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关键词:电力系统 ,自动化继电保护装置, 测试系统 ,IEC61850
中图分类号:F407.61文献标识码:A 文章编号:
Abstract: this article briefly introduc relay protection test device, the types of stage of development and testing; the basic principle of Key research analysis the IEC61850 standard automation relay protection device testing technology, including and traditional testing technology, set up the method and the difference of unified modeling of the relay protection test device of a method.
Key words: electric power system, automatic relay protection devices, test system, IEC61850
电力自动化系统的发展在很大程度上受继电保护装置技术的制约[1],因而加快继电保护装置技术的发展是十分迫切和必要的,然而继电保护装置的发展离不开测试技术的进步。继电保护测试就是进行继电保护试验和测量继电保护的特性参数[2],在保证电力系统安全可靠运行方面起着重要作用。本文针对继电保护测试技术的发展,介绍了继电保护测试装置的基本原理,并研究分析了自动化继电保护装置的测试技术特点。
1继电保护测试装置的类型和发展阶段
1.1 继电保护测试装置的类型[3]
第一种类型由功能强大的仿真软件包和先进的实时数字仿真器件组成,主要模拟电力系统的电磁暂态过程。其特点是硬件结构复杂,电力系统元件模型库较齐全,应用面广,但价格昂贵。比较典型的有法国DTNA数字暂态网络分析仪、西门子NETOMA电力系统仿真软件包等。
第二种类型是针对某一类专门用途而设计的测试系统,具有结构简单,便于携带,价格较便宜的特点。
1.2继电保护测试装置的发展阶段[2,3,4]
第一代微机型继电保护试验仪,以单片机为智能控制器,计算速度较慢,精度较差。
第二代微机型继电保护试验仪,以PC机(笔记本电脑)做为智能控制器,采用DOS操作系统,具有较强的计算功能,精度能达到0.5级。
第三代微机型继电保护试验仪,以PC机和串口为硬件基础;软件采用Windows界面,界面友好;功能模块化,具有可扩展电压、电流插件,能实现连续变频。
第四代微机型继电保护试验仪,充分利用网络技术和数据库技术,具有良好的技术支持、方便的用户服务及灵活的硬件扩展特点;性能高、精度高,能实现实时仿真,可自动生成试验报告,具有辅助专家功能等。
2 继电保护测试装置的基本原理[3,4]
继电保护测试装置一般由主机(下位机)、计算机(上位机)及辅助设备组成。
主机将标准的电流、电压信号经过内部处理转化成所设定测试条件下的电流、电压信号,加载到被试验的继电保护装置上,检测其逻辑功能和动作特性,并且根据国际、国家标准(GB/T 7261-2008《继电保护和安全自动装置基本试验方法》)对测试结果进行标定和评价。
继电保护测试装置的试验方式分手动和自动试验两种。手动试验可以通过主机上的手动控制开关,使变量按设置的步长进行增减,也可以通过计算机上的鼠标和键盘上的功能键来完成变量的递增或递减。自动试验是通过计算机的软件,将试验项目全部试验过程中所有参数变化的要求进行编程,自动完成产品的试验。
3 自动化继电保护装置测试技术的研究分析
3.1数字化继电保护装置与传统继电保护装置的差别[5,6]
随着IEC61850规约的推广和智能电气设备的发展,电气系统自动化继电保护技术进入了新的数字化阶段。符合IEC61850标准的数字化保护装置与传统的继电保护装置在结构上有着相当大的差别,其差别体现在以下几个方面:
⒈硬件差别。传统保护由模拟量输入接口单元、开关量输入输出接口、数据处理单元、人机接口、通信接口等组成。采用IEC61850标准的保护则由光接口单元、中央处理单元、开入开出单元、人机接口和通信接口等组成。
2.产品检测方式的不同。⑴装置测量准确度方面。传统方式通过PT/CT交流采样,而IEC61850的方式是接收过程层送来的数字信号——光PT/CT或者电子式PT/CT。⑵SOE分辨率试验。传统方式的考核对象是继电保护装置。IEC61850方式的考核对象是过程层数字模块。
3.时间同步性。IEC61850要求测试系统的各个单体光数字转换装置、数字保护设备等之间信号的传输必须满足同步性要求。传统模式没有要求一定同步。
4.实时性要求。IEC61850要求闭环仿真测试系统各个环节满足实时性要求。传统模式没有这种要求。
由于IEC61850标准的数字化保护装置与传统的继电保护装置在结构上的巨大差别,传统的测试技术不能用于IEC61850标准的数字化保护装置。
3.2数字化继电保护测试系统的搭建方法[6,7]
数字化继电保护对测试系统的基本要求有3点:⑴能够输出基于IEC 61850-9标准的采样值报文,并且能够模拟电力系统的各种故障,故障参数可以设置;⑵能够发送GOOSE报文给被测装置,模拟变电位置信息、闭锁信号等各种开入量信息;⑶能够接收被测装置发送的GOOSE报文并正确解析,给出GOOSE报文携带的信息。
下面是数字化继电保护测试系统的搭建示意图。
图1 数字化继电保护测试系统的搭建示意图
在数字化继电保护测试系统中必须有光速据转化装置(合并装置)将模拟信号转化为GOOSE报文传送给被测继电保护装置,同时接收被测继电保护装置发出的GOOSE动作信号并解析为开关模拟量信号.并反馈至继电保护测试仪,以此形成数字继电保护装置的闭环测试系统。
3.3统一建模的继电保护测试装置[8-10]
电力系统日趋复杂化和智能化,微机型智能继电保护测控装置的种类也日趋多样化。元件保护,线路保护,辅助保护,智能配网终端及用于测量控制的各类测控装置层出不穷。在这种情况下需要提供统一的整机自动测试平台。图2是统一建模的继电保护测试装置示意图。
图2 统一建模的继电保护测试装置示意图
统一建模的系统要求:⑴测试仪必须具有全自动,全闭环校验的能力;⑵测试仪本身需要具有数据通讯的能力,可以接收命令和执行命令,并接受上位机的控制。
用一台主机同时控制多台测试仪一起工作。每一台测试仪调试一台保护装置,测试结束后,各台测试仪通过数据通信,将测试结果上送到主机,形成历史文档。如果和保护测控装置的条形码识别系统结合,其历史记录将更加完整。采用这样的调试方式,可以最大限度的减少调试人员的工作量,实现对大批量测试对象的测试。中央控制PC机在开始调试之前对每台测试仪进行单独的远程配置,并将测试方案导入到相应的测试仪中,设置测试标准;在调试过程中,对多台测试仪的调试过程进行集中监控管理;调试结束后,对每台被测试仪完成调试报告并且存入数据库。所以,在整机调试线上,只要有一位管理员控制中央控制PC机,即可同时对多台装置进行全自动调试。
开发这样的系统主要在于开发继电保护测试装置各类I/O接口插件和整机测试模型组态软件。基于数字化继电保护装置的硬件架构实现这样的系统并不困难,关键是整机测试模型组态软件的开发。图3是软件测试流程图。
图3测试流程图
软件系统可以使用三层体系结构:⑴界面层。界面层上按照用户使用的位置不同分为远程界面部分和现场界面部分,分别对应于远程工作站和现场控制上位机。⑵逻辑层。逻辑层中包含了所有本系统的核心模块,每个模块都是按面向对象的程序设计思想对其功能进行封装,被上层的界面层的操作来调用,其结果返回给界面或是存入数据库中。⑶数据层。数据层即数据库存储部分,可以用系统自带的单机型数据库,也可使用联机数据库。
4 结论
自动化继电保护装置在电网中的应用越来越普遍,对该装置的安装校验和定期检验日益成为一项繁重的工作,研究和采用新的适应当前和今后继电保护装置的测试系统的方法十分重要,也具有很好的现实意义。
参考文献:
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关键词:继电保护装置;绝缘性能;检验
引言
继电保护装置能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动迅速、有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除,保证无故障设备继续正常运行;将事故限制在最小范围,提高系统运行的可靠性;最大限度地保证向用户安全、连续供电。然而继电保护装置的绝缘性能是继电保护装置的重要安全指标。它是继电保护装置在电力系统中可靠运行的基本保证,无论是设计人员还是检验、运行人员都应给予高度的重视。本文笔者总结了有关继电保护产品绝缘性能的引用标准、检测方法、检测过程中比较常见的一些问题及解决这些问题的方案。
2绝缘性能分析
2.1绝缘电阻检验
继电保护装置的绝缘电阻性能是装置基本性能的重要指标, 它的大小将影响到继电保护装置的工作性能。如继电保护装置的绝缘电阻下降到一定的数值时, 绝缘材料的绝缘性能将会发生严重的恶化, 从而造成人身、电气设备事故, 对于要求输入阻抗很大的电气回路, 可能会由于回路信号入口处的绝缘性能不佳(如电压采集回路), 而影响其正常工作性能。
影响绝缘电阻的因素很多, 除了直接与绝缘材料本身的绝缘性能好坏有关外, 还与绝缘材料的加工工艺和导体间的绝缘间隙有关。另外, 周围的环境条件, 如温度、湿度及阳光照射、粉尘等, 都要影响绝缘电阻的大小, 而其整个影响的过程是一个复杂而又漫长的过程。
任何绝缘材料都不是理想的绝缘体, 它的内部存在着“自由的”带电粒子, 这些带电粒子在无外界电场作用时, 其运动方向是杂乱无章的。当有电场作用时, 这些带电粒子就按电场方向运行, 形成传导电流(又称为泄漏电流)。泄漏电流的大小与电场的大小有关,电场强度越大, 参与定向运动的离子数越多, 因而传导电流越大, 反映的绝缘材料的绝缘电阻就越小。
在均匀强度的电场中, 电场强度与外加电压大小有关, 外加电压越大, 电场强度就越大。所以, 绝缘电阻的测量与外加电压的大小有关。相应标准也明确规定了在绝缘电阻测试中, 不同电压等级的电路所对应的试验电压。
2.2介质强度检验
继电保护装置在运行中, 除了要受正常工作电压的作用, 有时还要受到短时间的过电压作用。如果在设计时, 对绝缘材料的选用欠佳, 或绝缘间隙过小, 或者在运行过程中, 绝缘材料受潮或老化, 都会造成绝缘材料的击穿或出现闪络现象, 甚至会造成人身和电气设备事故。介质强度试验就是检验绝缘材料和电路的设计缺陷, 及时排除由于绝缘材料不佳, 或绝缘间隙过小而存在的事故隐患,
绝缘材料在强电场的作用下,将引起材料内部结构发生变化, 即当作用于绝缘材料的电场强度达到某一临界值时, 材料内部的物质构成, 如分子或离子发生破裂或分解, 使其固有的绝缘性能完全丧失而转变为导体, 泄漏电流剧增,这种现象称为绝缘材料的击穿。
2.3冲击电压
在电力系统中, 继电保护装置常常还会受到一些短时间过电压的影响, 这种短时间过电压除了负载切除或各种故障发生而产生的短时间工频过电压外, 在自然界的雷击过以及一次回路的各种操作过程中, 也会通过不同途径传人到继电保护装置中, 对其绝缘性能的可靠性, 具有相当程度的危险。
冲击电压试验(又称浪涌试验)主要用于检验继电保护装置各导电回路的电气间隙, 也可检验装置固体绝缘承受冲击电压的能力。它是用标准规定的雷电波施加到继电保护装置的各个规定回路, 模拟电力系统开关操作或雷击所产生的冲击过电压, 对继电保护装置的绝缘性能进行考核, 试验过程中继电保护装置处于非工作状态。看是否会对继电保护装置的绝缘和电气元件造成损坏。
3. GB/T14598.5对量度继电器和保护装置的绝缘试验和要求
3.1 每个电路和外露导电部件之间,每个独立电路的端子连接在一起
检验过程中主要考察装置的电源回路,PT回路、CT回路、开入回路、开出回路、通信回路等各导电回路对装置外露的导电部分如外壳包括面板、背板、插件金属导轨、印制板上的接地线以及和接地线连在一起的元器件安装支架和印制板固定螺钉等的绝缘性能。上述各回路的工作额定电压不同, 试验的电压等级也不同。
3.2独立电路之间, 每个独立电路的端子连接在一起
这主要是检验各导电回路之间的绝缘情况, 如电源回路和电压回路之间、电源回路和电流回路之间、或电压回路和电流回路之间、开入回路和开出回路之间, 等等,主要是没有直接电气联系的各导电回路都要进行测试, 防止这些不同电路之间在设计、生产、装配等各环节可能存在的绝缘隐患。此外, 经制造厂和用户商定,也可对动合触点的电路进行试验。
有关绝缘电阻的测试, 介质强度和冲击电压的试验电压等级的选择, 具体的试验方法和试验验收准则GB/T14598.5中都有规定,本文不再赘述。
4. 提高继电保护装置绝缘性能的防范措施
绝缘试验是继电保护产品型式试验中经常容易出问题的试验项目,尽管出问题的原因很多,但还是有一定的规律和特点。只要我们根据它的规律和特点进行针对性的产品设计,就可以有效地提高产品的绝缘性能。
在从事产品设计的过程中, 首先就是选择具有良好特性的绝缘材料和元器件。一般情况下, 新型工程塑料的绝缘特性要优于普通酚醛塑料, 尤其是在湿热环境下。如果酚醛塑料的压制过程和处理工艺不合理, 将导致其绝缘性能严重下降, 在试验过程中常常遇到采用酚醛塑料压制的端子或机壳出现绝缘问题。
线路印制板的绝缘性能差别也很大。其中环氧酚醛层压玻璃布板作基材的印制板的绝缘性能, 要优于其它基材的印制板, 尤其是在湿热环境下的绝缘性能。
不同材料的绝缘性能在正常大气条件下,可能没有明显差别,但在湿热条件下将出现明显差别,要注意选择耐湿热性能好的绝缘材料。
另外,电路的设计和制作、安装工艺常常会影响产品的介质强度和冲击电压试验。在设计电路时,要统揽全局、对各个电路的构成都要做到心中有数,各个电路之间特别是没有直接电气联系的电路在布局时,它们之间一定要留有足够的电气间隙,其间隙的大小可参考的相关要求。对选用的元器件,特别是具有隔离作用的元器件的基本结构和主要电气性能,也要有大致的了解。这样,就能做到有的放矢,进行合理的、有效的、具有针对性的设计。
下面根据继电保护装置的主要特点, 提出以下注意事项:
4.1 电压回路
对PT输入回路要注意各相之间的电气间隙, 尤其是印制板焊装形式的PT更要注意。各PT间的布线都应保持一定的距离, 各相之间接线端子的焊盘间隙也应给予足够的关注。PT屏蔽层接地线也应小心布置, 与PT的输入线保持足够的间距。另一方面, 各个PT的输入、输出布线也应尽可能地分开。这一方面是安全的需要, 此外, 对电磁兼容要求来说也是必须的(PT的输入、输出布线间距过小, 使PT对干扰信号的隔离作用将大受影响)。在实际检验过程中, 我们就曾发现有的装置为布线方便, 将PT输出回路上的限幅二极管, 从输入线上跨过,而该输出线又离接地线很近, 从而造成耐压试验中, 交流电压回路对地击穿(即使对地不会击穿, 这样的布线对装置今后的安全可靠性运行也是一个很大的隐患)。
4.2 电流回路
CT回路的输入端, 一般都是采用截面较大的导线直接用螺钉固定在接线端子上。由于导线截面较大,有一定的强度。另一方面, 在微机保护装置中,交流插件的空间比较窄小,给CT输入线的布局、安装带来一定的困难,因而在安装过程中常常造成其绝缘的损坏。在检验过程中就曾多次发现, 输入线的绝缘因安装过程受到损伤破坏, 引起相间、或对地(CT铁芯、安装支架等)击穿。
4.3 继电器输出回路
继电保护装置的输出回路很多,一般都采用继电器触点输出,各个输出之间的布线要注意根据负载的电压等级,留有足够的间隙。在输出回路布线时,比较容易忽视的是输出继电器触点和线圈之间的布线和绝缘。输出继电器一方面是提供较大的负载能力另一方面是起到系统内、外强电和弱电的隔离作用。我们所选用的继电器触点和线圈间要有足够的绝缘电阻和介质强度(现在多采用微型继电器, 受结构、材料和工艺的限制,有许多继电器常常无法保证其应有的介质强度,使线圈和触点之间发生击穿)。在布线上也要保证线圈引线和触点引线彼此保持足够的间距,试验中常常出现因为输出继电器线圈引线和触点引线意外地混排在一起或间距过小,导致耐压试验发生击穿现象。如果间隙不够,即使耐压试验中能侥幸过关,对继电保护装置在以后的现场运行中,也会带来一定的安全隐患。
4.4 印制板固定螺钉的选位
一些装置的印制板都是通过固定螺钉直接固定在金属机箱内, 许多装置常常在印制板布置线时, 特别是一些布线密度较大的印制板,往往不能在印制板安装螺钉孔周围留出足够的间隙, 这样就会在试验中造成介质强度击穿或被试装置的损坏。
4.5 地线的处理
在开关电源、PT、CT等元件上都有功能地线, 即抗干扰地线或屏蔽层地线, 这些地线一般都接机壳和直接接大地。这些地线通常布在印制板上, 并常常和其它导电回路混排在一起, 在设计中我们必须保证这些地线和其它导电回路保持足够的间距。
也常有另外一种情况, 有些印制板设计者出于某些电磁兼容方面的需要, 总是在印制板的四周布置一圈地线。这时地线框内的所有电路都应与其保持足够的间撇, 以防耐压试验中出问题。
4.6 不干胶标签
在产品的生产过程中, 有些产品的印制板上的某个部位贴上一个不干胶标签, 记录其生产、调试人员编号等等, 以备检查。有些则就是一个合格标志, 对这样一个不干胶标签, 如随意粘贴, 则很可能对装置的一些绝缘性能带来伤害。如把这些标签贴在印制板的输入或输出电路上, 在正常环境条件下, 这些标签的绝缘性能尚可, 一般不会出现什么意外, 但在潮湿环境下,其绝缘性能就大大下降, 使绝缘电阻和介质强度都难以合格。
4.7液晶显示器和薄膜键盘
液晶显示器在金属面板上安装时, 要注意两者之间的电气绝缘,这也是常常引起介质强度不合格的原因, 甚至还会在冲击电压检验时, 造成液晶显示器的损坏。早期的微机型保护装置, 使用薄膜键盘时, 常将其镶嵌在金属面板上, 处理不得当时, 键盘引线也有可能造成耐压击穿。
4.8插件间隙
随着保护装置功能的增多, 装置内部的功能插件也越来越多, 插件之间的间距或插件与金属机箱之间的间距过小, 有时也会造成耐压试验击穿, 更多的是在冲击试验中出现闪络, 对印制板上的电路造成伤害。
4.9表面处理
装置在生产过程中, 在其端子、印制板等部位常常留有助焊剂, 汗溃或其它东西留下的污渍。这些东西如不清除干净, 也会对产品的绝缘性能带来危害。在PCB板或其它元件上喷涂绝缘介质, 也可提高产品的绝缘性能, 特别是有些部位绝缘间隙过小时, 喷涂绝缘介质可减小表面放电的产生。但要注意使用的喷涂材料的质量, 喷涂的绝缘材料应耐湿热,不吸潮,还要注意喷涂工艺,涂层应全面、均匀、厚度适宜。
【关键词】数字化继电保护;110kV;智能变电站
1 数字化继电保护系统中的基本概述
1.1 确保二次回路的接线更为简化、方便
MU 和电子互感器设备的互相配合,可以实时地将其测量到的值进行数字化处理,并且通过光纤进行传送。那么这一数字化系统具有比较强的抗干扰能力,能够改变以往的二次电缆传送回路运行缺陷,从而确保有效地实现了变电器中一、二次设备的隔离运行。数字化继电保护技术是于现场加装好智能操作箱并且组建GOOSE 网络之后方能够起到保护作用,同时对于隔离开关还能够起到遥控控制。由此看来数字化继电保护装置和最终的执行机构控制间并没有了以往的电缆连接,那么目前现场的各间隔间的界限将更加清晰、明了,因此显著地杜绝了智能变电站中的不慎连接、碰触电缆情况发生,能够非常有效地避免了事故发生。
1.2 数字化继电保护装置的应用可以提高可靠性
电子式互感器设备具有比较良好的抗干扰能力,因此其在绝缘性能方面也得到了一定加强,其中线性范围较广等显著特点,装置的先进性保障了最终测量值的安全性和准确性。与此同时智能操作箱的主要作用,就是可以利用过程层网以及保护装置进行实时通信,将智能变电站中一次设备的实际运行情况进行及时传递,从而还能够对相关设备是否保持正常的运行具有充分了解。
1.3 数字化继电保护技术具有高度的开放性与互操作性
发展至今,国家为了能够大力促进智能电网的快速发展,显著提高智能变电站运行的效率和效益,国家电网公司已经于2010 年正式制定并实施了《Q/GDW441-2010智能变电站继电保护研究规范》,该保护规范中明确规定了继电保护以及设备配置的基本原则,其中还包括继电保护装置以及技术标准,继电保护的基本信息互换原则等方面,因此分析和研究数字化继电保护于智能变电站中的具体应用,是完全离不开该具体规范的规定。
2、110kV 智能变电站的保护配置情况
110kV变电站使用常规开关作为主开关。以某地为例,目前,该变电站内设有电子式互感器,但尚未实现一体化平台及智能应用,然而,在变电站内的自动化系统结构、继电保护装置及合并单元的配置、网络方式都可以作为智能变电站建设的参考。三层侧设备,两级网络结构,符合智能变电站要求。变电站内过程层运用的是GOOSE网、SV网方式,与智能变电站要求独立组网有所差距。保护配置包括所需要的母差保护装置、线路纵差保护装置、故障录波器等,此外,110kV母差、主变及智能终端,合并单元按双重化配置,均体现了智能变电站的配置要求。
3、110kV 智能变电站相关设备的保护配置
(1)线路保护。相对110kV智能变电站而言,应将站内保护、监测和控制功能综合为一体,根据间隔情况单套设置。对线路的保护直接采样,直接跳到断路器;在GOOSE网使用断路器失灵、重合闸等相关功能。具体的线路保护方案参见图1:线路间隔内设有保护测控装置,仅与GOOSE网络进行交换信息,其余全部使用点对点连接,其数据传输方式是直接与合并单元和智能终端连接,期间对数据进行打包,再由光纤传送到SV网,同时传送给保护测控装置;如遇跨间隔信息接入保护测控装置,则使用GOOSE网传输。
(2)变压器保护。根据规程要求,110kV变压器电量保护应配置双套,并应采用主、后备保护一体化配置,如单独配置,后备保护应与测控装置一体化。变压器保护使用双套配置时,合并单元(MU)的每一侧,智能终端的每一侧都要使用双套配置;中性点以及间隙电流分别并入对应侧(MU);直接采样,直接跳到一侧断路器;如遇跳母联、分段断路器和启动失灵等情况下,则使用GOOSE网进行传输。
(3)母联(分段)保护。母联保护与线路保护基本相同,但结构上更简单。母联保护装置与合并单元、智能终端直接相连,不必进行数据交换,就可以实现直接采样、直接跳闸;并且,母联保护装置、合并单元、智能终端,都可以经过彼此独立的GOOSE网和SV网,实现跨间隔传输信号。根据规程的相关要求,110kV母联保护使用单套配置,应满足保护、监测和控制综合一体化。跳闸方式应用点对点直接跳闸,主变保护则应用GOOSE网络跳闸;母联保护在母线失灵的情况下,可以使用GOOSE网络传输。
4、数字化继电保护在110kV 智能变电站中的应用
继电保护作为保证电网安全稳定运行的首道防线至关重要。智能变电站应在保持变电站基础功能之外,改进增加继电保护设备之间交换信息的方式。智能变电站中,使用了电子式互感器,变压器,断路器装上了智能单元,连接介质全部使用光纤,信息传输实现了网络化。针对各部变化,下面提出新的测试检验方法:
(1)原来输入保护装置的电压、电流模拟量被合并器的光数字信号所取代。前提是要考虑有跨间隔数据要求的保护装置,在不同间隔间传输数据时,到达时间的同步性,如不确定或差距较大,则可能无法满足保护装置的要求。
(2)同等设备条件下,原有变电站继电保护使用接点直接跳闸,而智能变电站则使用GOOSE网络,信号经网络传输到智能终端后跳闸(有智能开关时除外),其可靠性更强,运行检修扩建的安全性更高。
(3)原有变电站保护装置,输出信号都是经过GOOSE协议下进行网络传输,智能变电器则增设了优先级别,使用GOOSE报文传输。我们可以通过整组传动试验,检验变电站保护装置输入和输出信号的精度和实时传输。
(4)光纤数字电压、电流信号的输入方式,决定了检验数据同步性的测试显得尤为重要,如变压器差动保护、母差保护,需要对不同的同步间隔的数据进行验证。
(5)光纤以太网主要针对误码率和光收发器件的功率进行检验,从而保证其物理连接的准确性和可靠性。检验过程可以借助网络分析仪、网络负载模拟器等工具进行。
(6)合并单元的检验主要是看其可否及时准确地传输一次电压和电流信号;智能单元的检验则是看可否及时准确地传输数据,控制设备,保护报文,并做出相应的处理。
5、结束语
为加快智能电网建设,提高智能变电站效率和效益。当前数字化继电保护对于智能变电站具有积极方面的作用,国内已经在一些智能变电站中逐渐应用了数字化继电保护措施,希望以此取得的经验与教训能够为未来数字化继电保护技术于智能变电站的实际应用提供有效的经验。
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[关键词]火力发电;电气;系统;调试工作
中图分类号:TM621 文献标识码:B 文章编号:1009-914X(2015)35-0031-01
火力发电在目前的发电方式中占有非常举足轻重作用,随着生产和生活化水平不断提高,火电厂的建设规模也不断进行扩大和发展,对于促进国民经济发展也有非常重要作用,作为电厂基础设施建设,电气系统的质量和电力系统运行都具有非常重要关系,如果出现严重质量问题,是会威胁到员工生命安全的问题,所以必须要能够保证电气系统设备质量,能够做好一定调试工作是非常重要问题。
一、电气系统的调试工作
电气系统的调试工作,很多时候指的是在设备的安装结束后,主要遵守的行业标准是按照相关技术要求和一定程序对于各个项目设备以此进行的一定调试工作,简要讲就是对于安装设备要进行一定检查,保证设备质量要符合一定标准,还可以进行一定投入使用,电气系统是火电厂最基础设施,各个电气设备、线路和继电保护等,电气系统的调试工作都是能够对于设备进行一定合理调试,还会涉及到基本调试方案设计、图纸校对和设备符合内容问题,同时也关系到对于电气系统的运行工作的调试,都需要能够合理做好一定调试,保证质量能够非常达标和合理。
二、电气系统调试方案设计
1、在一个地方建立火力发电厂,占地面积一般都非常大,装机质量也比较大,包括燃料、电气、汽水和控制等几个系统问题,尤其是对于电气系统问题,都会涉及到发动机、照明、保护装置和安装系统问题,供电方式也为双方电源供电,选择不解地的系统进行安装设置,各个项目安装都要能够非常完善,组织比较专业化设计,结合当地实际情况进行一定整合系统和调试工作。
2、继电保护装置设置工作
在出现异常情况时候应该具有一定自动分析处理问题能力,还要应该要能够尽量避免出现很多错误问题,否则会及其容易导致停机问题,要将整个机组安全作为重点问题进行考虑,还要不断缩短故障的破坏问题。在对于继电保护配置调试过程中要能够对于调试内同进行一定保护工作,主要有几个方面问题,输电线路安全装置,对重合闸,线路保护和距离保护等进行一定调试;另外就是对于电动机安装要进行一定电流保护,对于低电压保护,电流速段保护和纵联保护装置等;最后一个就是要对于变压器和断路器进行安全保护工作,比如对于转子接地保护、差动保护和功率方向保护工作。
3、绝缘实验工作方面要对于绝缘性能差的设备进行长期通电工作,也很容易导致很多破坏,性能的调试也是非常关键问题,应该合理保证设备不会漏电,不然就非常容易导致放电问题,要确保设备能够承载断残超负荷电压冲击工作。试验方式主要就是两种,一个是特性试验问题,可以通过对于绝缘电阻,介质损耗进行正面切值处理,还要初步确定设备绝缘性能够符合规定要求,另一个问题就是要能够通过对于交直流耐压和冲击电压进行一定测试工作,确保设备具有非常高的绝缘性能。当对于调试对象施加交流电压的时候,电压值会升高,同时会保持一段时间,对此绝缘性能会进行一定测试,高压电流可能会破坏到设备,调试前对于绝缘电阻和设备吸收要做到一定测试工作,按照一定直流泄漏和耐压试验,初步会判断设备的绝缘性能问题,如果发现受到损坏,要采取解决对策进行一定恢复设备安全工作。
4、中压母线升级试验方面,要能够和二次设备和机组运行进行密切相关测试,如果质量不是很达标,或者会损毁到其他相关设备问题,必须要进行一定的重视,对于调试要采用零升压的方式,能够保证检测的设备要能够非常良好。一般母线升压力试验室主要涉及到几个方面问题,一个就是中压母线和相关设备应该要能够按照一定要求进行一定安装;另一个就是母线TV变化和二次回路要进行一定正常保证工作;同时还要确保柜内部的带点显示器要能够正常的指示,母线和电动机保护装置要能够带动升压器的降压变化,同时还要对于进线和低压变化进行一定开关处理,同时还要进行一定调试器分析,仔细对于低压值进行一定分析,如果达不到一定要求要进行一定降低容量,还要派专人进行一定负责工作。
5、为了能够保证变压器高压和低压侧变化精确问题,要进行一定的通流试验工作,还要对于接线进行一定的检查,对于过去的调试工作还要进行一定常规的试验,二次回路问题要进行一定频发生,在变压器启动前要进行一定同流试验模式试验工作。为了能够很好保护接线出现错误,要使用钳形检验方式,变压器高低额定电流和变压器都要能够进行一定转化工作,如果很难准确对于相位进行一定测量,遇到一定情况就会采用相同方式进行一定设置。可以将小电流回路保护在端子上,还可以提前进行导线串联工作,不断扩大对于电流的作用,在测试过程重要小的电流要能够使用钳型相位进行一定测量工作,还要围绕圈数进行一定电流测试。
发电厂电气设备的安装和调试运行工作本身就是一项非常专业性非常强的工作,为了保证工作质量,不断提高对安装人员技能水平提供和专业知识水平提高,很多相关单位都通过加强对于人力资源管理,加强对于技术培训,开展非常丰富各项法律知识和技能培训工作,为安装人员和调试人员营造非常良好的安装步骤,主动学习新技术和新知识,迅速掌握设备安装和调试运行技术要求,不断提高安装调试工作都做了非常大的工作。
结论
综上所述,随着人们用电需要不断提高,火电厂建设速度也不断加快,电气系统上最基础的建设工作就是直接关系到电力系统运行,由于会涉及到输配电线路问题,保护装置和电气设备等都很多项目内容,结构都比较复杂化,以至于建筑质量上也会受到一定打击,通过一定合理调试,可以很好对于系统性能进行一定调试,如果出现一定质量问题,要及时发现问题及时处理,然后要采取非常好的措施进行一定解决,将损失要降低到最低程度,另外要必须重视对于各种调试工作。
参考文献
[1] 苏尚昆,电气系统安装质量的技术措施[J],科技资讯,2009年04期.
[2] 杜胜利,基于8051单片机的电机智能软启动器[J],设备管理与维修,2009年09期.
关键词:保护 重合闸 差动
中图分类号:TM58 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)11(c)-0037-02
SEL系列保护自90年代引进以来,主要应用于厂矿企业以及发电厂,在供电主网中目前尚无应用记录,由于该保护为原装进口美国产品,在应用中没有用户比较系统和严格要求,因而首次应用于主网,必将产生诸多问题。
宜昌供电公司新建220 kV点军变,是宜昌江南片首座220 kV变电所,它担负着长江铝业等重负荷工业生产用电,设计220 kV线路6条,其中至葛洲坝电厂2回,至铝厂2回。葛洲坝电厂至铝厂两条线实际上以前已经有,现在在线路中间开断接入点军变,两条线路配双光纤保护,其中一套就是美国SEL系列保护,另一套为南瑞保护:RCS-931A。设计时由于考虑兼顾性,所以保护均按原有保护配置,原配SEL-311保护为三相跳闸方式且不需重合闸功能,因而方式结构比较简单。但此次接入点军变,相应的方式就发生根本性的变化,首先点军变作为一座220 kV枢纽变电所,葛点2线必须能够在线路故障时选相跳闸且自动重合,这一变化会使保护复杂很多,从而要考虑很多问题,厂家根据这一要求,首次引进了SEL-311L-7型保护装置,该装置具有分相出口功能,在点军变属第一次应用。通过交接验收试验,发现了很多以往未曾出现过的问题。通过3个多月的调试工作,解决了很多与我国电网不兼容性,保证点军变一次送电成功。
1 工程简介
SEL系列保护最大的特点是SELogical逻辑编程功能,由于所有的保护功能和输入输出都可以通过编程来组合分配,使得装置保护功能具有强大的灵活性,可以根据现场的不同需要编制不同的保护逻辑(SELogical),而国内保护要考虑区域统一性,是不会让用户有更多的发挥余地。所以我们主要工作是消化掌握装置性能,编写大量的保护逻辑公式。作出适合主网要求的保护方案并验证,为引进国外保护提供一手材料。
2 详细技术内容
由于保护要选相跳闸且自动重合,需要解决问题汇总如下。
2.1 选相跳闸问题
SEL-311L-7装置中,除纵联保护固定能选相跳闸外,其他如接地距离、零序过流保护动作都三相跳闸,究其原因是纵联保护中有其逻辑元件TRPA87、TRPB87、TRPC87(纵联选相跳闸元件),而距离和零序没有,于是借用SELogical逻辑编程功能作了一选相元件。
2.2 纵联保护出口问题
在作试验时厂家提供了其他地方已投运的逻辑,通过试验发现纵联保护出口不经压板控制,反复通过多次试验,最终得知该装置中有一特殊元件――快速出口(EHST),当定值ESHT≥1时继电器字位TRIP87直接控制一个或更多高速输出接点OUT201~OUT206(逻辑元件)在
原设置:ESHT = 6;
OUT201=TRPA87+其他跳闸;
现设置:ESHT = N;
OUT201=TRPA87*IN104+其他跳闸。
2.3 纵联保护远跳问题
国内光纤纵差保护附加类似高频保护中母差停信功能DD发远跳,同时要考虑到收远跳令可靠性,于是在本地增加一判据,常规是用启动元件。而SEL保护没有现成的,于是我们仿造以上原理制作了远跳元件如图2所示。
2.4 重合闸问题
重合闸功能此工程是在SEL351装置中实现,所以保护同重合闸之间的配合特别重要,要考虑重合闸的启动、保护选相、以及闭锁等问题。其重合闸原厂逻辑如下,其中CLOSE为重合闸令,条件是下面所有都为真:
(1)解除合闸条件没有置位(ULCL=逻辑0)。
(2)回路断路器打开(52A=逻辑0)。
(3)重合闸启动状态(79RI)没有产生上升沿转换(逻辑0到逻辑1)。
(4)以及合闸失灵状态不存在(继电器字位CF=0)。
(5)执行串行通讯口CLOSE命令。
以上仅为不对应方式,现需增加保护启动,所有这些功能都必须通过编逻辑实现(逻辑略),通过多次试验验证所编逻辑完全正确。
2.5 纵差两次CT变比不同的应用
在点铝I、II回送电时,发现差流越限,进一步检查发现两侧开关CT二次电流不同引起,铝厂侧CT:2 000/1,点军侧CT:1 600/5。而原版说明书中选择CTR匹配本侧CT变比描述是:CTR_X和 CTR_Y(对侧CT变比),允许你对于对侧线路端选用不同CT变比每个继电器的差流均以最大的CTR定值为基准定值CTR,CTR_X和CTR_Y的最大值,举例如图3所示。
但以上例子,并没有考虑到CT二次不同的情况,中调整定定值,点军侧为:CTR=320,CTR_X=2 000;铝厂侧为:CTR=2 000,CTR_X=320。结果在实际应用中,问题就出现了,由于装置之间通讯交换数据是不知道这一差异,装置为1 A的接受对侧5A数据作1A的处理,其结果是放大了。装置为5 A的接受对侧1A数据作5A的处理,其结果是缩小了,导致正常运行时差流增加,于是针对这一情况,笔者将定值作以下调整:点军侧为:CTR=320,CTR_X=2 000/5=400;铝厂侧整定为:CTR=2 000,CTR_X= 320*5=1 600。再次投运后,差流为零。
3 结语
该文首先认识了国外保护的一些特性和结构,掌握SELogical逻辑编程方法,结合电网实际要求编制了有关逻辑,并在现场得到验证,解决首次引进到转化的衔接问题,编制了有关试验方法和规程,为同类产品调试积累了经验。
参考文献
[1] 葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安:西安交通大学出版社,2004.
[摘要]: 电力系统的稳定性对居民生活和经济发展有很大的影响,良好电力环境是安全有序生活和高效稳定生产的保障。电力系统是一个庞大的网络,电力设备是这个庞大网络的每个节点。从发电厂到变电站,然后经过输电线路到达地方变电站最后到设备,电力系统中的各种设备对系统的稳定和正常运行起着关键的作用,要想让系统能高效稳定的运转就必须在设备安装调试的过程中按照规范操作。本文从常见的安装过程着手,对经常用到的电气设备的安装调试做分析。
[关键词]:建筑电气 , 安装, 调试
[abstract] : electric power system stability on the residents' life and economic development are significant, good environment is safe and orderly power life and highly efficient and stable production of protection. Electric power system is a huge network, the power equipment is the vast network of each node. From power stations to the transformer substation, and then after the transmission lines to place the transformer substation equipment, electric power system of all kinds of equipment to the normal operation of the system stability and play a key role, want to let the system can effective operation must be in the process of equipment installation debugging, according to standard operation. This paper, from the common installation process began, often used for electrical equipment installation debugging analysis.
[key words] : electrical building, installation, commissioning
中图分类号:F407.6文献标识码:A 文章编号:
[正文]:电气安装和调试在工程中有相互的影响,电气调试是在安装结束后对设备的参数性能的调节,根据设备的重要级别,电气调试的调整方案也不相同,调整的目的是让安装后的设备能正常的运行,安装质量对调试工作有着影响,调试工作会对安装有要求。只有两者相互配合才能保证系统的稳定可靠。在调试的时候要注意一些事项。首先要注意安全,不论什么工作,安全总是最重要的,保证操作人员的人身安全的前提下,安全操作,规范调整,做到设备安全。因为电气设备的调试大多会为不影响设备运转而不断电,这就要求工作人员必须做好防触电准备。任何操作之前都要确保绝缘防电,为了加强安全系数,工作时不能单独作业,要与其他员工相互配合,保证人身安全,保证设备安全,确保调试的准确可靠。下面就常见的几种电气设备安装调试做简析。
电缆安装。任何工程实施之前首先要检查材料的可靠性,对于电缆来说要检查电缆的一些特性,电缆的绝缘性要符合相关的要求。另外还要对电缆进行耐压试验,通过试验保证电缆符合要求,保证绝缘性才能保证传输质量。正式敷设之前要确定电缆敷设路线,对电缆的起始端做好标记。另外电缆头的制作也很重要,确定色相排列,防止交叉。在电缆铺设之前注意电缆头的密封,现场操作时根据不同的情况要以不同的方案实施,敷设过程中出现的问题要及时解决,现场工作人员要听从工程师的指挥,统一合作。电缆敷设时要注意留下适当余量,电缆进入开关的地方要注意固定。电缆敷设完成后要进行直流耐压试验,试验过程要参照有关技术规定,规范操作。完成后对试验部分进行后期处理。
电机安装调试。电机安装之前要进行检查,出现异常要进行仔细排查。常用的实验方法是直流感应法,通过检测确定连接正确排除故障隐患。确保电机能正常运行后开始安装,对所有操作要做到细致谨慎,线路的连接牢固,对于有特殊要求的接点做好相应的处理。电机的固定很重要,还要确保电机与底座的稳定。安装结束后进行电机的调试。调试在空载情况下进行,调试过程中要对电机的旋转方向,换向器电刷等进行观察,并对电机发出的声音进行分辨。注意电机的稳定性,对过高的温度,过于强烈的震动以及不正常的声音都应该给与足够的重视,通过现场情况和故障经验来判断电机的工作情况,电机一旦出现异常必须立即停止进行检查。测量电机参数,并与正常数据比对分析,对于超出额定数值过多的数据要分析原因。通过不断的分析和调节最终使电机能在最佳状态下运行。
变压器的安装调试。变压器安装前也需要进行检查,主要检测对象有绕组的直流电阻,变压比,变压相位。这些都需要按照操作要求进行测取,除此之外还要检查一些细节,确定所用的变压器符合工程需要。安装变压器时要按照设计图进行,参照相应的安装规范做好安装前的基础导轨固定。将变压器放置到导轨上以后要进行固定,变压器与导轨的连接处要使用可拆卸固定装置,这对以后的检修,更换等工作提供方便。安装完毕简单检查,然后准备调试。对于变压器的调试主要是测量一次侧和二次侧的电压和电流,通过加入变压器一些固有参数进行相应计算,测量数据要做到多次取值,确定数据的真实性,减少偶然误差,实验电压电流要在变压器规定范围内。通过记录数据,计算和分析数据,得出结论,对于出现的问题寻找原因,解决后反复实验测量,直到变压器的工作正常、稳定。
保护装置的安装调试。保护装置有继电保护装置,差动保护装置,避雷保护装置等。准确,可靠,灵活是对继电保护装置的要求。保护装置的目的是采用自动控制手段在系统出现问题时尽快的处理问题,让故障范围得到控制,对于差动保护装置调试要注意以下几点,差动回路中电流互感器的变比配合,差动保护的极性关系,差动保护中的相位补偿,差动保护的接地点。差动保护装置对校验时要使用的电源和测量仪表都有相应的要求,要根据相关要求进行调试校验。防雷接地装置的安装调试很关键。目前大多数户外电气设备的安装都要考虑到雷电影响,闪电携带的巨大能量对电气设备的安全造成极大地威胁。避雷装置的设计要做到合理科学,安装时严格按照设计进行,选用的避雷设备材料必须符合要求,对于材料的截面大小都有规定,要选用符合规定的材料。对于引线截面,接地体的掩埋深度以及相关焊接都要按照规定执行,保证电气设备安装的质量。
通过对安装调试总结,可发现一些问题。分析原因并解决问题是工作的需要也是电气设备安全运行的要求。安装和调试工作存在问题主要是施工部门和调试部门的操作方案和员工操作技术以及外界条件引起的。安装和调试可以是同一部的工作,也可以分开管理。两种方式有着各自的优缺点。对于安装调试统一管理的单位,因为工作的连贯性和紧密型在工作实施过程中会比较负责,后期的调试也会得心应手。但因为两项工作都是自己完成这样缺少规范的约束,可能造成一些调试不达标。另外因为两项工作有自己独立完成,这就会出现为节省工期而不规范操作,对于出现的问题有些因为没有及时找到原因而怕耽误后期工作的进行,就勉强放过,这就出现了质量的不合格,为今后的安全运行留下了隐患。安装和调试由不同的部门进行可有效的起到互相监督的作用,技术和管理要分开进行,安装和调试也分开进行,这样操作时容易发现对方的缺陷,然后及时的改正,提高了安全可靠性。但分开以后往往会造成技术脱节,因为前期的安装中调试人员没有参与,会不了解一些因为环境条件或者技术问题造成的技术改变,调试按原方案进行就会出现问题,大大加大了调试人员的工作难度,此外,调试人员缺少现场经验没有足够的现场经验,完全通过理论分析的话会造成与实际情况相差甚远的结果,容易出现问题。要解决这些问题就必须加强施工管理,对于施工前期施工中和施工后期都要有明确的管理制度和监督体系,施工的前期,根据不同的施工要求选择不同的施工技术人员。操作人员的技术水平和素质高低是施工质量的保证另外施工进行要讲究配合,要和所有员工做好协调,因此管理者起到很大的作用,协调所有员工分工合作,监督员工规范的操作,对于出现的问题及时的解决,对不合格的工作要提出问题让工作人员修改。这样保证了人的因素影响。然后是设备材料。工程中用的设备和材料要经过正规的渠道采购,严厉杜绝劣质产品的使用,材料的选取要符合设计的要求,对于相同产品货比三家,优中选优,选择得到国家相关部门认定的产品。在施工的过程中要严格按照图纸操作、严格遵守相关法规,实施过程中如果发现设计方案中存在问题要及时跟上级部门反映,立即作出问题解决方法或者进行方案调整,电气安装调试分步骤进行,每一阶段都要通过严格检测,只有合格后再进行下一步工作。工作之余要加强对员工的培训,组建一支高技术高素质的施工队伍,从根本上为电气安装调试提供保障。
[结语]:电气设备的安装调试对电力系统稳定有很大影响,良好的安装技术有利于系统的高效使用和耐久性,能让电力体统长久安全运行,这样后期出现的问题会大大减少。电气安装和调试相互影响,安装人员要充分考虑后期调试的方便,这就要求安装人员具有较高的素质,调试工作要认真负责,对于出现的问题要及时解决,此外调试人员要深入操作现场,了解调试前期的安装环境,增加施工经验。只有安装和调试统筹管理相互合作,这样才能让工程效果合乎设计要求,满足生产生活需要。
[参考文献]:
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[2] 黄雪冬.浅论变电站直流系统有关问题的分析[J]. 科学之友. 2012(02)
[3] 李晓琦.建设临时变电站的实施方案及建议[J]. 农村电气化. 2012(03)
Abstract: Combined with field test examples, this paper discussed the characteristics and application scopes of DC power method, once through-flow method, generator short circuit test and a large motor starting to test current transformer secondary circuit, provided reference for engineering commissioning officers.
关键词: 电流互感器;二次回路;极性
Key words: current transformer;secondary circuit;polarity
中图分类号:TM452 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)14-0031-03
0 引言
在新设备投运前,确认电流互感器二次回路的接线正确是项非常重要的工作。确认电流互感器二次回路的接线正确除了检查二次回路接线及进行二次通流试验外,还须对电流互感器进行极性试验,以使电流互感器的二次回路接线满足保护、测量装置的极性要求,而对于升压站投运还必须用一次通流加以检验和判定。本文结合近年来的工程调试实例,针对新建发电机组不同调试阶段分别介绍了检验电流互感器二次回路的几种常用方法。新建发电机组调试阶段一般分为机组整套启动前、机组整套启动、升压站投运、机组并网后等四个阶段。
1 机组整套启动前的调试阶段
1.1 直流电源法 直流电源法原理图如图1所示。电流互感器一次线圈通过小开关接入一组电池,二次线圈接入直流毫安表A(直流指针表或者较灵敏的万用表的直流档)。当合开关的瞬间,如直流毫安表A指针向正方向摆动,则电池组正极所接一次端子P1与直流毫安表A正极所接二次端子S1为同极性端。反之,则为非同极性端。依据直流电源法原理进行电流互感器极性测试工作有四个必须注意的环节:①测试前试验人员必须熟悉电流互感器安装位置、电流互感器铭牌标识的极性指向、一次电流实际流向;②试验过程中操作直流电源开关试验人员与观察直流毫安表指针的试验人员之间要协调一致,防止误判;③测试完成后根据测试的实际结果及保护、测量等装置的极性要求进行二次回路接线或者改线;④测试完成,还需要进行电流互感器的二次回路负载试验。总之,直流电源法比较简单实用,缺点是整个过程比较繁琐,任何一个环节出现问题都会影响电流互感器二次回路接线的可靠性。此方法适合新建机组启动前分系统调试阶段绝大部分的电流互感器极性校验。
1.2 一次通流法 一次通流试验前首先要根据设计院系统图纸编制一次通流的试验方案,做好测量记录表格。根据试验范围的设备情况确定计算模型,并计算出各组电流互感器的二次电流,确定满足各组电流互感器二次回路可以准确测量的一次通流的试验电流的最小要求。理论上一次通流的试验电流越大,二次电流越大,测量结果越准确可靠,但对通流试验设备的要求也越高,因此要根据现场具体情况合理选择试验电流大小。其基本原则是在至少能够满足二次测量要求(使用电流钳形表测量)。
如果新建机组升压站的投运与机组整套启动一起进行,则可利用发电机变压器组的一系列短路试验来校验电流互感器的二次回路的接线。由于升压站一次通流试验的负载阻抗很小,对电源容量要求不高,一般试验用电流源即可满足要求,还可以采用交流电焊机,电流互感器综合试验仪等。
一次通流试验中需注意:①熟悉试验范围内保护、测量装置的极性要求;②一次系统中的断路器及隔离刀闸接触良好;③试验范围内所有电流互感器不要开路。
一次通流法的优点是简单直观可靠,在电流发生器的容量范围内电流可以连续变化;缺点是电流源一般体积都比较大难于运输,现场搬运不易。此方法适用于升压站投运前的母线差动保护检验。
2 机组整套启动阶段
对于新建机组,可在发电机短路特性试验过程中对试验范围内的电流互感器二次回路进行全面检查。新建机组的整套启动试验涉及范围可以包含升压站系统。以某电厂新建机组短路试验为例,如图3所示。K1短路点设在发电机机端,通常试验电流要达到发电机额定值,以录取发电机短路特性曲线;K2/K3短路点设在两台起备变压侧,以5021、5000开关的CT回路构成试验回路,试验电流大小以满足起备变高压侧电流互感器二次电流回路的准确测量为准;K4短路点设在起备变高压侧,试验电流以500kV升压站范围的电流互感器二次电流的准确测量为准;K4/K5/K6/K7短路点设在高厂变低压侧,试验电流大小以满足高厂变电流互感器二次电流回路的准确测量为准,由于高厂变高压侧配置有主变差动保护(或者发变组差动保护)的大变比电流互感器试验过程中可临时将发电机过电压保护定值修改为0.3倍额定电压、0s,防止短路装置熔断而导致发电机过电压。
发电机变压器组短路试验的优点是一次电流完全可控,能满足各种容量的短路试验要求;缺点是发电机-变压器组短路试验属整套启动试验,限制因素较多,且机组启动成本很高。此方法适用于发电机、主变、厂变、母线等差动保护检验。
3 升压站投运阶段
3.1 线路负荷校验 超高压系统的输电线大都采用多根分裂导线构成相线,分布电容增大。同时,超高压输电线路往往要承担远距离、大容量的电力输送任务,较长线路使分布电容的等值容抗大大减少,导致电容电流进一步增大。当此容性电流足够大的时候,可利用来校核线路纵差保护的极性以及测量装置的电压、电流的相位关系。超高压线路负荷校验一般采用容性电流来校验电流互感器的二次回路。
3.2 起备变差动保护负荷校验 新建机组起备变正式投运前,必须对起备变差动保护进行负荷校验,有时候因为工程进度原因,在起备变受电前,很多辅机设备未安装完毕,造成投运时新建机组不能提供保证试验要求的大负荷电流,因此必须采用其他方法,一般有两种方法,一是利用电机启动电流录波法,二是在厂用中、低压母线侧接一系列电阻或者电容作为厂用电负载,下面详述电机启动电流录波法。
新建机组一些大型辅机,如引风机、给水泵、一次风机、循泵等,其启动电流可达到6-8倍额定电流,我们可以利用大电机启动电流来检验起备变差动保护电流互感器二次回路电流相位。但是由于电机启动电流衰减很快,因此我们利用录波仪来记录和分析流入起备变差动保护电流相位,以确定差动保护电流的相位关系。我们在某电厂起备变投运的负荷校验就采取此方法,接线如图4所示。某现建电厂有两台起备变,每台起备变低压侧有两个分支,每个分支又分两个分支分别作为两台机组厂用电的备用电源。为了校验两台起备变的两套差动保护,需要启动16台/次电机。试验前将起备变差动保护出口改投信号,启动电机的同时启动录波。以6kV 12段为例,试验波形如图5所示,由图中向量分析可知,起备变高压侧、低压侧的流入起备变差动保护三相电流相对相位分别约为180°,符合此起备变差动保护装置的极性要求。
电机启动前将起备变差动保护出口改投信号或者出口不投,如果起备变差动保护回路接线有错,则保护面板上会显示差动保护会动作,不需要特别安排试验人员观察保护装置。由于大型电动机对启动次数有严格限制,因此每次试验需要安排不同的辅机启动。此外本试验在进行的时候还需要通讯渠道通畅,运行、安装、调试单位密切合作,协调一致才能保证试验一次成功。大电机启动电流法适用于受电后厂用负荷不能满足起备变差动保护接线极性检验的状态。
4 并网后电流互感器二次回路检查
机组并网后,利用并网后的负荷电流检验发变组保护中带方向性保护以及测量装置的电压、电流的相位关系。经负荷电流检验正确的方向性保护即可投入运行。
5 结语
本文介绍了校验电流互感器二次回路的若干常用方法,工程中可以根据实际情况来选择使用。以上方法均为实践证明可行的方法,可供电气调试工作参考。
参考文献:
[1] DL/T 995-2006,继电保护和电网安全自动装置检验规程[S].北京:中国电力出版社,2006.
【关键词】小区住宅;水电安装;施工;质量
0.引言
随着社会经济的进步和人民生活水平的提高,我国的居民住宅建设相对提高了建筑质量和建筑审美,也适当的安装了部分居民活动休闲场所。虽然总体小区的设施和管理水平有了大幅度的提高,但是对于小区的基础设施——水电安装,却仍旧存在不足之处,影响了居民的正常生活质量。为此,本文从水电工程安装的前期准备到安装过程,直至后期的维修等都进行了具体的介绍,以促进小区住宅水电安装的整体的质量的提高。
1.小区水电安装的现状
受到水电安装工人整体素质的制约,对于小区水电安装质量的认识不够深入,工人在安装之初就缺少相应的质量保证措施,主要体现在以下几个方面:首先,由于工人的安装技术水平有限,安装过程不够认真负责所以导致管道的衔接处出现缝隙,在进行水利输送时,可能出现楼板漏水现象,而由于管道属于隐蔽性装置,所以后期的检修和维护工作难度大,施工费用高,而且成效不大;其次,受到建筑成本的制约,部分施工单位本着经济第一的错误理念,引进部分质量不合格的输水管道,该劣质管道在使用过程中可能出现漏水或者崩裂,导致供水系统瘫痪;再次,电线安装工人没有对小区的整体用电进行规划,同时缺少相关的理论知识支撑,所以经常出现一管多股、多支乱穿线、对线路的分支、灯具、插座也不采用接线盒、不作护口、不护锡等错误操作;最后,受到投资方投资成本的制约,施工单位的电力器材和设备的质量不过关,同时必要的保护措施和继电保护装置没有落实到位,对于电力的保护作用不符合基本标准,常出现电力故障。
2.施工前对水电安装质量的控制
2.1全面建设一支高素质的施工团队
我国的小区水电施工作业人员的整体素质比较低,实际业务能力参差不齐,所以在施工过程中不能较好的保证其质量。为此,全面提高小区的水电安装质量的关键是提高施工队伍的质量。首先,应该进行施工人员的业务强化培训,对于施工人员应该组织定期的理论知识研讨和必要的实践经验总结,以提高施工人员的理论和实践的双重业务能力。其次,应该树立施工人员的责任意识和安全意识,只有施工人员意识到水电安装的质量关系到小区居民的生活质量时,才能在工作中兢兢业业,保证整体质量;最后,相关的技术监管部门应该制定必要的质量监管规章制度,对于施工人员进行严格的质量监管,同时对于施工人员的安装质量问题应该进行必要的惩处,以强化施工的质量意识。
2.2保证设备和原材料引进和利用的质量
无论是施工单位采购的设备和材料还是承包商固有的设备和材料,在使用中,都需要进行系统而全面的质量检查,检查范围要广泛,包含设备的合格证,质检证等等,对于不合格的设备需要杜绝其进入施工现场。同时,在施工的过程中由于突发状况可能需要紧急放行的设备和材料,对于这部分,应该进行紧急放行的标记,以便后期进行安装后补做检查,重要的大型设备分承包方应编制专门的安装方案且须经居民代表签署确认。对在施工过程中,而对于安装水的钢管、管件、焊接材料以及电类材料,应当认真审查材料。同时需要强调的是,施工的图纸是建筑施工的蓝本,施工过程中应该严格按照既定的型号和数量组织安装,不能因为经济等因素擅自更改设备和原材料的既定规格。
3.施工过程中对水电安装的质量控制
(1)管道的安装过程如果管道是丝扣连接,套丝时按规范操作。丝扣不宜过短,以管道连接后,丝扣外露2-3扣为宜,否则在使用过程中,容易造成脱丝而导致管道丝扣漏水;在上紧螺纹管件时,应按管件的旋紧方向一次装好并不得倒回,以保证接口的严密性。同时管道的焊接质量也应该得到保证。对于管道的焊接,必须严格按照图纸来进行,管道焊接后必须及时进行无损检测并提供检测报告,必要时可以不定期到无损检测室检查其检测结果的准确性、真实性;如果管道是热熔连接:管道热熔连接前,先把热熔器的加热模头安装好,然后通电开机,将管材和管件同时无旋转推进熔接器模头内,待温度达到260±5℃时。立即把管材和管件从模头上同时取下,迅速无旋转地直线均匀插入所需的深度,使接头开成均匀凸缘。最后iu,阀门安装的质量关系到楼层之间不同用户的使用,一个阀门的质量问题可能连锁诱发多家用户的水电正常使用。所以在安装之前应该进行逐一阀门的系统检查,保证每一个阀门都符合基本的质量要求,并对检查后的数据进行准确的记录,对于安装之后的阀门也需要进行后期的调整。同时,安全阀的引进应该选择具有一定信誉和质量保证的厂家产品,确保阀门是经过国家质检机关质检合格的产品。另外,排水管道在竣工前进行通水、同球试验。通水试验时,将设计给水系统1/3的配水点同时开放,以排水管道水流畅通且无渗漏为合格。管道的强度、严密性试验是杜绝管道泄漏的最后手段,因此施工过程中也要严格把握,要根据管道的种类不同按有关规范确定管道的清洗方式,吹扫、清洗的结果须进行验证记录,不得遗漏某一段管道,否则容易堵塞管道或仪表。
(2)电的安装过程电气、仪表的安装也应当按质量控制点和相应的标准规范进行检查验证,其检查控制要点要严格检查程序的程序化、规范化,按照《电气装置安装工程》的要求,控制检测试验方法的准确性,配合相关的电气安装标准、图集、规范施工,严格要求材料质量和施工质量,协调施工中碰到的问题,及时做好隐蔽工程的检查、记录等,以保证各系统的安全性和有效性。敷设所用导线和电缆应与施工图要求的型号、规格相同,并符合质量要求。另外,小区住宅一定要注意防雷问题,要抓好基础接地体、柱内引下线和屋面接闪器的安装质量,各层柱内主筋作避雷引下线的焊接,重点控制焊接时的主筋是否与基础焊接时的主筋一致,焊接处的焊缝质量搭接长度必须留有余地,辅助母材可以预先切割好,切断时两端各加长10mm。施焊时可以在辅助母材边起弧,焊完后仍在辅助母材边收弧:在主体结构施工时,若要避免引下线利用柱子钢筋、可在室外距地面500mm处,于建筑物的四个角焊出接地电阻测试端子;如果是在砼柱子或墙内暗设的避雷引下线,则应在距室外地坪500mm处,逐根作接地引下线断接卡子,作为接地电阻的测试点做好隐检记录,并用简图示意。
3.结束语
小区住宅的水电安装关系到小区居民生活的整体质量,因此,应该建立一个完整的质量监管系统,从树立质量意识,到完善质量施工手段,只有这样才能达到整体质量的提高。通过水电安装质量工程的调整,小区居民的生活将能够更便捷。
【参考文献】