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继电保护基本原则范例(12篇)

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继电保护基本原则范文

关键词:电力系统继电保护评价统计指标配电运行配置原则

中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:

一、前言

随着电力系统的快速发展和计算机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。

二、继电保护的概念

继电保护装置是电力系统中的发电机、变压器、输电线路、配电装置等电气设备发生故障,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,终止这些故障发展的一种自动保护装置。

三、继电保护的工作原理

供电系统发生故障时,会引起电流增加、电压降低、以及电流电压间相位角的变化,因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。

测量部分从被保护对象读取有关信号,与给定的整定值相比较,比较结果输出至逻辑部分;逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合,决定是否动作;如需动作,则发出信号给执行部分;执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

四、对继电器的要求

(一)动作值的误差小。由于保护装置的灵敏度与动作值的误差有关,因此,继电器动作值的误差应尽可能小,以免引起误动作或降低保护的灵敏性。

(二)接点可靠。继电器接点接触要良好,并具有一定的负荷能力。对于常闭接点要有一定的压力;对于常开接点,闭合时要有一定的行程。

(三)返回时间短。继电器动作将故障切除后,继电器应在最短时间内返回到起始位置。

(四)消耗功率小。继电器消耗的功率通常指继电器线圈在额定状态下(额定电流或电压)所消耗的功率。继电器消耗的功率小,可以减轻互感器的负担。

五、目前常用的评价统计指标

(一)正确动作率。正确动作率即为一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为:

正确动作率=(正确动作次数/总动作次数)×100%

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势,也可以反映不同的继电保护系统(如220kV与500kV)之间的对比情况,从中找出薄弱环节。

(二)可靠度。可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下,在时间区间(0,t)不发生故障的概率。对于继电保护装置,注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

(三)可用率。可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下,时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的区别在于,可靠度中的定义要求元件在时间区间(0,t)连续地处于正常状态,而可用率则无此要求。

(四)故障率。故障率h(t)是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下,在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

(五)平均无故障工作时间。平均无故障工作时间MTBF(MeanTimeBetweenFailure)。设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间,则其数学期望值为平均无故障工作时间。

(六)修复率。修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下,自时刻t以后每单位时间里修复的概率。

(七)平均修复时间。平均修复时间mttr(MeanTimetoRepair)是修复时间的数学期望值。

六、配电系统继电保护存在的问题

(一)电流互感器饱和。随着供电系统规模的不断扩大,很多低压配电系统短路电流会随着变大,当变、配电所出口处发生短路时,短路电流往往很大,甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除,延长了故障时间,使故障范围扩大;而若是在配电所的出线过流保护拒动,则将使整个配电所全停。

(二)二次设备及二次回路老化。现在我国很多配电系统的继电器是20世纪七八十年代的老式继电器,节点氧化尘太多,压力不够,也会造成保护误动,出口不可靠。

(三)环网供电无保护。目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主,目前不设断路器,也没有保护。若装设断路器,由于运行方式变化,负荷转移等因素,继电保护选择性无法协调。

七、配电系统继电保护的改进措施

(一)避免电流互感器饱和。避免电流互感器饱和主要从3个方面入手:首先是电流互感器的变比不能选得太小,要考虑线路短路时电流互感器饱和问题。其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗。尽量避免保护和计量共用电流互感器,缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面。第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1.2~1.3倍可靠系数确定,如超过其数值就可确定故障电流。时限整定Os。超过2倍的电流整定值,按计算数据乘以可靠系数确定,采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负荷。按等级划分,确定延时时间,仍有选择性。但短路情况下速断保护无选择性。

(二)完善环网结构的配套建设,目前环网结构是电缆网络采用的主要形式,目前还没有性能颇为理想的继电保护装置,为快速隔离故障、恢复供电,可以考虑结合配电自动化系统的建设,继电保护与自动化系统相互配合使用。

(三)实行状态检修。继电保护发展至今,从保护原理的设计,到生产厂家制造工艺,到售后服务,各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定。近几年在我区范围内,由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过,所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。因此我们建议对继电保护设备实行状态检修,也就是说,只要保护装置不告警,就不用进行检修。

(四)增加投入,更新设备,及时更新保护校验设备,完善供电网络建设,在不影响正常安全生产的情况下,确保各回路均有足够保护整定时间,使保护装置校验做到应校必校,不漏项,不简化。

八、结语

继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线。近年来随着电网系统的不断发展,输送线路容量更大、线路距离更长、系统短路容量更大,因而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。希望广大现场工作的运行维护技术人员能结合运行经验,提出对应的措施,共同做好工作。从而提高电网的可靠运行。

参考文献:

[1]赵勇,杨鑫.电力系统继电保护技术研究[N].科技创新导报,2009-19

继电保护基本原则范文1篇2

关键词:继电保护;二次回路;故障

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1006-8937(2015)06-0078-02

电力系统中广泛采用了二次回路结构,而二次回路由于结构形式多样,不但包含测量回路、继电保护回路和操作电源回路,同时还包括信号回路、开关控制回路和断路器等,这极大的增加了二次回路的结构复杂性。尤其是继电保护回路,其与电网的安全稳定运行直接相关,一旦继电保护的二次回路出现故障,将造成电力系统中的相关电气设备出现损坏,使得整个电力系统出现崩溃,从而造成极大的经济损失。

因此,针对继电保护回路的特点,文章结合实践运行过程中继电保护二次回路的典型故障,分析造成故障的原因,并提出对应的处理技术,对提高电力系统的稳定性与安全性尤为必要。

1继电保护的原理及主要任务

1.1继电保护的原理

继电保护动作作用原理是基于电力系统短路等非正常情况而造成的电气量改变而建立起电力系统的继电保护动作数学模型,在结合其他物理量变化信息(例如变压器油箱内的瓦斯含量、变压器油的流速与压强等)之后,建立起继电保护动作的综合模型。通常,继电保护装置中不论是基于何种电气量的变化而动作,其基本构成都包括测量、逻辑以及执行等部分。

1.2继电保护的主要任务

1.2.1切除故障部件、保证非故障系统正常工作

继电保护的一个重要任务是将故障部件迅速切除的同时,将非故障部分所构成的系统组合起来正常供电。在整个电力系统中,若部分电气元件出现短路故障时,则根据所设置的选项,及时的发出跳闸指令给与该故障距离最短的断路器,尽快将该故障部件与整个电力系统相分离,从而在最大程度上降低对电气元件的损坏,避免故障在整个电力系统的蔓延,保证电力系统的安全稳定运行。

1.2.2体现电力系统中非正常运行设备

除了将系统中的故障情况体现出来之外,继电保护装置必须能够及时的将电力系统中非正常运行的电气设备反映出来,并向现场运行人员及时的发出对应的指令,提示工作人员进行处理。同时,也可以利用继电保护装置进行相关的调整,例如通过带有对应延时动作的断路器进行跳闸处理。

1.2.3与供、配电系统相配合

通过合理选择短路类型,设置合适的分支系数,实现与供、配电系统中自动化装置的相互配合,能够有效降低因为故障而造成的停电时间,最大程度地确保整个供电系统的运行可靠。

2继电保护二次回路结构及接地

继电保护二次回路的基本结构如图1所示。

为了确保二次回路的整体安全性能,必须在二次回路中设置接地点,基于电力系统继电保护事故预防措施等相关技术规定,通过控制室相连的多组电压互感器的二次回路当中,应该在控制室的N600点处接地,同时应该将互感器的二次中性点在可能断开的接地点断开;为了提高接地的可靠性,应该避免将可能断开的开关、熔断器等接入互感器的中性线。同时,对于已经设置有一点接触的二次回路,应该开关设备处的各个电压互感器中性点上使用氧化锌避雷器进行接地,从而能够有效避免一次过电压侵入而对二次回路和电气设备造成的损害。但是,在接入避雷器的过程中,避雷器的击穿电压必须达到对应的要求。

3继电保护与二次回路典型故障

继电保护与二次回路的故障主要包括端线故障和线圈故障等,同时多点接地以及回路阻抗过大等问题也会造成对应的故障问题。

3.1电压互感器二次回路中的断线故障

所谓断线故障,通常是指出现保险熔断的问题,主要包括以方面:

①一相保险熔断,出现一相保险熔断之后,电力线路的线电压并不会因为保险熔断而受到影响,因此故障之后线电压保持不变。但此时相电压会明显下降,但是保持在0以上,即此时存在感应电压,但是电压值比直接接地的电压要高。

②两相保险熔断,当出现两相保险熔断时,熔断相电压不会出现对应的变化。当保险没有出现熔断时,相电压指示则正常。

③当出现三相保险熔断时,熔断相电压没有对应指示。这时,表明三相都出现了断线故障。该种故障在电压器的二次回路中出现的概率较高,其直接造成的结果是继电保护由于不能获得其中任何一相电压而出现误动。因此,为了避免该种情况的出现,必须设置断线锁闭保护装置。

从继电保护的实际运行情况来看,造成电压互感器二次回路出现断线故障的主要原因是电压互感器与继电保护设备之间出现了不对称和对称断线。

同时,电缆质量因素也是导致二次回路熔断的一个重要原因,这主要是因为在长期的使用过程中,电缆的保护层受到一定程度的破坏,从而造成保险熔断。

3.2线圈故障

线圈部分出现故障的类型主要包括以下几种:

3.2.1线圈断线故障

导致线圈端线的原因主要包括超声波清洗过程中对线圈造成的破坏、线圈上的过电压造成的破坏。

3.2.2线圈供电不足

线圈供电不足时会导致线圈节点和粗线不动作的问题,从而影响继电保护装置的正常动作。

3.2.3线圈极性接反

在继电保护装置的内部设置有二极管继电器,若安装过中连接的极性相反,则会造成接点动作无反应。

3.2.4线圈供电错误

线圈包括交流和直流线圈两种,若在供电过中供电电源接反,则交流线圈会由于接上直流电而发热,最终烧坏线圈;而给直流线圈接上交流电,则会使得其中的铁片反复振荡,导致继电保护装置不能正常工作。

3.2.5长时间通电

长时间通电导致线圈持续发热,使得线圈绝缘情况恶化,造成继电保护装置不能正确动作。

3.3其他典型故障

3.3.1二次回路多点接地故障

当二次回路出现多点接地问题时,回答造成二次回路电压不稳定。这主要是因为多点接地时,中性线电压会出现偏移,从而造成电压表现出升高或者降低的趋势。同时,因为形成了相位变化,继电保护装置会因此出现误动作,影响继电保护装置的正常工作。

3.3.2二次回路阻抗过大故障

当二次回路中阻抗过大时,同样会对二次回路的电压值造成影响。若继电保护电压值比实际电压值低时,会导致中性线电压发生偏移,最终形成零序电压。另外,若二次回路的阻抗过大,还会对计量的精度造成影响,从而影响继电保护装置动作的精度。

4继电保护与二次回路故障的处理技术

4.1二次回路故障检测

通常在电源系统中设置有大量的保险器和绝缘监控系统、电容储能装置以及硅整流稳压元件等。因此,当继电保护装置出现故障时,应该首先对熔断器的状态进行检查,确保熔断器外观完好、电压正常;其次,要对交流输入、变压器、硅堆、直流输出、支路输出、绝缘监测等部分进行检查;最后,要检查电容储能回路的稳定性,确保其正常工作。

另外,当操作回路出现故障时,主要表现为断路器拒动、误动等。这时主要从操作保险、开关辅助接点、动作线圈、继电器接入点、转换开关接入点、配线以及动作机构等部位着手检查。其他回路的故障同样可以以最终的动作结果作为依据,采取逐层向上的方式对上级元件的情况进行检查,最终找到故障位置。

4.2二次回路故障的预防技术

当前,国内较为先进继电保护装置中设置的主保护装置通常自带有对应的自诊断功能,能够在线对装置出现的异常情况进行监测,及时的发现存在的问题。因此,在预防二次回路故障的过程中,首先要加强对技术设备的管理,建立严格的技术管理规章制度体系,形成完善的继电保护装置及设备的基础技术台账,保证继电保护装置在运行过程中的维护、检修以及管理及时、到位。同时,要将设备运行过程中出现的微小变化予以记录,通过对比分析的方式找到继电保护装置运行过程中可能潜在的故障隐患,从而有针对性的进行处理。在预防处理过程中,要尽量降低这种潜在故障隐患对设备造成的影响,以免出现大规模的故障事故。

4.3提高继电保护的可靠性

①在220kV及以上的电网中,对所有的运行设备都必须安装两套交、直流输入/输出回路,并保证两者的相互独立,当一台出现故障时,另一套能够立即投入运行。同时,两套继电保护装置以及开关系统获得直流电源必须采取从不同熔断器供电的方式。

②在继电保护装置系统的运行过程中,要结合变电站二次设备的实际运行环境以及主要工作特点,对保护装置的运行维护以及故障处理能力予以王华,提高反事故以及事故应急措施,保证继电保护装置的整体可靠性。

参考文献:

[1]程和涛.浅析继电保护二次回路故障及对策[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(24).

[2]强勇乐.浅析继电保护二次回路故障及对策[J].魅力中国,2014,(8).

继电保护基本原则范文篇3

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.

继电保护基本原则范文篇4

关键词:电流互感器;原理;开路

电气调试是电力工作中一项重要的内容,在电气调试工作中,二次回路检查又是一项重要的调试内容,它是关系到电力系统的测量、保护、通讯等功能能否发挥作用的前提。在二次回路中,电流互感器的接线是否正确又是电流二次回路是否正确的基础,所以电流互感器的接线正确性非常重要。很多电气调试人员对它没有深刻的理解,经常搞错,造成诸如差动保护误动作、电度表反转等。下面对这个问题做一个全面、细致的论述。

1、电流互感器结构原理

电流互感器的结构较为简单,由相互绝缘的一次绕组、二次绕组、铁心以及构架、壳体、接线端子等组成。其工作原理与变压器基本相同,一次绕组的匝数(N1)较少,直接串联于电源线路中,一次负荷电流()通过一次绕组时,产生的交变磁通感应产生按比例减小的二次电流();二次绕组的匝数(N2)较多,与仪表、继电器、变送器等电流线圈的二次负荷(Z)串联形成闭合回路,见图1。

图1电流互感器结构原理图

由于一次绕组与二次绕组有相等的安培匝数,I1N1=I2N2,电流互感器额定电流比:。电流互感器实际运行中负荷阻抗很小,二次绕组接近于短路状态,相当于一个短路运行的变压器。

2、电流互感器的接线原则

(1)电流互感器二次侧不允许开路。二次开路可能产生严重后果,一是铁芯过热,甚至烧毁互感器;二是由于二次绕组匝数很多,会感应出危险的高电压,危及人身和设备的安全。

(2)高压电流互感器的二次侧必须有一点接地。由于高压电流互感器的一次侧为高压,当一、二次线圈之间因绝缘损坏出线高压击穿时,将导致高压进入低压,如果二次线圈一点接地,则将高压引入了大地,可确保人身及设备的安全。但应当注意,电流互感器的二次回路只允许一点接地,而不允许再有接地,否则有可能引起分流,影响使用。

低压电流互感器的二次线圈不应该接地。由于低压互感器的电压较低,一、二次线圈间的绝缘欲度大,发生一、二次线圈击穿的可能性小,另外,二次线圈的不接地将使二次回

路及仪表的绝缘能力提高,还可使雷击烧毁仪表事故减少。另外,差动保护是采用差动继电器(例如BCH-2等)构成的,差动保护两侧电流互感器只能有一点接地,一般把接地点设在保护屏处,而当差动保护采用微机保护装置时,两侧电流互感器应分别接地。

(3)电流互感器的测量级和保护级不能接错。由于测量和保护绕组铁芯设计的厚薄不同,如果接错,一是使正常运行中测量的准确度降低,使电能计量不准;二是在发生短路故障时,由于计量绕组铁芯设计时保证在短路电流超过额定电流的一定倍数时铁芯饱和,限制了二次电流的增长,以保护仪表。而继电保护绕组铁芯不饱和,二次电流随短路电流相应增大,以使继电保护准确动作。如果接错,则继电保护动作不灵敏,计量仪表可能烧坏。

(4)由于电流互感器二次绕组不能开路,所以电流互感器不用的绕组需要短接起来。但是有多个抽头的电流互感器,不用的抽头应空着不能短接,比如,某电流互感器二次有抽头1S1、1S2、1S3,其中1S1、1S2为300/5A,1S1、1S3为600/5A,当需要用300/5A时,接1S1、1S2使用,不应该短接1S1、1S3,否则会影响使用抽头的测量精度。

(5)电流互感器的计量绕组及牵涉到方向的继电保护绕组接线时掌握两点确定接线,一是看电流互感器的安装位置,即确定电流互感器的L1安装在哪一侧;二是看绕组功能或继电保护类型,有以上两点可确定电流互感器的二次接线。

3、电流互感器使用注意事项

(1)极性连接要正确。电流互感器一般按减极性标注,如果极性连接不正确,就会影响计量,甚至在同一线路有多台电流互感器并联时,全造成短路事故。

(2)二次回路应设保护性接地点,并可靠连接。为防止一、二次绕组之间绝缘击穿后高电压窜入低压侧危及人身和仪表安全,电流互感器二次侧应设保护性接地点,接地点只允许接一个,一般将靠近电流互感器的箱体端子接地。

(3)运行中二次绕组不允许开路。否则会导致以下严重后果:二次侧出现高电压,危及人身和仪表安全;出现过热,可能烧坏绕组;增大计量误差。

(4)用于电能计量的电流互感器二次回路,不应再接继电保护装置和自动装置等,以防互相影响。

参考文献:

[1]周志敏.高压电器实用技术分析问答[M].北京:电子工业出版社,2004.

继电保护基本原则范文篇5

继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高,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,与其它保护、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。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。

2.2网络化

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,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就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,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,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理[6],初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元,分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用计算机网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的电流量,将其转换成数字量后,通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器,将故障的母线隔离。在母线区外故障时,各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理,比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成使母线整个被切除的恶性事故,这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前,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不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。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。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4智能化

继电保护基本原则范文

【关键词】供配电系统;继电保护;化工企业;设计;应用

机电保护装置是在电力系统工作的过程中,一旦系统中某个部位出现故障系统,就可以自行地检测出系统中出现故障的电子元件,并能够及时切断电路向系统发出报告,提示工人及时进行零件跟换与维修。现代化化工企业具有生产规模较大,持续时间长,程序繁多,自动化程度高的特点,这对于电能供应提出了更高的要求。在生产过程中的电力中断会比较引起生产设备的故障。在不影响生产进度的情况下,可靠稳定的电力系统必不可少。随着经济的飞速发展,电力系统也时刻更新,继电保护装置也是日新月异。在计算机网络技术与集成芯片技术的互相交融的情况下,很多种继电保护装置都被开发研究出来,也已经被运用在电力系统保护的过程中。因此在化工企业电力系统安装过程中,计算机技术与集成芯片的协调设计条件下,一方面可以保证电力系统的正常安全使用,另一方面也可以为后期的管理与维修提供方便。

1工程概况和设计要求

电力系统安装工程是工程建设的重要组成部分,是企业安全生产的基本条件,也是增加企业效益的基本保障。某一个化工企业是一个化工园工业区的一个附属的生产企业与多个化工生产企业相互协调合理设计使用电力系统并取得良好效益。该企业电力系统的设计施工是设置安装了是三个级别的电力供电系统:主要包括35kV、10kV和0.4/0.23kV。其中35kV的电力供电电系统的装线方式采用双母线分段,而剩下的几个级别的电力供电系统的装线方式均采用单母线分段,并且在整个厂区内部设置了四个降压站。降压站的作用在于把220kV的高压电转降为35kV的高压电,整个过程运用逐级降压,共使用三个级别的降压站。现代化企业的生产模式多采用连续性生产,需要电力系统时刻保持工作状态。一般在电力系统安装过程中会建立备用电源。也就是说在生产过程中,允许电力系统短暂的电力故障发生。如果不能及时恢复电力系统的运转,则会引发生产机器故障,影响生产过程。所以,合理设计和规划电力系统的继电保护系统要与计算机网络控制系统,以保证生产的顺利进行。

2继电保护和自动装置的设计原则

化工企业电力系统机电保护装置在安装时,是要根据实际情况和工程的具体需要的。在设计的过程中,必须要在电力系统中的电力设备和路线中合理布置短路故障与异常运行的继电保护装置。与此同时,在对电路运行状态和对电路异常运行的监控与提示的设置工作中,一般多采用智能化的电气构件。电力系统的机电系统设置多种多样,功能都各不相同,因此在不同的电路设计的过程中,都应该按照各自电路的实际特征与要求进行合理设计。一般意义上讲,想要在电力系统保护工作中做到没有遗漏,需要做好以下三项方面的工作安排:主保护、后备保护和辅助保护三个层次的继电保护系统。这样的安排设计,可以做到对主电路试下最快速的有效保护。后备保护根据工作情况不同,可分为后备保护与近后备保护。这两种保护都是在主保护没有正常工作的情况下才会开始作业。对电路系统实行保护工作。辅助保护则是对主保护与后备保护的同时补充。对于主保护和后备保护都起到一定意义上的辅助作用。辅助保护工作的内容往往比较简单。在电力系统继电保护系统设置的过程中,安全可靠灵敏速动性好的保护装饰,是有效准确地完成电力系统保护的重要工作,是保证生产的顺利进行与保护工作的自我维护。

3继电保护系统的设计

3.1继电保护装置的设计

在低压电路中,机电系统继电系统中的低压线安装过程中,大多数机电设备安装工程的低压电动机安装多采用LM500系列的电子设备安装保护模块,在低压馈电回路的安装中,多采用LL500F系列电子设备安装保护模块。这两种模块的功能包括了保护测量控制总线通讯等基本功能,在馈线回路功能保护的过程中,可以表现出过流保护外部联动漏电保护连跳保护等功能特性。但是LM500电动机回路微机保护模块除了上述所说的功能特性之外,还具有保护功能。比如说堵转保护、热过载保护、断相保护、单相接地保护、欠载保护、欠电压保护与过电压保护、外部故障保护和接触器故障保护等等保护功能。在中压线路中,机电系统继电系统中的中压线安装过程中,大多数机电设备安装工程的低压电动机安装多采用REF542plus系列微机综合保护装置。除此以外,在部分重要的馈电回路中,还添设了RED615光纤差动保护测控装置。REF542plus系列微机综合保护装置是馈线回路保护和监控单元的重要组成原件。以上的原件布置应用范围广泛,并且保护功能模块的功能较为完备,可以根据实际情况对电路中的原件进行删减,能够更进一步保护电路系统完整性。然而RED615线路差动保护测控装置是一种功能特性比较明确的辅助保护装置。该装置的主要功能特性之一就是对低一等级的保护监测控制装置的远程保护作用。而且,能够实现对电力系统中电流的稳定作用与通讯控制功能。两种装置的配合使用,可以实现对电动机回路和馈线回路的基本保护要求。不仅如此还具距离保护等功能、有差动保等功能,而且可以准确的切除线路中的任何故障,可以保障继电系统的安全性与可靠性。

3.2继电保护数据采集与通信系统的设计

机电线路的继电系统安装工程中保护装置硬件设计的可靠性是电路安全的关键工作之一。但是继电系统安装的数据采集工作的好坏,才是确定微机综合保护功能的重要工作。化工企业的继电系统的安装不仅需要有检查电路和设备运行情况的功能,而且还要有随时检测电路系统的故障和及时切断电路系统的功能。

4结论

在机电系统安装的过程中,继电系统的安装是整个工程最重要的组成部分。继电系统安装的目的在于能够确保整个电力系统的完整运行和及时排除电路中的线路故障。对电力系统的后期维护做好辅助工作。保证化工企业的生产活动持续进行下去,推动企业经济更好更快发展。

作者:詹希鸿单位:中海石油炼化有限责任公司惠州炼化分公司

参考文献:

[1]夏成军,谢奕,邱桂华等.可视化地铁供配电系统继电保护整定软件的开发[J].电力系统保护与控制,2011,39(10):116-120.

继电保护基本原则范文篇7

【关键词】继电保护现状发展

1继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高,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,与其它保护、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。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。\

2.2网络化

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,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就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,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,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理[6],初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元,分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用计算机网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的电流量,将其转换成数字量后,通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器,将故障的母线隔离。在母线区外故障时,各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理,比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成使母线整个被切除的恶性事故,这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

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。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前,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不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。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。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始[7]。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如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非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,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。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果[8]。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结束语

建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,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。

作者单位:天津市电力学会(天津300072)

参考文献

1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京:电力工业出版社,1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103,1984(2)

3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983(1)

4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器,1978(3)

5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京:水利电力出版社,1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

继电保护基本原则范文篇8

关键词:状态检修;电力故障;继电保护装置

中图分类号:F407文献标识码:A

引言

近年来,国网浙江省电力公司一直在推行一次设备状态检修工作,状态检修是指以安全、科学、成本为基础,通过状态评价、质量及风险评估、检修决策等手段开展状态检修工作,达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种检修策略。在2013年又推行了继电保护状态检修,大家都知道,继电保护设备检修工作是电网安全生产管理工作的重要组成部分,对提高设备健康水平、保证系统安全可靠运行具有重要意义。

随着电网规模的不断扩大,电网设备数量不断增加,原有的定期检修模式已不适应设备管理要求,检修人员紧缺问题日益突出。为提高继电保护设备检修工作的针对性和有效性,合理降低检修成本。2014年,国网浙江缙云县供电公司对所辖的11座35kV变电站继电保护装置开展了状态检修工作,过程中,共计评价装置173套,下面就发现的问题及其对策进行一一论述。

一、直流接地问题和对策

在实际工作中直流接地的主要原因一般有:蓄电池漏液;导线因为磨损绝缘遭到破坏以及外部环境潮湿等。电力系统中直流电源是其重要构成部分,为很多重要常规负荷以及自动装置和继电保护等,提供不间断电源,还提供事故照明电源。直流系统发生一点接地时,短路电流不会产生,可正常运行,但要及时排查接地点,及时消除接地故障,否则如果另外有一点再发生接地,就造成直流电源短路现象,使保护装置电源空开跳闸,还可能导致直流屏熔断器熔断,使保护装置失去电源,使一次设备无保护运行,极有可能发生误动或拒动的情况,甚至会引发电网重大事故。所以要避免直流系统在一点接地情况下长时间运行,一定要强化在线监测快速,排查接地故障及时处理,避免因直流系统接地引发电力系统故障的发生。

直流接地是变电站最常见的故障之一,直流接地时应迅速消除接地点。直流接地发生时,首先要排查绝缘监测装置中是哪一支路接地有问题,然后查看这一支路与哪些回路或保护装置相连。直流接地的处理步骤有:根据操作情况和运行方式以及气候影响进行判断接地的可能地点,采取拉路寻找办法或者采取逐段排除的办法,顺序为先室外后室内原则或先信号后控制的原则:首先,拉路法进行判断时,直流接地回路如果从直流系统中分离运行,这时直流母线的正负极对地电压,则出现平衡。因此往往从直流接地回路瞬间停电来排查直流接地发生在此回路的可能性,这就是拉路法原理。基于直流系统是一个不间断电源的特点,工作人员不能随便停电。因为负荷的重要性需依次短时拉开直流屏所供直流负荷各回路。切除某一回路故障如消失,则说明该回路之内有故障。继续运用拉路法就能进一步排查故障具体在哪一支路之中。比如断开直流屏主控控制回路熔断器则绝缘监察装置接地信号消失说明此回路中有故障。其次,逐段排除法,让直流负荷进行分段开环运行,再断开回路环路开关,并断开直流母线分段开关,再运用拉路法,这样故障范围更易查出。注意切断各专用直流回路时切断时间要控制在3秒内。发生接地时如有人在工作则在工作设备上,产生接地的可能性很大,这时应先断开工作设备的直流电源然后查看直流接地信号,如信号消失则应根据工作地点和情况排查接地点,若不是则用拉路法继续寻找。

二、控制回路断线的问题与对策

首先,常见控制回路断线原因有:断路器机构的其他闭锁触点未闭合或闭锁继电器损坏;排查断路器辅助触点情况;接线松散情况等。保护操作箱位置的继电器是否损坏。断路器分合闸线圈损坏。其次,处理回路断线故障的措施:检查操作箱上TWJ或HWJ灯亮状况,控制回路正常时灯亮,也许是分合闸回路接线有松动,也可能是TWJ或HWJ继电器提供的信号触点异常,还可能是信号回路的问题;查看控制电源是否正常运行,储能回路是否正常等。在开关机构上用万用表测量分合闸线圈是否正常,一般测量电阻是30-200Ω,如果测量值正常表明分合闸回路线圈完好,说明线圈没问题,如果发现分合闸线圈阻值测量时有问题应该对线圈立即进行更换。经排查若发现线圈完好,但出现控制电源空开跳闸,表明分合闸回路上有短路故障,应进行绝缘检查并逐级排除故障。

三、装置故障的问题与对策

现代微机保护出现装置异常主要是元器件损坏的缘故(其原理构成见图1)。现场继保人员需排查哪些插件出现损坏,至于具体哪个元器件损坏不需要进行排查。这样做可提高现场处理故障速度,再者现代微机保护硬件繁琐,现场也缺少修复和测试工具,想排查具体故障元器件对人员技术水平要求很高。引起元器件损坏的主要原因有以下四点:首先,设计原因:软件设计或回路参数设计不良,特别是厂家的程序Bug和软件版本控制问题比较明显。此类情况出现时应及时联系厂家对设计进行处理和升级。其次,电源损坏问题:其原因主要是电源的超期运行或质量不佳导致。再次,电磁干扰问题:以前的微机型保护装置,电磁兼容程度差,装置的整体抗干扰能力跟IEC标准相比差很多,元器件损坏次数也相应频繁,所以应加快改造速度。最后,元器件质量差问题:其引起的缺陷主要有液晶显示失灵和A/D转换故障或者跳闸位置继电器(KCT)损坏等。另外还有发生在早期的微机型保护装置上元器件老化现象,对于运行时间较长的保护装置,出现保护异常通常是由CPU插件或电源插件老化造成的,所以需要退出保护装置并更换CPU插件或电源插件就能恢复正常。

图1微机继电保护构成图

结束语

经济要发展,电力要先行。而继电保护作为电力系统中的重要组成部分,对于电力系统的安全、稳定运行具有十分重要的作用。在继电保护状态检修的过程中,通过对设备实际状态的分析,及早地发现问题,或是发现有产生问题的趋势,避免问题发生之后措手不及,提前预知问题的所在,结合实际工作合理安排。通过对继电保护设备的状态检修,运行人员和检修人员对设备状态掌握着第一手资料,将减少事故发生的可能性,大大降低了设备检修成本,缓解目前继电保护人才紧缺的现状,具有非常重要的价值。

参考文献

[1]张燕飞.35kV变电站继电保护相关问题探讨[J].科技创新与应用,2013,(19).

继电保护基本原则范文篇9

关键词:继电保护;状态检修;应用

中图分类号:TM77文献标识码:A

前言

随着我国社会主义经济建设事业的不断发展,电力系统的建设也在不断完善。其中,继电保护是保证电力系统安全可靠运行的重要技术保障措施。继电保护状态检修是其重要的组成部分,进行继电保护状态检修不仅能够有效地提高设备的健康水平,还能够对电力系统的安全稳定运行具有极大的促进作用,是解决当前继电保护专业面临系列问题的重要手段。继电保护状态检修是企业以安全、环境、成本为基础,通过继电保护设备状态评价、风险评估、检修决策等手段开展设备检修工作,达到设备运行安全可靠、检修成本合理的一种检修策略。继电保护状态检修的目的,第一是应用现代管理理念和技术,采用有效的监测手段和分析诊断技术,准确掌握设备状态,按照“应修必修、修必修好”的原则,确保二次设备的安全、可靠和经济运行。第二是科学地进行检修需求决策,合理安排检验项目、停电间隔和检修工期,从而有效降低检修成本,提高设备的可用性。第三是形成符合继电保护状态检修要求的管理体制,提高二次设备和二次回路检修、运行的基础管理水平,在电网中营造科学决策、改革创新的氛围,提高电网的安全性。

1继电保护状态检修优点

继电保护状态检修与传统计划检修相比具有以下优点:

(1)开展继电保护状态检修采用继电保护设备运行中的状态监测,主要目的是提高检修试验的针对性和有效性,因此,可避免定期维护所造成的浪费及其他缺点,从而提高设备可靠性,降低设备维护成本。继电保护设备运行状态监测是采用现场巡视、变电站监控系统和集控中心监控系统信息监视、保护专业人员巡检和微机型继电保护和安全自动装置自检等方式,工作的重点是对继电保护设备运行状态的严密监测和全过程控制,确定设备的运行状态和发展趋势,从而提高设备的运行维护水平,降低设备维护的总费用。

(2)继电保护状态检修工作可以更好地落实继电保护设备管理责任制,设备管理者能够更多地关注设备状态和运行情况。同时,设备状态的掌握使检修工作有了明确的目标,检修计划工作更有针对性。进行继电保护状态检修要求从业人员素质更高,责任心更强,使得技术管理手段和设备运行水平得到了有效的提高。在继电保护装备水平较好的情况下,检修试验总量和停送电操作减少,相应提高了电网和人身的安全水平,提高了继电保护设备利用率,减少了检修试验的工作量。

2提高继电保护状态检修质量的措施

2.1基本原则

开展状态检修工作必须坚持以下基本原则:(1)开展继电保护状态检修工作必须在保证安全的前提下,综合考虑继电保护设备状态、运行可靠性、环境影响以及成本等因素。(2)开展继电保护状态检修应依据国家、行业相关设备技术标准,制定适应继电保护状态检修工作的相关技术标准和规定。(3)坚持试点先行、循序渐进、持续完善的原则。(4)继电保护状态检修应体现设备全寿命成本管理思想,对设备的选型、安装、运行、退役四个阶段进行综合优化成本管理,并指导设备状态评估和检修策略的制定。

2.2建立相应设备安全管理机制

开展继电保护状态检修工作必须坚持“安全第一”的原则,即开展继电保护状态检修工作不能以牺牲电网安全性、降低设备运行可靠性为代价。因此,必须对现有安全管理机制进行完善,制定以继电保护设备运行可靠性指标为基础、适应状态检修工作的设备安全管理考核机制。

2.3建立健全的预警机制和应急机制

根据设备状态评估确定的设备运行状态等级,进一步细化安全生产事故的应急管理和事故应急机制,建立各种事故应急预案,及时有效地实施应急处置,最大程度地减少经济损失和供电影响。

2.4具备一定的基本条件

继电保护状态检修工作是对原有继电保护设备检修试验体制的重大变革,为保证继电保护状态检修工作的顺利开展和真正取得成效,各单位开展继电保护状态检修工作必须满足一定的基本条件,包括体系建设、专业基础管理、人员准备、信息收集与分析、状态检测评价等五个方面。

2.5加强技术监督工作

技术监督是加强技术管理的重要手段。全面加强技术监督工作,通过对设备的全过程技术监督,可以有效监督相关标准的执行,及时掌握继电保护设备状态并预计发展趋势。同时,通过收集、整理、分析、通报国内外各类设备运行、缺陷等信息,可以充分借鉴经验、吸取教训,避免类似问题的重复发生。技术监督工作还可以通过对各种新技术、新方法的应用,进一步促进状态检测技术的发展。

2.6重视教育培训

状态检修对人员的业务水平要求要远远高于计划检修。继电保护设备的状态最终是依靠人员的分析、判断决定的,专业人员的水平和素质直接关系到决策的正确与否,关系到设备的安全、可靠运行。人员素质的提高必须通过加强教育培训的手段,对设备评价标准、状态检测与故障诊断技术、管理专业基础、检修试验管理等方面进行强化培训。状态检修培训工作要特别加强以下几方面:掌握状态检测和故障分析的手段,综合评价设备健康运行状态的能力;根据设备运行状态,制定继电保护检修策略的能力;丰富的检修试验经验、技术以及实际操作的能力;对状态信息的收集、分类以及整理的能力。

2.7推进设备管理信息化建设

推进设备管理信息化建设,有助于加强对设备信息的全过程管理和分析,提高状态诊断的效率和准确性,避免手工分析可能造成的数据不全面、分析不深入、标准不统一等问题,为设备状态的确定奠定良好的基础。

2.8建立严格的考核制度

要针对继电保护状态检修工作的特点,严把工作流程关键环节的质量控制,及时总结工作经验。建立继电保护状态检修工作的运行人员和专业人员相结合的巡检制度,通过自查、互查和专项检查等方式,查找工作中的漏洞,及时进行完善。继电保护状态检修绩效评估结果应纳入各级生产管理绩效考核范围。

2.9加强现场巡视

为保证现场巡视的质量,防止巡视出现缺项、漏项的现象,应针对现场保护屏配置情况,每面保护屏制定运行巡视检查卡,详细标明运行巡视应检查的项目和判断设备运行是否正常的标准,运行人员现场巡视时应对照运行巡视检查卡所列内容逐项检查并做好记录,发现异常应按规定及时汇报。

结束语

综上所述,随着电力系统的快速发展,原本的定期检修方式已经不能满足飞速发展的电力系统继电保护的需要,因而状态检修方式作为一种新的检修策略,对于继电保护的检修具有重大的意义。只有将状态检修运用到继电保护中,才能够真正地了解继电保护设备的状态,并且对其状态进行科学的评级,制定出相符的检修策略,保证继电保护系统的安全运行。

参考文献:

[1]陈丽冰.试论继电保护的状态检修与实际应用[J].价值工程,2010(27):78~79.

[2]李亚涛.浅析继电保护状态检修故障诊断技术[J].机电信息,2009(36):45~46.

[3]桂昌乾.浅析继电保护状态检修[J].中国新技术新产品,2010(22):34~35.

继电保护基本原则范文篇10

[关键词]高压电网;继电保护;运行研究

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)03-0099-01

电力系统出现错误或者是发生某些故障,有很大的原因是由于高压电网继电保护的运行出现了错误,因为高压电网继电保护是整个电力系统中电网装置的重要核心。如果是因为高压电网继电保护的运行出现了问题,而导致电力系统的运行以及管理也出现了问题,将会给电力企业带来不小的经济损失,同时也会给工作人员带来不可忽视的安全威胁,因此,需要加大对它的分析力度,同时加强对它的重视,进而确保高压电网继电保护能够正常、稳定的运行。

一、高压电网继电保护运行的基本原理

高压电网继电保护对于电力系统能否稳定、安全地运行,有着非常重要的作用。高压电网因为经常会受到火灾、雷击以及风灾等情况的威胁,也可能是因为其设备自身存在的一些缺陷,还有工作人员出现操作失误等因素的干扰,在高压电网正常运行的过程中,常常会因为上面几种因素的干扰问题,其工作的状态出现问题,或者直接造成了线路短路的情况,进而发生安全事故,不管是给电力企业,还是给工作人员都有可能带来经济以及人身安全等方面的损失与损害。如果高压线路与电网中的设备发生了故障,那将很有可能在故障发生的前后,出现一些物理量变化,比如说,我们将线路中的电流或者是电压这些物理量,当做是变量,那在这些变量的值超过了一个固定的值以后,其对应着的保护系统就将会慢慢的把逻辑环节启动,进而让对应的控制服务器发出信号,最终将故障切断。而上述的这个过程就是高压电网继电保护运行的基本原理。同时也正是因为这样,在高压电网内部逐渐形成了故障防卫系统。简单来讲就是,当高压电网出现了线路短路的情况,或者是线路发生了断路情况的时候,为了尽快的解决这些故障,高压电网中的故障防卫系统会依据线路中,电流量的情况、电压的情况以及线路本身的阻抗情况等,做出相应的变化。怎样快速的检测高压电网是否出现了故障,工作人员一般是根据继电保护来判断的,因为高压电网发生故障时,分为外部故障与内部故障,而如果真的发生了故障,那么继电保护两侧的电流就会发生变化。继电保护正常运行的时候,其设备两侧的电流量一般不会出现任何变化,如果出现了故障则表示发生了故障。区分高压电网发生外部故障或者是内部故障,则是依靠电流的大小还有相位来进行明确的判断[3]。

的具体指的是之间的某一个数值。

假设电网继电保护的运行评价结果为f(x),f(x0)为不同段继电保护运行电流变量,则可得出继电保护运行与电流变量之间的关系,并得出其中的难点,采取有效措施应对。

二、高压电网继电保护运行以及发展

首先就是高压电网继电保护的开关不够稳定。主要体现在电力系统发生故障的时候,当电力系统出现了一些故障,继电保护就可以较为及时的运行,但是这个时候的开关却没有起到任何作用,也就是是说开关失去了它本身的作用,而造成这种情况的主要原因就是高压电网继电保护运行和开关实际上是联系在一起的,所以当继电保护运行的时候就逐渐失去了它的基本作用。工作人员通过对电路的分析,发现有一部分开关的器件因为长时间的运行,其开关本身的器件常常会对继电保护的灵活性、可靠性以及稳定性等方面都带来较大的影响,只有将故障快速的切除才能将危险系数降低,这中间最主要的影响分别是开关开始不稳定、机械开始老化、连杆开始变得迟钝、弹簧逐渐失去作用等等。当高压电网的开关发生拒动的时候,就会很容易导致电力系统出现跳闸事故。

其次就是高压电网继电保护运行的电流感应器常出现故障。我国电力行业的快速发展,使得越来越多的高压电网出现短路故障的可能性逐渐升高,而如果高压电网的出口真的发出现了短路故障那么它的电流往往会使非常大的,甚至有时候会将是电流感应器每次侧定电流的很多倍。但是当短路故障的高压短路电流越来越大的时候,其高压电流中的感应器所出现的误差也会越来越大,同时电流速断保护可能会因为它的灵敏度逐渐降低拒绝所有动作。而当高压电网的线路出现短路的时候,再加上现在的电流感应器非常容易出现故障,这时候的电流感应器每次侧电流时它的值基本上是接近零,进而使得定时限过流的保护装置开始拒绝所有动作。如果电力设备出现了某些故障,则还要通过母联将断路器等设备的一些相关保护装置来将故障消除掉,这样不仅能够将故障发生的故障时间加长,同时也会将故障的范围逐渐扩大[2]。

最后就是电力企业的工作人员水平需要进一步提升。高压电网继电保护工作人员因为对微机的保护了解存在一些欠缺,所以会给进高压电网继电保护运行的维护造成一些偏差,例如回事的维护工作不能够全面,会使得结果发生误差,进而导致高压电网继电保护出现误跳闸的情况。然而保护装置的调试质量就会直接影响到继电保护可不可以正确的运行,所以高压电网继电保护的工作人员不管是在专业知识方面,还是在技术水平方面都需要进一步的加强,同时他们的工作态度也要更加的严谨,特别是高压电网进行模拟实验的时候绝不可以有丝毫的马虎。

为了更好地发展我国的电力行业,做好高压电网继电保护运行的工作,相关的部门还应当加强资金的投入,将高压电网继电保护运行的相关设备,全部都进行有效的更新,进而使得高压电网继电保护运行的更加安全以及可靠。因为高压电网继电保护能否正常的运行,离不开设备以及电网的保护。所以工作人员需要定期的对相关的设备进行查看,需要更换的设备及时的更新,这样就可以使高压电网继电保护运行更加稳定[1]。

结束语

通过上述文章内容我们可以看出,要想做好高压电网继电保护运行的分析与研究工作,需要对高压电网继电保护运行的基本原理以及相应的流程或者是技术有所了解,最好是对高压电网继电保护运行的基础能够熟练的掌握,只有这样才能够做好高压电网继电保护运行的研究工作。高压电网继电保护运行过程中,离不开工作人员的维护,所以电力企业也应当加强对工作人员的教育,进一步提升工作人员的专业技能水平,进而认真的做好高压电网继电保护运行的工作,促进我国电力行业更好地发展。

参考文献

[1]杨小东.对高压电网继电保护运行的探讨[J].通讯世界,2014,02:96-97.

继电保护基本原则范文1篇11

【关键词】差动保护;两相式CT;转角

1、基本假定

下面对保护电流转角问题进行分析:

假设:1、线路两侧均为两相式CT(A相,C相);

2、保护装置整定时,本侧整定为3相式CT,对侧整定为两相式CT;

3、令模拟输入量:A=Ia;B=0A;C=Ic=αIa

(Ia为向量电流,α=-1/2+j√3/2,α2=-1/2-j√3/2,α3=1)

向量图如图1所示:

(以A相为基准设为0°,C相为120°,B相为-120°):

2、电流序分量(本侧电流)

B相为特殊相,根据对称分量法进行计算可得:

3、综合量计算

3.1本侧综合量

根据综合量公式可得:

3.2对侧综合量

两侧电流互感器的方向均指向线路,则在正常运行时,两侧同相电流相差180°,其综合量:

4、差动电流的计算

根据差动公式可得:

5、结论

通过对保护原理的分析可得,如果保护装置的控制字配合不正确,当线路传输容量增大或发生外部故障时,一旦差动电流(Icd)大于动作值,差动保护就会误动,造成电网事故,给电网带来重大损失。继电保护是一门理论和实践并重的学科,在工作中不仅要积累实践经验,同时也要仔细分析各种保护的原理以及相关控制字投退的意义,运用所学的理论知识对系统故障情况和保护动作性能进行分析。

参考文献

[1]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理.第3版.北京:中国电力出版社,2000,170.171

[2]许建安.电力系统微机继电保护.北京:中国水利水电出版社,2007,122-125

[3]国家电力调通中心.电力系统继电保护典型故障分析.北京:中国电力出版社,2001

[4]国家电力调通中心.电力系统继电保护实用技术问答.北京:中国电力出版社,2004

继电保护基本原则范文篇12

[关键词]距离保护装置;发展史;构成原则;特点

1.前言

原理和装置是电力系统继电保护研究领域的两个主要方向,也是其研究过程的两大主要目标。继电器从有到无,再到质性的飞跃是不断发展和变革的继电器原理作用的的结果,而其原理的进化程度也是随着电力系统技术的不断提高而提高的。随着电网规模的日益扩充,电压等级的大幅提升是一个必然的结果和趋势,为了确保现代电网的稳定及安全性指标够满足终端用户的需求,具有高响应速率、高灵敏度、高适应性的继电保护装置呼之欲出。而由于保护装置的出现是以相关原理为基础的,因此,加强对实现继电保护的各种原理的分析和研究具有非常重要的现实意义。现阶段,继电保护原理已由最初的电流保护发展到了复杂的距离保护和高频保护,这一趋势也使得能够反映突变量原理的距离保护装置得以大范围的推广和应用。

2.我国电路距离保护装置的发展史

我国的微机保护研究起步于20世纪70年代末期、80年代初期,尽管起步晚,但是由于我国继电保护工作者的努力,进展却很快。经过10年左右的奋斗,到了80年代末,计算机继电保护,特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。我国对计算机继电保护的研究过程中,高等院校和科研院所起着先导的作用。从70年代开始,华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上的新一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机一变压器组保护也相继于1989年、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993年、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。因此到了90年代,我国继电保护进入了微机时代。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,并且应用于实际之中。

3.电路距离保护装置的构成原则及性能特点分析:

目前在我国220kV以上电压电网中,使用了多种国产和国外引进的集成电路距离保护装置。虽然它们的工作原理和距离元件的动作特性不尽相同,但对一些共性的基本问题均做了考虑,并在装置中采取措施予以解决。现简要说明如下:

1)保护装置由三段式相间距离保护和三段式接地距离保护组成,大多采用三段完全独立工作,不切换定值的方式,也有少数保护采用I、II段之间利用无触点切换定值。

2)在相间距离保护中,I、II段多采用方向性圆特性或四边形特性的距离元件,III段采用偏移特性的圆特性或四边形特性继电器。在接地距离保护中,则广泛采用了以点抗型继电器为基础而构成的各种距离元件,其主要目的在于提高反应接地点过渡电阻的能力。

3)保护装置具有选相功能。在单相接地短路时由接地距离保护选相跳闸并启动重合闸,在相间短路时由相间距离保护动作跳开三相后,一般是闭锁重合闸或启动具有同步和无电压检定的三相重合闸。在保护安装处正向出口附近单相接地短路时,相间距离保护可能动作误跳三相,此时可采用增加极化量、制动量或闭锁回路等措施予以防止。

4)当被保护线路非全相运行时(特别是电压互感器接于线路侧的情况),与断开相有关的接地距离元件和相见距离元件可能误动作,此时应将他们退出工作,并保留健全相上的距离元件继续运行。简单而有效的措施是采用按相的低电流闭锁,采用这一措施后,还能有效防止保护装置在无交流电压、电流输入情况下可能出现的误动作。此外也可以采用断路器位置触电或其他非全相闭锁的回路。

5)保护装置配置有性能完善的振荡闭锁回路,保证在全相振荡和非全相振荡时可靠闭锁保护,而在振荡过程中又发生故障时能正常工作(区内故障不拒动,区外故障不误动)。

6)保护装置中距离I段的动作时间应小于30ms,暂态超越小于整定值的3%5%。为了进一步加速切除保护安装近处的故障,有的在保护中提供了快速距离段,其定值按线路阻抗的30%-50%整定,允许较大的暂态超越,动作时间小于15ms;有的则在补偿电压回路中或比相回路中采取附加措施来加快动作速度。

7)保护中具有相应的逻辑回路,能与高频通道相配合,构成闭锁式或运行式距离高频保护,以快速切除全线故障,从而构成超高压线路主保护双重化配置中的一套主保护。当不接入通道时,一般只能作后备保护使用。

8)保护装置内部均设有防止元器件损坏、电压回路断线等所引起误动作的闭锁回路,同时还采用完全独立的启动元件去闭锁出口跳闸回路,只有当起动元件与距离元件同时动作时,保护装置才能够跳闸。起动元件多是反应于负序电流、零序电流(或它们的增量)、相电流突变量或相电流差突变量等事故分量的电流而动作。