤通信口进行通信,通过这种运行方式来体现纵联保护的功能。在纵联差动保护中,一般情况下,不需要引入电压量,但是在一些比较特定的运行方式下,需要引入电压量。在这种情况下,对电压量可以单独进行采样,并且可以实现主保护通信的接入和电流量的完成同步采样工作。
2.2 过程层的变压器保护
变压器在线路运行中一般起到调节和控制的作用,对于保证供电线路的电压稳定有重要意义。过程层中的变压器保护配置一般情况下采用的是分布式配置,提供差动保护服务,在后备保护中,采用集中式的安装方式。对非电量保护采取单独安装方式,借助电缆,引入断路器跳闸,在采样和GOOSE的共同网络上可以通过光缆引入跳闸的
命令。
对于智能变电站,它的电压器和母线保护,不仅可以作为多端线路采取措施进行保护,还可以按照同步采样方案对设备进行同步采样。在变压器的实践过程中,为了简化设计方案,一般会采用乒乓原理技术。乒乓原理技术主要是应用在线路两端的设备上,两端的保护设备可以进行独立采样,并且频率是相似的,两端的设备保护的收发数据和信息传输时间是一样的,主要包括以下内容:
2.2.1 要将传输的数据发送中断和采样分开,如果是传统的保护装置,发送的数据和采样要统一中断,如果是电子式互感器,这两部分就要分开,采样主要发生在采集部分,而数据发送主要发生在保护装置部分。虽然两者不是发生在同一地方,但两者的延时是可以通过一定途径测
得的。
2.2.2 需要对两端发送的数据信息进行调整。在实践中,就可以充分利用乒乓同步技术,借助采样时刻调整的办法,对两端发送的数据信息中断,并进行同步处理,目的是为了保证两端的保护设备所发出的数据信息的时刻能够保持准确性和一致性。
2.2.3 对于发送数据时刻和采样数据的延时,需要对这种情况进行补偿,可以采用将两端的保护设备发送的数据时刻进行同步处理的办法。
3 变电站层的继电保护分析
在变电站层的继电保护中,变电站层的继电保护配置主要采用的模式是集中式后备保护。对于变电站的所有电压,全部按照等级进行集中配置。从变电站层的保护配置的实践过程来看,智能变电站所采用的这种模式,主要是采用自适应技术和在线实时自整定技术,再加上保护配置具有广域保护的接口。因此,能够实现广域保护的功能和双重化配置的目标。
智能变电站中的后备保护模式不仅具有为本变电站的各个元件提供保护的功能,还具有为相近的变电站中的元件提供保护的功能。因此,智能变电站的后备保护会覆盖一定的范围,主要分为两个部分:第一个部分是近后备保护范围,涵盖本变电站的母线和直接出线;第二个部分是远后备保护范围,主要是由对端母线及其与之相连的所有母线组成。
在变电站层的继电保护实践中,独立的后背保护配置采集的信息主要包括两部分:一部分是该变电站中的信息,由元件的电压和电流信息、主保护信息以及相应的断路器信息组成;另一部分是接收相邻变电站中的信息,主要包括元件的故障信息、主保护信息和断路器信息等。变电站层的后备保护能够对所收集到的信息进行整合和分析,并通过这种方式对变电站中的元件发生的故障做出准确判断,并会根据实际情况选择最优的跳闸策略。
此外,还可以有效运用离线定值整定算法,根据变电站不同的运行方式选择合适的定值整定算法。变电站层的继电保护配置中的集中保护设备可以根据电网中的运行参数来分析电网系统的整体运行态势。运行方式选定以后,继电保护配置就可以按照预先确定好的定值范围,来进行相关的保护操作。在后背保护系统中,除了基本的保护功能外,低压减载、备用自投以及过负荷联切等装置功能也可以通过集成增加进去。
4 结语
我国电力供求关系的不平衡性导致电量需要采用远距离、超高压的方式来输送,这就要求需要建立高效、安全、稳定的智能化继电保护配置。继电保护配置是变电站中的一道防线,必须加强智能变电站的继电保护配置的研究,从过程层和变电站层实现继电保护配置的智能化,提高继电保护配置的保护水平。
参考文献
[1] 李锋,谢俊,兰金波,夏玉裕,钱国明.智能变电站继电保护配置的展望和探讨[J].电力自动化设备,2012,(125).
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[3] 马金辉.浅谈智能变电站继电保护配置[J].中国新技术新产品·工业技术,2013,(107).
目前,我国的继电保护的方案一般都是围绕着变频器的自带保护和开关柜的综合保护装置这两方面进行设定的。其中,变频器的自带保护功能一般是使用在需要调频运行的时候,而开关柜的综合保护装置则一般使用在工频运行工作的时候。当需要采用大容量变频器对电动机继电保护的时候,由于在经过大容量变频器对电动机继电保护的过程中,电动机的电源需要经过频率、电力电子的整流逆变、工频等变化。因此,在大容量变频器对电动机继电保护的过程中就会对电动机传统的接线比率的保护功能,以及相角和变频器之间电源产生影响。对于这样的一个继电保护方案来说,他还是存在着一些问题。
1.1 大容量变频器对电动机继电保护的灵敏度不足
大容量变频器对电动机继电保护的系统都只是运行自带的保护系统进行对电动机电流速断的保护,虽然说大容量变频器所使用的电流速断的方法,是可以很好的、有效的使变频器和电动机,以及电动机的电缆的短路灵敏度达到要求。可是,这些保护都不能够符合现状的要求,这种方法也不能达到对定子线圈的短路灵敏度的要求,一般来说,电动机所需的继电保护是属于差动形式的,而且,如果后备的保护出现了问题,也会因为这种大容量变频器对电动机继电保护的形式,而无法能够快速的切除这种故障。
1.2 大容量变频器对电动机继电保护中开关柜综合保护装置的问题
由于,在变频器工作的时候,差动保护是需要被退出的,但是,变频器的控制系统自带了保护的功能,而这一功能又不包括变频器电缆和开关柜的运行,如要把差动保护功能退出,那么,整个大容量变频器的运行也会同时退出。
1.3 大容量变频器对电动机继电保护中隔离变压器的问题
上面我们已经说了对于现代变频器的控制系统自带的保护功能是不包括变频器电缆和开关柜的,变频器控制系统自带的保护功能还不包括输入隔离变压器。
2大容量变频器对电动机继电保护的对策
2.1 对于大容量变频器对电动机继电保护的综合保护装置的对策
学这方面专业的人都应该知道,在电动机变频工作的时候,电动机的保护定位和差动的比例是需要根据CT的具体配置情况而定的。因此,大容量变频器对电动机继电保护的综合保护装置来说,应该适当的输出接点给变频器的控制系统联动,使在电动机变频工作的时候,综合保护装置的自动定位的传统保护功能能够有效的实施,这样不仅能够将原来比较麻烦的工作换成自动化,还能提高工作的可靠性。
2.2 对于大容量变频器对电动机继电保护中的电流和差动对策
可以将差动、电流比例、磁平和零序电流这三种主保护功能,以及现有的后背保护功能组合成一种能够有效的适应大容量变频器工作的电动机继电保护的综合保护装置。从而实现了保护装置的可靠性运作,以及保证了保护装置在不同的范围内都可以时时达到可靠、有效的精度。这一项电流和差动的对策,对大容量变频器对电动机继电保护的工作过程起到了有效的作用。
2.3 对于大容量变频器对电动机继电保护中大容量变频器中硬件的对策
应该适时的将对于大容量变频器对电动机继电保护中综合保护装置的硬件进行更新换代,只有采用最新型、最科学、最有效的技术,才能使综合保护装置的硬件不断的适应各种工作,还能使综合保护装置的硬件能够实行多任务的操作。这样就离我们高精度、快速、大容量、实时的信息处理等目标越来越近,在此同时还可以采用高分辨的A/D转换器技术来实现高速采样、并行计算等要求。
2.4 对于大容量变频器对电动机继电保护中电动机开关柜和两侧电流的对策
要想大容量变频器对电动机继电保护的有效实施,还要保护这些所需要的重要点,例如:电动机的两侧电流、开关柜、断路器,以及旁路的开关辅助接点等所有需要接入综合保护装置的电流。要做到很好的保护这些重要点,则需要从以下几点做起:(1)对工频变频的分设差动进行有效的保护。(2)具有勇于创新的能力,根据现有的科技技术不断的研发、更新工频变频运行的保护装置。(3)不断的增加电动机的磁平衡保护。只有好好的保护好这些重要点,才能使变频和工频的模式,他们之间的切换不再是从保护出口、电流回路等接线的地方实现,而是可以在综合保护装置的软件部分就可以自动实现自动对位等功能。
2.5 对于大容量变频器对电动机继电保护中电动机接地保护的对策
由于,在大容量变频器对电动机继电保护的运行中,变频器的输出并不是接地的,变频器对于电动机的间电缆也很短,电容的电流也小,所以在使用传统的零序CT方法来检测电动机的话,就会显得非常的困难,而且,对于变频器本身带有的保护功能在此时此刻也不能起到任何有效的作用,因此,在设计变频器的时候,要尽量将电动机和变频器设计为接地。
3结语
随着我国科技技术的不断进步,大容量变频器也在电厂中得到了广泛的应用,不论是技术人员,还是设计人员,在使用这一高科技节能的设备的同时,都要积极的从中探索、研究此变频器的缺陷,然后从现有的科学技术中,发现、创新更有效的大容量变频器。唯有如此,才能使大容量变频器在电动机继电保护的运行中能够达到可靠、有效等目的,从而发挥了大容量变频器在电动机继电保护的运行中节能性和调节性的作用。
参考文献
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[2] 李立峰,赵伟,丁健,等.高压变频器对电动机继电保护的影响及解决措施[J].广东电力,2010,23(8).
[3] 张超,张艳艳,黄生睿.大容量变频器对电动机继电保护的影响[J].继电器, 2007,35(17).
关键词:继电保护;可靠性;检修措施
近年来,随着计算机技术和通信技术的发展,电力系统继电保护在原理上和技术上都有了很大的变化。可靠性研究是继电保护及自动化装置的重要因素,由于电力系统的容量越来越庞大,供电范围越来越广,系统结构日趋复杂,继电保护动作的可靠性就显得尤为重要,对继电保护可靠性的研究与探讨就很有必要。鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。因此对继电保护检修策略及措施也很重要。本文就这方面的问题,结合本人多年的工作经验进行探讨。
1、影晌继电保护可靠性的因素
继电保护装置是一种自动装置,在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务,当系统出现异常情况时,继电保护装置会向值班人员发出信号,提醒值班人员及时采取措施、排除故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,便进入了工作状态,按照给定的整定值正确的执行保护功能,时刻监视供电系统运行状态的变化,出现故障时正确动作,把故障切除。当供电系统正常运行时,保护装置不动作。这就有 “正确动作”和“正确不动作两种完好状态,说明保护装置是可靠的。 如果保护装置在被保护设备处于正常运行而发生“误动” 或被保护设备发生故障时,保护装置却 “拒动或无选择性动作,则为 “不正确动作”。就电力系统而言,保护装置 “误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的 “拒动”,造成的大面积影响,可能导致电力系统解列而崩溃。而导致继电保护工作不正常的原因可能有以下几种。
(1)继电保护装置的制造厂家在生产过程中没有严格进行质量管理、把好质量关。
(2)继电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于其周围空气中存在大量的粉尘和有害气体,同时又受到高温的影响,将加速继电保护装置的老化,导致性能改变。有害气体也会腐蚀电路板和接插座,造成继电器点被氧化,引起接触不良,失去保护功能。
(3)晶体管保护装置易受干扰源的影响,如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素,导致发生误动或拒动。
(4)保护可靠性在很大程度上还依赖于运行维护检修人员的安全意识、技能和责任心。继电保护的可靠性与调试人员有密切关系,如技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理存在问题的能力差等。
(5)互感器质量差,在长期的运行中,工作特性发生变化,影响保护装置的工作效果。
(6)保护方案采用的方式和上下级保护不合理,选型不当。
2、提高继电保护可靠性的措施
贯穿于继电保护的设计、选型、制造、运行维护、整定计算和整定调试的全过程,而继电保护系统的可靠性主要决定于继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性又起关键性作用。由于保护装置投入运行后,会受到多种因素的影响,不可能绝对可靠,但只要制定出各种防范事故方案,采取相应的有效预防措施,消除隐患,弥补不足,其可靠性是能够实现的。提高继电保护可靠性的措施应注意以下几点:
(1)保护装置在制造过程中要把好质量关,提高装置整体质量水平,选用故障率低、寿命长的元器件,不让不合格的劣质元件混进其中。同时在设备选型时要尽可能的选择质量好,售后服务好的厂家。
(2)晶体管保护装置设计中应考虑安装在与高压室隔离的房内,免遭高压大电流、断路故障以及切合闸操作电弧的影响。同时要防止环境对晶体管造成的污染,有条件的情况下要装设空调。电磁型、机电型继电器外壳与底座间要加胶垫密封,防止灰尘和有害气体侵入。
(3)继电保护专业技术人员在整定计算中要增强责任心。计算时要从整个网络通盘考虑,认真分析,使各级保护整定值准确,上下级保护整定值匹配合理。
(4)加强对保护装置的运行维护与故障处理能力并进行定期检验,制定出反事故措施,提高保护装置的可靠性。
(5)从保证电力系统动态稳定性方面考虑,要求继电保护系统具备快速切除故障的能力。为此重要的输电线路或设备的主保护采用多重化设施,需要有两套主保护并列运行。
(6)为了使保护装置在发生故障时有选择性动作,避免无选择性动作,在保护装置设计、整定计算方面应考虑周全、元器件配合合理、才能提高保护装置动作的可靠性。3、新形势下继电保护检修策略及措施
鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。继电保护定期检修的根本目的应是 “确保整个继电保护系统处在完好状态,能够保证动作的安全性和可靠性”。因此,原则上定检项目应与新安装项目有明显区别,只进行少量针对性试验即可。应将注意力集中在对保护动作的安全性和可靠性有重大影响的项目上,避免为检修而检修,以获取保护定期检验投资效益的最大回报。建议以下几点:
(1)尽快研究新形势下的新问题,制定新的检修策略修订有关规程 (对大量出现的非个别现象,不宜由运行单位自行批准),指导当前乃至今后一个时期的继电保护检验工作,积极开展二次设备的状态检修,为继电保护人员 “松绑”,使检修对系统安全和继电保护可用性的影响降到最低。
(2)在检修策略的制定上应结合微机保护的自检和通信能力,致力于提高保护系统的可靠性和安全性,简化装置检修,注重二次回路的检验。
(3)今后,在设计上应简化二次回路;运行上加强维护和基础管理,注重积累运行数据,尤其应注意对装置故障信息的统计、分析和处理,使检修建立在科学的统计数据的基础上;在基本建设上加强电网建设和继电保护的更新改造,注重设备选型,以提高继电保护系统的整体水平,为实行新策略创造条件。
(4)大力开展二次线的在线监测,研究不停电检修整个继电保护系统的技术。
(5)着手研究随着变电站综合自动化工作的进展,保护装置分散布置、集中处理、设备间联系网络化、光纤化继电保护运行和故障信息网建成后的保护定检工作发展方向。
关键词:35KV变电站 继电保护 问题 对策
中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1007-3973(2013)010-073-02
伴随着科技的发展,35KV变电站在建设与发展的过程当中,有关继电保护问题是电力设施建设和维护的重点问题。然而,在实际的变电站运行过程中,设备的老化、环境的影响和人为错误的操作等原因都肯能引起电力故障。为了最大限度的保障变电站运行系统的可靠性和稳定性,需要加强变电站继电保护策略,不断提高维护人员的专业水平,并完善35KV变电站继电保护对策。
1 35KV变电站继电保护装置的基本要求
通常情况下,当电力系统出现了元件故障或者线路故障的时候,继电保护系统可以在第一时间发出警报并跳闸,从而保护电力使用者和整个电力系统的安全运行。因此,35KV变电站的继电保护装置需要具备以下几点要求:
1.1 迅速性
所谓迅速性即要求35KV变电站在发生电力事故的最快时间内,继电保护装置发出反应,能够快速的切除故障并进行有效的系统保护,避免短路故障中电流对电力系统造成严重的破坏,能够尽量减小故障的波及范围,确保设备能有有效的加强电力设备和电力系统的保护。
1.2 选择性
继电保护装置的选择性是指在继电保护装置在35KV变电站提供的电力系统第一时间发生故障的时候,可以最快速度的判断距离事故最近的相关设备,并且做出切断设备连接的选择,从而保证其他部位的电力线路和设备进行正常的运行工作。
1.3 安全性
35KV变电站所设置的继电保护装置在变电站发生电力系统故障的时候,继电保护装置做出的切断连接的速度足够快,效率足够高,方法足够可靠,尽量避免拒绝动或者误动现象发生。
1.4 灵敏性
所谓灵敏性是指继电保护装置在35KV变电站发生电力故障的时候,继电保护装置对于正在运行中的系统做出的断开动作要具有敏锐性和及时性,这样可以有效的减少电力故障带来的危害,从专业角度而言,继电保护装置的灵敏系数是继电保护装置灵敏度衡量的重要指标。
2 35KV变电站继电保护装置检修范围
在继电保护装置的运行过程中只有加强检修力度和效率,提高检修人员的专业水平,对于检修工作充分重视,才能保证其良好的工作状态,以保证35KV变电站稳定、安全的运行。
2.1 继电保护装置的定期校验
对于35KV变电站的继电保护装置的定期检查非常关键。一般情况下,35KV变电站继电保护装置的全面检查周期在2年左右,对于其中的重要部件的校验要做到一年一次。对于35KV变电站继电保护装置的校验可以从以下几个方面进行:电力元件的改造和更换,相关设备的运行状态监测,变压器的瓦斯保护等几方面,其中,对于继电保护装置的校验中,每达到3年就要进行一次瓦斯继电器的内部检查,保证每年进行充气试验1次,以保证装置的完好性能。
2.2 继电保护装置的二次设备检测
对在继电保护装置二次设备进行检测可有有效提高变电站工作的可靠性,在实际操作中具有十分重要的现实意义。首先我们要明确继电保护装置的二次设备检测的主要内容,其主要内容有:TV、TA二次回路的绝缘性性能良好与否,装置各个部件磨损情况是否属于正常范围、逻辑判断、直流操作与信号的传输运行状态是否正常。在这里检修人员需要注意的是,二次设备检修与一次设备检修有着不同的要求,在一次设备检修中只需要对某一个元件进行检修就可以保证装置的正常运转,而在二次检修中必须对装置定的单元和整体系统的运行状态进行检测。
2.3 继电保护装置中故障信息检测
故障信息检测中分层检测在35KV变电站继电保护装置的检测中占据中重要的地位。通常情况下,分层检测可以分为三个层次:(1)对于常见的遥感信息的检测,这中检测的目的是最快速度的获取系统中相关开关的变位情况;(2)保护工作信息的检测,目的是确认事故发生的第一时间是否存在动作;(3)故障录波信息的检测,目的是明确故障发生所在部位的确定。除此之外,在继电保护装置的分层诊断中,对于故障类型和故障地点也要进行速度检测,并进行系统的全面分析。
3 35KV变电站继电保护装置对策
35KV变电站继电保护的应用给城市电能供应带来了经济性和稳定性,但是,由于传统变电站继电保护的影响,面对智能化水平的新型继电保护装置,很多人员缺乏专业的管理水平,导致数值设定、装置的灵敏度等方面存在一定的问题。因此,加强35KV变电站继电保护维护工作,是确保继电保护正常工作的必要前提。
3.1 加强继电保护的日常维护
对于工作人员来说,对于设备最初始状态的了解是工作中最关键的一环。继电保护装置的初始状态对日后的运行有着极大的影响。为此,对于相关技术资料、设备图纸、使用说明和设备的检测、运行数据都要进行严密的收集和整理;在基点保护运行过程中,数据分析要做到全面详细,当继电保护装置出现问题的时候,首先判断其故障位置、原因,并进行总结分析规律,在此基础上分析日常数据,对预测继电保护设备运行期间故障出现的时间、相关点等进行准确的判断,及早发现及时排除。因此对于继电保护装置的日常检修中,数据统计和管理非常重要,做到及时记录,时时监控,及时诊断;在日常维护管理中,根据继电保护装置的不断更新,工作人员的技术也要相应的更新,采用新的技术对设备进行检测和维护,这样才能保证实现继电保护的科学性、有效性发展,为电网发展提供必要的前提保障。
3.2 提高继电保护的安全管理
近年来,随着我国智能电网的不断发展,大量智能变电站应运而生,35kV变电站继电保护综合自动化设备就是一种高性能的智能产品,无人值班装置依然可以正常运行。然而无人值班并不是不需要人的管理。根据电力系统长期运行提供的经验可知,继电保护必须做到认真的定制设定,只有这样才能实现设备的精准度,保证设备的可靠性。同时,随着电力技术的不断发展,继电保护的装置更新,需要提高管理人员的业务水平,加强人员培训,并在工作中积累经验,完善各种数据的记录,做好继电保护的维护管理,控制好继电保护的各个环节,从而确保变电站工作的正常运行。
3.3 强化继电保护的责任分工
在科技发展的推动下,变电站也发生着相应的改变,无人值班的自动化模式变电站如今得到了广泛的应用。由此,远动、通信和保护等很多专业由工作界面清晰可感,到现在可以互相渗透,彼此依存,它们之间的联系日益密切的体现出来。比如,当出现遥控误动、遥信状态出现错误信息的时候,调度中心常常无法把故障来自于哪个专业进行清晰的判断,在这种状态下,需要变电站专业人员到事故现场进行处理,其中远动、通信、保护属于不同的部门,在责任分工上要有明确的划分,避免出现一些现象的混乱。
3.4 继电保护定值管理
继电保护定值是综合自动化保护中一个最总要的环节,一旦发生变动保护将失去做用,从而造成大面积停电或设备损坏等恶性事故,因为综合自动化保护装置的保护动作值都是需要专业人员经过计算得出的,保护装置根据设定定值来完成保护的动作,一旦发生改动保护将会按改动后的定值执行保护,从而造成保护的误动或拒动,所以在继电保护定值管理上要明确责任,明确分工,设定权限,并定期设定检查机制,确保保护定值安全,只有这样才能保证继电保护动作的迅速行、选择性和灵敏性。
4 结束语
总之,当35KV变电站一旦发现故障的时候,继电保护装置能够在第一时间中发挥其应有的作用,可以有效的避免电力故障对于整个电力系统造成严重的影响。这就需要工作人员不断提高自己的业务水平,对继电保护装置进行有效的检测、管理,不断总结经验,避免工作中常见的错误操作,以保证35KV变电站正常的电力运输功能,促进我国电力事业的蓬勃发展。
参考文献:
[1] 李春.浅析变电站继电保护抗干扰技术[J].价值工程,2012(11).
【关键词】电力运行;继电保护;维护
一、继电保护装置的特点
若想强化对继电保护的运行维护,就要首先了解继电保护装置的特点,使其能满足基本的运行要求。继电保护装置主要以下几个方面的特点:1)可靠性。继电保护装置的可靠性特征是其最具特色的特点,在电力系统运行过程中发生故障时,继电保护装置会在其保护范围内对故障做出可靠动作,有效断开故障点的扩大。2)选择性。继电保护装置在电力系统运行出现故障时,会有选择地切出故障,将最接近故障点的开关设备及时断开,有效防止故障的扩大,让电力系统故障部分除外的其他部分还能持续正常运行。3)灵敏性。继电保护装置的灵敏性可用过灵敏系数来衡量,是指它对保护范围内的异常状态或运行故障的反应能力。4)快速性。在系统发生故障时,继电保护装置能以允许的最快速度做出反应,及时断开开关设备以确保故障无蔓延扩大趋势,对故障元件损坏程度的减轻也起到很好作用,为故障解除后的电力系统同步运行的安全稳定的实现奠定基础
二、继电保护运行维护的基本原则
对继电保护的运行维护原则主要有两个方面:1)确保运行安全。确保装置运行的安全稳定是继电保护运行维护的基础及重要原则,在对继电保护装置进行状态检修的分析与监测时,应对检修项目、周期等做合理适当的调整,并通过完善有效的管理制度加强对继电保护运行维护的管理。2)宏观规划。逐步落实。对继电保护的运行维护是系统而复杂的,尤其是装置的状态检修还没有形成成熟系统的完整体系,因此,需要在总体的宏观规划下,分层逐步实施推进,确保继电保护运行维护的每一步实施都合理稳妥,通过先行试点累计必要的经验并进一步推广应用。
三、继电保护装置的校验内容与周期
要想提高继电保护的可靠性,有效保障电力系统运行的安全稳定,并且在故障发生时能及时作出可靠动作,就必须定期对继电保护装置与其二次回路做有效检查与校验。继电保护装置的校验内容主要有对保护装置整组动作的检验、进行电气特性试验与对继电器机械部分的检查、二次通电试验、分闸电压与二次回路绝缘电阻的测量。而对继电保护装置与其二次回路的检查内容主要有确保保护定值单的完整有效与合理保存、确保继电器无异常、检查相关装置设备的电源与液晶面板及指示灯显示等是否正常准确、检查装置交流采样与报文及开入量是否正常、对转换开关与压板位置进行检查、确保运行中无异常气味或声响。对于同期建设或改造的二次回路的新安装继电保护装置,需在投运一年后做首次全面检查,若发现装置运行状态不良,应根据实际情况制定确定有针对性的检修项目并适当缩短检修周期,若继电保护装置更换时不同步改造二次回路,则在装置投运之前,需要做一次全面的检修,而后期检修则可按正常周期进行。若是110kV电压等级的微机装置,可每六年做一次全检而取消部检
四、对继电保护运行的具体维护
对继电保护运行的具体维护主要有:1)加强继电保护装置运行中的异常现象监视,并将具体情况及时报告给主管部门。2)在检修过程中,应在与相关负责人协商一致后,再进行检修必要的分合开关操作,以免出现人为因素的故障,使得检修适得其反。3)及时查明继电保护动作开关跳闸的原因,对保护动作的情况作进一步了解,做好故障发生、原因分析及具体排除措施等所有内容的实时有效的记录。4)对于继电保护装置的操作权限,值班人员只有开关的切换或转换、压板接通或断开及保险卸装等,不能做多余的违规操作,若出现不在操作权限内的异常状况,应及时断开开关并与相关负责人联系。5)根据《电气安全工作规程》规定并结合现场的设备图纸进行二次回路上的所有工作,并根据相关规定进行对传统变电站二次设备的定期检修,确保继电保护装置及其二次回路接线完好
五、提高继电保护可靠性的有效措施
提高继电保护可靠性是进行继电保护运行维护的主要目的,继电保护的运行维护处处体现着对继电保护可靠性的提高目的,有效提高继电保护可靠性的措施,是防止电力系统故障发生与扩大的重要途径,为电力系统运行的安全稳定提供可靠保障。对于这一方面,笔者结合自己的看法提出几点建议:1)增加对继电保护的投入。在科学技术的大力支持下,新的技术与设备层出不穷,要提高继电保护运行的可靠性,不只要注重对装置投运后的维护,还要合理选用继电保护装置,将有高技术含量的新型装置应用到电力系统运行中,不断完善电力系统运行的电气设备,如对于综合自动化系统的应用,可以使其与继电保护配合使用,充分提高继电保护的可靠性。2)加强对继电保护运行的日常维护。电力系统运行中发生故障的现象是具有随机性的,并不能准确定,这就要在日常运行中多加注意与监测,尤其是对能有效防止故障或事故发生运行中多加注意与监测,尤其是对能有效防止故障或事故发并实时采取处理措施排除故障以恢复电力系统的稳定运行,有着极其重要的意义。因此,要加强对继电保护运行的日常维护,把好保护运行效率与质量关,定期对继电保护装置及其二次回路进行有效校验与检查,及时发现问题并解决,提高故障处理能力,综合提升继电保护运行维护水平,为电力系统运行的安全稳定、经济高效的实现创造良好条件。
3)强化对检修人员的素质与业务技能的培训。要提高继电保护可靠性,就要注意对继电保护装置的检修,而这对检修人员的综合素质及业务技能有很高的要求,检修人员掌握较高的检修技术并具有丰富的检修经验,能及时对系统故障作出准确分析,能对继电保护装置的健康状态做综合评价,还能作出合理的检修决策,有效优化检修工艺与计划等,这些都是检修人员技术素质的体现,是确保检修质量的基础与关键。因此必须对加强检修人员的素质与业务技能的培训,通过宣讲、学习等手段强化检修人员的安全意识,提高检修人员的工作责任心与积极性,并通过专业的技能培训与有效的考核方式等,提高检修人员的综合素质及业务技能,使其对检修工作从理论到实际操作都有一个整体的把握与了解,熟知检修操作过程与规章制度要求,有效提高检修质量。同时,应通过有效的激励奖罚制度以及健全的岗位责任制,在提高检修人员责任心的同时,确保具体的检修工作落实到位,为继电保护高效运行提供可靠保障。
六、结束语
综上所述,继电保护的运行维护,为继电保护装置在保障电力系统安全高效运行方面奠定更加扎实的基础,是继电保护装置发挥功效的重要途径,对继电保护的运行维护方面的分析与研究是相当重要的,电力产业要想实现电力系统运行的安全稳定、经济高效,就必须提供电力系统运行事故的发生与扩大,也就需要更加重视对电力系统中继电保护的运行分析,为推进电力产业健康快速发展创造良好的基础条件。
参考文献:
[1]冯越琼,对电力系统继电保护的相关探讨[J].城市建设理论研究,2011(31).