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关键词:大型水电厂;发电机;变压器;继电保护;保护原理;电力设备 文献标识码:A
中图分类号:TV734 文章编号:1009-2374(2016)26-0116-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.056
发电机是生产电的核心,变压器是完成电力输出与使用的核心。二者在整个电力系统中都有着非常重要的地位与作用。重视发电机和变压器的继电保护,是维持二者正常工作的必要措施,是维护电力系统正常运作的必然要求。
1 发电机变压器继电保护的必要性与方式
1.1 发电机继电保护的必要性与方式
对发电机进行继电保护最为根本的目的是为了维持发电机的正常运作,以保证正常的电力输出,维持整个电网稳定运行。发电机的继电保护具有安全性、选择性、迅速性、可靠性和灵敏性五大性能。当发电机出现故障时,继电保护装置就会在最短的时间内尽快切除故障机组,不影响周围的线路及发电机运行。在故障排除后,发电机又可以正常地使用。由此可以看出,继电保护不仅是为了维持发电机的正常运行,也是为了保证周围线路及设备的安全,为尽快恢复正常的电力输出提供良好的条件。
发电机的继电保护方式主要有三种,分别是纵差保护、横差保护和接地保护。
纵差保护主要针对于发电机内部出现短路的情况。这种保护方式能够在无延时的情况切断保护范围内的各种短路线路,并同时不影响发电机的过负荷和系统振荡,非常适用于容量在1MW以上的发电机保护中。
横差保护是利用两个支路电流差的反应,来实现对发电机定子绕组匝间短路的情况。该方式主要通过两种接线方式实现:一是在每相装设两个电流互感器和一个继电器,以形成单独的保护系统;二是对于可以引出多个中性点的定子绕组,通过在各中性点引出线处增设零序电流互感器的方法,构成单元件横差或多元件横差保护。单相接地保护主要有四种实现方式,分别是发电机定子绕组单相接地、利用零序电流构成定子接地保护、利用零序电压构成定子接地保护或利用三次谐波电压构成定子接地保护。
1.2 变压器继电保护的必要性与方式
变压器是电力系统中一个重要的元件,对维持整个电力系统的正常运行有着非常重要的影响。不同地区对于用电的要求不同,变压器能够将从发电机发出的统一的电压变成不同的电压输出,以满足不同用户对电力的需求,所以当变压器发生故障,将无法按照各用户的需求提供相应电压的电力,故而造成整个电力使用情况的混乱,甚至是瘫痪。
变压器的继电保护方式主要分为瓦斯保护、电流速断保护、外部相间短路所采用的保护方式、外部接地短路所采用的保护方式、过负荷保护及过励磁保护。外部相间短路一般所用的保护方式为过电流保护、复合电压、负序电流及低电压启动的过电流保护和阻抗保护。由此可见,变压器的继电保护方式非常多,其原因之一是变压器的种类、容量与运行功率等具体情况也不尽相同,因此在选择合理的继电保护方式时一定要符合变压器实际的需求。
2 水电厂发电机变压器的继电保护方式
2.1 水电厂发电机定子接地继电保护的原理
当水电厂发电机中的定子单相接地极有可能会发展成为匝间短路、相间短路和两点接地短路。一旦发生短路,就会影响整个发电机的正常运转,进而影响整个电网系统的正常运行,所以其继电保护通常都是在其中性点设置高阻,即通过接地变压器来限制暂态过电压或以相同的原理建立一个保护系统。当定子绕组单相接地出现故障时,能够对发电机的系统进行100%的保护,如当故障发生时,能够立即反应并进行自动跳闸,以实现保护的目的。
2.2 遵循水电厂继电保护的基本原则
水电厂是将水的位能和动能转化为电能的工厂,因位置、径流的不同,其具体的形式也是不同的。与火电厂不同,大多数水电厂是采用发电机和变压器接线连接的方式,但需要注意的是,大多水电厂的发电机容量都以小型为主(容量在25MW)。一般采用扩大单元接线,将几台小型的发电机共用一台变压器,然后经断路器后并联于母线上。而大型水电厂一般采用单元接线,且大多设置有发电机出口断路器,一般水电厂的发电机和变压器的继电保护配置是分开的,通常采用双套保护
配置。
2.3 合理地配置水电厂继电保护
2.3.1 发电机定、转子保护配置。发电机定、转子保护配置有发电机定子接地保护和转子接地保护。定子接地保护配置的原理是通过基波零序电压实现对发电机85%~95%的定子绕组接地的保护,同时通过三次谐波电压实现对中性点附近的定子绕组接地保护。在进行该继电保护配置时,需要根据零序电压和三次谐波确定各定子的独立出口回路,以适应不同发电机对保护配置的要求。
转子接地保护配置主要是用于当励磁回路一点接地故障时且,发电机并未因此出现故障,但如果继续发生第二点接地就会严重影响发电机的正常运行的情况中。当出现一点接地故障时,继电保护装置测到其具体的位置,计算出测量接地电阻和接地位置,并发出告警信息,运行人员及时采取减负荷、停机等措施。
2.3.2 变压器的继电保护配置。水电厂的变压器分为主变压器和厂用变压器。主变压器的继电保护配置一般是由差动、重瓦斯、低压过流、零序、低压侧接地、轻瓦斯、温度升高和温度过高组成。根据水电厂和主变压器的具体情况,可以适当地加上间隙零序过流和差动速断保护建立一个新的保护配置。将一套工控机作为连接和管理主变压器继电保护配置和厂用变压器继电保护配置的单元管理机,从而简化二者外部的接线流程。
厂用变压器的继电保护中原来装在高压开关柜上的保护配置可以拆除,便于对该保护装置的管理与维护。将之前的保护屏装在主变压器的保护屏旁边,并与之共用一台单元管理机,如此既能有效地实现水电厂变压器的需求,同时也节约了继电保护配置的成本投入。
3 关于水电厂的继电保护发展方向研究
3.1 网络信息化
随着信息化以及用电安全逐步深入人心,人们对水电厂的运行安全要求越来越高。当前的网络信息技术完全能够帮助管理人员及时地发现水电厂中设备的故障范围,并诊断出具体的故障,帮助维修人员及时地处理。而其对于各种相关数据的收集,能帮助管理人员更好地了解发电机和变压器的运行情况,从而建立一个有效的管理方式,帮助水电厂更好地实现人力资源的合理利用。
3.2 微机化
网络化的实现有赖于计算机技术的发展,而计算机技术在很大程度上推动了微机保护硬件的发展。大量的机械设备、元件开始变得越来越小,一块小小的芯片所蕴含的功能也越来越多。如今我国大多数水电厂中对发电机和变压器的继电保护配置都是集中在32位的CPU中,通过CPU的储备管理能力和处理信息的功能,加大了对继电保护配置的管理,同时也很大地节约了设备的空间。这些都能有效地提升继电保护配置运行的便利性和正常的维护保养,进而大大提升水电厂的安全系数。
3.3 智能化
微机化与网络化技术的大量使用与发展,必然会促进智能化技术的出现。目前智能化技术已经成为水电厂管理中不可或缺的工具。其中最为常用的方式是神经网络,即运用非线性映射的方式来解决发电机或变压器的继电保护配置在运行中出现的问题。将专家系统加入到水电厂中发电机与变压器的管理系统中,能就其出现的故障和继电保护问题进行有效的分析、总结,快速地查找出问题的原因,并制定出解决方案。如果继电保护中出现一些从未见过的故障情况,系统会自动对其进行记录,为下一次解决故障提供准备。
3.4 多功能一体化
当上述技术都得到有效的运用与发展时,实际上就是将一套集多种功能于一体的计算机管理系统应用在水电厂的继电保护系统中。该系统能够对水电厂中的发电机和变压器的运作进行实时监测与分析,对其运行的数据和故障信息进行有效的分析及处理,保证及时处理或发现继电保护中的问题。
4 结语
作为水电厂最为重要的两个核心部件――发电机和变压器,对其进行继电保护是非常重要的。但需要注意水电厂不同于火电厂,二者发电机和变压器的连接方式不同,自然发电机和变压器的继电保护配置也不一样。在设计水电厂发电机和变压器的继电保护配置时,要严格遵循其配置的原则,选择合适的配置方式。紧紧跟随时代的脚步,及时地引进现有的科学技术,让水电厂的发电机和变压器的继电保护方式能更好地发挥作用,更好地帮助水电厂实现经济效益和社会效益。
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【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
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[关键词]电力系统;继电保护不稳定;原因;事故处理;方法
中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0080-01
引言
第二次工业革命后,电力融入人们的日常生产、生活中,电力系统在当今社会扮演者日益重要的角色,一旦电力系统发生问题就会影响大家的正常生活,电力系统的继电保护工作时电力系统正常工作的重要保证,电力系统的继电保护工作的目的在于及时地将电力系统的故障或异常情况从其从属的电力系统中切除,防止其影响整个电力系统正常工作。建立现代化的智能型电力系统是电力工作的主要目标,而智能型电力系统需要新型的结构与设备,以此来确保整个电力系统的功能。继电保护是建立智能型电力系统的基础部分,对电力系统安全和功能具有保护和维护的功能,由于继电保护设备和智能电力系统具有结构上的复杂性,受到外部影响和干扰出现电力系统继电保护的不稳定与故障就成为客观实际。应该站在建设现代化电力系统的高度去看待电力系统继电保护的稳定问题,要重视电力系统继电保护的功能和意义,分析电力系统继电保护不稳定的内在原因,通过正确处理、规范操作达到提升电力系统继电保护稳定性的目的,实现对电力系统继电保护事故准确而高效的处理,从而实现电力系统继电保护对建设智能型电力系统的功能与作用。
一、使电力系统继电保护不稳定的因素
(一)电力系统继电保护系统软件的影响
如果电力系统中继电保护系统软件出现问题,可能导致错误地发动电力系统的保护装置,就我国当下的电力系统状况分析来看,需求定义不准确、软件运行错误、软件测试出现问题都会导致继电保护不稳定。
(二)继电保护系统的硬件装置问题
通过对继电保护系统的分析,我们可以发现很多继电保护系统的二次回路存在绝缘老化的现象,这会导致二次回路接地,进而造成继电保护系统故障。断电路是继电保护系统的重要元件之一,断电路的质量直接与继电保护系统的正常运行密切相关。
(三)人为因素
据相关统计,安装人员没有按照正确的安装方法来进行继电保护系统安装工作会导致电力系统继电保护不稳定,而且此类事件在继电保护系统故障中占有一定比例。
二、对继电保护运行操作的准确性进行提高
继电保护运行人员必须首先进行继电保护原理和二次图纸的学习,然后对继电保护进行核对、并对现场二次回路端子、继电器信号吊牌压板等部件进行熟悉,对两票进行严格的控制,并实施安全保护措施票,在运行过程中严格按照继电保护的运行规程进行操作。在进行继电保护中,每一次的投入和退出都必须严格按照设备调度范围的划分在征得调度同意的前提下,才能进行调度。为了确保继电保护制度的各项标志均符合规范,必须对其进行严格的监管。
在特殊情况下对继电保护进行保护操作,运行人员主要是以通过培训的方式来进行继电保护知识的掌握的。如果在继电保护运行中发现有异常或者存在缺陷的时候,除了对其加强监管以外,还要对能加强误动的保护必须联系继电保护人员进行异常情况的处理。如果出现下列异常情况必须及时退出。
(一)母差保护
如果继电保护发出“母差交流断线”、“母茶直流电压消失”此种信号的时候,母差不平衡电流不为零的时候,无专用旁路母线的母联开关串代线路操作及恢复倒闸操作中。在此类母差保护情况中,都必须进行断电处理。
(二)高频保护
定期通道试验参数不符合数据要求的时候,直流电源突然断电的时候。在此类高频保护情况中,也必须进行断电处理。
(三)距离保护
如果采用的是PT退出运行或者三相电压断线时,在正常情况下助磁电流不符合要求的时候。在上述此种距离保护的情况下,都必须对其进行断电处理。
(四)微机保护
如果继电保护的总警灯亮同时另有一个保护警告灯亮的手,应该退出相应的保护。如果继电保护的CPU出现故障,应该退出相应的继电保护。所有警灯均不亮,并且电源指示灯也熄灭的情况下,说明直流电源消失,应该将出口压板退出,在直流电源恢复供电后再进行继电保护。
三、提高继电保护的可靠性的措施
提高继电保护应该主要应该从以下几个方面入手:
(一) 选用质量可靠的继电保护装置。
(二) 采用有效措施对晶体管保护的抗干扰能力进行加强。
(三) 在晶体管保护装置的设计中应该充分考录实际情况。
(四) 继电保护人员必须不断提高职业素养。
(五) 定期对保护装置进行检查。
(六)保护继电宫殿系统地稳定性。
四、继电保护事故处理的方法
(一)分析利用计算机提供的故障信息
根据我国当下的电力系统的相关技术的发展状况,经常发生的事故都是容易处理的,只有少数故障是根据技术人员的修理经验难以解决的,就需要利用计算机等方法来进行故障信息的分析工作,并严格按照正确的方法和步骤进行操作,具体步骤如下:
1、正确分析认为因素造成的事故
由于某些继电保护系统的特性,会导致当发生事故后没发出指示信号,技术人员无法判断事故发生的原因,这就需要相关工作人员重视对继电保护系统检查工作,如实反映由人为因素造成的事故,以节约技术人员的时间,提高修理效率。
2、充分利用计算机来进行记录工作
在进行电力系统的继电保护工作时,需要安装专业的计算机装备,用于记录继电保护系统日常的工作状态,以便系统发生故障后能够及时地根据计算机的记录来分析故障的发生位置,并根据故障来采取相关解决措施。
(二)用正确的检查方法来进行继电保护系统的检查工作
1、逆序检查法
当根据计算机记录的数据不能及时地找出故障的发生位置时,就需要从事故发生的结果来进行逆向、逐一检查,直至找到故障发生的位置,该方法一般适用于保护装置发生误动的状况。
2、顺序检查法
该检查方法是用于逐一检查的方法来进行故障位置的检查工作,但是该方法要求必须按照正确的方法进行,当计算机出现故障时,导致保护装置不能正常启动或者保护装置的运行逻辑出现问题时,通常采用顺序检查法会提高检查效率。
3、整组试验法
该方法一般用于检测继电保护系统是否能够正常工作,确保保护装置的动作逻辑和动作时间正确,能够在较短的时间内检测出故障的发生位置,进而与其他方式结合找到合适的解决办法。
结语
随着时代的进步,我国科学技术发展水平不断提高,电力系统和计算机技术的发展水平日益提高,继电保护系统向智能化、网络化方向发展,由于科学技术的发展导致多种科学技术能够应用到机电保护系统发展中。
参考文献
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[关键字]煤矿电力系统 变电所 越级跳闸
[中图分类号] TM711 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-4-231-2
各集团公司的电力系统在发展中常会出现一些故障,影响生产,给公司造成巨大损失,鉴于此,各公司开始重视继电保护动作。而当电力系统出现故障时是否会出现越级跳闸现象是衡量电力系统保护的一个重要标准。继电保护通常会有一个保护范围,包括主保护和后备保护范围,当其中一个范围发生故障,而主保护没有跳闸,此时后备保护会将故障部分切断,此现象就是越级跳闸。在任何情况下都要尽量避免变电所越级跳闸的发生,一旦电力系统出现事故,其危害不可估量。
1 变电所越级跳闸的原因
1.1 多条线路出现故障
在同一变电所内,如果两条以上的线路都出了故障,极易引起上一级的断路器跳闸,当两条线路的时间之和比上级保护的阶梯差值大,就有可能出现越级跳闸。
1.2 继电保护失灵
变电所的继电保护应具备灵敏性和选择性,若达不到要求,就容易引起越级跳闸。
1.3 过电压
变电所多采用中性点的6kv直接供电,这种运行方式不接地。如果出现单相接地故障,会有短暂的电弧放电,致使电能磁性发生震荡,形成的弧光过电压导致互感器的励磁电流大幅度上升,从而烧损互感器、破坏过电压保护,引起越级跳闸。
1.4 变电所直流电源出现故障
(1)电源连线出现故障。由于接触不到位,接线发生松动或虚接现象,可能引起越级跳闸。(2)当某线路的控制电源熔断器熔断时,易引起线路短路,从而导致越级跳闸。(3)变电所的直流总电源失电。作为变电所的核心,一旦直流总电源失去,就相当于控制各回路的动力没有了。此时一旦有回路出现故障,就会保护拒动,引发越级跳闸。
1.5 开关机构发生故障
作为线路控制保护的最终执行者,高压断路器对变电系统的运行起着决定性作用。由于开关的构成较为复杂,其联动机构之间又是互相制约的,易发生拒动的情况。
1.6 跳闸铁芯磁化
当断路器位于合闸位置时,跳闸线圈一直在正常工作,原先的常规变电是由并联的电机回路和白炽灯加电阻组成的。在连续的工作中,回路阻值会有所下降,流经线圈的电流不断增大,当达到一定值时,半吸合状态下的跳闸铁芯回不到原处,其行程小,一旦线路出现故障,会减缓其速度,引起越级跳闸。
1.7 操作失误
一般,操作失误是由两种原因引起的。一是操作指令缺乏正确性;二是工作人员的操作不够规范。
1.8 控制保护回路出现故障
对于变电所内的数据收集、保护控制等工作,需要在电缆导线连接相关的设备的情况下才能完成。对越级跳闸有影响的因素包括连接片和接点出现松动、电缆导线断线以及虚接等。
在检修时,拆卸的连接片,试验时拆卸的连线,如果接错或者出现漏接现象,回路保护功能缩减,从而引起越级跳闸。
2 防越级跳闸的途径
2.1 越级跳闸保护的原理
通过对以上的原因分析,应研发一种智能微机保护装置,且实现装置之间的信息共享,使其具备保护互锁的性能,下级设备的保护动作信号能够在最短时间内将本线路锁闭,以保护器安全,可借助这一功能完成选择性跳闸工作,避免出现越级跳闸。以1条级联线路为例,如图1,其中所示的就是越级跳闸的过程。
如图1,此处以极限情况为考虑对象,假如线路末端,即205出线出现短路,只有电流定值是达不到选择性要求的。短路电流流经全部级联线路的保护装置,将装置的速断保护开启,同时把闭锁信号发给上一级,对下级进行检测,如果有闭锁信号,则应迅速将保护出口闭锁。
一般情况下,设定闭锁时间为150ms,如果在跳闸前将时间进行短暂的延长,通常设置为30ms,这样在保护装置上时,各级馈线只需要考虑灵敏度就够了,无需注重其选择性。
此外,当通信链路发生事故而下级闭锁信号由于各种因素得不到稳定的实时传送时,本级保护装置得以短暂时间的延长而出现跳闸现象,一般不会扩大事故的后果。而且,在刚刚失电后的一段时间内,保护装置仍能正常工作,为检查故障原因、快速确定故障性质提供了方便
2.2 建立防越级跳闸保护系统
2.2.1 地面主站和备用站
地面主站和备用站通常建设在监控调度中心,往往配置有三台服务器,其中一台发挥通讯服务器的作用,主要负责监控,内容有二:一是主战和分站间的数据交换工作,二是和调度室之间的数据转发。另外两台服务器主要用来监控工作站,同时做数据服务器用,。监控主站和有关部门的终端由局域网进行连接。
2.2.2 井下电力监控分站
以太网将智能保护器和监控分站连接在一起,光纤将监控主站、分站以及其他的子系统进行连接,二者形成了光线以太网,该网具有双环自愈的功能,且留有许多以太网口作为备用,像变电所的音频视频等业务通道都可直接和以太网进行连接。
2.2.3 智能保护装置
变电所大多采用隔爆型的高压配电装置或低压馈电开关的各种电量或状态量被送智能保护装置,此装置的主要工作是将收集到的数据打包,并发送给监控分站,再由分站将其传到网上,完成不同分站间的共享工作,即便主服务器出现故障,也要保证其正常动作,提升其数据吞吐和处理能力。
3 小结
近几年来,经更新改造,变电所的设备质量和性能都得到了一定程度的提高,为电力系统的安全运行提供了保障,相关工作人员的素质不断提高,对越级跳闸的预防发挥着关键性作用,但引起越级跳闸的因素并不稳定,这就要求工作人员找准原因,采取有效措施,尽量减轻不利的影响。
参考文献
[1]郝庆喜,董海江.变电所越级跳闸原因分析[J].中国石油和化工标准与质量,2012,43(8):132-135.
关键词:电动机;保护器;保护原理;应用
一、引言
电动机是当前应用最广泛的动力设备,是其他机电设备的动力源泉,电动机正常的输出是其驱动的机电设备正常工作的前提,如今已被广泛应用于工农业、交通运输、国防等领域。电动机所带的负载种类繁多,且往往是整个设备中的关键部分,因而确保电动机的正常运行就显得十分重要。电动机保护器(电机保护器)是发电、供电、用电系统的重要器件,是跨行业、量大面广、节能效果显着的节能机电产品[1]。电动机保护器的作用是给电机全面的保护控制,在电机出现过流、欠流、断相、堵转、短路、过压、欠压、漏电、三相不平衡、过热、接地、轴承磨损、定转子偏心时、绕组老化予以报警或保护控制。如今电动机保护器几乎渗透到所有用电领域,在国民经济和节能事业中有着不可替代的重要地位和作用。
二、电动机保护器的保护原理与构成
对电动机来说,其故障形式从机械角度可以分为绕组损坏和轴承损坏两方面。造成绕组损坏的主要原因有:1.电动机长时间的电、热、机械和化学作用下,绕组的绝缘老化损坏,定转子绕组匝间短路或是对地短路。2.电网供电质量差,电源电压三相不平衡、电压波动大、电网电压波形畸变、高次谐波严重或者电动机断相运行。3.电源电压过低使得电动机启动转矩不够,电动机不能顺利启动或者是在短时间内重复启动,电动机长时间承受过大的启动电流导致电机过热。4.因机械故障或其它原因造成电动机转子堵转。5.某些大型电机冷却系统故障或是长时间工作在高温高湿环境下造成电机故障。
电动机保护原理的研究是保证电动机保护器性能高低的关键,根据三相对称分量法的理论,三个不对称的向量可以唯一分解成三组对称的向量,分别为正序分量、负序分量和零序分量。对称分量的计算公式
根据(1)式,电动机在发生对称故障和不对称故障时,电动机的三相电流都会发生变化。电动机故障条件流过绕组的电流过大,超过电动机的额定电流,因此可根据这一特征来对电动机过电流进行保护。电机过载、断相、欠压都会造成绕组电流超过额定值。电源电压欠压,运行电流上升的比例将等于电压下降的比例;电机过载时,常造成堵转,此时的运行电流会大大超过额定电流。针对以上情况,电动机保护器可通过对三相运行电流进行检测,根据运行电流的不同性质来确定不同的保护方式,从而对电机予以的断电保护。电动机的故障类型分为过流保护、负序电流保护、零序电流保护、电压保护和过热保护等几种。
通过对电动机保护器的保护原理分析可以看出,理想的电动机保护器应满足可靠、经济、方便等要素,具有较高的性能价格比。经过发展和更新,如今电动机保护器一般由电流检测电路、温度检测电路、基准电压电路、逻辑处理电路、时序处理电路、启动封锁及复位电路、故障记录电路、驱动电路、电动机控制电路组成。电动机保护器的构成原理如图l所示。
图1 电动机保护器组成模块和构成原理图
三、电动机保护器的类型及应用分析
目前我国普遍采用的电动机保护器主要有热继电器、温度继电器和电子式电动机保护器。热继电器是五十年代初引进苏联技术开发的金属片机械式电动机过载保护器,它在保护电动机过载方面具有反时限性能和结构简单的特点。但存在功能少,无断相保护,对电机发生通风不畅,扫膛、堵转、长期过载,频繁启动等故障不起保护作用。这主要是因为热继电器动作曲线和电动机实际保护曲线不一致,失去了保护作用。且重复性能差,大电流过载或短路故障后不能再次使用,调整误差大、易受环境温度的影响误动或拒动,功耗大、耗材多、性能指标落后等缺陷。温度继电器是采用双金属片制成的盘式或其他形式的继电器,在电动机中埋入热元件,根据电动机的温度进行保护,但电动机容量较大时,需与电流监测型配合使用,避免电动机堵转时温度急剧上升,由于测温元件的滞后性,导致电动机绕组受损。温度继电器具有结构简单、动作可靠,保护范围广泛等优点,但动作缓慢,返回时间长,3KW以上的三角形接法电动机不宜使用。目前在电风扇、电冰箱、空调压缩机等方面大量使用。电子式电动机保护器通过检测三相电流值和整定电流值,采用电位器旋钮或拔码开关操作来实现对电动机的保护,电路一般采用模拟式,采用反时限或定时限工作特性。
除了上述三种常见的电动机保护器,磁场温度检测型继电器和智能型电动机保护器也在电动机故障保护中得到普遍应用。磁场温度检测型保护器通过在电动机中埋入磁场检测线圈和温度探头,根据电动机内部旋转磁场的变化和温度的变化进行保护,主要功能包括过载、堵转、缺相、过热保护和磨损监测,保护功能完善,缺点是需在电动机内部安装磁场检测线圈和温度传感器。智能型电动机保护器能实现电动机智能化综合保护,集保护、测量、通讯、显示为一体。整定电流采用数字设定,通过操作面板按钮来操作,用户可以根据自己实际使用要求和保护情况在现场自行对各种参数修正设定,采用数码管作为显示窗口,或采用大屏幕液晶显示,能支持多种通讯协议,目前高压电动机保护均采用智能型
四、电动机保护器应用选择原则
选用电动机保护装置的目的,既能使电动机充分发挥过载能力,又能免于损坏,而且还能提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。合理选用电机保护装置,既能充分发挥电机的过载能力,又能免于损坏,从而提高电力拖动系统的可靠性和生产的连续性。具体的功能选择应综合考虑电机的本身的价值、负载类型、使用环境、电机主体设备的重要程度、电机退出运行是否对生产系统造成严重影响等因素,力争做到经济合理。在能满足保护要求的情况下首先考虑最简单保护装置,当简单的保护装置不能满足要求时,或对保护功能和特性提出更高要求时,才考虑应用复杂的保护装置,做到经济性和可靠性的统一。
五、结束语
如今电动机保护器已发展到了微电子智能型时代,电动机保护器也朝着多元化方向发展。这就需要我们的工作人员在选型时应充分考虑电动机保护实际需求,超前、准确、及时地判断电动机的故障,合理选择保护功能和保护方式,实现对电动机的良好保护,达到提高设备运行可靠性,减少非计划停车,减少事故损失的目的。
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:堵转保护;速度传感器;磁力中心线;励磁
中图分类号:TF57 文献标识码:A
空分装置采用高压电机作为动力源同轴带动空气压缩机组(由MAN公司提供的)。一端是空压机,另一端通过连轴器连接高压电机。高压电机的详细参数如下:
1一套采用降压启动的高压电机和励磁柜的设备包括同步电机、 自耦变压器和电机励磁柜的励磁控制系统。
2电机及励磁调试是按照 GE 电机和励磁柜的文档 (用户手册)。
3电机: 功率:13564 KVA/ 12000kW,转速:1500 PRM,电压:10000V,
电流:786A, 频率:50 Hz,功率因素:0.90PF。
励磁柜:输入: 3kVA,240V, 50hz,单相。
输出: 93V,5.4A 直流。
自耦变压器: 13564 KVA,10000V,85%开始,1882A @ 85%。
4启动时间:39S,连续启动 2次,间隔 30 分钟。
调试前的检查工作:
1电机安装满足了电气规范要求。
2绝缘测试结果满足电气规范要求。
绝缘电阻测量
3循环油的质量测试结果满足电气规范要求。
4根据设计图纸检查接线系统满足电气规范要求。
5控制软件的 I/O 信号线检查满足电气规范要求。
6完整的时序控制逻辑,主要控制的高压断路器包括中性点断路器、启动断路器和运行断路器,利用脉冲信号发送器,发送模拟的时序控制信号,来模拟整个高压电机的启动过程。
正式试车:
1当电机第一次启动时,励磁柜检测不到转速信号,发出堵转保护跳闸,试车失败。检查线路及软件均未发现问题。再次模拟试车,利用脉冲信号发送器,发送模拟的时序控制信号,模拟试车成功。准备第二次试车,当电机第二次启动时,结果与第一次一样,试车失败。检查线路及软件均未发现问题。对高压电机进行手动盘车,结果励磁柜没有收到转速信号。判断是速度传感器没有工作,若要在规定工作的时间内完成调试,需要更换速度传感器。类似这个问题,在以往调试中是从未曾碰到过,故没有速度传感器的备件。因此次设有两套空分装置,另一台电机上还有速度传感器,属于另一个系统,暂未起到任何作用,固安装在此使用。安装完成后,先手动盘车,励磁柜显示有转速信号,准备试车。当电机第三次启动时,结果仍出现励磁柜发出堵转保护跳闸,与前两次一样,试车失败。
2更换速度传感器后励磁柜仍输出堵转保护跳闸。而当手动盘电机时速度传感器输出正确的信号。但当启动电机时,没有速度信号引起堵转保护动作。检查线路及软件均未发现问题。如此的励磁机盖被拆了几次,仍未找到故障原因。最后通过仔细研究励磁机结构发现: 电机自由停止时,转子是在最右端,转子的速度传感器车轮可以完全覆盖速度传感器的右端位置 (驱动器端侧)。但当电机启动时其转子将返回到其磁场中心位置,只有约 2/3 的速度传感器被车轮覆盖。如下面的图片:
当转子在磁力中心线位置时,速度传感器车轮覆盖仅约 2/3 的速度传感器
因此修改了支撑速度传感器的支架位置:当转子在其磁力中心线时,速度传感器完全被车轮覆盖。
在做这项工作时,另一个重要点是保持传感器支架结构,应避免损坏励磁机线圈。下面是修改后的图片:
修改后的转速传感器车轮完全覆盖速度传感器的位置
在支撑速度传感器的支架位置修改好后,再次试车,电机试车成功。并连续运行约 2 个小时没有出现任何问题。
脉冲信号的速度传感器记录,如下所示。
电机额定转速的转速信号
带上压缩机的电动机试车成功,并加载部分负荷运行 (在两天内) 共计12 个小时左右,在之后的数次启动电机过程及运行中均未出现堵转保护跳闸现象。至此空压机电机调试全部结束,虽出现了堵转保护跳闸问题,但经过及时分析研究和处理,得以圆满成功。
【关键词】电梯 超载保护 失效
电梯从问世到今天已经经历了一百多年的发展,由最早的简陋落后的升降机发展到今天各种先进技术集成的现代电梯,期间经历了无数的改进和提高。近年来,电梯事故频发,电梯使用的可靠性及安全性成为电梯使用者重点关注的问题。据国家质检总局的统计,2013年全国共发生特种设备事故227起、死亡289 人,电梯事故起数和死亡人数所占比重较大,电梯事故达70起,死亡人数57人。事故原因中,安全保护装置失效导致的事故达35起,占全部电梯事故的一半,是引起电梯安全事故的最大因素。在电梯中超载保护装置可以防止电梯发生超载运行,本文通过简要分析电梯超载保护装置的构成及运行特点及失效原因,制定了电梯超载保护装置失效的处理措施,确保电梯超载保护装置的安全可靠。
1 电梯超载保护装置
在电梯使用安全的技术保护领域,电梯超载保护装置主要解决电梯超载的保护问题,可以预防电梯因超载而发生的各种安全事故。为了减少电梯超载事故,一般将电梯轿底设计成为活动轿底,并在轿底下设置若干配有电器开关的支电子传感器,当使用电梯时一旦达到其额定载重时就会触动电器开关,发出信号、切断控制电路并使电梯门无法关闭,而使电梯不能上下运行。这在电梯的保护装置中是非常重要的,尤其是电梯在没有司机操作的运行状态下,超载保护功能可以确保电梯在额定荷载下运行进而保护电梯使用者和电梯所运送货物的安全。超载保护装置型式不同,装设位置也不同,常见的超载装置有活动轿厢式、活动轿厢地板式、轿顶称量式、i房称量式以及电阻应变式。常见的电梯超载保护装置安装见图1。
2 电梯超载保护装置失效原因分析
通过对电梯超载保护装置失效时所造成电梯事故案例的分析并参照以往电梯检验的经验,电梯检验人员发现电梯超载保护装置发生失效主要是由于电梯超载保护装置误动作和超载保护装置不动作引起的。电梯超载报警装置误动作一般是在电梯投入使用一段时间后,出现电梯载荷未超过额定载荷时就会动作的情况,这种故障称为电梯超载保护装置误动作。电梯超载保护装置不动作,是指电梯实际载荷超过电梯额定载荷时,电梯超载保护装置不会发出报警信号,且会正常运行,这种情况是比较危险的,也是引起电梯事故的重要原因。电梯超载保护装置误动作的原因可以归纳为两种,一种是因为曳引钢丝绳张力变化和钢丝绳自重等原因对电梯超载保护装置的干扰;第二种原因是电梯因蹲底等原因造成轿厢底部变形,导致电梯超载保护装置对检测应变量错误,从而出现误动作。电梯超载保护装置不动作的原因也有两种,一种是超载保护装置因锈蚀、老化等原因出现弹簧疲劳、橡胶块老化、零部件运行不畅等现象,导致超载保护装置动作时卡阻;第二种原因是霍尔传感器型的超载保护装置,电梯运行中因曳引钢丝绳绳头组合的弹簧伸缩引起横板旋转移位,导致霍尔传感器和永久磁体发生位移,在霍尔传感器中的的磁通量随之发生改变,从而导致超载保护失效。
3 电梯超载保护装置失效处理
处理电梯超载保护装置之前,需要确定是否失效以及失效原因,同时要进行详细的检验电梯超载保护装置。专业电梯检验人员进行这项检验时一般会结合电梯的运行、下行制动以及电梯的平衡系数试验。通常电梯超载保护装置失效的处理方法两种,一种是将超载保护装置固定在两根以上的轿厢绳头上,这不仅能够防止永磁体和传感之间发生移位,还能够满足更多的钢丝绳连接的要求,从而更加精确的反映轿厢重量,这样还成功的避免了因钢丝绳张力不均引起测量误差这一问题。第二种方法针对目前曳引式电梯中使用最广泛的霍尔传感器型式的超载保护装置,这种超载保护装置安装在机房轿厢曳引钢丝绳的绳头处,维护保养时应注意传感器在电梯运行时传感器和永久磁铁的位置是否发生位移,这样可以避免在运行中因传感器移位发生保护失效或因超载导致溜车等电梯使用安全事故的发生。
4 结语
提高电梯超载保护装置安全可靠性主要是在技术上进行控制,在电梯使用中对不仅要从设备上控制电梯的超载,也要加强电梯使用人员及电梯设备的管理。电梯的安全至关重要,电梯超载保护装置在电梯正常运行过程中起到不可估量的作用。电梯超载保护装置失效会造成严重后果,因此,在电梯是设计制造、安装使用及检验维护等过程中均要加强对电梯超载保护装置的重视,要严格按照相关法规做好检验,做好预防措施,确保电梯超载保护装置安全。
参考文献:
[1]常寅飞.电梯超载保护装置分析[J].中国石油和化工标准与质量,2011(5).
摘 要:随着继电保护在智能保护方面的广泛应用,保护系统也正遭受着诸多的干扰,严重影响到电力系统的正常运行。因此,如何在遭受干扰时快速地对保护系统做出反应,以确保电力系统的安全稳定运行俨然已经成为所有电力企业面临的共同课题。该文作者即对干扰电力系统继电保护的原因进行总结,提出相应的继电保护防护措施,以期为做好电网的安全稳定运行,提高居民用电质量奠定坚实的基础。
关键词:干扰 电力系统 继电保护 防护措施
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)03(a)-0069-02
继电保护作为电力系统的第一道防线,其对维护电力系统的安全稳定运行,保障居民用电质量有着至关重要的作用。也正因如此,确保继电保护工作的顺利开展则具有十分重要的现实意义。然而在电力运行中,继电保护极易受到高强度磁场环境的干扰,出现保护误动或者是拒动问题的出现,严重影响到电力系统的安全稳定运行。所以,进一步对造成电力系统继电保护干扰的原因进行分析,提出有效的继电保护防护措施则尤为重要。以下笔者即对干扰电力系统继电保护的原因及其防护措施进行粗浅地分析,以供参考。
1 干扰电力系统继电保护的原因
1.1 天气对继电保护系统造成的干扰
由于变电站建设的地理环境较为特殊,因此在运行过程中往往容易遭受到雷击等自然灾害。而变电站本身接地线的抗阻特性又较高,所以,一旦变电站遭遇到雷击势必会产生高频电流,造成变电站暂态电位的异常升高,引发继电保护装置误动,对整个电路回路产生巨大的影响,造成变电站相关设施的损坏。
1.2 高频对继电保护系统造成的干扰
在对隔离开关进行操作时,往往操作都是较为缓慢的,因此,在某种程度上极易造成电弧闪络问题。如若此时采取电压操作,势必会产生高频电流。而一旦高频电流得以产生,那么高频电流通过母线时势必会产生磁场与电场,对继电保护工作带来巨大的干扰与影响。而如若此时的影响,已经超过了继电保护装置本身拥有的实际设定水平,那么继电保护系统势必无法再进行正常运作,也就造成了继电保护装置出口逻辑混乱,给电力系统的安全稳定运行带来巨大的威胁与隐患。
1.3 直流电源对机电保护系统造成的干扰
我们都知道,直流回路发生的故障以及由于其他原因造成的电流中断,其主要干扰都是来源于直流电及其恢复的。而正是因为抗干扰的电容及其分布位置不同,所以,给直流电造成的影响也是不尽相同的,也就在一定程度上导致了直流电在恢复过程之中,所需要的时间长短也大有不同。一旦直流电源,在此过程之中无法稳定恢复,那么电子设备的反应装置势必会发生畸形问题,造成继电保护中暂态电位变差,使电缆层与屏蔽层出现工频电流,轻则干扰回路,重则烧坏屏蔽层,影响到整个电力系统继电保护工作的良好运行。
1.4 辐射对继电保护系统造成的影响
正是因为我国科技的快速发展,计算机等通讯设备的高度普及,现阶段辐射俨然已经成为了继电保护系统最为主要的干扰原因之一。尤其是在通讯市场高度发达的今天,变电站周围聚集了大量的移动设备,因此,移动设备的辐射也早已变得越来越严重。而电网周围已经产生的巨大磁场与辐射,会在一定程度上使继电保护信号在接收的过程中可能接收到虚假信号,进而造成继电保护的误动或拒动,给整个电网都带来巨大的麻烦。
2 电力系统继电保护的防护措施
2.1 尽可能地降低接地电阻
为了能够进一步改变由于变化产生的暂态电位差,在电力系统的实际工作中,应该尽可能地降低接地电阻,如:电力系统中经常能够用到的避雷器、电流和电压互感器等电气设备,尽可能地降低这些一次设备的电阻,从而将这些组成一个低电阻的接地网,有效降低电流,同时降低二次回路及其设备被继电保护装置的干扰。
2.2 做好接地措施
要想进一步降低电位差,就必须做好接地措施。这不仅仅是因为,在电力系统之中必须确保接地网络做到全部都属于等电位,还应该在不同的位置上,产生不同的电位差。尤其是电网中的电位差大小,又与接地电网之中流入的电流呈现出正比关系。所以,在高频同轴电缆之中极易产生高电位差。在实际的案例中,产生高电压主要来自隔离开关和启停空母线的一端。要想解决这个问题,其应该从以下两个方面入手:第一,在开关场一端,采用滤波器进行二次接地;第二,在控制室内对高频电缆的屏蔽层采取保护屏接地铜排,通过这两种方式和措施能够有效防范高电位对装置干扰。
2.3 构造等电位面
目前在电力系统中,装置保护系统被较为广泛地使用,也正因如此,如何在高度集中摆放的保护装置下,解决那些可能由于不同电位而造成的保护装置受损问题则俨然已经成为当前电力企业面临的关键问题所在。而要想更好地解决这一问题,就必须为保护装置构建一个等电位面,使电位的不同变化不会对保护装置造成干扰。第一,将各个保护屏中的铜排首尾之间进行连接;第二,将裸铜线或者是铜排进行连接,连接成一个框架,使各个保护屏与框架之间相连,从而构建一个保护层。
2.4 使用UPS电源系统
直流电回路形成的高电压在电力系统运行中,往往会造成电力系统运行的不稳定,造成保护装置受到损害。而以逆变器为主的UPS电源系统,其所构成的是一个恒压恒频的系统,采用的正是装置供电方法,这种方法不仅能够进一步预防由于断电、脉冲干扰、电压波动、电压低落等原因对电力系统造成的影响,也能够进一步对保护装置进行了更好地保护。
2.5 做好智能监测系统的研究与应用
随着我国科学技术的快速发展,越来越多的智能化软件系统被应用在电网之中,使得电力工作人员对电网系统的监控工作,变得更加简单,易于操作,在很大程度上提高了电力系统监控的准确性,提高了继电保护装置的可靠性。尤其是通过智能监测工作,不仅能够对电力系统装置中的零件温度、震动等安全系数进行合理监测,更能够提高整个系统运行的监测功能。所以,做好智能监测系统的研究与应用,提高人机交互的可靠性则成为今后继电保护防护研究工作的重点所在。
2.6 不断地引入高新技术
近些年来,随着我国科学的快速发展,我国的电力技术与国外相比较,差距也越来越小了。但是在高新细节技术上仍存在着一定的差距。因此,为了进一步提高我国继电保护水平,提高我国电网的安全性,就必须做好国外高新细节技术上的引进,将其融入我国电力系统继电保护之中,提高继电保护装置在故障问题上的检测与判断能力。并且要加强其他学科在电网运行技术中的应用,从而更加快速地处理电力故障,提高继电保护系统的最佳职能。
3 结语
综上所述,笔者就干扰电力系统继电保护的原因进行粗浅的探讨,并结合个人实践工作经验与相关参考文献提出有效的继电保护防护措施,以期为广大同行在今后继电保护工作中提供全新的工作思路,并且为加强与提高继电保护装置的安全性,制定有效的抗干扰防范措施提供有益的参加借鉴,从而为促进电力企业的安全稳定运行做出有益的铺垫。
参考文献
[1] 王晨艳.试论电力系统继电保护干扰原因及其防护方法[J].中国电力教育,2014(2):243-244.
[2] 丁洪筠.电力系统继电保护干扰原因及其防护措施研究[J].科技传播,2013(1).
[3] 王景春.电力系统继电保护干扰原因及其防护措施[J].民营科技,2011(12):191.