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Abstract: In order to cut off the fault circuit in a very short period of time and maintain the continued work of non-faulty equipment when power system failure or abnormal operating,protection devices must be used. In order to make protection device can play a better role,timely and correctly complete its main tasks,the distribution system proposed requirements of selectivity,speed and mobility,sensitivity and reliability of relay protection.
关键词:供电系统;继电保护;要求
Key words: power supply system;relay protection;requirement
中图分类号:TM77 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)33-0094-01
1继电保护的任务及原理
1.1 继电保护的任务当被保护的设备或装置发生故障时,保护装置应迅速动作,有选择地将故障部分断开,以保证非故障部分继续工作;当设备出现不正常运行状态时,保护装置将发出相应信号,以便通知值班人员及时采取必要措施。
继电保护装置的主要作用是防止电力系统事故的发生和扩大,限制事故的蔓延,提高供电的可靠性。所以说,继电保护装置是电力系统的一个重要组成部分,它对保证电力系统的安全运行起着十分重要的作用。
1.2 继电保护的基本原理为了对电力系统发生故障或不正常运行状态时,实现其相应的保护作用,继电保护装置通常由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。
测量部分主要由测量元件构成,其作用是反映和转换被保护对象的电气参数,如电流增大、电压降低以及电压与电流之间的相角差等,经过测量元件的转换后与给定值进行比较并送至逻辑部分。
逻辑部分的作用是根据测量部分输出的结果进行逻辑判断,即判断被保护设备的状态,确定保护装置是否动作,以及如何动作(瞬时或延时)等。
执行部分的作用则是根据逻辑部分的判断,最后完成保护装置的使命,即跳闸、发出信号或不动作。
2对继电保护的基本要求
2.1 选择性当电力系统中任何一个环节发生故障时,继电保护要保证使最靠近故障点的断路器首先跳闸,将故障部分切除,使停电范围尽量缩小,以保证其他元件继续正常运行。要使保护装置具备能正确挑选并切除故障部分、以减小故障停电范围的能力即保护动作的选择性要求。满足这种要求的目的,是为了减小故障停电造成的损失,提高系统供配电的可靠性。
2.2 速动性为了减轻短路故障电流对电气设备的破坏程度,继电保护装置在发生短路故障时应尽快动作将故障切除。快速切除故障部分可以防止故障范围扩大,加速系统电压的恢复过程,减少用户在故障时低电压下的工作时间,有利于电动机的自启动,提高电力系统运行的稳定性和可靠性。
为了满足选择性,企业供配电系统的继电保护需要一定时限,允许切除故障的时间一般为20~55s。速动性和选择性往往是矛盾的,一般应首先满足选择性。但应在满足选择性的情况下,尽量缩短切除故障的时间。切除故障所需要的时间等于继电保护装置整定的延时时间及其动作时间与断路器跳闸至灭弧时间的总和,为此,应尽量采用快速继电保护和快速断路器。但在允许有一定延时来切除故障的场合,不一定要选用快速动作的断路器和继电保护装置,以便降低设备投资费用。保护装置在无法兼顾选择性和速动性的情况下,为了快速切除故障以保护某些关键设备,或为尽快恢复系统的正常运行,有时也只好牺牲选择性来保证速动性。
2.3 灵敏性灵敏性是指在所规定的保护范围内发生所有可能发生的故障或不正常工作状态时,保护装置的迅速反应能力。希望的保护范围是指在该保护范围内故障时,不论故障点的位置以及故障的类型如何,保护装置都能敏锐且正确地使继电保护装置的启动元件启动。反应能力是用继电保护装置的灵敏系数(灵敏度)来衡量。如果保护装置对保护区内极轻微的故障都能及时迅速地反应和动作,就说明保护装置的灵敏度高。继电保护装置的灵敏度一般是用被保护电气设备故障时,通过保护装置的故障参数,例如短路电流与保护装置整定的动作参数例如动作电流的比值大小来判断的,这个比值叫灵敏系数,亦称灵敏度,其大小代表灵敏度高低。
对于反映故障时参数量增加而动作的保护装置,其灵敏度的为灵敏度=保护区末端金属性短路时的最小计算值/保护装置动作参数的整定值。
对于反映故障参数量降低而动作的保护装置,其灵敏度的涵义为:灵敏度=保护装置动作参数的整定偷保护区末端金属性短路时的最大计算值。
对不同作用的保护装置和被保护设备,所要求的灵敏度是不同的。要求保护装置不但在最大运行方式下三相金属性短路时能可靠地动作,而且在最小运行方式和经过较大的过渡电阻两相短路时(最不利于启动的情况)也能可靠地动作。最大运行方式是指被保护线路末端短路时,系统等值阻抗最小,而通过保护装置的短路电流为最大的运行方式。
最小运行方式是指电力系统处于短路阻抗为最大,短路电流为最小的状态的一种运行方式。即指被保护线路末端短路时,系统等值阻抗最大,而通过保护装置的短路电流为最小的运行方式。
校验保护装置的灵敏度,应根据对保护装置动作最不利的条件进行计算,即把灵敏度校验点选在保护区末端,只校验在最小运行方式下该点发生两相短路时,保护装置的灵敏度是否满足要求。
2.4 可靠性可靠性是当保护范围内发生故障和不正常运行状态时,保护装置能可靠动作,不应拒动或误动。继电保护装置的拒动和误动都会造成很大损害。为保证保护装置动作的可靠性,应尽量选用质量好、结构简单、工作可靠的继电器组成保护装置;保护装置的接线要力求简单,使用最少的继电器和触点;正确调整保护装置的整定值;注意安装工作的质量,加强对继电保护装置的维护。
保护装置的选择性、速动性、灵敏性、可靠性对一个具体的保护装置,不一定都是同等重要的。在各项要求发生矛盾时,应进行综合分析以选取最佳方案。例如,为了满足保护装置的选择性,往往要降低一些速动性要求;而有时为了保证速动性。
参考文献:
[1]夏蕾,等.浅谈供电系统继电保护的可靠性[J].科协论坛,2010,1.
[2]时敏,胡松.小议10kV供电系统继电保护[J].科技资讯,2009,2.
关键字:电力系统;继电保护;自动化装置;可靠性
随着计算机网络技术以及物质文明的快速发展,电力系统作为发送、变、配以及用电各个环节组成的有机整体,主要包括调动自动化以及继电保护设备。由于自动化装置的可靠性直接影响电力系统继电保护效果,因此,在实际工作中,必须促进自动化装置快速发展。根据目前电力系统发展情况来看,发电控制设备、电力调度设备、配电网设备以及综合变电站作为当今电力系统发展的综合保障;在无人值班的环境中照常工作。电力系统自动化主要包括:传输、生产以及管理阶段的自动化调和、控制以及管理;通过变电厂、发电厂、用户以及输配电网络进行自动化管理,为了保障远距离传输质量,提高经济以及管理效益,必须从根本上实现电力系统的自动化转换。
一、电力系统继电保护
在大型电力系统继电保护中,继电保护不仅能有效节约人力、物力,同时对降低资金投入也有重要的影响,当电力系统失去有效的继电保护时,不仅会造成状态无用的现象,在大量的资金投入过程中,造成不必要的牵连效应。因此,在电力系统机电保护中,必须根据运行特点以及应用要求,保障电力系统作用正常发挥。
(一)机电保护自动化装置运行特点
在电力系统运行中,当电力系统出现过载运行以及短路现象时,电力系统继电保护必须根据保护装置相关特点,进行信号传递;在控制其他设备以及装置的过程中,降低故障发生范围,及时切除故障。在电力系统正常的情况下,由于电力系统很少发生故障,因此,继电装置很少发挥作用。通常情况下,电力系统继电保护装置主要分成误动以及拒动故障两种形式。拒动故障主要是电力系统故障发生时,由于继电保护装置不能充分发挥作用,或者不能正确处理故障,从而影响继电装置,不能有效保障电力系统稳定安全系数;误动主要指电力系统正常运行时,机电保护装置的错误动作以及错误信号。相对于传统的继电保护装置,自动化装置不仅能及时进行控制、监测各种设备参数,同时也能保障运程控制的空能,让自动化装置成为带电工作的设备。
(二)机电保护应用要求
1、电力系统继电保护装置基本要求
在电力系统继电保护中,当电力系统出现运行故障时,通过故障切除,各种信息就能恢复传递速度;当电力系统运行正常时,由于工作设备良好的监视系统,因此时常作为系统正常运行的保障。为了保障电力系统机电保护装置安全运行,在实际工作中,必须确保电力系统的选择性、灵敏性、速动性以及可靠性。
选择性,主要是当电力系统出现异常时,继电保护装置通过明确故障位置,进行选择性的故障排除,从而保障供电系统正常运行;灵敏性,主要根据相关装置的保护范围,当保护区域发生故障时,不做反应,当保护区发生故障时,通过及时动作,保障电力系统正常运行;速动性,是当故障发生后,通过灵敏的反应釜及时作出判断,切除故障,从而降低故障对电力系统继电保护装置的影响,通过限制故障发展,从根本上保护系统相关区域运行通畅;可靠性,作为电力系统保护装置最重要的部分,一旦保护装置出现故障,不仅会影响动作以及信息传递,同时也会影响供电系统运行以及其他部分工作。
2、继电保护装置应用
在实际应用中,继电保护系统应用范围主要包括变电站以及供电系统,通过不同类型的主变保护、系统线路以及电容器保护,主要应用于线路保护、母联保护、主变保护以及电容器保护。线路保护通过三段或者两段式电流保护,将其中一段作为速断保护;母联保护,主要根据时装设限对速断以及断流进行保护;主变保护,主要有后备保护和主保护两种情况;电容器保护,主要包括零序电压、过流、过压以及失压保护。随着自动化装置以及技术水平不断发展,不同的生产厂家拥有不同的工艺;因此,在实际应用中必须根据界定范围以及应用方法,保障电力系统平稳运行。
二、电力系统继电保护自动化装置
在电力系统中,继电保护装置作为保障电力系统正常运行的重要载体,在实际应用中,继电保护装置必须根据科学、先进、有效的保护装置满足电力系统要求;通过不断更新、发展,保障继电保护装置整体水平。通过及时掌握继电保护装置设定以及初始状态,在使用继电保护系统前,必须根据相关要求,对电力系统技术资料、设计图纸以及数据资料进行了解。原始数据作为可靠性的重要保障,必须做好数据记录工作,通过正确分析、统计运行情况,及时总结继电系统运行规律。在装置可靠性程度区分中,由于没有完善的装置,针对不同情况,出现不同程度的缺陷装置,随着时间的推移,各种漏洞出现。因此,在设备检修中,除了增强自动化装置的安全性,还必须提高可靠性;通过装置监测器,有效监控数据,在离线数据结合的同时,明确电力系统运行状态;通过使用红外热成像以及变压器绕组变形等技术进行具体的测试,保障电力系统管理。
在继电保护装置故障处理中,逆序检查法通过明确装置故障,当短时间内无法找出问题原因时,必须从结果出发,通过逆向检查的方式,找到问题出口。顺序检查法,主要是通过电力保护系统继电保护自动化装置具体情况,在明确根源的同时,通过绝缘监测、外部检查、电源测试以及性能检查等方式进行。运用整组试验,主要通过保护装置检查,了解装置反映时间以及动作情况,从而保障故障在短时间内进行切除。
在继电保护装置维护中,为了保证保护装置安全运行,在做好维护管理工作的同时,必须对电力系统进行定期的设备审核、检修。通过核实设备标志名称以及设备开关、按钮等部件的灵敏性,保障工作顺利进行。当自动化装置出现不灵敏等状况时,通过及时检修、更换,保障控制室指示灯相关设备正常运行;通过检查电流互感器、螺丝钉加固、电压互感器以及配线整齐度,在固定卡子的同时,保障电力系统继电保护装置安全运行。
在电力系统继电保护自动化装置中,主要通过MTTF、MTBF等方案进行评判,通过实验室实验、样品抽取、实验数据检测、统计失效数、累积时间统计以及结果判定,保障继电保护自动化装置统计、评估符合相关标准。
结束语:
电力系统作为国家基础性能源,对现代生活具有不可置疑的作用。因此,在实际生活中,必须根据电力系统自动化装置相关特点以及存在问题,在保障电力系统正常运行的过程中,增强电力系统运行质量和效率;在切实解决停电事故的同时,从装置可靠性的整体进行布局完善,从而提高电力系统实际效益以及装置的可靠性。
参考文献:
[1] 侯俊勇,雷鹏涛,李涛等.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].北京电力高等专科学校学报(自然科学版),2011,(7):132-132.
【关键词】变电站;继电保护装置;科学应用
【中图分类号】TM407【文献标识码】A【文章编号】1672-5158(2013)02-0048-01
作为电厂和电力用户的中间环节,变电站在电网中发挥着至关重要的作用,当其发生故障或异常状况时,继电保护能够在最短的时间和最小的范围内,将故障设备从系统中自动切除,或发出警报由值班人员对异常工况根源进行消除,从而保护设备的完整和相邻地区的供电安全,因此继电保护对于变电站的可靠运行是非常重要的,在很大程度上确保了经济的发展和社会的稳定。近年来我国继电保护的技术水平不断提高,由于继电保护误动作而引起的恶性事件已经多年没有发生,但随着数字化变电站建设的不断推进,远距离、大功率和特高压直流输电等给变电站继电保护装置的科学应用提出了更高的要求。
1. 变电站继电保护装置的基本要求
当变电站的设备和线路发生故障或异常状况时,要求继电保护装置必须能够及时控制相应断路器跳闸以控制故障的影响范围,并向值班人员发出警报,因此对变电站继电保护装置的基本要求是可靠性、快速性、选择性和灵敏性。
1.1 变电站继电保护装置的可靠性
变电站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。继电保护装置在选用时都应该尽可能选用经验丰富、原理简单、装置可靠性高和维护方便的保护,这样便于确保其运行的可靠性。
1.2 变电站继电保护装置的快速性
在故障发生时,为了缩小故障影响的范围,减轻故障设备和线路的损坏程度,变电站继电保护装置必须在最短的时间内将故障设备从系统中自动切除或发出警报,这对提高备用设备自动投入和自动重合闸的效果也很有利。
1.3 变电站继电保护装置的选择性
上、下级电网(也包括同级)的继电保护装置之间应该遵循逐级配合的原则来进行整定,以确保故障发生时能够有选择性地切除故障。例如,当变电站某个设备或线路发生故障时,应首先由故障点的保护动作来切除故障。当故障点的保护和断路器拒动时,才由相邻设备或线路的保护和断路器动作来切除故障。
1.4 变电站继电保护装置的灵敏性
灵敏性越高,说明继电保护装置对故障的反应能力越强,保护动作的反应时间越短。调校继电保护装置的整定值,可以让继电保护装置具有更好的灵敏性,但整定值的调校应该由供电部门具有校验资质的专业人士一年操作一次。
2.变电站继电保护装置的作用
继电保护装置在确保变电站稳定运行中发挥着重要的作用,具体说来:(1)监视变电站的运行情况,最大限度地减少变电站故障对变电站设备和线路损坏,并降低故障对电力系统安全运行的影响。在故障发生时,故障点的继保装置应迅速准确地动作使故障设备或线路及时与电力系统断开;(2)对变电站电气设备的不正常工作情况作出反应,一方面由继电保护装置自动进行调整,另一方面将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除,并根据不同设备的运行维护条件和异常情况发出信号,提醒值班人员迅速采取措施以恢复电气设备的正常工作;(3)实现电力系统的自动化和远程操作,如自动重合闸、备用电源自动投入、遥测和遥控等工业生产自动控制功能。
3.变电站继电保护装置科学应用的措施
3.1 做好变电站继电保护的验收工作
变电站继电保护验收工作的质量,直接关系到日后电力系统的安全运行,因此必须切实做好变电站继电保护的验收工作。继电保护调试完毕后,必须进行专业的验收,然后提交验收单由厂部组织生产、运行和检修等部门进行保护整组实验和开关合跳实验,待结果合格后确认拆动的接线、元件、压板和标志都恢复正常,并且清洁完现场后方可在验收单上进行签字。
3.2 做好继电保护装置及其二次回路的巡检工作
通过对继电保护装置及其二次回路的认真巡检,可以及时发现设备潜在的安全隐患,因此必须认真落实和严格执行。工作人员对继电保护装置及其二次回路进行巡检时,主要包括以下内容:开关和压板的位置是否正确;保护压板和自动装置是否安装调度要求投入;熔断器的接触是否良好;各回路的接线是否正常,有无发热、松脱现象及焦臭味;继电器的接点是否完好,带电的触点有无损坏,线圈和附加电阻有无过热现象;指示灯和运行监视灯是否正常工作;CT和PT回路有无开路和短路现象;光字牌、警铃和事故音响能够正常工作;表计参数是否符合要求。
3.3 完善继电保护系统的技术改造工作
在科学技术不断发展的今天,通信技术、计算机技术、数字处理技术和电子技术逐渐应用于继电保护计术,不断提高着继电保护系统的自动化水平。为使继电保护技术更好的创新发展,电力工作者要以传统的继电保护系统拥有的运行的可靠性、速动性选择性以及灵敏性特点及运行保护、调试方便为基础加大并完善继电保护技术的创新。现如今微处理技术已经广泛应用于电力系统,如以微处理器为基础的数字保护装置、计量测试表、监控装置及发电机励磁控制装置,这对变电站保护的可靠性的提高有着重大的意义,因为这些装置摒弃了传统的常规电流电压互感器而采用紧凑型、低功率的电流和电压互感器。
3.4 提高运行人员的专业知识和技能水平
首先,运行人员在对继电保护原理和二次图纸进行学习后,必须对现场二次回路端子、信号吊牌、继电器和压板进行核对,严格执行“两票”,并认真做好保护安全措施,按照继电保护的运行规程进行操作。运行人员在每次投入和退出时,都必须严格按设备调度范围的划分,在调度同意后进行操作,并且按照各套保护名称、时限、压板、保护所跳开关的使用说明进行操作,避免在运行操作中出现差错。
其次,委派一些骨干到生产厂家培训学习,回来充当系统培训员,从人员的基础培训讲起,配合一些高水平的强化训练,切实提高各级继电保护工作者的专业技能和知识水平。
3.5 推行变电站继电保护的网络化管理
到目前为止,变电站继电保护的各方面已经比较成熟,但由于继电保护工作涉及的内容和范围较广,需要消耗大量的人力和物力,因此推行变电站继电保护的网络化管理势在必行。光纤的投入使得变电站继电保护系统的可靠性也大大提高,但继电保护远程管理在这方面还没有得到很好地应用,如果定值的更改、检查,保护运行情况监控和信号的采取,都能实现进行远程管理,那么出现人为事故的机率也将大大降低,并且会极大地降低继电保护工作者的劳动强度。
4.小结
变电站继电保护装置向着网络化、智能化、微机化和一体化的方向发展,这对继电保护装置的科学应用提出了更高的要求。变电站继电保护是一项复杂的系统工程,这就要求我们的工作者在实践中不断总结经验和规律,通过经验和理论的有机结合来确保变电站继电保护装置的科学应用。
参考文献
[1] 李火元.电力系统继电保护与自动装置(第二版)[M].中国电力出版社,2006.
【关健词】继电保护;整定计算;微机继电保护
某矿洗煤厂第一套重介选煤系统自2001年改造投产,供配电系统安全稳定运行,其相应的继电保护装置也已工作十年之久,考虑到线路老化,元器件可靠性降低等,以及继电保护技术的日新月异、飞速发展,继电保护系统优化升级已迫在眉睫,下面就其运行过程中的相关问题进行分析。
1.洗煤厂继电保护的现状分析
洗煤厂I回路由矿变电所27#柜送出,主要负责重介主厂房设备以及一台高压电机的供电。其供电系统图如下:
图1 供电系统图
继电保护回路采用GL-20型感应式电流继电器,当主设备或输配电系统出现过负荷及短路故障时,该继电器能按预定的时限可靠动作或发出信号,切除故障部分,保证主设备及输配电系统安全运行。此继电器为早期的过流保护装置,其可靠性及速断性与上级保护即矿变电所的微机型继电保护相比相差很多,很容易造成误动作,甚至有可能造成电网上其他配电线路的掉闸事故,并且洗煤厂新建重介系统供配电继电保护III回路也已全部采用微机继电保护装置,为了维护方便、备件统一,在继电保护系统升级改造时应考虑到全部更新为新型的继电保护装置。
2.继电保护的要求
根据继电保护所担负的主要任务,基本要求如下:
(1)选择性:
当供配电系统发生短路故障时,继电保护装置动作,应只切除故障元件,使停电范围最小,以减小故障停电造成的损失。保护装置的这种能选择故障元件的能力称为保护的选择性。
(2)速动性:
为了减小由于故障引起的损失,减少用户在故障时低电压下的工作时间,以及提高供配电系统运行的稳定性,要求继电保护在发生故障时应能尽快动作,切除故障。快速地切除故障部分可以防止故障扩大,减轻故障电流对电气设备的损坏,加快配电系统电压的恢复,提高供配电系统运行的可靠性。
由于既要满足选择性,又要满足速动性,所以工厂供配电系统的继电保护允许带一定时限,以满足保护的选择性而牺牲一点速动性。对工厂供配电系统,允许延时切除故障的时间一般为0.5-20s。
(3)灵敏性:
灵敏性是指在保护范围内发生故障或不正常工作状态时,保护装置的反应能力。即在保护范围内故障时,不论短路点的位置以及短路的类型如何,保护装置都应当能敏锐且正确地做出反应。继电保护的灵敏性是用.灵敏度来衡量的。不同作用的保护装置和被保护设备,所要求的灵敏度是不同的。
(4)可靠性:
可靠性是指继电保护装置在其所规定的保护范围内发生故障或不正常工作时,一定要准确动作,即不能拒动;而不属其保护范围的故障或不正常工作时,一定不要动作,即不能误动。在考虑继电保护方案时,要正确处理它们之间的关系,使继电保护方案在技术上安全可靠,在经济上合理。
3.继电保护装置的整定
供电系统继电保护装置的可靠运行涉及到继电保护装置的配置设计、安装制造、正定计算、运行维护等诸多方面,其中合理的保护配置和正确的进行整定计算对保证继电保护装置的可靠运行具有十分重要的作用。因此在整定计算时要注意:
①要对常见的电网故障进行全面的分析,故障包括三相短路、单相接地、两相接地、两相短路、单项断线、两相断线等故障。
②整定结果要精确。对反应到被保护元件单侧电气量的继电保护如零序电流保护、距离保护等,其整定的关键在于计算最大和最小分支系数,以及计算最大零序电流系数时运行方式和短路点位置选择的原则都极为重要。
4.系统运行管理
继电保护装置的不正确动作,人员误操作、误整定、误接线等造成的事故也占了较大的比例,因此在技术管理、人员管理上应做进一步改进。
(1)加强技术培训和岗位练兵工作。
由于继电保护及安全自动装置的技术含量高,且发展更新快,因此,一定要努力提高各级技术人员的专业素质,以便为安全生产打下坚实的基础。争取各种培训机会提高专业技术水平,提高分析问题、解决问题和实际动手的能力。同时,现代社会具有资讯发达、信息交流快的特点,要利用这个优势,在需要的时候向能够提供帮助的部门如调度所、厂家、设计人员等寻求技术支援。
(2)抓好二次图纸资料的管理工作。
由于电气工种的特殊性,在现场工作时应按图纸进行,严禁凭记忆作为工作的依据。如果图纸资料与现场实际接线不一致,就会给维护工作带来较大的麻烦和安全上的隐患。所以必须重视图纸资料的管理,若发现图纸与接线不符时,应查线核对,确认接线正确后,在原图纸上 改正,如改动较大,在原图纸上修改已不清晰,须尽快绘制新图以符合实际情况,同时,班组留用资料及档案资料也须作相应修改。
(3)建立继电保护校验备忘录。
工作时间越长、保护校验次数越多、缺陷处理范围越广,工作经验就越丰富,快速增加工作经验,建立继电保护校验备忘是一个有效的途径。技术人员将每一次校验、缺陷处理和发生的事故障碍的经过、原因、处理过程、注意事项、经验教训详细记录并及时组织讨论学习,这样技术素质就会逐步提高。
5.继电保护新技术的发展
当今继电保护技术.己经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一体化。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。现代电力系统继电保护要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,使得各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络连接起来,实现微机保护装置的网络化。
人工智能、自适应算法等技术的引入。人工智能技术(如专家系统、人工神经网络等等)被广泛地应用与求解非线性问题,较之传统的方法有着不可替代的优势。
6.结束语
继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线。随着电力系统的高速发展,对线路继电保护的要求也就更高。因此,如何在今后确保继电保护的更可靠运行,实施继电保护全过程管理,是牵涉继电保护可持续发展的重要课题,也是安全生产的重要保证。
参考文献
[1]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.
[2]高亮.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2007.
关键词:电力系统;继电保护;应用
中图分类号:TM7文献标识码: A
前言
随着科技的不断进步,继电保护技术得到了快速发展和完善继电保护技术经过不同的发展阶段,呈现出不同的存在形态。主要有电磁式、晶体管式、集成电路式和计算机辅助装置四种类型计算机网络技术的不断发展给社会各行各业的发展带来了蓬勃生机,有力地推动了各行业的飞速发展。在电力系统中广泛地运用计算机技术,极大地促进了电力系统的发展。
一、继电保护技术的特性及任务
(一)特性
随着国家经济的发展,电力充斥着人们生活的每个方面,甚至一些高端工业的发展也离不开电力系统的支持。而由于科技不断发展,电力系统也不断更新完善,即使这样,还是存在一些缺陷与不足,所以偶尔会发生故障,这就要用到了继电保护系统对电力自动化进行保护。继电保护技术之所以可以快速准确地发现电力系统中的问题,是因为继电保护技术中存在以下相关优秀特性。
1、选择性。与其他技术不同,继电保护系统可以选择较小范围内的故障元件,减少了无故障元件被连带误判的概率。当继电保护技术识别故障元件后,选择性特性立即发挥其优势,增强继电保护技术的科学性。
2、可靠性。可靠性是保证继电保护技术保护我国电力系统的基础。适中的可靠性可以保证故障元件不被漏检、不被误检,是继电保护系统运行的前提。
可靠性的基础是速动性,当检测到故障元件时,可靠性能使保护系统快速动作,发出警报,缩短了所需的维修时间。而可靠性的特性又类似于灵敏性,即可靠性不能过高也不能过低,过低会检测不到故障元件,使大面积的电力系统无法正常工作或者对其他元件带来损失。而可靠性过高有会发生误切事件,减少正常元件的使用寿命,对电力亦会造成损害。
3、灵敏性。灵敏性是继电保护技术合理化的基础,比其他保护装置更加适用于我国电力系统。只有继电保护灵敏的条件下,才能对故障元件进行快速判断,缩短相应发现时间,为维修人员的维修带来便利。
灵敏性有一部分是由灵敏系数体现出来的,并不是灵敏系数高的继电保护系统好,而是每套系统都对应其电力自动化系统,只有灵敏系数适中的系统才可以更好的保护相应电力系统。
4、速动性。顾名思义,速动性可以保证继电保护系统快速切除故障元件,保证无故障部分元件不受牵连,继续为居民或工业生产供电。减小停电范围,降低所需要检查故障元件的时间。
速动性与选择性二者相互独立工作,但是两者工作结合协调,使继电保护装置可以快速、准确的找到故障元件,不仅如此,更可以缩小了停电范围,保证了非故障的电力系统的继续工作,减少对正常元件的使用量,有利于工业与人民用电的正常与稳定。
(二)任务
1、当电力系统出现不正常运行状态时,根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同,或发出信号使值班人员能及时采取措施,或由装置自动进行调整(如减负荷),避免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。反应不正常工作状态的继电保护,通常都不需要立即动作,可带一定的延时。
2、当被保护的电力设备发生故障时,应该由该设备的继电保护装置自动地、迅速地、有选择地向离故障设备最近的断路器发出跳闸命令,将故障设备从电力系统中切除,保证无故障设备继续运行,并防止故障设备继续遭到破坏。
3、继电保护与自动重合闸装置配合,可在输电线路发生瞬时性故障时,迅速恢复故障线路的正常运行,从而提高供电的可靠性。
三、电力系统中继电保护的具体应用
(一)利用输配电线路进行接地保护
在配电线路中可以分为大电流的接地方式和小电流的接地方式,它们的区别主要在于其配电线路中中性点的接地方式不同。大电流接地方式的保护原理是:当配电线路发生接地故障的时候,大电流接地系统会及时地进行跳闸,从而有效的切断发生故障的设备;小电流接地方式的保护原理是:当配电线路中发生故障的时候,小电流接地系统不会立即切断故障线路,而是能够再持续的工作一段时间,与此同时发出警报提示信号。下面我们主要对小电流接地系统如何进行接地保护进行阐述
在通常的情况下,小电流接地系统中在发生单相接地短路故障的时候,对于负荷供电不产生影响。小电流可以选择下面几种接地保护方式:一是通过零序电压实施保护。在供电系统正常运行的时候,没有零序电压,并且三相电压是对称的,各自的相电压分别通过电压表显示出来。当信号继电器发出警示信号的时候,就说明配电线路中发生了单相的接地短路事故,因此在系统的各处会出现零序电压。在这种情况出现时,可以通过读取电压表的数值来进行判断,这时发生故障相的电压表的数值会降低,而没有发生故障相的电压表的数值则会升高。二是通过零序电流实施保护。在系统发生单相接地故障的情况下,通过对没有发生故障的线路和发生故障的线路进行比较可以看出,没有发生故障的线路中零序电流要小。在安装了互感器的线路方面,人们大多应用这种方式进行保护。三是通过零序功率实施保护。有单相接地故障发生时,发生故障的线路与没有发生故障的线路中零序电流的差别几乎很小,很难区分,在这种情况下,就可以进行区分保护,实现其对灵敏度的要求。
(二)电力变压器的保护
在电力系统中,变压器是非常重要的。变压器的正常运行能够保证供电的可靠性,同时也能保证电力系统输送电力有一个很好的稳定性。为了能够有效地防止因线路故障而引起的经济损失,我们需要对变压器实施必要的继电保护措施。
1、对变压器进行接地保护。对变压器进行接地保护的工作原理是:当配电线路发生故障的时候,把配电线路中的中性点进行直接接地,从而起到对变压器的保护效用。对变压器进行接地保护时,主要是借助于两段式的电流来实现的。
2、对变压器进行瓦斯保护。对于大型变压器的内部故障,我们一般主要采用瓦斯气体进行保护。瓦斯保护是一项比较重要的保护措施,并且具有很独特的保护优点。瓦斯保护的基本原理是:当变压器的油箱内部发生故障的时候,变压器油箱里的绝缘性材料和变压器油就会在故障电弧的推力下,进行分解并产生出瓦斯气体,瓦斯气体能够迅速而灵敏的将变压器中的开关断开,并发出报警的信号,从而实现对于变压器的
有效保护。
三、电力系统继电保护发展趋势
在未来继电保护技术将向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断提高,除了保护的基本功能外,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,强大的通信能力,与其他保护,控制装置和调度联网以共享全系统数据,信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使微机保护装置具备一台PC的功能。
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大,且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。
结语
综上所述,继电保护是电力系统中一个重要的组成部分,继电保护系统不仅可以防止事故的发生和发展,限制事故的影响和范围,而且还可以确保电力系统安全运行,对保证整个电力系统的安全运行具有十分重要的意义。所以,随着科技的不断发展,社会的不断进步,对于电力的需求量不断的增长,现在企业中机械化程度越来越高,用电的机器设备更是不断增多,电力系统继电保护应用将会越来越广泛。
参考文献:
关键词:配电线路;继电保护;问题;策略;探讨
中图分类号: TM7 文献标识码: A
随着经济全球化进程的不断加快,国内产业结构和资源配置也在不断的优化,尤其是电力的需求量日益增加。据调查显示,目前我国年均电能消耗已经增长了50%,如果配电线路中的继电装置出现了问题,那么将可能造成非常严重的后果。因此加强对配电线路中的继电保护问题的研究,具有重大的现实意义,以下将对具体问题进行分析:
一、配电线路继电保护、原理及作用
1配电线路继电保护
继电保护(英文:relay protection),主要是指对电力系统中所出现的故障或者异常情况进行检测,并发出报警信号,或者直接将故障部分进行隔离、切除的一种重要措施。配电线路是电力供应系统中的重要组成部分,其中继电保护又是维护电力运输系统安全性的重要装置,当电力运输系统发生故障导致其难以正常的运行时,继电保护装置将会及时的、自动向工作人员发出预定的报警信号或自动切断电闸等装置,以保护电力运输系统的有效运行,尤其是要保证其安全性与稳定性,以免发生电力事故。配电线路继电保护是电力系统安全运行的重要保障。从实践来看,这种保障主要表现在它具有高度的自动化安全设施方面:在电力系统出现故障时,在一定程度上维护了电力系统的稳定性与安全安全运行,又可减少电力企业的经济损失、保障人身安全。配电线路中的继电保护装置使用,表现出了一定的人性化特点,它是机器人技术的一种表现形式。当电力系统发生故障时,诸多自然空间和地理因素的存在,使工作人员难以在第一时间赶到事故现场进行处理,此时继电保护设备会根据事故的实际情况,采取自动化的的控制措施,来维护电力系统的正常运行。
2配电线路继电保护基本原理
当电力系统中的发电机线路电力元件,或者电力系统自身发生了一些故障危及到电力系统的正常和安全运行时,可以向值班人员及时的发出一些警告信号,或者直接向其所控制的断路器发出跳闸命令,以终止运行事件发展的一种自动化措施和设备,这就是所谓的继电保护装置。从以上阐释可知,继电保护主要是利用电力系统中的一些元件阻止发生短路或者异常情况时的一种电气量,其中包括电压、电流、功率和频率的变化;此外继电保护中还有其他的物理保护动作原理,比如变压器油箱发生故障时,会伴随着大量的瓦斯产生,油的流速也会随着增大或者油压强度随着增高,进而构成了瓦斯保护动作的原理。一般而言,无论反应出哪一种物理量,继电保护装置都会包括测量部分、定值调整部分、执行部分以及逻辑部分。
3继电保护对电力系统的作用
从实践来看,当被保护的电力系统元件出现故障时,一般是由该元件继电保护装置及时准确地将跳闸命令发给脱离故障元件最近的断路器,这样就可以将发生故障的元件第一时间与电力系统断开,从而可以最大限度的减少故障对整个电力系统器件自身的损坏;通过这一方式,也可以有效的降低故障对电力系统自身的安全供电性产生的影响,满足整个电力系统的要求。继电保护装置可及时准确的反映出电气设备异常工作的实际情况,并根据这些不正常工作的情况及相关设备的运行维护条件,发出不同的警示信号,以提醒值班人员对故障位置进行及时的处理,或者由保护装置自动进行调整,将继续运行可能会引起安全事故的电气设备切除。对于那些反应不正常或者存在一定缺陷的继电保护装置,可以允许其带有一定的延时动作。
二、对继电保护装置的要求
从实践来看,配电线路对继电保护装置提出了一定的要求,即可靠性、灵敏性、选择性以及速动性四个方面,这四个方面彼此之间也是紧密联系在一起的,既互相矛盾,又相互统一。具体分析如下:
1可靠性
继电保护装置的可靠性主要是指保护装置设计原理、安装调试以及整定计算等方面,一定要正确无误。同时还要求组成继电保护装置的各各个元件质量安全可靠,运行过程中的维护也一定要得当,整个系统应当尽量的简化有效,从而提高继电保护的可靠性,这是对继电保护装置本身性能的基本要求。
2选择性
继电保护装置的选择性,主要是指由线路故障设备或者线路自身的保护切除过程中出现了故障。一般而言,只有出现故障的设备或者线路自身的保护、断路器拒动时,才会允许由相邻的线路保护、设备保护或者断路器失灵保护等来切除故障。
3灵敏性
继电保护装置的灵敏性,主要是指在保护设备线路被保护的范围之内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数,各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求,通过继电保护的整定实现。
4速动性
继电保护装置的速动性,主要是指继电保护装置应当尽快的切除发生短路故障的元件,其目的在于提高系统的稳定性;同时,还要减轻发生故障设备及相关线路损坏程度,最大限度的缩小故障的影响范围,从而有效的提高自动重合闸与备用电源、备用设备的自动投入效果。
三、加强配电线路继电保护的有效策略
基于以上对目前我国配电线路分析,笔者认为,要加强配电线路继电保护,可以从以下几个方面着手:
加强继电保护思想重视,避免受外力的影响
只有从根本上强化对继电保护的重视程度,才能真正确保配电线路的安全、稳定运行,避免思想上的麻痹大意。因此,对于配电线路管理人员来说,应当加强对配电线路机电保护装置的重视,通过不断的提高自身综合素质和专业技能,将具体工作落实到实处,不断提高自身责任感与事业感,树立强烈的安全意识,以保证电力系统的稳定和安全运行。实践中,为避免外力对配电线路造成任何的影响,可针对实践中存在的一些问题,采取有效的应对措施。
第一,为避免或者减少因车辆撞架线杆,可在道路旁的塔杆上喷涂一些比较醒目的反光漆,在电线上设置一些反光标志,以引起驾驶员的注意;对于已经遭到碰撞的塔杆,可设置防撞击混凝土墩,同时也在其上面涂上反光漆,如下图所示。
第二,可通过发放传单和宣传画,在墙上书写宣传标语的形式,宣传安全用电和继电设备保护的重要措施,通过加大对破坏、盗窃者的执法力度,来保证配电线路的完整性和运行安全性。
第三,要建立配电线路塔杆和埋地电缆标志牌或者警示牌,及时整顿、清理线路防护区内已经危及到线路安全的一些树木和建筑。
2提高继电保护的可靠性措施
提高配电线路继电保护的可靠性,主要是指在继电保护装置所规定的范围之内,如果发生了动作故障,则其不会拒绝动作;在任何其它的该保护而不该动作的情况下,也不能出现错误的动作。提高配电线路继电保护的可靠性基本措施表现在以下几个方面:第一,加强对继电保护的可靠性管理,进一步提高继电保护的可靠性管理水平;第二,要重视继电保护技术的进步和创新,根据实际供电的可靠性要求,不断的提高继电保护设备和装备的可靠性;第三,采取有效的保护措施,增强安全事故的处理能力与处理效率;第四,加强对实际用电客户的安全管理,并减少因用电原因而造成的各种系统故障及问题;第五,加强舆论宣传,提高全社会对配电线路继电保护装置的保护意识,从而可以有效的减少因外力的破坏而造成的停电及各种安全事故。
结语
总而言之,各行各业对电力的需求也日渐增多,配电线路的供电对国民经济的发展和人民的正常生产生活起到了重要的保障作用。本文将对配电线路继电保护的意义及实践中发现的一些问题进行分析,并在此基础上提出一些有效的应对策略,以供参考。
参考文献
[1]吴凡新.继电保护配电线路问题分析[J].科学与财富,2011(12).
关键词:10kV;变压器;继电保护
1 10kV 电力变压器的常见故障
1.1 电力变压器的常见故障可分为变压器油箱内部故障和油箱外部故障两大类内部故障,指油箱内部各种故障,包括相间短路,绕组匝间短路和单相接地故障等,外部故障指引出线绝缘套管间的相间短路和单相接地故障等,具体分为以下四种:(1)芯体发生故障:各部分绝缘老化;绕组层间、匝间发生短路;铜线质量不好形成局部过热;线圈绝缘受潮;系统短路使绕组造成的机械损伤;冲击电流造成的机械损伤等;(2)变压器油故障:绝缘油因高温运行而氧化,吸收空气中的水份造成电气绝缘性能下降;油泥沉积阻塞油道使散热性能变坏;油绝缘降低造成闪络放电等;(3)磁路故障:芯体绝缘老化;穿芯螺丝或轭夹件碰接铁芯;压铁松动引起电磁铁振动和噪声;铁芯接地不良形成间歇性静电放电;铁芯安装不良造成空洞声;芯片叠装不良造成铁损增加等;(4)其他方面故障:分接头接触不良而局部过热;分接头之间因油泥造成相间短路或表面闪络;油箱漏油;油温指示失灵;防爆管故障使油受潮等。
1.2 变压器的不正常运行状态
(1)由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压;(2)由于负荷超过额定容量引起的过负荷;(3)由于漏油等原因引起的油面降低;(4)由于变压器额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度,因此在过电压的作用下,还会发生变压器的过励磁故障。
2 10kV 配电线路对继电保护装置的要求
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,这四“性”紧密联系,既矛盾又统一。10kV 配电线路对继电保护装置主要有以下几个方面的要求:(1)可靠性是指保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误,同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效,以提高保护的呵靠性。可靠性是对继电保护装置性能的最根本要求;(2)选择性是指首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切除故障;(3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数,各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求,通过继电保护的整定实现;(4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其次是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合和备用电源或备用设备自动投入的效果等。
3 对电力系统变压器保护措施
3.1 瓦斯保护
变压器的瓦斯保护是大中型变压器不可缺少的安全保护。变压器局部发生击穿或短路故障时,常常是破坏绝缘或变压器油产生气体。监视气体发生的速度,分析气体的各种特征及成分,可以间接地推测故障发生原因、部位和严重程度,在变压器出现突然性严重故障时自动报警或切断电源。瓦斯保护分为两种:一是轻瓦斯保护动作于信号,另一种是重瓦斯保护动作于断路器跳闸。轻瓦斯保护动作,通常有下列原因:(1)因进行滤油、加油和启动强油循环装置而使空气进入变压器;(2)因温度下降或漏油致使油面缓慢低落;(3)因变压器轻微故障而产生少量气体;(4)因直流回路绝缘破坏或接点劣坏引起误动作。
引起重瓦斯保护动作跳闸的原因,可能是由于变压器内部发生严重故障,油面剧烈下降或保护装置二次回路故障,在某种情况下,如检修后油中空气分离的太快,可能导致瓦斯保护动作于跳闸。发生瓦斯信号后,首先应检查瓦斯继电器动作的原因,如不是上述原因造成的,则应立即收集瓦斯继电器的气体,并根据气体的多少、颜色、是否可燃等判断其故障性质。重瓦斯保护动作时,若判明是内部故障,应向上级汇报并取油样化验,进行色谱分析检查油的闪点。若油的闪点比过去降低5 度以上,则说明变压器内部有故障,必须停下处理,严禁冒然送电。
3.2 速断保护
在满足供电系统稳定性,用户供电可靠性条件下,总希望在故障发生瞬间,保护能迅速动作,电流速断保护就是反应于增大而瞬间动作的一种保护。它的主要优点是简单可靠,动作迅速。当变压器的速断保动作于跳闸时,如有备用变压器,应首先将备用变压器投入,然后对速断保护范围内各部分进行检查:检查变压器套管是否完整,连接变压器的母线上是否有闪络的痕迹。另一方面检查电缆头是否有损伤,电缆是否有移动的现象。若检查结果没有上述现象,则应查明变压器内部是否有故障。当变压器内部有损伤时,则不允许将变压器合闸送电。
3.3 反时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,反时限过电流保护就将起作用。反时限过电流保护是由GL-15(25)感应型继电器构成的,这种保护方式在一般工矿企业中应用广泛。感应型继电器兼有电磁式电流继电器、电磁式时间继电器作为时限元件)、电磁式信号继电器和电磁式中间继电器的功能,可用以实现反时限过电流保护。
3.4 定时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、(电磁式电流继电器舴为起动元件)、电磁式信号继电器构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。这种保护方式-般应用在10kV-35kV 系统中比较重要的变配电所。
3.5 零序电流保护
10kV 系统采用中性点不接地的运行方式。系统运行正常时,三相是对称的,三相对地间均匀分布有电容。在相电压作用下,每相都有一个超前90 的电容电流流人地中。这三个电容电流数值相等、相位相差120,其和为零,中性点电位为零。假设A 相发生了一相金属性接地时,则A 相对地电压为零,其他两相对地电压升高为线电压,三个线电压不变。这时对负荷的供电没有影响。按规程规定还可继续运行2h,而不必切断电路,这也是采用中性点不接地的主要优。但其他两相电压升高,线路的绝缘受到考验,有发展为两点或多点接地的可能。应及时发出信号,通知值班员进行处理。当网络比较复杂、出线较多、可靠性要求高,采用绝缘监察装置不能满足运行要求时,可采用零序电流保护装置。它是利用接地故障线路零序电流较非接地故障线路零序电流大的特点构成的一种保护装置。
参考文献
[1]焦玉振.10kV 继电保护装置可靠性分析[J].中国电力教育.
关键词:电力系统;电气继电保护装置;状态检修;运行维护
前言
目前,电力系统因继电保护引起的事故呈上升趋势,造成局部电网解列失压。带来不少经济损失,对电网安全构成很大威胁。因此,合理有效应用继电保护可减少损失,提高供电效率。继电保护装置在电力系统中具有独特的地位和作用,一旦电力系统出现故障,令靠它快速准确地将故障隔离,防止事故进一步扩大,保证事故以外的电力设备正常运行。继电保护装置进行“状态检验”,其基本思路是依据继电保护装置的“状态”安排检修和试验,基准点足继电保护装置的“状态”。继电保护装置榆验在实际操作过程中存在较大的难度,需要长期的经验积累才能准确判断电力设备的“状态”。
1继电保护装置需满足的要求
根据继电保护装置在电力系统中所担负的任务,继电保护装置必须满足以下四个基本要求:选择性、快速性、灵敏性、可靠性。
1.1 选择性。当供电系统发生事故时,继电保护装置应能有选择地将事故段切除。即断开距离事故点最近的开关设备,从而保证供电系统的其他部分能正常运行。
1.2 快速性。短路时,可以快速切除故障,以缩小故障范围,减少短路电流引起的破坏。提高系统的稳定性。在有些情况下,快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在6― 1OkV的配电装置中,如果不能同时满足以上两个要求时,则应菖先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时,则应选用快速但选择性较差的保护装置。
1.3 灵敏性继电保护装置对保护设备可能发生的故障和正常运行的情况,能够灵敏的感受和灵敏地作,保护装置的灵敏性以灵敏系数衡量。
1.4 可靠性对各种故障和不正常的运方式,应保证可靠动作,误动也不拒动, 即有足够的可靠性。
2继电保护装置的状态检修要求
2.1注意继电保护装置的校验周期和内容
为了保证电力系统故障情况下,继电保护装置能正确动作,对运行中的继电保护装置及其二次回路应定期进行校验和检查。对一般lOkV用户的继电保护装置。应每两年进行一次校验:对供电可靠性要求较高的用户以及60KV及以上的用户。 ‘般每年应进行一次校验。此外,在继电保护装置进行设备改造、更换:检修后以及在发生事故后,都应对其进行补充校验。对于变压器的瓦斯保护应结合变压器大修同时进行检验。对瓦斯继电器,一般每三年进行一次内部检查,每年进行一次充气试验。对运行中的继电保护装置,应按下列项目进行验:(1)对继电器进行机械部分检查及电气特性试验;(2)二次回路绝缘电阻测量;(3)二次通电试验;(4)保护装置的整组动作检验。
2.2注意对继电保护装置及二次线巡视检查
变、配电所的值班人员应定期对继电保护装置及其二次线进行巡视检查,具体内容包括: 各类继电器外壳有无破损, 整定值的位置是否变动; 查看继电器有无接点卡住、变位倾斜、烧伤、脱轴、脱焊等情况:感应型继电器的圆盘转动是否正常,经常带电的继电器接点有无人的抖动及磨损,线圈及附加电阻有无过热现象;压板及转换开关的位置是否与运行要求一致:各种信号指示是否正常:有无异常声响、发热冒烟以及烧焦等异常气味。
2.3注意继电保护装置的运行维护
在继电保护装置的运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并立即向主管部门报告;继电保护动作开关跳闸后,应检查保护动作情况并查明原因,恢复送电前,应将所有的掉牌信号全部复归,并记人值班记录及继电保护动作记录中:检修工作中。如涉及供电部门定期校验的进线保护装置时,应与供电部门进行联系:值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换转换开关及卸装保险等工作:在二次回路上的一切工作,均应遵守《电气安全工作规程》的有关规定,并有与现场设备符合的图纸作依据。传统的变电站二次设备检修,依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求,对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验,以确保装置完好、功能正常,确保回路接线及定值正确。
若保护装置在两次校验之间出现故障,只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障,保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此,电气二次设备同样需要进行状态监测,实行状态检修模式。
注意变电站二次设备的状态监测
要监测二次设备工作的正确性和可靠性,进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有:交流测量系统,包括TA、TV二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件的完好;直流操作、信号系统(包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整);逻辑判断系统(包括硬件逻辑判断回路和软件功能);以及通信系统和屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,有些元件的性能仍然需要离线检测,如TA 的特性曲线等。因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。
3继电保护装置的运行维护
(1)在继电保护装置的运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并立即向主管部门报告。
(2)继电保护动作开关跳闸后,应检查保护动作情况并查明原因。恢复送电前,应将所有的掉牌信号全部复归,并记入值班记录及继电保护动作记录中。
(3)检修工作中,如涉及供电部门定期校验的进线保护装置时,应与供电部门进行联系。
(4)值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换转换开关及卸装保险等工作。
(5)在二次回路上的一切工作,均应遵守《电气安全工作规程》的有关规定,并有与现场设备符合的图纸作依据。传统的变电站二次设备检修,依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求,对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验,以确保装置完好,功能正常,确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障,只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障,保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此,电气二次没备同样需要进行状态监测,实行状态检修模式。
4继电保护装置的定期检验
笔者认为, 继电保护装置的“状态” 并非无规律可循,只要我们换个角度去考察,对继电保护装置的逻辑功能以及它的灵敏性、可靠性、选择性和速动性进行分析判断是可行的。继电保护装置的考察,要运用统计学原理去分析和研究,应放在一个较大的背景下进行,例如,可从其制造特性和运行特性两个方面去研究。
4.1制造方面
厂家可以根据所用元器件的使用寿命和制造工艺的优劣等,对继电保护装置进行评价,给出装置的可靠使用期限及最短维护时间间隔等。
4.2运行方面
要由专业组织去分类统计和研究使用中的继电保护装置的运行状况和动作特性,并在继电保护装置的维护和检验方而给子指导。通过以上研究,可找出继电保护装置的最佳维护方案,即定期检验的周期和检验项目等。几十年来,我国在继电保护装置的维护和检验方面,积累了较为丰富的经验,特别是常规保护方面做得很好,各种运行和检验规程都很系统和完善,检验周期也较为合理。但随着新技术的不断开发和应用,也出现了一些新情况和新问题,有待进一步研究和解决。
[关键词]电力系统;继电保护;可靠性;措施
中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)44-0081-01
电力系统不但是国民经济发展的重要基础,也是我国经济发展的重要组成部分,电力系统供电能力的提高,包括供电稳定性、供电效率、供电安全、供电可靠性的提高,对于我国经济的发展有着深远的意义。要想提高电力系统运行的稳定性,就要首先提高继电保护装置的可靠性,而电力系统相关技术的迅速发展和电网规模的不断扩大对继电保护装置所提出的要求越来越高,同时,随着科学技术的不断发展,不断完善的继电保护装置也在预防和控制电力故障中起到了越来越显著的作用。
1、继电保护装置概述
1.1.继电保护装置的内涵
在电力系统中,常因各种内外因素的影响,不可避免的产生故障,消除故障,确保供电可靠性,保证电力设备的安全正常运行的一种基本手段即继电保护。对其的要求主要有使电力系统有良好的可靠性、选择性、灵敏性以及速动性。电力系统的故障主要形式为短路,短路时电气量的变化组成了继电保护动作,如电流、电压、功率、频率等的变化,从系统设计的方面解释,继电保护系统即是由一种或多种相互独立又通过某种方式连接的继电保护装置共同组成了继电保护系统。所有的电力装置如母线、电路、变压器等都必须在继电保护系统的保护下方可运行。
1.2.继电保护装置的作用
电力系统的故障主要形式为短路,短路或其他故障时电气量的变化组成了继电保护动作,如电流、电压、功率、频率等的变化。继电保护设备的主要职能有:监视正常的供电系统设备的运行,确保其安全正常并将可靠的运行情况汇报给值班人员;及时自动有选择性的去除故障部分,保留并保护正常部分继续工作;并能及时发出故障警报信号通知工作人员,使工作人员能尽快解决问题。
1.3.继电保护可靠性指标
继电保护的可靠性的内涵是在一个有着优良的技术,高质量的装置,合理的配置的系统中,设备能够在规定的时间完成规定的任务,换句话说,即确保该动作时动作,不该动作时不动作,去除故障部分,保留正常部分。其可靠性是最基本的继电保护要求。它又被分为两个标准,一是功能的可靠性,是从一次系统的观点描述的,它是工作状态下的继电保护系统能正常无误的工作的概率,继电保护的误动概率以及拒动概率都与其相关;二是设备的可靠性,其是从二次系统的观点描述的,继电保护系统在运行中时每时每刻都处于工作状态的概率。有多种方法应用于继电保护系统可靠性的分析,如概率法、模型法以及故障树分析法等,但是概率法不能用于求解,因为继电保护系统是可修复的系统。
2、提高继电保护装置可靠性的途径
提高继电保护装置的可靠性应从管理、技术和人员三方面入手,具体措施包括以下几点:
2.1.继电保护的验收环节要做好
验收工作是继电保护工作中最基本的一项。它保证了各项工作的完善进行,以及电力系统的安全、稳定运行。其工作流程为:首先工作人员对继电保护装置进行调试,然后经专业的验收、严格的检查的后填写验收单,之后验收单将被交往厂部,继电保护装置的检修、生产、试用、开关合跳试验均由厂部完成。期间保护装置变动的时间、变动情况都将详细记录填写,由相关负责人签字然后存档以便日后查询。程序的运行只有在试运行或运行试验安全无误的条件下方可启动。
2.2.继电保护装置和二次回路的巡检要仔细
电力系统安全问题的预防占有十分重要的地位,只有早预防,才能早发现其中潜在的隐患,尽量在事故前解决问题,避免事故的发生。所以对继电保护装置及二次回路的定期巡检十分重要,也是故障预防的重要途径。检查工作要全面仔细,其主要内容有:检查设备的开关、按钮、压板、的位置,检查指示灯、警报铃是否能正常工作;检查保护压板,自动装置是否满足调度要求;检查继电器接口,回路有无松动脱落、发热、异味等;检查线路是否完整,是否存在附加电阻过热的情况等。
2.3.继电保护系统的技术改造工作要完善
随着科学技术的不断发展,继电保护系统的自动化水平也在不断提高,通信技术、计算机技术、数字处理技术以及电子技术等也逐渐应用于继电保护计术,为其注入了新的活力,不再拘于传统格局。为使继电保护技术更好的创新发展,跟上世界的脚步,电力工作者加大继电保护技术的改善工作,与时俱进,不断创新,要以传统的继电保护系统拥有的运行的可靠性、速动性选择性以及灵敏性特点及运行保护、调试方便为基础,加大并完善继电保护技术的创新。如今未处理技术已在电力系统中被广泛应用,如以微处理器为基础的数字保护装置、计量测试表、监控装置及发电机励磁控制装置,这些装置摒弃了传统的常规电流电压互感器而采用紧凑型、低功率的电流和电压互感器,这对电力系统保护的可靠性来说意义重大。
2.4.提高工作人员的素质水平
从事继电保护工作的工作人员应不断学习坚持培训,传统的继电保护人员的培养只是师傅传、帮、带,在这种学习模式的基础下,工作人员还应积极的创造各种条件,寻找各种机会对自己进行多元化培训,提高其素质水平。方法有:组织各种参观,请老师讲座、到厂家学习、利用网络同行人员不断交流学习、观看网络教育视频、针对某一问题进行专题研讨、组织各种比赛考试等。此外还要增强责任感。随着技术的更新应用,电网的飞速发展,继电保护的工作日益复杂,以及保护,调试,验收等环节的重要性都要求技术人员要有高度的责任感,避免人为因素造成的损失。
继电保护技术在电力系统中占有非常重要的地位,其中继电保护的可靠性又是对其最基本的要求。良好的继电保护系统是人们生产生活正常进行的重要保障,而且随着电力系统的高速发展和计算机技术、电子技术的应用,继电保护技术面临着全球化,智能化的发展趋势,所以,做好继电保护的各个环节十分重要,继电保护技术应该被大力推广与创新,继电保护人员也应不断学习进步增强责任感,确保为电力系统提供稳定、安全的运行环境,更好的服务于社会。
参考文献
[1] 张卜元.电力系统继电保护的可靠性研究.[J].煤炭技术.2011(7):41.
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