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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.
關鍵詞:供電系統;繼電保護;要求
Key words: power supply system;relay protection;requirement
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)33-0094-01
1繼電保護的任務及原理
1.1 繼電保護的任務當被保護的設備或裝置發生故障時,保護裝置應迅速動作,有選擇地將故障部分斷開,以保證非故障部分繼續工作;當設備出現不正常運行狀態時,保護裝置將發出相應信號,以便通知值班人員及時采取必要措施。
繼電保護裝置的主要作用是防止電力系統事故的發生和擴大,限制事故的蔓延,提高供電的可靠性。所以說,繼電保護裝置是電力系統的一個重要組成部分,它對保證電力系統的安全運行起著十分重要的作用。
1.2 繼電保護的基本原理為了對電力系統發生故障或不正常運行狀態時,實現其相應的保護作用,繼電保護裝置通常由測量部分、邏輯部分和執行部分組成。
測量部分主要由測量元件構成,其作用是反映和轉換被保護對象的電氣參數,如電流增大、電壓降低以及電壓與電流之間的相角差等,經過測量元件的轉換后與給定值進行比較并送至邏輯部分。
邏輯部分的作用是根據測量部分輸出的結果進行邏輯判斷,即判斷被保護設備的狀態,確定保護裝置是否動作,以及如何動作(瞬時或延時)等。
執行部分的作用則是根據邏輯部分的判斷,最后完成保護裝置的使命,即跳閘、發出信號或不動作。
2對繼電保護的基本要求
2.1 選擇性當電力系統中任何一個環節發生故障時,繼電保護要保證使最靠近故障點的斷路器首先跳閘,將故障部分切除,使停電范圍盡量縮小,以保證其他元件繼續正常運行。要使保護裝置具備能正確挑選并切除故障部分、以減小故障停電范圍的能力即保護動作的選擇性要求。滿足這種要求的目的,是為了減小故障停電造成的損失,提高系統供配電的可靠性。
2.2 速動性為了減輕短路故障電流對電氣設備的破壞程度,繼電保護裝置在發生短路故障時應盡快動作將故障切除。快速切除故障部分可以防止故障范圍擴大,加速系統電壓的恢復過程,減少用戶在故障時低電壓下的工作時間,有利于電動機的自啟動,提高電力系統運行的穩定性和可靠性。
為了滿足選擇性,企業供配電系統的繼電保護需要一定時限,允許切除故障的時間一般為20~55s。速動性和選擇性往往是矛盾的,一般應首先滿足選擇性。但應在滿足選擇性的情況下,盡量縮短切除故障的時間。切除故障所需要的時間等于繼電保護裝置整定的延時時間及其動作時間與斷路器跳閘至滅弧時間的總和,為此,應盡量采用快速繼電保護和快速斷路器。但在允許有一定延時來切除故障的場合,不一定要選用快速動作的斷路器和繼電保護裝置,以便降低設備投資費用。保護裝置在無法兼顧選擇性和速動性的情況下,為了快速切除故障以保護某些關鍵設備,或為盡快恢復系統的正常運行,有時也只好犧牲選擇性來保證速動性。
2.3 靈敏性靈敏性是指在所規定的保護范圍內發生所有可能發生的故障或不正常工作狀態時,保護裝置的迅速反應能力。希望的保護范圍是指在該保護范圍內故障時,不論故障點的位置以及故障的類型如何,保護裝置都能敏銳且正確地使繼電保護裝置的啟動元件啟動。反應能力是用繼電保護裝置的靈敏系數(靈敏度)來衡量。如果保護裝置對保護區內極輕微的故障都能及時迅速地反應和動作,就說明保護裝置的靈敏度高。繼電保護裝置的靈敏度一般是用被保護電氣設備故障時,通過保護裝置的故障參數,例如短路電流與保護裝置整定的動作參數例如動作電流的比值大小來判斷的,這個比值叫靈敏系數,亦稱靈敏度,其大小代表靈敏度高低。
對于反映故障時參數量增加而動作的保護裝置,其靈敏度的為靈敏度=保護區末端金屬性短路時的最小計算值/保護裝置動作參數的整定值。
對于反映故障參數量降低而動作的保護裝置,其靈敏度的涵義為:靈敏度=保護裝置動作參數的整定偷保護區末端金屬性短路時的最大計算值。
對不同作用的保護裝置和被保護設備,所要求的靈敏度是不同的。要求保護裝置不但在最大運行方式下三相金屬性短路時能可靠地動作,而且在最小運行方式和經過較大的過渡電阻兩相短路時(最不利于啟動的情況)也能可靠地動作。最大運行方式是指被保護線路末端短路時,系統等值阻抗最小,而通過保護裝置的短路電流為最大的運行方式。
最小運行方式是指電力系統處于短路阻抗為最大,短路電流為最小的狀態的一種運行方式。即指被保護線路末端短路時,系統等值阻抗最大,而通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。
校驗保護裝置的靈敏度,應根據對保護裝置動作最不利的條件進行計算,即把靈敏度校驗點選在保護區末端,只校驗在最小運行方式下該點發生兩相短路時,保護裝置的靈敏度是否滿足要求。
2.4 可靠性可靠性是當保護范圍內發生故障和不正常運行狀態時,保護裝置能可靠動作,不應拒動或誤動。繼電保護裝置的拒動和誤動都會造成很大損害。為保證保護裝置動作的可靠性,應盡量選用質量好、結構簡單、工作可靠的繼電器組成保護裝置;保護裝置的接線要力求簡單,使用最少的繼電器和觸點;正確調整保護裝置的整定值;注意安裝工作的質量,加強對繼電保護裝置的維護。
保護裝置的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性對一個具體的保護裝置,不一定都是同等重要的。在各項要求發生矛盾時,應進行綜合分析以選取最佳方案。例如,為了滿足保護裝置的選擇性,往往要降低一些速動性要求;而有時為了保證速動性。
參考文獻:
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[2]時敏,胡松.小議10kV供電系統繼電保護[J].科技資訊,2009,2.
關鍵字:電力系統;繼電保護;自動化裝置;可靠性
隨著計算機網絡技術以及物質文明的快速發展,電力系統作為發送、變、配以及用電各個環節組成的有機整體,主要包括調動自動化以及繼電保護設備。由于自動化裝置的可靠性直接影響電力系統繼電保護效果,因此,在實際工作中,必須促進自動化裝置快速發展。根據目前電力系統發展情況來看,發電控制設備、電力調度設備、配電網設備以及綜合變電站作為當今電力系統發展的綜合保障;在無人值班的環境中照常工作。電力系統自動化主要包括:傳輸、生產以及管理階段的自動化調和、控制以及管理;通過變電廠、發電廠、用戶以及輸配電網絡進行自動化管理,為了保障遠距離傳輸質量,提高經濟以及管理效益,必須從根本上實現電力系統的自動化轉換。
一、電力系統繼電保護
在大型電力系統繼電保護中,繼電保護不僅能有效節約人力、物力,同時對降低資金投入也有重要的影響,當電力系統失去有效的繼電保護時,不僅會造成狀態無用的現象,在大量的資金投入過程中,造成不必要的牽連效應。因此,在電力系統機電保護中,必須根據運行特點以及應用要求,保障電力系統作用正常發揮。
(一)機電保護自動化裝置運行特點
在電力系統運行中,當電力系統出現過載運行以及短路現象時,電力系統繼電保護必須根據保護裝置相關特點,進行信號傳遞;在控制其他設備以及裝置的過程中,降低故障發生范圍,及時切除故障。在電力系統正常的情況下,由于電力系統很少發生故障,因此,繼電裝置很少發揮作用。通常情況下,電力系統繼電保護裝置主要分成誤動以及拒動故障兩種形式。拒動故障主要是電力系統故障發生時,由于繼電保護裝置不能充分發揮作用,或者不能正確處理故障,從而影響繼電裝置,不能有效保障電力系統穩定安全系數;誤動主要指電力系統正常運行時,機電保護裝置的錯誤動作以及錯誤信號。相對于傳統的繼電保護裝置,自動化裝置不僅能及時進行控制、監測各種設備參數,同時也能保障運程控制的空能,讓自動化裝置成為帶電工作的設備。
(二)機電保護應用要求
1、電力系統繼電保護裝置基本要求
在電力系統繼電保護中,當電力系統出現運行故障時,通過故障切除,各種信息就能恢復傳遞速度;當電力系統運行正常時,由于工作設備良好的監視系統,因此時常作為系統正常運行的保障。為了保障電力系統機電保護裝置安全運行,在實際工作中,必須確保電力系統的選擇性、靈敏性、速動性以及可靠性。
選擇性,主要是當電力系統出現異常時,繼電保護裝置通過明確故障位置,進行選擇性的故障排除,從而保障供電系統正常運行;靈敏性,主要根據相關裝置的保護范圍,當保護區域發生故障時,不做反應,當保護區發生故障時,通過及時動作,保障電力系統正常運行;速動性,是當故障發生后,通過靈敏的反應釜及時作出判斷,切除故障,從而降低故障對電力系統繼電保護裝置的影響,通過限制故障發展,從根本上保護系統相關區域運行通暢;可靠性,作為電力系統保護裝置最重要的部分,一旦保護裝置出現故障,不僅會影響動作以及信息傳遞,同時也會影響供電系統運行以及其他部分工作。
2、繼電保護裝置應用
在實際應用中,繼電保護系統應用范圍主要包括變電站以及供電系統,通過不同類型的主變保護、系統線路以及電容器保護,主要應用于線路保護、母聯保護、主變保護以及電容器保護。線路保護通過三段或者兩段式電流保護,將其中一段作為速斷保護;母聯保護,主要根據時裝設限對速斷以及斷流進行保護;主變保護,主要有后備保護和主保護兩種情況;電容器保護,主要包括零序電壓、過流、過壓以及失壓保護。隨著自動化裝置以及技術水平不斷發展,不同的生產廠家擁有不同的工藝;因此,在實際應用中必須根據界定范圍以及應用方法,保障電力系統平穩運行。
二、電力系統繼電保護自動化裝置
在電力系統中,繼電保護裝置作為保障電力系統正常運行的重要載體,在實際應用中,繼電保護裝置必須根據科學、先進、有效的保護裝置滿足電力系統要求;通過不斷更新、發展,保障繼電保護裝置整體水平。通過及時掌握繼電保護裝置設定以及初始狀態,在使用繼電保護系統前,必須根據相關要求,對電力系統技術資料、設計圖紙以及數據資料進行了解。原始數據作為可靠性的重要保障,必須做好數據記錄工作,通過正確分析、統計運行情況,及時總結繼電系統運行規律。在裝置可靠性程度區分中,由于沒有完善的裝置,針對不同情況,出現不同程度的缺陷裝置,隨著時間的推移,各種漏洞出現。因此,在設備檢修中,除了增強自動化裝置的安全性,還必須提高可靠性;通過裝置監測器,有效監控數據,在離線數據結合的同時,明確電力系統運行狀態;通過使用紅外熱成像以及變壓器繞組變形等技術進行具體的測試,保障電力系統管理。
在繼電保護裝置故障處理中,逆序檢查法通過明確裝置故障,當短時間內無法找出問題原因時,必須從結果出發,通過逆向檢查的方式,找到問題出口。順序檢查法,主要是通過電力保護系統繼電保護自動化裝置具體情況,在明確根源的同時,通過絕緣監測、外部檢查、電源測試以及性能檢查等方式進行。運用整組試驗,主要通過保護裝置檢查,了解裝置反映時間以及動作情況,從而保障故障在短時間內進行切除。
在繼電保護裝置維護中,為了保證保護裝置安全運行,在做好維護管理工作的同時,必須對電力系統進行定期的設備審核、檢修。通過核實設備標志名稱以及設備開關、按鈕等部件的靈敏性,保障工作順利進行。當自動化裝置出現不靈敏等狀況時,通過及時檢修、更換,保障控制室指示燈相關設備正常運行;通過檢查電流互感器、螺絲釘加固、電壓互感器以及配線整齊度,在固定卡子的同時,保障電力系統繼電保護裝置安全運行。
在電力系統繼電保護自動化裝置中,主要通過MTTF、MTBF等方案進行評判,通過實驗室實驗、樣品抽取、實驗數據檢測、統計失效數、累積時間統計以及結果判定,保障繼電保護自動化裝置統計、評估符合相關標準。
結束語:
電力系統作為國家基礎性能源,對現代生活具有不可置疑的作用。因此,在實際生活中,必須根據電力系統自動化裝置相關特點以及存在問題,在保障電力系統正常運行的過程中,增強電力系統運行質量和效率;在切實解決停電事故的同時,從裝置可靠性的整體進行布局完善,從而提高電力系統實際效益以及裝置的可靠性。
參考文獻:
[1] 侯俊勇,雷鵬濤,李濤等.電力系統繼電保護與自動化裝置的可靠性分析[J].北京電力高等??茖W校學報(自然科學版),2011,(7):132-132.
【關鍵詞】變電站;繼電保護裝置;科學應用
【中圖分類號】TM407【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158(2013)02-0048-01
作為電廠和電力用戶的中間環節,變電站在電網中發揮著至關重要的作用,當其發生故障或異常狀況時,繼電保護能夠在最短的時間和最小的范圍內,將故障設備從系統中自動切除,或發出警報由值班人員對異常工況根源進行消除,從而保護設備的完整和相鄰地區的供電安全,因此繼電保護對于變電站的可靠運行是非常重要的,在很大程度上確保了經濟的發展和社會的穩定。近年來我國繼電保護的技術水平不斷提高,由于繼電保護誤動作而引起的惡性事件已經多年沒有發生,但隨著數字化變電站建設的不斷推進,遠距離、大功率和特高壓直流輸電等給變電站繼電保護裝置的科學應用提出了更高的要求。
1. 變電站繼電保護裝置的基本要求
當變電站的設備和線路發生故障或異常狀況時,要求繼電保護裝置必須能夠及時控制相應斷路器跳閘以控制故障的影響范圍,并向值班人員發出警報,因此對變電站繼電保護裝置的基本要求是可靠性、快速性、選擇性和靈敏性。
1.1 變電站繼電保護裝置的可靠性
變電站繼電保護裝置在保護范圍內該動作時應可靠動作,在正常運行狀態時,不該動作時應可靠不動作。繼電保護裝置在選用時都應該盡可能選用經驗豐富、原理簡單、裝置可靠性高和維護方便的保護,這樣便于確保其運行的可靠性。
1.2 變電站繼電保護裝置的快速性
在故障發生時,為了縮小故障影響的范圍,減輕故障設備和線路的損壞程度,變電站繼電保護裝置必須在最短的時間內將故障設備從系統中自動切除或發出警報,這對提高備用設備自動投入和自動重合閘的效果也很有利。
1.3 變電站繼電保護裝置的選擇性
上、下級電網(也包括同級)的繼電保護裝置之間應該遵循逐級配合的原則來進行整定,以確保故障發生時能夠有選擇性地切除故障。例如,當變電站某個設備或線路發生故障時,應首先由故障點的保護動作來切除故障。當故障點的保護和斷路器拒動時,才由相鄰設備或線路的保護和斷路器動作來切除故障。
1.4 變電站繼電保護裝置的靈敏性
靈敏性越高,說明繼電保護裝置對故障的反應能力越強,保護動作的反應時間越短。調校繼電保護裝置的整定值,可以讓繼電保護裝置具有更好的靈敏性,但整定值的調校應該由供電部門具有校驗資質的專業人士一年操作一次。
2.變電站繼電保護裝置的作用
繼電保護裝置在確保變電站穩定運行中發揮著重要的作用,具體說來:(1)監視變電站的運行情況,最大限度地減少變電站故障對變電站設備和線路損壞,并降低故障對電力系統安全運行的影響。在故障發生時,故障點的繼保裝置應迅速準確地動作使故障設備或線路及時與電力系統斷開;(2)對變電站電氣設備的不正常工作情況作出反應,一方面由繼電保護裝置自動進行調整,另一方面將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除,并根據不同設備的運行維護條件和異常情況發出信號,提醒值班人員迅速采取措施以恢復電氣設備的正常工作;(3)實現電力系統的自動化和遠程操作,如自動重合閘、備用電源自動投入、遙測和遙控等工業生產自動控制功能。
3.變電站繼電保護裝置科學應用的措施
3.1 做好變電站繼電保護的驗收工作
變電站繼電保護驗收工作的質量,直接關系到日后電力系統的安全運行,因此必須切實做好變電站繼電保護的驗收工作。繼電保護調試完畢后,必須進行專業的驗收,然后提交驗收單由廠部組織生產、運行和檢修等部門進行保護整組實驗和開關合跳實驗,待結果合格后確認拆動的接線、元件、壓板和標志都恢復正常,并且清潔完現場后方可在驗收單上進行簽字。
3.2 做好繼電保護裝置及其二次回路的巡檢工作
通過對繼電保護裝置及其二次回路的認真巡檢,可以及時發現設備潛在的安全隱患,因此必須認真落實和嚴格執行。工作人員對繼電保護裝置及其二次回路進行巡檢時,主要包括以下內容:開關和壓板的位置是否正確;保護壓板和自動裝置是否安裝調度要求投入;熔斷器的接觸是否良好;各回路的接線是否正常,有無發熱、松脫現象及焦臭味;繼電器的接點是否完好,帶電的觸點有無損壞,線圈和附加電阻有無過熱現象;指示燈和運行監視燈是否正常工作;CT和PT回路有無開路和短路現象;光字牌、警鈴和事故音響能夠正常工作;表計參數是否符合要求。
3.3 完善繼電保護系統的技術改造工作
在科學技術不斷發展的今天,通信技術、計算機技術、數字處理技術和電子技術逐漸應用于繼電保護計術,不斷提高著繼電保護系統的自動化水平。為使繼電保護技術更好的創新發展,電力工作者要以傳統的繼電保護系統擁有的運行的可靠性、速動性選擇性以及靈敏性特點及運行保護、調試方便為基礎加大并完善繼電保護技術的創新?,F如今微處理技術已經廣泛應用于電力系統,如以微處理器為基礎的數字保護裝置、計量測試表、監控裝置及發電機勵磁控制裝置,這對變電站保護的可靠性的提高有著重大的意義,因為這些裝置摒棄了傳統的常規電流電壓互感器而采用緊湊型、低功率的電流和電壓互感器。
3.4 提高運行人員的專業知識和技能水平
首先,運行人員在對繼電保護原理和二次圖紙進行學習后,必須對現場二次回路端子、信號吊牌、繼電器和壓板進行核對,嚴格執行“兩票”,并認真做好保護安全措施,按照繼電保護的運行規程進行操作。運行人員在每次投入和退出時,都必須嚴格按設備調度范圍的劃分,在調度同意后進行操作,并且按照各套保護名稱、時限、壓板、保護所跳開關的使用說明進行操作,避免在運行操作中出現差錯。
其次,委派一些骨干到生產廠家培訓學習,回來充當系統培訓員,從人員的基礎培訓講起,配合一些高水平的強化訓練,切實提高各級繼電保護工作者的專業技能和知識水平。
3.5 推行變電站繼電保護的網絡化管理
到目前為止,變電站繼電保護的各方面已經比較成熟,但由于繼電保護工作涉及的內容和范圍較廣,需要消耗大量的人力和物力,因此推行變電站繼電保護的網絡化管理勢在必行。光纖的投入使得變電站繼電保護系統的可靠性也大大提高,但繼電保護遠程管理在這方面還沒有得到很好地應用,如果定值的更改、檢查,保護運行情況監控和信號的采取,都能實現進行遠程管理,那么出現人為事故的機率也將大大降低,并且會極大地降低繼電保護工作者的勞動強度。
4.小結
變電站繼電保護裝置向著網絡化、智能化、微機化和一體化的方向發展,這對繼電保護裝置的科學應用提出了更高的要求。變電站繼電保護是一項復雜的系統工程,這就要求我們的工作者在實踐中不斷總結經驗和規律,通過經驗和理論的有機結合來確保變電站繼電保護裝置的科學應用。
參考文獻
[1] 李火元.電力系統繼電保護與自動裝置(第二版)[M].中國電力出版社,2006.
【關健詞】繼電保護;整定計算;微機繼電保護
某礦洗煤廠第一套重介選煤系統自2001年改造投產,供配電系統安全穩定運行,其相應的繼電保護裝置也已工作十年之久,考慮到線路老化,元器件可靠性降低等,以及繼電保護技術的日新月異、飛速發展,繼電保護系統優化升級已迫在眉睫,下面就其運行過程中的相關問題進行分析。
1.洗煤廠繼電保護的現狀分析
洗煤廠I回路由礦變電所27#柜送出,主要負責重介主廠房設備以及一臺高壓電機的供電。其供電系統圖如下:
圖1 供電系統圖
繼電保護回路采用GL-20型感應式電流繼電器,當主設備或輸配電系統出現過負荷及短路故障時,該繼電器能按預定的時限可靠動作或發出信號,切除故障部分,保證主設備及輸配電系統安全運行。此繼電器為早期的過流保護裝置,其可靠性及速斷性與上級保護即礦變電所的微機型繼電保護相比相差很多,很容易造成誤動作,甚至有可能造成電網上其他配電線路的掉閘事故,并且洗煤廠新建重介系統供配電繼電保護III回路也已全部采用微機繼電保護裝置,為了維護方便、備件統一,在繼電保護系統升級改造時應考慮到全部更新為新型的繼電保護裝置。
2.繼電保護的要求
根據繼電保護所擔負的主要任務,基本要求如下:
(1)選擇性:
當供配電系統發生短路故障時,繼電保護裝置動作,應只切除故障元件,使停電范圍最小,以減小故障停電造成的損失。保護裝置的這種能選擇故障元件的能力稱為保護的選擇性。
(2)速動性:
為了減小由于故障引起的損失,減少用戶在故障時低電壓下的工作時間,以及提高供配電系統運行的穩定性,要求繼電保護在發生故障時應能盡快動作,切除故障。快速地切除故障部分可以防止故障擴大,減輕故障電流對電氣設備的損壞,加快配電系統電壓的恢復,提高供配電系統運行的可靠性。
由于既要滿足選擇性,又要滿足速動性,所以工廠供配電系統的繼電保護允許帶一定時限,以滿足保護的選擇性而犧牲一點速動性。對工廠供配電系統,允許延時切除故障的時間一般為0.5-20s。
(3)靈敏性:
靈敏性是指在保護范圍內發生故障或不正常工作狀態時,保護裝置的反應能力。即在保護范圍內故障時,不論短路點的位置以及短路的類型如何,保護裝置都應當能敏銳且正確地做出反應。繼電保護的靈敏性是用.靈敏度來衡量的。不同作用的保護裝置和被保護設備,所要求的靈敏度是不同的。
(4)可靠性:
可靠性是指繼電保護裝置在其所規定的保護范圍內發生故障或不正常工作時,一定要準確動作,即不能拒動;而不屬其保護范圍的故障或不正常工作時,一定不要動作,即不能誤動。在考慮繼電保護方案時,要正確處理它們之間的關系,使繼電保護方案在技術上安全可靠,在經濟上合理。
3.繼電保護裝置的整定
供電系統繼電保護裝置的可靠運行涉及到繼電保護裝置的配置設計、安裝制造、正定計算、運行維護等諸多方面,其中合理的保護配置和正確的進行整定計算對保證繼電保護裝置的可靠運行具有十分重要的作用。因此在整定計算時要注意:
①要對常見的電網故障進行全面的分析,故障包括三相短路、單相接地、兩相接地、兩相短路、單項斷線、兩相斷線等故障。
②整定結果要精確。對反應到被保護元件單側電氣量的繼電保護如零序電流保護、距離保護等,其整定的關鍵在于計算最大和最小分支系數,以及計算最大零序電流系數時運行方式和短路點位置選擇的原則都極為重要。
4.系統運行管理
繼電保護裝置的不正確動作,人員誤操作、誤整定、誤接線等造成的事故也占了較大的比例,因此在技術管理、人員管理上應做進一步改進。
(1)加強技術培訓和崗位練兵工作。
由于繼電保護及安全自動裝置的技術含量高,且發展更新快,因此,一定要努力提高各級技術人員的專業素質,以便為安全生產打下堅實的基礎。爭取各種培訓機會提高專業技術水平,提高分析問題、解決問題和實際動手的能力。同時,現代社會具有資訊發達、信息交流快的特點,要利用這個優勢,在需要的時候向能夠提供幫助的部門如調度所、廠家、設計人員等尋求技術支援。
(2)抓好二次圖紙資料的管理工作。
由于電氣工種的特殊性,在現場工作時應按圖紙進行,嚴禁憑記憶作為工作的依據。如果圖紙資料與現場實際接線不一致,就會給維護工作帶來較大的麻煩和安全上的隱患。所以必須重視圖紙資料的管理,若發現圖紙與接線不符時,應查線核對,確認接線正確后,在原圖紙上 改正,如改動較大,在原圖紙上修改已不清晰,須盡快繪制新圖以符合實際情況,同時,班組留用資料及檔案資料也須作相應修改。
(3)建立繼電保護校驗備忘錄。
工作時間越長、保護校驗次數越多、缺陷處理范圍越廣,工作經驗就越豐富,快速增加工作經驗,建立繼電保護校驗備忘是一個有效的途徑。技術人員將每一次校驗、缺陷處理和發生的事故障礙的經過、原因、處理過程、注意事項、經驗教訓詳細記錄并及時組織討論學習,這樣技術素質就會逐步提高。
5.繼電保護新技術的發展
當今繼電保護技術.己經開始逐步實現網絡化和保護、測量、控制、數據通信一體化。計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱,其與繼電保護的結合是實現現代電力系統安全、穩定運行的重要保證?,F代電力系統繼電保護要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據,使得各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要電氣設備的保護裝置用計算機網絡連接起來,實現微機保護裝置的網絡化。
人工智能、自適應算法等技術的引入。人工智能技術(如專家系統、人工神經網絡等等)被廣泛地應用與求解非線性問題,較之傳統的方法有著不可替代的優勢。
6.結束語
繼電保護是保障電網安全穩定運行的第一道防線。隨著電力系統的高速發展,對線路繼電保護的要求也就更高。因此,如何在今后確保繼電保護的更可靠運行,實施繼電保護全過程管理,是牽涉繼電保護可持續發展的重要課題,也是安全生產的重要保證。
參考文獻
[1]張宇輝.電力系統微型計算機繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2000.
[2]高亮.電力系統繼電保護[M].北京:中國電力出版社,2007.
關鍵詞:電力系統;繼電保護;應用
中圖分類號:TM7文獻標識碼: A
前言
隨著科技的不斷進步,繼電保護技術得到了快速發展和完善繼電保護技術經過不同的發展階段,呈現出不同的存在形態。主要有電磁式、晶體管式、集成電路式和計算機輔助裝置四種類型計算機網絡技術的不斷發展給社會各行各業的發展帶來了蓬勃生機,有力地推動了各行業的飛速發展。在電力系統中廣泛地運用計算機技術,極大地促進了電力系統的發展。
一、繼電保護技術的特性及任務
(一)特性
隨著國家經濟的發展,電力充斥著人們生活的每個方面,甚至一些高端工業的發展也離不開電力系統的支持。而由于科技不斷發展,電力系統也不斷更新完善,即使這樣,還是存在一些缺陷與不足,所以偶爾會發生故障,這就要用到了繼電保護系統對電力自動化進行保護。繼電保護技術之所以可以快速準確地發現電力系統中的問題,是因為繼電保護技術中存在以下相關優秀特性。
1、選擇性。與其他技術不同,繼電保護系統可以選擇較小范圍內的故障元件,減少了無故障元件被連帶誤判的概率。當繼電保護技術識別故障元件后,選擇性特性立即發揮其優勢,增強繼電保護技術的科學性。
2、可靠性。可靠性是保證繼電保護技術保護我國電力系統的基礎。適中的可靠性可以保證故障元件不被漏檢、不被誤檢,是繼電保護系統運行的前提。
可靠性的基礎是速動性,當檢測到故障元件時,可靠性能使保護系統快速動作,發出警報,縮短了所需的維修時間。而可靠性的特性又類似于靈敏性,即可靠性不能過高也不能過低,過低會檢測不到故障元件,使大面積的電力系統無法正常工作或者對其他元件帶來損失。而可靠性過高有會發生誤切事件,減少正常元件的使用壽命,對電力亦會造成損害。
3、靈敏性。靈敏性是繼電保護技術合理化的基礎,比其他保護裝置更加適用于我國電力系統。只有繼電保護靈敏的條件下,才能對故障元件進行快速判斷,縮短相應發現時間,為維修人員的維修帶來便利。
靈敏性有一部分是由靈敏系數體現出來的,并不是靈敏系數高的繼電保護系統好,而是每套系統都對應其電力自動化系統,只有靈敏系數適中的系統才可以更好的保護相應電力系統。
4、速動性。顧名思義,速動性可以保證繼電保護系統快速切除故障元件,保證無故障部分元件不受牽連,繼續為居民或工業生產供電。減小停電范圍,降低所需要檢查故障元件的時間。
速動性與選擇性二者相互獨立工作,但是兩者工作結合協調,使繼電保護裝置可以快速、準確的找到故障元件,不僅如此,更可以縮小了停電范圍,保證了非故障的電力系統的繼續工作,減少對正常元件的使用量,有利于工業與人民用電的正常與穩定。
(二)任務
1、當電力系統出現不正常運行狀態時,根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同,或發出信號使值班人員能及時采取措施,或由裝置自動進行調整(如減負荷),避免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。反應不正常工作狀態的繼電保護,通常都不需要立即動作,可帶一定的延時。
2、當被保護的電力設備發生故障時,應該由該設備的繼電保護裝置自動地、迅速地、有選擇地向離故障設備最近的斷路器發出跳閘命令,將故障設備從電力系統中切除,保證無故障設備繼續運行,并防止故障設備繼續遭到破壞。
3、繼電保護與自動重合閘裝置配合,可在輸電線路發生瞬時性故障時,迅速恢復故障線路的正常運行,從而提高供電的可靠性。
三、電力系統中繼電保護的具體應用
(一)利用輸配電線路進行接地保護
在配電線路中可以分為大電流的接地方式和小電流的接地方式,它們的區別主要在于其配電線路中中性點的接地方式不同。大電流接地方式的保護原理是:當配電線路發生接地故障的時候,大電流接地系統會及時地進行跳閘,從而有效的切斷發生故障的設備;小電流接地方式的保護原理是:當配電線路中發生故障的時候,小電流接地系統不會立即切斷故障線路,而是能夠再持續的工作一段時間,與此同時發出警報提示信號。下面我們主要對小電流接地系統如何進行接地保護進行闡述
在通常的情況下,小電流接地系統中在發生單相接地短路故障的時候,對于負荷供電不產生影響。小電流可以選擇下面幾種接地保護方式:一是通過零序電壓實施保護。在供電系統正常運行的時候,沒有零序電壓,并且三相電壓是對稱的,各自的相電壓分別通過電壓表顯示出來。當信號繼電器發出警示信號的時候,就說明配電線路中發生了單相的接地短路事故,因此在系統的各處會出現零序電壓。在這種情況出現時,可以通過讀取電壓表的數值來進行判斷,這時發生故障相的電壓表的數值會降低,而沒有發生故障相的電壓表的數值則會升高。二是通過零序電流實施保護。在系統發生單相接地故障的情況下,通過對沒有發生故障的線路和發生故障的線路進行比較可以看出,沒有發生故障的線路中零序電流要小。在安裝了互感器的線路方面,人們大多應用這種方式進行保護。三是通過零序功率實施保護。有單相接地故障發生時,發生故障的線路與沒有發生故障的線路中零序電流的差別幾乎很小,很難區分,在這種情況下,就可以進行區分保護,實現其對靈敏度的要求。
(二)電力變壓器的保護
在電力系統中,變壓器是非常重要的。變壓器的正常運行能夠保證供電的可靠性,同時也能保證電力系統輸送電力有一個很好的穩定性。為了能夠有效地防止因線路故障而引起的經濟損失,我們需要對變壓器實施必要的繼電保護措施。
1、對變壓器進行接地保護。對變壓器進行接地保護的工作原理是:當配電線路發生故障的時候,把配電線路中的中性點進行直接接地,從而起到對變壓器的保護效用。對變壓器進行接地保護時,主要是借助于兩段式的電流來實現的。
2、對變壓器進行瓦斯保護。對于大型變壓器的內部故障,我們一般主要采用瓦斯氣體進行保護。瓦斯保護是一項比較重要的保護措施,并且具有很獨特的保護優點。瓦斯保護的基本原理是:當變壓器的油箱內部發生故障的時候,變壓器油箱里的絕緣性材料和變壓器油就會在故障電弧的推力下,進行分解并產生出瓦斯氣體,瓦斯氣體能夠迅速而靈敏的將變壓器中的開關斷開,并發出報警的信號,從而實現對于變壓器的
有效保護。
三、電力系統繼電保護發展趨勢
在未來繼電保護技術將向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信一體化方向發展。隨著計算機硬件的飛速發展,電力系統對微機保護的要求也在不斷提高,除了保護的基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信能力,與其他保護,控制裝置和調度聯網以共享全系統數據,信息和網絡資源的能力,高級語言編程等,使微機保護裝置具備一臺PC的功能。
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上是一臺高性能,為了測量、保護和控制的需要,室外變電站的所有設備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜投資大,且使得二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置,就地安裝在室外變電站的被保護設備旁,將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后,通過計算機網絡送到主控室,則可免除大量的控制電纜。
結語
綜上所述,繼電保護是電力系統中一個重要的組成部分,繼電保護系統不僅可以防止事故的發生和發展,限制事故的影響和范圍,而且還可以確保電力系統安全運行,對保證整個電力系統的安全運行具有十分重要的意義。所以,隨著科技的不斷發展,社會的不斷進步,對于電力的需求量不斷的增長,現在企業中機械化程度越來越高,用電的機器設備更是不斷增多,電力系統繼電保護應用將會越來越廣泛。
參考文獻:
關鍵詞:配電線路;繼電保護;問題;策略;探討
中圖分類號: TM7 文獻標識碼: A
隨著經濟全球化進程的不斷加快,國內產業結構和資源配置也在不斷的優化,尤其是電力的需求量日益增加。據調查顯示,目前我國年均電能消耗已經增長了50%,如果配電線路中的繼電裝置出現了問題,那么將可能造成非常嚴重的后果。因此加強對配電線路中的繼電保護問題的研究,具有重大的現實意義,以下將對具體問題進行分析:
一、配電線路繼電保護、原理及作用
1配電線路繼電保護
繼電保護(英文:relay protection),主要是指對電力系統中所出現的故障或者異常情況進行檢測,并發出報警信號,或者直接將故障部分進行隔離、切除的一種重要措施。配電線路是電力供應系統中的重要組成部分,其中繼電保護又是維護電力運輸系統安全性的重要裝置,當電力運輸系統發生故障導致其難以正常的運行時,繼電保護裝置將會及時的、自動向工作人員發出預定的報警信號或自動切斷電閘等裝置,以保護電力運輸系統的有效運行,尤其是要保證其安全性與穩定性,以免發生電力事故。配電線路繼電保護是電力系統安全運行的重要保障。從實踐來看,這種保障主要表現在它具有高度的自動化安全設施方面:在電力系統出現故障時,在一定程度上維護了電力系統的穩定性與安全安全運行,又可減少電力企業的經濟損失、保障人身安全。配電線路中的繼電保護裝置使用,表現出了一定的人性化特點,它是機器人技術的一種表現形式。當電力系統發生故障時,諸多自然空間和地理因素的存在,使工作人員難以在第一時間趕到事故現場進行處理,此時繼電保護設備會根據事故的實際情況,采取自動化的的控制措施,來維護電力系統的正常運行。
2配電線路繼電保護基本原理
當電力系統中的發電機線路電力元件,或者電力系統自身發生了一些故障危及到電力系統的正常和安全運行時,可以向值班人員及時的發出一些警告信號,或者直接向其所控制的斷路器發出跳閘命令,以終止運行事件發展的一種自動化措施和設備,這就是所謂的繼電保護裝置。從以上闡釋可知,繼電保護主要是利用電力系統中的一些元件阻止發生短路或者異常情況時的一種電氣量,其中包括電壓、電流、功率和頻率的變化;此外繼電保護中還有其他的物理保護動作原理,比如變壓器油箱發生故障時,會伴隨著大量的瓦斯產生,油的流速也會隨著增大或者油壓強度隨著增高,進而構成了瓦斯保護動作的原理。一般而言,無論反應出哪一種物理量,繼電保護裝置都會包括測量部分、定值調整部分、執行部分以及邏輯部分。
3繼電保護對電力系統的作用
從實踐來看,當被保護的電力系統元件出現故障時,一般是由該元件繼電保護裝置及時準確地將跳閘命令發給脫離故障元件最近的斷路器,這樣就可以將發生故障的元件第一時間與電力系統斷開,從而可以最大限度的減少故障對整個電力系統器件自身的損壞;通過這一方式,也可以有效的降低故障對電力系統自身的安全供電性產生的影響,滿足整個電力系統的要求。繼電保護裝置可及時準確的反映出電氣設備異常工作的實際情況,并根據這些不正常工作的情況及相關設備的運行維護條件,發出不同的警示信號,以提醒值班人員對故障位置進行及時的處理,或者由保護裝置自動進行調整,將繼續運行可能會引起安全事故的電氣設備切除。對于那些反應不正常或者存在一定缺陷的繼電保護裝置,可以允許其帶有一定的延時動作。
二、對繼電保護裝置的要求
從實踐來看,配電線路對繼電保護裝置提出了一定的要求,即可靠性、靈敏性、選擇性以及速動性四個方面,這四個方面彼此之間也是緊密聯系在一起的,既互相矛盾,又相互統一。具體分析如下:
1可靠性
繼電保護裝置的可靠性主要是指保護裝置設計原理、安裝調試以及整定計算等方面,一定要正確無誤。同時還要求組成繼電保護裝置的各各個元件質量安全可靠,運行過程中的維護也一定要得當,整個系統應當盡量的簡化有效,從而提高繼電保護的可靠性,這是對繼電保護裝置本身性能的基本要求。
2選擇性
繼電保護裝置的選擇性,主要是指由線路故障設備或者線路自身的保護切除過程中出現了故障。一般而言,只有出現故障的設備或者線路自身的保護、斷路器拒動時,才會允許由相鄰的線路保護、設備保護或者斷路器失靈保護等來切除故障。
3靈敏性
繼電保護裝置的靈敏性,主要是指在保護設備線路被保護的范圍之內發生金屬性短路時,保護裝置應具有必要的靈敏系數,各類保護的最小靈敏系數在規程中有具體規定。選擇性和靈敏性的要求,通過繼電保護的整定實現。
4速動性
繼電保護裝置的速動性,主要是指繼電保護裝置應當盡快的切除發生短路故障的元件,其目的在于提高系統的穩定性;同時,還要減輕發生故障設備及相關線路損壞程度,最大限度的縮小故障的影響范圍,從而有效的提高自動重合閘與備用電源、備用設備的自動投入效果。
三、加強配電線路繼電保護的有效策略
基于以上對目前我國配電線路分析,筆者認為,要加強配電線路繼電保護,可以從以下幾個方面著手:
加強繼電保護思想重視,避免受外力的影響
只有從根本上強化對繼電保護的重視程度,才能真正確保配電線路的安全、穩定運行,避免思想上的麻痹大意。因此,對于配電線路管理人員來說,應當加強對配電線路機電保護裝置的重視,通過不斷的提高自身綜合素質和專業技能,將具體工作落實到實處,不斷提高自身責任感與事業感,樹立強烈的安全意識,以保證電力系統的穩定和安全運行。實踐中,為避免外力對配電線路造成任何的影響,可針對實踐中存在的一些問題,采取有效的應對措施。
第一,為避免或者減少因車輛撞架線桿,可在道路旁的塔桿上噴涂一些比較醒目的反光漆,在電線上設置一些反光標志,以引起駕駛員的注意;對于已經遭到碰撞的塔桿,可設置防撞擊混凝土墩,同時也在其上面涂上反光漆,如下圖所示。
第二,可通過發放傳單和宣傳畫,在墻上書寫宣傳標語的形式,宣傳安全用電和繼電設備保護的重要措施,通過加大對破壞、盜竊者的執法力度,來保證配電線路的完整性和運行安全性。
第三,要建立配電線路塔桿和埋地電纜標志牌或者警示牌,及時整頓、清理線路防護區內已經危及到線路安全的一些樹木和建筑。
2提高繼電保護的可靠性措施
提高配電線路繼電保護的可靠性,主要是指在繼電保護裝置所規定的范圍之內,如果發生了動作故障,則其不會拒絕動作;在任何其它的該保護而不該動作的情況下,也不能出現錯誤的動作。提高配電線路繼電保護的可靠性基本措施表現在以下幾個方面:第一,加強對繼電保護的可靠性管理,進一步提高繼電保護的可靠性管理水平;第二,要重視繼電保護技術的進步和創新,根據實際供電的可靠性要求,不斷的提高繼電保護設備和裝備的可靠性;第三,采取有效的保護措施,增強安全事故的處理能力與處理效率;第四,加強對實際用電客戶的安全管理,并減少因用電原因而造成的各種系統故障及問題;第五,加強輿論宣傳,提高全社會對配電線路繼電保護裝置的保護意識,從而可以有效的減少因外力的破壞而造成的停電及各種安全事故。
結語
總而言之,各行各業對電力的需求也日漸增多,配電線路的供電對國民經濟的發展和人民的正常生產生活起到了重要的保障作用。本文將對配電線路繼電保護的意義及實踐中發現的一些問題進行分析,并在此基礎上提出一些有效的應對策略,以供參考。
參考文獻
[1]吳凡新.繼電保護配電線路問題分析[J].科學與財富,2011(12).
關鍵詞:10kV;變壓器;繼電保護
1 10kV 電力變壓器的常見故障
1.1 電力變壓器的常見故障可分為變壓器油箱內部故障和油箱外部故障兩大類內部故障,指油箱內部各種故障,包括相間短路,繞組匝間短路和單相接地故障等,外部故障指引出線絕緣套管間的相間短路和單相接地故障等,具體分為以下四種:(1)芯體發生故障:各部分絕緣老化;繞組層間、匝間發生短路;銅線質量不好形成局部過熱;線圈絕緣受潮;系統短路使繞組造成的機械損傷;沖擊電流造成的機械損傷等;(2)變壓器油故障:絕緣油因高溫運行而氧化,吸收空氣中的水份造成電氣絕緣性能下降;油泥沉積阻塞油道使散熱性能變壞;油絕緣降低造成閃絡放電等;(3)磁路故障:芯體絕緣老化;穿芯螺絲或軛夾件碰接鐵芯;壓鐵松動引起電磁鐵振動和噪聲;鐵芯接地不良形成間歇性靜電放電;鐵芯安裝不良造成空洞聲;芯片疊裝不良造成鐵損增加等;(4)其他方面故障:分接頭接觸不良而局部過熱;分接頭之間因油泥造成相間短路或表面閃絡;油箱漏油;油溫指示失靈;防爆管故障使油受潮等。
1.2 變壓器的不正常運行狀態
(1)由于變壓器外部相間短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點過電壓;(2)由于負荷超過額定容量引起的過負荷;(3)由于漏油等原因引起的油面降低;(4)由于變壓器額定工作時的磁通密度相當接近于鐵心的飽和磁通密度,因此在過電壓的作用下,還會發生變壓器的過勵磁故障。
2 10kV 配電線路對繼電保護裝置的要求
繼電保護裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求,這四“性”緊密聯系,既矛盾又統一。10kV 配電線路對繼電保護裝置主要有以下幾個方面的要求:(1)可靠性是指保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試要正確無誤,同時要求組成保護裝置的各元件的質量要可靠、運行維護要得當、系統應盡可能的簡化有效,以提高保護的呵靠性??煽啃允菍^電保護裝置性能的最根本要求;(2)選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障,當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障;(3)靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生金屬性短路時,保護裝置應具有必要的靈敏系數,各類保護的最小靈敏系數在規程中有具體規定。選擇性和靈敏性的要求,通過繼電保護的整定實現;(4)速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障,其次是提高系統穩定性,減輕故障設備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合和備用電源或備用設備自動投入的效果等。
3 對電力系統變壓器保護措施
3.1 瓦斯保護
變壓器的瓦斯保護是大中型變壓器不可缺少的安全保護。變壓器局部發生擊穿或短路故障時,常常是破壞絕緣或變壓器油產生氣體。監視氣體發生的速度,分析氣體的各種特征及成分,可以間接地推測故障發生原因、部位和嚴重程度,在變壓器出現突然性嚴重故障時自動報警或切斷電源。瓦斯保護分為兩種:一是輕瓦斯保護動作于信號,另一種是重瓦斯保護動作于斷路器跳閘。輕瓦斯保護動作,通常有下列原因:(1)因進行濾油、加油和啟動強油循環裝置而使空氣進入變壓器;(2)因溫度下降或漏油致使油面緩慢低落;(3)因變壓器輕微故障而產生少量氣體;(4)因直流回路絕緣破壞或接點劣壞引起誤動作。
引起重瓦斯保護動作跳閘的原因,可能是由于變壓器內部發生嚴重故障,油面劇烈下降或保護裝置二次回路故障,在某種情況下,如檢修后油中空氣分離的太快,可能導致瓦斯保護動作于跳閘。發生瓦斯信號后,首先應檢查瓦斯繼電器動作的原因,如不是上述原因造成的,則應立即收集瓦斯繼電器的氣體,并根據氣體的多少、顏色、是否可燃等判斷其故障性質。重瓦斯保護動作時,若判明是內部故障,應向上級匯報并取油樣化驗,進行色譜分析檢查油的閃點。若油的閃點比過去降低5 度以上,則說明變壓器內部有故障,必須停下處理,嚴禁冒然送電。
3.2 速斷保護
在滿足供電系統穩定性,用戶供電可靠性條件下,總希望在故障發生瞬間,保護能迅速動作,電流速斷保護就是反應于增大而瞬間動作的一種保護。它的主要優點是簡單可靠,動作迅速。當變壓器的速斷保動作于跳閘時,如有備用變壓器,應首先將備用變壓器投入,然后對速斷保護范圍內各部分進行檢查:檢查變壓器套管是否完整,連接變壓器的母線上是否有閃絡的痕跡。另一方面檢查電纜頭是否有損傷,電纜是否有移動的現象。若檢查結果沒有上述現象,則應查明變壓器內部是否有故障。當變壓器內部有損傷時,則不允許將變壓器合閘送電。
3.3 反時限過電流保護
繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關,短路電流越大,動作時間越短;短路電流越小,動作時間越長,反時限過電流保護就將起作用。反時限過電流保護是由GL-15(25)感應型繼電器構成的,這種保護方式在一般工礦企業中應用廣泛。感應型繼電器兼有電磁式電流繼電器、電磁式時間繼電器作為時限元件)、電磁式信號繼電器和電磁式中間繼電器的功能,可用以實現反時限過電流保護。
3.4 定時限過電流保護
繼電保護的動作時間與短路電流的大小無關,時間是恒定的,時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。時間繼電器在一定范圍內是連續可調的,這種保護方式就稱為定時限過電流保護。定時限過電流保護是由電磁式時間繼電器作為時限元件)、電磁式中間繼電器(作為出口元件)、(電磁式電流繼電器舴為起動元件)、電磁式信號繼電器構成的。它一般采用直流操作,須設置直流屏。這種保護方式-般應用在10kV-35kV 系統中比較重要的變配電所。
3.5 零序電流保護
10kV 系統采用中性點不接地的運行方式。系統運行正常時,三相是對稱的,三相對地間均勻分布有電容。在相電壓作用下,每相都有一個超前90 的電容電流流人地中。這三個電容電流數值相等、相位相差120,其和為零,中性點電位為零。假設A 相發生了一相金屬性接地時,則A 相對地電壓為零,其他兩相對地電壓升高為線電壓,三個線電壓不變。這時對負荷的供電沒有影響。按規程規定還可繼續運行2h,而不必切斷電路,這也是采用中性點不接地的主要優。但其他兩相電壓升高,線路的絕緣受到考驗,有發展為兩點或多點接地的可能。應及時發出信號,通知值班員進行處理。當網絡比較復雜、出線較多、可靠性要求高,采用絕緣監察裝置不能滿足運行要求時,可采用零序電流保護裝置。它是利用接地故障線路零序電流較非接地故障線路零序電流大的特點構成的一種保護裝置。
參考文獻
[1]焦玉振.10kV 繼電保護裝置可靠性分析[J].中國電力教育.
關鍵詞:電力系統;電氣繼電保護裝置;狀態檢修;運行維護
前言
目前,電力系統因繼電保護引起的事故呈上升趨勢,造成局部電網解列失壓。帶來不少經濟損失,對電網安全構成很大威脅。因此,合理有效應用繼電保護可減少損失,提高供電效率。繼電保護裝置在電力系統中具有獨特的地位和作用,一旦電力系統出現故障,令靠它快速準確地將故障隔離,防止事故進一步擴大,保證事故以外的電力設備正常運行。繼電保護裝置進行“狀態檢驗”,其基本思路是依據繼電保護裝置的“狀態”安排檢修和試驗,基準點足繼電保護裝置的“狀態”。繼電保護裝置榆驗在實際操作過程中存在較大的難度,需要長期的經驗積累才能準確判斷電力設備的“狀態”。
1繼電保護裝置需滿足的要求
根據繼電保護裝置在電力系統中所擔負的任務,繼電保護裝置必須滿足以下四個基本要求:選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。
1.1 選擇性。當供電系統發生事故時,繼電保護裝置應能有選擇地將事故段切除。即斷開距離事故點最近的開關設備,從而保證供電系統的其他部分能正常運行。
1.2 快速性。短路時,可以快速切除故障,以縮小故障范圍,減少短路電流引起的破壞。提高系統的穩定性。在有些情況下,快速動作與選擇性的要求是有矛盾的。在6― 1OkV的配電裝置中,如果不能同時滿足以上兩個要求時,則應菖先滿足選擇性的要求。但是如果不快速地切除故障會對生產造成很大的破壞時,則應選用快速但選擇性較差的保護裝置。
1.3 靈敏性繼電保護裝置對保護設備可能發生的故障和正常運行的情況,能夠靈敏的感受和靈敏地作,保護裝置的靈敏性以靈敏系數衡量。
1.4 可靠性對各種故障和不正常的運方式,應保證可靠動作,誤動也不拒動, 即有足夠的可靠性。
2繼電保護裝置的狀態檢修要求
2.1注意繼電保護裝置的校驗周期和內容
為了保證電力系統故障情況下,繼電保護裝置能正確動作,對運行中的繼電保護裝置及其二次回路應定期進行校驗和檢查。對一般lOkV用戶的繼電保護裝置。應每兩年進行一次校驗:對供電可靠性要求較高的用戶以及60KV及以上的用戶。 ‘般每年應進行一次校驗。此外,在繼電保護裝置進行設備改造、更換:檢修后以及在發生事故后,都應對其進行補充校驗。對于變壓器的瓦斯保護應結合變壓器大修同時進行檢驗。對瓦斯繼電器,一般每三年進行一次內部檢查,每年進行一次充氣試驗。對運行中的繼電保護裝置,應按下列項目進行驗:(1)對繼電器進行機械部分檢查及電氣特性試驗;(2)二次回路絕緣電阻測量;(3)二次通電試驗;(4)保護裝置的整組動作檢驗。
2.2注意對繼電保護裝置及二次線巡視檢查
變、配電所的值班人員應定期對繼電保護裝置及其二次線進行巡視檢查,具體內容包括: 各類繼電器外殼有無破損, 整定值的位置是否變動; 查看繼電器有無接點卡住、變位傾斜、燒傷、脫軸、脫焊等情況:感應型繼電器的圓盤轉動是否正常,經常帶電的繼電器接點有無人的抖動及磨損,線圈及附加電阻有無過熱現象;壓板及轉換開關的位置是否與運行要求一致:各種信號指示是否正常:有無異常聲響、發熱冒煙以及燒焦等異常氣味。
2.3注意繼電保護裝置的運行維護
在繼電保護裝置的運行過程中,發現異常現象時,應加強監視并立即向主管部門報告;繼電保護動作開關跳閘后,應檢查保護動作情況并查明原因,恢復送電前,應將所有的掉牌信號全部復歸,并記人值班記錄及繼電保護動作記錄中:檢修工作中。如涉及供電部門定期校驗的進線保護裝置時,應與供電部門進行聯系:值班人員對保護裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換轉換開關及卸裝保險等工作:在二次回路上的一切工作,均應遵守《電氣安全工作規程》的有關規定,并有與現場設備符合的圖紙作依據。傳統的變電站二次設備檢修,依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求,對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗,以確保裝置完好、功能正常,確保回路接線及定值正確。
若保護裝置在兩次校驗之間出現故障,只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發現。如果這期間電力系統發生故障,保護將不能正確動作。保護裝置異常是電力系統非常嚴重的問題。因此,電氣二次設備同樣需要進行狀態監測,實行狀態檢修模式。
注意變電站二次設備的狀態監測
要監測二次設備工作的正確性和可靠性,進行壽命估計。站內二次設備的狀態監測對象主要有:交流測量系統,包括TA、TV二次回路絕緣良好、回路完整,測量元件的完好;直流操作、信號系統(包括直流電源、操作及信號回路絕緣良好、回路完整);邏輯判斷系統(包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能);以及通信系統和屏蔽接地系統等。與一次設備不同的是二次設備的狀態監測對象不是單一的元件,而是一個單元或一個系統。監測的是各元件的動態性能,有些元件的性能仍然需要離線檢測,如TA 的特性曲線等。因此,電氣二次設備的離線檢測數據也是狀態監測與診斷的依據。
3繼電保護裝置的運行維護
(1)在繼電保護裝置的運行過程中,發現異?,F象時,應加強監視并立即向主管部門報告。
(2)繼電保護動作開關跳閘后,應檢查保護動作情況并查明原因。恢復送電前,應將所有的掉牌信號全部復歸,并記入值班記錄及繼電保護動作記錄中。
(3)檢修工作中,如涉及供電部門定期校驗的進線保護裝置時,應與供電部門進行聯系。
(4)值班人員對保護裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換轉換開關及卸裝保險等工作。
(5)在二次回路上的一切工作,均應遵守《電氣安全工作規程》的有關規定,并有與現場設備符合的圖紙作依據。傳統的變電站二次設備檢修,依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求,對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗,以確保裝置完好,功能正常,確保回路接線及定值正確。若保護裝置在兩次校驗之間出現故障,只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發現。如果這期間電力系統發生故障,保護將不能正確動作。保護裝置異常是電力系統非常嚴重的問題。因此,電氣二次沒備同樣需要進行狀態監測,實行狀態檢修模式。
4繼電保護裝置的定期檢驗
筆者認為, 繼電保護裝置的“狀態” 并非無規律可循,只要我們換個角度去考察,對繼電保護裝置的邏輯功能以及它的靈敏性、可靠性、選擇性和速動性進行分析判斷是可行的。繼電保護裝置的考察,要運用統計學原理去分析和研究,應放在一個較大的背景下進行,例如,可從其制造特性和運行特性兩個方面去研究。
4.1制造方面
廠家可以根據所用元器件的使用壽命和制造工藝的優劣等,對繼電保護裝置進行評價,給出裝置的可靠使用期限及最短維護時間間隔等。
4.2運行方面
要由專業組織去分類統計和研究使用中的繼電保護裝置的運行狀況和動作特性,并在繼電保護裝置的維護和檢驗方而給子指導。通過以上研究,可找出繼電保護裝置的最佳維護方案,即定期檢驗的周期和檢驗項目等。幾十年來,我國在繼電保護裝置的維護和檢驗方面,積累了較為豐富的經驗,特別是常規保護方面做得很好,各種運行和檢驗規程都很系統和完善,檢驗周期也較為合理。但隨著新技術的不斷開發和應用,也出現了一些新情況和新問題,有待進一步研究和解決。
[關鍵詞]電力系統;繼電保護;可靠性;措施
中圖分類號:TM712 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)44-0081-01
電力系統不但是國民經濟發展的重要基礎,也是我國經濟發展的重要組成部分,電力系統供電能力的提高,包括供電穩定性、供電效率、供電安全、供電可靠性的提高,對于我國經濟的發展有著深遠的意義。要想提高電力系統運行的穩定性,就要首先提高繼電保護裝置的可靠性,而電力系統相關技術的迅速發展和電網規模的不斷擴大對繼電保護裝置所提出的要求越來越高,同時,隨著科學技術的不斷發展,不斷完善的繼電保護裝置也在預防和控制電力故障中起到了越來越顯著的作用。
1、繼電保護裝置概述
1.1.繼電保護裝置的內涵
在電力系統中,常因各種內外因素的影響,不可避免的產生故障,消除故障,確保供電可靠性,保證電力設備的安全正常運行的一種基本手段即繼電保護。對其的要求主要有使電力系統有良好的可靠性、選擇性、靈敏性以及速動性。電力系統的故障主要形式為短路,短路時電氣量的變化組成了繼電保護動作,如電流、電壓、功率、頻率等的變化,從系統設計的方面解釋,繼電保護系統即是由一種或多種相互獨立又通過某種方式連接的繼電保護裝置共同組成了繼電保護系統。所有的電力裝置如母線、電路、變壓器等都必須在繼電保護系統的保護下方可運行。
1.2.繼電保護裝置的作用
電力系統的故障主要形式為短路,短路或其他故障時電氣量的變化組成了繼電保護動作,如電流、電壓、功率、頻率等的變化。繼電保護設備的主要職能有:監視正常的供電系統設備的運行,確保其安全正常并將可靠的運行情況匯報給值班人員;及時自動有選擇性的去除故障部分,保留并保護正常部分繼續工作;并能及時發出故障警報信號通知工作人員,使工作人員能盡快解決問題。
1.3.繼電保護可靠性指標
繼電保護的可靠性的內涵是在一個有著優良的技術,高質量的裝置,合理的配置的系統中,設備能夠在規定的時間完成規定的任務,換句話說,即確保該動作時動作,不該動作時不動作,去除故障部分,保留正常部分。其可靠性是最基本的繼電保護要求。它又被分為兩個標準,一是功能的可靠性,是從一次系統的觀點描述的,它是工作狀態下的繼電保護系統能正常無誤的工作的概率,繼電保護的誤動概率以及拒動概率都與其相關;二是設備的可靠性,其是從二次系統的觀點描述的,繼電保護系統在運行中時每時每刻都處于工作狀態的概率。有多種方法應用于繼電保護系統可靠性的分析,如概率法、模型法以及故障樹分析法等,但是概率法不能用于求解,因為繼電保護系統是可修復的系統。
2、提高繼電保護裝置可靠性的途徑
提高繼電保護裝置的可靠性應從管理、技術和人員三方面入手,具體措施包括以下幾點:
2.1.繼電保護的驗收環節要做好
驗收工作是繼電保護工作中最基本的一項。它保證了各項工作的完善進行,以及電力系統的安全、穩定運行。其工作流程為:首先工作人員對繼電保護裝置進行調試,然后經專業的驗收、嚴格的檢查的后填寫驗收單,之后驗收單將被交往廠部,繼電保護裝置的檢修、生產、試用、開關合跳試驗均由廠部完成。期間保護裝置變動的時間、變動情況都將詳細記錄填寫,由相關負責人簽字然后存檔以便日后查詢。程序的運行只有在試運行或運行試驗安全無誤的條件下方可啟動。
2.2.繼電保護裝置和二次回路的巡檢要仔細
電力系統安全問題的預防占有十分重要的地位,只有早預防,才能早發現其中潛在的隱患,盡量在事故前解決問題,避免事故的發生。所以對繼電保護裝置及二次回路的定期巡檢十分重要,也是故障預防的重要途徑。檢查工作要全面仔細,其主要內容有:檢查設備的開關、按鈕、壓板、的位置,檢查指示燈、警報鈴是否能正常工作;檢查保護壓板,自動裝置是否滿足調度要求;檢查繼電器接口,回路有無松動脫落、發熱、異味等;檢查線路是否完整,是否存在附加電阻過熱的情況等。
2.3.繼電保護系統的技術改造工作要完善
隨著科學技術的不斷發展,繼電保護系統的自動化水平也在不斷提高,通信技術、計算機技術、數字處理技術以及電子技術等也逐漸應用于繼電保護計術,為其注入了新的活力,不再拘于傳統格局。為使繼電保護技術更好的創新發展,跟上世界的腳步,電力工作者加大繼電保護技術的改善工作,與時俱進,不斷創新,要以傳統的繼電保護系統擁有的運行的可靠性、速動性選擇性以及靈敏性特點及運行保護、調試方便為基礎,加大并完善繼電保護技術的創新。如今未處理技術已在電力系統中被廣泛應用,如以微處理器為基礎的數字保護裝置、計量測試表、監控裝置及發電機勵磁控制裝置,這些裝置摒棄了傳統的常規電流電壓互感器而采用緊湊型、低功率的電流和電壓互感器,這對電力系統保護的可靠性來說意義重大。
2.4.提高工作人員的素質水平
從事繼電保護工作的工作人員應不斷學習堅持培訓,傳統的繼電保護人員的培養只是師傅傳、幫、帶,在這種學習模式的基礎下,工作人員還應積極的創造各種條件,尋找各種機會對自己進行多元化培訓,提高其素質水平。方法有:組織各種參觀,請老師講座、到廠家學習、利用網絡同行人員不斷交流學習、觀看網絡教育視頻、針對某一問題進行專題研討、組織各種比賽考試等。此外還要增強責任感。隨著技術的更新應用,電網的飛速發展,繼電保護的工作日益復雜,以及保護,調試,驗收等環節的重要性都要求技術人員要有高度的責任感,避免人為因素造成的損失。
繼電保護技術在電力系統中占有非常重要的地位,其中繼電保護的可靠性又是對其最基本的要求。良好的繼電保護系統是人們生產生活正常進行的重要保障,而且隨著電力系統的高速發展和計算機技術、電子技術的應用,繼電保護技術面臨著全球化,智能化的發展趨勢,所以,做好繼電保護的各個環節十分重要,繼電保護技術應該被大力推廣與創新,繼電保護人員也應不斷學習進步增強責任感,確保為電力系統提供穩定、安全的運行環境,更好的服務于社會。
參考文獻
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