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继电器保护的基本要求(6篇)

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继电器保护的基本要求篇1

电力系统在运行中,一旦出现故障,就会给国民经济的发展带来灾难性的后果。电力系统中的继电保护就是为保障电力系统稳定运行,而设置的最基本、最有效手段。继电保护装置是指当电力设备系统中的电力元件或者是电力系统本身,发生了危及电力系统安全运转的故障时,能够直接向所控制的断路器发出断开的命令,以控制故障终止的一种自动化措施。继电保护装置为保证电网的稳定运行,能反映电气元件的故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸和发出告警信号,从而使保证电网安全稳定运行,将损失降至最低。电力系统继电保护的基本任务主要包含两大方面:一是当电力系统出现不正常工作的情况时,继电保护装置能够自动、及时地发出信号提醒运行人员进行处理;二是当电力系统出现故障时,继电保护装置就能够有选择性的、自动快速的将故障设备从电力系统中予以切除,从而保障电力系统其余的部分能够正常运行,从而有效地防止电力系统故障的进一步扩大。

2继电保护装置维护的必要性分析

2.1继电保护装置维护的原因

继电保护装置广泛用在变电站、发电厂内,主要工作内容是用来检测电网运行、记录故障以及控制断路器工作,进而保证电网正常、可靠地运行。计算机技术、电子技术以及通讯技术的快速发展,电力系统的不断发展、规模的不断扩大和电压等级的不断提高对继电保护提出许多新的要求。正是由于继电保护对电力系统的重要性,因此,继电保护装置可能存在的故障,就直接关系到了继电保护装置的维护好坏对于电力系统正常运转方面产生的作用。继电保护装置可能存在的故障有:一是继电器触点松动、开裂或是触点尺寸位置出现偏差,影响到了继电器接触的可靠性,触点就是继电器完成切换负荷的电接触元件;二是继电器玻璃绝缘子出现损伤问题,继电器的绝缘子是由金属插脚以及玻璃经过烧结而成,在日常的继电器保护装置的维护方面,由于调整、运输等产生的插脚弯曲,而产生玻璃绝缘子开裂,造成继电器保护装置无法可靠通断;三是由于继电器自身的参数设置不当,造成电磁继电器的铆装处松动或结合强度差。四是继电器保护装置的线圈故障问题,由于继电器所使用的线圈种类繁多,当线圈多个交叉放在一起时,就容易产生碰撞交连,一旦将其分开,就容易产生断线。综上所述,由于继电气保护装置中所存在的问题,在对其进行维护时,应基于以下几个要求,积极地对其进行维护,以保障电力系统安全运行。

2.2电力系统继电保护装置维护的要求

依据继电保护装置在整个电力系统中所承担的任务,对于继电保护装置的维护应基于选择性、快速性、灵敏性、可靠性这四性”的基本要求上。选择性是指在对电网影响最小的地方实现断路器的控制与操作,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。选择性除了决定于继电保护装置自身的性能外,还应从满足电源预算开始,愈靠近产生故障的点,对于继电保护装置产生的故障启动值愈小,产生操作所需要的时间就会越短。快速性是指一旦电路系统产生短路,继电器保护装置能够在最短的时间内将故障所影响的范围控制在最小的范围内,以提升系统的稳定性。继电器保护装置的维护能够减轻故障元件的损坏程度,提高线路故障后自动重合闸的成功率,并特别有利于故障后的电力系统同步运行的稳定性。灵敏性是指是指继电保护对设计规定要求动作的故障和异常状态能够可靠动作的能力。当影响电力系统正常运行的故障产生时,继电保护装置能够灵敏的感受并进行灵敏的操作,以保证保护装置的灵敏性系数的衡量。继电保护装置的维护能够在实际的运行中对继电保护装置的灵敏性给与具体的指标,并在一般的继电保护设计与运行规程中进行具体的操作。可靠性是指保障继电保护装置自身在保障电力系统正常运行的可靠性,因而可以分为信赖性以及安全性两大方面。对其进行维护是要促使其能够准确的完成原本设计中所要求的一系列动作,以及在非设计要求动作的情况下,能够保证其可靠地不动作。

3电力系统继电保护装置进行维护的措施

3.1检验继电保护装置

在对继电保护装置进行检验的过程中,对于以下几方面内容应给予及时的关注:首先,整组实验以及电流回路升流实验放在试验检测的最后实施;二是上述两项工作的完成,就严禁再次拔出插件、改变定值区以及改变二次回路等工作;三是在定期检验中,在检验完成后设备投入运行,但是缺少负荷的情况下,不能测量负荷向量和打印负荷采样值。

3.2保证定值区的正确性

对于继电保护装置而言,定值区是十分重要的。因此,在实施维护时,必须采用严格的管理以及相应的技术手段,以保证定值区自身的正确性。在实际的管理中,我们采取的主要措施是,在修改完定值后,将设备名称、定值单、定值号由修改人员一一核对,并在继电保护装置的维护工作记录中,标明定值区编号。

继电器保护的基本要求篇2

作业1

1.简述控制系统的基本分类方法以及基本要求。

答:自动控制系统按给定量的特征分类

:1.恒值给定控制系统,其特征是给定量一经设定就维持不变。2.随动控制系统,也称伺服系统,其特征是给定量是变化的,而且变化的规律是未知的;3.程序控制系统,其特征是给定量按事先设定的规律而变化。

按系统中的元件特性分类:1.

线性控制系统,所有元件都是线性元件,分析这类系统可以应用叠加原理。2.非线性系统,含有一个或者多个非线性元件,分析这类系统不能应用叠加原理。该类系统的动态特性用非线性微分方程来描述。

按系统中的信号形式来分类:1.连续控制系统,系统中的运动状态和各个部分所传输的信号都是连续变化模拟量的系统称为连续控制系统。2.离散控制系统,系统中的某一处或多处信号是以脉冲序列或数码形式传递的系统称为离散控制系统。

自动控制系统的基本要求:1.稳定性,2.快速性,3.准确性。

2.中间继电器和接触器有何异同?在什么条件下可以用继电器来代替接触器起动电动机?

答:中间继电器用于继电保护与自动控制系统中,以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同,与接触器的主要区别在于:接触器的主触头可以通过大电流,而中间继电器的触头只能通过小电流。所以,它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的,因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头,数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K,老国标是KA。一般是直流电源供电。少数使用交流供电。在不超过几安电流设备中可以代替接触器启动电动机,但是那样的电动机是很小的,所以一般不能代替交流接触器的。

3.既然在电动机的主电路中装有熔断器,为什么还要装热继电器?装有热继电器是否可以不装熔断器?为什么?

答:熔断器和热继电器的作用各不相同,在电动机为负载的电路中,熔断器是一种广泛应用的最简单有效的短路保护电器,它串联在电路中,当通过的电流大于规定值时,使熔体熔化而自动分断电路,它分断的电流大,作用的时间短,以保护负载。而热继电器是一种利用流过继电器的电流所产生的热效应而反时限动作的过载保护电器,在电动机为负载的电路中,热继电器用来对连续运行的电动机进行过载保护,以防止电动机过热而造成绝缘破坏或烧毁电动机。因此,若使熔断器作用的电流很大,但过载电流不足以使其作用,此时需靠热继电器来进行保护作用,所以它不能代替热继电器实施过载保护。此外,由于热惯性,虽然短路电流很大,但也不能使热继电器瞬间动作,因此它不能代替熔断器用作短路保护。综上可知,在电动机主电路中既要装熔断器,实现短路保护,也要装热继电器,实现过载保护。

4.继电器接触器控制线路中一般应设哪些保护?各有什么作用?短路保护和过载保护有什么区别?零电压保护的目的是什么?某机床主轴和润滑油泵各由一台电动机带动,要求主轴必须在油泵开动后才能起动,主轴能正反转并能单独停车,有短路、零压及过载保护,主轴停止后油泵才能停止运行。试绘出电气控制原理图。

答:一般应设置的保护有:

(1)过载保护:避免电动机长期超载导致的绕组温升超过允许值而损坏绕组绝缘。

(2)短路电流保护:避免巨大的短路电流损坏电器设备。

(3)零压和欠压保护:避免电源电压过低引起的电器的误动作,和电源电压恢复后电动机的自行起动。

(4)弱磁保护:避免因磁场减弱或消失时引起电动机“飞车”现象。

短路保护与过载保护的区别:

继电器保护的基本要求篇3

关键词:火电厂继电保护装置应用

中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0048-01

继电保护是高压保护中非常重要的组成成分,对于火力电厂而言,由于日常发电量较大,且电力存在不稳定的现象,因此继电保护是对火力电厂设备装置保护最为重要的工程,该文重点对该问题进行了详细的探讨。

1火电厂继电保护的重要性

现代继电保护在火电厂安全运行中主要担负着安全性保障、不正常工作提示及电力系统运行监控的作用。因此,火电厂继电保护必须能够在被保护的电力系统元件发生故障时,由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,降低对电力系统安全供电的影响。同时能够反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。了解了继电保护的基本作用与要求,对于更好的分析与排除继电保护故障有着重要的意义。

2火电厂中的继电保护

2.1发电机继电保护

(1)差动保护。

由于连续方式和位置有所不同,发电机差动保护也分为以下两种:完全纵联差动保护、不完全纵联差动保护。

(2)定子接地保护。

根据中性点接地的方式不同,发电机单相接地鼓掌电流也有所不同,定子接地保护的方式也不尽相同,可以分为基波零序电压定子接地保护、100%定子接地保护以及零序电流定子接地保护三种保护方式。

(3)失磁保护。

一旦发生失磁保护,机端各部分电量有一定变化规律。根据这些变化规律,结合失磁电动机安全运行时电力系统的要求,以此来选择相对应的处理方式和原理建立失磁保护。

2.2变压器继电保护

(1)差动保护。

主变压器差动保护一般使用三侧电流差动,火电厂发电机组都必须装置差动保护。

(2)中性点间隙过流保护。

变压器中性点间隙过流保护包括以下三种:①出厂时,主变压器中性点CT就已装设完成,此时间隙过流保护使用单独的CT;②主变压器零序过流和间隙过流保护使用同一组电流互感器;③独立开主变压器零序过流保护电流互感器和间隙过流保护的电流互感器,将他们各自分开接在正确的位置上。

(3)瓦斯保护。

瓦斯继电器通过反应气体状态保护变压器油箱内部的故障的行为称为瓦斯保护,其在变压器继电保护中十分重要。

2.3发电机-变压器继电保护

(1)断路器断口闪络保护。

断口闪络不仅会对断路器造成损害,甚至会对电力系统的整体安全运行造成严重的影响。断口闪络保护能够在最短的时间内解决断口闪络的故障,保护断路器以及电力系统的安全。

(2)纵联差动保护。

发电机和变压器的单独差动保护一般都只装设一套,第二套基本上都是使用发电机-变压器纵联差动保护,这种保护方式既简化了程序,又能快速保护发电机和变压器。

(3)过励磁保护。

过励磁对变压器和发电机的铁心会造成非常大的损害,且一旦造成损害后,所需要的修复成本也非常大,装设发电机-变压器过励磁保护可以有效的避免这样的损失。

3继电保护故障分析

继电保护系统是电力系统的安全卫士,但继电保护系统的主要作用只能是反应问题,不能做到解决问题,有效解决继电保护故障才能促进发电厂的安全运行。

3.1继电保护常见故障

首先要明确的是随着科学技术的不断发展,当前的电力技术已经非常的先进,包括继电保护技术,已经实现了智能操作,然而在继电保护系统的元件发生故障时极易容易出现故障报错的问题。常见的继电保护故障主要有以下几点。

(1)电压互感器二次电压回路故障。

这一类别的故障出现率非常高,二次回路故障主要有两种:一是电压互感器二次回路中存在中性线多点接地现象,故障产生的电流流过中性线从而造成互感器二次回路中的中性点产生与地位的电位偏移,就会造成继电保护系统的误判,作出不正确报警动作;二是中性点没有接地或者是接地的接点不实,这也容易造成继电保护系统测量到错误电压,作出不正确报警动作。

(2)断路器保护的拒动故障。

由于电流互感器严重饱和,使其传变特性变差甚至输出为O,才导致了断路器保护的拒动,引起主变压器后备保护越级跳闸。如二次电流过小或为0时可以判定,故障原因铁心中有剩磁,且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同,在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下,铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是,一次电流全部变为励磁电流,二次电流几乎为0。

3.2故障排除的方法

继电保护故障的处理方法主要包括参照法、替换法、直观法、短接法、逐项拆除法五种方法。

(1)参照法。

所谓参照法就是将完好设备与问题设备作比照,通过多种技术参数的有效核对来确定故障的原因所在,比较适用于操作失误的情况,比如接线有问题等。

(2)替换法。

替换法原理十分简单,就是用正常的设备替换下故障处的设备,如果替换后运行正常则问题产生在被替换下的设备中,若故障仍然存在,则确定故障产生的原因很大程度上是在别处,需要进一步检查故障原因所在。

(3)直观法。

直观法比较影响于人为判断,通过观察故障位置的表征,来判断故障产生的原因,例如故障处有着较农的焦味,很大程度上是元件烧损。

(4)短接法。

短接法的操作时对回路中的可疑部分采用短接方式接入,从而确定是否是故障产生位置,以此缩减故障寻找范围。比较适用于转换开关接点、继电器拒动等故障查询。

(5)逐项拆除法。

逐项拆除法是将全部的并联电路断开,然后以此接入,当接入某一电路出现故障时,迅速判断该电路即为故障电路,从而确定故障范围。

这五种处理方法有各自的特点和局限,在实际应用中应先根据实际情况进行选择,由于实际情况的复杂多变,很多情况下需要使用多种检测方法才能达到目的。

4结语

综上所述,该文重点对火电厂常见的继电保护装置进行了详细的分析,在此基础上解析了常见的继电保护设备的故障和解决办法,目的是为相应的工作人员提供一些思路用于继电保护设备的日常维护。

继电器保护的基本要求篇4

关键词:继电保护;课程体系;人才培养

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2014)36-0104-02

大学教育理念是大学的思想、精神和灵魂,是人们对大学的理性认识、理想追求及所持教育观念,它是建立在对教育规律和时代特征深刻认识基础之上的。大学要根据经济社会发展的需要,遵循教育规律和人才成长规律,强化以创新精神、创造能力、实践能力和高尚品德人格为核心的素质教育观念[1,2]。随着我国电网技术的飞速发展,电力行业对继电保护技术要求也在不断提高,电力系统继电保护专业作为电气工程及其自动化专业的重要的专业方向之一,需要适时调整课程体系,深化教学改革,注重能力培养与职业素养的养成[3,4],构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式,达到理论与实践相融合,以确保为电力行业培养出高素质的应用型人才。

一、传统课程体系存在的问题

在我国电力企业中,继电保护专业方向的技术人员所涉及的工作有:新建变电站保护的安装与调试,保护装置的相关测试与维护,电力设计院二次回路设计等。按照我校培养方案,目前与电力系统继电保护专业方向课程群的相关教学主要包括:“电力系统继电保护原理”、“电气二次回路”、“电力系统继电保护技术的新发展”等3门课程,以及“继电保护课程设计”和“电力系统继电保护毕业设计”2个实践环节。

结合目前电网继电保护技术发展现状与现场对保护技术人员能力的要求,传统继电保护教学存在以下问题:

1.保护原理的理论教学内容更新不够

随着特高压输电技术的发展、大容量发电机变压器的应用、智能变电站、分布式发电、以及量测和通信技术的发展,传统电力系统继电保护教学存在理论教学内容更新不够,特别是直流保护技术、超大容量机组的保护技术、新型光纤差动线路保护技术、工频故障分量保护技术等,这些目前现场中的广泛发展与应用的保护原理技术讲授内容不足。

2.部分教学内容与现场要求不对应

电网公司要求继电保护技术人员具备进行继电保护整定计算、保护装置的安装、调试、运行维护等工作能力,不仅要求入职人员具备继电保护的基本理论,还要求掌握电气二次回路的基本知识和继电保护的测试技术。其中,电气二次回路是现场工作人员进行变电站施工、维护、检修、测试试验、调度控制与运行等实际工作中所必须扎实掌握的基本内容。而目前“电气二次回路课程”开设学时相对较少,缺少现场常用的二次回路资料,并且现有教材二次回路标准符号不统一,难以满足现场二次回路读图的需要。另外,继电保护的测试技术目前在本科课程中没有进行相关内容的开设。

3.实践教学环节存在的问题

实践教学作为继电保护专业方向教学内容的重要部分,目前主要存在以下问题:第一,实践教学环节所参照的设计手册出版时间较早,设计规范与电力设计院的设计规范有较大偏差;第二,实践教学的设计题目需要按照现场的发展进行调整与更新,缺少现场广泛应用的微机保护装置的相应实验内容;第三,实验教学环节所用实验器材需要更新,如保护测试仪器的使用等。

二、继电保护专业方向课程体系改革思路

我国高等教育分为专科教育、本科教育与研究生教育,其中要求本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必须的基础理论、基本知识,掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。因此,电力系统继电保护课程的改革也应从这个要求出发,由市场需求引导和推进教学改革。

根据对当前我校继电保护方向相关专业课程的设置与现场需求存在的问题分析,继电保护专业课程体系改革需要包括四个环节:

(1)调整“电力系统继电保护原理”教学内容,并扩展继电保护实验内容;(2)扩展“电气二次回路”课程内容;(3)调整继电保护课程设计与毕业设计等实践环节;(4)开设“高压直流输电保护技术”选修课程。

1.电力系统继电保护原理

“电力系统继电保护原理”课程主要讲授线路和主要设备保护的工作原理、整定计算方法、动作行为分析、试验方法等内容,培养学生综合运用基础理论分析、解决实际问题的能力。对该课程的教学内容与实验内容改革如下:

(1)理论教学方面:绪论内容中重点介绍微机式保护的硬件和软件构成、各部分的主要功能及微机式保护的特点。

1)加大基于工频故障分量距离保护的介绍,包括工频故障分量的提取与特点、工频故障分量距离保护的工作原理、动作特性与应用特点;2)输电线路保护中,增加新型光纤分相差动线路保护原理的介绍;3)距离纵联保护与零序纵联保护的广泛应用,调整输电线路方向纵联保护一节的学时,加大这两种原理纵联保护的工作原理介绍;4)由于现场自耦变压器的广泛应用,需要加大自耦变压器故障特点及相关保护的介绍;5)增加3/2母线故障与母线保护的介绍。

(2)实验教学方面:现有实验内容包括:电磁型电流继电器特性分析、整流型功率方向继电器特性分析、整流型阻抗继电器特性分析实验、BCH―2型差动保护继电器特性分析等8学时实验内容。而现场继电保护测试试验是继电保护技术人员需要掌握的重要内容。因此,在现有实验内容基础上增设继电保护测试试验综合性实验内容,包括:保护测试仪的使用;500kV线路保护整组实验;变压器保护测试试验等。特别加强学生对保护测试试验接线环节的训练。另外,随着2012年以来智能变电站在国家电网公司的推广建设,对应智能变电站保护调试、安装技术在实验室条件不能允许的前提下,可通过视频课件等给学生普及相关知识。

2.电气二次回路课程的调整

由二次设备相互连接,构成对电气一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为电气二次回路。电气二次回路是电力系统的安全稳定运行的重要保证。电气二次回路主要包括:控制回路、调节回路、保护及自动装置回路、测量回路(记录参数及运行状态)、信号回路、操作电源回路等内容。教学大纲要求学生掌握电力系统二次回路的基本原理和构成以及工程识图的基本知识及分析方法。为学生毕业后从事本专业领域的工作打下必要的理论知识和实际应用知识的基础。

不论是变电站的运行、检修与维护,保护与安全自动装置的调试与维护,还是配电网开关柜的运行、检修与维护,都离不开二次回路识图能力,二次回路图纸作为一次设备与二次设备的纽带,无处不在。因此,现有18学时的“电气二次回路”本科选修课程远远不能满足现场技能的需要,这就需要按照现场二次回路不同工种的需求,增加学时调整教学内容,编写新的教学大纲,以满足现场的需求。

另外,目前220kV和110kV变电站气体绝缘金属封闭开关设备GIS的广泛应用,在现有电气二次回路课程中需增设GIS组合电器中断路器操作机构箱汇控柜二次回路的介绍。使学生了解断路器本体防跳回路、断路器本体三相不一致延时继电器二次回路图等内容。

3.高压直流输电保护技术

近年来,我国高压直流输电工程投入运行的已有9项,另外在建工程7项。随着750kV、1000kV输变电工程以及±800kV、±1000kV直流输电工程的建设,跨区联网逐步加强,特高压交直流线路将承担起更大范围、更大规模的输电任务。现场高压直流输电技术在电力系统中已广泛应用,而高压直流输电的相关电气设备、直流系统的故障特点、以及对应高压直流输电保护技术在本科课程中还没有增设对应的内容。因此,电力系统继电保护专业可通过开设“高压直流输电保护技术”课程,介绍高压直流输电系统中换流器故障、直流开关场设备故障、接地极故障、换流站交流设备故障、直流线路故障等故障特点、以及现场使用的保护原理与技术,为学生就业后从事高压直流输电保护的相关工作打下初步基础。

4.保护实践环节的改革

实践教学环节是理论应用于实践的重要训练环节。目前,继电保护专业的实践教学环节包括2周的35kV线路继电保护课程设计和18周的电力系统规划与继电保护设计的毕业设计。

(1)课程设计环节。35kV线路继电保护课程设计主要开展阶段式电流保护的整定计算、保护配合能力的训练,以及对应保护原理接线图和交、直流展开图等图纸的绘制。整个过程都是手算、手绘,在实验条件允许前提下,该环节可以适当增设DDRTS仿真软件开展计算机仿真,验证手算定值同时,进行线路各种故障情况下保护动作仿真,使学生对保护整定计算以及动作情况认识形象化,从而提升课程设计的效果。

(2)毕业设计环节。毕业设计环节是学生对所学专业知识综合运用的重要的实践环节,目前电力系统规划与继电保护毕业设计主要开展了电源规划、电网规划及发变组主保护的配置与整定,以及相应的图纸的绘制。毕业设计环节需要解决的主要问题是设计缺乏规范标准。另外,毕业设计所需要的各类数据无从查找,如线路型号、价格,高压电气造价、运行维护价格等缺乏,现场常用设备型号等。这就需要到省级电力设计院广泛调研,编写标准、完善的设计手册,以保证设计内容的规范。

三、相关先修课程的调整

继电保护原理课程的先修课程包括:电路、电机学、信号处理、电力系统分析等课程。其中电机学课程中变压器、发电机的结构与工作原理是后续主设备保护的重要基础;电流互感器、电压互感器作为各类保护电气量量测的重要元件,其工作原理及特性,以及接线特点等内容也是继电保护原理实现的重要基础。而目前,电机学课程中互感器的以上内容介绍偏少,需要适当增加相应内容的介绍。另外,建议电力系统分析课程中应增设高压直流输电系统故障分析的介绍,为后续高压直流输电保护的开设奠定基础。

四、职业素质的培养

“知识、能力、素质”为一体化的培养模式,是培养高素质的应用型人才的根本。继电保护专业方向课程体系的改革的实施同样要遵循这一培养模式。通过理论教学与实践环节的相互渗透,构建符合现场需求的实践训练环节,让学生深入体会继电保护配合逻辑的严密性、二次接线的复杂性,向学生灌输继电保护工作的严谨态度、安全意识和责任意识,帮助学生树立正确的职业意识和职业道德,明确继电保护专业技术人员应具备的职业素养和职业技能。通过实习环节、课程设计、毕业设计等实践环节让学生达到对现场的职业认知实习,了解岗位职业技能要求、工作职责、岗位设置、工作规范、工作环境等,形成对继电保护技术专业的认同感,激发学习热情,让学生实地感受继电保护技术应用的广泛性和重要性。

五、结论

在电力系统迅猛发展的形势下,电力企业对继电保护专业人才有着新的需求和特点。服务于学校培养应用型高级人才的目标,建立健全符合学校自身实际和体现自身特色的继电保护理论和实践教学课程体系,构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式,达到理论与实践相融合,力争为电力企业输送更多的优秀专业人才做出贡献。

参考文献:

[1]刘汉伟.现代大学教育理念的研究[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2009,11(4):82-85.

[2]梁国艳.应用型本科院校继电保护教学改革的探索与思考[J].中国电力教育,2010,161(10):67-68.

继电器保护的基本要求篇5

关键词:继电保护;电流互感器;电流保护;防误动措施

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.06.033

1前言

继电保护是为了满足当下巨大电力需求的变化,所以对人们生活质量的提高有着重要的意义。电流互感器的饱和对继电保护有着重要的影响,防误动的相关措施也是为了继电保护得到更好的发展。文章就当下继电保护的相关现状,以及电流互感器的饱和问题的体现和解决进行研究和分析。对防误动的相关措施也进行一定的介绍,以望更好的促进相关电业的发展,推动社会的进步。

2继电保护及电流互感器饱和的现状

随着经济建设的推进,人们的生活水平越来越高,为了满足人们生活中不断增加的舒适度和便利度的要求,电力供应的相关行业对具体的措施进行了一定的改进,以更好的适应市场和时代的需求。电流互感器是影响继电保护的重要构件,电流互感器的饱和也会对继电保护造成严重的影响,但当下的电流互感器饱和对继电保护的影响主要有差动保护、距离保护以及过流保护等等,对电流互感器相关原理的的分析,可以在一定程度上解决相应的问题。但是电流互感器的饱和经常是由于错误动作后导致的后果,所以相关部门和人员对相应的防误动措施也进行了一定的研究,得出许多有利于解决相关问题的防误动措施。但是在具体实施时,仍然与许多制相方面的问题,如对相关的防误动措施没有充分的理解,在实施时因一定的偏差而失去了该有的意义等,都是行业发展待解决的问题。

3继电保护及电流互感器饱和影响

电流互感器是继电保护过程中,电力计算装置测算时最基本的测量元件之一,但是在当下的发展过程中,仍然有许多需解决的问题。笔者经过调查分析,得出电流互感器及继电保护的问题主要有以下几方面:

(1)差动保护的相关影响。电流互感器出现饱和时,会影响相应的差动保护装置进行错误的判断后,进行错误的出口。变压器差动保护动作时,防止电路在运行时的电流和电压不符合相关的规定,需要进行自动判断差动,可减少事故发生,现在许多场合都可应用此方式。但是电流互感器在饱和后进行的判断是错误的,不仅不能起到一定的安全作用,反而可能阻断正常的运行,增加继电活动的危险性,不利于继电保护活动的进行。(2)距离保护的相关影响。电流互感器在使用时,是对运行的电流幅度和数值等进行判断后,采取一定的继电保护措施。但是测量阻抗越大,保护范围就越大。电流互感器呈现饱和时,其实所对应的测量阻抗就已经小于其一般的测量阻抗,保护范围也已经缩小。在一定范围内的保护要求下,便很难最大限度的发挥距离保护的相关要求,不利于继电保护相关措施的进行。(3)过流保护的相关影响。过流保护也是一个应用较为广泛和便利的继电保护方式,当外部短路时流过本保护的最大负荷电流来整定的,当短路电流达到定值带一定延时来进行的保护措施。过流基波幅值的大小其实是和相应的灵敏度有关。电流互感器在饱和的情况下,过流的基波幅值是小于实际的故障电流的,灵敏度会出现明显的降低,对相关问题的处理就可能遇上不及时的困境。(4)零序保护的相关影响。在电路不对称连接相应的接地故障时,会出现不同的零序基波幅值,而不同的零序基波幅值会对电路中电流的方向造成一定的影响。在对称或是不对称的接接地障中,如果电流互感器达到饱和,理论上是没有零序电压的,与过流保护存在一定的偏差,并会对结果造成巨大的影响。零序电压在出现时的观察方法很特殊,相应的灵敏度降低后会在很大程度上影响测量的结果。但是饱和状态下的灵敏度失真问题不容否认,所以电流互感器在饱和的情况下,对零序保护也会产生相应的影响。

4电流互感器饱和时防误动的建议

为了使得电流互感器更加稳定,减少饱和状况的发生情况,笔者对相关的实例进行进一步的分析,结合电流互感器的稳态饱和和暂态饱和等相关特性进行研究,得出如下有力的建议:

(1)限制运行时的短路电流。电路在运行时,如果出现短路情况,会导致电流的传输不畅等问题,出现回路阻抗增大等问题,所以限制短路电流的相关措施尤为重要。限制短路电流的相关措施早就有了一定的发展。在电路使用时,尽量使用分列并行的方法来扩大电路流通范围,可以使电路在运行过程中,由一定的判断后,启用备用电路进行调节。只要在高电压情况下做好分列运行的措施,就可以起到限制短路电流运行的相关效果,对继电保护时故障电流的运行以及电流互感器饱和情况下的防误动等,都是极有利的措施。(2)增大保护级电流互感器。如果按照符合的电流数值来安装保护级电流互感器,其实很容易出现电流互感器饱和问题。但在安装处注意使用最大的短路电流数值作为安装依据,便会大大减少电流互感器出现饱和的状况,起到防误动的效果。但是该方法也有一定的弊端,便是增加了相应分支电流在运行的检测,所以在使用时要注意一定的适用度,保证使用的方法能够真正发挥作用。

5结束语

综上所述,继电保护是电力系统的有效保护措施,不仅可以提高电力的供应效率和质量,还能在一定程度上避免相应的安全问题。电流互感器饱和会严重影响继电保护中的灵敏度和可靠性,为了保证电力系统的安全与稳定,防误动措施有存在和发展的必要。文章是我对继电保护工作的一些思考,提及的影响和建议都有一定的参考意义,为电流系统安全稳定运行具有积极意义。

参考文献:

[1]陈宏山,余江,周红阳.继电保护受电流互感器饱和的影响及防误动措施[J].南方电网技术,2013,7(01):65-67.

[2]刘锐力.电流互感器的饱和对继电保护装置的影响[J].中国高新技术企业,2014(16):77-78.

[3]叶民.电流互感器饱和特性及对继电保护的影响研究[D].重庆大学,2012.

[4]胡志华,张斌,姚彦霞.电流互感器饱和对继电保护的影响及对策[J].内蒙古石油化工,2012(11):56-57.

继电器保护的基本要求篇6

关键词:变电站;电力系统;继电保护装置

中图分类号:TD611+.2文献标识码:A

1前言

变电站的主要作用就是变换和分配电能,其作为电厂和电力用户的中间环节,被广泛地应用在电网中。正是由于变电站在电网中占有着重要地位,因此变电站能否正常工作就决定了电网是否坚强、稳定。而变电站中的继电保护装置又在变电站的运行中具有不可替代的作用,它能通过缩小事故范围或预防事故来最大限度地保证向用户安全连续供电,提高系统运行的可靠性。继保装置在变电站发生故障时,能准确、迅速地隔离、切除变电站内部发生的各种故障,保证没有出现故障的部分继续运行。此外,继保装置还能及时地发出警报,以便运行维护人员能够尽快发现故障、解决故障,避免大面积地区停电事故,确保电力系统安全、稳定运行。

2变电站继电保护装置的基本要求和主要任务

2.1基本要求

由于继电保护装置要求在变电站的设备和线路出现可能危及电力系统安全运行的故障时,能够及时控制相应断路器跳闸以控制故障的影响范围,并发出警报。因此,对其有以下基本要求:

(1)选择性。其主要要求内容就是上、下级电网(也包括同级)的继保装置之间应遵循逐级配合的原则来进行整定,以保证故障发生时能够有选择性地切除故障。例如,在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、断路器拒动时,才由相邻设备或线路的保护、断路器动作来切除故障。

(2)快速性,这是继保装置对动作时间的要求。在故障发生时,为缩小故障影响的范围,确保系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,继保装置必须在最短时间内切除故障,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。

(3)可靠性。若继保装置在变电站正常运行或故障不在保护范围内时动作了,就被称为误动;而若保护装置在应该动作时却没有动作就被称为拒动。继保装置在选用时都尽量采用运行经验丰富、装置可靠性高、原理简单和维护方便的保护,就是因为继保装置的误动和拒动会严重影响装置的可靠性,进而严重破坏电力系统的安全稳定运行。

(4)灵敏性。灵敏度越高,就说明继保装置对故障的反应能力越强,保护动作的反应时间越短。可以通过对继保装置的整定值进行调校来实现更好的灵敏性。整定值的调校应由供电部门具有校验资质的专业人士一年进行一次。

2.2主要任务

继电保护装置组成见图1,其主要任务包括:

(1)对变电站电气设备的不正常工作情况作出反应,一方面由装置自动地进行调整,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。并根据不同的设备运行维护条件和不正常工作情况发出相应信号,提醒变电站值班人员迅速采取措施以恢复电气设备的正常工作。

(2)监视变电站运行情况,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。

(3)实现电力系统的自动化和远程操作,如备用电源自动投入、自动重合闸、遥控、遥测等工业生产自动控制功能。

3常用的变电站继电保护装置

在变电站中,常用的继电保护装置主要有:

3.1电压保护

(1)过/欠电压保护,主要是防止变电站设备由于雷击、雷电波入侵、操作过电压等特殊情况导致电压突然升高,或其他情况导致电压突然降低,致使电气设备损坏而设置的继电保护装置。如在变压器低压侧装设避雷器是用来防止雷电波从低压侧侵入而击穿变压器绝缘;在变压器高压侧装设避雷器就是用来保护变压器。

(2)零序电压保护,可用来预防因为变压器某一相绝缘遭到破坏时发生单相接地故障。零序电压保护在三相三线制中性点绝缘(不接地)的电力系统中有广泛的应用。在正常运行及相间短路时,一次侧零序电流为零(相量和),二次侧有很小的不平衡电流。在单相接地故障发生时,接地零序电流会流入电流继电器,一旦达到或超过整定值,继电器就会动作并发出信号。

3.2电流保护

(1)电流速断保护。理论上,电流速断保护没有时限,即以零秒及以下时限动作以切除故障。其一般按照变压器二次侧发生三相短路电流或被保护电气设备及线路末端可能出现的最大短路电流来整定动作值。

(2)过电流保护,一般会在时限上设有相应的级差,这是使上、下级过电流保护能具有选择性。为确保电气设备和线路的正常运行,其一般按照躲过被保护电气设备或线路中可能出现的最大负荷电流如大电机启动电流(短时)和穿越性短路电流之类的非故障性电流来整定动作值。

电流速断保护和过电流保护常作为电气设备或线路的主保护和相邻线路的备用保护来配合使用。

(3)定时限过电流保护,其动作时间是恒定的,与短路电流的大小无关。定时限过电流保护一般由电流继电器、时间继电器和信号继电器三个元件组成,其中电流继电器用来测量电流大小,时间继电器用来设定动作时间,而信号继电器则发出动作信号。在被保护线路正常运行时,电流继电器不动作;而当被保护线路上发生故障时,电流继电器应可靠动作,经过设定好的动作时间,发生动作信号来切除故障。

(4)无时限电流速断保护,其只能保护一部分线路,不能保护整条线路。为了保证保护动作的选择性,其起动电流必须按通过被保护线路的电流为最大的运行方式整定。这是由于电流速断的保护范围会随着整定系统运行方式的变化而变化。此外,速断保护的特性受被保护线路的长短影响也较大,在线路较短时,保护范围就较小,受系统运行方式影响也较大;反之,当线路较长时,保护范围就较大,而且受系统运行方式的影响也较小。在规程中要求,无时限电流速断保护最小保护范围不应小于线路全长的15%。

3.3差动保护

差动保护是根据被保护电气设备发生短路故障时在保护中产生的电流差而动作的继电保护装置。差动保护在保护区内发生故障时,可以整定为瞬时动作。其对保护区外的故障不会动作,因此不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合。差动保护可以用来对双绕组或三绕组变压器绕组内部及其引出线上发生的各种相间短路故障、变压器单相匝间短路故障进行保护。其保护范围是构成变压器差动保护的电流互感器之间的电气设备以及连接这些设备的导线。简而言之,就是输入两端TA之间的设备。由于差动保护原理简单、保护范围明确、使用电气量单纯、动作不需延时,所以差动保护被用作电压器、发电机和并联电容器的主保护装置,被广泛应用于35kV及以上电压等级变电站中[3]。

3.4电容器保护

主要用来防止电容器本身发生故障以及可能出现的引线短路故障,一般应配置带时限的速断保护和带外熔丝的电容器保护。若电容器组容量较大,可以加装零序保护或差动保护。

4变电站继电保护装置未来的发展趋势

4.1网络化

由于数据通信手段的限制,除了差动保护和纵联保护外,很多继电保护装置都只能对安装处的电气设备进行保护。但由于继电保护装置除了切除故障点电气设备、限制故障影响范围外,还要确保整个电力系统的安全稳定运行。这就要求各个保护单元与重合闸装置在分析运行和故障信息数据时协调动作,每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据。显然,要实现这种系统保护功能就必须要将全系统各主要设备的保护装置连接已形成一个网络,即实现微机保护装置网络化。

4.2微机化

随着计算机硬件的迅猛发展,继电保护微机化的趋势越来越明显。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,继电保护装置的微机化是不可逆转的发展趋势。

4.3保护、测控、数据通信一体化

网络化、微机化后的继电保护装置实质上就是一台高性能、多功能的计算机,其作为整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。一方面,它可以从电力网中获取电力系统运行和故障的任何信息和数据。另一方面,它还可以将被保护设备的任何信息和数据传送至电力网。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。

4.4智能化

随着对人工智能技术如遗传算法、神经网络、小波变换、数据融合技术、进化规划、免疫理论、模糊逻辑等在电力系统中应用的研究的开展。继电保护领域相应的研究工作也在进行中,以神经网络技术为例,很多难以列出方程式或难以求解的复杂非线性问题在神经网络这种非线性映射的方法下,都会变得迎刃而解。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,若将这些人工智能方法适当应用到继电保护装置的设计和动作值整定过程中去,将会大大促进继电保护领域向前发展。

结论

继电保护技术是一门综合性很强的学科,其在现代电力系统中的应用,为最大限度地保证向电力用户安全连续供电,提高系统运行的可靠性作出了巨大的贡献。随着继电保护在硬件和软件上不断地向前发展,其在系统实现和功能上都较以往的单纯隔离、切除故障有了很大的不同。继电保护的动作速度越来越快、集成化程度越来越高、自动化程度越来越强、保护之间的联系也越来越紧密,相应能够实现的功能也越来越多。因此,继电保护工作者应在实践中应不断总结经验,探索求新,推进继电保护技术的不断前进。

参考文献

[1]李忠平.变电站继电保护装置的作用及分类[J].科技资讯,2010,16:134-135.