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关键词:电力双回线路;继电保护原理;特点
中图分类号:TM762.2+6文献标识码:A
1 双回线路继电保护的特点
1.1 线间互感及跨线故障对继电保护的影响
除了在同一回线相间存在互感外,同杆双回线线间也存在互感的影响。故障情况下,双回线上的电压和电流不仅取决于本线路运行情况,而且还受另一回线电气量感应影响,其中以零序互感的影响最为突出。若不采取应对措施,可能导致接地距离保护和零序方向保护等发生拒动或误动。此外,在发生跨线故障时,电气量的变化特征与单回线故障时的情况也存在明显差异,给基于单侧电量的保护原理,如距离保护和功率方向保护等带来了许多新的问题。
1.2 不同运行方式下保护灵敏度的差异
同杆双回线有双回线同时运行、单回线运行、双线组合全相运行(准三相运行)、双回线(或单回线)非全相运行等多种运行方式。由于线间互感的存在,在不同的运行方式下发生故障时,线路的故障电压和故障电流存在很大的差异,进而导致在不同运行方式下的保护灵敏度并不相同。因此,需考虑保护配置方案和定值在不同运行方式下的适应性和灵敏度问题。
1.3 跨线故障选相
对于同杆双回线的异名跨线故障,保护装置存在误切双回线的可能,对系统稳定运行产生影响。例如,发生IA IIBG 故障时,应该由I回线两侧跳A相、II回线两侧跳B 相,但保护装置很容易误判为双回线都发生AB相间短路故障而同时跳开两回线,给系统稳定带来不必要的影响。因此需要研究有效的跨线故障选相方案,在系统发生上述类似故障时能够选跳线路,以维持两侧系统的联系。
1.4 自动重合闸
同杆并架线路发生跨线永久性故障时,应尽量避免两回线重合闸配合不当,导致重合于永久性相间故障,对系统造成严重的二次冲击。例如,发生IA IIBG永久性故障时,当I回线两侧跳A相、II回线两侧跳B相后,若两回线同时重合,相当于再次重合于ABG相间短路,将产生很大的短路电流,并导致两条线路同时切除,从而严重危及电网的稳定运行。此外,当两侧系统主要依靠双回线联系时,也需考虑如何协调两回线的重合闸方式,尽量保证跨线故障切除后,两侧系统仍能保持良好的互联运行,以提高电网的安全稳定运行水平。
1.5 更高的可靠性要求
相对单回线路而言,双回线传输功率更大,两侧系统联系更强,其安全稳定运行对系统稳定更为重要,这就对同杆双回线路的保护提出了更高的可靠性要求。需要保护装置能够更加快速、准确而又有选择性地切除故障线路。
2 同杆双回线路继电保护原理及应用
2.1 分相(分线)电流纵差保护
分相电流差动保护是指按相比较线路两侧电流的幅值及相位。如果两侧的电流差或者相位超过动作值时,线路两侧同时按相切除故障相。同杆双回线路每相都有两回出线,因此传统的分相电流差动保护在双回线中实为分线差动的形式。分相电流差动有良好的故障选相能力,保护效果不受系统振荡及负荷影响、对全相和非全相运行中的故障均能正确选相并跳闸。所以它是目前同杆双回线最理想和应用最为广泛的保护之一。在光纤通信条件满足的情况下,应考虑优先装设。分相电流差动保护应用于超高压长线路时,受线路分布电容的影响较大。
2.2 纵联距离(方向)保护
对于同杆并架双回线,当通道条件不具备,或为了满足主保护动作原理的双重化配置要求,常采用纵联距离(方向)保护作为线路主保护。同时,距离保护也广泛用于同杆并架线路的后备保护。线间互感的存在,使得双回线路中纵联距离和纵联方向保护的配置方案和整定相比传统单回线路复杂很多,邻线零序电流通过互感会对接地距离保护产生影响,使保护范围缩短或超越 ,因此在实际运行中常考虑缩短单侧距离保护的动作范围。为了减小零序互感的影响,提出了一种利用邻线零序电流进行补偿的距离保护方案。但采用相邻线路零序电流补偿时,仍存在故障相对健全相的影响如何、应该怎样补偿及健全相会不会误动等问题;同时还要考虑在故障相近侧跳闸后,健全相会不会因零序电流的影响而发生相继误动等问题。
2.3 横联差动保护
横联差动保护的基本原理是在同一侧比较双回线的电流,不需要增加额外的保护通信通道。根据电流的方向是否引入动作判据的差异,横差保护可分为横联方向差动保护和电流平衡保护两种形式。电流平衡保护只比较两回线电流的大小,适合安装于单侧电源供电的平行双回线的电源侧,而不能用于单电源双回线路的负荷端,在双电源系统中的弱电源端其保护的灵敏度往往是不够的。此外,当发生含同名故障相的跨线故障时,由于两相电流相等而会导致保护拒动。按保护功能的不同,横联差动还可以分为相间和零序(接地)差动两种形式。相间横差保护分别取不同相别的两回线的差流作为动作判据;零序差动保护则由两回线的零序电流作比较,将双回线两个零序电流的和或者差作为动作量的判据的都有应用。另外,零序横差保护定值应躲开相邻线路故障时流过双回线的零序差电流,如果双回线间互感较大而在定值整定中考虑不充分时,会导致横差保护误动。
3 同杆双回线路继电保护配置
目前我国已有一系列同杆双回线路投入运行,现结合相关文献对现有同杆双回线路保护的配置情况作分析探讨。
3.1 500kV电压等级的双回线路保护配置
洪龙线路是我国第一条全线同杆并架的500kV电压等级线路,全长180km。受当时技术条件的限制,最初保护装置配置和通道的组织并未考虑同杆双回线路跨线故障的选相问题,主保护配置采用微机高频方向保护和高频距离保护构成的双重化配置形式。在该保护配置下,当发生异名跨线故障情况时,会导致双回线同时三相跳闸,对电力输送效率和系统稳定带来影响。
3.2 330kV电压等级同杆双回线路保护配置实例
330kV南郊双回线路全长240km,属于局部同杆并架线路,同杆架设部分占整体线路的65%,于上世纪90年代初期投入运行。按当时的技术条件,双回线采用快速方向和快速高频闭锁距离保护构成主保护的双重化。在该保护配置下,系统发生的各类故障,保护基本都能正确动作。但保护在实际运行中存在一些缺陷,首先,双回线合环时如果运行线路的功率较大,合环点电压相角差过大,合环后会导致快速方向保护误动;其次,当安康侧机组全停为弱电源侧时,快速方向保护的阻抗元件灵敏度不满足要求,会造成保护拒动和选相失败,建议,当条件允许时,同杆双回线路可考虑选用纵差保护方案。
4 几点结论
结合本文对同杆双回线保护原理及工程应用的调研分析,可总结以下特点以及需要进一步开展的研究工作,供同行讨论与参考:
(1)分相(分线)电流差动具有良好的保护性能和故障选相能力,实际运行情况也一再表明,在通道条件允许的情况下,应该优先选用。
(2)出于保护双重化和后备保护的要求,目前尚需继续对受线间互感影响而复杂化的距离保护、零序保护等保护方案等开展更深入的量化研究,包括这些保护方案的合理配合。
(3)同杆双回线路保护的不正确动作情况主要是由于对线间互感情况下保护的整定计算缺乏更加量化的计算研究、保护装置本身以及所配置方案对双回线路复杂的系统结构和运行方式考虑不充分所致。
参考文献
[1]舒印彪,赵丞华.研究实施中的500kV同塔双回紧凑型输电线路[J].
关键词:继电保护装置;运行特点;装置性能;装置触点
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)31-0110-02
随着人们生活水平的不断提高,加大了对电能的需求,对电力供应质量提出了更高的要求。在电力系统中使用继电保护装置,对于保障电力系统的安全稳定运行、降低用电故障出现的频率以及提高电力系统的经济效益具有十分重要的作用。因此,通过对继电保护装置运行的特点、原理以及问题进行分析,提出了相应的解决策略,进而推动电力系统的安全稳定运行。
1 继电保护装置运行的特点
1.1 继电保护装置能够及时、快速地处理电力系统
故障
当电力系统出现故障时,继电保护装置能够及时、快速地对信号进行传递,并准确地将动作反映出来,有效地将电力系统的故障控制在一定范围中,并切断故障。在电力系统的正常运行过程中,继电保护装置自身的作用不够明显,但是电力系统一旦发生故障,那么就能够保护电力系统,防止由于电力故障造成不必要的损失。
1.2 继电保护装置自身出现故障
在电力系统的运行过程中,继电保护装置自身也会出现故障,其故障主要分为两类,分别是拒动故障和误动故障。其中,误动故障指的是在电力系统的正常运行状态下,继电保护装置发出的信号与动作出现错误,进而对电力系统运行的安全稳定性产生影响。拒动故障指的是电力系统在运行中出现故障,继电保护装置自身拒绝发出动作,没有及时地保护电力系统,进而导致继电保护装置不具有保护电力系统安全、稳定运行的功能。此类故障主要出现在传统的继电保护装置中,随着继电保护技术水平的不断提高,继电保护装置朝自动化的方向发展,在电力系统中应用得更加广泛,不仅具备保护电力系统正常运行的功能,而且还能够对电力系统运行设备的参数进行实时监测和控制,具备远程控制的功能,有力地保障电力系统的安全稳定运行。
1.3 提高装置性能
和以往的继电保护装置相比,继电保护装置能够有效地提高装置的性能,准确、快速地将故障反映并切除,保证电力系统的安全稳定运行。自动化的继电保护装置通过使用计算机技术,完成复杂的工作,及时对故障进行检测,并将故障信息传递给工作人员,发出警报信息,有效地将故障解决。另外,继电保护装置抗干扰能力较弱,需要加强对继电保护装置的管理。
2 继电保护装置运行的原理
电力系统一旦出现故障,那么将会出现电流增加、电压降低、线路测量阻抗减小以及电流和电压之间的相位角发生变化等问题。通过利用这些基本参数的变化,能够形成不同原理的继电保护,例如对电流增大而动作的电流速断、反映电压降低而动作的低电压保护、过电流保护等进行反映。通常情况下,继电保护装置主要由测量部分、逻辑部分以及执行部分构成。
2.1 测量部分
进行测量时,主要对被保护对象输入的相关电气量进行测量,例如电流、电压。测量之后还要将其与相关的整定值进行比较分析,然后输出比较结果,对继电保护装置是否应该动作进行判断。
2.2 逻辑部分
针对测量部分检测出的检测量与输出逻辑关系,对其进行逻辑判断,对其是否应该将短路跳闸或者发出信号进行确定,并将相关命令输入到执行部分中。
2.3 执行部分
根据逻辑部分传递出来的信号,将继电保护装置负担的任务进行操作完成,例如操作跳闸或者发出信号等。
3 继电保护装置运行的问题
继电保护装置广泛地应用在人们的生活工作用电、工厂生产用电中,其对于电力系统的电容器、线路和主变进行保护。继电保护装置在日常运行的过程中会出现许多问题,主要表现在以下四个方面:
3.1 继电保护装置触点不稳定
继电器在对负荷过程进行切换时,其中的电接触零件叫做触点。对继电器接触稳定性产生影响的主要因素包括触点松动、触点裂开以及触点尺寸位置不正确等。在操作过程中没有对铆压力进行适当的调节、簧片与接触点的尺寸不合理以及触点材料过硬或者压力大等因素均能导致触点出现松动现象。接触点位置不同所运用的材料和工艺也就不同,例如由于材料硬度高导致的松动。
3.2 继电器的参数不正确
继电器主要运用铆对零部件进行安装,在安装的过程中,容易导致铆出现松动或者强度结合差的情况,进而导致继电器的参数比较混乱。另外,周围环境的温度也会增加继电器的参数值,由于继电器不具有抵抗冲击与机械振动的功能,进而导致参数出现错误。
3.3 继电保护装置中的铆零件变形
电磁系统中的铆装件在安装过铆之后,零件会出现弯曲、倾斜现象,进而导致铆装工序的调整、装配工作出现问题。因此,铆装工作人员要对零部件的尺寸大小、规格进行认真仔细的检查,确保安装到位和电磁系统质量达到标准。
3.4 线圈问题
由于继电保护装置的线圈种类有很多,因此,需要对其进行单件隔开放置,避免出现交连碰撞的情况,防止出现断线。因此,在对铆装电磁系统进行安装时,对压床和压力机进行适当的调整,如果压力过大,会导致线圈断线或者线圈架变形、开裂;如果压力过小,则会加大磁损,使绕线出现松动。
针对以上存在的问题,采取以下的方法进行解决:
提高继电保护装置的抗干扰水平,降低信号干扰给继电保护装置带来的操作失误。由于信号传输容易导致继电保护装置在运行时受到电磁波信号的干扰,因此,增强继电保护装置防护层上的绝缘设置,不使其和地面接触。另外,继电保护装置的元件也要选择隔离性能高与抗干扰能力强的。
继电保护装置接地设置要满足安装需求。大多数继电保护装置虽然在线路上进行了绝缘防护,但是在接地安装过程中容易受到电磁波信号的干扰。因此,工作人员在进行作业时对微机继电保护装置的接地工作进行控制。
对继电保护装置的内部参数和密码进行设置管理,在提高系统运行稳定性的基础上提高系统操作水平,降低
失误。
加强继电保护装置的维护和维修。安排专业人员对继电保护装置的日常运行定期的检查和管理,并做好清洁处理工作。另外对继电保护装置运行产生的电流和电压情况进行记录和监控。
4 结语
总而言之,继电保护装置的工作技术水平较高,因此,要求维护工作人员要具备很高的理论知识水平和高超的实践能力,进而有效地排除电力系统运行中出现的
故障。
参考文献
[1] 王翰,严进伟.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].中国新技术新产品,2013,3(11):14-15.
【关键词】电力系统;站域保护;原理应用
0.引言
随着智能电网建设的不断深入,我国电网逐渐向着高电压、大容量、交直流混连的方向发展,系统的运行和控制特性日益复杂,大系统因故失稳的风险不断增大,在此背景下,传统的继电保护和安全稳定装置已经不再能够完全满足电网安全稳定运行的要求,智能量测技术的发展为构建更加完善的保护和控制系统提供了有利条件,电力系统站域保护应运而生。
1.电力系统站域保护与传统继电保护的差异分析
智能变电站中,IEC61850规约的应用使得全站信息实现共享,为站域保护的应用提供了通讯基础。站域保护采集智能变电站内所有间隔的模拟量、断路器、刀闸的开关量等实时信息,为智能变电站内所有的一次设备提供集中的近后备保护。与传统的继电保护相比,站域保护的关键价值在于对后备保护的完善。智能变电站中的主保护依然根据就地信息进行故障判断处理,以目前最常用的“直采直跳”方式跳闸。
1.1 保护设计理念不同
继电保护装置旨在反映被保护元件的故障状态或不正常运行状态,实现电力系统的安全稳定运行。传统的继电保护设计理念立足于被保护设备的角度,采集被保护设备的安装点量测信号,来进行决策和判断;站域保护基于全局视角,立足于智能变电站的信息交互和共享机制,根据划分的冗余信息应用范围,使用多信息融合算法来实现故障识别,结合设计优化逻辑策略实现断路器跳闸,从而快速可靠切除变电站各一次设备保护范围内的故障。
1.2 信息利用效率不同
传统的继电保护由于缺乏全局性的综合视角,因此当保护采集到的有效信息不足时难以给出最优判断,因此,传统的继电保护在难以判断信息有效性时多选择牺牲保护范围,即闭锁保护的方式来应对。例如,当出现一侧电流互感器断线时,传统的变压器差动保护为了避免误动而选择退出运行;站域保护基于全局视角,基于全站信息共享,引入了多源信息融合技术,从而能够将差动保护的范围扩大到站内的相应母线,使得变压器保护不致于失去主保护。
1.3 整定配合不同
传统的继电保护后备保护以距离保护和过流保护为主,均为阶段式保护的配合,上下级保护之间通过动作时间和动作值整定来确保选择性,因此,在某些复杂情况下,可能需要长达数秒的动作延时,当主保护因故失去时,后备保护的切除较慢,不利于故障的快速恢复,还存在着扩大故障范围的可能。站域保护通过多源信息来改善后备保护性能,无需复杂的整定配合规则,能够以尽可能快的速度动作切除故障,具有较强的适应性。
2.电力系统站域保护的保护算法分析
根据上文所述,电力系统站域保护能够显著改进后备保护的动作性能,在智能电网中的应用具有较大优势。目前,电力系统站域保护的保护算法尚在不断发展与成熟过程中。整体来讲,站域保护有数据采集和计算模块、故障位置判别模块、保护跳闸决策模块等3个功能模块。
2.1 数据采集和计算模块
数据采集模块通过IEC61850规约采集并计算站域保护所需要的各类信息,包括智能变电站中的电压电流等模拟量和断路器开关位置等状态栏信息。
2.2 故障位置判别模块
故障位置判别模块是站域保护的核心模块,利用采集到的各类故障方向信息和故障距离信息来进行故障位置判别。目前,常见的故障位置判别算法有:
2.2.1基于故障电压分布的故障位置判别
基于IEC61850通信规约,站域保护能够同时获得系统两侧的电压故障分量,并通过其中一侧的电压和电流故障分量来估算另一侧的电压故障分量,如果两侧的电压故障分量一致,则属于区外故障;如果预估的另一侧电压故障分量与本次的实测值相差较大,则属于区内故障,这种算法对于边界元件的故障识别具备良好的适应性,是目前站域保护内常用的一种保护算法。
2.2.2基于遗传信息融合技术的故障位置判别
遗传信息技术属于近年来兴起的人工智能技术,站域保护以故障方向为遗传算法的处理对象,结合其它多种保护判据信息和状态判别方法,分析当前状态值与保护期望值之间的差异,建立差异构造极大值的适应度函数,利用遗传信息技术的快速搜索和收敛判据寻找函数的最优解,实现故障方向决策和故障元件判别。基于遗传信息融合技术的故障位置判别具有较高的容错性和可靠度,增强了保护的大范围抗干扰能力,能够准确定位故障,不过人工智能技术尚不成熟,工程实用性需要进一步考察。
2.3 跳闸决策模块
站域保护完成故障位置判别和定位逻辑判断后,将判断结果以GOOSE报文的形式,通过智能变电站的过程层网络将跳闸策略发送到相应间隔的智能终端,执行跳闸决策,跳开故障元件,将系统内故障切除。目前,站域保护的跳闸方式有利用动作时限进行跳闸配合、根据故障识别的跳闸决策等。
3.电力系统站域保护的应用
目前,包括南瑞、南自、许继等在内的继电保护厂家都开始了对站域保护的研究,并有相应的产品推出,站域保护目前主要应用于智能变电站的后备保护中。如下图1为一个典型的变电站站域保护控制系统图:
如上图1,220kV电气主接线采用双母线接线,共由六个分支单元构成,Ⅰ母固定接T1主变分支和电源以及220kV分支L2,Ⅱ母固定接T2主变分支和220kV线路L1分支。L1和L2为与220kV变电站N站的双回无互感输电线路,N站接入地区电网。
110kV电气主接线采用单母线分段接线,T1主变中压侧接于Ⅰ母,T2主变中压侧接于Ⅱ母,Ⅱ母接与110kV变电站站终端站相连的L3和L4出线。
10kV电气主接线采用单母四分段接线,1#主变低压侧双分支分别带Ⅰ母、Ⅱ母,2#主变低压侧双分支分别带Ⅲ母、Ⅳ母。Ⅰ母接出线L7和L8,Ⅱ母接出线L9,Ⅲ母接出线L10,Ⅳ母接出线L11和L12,L7为小电源并网线。
该站域保护集成母差保护、变压器保护、线路保护、断路器失灵保护和低频低压减载等功能于一体,对变电站各元件保护范围内的故障,均应该正确动作,包括110kV线路保护,母联(分段)过流保护、断路器失灵保护、加速后备保护、简易母线保护、低周低压减载、备自投、主变过负荷联切、互感器断线等。
4.结语
随着我国电网输电等级不断升高、网架结构日益复杂、系统交直流互联发展,以站域保护为代表的广域保护与控制技术不断发展,成为确保大电网安全稳定性的有效手段,站域保护有利于克服传统保护的局限性,是未来继电保护技术的发展方向之一。
【参考文献】
[1]韩伟,杨小铭,仇新宏等.基于数字化采样的集中式保护装置[J].电力系统自动化,2010,34(11):101-104.
关键词:变压器;纵差保护;不平衡电流
前言 纵差保护是一切电气主设备的主保护,它灵敏度高、选择性好,在变压器保护上运用较为成功。但是变压器纵差保护一直存在励磁涌流难以鉴定的问题,虽然已经有几种较为有效的闭锁方案,又因为超高压输电线路长度的增加、静止无功补偿容量的增大以及变压器硅钢片工艺的改进、磁化特性的改善等因素,变压器纵差保护的固有原理性矛盾更加突出。
1.变压器纵差保护基本原理
纵差保护在发电机上的应用比较简单,但是作为变压器内部故障的主保护,纵差保护将有许多特点和困难。变压器具有两个或更多个电压等级,构成纵差保护所用电流互感器的额定参数各不相同,由此产生的纵差保护不平衡电流将比发电机的大得多,纵差保护是利用比较被保护元件各端电流的幅值和相位的原理构成的,根据KCL 基本定理[1],当被保护设备无故障时恒有各流入电流之和必等于各流出电流之和。
当被保护设备内部本身发生故障时,短路点成为一个新的端子,此时 电流大于0,但是实际上在外部发生短路时还存在一个不平衡电流。事实上,外部发生短路故障时,因为外部短路电流大,特别是暂态过程中含有非周期分量电流,使电流互感器的励磁电流急剧增大,而呈饱和状态使得变压器两侧互感器的传变特性很难保持一致,而出现较大的不平衡电流。因此采用带制动特性的原理,外部短路电流越大,制动电流也越大,继电器能够可靠制动。
另外,由于纵差保护的构成原理是基于比较变压器各侧电流的大小和相位,受变压器各侧电流互感器以及诸多因素影响,变压器在正常运行和外部故障时,其动差保护回路中有不平衡电流,使纵差保护处于不利的工作条件下。为保证变压器纵差保护的正确灵敏动作,必须对其回路中的不平衡电流进行分析,找出产生的原因,采取措施予以消除。
2. 纵差保护不平衡电流分析
2.1 稳态情况下的不平衡电流
变压器在正常运行时纵差保护回路中不平衡电流主要是由电流互感器、变压器接线方式及变压器带负荷调压引起。
(1)由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生。正常运行时变压器各侧电流的大小是不相等的。为了满足正常运行或外部短路时流入继电器差动回路的电流为零,则应使高、低压两侧流入继电器的电流相等,即高、低侧电流互感器变比的比值应等于变压器的变比。但是[1],实际上由于电流互感器的变比都是根据产品目录选取的标准变比,而变压器的变比是一定的,因此上述条件是不能得到满足的,因而会产生不平衡电流。
(2)由变压器两侧电流相位不同而产生。变压器常常采用两侧电流的相位相差30°的接线方式(对双绕组变压器而言)。此时,如果两侧的电流互感器仍采用通常的接线方式(即均采用Y形接线方式),则二次电流由于相位不同,也会在纵差保护回路产生不平衡电流。
(3)由变压器带负荷调整分接头产生。在电力系统中,经常采用有载调压变压器,在变压器带负荷运行时利用改变变压器的分接头位置来调整系统的运行电压。改变变压器的分接头位置,实际上就是改变变压器的变化[2]。如果纵差保护已经按某一运行方式下的变压器变比调整好,则当变压器带负荷调压时,其变比会改变,此时,纵差保护就得重新进行调整才能满足要求,但这在运行中是不可能的。因此,变压器分接头位置的改变,就会在差动继电器中产生不平衡电流,它与电压调节范围有关,也随一次电流的增大而增大。
2.2 暂态情况下的不平衡电流
(1)由变压器励磁涌流产生
变压器的励磁电流仅流经变压器接通电源的某一侧,对差动回路来说,励磁电流的存在就相当于变压器内部故障时的短路电流[3]。因此,它必然给纵差保护的正确工作带来不利影响。正常情况下,变压器的励磁电流很小,故纵差保护回路的不平衡电流也很小。在外部短路时,由于系统电压降低,励磁电流也将减小。因此,在正常运行和外部短路时励磁电流对纵差保护的影响常常可忽略不计。但是,在电压突然增加的特殊情况下,比如变压器在空载投入和外部故障切除后恢复供电的情况下,则可能出现很大的励磁电流,这种暂态过程中出现的变压器励磁电流通常称励磁涌流。
(2)由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生
纵差保护是瞬动保护,它是在一次系统短路暂态过程中发出跳闸脉冲。因此,必须考虑外部故障暂态过程的不平衡电流对它的影响。在变压器外部故障的暂态过程中,一次系统的短路电流含有非周期分量,它对时间的变化率很小,很难变换到二次侧,而主要成为互感器的励磁电流,从而使互感器的铁心更加饱和。
3.变压器纵差保护中不平衡电流的克服方法
从上面的分析可知,构成纵差保护时,如不采取适当的措施,流入差动继电器的不平衡电流将很大,按躲开变压器外部故障时出现的最大不平衡电流整定的纵差保护定值也将很大,保护的灵敏度会很低。若再考虑励磁涌流的影响,保护将无法工作。因此,如何克服不平衡电流,并消除它对保护的影响,提高保护的灵敏度,就成为纵差保护的中心问题。
(1)由电流互感器变比产生的不平衡电流的克服方法
对于由电流互感器计算变比与实际变比不同而产生的不平衡电流可采用2种方法来克服:一是采用自耦变流器进行补偿。通常在变压器一侧电流互感器(对三绕组变压器应在两侧)装设自耦变流器,将LH输出端接到变流器的输入端,当改变自耦变流器的变比时,可以使变流器的输出电流等于未装设变流器的LH的二次电流,从而使流入差动继电器的电流为零或接近为零。二是利用中间变流器的平衡线圈进行磁补偿。通常在中间变流器的铁心上绕有主线圈即差动线圈,接入差动电流,另外还绕一个平衡线圈和一个二次线圈,接入二次电流较小的一侧。适当选择平衡线圈的匝数,使平衡线圈产生的磁势能完全抵消差动线圈产生的磁势,则在二次线圈里就不会感应电势,因而差动继电器中也没有电流流过。采用这种方法时,按公式计算出的平衡线圈的匝数一般不是整数,但实际上平衡线圈只能按整数进行选择,因此还会有一残余的不平衡电流存在,这在进行纵差保护定值整定计算时应该予以考虑。
(2)由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流的克服方法
对于由变压器两侧电流相位不同而产生的不平衡电流可以通过改变LH接线方式的方法(也称相位补偿法)来克服。对于变压器Y形接线侧,其LH采用形接线,而变压器形接线侧,其LH采用Y形接线,则两侧LH二次侧输出电流相位刚好同相。但当LH采用上述连接方式后,在LH接成形侧的差动一臂中,电流又增大了3倍,此时为保证在正常运行及外部故障情况下差动回路中没有电流,就必须将该侧LH的变比扩大3倍,以减小二次电流,使之与另一侧的电流相等。
(3)由变压器外部故障暂态穿越性短路电流产生的不平衡电流的克服方法
在变压器外部故障的暂态过程中,使纵差保护产生不平衡电流的主要原因是一次系统的短路电流所包含的非周期分量,为消除它对变压器纵差保护的影响,广泛采用具有不同特性的差动继电器。
对于采用带速饱和变流器的差动继电器是克服暂态过程中非周期分量影响的有效方法之一。根据速饱和变流器的磁化曲线可以看出,周期分量很容易通过速饱和变流器变换到二次侧,而非周期分量不容易通过速饱和变流器变换到二次侧。因此,当一次线圈中通过暂态不平衡电流时,它在二次侧感应的电势很小,此时流入差动继电器的电流很小,差动继电器不会动作。
另外,采用具有磁力制动特性的差动继电器。这种差动继电器是在速饱和变流器的基础上,增加一组制动线圈,利用外部故障时的短路电流来实现制动,使继电器的起动电流随制动电流的增加而增加,它能可靠地躲开变压器外部短路时的不平衡电流,并提高变压器内部故障时的灵敏度。因此,继电器的启动电流随着制动电流的增大而增大。通过正确的定值整定,可以使继电器的实际启动电流不论在任何大小的外部短路电流的作用下均大于相应的不平衡电流,变压器纵差保护能可靠躲过变压器外部短路时的不平衡电流。
由于励磁涌流产生的不平衡电流仍然是纵差保护的重点,不平衡电流的影响导致纵差保护方案的设计也不尽相同。因此,在实践的变压器差动保护中,应结合不同方案进行具体的设计。
参考文献
[1] 许实章,电机学,机械工业出版社[M],1995
[2] 王维俭,电气主设备继电保护原理与应用[M],中国电力出版社,1996
[3] 陈德树,计算机继电保护原理与技术[M],水利电力出版社,1992
[4] 周玉兰、詹荣荣,全国电网继电保护与安全自动装置运行情况与分析[J],电网技术,2004
关键词 电力系统;继电保护;事故诱因;处理方法
中图分类号TM6 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)95-0169-02
电力系统是一个国家工业、民生的重要支柱行业,日常生活的方方面面都离不开电力系统的支持。为了满足日益增加的电力消耗的需求,大功率、高压传输的高电、强电系统得到了迅猛的发展。与此同时,电力安全问题也是一个不容忽视的问题所在。当前的电网系统中,电力安全主要依赖的是继电保护装置,通过切断电力传输路线或者发送电力运行异常信号,继电保护装置可以在在电力系统超载运行或者出现运行故障时,在极短的时间内对电网系统进行保护,避免进一步的电网损伤。因此,继电保护装置是控制电网运行阈值能力的一个安全阀门,是电网系统自保的最后一道防线。同时正是由于继电保护装置具有以上的这些特点,对继电保护装置在事故反应能力和故障处理能力上也提出了相当严苛的要求,总而言之,继电保护装置的运行稳定性决定了继电保护装置的实际性能。因此,我们有必要针对继电保护装置在实际运行中常见的事故现象进行针对性的分析。
1 继电保护装置常见事故
继电保护装置是电网系统中的安全保护装置,是在超负荷、极端运行工况下的系统自保装置,正是由于继电保护装置经常处于恶劣的工作环境之下,因此,继电保护装置的事故触发率也是相当的高,常见的继电保护装置的事故类型有以下几种。
1.1继电保护装置参数偏差事故
继电保护装置长期暴露在电力传输线路之中,由于电力元件的疲劳老化和外界的腐蚀效应导致继电保护装置的相关的技术参数发生较大的偏差,而在日常维修保养中,对继电保护装置的参数整定工作是日常工作流程之一,往往由于整定方法不当或者是数据采集失真,导致继电保护装置的参数发生重大偏差,直接引起继电保护装置在非既定状态下出现事故。
1.2继电保护装置抗干扰失效事故
由于继电保护装置是电网系统应对突发极端工况的应急装置,因此,对于继电保护装置的触发前提应该有一个清楚的定义,这是由于在实际运行中,高强度、高频率的非电信号的冲击也极易触发继电保护器,使得电网传输断开。尤其是对于一些敏感性较强的电力装置如微机系统来说,信号转化的误差会转变为瞬态脉冲信号,直接启动继电保护装置,引发跳闸。
1.3继电保护装置绝缘失效事故
由于电力系统中线路布局十分复杂,集成化高,强弱电交叉布置,信号之间极其容易发生干扰。因此,在这些布局密集的地方,静电效应十分严重,设备表面将吸附大量的粉尘,长此以往,线路焊点上将直接覆盖一层静电粉尘,电器元件之间直接形成同路,继电保护装置将失去原有功效,设备短路、起火现象的发生机率大大增加,这是绝缘件失效导致的重大电力安全事故。
2 继电保护装置事故触发诱因
从继电保护装置事故的类型上可以总结得出,影响继电保护装置运行稳定性的主要诱因主要分为:继电保护系统硬件故障、继电保护系统软件故障和电网工作人员操作失误三种情况。
2.1继电保护系统硬件故障
继电保护装置的硬件组成十分复杂,主要的功能模块包括电源供给模块、数据处理模块、数模转换模块和断电器等等,各硬件的功能参数多,技术要求也较高,一旦在日常运行中由于运行环境的侵蚀导致硬件参数发生巨变,就会直接引起电器元件的绝缘老化、二次回路等问题,由于继电保护装置还需要处理大量的实时数据,因此,数据通道故障也会引起继电失效,断路器的运行稳定性也是继电保护装置运行失稳的一个重要硬件原因。
2.2继电保护系统软件故障
在软件方面的故障诱发类型主要有:由于软件系统开发时功能定义不明确,导致软件存在明显的漏洞,影响实际运行;由于软件系统的逻辑处理流程存在错误,导致在特殊工况下软件运行报错,直接停运;由于软件操作失误或者软件运行系统崩溃导致软件功能畸变,导致事故出现,其他的故障类型主要是软件数据处理功能混淆。
2.3电网工作人员操作失误
由于电网工作人员操作失误导致继电保护装置事故发生的主要形式有两种:1)继电保护装置安装不当、维修保养不规范,错误的电路搭接和不精确的电路维修保养,导致继电保护装置技术参数偏离实际要求,将在毫无知觉的情况下诱发事故。2)继电保护装置运行管理失误,在日常的电力安全管理中,错过电器装置的常规运行检查程序,导致电器元件受损,这也是事故高发的主要原因。
3 继电保护装置事故处理措施
针对继电保护装置常见的事故类型和触发诱因,我们提出了相应的事故处理方案,为减少事故发生提供技术参考。
3.1严格把控装置监测检修环节
鉴于继电保护装置事故高发性的特征,必须制定有针对性的装置的监测检修方案。对于电网线路中使用的继电保护装置,装设状态监测装置,实时监测各项技术参数的变化情况,设置紧急情况的危险报警机制。同时,制定有计划的检修方案,针对使用年限,装置类型和使用线路的不同情况分别进行定时检修维护,最大限度的降低故障发生率。
3.2对电网管理人员进行专业化的技能培训
继电保护装置技术性能较为复杂,电网管理人员在不清楚装置详细技术指标的前提下,很难对继电保护装置进行合理的管理工作,因此,针对继电保护装置的技术特性,进行专业化的装置技术特性培训,了解继电保护装置的运行机理,掌握常见的事故特征,并且熟悉相应的突发事故的处理方式,这样才能应对突况,以备万全。
3.3建立事故处理系统
针对继电保护装置常见的事故发生环节所在,有针对性的进行事故监测,利用信息化的技术手段,建立基于电网继电保护装置运行事故故障的信息化管理系统平台,平台功能包括:继电保护装置运行实况监测、关键元件技术参数监测、常规检修计划表、突况处理方案和危险排除机制等等,利用一体化的管理方式,全方位的保障继电保护装置的安全运行。
4结论
本文对电网安全系统中的继电保护装置进行了详细分析,通过剖析继电保护装置的运行机理,总结了继电保护装置常见的事故发生类型,并针对性的分析了相应的事故诱因,同时,从电网实际运行的情况出发,提出了相应的继电保护装置事故处理方案,为电网运营单位提供了有价值的技术参考。
参考文献
[1]罗菲.浅论电力系统继电保护事故处理方法[J].实践思考,2011(8).
关键词 二次谐波;小波变换;间断角原理
中图分类号 O2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363(2017)11-0105-02
目前,由于二次谐波制动原理简单明了、实现方便,长期以来,在国内电力系统的变电站变压器差动保护中得到了广泛应用,并一直延续到了微机保护中,推动了我电力事业的发展。但是,随着电力系统规模的扩大,应用于变压器差动保护的励磁涌流的识别方法或多或少都出现了一些问题,所以本文提出了一种基于小波变换模极大值原理的励磁涌流鉴别方法,不需要对电流的二次谐波含量进行测量;也不需要进行精确的间断角测量,优于常规的间断角原理。可以尽可能的以较少采样点满足鉴别励磁涌流和内部故障电流的需要,对实现算法的硬件要求有明显降低,可以避免由于间断角测量误差而引起的保护误判。
二次谐波的制动原理在国内电力系统的变电站差动保护中应用广泛、简便实用,对国内电力行业的发展起到了推波助澜的作用。然而,一直以来励磁涌流的辨识方法在应用到变压器保护过程中出现了很多问题,因此,本文提出了一种利用小波变换提出了一种励磁涌流分辨方式,不必测量二次谐波大小而通过波形分布进行辨识,比间断角原理的辨识方法效果更好。可以实现采样频率低,降低了硬件指标高需求,避免了由于间断角测量差值导致的保护误判断。
1 小波变换理论
1.1 连续小波变换
定义:,函数定义为
(1)
将叫作小波基函数:
(2)
其中叫作尺度因子(伸缩因子),即平移因子。
1.2 离散小波变换
连续小波变换的概念及其公式适用性较低。由于现代计算机只识别[1,0]表达,因此,要对连续小波变换采取离散处理,以适合与数字计算机的处理。
其中,,>0,m,k取整数。小波基函数为:
(3)
取值,,小波基函数简记为:
(4)
离散后的小波变换定义:
(5)
变量按照和进采集,其中频率足够低。则算法公式为
(6)
梯形法的积分公式为
(7)
1.3 小波变换模极大值处理
小波变换之所以能够替代傅里叶变换就是因为其不仅能够显示信号频域特性,同时在时域信号上也能辨别,例如脉冲信号、极大(小)值点都是包含信号的真实值,傅里叶变换往常考虑不到。
利用公式:
(8)
(9)
若记,即为在尺度因子s下的变换。于是有
(10)
(11)
应用二进小波变换的模极大值方大来检测信号的突变点,使得在点达到局部最大值,即,并且要求局部极大在左邻域或右邻域是严格局部极大的,以避免当恒为常数的情形。
若,有成立,则称点为模极大值[10]。
2 励磁涌流特征提取的模糊处理
对于小波变换峰值的识别采用如下规则,即
if,then是正峰;
if,then是负峰。
由于以上分析是在MATLAB仿真的情况下得出的,在实际现场的工作中会有各种各样的干扰,所以提取模极大值要考虑小波变换波形的噪声问题与涌流波形特点进行区别。本文对小波变换模极大值的结果进行以下两条模糊规则的处理,判断是否为有效模极大。
1)要想剔除小波变换中极小的波峰,把局部模极大与涌流波峰进行对比。函数如图1、图2所示,是小波波峰对于局部模极大的隶属度,是两者比值,即,是小波波峰,是涌流极大。提出百分比低于0.1,即将占百分比大于0.2的,取。
2)通过第一步处理后,可以得一系列小波波峰,设定模糊曲线。
其中为同号两小波变换峰值中间的值与两峰值平均值的比值,即。如果比值小于0.4,
则。如果比值大于0.7,则。
利用前两步的2条模糊规律进行综合判识。
(12)
假如相邻模极大异号,则取。大量的仿真试验显示,辨识的电流是励磁涌流。
3 结论
针对变压器差动保护的二次谐波闭锁原理存在的问题,提出了一种无需计算二次谐波含量及测量间断角的新方法,即运用小波变换模极大值原理进行励磁涌流的识别,并通过matlab仿真软件验证该方法的可行性。
参考文献
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[2]覃松涛,刘东平.220kV降压变压器低压侧后备保护配置的探讨[J].广西电力技术,2000(3):30-32.
[3]黄登峰,郁惟铺,赵亮,等.基于模糊多判据的变压器励磁涌流识别新算法[J].继电器,2002,30(12):4-7.
关键词:作用 原理 分类 保护方式 安装 维护管理 运行检测
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)05(b)-0113-02
剩余电流保护装(RCD)是在低压配电线路上经常使用的一种保安电器,虽然安装使用方法简单,但在现场使用时并不是每个使用者都能规范安装使用及按要求进行试验,更有一些使用者甚至不清楚其工作原理。根据笔者多年进行现场培训及使用剩余电流保护装的体会,谈谈剩余电流保护装的工作原理及使用中的一些问题。
剩余电流动作保护,俗称漏电保护,由剩余电流动作继电器、低压断路器或交流接触器等组成的剩余电流动作保护装置。
1 剩余电流动作保护装置的作用
在中性点接地的低压电网中,防止由漏电而引起的人身触电伤亡事故。
2 剩余电流动作保护装置的工作原理
三相剩余电流动作保护装置由零序电流互TA0、放大部分、执行机构Q等元件组成。当被保护线路上有漏电或人身触电时,零序电流互感器的二次侧感应出电流I,当电流I达到整定值时,起动放大电路,使执行机构中的脱扣器动作,切断电源(图1)。
3 剩余电流动作保护器分类
3.1 按运行方式分类
(1)不需要辅助电流的RCD。
(2)需要辅助电源的RCD,
3.2 按极数分类
(1)单极二线RCD。
(2)两极RCD。
(3)两极三线RCD。
(4)三极RCD。
(5)三极四线RCD。
(6)四极RCD。
上述的单极二线、两极三线、三极四线RCD均有一根直接穿过零序电流互感器且不能断开的中性线N。
3.3 按保护功能分类
(1)不带过载保护的RCD。
(2)带过载保护的RCD。
(3)带短路保护的RCD。
(4)带过载和短路保护的RCD。
(5)RCD的额定电流ln为:6、10、16、20、25、32、40、50、63、80、100、125、160、200A。
(6)RCD的额定剩余动作电流I为:0.006、0.01、0.03、0.05、0.1、0.3、0.5、1、3、5、10、20A。
4 剩余电流动作保护方式
(1)剩余电流动作保护装置宜作三级保护。
低压电网的配电变压器必须装有总保护,总保护安装在配电变压器的配电箱(柜)内,使配电变压器的低压网络全网处在保护范围之内。
二级保护安装在低压线路的分支线杆上(配电箱内)。
三级保护安装于客户进线开关电源侧,临时用电设备必须安装末级保护。
(2)总保护的额定剩余电流动作电流值宜采用可调的,调节范围一般在50~200 mA之间,最大可达300 mA以上。
对泄漏电流较小的电网,非阴雨天气的额定剩余电流动作电流值为50 mA,阴雨季节为200 mA;
对泄漏电流较大的电网,非阴雨天气的额定剩余电流动作电流值为100 mA,阴雨天气为300 mA。
实现完善的分级保护后,允许将动作电流加大到500 mA。
(3)二级保护动作电流值一般为50~100 mA。
(4)三级保护剩余电流动作开关的动作电流值一般不大于30 mA。其动作时间一般不超过0.1 s。
手持式电动器具额定剩余动作电流值为10 mA,特别潮湿的场所为6 mA。
(5)低压电网实施分级保护时,上级保护应选用延时保护器,其分断时间应比下一级保护器动作时间增加0.2 s。(0.5;0.3;三级小于0.1)
5 剩余电流动作保护装置的安装
(1)剩余电流动作保护装置应安装在通风、干燥的地方,避免灰尘和有害气体的侵蚀。安装位置应与交流接触器保持20 cm上的距离,应避开邻近导线和电气设备的磁场干扰。
(2)在接线时应特别注意保护装置的进线接线不要接错,应将被保护线路用纱带或胶布扎紧并穿过零序电流互感器中心,在零序电流互感器圆孔前后的20 cm范围内线束不应散开,外壳应妥善接地,以保安全。
(3)剩余电流动作保护装置必须选用符合国家标准的产品,并经上级主管部门检验合格,方可使用。
(4)组合式保护器主回路控制开关选用带分励脱扣器空气开关,也可采用交流接触器。
(5)组合式保护器外部连接的控制回路,应使用铜导线,其面应不小于1.5 mm2。剩余电流动作继电器,宜装在配电盘正面便于维护、操作的位置,一般距地面为800~1500 mm。
(6)采用电流型剩余电流动作保护器时,配电变压器中性线必须接地,中性线上不得有重复接地。中性线应保持与相线相同的良好绝缘。
(7)照明以及其它单相负荷,应均匀分配到三相上,力求三相对称运行;每年应作一次测试调整,要使各相正常漏电电流大致相等。
(8)电动机及其他电器设备的绝缘电阻不应小于0.5 MΩ。农村照明用户线路绝缘电阻,晴天不应小于0.5 MΩ;雨天不应小于0.08 MΩ。
(9)被保护的农村低压电网,其漏电流不应大于剩余动作电流值的50%;当达不到要求时,应检修线路消除泄漏点。
(10)普通塑料线和橡皮线不得直接埋人土中或墙壁内,也不得挂在钉子上或绑扎在树上。应使用穿墙套管、瓷柱等绝缘固定。
(11)剩余电流动作保护仅适用于交流50 Hz,额定电压380/220 V,电源中性点直接接地,并按TT方式运行的农村低压用电设备。
对被保护范围内两线所引起的触电危险,保护器不起保护作用。
6 剩余电流动作保护装置的运行维护管理
(1)运行中的保护器发生动作后,允许强送一次,若失败则必须查明原因,不得再次强送电。
(2)已投运的剩余电流动作保护器,严禁擅自退出运行。
(3)每年春季供电所应对剩余电流动作保护系统进行一次普查,重点检查项目如下。
①变压器和电动机接地装置有否松动和接触不良。
②测量低压电网和电器设备的绝缘电阻。
③测量漏电流,消除电网中各种漏电隐患。
④检查保护器运行纪录。
(4)建立总保护运行记录(内容包括安装、试验、动作情况),每季度总结分析一次,并逐级上报。
(5)用户发现保护器有异常情况应拉开进线开关,找电工修理或更换。
若用户有意使保护器拒动或误动,应给予批评,不改者可暂时停止该户用电,以保全村正常供电。
7 剩余电流动作保护装置的检测
(1)安装后的检测项目:剩余电流动作保护装置安装后应进行检测,检测项目如下。
①带负荷分、合开关3次,不得有误动。
②用试验按钮试跳3次,应正确动作。
③各相分别用1 kΩ左右试验电阻或40~60W灯泡接地试验3次,应正确动作。
(2)运行中的检测。
①投运后,每月至少进行一次动作试验,若发生拒动或误动应立即进行检修。
②每年结合安全大检查,对用于总保护的剩余电流动作保护器应校验动作电流值。
③每当雷击或其他原因使保护器动作后,应作一次试验。农业用电高峰及雷电季节,应增加试验次数。停运的保护器在使用前应试验一次。
(3)检测注意事项。
在进行保护器动作试验时,严禁用相线直接触碰接地装置。
8 结论
剩余电流保护装(RCD)是在低压配电线路上经常使用的一种保安电器,但是或多或少存在一定的问题,给安全生产带来严重隐患,所以对于它的学习和规范十分必要。
参考文献
[1] 贾承龙,徐啸.剩余电流动作保护装置在低压电网中的应用[J].机电信息,2010(12):132-136.
计算机监控单元对于全固态电视发射机的运行来说,在所有单元之间都采用模块化连接,以此实现各个部件的内部监控与测量。另外,在系统运行的内部,设置了一个单独的主控单元系统,可随时记录运行参数,发现可能存在的故障隐患,对收集的数据信息进行分析。随着我国科学技术的不断发展与完善,智能化监控技术已经大面积投入使用,在全固态电视发射机中,智能化监控单元实现了主机与功能组件之间的集中化管理,更好地发挥显示功能、发射机控制功能等。在该系统中,发挥控制技术、通信技术、检测技术等作用,采取本地监控与远程监控相结合的方式,具有设置参数、显示状态、自动控制开机与关机、激励器切换、发射机倒换等多元化功能。
电视激励器运行单元激励器作为全固态电视发射机的核心零部件,具有自我保护、自我调整的作用。一般情况下,电视激励器主要包括互调校正、激励功放、音中频调制器、视中频调制器、群延时校正、开关电源、主控制单元等环节。在整个设备运行过程中,通过电视激励器将来自信号源的视频信号、音频信号等调制到频道载波中,推动功率放大器的运行。应用电视激励器,可实现良好的伴音传输性能、提高图像清晰度。功放运行单元对于全固态电视发射机运行来说,功放单元也是非常重要的环节;其中涉及到合成器、分配器以及功放模块等单元,具有良好的通用性和互换性。在功放单元运行过程中,由监控器进行实时监控并将结果显示在液晶屏中,以便工作人员随时了解功放单元反射功率、输出功率、电压、温度等参数,可对全固态电视发射机运行中潜在故障进行分析,将获得的信息传递到主机的监控单元中。
保持通风系统正常运行对于全固态电视发射机的运行过程来说,通风系统的顺畅性,是确保设备正常运行的基础所在。由于固态设备的元器件对温度具有一定敏感性,因此需保证机房内的温度适宜;如果温度偏高,将对设备运行稳定性造成影响。加强原始数据的记录注重积累设备运行的日常数据,以便发生故障时查明具体原因,包括技术数据、参数等;如电路板开关状况、机内检测点的信号类型、数值以及发射机的表值等。通过对检测点的波形、电压等进行定期测量,与原始数据对比、分析,及时发现可能存在的隐蔽故障点。重视反复故障点如果设备发生故障并经过处理之后仍然反复出现,就需要进行彻底检修并查明发生故障的根本原因,做到标本兼治。明确故障点来自元器件、电路设计、激励信号等具体环节,采取多种检测方法并有针对性地采取解决措施。如果查明由于元器件的质量问题而引起,则更换相应型号、性能良好的元器件;如果由于电路设计存在问题,对电路进行优化改进;如果由于激励信号问题,可利用示波器对相位、波形幅度等进行检测,查明原因。
实行系统性检查如果设备发生元器件烧毁或者保险丝烧断等问题,不能直接更换元器件了事,而是检查发射机的负载状况,检查外围电路是否存在短路问题,确保供电电源运行的稳定性。只有确保一切处于正常状态,方可更换元器件,否则没从根本解决问题,还会发生元器件烧毁故障。另外,在查看MOS电路或者查看场效应管过程中,需要应用防静电电烙铁、防静电工作台以及数字式万用表等仪器,否则如果使用普通的电烙铁进行器件拆装,则需要确保电烙铁处于断电状态,利用余热完成锡焊。由上可见,由于全固态电视发射机具有运行效率高、图像质量好、故障检修便捷等优势,当前已经得以广泛应用。在开展实际工作过程中,要求工程技术人员提高责任感,不断总结工作中的经验与教训,提高自身专业理论知识结构与动手操作能力,确保广播电视节目的稳定播出,具有重要意义。
【关键词】电力施工;漏电保护;工作原理;现场施工;解决方案
1.电力建设施工现场特点
改革开放以来,我国经济实现了跨越式发展,城市化进程显著加快,居民生活水平不断提高,对电能的需求量不断增加,这也对我国电力企业提出了更高的要求,面对在规模、难度和多工种配合量不断增大的现代建筑的新特点,施工安全事故的发生率也较以往有了明显的提高[1],如何解决现代建筑中施工现场所存在的不同程度的安全隐患,已成为保证建筑行业顺利平稳发展的关键因素。漏电现象作为电力施工中常见的问题也受到了科研工作者越来越多的关注。
2.漏电保护的原理及分类
2.1漏电保护器的工作原理
漏电保护器主要包括检测元件、中间环节、执行元件和试验元件四个主要部分,电流互感器是其中的检测元件,放大器、比较器、脱扣器是其中间环节,主开关是漏电保护器的执行元件,如图一所示:
TA:,GF为主开关,TL为主开关的检测元件。在被保护电路没有发生漏电或触电时,通过零序电流互感器一次侧的电流相量和等于零[2],此时就没有在电流互感器的二次测产生感应电动势,漏电保护器不工作,系统正常运行。当发生漏电或触电现象时,漏电电流使得通过零序电流互感器一次侧各相电流总和不为零,在零序电流互感器的二次侧产生感应电动势,中间环节对漏电信号进行处理分析,在达到预定值时,主开关自动跳闸,漏电电路被切断,以此达到保护电路的目的。
2.2漏电保护的分类
一般情况下漏电保护器通常可以分为漏电保护继电器和漏电保护开关两个保护器类型,现对其进行具体分析:
漏电保护继电器可以起到检测漏电电流的作用,但不能切断和接通主回路,其主要包括、脱扣器和输出信号的辅助接点以及零序互感器共同组成,配合上大电流的自动开关以起到保护低压电网、监视主干路的漏电、接地或绝缘情况的作用。
漏电保护开关可以起到接通或断开主电路的作用,当回路发生漏电以及绝缘层破坏时,漏电保护开关能够自动断开开关原件,同时漏电保护开关可以与熔断器、热继电器共同组成低压开关元件。
3.施工现场选择漏电保护器的原则
根据国家之前颁布的《漏电保护器安装和运行》条例,在进行电力施工时必须安装漏电保护器,而在选择漏电保护器的时,应注意设备额定漏电动作电流的大小,防止额定漏电动作电流过大导致漏电保护器拒动,如没有在漏电电流超过临界值时起到切断电路的作用,将会给整个电路带来无法估计的损失,不仅如此,对漏电保护器额定漏电动作电流选择失误造成漏电保护器在正常漏电电流的作用下中断电力供应,造成不必要的经济损失。
应根据目标保障源的保护、障正常漏电电流、电流动作的选择性三个基本原则选择合适的保护器的额定漏电动作电流,出于对人体保护的目的,漏电电流不能大于三十毫安,如为避免设备线路发生火灾,漏电电流不能大于500毫安[3]。额定漏电动作电流应大于正常的低电压电网漏电电流;还应做到下一级额定漏电动作电流不大于上一级额定漏电动作电流。在安装第一级漏电保护器时,应将其安装在配电变压器低压侧出口处,以起到保护线路和主要设备的作用,为防止火灾的发生,一般情况下应保证额定漏电动作电流为300~500mA,应将第二级漏电保护器安装于分支线路出口处,并将额定漏电动作电流限制在上下级保护器额定漏电动作电流之间,可将保护器额定漏电流规定在30~300mA之间,在安装第三级漏电保护器时,应将其安装于设备的最外部以起到保护人身安全的作用,将保护器额定漏电流限制在10mA以下,且漏电保护器反应时间小于0.11S。
4.使用漏电保护器时的注意事项
在使用漏电保护器时,应严格按照相关的管理制度规范操作,并对漏电电保护器进行定期维护,做好对漏电保护器漏电动作值及动作时间、漏电不动作电流值等相关动作特性的检测记录,检查试验按钮能否正常工作,一旦不能使用,应及时报修,在漏电保护器发生误动或拒动作时,技术人员应对问题原因仔细分析,但不能私自拆卸和调整漏电保护器的内部器件。
5.实际应用中漏电保护器误动、拒动原因分析及解决方案
在漏电保护器实际应用时,经常会发生误动和拒动现象,通常将线路或设备未发生预期的触电或漏电时漏电保护装置的动作称为漏电保护器的误动作,而将线路发生预期的触电或漏电时漏电保护器没有进行相关断电措施称为漏电保护器的拒动作,现对其进行详细分析。
来自线路方面的原因以及来自保护器本身的原因是导致漏电保护器误动作产生的主要原因,如N线接线错误。在TN系统中,N线未与相线一起穿过保护器,一旦三相不平衡,保护器即发生误动作。发生此类事故时应将四极保护器或使用三相动力线路和单相及时分开,独立适用二级或三级保护器;除此以外,中性线重复接地、冲击过电压、剩余电流和电容电流、高次谐波都会导致漏电保护器误动作的发生。
相较于漏电保护器经常发生的误动作,拒动作则较为少见,但其一旦发生,就会造成极大的经济损失,造成严重的事故,常见的拒动作产生原因有用户把三极漏电保护装置用于单相电路、把四极漏电保护装置用于三相电路中时,将设备的接地保护线(PE线)也作为一相接入漏电保护装置中;变压器中性点接地不实或断线、动作电流选择不当、自身的质量问题、线路绝缘阻抗降低等。用户应根据事故产生原因制定科学合理的解决办法。
结语
随着我国居民对电力需求的不断增大,电力行业也面临着越来越大的供电压力,在进行电网的铺设以及建筑操作时,由于施工用电属于临时用电,这就导致了相当数量的企业对其没有足够的重视,施工过程中漏电现象时有发生,要想切实改善施工用电安全性以及供电的可靠性,就必须在供电设计以及供电管理上加大投入力度,选择合适的漏电保护器以此确保配电保护工作的顺利进行。
参考文献
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