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继电保护的最根本要求精选(九篇)

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继电保护的最根本要求

第1篇:继电保护的最根本要求范文

论文摘要:电力系统继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。当前,该课程现行教材已不能满足高职教育的需要,表现在:理论教学内容偏多,缺少对各种电力设备保护配置和实际运行与检修方面技术的内容。因此,电力系统继电保护课程教材改革已迫在眉睫。在此对继电保护课程教材改革进行探讨,提出解决的设想和具体措施。

在高职院校中,电气工程及其自动化、电力系统自动化技术等专业都开设了“电力系统继电保护”课程,从目前全国发行的电力系统继电保护教材看,其教学大纲和教材都有一个共同点,都是围绕保护原理、动作整定来提出要求和进行教材编写,往往忽略了对各种电气设备进行继电保护配置,忽略了对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。当学生毕业后,面对电厂、变电所中各种电气设备的继电保护时,不知配置有哪一种保护,感到茫然,体现出教材和教师教学偏离职业教育课程教学目标的需要。学生普遍认为课堂讲授的内容很难与实际的结合起来,短时间内很难进入工作角色。摆在电专业课教师面前的工作就是要全面分析和解决这些问题,给出令人满意的答案,让学生一走入工作单位就能胜任相应的工作岗位。在此对电力系统继电保护课程教材改革进行探索,并提出一些解决方法,更希望获得抛砖引玉的功效。

一、高职培养目标和现行继电保护教材分析

由于人的认知和观念上的惯性,社会上普遍认为高职院校学生是比普高院校低一个层次的学生,这种看法还将持续一段时间,还会在高职教育中充分表现,并将持续较长时间,具体表现在教材的编写和教师的教学全过程中。虽然许多从事职业教育研究的专家做了大量的研究工作,提出了与层次不同的观点,比如姜大源先生提出的“基于多元智能的人才观”,阐明从人才观的角度看职业院校与普通院校的教育的根本差别不是水平高低的差别,而是类型的不同。而且,他还进一步提出了非常重要的一个涉及职业教育与普通教育分野的基本问题:是在“层次下谈类型”还是“在类型中谈层次”?他指出:“在谈到教育层次与教育类型之间的关系时,是以层次下的类型为基础,还是以类型中的层次为基础,涉及到两类大相径庭的教育观。”基于层次的类型观与基于类型的层次观将成为高等职业教育定位的一个重要的选择标准、一种重要的理论基础。基于类型的层次观给予了各种类型教育自身发展的空间。

显然,针对人才和教育的层次观而提出的类型观体现了“以人为本”和“以学生为中心”的教育思想,为高职学生学习生涯的发展以及高职教育发展空间的拓展提供了有力的理论依据,具有空前的建设性。但是,这种人才类型观和教育类型观对于阐明我国确定的“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针来说只是提出了清晰的原则,远没有明确和具体地阐明高职学生要成为能有效服务于社会、具有就业竞争力的人才,最根本之点是什么?也没有清楚地勾画出高职院校为了贯彻“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,其具体实施过程中需要什么样的条件?教学过程怎样实施?在这样的情况下,从事高职教育的教师只能是八仙过海、各显神通。那么,有没有规范统一的要求来规范职业教育活动呢?这还需要进一步加以探索,形成全国从事职业教育专业课教师的共同认识和规范教学行为,形成能够托起我国现代化建设高技能劳动大军的合力。

从人力资源的视点来看,高职院校学生要成为能有效服务于社会、具有就业竞争力的人才,最根本点是要具备社会所需要的胜任力。具体地说,就是要具备企业所需要的人才所必备的胜任力,基于胜任力模型的人才观也为高职院校贯彻落实“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,为有效地拓展高职教育的发展空间提供了坚实的观念基础。在这个基础之上,高职教育可以把“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针具体化为:培养企业(组织)所需要的符合相应胜任力模型要求的、具有较强就业竞争力的人才,这正是高职教育的目标。

另外,一个亟待解决的问题是要廓清课程与教材的关系,即弄清教材为本,还是课程为本。否则就会本末倒置,将严重地影响教育和教学改革的主攻方向。现代意义的教材是以不同的承载媒体、不同的使用主体与不同的装帧形式出现的教学资源的集合。教材的多样化正是教材特色化的过程,服务于职业教育特色的所有教学资源以及教室与企业生产现场相结合的开放的教学资源都应反映到教材中来。

目前,全国高职院校采用的电力系统继电保护教材都有一个共同特点,那就是:首先提出继电保护的四个要求,即可靠性、选择性、速动性、灵敏性,其次提出基本电路(各种滤过器)和继电器元件图形符号;最后,按保护对象分别对各种电压输配电线路保护、变压器保护、母线保护、发电机和电动机的保护,并在各章插入微机保护。即使是精品课程教材,也难以突破这一教材编写模式,都还属于精英教育型选用教材,若老师按这样的教材去实施高职电力系统继电保护课程教学,学生是否具有胜任力,可想而知。对学生而言,他们应该知道:面对各种电气设备时,该设置哪些保护;每一种保护的电路布置;每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号对其进行维护;微机保护的实现形式以及动作原理(不用程序流程图)。因此,当前的高职电力系统继电保护教材不能适应职业教育的需要,必须进行教材改革。高职电力系统继电保护课程目标的达成需要有一套合适的教材、一批具有实践工作经验的教师和良好的实验实习设施,缺哪一样都会导致学生胜任力打折扣。这里仅对电力系统继电保护课程教材改革作一些探讨。

二、电力系统继电保护课程教材体系重构和教师实践能力培训

基于对当前广泛采用的电力系统继电保护教材存在问题的分析,并结合职业教育专业目标和课程教学目标的要求,结合大多数学生的实际基础和现实学习能力,结合实训试验条件和教师的实际经验,提出对继电保护课程体系进行重构,具体考虑如下:

1.教材重构

教材是教师实施教学并达到教学目的的指南,简洁实用的教材是职业教育必不可少的。从职业教育的目标和课程目标出发去实现学生职业胜任力。因此,必须对现用教材进行拆分、瘦身、添加和重构教材体系,以便于专业课教师有效地进行教学活动。

(1)教材拆分。首先,将各种电压输配电线路保护、变压器保护、母线保护、发电机和电动机保护以及微机保护的原理和整定的体系进行拆分,把各种保护的原理从各章节中拆分出来单列一章,专门介绍反应故障保护的大值动作原理、小值动作原理(电压保护、阻抗保护)、气体动作保护原理。在各种故障情况下,故障物理量的检测电路中的检测设备或原件(TA、TV以及电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器)及其保护动作原理和信号显示要求。并在这一章节中增加两天去发电厂和变电所认识TA、TV、电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器等的安装位置以及继电保护运行信号显示情况。安排两次实验完成继电器的动作值整定实验。其次,拆分出动作值整定,只介绍整定的原则,不作复杂的理论分析计算,让高职学生从复杂、难懂的窘境中解脱出来,而把主要求精力放在继电保护的实用技术上。最后,拆分出各章节中的微机保护,并单列一章,重点介绍微机保护的实现(从故障分量的检测模数转换计算机程序实现的故障判断、指令形成,再到计算机发出控制跳闸指令到现场控制设备执行跳闸的过程)。

(2)瘦身。去掉复杂装置或元器件原理的介绍、整定计算及整定计算实例。教材篇幅减至原来的一半。

(3)添加。增加各种电气设备的继电保护配置、保护的原理图和展开图,增加去发电厂、变电所的生产现场认识实习和学校内的实验,增加对各种事故的案例分析(继电保护运行、维护和检修技术)。

(4) 教材体系重构。把电力系统继电保护重构成下列几个部分。一是电力系统继电保护基础知识,重点介绍电力系统运行及继电保护的概念、主后备保护概念、保护要求、基本元件文字符号认识、保护的实现原理(反应故障保护的大值动作原理、小值动作原理、气体动作保护原理和差动保护原理。在各种故障情况下,故障物理量检测电路中的检测设备或原件:TA、TV以及电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器,保护动作原理和信号显示要求)。二是电气设备的继电保护配置,主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读。三是继电保护动作值整定:电流动作值整定(短路动作电流、过电流)、动作时间整定、动作阻抗值整定、差动保护动作电流值整定等。四是微机自适应保护:从故障分量的检测模数转换计算机程序实现的故障判断、指令形成,再到计算机发出控制跳闸指令到现场控制设备执行跳闸的过程。五是继电保护运行、维护和检修技术,收集编制案例,用案例教学方式实现学生对运行和维护技术的学习。六是实验实习实训,编制去发电厂和变电所认识实习的项目、目的,在校内试验的项目和目的。

2.加强教师在电力企业的实际工作经验

校企结合是职业技术教育培养学生的重要举措,也是加强专业教师的理论与实际结合、提高教师的教学能力的重要手段。通过学院的规划,分期分批让电专业课教师深入企业去工作一段时间,以增强教师的实践能力,增长教师对专业课教学过程的把控能力,以达到良好的教学效果。为取得可检验的实际效果,学院要求各系专业教研室拟出各批次教师的实习项目、目的和要求等,实习结束后由各教研室统一进行检验。电专业教研室针对继电保护课程教师提出具体目标:

(1) 必须熟悉电力系统各个环节电气运行管理规程与维护、检修的基本技术。

(2)必须熟悉发电厂、变电所一、二次系统设计,熟悉一、二次系统的运行管理、维护与检修技术。

(3) 必须熟悉一、二次设备选择、设备的布置等。

并作出相应的安排和要求如下:

(1)每年7月18日至8月18日分两组分别去发电厂和变电所实习,同运行人员同吃住,同上班;虚心请教相关专业技术人员,时刻牢记自己的实习目标。

(2)学院为每名电专业教师配置电气工程相关标准汇编一套。

(3)要求实习教师了解发电厂或变电所的电气运行情况、绘制电气主接线图、各种电气设备继电保护配置图,重点了解实习厂、所继电保护装置运行情况,并写出评价报告。

(4)了解发电厂、变电所使用新技术、新设备以及运行情况,作出书面记录。

(5)实习结束时要求教师请发电厂变电所的技术人员出来座谈和交流。

实习教师回到学校后,由教研室主任对实习教师的实习资料进行一一检查,签署意见,由系主任核实后,交资料室存档,作为教研室全体教师交流学习材料。

电专业教师到电力企业,把现代企业中的新知识、新技术、新设备和实用技能学回来,更好地与课堂教学相结合,使电专业教师向着“双师型”师资队伍方向快步前进。

三、效果

经过一年的试验和探索,这种重构后的教材对高职学生学习具有明显的好处,他们感觉学习电力系统继电保护不是太难的事,保护原理清楚、电路原理图和展开图通过课堂教学和在企业的认识实习也容易掌握,特别是各种设备的保护配置也基本清楚;通过案例教学使学生对继电保护运行维护技术有了初步认识。在岗前实习中,现在的学生没有往届学生那种茫然感觉。另外,组织教师去电力企业工作实习,增强了教师的实践能力,大大增强了教师在课堂和实验室以及实训试验中把控能力。学生对教师更有信任感,教师对学生更有感染力、示范力。由于教师能力增强,课堂教学把握得当,幽默感顿生,语言语气感染力增强,教学效果大大提高。但不足方面在于:教材中还有许多内容需要改进,对继电保护运行和维护的实践案例还不够丰富,这些方面还有很多工作要做。

四、总结

继电保护课程教材改革不是一件容易的事,需要从事电力系统继电保护的相关教师和实验实习教师积极参与才会更深入、到位。希望有更多有志者参与这项工作中来,使继电保护课程更完善。

参考文献:

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2010.

第2篇:继电保护的最根本要求范文

关键词:电力自动化;继电保护;安全管理;运营维护

中图分类号: U224.4 文献标识码:A

1电力自动化继电保护现状

经济与社会的发展使得电力系统自动化不断向着更高的水平发展,继电保护作为保护电力系统正常运营的重要手段,也突破传统模式,不断探索革新。现在的继电保护与从前相比较在意义上与手段上都有了质的飞跃,原本仪表检测、事故信号等单一的管理模式开始向以计算机技术应用为主要手段的自动化管理模式转变,除了提升系统安全保障力度之外,在安装、调试、操作上也简便许多,还能实现无人值守自动化管控目标。现代化的电力自动化继电保护装置先进,功能强大,可靠性非常强,为相关人员的管理工作带来了无数便利。当然,同时我们也要看到,继电保护的运行环境尚未完全改观,在管理上也存在着一定漏洞,现代化电网对继电保护的高要求也促使继电保护安全管理必须不断完善,提升管理水平,弥补管理漏洞,这有利于电力自动化继电保护充分发挥自身的优势与性能,实现对电力系统的全方位管理和监控。由于电力产业的发展,电力自动化继电保护在国民经济中也占据了越来越重要的地位,因此,加强对继电保护现状的探索和研究,不管我完善电力系统相关的安全管理,对于经济建设和发挥发展来说意义重大。

2电力自动化继电保护安全管理探讨

2.1.统筹规划,保障继电保护装置性能与质量

电力系统的正常高效运行要求继电保护装置必须满足可靠性、选择性、灵敏性以及速动性四个要求,这四个方面紧密联系,既矛盾又统一。可靠性是指保护该动体时继电装置应可靠动作,不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求,如果系统运行中继电装置随意干涉电力系统,那么将会带来重大的安全隐患,对于安全管理来说,无疑是非常不利的,所以,确保继电保护装置的可靠性是第一准则。选择性和灵敏性的要求,则通过继电保护的整定实现。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。对于电力自动化系统来说,继电保护的基本任务是当被保护的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(如保持电力系统的暂态稳定性等)。从这个要求来看,继电保护装置在造型设计阶段最重要的就是选择质量可靠、性能优良的安全继电保护产品,只有硬件设施足够优秀,才能保证继电装置在电力系统的运行中全面发挥自己的性能,保障电力系统运营的安全,同时减少对电力系统元件的损坏,降低各种问题隐患给供电安全带来的不良影响。因此,针对继电保护装置的四大要求,电力部门在造型设计阶段选择供给企业时,就必须严格把关,选取产品造型合理,质量可靠,设计完善的企业,以保障电力自动化系统的安全运行。

电力系统的日常管理中,从自动化要求出发,结合实际,从全局着手开展工作,对资源进行合理配置,让继电保护的每个环节(信号、计量、控制等)都有条不紊、井然有序,确保其始终处在平稳、安全的运行状态。同时根据不断提升的管理要求,要配合变电站不断进行硬件、软件设施的管理改造,提升从业人员的职业技能与素质,为综合自动化管理模式的深化推进创造良好的运行平台。在遇到电气设备的不正常工作的情况时,要根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)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,尽量确保反应措施的及时与高效,确保系统安全。另外,还应利用自动化优势,科学改善、更新监控数据库,实现对监控情况的合理等级划分和分类管理,一旦故障发生,根据数据库可快速作出判断和分析,及时解决问题与故障。

2.2.完善调试安装,确保设备良性运行

继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证,所以,设备的调试、安装工作要严格把关,从系统建设到后台监控再到安全管理,每个环节都要认真细致,并且合理分工,权责分明,将工作与责任明确划分,促使各部门及相关工作人员良性协调配合,完成对设备的监管与维护。由于电力系统的自动化特点,所以在对系统进行基础数据录入、数据库建设和联合调试的时候,要加强对各项环节的调试和监控,保证校检结果合格,同时还应当对其加入八分之八十额定电压,对安全管理中存在的各类故障进行模拟探究测试,保障装置中各项逻辑回路的正确性。针对实际中干扰系统运行各类因素,诸如防潮、雷击雷暴、磁场干扰等要做好检测预防工作,由于电源电压与工作环境要求较高,所以实际中应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范,在网线及二次回路中合理配置避雷器等措施辅助提升计算机装置安全可靠性,提升系统抗干扰性。另外还要加强对电力工程施工环节的各项质量控制,确保系统运行良好、设备质量过硬,为电力自动化继电保护创造良好的环境。

2.3.强化验收与运营维护

电力系统自动化运行及继电保护安全管理要求我们在验收设备时加强试验监测,投入运营后做好维修养护工作。验收时,除了从前一些常规的整组传动保护试验外,还要根据自动化系统的新特性新要求,对各项设备的遥控、遥测、抗干扰性能等做出严格测试,进行验收,保障性能过关,并随之制定与自动化系统运行相匹配的操作规范及相关管理制度,完善操作环境的建设。同时,关于设备的各类报告书、图纸资料以及技术资料应及时整理保存,并送交相关部门,做好系统数据内容的备份工作,以便为电力系统后续的良好运行的维护提供各类资料,做好技术准备。先进的自动化系统对于相关工作人员的职业技能与素质也提出了更高的要求。

结语

总之,电力自动化继电保护安全管理要结合实际工作需要,从各个环节加强监督与控制,统筹规划,保障继电保护装置性能与质量,完善调试安装,确保设备良性运行,强化验收与运营维护,才能全面发挥自动化优势,实现继电保护的安全管理,提升系统运营效益和服务质量。

第3篇:继电保护的最根本要求范文

【关键词】继电保护;电力系统;影响

电力系统在社会生活的各方面都起着巨大的作用,我们无法想象如果没有了电人们将怎样生活。由于电力在现代社会中的重要性,所以对于电力的保护就显得尤为重要,继电保护对电力维护起着重要作用,而它也是保证电力系统正常运行的关键。与此同时,运用与发展电网继电保护对电力系统的正常运行也十分重要。所以也理所应当得到社会的广泛关注。

电力网络及相关设备监测保护的重要技术,正在向计算机,智能化,网络化,这些方向发展,而这些方向也将会是此领域的长期发展趋势。继电保护被为分互式发电,交互式供电。而其中的交互式供电提出了更高的要求,在这其中,探索新的保护原理也在通信技术和信息技术的长足发展下得到普及。

对电网进行继电保护,因此也对交互式发电,分布式发电提出了更高的要求。另外信息技术和通信的长远发展,数字化的应用在各行各业也越来越普及,这也为探索新的保护原理提供条件。这时候要想对电网进行实时的保护,就需要智能化的保护装置了。

一、继电保护的组成

1、合并单元,合并单元就是把二次单元传输过来的电流或者电压的数据进行时间等组合的物理单元,它既可以作为单元器的一部分,也可以作为一个独立的单元存在。

2、智能终端,是有预测性,适应性的智能组件。它第一次采用电缆连接,第二次采用光纤连接,最后连接到智能化系统上。来进行本地或异地的监测,控制和处理故障。以此来实现对设备的控制。

3、交换机,是网络元件中有源的一种,它是两个或多个子网连接到一个交换器上,通过转换器也可以将子网本身连接的一种机器。

4、Go ose是一种面向对象事件中的通用对象的变电站,一套技术先进和功能完善的计算机监控系统是变电站的首要标准,并且承担着运行人员的控制,监测,测量数据分析等一系列的任务。其中利用以太网特性,可以使信息进行交换,与保护系统建立互相统一的信息平台,使二次系统的安全性得到提高,使转换设备可以节省,而且前置等中间通信环节消失,减少工作量,由于节省二次设备,在这样的情况下,就节省了开支,降低了成本。

二、继电保护与电力系统的关系

电力系统最根本的任务就是安全、优质的供给用户电力资源,但是在电力系统逐渐完善的今天,系统的结构日益复杂,元件数量也越来越多。但系统元件如果出现了故障就有可能会使系统功能受到影响,甚至丧失,这样将会给人和社会带来巨大的损失。因此,为了保护电力系统的安全,给出以下建议。

首先就要保证电力系统承受事故的能力足够强。

第二个也是很重要的就是加强继电系统保护。如果想要保障电力系统能够安全运行,首先就要加强电力系统网架的结构,加强各网联络线间的调节能力。同时提高继电保护系统的可靠性和安全性。

继电保护系统是防止电力系统受到外来故障危害的防线,是电力系统不可或缺的一部分。它对保护电力系统正常运行,防止故障影响运行,和电的质量都起着极其重要的作用。当系统受到来自外界的自然的、人为的危害时,就会自动的切除外来危害,保证电力系统的正常运行。最大程度的保证电力系统正常供电。

但如果当电力系统遇到故障时,没有继电保护及时阻止外来危害侵入电力系统,那么将会造成巨大的事故和严重的损失。

所以为了保证电力系统能够安全稳定的运行,保证机电系统的完好无损是非常重要的,也是绝对不能忽视的。在平时中,为了保证继电系统正常的安全的运作,就要定期对它进行维护,检查,修理,并实用科学的方法对它进行检修、维护。这对几点保护的可靠性有着非常重要的意义。

三、继电保护对电力系统的影响

在飞速发展的21世纪,继电保护被用于实际生活的中,对整个电网系统都实施着保护。但是由于电网系统的不断增大,开始有越来越多的数据,越来越多的信息,越来越远的传输距离,越来越快的传输速度。这所有的一切因素,都使得继电保护的有效实施越来越困难,以至于继电保护的可靠性越来越低。对此,我们希望新时期的继电保护能够更加快速的适应人们生产和生活的需求。

当电力系统发生故障的时候,继电保护的动作会直接影响着电力系统的运行的安全性和稳定性。所以在评估元件故障时,一定要首先考虑继电保护的影响,而大多时候在考虑电力可靠性时人们往往都忽略了继电保护,这是非常不正确的,也是非常不科学的。继电保护对维持电力系统的安全正常的运作起到的作用都是非常巨大的。

现在人们对继电保护的了解都还不是多么的透彻,所以人们又有很大的必要去研究继电保护的可靠性,借此来为电网评估提供更加可靠的数据依据。

1、保证了时间和数据同步进行

传统中的继电保护要通过二次模拟才能接入装置,然后由控制总线通过模拟转化器传输信号到转化器起到保护的作用。在这种过程中会出现时间和数据不同步的现象,这样就容易导致事故的发生。而继电保护是针对整个电力系统进行保护的,它是利用先进的计算机技术,把收集到的数据信息在瞬间出去,减少了时间与数据的不一致性,降低了风险,加大了安全性。还有现代先进的监测、监测系统为电网的监测和分析提供了非常精确的数字,大大的降低了事故的发生,提高了安全性。

2、自我恢复性变强

继电保护装置的越来越完美,在某种程度上可以大大的使电网的自我恢复能力增强。所谓自我恢复是指电网在受到外界侵害时,内部元件损坏的情况下,可以进行内部元件的自我恢复,重组,并且寻求元件的替代品。而这种具备自我恢复的继电保护装置在今后的生活中将会越来越多的受到人们的关注,进入人们的生活,为人们造福。

3、可以更加快速的识别故障

在传感器技术不断提高的同时,电网数据分析算法也在不断地提高着,结合信息的高速,时间和数据的同步,使电力系统事故的判别更加准确,也更加高速。而且也可以更迅速的判别是哪种故障,比如为了实现高压交流线路超高速保护,利用暂态分量的小波变量提取证物的方式。

四、结语

总结全文,电力系统独自运行时很容易受到外界障碍的威胁与危害的,在继电保护下电力系统才有条件可以安全稳定的运行,而且随着社会的进步,信息技术的发展,人们对于电力的要求越来越高,这也就对继电保护装置形成了很大的需求。也只有在继电保护下的电力运作才会让人们满意,让人们放心。

参考文献:

[1]许小慧.智能电网导论[M]北京.中国电力出版社,2009(8)

第4篇:继电保护的最根本要求范文

【关键词】继电保护;速动;微机化;网络化

Abstract:Power system relay protection is guaranteed an effective technology to ensure the safe operation of power systems and to improve economic efficiency technology.The concept,the structure,the basic tasks of power system relay protection and the basic requirements of power system on it are elaborated in this paper,the dveloping history of relay protection is reviewed,the development status is discussed,at last,the direction of future development of relay protection is forecasted.

Key words:relay protection;quick-operation;computerization;networkiing

1.继电保护的概念、组成、任务及其基本要求

1.1 继电保护的概念和基本组成

继电保护技术通常是指根据电力系统故障和危机安全运行的异常工况,提出切实可行的对策的反事故自动化措施。

一般来说,一套继电保护装置由3个部分组成,即测量部分、逻辑部分和执行部分,其结构原理图如图1所示。

图1 继电保护装置的结构原理图

(1)测量部分。测量被保护装置的工作状态电气参数,与整定值进行比较,从而判断保护装置是否应该启动。

(2)逻辑部分。根据测量部分逻辑输出信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障类型和范围,确定保护装置如何动作。

(3)执行部分。根据接收到的逻辑部分的信号,完成跳闸、发出信号等动作。

1.2 电力系统中继电保护的基本任务

继电保护是保证电力系统安全运行、提高经济效益的有效技术,其基本任务:

(1)自动的、迅速的、有选择性的将故障元件从电力系统切除,迅速恢复非故障部分的正常供电;

(2)能正确反映电气设备的不正常运行状态,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,或由装置自动调整;

(3)与供配电系统的自动装置,如自动重合闸装置ARD、备用电源自动投入装置APD等配合,根据电网运行方式,选择短路类型,选择分值系数,缩短事故停电时间,提高供电系统的运行可靠性。

1.3 电力系统中对继电保护的基本要求

判断继电保护装置是否符合标准,必须在技术上满足以下条件:选择性、速动性、灵敏性和可靠性这四个基本要求。而对于其他一些较轻微的故障,继电保护要求也因此降低了,发生故障时可动作于发信号来满足保护条件即可。

(1)选择性

当电力系统中线路或设备发生短路故障时,负责本段线路胡设备的继电保护装置会动作,当其拒动时,会由相邻设备或线路的保护装置将故障切除;

(2)速动性

电力系统发生故障时,电力系统中继电保护装置应能够快速地将故障切除,防止对人或电力设备、公共财产造成不必要的伤亡损失降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性;

(3)灵敏性

当电力系统中线路或设备发生短路故障时,电力系统保护装置的及时反应动作能力,能够满足灵敏性的要求的继电保护,在规定范围内发生故障时,不论短路点的短路的类型和位置如何,以及短路点是否存有过渡电阻,都能够正确反应并动作,即要求不仅在系统的最大运行方式下三相线路短路时能够可靠动作。电力系统中保护装置的灵敏度大小是由灵敏系数来衡量;

(4)可靠性

即是继电保护设备能够安全稳定的工作动作,不误动、不拒动是对继电保护装置最根本要求。

选择性、速动性、灵敏性和可靠性这四个基本要求既相互联系又相互制约,我们应视具体问题而定,辩证的利用这四个要求合理做出机电保护装置的设定。

2.继电保护发展历程与现状

电力系统的发展带动了继电保护的不断发展。在二十世纪初期,电力电网系统的发展,继电器广泛开始在电力系统的保护中应用,这个时期是继电保护装置技术发展的开端。自二十世纪五十年代到九十年代末,在四十多年的时间里,电力系统继电保护装置完成了发展的四个阶段,从电磁式继电保护装置到晶体管式的继电保护装置再到集成电路的继电保护装置及微机继电保护装置。

十九世纪后期,电力系统结构日趋复杂,电力系统的飞速发展,短路容量的不断增大,到二十世纪初期产生了作用于断路器的电磁型的继电保护装置。虽然在一九二八年电力电子器件已开始与保护装置相结合,但电子型的静态继电器的大量生产和推广,只是在当时五十年代晶体管与其他的固态元器件发展起来之后才能够得以实现。静态继电器具有较高的灵敏度及维护简单、作速度、寿命长、消耗功率小、体积小等优点,但容易受外界干扰和环境温度的影响。随后在一九五六年出现了应用计算机研发的数字式继电保护。大规模的模集成电路技术飞速发展,微型计算机和微处理机普遍的应用,极大地推动了数字式继电保护技术开发与研究,目前微机式数字保护技术正处于日新月异的研究与试验阶段,并已有少量装置已电力系统的容量逐渐增大,应用范围越来越广是当今电力电网企业所面临的一个重要问题,仅仅是将系统的各元件的继电保护装置设置完善,远远不能避免。电力电网中因长时间停电造成的事故与经济损失。当电力电网系统正常运行被破坏时,尽可能的将其影响的范围限制到最小,负荷停电的时间减小到最短这是电力系统保护的任务。因此必须从电力系统的全局出发,研究的故障元件被相应的继电保护装置动作并切除后,系统将呈现何种状况,如何尽快的恢复正常运行等等。此外,炉、机、电任一部分的故障都将影响到电能的生产安全,特别是在大机组和大电力系统中的相互协调和影响正成为电能生产安全的重大课题。因此,保证炉、机、电的安全运行已经成为继电保护的一项重要任务。

3.继电保护的未来发展方向

随着计算机技术、电子技术、通信技术的飞速发展,人工智能技术如遗传算法、人工神经网络、模糊逻辑、进化规模等相继在电力系统继电保护的领域研究中应用,电力系统继电保护技术已向网络化、计算机化、一体化方向不断发展。

3.1 继电保护的计算机化

按照著名的摩尔定律,芯片上的集成度每隔18-24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加,价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强,片内硬件资源得到很大扩充,单片机与DSP芯片二者技术上的融合,运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便,高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。

我国在2000年220kV及以上系统的微机保护率为43.99%,线路微机保护占86%,到2003年底,220kV以上系统的微机保护已占到70.29%,线路的微机化率达到97.6%。实际运行中,微机保护的正确动作率要明显高于其他保护,一般比平均正常动作率高0.2-0.3个百分点。

继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护基本功能外,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,强大的通信功能,与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。

3.2 继电保护的网络化

网络保护是计算机技术、通信技术、网络技术和微机保护相结合的产物,通过计算机网络来实现各种保护功能,如线路保护、变压器保护、母线保护等。网络保护的最大好处是数据共享,可实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的纵联保护。另外,由于分站保护系统采集了该站所有断路器的电流量、母线电压量,所以很容易就可实现母线保护,而不需要另外的母线保护装置。

电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护,是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术、网络技术、通信技术以及微机保护技术发展的基础上。网络保护系统中网省级、省市级和市级主干网络拓扑结构,以及分站系统拓扑结构均可采用简单、可靠的总线结构、星形结构、环形结构等。分站保护系统在整个网络保护系统中是最重要的一个环节。分站保护系统有两种模式:一是利用现有微机保护;另一个是组建新系统,各种保护功能完全由分站系统保护管理机实现。由于继电保护在电网中的重要性,必须采取有针对性的网络安全控制策略,以确保网络保护系统的安全。

3.3 继电保护的智能化

随着计算机技术的飞速发展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不断被应用于计算机继电保护中,近年来人工智能技术如专家系统、人工神经、网络、遗传算法、模糊逻辑、小波理论等在电力系统各个领域都得到了应用,从而使继电保护的研究向更高的层次发展,出现了引人注目的新趋势。例如电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络(ANN)来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一种非线性问题,距离保护很难正确做出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。

随着人工智能技术的不断发展,新的方法也在不断涌现,在电力系统继电保护中的应用范围也在不断扩大,为继电保护的发展注人了新的活力。将不同的人工智能技术结合在一起,分析不确定因素对保护系统的影响,从而提高保护动作的可靠性,是今后智能保护的发展方向。虽然上述智能方法在电力系统继电保护中应用取得了一些成果,但这些理论本身还不是很成熟,需要进一步完善。随着电力系统的高速发展和计算机、通信等各种技术的进步和发展,可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

3.4 保护、控制、测量、数据通讯一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的前提下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可以从网络上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它获得的任何被保护元件的信息和数据传送给网络控制中心或任意终端,即实现了保护、控制、测量、数据通讯一体化。如果将保护装置就地安装在室外变电站的被保护装置旁,则可以免除大量的控制电缆。

现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已处于研究试验阶段,将来必然在电力系统继电保护装置中得到应用。

4.结论

随着电力系统的高速发展和计算机技术、网络技术和人工智能技术的进步,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,由数字时代跨入信息化时代,发展到综合自动化水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

参考文献

[1]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京:水利电力出版社,1988.

[2]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨[J].电力信息化,2009,7(1):38-40.

[3]张宇辉.电力系统微型计算机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2000.

[4]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[J].西安:西安交通大学出版社,1996.

[5]吕卫胜.人工智能技术在电力系统继电保护中的应用[J].山东电力技术,2006,147(1):61-63.

第5篇:继电保护的最根本要求范文

[关键词]电力系统 机电保护 重要性

中图分类号:TM713 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)46-0269-01

电力企业负责人们生活与生产中的电力供应,对于人们生活与生产具有重要的作用。但是,在电力供应过程中,常常会因为一些人为原因或者环境、设备等原因,造成电力系统供电的可靠性降低,影响人们生活与生产的正常用电。所以电力工作人员设计安装了电力系统继电保护装置,以系统的保护作用提高电力系统的供电可靠性。

1、电力系统继电保重要性

1.1 机电保护装置作用

继电保护主要是对电力系统及时、准确的保护,对于保证电力系统的稳定运行具有重要意义。电气工作人员对继电保护系统防护装置进行设计时,需要考虑到各种因素对防护装置运行时的影响,尽量做到在发生电力系统元件异常时,防护系统能够自动、迅速、有选择性地对异常元件进行处理,从而保证整个电力系统的正常运行。

电力继电保护系统的防护装置一般是由检测部分、执行部分与逻辑部分组成,三者相互协调工作,共同对电力系统进行防护。在电力系统发生异常时,防护装置的检测部分将发挥其检测的作用,找到电力系统元件故障点;逻辑部分主要发挥其逻辑分析的作用,并且判断应用何种防护手段来减小影响;最后执行部分发挥防护作用,对故障元件进行必要的维护,提高电力系统元件运行的可靠性。

当电力系统的被保护元件发生故障时继电保护装置可以及时的做出反应,根据电力系统运行的条件和维护条件发出信号、减负荷、跳闸指令,将发生故障的元件从电力系统中切除,从而保证没有故障的电力系统迅速继续进行工作。这时不要求迅速的动作,而是根据故障的程度和影响来进行延时,防止不必要的动作和干扰导致发生误动作。这样不但有利于保护没有发生故障的装置而且有利于降低故障的影响。

1.2 继电保护的基本要求

继电保护的基本要求有:可靠性、速动性、灵敏性、选择性。继电保护的可靠性主要是指继电保护装置在保护的范围之内应该做出动作的进行动作,不该进行动作的不能误动作,主要是由合理的配置和优良的装置决定的。所有电力设备都不能脱离继电保护装置独自运行,可靠性是对继电保护的最基本最根本的要求。继电保护的速动性主要是指保护装置应该迅速的切断故障,降低损害的程度和范围。速动性的目的是将尽可能的降低故障的范围和遭受损害的电力系统的程度,增强自动重合闸和备用设备自动投入的效果。继电保护的灵敏性主要是指电力系统中的元件或者线路在保护范围内发生金属性短路故障时,继电保护装置应该具有的灵敏程度。继电保护的选择性主要是指一旦电力系统发生故障那么就要找出发生故障的设备或者线路本身,如果发生故障的设备和线路的保护装置或者断路器没有动作才可以由相邻的设备保护、线路保护、断路器失灵保护来切除故障。上下级或者同级电网继电保护之间的整定要按照逐级配合的原则,从而有选择性的切除故障。切除的是发生故障的部分,没有故障的部分仍可以继续运行。

2.电力系统继电保护强化措施

2.1 协调配置保护人员

继电保护过程中有调度、继保、运行三方面人员的参与,这三方面人员的参与必须做到思想同步、动作同步,三方人员必须提高自己的合作意识和团队意识。

2.2 完善规章制度

建立健全的保护装置运行管理制度有利于统一管理保护装置技术人员和设备等。利用新型的科技来对继电保护设备台账、运行、维护、事故、检验等进行管理和归档,并制定相应的奖惩制度,提高执行的力度,在年终的时候对一些工作优秀的人员进行奖励,对一些消极怠工的人员进行惩罚,从而增强工作人员的工作积极性和责任心,保证保护装置和电力系统的稳定、安全、可靠运行。

2.3 对二次设备实行状态监测方法

随着新型科技的不断发展,变电站继电保护故障诊断系统的不断改善和提高为电气二次设备的状态监测提供了基础。就综合自动化变电站而言比较容易实现继电保护装置的状态监测,可以利用校验法、编码法、比较法、特征字法、监视定时器法等实现继电保护装置内的每一个模块的自动故障监测,如:对继电保护装置的电源、I,0接口、CPU、存储器、A/D转换等的监测。保护装置可以利用加载在线检测程序来对保护装置的设备和元件进行故障监测。对于一些常规的继电保护装置而言实现状态监测比较难,譬如:二次回路是利用许多的继电器和电缆连接组成的,具有点多分散的特点,如果要利用在线监测继电器触点和接线的情况则非常苦难并且也不具有经济性。这种常规继电保护装置的监测可以从下述两个方面进行监测:①设备的管理人员。结合设备的验收、管理、检修资料等对装置实现在线监测;②在不断增加新的投入时利用新型的监测手段对装置进行监测。

2.4 注重低压配电线路保护

我国的电网线路一般都是以10kV电压等级为主的,并且配电系统普遍存在一致性差的特点,有的用户专线与输电线类似,有的则呈现放射状,将几十台变压器连接在同一条线路上,不具备一致性。为了解决这一问题就需要加强对于低压配电线路的继电保护。如今的10kV电压等级线路都是采用电流速断和过流及三相一次重合闸组成的,如果这种设置不能满足要求则可以适当的增加其他的保护装置,比如:电压闭锁、保护Ⅱ段等。在进行整定计算时不但要考虑到常规情况也会考虑到特殊情况,并结合装置的灵敏度要求和一般电网保护装置的情况及经验利用保护整定的计算方法来计算。

2.5 二次回路、直流系统和抗干扰

对于直流系统,应配置有两套安稳装置、组保护、通道设备、跳闸回路等自流供电电源,并且必须取自不同段的直流母线,新建工程保护操作箱的两组电流不允许使用自动切换,并对直流系统保持必要的回复。二次回路中对于电流互感器的管理、设计、试验以及选型应严格按照《关于加强省网保护和计测量级电流互感器管理的补充规定》中的要求。多绕组电流互感器接入保护回路的原则应遵循保护接入的二次绕组分配原则,避免当一套线路保护停用而线路急需运行时,出现电流互感器内部故障的保护死区。装有小瓷套的一次端子应放置于母线侧,对于新安装或者检修解体后的电流互感器必须经过伏安特性和变比试验,经检测合格之后才能恢复使用,保证在其通过最大短路电流时能有可靠动作。

3.结语

继电保护在运行时要根据相应的原则考虑到各个可能导致故障的因素,利用相应的措施保证继电保护不发生误动或者拒动等。继电保护在运行过程中发生问题后要进行全面系统的检查和分析,找出问题解决问题,保证电力系统的稳定、可靠、安全运行。

参考文献:

第6篇:继电保护的最根本要求范文

关键词:继电保护 二次回路 检修 问题

中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(a)-0141-01

二次回路是电力系统线路连接中的主要方式,它通过对各项二次设备进行相互连接,起到检测和保护作用,所以二次回路对电力的安全运行具有重要的保证意义,因此引起了维修与管理人员的重视。本文就继电保护中二次回路的相关问题展开了论述,提出了问题的维修措施。

1 影响继电保护可靠性的因素

继电保护的可靠性包括安全性和信赖性,这是对继电保护最根本的要求。安全性是指在系统操作时,要求继电保护不出现误动的情况;信赖性是指在规定的保护范围内,要求继电保护发生应该操作,简要的概括就是不拒绝应该有的动作。影响继电保护可靠性的主要因素包括以几个方面。

(1)继电保护装置的性能没有得到良好的保证,制造厂家在生产过程中,并没有制造出质量合格的继电保护装置,从而使继电保护的可靠性受到了影响,总而言之,就是生产厂家的质量把关问题。

(2)继电保护装置在工作的过程中,由于收到外部环境,高温或者有害气体等的影响,而促使其中许多电路以及设备接触不良而不能够正常的工作。外部环境也会影响继电保护装置的可靠性。

(3)工作人员以及维修调试人员在操作继电保护系统时,没有按照规定的步骤来进行运作,缺乏专业性知识和安全意识,而影响了继电保护系统的可靠性。

(4)继电保护系统中,一些装置容易受到干扰源的影响,如晶体管保护装置,而发生拒绝操作以及错误的操作,从而影响装置的可靠性。

2 提高继电保护可靠性的措施

(1)加强对选购设备时质量的把关。

例如:一些大功率的辅助装置,如交流电压切换箱,在选购这样类型的设备时,一定要注意选择专业合适的生产厂家,最好是在厂家直接拿货。若劣质的保护装置进去运行,就会发生各种不可预料的事故。

(2)严格控制二次回路的维护。

至今,继电保护各方面都已经比较完善,近几年数据统计表明,几乎所有发生的故障都是由于保护装置外部原因引起的。

比如:二次回路中的电缆接触不良;所用的CT二次电缆性能未达标准而导致的跳闸问题;电缆绝缘性下降等。为了使这些故障的发生率降低到最小化,所以必须加强外部二次回路的维护和检查工作。

(3)注意及时备份数据。

随着继电保护技术的发展,电力网络系统也取得了很大的进步。因此,如果继电保护系统数据丢失,整个系统必须进行重装,这样就会加大保护的工作量。根据统计,监控系统的硬件损坏是出现最多的问题,这样就很容易造成硬件数据的丢失。比如,一个中等站所有的数据进行恢复就需要20天,而这所造成的损失将是无法估计的。所以,及时对硬件数据备份十分重要,这样就算故障发生,也可以大大剪短处理故障的时间。

(4)定期检测主要装置。

所有的电器装置都是有使用寿命,并且其性能也不能一直保持在一个很高的水平。为了最大限度防止故障的发生,必须注重工作中的每一个细节问题,要加强对保护装置的运行维护,并且要定期检测装置的故障处理能力,最大限度提高保护装置的可靠性。

3 继电保护中的二次回路问题及解决策略

3.1 二次回路的常见问题分析

(1)安装施工欠妥。

二次回路的安装涉及到电流、电压及信号等复杂繁多的回路,其安装的正确性将直接决定二次回路工作状态。目前,二次回路工作人员在进行安装的过程中,由于缺乏足够的施工、管理及验收经验,在对二次回路进行检查时,往往难以发现潜在的漏洞,比如对线路的重合闸检验,未发现其跳闸不成功的问题等,致使二次回路无法准确运行。

(2)后期管理缺失。

二次回路在应用过程中,工作人员未能对其进行有效的检修及保护,致使维持其运行的各种电缆可能会受到日晒雨淋、风吹重压、电缆持续发热等影响,造成电缆绝缘保护破坏的问题,进而影响二次回路正常效用的发挥。同时,操作人员在进行线路维修和技术改造过程中,由于缺乏安全意识以及必要的操作能力,往往会对无意识地碰撞或触动二次回路,从而诱发保护误动事故的出现。

3.2 二次回路问题所产生的影响

(1)线路与数据破坏。

二次回路中的差动保护装置在受到破坏的状态下,会直接地影响其各项保护数据的精准度,进而导致继电保护工作各项动作的失效,或由于错误操作而诱发其他问题。这种数据的破坏最常见于电力能耗计量方面,造成电力企业电费征收数额的失误。同时,差动保护装置的失控,还会导致故障发生时,难以及时地对线路进行切断,进而造成线路短路等破坏。

(2)设备的破坏。

二次回路问题的出现,代表着整个电力系统携带故障运行,系统的故障运行则会使断路器、差动保护、电缆等相应的出现异常问题,进而使设备迅速老化或直接地破坏设备,致使设备无法正常运行。

3.3 解决继电保护中二次回路问题的策略

(1)故障识别。

技术人员在对二次回路进行维修时,首先就要对故障状态进行识别判断,以及时地挖掘出问题发生的诱因、所在的位置、造成的后果等,进而为二次回路的维修工作创造条件。此种故障识别主要依赖三种方法,即:外观检查、故障重现检查及装置图检查,这些检查工作要求技术人员具有丰富的专业知识,单就装置图检查来讲,技术人员还应当具备二次回路安装图、继电保护装置图等图纸的判读及分析能力。

(2)检查工作。

维修人员对二次回路进行维修,还要具体地开展对于二次回路的结构、功能的检查工作,并且开展二次回路的调试以及操作检验,进而做到对二次回路各项问题的有效应对。

①结构检查。它是指维修人员要对二次回路各部位的工作信息与数据等进行收集、整合与分析,并利用仿真模拟的技术对各项信息进行复原,以检查结构中的故障。

②功能检查。它是由维修人员对继电保护装置及二次回路各单元的具体功能分区的数据信息进行分析,参照各模块图、设计方案、说明书等对这些信息进行检验,查看各功能分区的具体故障状况。

③调试以及操作。它是技术人员利用已经得出的关于结构和功能等方面的数据信息,编制操作系统的模型,通过对模型进行调试与操作,来判定具体的故障位置。

4 结语

继电保护是电力系统重要的防护线,提高继电保护系统的可靠性以及防范二次回路中的隐形故障,都是继电保护中十分重要的工作。因此,维修人员一定要做好对于二次回路问题的深入研究,采取有效手段对各项问题加以有效解决。

参考文献

第7篇:继电保护的最根本要求范文

【关键词】220KV电网;继电保护;变压器;短路计算

1.继电保护的基本原理

继电保护装置应在系统发生故障或不正常运行时,迅速,准确的切除故障元件或发出信号以便及时处理,因此,继电保护装置是电网及电气设备安全可靠运行的保证。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障,是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:

(1)电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。

(2)电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。

(3)电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20o,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60o~85o,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180o+(60o~85o)。

(4)测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。

不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。此外,除了上述反应工频电气量的保护外,还有反应非工频电气量的保护。

2.继电保护的基本要求

继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。对于作用于继电器跳闸的继电保护,应同时满足四个基本要求,而对于作用于信号以及只反映不正常的运行情况的继电保护装置,这四个基本要求中有些要求可以降低。

2.1 选择性

选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒动时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

2.2 速动性

速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障,以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性。一般必须快速切除的故障有:

(1)使发电厂或重要用户的母线电压低于有效值(一般为0.7倍额定电压)。

(2)大容量的发电机、变压器和电动机内部故障。

(3)中、低压线路导线截面过小,为避免过热不允许延时切除的故障。

(4)可能危及人身安全、对通信系统或铁路信号造成强烈干扰的故障。

故障切除时间包括保护装置和断路器动作时间,一般快速保护的动作时间为0.04s~0.08s,最快的可达0.01s~0.04s,一般断路器的跳闸时间为0.06s~0.15s,最快的可达0.02s~0.06s。

对于反应不正常运行情况的继电保护装置,一般不要求快速动作,而应按照选择性的条件,带延时地发出信号。

2.3 灵敏性

灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。能满足灵敏性要求的继电保护,在规定的范围内故障时,不论短路点的位置和短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,都能正确反应动作,即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作,而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。系统最大运行方式:被保护线路末端短路时,系统等效阻抗最小,通过保护装置的短路电流为最大运行方式;系统最小运行方式:在同样短路故障情况下,系统等效阻抗为最大,通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。

保护装置的灵敏性是用灵敏系数来衡量。

2.4 可靠性

可靠性包括安全性和信赖性,是对继电保护最根本的要求。

安全性:要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作,即不发生误动。

信赖性:要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作,即不拒动。

继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。即使对于相同的电力元件,随着电网的发展,保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。

以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据,又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的,但往往又存在着矛盾。因此,在实际工作中,要根据电网的结构和用户的性质,辩证地进行统一。

3.变压器中性点接地的确定

3.1 变压器中性点接地位置和数目的选择原则

电力系统中性点接地方式有两大类:一类是大接地电流系统;一类是小接地电流系统。

通常,变压器中性点接地位置和数目按如下两个原则考虑:一是使零序电流保护装置在系统的各种运行方式下保护范围基本保持不变,且具有足够的灵敏度和可靠性;二是不使变压器承受危险的过电压,为此,应使变压器中性点接地数目和位置尽可能保持不变。

在中性点直接接地电网发生接地短路时,零序电流的大小和分布与电网中变压器中性点接地数目和位置有很大关系。在系统不失去中性点接地的前提下,安排一部分变压器中性点接地运行,另一部分变压器中性点不接地运行,并使变压器中性点接地数目及位置尽量不变,以保证零序保护动作范围的稳定和具有足够的灵敏性。

(1)在单母线运行的发电厂和高压母线上有电源联络线的变电站变压器中性点应接地。

(2)在具有两台以上的变压器,而且是双母线固定连接方式运行的发电厂和高压母线上有两回以上电源联络线的变电所,每组母线上至少有一台变压器的中性点直接接地,这样当母联开关断开后,每组母线上至少保留有一台变压器的中性点直接接地。

(3)在单电源网络中,终端变电所的变压器中性点一般不应接地。

(4)在多电源的网络中,每个电源处至少应该有一个中性点接地,以防止中性点不接地的电源因某种原因与其它电源切断联系时,形成中性点不接地系统。

(5)变压器低压侧接入电源,当大接地电流电网中发生接地短路而该电源的容量能够维持接地点发生的电弧时,则变压器的中性点应该接地,如果该电源的容量不是足以维持接地电弧时,则中性点不接地。

(6)为便于线路接地保护配合,在低压侧没有电源的枢纽变电所,部分变压器的中性点应直接接地。

(7)接在分支线上的变电所,低压侧虽无电源,但变压器低压侧是并联运行的,为使横差差动保护正确动作,变压器的中性点应接地。

(8)自耦型和有绝缘要求的其它变压器,其中性点必须接地运行。

3.2 变压器中性接地的数目和位置

主变中性点的投入数量和位置直接影响系统的零序阻抗,零序阻抗的变化又改变着零序电流的分布。考虑到零序保护的灵敏性和变压器中性点绝缘,系统过电压,保护整定配合等因素,零序阻抗应基本不变。如你厂接线为双母线,一般应保持一条母线上有一台变压器接地。如为单母线,有两台及以上变压器接在母线上时,就保持一台变压器中性点接地。备用变的220KV侧中性点接地也是算作220KV系统的接地点的,与主变的中性点接地无异。一般情况下,备用变与中性点接地的主变是分别运行于不同母线的。为了接地短路时,变压器不会受到过电压的危害,又能使零序电流的分布基本不变,系统中各变电站的变压器接地情况如表1所示:

表1 变压器中性点接地情况表

变电站名称 A B C D E

变压器台数 1 2 3 4 2

220KV侧中性点接地变压器台数 1 1 2 2 1

4.短路计算

4.1 短路概述

短路是电力系统的严重故障。所谓短路,是指一切不正常的相与相之间或相与地之间发生通路的情况。产生短路的原因有元件损坏、气象条件恶化等。在三相系统中可能发生的短路有:(1)三相短路;(2)两相短路;(3)两相接地短路;(4)单相接地短路。电力系统的运行经验表明,在各种类型的短路中,单相短路占大多数,两相短路较少,三相短路机会最少。从短路计算方法来看,一切不对称短路的计算在采用对称分量法后,都归结为对称短路的计算。

4.2 短路计算的目的

在设计中,短路计算是其中的一个重要环节。计算的目的主要有以下几个方面:

(1)以便选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备,如断路器等,必须以短路计算作为依据。

(2)为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数,必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。

(3)进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响等,也包含有一部分短路计算的内容。

(4)确定输电线路对通讯的干扰,对已发生的故障进行分析。

实际工作中,根据一定任务进行短路计算时,必须首先确定建设条件。一般包括,短路发生时系统的运行方式,短路的类型和发生地点,以及短路发生后所采取的措施等。从短路计算的角度看,系统的运行方式指的是系统中投入运行的发电、变电、输电、用电设备的多少以及它们之间相互连接的情况,建设不对称短路时,还应包括中性点的运行状态。不同的计算目的,对应的计算条件不同。

4.3 短路计算条件

在实际工作中,根据一定的任务进行短路计算时必须首先确定计算条件.所谓计算条件是指短路发生时系统的运行方式,短路的类型和发生地点,以及短路发生后所采取的措施。为使所选电器具有足够的可靠性、经济性和合理性,并在一定时期内适应电力系统发展的需要,作验算用的短路电流应按下列条件确定:

(1)容量和接线:按本工程设计最终容量计算,并考虑电力系统远景发展规划一般为本期工程建成后的5-10年,其接线应采用可能发生最大短路电流的正常接线方式,但不考虑在切换过程中可能短时并列的接线方式。

(2)短路种类:一般按三相短路验算,若其它种类短路较三相短路严重时,则应按最严重的情况验算。

(3)正常工作时,三相系统对称运行。

(4)所有电源的电动势相位角相同。

(5)电力系统中各元件的磁路不饱和,即带铁芯的电气设备电抗值不随电流大小发生变化。

(6)短路发生在短路电流为最大值的瞬间。

(7)不考虑短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。

(8)元件的计算参数均取其额定值,不考虑参数的误差和调整范围。

4.4 短路类型

由电力系统不对称故障分析,短路电流正序分量可以统一写成:

式中表示附加电抗,其值随短路型式的不同而不同,上角标(n)是代表短路类型的符号。上式表明,在简单不对称短路的情况下,短路点电流的正序分量,与在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的电流相等。这个概念称为正序等效定则。短路电流的绝对值与它的正序分量的绝对值成正比,即:

式中,m(n)为比例系数,其值视短路种类而异,各种简单短路时的和m(n)如表2所示:

表2 简单短路时的和m(n)表

短路类型 m(n)

三相短路 0 1

两相短路接地

两相短路

单相短路 3

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。

参考文献

[1]贺家李、宋从矩,电力系统继电保护原理[M].中国电力出版社.2004:74-41.

[2]毛锦庆.《电力系统继电保护实用技术问答》第二版[M],北京:中国电力出版社 1999

[3]谷水清、李凤荣,《电力系统继电保护》[M],中国电力出版社

[4]马长贵.《高点网继电保护原理》[M],北京:水利电力出版社,1987.

第8篇:继电保护的最根本要求范文

关键词:验收继电保护 二次回路

引言

变电站新设备投运前只有经过认真、严格、规范的标准化验收,才能保证投运后的系统稳定、安全可靠运行。继电保护设备验收时需进行相关的检查和必要的试验,用以判断设备是否具备投入电网运行的条件,预防设备损坏及接线错误,保证继电保护设备安全正常运行。下面就以电压、电流、交直流回路、开关防跳和二次接地等方面的问题为例,进行具体分析。

1 电流回路

在继电保护装置交流电流回路设计过程中,应严格按照配置及反措文件的要求,进行继电保护用电流互感器二次绕组的选型和配置,防止出现保护死区。在继电保护装置和电流互感器的安装、调试、验收过程中,应做好电流互感器安装位置正确性、电流互感器二次绕组配置合理性、继电保护装置交流电流回路接线正确性检查。

在电流互感器安装调试时应进行电流互感器出线端子标志检验,核实每个电流互感器二次绕组的实际排列位置与电流互感器铭牌上的标志、施工设计图纸是否一致,防止电流互感器绕组图实不符引起的接线错误。新投产的工程应认真检查各类继电保护装置用电流互感器二次绕组的配置是否合理,防止存在保护动作死区。保护人员应结合电流互感器一次升流试验,检查每套保护装置使用的二次绕组和整个回路接线的正确性。

为防止主保护存在动作死区,两个相邻设备保护之间的保护范围应完全交叉;同时应注意避免当一套保护停用时,出现被保护区内故障时的保护动作死区。

为防止电流互感器二次绕组内部故障时,本断路器跳闸后故障仍无法切除或断路器失灵保护因无法感受到故障电流而拒动,断路器保护使用的二次绕组应位于两个相邻设备保护装置使用的二次绕组之间。

典型的正确配置如下:

2 电压回路

经控制室零相小母线(N600)连通的几组电压互感器二次回路,只应在控制室将N600一点接地,各电压互感器二次中性点在开关场地接地点应断开;为保证接地可靠,各电压互感器地中性线不得接有可能断开的断路器或接触器等。

当N600分别在开关场地接地和控制室接地时,如果系统发生故障,变电站地网将流过大故障电流,这时N600两端会出现电位差,它将造成中性点的电压相位偏移,进而影响相电压与零序电压的幅值与相位。从而可能导致距离保护、零序方向保护拒动或误动作。如果N600接触不良,也会造成中性点的电压相位偏移,所以各电压互感器地中性线不得接有可能断开的断路器或接触器,在控制室的PT转接屏上,二次绕组的接地必须各自引线接到屏柜的接地铜排上,而不能采用串接的方法。

已在控制室一点接地的电压互感器二次绕组,如认为必要,可采取在开关场将二次绕组中性点经氧化锌避雷器接地的方法避免一次过电压入侵二次回路与设备。

来自开关场的电压互感器二次回路的(A、B、C、N)4根引入线和互感器开口三角绕组的(L、N)2根引入线均应使用各自独立的电缆,不得公用,使三次绕组的接线不影响二次绕组电压回路。

以往传统电压互感器的传统接线是将二次绕组的中性线与三次绕组的N线合用一芯电缆并接地。这样当线路出口发生单相(如A相)短路接地时,二次绕组电压Ua应为0伏,但实际不为零,如当三次侧负载阻抗较小时,加上3U0的电压较高,那么在三次绕组中流过电流也大,则N线上会产生电压降,使Ua不为零,直接后果影响保护的正确测量。另外二次绕组的中性线与三次绕组的N线合用一电缆芯,在现场的保护接线时也容易把3U0的N与L错接,造成保护不正确动作。

另外,对于3U0构成的保护的测试,有以下要求:

不能以检查3U0回路是否有不平衡电压的方法来确认3U0回路是否良好;不能单独依靠六角图测试方法确认3U0构成的方向保护的极性关系正确;可以包括电流CT、PT 及其二次回路联接与方向元件等综合组成的整体进行试验来确认整组方向保护的极性正确;最根本的办法是查清CT、PT极性,所有由互感器端子到继电保护屏的联线和屏上零序方向继电器的极性,作出综合的正确判断。

3 交直流回路

控制电源与保护电源直流供电回路必须分开。每一断路器的操作回路应分别由专用的直流开关供电。

控制电源与保护电源直流供电回路分开后,若保护电源供电回路发生异常时,控制电源仍可供电,此时若发生故障开关可由手跳或手合回路控制;双重化配置后,若主I保护检修时,只需断开主I保护的供电电源,两路控制电源仍可正常运行,可提高如母差保护等跳两组跳圈的保护的可靠性。

信号回路的直流供电电源必须与保护电源、操作电源独立,不得混用造成寄生回路。

在验收中,可采用分别拉开每一断路器的控制、信号回路及保护装置的熔断器的方法,然后根据图纸,在空气开关之后的回路中量电位,确保无寄生回路或与另一断路器的控制、信号回路及保护回路有电的联系。

如下图,某220kV变电站运行人员在检查信号装置时,按下复归按钮SB,由于该站操作回路和信号回路电源混用,而恰好信号负电源熔断器FU4烧断,导致信号正电窜入控制回路,进而引起主变三侧开关跳闸的事故。

严禁交、直流回路共用一条电缆。这是因为交、直流系统都是独立系统,直流回路是绝缘系统,而交流系统是接地系统。若共用一条电缆,两者之间一旦发生短路就会造成直流接地,同时影响交、直流两个系统。平时也容易互相干扰,还有可能降低直流回路的绝缘电阻。

在验收工作中,对这一问题一定要严格把关。要重点抽查,既要审核设计图纸,又要在现场检查核对。

4 开关防跳回路

为防止开关跳跃,每个断路器都应投入防跳回路。防跳回路可由开关本体实现也可由操作箱实现,但对于在开关本体与操作箱同时设计了防跳回路的,只应投入一套。同时投入两套防跳回路时,可能导致跳合闸回路监视异常,甚至导致跳合闸回路异常。

若同时装设了两套防跳回路,其中一套在操作箱内,一套在开关内。此时应保证两套防跳回路均可投退,并修订相应的规程,确保当其中一套投入时,另一套应退出运行。

开关防跳回路应现场模拟试验。常用方法有以下几种:

1)断路器在合闸状态,将控制开关KK置于合闸位置,此时,短接出口继电器BCJ触点,断路器跳闸,防跳继电器动作,断路器不应再合闸;

2)用手按住跳闸保持继电器TBJ,使其动作,此时进行合闸操作,断路器应不能合闸;

3)将断路器常开触点DL短接,再短接TBJ常开触点,TBJ应可靠自保持(传动时应快,以防将跳闸线圈烧坏)。

同时,应结合设计图纸对照现场认真检查,防止寄生回路出现,保证开关的正确可靠运行。

5 二次接地

变电站应铺设二次接地网,以尽量使各接地点等电位,减少对保护动作行为的影响。该接地网全网均由截面不小于100 mm2 的铜排构成,分为室内和室外二次接地网。

1)沿二次电缆沟道敷设专用铜排,贯穿主控室、保护室至开关场的就地端子箱、机构箱及保护用结合滤波器等处的所有二次电缆沟,形成室外二次接地网。同时在室外场地二次电缆沟内,该接地网各末梢处分别用截面不小于50 mm2 的铜缆与主接地网可靠连接接地。

2)在主控室、保护室柜屏下层的电缆室内,按柜屏布置的方向敷设首末端连接的专用铜排,形成保护室内的二次接地网。保护室内的二次接地网经截面不小于100 mm2的铜缆在控制室电缆夹层处一点与变电站主地网引下线可靠连接。

对高频电缆具体要求如下:(1)高频电缆屏蔽层应在两端分别接地,并且高频电缆要紧靠不小于100mm2铜导线敷设;(2)在开关场侧,高频电缆的屏蔽层要与结合滤波器的二次接地端子连接,并用大于10 mm2的绝缘导线连通引下,焊接在不小于50 mm2的分支铜导线上;(3)在控制室内,高频电缆的屏蔽层要用2.5 mm2的多股铜导线直接接于保护屏接地铜排。

若变电站不铺设地网,变电站内各处电压不可能完全平衡,当线路出口等处发生故障时,由于跨步电压效应,各处压差将进一步增大,此压差必然在电缆屏蔽层中形成环流,容易引起设备误动。

值得注意的是,室外二次接地网不可以首尾相连,否则当一次发生故障或者其他干扰侵入时,二次接地网中容易形成环流,从而对连接在整个二次接地网上的设备产生长时间影响。

6 结语

新设备的验收过程,是设备投运前的最后一道关卡,关系到设备的安全正常运转,甚至是电网的稳定运行。认真细致完成验收工作,及时发现和消除设备隐患,是避免事故的重要途径,也是现场人员的一项重要工作。

参考文献 :

[1] 国家电力调度中心 《电力系统继电保护实用技术问答》 中国电力出版社 2000年

第9篇:继电保护的最根本要求范文

关键词:安全高效;电网结构复杂;预防为主

1、目前煤矿电网经过不断的扩容改造,供电能力和供电距离不断增加,电网结构日趋复杂,现在的供电系统主要存在以下问题:

1)供电负荷距的合理性及大型设备对电网的冲击

由于井下供电线路不断延伸,各种电压等级供电负荷距的合理性得不到验证,因此线路末端的供电质量很受影响。井下综采工作面的电气设备功率比较大。且供电电缆线长造成线路压降大,工作面的电压低,有时造成工作面设备不能正常启动。另外,工作面大容量设备启动时对电网造成的冲击比较大。综上所述大型设备对电网的影响缺乏定量的分析和研究,无法提出合理而科学的解决方案。

2)矿用保护选择性差且存在越级跳闸现象;

煤矿井下供电系统是一个单侧电源辐射状电网,由于采区变电所相距电源比较远,线路中间经过的级数比较多(6级),因此需要较长的时限和较大的定值配合,而电力部门对电源保护的时限和定值已经限定,无法更改,造成整定值过小,保护时限过短,保护无法配合,越级跳闸现象存在隐患比较大。同时,继电保护的配置与整定工作一直是煤矿电气技术人员日常工作中的重点和难点,而继电保护整定的不合理影响煤矿的安全生产。

3)电能质量问题逐渐显现

目前电能质量对煤矿的影响主要体现在谐波、不平衡及端电压三个方面。随着煤矿装备能力的高速发展,煤矿供电系统的非线性负荷日益增多,如各种换流设备、变频装置大量使用,这些非线性负荷产生的谐波电流注入到电网,使公用电网的电压波形产生畸变,严重地污染了电网的环境,威胁着电网中的各种电气设备的安全经济运行。井下大容量综采综掘设备的使用,使煤矿电网井下端电压问题日益突出。因此必须对煤矿电网进行全面电能质量测试,检测电能质量及无功补偿问题,提出整改方案,制定电气设备采购准入规范。

4)接地方式与过电压问题

煤矿6~35kV高压电网采用中性点不接地系统,中性点不接地系统的优点是单相接地不影响线电压、接地电流小,因此运行规程允许带单相接地故障继续运行1~2小时,提高了供电可靠性。但煤矿供电系统以电缆供电为主,随着供电容量及开采强度的高速发展,系统单相接地电容电流增长迅速,另外煤矿单相接地故障由于装备、环境等种种因素造成发生频度较大,将给煤矿供电系统的安全可靠运行带来极大的不稳定因素,如单相接地发展为两相、三相接地短路导致故障扩大;单相弧光接地引发全系统过电压导致系统设备绝缘击穿引发母线短路或设备损坏;单相接地故障引发系统谐振导致PT烧毁等。因此必须针对煤矿供电系统进行中性点接地方式及运行方式研究。

2、煤矿电网定期检测对煤矿电网安全有何重要意义

通过仪器进行煤矿电网的仿真研究和分析,可以全面了解煤矿电网存在的上述问题。为适应电网的快速发展,安全管理必须从传统管理向现代化管理转变,安全工作的侧重点也应从事后处理向过程控制转变,真正做到预防为主,经过检测后可以查清在安全生产薄弱环节和危险因素,因此可以做到未雨绸缪,心中有数。构建煤矿电网安全可靠性评价指标体系,对煤矿电网运行安全性进行分析,可以了解煤矿电网运行的状况,但是其最根本的目的和意义在于找到影响煤矿电网运行安全性的原因,通过对煤矿电网进行静态安全分析、继电保护分析、电能质量分析及中性点接地方式分析,可以准确把握是哪些方面的不足可能降低煤矿电网的安全可靠性,从而可以为针对性改造提供有价值的信息,因此针对煤矿电网系统进行整体安全研究意义重大。

3、电网安全研究采用理论性的研究、仿真研究与试验验证相结合的方式,技术路线如下图所示:

小结:通过供电系统结构对供电质量及可靠性的影响、接地系统现状、电容电流状况、继电保护设置及整定、电能质量等几个方面的综合分析,找出影响供电安全与可靠性的问题,提出整改方案,提高供电系统可靠性,确保煤矿安全生产、增产增效。

参考文献

[1]常美生 《高压电技术》中国电力出版社,2007

[2]北极星电力电网,消弧线圈的作用与选择2008