继电保护工作原理十篇

发布时间:2024-04-26 00:52:49

继电保护工作原理篇1

关键词:继电保护;电力光线技术;电网通信;有光时分复用

电力系统运行安全是保障社会经济建设稳定的重要工作内容,随着电网建设规模的不断扩大,采用原有的数据信息传递方式很难满足信息高效传递以及高信息容量的需求。针对这一问题,相关研究人员应从明确电力光纤技术应用要求、光缆的电网继电保护以及解决传输通道双重化问题入手进行分析研究,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

1继电保护中电力光纤技术概述

电力光纤技术是指,应用于电网通信和调度过程的技术,它能够为信息通道提供相应的保护。而继电保护中应用的电力光纤技术是通信光纤,它是由包层和纤芯两部分内容组成。包层是将光控制在纤芯内,并通过保护纤芯来增加光纤的机械强度;纤芯则是用来传输光信号的介质。电力光纤在继电保护过程中能够起到通道传输介质的作用,它的应用使得电力系统的运行具有耐高压和抗雷电电磁干扰的特点。对于继电保护电场的绝缘效果来说,电力光纤技术的应用带来了频带比较宽、传输容量比相对较大以及衰耗比较低的特点。基于上述优点,电力光线网络系统的建设力度不断加大,光纤技术也会在继电保护中完善其保护措施。

2继电保护中电力光纤技术的应用

2.1电力光纤技术应用要求

电网继电保护的安全运行是依靠继电保护的应用动作和应用时间来保证的。因而,必须要对电网通信通道的延时传输进行严格。相关研究结果表明,基于SDH光纤通信系统能够实现在480km的距离范围内满足电网继电保护的传输延时需求[1]。当电网实际的传输需求大于480km时,电力光纤技术通过增大中继的距离或者提高输出光功率的方法来满足光信息传输的延时要求。目前,随着电力光纤技术的快速发展,光信号的接收机、光源以及光纤的使用性能都得到了不同程度的提升。具体来说,光信号接收机的接收机的灵敏度更高、光源的输出功率更大以及光纤的无中继传输距离更长,部分光纤的无中继传输距离甚至可以达到上百公里。这一要求的满足是电力光纤技术改善了光信号的放大器以及色散补偿器的原因。在具体计算时,各个数据参数是以传输最差状态来进行计算的,这就意味着结果是存在一定余量的。如果再去掉一些传输过程中不必要延时环节,那么电力光纤技术允许延时的时间距离还可以延长。由此可以看出,SDH的光纤通信系统完全可以满足电力系统传输继电保护信号的延时要求和避免传输损伤问题的发生。在这种情况下,电网的继电保护实现了信号的有效传输。电力光纤技术还能够提高电网信息设计、运行以及系统维护的工作效率,保证了电力通信系统传送的安全性。

2.2光缆的电网保护

现阶段,继电保护中电力光纤网络的使用光缆有三种:分别是架空地线复合(opGw)光缆、自承式(aDSS)光缆以及普通非金属光缆。其中虽然架空地线复合光缆opGw的使用成本较高,但它在同杆双回和多回线路以及高电压等级的使用过程育线路的综合造价相比成本较低。与此同时,架空地线复合光缆还可以兼作继电保护的通道。例如,220kV的电网通信线路,其采用的高频保护和光纤保护的成本价格相当。但当高频保护在线路两侧的运行过程中,还需要增设结合滤波器、阻波器以及耦合电容器等设备,这就意味着opGw光缆的使用将更为经济实用。此外,架空地线复合光缆的应用还具有较高的运行可靠性,且设备维修费用低廉的特点。

2.3传输通道的双重化问题

在继电保护中,当电力光纤技术应用于220kV电网以及220kV以上的电网信号传输时,要按照规定进行双重化的主保护。除此之外,纵联保护也要实现线路的双重化保护。对于220kV电网以及220kV以上电网信号传输的高频保护会在不同的相别上进行耦合,所以就能够满足传输通道的双重化要求。在实际传输过程中,如果采用两套光纤保护进行电网信号线路的主保护,那么传输通道的双重化问题就会对光纤保护的普及造成影响。因而,要在同一光缆的不同纤芯上实现通道双重化要根据光缆的使用型号来进行确定。对于光缆型号的选择,相关研究表明,按照使用可靠性原则aDSS光缆而后普通不能实现不同纤芯的双重化[2]。基于此,只能通过光缆的双重化传输标准来达到通道双重化的目的。

2.4应用施工工艺

电力光纤技术在继电保护中的对象是,超高压线路的传输通道运行安全,这是保证电力系统稳定运行的关键。电力光线技术的光缆在传输数据信息式,需要经过光缆机、转接端子箱、高压线路以及电缆层等环节,这就给光纤的施工质量和施工工艺操作提出了新的要求。基于此,施工人员应在继电保护装置在投入使用前减小其测试误差。否则,就会导致电力系统继电保护装置的错误动作,从而对电力网络的安全运行产生影响。

3继电保护中电力光纤技术的工作原理

3.1电力光纤技术的应用原理

在电力光纤技术应用于继电保护的过程中,光线网络起到了稳定传输性能、提高保护恢复能力的作用。现阶段,电网通信系统中广泛采用的是SDH/Sonet同步数字体系。同步数字体系的工作原理是以电时分复用的方式来进行继电保护的,它的应用使得电网通信系统具有固定的时延性能和强大的保护恢复能力。但在具体的应用过程中存在一定的局限性,这就很难满足电力网络系统进行组网的需求。基于此,应把当前系统广泛采用的电复用方式逐渐向光复用方式进行转化,这是因为光复用保护方式能够实现增大光纤传输信息容量的目的。光复用方式也可以称为有光时分复用,其中主要有两种保护方式,分别是频分复用技术和波分复用技术。

3.2波分复用技术

对于波分复用技术(wDm)在继电保护中的应用,已经进入到商用的大规模使用阶段。其具体的工作原理与电时分复用技术的扩容潜力低下情况不同,wDm技术是通过一根光纤来传送多个波长的方式来进行数据信息传输[3]。此过程中,wDm技术使发送的多个波长有效绕过了光源信号,这就起到了增加电力光纤的传输容量,从而解决了当前商用信息爆炸的波长传输需求。此外,wDm技术还将电力光纤的带宽资源利用了起来,这就使光信号的传输容量实现了几百倍的提升。而光信号以大容量的方式进行长途运输,在一定程度上节约了光纤设备和再生器的使用,有效地降低了电网继电保护的运行成本。

4结束语

综上所述,电力系统的继电保护是为电力系统提供安全、可靠以及高效的运行方式的技术,将电力光纤应用于其中,能够实现其经济运行的同时,还保证了电网通信的运行可靠性。具体来说,在继电保护中电力光线技术的应用将电复用技术逐渐转化为了光复用技术。该技术完成了电力设备的运行过程监测、数据信息采集以及传输方式控制等任务,同时还实现了电网传输通道中接收数据信息的快速完整传递。在此应用过程中,如果出现了故障,继电保护就可以快速做出反应动作,从而避免电力系统瘫痪事故的出现。

参考文献

[1]石慧文.电力继电保护与光纤技术[J].内蒙古石油化工,2011,5:104-106.

继电保护工作原理篇2

关键词:《继电保护》;课程体系;教学方法

中图分类号:G71文献标识码:a文章编号:1009—0118(2012)11—0162—02



继电保护是在保障电力系统的安全稳定运行方面发挥了重要作用,《继电保护》课程是电力系统自动化、供用电专业的核心课程,具有理论与实践并重的特点。继电保护是一门理论性与实际结合很强的课程,但长期以来,高职院校的继电保护课程只注重理论教学,不注重实践技能的提高;并且,绝大多数院校的继电保护课程所讲授的内容与实际相脱节,我校所讲授的都是继电保护的原理。针对这种情况,我们共同构建新的课程体系,探索继电保护课程改革研究。

一、电力系统继电保护课程现状及背景

《继电保护》是我院的供用电技术专业的一门核心课程,现有的继电保护教材中,分析的都是电磁型、磁电型或集成电路型结构的继电器,而现代电力系统继电保护装置结构已经发生了相当大的变化,微机型保护装置应用的相当广泛。我院只开设了继电保护课程,没有开设电力系统稳态分析和暂态分析这两门课程,学生学习继电保护课程相当费劲;再有,目前的继电保护教材主要讲解的是继电保护的理论知识,实际的电力系统运行案例、电气设备短路电流的计算实例都未讲解,不利于学生理论学习与以后实际工作的认识统一。高职院校是培养高端技能型人才,要求学生具有一定的理论基础的同时,更要具备扎实的操作基本功和自主学习能力和自学创新意识。

二、继电保护课程体系的整合

《继电保护》课程重点分析了继电保护的基本要求、电流保护、距离保护、变压器保护、母线保护、发电机保护等。我校是专科院校,注重学生的技能培养,理论水平以够用为主。而现在电力系统的网络结构越来越复杂和多样,继电保护的原理和形式也在不断的发展和完善,过多学习理论知识是没有必要的,要加强学生的实践能力,要做中学,学中做。在目标定位上,充分考虑学生能先就业再择业的需要,坚持“宽基础、强技能”的原则。既掌握职业岗位需求的专业理论,又能在这些专业理论基础上把已形成的能力在相应职业岗位范围可以转岗。因此,在我们的课程体系改革中,改变了传统的“学科”体系,向“多元型”方向发展。《继电保护》课程的构建应遵循以下原则。

(一)讲解继电保护的基本原理。讲授电力系统暂态和稳态分析的部分知识;讲授各种保护的基本原理、保护装置和继电器的基本原理;微机型继电保护基础知识。在教材编写时要阐明模拟型保护的基本原理,微机型继电保护技术是全新的内容,思维方法与模拟型保护相比完全不一样,应重点讲解如何推倒出算法的数学模型和微机实现原理。

(二)突出课程的职业性,以职业能力作为构建课程的基础,使学生所学知识、技能满足职业岗位的需求。基础理论知识以够用为度,以掌握概念,强化应用为重点;专业知识强调针对性和实用性,培养学生综合运用知识和技能的能力。突出职业能力培养,强化学生创新能力的培养.提高学生就业上岗和职业变化的适应能力,实现“双证书”融通,即毕业证书和高级技能等级证书。

(三)围绕岗位所确定的职业能力要求设置项目,并结合职业技能鉴定考核大纲,对课程内容进行整合,开发校本课程。在课程的难度和广度方面,遵循“实用为先、够用为度”的原则,如表1为五个项目。

三、《继电保护》课程的教学方法与手段

(一)案例教学法

由于电力系统继电保护技术发展很快,在讲授课程相关知识是可以联系电力系统的实际案例,例如某某地区电厂发生断路器跳闸事故,原因是某相电接地导致的等等实际案例。使学生在校期间能了解相关领域的现状。通过典型事故的分析可以培养学生分析和解决实际问题的能力。

(二)任务驱动教学法

任务驱动教学法是任务驱动教学法中的任务是有特定含义的,它不是通常说的“教学任务”,而是指“需要通过某种活动完成的某些事”。课堂讨论、自学答疑教学形式采用任务驱动法。例如让学生设计某条线路的三段式保护。

(三)项目教学法

项目教学法是通过进行一个完整的“项目”工作而进行的实践教学活动的培训方法。教师的主要任务是确定项目内容、任务要求、工作计划,设想在教学过程可能发生的情况以及学生对项目的承受能力,时刻准备帮助学生解决困难问题。

(四)六步教学法

六步教学法是以工作过程为导向的课程实施方法,完成一个完整的实际工作需按照六个工作步骤来进行。例如设计6~10KV线路的过电流保护这个完整工作过程的六个步骤分别为:资讯、计划、决策、实施、检查、评估。资讯阶段,教师布置工作任务,学生首先了解项目要求;计划阶段,学生一般以小组方式工作,寻找与任务相关的信息(如:电压继电器、电流继电器的原理接线图),制定工作计划;决策阶段:教师考察学生做的过电流保护原理接线图,学生可听取教师的建议,对计划做出修改;实施阶段,学生根据计划完成本项目工作过程,完成项目实施工作;检查阶段,学生进行展示工作成果的工作;评估阶段,学生对完成项目任务中的表现做出自我评价、相互评价,最终由教师做出教师评估。

(五)模拟故障法

在实训室上课时,可以通过人为设置故障,测量故障时的电压和电流来分析故障特点,如何迅速、有选择的切出故障。提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

(六)利用常规的电流、电压保护的原理及实现的方法简单、直观的特点,通过多媒体课件演示熟悉电力系统各主要元件继电保护装置的动作原理、结构及其用途。在初步掌握电流、电压保护的基本原理后,再安排学习微机保护的基础知识的内容,由易至难,有利于学生对所学知识的理解和掌握。充分利用多媒体课件、动画演示等对保护装置元件进行直观教学,使教学过程形象生动,帮组学生记忆和理解,提高教学效果;加强课堂微机保护演示;采用在实训室边进行理论教学边进行实验的教学方法。

《继电保护》课程以以岗位能力为出发点,突出职业素质的培养,教、学、做结合,教学方法多样化。课程内容以岗位分析和具体工作过程为基础,将职业技能资格证书所需的应知应会内容贯穿于整个教学的理论和实践过程中,为学生获得“双证书”,提高就业率打下了坚实的基础。本课程基本理论以电力系统继电保护和电力系统暂态和稳态分析应知的理论为基础,理论与实际相结合,以能力培养为重点的高职高专教育特色。

参考文献:

[1]姜大源.职业教育学研究新论[m].北京:教育科学出版社,2007.

[2]陈延枫.高职高专电力系统继电保护课程教学改革探讨[J].中国校外教育,2009.

继电保护工作原理篇3

【关键词】继电保护装置;原理;内容;可靠性

根据电力行业的相关规定,在没有继电保护情形下,不能运行任一电力设备。这一明文规定强调了继电保护的重要性,因而如何提高继电保护运行的可靠性,对电力设备的安全运行及电网系统的安全都有着极为重要的影响。

1.继电保护装置的概念及作用

所谓继电保护装置,就是一种在电网系统中,当电气原件出现异常或故障情况时可以自动使线路跳闸或是发出异常信号的装置。继电保护装置具体有以下作用:切除故障原件作用,继电保护装置作为一种自动装置,可以在电网系统中某一原件出现异常时自动定位该故障原件并对其切除,使其他正常线路得以运行从而使电力系统保持稳定。自动警告作用,当电力系统出现故障时,继电保护装备可根据不同情况发出警告信号,以提醒工作人员及时进行维护修理。监控护设备的运行状态,继电保护装置可对其保护设置的运行情况、电压电流等指数等数据进行实时监控。自动启用备用电源,电源出现中断时,继电保护装置可及时自动启动备用电源,防止电力设备正常运行[1]。

2.继电保护的原理及要求

2.1继电保护的原理

电力系统在正常运行和运行异常两种情况下的电气量有着极大的不同,继电保护所用原理即是通过这种不同的变化对电力系统运行情况进行鉴别,并对异常部分进行切除。

2.2继电保护的要求

继电保护需满足以下要求:继电保护装置要及时、灵敏、可靠并有选择性;具有经济性,成本低且维护频率低以及费用少。

3.提高继电保护运行可靠性的措施

3.1严格验收程序

对于新近安装的继电保护装置必须认真检查,并做多次绝缘测试,验收合格后还要接电运行测试,确认合格后方能试运行。对于新近维修后的继电保护装置,必须配备专业的工作人员进行反复检验,确认合格后方能再次投入使用。被保护主设备发生变动或改造后也要对继电保护装置进行再次检验,确认其可靠性。

3.2严格检查工作

运行人员的检查:继电保护装置正常运行过程中,以两个小时为一期进行全面检查,工作人员进行交接时对装置进行检查,对继电保护装置的以下内容进行检查:信号灯、运行灯闪烁情况,开关位置,发热情况及有无异常气味。检修人员的检查:对继电保护装置进行每天检查,核查装置以往故障并对继电保护装置的现有软件等进行定期核查,关注有无新版本,严格执行规定,谨防继电保护装置出现操作故障。

3.3做好运行工作

运行人员对继电保护的原理必须深入掌握,熟悉图纸,能够根据图纸进行运行操作。在装置运行规范中对装置进行明确标注和介绍,并将各装置的详细使用说明附于其中,防止出现不会操作或操作失误。一旦发现继电保护装置出现故障或异常,要严格按照保护制度进行工作并对故障进行及时诊断和解决。

3.4对继电保护装置定期维护检测

日常工作中认真维护继电保护装置,出现轻微问题及时解决。用不同颜色的标签纸将各操作区区分,防止出现失误操作。定时检修,按照规定周期检修,装置测试时要求运行人员和专业人员到场监督检查。

3.5对出现保护动作情况进行分析

继电保护装置出现保护动作后,禁止立即实施信号归位工作,而应对装置进行检查并记录。根据记录以及保护动作发生后的各项指标数据进行详细分析,判断原因。若保护动作因操作失误引发,必须及时追查责任,并对工作人员操作能力进行培训提高,若是因电力系统故障而引发,则要尽快对电力系统出现故障的部分进行更换或维修,避免再次发生故障。

3.6对装置进行技术改造

科学管理直流电源,加强装置的二次绝缘水平,杜绝绝缘效力降低及直流电接点的现象;将二次回路的直流电源进行科学有效的整改,将控制与保护回路进行分开处理。使得直流接地的查找与处理工作得到有效的简化,避免在直流接地后引起的保护误动或者不动。

对二次回路的强化管理,在工作现场应对二次回路的小线,采取保护压板以及继电器的接线标示与电缆标示应做到标示准确美观,清楚明显;对二次回路进行定期、全面的检查,严防二次线寄生的情况出现,防止发生回路错误或者寄生回路引起的保护误动;由于交流回路与直流回路都是相对较为独立的系统,为了防止两者相互干扰,在二次回路当中交直流不能采用同一电缆;二次回路意识图应符合施工现场情况,并结合实际情况进行不断的完善。

及时将保护装置进行型号更换,若存在缺陷、超期运行及保护功能未能满足相关要求的保护装置,应给予改变型号;及时的将不合格的型号进行更换可造成保护装置不必要的误动,进而使继电保护得到安全正常的运行,使系统能够稳定性得到提高;在换型式应对装置的可靠性、灵敏性、选择性以及快速性的要求进行综合考虑,并结合装置的运行维护及调试方便等进行考虑,进而实现统一管理[2]。

继电保护工作原理篇4

摘要:文章系统分析了“工频变化量”技术的理论基础和在各种保护装置中的实际应用,并总结了这些保护装置的独特优势。

关键词:工频变化量;原理;微机保护

abstract:thepapersystematicallyanalyzedtheorybasisofDpFCtechnologyanditsapplicationinallkindsofprotectiondevices,andthensummeduptheuniqueadvantagesofthesedevices.

Keywords:deviationofpowerfrequencycomponent;principle;microcomputerprotection

在我国电力系统继电保护领域,南瑞继保公司无疑是占尽技术优势和市场优势的领头羊。之所以能够取得这样辉煌的成就,是与南瑞继保公司董事长、中国工程院院士沈国荣先生和他创立的“工频变化量”理论紧密联系在一起的。基于这种原理的保护装置在安全性、快速性、灵敏性和选择性等各方面都有很大的提高,但是在传统的教科书中并没有具体的理论讲述,厂家的说明书也很不详细。下面将从原理和实际应用方面进行具体地分析。

1工频变化量DeviationofpowerFrequencyComponent(DpFC)原理分析

工频变化量的理论基础为叠加原理,即电力系统发生故障时,经过渡电阻短路,可认为是过渡电阻下面的一点金属性短路,即该点对系统中性点电压为零,可认为该点与中性点之间串联2个大小相等、相位相反的电压源,依然保持该点与中性点间电压为零,见图1。

“叠加”有2个含义:①短路后任一点的电压,如保护安装处m母线的电压(即m点到中性点电压,是我们关心的,箭头向上表示电位为升,m母线为正,中性点为负,),等于2个图中相应点的电压之和(二种状态)。②短路后某个支路的电流,如流过保护的电流,等于2图中相应支路的电流之和。从重叠原理本身来说,对UF没有要求,可以任意取值,但在保护装置里UF取短路点短路以前的电压,es、eR为电源电势,在短路前后不变,因此,图1称为正常负荷状态,图2称短路附加状态,目的就是凑出这二种状态。

与常规的稳态量保护装置不同,基于工频变化量原理的保护装置只是“考虑”短路附加状态的各种电气量,而不考虑正常负荷状态的各种电气量。在附加状态中,只有短路点有一个电压源,电气量全部为变化量用符号表示。微机保护中正在采样的U、i减去“历史”上采样出来的U、i,即为加在继电器上的U、i。Zs为保护背后电源的等值阻抗,ZR为保护正方向的所有阻抗,S为保护背后中性点,由下图4、图5可得出2个基本关系式:

2变压器的工频变化量比率差动保护

变压器有70%左右的故障是匝间短路,为了提高小匝间短路时差动保护的灵敏度,常规的比率制动特性差动保护中的起动电流往往整定得较小,例如整定成0.3~0.5倍的额定电流,而且初始部份没有制动特性,见下图6。

但运行实践证明这样的差动保护往往在区外短路或短路切除的恢复过程中由于各侧电流互感器暂态或稳态特性不一致或者2次回路时间常数的差异或者电流互感器饱和造成保护误动。南瑞继保公司RCS978系列保护装置在传统的差动保护基础上另外又增加了工频变化量差动继电器,提高了变压器小匝数的匝间短路时的灵敏度,由于制动系数取得较高,在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现ta饱和与ta暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。

工频变化量比率差动保护的动作方程为:

理论上,工频变化量比率差动制动系数可取较高的数值,这样有利于防止区外故障时电流互感器饱和等因素所造成的差动保护误动。

变压器工频变化量比率差动继电器的动作特性见图7所示,阴影部分为动作区。

工频变化量比率差动继电器的特点:

(1)负荷电流对它没有影响。对于稳态量的比率差动继电器,负荷电流是一个制动量,会影响内部短路的灵敏度。随着内部故障严重程度的增大,其灵敏度会下降。

(2)受过渡电阻影响小。

(3)由于上述原因工频变化量比率差动继电器比较灵敏。提高了小匝数的匝间短路时的灵敏度。由于制动系数取得较高,在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现ta饱和与ta暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。

图8为变压器发生小匝间短路时的实际波形图,可以看出,当变压器C相发生1.5%的匝间短路故障时,常规差动保护(图中直线2)不会动作,而工频变化量差动保护(图中曲线1)要灵敏得多,会正确动作。

(4)不必输入定值。从工频变化量的比率差动保护的动作方程式中可以看出,工频变化量比率差动保护中不必输入定值,其固定门槛与浮动门槛由其他公式得出,是公司的专利技术,在此不作讨论。

3超高压输电线路保护中的工频变化量差动继电器和阻抗继电器

3.1输电线路电流纵差保护的主要问题

当重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路时,常规保护的灵敏度可能不够。由于负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流而不产生动作电流,而此时经高电阻短路,短路电流小而制动电流大,因此保护装置的灵敏度会下降。采用工频变化量比率差动继电器可以有效地解决输电线路的这个老大难问题。

工频变化量分相差动继电器的构成:

工频变化量分相差动继电器的动作特性见下图9。

工频变化量差动继电器的特点:①不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生制动电流;②受过渡电阻的影响也较小;③在单侧电源线路上发生短路,只要短路前有负荷电流,短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流;

由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。

3.2工频变化量阻抗继电器的构成:

用于构成快速的距离Ⅰ段

其动作方程为:

工频变化量阻抗继电器的特点:①保护过渡电阻的能力很强,该能力有很强的自适应能力。②由于?驻?砖∑与?驻?砖相位相同,所以过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。因此区外短路不会超越。③正向出口短路没有死区。④正向出口短路动作速度很快。保护背后运行方式越大,本线路越长,动作速度越快。⑤系统振荡时不会误动,不必经振荡闭锁控制。⑥适用于串补线路。

南瑞继保公司的RCS931系列保护装置中采用工频变化量距离继电器自适应能力的浮动门槛,对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力,因而测量元件能在保证安全性的基础上达到特高速,起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动。由于工频变化量距离继电器动作速度非常快,现场曾有3ms动作出口的记录,因而工频变化量距离i段与纵联电流差保护一起构成线路的主保护。

4结论

工频变化量保护原理先进、构成简单,便于在微机保护中实现,而且不受负荷电流、非全相运行等方式影响,抗干扰性能非常突出、自适应能力极强,最突出的特点是动作灵敏可靠而速度非常快,在继电保护领域具有很强的竞争优势,是我国继电保护工作者智慧的结晶,体现了我国继电保护的独特风格和先进的技术水平。

参考文献

[1]戴学安.继电保护原理的重大突破综论工频变化量继电器.新技术新产品,1995

[2]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,1983,7(1).

继电保护工作原理篇5

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.

继电保护工作原理篇6

关键词:电力系统;继电保护;一次系统

作者简介:张如义(1973-),男,黑龙江伊春人,嘉兴学院南湖学院电气装备及其自动化研究所,助教。(浙江?嘉兴?314001)

中图分类号:G642.0?????文献标识码:a?????文章编号:1007-0079(2012)20-0041-02

“电力系统继电保护原理”属于专业必修课之一,该课程的授课对象是电气工程及自动化专业的学生,其教学任务是使学生掌握电力系统继电保护的工作原理和各类继电保护整定计算原则,为学生毕业后从事电力系统的设计、运行、维护等工作打下一定的理论与技术基础。该课程通过课堂讲授、课后自学、课堂讨论、习题、实验等基本教学手法使学生掌握各类电力系统继电保护的工作原理、构成、整定计算等知识,了解典型的继电保护装置;培养学生分析和解决继电保护运行中可能出现的各种问题的能力。为了更好地达到教学目的,各学校对继电保护课程教学进行了一定程度的教学改革,[1-2]本文针对教学过程中的问题提出了一些改革措施。

一、教学中存在的问题

1.课上学时少,课下学习时间少

“电力系统继电保护原理”属于专业模块课,理论课时为32学时,实验课时为8学时,相对来说学时少。该课程在大三下半学期或大四上半学期开设,学生此时因为找工作、做毕业设计和毕业实习以及修第二课堂学分而精力比较分散,上课不能满勤。因此教师要对该课程内容做精简化处理,争取有较高的课堂效率。

2.实践量不够,动手机会少,动手愿望低,实践深度受限制

尽管学校为学生提供了实习机会,但这些实多是参观式的,学生没有操作经验;企业很少让学生实际操作,因为这样容易影响生产,而且会造成安全事故。实验课也是模拟系统的继电保护,结合仿真电路,学生认识到的电气方面的知识明显不足。另外有的学生毕业后不想从事本专业的工作,对课程也不感兴趣。

二、改革“电力系统继电保护原理”课程所采取的措施

1.讲课突出重点,不必求多求全,让学生听懂为目的

以教学大纲为基本依据,制定教学计划,在实际教学中,把握原则性,又不失灵活性,使教有所思,教有所改,为下个阶段的大纲修订做好准备。在主要问题推导的关键处,适时地将基本且重要的环节对学生进行提问。在课上学时允许的前提下,立即给学生少量时间消化刚讲过的内容,并提问以加强和确认。例如在讲授单侧电源电路的三段式电流保护时,对第i段的整定,让学生看图(如图1所示)思考理想状况下,一点短路应该跳哪个断路器,然后引入矛盾,说明理想状态不能实现,学生会对这一整定原则加深印象。又如在讲到后备保护时,让学生思考上一级可以做下一级的远后备,下一级反过来能不能做上一级的远后备。继电器是继电保护的执行部件,是看得见摸得着的具体部分,可以先向学生演示继电器触点吸合与释放的过程,再说明是因为电力系统故障而由逻辑环节决定它应该的动作,促使学生动脑思考问题,增强了教师和学生之间的互动,同时也培养了学生学习继电保护原理课程的兴趣。[3]

2.穿插二次回路的相关内容进行讲解

二次回路是对一次设备监控、测量、调节和保护的设备,二次设备及其相连接的线路组成二次回路。如果没有二次回路,一次系统在很多重要方面都没法保证效果,例如运行的安全性、稳定性、可靠性和经济性。电力系统运行的一个基本要求就是要安全稳定,二次回路是保证电力系统一次回路安全稳定运行必不可少的部分。传统的授课计划一般是把继电保护内容全部放在二次回路的前面讲,但是因为二者在实际工作过程中联系密切,可以把二次回路的相关内容放在继电保护之前讲解。说明二次回路和继电保护的关系,继电保护是二次回路的一部分,因为继电保护设备的系统性、继电保护理论发展的相对完善性以及继电保护系统的特殊重要性,所以继电保护原理课程独立于二次回路课程专门开设。典型的与继电保护相关的二次回路部分,例如:互感器是电力系统一次侧和二次侧的联系器件,继电保护的测量参数是由互感器二次侧引入的。又如跳闸回路,以单侧电源电路的三段式电流保护为例,在讲述了整定过程之后,做一个动作过程的演示,继电保护教材上只用跳闸线圈和辅助触点表示断路器,使学生感觉不具体。这时候把断路器的分、合闸回路(如图2所示)介绍一下,有明显的具体化效果。[4]二次回路课程的内容具体、偏重于实际操作,相对于继电保护原理课程来说容易引起学生的学生兴趣。把继电保护和二次回路联系起来讲解,进一步增强师生课堂互动,使学生变被动接受为主动探索。

3.“继电保护原理”和“微机继电保护”区分开

“微机保护原理”和“继电保护原理”在大多数高校的电气工程及其自动化专业被作为两门课程分开讲授,“继电保护原理”的学习可以为“微机保护原理”课程打下基础,“微机保护原理”是“继电保护原理”的具体实现,但不是“继电保护原理”的主要内容。“继电保护原理”课程的目的是使学生掌握继电保护原理,在讲课过程中只宜于适当地、少量地引入微机保护方面的知识,而且要限于对微机保护基本框架的了解。如果过多地引入微机保护方面的知识,会使学生觉得重点不明确,不知道该不该掌握微机保护,分散了精力,又难以听懂。引入微机保护的本意是为了拓展学生的知识面,但是如果把握不好尺度,结果不仅降低了学习兴趣,还影响了对继电保护原理本身的学生效果。

4.和一次系统的内容多取得联系

“电力系统继电保护原理”课程主要分析电力系统各部分(包括发电、输电、变电和用电设备)在各种故障或不正常运行状态下继电保护装置的动作原理,与一次系统的联系密切,继电保护装置动不动作、如何动作都取决于一次系统的运行状况,所以要结合一次系统知识,说明一次系统的变化情况和计算方法,才能更有利于理解继电保护装置的动作逻辑,增加具体感,减少抽象理论的乏味感,更好地掌握继电保护原理。例如在讲解线路三段式电流保护时,说明短路的几种类型,在不同点和不同类型的短路情况下,短路电流大小的比较,让学生先思考明确在短路点远离电源时的短路电流高于短路点靠近电源时的短路电流。

5.作业不必严格按照教材的习题布置,可按照课上讲授的内容自编作业或对教材习题改编

作业布置是一项重要的教学内容。布置什么样的作业,学生完成得如何,直接反映了学生的掌握情况,关系到教学效果的好坏。要想取得良好的教学效果,只在课堂上讲好课是不够的。对于如何布置作业,应引起足够的重视。教材编著者是依据自身情况,顾及使用教材的全体教师编写教材的。具体落实到每个教材使用者,应该根据自身情况,安排讲课内容和筛选适合本学校、本学科状况的侧重点来讲解。这样课上所讲的不包括教材的全部内容,而且有特有的侧重点。如果作业还按照教材的习题布置,就会使学生感到迷惑,对怎么做作业无从下手,以至于产生排斥、倦怠的心理。例如对绪论的讲解,先是讲了三道习题,然后让学生理解记忆十分钟,最后抽查提问。结果是多数学生在课堂上就完成了作业,提高了作业完成的效率和质量。

以下是对绪论部分编写的三道作业题:什么是继电保护装置;继电保护装置应该满足哪几个基本特性,各自的含义是什么;继电保护装置的三个组成环节是什么,各起什么作用。

6.优化试卷

试卷是学生对本课程学习效果的反应,一份好的试卷能体现教师的讲课情况、学生付出的时间和精力的情况,是教学方法和教学效果如何的一种检测方式。从试卷的成绩分布情况、各类题型的解答情况以及各章节内容的掌握情况,教师可以反思原因,总结经验,以利于在下次授课中做出相应的改进。对试卷的难易、深浅和范围都要有适度的把握。相应于上课内容的调整,对试卷结构和题型做优化处理,增加能启发学生独立思考的题型。

三、教学改革前后教学效果的比较(见表1)

针对实践方面的不足,依靠现有的实验设备和实习条件,尽量做到对继电保护基本部分能认识实物,明白原理,熟悉操作,做到继电保护知识在电气工程及其自动化专业学生中的普及。部分学生毕业后到变电站或发电厂从事与继电保护相关的工作,他们可以在企业的环境中再深入接触继电保护操作,在设备的实物化和指导的专业化方面都能有所提。[5]

参考文献:

[1]何瑞文,陈少华.关于现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报,2004,(3):21-22.

[2]田有文,孙国凯,周启龙.突出继电保护教学中学生的创新能力培养[J].沈阳农业大学学报(社会科学版),2005,(1):93-94.

[3]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.

[4]何永华.发电厂及变电站的二次回路[m].北京:中国电力出版社,

继电保护工作原理篇7

关键词:继电保护装置管理;五个全面;工作法

引言

随着电网规模的快速发展和新技术的逐步应用,电力系统对继电保护装置管理的精细化水平要求也越来越高,在设计审查、设备选型、安装、调试、运行维护的各个阶段,需要不断创新管理手段,提高管理效率及精益化水平。蓬莱市供电公司从多年继电保护装置管理经验中,提炼出“五个全面”创新工作法,从而进一步保证全网继电保护装置的正确动作率达到100%,增加电网安全稳定运行的可靠系数。

1全面保证继电保护装置以良好状态投入运行

继电保护装置是否以良好状态投入运行直接影响到其日后能否正确可靠动作,所以,在继电保护装置投入运行前要充分考虑到各个环节的工作。

(1)做好设备初始状态管理,保证设备在初始时健康状态良好,防止将缺陷设备投入运行,从而保证继电保护装置投运后发挥应有的作用。

(2)继电保护装置在投运之前,对设备各部分的试验数据、出厂报告、合格证等信息进行检查记录并存档,全面掌握设备信息。

2全面强化管理和运行维护中的薄弱环节

在继电保护装置的管理维护中,和有关专业的沟通合作是管理工作的薄弱环节,要做好以下几点以促进管理工作提升。

(1)在无人值守的变电站中,继电保护装置的远方或就地控制以及“三遥”功能的接口部分需要继电保护与自动化、通信等专业相互配合才能实现,继电保护专业在保护校验时应联系相关专业对上述功能进行检查和测试,保证由继电保护装置输出的各种数据正确无误,遥控功能可靠实现。

(2)对于保护回路和二次控制回路中使用断路器、隔离开关的辅助接点,应检查其调整到位情况、切换灵活可靠情况,避免因辅助接点的问题影响到继电保护装置的正确可靠动作。

3全面做好继电保护装置的缺陷处理和分类统计工作

及时处理运行人员报来的异常和缺陷,对发现的各类异常进行分析,找出发生原因并制定相应对策,从而避免类似问题再次发生。重点做好以下两点。

(1)做好继电保护设备缺陷的整改措施落实和跟踪处理,每次消缺都要落到实处,对继电保护设备出现的各种故障进行及时全面的分类统计,掌握设备运行情况并进行分析,形成有针对性的评价意见,为今后的技改立项、设备选型、设备运行等提供依据。

(2)对继电保护缺陷进行分类,按照故障产生的原因,将故障分为反措未执行、设计不合理、元器件质量不良、工作人员失误四个方面。对故障分类统计后,一方面可以根据故障危害程度,有重点地进行设备消缺,另一方面,可以对故障进行责任分类及针对性的整改,从根本上防止故障和异常情况再次发生。

4全面发挥备用电源自投装置的作用

为使备用电源自投装置能够在需要时自动且可靠地投入正常运行状态当中,在变电站备用电源自投装置正常投入运行之后,要求运维人员严格参照备用电源自投装置的基本运行规范与章程,针对备用电源自投装置以及与之对应的二次回路运行情况开展定期巡查与切换试验工作,主要工作包括以下几个方面:(1)在正常情况下,备用电源自投装置的投用方式应当与变电站一次回路运行方式保持一致性状态。相关工作人员应当针对系统工作状态以及备用电源自投装置的运行方式进行详细检查,确保备用电源自投装置切换开关与具体投用位置的对应性。(2)做好备用电源自投装置的模拟实验工作,并在模拟试验中向出口压板传动,保证备用电源自投装置能够正确可靠地动作。

5全面加强继电保护装置“软件”管理

这里所指的“软件”主要包括:继电保护及自动装置动作情况记录、继电保护装置设备台帐、继电保护及自动装置运行情况月统计表、继电保护及自动装置投运年报表、定值单等内容。做到“软件”规范、整齐划一,便于管理和调用。

5.1建立继电保护设备基础台账

对继电保护装置进行基础资料收集,包括保护设备型号、版本号、检修周期等,形成继电保护设备基础台账,根据台账信息对保护设备制定检修计划,进行规范化检修,使设备运行在健康状态,为电网安全稳定运行发挥继电保护的最优性能,如图1所示。

图1继电保护装置设备台账

5.2对继电保护装置动作情况进行记录、分析

正常情况分析每月进行一次,形成继电保护装置动作情况记录表和继电保护装置运行情况月统计表,内容包括本月继电保护装置动作情况、动作次数、动作时间、动作原因等。对不正确动作的继电保护装置(包括原因不明、越级跳闸等的保护动作及保护拒动等)的分析,由继电保护领导小组召集有关人员进行事故分析,查找事故原因,及时进行整改。

5.3加强继电保护整定值管理,确保保护动作的准确性

继电保护及安全自动装置的定值整定应符合部颁《3-110kV电网继电保护装置运行整定规程》及有关文件的规定,并随时满足系统运行方式的要求。保护定值由整定计算专责人进行计算,按照omS系统中的县调定值单流程进行,完成审核、批准、、执行、核对、归档等各个环节。

6结束语

继电保护装置是电网安全稳定运行不可或缺的技术装置。随着电力系统的不断快速发展,对继电保护的要求也不断提高。“三集五大”后,地县一体化的管理模式规范了各级继电保护装置管理相对薄弱的环节,供电公司通过不断创新的管理工作方法,必将进一步提高供电企业的设备管理水平,促进电网的安全稳定运行,更好地服务经济社会发展。

参考文献

[1]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编[m].北京:中国电力出版社,1997:87-90.

[2]中国华北电力集团公司安全监察部.供电企业安全性评价查评依据[m].北京:中国电力出版社,1997:79-82.

继电保护工作原理篇8

摘要:近些年来,由于继电保护拒动、误动引发的大面积停电事故时有发生,这不仅仅给人们的生产、生活带来极大的不便,也给国民经济发展带来了巨大的危害。因此,如何确保继电保护的可靠运行俨然已经成为目前人们所关注的重点所在。笔者即结合个人实践工作经验与相关参考文献,从继电保护装置的概念及其作用入手进行粗浅地探讨,提出继电保护原理及提高继电保护运行可靠性的几点具体措施,以供参考。

关键词:继电保护保护装置原理可靠运行

中图分类号:tp3文献标识码:a文章编号:1674-098X(2016)03(a)-0070-02

继电保护作为电力系统的重要组成部分,其不仅能够保障电力系统的安全稳定运行,更能够防止电力事故的进一步发生。因此,做好继电保护工作则具有十分重要的现实意义。笔者结合个人多年从事电力工作的实践经验以及相关的参考文献,对如何提高继电保护运行的可靠性进行了粗浅地探讨,提出几点个人建议,以期为广大同行在今后维护继电保护运行的工作中做有益的参考与借鉴。

1继电保护装置的概念与作用

继电保护装置,其实质就是当电气元件在电网运行之中发生异常或者故障时,能够自动促使线路进行跳闸或者是发出异常信号的一种电力装置。

一般来讲,继电保护装置普遍具有以下几种作用:第一,发挥着切除故障原件的重要作用。也就说继电保护装置作为一种自动化装置,当电力系统中的某一个原件发生异常或者故障时,能够对该异常部位、故障部位及时进行切除,进而最大程度上保证其他完好电路能够继续运行,确保电力系统的安全稳定运行;第二,发挥着自动警告的重要作用。当电力系统出现故障时,继电保护装置能够根据电力系统发生的实际故障给予不同的警告信号,进而提醒电力工作人员进行故障维修;第三,发挥着对监控保护装置的运行状态、电压电流数据进行监控的重要作用,以确保电力设备的安全、稳定运行。

2继电保护的原理及其应遵循的要求

通过分析可以知道,在电力系统运行中,正常运行与异常运行,其在电量上往往存在着很大的差别,因此,在继电保护中,人们正是利用此原理,通过对电力系统运行情况中电量的不同变化进行鉴别,从而对异常部分予以切除。

在继电保护运行中,其运行的可靠性与电力系统的良好运行有着至关重要的联系,因此,在继电保护运行中,必须要遵循以下几点原则:第一,具有选择性原则。当电力系统发生故障以后,继电保护装置必须具有选择性地及时发现发生故障的原因,并且将故障点找出来,断开断路器,从而促使其他正常线路能够正常运行;第二,具有敏锐性原则。当被保护的电力设备或者是电力线路发生金属性短接时,继电保护装置必须要依靠其敏锐性对故障问题进行及时地处理;第三,具有时效性原则。继电保护装置应该在基础电力元件或者是电力系统发生故障的时候,第一时间切断电路器,从而避免电力故障发生进一步扩大,以此降低因电力故障给电力系统带来的经济损失,确保整个电力系统的安全、稳定运行;第四,具有稳定性原则。要想确保电力系统的安全稳定运行就必须对电力机电设备进行有效管理,确保电力机电设备能够正常地稳定工作,进而满足人们的正常工作、生活所需。

3提高继电保护运行可靠性的几点具体措施

第一,对继电保护装置要按照程序进行严格验收。按照电力企业相关的规章流程严格控制新安装的继电保护装置,并对其进行反复多次的绝缘测试,验收合格以后还要对接电运行工作进行测试,测试合格以后再投入电网运行之中。同时,对于新近维修的继电保护装置还必须要配备相关的电力工作人员,给予反复检测,从而确保继电保护装置的可靠性。

第二,在继电运行上必须要做好严格的检查。在运行人员的检查工作上,为了能够进一步提高继电保护装置运行的可靠性,必须做好其检查工作,并以2个h为一周期,进行检查。同时,电力工作人员还应该在工作交接的时候,对继电保护装置的信号灯、运行灯闪烁情况、开关位置、发热情况等进行检查,以确保继电保护装置的可靠运行;在检修人员的检查上,检修人员应该每天都对继电保护装置进行检查,尤其是对以往发生过故障的继电保护装置重点进行核查,以防止继电保护装置再次出现操作故障。

第三,做好继电保护运行工作。要想做好继电保护运行工作,就必须确保每一名继电保护运行人员都要对继电保护原理有着一个更为深入的掌握,能够根据图纸的实际要求进行运行操作。尤其是在继电保护装置运行规范中,要对继电保护装置进行明确的标准与介绍,将各项详细的使用说明赋予其中,防止出现人为操作失误问题。一旦发现继电保护装置出现异常或者是故障,就必须按照相应的保护制度进行相应故障的诊断与解决。

第四,做好继电保护装置的定期维护与检测工作。在日常工作中必须做好继电保护装置的维护与检测,并且用不同的颜色标签将各项操作进行区分,防止任何操作失误的出现。尤其是在继电保护装置的定期检修上,必须要按照周期检修,且相关的运行人员、专业人才在装置测试时必须到现场进行监督。

第五,对保护动作的实际情况进行必要地分析。当继电保护装置发生保护动作之后,必须立刻实施信号归位工作,从而对继电保护装置实施检测并且做好记录工作。同时,电力工作人员还应该根据相关的记录指标进行详细地分析与判断。如若继电保护装置发生误动,那么必须要追查责任到底、所以,一旦电力系统发生故障,那么必须要对电力系统出现的故障及时进行更换与维护,避免再次出现电力故障问题。

第六,做好继电保护装置的技术改造。随着科技的不断发展,为了确保继电保护运行的可靠性,就必须对继电保护装置进行不断地改造与完善。要对直流电源进行科学地管理,加强继电保护装置的二次绝缘水平,杜绝绝缘效力的不断降低以及直流电接点现象;对直流电源的二次回路进行科学、有效地整改,做好二次回路的控制与保护,使直流接地的查找与处理工作能够得到更为有效的简化,避免在直流接地之后引起的继电保护误动或者是不动的情况出现;进一步强化二次回路的管理工作,并且在施工现场对二次回路的小线进行压板保护,确保继电器上的接线指标与电缆指标准确、美观;应该对二次回路进行定期地全面检查,以防止二次线寄生情况的出现,防止二次回路发生错误或者是由于寄生回路引发的保护误动;在二次回路中交流回路与直流回路是相对独立的系统,所以为了确保二者相互之间不发生干扰问题,应采用二条电缆;针对那些存在缺陷且超过预订周期运行的继电保护装置,应该给予及时更换,以避免继电保护装置出现不必要的误动。

4结语

综上所述,笔者从多个角度入手,对继电保护运行可靠性进行了粗浅探讨,并提出了几点个人建议,也是希望通过笔者的粗浅阐述,能够为广大同行在今后继电保护的可靠运行与维护上提供全新的思路与有用的参考借鉴。同时,也希望通过笔者的阐述,能够让人们对继电保护装置的概念与作用做出一个更为深入的了解,进而在今后的电力工作中,能够采取更加有效的措施去维护继电保护运行的可靠性。

参考文献

[1]朱乃辉,钟敏伟.提高继电保护运行可靠性的技术措施[J].科技风,2012(23):19.

[2]陈德树.继电保护运行状况评价方法的探讨[J].电网技术,

2000(3):1-2,65.

[3]张红凯.论如何提高继电保护运行可靠性[J].电子世界,2013

(14):43.

继电保护工作原理篇9

[关键词]电力系统继电保护原因对策

中图分类号:tm77文献标识码:a文章编号:1009-914X(2014)46-0133-01

1.电力系统继电保护的重要作用

电力系统的继电保护就是指当电力系统中出现异常工作状况或者是发生故障时,尽量将故障范围控制在最小范围内,并在故障发生的时刻将故障设备和部件从电力系统中隔离开来,或者是发出故障告警信号,由操作人员消除故障设备,避免由于设备故障导致安全事故,减小电网故障导致的供电影响。因为继电保护工作对设备以及操作技术的要求较高,一旦出现不稳定现象或者故障将对电力系统的整体稳定性造成影响。

2.继电保护不稳定问题的主要类型

2.1继电保护系统参数出现偏差

因为继电保护系统在使用的过程中长期处于户外的电力传输系统中,容易导致电力系统及相关元件出现疲劳老化或者腐蚀等问题,而使得继电保护装置中的相关元器件出现老化问题,使得相关的技术参数出现明显的技术偏差。同时,在日常的设备检修与维护过程中,对继电保护装置的整定是其中一项重要内容,若所采用的整定方法不当同样会造成数据偏差问题,最终可能引发电力系统故障。

2.2继电保护系统受干扰而失效

因为继电保护系统是处理电力系统出现突发性事故的重要装置,所以在继电保护装置设置并触发之前必须要对继电保护进行定义,即进行相关出发信号的设置。而在实际的应用过程中,由于周围环境中存在强度和频率较高的非电信号,会对继电保护装置产生触发作用,从而使得继电保护装置产生误动,使得电力系统出现非故障断开,降低电力系统的工作稳定性。尤其是部分敏感性较强的电力装置,这种干扰信号会在继电保护装置中转变成为瞬态的脉冲信号,直接影响电力系统的正常工作。

2.3继电保护系统绝缘失效

在现代电力系统当中,线路的布设十分复杂,而且存在着强弱电交叉布置的问题,造成信号干扰十分严重。尤其是在线路密集场所,由此而造成的静电效应十分明显,使得继电保护装置的表面吸附了大量粉尘,线路焊点被严重污染,使电子元器件之间形成通路,造成绝缘失效,最终导致电力系统短路、火灾等事故概率增加。

3.导致电力系统继电保护不稳定的主要原因

3.1继电保护系统硬件原因

因为继电保护装置的整个硬件构成十分复杂,通常其主要的功能模块包括电源供应模块、数据处理模块、数模转换模块以及断电设备等。各个硬件的功能参数较多,且技术要求相对较高,在日常的运行过程中一旦受到环境侵蚀的作用,将导致硬件参数发生改变,从而导致电子元器件发生故障,使得继电保护系统处理实时数据的能力下降,造成继电保护系统的工作稳定性受到影响。

3.2继电保护系统软件原因

导致继电保护系统出现不稳定现象的软件原因包括:1)软件设计过程中对相关的功能定义不够准确,存在的设计漏洞较为明显,直接影响到系统的正常运行;2)软件设计所基于的逻辑处理流程存在误差,造成软件在特殊工况下不能这个车工作,出现系统报错,使得系统被迫停止工作;3)因为软件操作过程中出现人为失误而引发软件奔溃,导致继电保护系统失效。

3.3操作人员的人为失误

因为电网工作人员的人为操作失误而导致继电保护系统出现的故障形式主要包括这样几种:1)继电保护系统安装出现问题,在日常的维修保养过程中存在不规范操作,例如整定方法错误,使得继电保护装置的技术参数与原始值出现偏差,在使用的过程中诱发事故;2)继电保护系统管理误差,日常的电力安全管理工作中,由于错误的常规检查程序而导致电子元器件受损,这也是导致系统故障的一个重要人为原因。

4.提高电力系统继电保护稳定性的策略

4.1做好日常的检修与维护工作

不论基于何种技术的继电保护装置,做好系统的日常检修与维护工作尤为重要。通常,在日常检修工作中下面这样几个项目容易被忽略:

1)连接件的机械特性

这主要包括连接器件的紧固程度、焊接点焊接情况以及机械构件的疲劳程度等。当前继电保护装置的保护屏端子数量越来越多,尤其是在新安装的保护屏,因为经过运输、安装等操作,其中大部分的端子螺丝已经松动,在安装就位之后必须认真予以检查,避免出现保护误动、拒动等问题。

同时,在日常检修与维护过程中,可以将插件拔下检查,并将芯片固定牢靠,使用螺丝刀将紧固件拧紧,并检查焊点的牢靠程度。

2)做好继电保护装置的清洁工作

再长时间的使用过程中,继电保护装置容易吸附大量的静电灰尘,从而引发绝缘失效问题。因此,在检修过程中可以采用两人轮流清洁的操作方式,避免出现误碰运行设备的问题。在检修过程中,应该保持与带电设备之间的距离,杜绝出现二次回路短路、接地事故。维修和管理人员要定期检查保护装置的故障处理性能和运行维护水平,根据事故发生原因采取合理的反事故措施;相关调试人员要提高责任意识和技术水平,严格按照相关调试章程完成规定的调试工作。

4.2加强对继电保护装置的技术检查

1)直观检查

这种方法主要用于部分不能使用仪器进行逐点测试的故障部件,或者是对某插件没有备件更换而需要采用排除方法进行故障处理时使用。例如,某10kV开关柜出现了拒动作故障。在发出操作指令之后,发现合闸接触器能够执行动作,这表明电气部件正常,而故障主要是机械故障造成的。在故障处理现场可以观察继电器部件出现明显的发黄,而且有部件散发浓烈的焦糊味,这时可以直接更换该元件。

2)短接断开检修方法

将回路当中的一段或者某部分采用短接线人为进行断开或者短接,用以判断故障处于短接或者断开范围内,还是该范围外,达到缩小故障检修范围的目的。比如一条220kV线路的闭锁回路,使用线路刀闸两边的刀闸、断路器和测控屏逻辑闭锁接触点进行闭锁,因为闭锁操作的对象是电源的零线回路,不能使用仪器进行电源测量。这时,可以采用人为短接的检修方法来实现辅助点的接通,确认各个接触点是否能够接通。

4.3加强管理人员的专业技能培训

因为继电保护装置存在着技术性能较为复杂,管理人员在没有熟练掌握详细的技术标准及操作要领之前不能对继电保护装置进行合理操作的问题,需要在员工技术培训过程中对继电保护装置的技术特点进行详细分析和论述,通过专业培训的方式提高继电保护的日常检修与维护水平,尽量减少人为操作误差而导致的继电保护工作不稳定发生的概率。

5.结束语

电力系统继电保护的准确可靠运行对于提高整个电力系统的稳定工作具有重要作用。因此,相关技术和维修人员应当加强分析继电保护的不稳定原因,根据故障问题原因采取相应的技术处理措施和方法,并不断提高专业技术和能力,以逐渐改善继电保护运行状况,提高继电保护运行的可靠性和稳定性。

参考文献:

[1]王泽.关于继电保护可靠性提高措施的探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,06:170.

[2]周凯.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J].数字技术与应用,2010,11:121+123.

继电保护工作原理篇10

关键词:继电保护;电力系统;可靠性;电网运行;继电保护技术;继电保护装置文献标识码:a

中图分类号:tm77文章编号:1009-2374(2016)30-0021-03Doi:10.13535/ki.11-4406/n.2016.30.011

1电力系统继电保护概述

1.1电力系统继电保护的基本概念

电力系统继电保护是一个系统,它包含继电保护技术和继电保护装置两个部分。电力系统运行故障的分析、继电保护的原理、继电保护的实现、继电保护配置设计和电力系统继电保护等各个方面共同组成了电力系统继电保护这一个完整的体系。继电保护系统中包括测量电压和电流的二次回路,包括跳闸线圈等具体的成套的设备,也包括保障继电保护装置正常工作的工作电源和必要的通信设备等。

1.2电力系统继电保护的基本原理

电力系统继电保护的根本作用就是区分电力系统中的被保护元件是处于正常工作状态还是故障状态,而且电力系统继电保护装置还需要区分故障元件是处于保护区间内部还是保护区间外部。需要说明的一点是,继电保护装置区分原件的工作状态是根据电力系统元件故障前后的物理量的不同来区分的,所以我们在这里也需要继电保护的相关技术,只有技术结合装置我们才能教给元件去做出判断。

电力系统继电保护需要采集的电气量主要有电流、电压、电流和电压之间的相位角以等电气量。继电保护装置根据采集到的物理量,可以构成过电流保护、低电压保护、距离保护、差动保护等。

1.3提高继电保护可靠性的定义

电力系统继电保护的可靠性就是指被保护设备在其规定的保护范围内发生故障时它应该可靠动作,在被保护设备无故障或区外故障时可靠不动作;用一句话简明地来讲,电力系统继电保护系统需要满足不误动、不拒动这两个方面的要求。

在前面我们已经提到了,电力系统继电保护是电力系统正常运行的重要保障,所以继电保护系统的可靠运行具有非常重要的意义。电力系统发生故障时,继电保护装置不能可靠动作,迅速地将故障设备切除,将导致一次设备损坏加剧,电力系统故障范围扩大,甚至造成电网事故而导致大面积停电等严重后果。同时在电力系统无故障状态下,因继电保护误动作,而导致异常停电将给工业生产,居民生活等带来诸多不便,造成的经济损失不言而喻。综上所述,提高继电保护的可靠性意义重大。

2电力系统继电保护可靠性的影响因素

2.1人为因素

2.1.1在继电保护装置安装调试过程中,因安装人员施工不当、调试不到位,未能及时发现二次回路中存在的寄生回路以及接线松动,电压、电流回路极性错误,或者选择Ct绕组级别精度等错误,都会给保护装置可靠动作造成潜在风险,严重影响继电保护可靠运行。

2.1.2继电保护装置研发人员在保护装置底层软件设计,保护动作判别条件及闭锁逻辑的考虑不到位,也将导致继电保护装置的可靠性降低。

2.1.3由于现场维护人员的业务技能及工作疏忽,未能结合一次设备的运行状况,合理地对继电保护装置中的各保护功能及出口压板进行合理投退,也将在很大程度上降低继电保护的可靠性。

2.2外部环境的影响

2.2.1电力系统振荡的影响。因电网结构复杂化,电网的异常波动及振荡现象时有发生,电力系统振荡对继电保护的可靠性影响较大,主要来说,系统中大负荷的和系统突然甩负荷容易导致Ct、pt饱和或者造成继电保护装置采样异常而误动,此外要鉴别出是故障波形还是振荡波形对继电保护装置而言也是一种技术考验。

2.2.2电磁干扰。在这里我们还需要提到电磁干扰这个方面。传导干扰和辐射干扰共同构成了电磁干扰,这两种干扰主要体现在电子器件这个层面上。电子器件是比较脆弱的,例如pCB的布线都会产生一定的干扰,造成芯片不能正常工作。

2.3继电保护系统自身的因素

继电保护系统包含采样原件、逻辑判断原件、执行原件等重要环节,在这几个环节中任何一个环节出现问题都将影响继电保护的可靠性。在电力生产实际中,因为Ct、pt饱和、故障以及电压电流回路接线松动或绝缘异常而导致继电保护系统采样异常使保护误动的案例屡见不鲜;因保护定值整定不合理、继电保护出口判别逻辑不完善或装置自身故障而导致保护误动的情况也较为普遍;因为原件老化或其他不稳定因素导致继电保护出口原件异动继电保护出口跳闸节点误开出等也时有发生。此外,一次系统的运行方式对继电保护的灵敏性及可靠性的影响也不可忽视,诸如在空投变压器时因励磁涌流导致变压器差动保护误动作,系统发生振荡时过流保护、距离保护误动的现象也时有发生。

3继电保护可靠性的提高办法

在摘要和概述中我们已经提到了,提高继电保护可靠性具有非常重要的意义,那么我们分为理论和实例两个方面具体地阐述一下怎么提高继电保护的可靠性:

3.1提高继电保护可靠性从系统自身抓起