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电力系统继电保护原理精选(九篇)

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电力系统继电保护原理

第1篇:电力系统继电保护原理范文

关键词:电力系统 继电保护 装置 配置原则

中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(c)-0128-02

现代社会的进步决定了电子及计算机信息等科技技术的发展,有了这个契机,电力系统继电保护技术也得到了更为先进的技术支持。在不断发展的现代社会中,随着电力系统容量的提升和电力需求的猛增,为电力系统继电保护装置配置带来了更多的问题。电力故障的及时遏制是继电保护装置的主要功能,如何保障电力系统的运行质量和运行效率的有效提升是继电保护工作人员需要加以思考的技术问题,本文就从电力系统中继电保护装置的配置原则方面展开讨论,谈谈其装置配置的一些原则和当下普遍存在的一些问题。

1 当下电力系统中继电保护的任务及应用状况

1.1 继电保护装置的任务

电力系统中,出现元件短路状况时,继电保护系统通过一些电气量的变化来判断故障线段或位置,再通过保护动作来降低或避免由于电气故障带来的损失。继电保护设备为电力系统的正常运行提供数据依据,而工作或值班技术人员可以通过继电保护装置来对整个供电设备的运行状态进行监视和控制。一旦出现系统故障,保护装置会自动采取迅速且精确的行为判断,将故障部分从输电线路中隔开,并维持非故障部位的正常运行。当系统出现较为异常的工作状态时,警报系统会通过信号传输和警报声来通知工作人员,使得拯救工作的进行更为及时。

1.2 装置的基本构成

电力系统中继电保护装置主要应用于两个方面:(1)电源进线端:该线路的继电保护装置主要有定时限定过流保护、定时限速切断保护和轻、重瓦斯保护及温度保护等功能,在过负荷的状态下还会进行报警,并自动采取差动保护。(2)馈出线路:馈出线路即输出线路,继电保护装置在该线路中所涉及到的保护动作有,电流速断保护、过电流保护和小电流接地报警等。

1.3 电力系统继电保护装置配置原则

根据电力系统配电特点分析可知,系统的继电保护装置配置需要遵从以下几点配置原则:(1)配电系统进线端一般不需要配备继电保护装置。(2)控制系统开关的出线保护系统及变电站要的继电保护功能上要具备零序电流保护、过电流保护,当线路中存在架空线时,还要保护功能中还要具备前加速一次重合闸保护。(3)控制系统开关站点的母线分段和配电站要配备电源自切和切后加速保护继电装置。(4)变压器保护装置应该选用有零序电流保护和过电流保护的,由熔断器和继电器的继电保护装置。

1.4 电力系统继电保护装置需满足的要求

1.4.1 选择性要求

供电系统作为电力系统的核心部位,当其发生电力故障时,继电保护装置应该能够将故障部位进行选择性的切除,特别是离故障点最近的断路器线路,要及时切断,进而保证供电系统中其他无故障发生线路的正常运行。

1.4.2 灵敏性要求

继电保护系统的灵敏性以设备的灵敏系数为衡量标准,若电力系统的电气量处于继电保护装置的规定范围以内,则无论短路点处于任何线路位置,其短路的性质又是哪种,其保护装置都应该采取及时动作。同样的,当电气故障处于继电保护装置保护范围外的线路上时,无论其短路点的位置和短路状况的性质,保护装置都不能有误动作发生。

1.4.3 速动性要求

继电保护装置的速动性是指在电气故障发生时,装置能够及时迅速地切断故障线路。而这一要求的满足,能够减短故障切除的时间从而减小短路电流对电气设备损坏的程度,使系统电压的恢复更为平稳及时,便于电气设备的自启,进而使得发电机的并列运行质量有所提升。

1.4.4 可靠性要求

继电保护装置的可靠性是保证电气事故得到有效控制的基础,保护装置可靠性的实现要从设备设计原理、整定计算规划、安装调试无误方面入手,装置的元件质量要可靠,能够保证电力系统的运行质量,进而简化电力系统的整体控制,提升电力系统的保护性能。

2 当下电力系统中继电保护装置存在的一些问题

2.1 电气二次设备和回路的老化问题

由于我国电力系统的组建时间较晚,一些基础的设备都是20世纪70、80年代的老设备,即使保养够好,继电器节点的氧化尘也积累了太多,压力施加不够到位,从而导致保护的误动作。而二次回路的分直流、交流两部分的端子出现老化或腐蚀状况时,接触电阻增大,严重时会出现开路现象,导致保护的误动作;直流部分的可靠性在系统无电或低电压状态时的情况不容乐观,严重时会出现越级跳闸的状况,事故的范围会有所扩大。

2.2 电流互感器的饱和问题

供电需求的增大促使电力系统的规模急剧扩大,而许多低压配电的系统短路电流也会随之变大,一旦系统的出口处发生短路现象,其电流大小可达到电流互感器的一次侧额定数值的几百倍。一次短路电流的数值越大,稳态短路状况下,电流互感器的变化误差也会随之变大,这时,灵敏度较低的电流速断保护会拒绝做出动作;而线路中出现短路现象时,处于饱和状态的电流互感器的二次感应电流的数值将趋近于零,定时限过电流保护装置也会拒绝做出动作。这时只能靠母联断路器或主变压器的后备保护来进行故障切除,如此一来,故障时间被延长,故障范围也被扩大,影响了供电系统的质量和水平。

3 所遇问题的解决方案

3.1 设备的状态检修和更新

继电保护设备的研制开发到发展,其保护原理的设计、设备制作工艺的提升、售后服务的提供等方面都十分完善,保护装置的性能已经处于一个十分平稳的状态,像笔者所处的地区,电力系统中由于保护装置性能的不稳定而带来的状况事件几乎没有发生。一般情况下,这些误动作都是由于装置的检修不及时或保养不恰当而引起的,所以相关的技术人员要提高对机电保护装置检修的良好习惯。

与此同时,设备的更新校验也是当下解决设备老旧问题的关键,在能够保障供电需求的前提下,对供电网络进行完善和建设,保证回路的保护整定时间,进而提升电力系统的供电效率和质量。

3.2 避免电流互感器的饱和

这一点的重要性通过上述段落的简述已经较为明确,针对这一问题,技术人员应该从以下几个方面入手:(1)考虑线路短路状态的电流激增问题,选用变比较大的电流互感器。(2)避免在保护和计量时共用同一电流互感器,减少其二次负载的阻抗。(3)速断保护原则的遵循。高压电动机可靠系数的确定可以按其起动电流的1.2或1.3倍来确认,若超过了这个数值则可以确定其故障电流的值,再通过等级的划分来确立其延时时间,保证其选择性。

4 结语

现代经济不断发展和进步的同时也增大了社会的供电需求,电网系统的不断升级必然会随之出现一些新的问题,继电保护系统作为电力系统运行的基础设备,其配置的原则和问题是电力工作人员必须进行掌握,进而促进电力系统的持续发展,本文以继电保护装置的配置原则为切入点,针对当下电力系统中与继电保护相关的一些问题进行了讨论和阐述,希望能够对相关技术人员起到一定的参考作用。

参考文献

[1]王进.继电保护装置在电网运行中的问题探讨[J].科技创业家,2012(13).

[2]杨子龙.浅议继电保护技术的发展现状与前景[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(10).

第2篇:电力系统继电保护原理范文

P键词:电力系统;继电保护;障碍;处理策略

引文:随着电力等级的不断加强和系统的模式不断优化,电力系统的运行方式与网络构造越来越复杂,令继电保护方面的要求也愈来愈高。

1继电保护在电力系统中的重要性分析

在电力系统的实际运行过程中,可能出现各种故障,如相间短路、接地短路等,难以保证电力系统的正常运行状态。故障和不正常运行均可引发电力事故,造成对用户送电能力的减弱,甚至生命财产安全的损失。及时排查故障原因,恢复电力系统的正常运行,需要充分发挥人的主观能动性,加强对电气元件、电力设备维护、检修工作,并科学合理地在电力系统中设置继电保护装置,该装置可及时有效反应电力系统的不正常运行状态或电气元件所发生的故障,并实现自动跳闸或发出异常信号。继电保护装置能在电气设备发生短路故障或不正常运行时,将故障元件从电力系统中的自动、快速切除或发出信号、减负荷或直接跳闸,到达保护故障或不正常运行元件的目的,并保证电力系统快速恢复正常运行。下图是机电保护的原理。

2电力系统继电保护不稳定的原因分析

继电保护作为电力系统的二次系统,其安全稳定地运行作业是确保整个电力系统正常运行的关键,实际运行过程中可能受人为因素与继电保护系统软、硬件因素的影响而出现不稳定现象。

2.1人为因素的影响

当前继电保护尚未全面实现网络化、智能化管理,从电气设备的安装工作到继电保护装置的运行管理均通过人来进行操作。由于相关技术人员的专业技能、综合素质存在差异性,不排除某些继电保护工作人员的专业技能不合格或在实际工作中出现疏忽等原因,使得继电保护装置在安装过程中,为严格按照标准、规范进行接线,或出现错误接线的情况,致使设备无法实现正常运行。继电保护装置安装、调试工作完成以后也不是就万事大吉了,因为电路的检修工作不及时或落实不到位,造成继电保护装置因缺乏保养而出现设备老化的情况,最终导致故障的发生。此外,对继电保护设备进行保养、检修工作较为复杂,维修保养人员在工作过程中操作不规范或疏于巡查,都使得设备运行状况得不到应有的修正,故障原件未能及时更替,最终导致电力系统故障事故的发生。

2.2继电保护系统的硬件故障

继电保护系统中易发生故障的硬件是继电保护装置及其辅助装置,继电保护的构成模块包括电源供给模块、中央数据处理模块、数据转换模块及断电器4个模块,由它们同协作完成数据输入、逻辑分析、数据转化、数据输出等环节的工作并执行数字化流程,四大模块环环相扣、缺一不可,任一模块发生故障都会中断数字化流程,从而导致继电保护系统的不稳定。装备操作出现错误、电压切换不及时等会损耗继电保护系统装置,导致继电保护系统出现不稳定现象。此外,接地线绝缘体老化腐朽使电线、静电使灰尘吸附在设备表面等亦可能导致继电保护系统的不稳定。

2.3继电保护系统的软件故障

电力系统中软件程序的操作失误或运行出现故障,可能引起继电保护装置出现运行中断或错误运行的情况。软件故障的具体表现是输入数据值的误差、逻辑分析的错误、数据运算转化的错误及软件的编码错误等,而继电保护系统的数字化流程对数据的输入、分析梳理及转化输出等环节的工作要求逻辑准确、分析严密,一旦数据出现偏差,就难以保证数字化软件技术在继电保护系统中的有效作用,因此软件故障不能及时排除会导致继电保护系统的不稳定。

3电力系统继电保护故障处理策略

(1) 对照法。对照法将非正常的设备与正常设备的参数进行分析对照,从不同的地方找出异常设备的故障源。对照法主要在应用于对已认为的接线错误进行排查,但在校验与定值时出现预想值与测试值的对比出入过大,从而无法准确断定出现故障的原因。此外,在进行设备更换与回路改造后,出现二次接线不能及时并正确恢复时,可以对同类的接线设备进行参照,在对继定器校验与定值时,一旦发现继定器的整定值与测试值相差过大时,不能马上对继电器特性的优劣进行判断,或者立即对继电器的刻度值进行调整,相反地,可以对同一只表计测量其他类似回路的同一种继电器的应用来进行比较,对故障的原因进行正确的处理。

(2)短接法。所谓短接法,就是将回路的某一部分或者某一段以短接线接入的方式作为其短接,并以此来进行故障范围的判断,断定故障是否存在于短接线的范围中,或者其他地方,这种短接法能有效缩短故障发生的范围,且这种方法通常用于电流回路开路、电磁锁失灵、控制判断转换开关接点是否良好以及切换的继电器不工作等方面。

(3)替换法。替换法的通常做法是用正常或良好的同样原件去替换认为或怀疑带有故障的无件,以此来进行继电保护好坏的判断,替换不仅能缩小故障查找的范围,还能减少查找故障的时间,这是对自动保护设备内部的故障进行综合性处理最常见的办法。当某些微机保护发生故障,或者一些内部回路单元比较复杂的继电器出现故障,可以利用暂处检修状态中、备用的继电器与插件进行替换。替换好后,故障消失,则表明故障的根源在被换下来的元件中,若故障依旧存在,则不排除换下元件的故障外,还要检查其他方面的故障问题。

(4)逐项拆除法。逐项排除法是指通过将联合在一块的二次回路按照顺序一一进行脱开,接着再依次放回,如果此时出现故障,则说明了故障的具置,并用此种方法在这一路中依次排查更小分支路的故障。这种方法常用于直流接地的排查,还用于交流电源其熔丝无法放置等一些故障中。以直流接地的故障为例,可以先通过拉路法,依照电源负荷的主要性,将直流屏供应的直流负荷的各个回路进行短时的分别拉开,且尤其注意切断的时间不能高于3秒,当某一回路被切除且故障也消失时,则表明该回路是出现故障的根原,此外,再通过对拉路法的进一步运用,准确确定故障的支路,最后分别拆开接地支路电源端的端子,直至找出故障点为止。

4结束语

在电力系统中,继电保护是保障其正常且安全运行的关键因素,随着电力系统的不断升级,继电保护的对安全的要求也越来越高,在其广泛的应用中,也会出现诸多问题,只有找出这些问题的主要根源,才能保障电力系统稳定运行。还要提高继电保护的相关技术,常握重要的理论知识,将理论与实践有效进行结合,提高事故和故障的外理水平。在当下继电保护技术中,其呈现出的智能化、网络化和微机化特点顺应了测量、控制和保护走向一体化的趋势。

参考文献:

第3篇:电力系统继电保护原理范文

关键词 继电保护;干扰;防护;接地

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)83-0042-02

1 电力系统继电保护结构与要求

继电保护装置通常有三部分组成,即测量、逻辑以及执行等机构组成。如图1。

测量部分测出被保护电气装置输入的相关物理量后,与设置的整定值比较,判断保护是否启动;逻辑部分通过对测量部分输出量的大小、性质以及输出逻辑状态,将执行指令传给执行元件;执行部分根据逻辑指令完成保护装置功能。与电磁电子设备比较,继电保护具备四个基本要求。一是选择性要求。就是继电保护装置动作只将故障元件从电力系统中切除,保障系统中的无故障部分安全运行;二是速动性要求。就是要求继电保护装置在电力系统发生故障时能够迅速动作切除故障;三是灵敏性要求。就是对继电保护的保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力灵敏;四是可靠性要求。就是要指继电保护装置本身的质量和运行维护可靠性要高。

2 干扰继电保护装置动作主要因素

2.1 雷击干扰

云层中的雷电击中变电站的接地部件或者构架线路避雷装置时,就会有强电流流入地网,当二次电缆屏蔽层接地在不同的接地点时,地网存在一定的电阻,雷电强电流在变电站的地网系统中使屏蔽层的暂态电位迅速提升,很容易使继电保护装置发生误动作,甚至对灵敏设备与控制回路造成破坏。

2.2高频与辐射干扰

高压隔离开关或者断路器在进行操作时,会产生电弧闪络形成操作过电压与高频电流,高频电流在母线周围会产生较强的电场与磁场,对电力系统党风二次回路以及二次设备产生干扰,当干扰的强度大于继电保护装置逻辑元件所限制的范围时,继电保护装置将会产生误动或者拒动。同时母线或线路会产生含有多种频率分量的衰减震荡波,将暂态电磁场的能量向周围空间辐射,也会通过连接在母线或线路上的测量设备直接耦合至二次回路,造成继电保护装置不正确动作。

2.3 静电干扰

环境干燥时,值班人员的衣物可能会产生静电,接触电子设备时会对其放电,由于继电保护装置具有精、细、微小的结构特点,因此,静电会吸附灰尘降低继电保护元件的绝缘电阻吗,在静电放电电场或电流产生的热损伤继电保护元件。

2.4 接地故障干扰

在变压器中性点直接接地系统中,系统出现接地故障,故障电流会会进入地网,使接地系统中的各个地网之间出现较大的电位差,影响继电保护动作的正确性。

3 电力系统继电保护防干扰措施

3.1 降低一次设备的接地电阻措施

为降低电力系统由于高频电流注入时产生的暂态电位差,在条件允许下,尽可能降低避雷器、电流互感器、电压互感器等一次设备的接地电阻值,同时,将这些设备构成一个具有低阻抗的接地网,降低对二次回路及设备对电力继电保护的干扰。

3.2 接地措施

电力系统的接地网无法做到全部等电位,在不同位置会有电位差,其电位差与流入地网的电流成正比。尤其是在高频同轴电缆一端接地时,隔离开关以及断路器启停空母线一端会产生暂态高电压。因此对于高频同轴电缆,使用两端接地措施,一是在开关场,高频电缆屏蔽层在结合滤波器二次端子接地,二是在控制室,高频电缆屏蔽层接于保护屏接地铜排,这样才能有效预防暂态高电压对继电保护装置的干扰。

3.3 构造继电保护装置等电位面

如果继电保护装置比较集中,应该为继电保护装置提供一个等电位的平台,将就近地网的一点联接该电位,这样当地网的电位浮动时,该电位也随之变化,有效预防了地网地电位差窜入继电保护装置造成的干扰。等电位联接平台一般采取两种方法:一是将各保护屏的铜排进行首尾相连焊接。二是将电缆层做一个由铜排或裸铜线连接成的框架,使各保护屏接地铜排与此框架进行相连。

3.4 采用UPS电源系统措施

当前,变电站综合自动化系统日新月异,自动化系统工作电源稳定可靠性对变电站安全运行有重要影响,但变电站内部自动化设备及系统的工作电源如果直接接入站内电源或直流电源,弊端很多。当前,其理想方式应该采用UPS电源系统。UPS电源是以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源,当前UPS电源技术日趋成熟,采用UPS电源给继电保护装置供电,能有效预防电力系统发生断电、浪涌、频率震荡、电压突变、电压波动、频率漂移、电压跌落以及脉冲干扰的影响。

3.5 实行状态监测,提高人机交互可靠性

当前,微机保护与微机自动装置的自诊断技术在电力系统不断推广应用,对继电保护装置实行状态监测,同时提高人机交互可靠性,通过确定零件温度、湿度、冲击、振动等合理的安全系数,储备功能相同的零组部件作为备用机构等措施增强继电保护装置防干扰能力。

3.6 加强继电保护技术革新,实施继电保护智能化-

当前科学技术迅速发展,电子技术、通信技术、计算机技术以及数字信号处理技术日新月异,电气自动化的水平迅速提升,提电力系统高继电保护的抗干扰还要根据继电保护的特性,通过技术革新逐步改善和提高继电保护动作的可靠性与正确率。同时神经网络、遗传算法、小波理论、进化规划、模糊逻辑等人工智能技术在电力系统不断推广应用,使继电保护的可靠性不断提高,利用人工智能技术电力系统对继电保护进行故障诊断,分析干扰源以及干扰途径并制定相应的措施应对,是提升继电保护可靠性发展趋势。

4 结论

总之,电力系统继电保护是保障电气设备安全与提高供电可靠性的基础技术,分析继电保护受干扰原因,按照原则综合考虑将各种因素制定防干扰措施,才能预防继电保护不正确动作或者误动作,保障继电保护运行的可靠性。

参考文献

[1]李晓广,王来军.浅谈防止继电保护“三误”发生的措施[J].中国电力教育,2008(9):25-28.

[2]苏文博,博,张高峰.继电保护事故处理技术与实例[M].北京:中国电力出版社,2002.

第4篇:电力系统继电保护原理范文

关键词:电力系统 继电保护 干扰原因 防范对策

中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(c)-0138-02

从电力系统的运行角度上来说,继电保护的工作目的在于:在被保护元器件出现运行故障的情况下,相应的继电保护工作装置能够将这部分故障元件及时、且自动的自电力系统运行体系中隔离出来,确保无故障的部分能够在第一时间恢复正常运行。借助于此种方式,不但能够降低故障元件可能受到的持续损害,同时也可达到降低电力系统停电范围与严重程度的目的。因此,继电保护运行的可靠性在很大程度上对电力系统运行的安全性有着极为突出的影响。这其中,正确识别,并合理防范干扰问题是至关重要的。本文试对其作详细分析与说明。

1 电力系统继电保护干扰的原因分析

干扰是电力系统继电保护过程中最常见的不良影响之一。可能导致电力系统继电保护在运行过程中产生干扰的主要因素包括:(1)雷击因素;(2)辐射因素;(3)工频因素这几个方面。具体原因可归纳为以下几点。

1.1 雷击因素影响下的干扰分析

在雷电流通过变电站,并倾泄至大地的整个过程当中,势必会经过电力系统中一次设备所对应的接地线,并对变电站自身地网系统产生不小影响。因此,在受到变电站地网阻抗因素影响的情况下,整个变电站在雷击因素作用下所表现出的暂态地电位会同地网电位差之间形成一定大小的电流,影响继电保护可靠性。

1.2 辐射因素影响下的干扰分析

电力系统结构周边各类移动通信工具的运行均会产生一定的辐射,并形成一种表现为变动趋势的磁场。在这一磁场与电力系统继电保护弱电子回路发生耦合反应的过程当中,回路系统当中会感应,并释放相当的高频电压信号,这种假信号源在一定程度上使得继电保护装置的工作不够有效与可靠。

1.3 工频因素影响下的干扰分析

在系统出现接地故障的情况下,所产生的障碍电流会首先流入变压器设备的中性点位置,在经过地网、架空地线的传输之后,最终流入故障点位。此过程当中,受到地网阻抗作用的影响,导致此状态下的大地电位数值明显低于地网电位数值。由此所形成的电位差导致电力系统电缆层中的屏蔽层将所潜在的工频电流感应出来,并使得整个屏蔽回路受到相当明显的干扰,最终还可能导致电力系统高频电缆屏蔽层产生运行干扰、甚至是损毁问题。

2 电力系统继电保护干扰的防范对策分析

综上所述有关电力系统继电保护产生干扰原因的分析,笔者认为,要想从根本上实现对继电保护干扰的防范,就需要以对继电保护工作人员的协调为前提,以对继电保护规章制度的健全为基础,以对外界干扰幅度的合理控制为重点,以二次设备检测技术的落实为中心,以低压配电线路的保护为关键,更好的提升整个电力系统继电保护的工作水平。具体而言,需要做好以下几个方面的工作。

2.1 做好对电力系统继电保护工作人员的协调工作

电力系统继电保护工作在开展过程当中需要协调处理调度工作人员、继电保护工作人员、以及运行人员这三方之间的关系,确保思想意识的高度统一。具体来说,可将调度工作人员、继电保护工作人员、以及运行人员集中起来,统一进行培训,明确自身在整个电力系统继电保护工作中的所处位置,提高目标契合度。

2.2 做好继电保护规章制度的健全工作

结合电力系统继电保护工作的特点来看,实现对继电保护装置各项运行管理规章制度的建立与健全是尤为关键的。在电力系统继电保护工作的开展过程当中,包括运行维护、校验检验、事故分析、以及缺陷处理在内的各环节工作,均需要借助于计算机方式,实现动态性且实时性的跟踪检查。关键的一点是:在电力系统继电保护工作的落实过程中,还需要特别重视奖惩措施的落实情况。设置专项奖金,具体责任人,激发各方工作人员做好继电保护工作的意识。

2.3 做好对外界干扰幅度的合理控制工作

外界干扰幅度的控制与降低需要从控制一次设备干扰幅度、以及直流控制回路干扰幅度控制这两个方面入手。

2.3.1 对一次设备干扰幅度的控制措施分析

一次设备所引发干扰主要是受到了地电位差因素的影响。因此,在控制此类干扰因素的过程当中,需要尽量选取密集性的网络结构,并在地中位置打入接地棒,通过此种方式达到提高用电设备接地可靠性,同时改善地网结构的目的。不难发现:若能够在继电保护工作的实施过程中,将地网系统的阻抗控制在较小水平,则在高频电流、或者是雷电流注入地网运行系统的情况下,各点位所对应电位水平差距会有所控制,从而将源自于一次设备的干扰幅度控制在最低限度。

2.3.2 对直流控制回路干扰幅度的控制措施分析

在传统电力系统继电保护运行过程当中,直流控制回路中,电感线圈部件的瞬发性断开问题将对整个继电保护产生明显的干扰。要想实现对此类干扰的合理防范,最有效的措施在于:在电力运行系统中,增设必要的续留回路。通过此种方式,即便直流控制回路中的电感线圈部件出现断开,由此所产生的电磁场也能够得到最大限度,且及时的释放。具体的实施方案为:在直流控制回路电感线圈部件之上以并联方式连接一定的串联电阻电容回路;同时也可以采取并联方式,在电感线圈上连接电阻二极管,进而实现对谐振干扰的有效控制。

2.4 做好对二次设备检测技术的落实工作

在微机化自动装置自动诊断技术不断发展的过程当中,继电保护所对应的故障诊断系统使得电气二次设备的检测质量与水平得到了极为显著的发展。相对于电力系统中的各类继电保护装置而言,实际工作中可以通过加载在线检测程序的方式,结合设备运行状态,实现可靠有效的故障诊断。

2.5 做好智能化的电力系统继电保护工作

电力系统中所涉及到的诸如遗传算法、神经网络、模糊逻辑等相关技术均已具有相当成熟的发展经验,并开始逐步落实在继电保护系统应用领域当中。结合现阶段的发展情况来看,除差动保护以外,其他继电器保护装置所反映的电气量指标仅仅局限在继电保护装置的安装位置之上。电力系统应用继电保护装置所实现的,也仅仅是对故障元器件的切除。导致电力系统继电保护工作存在上述局限性的最根本原因在于:缺乏良好的数据通信技术支持。为此,在微机保护网络化的发展中,需要将电力系统继电保护中的各个继电保护装置,通过计算机网络的方式实现集中性连接,更加全面的反应电气量情况,防范事故,同时控制影响。

3 结语

通过以上分析需要认识到:在电力系统继电保护工作的实施过程当中,需要严格按照继电保护工作原则,将多个方面的因素综合考量起来,防止继电保护在动作过程中出现失配问题。与此同时,在电力系统继电保护运行过程中,若出现问题,应当进行全面且系统的分析。采取行之有效的措施来控制干扰,并逐步防范干扰。总而言之,本文针对电力系统继电保护过程中产生干扰的原因,以及防范干扰的有效措施等相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为后续相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与借鉴。

参考文献

[1] 张保会,王进,李光辉,等.具有低电压穿越能力的风电接入电力系统继电保护的配合[J].电力自动化设备,2012,32(3):1-6.

第5篇:电力系统继电保护原理范文

【关键词】供电系统;变频交流发电机;过压保护;设计保证等级;调压点

【Abstract】This paper presents the design principles of the new civil aircraft overvoltage protection power supply system, and focuses on the architecture and design of hardware-based hardware implementation of the principle of overvoltage protection devices to meet the Airworthiness regulations requirements of civil aircraft, reducing the risk of Airworthiness certification.

【Key words】Electrical power System; Variable frequency AC generator; Overvoltage protection; Design assurance level; Point of regulation

0 前言

目前,新型民用飞机供电系统将采用115/200V、360-800Hz变频交流供电体制,考虑到变频交流发电机的输入转速范围大和转速高,其供电频率取决于发电机的输入转速,变频交流供电系统具有优良的动、静态性能,其应用也带了的新的挑战。

根据某机型供电系统中大功率变频交流发电机(VFG,额定功率120kVA)的电压输出特性可知,在励磁电流饱和条件下,其电压上升率非常高,在电源系统进行大容量负载切换或出现故障时,将会使发电机励磁回路一直处于饱和状态,引起发电机输出过压故障。如果采用与传统飞机供电系统类似的发电机控制器(GCU)单独实现电压调节和保护功能,当GCU过压保护功能起作用后,需要切断发电机励磁绕组,并断开发电机接触器,但是由于GCU的保护控制的延时特性(如延时50ms动作)以及接触器存在固有的响应时间,当发电机在励磁回路电流饱和时,其输出电压会严重超过飞机电网的过压保护门限值,在发电机接触器尚未断开的时间内,机载用电设备将承受过高的电压浪涌冲击,可能导致用电设备故障,从而引起飞机灾难级的飞行事故。

1 变频交流供电系统过压保护原理设计

针对新型民用飞机供电系统的过压保护需求,下面将对供电系统调压点处的过压保护进行原理设计和分析。

变频交流发电系统过压冗余保护结构图

1.1 功能结构和原理

通常飞机供电系统出现过电压的原因主要有三种情况:(1)大容量负载的过程;(2)系统短路故障排除之后,由于发电机调压器的滞后响应引起的过压;(3)励磁系统故障导致励磁回路饱和的过压。

若大功率变频交流供电系统发生过压故障,导致用电设备的损坏,可能发生飞机灾难级失效,根据AC 25.1309-1B,“一个灾难级的故障不可以由单个设备的失效导致”,需要在单个供电通道额外设置一个过压保护装置。

根据SAE ARP 4754A设备设计保证等级要求的确定和分配原则,A级设备可以由两个独立非相似设计的B级设备实现。因此从适航安全性要求方面考虑,应增加过压保护装置构成冗余过压保护结构,以辅助GCU实现过压保护功能。

的变频交流供电系统过压冗余保护结构,在GCU实现保护功能的基础上,需要在发电机输出端增加并联的电源保护控制装置OPU,该装置利用电力电子装置实现发电机输出电压的钳位,并且增加发电机励磁接触器、发电机输出接触器的冗余控制电路,作为GCU的冗余保护,并与GCU独立非相似,即GCU的电源保护功能基于复杂硬件与软件实现,电源保护控制装置OPU不含软件,并且不基于复杂硬件电路实现。

当变频交流发电机输出过电压后,GCU和OPU共同进行过压保护,分成三个阶梯过压保护:

1)0~1ms内出现过压故障之后,OPU在1ms内快速开始响应系统保护控制功能,进行发电机输出过压箝位;

2)1~55ms,在该过程中GCU电压调节(包括电源保护控制)功能与OPU的过压箝位功能同时作用,即通过发电机励磁电流控制及OPU的过压钳位电路共同作用,将发电机输出电压限定在要求范围内(180V以内);

3)当出现过压(180V)超过55ms后,GCU的电压调节(过压保护)不能达到要求时,OPU的冗余保护功能起作用,切断电源。当电源电压恢复到规定值时, OPU将给出电源接通信号。

GCU和OPU的接互信号包括:

1)由GCU提供给OPU永磁副励磁机电源、28V直流电源、GCU28V电源、GCU保护产生的励磁、主发电机接触器控制信号;

2)OPU提供给GCU的BIT检测信号,包括电压钳位电路、电源冗余保护控制电路、励磁回路接触器、发电机接触器的状态信息;

3)OPU需要获取调压点处的电压信号,并在冗余保护控制时输出励磁回路接触器、发电机接触器的动作信号。

2.2 OPU的硬件结构和原理设计

2.2.1 OPU硬件结构

OPU硬件组成分为两部分:过压钳位电路和延时保护电路,两部分电路自身的工作原理不同,并独立非相似,硬件结构见图2。

过压钳位电路由采样电路1、电压钳位电路、功率电路、能量泄放回路、辅助电源以及状态检测与显示电路组成。

延时保护电路由采样电路2、过压延时比较电路、发电机接触器电路、励磁接触器电路、辅助电源及状态检测与显示电路组成。

过压钳位电路中的采样电路1和延时保护电路的采样电路2均对调节点电压进行检测、调理,为过压钳位、延时保护电路提供信号,但是采用不同工作原理和结构的电路,符合独立非相似结构性,并且提高了采样电路的可靠性。

2.2.2 OPU工作原理

OPU过压钳位电路通过采样电路检测调节点电压,当电压低于180V时,过压钳位电路不起作用,当电压超过180V后,过压钳位电路在1ms内快速响应,钳位发电机输出电压,只到输出电压低于180V后,钳位电路不工作;当发电机输出过电压(180V)连续工作55ms之后,延时保护电路起作用,断开发电机的输出断路器和励磁控制回路接触器,实现保护功能,该延时保护功能与GCU的过压延时保护功能相互冗余,并且独立非相似,提高整个发电系统的安全性和可靠性。

电源保护控制装置中控制电源供电的辅助电源作为整个装置失效率的关键部件,系统组成中将励磁机输出装换成28V的变换器在过压钳位电路和延时保护电路中均作了冗余,过压钳位电路中变换器2作为变换器1的备份和冗余,同样延时保护电路中变换器4作为变换器3的备份和冗余,保证整个装置的各部分在某一变换器失效后,仍然能够正常工作,以降低过压保护装置的失效率。

电源保护控制装置的硬件结构

1)过压箝位保护原理设计

为实现在发电机过压运行状态的电压钳位功能,采用电压钳位保护电路,将发电机输出通过半波整流输出,通过能量吸收电路。在发电机出现过压现象后,即电源保护控制电路产生过压信号之后,产生发电机接触器驱动信号,利用该信号控制能量吸收电路,给发电机增加大负载后,使得发电机电流大幅增加,流过电阻负载,由于发电机固有的外特性,使得其输出电压下降,实现发电机过电压的限定,此时发电机过压产生的能量将消耗在电阻负载上。

2)独立供电电源原理设计

电源保护控制装置系统中采用冗余的电源电路,其中一路由变频交流发电机的副励磁机输出供电,将永磁机输出通过整流,再经功率变换器输出28V独立供电电源,在此基础上利用28V经过辅助电源输出±15V、5V,给电源保护控制装置电压检测、保护电路用,该电源独立于GCU电源系统,能够在GCU失效工作之后,保证电源保护控制装置独立正常工作。另一路由系统28V电源通过辅助电源输出±15V、5V,为电源保护装置检测、保护电路提供冗余供电。副励磁机输出产生28V与28V电源共同给励磁回路、发电机接触器供电,构成接触器冗余供电系统。

2 结语

目前,新型大功率变频交流供电系统采用发电机控制器(OPU)和过压保护控制装置(OPU)共同构成过压保护结构,两者独立非相似,满足了适航安全要求,并为飞机适航取证减小了不必要的风险。

【参考文献】

[1]马述训.飞机设计手册.第16册[M].航空工业出版社,1999,12:118-119.

[2]AC25.1309 System Design and Analysis[S].

第6篇:电力系统继电保护原理范文

继电保护为整个电力系统正常运行提供支持和保障,因此要提高对继电保护的重视。文章归纳了我国继电保护技术的发展趋势,探讨了电力系统中更好地应用继电保护技术的举措。

【关键词】

电力系统;继电保护;应用举措

1 继电保护技术的发展趋势

近年来,随着现代化电力系统建设的推进,继电保护技术被广泛地应用于电力系统中,继电保护技术不断发展与完善,并且呈现出计算机化、智能化、网络化与一体化的发展趋势。现简要论述如下:

1.1 计算机化发展趋势

数量激增,要求继电保护系统具有良好的数据处理能力,能够存储信息和传输信息,能够有与其他系统融合联网,实现整个系统信息及数据的资源共享。现代化计算机技术的存储、传输、处理信息的能力大幅提高,继电保护系统呈现计算机化的发展趋势。

1.2 智能化发展趋势

近年来,自适应理论、人工神经网络、专家控制法、模糊逻辑算法、蚁群算法等诸多智能算法被应用于继电保护系统中,使电力系统继电保护达到了更高的标准。综合运用各类智能化算法,有利于将继电保护系统中各类不确定因素的消极影响降到最低,从而更好地维护继电保护装置的可靠性。

1.3 网络化发展趋势

电力系统若想实现信息及数据的资源共享,就必须实现继电保护系统的网络化。当今时代,诸多变电站已然实现来继电保护系统的网络化,电力系统能够共享继电保护装置提供的故障信息及数据,根据故障信息来确定继电保护举措,从而实现对电力系统运行安全的维护。当前电力系统继电保护的网络化尚未全面实现,仍需要继续探索与实践。

1.4 一体化发展趋势

众所周知,电力系统中对继电保护装置及继电保护技术的应用,为的是实现如下两个目标:一是当电力系统出现系统故障时,通过继电保护实现对整个系统及设备的维护;二是当电力系统处于正常的运行状态时,发挥继电保护系统的数据测量、控制、保护及通信等多项功能。由此可见,现代化电力系统应实现继电保护方面的一体化。

综上所述,电力行业中已然形成了较为完备的电力系统,继电保装置是电力系统中的重要组成部分,完备的继电保护技术为电力系统的安全运营提供了技术保障。现阶段,为了适应人们在电力行业领域的高质量、高要求,电力企业有必要提升自身综合实力,而适应继电保护技术的发展趋势,发挥继电保护系统的最大效能不失为一种有效的途径。

2 如何在电力系统中更好地应用继电保护技术

为了最大发挥继电保护装置及其技术在电力系统中的效能,应从以下几层面加以完善:

2.1 选用符合要求的继电保护装置

主要有四项要求:一是当电力系统发生故障时,继电保护装置需能有选择性地将故障段隔离,从而保障电力系统其他环节的正常运行;二是继电保护装置具有良好的灵敏性,能对电力系统保护范围内的不良运行状态及故障做出及时反映,三是继电保护装置可以快速地隔离故障,将系统故障的不良影响降低到最低;四是继电保护装置能够安全可靠运行。

2.2 关注影响继电保护可靠性的因素

一般而言,电力系统故障发生迅速,影响范围广,损失巨大,继电保护是维护电力系统正常运行的有效途径,关注影响继电保护可靠性的因素,能够更好地发挥继电保护的功用。主要有如下四个因素:一是系统软件因素,继电保护装置常常因为软件出错而出现拒动或误动现象;二是硬件装置因素,电力系统中存在诸多硬件装置,这些装置的质量和运行情况直接关系到继电保护的可靠性;三是人为因素,继电保护能否可靠运行很大程度上受人为因素的影响,如安装人员未按设计要求接线和检修人员误操作都能够造成继电保护效能的缺失。

2.3 遵守继电保护装置运行维护要求

为了维护电力系统中继电保护装置的正常运行,相关人员应严格遵守继电保护装置的运行维护要求,具体表现为如下几方面:一是熟知继电保护系统运行规程,严格依照过程进行操作,定期巡视和检测继电保护装置和二次回路,并依据相关规定来设置定值;二是监测继电保护系统内的电压、负荷电流及负荷曲线,使其保持在规定的范围内;三是如果继电保护装置存在误动情形,则应及时汇报给继电保护部门和调度部门,申请停用继电保护装置,在紧急情形下可采用“先停用,再汇报”的处理方法;如果存在继电保护装置与二次回路运行异常的情况,操作人员在记录后上报给相关部门,并督促这些部门进行及时处理。

2.4 日常继电保护操作应注意的事项

继电保护技术应用也有严格的技术标准,相关人员在做电力系统继电保护日常操作应注意到如下事项:一是遵循配电装置技术要求,二是做好配电屏的巡检工作;三是做好配电装置的运行与维护工作。如断路器因故障而跳闸后,检修人员或更换触头与灭弧罩,或进行检修,唯有在查明跳闸原因并消除跳闸故障后方能再次做合闸操作。

2.5 在原则规范下实施状态检修工作

状态检修是电力系统进行继电保护的必要工作,需要在以下原则的规范下展开:一是保证设备安全运行原则,这是继电保护系统运行需要遵循的首要原则,为了更好地贯彻这一原则,应强化对继电保护系统的状态监测、数据分析、定期检修和规范管理;二是总体规划、分步实施的原则,继电保护装置状态检修是一项极为复杂的工作,需要有长远目标和总体构想,并在此基础上做分步实施和逐步推进,从而在制度、资源、技术、管理等诸多方面奠定有益基础,并根据装置状态检修的现实情况作适当调整。

2.6 继电保护分类方法很多,按照保护原理分类

有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波)保护和光差保护;按照被保护的对象分类:输电线路的保护、主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护);按保护所起的作用分类:主保护、后备保护、辅助保护等;按照保护所反映的故障类型分类:相间短路保护、接地故障保护、非全相运行保护、失步保护、失磁保护等。随着计算机快速发展,继电保护开始向自动化、人工智能化发展,继电保护不仅可以对问题和故障进行监控、提示工作人员进行检修,并且具备一定的自我修复能力,继电保护装置的自动化能力不断提高,并且相关的继电保护技术方法也开始不断改进,促进继电保护能够更好的保障变电所的正常运转和持续工作。

3 结语

现阶段,电力系统的继电保护技术已经呈现出向计算机化、智能化、网络化和一体化方向发展的趋势,对电力企业及相关工作人员提出了更为严峻的挑战。

【参考文献】

[1]杨奇逊.微型机继电保护基础[M].北京水里电力出版社,1988.

第7篇:电力系统继电保护原理范文

【关键词】10KV供电系统; 继电保护; 原理特性;

在我国过去这几年10 kV配电系统的使用过程中,经统计发现,其技术故障多为谐波、短路。配电系统一旦发生故障,很有可能会造成电力设备及电气线路的严重损坏,进而严重影响电力系统的正常运行和使用。国内的10 kV配电系统通常都安装有继电保护装置,但因受到管理模式、运行规范及有关技术等多方面因素的制约,其保护作用往往不能得到充分发挥。因此,在10 kV配电系统的建设和管理过程中,相关技术人员及管理部门要注重继电保护技术的应用和研发,全面提高配电系统的可控性,进而提高系统的安全性及稳定性。

1、概述

整个电力系统的组成环节分别为发电、变电、高压输电、配电及用电。电力元件包括发电机、变压器、输电线路、母线、电动机等。在整个系统中,各种类型电气设备由电气线路相互联结组成一个庞大的网络,具有覆盖地域广阔、构成庞大、运行环境复杂等特点,在各种人力因素及自然因素的影响下,如:各种自然天气、设备绝缘老化、鸟兽危害、设计安装失误、检修质量、误操作等,常会不可避免的发生各种不可预计的电气故障。再加上整个系统的相互统一性,当任何一处发生电力事故时,将有可能影响整个电力系统的正常运行,甚至对系统的安全性能构成威胁。短路是电力系统中最危险也最为常见的故障,包括相与地及相与相之间的短接。10KV供电系统是整个供电系统的重要组成部分,其运行的可靠性、安全性及稳定性不仅会直接影响企业的正常用电,而且关系到整个电力系统的运行稳定性。10KV供电系统又分为一次系统、二次系统,其中,一次系统的构成相对比较直观、也较简单,在继电保护装置的设计及设置上也比较容易,方便在日后对系统的保护和控制;二次系统的构成比较复杂,包含了大量的二次回路、自动装置和继电保护装置。因此,在供电系统中的继电保护装置主要对一次系统起着测量、监视、保护和控制作用。

2、基本原理

当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备,一般通称为继电保护装置。

继电保护装置通常是利用系统中的电力元件发生异常情况或短路时所产生的电压、电流、频率、功率等电气量的变化成构成了继电保护装置的保护动作原理;另外也有利用其它物理量的继电保护装置,如变压器油箱发生故障时,可通过利用产生的油流速度变化、油压变化或瓦斯浓度的变化来构成继电保护装置瓦斯保护的动作原理。通常情况下,无论对哪种物理量进行监测,继电保护装置的构成部分都包括监测、定值调整、逻辑运行及动作执行。

当电力系统中的某一装有继电保护装置的元件产生故障时,该继电保护装置应在第一时间向元件与系统之间的且与元件线路距离较近的断路器产生跳闸指令,及时的使故障元件与电力系统相脱离,从而最大程度上降低故障元件本身及电力系统的损坏,避免对整个电力系统的安全、稳定供电产生影响,同时满足系统指定的特殊要求。

继电保护装置还可对电气设备的异常工作情况作出反映,并根据不同的电气设备的运行维护条件及异常工作状态发出信号,由保护装置自动进行调整或通知技术工作人员进行操作处理,必要时可将那些继续工作可能引发事故的故障设备切除。反应异常工作状态的继电保护装置可以设置合理的动作延时。

3、10 kV 配电系统继电保护的改进措施

近些年,随着我国国民经济的快速发展,国内城乡电网配变线路电压的配制等级主要为10kV,但在实际配电系统的使用过程中,10kV配变线路普遍存在一定的弊端,主要为其结构设置的一致性效差。目前,10 kV配电系统采用的继电保护装置的构成部分主要为三相一次重合闸、过流、电流速断等,通常系统在使用过程中出现一般故障时,继电保护能够快速做出反应,然而系统在突发事件的应对方面的稳定性与灵敏度较其它发达国家还有很大差距,因此,为提高我国电力系统的安全性及稳定性,这一技术问题必须首先得到及时解决。

3.1提高电流速断保护装置的技术水平。当前,我国10kV配电系统所采用的继电保护装置短路故障的脱离时间通常为5~10s,实际因保护装置有较短的动作延时,因此短路故障的脱离时间通常会有3~5s的延迟,而仅仅这几秒钟将很大程度上增加故障持续时间,从而使事故影响范围扩大,系统的安全性能大大降低。所以,在今后研发、设计10kV配电系统的继电保护装置时,应提高电流速断保护装置的技术水平,可以略带时限及瞬时的电流速断保护技术为基础进行开发,在,从而开发出一种新型的技术上实现上述两种保护装置互补的继电保护装置,并实现保护范围广、动作电流值大等技术特点。

3.2加强继电保护的网络化和智能化建设。在今后的10kV配电系统的运行过程中,继电保护技术必将越来越趋向于网络化和智能化。智能化的继电保护系统一方面可有效减少配电系统管理上的人力及物力资源浪费,另一方面也为配电系统应用其他各项技术提供了广阔的技术平台。近些年,随着计算机技术如模糊逻辑、进化规划、遗传算法、神经网络等在各个领域的大力推广与应用,也逐渐开始渗透到电力系统继电保护领域。

4、结语

10kV配电系统作为电力系统的重要组成部分之一,其安全性、稳定性及可靠性不仅直接关系到各个用电企业的顺利运作,并且还会影响整个电力系统的安全性和稳定性。当电力系统中的某一装有继电保护装置的元件产生故障时,继电保护装置可及时的使故障元件与电力系统相脱离,从而最大程度上降低故障元件本身及电力系统的损坏。然而系统在突发事件的应对方面的稳定性与灵敏度较其它发达国家还有很大差距,因此,应提高我国电流速断保护装置的技术水平,加快继电保护的网络化和智能化建设,以确保我国10kV供电系统的稳定、安全运行。

参考文献:

[1]李秀红. 10KV供电系统的继电保护[J]. 内蒙古煤炭经济. 2011(01)

[2]苑世光. 浅谈10KV供电系统的定时限过电流保护[J]. 黑龙江科技信息. 2008(21)

第8篇:电力系统继电保护原理范文

关键词:电力系统 继电保护 发展现状

中图分类号:TM63 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(c)-0120-01

继电保护作为电力系统中的重要组成部分,其核心作用在于被保护的电力系统元件出现故障时,该元件的继电保护装置能够第一时间给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,将电力元件自身的损坏程度降到最低,以此来减小电力系统安全供电的影响,满足电力系统稳定运行的要求。由此可见,完善继电保护装置的性能,是提高电力系统安全运行的关键所在,在分析继电保护技术发展现状这一问题上,本文从以下几个方面出发进行分析。

1 继电保护的作用

结合当前国民生产的实际趋势,对电力资源的需求量越来越大,电力供应紧张导致多地出现供电危机,部分地区在缓解这一现象时,多数选择停电、限电措施。鉴于此,维护电力系统安全就显得格外重要。作为电力系统安全维护方式中的一种,继电保护能够在电力系统出现故障时,第一时间将出现故障的设备进行自动切除,并及时的发出警报信息,维护人员在接到警报信息后及时的对故障设备进行修复,将电力损失降到最低。

在实现电力系统继电保护的过程中,其基本条件在于继电保护装置,要想从根本上提高继电保护的安全性,其保护装置除了具备科学先进、行之有效的特点外,还应具备一定的灵敏性,一般来讲,针对继电保护装置的特点,主要体现在以下几个方面:首先,灵敏性。电力系统在运行中,一旦出现故障,轻则浪费大量的电力资源,重则引起严重的安全事故。保护装置只有具备高度的灵敏性,才能在设备出现故障时,第一时间切断电源,将报警信息传递给相关部门的维修人员,使其及时的采取措施进行维修。其次,可靠性。继电保护装置在日常运行中,不会发生拒动或误动等不正常现象,尤其在继电器回路接点与接线上,应确保其简练有效。最后,选择性。针对出现故障的电力系统,多数继电保护装置会结合着故障的大小有选择的进行切除,以此来确保系统其他正常部分的安全运行。

2 继电保护技术的现状

继电保护技术在我国的应用,具体可以分为以下三个阶段:20世纪70年代开始研究集成电路保护技术;80年代末集成电路保护基本上已经形成了完整系列,并逐渐取代了晶体管保护;而到了90年代,我国的继电保护技术进入了微机保护时代。至此,我国继电保护学科、技术、继电器的制造以及科技人才的队伍,才逐渐在吸取国外先进技术的基础上,形成了一只具备深厚理论功底和丰富运行经验的继电保护技术人才;在长时间的探索、研究中,形成了具备一定规模的继电保护装置研究体系,为我国继电保护技术的应用发展做了铺垫。

在21世纪网络技术迅速发展的实践,计算机控制技术在电力系统继电保护中的应用,大大提高了继电保护装置的使用性能,但同时也对继电保护技术提出了新的要求。针对原理、机型不同的微机线路及设备,都需要与之相符、性能优良的继电保护装置。只有这样才能发挥出继电保护装置的使用性能,为电力系统的安全运行提供可靠保证。

3 继电保护技术的发展

网络技术的普及应用,推动信息化社会发展及改变人们生产活动的同时,也进一步推动了微机继电保护技术的发展,使其在原有的基础上更加网络化、智能化,针对继电保护技术的发展,本文从以下几个方面进行分析。

3.1 计算机化

结合当前我国计算机的发展趋势,其硬件设备及软件设施也在原有的基础上取得了突破性进步。微处理机中的单片化及相关功能都在原有的基础上大大增强,其片内硬件资源也得到了相应的扩充,而单片机与DSP芯片的融合,大大提高了系统的整体运算能力及网络通信芯片的应用能力。这些技术在继电保护装置上的应用,提高了继电保护设备的可靠性与灵敏性,在提高设备信息化的同时,还推动了继电保护装置的计算机化。一般来讲,随着电力系统的迅速发展,在很大程度上提高了对微机保护的要求,微机系统除了具备基本的保护功能外,还应具备大容量的数据存放空间,确保故障信息及相关数据能够顺利储存、翻阅;与此同时,微机系统的数据处理功能、通信功能,都关系着整个保护装置的运行状况,这些都需要设计人员结合着电力系统的实际状况,有针对性的进行设计,确保电力系统的安全运行。

3.2 网络化

面对当前信息社会的发展趋势不难看出,计算机网络已成为这一时代的主要潮流,在影响各个领域发展的同时,还给各个工业领域提供了强有力的通信手段。继电保护网络化,能够凭借网络的优势,将故障部件信息及时的传递给电力系统的总控制台,技术人员在接到报警信息后,第一时间对故障部件进行处理。与此同时,继电保护技术的网络化,除了传递、接收信息快之外,还能形成一定的网络交流平台,方便不同地区的电力部门进行沟通、交流。

3.3 智能化

随着计算机网络技术在电力系统继电保护领域中的应用,各种控制原理及方法应运而生,在提高计算机继电保护性能的同时,还大大改善了继电保护装置。近年来,在技术人员的研究、探索下,各种各样的人工智能技术被应用到电力系统的继电保护中,如人工神经网络、小波理论等等,在提高继电保护研究层次的同时,进一步提高了继电保护技术的智能化,从而为继电保护技术的指明了发展方向。

4 结语

综上所述,随着我国用电量的逐渐增大,电力资源的安全运行已经成为相关部门急需完善的问题之一。继电保护技术是确保电力系统安全、稳定运行的核心因素,在整个电力系统中有着极其重要的作用。这就要求相关技术人员能够结合着我国电力系统的实际发展状况,完善继电保护技术,为我国国民经济的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 韩殿龙,程志武,周晓东.电力系统继电保护技术的发展方向[J].中国新技术新产品,2010(3).

[2] 马顺绪.浅谈电力系统继电保护技术的发展趋势[J].科技经济市场,2010(4).

[3] 孙爱军.论电力系统继电保护技术的现状与发展[J].现代商贸工业,2010(9).

第9篇:电力系统继电保护原理范文

1 继电保护的基本原理

在电力系统当中,继电保护工作的基本工作原理总体来说可以概括为:提起和利用差异。即区分出系统的正常、不正常故障和故障三种运行状态。系统根据三中运行状态传递出的信息,选择出发生故障和出现异常的设备,寻找到电力系统在这三种运行状态下的可测参数的差异,并提取并利用这些可测参数差异实现对三种运行状态的快速区分。从而通过科学的计算和整理之后,在短时间内,将电力系统运行当中出现的问题进行快速整合的一种电力系统。

2 继电保护的的作用

继电保护之所以可以在电力系统当中地位越来越突出,关键是继电保护可以在很大程度上保证电力系统的正常运作。因此,要想充分认识继电保护,就需要从继电保护的作用入手,通过充分认识继电保护的作用和重要性之后,来进一步研究电力系统的继电保护和维护。

2.1 保障电力系统的安全性

继电保护的最主要的作用在于保障电力系统的安全性,当电力系统当中的部分元件发生故障时,如果该元件在继电保护系统的范围之内,那么继电保护装置便会在第一时间将发生故障的元件周围作出跳闸指令,从而使得该故障在最段时间之内同整个电力系统分离。这样,不仅可以保证该元件产生的问题不会波及影响到电力系统当中的其他组成部分,同时,也可以降低不必要的电力故障出现。从而为电力系统的正常运作和正常供电创造一个良好的工作环境。

2.2 警示电力系统异常

继电保护能够快速、准确、有效的反映出电气设备当中的系统异常。通常,在继电保护当中,一旦发现电力系统在工作当中出现系统异常的情况,便会通过声音警报、信号灯闪烁灯标志来发出信号,从而吸引值班人员的注意,提高他们对于系统的检测和维护的警惕性。同时,对于一些多发问题,继电保护会根据系统当中预留的方案进行一定的自动化调整,从而避免因为电力系统出现故障而影响系统的正常工作,对于系统异常产生十分积极的影响。

2.3 实时监控电力系统的运行

电力系统由于系统内容复杂,且数据处理较高,点多面广,仅仅依靠工作人员的监控,很难实时有效的进行电力系统运行的监控。因此,在这个过程当中,继电保护就可以在加强电力系统实时监控的同时,根据预留的解决方案将问题进行解决。

3 继电保护和维护的特点

3.1 动作选择性

所谓的动作选择性更倾向于先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。这样,可以使得继电保护的作用发挥最大。上、下级电网(包括同级)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分,而其它非故障部分仍然继续供电。因此,在进行选择过程当中,实质也是继电保护和维护的一种表现。

3.2 动作速动性

在继电保护和维护过程当中,速度和效率产生的关系对于整个电力系统的关系相当紧密。而动作速度性是指保护装置应尽快切除短路故障,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设备自动投入的效果,这样做的目的是为了再短时间内将问题和损失降到最低,从而实现继电保护对于电力系统维护的目的。

3.3 动作灵敏性

在继电保护当中,由于系统受到计算机的控制,因此如果设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置的数据感应便会受到必要的灵敏系数(规程中有具体规定)的激发,从而通过继电保护的整定值来实现。这样,在继电保护当中,动作的灵敏性便成为一个主要特点,在实际应用当中,取得良好的效果。但是需要注意的是,对于灵敏系数和整定值的校验一般一年进行一次维护,这样可以巴证电力系统继电保护作用能够最大程度的发挥。

3.4 动作可靠性

在继电保护当中,由于系统判断的准确度较高,因此动作的可靠性就成为继电保护和维护的一个重要特点。继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作,在正常运行状态时,不该动作时应可靠不动作。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行,可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。因此,正是由于电力系统的这个特点,才保证电力系统能够正常运作,同时在电力系统维护过程当中,尤其是对于继电保护和维护过程当中,这些都属于重要的维护方向。

参考文献:

[1]李晓利.工业供配电设计中的常见问题[J].通讯世界,2014(03).

[2]王凌凯,许淳.浅谈电力系统过电压的产生与保护[J].科技资讯,2013 (07).

[3]刘淑花.浅谈电力系统过电压保护措施[J].中国新技术新产品,2013 (04).