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中图分类号:F406文献标识码: A
1.引言
随着我国社会经济的迅猛发展,对于电力的需求日益增大,很多地区都存在着电力供应紧张的情况,甚至有些地区还不得不采取停电、限电、分区供电等措施来对电力紧张的情况进行缓解。在这种情况下,加强电力系统维护管理就显得尤为重要,而继电保护则是一种较好的保护措施。
2.电力系统继电保护作用
(1)电力系统继电保护能够对电力系统的正常、安全运转提供保护。当电力系统出现运行异常或者故障的情况,继电保护可以在最小区域内和最短时间内向电力监控警报系统发出信息,并且对出现故障的设备自动将其切除。这样一来,能够避免出现停电面积广、停电时间长的电力事故,还可以降低相邻地区连带停电的几率,避免出现大面积电力设备破坏,是一种有效且实用的是电力系统维护手段。
(2)在电力系统出现异常情况或者发生短路的情况下,电力系统继电保护能够形成继电保护动作,以此来及时调整功率、电压、电流等电气量变化。电力系统继电保护能够保障整个社会经济生产、生活秩序的正常化做出了贡献,保证了广大人民群众的生命财产的安全、社会的稳定。
3.电力系统继电保护装置维护管理措施
3.1要全面了解继电保护装置的初始状态
继电保护装置初始状态的好坏对于其日后的有效运行会有较大的影响,所以,应该注意收集整理检测设备数据资料、设备运行资料、技术资料、设备图纸等。在日常检修继电保护装置时,必须充分关注继电保护装置生命周期的各个环节。第一,要加强设备全过程管理,避免投入缺陷设备,确保继电保护装置有效、安全、正常地使用。第二,继电保护装置在投入使用之前,应该对设备部件的运行记录数据、交接试验数据、出厂试验数据、出厂试验数据、特殊试验数据、型式试验数据等信息进行记录。第三,为了找出设备中潜在的问题,应该在合适的时机停机检修。
3.2继电保护现场定期检验
①对运行中或准备投入运行的保护装置,应按部颁《继电保护及电网安全自动装置检验条例》和有关检验规程进行定期检验和各种检验工作。在检验中不得漏项,不得私自减少检验项目。②继电保护班需根据季节特点、负荷情况并结合一次设备的检修,合理地安排年、季、月的保护装置检验计划。③定期检验项目应尽可能在一次设备停电检修期间内进行。检验工作应掌握进度,及时完成,以减少对系统和机组安全运行的影响,并应保证检验质量。④检验工作中,须严格执行部颁《电业安全工作规程》及有关安全规程中的规定,并按符合设备实际安装情况的正确图纸进行现场检验工作;复杂的检验工作事先应制订实施方案。⑤继电保护班配置的专用试验仪器、试验电源及检验用仪表的精确等级以及技术特性应符合规程要求,所有测试仪表均需定期校验,以确保检验质量。⑥继电保护检验时,应认真作好记录。检验结束时,应及时向运行人员交待,在运行保存的继电保护交代记录簿上作好记录。结束后7日内检验报告整理完毕(机组大小修后15日内)。
3.3防止继电保护“三误”
①对保护装置的整定试验,应按有关继电保护机构提供的最新通知单进行,并核对定值通知单所给的定值是否齐全、所使用的电流互感器、电压互感器变比值是否与现场实际情况相符合。②试验工作应注意选用合适的仪表,整定试验用的仪表的精确等级应为0.5级。并接于电压回路上的,应用高内阻仪表;串接于电流回路上的,应用低内阻仪表。③时间测试装置所测定的动作时间应按向被测试装置通入模拟的故障电压、电流量启动时间,出口接点动作终止时间的接线进行测试。④所有的交流继电器的最后定值试验必须在保护屏的端子排上进行通电进行。开始试验时应先做原定值试验,如果发现与上次试验结果相差较大或预期结果不符等任何细小的疑问时,应慎重对待,查找原因。⑤所有继电保护定值试验,都必须符合现场正式运行条件(如盖上盖子、关好门等)为准。对一些重要的设备,特别是复杂保护或有联跳回路的保护装置,如母差保护、断路器失灵保护等现场校验工作,应编制试验方案和经技术负责人审批的继电保护安全措施票。⑥在清扫运行中的设备和二次回路时,应认真仔细并使用绝缘工具(毛刷、吹风设备等),特别注意防止振动,防止误碰。
3.4全面统计分析继电保护装置运行状态数据
首先对继电保护装置可能出现故障的规律和特点进行了解,然后分析其日常运行数据,同时对故障出现的时间和部件进行预先判断。在还没有出现设备故障时,就通过预先判断将其进行及时的排查。所以,状态检修数据管理对于电力系统继电保护装置维护管理极为重要。应该结合设备诊断数据、设备状态监测、设备运行记录结合起来进行状态检修。通过把握继电保护装置运行规律和运行数据,以此提高继电保护装置的使用周期和安全系数,制定相应的设备检修方案,确保电力系统不出故障。
3.5加强微机保护装置的维护管理
第一,严格按规定执行微机保护装置的接地制度。电子电路是微机保护装置的内部零件,强磁场、强电场很容易对其进行干扰。微机保护装置外壳的接地屏蔽能够提高敏感回路抗干扰能力、阻塞耦合通道、抑制干扰源、对微机保护装置的运行环境能够进行有效的改善。同时,微机保护装置还可以采用容错技术设计,能够保证微机保护装置实现可靠、不间断运行,即便偶尔出现局部错误,也不会导致微机保护装置出现拒动或者误动。
第二,微机保护装置要采取电磁干扰防护措施。在改造变电站的过程中,可以用微机型保护来代替电磁型保护,必须采用一系列的防电磁干扰措施,主要包括:安装带有屏蔽层的电缆;一定要按照微机保护装置的安装条件来严格执行;提高微机保护装置元、器件的质量;采用隔离技术和屏蔽技术等增强抗干扰能力;对微机保护装置的制造工艺进行优化设计。
3.6定期查评和检修电力系统继电保护装置
①对断路器进行认真检查,重点查看其操作机构能够正常动作;②检查各盘柜上接线端子螺钉、继电器及表计有无松动;③重点检查控制室的红绿指示灯泡和光字牌是否处于完好的状态;④检查电力系统继电保护装置二次设备各元件的名称、标志是否齐全;⑤认真查看固定卡子有无脱落、配线是否整齐;⑥详细检查电流互感器、电压互感器的二次引线端子是否处于完好的状态;⑦检查接点接触有无烧伤和足够压力,各种动作、按钮、转换开关是否动作灵活、无卡涩。
根据每年定期查评电力系统继电保护装置的情况,可以分为三类:三类设备是指"三漏"情况严重、出力降低、危及安全运行、有重大缺陷的设备;二类设备是指、电力系统继电保护装置个别零件虽存在着一些小缺陷、设备基本完好,但是不对设备、人身安全造成危害,还能够处于安全运行;一类设备是指经过相关的运行检验,可以实现经济、安全运行,技术状况缺陷无良好的设备。如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。定期对保护装置端子排进行红外测温,尽早发现接触不良导致的发热。每月对微机保护的打印机进行检查并打印。每月定期检查保护装置时间是否正确,方便故障发生后的故障分析。定期核对保护定值运行区和打印出定值单进行核对。
4.结语
只有定期维护和检查电力系统继电保护装置的运行状况,做到“发现问题、解决问题”,才能够提高供电可靠性和继电保护的安全运行,避免在继电保护的过程中出现不正确动作,确保电力系统达到无故障设备正常运行。
参考文献
【关键词】电力配网系统;操作电源;选用;继电保护
近年来,由于用户电气设备故障导致主网停运的现象时有发生,其中有一部份就是由于没有配置可靠、合适的操作电源导致继电保护不能正确出口所致。在近期的一座用户10kV变电站预试中,发现其蓄电池组直流系统由于长期疏于维护已经完全瘫痪。配电系统操作电源的合理配置已经成为亟待解决的问题。操作电源可以简单地分为直流操作电源和交流操作电源两大类。
1.直流操作电源
目前电力系统中常见的直流操作电源系统有以下几种:蓄电池组直流系统、硅整流电容储能直流系统和复式整流直流系统。
1.1蓄电池组直流系统
蓄电池组直流系统通过接于一次电路的硅整流装置对蓄电池组充电,蓄电池组在一次交流电源故障甚至完全消失的情况下仍能可靠工作,所以它是独立的电源系统,具有很高的供电可靠性。此外,蓄电池组输出电压平稳,容量较大,供电质量好。蓄电池组直流系统的主要缺点是价格昂贵、结构复杂,早期的蓄电池组运行维护工作量较大,但随着微机控制的免维护蓄电池组直流系统的出现,其运行维护工作量大大降低了,这种直流操作电源系统在整个电力系统中得到了十分广泛的应用,已经成为电力企业各发电厂和变电所的标准配置。
但是,很多电力用户尤其是中小型用户对蓄电池组直流系统的认可度不高,最主要的原因就是价格昂贵,他们需要的是经济、实惠、可靠的操作电源系统;此外,虽然免维护蓄电池组的运行维护工作量已经大大降低了,但对于技术水平普遍有限的用户电气运行人员来讲,仍需要加强培训才能胜任此项工作。所以,蓄电池组直流操作电源一般应用在一些大中型用户配电系统中,很少应用在中小型用户配电系统中。
1.2硅整流电容储能直流系统和复式整流直流系统
硅整流电容储能直流系统与复式整流直流系统省去了价格昂贵的蓄电池组,使造价降低,但结构仍然比较复杂,并且是非独立的电源系统,只适用于中、小型变电所中,应用较少,近年来新建的配电系统中几乎难觅踪影。
2.交流操作电源
交流操作电源又可分为交流电流操作电源和交流电压操作电源两种。
2.1交流电流操作电源
这类继电保护操作电源结构简单、动作可靠、投资很小、经济性好。但由于其最终依靠断路器过流脱扣线圈动作实现分闸,过流脱扣线圈的额定动作电流参数对保护能否可靠动作至关重要,而该脱扣线圈的额定动作电流一般为5A,也就是说TA二次电流必须达到5A以上保护才能动作,若继电保护的整定值恰在5A以下,就会出现继电器动作而脱扣器不动作的情况,此时保护将形同虚设,同时这类继电保护的动作时限较难精确整定,因此,上下级断路器的动作电流、动作时限配合变得较为困难,继电保护的选择性及速动性达不到要求限制了它的应用。所以,这类操作电源一般应用在断路器较少、接线简单的中小型用户配电系统中,同时,由于其简单可靠的特点,在电网10kV配电网柱上真空断路器中也广泛采用。
2.2交流电压操作电源
交流电压操作电源结构简单,一般从站用变压器或电压互感器二次侧引入电源,电压互感器的二次电压需经控制变压器变换成断路器操动机构及保护装置的额定电压。这种电源独立性差,往往依赖于一次系统的运行状态,可靠性不高,为提高供电可靠性,交流电源最好有两个,可采取站用变压器和电压互感器电源互为备用的方式,也可引入外接电源作为备用,两个电源之间通过接触器实现自动切换。下面介绍两类交流电压操作电源。
2.2.1不带充电储能装置的交流电压操作电源
这类操作电源只适用于系统正常运行或接近正常运行的情况,不适用于发生短路的事故情况。因为当发生短路时,整个系统母线电压都将下降,由电压互感器或站用变压器供给的操作电源电压降低,继电保护及断路器操作机构将无法正确动作,保护形同虚设。因此这类操作电源仅能提供正常运行状态下的分合闸电源、储能电源及信号电源,不能可靠实现事故跳闸。但它恰能弥补交流电流操作电源的缺点,所以一般在用户10kV及以下的中小容量变电站中,常常将这两类操作电源结合使用。
2.2.2带充电储能装置(UPS)的交流电压操作电源
近年来,交流不间断电源(UPS)在很多供电可靠性要求很高的场合广泛应用,如果在前述的交流电压操作电源系统中加入UPS装置,就能很好地解决供电可靠性的问题。以电压互感器、控制变压器、UPS等构成的交流电压操作电源示意图如图2所示。
这类操作电源要求合理选择UPS装置的容量,目前,低能耗的弹簧操动机构在10kV配电系统中广泛应用,对操作电源容量要求较高的电动操动机构已基本淘汰,所以,大中容量的UPS装置已能满足正常运行状态下的操作、储能及信号电源要求。在系统发生短路的瞬间,虽然UPS的输入电压降低,但由于其具备储能功能,输出电压在一定时间内尚能保持恒定,完全能满足继电保护正常工作及跳闸需要,所以,它能较好地解决操作电源供电可靠性的问题。另一方面,从图2可以看出,增加的投资仅仅是UPS装置的费用,这种操作电源系统的经济性较好;同时,UPS装置体积小,UPS甚至可以安装在高压开关柜内, UPS维护方便,它具备故障指示灯,如果损坏,更换方便,费用不高。
但是,由于UPS自身容量毕竟有限,限制了其在大中型配电系统中的应用,但带UPS的交流电压操作电源在中小型用户配电系统中不失为一个好的选择。(见表1)
[关键词]电力系统 继电保护 自动化策略
中图分类号:TG155.2+6 文献标识码:TG 文章编号:1009914X(2013)34001501
一、继电保护装置在电力系统中的重要性
继电保护装置是电力系统中不可缺少的一个组成部分,它能够在电力系统将要出现故障或是已经出现故障时,采取切实可行控制或解决的方法,并在较短的时间内进行切除故障设备,以保证电力系统能够在正常状态下工作。此外,继电保护装置还能将系统中出现故障设备的有关信号向管理人员或是其他工作人员发出,以便他们能够及时检查系统中的故障设备,并采取适当的方式处理故障设备,通过维修故障设备,使其正常运行,从而能够保证电力系统正常工作。
因此,只有保证在电力系统中的继电装置具有一定的质量,使其能够在电力系统中充分发挥出其职责与功能,才能促进电力系统保持高效的状态运行,不会在出故障时伤害到人们的生命与财产。
二、电力系统继电保护的自动化策略
(一)电力系统在运行中,无论是由于其自身的原因还是线路或是发电机等因某种原因而产生故障时,继电保护装置都能及时的借助有效的途径而减少故障部位影响到整个电力系统的正常运行的可能性。在实际电力运行中,继电保护装置能够对整个电力系统进行安全报告与预控,从而减少因系统出现故障而给人们带来的伤害程度。继电保护装置所具有的预控措施,在电力系统中属于继电保护自动化的预防措施。
(二)电力系统中出现了较为严重的故障或是相关的设备中某些部位出现的故障情况比较严重时,甚至对整个电网运行的安全几乎构成了威胁,这时继电保护的自动化装置能够迅速展现其作用,迅速控制相关设备因故障而受损的程度以及破坏电网的程度,避免出现较大的事故。当电力系统在运行过程中出现了不正常的状态,继电保护装置能够及时察觉出来,并发出相关的信号,以提醒工作人员或是管理人员进行检查与维修,避免影响到电力系统的正常运行。此外,继电保护装置能够借助在电力系统中的继电保护的自动化,对工作中的故障电气设备进行采取正确的方式进行自行调整,切除相关的故障设备,从而有效降低甚至避免故障设备给电力系统造成的危害。
电力系统中具有继电保护装置能够有针对性的切除故障设备,减少相关人员发现设备故障以及解决故障的时间,从而保证电力系统能够尽量的以不间断的工作状态正常运行,并且为人们服务。因此,继电保护装置的优点与工作特点,对整个电力系统的设计要求以及工作特性等都有着直接的影响。
(三)继电保护装置具有一定的可靠性,当电力系统工作状态属于正常化时,它的可靠性便可充分体现出来,便不再对系统采取保护措施与对故障进行处理,而是对运行中的电力系统实施自动化保护手段。一旦继电保护装置发现电力系统中出现了不安全故障存在,便会立即采取措施保护电力系统。
继电保护装置能够准确的判断出来故障存在的位置,并实施规范化的解决措施与防护措施。例如,在电力系统中,当整个系统属于安全的状态,若是存在一些隐性的故障时,而继电保护装置也没有任何的故障信号发出,则直接的原因便是系统中的继电保护装置出了故障,从而使得该继电保护装置缺少一定的可靠性。因此,在使用中最好是选择可靠性强的继电保护装置。可靠性是继电保护装置的评价标准之一,电力系统中的线路以及变压器等多种设备在工作时都离不开继电保护装置。
(四)继电保护装置通过其具有的灵敏性,能够使得电力系统在运行过程中保持一定的稳定性与安全性,从而减少系统设备在工作时出现的各种故障影响到系统的正常的运行,进而降低对设备进行维修的各种费用。当电力系统出现故障时,继电保护装置能够迅速发挥其灵敏性的作用,快速且准确的检测到故障存在的部位,以便工作人员或是自身进行处理,从而使系统安全运行。
三、对电力系统继电保护的自动化创新
在现代社会发展中,对继电保护中的自动化策略进行创新是有必要的。有效的实现继电保护的自动化应该与时俱进,结合现有的高科技与数字信息,充分利用计算机应用水平。人们生活中已离不开计算机网络的应用,并且其发展速度也逐渐提升,所以将计算机网络应用能力用于继电保护装置中,能够实时更新电力系统自动化,并促进其发展。
在电力系统中继电保护的自动化创新结合计算机网络技术的应用,能使继电保护装置在检查系统设备是否出现故障时,具有更强的准确性与科学性。在继电保护自动化中充分发挥计算机网络应用技术的各种功能,在一定程度上能够产生最优的创新成果。及时发现系统中潜在的故障,并科学合理的采取有效手段进行解决是继电保护装置的职责,因此,在其使用过程中采用计算机网络信息技术可以进行完善设备的使用功能,加强继电保护的自动化在面对故障时进行处理的速率与准确性,促进电力系统在运行时时刻刻都能保持高效性。
综上所述,在电力系统中,使用电力系统继电保护的自动化在维持供电系统为用户输送电能的过程中,能够使其在整个过程中都以一定的质量与效率而工作。计算机网络技术是现代社会发展中的产物之一,人们的生活以及工作都离不开计算机网络技术。结合现代的相关技术方法与手段,将计算机网络技术充分展现在继电保护的自动化中,可以提高继电保护装置在系统中检测故障以及排除故障的效率。
结束语
继电保护是我国现在电力系统中的一个重要的部分,对继电保护的自动化进行一定的技术创新对于电力系统的快速运行有着积极的促进作用。当前社会的发展使得人们对电力的需求以及继电保护的自动化的要求逐渐提高,因此,加快电力系统继电保护装置的自动化创新,能够有效的保证人们在大面积用电的同时,还能使电力系统安全的运行。
参考文献
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[2]程理丹,朱峰.浅谈电力系统中继电保护的安全运行的措施[J].华章,2012(34).
关键词:电力;系统;继电;保护;技术;开发
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 16-0000-01
随着中国现代化建设快速的前进,社会整体消费水平上升到一个新的阶段,越来越多的家用电器,电力产品投入使用,电力的需求量也与日俱增,极大地促进了电力企业技术革新,越来越多的具有高科技含量的技术被应用到电力系统当中。有效地保障了社会正常用电的需求。继电保护技术是保障电力系统供电的正常运行的主要安全设备,由于社会日常生活用电量不断的攀升,继电保护技术也随着不断地提高,避免供电线路突然断电的有效手段,保障电力系统内部的电气元件正常性。因此,电力系统机电保护方面的研究非常重要,充分的了解电力系统继电保护完成后的状况,在断电应急情况下应该如何处理,是当务之急最为重要的课题。
一、现阶段电力系统继电保护技术
现阶段电力系统的继电保护方面的研究已经初具规模,已经完成中国自主开发的上升阶段,今天的电力企业发展是和电力技术的提高密不可分的,在电力技术研发机构继电保护方面的研究一直在继续当中,而且已经有很多高科技含量的技术在继电保护方面取得成功,比如继电保护自动化系统、智能化继电保护技术和结合网络的继电保护等,有效的保障了电力企业的可持续性发展,为电力企业扩大产值最为重要的技术。
现阶段最为前沿的技术就是与网络结合的继电保护技术,与网络密不可分的计算机也随之覆盖整个中国,这两种划时代产物的诞生标志着一个新的电力纪元开始了。越来越多的电子产品被淘汰,替代它们的就是网络、计算机。但是这两种产物都需要电力系统的支撑才可以完美运行。为了加快电力系统继电保护方面的发展速度,电力系统有效的结合了网络与计算机,而且充分的融合到继电保护方面。使之成为电力企业最佳的继电保护技术。
在以后的电力系统当中以网络为支撑的继电保护是必然的趋势,包括电力系统内的所有电气设备都会与网络密不可分,因此,现阶段的电力企业要加大投资力度重点研究网络与电力系统的所有设备的研究工作,以理论为基础,实践为发展,本着科学发展观的道理进行研究。
二、继电保护网络系统分析
继电保护与网络系统相结合,可以实现电力信息和电量数据的共享,网络已经成为当今电力企业最为有效的帮助工具,网络的作用被无限的扩大。被广泛的应用到电力系统当中。,在网络与电力系统整合后大量的电气设备得以升级换代,在实际供电网络电气线路中发挥着巨大的作用,特别是在发达地区用电量大的变电站的远程监控系统,对于电力终端的信息数据分析、处理、反馈等。可是电流的电位差不动以及发生的元部件问题网络就无法起到作用,继电保护也只能对电力系统内部的元部件起到作用。
继电保护技术在电力系统在突然性出现断电的情况下自动运行,从而有效的避免了事故性的扩散性问题,但是在计算机技术结合的继电保护技术已经突破这一难题,实现全程供电的全面事故性监控、预防性的继电保护技术,随时可以把供电网络的任何角落出现的问题提前就起到预警机制,通过计算机与互联网电力系统有效的结合。是趋于智能化的继电保护技术。也是作为未来电力企业继电保护技术发展方向。
三、智能化继电保护分析
现阶段还是有很多地区的电力系统还是采取未能更新省级的传统继电保护技术。在现代化生活持续上升的阶段,供电能力决定一个城市的重要发展指标。而未能升级的继电保护技术当电力系统负载量超过承受能力出现故障时候发挥不出应有的作用。
为此现在现阶段继电保护智能化升级换代已经是大势所趋,通过调查升级换代后的基点保护的电力系统。已经成为电力企业的有效保护技术,可以不间断性的输送电力。企业的经济产值迈向一个新的台阶。
智能化的继电保护技术已经成功在电力系统中安全运行,而且起到的作用也越来越重要。所以未来电力企业的继电保护技术当以智能化为主。
智能化的继电保护技术的推广应用,极大的保障了电力系统内部的电气元件的正常性能,可以对所有的连接线路的电子元件进行实时的检测,无论是股整体运行数据的分析,乃至电气设备运行期间的保护,都可以依靠智能化的电力技术作为首要的保障性技术。
四、未来电力企业开发设想
未来的发展是智能化机器人来操作整个电力系统的正常运行,只要电力企业的指挥中心下达运行指令,智能化机器人按照预先设计的工作计划就可以完成供电工作,智能化机器人可以处理电力系统内部所有的故障性问题,而且通过逻辑性处理的方式,完全按照人的思想设定来处理故障问题,并且可以按照指挥中心下达的任何指令开始处理问题,而且在一些天气极其恶劣的地区,智能化机器人的应用将会起到极大的作用。虽然只是一个假设性的设想,但是这是未来电力企业发展的重要方向。是保证电力企业可持续性发展的重要设想。作为电力企业的研发部门应该要有未来发展的前瞻性,要以扩大电力企业的发展为开发方向,实现在无人操作的电力系统。开发智能化的继电保护技术,要符合未来发展需要的设计思想。
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关键词:电力系统 继电保护 问题 解决措施
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)03(c)-0038-01
继电保护装置是电力系统的重要设备之一,对于保证整个电力系统的安全稳定运行具有重要作用,近年来随着我国经济发展速度不断加快,经济发展样式不断增多,从而对电力使用越来越多,电力系统符合较大,任务较重,从而对继电保护装置的安全要求更加严格,必须保证其正常稳定与可靠性。该文通过对电力系统继电保护装置进行分析研究,发现其常出现的问题,提出针对性的策略,对保证电力系统的安全稳定,保证我国经济发展与民生安全具有重要意义。
1 电力系统继电保护的实质
电力系统继电保护简单来说就是在异常情况下能够保证电力系统包括其中的电气设备仍能安全稳定运行的智能化、自动化设备。电力系统规模较大,辐射范围广,电气设备较多,并且很多输电线路、电气设备位于开阔地,因此经常遇到雷击、鸟害、设备老化以及损坏等问题,这就是电力系统的异常情况,继电保护就是要在发生这些异常问题时保证整个电力系统的正常运行。电力系统常见异常情况主要有单相、两相、三相接地,过亚、震荡等,当电力系统出现上述异常情况时,继电保护装置会根据异常问题自动做出反应,比如发出报警信号或者自动跳闸等,以保护整个电力系统的安全稳定。
2 电力系统继电保护常见问题
一般电力系统继电保护常见问题有两类,分别为由人为因素和设备因素引起的人为问题和设备问题。
2.1 人为问题
电力系统继电保护的人为问题主要是指因为工作人员的人为原因造成系统故障,其中最主要的是因为工作人员经验办事、工作知识技能掌握不扎实以及工作态度问题三个方面。
(1)经验办事。此类问题主要多发于资历较深,工作时间较长的老员工身上,他们经过长时间的工作积累具有一定的工作经验,相比普通员工他们在继电保护装置的问题处置上更加准确和及时,对于问题解决起到很大帮助。但是,正是由于具有经验,这些员工往往过于自信,在某些问题判断上仅凭经验,导致判断失误,从而造成继电保护问题。
(2)工作知识技能掌握不扎实。在电力工作系统中有些员工在工作知识与技能掌握上存在问题,当继电保护出现问题时,他们不能依据相关知识及时给出识别和判断,导致错过最佳维修时机,造成较大损失。其次,有时凭借经验工作人员正确判断了继电保护故障原因,但是由于个人工作技能的欠缺,却不能对故障问题进行正确处理与清除,导致故障问题不能及时解决,危及电力系统安全与稳定,造成损失。
(3)态度问题。电力系统的某些工作人员在工作态度与工作认识上存在较大误区,目前我国电力系统继电保护几乎全部实现了自动化,在一定程度上大大减轻了员工工作强度,但这并不是说将其完全释放,但是很多员工在认识上就将继电保护作为完全智能化的自动化装置,将所有的工作交给计算机,自己处于休息状态。
2.2 设备问题
电力系统继电保护的设备问题主要有以下三个。
(1)数据收集装置问题。继电保护系统在运行过程中会产生一些参数变化,这是其数据收集装置就需要将这些参数变化进行记录,然后通过数字信号传输到相应的计算机进行数据分析与处理,如果数据手机装置出现问题,工作人员就不能发现继电保护系统的参数变化,从而不能了解实际的工作情况。
(2)电压问题。电力系统继电保护装置中有无压、同期重合闸线路检测,如果在工作时主变压充电条件不符就会导致继电保护装置发生故障。
(3)触点问题。继电保护是电力系统的核心,触点是继电保护系统的核心,由于其受到工作负载、电流、电压、工作频率等很多问题的影响,因此只要这些因素中的一个产生问题,触点就会产生故障,从而影响电力系统的安全性。
3 电力系统继电保护问题的解决策略
3.1 人为问题的解决
针对人为的经验办事、工作知识技能掌握不扎实、工作态度问题,可以从以下几个方面进行解决。首先,进行思想教育,做好宣传教育工作。此措施主要在于纠正员工的不正确工作态度,让其认识到经验办事在工作中的利与弊,让员工明确了解继电保护工作的重要性。其次,对员工进行知识教育与技能培训。针对员工缺乏工作知识和工作技能问题,电力系统可以组织员工进行相关技能培训,熟练掌握继电保护装置检修、元件排查、线路检查技能,能够在电压、电流及电源出现问题时及时解决。
3.2 设备问题的解决
对于上述设备问题的解决可以通过以下三种方式。
(1)元件置换处理法。当继电保护装置出现问题时,将疑似损坏元件用完好元件进行代替,如果此时装置能够正常工作,说明就是此元件发生故障,如果不能正常工作则继续进行元件更换。此方法缺陷是费时较多,有时甚至需要经过很长时间才能将故障排除。
(2)参照对比法。参照对比法即将疑似故障设备与正常设备进行工作对比,通过对比两者工作时的参数,如果两者之间存在较大差别,则该设备必然存在问题。在电力系统的继电保护故障处理上,参照对比法多用于解决错综复杂的接线错误。
(3)统计分析法。工作部门要注意将继电保护装置的故障问题进行详细记录,对于统计数据进行分析处理,发现经常出现故障的位点,对故障频发设备进行标注,实现故障维修时有章可循。
4 结语
现在电力系统在我国经济发展、人们生活中起到非常大的作用,如果电力系统发生故障将严重影响我国经济发展与人们生活。作为电力系统的核心,继电保护显得更加重要,为了保证电力系统的正常运行就必须保证继电保护的正常,该文通过对电力系统继电保护存在的问题及解决措施进行研究,将常见问题的故障处理进行了分析,有助于相关单位对继电保护问题的解决,提高电力系统的安全性与稳定性。
参考文献
[1] 李景辉.继电保护整定计算存在的问题及解决措施[J].机电信息,2013(27).
关键词:电力系统;继电保护;技术;发展;研究
中图分类号:U224.4 文献标识码:A
电力系统继电保护是在电网出现事故或异常运行情况下动作,保证电力系统和电气设备安全运行的自动装置,研究继电保护技术发展趋势,可以更好地提高继电保护的技术水平,对电力系统发展意义重大。
1 电力系统继电保护概述
1.1 继电保护基本概念
在电力系统运行中,由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。
电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备。
1.2 继电保护在电力系统中的任务
电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响;并满足电力系统的某些特定要求,能够反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
2 继电保护发展历程
继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的,最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,智能化等先进技术相继在继电保护领域的研究应用,继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。电力系统发展迅速,电网结构越来越复杂,短路容量不断增大,到20世纪产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。1928年电子器件已开始被应用于保护装置,在50年代迅速发展。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点,但环境温度和外界干扰对继电保护的影响较大。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护,出现了单板机继电保护装置。到了21世纪由于计算机技术发展非常快,微处理机和微型计算机的普遍应用,极大地推动了数字式继电保护技术的开发,大规模集成化数字式继电保护装置应用非常广泛。
3 电力系统继电保护的发展趋势
随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展,继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信——体化发展。
3.1 计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有一台PC机的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。
3.2 网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量,继电保护的作用主要是切除故障元件,缩小事故影响范围。 因为继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。
3.3 智能化
随着通信和信息技术的快速发展,数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的继电保护原理提供了条件,智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,把获得的数据通过网络系统进行收集、整合和分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。
4 保证继电保护安全运行的措施
4.1 做好常规巡视检查
不论何种保护,常规巡视检查都是非常重要的,清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等,将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
4.2 做好继电保护装置检验
认真完成各类检验项目,在完成整组试验和电流回路升流试验,严禁再拔插件.改定值、改定值区、改变回路接线等工作。
4.3 接地问题
继电保护工作中接地问题是非常突出的,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜辫或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。
结语
综上所述,随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和智能化,只有了解和掌握继电保护技术,才能更好地处理遇到的问题,保证电力系统安全运行。
参考文献
[1]国家电力调度通信中心.国家电网公司继电保护培训教材[M].北京:中国电力出版社.2009.
关键词:电力系统;继电保护;技术
中图分类号:TM77文献标识码: A
引言
在电力系统运行过程中,继电保护对故障起着重要的保护作用,对于装设继电保护的电力系统,一旦电力系统发生故障,则继电保护装置则会发出指令,使距离故障最近的断路器接受跳闸命令,从而进行动作,这样故障元件则能够及时从电力系统中断开,避免故障所带来的损失扩大,确保电力系统能够实现安全供电,使电力系统能够稳定的进行运行。
一、继电保护对电力系统的作用
1、优越的使用,保护电力安全。在电力数据信息的安全性上继电保护技术发挥着非常重大的作用,能够将外界的干扰有效避免,从而避免装置出现损害的状况。继电保护装置能够在电力系统正常运行的状态下实现有效的监测控制,科学技术的不断发展与进步,未来的继电保护装置将会发挥出更为优越的作用,能够抵御外界的腐蚀,同时继电保护装置的功用和性能将会更为优化升级。
2、耗费的成本投资较低,易于操作,便于安装。继电保护装置的材料质量小,有利于电力施工,有效降低了电力系统占据的空间,还能有效促进系统的安装效率,降低成本消耗的效果是非常显著的。此外,继电保护装置在安装上非常易于操作,只需按照安装图纸即可进行装置安装,因此在人力耗费上也是比较小的。
3、对系统故障能够进行有效检测,及时防范电力系统中可能存在的隐患。继电保护系统在设备或者元件出现故障后,发出警报提醒值班人员进行及时处理。还能对断路器发出指令,控制跳闸,以免设备受到损害不能正常的运行,电气元件也能得到相应的保护,这些功能是其他设备无法达到的。
二、电力系统继电保护的要求
配电系统在配置继电保护装置时,在技术上继电保护装置要满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性的要求。这也是继电保护的几个特征,这些特性不仅联系较为紧密,而且相互之间独立,可以说是即矛盾又统一的关系,所以在进行继电保护装置配置和整定时,则需要根据电力系统运行的各个矛盾的主要方面来进行。
1、可靠性
继电保护装置在性能上需要满足可靠性的要求,这就需要继电保护装置本身的质量能够保障,而且各回路连接完好,运行维护工作都能到位。通常情况下,继电保护装置的各个组成元件质量。保护回路的连接和运行维护水平直接决定了继电保护装置可靠性的高低。对于高质量的各个组成元件,则可以有效的保证其各个回路接线的简单化,也就使保护工作的可靠性得以增强。另外继电保护装置可靠性的提高,还需要正确的对其进行调试、整定和运行维护,再通过丰富的运行经验,这将为继电保护装置可靠性提升奠定良好的基础。继电保护可靠性就是要做到避免继电保护的误动和拒动。因为不管是误动还是拒动都会导致电力系统受到严重的危害。这就需要制定不误动和不拒动的安全性措施,但这二种情况下所采取的措施还存在着相互矛盾性。由于电力系统各元器件存在于不同的位置,这样就导致误动或是拒动时所产在生的危害程度也存在着较大的差异性,因此在保护性措施其侧重点也会有所不同,不仅要防止误动,而且还要充分做到防止拒动,二者只有协调一致,才能真正做到继电保护装置的可靠性。
2、选择性
继电保护是在系统中出现故障时,能够有效的切除故障部位,但切除故障时应尽可能在最小的敬意内进行断开,从而最大限度的保证系统中无故障部位的继续运行。这就需要利用选择性使线路的后备保护与主保护能够正确的进行配合,同时相邻元件的后备保护之间也能够正确的进行配合。
3、速动性
当故障发生时,继电保护通过速动性可以第一时间内将故障切除,从而确保系统运行的稳定性,使故障设备和线路损坏程度达最小,减少故障波及的范围,确保自动重合闸和备用电源的效果。使继电保护的各项性能得以最好的发挥出来,提高继电器动作和跳闸时间。
4、灵敏性
继电保护装置所保护的范围之内,当发生故障或是运行异常时,其能够在第一时间内进行反应,即继电保护的灵敏性,在系统发生断路时继电保护能够敏锐听感觉到,并在第一时间做出正确的反映。
三、确保电力系统继电保护安全性的策略探究
1、继电保护装置检验应注意的问题
在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作网。电流回路升流、电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。
2、一般性检查
由于目前所使用的保护屏,其具有较多的端子螺丝,所以需要对其连接件的坚固进行检查,特别是在对这些设备进行搬运、安装过程中,这些螺丝极易出现松动的情况,所以在安装完毕后则需要对这些螺丝进行检查,确保其都达到紧固性,否则会导致保护拒动和误动的发生。检查过程中不仅需要做好各元器件螺母的紧固工作,而且还要对所有装置的插件进行检查,确保芯片按紧、螺丝都处于紧固状态,而且不存在虚焊接点。
3、接地问题
做好接地检查工作,不仅需要确保保护民间各装置的良好接时,而且还要确保电流和电压回路的接地可靠性。将保护屏内的铜排利用大截面的铜鞭和导线将其紧固的与接地网进行连接,确保接地电组与规程要求相符。
四、电力系统中继电保护技术应用发展前景
1、计算机化
随着微计算机硬件的不断更新以及网络化发展速度的不断增加,芯片上的集成度翻新周期能够达到 18 到 24 个月。并且,随着计算机硬件性能的不断提升,相关的产品成本不断降低,使得产品价格越发亲民化,从而使得电力系统的继电保护装置更加快速的达到计算机化,进而有效地提高了电力系统的运行质量。
2、网络化
电力系统继电保护技术要想快速的发展,并迅速投入到实际的运行中,就不能不依赖于现有的计算机网络。计算机网络在电力系统继电保护中的广泛投入运用,大大提高了电力系统继电保护的管理效率,并且,将原本比较分散的电力系统继电保护紧密地联系起来,从而实现了电力系统继电保护一体化管理方式。总之,随着网络化的不断发展,电力系统继电保护将会更加高效、方便管理。
3、智能化
电力系统的继电保护随着社会经济的高速发展已经取得了不小的发展成绩,并且,呈现了越来越多的现代化特征。其中,智能化就是当前电力系统继电保护的一个重要发展趋势。当前,各种智能化汽车、手机等智能设备层出不穷,电力系统继电保护要想实现“与时俱进”,就必须将智能化引进来,并且,让其在实际的保护过程中发挥出更高端的作用。电力系统继电保护实现智能化能够将电力系统继电保护推向一个全新的发展阶段,并为电力系统继电保护提供更为广阔的发展空间。
4、自我保护
随着自适应控制技术的不断发展,电力系统的继电保护中自适应控制技术主要是根据电力系统的实际运行方式以及出现故障时的状态变化进行实时的对自身的保护性能、特征以及定值进行适当改变,是一种新型的继电保护。自适应继电保护的主要产生思想是使得继电保护能够最大程度地适应电力系统的各种变化,对保护的相应性能进行进一步改善。这种创新的保护理论不仅引起了社会各界的高度注重,还使得微机保护更加具有可持续发展意义以及内容扩展空间。
结束语
电力系统继电保护技术的广泛运用,大幅度增强了电力系统的运行质量,进而为社会各需求行业提供了优质的电力服务产品。为了更好地加强电力系统继电保护技术的研发以及应用,文章重点探索了电力系统继电保护技术的发展现状以及未来发展趋势。
参考文献
[1]杨凌峰.电力系统继电保护可靠性问题研究[J].中国电力教育,2013(27):336-338.
【关键词】电力系统;继电保护;智能化;自动化;关系
1前言
随着我国生产规模不断扩大,各个生产领域对于电力的需求量越来越大,传统的电力系统已经无法满足人们生产和生活对于电力的需求。在经济发展的新常态下,国家和社会对电力系统配电质量的要求越来越高。电力系统及其自动化已经成为电力行业发展的重要趋势,并引领其向着更好的方向发展。同时,电力系统及其自动化与继电保护之间也有着千丝万缕的关系,只有做好电力系统自动化才能够让继电得到更好的保护,只有做好继电保护,才能够为人们的生产和生活提供可靠的电力支持,才能够让电力系统为人们的生活、生产提供后盾和保障。因此,探究电力系统及其自动化和继电保护的关系,不断探究新的措施和手段提升电力系统自动化水平应当成为人们关注和研究的重点。
2电力系统及其自动化的概述
2.1电力系统结构的简单化
随着电力技术的不断革新和发展,电力系统运行的自动化,为电力系统结构简单化的实现提供了必要的前提。在近十几年来,我们都见证了电力系统结构的变化,电力系统结构内部相关的设备以及零件,变得越来越简单,但是其功能却越来越强大。电力企业为了提升输电的质量,不断优化电力系统结构,使得整个电力系统的运行都有了极大的更新。电力系统中各个设备之间高效、简化的连接方式,推动了电力输电事业的进步。
2.2电力系统操控的一体化
电力系统自动化、智能化的实现,为实现电力系统操作的一体化提供了可能。电力系统操控的一体化,不仅节省了电力输电的运行效率,而且使得电力系统变得更加简单、易于操作。电力系统运行将计算机技术与自动化技术结合起来,将电力系统各个运行环节都掌控在计算机中,将电力人员从日日夜夜的监测工作状态中解脱出来,实现了突况及时预警、预报机制。
2.3电力系统功能的多样化
随着电力技术的不断发展和成熟,电力系统结构虽然越来越简化,但是电力系统的功能越来越多。电力系统功能的多样化是未来电力系统发展的方向,实现多样化的电力系统功能,能够无时不刻的监测电力系统的运行状态,可以根据变电、输电效率以及继电保护设置的运行状态等相关信息,对于电力运行状态做出调度,进而优化电力系统的运行。
2.4电力系统运行的智能化
随着计算机技术的不断发展,对电力的生产、配备、输送等各个环节都需要电力系统的运行来支撑。电力系统运行的智能化,直接弥补了电力系统运行人工操作的效率低、误差大等局限,保证了整个电力系统能够安全、平稳的完成对家家户户的输送工作。电力系统经过自动化、智能化的改造后,实现了电力系统计算机操控,进而编制程序代码,加大对电力系统运行的控制,提升了运行的效率。
3继电保护自动化的关键环节
3.1可靠性和灵敏性
继电保护装置在电力系统运行的过程中起着至关重要的作用,对于实现平稳、安全的输电,提高电力输电质量发挥着积极的影响的作用。而且继电保护装置能够全天候的监督和反映电力系统正常工作时的运行状态,一旦在工作范围内出现异常状况,继电保护装置就能及时做出应急方案,从而保证电力运输的通畅和安全。也就是继电保护自动化系统的可靠性和灵敏性,维持了电力系统安全、稳定的运行状态,大大延长了电力系统运行的寿命。
3.2选择性和快速性
电力系统的自动化和智能化为实现继电保护装置的选择性发挥了重要的作用,继电保护装置会根据计算机的反馈系数对于出现故障的严重程度做出判断,继电保护装置能够及时的筛选出故障线路,并及时切断故障线路,防止故障线路威胁到其他线路的正常运行,促使电力系统能够在正常状态下进行工作。其次,继电保护装置在处理电力故障时发挥着巨大的作用,其工作的快速性直接决定了电网运行的效率,及时控制住故障问题的蔓延和扩大。继电保护的选择性和快速性对于电力系统的有效运行产生了积极作用。
4继电保护自动化装置的优劣性分析
自动化装置在继电保护自动化装置中的应用,大大增强了电力运行系统的安全性和质量性,对于电力系统来说起到了保护、屏障的作用。而且,继电保护自动化装置能够对电力系统运行过程中出现的故障做出及时的反馈,凭借着自身快速选择性、优化智能性等特征,能够及时切除电力系统中的故障线路,防止故障线路的蔓延和无线扩展,并威胁到整个电网的运行效率,继电保护装置弥补了传统电力系统运行过程中,反应失灵或者迟钝的缺陷,将电力人员从高强度、高密度的监测工作中解脱出来。但是,我们也必修看到,继电保护的劣性在于其在我国继电保护自动化装置中应用时间不长,存在着相当大的技术局限性。目前的自动化装置尚且满足不了不断发展的电力运行系统要求。因此,真正做到继电保护自动化装置作用的发挥,必修要做好设计成本的投入,设定更好的工作目标,提升相应技术,让继电保护和电力系统自动化完美结合在一起。
5电力系统中继电保护自动化的应用研究
5.1发电机的应用
继电保护装置应用到发电机当中,大大延长了发电机的使用寿命。并且可实施的保护方法,会根据不同的实际情况,做出调整。在众多的保护方法中,重点保护的方法是固定在发电机内部的定子绕组上的一种保护装置,这种保护装置,大大缓解了电路短路故障对于整个电网系统的影响。通过调节电流的移动范围,能够有效的控制住不平稳电流对于发电机的影响。另外,发电机与继电保护装置的结合的一个突出方面就是备用保护法,防止发电机出现绝缘击穿的现象。
5.2变电器的应用
变电器是继电保护装置又一重要应用,利用继电保护装置对发电器展开保护,一般有以下三种方法:一是接地保护法;二是瓦斯保护法;三是短路保护法。三种方法各有利弊,但是想要实现的共同目标都是借助外在的设备,当电路故障发生时候,迅速做出反应,并且迅速切断故障线路,通过故障线路切断的方式达到电能的保护。
6结语
电气自动化在电力系统中的作用无法替代,也将会成为电力系统发展的重要趋势。信息技术、计算机技术等等高新科技技术的不断发展必将会促进电气自动化向着新的目标前进。相关人员要对其进行积极探索,通过电气自动化的技术提升,达到继电保护的优化,让电能更好地发挥作用,让电能为人们的生活、生产带来更大前进的力量。
参考文献:
[1]卢信军.电力系统及其自动化和继电保护的关系探究[J].科技经济导刊,2016(14):88,91.
【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: