對繼電保護的基本要求范文

時間:2023-12-19 17:46:08

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對繼電保護的基本要求

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一、繼電保護的基本要求

繼電保護裝置為了完成它的任務,必須在技術上滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性四個基本要求。對于作用于繼電器跳閘的繼電保護,應同時滿足四個基本要求,而對于作用于信號以及只反映不正常的運行情況的繼電保護裝置,這四個基本要求中有些要求可以降低。繼電保護的基本要求是:

1、選擇性

選擇性就是指當電力系統中的設備或線路發生短路時,其繼電保護僅將故障的設備或線路從電力系統中切除,當故障設備或線路的保護或斷路器拒動時,應由相鄰設備或線路的保護將故障切除。

2、速動性

速動性是指繼電保護裝置應能盡快地切除故障,以減少設備及用戶在大電流、低電壓運行的時間,降低設備的損壞程度,提高系統并列運行的穩定性。

故障切除時間包括保護裝置和斷路器動作時間,一般快速保護的動作時間為0.04s~0.08s,最快的可達0.01s~0.04s,一般斷路器的跳閘時間為0.06s~0.15s,最快的可達0.02s~0.06s。對于反應不正常運行情況的繼電保護裝置,一般不要求快速動作,而應按照選擇性的條件,帶延時地發出信號。

3、靈敏性

靈敏性是指電氣設備或線路在被保護范圍內發生短路故障或不正常運行情況時,保護裝置的反應能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護,在規定的范圍內故障時,不論短路點的位置和短路的類型如何,以及短路點是否有過渡電阻,都能正確反應動作,即要求不但在系統最大運行方式下三相短路時能可靠動作,而且在系統最小運行方式下經過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時也能可靠動作。其中,系統最大運行方式指被保護線路末端短路時,系統等效阻抗最小,通過保護裝置的短路電流為最大運行方式;系統最小運行方式指在同樣短路故障情況下,系統等效阻抗為最大,通過保護裝置的短路電流為最小的運行方式。

4、可靠性

可靠性包括安全性和信賴性,是對繼電保護最根本的要求。其中,安全性指要求繼電保護在不需要它動作時可靠不動作,即不發生誤動;信賴性指要求繼電保護在規定的保護范圍內發生了應該動作的故障時可靠動作,即不拒動。

二、幾種繼電裝置不正常動作的原因

1、裝置本身故障

因裝置運行時間過長或質量問題而引起的不正常動作有兩起。在某次廠用電的進線開關投運過程中,空投正常合上,一旦帶上負荷就跳進線開關。經調查主要原因是進線開關跳閘線圈的整定部分出現故障,無法正常整定,經更換后正常。發電機勵磁系統兩個器件故障而引起失磁,導致保護誤動作一起,經更換后正常。

2、二次回路故障

原因是由于主變壓器氣體繼電器安裝時,接線盒內導線預留過長,造成接線盒存在縫隙,在特定風向下雨時有雨水滲入,使接線端子短路被擊穿而跳閘。此類故障的發生,屬安裝工藝質量粗糙而引起。

3、地址編碼故障

雷雨天,主變保護共動作跳閘。但每次都沒有任何保護報文,使得運行人員無法判斷和分析保護動作原因。經查可知,后備保護裝置有一處內部地址碼錯誤(屬出廠調試錯誤),修改正確的內部地址后,故障消除。

三、繼電保護改進措施

針對繼電保護產生的問題,結合實際情況以及目前發展現狀,提出以下幾點改進措施。

1、加強設備維護

加強對繼電保護裝置及設備的運行狀態和性能的監測,進行設備的運行與維護記錄;同時應加強繼電保護設備的預防性試驗,力爭及早發現缺陷,消除故障。

2、強化人員理念

首先進行繼電保護專業知識的培訓,以提高運行維護人員的繼電保護專業水平;其次應注重對運行維護人員責任心的培訓,以杜絕責任事故的發生。

3、注重資料管理

人員變動如果頻繁,每次變動都會經歷一個復雜的工作移交和業務熟悉的過程。因此,要保證文檔資料以及數據的完整性,必須進一步規范數據和加強管理。同時,加強繼電保護專業人員的培訓和學習交流的力度,針對人員技術特點保持專業化分工的相對穩定性,爭取做到既能又專,有效地推動各項工作。

4、進行預想演習

電力系統在正常運行狀態下事故情況極少, 如果平常缺乏事故預想演習, 在面臨突發事故時, 工作人員往往會一籌莫展。因此, 應堅持事故預想演習制度, 以提高員工解決實際問題的能力。

四、電力系統繼電保護發展建議

繼電保護的發展在歷經機電型、晶體管型以及集成電路型階段之后,目前處于微機型階段,計算機化、網絡化、智能化、多功能一體化是其發展方向。筆者根據目前繼電保護發展現狀,針對其未來發展提出若干觀點,為促進繼電保護更好更快地發展提供參考性建議。

1、深入推廣繼電保護綜合自動化系統的應用

繼電保護綜合自動化系統就是綜合利用整個電網智能設備采集的信息, 自動對信息進行計算分析, 并調整繼電保護的工作狀態, 以確保電網安全可靠運行的自動化系統。

2、繼電保護綜合自動化系統的工作原理

電網繼電保護綜合自動化系統運用客戶機/服務器的工作模式??蛻魴C的任務是實時監控繼電保護系統的運行狀態,服務器用于在接收到客戶端的應用請求和事故報告后執行故障計算程序,然后向客戶機發出執行指令,從而達到對各種保護設備的實時監控。

3、繼電保護綜合自動化系統的功能

繼電保護綜合自動化系統主要實現以下功能:實現繼電保護裝置對系統的自適應、實現繼電保護裝置的狀態檢修及其故障的準確定位、完成事故分析及事故恢復的繼電保護輔助決策對系統中運行的繼電保護裝置進行可靠性分析、自動完成線路參數修正;另外,還可以實現種附加功能,如記錄保護動作順序和時間、判別故障類別以及記錄電流、電壓波形等,這些加功能為分析處理故障提供了有力的幫助。

繼電保護綜合自動化系統運用便捷,能夠有效克服傳統保護存在的弊端,已經得到應用,值得深入推廣,這將為增強繼電保護的效能和可靠性發揮重要作用。

五、增強繼電保護基礎管理

繼電保護裝置、技術及其運作是一個復雜的體系,需要各個環節相互配合和協調。應加強對繼電保護基礎管理的重視?;A管理包括以下幾個方面:

1、重視人力資源培養

繼電保護人員的技能水平和思想素質直接關系到工作完成的質量和效率,并與電網的安全穩定運行緊密相連。因此,提高繼電保護的準確性和高效性,首先應從根本入手,重視人力資源的培養。

2、加強基礎數據管理

促進繼電保護更加健全地發展,應當運用網絡技術建立完整、實用的繼電保護管理基礎數據庫,實現對繼電保護的信息化管理。這將有助于了解目前保護的配置情況及運行情況等,還可為保護選型提供基礎數據。

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一、繼電保護運作的風險評估

既然繼電保護的運行存在一定的風險,有關部門和單位在使用該裝置前,就必須對可能產生的風險進行評估和預測,以此來推測可能產生的危害,并做好預防工作。因為風險產生的方式是多樣的,不是單一的,不同的繼電保護運行風險有可能組合出現。一般來說,在進行風險分析的過程中,主要應用的公式為R=P?I,R表示的是運行風險,P表示該風險所可能產生的概率,I表示該風險發生的后果。

在電力系統運行過程中,對于繼電保護的基本要求包括選擇性、靈敏性、速動性及可靠性。首先,繼電保護的選擇性即當電力系統的某些設備或者線路發生故障,繼電保護會將故障設備或線路從系統中切除,若出現保護拒動,則會通過相鄰設備或線路進行保護動作,將故障從系統中切除。繼電保護的選擇性對于保護功能的正常發揮非常重要,如果選擇性存在問題,則電力系統故障擴大甚至出現重大事故的風險就會加大。其次,繼電保護的靈敏性即當設備或線路發生故障時繼電保護裝置的反應能力。如果繼電保護的靈敏性達到要求,則在任何運行狀態下當系統發生故障時,繼電保護系統都能正確進行保護動作。繼電保護的靈敏系數,可以作為風險評估的重要參數。再次,繼電保護的速動性也是另一個重要的要求,速動性即繼電保護系統應具備在故障發生時快速地實施保護動作的能力,快速地實施保護動作有助于減少設備在故障中的損壞程度,有助于在故障發生時整個電力系統能相對穩定地繼續運行。因此對繼電保護進行風險評估,速動性也是重要的評價依據。最后,可靠性是繼電保護最根本的要求,可靠性即繼電保護不應發生拒動和誤動,無論是保護拒動還是保護誤動,都會給電力系統帶來嚴重的損害。因此在對繼電保護進行風險評估時,應將這些基本要求考慮在內,評估繼電保護是否達到了以上要求。在實際工作中,主要通過兩個方面對繼電保護進行風險評估。即對保護定值的運行風險進行評估和對硬件系統缺陷進行評估。

(一)對保護定值進行風險評估

在繼電保護開始投入運行前,需要設置相應的保護定值,用以設置好繼電保護的選擇性,同時提高其靈敏性。實際工作中,一般是在離線條件下對保護定值進行計算和設定,但電網在實際運行過程中,情況是處于變化之中的,因此保護定值的設定對于電網安全的保護一般存在以下三種不同的效果:第一,保護定值未能達到繼電保護所要求的靈敏度,則使繼電保護存在隱患。第二,保護定制未能滿足繼電保護所要求的選擇性,例如未能達到對越級跳閘的選擇。第三,對相間距離三段保護值的設定未能滿足大負荷時的選擇。對定值設定不合理,會使繼電保護存在不同的風險及隱患,而且對不同位置的定值設置不合理時,產生的危害也有所不同,同時對于電網處于不同運行狀態或者不同負荷水平時,定值的設定也存在不同的風險。

繼電保護定值的不合理設定使繼電保護可能發生的不正確保護動作存在著一定的范圍,這個范圍就是定值不合理時的隱患范圍。繼電保護的不合理定值引發的風險是不同的,在實際評估過程中,應結合具體電網系統的實際情況,由其相間距離的保護的定值設定情況來進行研究,例如,可以從某一時刻的斷面進行分析,發現定值不合理的隱患,再從整個系統的主要斷面進行分析,可以基本推算出在故障發生時繼電保護正常與不正常保護動作的規律性。

(二)對于繼電保護硬件系統的內部缺陷進行風險評估

繼電保護的硬件系統包括設備和線路,不同的設備和線路的不同性質的缺陷,對繼電保護的保護功能具有不同程度的影響。這類影響主要包括:第一,系統發生故障時,可能由于繼電保護某些硬件存在問題而產生拒動;第二,當系統發生故障時,由于繼電保護某些硬件存在問題導致其它硬件產生保護誤動;第三,即使在系統沒有發生故障的情況下,也可能由于電網運行狀態不同,由繼電保護系統的硬件問題而導致保護誤動。因此,當故障點由于繼電保護硬件缺陷而發生不正確的保護動作,對相鄰設備的誤動概率會增加,可能會產生連續的不正確的繼電保護動作,從而引發事故。

二、繼電保護的可靠性

繼電保護的可靠性就是能夠在電網正常運行的情況下,不發生誤動,不作出錯誤的操作。對繼電保護的可靠性進行研究,不但要使繼電保護在故障發生時實施可靠的保護動作,做到不拒動不誤動,而且要對繼電保護系統的缺陷情況進行監測,統計其缺陷信息,因為即使是很小的缺陷也可能影響繼電保護的保護功能,甚至可能造成拒動和誤動。充分利用監測到的缺陷信息,進行深入的研究分析,可以作為對繼電保護可靠性進行評估的重要依據之一。

對于繼電保護的可靠性進行評估,應該從可能性和后果兩個方面進行充分評估。繼電保護可靠性的評估體系利用相應的可靠性模型,綜合考慮各種影響因素后進行評估分析。目前在對繼電保護的可靠性進行分析時,常用的模型有故障樹解析法。故障樹解析法從繼電保護系統的故障模式出發,利用瞬間抓拍技術,進行推理。這種模式存在著很多不足,因此目前較為廣泛采用的是成功流法,即GO法。這種模式是從系統的結構出發,仿真模擬系統部件之間的邏輯關系和分析數據,使分析更為直觀。

三、總結

總的來說,在電力系統中針對繼電保護的可靠性研究大致能夠分成確定性評估、概率評估、風險評估這三個部分。其中,確定性評估基本上是對較為嚴重的事故進行評估,其評估效果非常保守。而概率法是主要考慮了事故發生的概率,但對事故可能造成的后果沒有充分考慮在內,因為即使概率很小的事故,如果會造成嚴重的后果,也應該對其進行評估。風險評估是確定性評估和概率評估的延伸,它除了考慮概率外,也能將概率以外的安全指標考慮在內。想要確保繼電保護風險評估的準確度,以及繼電保護運行過程中的可靠性,必須對繼電保護風險評估及可靠性問題展開更加深刻的研究。

參考文獻

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【關鍵詞】 繼電 保護 趨勢

我國自上世紀90年代后期開始也開展了配電自動化研究與應用工作,目前,經過十幾年的探索與實踐,配電自動化技術已經比較成熟,為故障的快速和科學處理奠定了良好的基礎。長期以來,在配電自動化系統的故障處理功能研究領域,國內外開展了大量卓有成效的研究。

1 繼電保護的發展現狀

1.1 繼電保護的現狀

繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展起來的。幾十年來,隨著我國電力系統向高電壓、大機組、大電網發展,繼電保護技術及其裝置應用水平獲得很大提高。在20世紀50年代以前,繼電保護是用電磁型的機械元件構成的。隨著半導體器件的發展,利用整流二極管構成的整流型元件和由半導體分立元件組成的保護裝置得到了推廣利用。20世紀70年代以后,利用集成電路構成的裝置在電力系統繼電保護中得到廣泛應用。到80年代后,計算機技術發展很快,利用計算機強大的計算分析能力來分析電力系統的有關電量,判定系統是否發生故障。目前,在電力系統中,微機型繼電保護及自動裝置得到了廣泛應用,它與傳統保護相比有明顯的優越性。

繼電保護技術與其他技術不同的是,新技術不能完全取代老技術。電力系統中運行的繼電保護可以說是“四世同堂”。由于計算機網絡的發展和其在電力系統中的大量采用,給微機保護提供了無可估量的發展空間,微機硬件和軟件功能的空前強大,變電站綜合自動化的提高,電力系統光纖通信網絡的逐步形成,使得微機保護不再是一個孤立的、任務單一的、消極待命的裝置,而是積極參與、共同維護電力系統整體安全穩定運行的計算機自動控制系統的基本組成單元,進入20世紀90年代以來,它在我國已得到了廣泛應用,受到電力系統運行人員的歡迎,已經成為繼電保護裝置的主要形式,從而使得繼電保護成為電力科學中最活躍的分支。電力系統的快速發展又給繼電保護技術提出了艱巨的任務,電子技術、計算機技術、通信技術又為繼電保護技術的發展不斷注人新的活力。

1.2 繼電保護技術的發展趨勢

繼電保護技術的未來趨勢是向微機化、網絡化、一體化的方向發展。電力系統對繼電保護的要求不斷提高,除了實現基本功能外,還應具有故障信息和數據的存儲、對數據的快速處理、與其他繼電保護聯網、共享信息和網絡資源等能力。因此,繼電保護的微機化是保護技術的必然發展趨勢。

保證系統安全穩定運行,就要求各個繼電保護共享全系統的運行和故障信息的數據,各個繼電保護在分析這些信息和故障的基礎上協調動作,才能確保系統的安全穩定運行。實現這種功能的基本條件是將全系統的繼電保護全部用計算機網絡連接起來,實現繼電保護的網絡化。計算機網絡作為信息和數據的通信工具,已成為當前的技術支柱,那么實現繼電保護的網絡化,在當前的技術條件下是完全可能的。

如果實現了繼電保護的微機化和網絡化,繼電保護可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據,也可將自身所獲得的信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此,各個繼電保護不但可完成本身基本功能,而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能,即實現了保護、控制、測量、數據通信一體化。

2 繼電保護的目標

2.1 繼電設備的故障

電力系統繼電保護是電力系統安全、穩定運行的可靠保證。電力系統中的電氣設備在運行中,受自然的(如雷擊、風災、機械損傷等)外力破壞、內部絕緣擊穿、人為的(如設備制造上的缺陷、誤操作等)原因等,不可避免地會發生各種形式的短路故障和不正常工作狀態。

電氣設備故障最常見的是短路,其中包括三相短路、兩相短路、大電流接地系統的單相接地短路及電氣設備內部線圈的匝間短路。在大電流接地系統中,電氣設備短路故障以單相接地短路的機會最多。

最常見的異常運行狀態是電氣元件的電流超過其額定值,即電氣元件處于過負荷狀態。長時問的過負荷會使電氣元件的載流部分和絕緣材料的溫度過高,從而加速設備的絕緣老化,或者損壞設備,甚至發展成事故。故障和異常運行狀態都可能發展成系統中的事故。事故是指整個系統或其中一部分的正常工作遭到破壞,以致造成對用戶少送電、停止送電或電能質量降低到不被允許的地步,甚至造成設備損壞和人身傷亡。在電力系統中,為了提高供電可靠性,防止造成上述嚴重后果,要對電氣設備進行正確的設計、制造、安裝、維護和檢修;對異常運行狀態必須及時發現,并采取措施予以消除;一旦發生故障,必須迅速并有選擇性地切除故障元件。

2.2 繼電保護裝置的任務

繼電保護裝置是一種能反映電力系統中電氣元件發生故障或異常運行狀態,并動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。它的基本任務有以下兩方面:

(1)當電力系統中被保護元件發生故障時,繼電保護裝置應能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除,并保證無故障部分迅速恢復正常運行。

(2)當電力系統被保護元件出現異常運行狀態時,繼電保護應能及時反應,并根據運行維護條件,動作于發出信號、減負荷或跳閘。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免不必要動作和由于干擾而引起的誤動作。

繼電保護裝置的功能,就是將檢測到的電氣量與整定值或設定的邊界進行比較,在越過整定值或邊界時就動作。這里的越過有兩層含義:①對于反應被測量的增加而動作的保護裝置,是指測量的量大于整定值或越過邊界到界外;②對于反應被測量的減小而動作的保護裝置,是指測量的量小于整定值或越過邊界進入界內。

3 對繼電保護的要求

繼電保護的種類有很多,按保護基本工作原理不同歸類:有反映穩態量的常規保護和反應暫態量的新原理保護兩大類。其中,根據所反應參數不同,常規保護有過電流保護、低電壓保護、距離保護、差動保護、高頻保護、方向電流保護、零序保護及氣體保護等;新原理保護有工頻變化量保護和行波保護等。按保護動作原理不同歸類:有機電型保護、整流型保護、晶體管型保護、集成電路型保護及微機型保護等。實際上繼電保護的動作原理也表明了繼電保護技術發展的進程,目前通常把微機保護之前的保護稱為傳統保護或模擬保護,與此相對應,微機保護還可稱為數字保護。

為了能正確無誤而又迅速地切除故障,要求繼電保護具有足夠的選擇性、快速性、靈敏性和可靠性。

3.1 選擇性

系統發生故障時,繼電保護裝置應該有選擇地切除故障部分,非故障部分應能繼續運行,使停電范圍盡量縮小。

繼電保護動作的選擇性,可以通過正確地整定上下級保護的動作時限和電氣動作值的大小來達到配合。一般上下級保護之問的時限差取0.5~0.7s,即同一故障電流通過時,上一級保護的整定時間應比下一級保護整定時間長0.5~0.7s,故下一級開關比上一級開關先動作。

3.2 快速性

快速切除故障可以提高電力系統并列運行的穩定性,減少電壓降低的工作時間。理論上講,繼電保護裝置的動作速度越快越好,但是實際應用中,為防止干擾信號造成保護裝置的誤動作及保證保護問的相互配合,繼電保護不得人為地設置動作時限。目前最快的繼電保護裝置的動作時間約為5ms。

3.3 靈敏性

靈敏性是指繼電保護裝置對其保護范圍內的故障的反應能力,即繼電保護裝置對被保護設備可能發生的故障和不正常運行方式,應能靈敏地感受和很靈敏地反應。上下級保護之間靈敏性必須配合,這也是保證選擇性的條件之一。

3.4 可靠性

為保證繼電保護裝置具有足夠的可靠性,應力求接線方式簡單,繼電器性能可靠,回路觸點盡可能減少。除此之外,還必須注意安裝質量,并對繼電保護裝置按時進行校驗和維護。

以上四個基本要求貫穿整個繼電保護內容的始終,要注意四個基本要求間的矛盾與統一,例如強調快速性時,可能會影響到可靠性和選擇性;強調選擇性時可能會影響到快速性。可以想象,同時滿足四個基本要求的繼電保護裝置,其造價一定昂貴。所以對具體的保護對象,裝設怎樣的繼電保護裝置,在滿足技術條件的同時,還要分析其經濟性。

繼電保護發展到今天,它的構成原理已形成了兩種邏輯:一種為布線邏輯,另一種為數字邏輯。布線邏輯的繼電保護裝置,其功能靠接線來完成,不同原理的繼電保護裝置其接線也不同;數字邏輯的繼電保護裝置其功能由計算(程序)來完成,不同原理的裝置計算方法(程序)不相同,但硬件基本相同。布線邏輯的裝置要實現一種完善的特性(如四邊形阻抗邊界),接線將十分復雜,有些邊界還不可能實現。數字邏輯的裝置其原理是由計算(程序)來實現的,因此,可實現特性完善的裝置。

4 結語

繼電保護技術的發展先后經歷了機電型、晶體管型、集成電路型和微機型,從初期的機電型發展到今天的微機型,已經歷了四代的更新。繼電保護的種類雖然很多,但就其基本組成而言,整套繼電保護裝置是由測量部分、邏輯部分和執行部分三部分組成。

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[關鍵詞]:電廠 繼電保護 應用 策略

一、引言

發電廠是我國生產電能的主要基地,繼電保護設備是發電廠內部電力系統運行必不可少的裝置,它能夠及時檢測到系統運行的突發故障或異常運行方式,既可在短時間內發出報警信號,也能直接對故障部分采取切斷、隔離處理,為發電廠電氣設備的運行提供了安全、穩定的環境。根據發電廠設備運行記錄分析,繼電保護裝置會受到多種內外因素的干擾,造成其保護功能明顯降低。因此,及時采取有效策略抵制干擾是發電廠繼電保護需要盡快處理的問題。

二、發電廠繼電保護的作用與要求

發電廠繼電保護的主要功能是對異常狀況及時檢測報警,對可能發生的故障提前采取應急處理措施。發電廠內部電力系統的繼電保護裝置具有很強的故障判斷力。當系統在運行期間產生異常之后,可利用繼電保護裝置盡快切斷故障源,避免造成設備損壞或系統運行中斷。發電廠采用繼電保護之后應詳細分析其功能作用及運行條件,實現最大的設備保護效果。

2.1繼電保護的作用與組成

電力是國民經濟健康平穩運轉的重要能源之一。目前,我國的發電廠生產電能的方式主要是火力發電、水力發電等。每一種電能生產模式都要使用各種自動化電氣設備。將繼電保護裝置應用于電氣設備發揮監測故障的作用,如:繼電保護在發電廠設備故障發生前能感應到異常信號,從而立刻把故障元件與電力系統隔離,防止設備內部構件受到損壞。同時,繼電保護的緊急處理也防止停電時間過久帶來的不便,讓發電廠設備保持正常的運行狀態。

繼電保護動作的實現要借助于整套裝置功能的發揮,其通常由測量元件、邏輯元件、執行元件等結構組合而成,每一個部分都是影響繼電保護功能的重要因素。具體情況:測量元件,通過對發電廠電氣設備的元件參數綜合測量,將所得參數與標準值對比后判斷設備的實際狀態,以命令繼電保護裝置是否動作;邏輯元件,根據相對應的邏輯關系對設備故障詳細分析,確定具體的類型、范圍,再確定斷路器跳閘、傳輸信號等動作;執行元件,繼電保護信號傳輸完成后,執行元件則按照信號執行命令.如:跳閘、切斷等。

2.2繼電保護的基本要求

鑒于繼電保護對發電設備故障的檢測、報警、切斷、隔離等多項功能,發電廠在配置繼電保護裝置時必須要考慮到繼電保護動作運行的基本要求。只有滿足繼電保護裝置運行的條件,才能使其保護功能得到正常發揮。一般情況下,繼電保護的基本要求應當符合選擇性、靈敏性、快速性等方面的要求。具體如下:

(1)選擇性

繼電保護動作的選擇性是指保護動作裝置動作時,僅將故障元件從電力系統中切除,使停電范圍盡量縮小,以保證系統中的無故障部分仍能繼續安全運行。

(2)靈敏性

靈敏性是衡量繼電保護裝置反應能力的指標,發電廠設備出現短路故障之后,保護裝置動作時間越短則靈敏性越強。作為繼電保護的基本要求,裝置的靈敏性必須能在規定時間內判斷故障的位置、種類、影響及處理方法,讓繼電保護裝置能正確反應動作。如:發電廠系統最大運行方式下三相短路動作正常,同時在系統最小運行方式下兩相或單相短路故障時同樣動作正常。

(3)快速性

快速的切除故障可以提高電力系統并列運行的穩定性,減少用戶在電壓降低的情況下工作的時間,以及縮小故障元件的損壞程度。因此,在故障發生時,應力求保護裝置能迅速動作切除故障。

(4)可靠性

保護裝置的可靠性是指在該保護裝置規定的保護范圍內發生了它應該動作的故障時,它不應該拒絕動作,而在任何其他該保護不該動作的情況下,則不應該誤動作。

三、繼電保護的干擾因素

繼電保護在發電廠生產期間起到了關鍵性的保護作用,既能對設備異常狀態有效檢測,也可在故障發生時緊急切斷處理。但從實際保護狀態分析。發電廠繼電保護受到了多方因素的干擾,造成繼電保護裝置的性能減弱,這對于發電廠安全穩定運行是不利的。

3.1雷擊因素

雷電對發電廠設備的破壞力較大,且自然雷擊形式多樣,如:直擊雷、感應雷、球形雷等。若發電廠的接地元件、避雷器受到雷電襲擊后,因電廠內的地網為高阻抗,使得雷擊造成的高頻電流在變電站的地網系統中造成暫態電位的升高。這種高阻抗干擾狀態下,發電廠繼電保護裝置的誤動作率明顯上升,保護裝置的靈敏性、可靠性等性能大大減弱。

3.2高頻因素

發電廠設備內隔離開關動作時間過長、動作速度過慢,在隔離開關觸點之間則形成“電弧閃絡”,由此形成過電壓、高頻電流等。這種高頻狀態會使得母線附近形成強烈的電場、磁場,使得二次回路、二次設備的運行發生異常狀況,若干擾強度大于裝置邏輯元件承受范圍時便會使繼電保護裝置動作異常,干擾了發電廠繼電保護裝置的運行。

3.3輻射因素

為了滿足電能生產調控的需要,發電廠內部電力系統也配備了相應的移動通信設備。通信設備在使用期間會形成強輻射電場、磁場。通信設備引起的輻射也會對繼電保護造成一定的干擾,如:變化的磁場耦合到附近的弱電子設備的回路中,而回路則感應出高頻電壓而產生假信號源,這往往會誤導繼電保護裝置的正常動作,影響了設備保護的效果。

四、發電廠繼電保護的有效策略

繼電保護是維持發電廠正常生產重要的關鍵環節,維持繼電保護裝置正??煽縿幼魇枪こ淘O計人員及運行人員需要深入分析的內容??紤]到繼電保護干擾因素帶來的不利影響,發電廠在生產運行期間要重視繼電保護裝置的管理,對潛在的干擾因素及時防范處理。根據筆者的工作經驗,發電廠繼電保護抵抗干擾的措施包括以下幾個方面。

4.1安排保護人員

發電廠應安排專業人員對繼電保護裝置監測觀察,當裝置發生異常狀態后及時采取措施處理。通常對發電廠繼電保護裝置要充分安排繼保、運行等人員的工作,讓發電廠繼電保護裝置保持良好的運行,專業人員必須經過專業的培訓和學習,經過專業機構的測評,并對相關設備的運行狀態建立運行數據,以作為資料儲備。

4.2完善規章制度

不同發電廠的生產模式各不一樣,發電廠要根據自身采用的繼電保護裝置特性,制定完善的規章制度加強管理。如:繼電保護設備臺賬、運行維護、事故分析、定期校驗、缺陷處理等。

4.3實行狀態監測

隨著微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的發展,變電站繼電保護故障診斷系統的完善為電氣二次設備的狀態監測奠定了技術基礎。對保護裝置可通過加載在線監測程序,對相應的干擾因素及時處理。

4.4配電線路保護

當前,國內配網線路均以lO kv電壓等級為主,但是10 kV配電線路結構特點是一致性差。這就要求技術人員參照電網保護配置情況及運行經驗,利用規范的保護整定計算方法對繼電保護參數準確計算。

4.5智能網絡控制

科學技術的發展促進了人工智能技術在電力系統中的廣泛運用,如:神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等。發電廠可以利用計算機網絡平臺,創建智能化的網絡控制系統,引導繼電保護裝置正常的動作秩序。

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關鍵詞:繼電保護、用電安全、維護措施

電力系統是一個非常復雜的由發電、輸電、配電以及售電等幾個環節構成的有機整體,其中任何一個環節出現問題,都有可能導致終端用戶無法正常使用電力。繼電保護是確保電網安全運行的一個重要的構成部分,同時也是目前的技術條件下電網運營不可或缺的一個部分。如果繼電保護系統自身出現任何的問題,都有可能使其無法有效的發揮相應的保護作用,從而造成電氣設備的損壞,甚至引發整個電力系統的崩潰。從這個角度來看,研究電力系統繼電保護的運行及其維護問題,對于保障電力系統的安全具有非常重要的現實意義。

1電力系統對繼電保護的基本要求與繼電保護的可靠性

1.1電力系統對繼電保護的基本要求

從目前來看,繼電保護只有能夠達到如下幾個方面的性能才能夠滿足電力系統的基本要求。首先,繼電保護需要具備選擇性,即當電力系統發生事故的時候,基點保護裝置能夠有選擇的將事故段切除,使得其他的電網還能夠正常的工作,換而言之就是要斷開距離事故點最近的開關設備,但是不能夠影響其他的部分。其二是要具備快速性,即當事故發生的時候,要及時的相應,從而盡量的反之損失的擴大,減輕事故的影響;其三是靈敏性,即基點保護裝置要能夠對其保護范圍內的任何事故以及不正常運行狀態及時的識別并且反映;最后是可靠性,即繼電保護系統要能夠可靠地運行。

1.2繼電保護的穩定性及其相關因素

前文已述及,繼電保護系統本身要具有穩定性,才能夠使得真正出現問題的時候,系統能夠始終工作并且及時的處理相關的問題。同時,我們也只有了解影響到繼電保護可靠性的相關因素之后,才能夠有針對性的制定相應的相關的運行維護措施。

(1)軟件因素對繼電保護可靠性的影響

軟件錯誤或者工作的不正常都有可能導致繼電保護裝置發生誤動或者拒動,日前影響危機保護的軟件可靠性的因素主要包括了需求的分析定義不夠準確、軟件的結構設計出現失誤、定值輸入錯誤以及編碼有誤等問題。

(2)硬件因素對于繼電保護系統的可靠性影響

繼電保護系統中的保護裝置、二次回路、通信接口、斷路器以及其他的輔助裝置如果發生故障,都有可能影響到繼電保護系統的可靠性。這些電力網絡的重要組件,其可靠性不僅僅關系到繼電保護系統自身的可靠性,同時還關系到整個電力系統的可靠性。

(3)人為因素對繼電保護系統可靠性的影響

繼電保護系統的安裝人員完全憑經驗或者臆想,而不按照系統的設計要求接線或者在檢修的過程中誤操作,運行的人員的誤操作等問題都有過發生,而且確實對繼電保護系統的可靠運轉造成了較大的影響。

2電力系統繼電保護的維護措施

2.1嚴格按照繼電保護裝飾運行維護的要求進行操作或檢修

運行人員要嚴格的依據繼電保護的運行規程,對繼電保護裝置及其二次回路定期巡視,按照檢修要求的規定更改定值,并且檢查交流電壓回路,使得保護裝置在任何情況之下都不失去電壓。按照保護裝置自身的規定或者說明書在其允許的負荷電流之下對電氣設備或者線路的負荷潮流進行監視,一旦發現存在可能誤動的情況,要及時的與繼電保護的維修或者生產部門聯系,同時將信息向上級匯報。緊急情況之下,可以先行停用,并且及時的通知和督促有關部門消除并且處理相關問題。對于繼電保護系統工作過程中的掉牌信號以及燈光信號,要準確記錄,并且及時的將相關信息匯報,便于及時的發現問題,查找原因。

2.2嚴格遵循狀態檢修的基本原則

繼電保護系統的檢修不應該按照定時檢修的原則進行,而應該按照狀態檢修的基本原則,首先確保設備的安全運行,加強設備的狀態監測與分析,從而確定合理的、科學的狀態檢修間隔以及檢修的具體項目。在檢修的過程中,要按照總體規劃、分步實施、先行試點然后逐步推廣的基本原則進行。實施繼電保護系統的狀態檢修是一項非常復雜的系統工程,在我國也是出于探索階段。因此,具體的實施過程中,要有長遠的目標,同時也要總體的構想,穩扎穩打,分步實施,在取得了一定的試點成功之后,再全面推廣。

2.3完善設備管理信息系統

為了更好的防范軟件因素以及硬件因素對繼電保護系統可靠性造成的負面影響,就要將繼電保護系統納入到設備管理信息系統的管理范疇之內。而設備信息管理系統則需要對繼電保護系統的所有相關軟硬件發生的變化進行詳細的記錄,這就為繼電保護的狀態檢修提供了詳實的數據支撐。

2.4確保裝置技術要求符合當地安全運行條件

由于不同的區域在氣候條件、電力負荷方面都有著較大的差異,這也就對繼電保護系統的性能提出了不同的要求,在日常操作的過程中,要注意繼電保護系統的性能、架構與當地的環境條件相符,如果不相符應該及時的向上級匯報,盡可能的推動繼電保護系統與當地實際條件的適配。

2.5加強對配電屏的巡視檢查

一般的,在配電屏上的,都有電氣元件的名稱、標志以及編號,要巡視這些標志是否清晰、正確,同時對所有的操作把手與按鈕的位置與現場實際情況是否相符要檢查清楚。檢查配電屏上的分與合的指示燈工作是否正常,對隔離開關、斷路器以及熔斷器等的觸點牢靠程度進行檢測,并且了解其是否存在過熱變色等異?,F象。對于二次回路,要檢查其是否有導線或者絕緣層的破損與老化問題,一旦出現這些問題要及時的更換,同時對于絕緣電阻也要加以檢查。還需要了解儀表的情況,是否存在工作不正常與表盤玻璃松動的問題。在巡視的過程中,對于灰塵要及時的清掃,防止灰塵中的金屬物質導致的電氣短路與其他的故障。

2.6加強運行維護

在斷路器跳閘之后,如果需要對觸頭以及滅弧罩及時的進行更換,要在更換之前對導致跳閘的原因進行分析,了解清楚之后才能夠再次合閘運行,否則如果問題沒有消除,斷路器還是會跳閘。對于頻繁操作的交流接觸器,應該確定2-3個月檢查一次,校驗其吸引線圈,是否能夠達到正常操作的要求。同時,還要對熔斷器的熔體以及當前所處環境的實際負荷之間是否匹配,如果不匹配要及時的更換成匹配的熔體,并且要檢查其各個連接點之間的接觸是否良好,是不是存在燒損現象。

3結語

隨著科技的不斷發展,以及相關技術在電力安全領域的應用,我們的用電安全也在得到越來越強大的波愛護,尤其是隨著在線監測系統與無線通信技術的發展,我們有理由相信,繼電保護的未來會逐步朝著智能化、網絡化的方向發展,這也對我們的相關工作者提出了新的要求,不僅僅要能夠對現有的繼電保護系統的運行及其維護做到心中有數,同時也要注意知識結構的更新,適應未來繼電保護系統的發展。

參考文獻:

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【關鍵詞】電力;繼電保護;作用;特性

一、電力系統繼電保護的作用

電力系統的運行過程中涉及到對各種運行設備和線路的管理,因為電力系統的復雜性決定了一旦某個運行環節出現故障,就會嚴重的影響整個電力系統的運行安全。繼電保護裝置正是為了滿足這種需求產生的一種對于電力系統的相關運行狀況的一種檢測和制動設備,它可以在檢測到系統的異常運行后,根據情況作出反應,以排除潛在的安全隱患或者將事故的損失和危害降到最低。隨著各種高新技術在電力系統中的應用,繼電保護裝置和系統也朝著越來越自動化和信息化的方向發展,未來的繼電保護不僅可以有效的提高自身運行的安全性和可靠性,還能夠實現更加智能的操作。

平價電力系統的運行狀況的標準不僅有安全可靠,還有是否能夠實現更加經濟和優質的供電,由于電力系統的復雜性和規模性決定了其在運行過程中要正確和有序的處理各種元件和線路的運行。而且由于電力系統的覆蓋規模大,還容易受到各種自然環境和人為因素的影響,這些都應該在電力管理的過程中予以充分的考慮,并以此做好相關的應急預案。目前我國的電力系統的運行采用的是以計算機為中心,分層分級對電力系統的運行狀況進行監控的方式,這樣不僅方便對于各個部分進行管理,還能夠實現對電力系統的運行狀況的全面的監控。在這個過程中,繼電保護裝置以及系統就是對整個電力系統的運行異常進行檢測的,一旦發現電力系統的運行異常,就會進行自動的保護處理,并發出警示信號。繼電保護裝置的主要功能有:1.一旦電力系統的運行出現短路,繼電保護裝置可以迅速及時的對故障位置進行跳閘處理,避免其他環節的線路受到影響,也能夠有效的保護電力元件不受損壞。2.一旦電力系統的中的某些設備存在異常運行,繼電保護裝置就會根據不同的運行異常情況進行識別,并馬上發出警示信號,提醒工作人員進行維護和處理。所以,繼電保護裝置在電力系統的安全運行中的作用是至關重要的,是維護電力系統的安全可靠以及穩定運行的重要裝置,也是保證用戶的用電安全的重要環節。其在現代電力系統中有著不可替代的地位。

二、繼電保護的基本特性

要想實現繼電保護的保護功能,就必須要對其基本特性進行充分的了解和利用,一般來說,繼電保護系統的運行要滿足以下幾個特點。

選擇性,所謂選擇性就是指繼電保護裝置在電力系統發生運行異常的情況下,可以及時的對存在運行異常的部位進行識別,并且有效的采取相應的處理措施,這種設備位置以及電路系統的選擇對于繼電保護裝置的功能的發揮是十分重要的,因為一旦判斷錯誤,或者對全部的系統進行制動,不僅不會及時的遏制系統故障,還會引發更為嚴重的安全事故。

速動性,所謂速動性就是指在電力系統出現運行異常的時候,繼電保護裝置能夠及時的做出反應和處理,因為電流運行的特點決定了設備的故障蔓延的比較快,所以如果繼電保護裝置不能夠及時的做出斷路處理,就會影響自身功能的發揮,從而影響整個電力系統的運行質量和安全。其具體的必要性主要表現為以下幾個方面:1.快速切除故障可以提高電力系統并列運行的穩定性。因此,快速切除故障是提高系統并列運行穩定性,防止系統事故的一項重要措施。2.快速切除故障可以減少發電廠用電及用戶電壓降低的時間,加速恢復正常運行的過程,保證廠用電及用戶工作的穩定性。因此,快速切除短路故障,所有電動機在故障切除后都可以繼續正常運行,因而保證發電廠和用戶工作的穩定性。通常要求在發電廠母線上的引出線上發生短路故障,機端母線電壓下降到額定電壓60%以下時,必須無時限地切除故障。3.快速切除故障可以減輕電氣設備和線路的損壞程度。4.快速切除故障可以防止故障的擴大,提高自動重合閘和備用電源或設備自動投入成功率。從上述理由可知,快速切除鼓掌,對提高電力系統運行的可靠性具有重大的意義。切除故障的時間是指從發生短路故障的時刻起到斷路器跳閘電弧熄滅為止的時間,它等于繼電保護裝置的動作時間與斷路器跳閘時間之和。所以,為了保證快速切除故障,除了加快保護裝置的動作時間之外,還必須采用快速跳閘斷路器。

靈敏性,所謂繼電保護裝置的靈敏性是指電氣設備或線路在被保護范圍內發生短路故障或不正常運行情況時,保護裝置的反映能力。

可靠性,所謂保護裝置的可靠性就是指繼電保護裝置自身的運行要可靠,這樣才能保證自身的功能的正常發揮,而不會因為自身的功能以及設備缺陷,影響電力系統的正常運行。因為如果一旦繼電保護裝置在電力系統的運行出現異常的情況下拒絕動作或誤動作,就將給電力系統和用戶帶來嚴重的損失。所以,在設計、安裝和維護繼電保護裝置時,必須滿足可靠性的要求。

以上四個基本要求是設計、培植和維護繼電保護的依據,又是分析評價繼電保護的基礎。這四個基本要求之間,是相互聯系的,但往往由存在著矛盾。因此,在實際工作中,要根據電網的結構和用戶的性質,辯證地進行統一。

三、結語

綜上所述,電力系統的運行直接關系到人們的日常生產和生活質量,所以應該加強對其運行安全性和可靠性的保護,繼電保護裝置作為這樣一種運行裝置,主要的功能就是對于電力系統的運行狀況進行實時的檢測,并在出現異常情況的時候進行及時制動,保護系統的運行安全。在對電力系統的繼電保護裝置進行設計和安裝的過程中,應該充分的了解繼電保護裝置的作用和特信封,才能實現對其功能的更好的利用。改革開放30年來,中國的市場經濟得到快速的發展,我國的經濟建設取得了舉世矚目的成就。隨著經濟的發展,對電力的需求越來越大,電力供應開始出現緊張,在很多地方都出現了供電危機,使其不得不采取限電、停電等措施,以緩解電力供應的緊張。在如此嚴峻的形式下,加強對電力系統的安全維護至關重要,而繼電保護正是其中主要的保護手段之一。

參考文獻

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關鍵詞:電力系統;繼電保護;運行維護

中圖分類號:TM77文獻標識碼:A 文章編號:

電力系統的在線檢測技術目前已經取得飛躍進步,計算機通信技術在電力系統的運用也日趨成熟,繼電保護技術逐漸向網絡化、一體化、計算機化及智能化發展已經是歷史發展的趨勢,對繼電保護裝置進行按需的檢查和維護,按時監督系統運行狀況,做好故障記錄及應對措施記錄都會逐漸采用自動化的智能處理,相信在越來越成熟的系統下繼電保護裝置的運行維護也會越來越穩定,良性反饋于系統的正常運行,以提高供電質量和可靠性。

1 繼電保護運行維護的基本原則

繼電保護運行維護的基本原則主要體現在兩個方面,一是確保運行的安全性,二是對繼電保護的宏觀規劃和逐步落實。對于確保裝置運行的安全性是繼電保護運行維護的基礎,主要通過對繼電保護裝置的日常狀態檢修來實現,裝置的檢測分析應及時做好檔案管理,對檢修的項目做合理的安排,對檢修的周期有明確的計劃及針對性,并制定相關的管理制度和責任制度來加強對繼電保護運行維護的管理。繼電保護的運行維護是相當復雜的過程,尤其是目前我國繼電保護的狀態檢修還沒有形成成熟的完整體系,因此總體的宏觀規劃就顯得非常重要,然后才能通過分層逐步推進,嚴格落實運行維護的每一步的實施,這些都需要試點來累計必要的經驗才能進一步推廣應用。

2 電力系統繼電保護的意義

2.1 繼電保護可以保障電力系統的安全、正常運轉

因為當電力系統發生故障或異常時,繼電保護可以實現在最短時間和最小區域內,自動從系統中切除故障設備,也可以向電力監控警報系統發出信息,提醒電力維護人員及時解決故障,這樣繼電保護不僅能有效的防止設備的損壞,還能降低相鄰地區供電受連帶故障的幾率。同時還可以有效的防止電力系統因種種原因,而產生時間長、面積廣的停電事故,是電力系統維護與保障最實用最有效的技術手段之一。

2.2 繼電保護的順利開展在消除電力故障的同時,對社會生活秩序的正?;?,經濟生產的正?;龀隽素暙I不僅確保社會生活和經濟的正常運轉,還從一定程度上保證了社會的穩定,人們生命財產的安全。前些年北美大規模停電斷電事故,就造成了巨大的經濟損失,引發了社會的動蕩,嚴重的威脅到了人們生命財產的安全??梢?,電力系統的安全與否,不僅僅是照明失效的問題,更是社會安定、人們生命安全的問題。所以,繼電保護的有效性,給社會各方面帶來了重大的影響。

3 繼電保護裝置的基本要求

3.1 選擇性,當電力系統出現故障的時候,繼電保護裝置能夠有選擇的將故障源切斷,即斷開距離故障點最近的開關設備,從而保證設備的無故障部分能繼續安全運行的同時盡可能小范圍的縮小停電范圍。

3.2 快速性,繼電保護的快速性是其最大化減小損失的有力保證,應該以允許的最快的速度使斷路器跳閘來終止異常狀態的發展,同時繼電保護的快速動作也可以減小故障元件的受損程度,為線路故障自動重新合閘提升成功率,同時還能保證故障后電力系統同步運行的穩定性。

3.3 靈敏性,繼電保護裝置的靈敏性是指其在保護范圍內發現不正常狀態的反應能力,靈敏性不是追求越高愈好,而是需要在結合電力系統自身用電特性的基礎上追求最高性價比的靈敏性,它可以用靈敏系數來具體衡量。

3.4 可靠性,即繼電保護裝置能在保護范圍內沒有不應動作的前提下不發生勿動的可靠性能,目前這個基本要求大多能夠得到保證。

4 繼電保護裝置的校驗周期和內容

繼電保護裝置能否在電力故障情形下做出正確動作是其發揮保護功能的前提,而保證這個功能的重要工作就是對運行的繼電保護裝置和它的相關二次回路進行定期的檢查和校驗。對于新安裝的繼電保護裝置,假如其二次回路是同期改造或同期建設的,則在裝置投入運行的一年之內必須進行一次全面的檢查,其中若是發現裝置運行情況較差或是暴露出一些需要監督的問題,那么其局部檢查的周期就必須相應縮短,并且根據全檢的結果對局部檢驗項目進行合理的調整與安排。對于那些需要更換裝置的部分但保留了二次回路的技術改造工程,例如保護裝置單通道改為雙通道或改用光纖代替通道載波等,在工程進行后必須要全檢一次,保證投產之處的安全正常,之后便可以按正常周期安排檢驗,可不進行前文所說的第一年的全檢。110kV電壓等級的繼電保護裝置中設備運行維護的微機裝置可撤銷部分檢查,進行六年一次的全檢即可。運行中的繼電保護裝置可以考慮按以下項目順序進行檢驗:一是對繼電器的電氣特性試驗和機械特性檢查,二是二次回路分閘電壓檢測和絕緣電阻的測量,三是進行二次通電檢驗,最后可以檢查保護裝置的整組動作。

5 繼電保護運行的具體維護方法

5.1 要全面了解設備的初始狀態

繼電保護設備的初始狀態,影響其日后的正常和有效運行。因此必須注意收集整理設備圖紙、技術資料以及相關設備的運行和檢測數據的資料。對設備日常狀態的檢修,要對設備生命周期中各個環節都必須予以關注,進行全過程的管理。一方面是保證設備正常的、安全有效的使用,避免投入具有缺陷的設備。同時在恰當的時機進行狀態檢修,以便能真正的檢測出問題的所在,并及時的找到應對方案。另一方面,在設備使用投入前,要記錄好設備的型式試驗和特殊試驗數據、各部件的出廠試驗數據、出廠試驗數據以及交接試驗數據和運行記錄等信息。

5.2 要對設備運行狀態數據進行及時全面的統計分析

首先要了解設備出現故障的特點和規律,進而通過對繼電保護裝置運行狀態的日常數據的分析,預先判斷分析故障出現的部分和時間,在故障未發生時,及時的排查。因此狀態檢修數據管理就顯得非常重要,要把設備運行的記錄、設備狀態監測與診斷的數據等結合起來,通過正確的完整的技術數據進行狀態檢修。通過數據的把握和設備運行規律的把握,可以科學地制定設備的檢修方案,提高保護裝置的安全系數和使用周期,保證電力系統的正常運行。

5.3 繼電保護運行的具體維護可以分五點來進行

5.3.1 在檢修過程中應當注意與相關管理人員進行必要的協商,確保檢修時分合開關操作的穩定安全,避免在檢修時因為人員故障使得檢修反而對保護裝置或系統造成損傷;

5.3.2 加強繼電保護裝置運行時的監控力度,對異常情況要及時具體的匯報主管部門,并最好做到有記錄可查;

5.3.3 對繼電保護裝置跳閘的原因應當每次都有詳細明確的調查結論,對其他保護動作的情況都有到位的了解,在排除故障后及時復歸掉牌信號,并做好故障表征、原因分析、排除方式及應對措施等方面的實時有效記錄;

5.3.4 嚴格把關繼電保護裝置的操作權限,一般的值班人員只能擁有簡單的壓板接通轉換、保險裝卸及開關切換等權限,其他多余操作出現了,只要不屬于職權范圍以內的都應及時斷開開關并與相關負責人發送警報;

5.3.5 結合現場的設備圖紙,嚴格按照《電氣安全工作規程》的規定來進行二次回路上的所有操作,并對傳統變電站二次設備進行定期檢修以確保繼電保護裝置及其二次回路接線完好。

6 結束語

目前在確保電力系統經濟高效及安全可靠方面起著至關重要作用的便是繼電保護裝置,電網在運行過程中由于電氣設備絕緣裝置損壞等原因容易引發系統運行異常或短路事故,這會對電氣設備的使用壽命造成嚴重的影響,給電力生產運輸帶來很大的經濟損失,同時也極大影響著正常供電,繼電保護在這種時候往往能起到很好的抑制作用,能防止電力事故的發生或有效阻止事故的擴大化,因此,對電力系統繼電保護問題展開探討是非常有必要的。

參考文獻:

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關鍵詞:繼電保護

1 繼電保護裝置的作用和任務

在供電系統發生故障時,必須有相應的保護裝置盡快地將故障切除,以防故障擴大。當發生用電設備有危害性的不正常工作狀態時,應及時發信號告知值班人員,消除不正常的工作狀態,以保證電氣設備正常、可靠地運行。

基本任務如下:

①當發生故障時能自動、迅速、有選擇性地將故障元件從供電系統中切除,使故障元件免遭破壞。②當出現不正常工作狀態時,繼電保護裝置動作發出信號,以便告知運行人員及時處理,保證安全供電。③繼電保護裝置還可以和供電系統的自動裝置配合,大大縮短停電時間,從而提高供電系統運行的可靠性。

2 繼電保護裝置的基本原理和組成

供電系統發生故障之后,總是隨著電流的驟增、電壓的迅速降低、線路測量阻抗減小以及電流、電壓之間相位角的變化等。因此,利用這些基本參數的變化,可以構成不同原理的繼電保護。一般情況下,整套保護裝置由測量部分、邏輯部分和執行部分組成。

2.1 測量部分 測量從被保護對象輸入的有關電氣量,如電流、電壓等,并與給定的整定值進行比較,輸出比較結果,從而判斷保護裝置是否應該動作。

2.2 邏輯部分 根據測量部分輸出的檢測量和輸出的邏輯關系,進行邏輯判斷,以便確定是否應該使斷路跳閘或發出信號,并將有關命令輸入執行部分。

2.3 執行部分 根據邏輯部分傳送的信號,最后完成保護裝置所擔負的任務,如跳閘或發出信號等操作。

3 對繼電保護裝置的基本要求

3.1 選擇性

繼電保護動作的選擇性是指供電系統中發生故障時,距故障點最近的保護裝置首先動作,將故障元件切除,使故障范圍量減小,保證非故障部分繼續安全運行。

3.2 速動性

快速地切除故障,可以縮小故障設備或元件的損壞程度,減小因故障帶來的損失和在故障時大電流、低電壓等異常參數下的工作時間。

3.3 靈敏性

在系統中發生短路時,不論短路點的位置、短路的類型、最大運行方式還是最小運行方式,要求保護裝置都能正確、靈敏地動作。繼電保護越靈敏越能可靠地反映應該動作的故障。但也容易產生在不要求其動作情況下的誤動作。因此,靈敏性與選擇性也是互相矛盾的,應該綜合分析。通常用繼電保護運行規程中規定的靈敏系數來進行合理的配合。

3.4 可靠性

保護裝置在其保護范圍內發生故障或出現不正常工作狀態時,能可靠地動作而不拒動;而在其保護范圍外發生故障或者系統內設有故障時,保護裝置不能誤動,這種性能要求稱為可靠性。保護裝置的拒動和誤動都將給運行中的供電系統造成嚴重的后果。隨著供電系統的容量不斷擴大以及電網結構的日趨復雜,除滿足上述四點基本要求外,還要求節省投資,保護裝置便于調試及維護,并盡可能滿足系統運行的靈活性。

4 幾種常用電流保護的分析

4.1 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,這種保護就叫做反時限過電流保護。反時限過電流保護雖外部接線簡單,但內部結構十分復雜,調試比較困難;在靈敏度和動作的準確性、速動性等方面也遠不如電磁式繼電器構成的繼電保護裝置。

4.2 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。繼電器的構成。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(作為起動元件)、電磁式信號繼電器(作為信號元件)構成的。它一般采用直流操作,須設置直流屏。

定時限過電流保護的基本原理。在10kV中性點不接地系統中,廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構成。保護裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預先整定的時間,而與被保護回路的短路電流大小無關,所以這種過電流保護稱為定時限過電流保護。

動作電流的整定計算。過流保護裝置中的電流繼電器動作電流的整定原則,是按照躲過被保護線路中可能出現的最大負荷電流來考慮的。也就是只有在被保護線路故障時才啟動,而在最大負荷電流出現時不應動作。提高不拒動和誤動作,是繼電保護可靠性的核心。為了確保供電系統的正常運行,必須正確地設置繼電保護裝置并準確整定各項相關定值,從而保證系統的正常運行。

5 繼電保護的現狀與發展趨勢

近20年來,微機型繼電保護裝置在我國電力系統中獲得了廣泛應用,常規的電磁型、電動型、整流型、晶體管型以及集成電路型繼電器已經逐漸被淘汰。以往,繼電保護裝置與繼電保護原理是一一對應的,不同的保護原理必須用不同的硬件電路實現。微機繼電保護的誕生與應用徹底改變了這一狀況。微機繼電保護硬件的通用性和軟件的可重構性,使得在通用的硬件平臺上可以實現多種性能更加完善、功能更加復雜的繼電保護原理。一套微機保護往往采用了多種保護原理,例如,高壓線路保護裝置具有高頻閉鎖距離、高頻閉鎖方向相間阻抗、接地阻抗、零序電流保護及自動重合閘功能。微機保護還可以方便地實現一些常規保護難以實現的功能,如工頻變化量阻抗測量和工頻變化量方向判別。

微機繼電保護裝置一般采用插件結構,通常包含交流變換插件、模數轉換和微處理器插件、人機管理開關量輸入插件、電源插件和繼電器插件等。隨著微處理器技術的發展,內部集成的資源越來越多,一個處理器芯片往往就是一個完整的微處理器系統,使得硬件設計變得非常簡單。較復雜的微機保護裝置通常采用CPU結構。多個保護CPU通過串行通信總線與人機管理CPU相連。通過裝置面板上的鍵盤和液晶顯示實現對保護CPU的調試與定值設置,人機管理CPU設計通過現場通信總線與調度直接連接,便于實現變電站無人值守和綜合自動化。

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關鍵詞: 繼電保護 微機保護 課程改革一、目前《電力系統繼電保護》課程存在的問題

在現有電力系統繼電保護教材中,大多數教材在講述保護的基本原理時,一般結合機電型繼電器分析保護原理,這樣就花費了大量篇幅用于分析介紹繼電保護裝置和傳統繼電保護的二次電路。當然,通過傳統的機電型保護的動作過程,讓學生學習和掌握保護原理是行之有效的方法,學生也容易理解,問題是在理解完了保護基本理論后,如何讓學生認識微機保護,這在大多數教材中并沒有體現。

二、《電力系統繼電保護》課程教學的改革

1.課程改革的思路

繼電保護課程的改革以基本原理為主,包括保護的基本原理、保護裝置和繼電器的基本原理。以模擬保護具體電路為輔,對復雜模擬電路不作介紹,減輕學生的學習負擔。保護裝置和繼電器的應用舉例以微機型為主,在教學實踐過程中,適當地介紹當前繼電保護最新的技術和原理,同時鼓勵學生課后自主學習。統籌考慮和選取教學內容,以適合工作崗位的需要,對繼電保護密切相關的課程,在教學內容上、課時上嘗試進行大幅度整合。

(1)校企合作――按照工作現場工作過程搭建、設計課程教學內容。

總結歸納專業崗位群中的典型工作任務,以典型工作任務設計學習性工作任務,以職業實際工作為訓練內容,使課程目標和教字內容與職業實際緊密聯系,學習要素與工作要素相互滲透、融合,最大限度地實現校內學習與實際工作的一致性。

(2)貫徹規范――教學內容體現“企業標準”。

將發電廠、變電站繼電保護工作生產現場的各類規程規范、優秀企業文化和先進理念滲透到教學內容中,實現提高學生綜合職業素質的教學目標。

(3)任務驅動――實現“教、學、做”相融合。

突出對學生職業能力的訓練,學生在完成學習性工作任務的過程中,認知、吸取支撐完成任務的理論知識,教師針對學生操作中遇到的難題或出現的問題給予講授,歸納操作要點或知識要點。學生在“做”的過程中學習新知識,學習的過程就是不斷解決問題的過程,就是完成工作任務的過程,就是提高職業素質的過程,任務的成果就是“教、學、做”結合的結晶。

2.課程改革的具體方法

(1)教學內容的改革。

繼電保護教學內容改革是核心,沒有一個好的內容,無論怎么改都不會成功,問題是繼電保護的內容很多,怎么從眾多內容中選取是關鍵所在,內容的改革需遵循夠用、發展的層次展開。所謂夠用,就是繼電保護內容要包含基本的保護理論原理,比如常規的電流保護、功率方向保護、距離保護及差動保護等,對于這些原理的學習要完全掌握。所謂發展,就是繼電保護的理論學習要與時俱進,對于目前不用的一些陳舊理論要敢于刪除,對于新的理論要補充。由于微機保護的大力發展,許多過去難以解決的問題,現在很容易解決,如功率保護的接線形式,差動保護的接線等問題。

(2)教學手段的改革

在教學過程中,教學手段十分關鍵,教學手段的好壞直接關系到能否調動學生的學習積極性,也就是說,能否抓住學生。目前常用的教學手段主要是板書式教學、多媒體教學及討論式教學等,這些教學經過長期實踐,證明是可行的。但對于不同的教學內容,如果只采用一種方式,則效果不理想,在教學過程中不能激發學生的學習動力,因此需針對不同的教學內容,合理采用不同的手段。充分調動學生積極性,培養學生的思考及參與能力。因此,合理運用不同的教學手段是調動學生學習積極性的重要因素。

作為職業院校學生,工程實踐能力是其基本素質,也是社會的基本要求。由于微機保護的接線少,信號質量相對較高,操作過程也相對簡單,可以設計內容不同、形式多樣的實訓內容對學生進行專門訓練,使學生較好地掌握保護測試技能、對濾波及保護算法進行初步的設計,甚至對自己設計的保護方案調試等。

對于繼電保護的教學采用任務驅動法,在實踐過程中,可以按照電網施工的流程,將一些簡單實際的小型工程全程照搬入實訓室,老師提供相關的圖紙資料,學生們幾人一組,按照任務要求,進行保護的施工安裝、調試,對保護出現的故障進行分析查找,完成設備的調試報告,進一步提高學生分析解決實際問題的能力,這就要求學生具備較強的二次識圖能力。

(3)考評的改革

考評是檢驗學生對知識學習和應用掌握的一個重要環節,不同的考評制度可以檢驗出學生學習過程中的不同能力,因此,要促使學生學好知識,掌握原理,學會應用,需要老師設計不同的考評方案??己嗽u價體系的改革要立足于正確引導學生在打好堅實理論基礎的基礎上,培養和提高分析問題與解決問題的能力,鼓勵學生發揮創新思維和創新能力。從基礎理論知識的掌握、專業技能的運用、綜合性實訓的實施等多方面進行綜合考核,加大實訓環節的考評比例,從制度上鼓勵學生進行發散思維、求異思維的培養。傳統考評往往采用閉卷考試方式,這種方式有它的優點和公正性,但不能很好地檢驗學生動手能力和應用繼電保護原理知識解決實際問題的能力。對于原理性內容學習采用傳統閉卷考試,解決問題和分析問題能力采用具體實作考評。最后分別設計一個系數求和,完成對一個學生的綜合評價。

三、課程改革的結果分析

任何一項改革,最終都要經過實踐檢驗,當然,教育實踐的檢驗有其特殊性,它是一個長期的復雜的過程。在學校教改立項的支助下,對電氣2012級的電氣自動化技術專業的繼電保護進行了課程內容教學改革,從教學效果看,學生上課活躍程度增加,學生對繼電保護原理的理解加深,對微機保護設備的認識和實踐能手動力大大提高。在課程結束后,通過對比和對學生的問卷調查,學生相對更喜歡改革后的教學方式。這說明了這次課程內容調整和教學方式改革比較成功。

參考文獻:

[1]羅士萍,顧艷.從保護的微機化淺析繼電保護課程內容的調整[J].南京工程學院學報(社會科學版),2004(2).

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關鍵詞:電力系統 繼電保護 應用 維護

引言

電力作為當今社會的主要能源,對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。電力系統的飛速發展對電力系統的繼電保護不斷提出新的要求,近年來,電子技術及計算機通信技術的飛速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力。如何正確應用繼電保護技術來遏制電氣故障,提高電力系統的運行效率及運行質量已成為迫切需要解決的技術問題。

1電力系統中繼電保護的配置與應用

1. 1 繼電保護裝置的基本要求

選擇性。當供電系統中發生故障時,繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內,不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣,保護裝置均不應產生拒絕動作;但在保護區外發生故障時,又不應該產生錯誤動作。速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度,加快系統電壓的恢復,從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件,同時還提高了發電機并列運行的穩定性??煽啃?。保護裝置如不能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大

事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效,以提高保護的可靠性。

1.2 繼電保護裝置的任務

繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統運行正常時,安全地。完整地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據;供電系統發生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行;當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時、準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。

1.3 保護裝置的應用

繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業高壓供電系統、變電站等,用于高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用,對于不并列運行的分段母線裝設電流速斷保護,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除。另外,還應裝設過電流保護,對于負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括:① 線路保護:一般采用三段式零序電流保護、相間距離保護、接地距離保護。其中一段為速斷保護,二段為限時速斷保護,三段為后備保護。當全線路需要速斷時,可增設光纖差動保護。當雙回線路并列運行或多回線路并列運行應選擇光纖差動保護。② 母線差動保護:需同時裝設母聯分斷、母線相續故障即死區。③主變保護:主變保護包括主保護和后備保護,主保護一般為重瓦斯保護、差動保護,后備保護為復合電壓過流保護、負序過流保護、過負荷保護。④ 電容器保護:對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。隨著繼電保護技術的飛速發展,微機保護的裝置逐漸投入使用,由于生產廠家的不同、開發時間的先后,微機保護呈現豐富多彩、各顯神通的局面,但基本原理及要達到的目的基本一致。

2 繼電保護裝置的維護

值班人員定時對繼電保護裝置巡視和檢查,并做好各儀表的運行記錄。在繼電保護運行過程中,發現異?,F象時,應加強監視并向主管部門報告。

建立崗位責任制,做到每個盤柜有值班人員負責。做到人人有崗、每崗有人。值班人員對保護裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換開關及卸裝熔絲等工作,工作過程中應嚴格遵守電業安全工作規定。

做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行,防止誤碰運行設備,注意與帶電設備保持安全距離,避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次,每月對微機保護的打印機進行定期檢查并打印。

定期對繼電保護裝置檢修及設備查評:① 檢查二次設備各元件標志、名稱是否齊全;②檢查轉換開關、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉,動作靈活。接點接觸有無足夠壓力和燒傷,③ 檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好;④檢查各盤柜上表計、繼電器及接線端子螺釘有無松動;⑤ 檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好;⑥ 配線是否整齊,固定卡子有無脫落;⑦ 檢查斷路器的操作機構動作是否正常。

根據每年對繼電保護裝置的定期查評,按情節將設備分為三類:經過運行檢驗,技術狀況良好無缺陷,能保證安全、經濟運行的設備為一類設備;設備基本完好、個別零件雖有一般缺陷,但尚能安全運行,不危及人身、設備安全為二類設備。有重大缺陷的設備,危及安全運行,出力降低,”三漏”情況嚴重的設備為三類。如發現繼電保護有缺陷必須及時處理,嚴禁其存在隱患運行。對有缺陷經處理好的繼電保護裝置建立設備缺陷臺帳,有利于今后對其檢修工作。

3 電力系統繼電保護發展趨勢

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,繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信一體化方向發展。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。為保證系統的安全運行,各個保護單元與重合裝置必須協調工作,因此,必須實現微機保護裝置的網絡化,這在當前的技術條件下是完全可行的。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