继电保护的差动保护十篇

发布时间:2024-04-26 01:25:21

继电保护的差动保护篇1

变压器差动保护测试内容

要排除设计、安装、整定过程中的疏漏(如线接错、极性弄反、平衡系数算错等等),就要收集充足、完备的测试数据。

(一)差流(或差压)。变压器差动保护是靠各侧Ct二次电流和——差流——工作的,所以,差流(或差压)是差动保护带负荷测试的重要内容。BCH-2差动继电器是磁平衡补偿的,用0.5级交流电压表依次测出a相、B相、C相差压;用0.5级钳形电流表依次测出a相、B相、C相差流,并记录。

(二)各侧电流的幅值和相位。只凭借差流(或差压)判断差动保护正确性是不充分的,因为一些接线或变比的小错误,往往不会产生明显的差流,且差流随负荷电流变化,负荷小,差流跟着变小,所以,除测试差流外,还要用钳形相位表在保护屏端子排依次测出变压器各侧a相、B相、C相电流的幅值和相位(相位以一相pt二次电压做参考),并记录。

(三)变压器潮流。通过控制屏上的电流、有功、无功功率表显示的电流、有功、无功功率等数据,记录变压器各侧电流大小,有功、无功功率大小和流向,为Ct变比、极性分析奠定基础。

负荷电流要多大呢?当然越大越好,负荷电流越大,各种错误在差流中的体现就越明显,就越容易判断。然而,实际运行的变压器,负荷电流受网络限制,不会很大,但至少应满足所用测试仪器精度要求,以及差流和负荷电流的可比性。若二次负荷电流只有0.2a而差流有65ma时,判断差动保护的正确性就相当困难。

五、变压器差动保护测试数据分析

(一)看电流相序

正确接线下,各侧电流都是正序:a相超前B相,B相超前C相,C相超前a相。若与此不符,则有可能:

1、在端子箱的二次电流回路相别和一次电流相别不对应,比如端子箱内定义为a相电流回路的电缆芯接在了C相Ct上,这种情况在一次设备倒换相别时最容易发生。

2、从端子箱到保护屏的电缆芯接反,比如一根电缆芯在端子箱接a相电流回路,在保护屏上却接B相电流输入端子,这种情况一般由安装人员的马虎造成。

(二)看电流的对称性

每侧a相、B相、C相电流幅值基本相等,相位互差120°,即a相电流超前B相120°,B相电流超前C相120°,C相电流超前a相120°。若一相幅值偏差大于10%,则有可能:

1、变压器负荷三相不对称,一相电流偏大或一相电流偏小。

2、变压器负荷三相对称,但波动较大,造成测量一相电流幅值时负荷大,而测另一相时负荷小。

3、某一相Ct变比接错,比如该相Ct二次绕组抽头接错。

4、某一相电流存在寄生回路,比如某一根电缆芯在剥电缆皮时绝缘损伤,对电缆屏蔽层形成漏电流,造成流入保护屏的电流减小。

(三)看各侧电流幅值,核实Ct变比

用变压器各侧一次电流除以二次电流,得到实际Ct变比,该变比应和整定变比基本一致。如果偏差大于10%,则有可能:

1、Ct的一次线未按整定变比进行串联或并联。

2、Ct的二次线未按整定变比接在相应的抽头上。

(四)看两(或三)侧同名相电流相位,检查差动保护电流回路极性组合的正确性

这里要将两种接线分别对待,一种是将变压器两侧Ct二次绕组接成Y,另一种是变压器两侧的Y型侧Ct二次绕组都接成。对于前一种接线,其两侧二次电流相位应相差180°(三圈变压器,可分别运行两侧,来检查差动保护电流回路极性组合的正确性),而对于后一种接线,其两侧二次电流相位相差角度与变压器接线方式有关。比如一台变压器为Y--11接线,当其高、低压侧运行时,其高压侧二次电流应滞后低压侧30°。若两侧同名相电流相位差不满足上述要求(偏差大于10°),则有可能:

1、将Ct二次绕组组合成时,极性弄错或相别弄错,比如Y--11变压器在组合Y型侧Ct二次绕组时,组合后的a相电流应在a相Ct极性端和B相Ct非极性端(或a相Ct非极性端和B相Ct极性端)的连接点上引出,而不能在a相Ct极性端和C相Ct非极性端(或a相Ct非极性端和C相Ct极性端)的连接点上引出。

2、一侧Ct二次绕组极性接反。在安装Ct时,由于某种原因其一次极性未能按图纸摆放时,二次极性要做相应颠倒,如果二次极性未颠倒,就会发生这种情况。

(五)看差流(或差压)大小,检查整定值的正确性

对于差流,我们不妨用变压器励磁电流产生的差流值为标准。比如一台变压器的励磁电流(空载电流)为1.2%,基本侧额定二次电流为5a,则由励磁电流产生的差流等于1.2%×5=0.06a,0.06a便是我们衡量差流合格的标准。对于差压,我们引用《新编保护继电器校验》中的规定:差压不能大于150mv。如果变压器差流不大于励磁电流产生的差流值(或者差压不大于150mv),则该台变压器整定值正确;否则,有可能是:

1、变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致。对此,我们有以下证实方法:根据实际分接头位置对应的额定电压或运行变压器各侧母线电压,重新计算变压器各侧额定二次电流,再由额定二次电流计算各侧平衡系数或平衡线圈匝数,再将计算出的各侧平衡系数或平衡线圈匝数摆放在差动保护上,再次测量差流(或差压),如果差流(或差压)满足要求,则说明差流(或差压)偏大是由变压器实际分接头位置和计算分接头位置不一致引起,变压器整定值仍正确,如果差流(或差压)不满足要求,则整定值还存在其它问题。

2、变压器Y型侧额定二次电流算错。整定人员容易将Y侧额定二次电流漏乘1.732而算错,从而,造成平衡系数整定错。

3、平衡系数算错。计算平衡系数时,通常是先将基本侧平衡系数整定为1,再用基本侧额定二次电流除以另一侧电流得到另一侧平衡系数,如果误用另一侧额定二次电流除以基本侧电流,平衡系数就会算错。

继电保护的差动保护篇2

关键词:电动机差动保护比率制动高阻抗磁平衡误动

0概述

微机型电动机保护广泛应用于发电厂和大型厂矿企业,一般电动机都装设综合保护,火力发电厂厂用电设计技术规定上规定2mw及以上的电动机以及2mw以下中性点具有分相引线的电动机,当电流速断保护灵敏性不够时应装设纵联差动保护,作为电动机的相间短路或匝间短路的主保护。

1基于比率制动的纵差保护的动作原理及分析

比率制动式纵差保护继电器的差动电流id和制动电流ires各为

id=i1-i2=(1-2)/na

ires=(i1-i2)/2=(1+2)/2na

当差动保护区外短路时外部短路电流k•ou为

1=2=k•ou,id=0

随着外部短路电流k•ou的增大,虽然不平衡电流和差动电流id均有所增加,但是制动电流ires随k•ou的线性增大继电器的动作电流也就相应的增大,从而达到保护不误动的目的,保护动作的判据:

|i1-i2|≥iset

|i1-i2|≥K|(i1+i2)/2|

iset为保护最小的动作电流,K为比率制动系数。

比率制动差动保护就是依靠动作电流和制动电流的动态变化,当两个判据同时满足使保护在区内故障灵敏动作。

接入差动保护的电流为设置在电动机三相电缆输入端(中压开关柜)及电动机的中性点的三组电流互感器二次三相电流,电动机差动保护由三个分相差动原件组成。由于用于电动机的差动保护Ct空间安装位置不同,造成二次回路阻抗大小不一致Ct有不同的传变特性,在电动机启动或者外部短路时,容易引起差动保护误动。所以比率制动差动保护引入比率制动系数K。在实际情况中可以给差动元件80~100ms的动作延时,以便躲过电动机启动时的不平衡电流,防止电动机启动时保护误动也可以在保护装置中增加谐波制动。

2高阻抗差动保护的动作原理及分析

1)正常运行时,i1=i2,所以ij=i1-i2=0。因此,继电器两端电压Uab=ij×Rj=0。Rj为继电器内部阻抗。电流不流经继电器线圈,也不会产生电压,所以继电器不动作。

2)由于电动机启动电流较大,是额定电流的6~8倍且含有较大的非周期分量。当Ct1与Ct2特性存在差异或剩磁不同,如有一个Ct先饱和。假设Ct2先饱和,Ct2的励磁阻抗减小,二次电流i2减小。由于ij=i1-i2导致ij上升,继电器两端电压Uab上升。这样又进一步使Ct2饱和,直至Ct2完全饱和时,Ct2的励磁阻抗几乎为零。继电器输入端仅承受i1在Ct2的二次漏阻抗Z02和连接电缆电阻Rw产生的压降。

Uab=ij(Rw+Z02)

为了保证保护有较高的灵敏度及可靠性,就应使Uab减小,也就是要求Ct二次漏阻抗降低。这种情况下,继电器的整定值应大于Uab,才能保证继电器不误动

3)发生区内故障时,i1=id/n(n为Ct1电流互感器匝数比)ij=i1-ie≈i1,Uab=ij×Rj≈i1Rj此时电流流入继电器线圈,产生电压,检测出故障,继电器动作。由于Ct1二次电流i1可分为流向Ct励磁阻抗Zm的电流ie和流向继电器的电流ij。因此,励磁阻抗Zm越大,越能检测出更小的故障电流,保护的灵敏度就越高。

高阻抗差动保护的主要优点:①区外故障Ct饱和时不易产生误动作;②区内故障有较高的灵敏度。

高阻抗差动保护用的Ct设计要点是:依据拐点电压及拐点电压下的励磁电流来确定铁芯尺寸。保证在区内故障时,Ct能提供足够的动作电压。

Uk≥2US,Uk为Ct的额定拐点电压,US为保证不误动的电压值。Ct的额定拐点电压也称饱和起始电压,此电压定义为额定频率正弦波电动势最小方均根值加于被测Ct二次绕组两端,一次绕组开路,测量励磁电流,当电压每增加10%时,励磁电流的增加至但不大于50%。

一般情况下高阻抗差动保护用Ct励磁阻抗为几十千欧姆的数量级,如果匝数比的分散性很大,Ct1和Ct2的二次电流i1和i2不能互相抵消,该差值电流ij流经继电器线圈,即成为产生误动作的原因。英国标准中匝数比误差规定为±0.25%,匝数较大Ct容易满足该规定并且能保证保护不发生误动作,匝数较小Ct即使满足该规定,在电动机启动时的差电压也较大,足以造成保护误动作。

为了避免保护误动,用于该保护的Ct要求励磁阻抗高、二次漏抗低和匝数比误差小而且Ct铁芯尺寸要依据拐点电压及拐点电压下的励磁电流来确定。对于高阻抗差动保护用Ct的特性在实际选用时应采用同一厂家,同一批产品性相近、匝数比相同的Ct。

3磁平衡式差动保护的动作原理及分析

根据磁平衡原理,同相首尾一次电流经串芯电流互感器后,差动电流中不存在因ta误差原因产生的差电流。在电动机正常运行或外部短路时,各相始端和终端电流一进一出,互感器一次安匝为零,不平衡电流几乎为零。保护不动作。磁平衡差动保护三相接线时,电动机每相绕组的始端(机端)和终端(中性侧)引线分别入、出磁平衡电流互感器ta的环形铁芯窗口一次。

在电动机没有发生相间短路的情况下,由于每相只用1只电流互感器,不存在纵差保护中2只电流互感器负载不平衡的问题,不平衡电流仅由反向穿过电流互感器的电流产生的漏磁通之差产生,因此很小,正常运行时小于0.005倍电动机额定电流。依靠互感器一次励磁安匝的磁平衡,彻底根除电动机自启动和外部故障短路暂态过程中的误动作,而且简化保护整定。由于磁平衡的原理,电流互感器二次侧短线也不会产生过电压现象。

磁平衡式电动机差动保护的保护范围不包括电动机与开关柜之间的高压电缆,对于非直接接地系统的电缆网络供电时的电动机内部发生单相接地故障时,故障电流仅是电缆网络的电容电流,要保证继电器与Ct的负载匹配,以求在电机绕组单相接地时能有灵敏反应。

4结论

从上文分析中可以看出不管基于何种原理的电动机差动保护,由于存在不平衡电流引起差动保护误动。Ct选型、合理的选择二次负载,优化保护整定值,对电动机差动保护正确动作有至关重要的作用。但是我们应看到基于磁平衡原理的差动保护在电动机启动以及外部故障,能够完善的避免保护误动作。但是目前由于制造原因,国内生产的电动机一般不装置磁平衡保护所用的电流互感器,导致磁平衡电动机差动保护没有引起足够的重视,现在国内南瑞、东大金智的数字式电动机保护均有磁平衡式电动机差动保护功能,在电动稳定运行要求较高的场合,电动机结构能满足装设磁平衡电流互感器的条件下,考虑到磁平衡差动保护较简单可靠,应加以运用。

参考文献:

[1]雷栋,电动机差动保护误动分析与对策[J].中国电力教育,2007.

[2]李德佳,大型电动机高阻抗差动保护原理、整定应用[J].继电器,2004.

[3]王维检,电气主设备继电保护原理与应用[m],中国电力出版社,2001.

[4]DL/t5153-2002,火力发电厂厂用电设计技术规定[S].

[5]王晓云,电动机差动保护和速断保护整定分析[m],江苏电机工程,2007.

继电保护的差动保护篇3

[关键词]继电保护二次回路检修维护

中图分类号:tm77文献标识码:a文章编号:1009-914X(2015)27-0393-01

随着时代科技和技术的发展,目前我国的电力运行已经完全离不开自动化的控制,电力系统的结构也在不断扩大,运行的电压和各类型的电力产品数量也在不断的在增加,这样的现象出现,无疑是对未来的电力系统调控提出了更高的要求,假如在日常的工作过程中处理不善,将会出现严重的电力系统运行安全问题。目前我国大多数的电力系统中都采用的是继电保护二次回路,这也是目前最常见的自动化控制方式,对电力网中各种情况和问题进行自动化的处理和保护,不但可以提高电力运行的稳定,同时也提升了电力的质量,因此,高度重视继电保护二次回路工作是必然的。日常的检修和维护能够确保整个回路的安全运行,从而实现继电保护二次回路的功能稳定,实现电力系统的安全可靠。

1继电保护二次回路的概述

1.1继电保护二次回路的特点

较为复杂的继电保护二次回路是电力系统中不可缺少的重要组成部分,继电保护二次回路主要由测量、继电保护、开关、电源和信号系统组成,其中的复杂和繁琐性就是继电保护二次回路的特点。继电保护二次回路主要是以低压的形式对电力系统的设备进行保护,这也是功能性的集中体现。同时继电保护二次回路具有很强的综合性,其中由各种不同的设备构成,整个系统在多方面的功能之上进行设计和组合,从而形成了预定的功能。

1.2继电保护二次回路的价值

传统的电力网保护装置在反应速度上是相对较慢的,其中的故障发生率和危险性也相对较高,这都是传统电力网的缺点,然而,继电保护二次回路可以有效的避免这些问题,同时还会给整个电力网的维护和操作人员带来安全上的保障,实现电力网的广泛应用和有效监测,所以,继电保护二次回路具有很高的安全价值。装置质量小便于操作和维护都是继电保护二次回路自身的优点,大大降低了继电保护二次回路系统建造和维护的成本,实现电网低消耗和低成本的运行,这是继电保护二次回路自身的经济价值。另外,继电保护二次回路具有很高的功能价值,这是传统方式不具备的功能优势,继电保护二次回路可以在很广的范围内进行有效的控制和保护空间,使性能能够得到更有效的发挥。

2继电保护二次回路的破坏表现

2.1数据的破坏

继电保护二次回路出现差动后,就会出现误差,不但会在用户端的电力计量中出现数据上的破坏,同时还会降低继电保护二次回路的灵敏性,影响电力数据的准确性。

2.2线路的破坏

如果在日常中出现继电保护二次回路的破坏,那么就会直接降低回路切断的能力,具有相当大的影响,会出现线路问题,最终导致继电保护二次回路线路出现闭合不良或者熔断等问题,从而使继电保护二次回路功能下降。

2.3容量的破坏

继电保护二次回路出现故障之后,电力系统的容量也会出现不同程度上的降低,比如,差动保护、断路器、电缆等,这些方面的功能指标异常后就会造成电力设备老化,从而影响整个电网的容量。

3继电保护二次回路的维护和检修方法

3.1负荷检修

继电保护二次回路在运行的过程中,要对电流互感器的负荷进行大小严格的控制,根据一些实际的运行情况适当的降低电流互感器的励磁电流。降低二次负荷的主要方式包括,降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等等,同时还要针对互感器的一些实际状态进行定期的检查和维护。

3.2质量检修

由于继电保护二次回路的系统相对复杂,其中各种零件的质量对于整个设备功能都有着相当重要的影响,特别是市场内销售的电流互感器的产品种类诸多,在使用的过程中具体还要结合系统保护方式的选择。针对测电流过大的继电保护装置,在差动保护过程中可以适当的选择一些小气隙的电流互感器,该装置的铁芯剩磁小,这一点会使得电流互感器的饱和状态和难度增大,从而提高了差动保护装置的性能。同时该类型互感器的励磁电流相对较小,对于一些失衡的电流起到了一定的控制作用。

3.3电流检修

继电保护过程中的电流互感器可以有效的保护差动时的重要元件,这也是构建差动保护模式时需要重点分析的内容。在电流互感器安装使用的期间,要对互感器的使用型号进行合理的选择,最好使用差动保护专用的电流互感器,在经过保护装置的稳态短路电流时,电流达到最大值后需将差动保护回路的二次负荷控制在规定的误差范围以内,

3.4保护检修

在日常的继电保护中,除了电流差动保护之外继电保护二次回路也经常会遇到一些操作难度相对较大的情况,这时应该用适当的方法进行差动保护形式的变化。在保护的过程中,比率差动可以说是运用较多的一种差动保护方式,在二次回路检修的过程中对故障诊断性能上起到良好的发挥作用。当经过继电保护回路的电流值增大时,不断增强装置保护的性能,防止在故障期间保护装置会有误操作和误动等现象的发生。

4总结

综上所述,继电保护二次回路对于整个电力系统的安全和保障有着系统性和功能性的作用,特别是针对一些设备和部件发挥着辅助和稳定运行的作用。电力单位应该认识到继电保护二次回路的价值,做好对继电保护二次回路的故障鉴别,从而可以实现对继电保护二次回路的有效维护,达到一个稳定状态,在丰富整个电力系统检修维护工作经验的同时,应该实现电力工作内容和体系的创新与变革。

参考文献

[1]孔海波.变电站继电保护二次回路的分析与研究[D].山东大学,2013.

[2]王春芸.继电保护二次回路状态检测与评估[D].浙江大学,2009.

[3]高金锴,董红,程文英.继电保护二次回路隐患排查及防范[J].吉林电力,2011,02:49-51.

[4]孔华东,蔡泽祥,邹俊雄.基于开关网络的继电保护二次回路逻辑的模型与算法[J].继电器,2004,10:31-35.

继电保护的差动保护篇4

关键词:

中图分类号:F406文献标识码:a文章编号:

引言

随着我国电力系统规模和容量的日益增大,电力系统面临的故障日益严重。一旦电力系统出现故障,那么将会造成严重的经济损失和人身伤亡。继电保护作为一种新型的保护方法,近年来在电力系统运行过程中发挥了越来越重要的作用,因此对电力系统中的继电保护进行相关研究具有非常重要的现实意义。

1、继电保护对电力系统的作用

为了构建良好的电力系统运行秩序,在设备运作期间必须要配备相应的运行保护。继电保护在电力系统出现故障时能够及时检测故障发生的因素,并判断故障的具置,向技术人员发送报警信号等,为故障问题的处理创造了条件。其优势体现在:

(1)维护安全,性能优越。继电保护技术在数据信息安全性能的保护上作用显著,可有效避免外界因素干扰造成的装置受损等。当电力系统正常运行之后,继电保护装置可以实现有效的防范监测。随着社会科学技术的发展,继电保护装置的这种材料属于绝缘物质,在使用过程中很难受到外界腐蚀作用的影响。在今后的各项电力设备运行技术发展阶段,继电保护装置产品的性能会变得更加优化,其“能力强”主要表现在抵制干扰、增强绝缘、防范电磁等方面。

(2)投资较少,安装便捷。继电保护装置本身的材料质量较小,产品重量一般都比较小。这就给电力行业施工创造了有利条件,在电网运行期间结合新建的传输通道,大大降低了电力系统占据的空间。继电保护产品质量的减小对于系统安装施工的操作效率提升也有帮助,可显著降低电网运行的成本投入。我国市场上销售的继电保护产品的内部结构都在积极优化升级。高科技的继电保护产品带来的是故障诊断的高效率,同时在电能消耗上要比其他保护装置低得多。继电保护装置在安装过程中操作方便,技术人员只需安装电气图纸操作即可。

(3)检测故障及防范。从根本上看,继电保护是在电力系统的设备或元器件出现故障之后,对系统实施报警以提醒值班人员处理。另外,还可以对控制的断路器发出跳闸程序操控指令,以及时中断各受损设备的运行,从而达到保护设备或元器件的效果,这种高性能的故障防范功能是其他设备无法实现的。

2、继电保护故障处理的原则

继电保护的故障处理不是单纯的以继电保护人员的意志而进行,需要按照一定的原则,这些原则如下:

第一,处理继电保护故障时要保持正确、冷静的态度。电力系统的发电机等设备在运行过程中,继电保护装置的连接片要根据运行方式的变化而进行相应的投、退处理。在进行这两项处理时要求工作人员同时进行,而且要经过细致的辨别清楚后,才能够操作。而且对于跳闸回路的连接片来说,只有相应的开关在运行的过程中才能够投入,所以,首先要使用直流电压表对两个连接片之间的直流电压进行测量,然后再投入。此外,电气的运行人员还要定期对继电保护装置中的数据进行检查,同样的,也要有两个人来完成,而且他们不能够对数据进行修改,或者删除。

第二,能够根据信号状态准确判断故障发生点。在继电保护现场中出现的光子牌信号、事件记录以及故障录波器所采集到的图形、继电保护装置的灯光信号或者其他信号等都是对继电保护的故障进行处理的基础依据。所以,在对继电保护的故障进行处理之前,要对这些信号进行分析,判断出信号处的故障和真伪。同时,根据这些信号所提供的有效信息迅速的采取适当的处理措施,这才是处理继电保护故障的关键之所在。

第三,对人为故障要给以紧急处理。正确处理人为故障时继电保护故障处理中一个非常重要的问题。一旦根据继电保护现场所提供的信号故障信息,没有找到导致故障发生的原因,或者当断路器在断路之后没有发出相应的警告信号,当这两种情况发生时,会给故障处理增加很大的难度,因为,继电保护人员根据已知信息无法正确的判断出这些故障时有人为造成,还是继电保护设备、装置自身发生的故障。所以在处理中这类故障时首先要弄清楚的就是发生故障的原因。在继电保护现场中,现场运行人员的基础技能水平不高,对故障也缺乏足够的重视程度,没有及时的采取正确的处理措施,操作时的误碰等都会导致人为故障。所以,如果发生了人为原因造成的继电保护故障,要对这些故障的实际状况如实反映,以便工作人员能够进行准确的分析,同时对于导致这类事故的原因及处理方式也要给以记录,避免再次发生类似的故障。

3、差动保护二次回路检修方法

差动保护是继电保护的常用方式,也是保护电力系统正常运行的重要设备。为了让差动保护作用得到全面的发挥,技术人员或操作人员在调试、控制差动保护设备时必须要注意多个方面的控制,为差动保护设备营造一个良好的运行环境。通常,对差动保护二次回路故障采取的处理措施多数是对电流、互感器等方面实施优化调控。

(1)负荷检修。负荷过大给电流互感器造成的影响是超荷载运行,长时间运行下去会减短电流互感器的使用寿命。因而,差动保护运行时要对电流互感器的负荷大小严格控制,根据实际运行需要适当降低电流互感器的励磁电流。降低二次负荷的方式:降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等,同时定期检查互感器的实际状态。

(2)质量检修。市场销售的电流互感器产品种类较多,具体使用时还是要结合具体的系统保护方式选择。对于测电流过大的继电保护装置,在差动保护过程中则可以选择带小气隙的电流互感器,该装置的铁芯剩磁小,这一特点会使得电流互感器的饱和难度加大,提高了差动保护装置的性能。该类互感器的励磁电流小,对失衡电流也有控制作用。

(3)电流检修。电流互感器是决定差动保护效果的重要元件,也是构建差动保护模式时需要重点分析的内容。在电流互感器安装使用期间,要对互感器的使用型号合理选择。最好使用差动保护专用的D级电流互感器;在经过保护装置的稳态短路电流时,电流达到最大值后需将差动保护回路的二次负荷控制在10%误差内。

(4)保护检修。除了电流差动保护之外,遇到一些操作难度较大的情况时也可以适当变化差动保护的形式。比率差动保护则是差动保护运用较多的一种,将其运用于二次回路检修中也能发挥良好的故障诊断性能。比率差动保护的运行方式:当经过继电保护回路的电流值增大时,不断增强装置保护的性能,以防止故障期间保护装置出现误操作、误动等现象。

4、搞好系统回路的检查工作

电力系统是差动保护二次回路正常运行的前提,在实际运用过程中必须要对电力系统实施严格的控制管理,通过对系统的更新升级来增强运行性能。实现电力系统的更新应该根据收集到的各项数据信息进行收集、分析、处理、归纳,以从多个方面的控制继电保护装置的有序性。

(1)回路结构检查。分析数据信息是电力系统操作的必经环节,差动保护涉及到的电力信息是多方面的,这就需要做好不同信息的分类处理。系统分析可以实现电力自动化操作,对相关信息处理后结合文字、符号、图表来描述信息结果。系统分析包含系统界面、内部接口、功能等。可以通过模拟仿真来检查系统中的继电保护情况,如图1所示。

图1继电保护的模拟仿真

(2)回路功能检查。新时期我国工业运用的电力系统是高性能的装置,在规划系统时要掌握具体的系统功能分配。引进操作系统前电力要弄清系统用于处理哪些传输信息,然后对硬件资源、系统模块结构图、模块设计说明书等方面综合考虑,最后由编程人员完成系统结构的编排设计。

(3)回路调试检查。当操作系统基本模型出来之后,技术人员要对设计好的电力系统进行模拟调试,通过计算机网络模拟来发现系统存在的不足之处。技术人员在安装系统后也要适当调试操作,对用到的数据库、软件、图形等都合理调试一番,确认无误后才能投入到差动保护运作中。

(4)回路操作检查。电力系统在运行阶段会遇到各种异常故障,影响了系统内部结构性能的正常发挥。在构建操作系统时应注重系统检查环节的布置,通过安装相关的检测装置对系统实时检测,及时掌握数据信息的具体状况,根据差动保护二次回路的实际需要设计方案。

5、结语

总之,继电保护在电力系统中不仅维持了系统的正常运行,也保证了系统内部各项装置的有效运行。电力企业在充分认识继电保护作用的同时,也要做好相关保护装置的故障处理,差动保护作为继电保护的重要形式,可以为其他继电保护装置提供指导。随着电力科技含量不断提高,保护装置不断地更新换代,要保证电网安全稳定运行,必须不断提高管理水平,完善继电保护相关管理制度,加大人员培训力度,增强继保人员的工作责任心,变被动管理为主动管理,才能防患于未然。

参考文献:

[1]浅谈提高继电保护辅助装置可靠性的措施.

[2]电力系统继电保护实用技术问答[m].北京:中国电力出版社,2008.

继电保护的差动保护篇5

【关键词】同步发电机;纵差保护

1纵差保护构成原理

同步发电机纵差保护是根据比较被保护发电机两端电流的相位和大小而工作的。为了构成纵差保护,发电机的中性点侧每相应有引出线,并且在该侧以及发电机出线侧均装设型号和变比完全相同的两组电流互感器,电流互感器的二次回路按环流法接线,略去不平衡电流,则在发电机正常运行及外部短路时,电流互感器的二次电流仅在其二次绕组回路内环流,接于差动回路的继电器线圈内并无电流流过;而内部短路时差动继电器内将通过很大的短路电流(二次值),使继电器动作。由于差动保护不反应外部短路,故它不必与相邻元件保护作时限上的配合,可以实现在全部保护范围内的瞬时动作;但它也因此而不能同时作为下一元件的后备保护。同步发电机通常均装设纵差动保护作为内部相间短路的主保护。

2纵差保护存在的不平衡电流

在实际应用中,电流互感器的特性不可能完全一致,由于两侧电流互感器特性的不同,将在差动回路产生不平衡电流。这种特性上的差别主要表现在励磁特性及励磁电流不同。当一次电流较小时,这个差别的表现不明显。当一次电流较大时,电流互感器的铁芯开始饱和,于是励磁电流开始急剧上升。由于两电流互感器的特性不同,使铁芯的饱和程度不同,所以励磁电流上升的程度也就不同,这样就会造成两个二次电流的较大差别,于是在差动回路的继电器中就有电流流过,这个电流就称为不平衡电流。一次电流愈大,铁芯愈饱和,这种特性差异造成影响就愈严重,差动回路中的不平衡电流也愈大。

暂态过程中的不平衡电流。由于差动保护是瞬时动作的,因此还需考虑在外部差动回路里出现的不平衡电流。在短路后的暂态过程中,短路电流中除周期性分量外,还含有按指数规律衰减的非周期性分量。非周期性分量的大小与短路瞬间电压的相位有关,在最严重的情况下,即当电压经过零值的瞬间短路时,短路电流周期性分量正好达到最大值(按系统的阻抗角为90°来考虑),这时出现的非周期性分量将最大,其最大值等于周期性分量的幅值。由于非周期性分量是一个逐渐衰减的直流分量,所以它很难传变到二次侧,而主要作为互感器的励磁电流,使铁芯进一步饱和,从而使差动回路不平衡电流大大增加,在最严重时铁芯饱和得最利害,因而不平衡电流也最大。但是由于磁系统具有惯性,不平衡电流的最大值,将出现在短路时刻稍后的一瞬间。

综上所述,在纵差动保护的差动回路中,出现不平衡电流是不可避免的,特别在外部短路时的暂态过程中,这种不平衡电流的数值可能会很大,为了保证保护动作的选择性,差动继电器的动作电流就必须躲开最大不平衡电流。目前除了采用型号、变比相同的D级铁芯(差动保护专用)电流互感器外,主要是采用具有中间速饱和变流器的BCH型差动继电器,这类继电器能有效地躲开不平衡电流的影响。因而在发电机保护中得到广泛应用。

3BCH-2型发电机纵差保护简介

BCH-2型继电器是由一个具有三柱铁芯的速饱和变流器,和一个由DL-11/0.2型电流继电器构成的执行元件所组成。BCH-2型继电器内采用了中间速饱和变流器,主要用以躲过不平衡电流中非周期性分量的影响。这种变流器的铁芯截面小,容易饱和,故称为速饱和变流器。当发生外部短路时,差动回路中的不平衡电流含有很大的非周期性分量。该非周期性分量变化缓慢,很难传变到速饱和变流器的二次侧,它所起的完全是直流助磁的作用。在外部短路时,不平衡电流中几乎所有的非周期性分量及部分周期性分量电流从速饱和变流器一次绕组通过,此时由于变流器的铁芯处于饱和状态,不平衡电流的周期性分量也很少传变到二次侧绕组。所以在二次绕组中产生的感应电势和电流都很小,继电器不会动作。当发电机内部短路时,在差动回路亦即速饱和变流器一次绕组中流过的是短路电流(二次值),这个短路电流中虽也含有一定的非周期性分量,但它衰减得很快,一般经1.5~2周波即衰减完毕。此时,速饱和变流器的一次绕组中通过的完全是周期性的稳态短路电流,在这个周期性的短路电流的作用下,铁芯中磁感应强度的变化量很大,于是在二次绕组中产生很大的感应电势,通过继电器线圈的相应电流也较大,从而使继电器灵敏地动作。

BCH-2型发电机纵差保护的动作电流,应根据以下两个条件来计算。

3.1差动保护的动作电流应大于发电机的额定电流,以防止在二次回路断线时保护的误动作。即:id.b=KKiF.e(id.b―保护的动作电流[一次值];iF.e―发电机的额定电流;KK―可靠系数)。

3.2差动保护的动作电流应躲过外部故障时的最大不平衡电流。即:id.b=KKibp.zzzd(式中KK―可靠系数;ibp.zzzd―外部故障时的最大不平衡电流)。最大不平衡电流可按下式算出:ibp.zzzd=KfzqKtxfiidl.zzzd(式中Kfzq―考虑非周期分量影响的系数,数值在1~2之间,对BCH-2型继电器构成的差动保护,取Kfzq=1;Ktx―电流互感器的同型系数,其值为0.5~1,当两侧电流互感器的型号相同时,取Ktx=0.5;fi―电流互感器的最大相对误差,按10%误差的要求,取fi=0.1;idl.zzzd―发电机外部三相短路时,流过保护的最大短路电流[周期分量])。

差动保护的动作电流,应按式id.b=KKiF.e和id.b=KKibp.zzzd的计算结果中较大的一个值来整定。将保护的动作电流id.b除以电流互感器的变比,便可求得差动继电器的动作电流id.f为:id.f=id.b/ni。再根据继电器的动作安匝数和计算出来的动作电流调整差动绕组wc.d的匝数。wc.d的匝数可按下式计算:wc.d=awo/id.f式中awo为BCH-2型继电器的动作安匝数,其值应根据短路绕组抽头的位置确定。差动保护的灵敏度,应按发电机出口短路时最小短路电流进行校验,即其灵敏系数Kl=idl.zzzx/(ni.id.f)式中idl.zzzx为发电机出口两相短路时,流经差动继电器的最小周期性短路电流。根据要求,差动保护的灵敏系数应不小于2。

4结束语:

发电机纵差保护是发电机最常用的主保护。微机保护大量在现场运用,为保护不同动作特性和出口方式提供了有利条件,我们可根据自己的实际情况,以及灵敏度要求的侧重点进行选择。确保同步发电机运行安全。

参考文献:

[1]《电力系统继电保护》中国水利水电出版社2005-7-1。

[2]陈增田.《发电机保护》水利电力出版社1984-10。

[3]贺家李.《电力系统继电保护原理》中国电力出版社2010-8-1。

继电保护的差动保护篇6

关键词:继电保护;二次回路;检修维护

前言

近年来,随着社会和经济发展过程中对电能需求量的增加,电力系统自动化得以快速发展,在电力系统自动化控制方式往往会采用继电保护二次回路来实现,这种自动化控制方式有效地实现了对电网运行的自动化处理和保护,同时对于电网运行的稳定性和电能质量的提高都具有极为重要的意义。由于继电保护二次回路在电网运行中的重要性,所以需要对继电保护二次回路工作给予充分的重视,通过做好继电保护二次回路的保护和维修工作,可以有效地确保二次回路运行的安全性和稳定性,确保电力系统运行能够可靠的运行。

1继电保护二次回路的概述

1.1继电保护二次回路的特点。继电保护二次回路作为电力系统结构中的重要组成部分,具有复杂性,其组成部分包括测量系统、继电保护系统、开关系统、电源系统的信号系统等几个部分,通过继电保护二次回路可以有效的以低压的形式对电力系统设备进行保护,而且继电保护二次回路由于其由多个系统共同组成,这样就使其在运行过程中在多个系统共同作用下才能完成预定的功能性,所以从另一方面讲也可以说继电保护二次回路不仅具有复杂性,而且还具有综合性的特点。

1.2继电保护二次回路的价值。(1)继电保护二次回路的安全价值。传统电力保护装置由于其反应速度较慢,而且经常会发生故障,不能对电力系统的安全运行进行很好的保障,而通过继电保护二次回路,其自动化的控制形式,通过实时的监测和分析,有效的确保了电网安全防范的广泛性和有效性,确保了电网维护和操作人员的人身安全,为电力系统能够安全、稳定的运行具有极为重要的意义。(2)继电保护二次回路的经济价值。继电保护二次回路装置不仅体积小,而且更易于操作和维护,这不仅有效的节约了继电保护二次回路建造和维护的成本,而且确保了电网消耗的最小化,使电力系统能够在低成本状态下运行,有效的降低了运行的成本。(3)继电保护二次回路的功能价值。继电保护二次回路在功能上具有较大的优势,不仅控制范围更加广泛,而且保护空间也较大,从而使继电保护二次回路的性能能够得以更好的发挥出来。

2继电保护二次回路的优势

2.1继电保护二次回路的安全优势。继电保护二次装置的组成系统和设备都是采用的现代化技术和设备,科技含量较高,这就使其在运行过程中能够及时动作,确保继电保护运行的安全性和准确性,有效的减少了继电保护发生故障的可能性,而且更易于进行维护和检修,对继电保护检修中安全事故的发生起到了有效的预防作用,使电网的稳定性能够更好的发挥出来,确保了电力系统安全、可靠的运行。

2.2继电保护二次回路的经济性优势。继电保护二次回路装置由于其体积较小,而且其组成结构较为简单,重量较轻,这不仅有利于继电保护二次回路的施工,而且其成本也较低,具有较好的经济性,另外在维护和检修方面也更为便利,节省了大量人力和物力成本。

2.3继电保护二次回路的性能优势。继电保护二次回路的应用,有效的提高了由于外部环境影响下装置的抗腐蚀能力,同时对电磁效应具有较好的抗干扰能力,其在性能上相对于传统的继电保护装置具有较好的优势。

2.4继电保护二次回路的自动化优势。继电保护二次回路作为自动化控制形式,在运行过程中可以及时、快速的发出信号和做出动作,运行上具有稳定和连续的特点,可以有效的将继电保护装置的功能更好的发挥出来,对电力系统稳定、可靠的运行具有十分重要的保护作用。

3继电保护二次回路故障

3.1继电保护二次回路的数据破坏。当继电保护二次回路出现差动后,会出现继电保护二次回路的差动误差,这不但会在用户端的电力计量中出现数据上的破坏,而且会大大降低继电保护二次回路的灵敏性,还会形成电力数据准确性的影响。

3.2继电保护二次回路的线路破坏。如果出现继电保护二次回路的破坏,会出现回路切断能力的降低,进而会发生线路的问题,导致继电保护二次回路线路出现闭合不良或熔断问题,使继电保护二次回路功能下降。

3.3继电保护二次回路的容量破坏。继电保护二次回路故障发生之后电力系统的容量会出现不同程度的降低,如差动保护、断路器、电缆等,这些方面的功能指标异常后会促使电力设备的老化,进而会影响整个电网的容量。

4维护和检修继电保护二次回路的方法

4.1继电保护二次回路的负荷检修。继电保护二次回路保护运行时要对电流互感器的负荷大小严格控制,根据实际运行需要适当降低电流互感器的励磁电流。降低二次负荷的方式:降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等,同时定期检查互感器的实际状态。

4.2继电保护二次回路的质量检修。继电保护二次回路的系统复杂,各种器件的质量对于整个继电保护二次回路的功能有着重要的影响,特别是市场销售的电流互感器产品种类较多,具体使用时还是要结合具体的系统保护方式选择。对于测电流过大的继电保护装置,在差动保护过程中则可以选择带小气隙的电流互感器,该装置的铁芯剩磁小,这一特点会使得电流互感器的饱和难度加大,提高了差动保护装置的性能。该类互感器的励磁电流小,对失衡电流也有控制作用。

4.3继电保护二次回路的电流检修。继电保护中电流互感器是决定差动保护效果的重要元件,也是构建差动保护模式时需要重点分析的内容。在电流互感器安装使用期间,要对互感器的使用型号合理选择。最好使用差动保护专用的D级电流互感器;在经过保护装置的稳态短路电流时,电流达到最大值后需将差动保护回路的二次负荷控制在规定的误差范围以内。

4.4继电保护二次回路的保护检修。除了电流差动保护之外继电保护二次回路维护也会遇到一些操作难度较大的情况,可以适当变化差动保护的形式。比率差动保护则是差动保护运用较多的一种,将其运用于二次回路检修中也能发挥良好的故障诊断性能。当经过继电保护回路的电流值增大时,不断增强装置保护的性能,以防止故障期间保护装置出现误操作、误动等现象。

5结束语

近年来,电力行业取得了较快的发展,电力系统的功能性也得以不断拓展,继电保护二次回路作为重要的功能系统,有效的确保了电力系统的正常运行,而且在继电保护稳定运行过程中也发挥着不可或缺的重要作用。所以在电力企业日常工作中,需要我们充分地认识到继电保护二次回路的重要性,加强对继电保护二次回路的维护和检修,确保其处于良好的工作状态下,实现对电网安全、稳定运行的保护。

参考文献

[1]谭永湛.继电保护二次回路检修维护中的若干问题分析[J].企业技术开发,2011(13).

继电保护的差动保护篇7

关键词:电力系统;继电保护;二次回路

由于我国社会经济的飞速进步,对电力能源的需求量持续提升,自动化技术在电力系统中也获得了更多的应用。通常情况下,运用继电保护二次回路对电力系统进行保护,其功能的发挥情况对总体电力系统的影响巨大。因此,对电力系统继电保护二次回路的保护进行分析就变得非常重要,需提高重视程度[1]。

一、简述电力系统继电保护二次回路

1.继电保护二次回路的特征

继电保护二次回路是电力系统的关键构成,其具备非常复杂的构造,主要分为:检测模块、开关模块、保护模块以及信号模块几类。二次回路主要借助低压形式对电力系统进行切实高效的继电保护。原有的保护系统中,由于保护设备的运行相对较慢,极易导致系统频繁发生故障问题,进而造成系统无法安全稳定的工作。二次回路设备相对更小,工作上同样进行了有效的优化。和原有保护设备相比,二次回路的特征更加突出,性能方面具备很大的优越性,其反应速度更快、成本投入更少。当提高控制范畴宽度之后,二次回路应用的范围越来越广泛,进而推动继电保护系统功能的大幅提高,保证了电力系统运行的安全性和稳定性。

2.二次同路的意义

(1)安全性

原有的电力系统保护设备因反应相对缓慢,且极易出现各种故障问题,无法切实高效的保障电力系统的正常工作。但二次回路凭借其自动控制模式,借助对系统的实时监测与决策,能够更加有效的保障电力系统的运行,并保证电力系统中工作人员的安全。在保证系统运行稳定性和安全性方面起到了非常关键的作用。

(2)经济性

继电保护二次回路设备的体积更小,且非常容易进行操作与维修。一方面切实节省了二次回路施工与维修的成本投入,另一方面保证了电网系统更低的损耗,进而使系统可以在更少的成本下工作,最大限度节省了系统运行阶段的资金投入。

(3)功能性

二次同路的功能方面具备更多的优点,其控制范畴相对更广,保护的空间也更广,进而使二次回路的功能可以充分的发挥[2]。

二、二次回路遭到破坏产生的影响

二次回路出现故障问题后,对有关装置的运行产生不良影响,还会影响到系统的正常运行。其导致的危害关系到许多方面,通常体现在如下几点。

1.数据破坏

当二次回路发生差动之后,会产生误差,这种误差主要是指电表误差。进行电力系统操作阶段需使用电表对总体电能消耗进行监测。电力公司同样是基于电能表显示的信息收缴电费,但差动保护遭到破坏后就会对电能表的准确性产生不良影响。比如,遭到其他设备的影响,极易发生程度各异的数据波动,此类问题很大程度影响电力系统的稳定性。

2.线路破坏

继电保护二次回路是电力系统中应用非常广泛的接线形式,如图1为继电保护二次回路示意图。若二次回路遭到损坏则会导致回路的切断水平下降,导致线路出现故障,进而造成二次回路的线路的闭合效果差,甚至发生熔断故障,直接影响到了二次回路功能的正常发挥。

3.容量破坏

二次回路出现故障问题后,系统容量则会发生程度各异的下降。某些装置功能指标发生异常之后则会导致电力装置提前老化,甚至在短期内破坏电力装置,使装置停止工作,对总体电网系统容量产生影响。

三、电力系统继电保护二次回路的保护

差动保护系统是电力系统继电保护中应用相对广泛的形式,是保证系统运行稳定的主要组成部分。为使差动保护功能充分发挥,工作人员进行调试和对差动保护装置进行控制的时候,需重视多方面操作,为装置建立优良的运行条件。一般情况下,对二次回路进行检修的方式分为以下几方面。

1.负荷检修

二次回路保护阶段需严格掌控电流互感器的负荷情况,基于现实工作状况合理减少互感器中转子中流过的电流。减少二次负荷的主要方法为:减少线缆电阻值、选用低于36V控制的互感器,并定期对电流互感器的运行情况进行检测。

2.质量检修

电力系统继电保护二次回路相当复杂,其包含零部件的品质对二次回路的性能有非常关键的影响。尤其在当前的电子产品市场中,销售的电流互感器类型繁多,其实际选择阶段依然需和系统保护模式充分结合。在监测电流较高的继电保护设备中,进行差动保护的时候能够选取具备小气隙定子片的互感器,这种互感器中的铁芯剩余磁化强度更低,这种特性会提高互感器饱和难度,提升差动保护系统的功能。此外,这种电流互感器转子中流过的电流更少,能够有效控制不平衡电流。

3.电流检修

电流互感器是保证差动保护成效的主要部件,同样是建立差动保护形态过程中所要着重研究的方面。选择互感器的过程中,需对电流互感器的型号进行科学筛选。尽量选择电流互感器准确级为D级的互感器。当发生短路,电流通过保护设备的时候,电流到达最大值之后要把二次负荷限制在允许的范畴[3]。

4.保护检修

对电力系统继电保护二次回路进行检修过程中,同样会出现操作比较困难的问题,为了消除这种困难情况,需合理改变差动保护方式。比率差动保护是差动保护中应用比较广泛的一类,二次回路维修阶段应用这种保护形式可以使故障诊断效果充分发挥。如果通过回路中电流提升,则要持续提升设备保护的水平,避免故障发生时候保护设备误动。

总结:如上述,继电保护二次回路在整个电网系统中的作用非常关键,其一方面保证了电力系统运行的稳定性,另一方面也保障了电力系统中各类设备运行的有效性。相关企业在明确继电保护二次回路功能的基础上,还需掌握有关继电保护二次回路故障问题的维修方式,最终尽可能的保证电力系统安全稳定的运行。

参考文献:

[1]窦永宏;李俊.浅议电力系统继电保护二次回路的检修与维护[J].科技创新与应用.2014(32):198.

继电保护的差动保护篇8

关键词跳闸差动保护接线方式

一.故障现象:

引用09年一次跳闸事故:水泥厂站用变零克aB两相接地短路,东平变电站309水泥线速断瞬时动作跳闸,同时电厂联络线两侧开关瞬时跳闸,差动发出掉牌信号。

二.故障分析:

通过检修人员对保护回路试验检查,联络差动保护接线完全按设计图纸接线,无错接改接现象,接线正确无误。短接保护试验,开关均能正确动作。保护定值也是经申核无误后投入运行,而通过对继电器说明书的查询,对于图纸设计有几点疑问,具体总结如下:

1.差动保护应有专用Ct,而图纸设计中在差动回路中还串有方向、方向过流、低电压过流三只继电器,大大增加了回路电阻,这样会带来很大的误差。

2.差动保护适合采用三相完全星形接线,图纸设计采用的是不完全星形,而且引脚接线也与说明书中介绍的不一致。

3.这种保护设置应为在电厂侧装设一只差动继电器,在变电站侧装设一只。中间用辅助导线连接,而图纸上将两只继电器都集中在电厂联络保护屏上,增加了变电站侧Ct二次回路电阻,影响其动作特性。

由以上可初步断定:在水泥厂站用变零克aB相接地短路瞬间,产生极大的短路故障电流,由于联络差动保护设计中的缺陷,在两侧Ct二次回路中的阻抗不平衡,经测量电厂侧回路阻0.9欧,变电站侧回路电阻近4.8欧。使阻抗大的一侧电流无法瞬时达到变比值,继电器中产生电流差,启动出口跳闸。

四.整改措施:

1.将差动回路从原回路中改出,采用专用一组Ct,可增加一只线路Ct,三只线路Ct作为专用Ct,原来回路中的方向过流及电压过流改到主变过流回路中。

2.将原两相不完全星形接线改为三相完全星形接线,按说明书中的接线方式接线。

3.将保护设置改为继电器装设在线路两侧,中间用附助导线连接。

4.将原低压过流保护退出,在变电站侧加装方向过流保护,以满足双电源保护的选择性要求。

五.说明:

1.根据接线要求,并结合实际情况。将变电站侧差动继电器及隔离变压器、两只功率继电器、两只电流继电器、一只时间继电器装在中央信号继电器屏上。

2.差动保护在变电站侧须由307开关至中央信号屏拉设控制保护电缆四根。

差动交流电缆:6x4(a421、B421、C421、n421)

方向保护交流电缆:4x4(a811、C811、n811)

GB辅助导线电缆:4x2.5(F101、F102)

差动出口跳闸信号:4x2.5(1、2、07、05)

3.电厂与变电站间的辅助导线用原变电站侧差动交流电缆代替(a421、C421、n421),继电器接点信号(05、07)用控制电缆备用芯。

4.功率方向所用电压由东平变35KVi段母线提供,从中央信号继电器屏上引线。

5.电厂侧串在原差动回路的功率方向及低压过流改至升压变35KV侧过流保护回路中,在主变保护屏至联络保护屏拉根交流电缆(a441、C441、a442、C442)。

继电保护的差动保护篇9

【关键词】继电保护;误动跳闸;成因;对策

继电保护装置在运行中出现误动跳闸现象已经屡见不鲜,这一问题不仅严重影响了继电保护装置的安全运行,还在一定程度上为电网企业的发展带来了沉重的经济负担,因此及时解决继电保护误动跳闸现象使继电保护装置正常运行势在必行。电网继电保护装置中结构较为复杂,其中子系统较多,维修人员在检测时要对各个系统进行分析与检查,从而确保继电保护系统内部运行的稳定性,提高该装置的整体安全性能。

一、继电保护误动跳闸事故成因分析

就继电保护装置的整体运行状况来看,其出现误动跳闸并非某一个因素所造成的,以下是笔者所总结的几点导致继电保护误动跳闸事故出现的原因分析:

1.工作电源使用不当

工作电源是确保继电保护装置正常运行的关键,若工作电源使用不当很容易出现继电保护误动跳闸事故。一些电网企业为了节约资金,就购买一些没有质量保证的工作电源,然而殊不知这反而会给企业造成更大的经济损失,质量较差的工作电源其稳压性能相对的也比较差,在这一状况下,工作电源的电压值易出现忽高忽低的状况,会极大的影响继电保护装置的整体运行。另外工作电源纹波系数过高不仅会缩短继电保护装置的使用寿命,还会造成继电保护误动跳闸事故,从而导致整个线路无法运行的状况。

2.电流互感器接线方式错误

电流互感器接线方式错误在一定程度上会直接导致继电保护误动,出现这类错误一般都是由于施工人员在接线过程中的操作失误造成的,因为线路较为复杂,在接线中一个地方稍不注意就极有可能影响整个继电保护运行。

3.外部及内部干扰影响

继电保护装置在运行中很容易受到外部及内部的干扰,从而影响其正常运行,其干扰主要来源于继电保护装置在切换接触点时所产生的强高频电磁信号以及由于外界因素所产生的浪涌电压,这两种情况都会对继电保护装置内部及外部造成一定的干扰,影响整个继电保护。

4.元件问题对继电保护的影响

对于继电保护装置中的元件,其使用前应该进行全面处理,现今的继电保护装置基本上都是由电子元件构成,其对元件的温差及湿度都有一定的要求,要在清楚这些要求的情况下进行安装元件,不然会影响元件在继电保护装置中的性能发挥,当出现较大差异时应认真检查元件是否出现问题,对于已经老化的元件要及时进行更新,不然很容易影响继电保护的整体运行。

二、继电保护误动跳闸事故实例分析

以下是某公司针对其内部的继电保护误动跳闸事故进行了分析,通过分析现场数据及事情经过,对事故出现的原因进行了全面的分析与概括,以下是笔者所总结的该公司的继电保护误动跳闸事故整个过程及原因分析。

1.启备变参数

该公司所使用的继电保护装置是LY2000数字式发电机变压器保护装置,其0启备变额定容量是50000/30000-30000kVa,额定电流是2.4/2749.3-2749.3a,额定电压是0±8×1.25%,6.3-6.3kV,该继电保护设备的差动保护定值如表1所示。

2.事故出现经过

该公司0启备变2套出现差动保护误动跳闸导致启备停电状况,出现此状况时该地区为大雨雷电天气,该设备中的a、B柜及BC出现误动动作,当继电保护误动跳闸事故出现后,该公司相关检测人员对继电保护装置中的0启备变进行二次系统检查,但并未发现什么异常,当时出现误动跳闸事故的整个经过如表2所示:

表22011年6月15日事件顺序记录

3.出现误动停电故障的原因分析

该公司在继电保护装置出现误动停电故障后,对其故障的原因进行了分析,其在分析时运用的是厂家专用故障录波分析软件,主要对继电保护装置中的继电器各侧电流动作进行了分析,并对各侧电流的差值进行了详细的计算,计算结果如表3所示。

从表3可看出继电保护装置中的动作电流是以基波电流为主的,其谐波是固定的,基本上都是三次谐波,三相差流是同向的,由此可计算出,a相制的动电流是7.024a,相差流为3.236a,B相制的动电流是4.081a,相差流是3.203a,C相制的动电流是3.596a,相差流是3.374a。

根据以上数据该公司对该事故进行了分析,继电保护装置中的启备变高压侧线路是在雷击之时出现接地故障的,其原因在于0号启备变高压侧在运行过程中因受雷击而导致一次中性点接地,然启备变低压侧则属于不接地系统,那么电流只能从高压侧流过,从而造成继电保护中的继电器出现误动状况。除此之外,所选用的继电保护设备与实际情况不符也是导致其误动的原因,线路中装置与线路的需要不同,会使继电保护装置中的差动保护整定值变小,当发生雷击时该装置的抵抗力就会变弱,形成较大的差流,从而影响继电保护装置中各个子系统的安全运行。

三、避免继电保护误动跳闸事故的有效策略

1.建立健全的继电保护管理制度

建立健全的继电保护管理制度是有效防止继电保护误动的重要手段,它能够从根本上避免继电保护误动现象的发生。健全的继电保护管理制度一方面能够有效监督工作人员的工作行为,对于违反规定的现象可以及时加以制止,在一定程度上避免了因工作人员操作不当而出现继电保护误动的现象。从另一方面来讲,健全的管理制度能够将责任明确到人,对于不负责者应给予惩治,这样一来工作人员就会严格要求自己,认真对待,从而培养他们有一个良好的工作习惯,避免继电保护误动跳闸现象的发生。

2.加强工作人员综合素质

工作人员是防止继电保护误动的关键,在接线装置中工作人员的一个小小误差都会导致继电保护装置出现误动或跳闸,避免这一现象的有效措施就是加强工作人员综合素质,技术上,要求工作人员对整个装置线路了如指掌,能够熟练把握各个环节的装置,在态度上,要求工作人员对自己的工作负责,认真进行继电保护装置接线等工作,因为继电保护装置直接影响着整个电网的安全运行,所以工作人员尽职负责的做好本职工作十分必要,在一定意义上来说它是确保机电保护装置安全运行的关键因素。

3.制定完善的工作计划

继电保护装置长期运行其内部的部分元件很容易出现老化现象,影响整个装置的安全运行。制定完善的工作计划,在日常生活中对继电保护装置中各个子系统及元件应定期进行检查,老化的元件及元件中存在的一些小问题要及时予以更换与处理,引入先进的设备,使整个继电保护系统更加高效运行,只有这样才能保证继电保护装置的正常运行及安全运行,防止继电保护装置系统出现误动跳闸现象。

四、总结

继电保护装置中出现误动跳闸现象不仅仅是一种故障问题造成的,因此要准确定位继电保护装置中出现误动故障的成因,就要全面了解整个故障发生的经过,对可能造成故障的问题进行分析与研究,从而及时解决故障问题,使继电保护装置正常运行。除此之外,还要定期对继电保护装置中的子系统及元件进行检查,对于已经老化的元件要及时更新,避免误动故障的发生,确保继电保护装置的安全运行。

参考文献

[1]李景辉.继电保护误动跳闸原因分析探讨[J].电源技术应用,2011,34(2):89-90.

[2]邓嵘.继电保护误动跳闸原因分析及处理[J].广西电力,2012,5(35):167-170.

[3]杨庆,王荆.浅析水电厂继电保护长距离跳闸回路的防误动措施[J].理论与探讨,2010,4(2):18-19.

继电保护的差动保护篇10

关键词:220kV;变电站;母差保护

为双母线接线,如主接线二次母线差动回路的接线时,必须有相应的开关,母线差动保护的方法有两种:第一种方法,母线隔离开关辅助触点开关电路元件母线过程,电流互感器二次回路的开关。另一种方法是手动切换到相应的母线差动电路开关元件母线电流互感器二次回路的过程。切换,以确保在正常操作期间,接收基回路差动电流接近零[1]。

1220kV的母线差动保护

当220kV总线耦合器开关,开关220kV或110kV旁路工作母线,备用总线或110kV母线,备用母线分成不同期的独立系统时,母差保护应停用;当利用发电机变压器组对母线电气设备零升压或用电源开关向空母线冲击合闸时,母线差动保护应停用;母线差动保护交流电流回路的操作应该是短期的,母线差动电路的工作或检查应停用母线差动保护;母线差动保护装置失灵时,应停用。新的线路在进行第一次送电前要注意停用母差保护。快速阻抗母差保护动作,有以下几个特点:1)双总线并行运行,一组总线上的故障,在任何情况下,有选择性的保护。2)双总线并行运行,两组母线连续出现故障时,保护装置能相继跳开两条母线上所有连接开关。3)双总线并行操作可以自动适应的总线连接元素的位置,保护误动的变化过程中的变化,不会造成的电流互感器开放。4)充电合闸保护改正总线上的故障,考虑安装一个专门的母线充电保护。5)交换总线故障保护的过程中,可以纠正行动。6)适应的电流互感器变比不一致[2]。

2220kV变电站母线差动保护的Ct极性

(1)单母线完全差动保护。母线完全差动保护是母线连接元件的所有访问的差分电路中,与母线连接的每个元件上都装有变比相同的电流互感器,按环流法原理将其连接起来。所有的电流互感器的次级绕组相同极性的端子彼此连接,然后接入差动继电器。在正常运行时或母线外部故障时,流入的电流的母线电流和流出总线和为零,差动继电器不能启动;当总线发生故障时,流入差动继电器的电流为所有连接元件的短路电流之和,差动继电器动作,切除母线上所接的所有元件。(2)相母线差动保护。为了确保可靠性,必须逃脱母线保护的最大不平衡电流的外部短路。当母线连接元件,不平衡电流,可以很容易地导致故障的保护。电流相位比较的基础上的每个连接元件的电流相位变化来区分内部和外部故障总线差动保护。无论母线连接的元素数,外部短路或正常操作中,电流差动继电器的电流相位差180°的流入和流出,内部故障时,所有的电流相位的各元素的几乎是一样的。相比较,可以提高母线差动保护的灵敏度,减小不平衡电流的影响。(3)双母线连接元件是固定的完全电流差动保护。双母线运行的同时,按照一定的要求,引脚和电源支路固定连接的两条母线上,这种连接方式称为固定连接的总线。固定连接母线电流差动保护。当任何一个总线出现故障时,保护应只切除该母线所连接的元件,另一母线仍可继续运行;而当运行的双母线固定连接方式被破坏后,该保护无选择性地将两条母线上所接元件全部切除。相比较母线差动保护的母线主电网断路器主要用于比较两个电流相量的方向元件,引入的电流的量是每个连接元件的电流母线的相对量,即差电流。去除故障的总线,由相位比较器的动作方向分量的差动电流继电器的动作时,保护动作是有选择性的,保护失去选择性总线耦合器时,电路断路器断开。选择性和非选择性的方式保护设备运行方式的变化将导致保护误动和拒动。并行运行的双母线,母线出现故障,可能会出现保护拒动[3]。

在降压变电所母线差动保护动作,经常断开的电源线断路器跳闸,如降压220kV至35kV降压变电站35kV总线短路,往往是降压变压器35kV侧跳闸,在35kV母线一段时间的功率损耗。

3220kV等级变电站母线差动保护的应用

(1)相差动高频保护是线路全范围内的主保护之一,能快速反应区内各种相间短路与接地故障,动作次数较多,其正确率也较高。然而,这种保护装置采取两次出口的比例,提高了可靠性,但增加的固有的动作时间,所以,使得在近区故障时动作速度不及距离i段、零序i段或电流速断快。此外,由于涉及范围很广,不仅涉及的侧保护装置和高频率的渠道,如高频电抗器组合过滤器,高频电缆分频的保护,发送和接收信息机等设备,并也由对侧的保护装置,和高频率的信道条件。因此,成组保护装置的运行质量差,尤其是高频信道的阻抗匹配分频器的滤波特性,还在探索之中。(2)电流保护是动作次数最多的线路保护,零序功率方向元件的初始生产极性接反,已在多个场合拒动,通过讨论和应用负载法的组成部分极性的方向正确性校验是近两年来消除重大隐患,零序功率方向元件极性接反,由于零序保护正确动作率为100%。三段的方向上的零序电流保护动作80次,总共有95%的正确率。(3)高频闭锁距离保护和高频闭锁零序保护(与SF-5B高频收发讯机配合),是在进行线路主保护双重化改造中增设的,双重化改造后,改变了以前那种因一套主保护退出而线路被迫限负荷的局面,大大提高了电力外送的安全性和可靠性。两种保护装置动作可靠性很高,在27次动作记录中,正确率96.3%。当然,也存在相同的高频率上的HF信道之间的差异[4]。

运行中应注意:(1)电流互感器电路是正常的,检查毫安表的指示应该没有什么大的变化。(2)各电压互感器电路连接件应投断正确,无电压断线信号。(3)直流电路是正常的,没有中断信号。(4)双母线及母联断路器运行时,两组母线上均应有电源断路器,母联断路器母差电流互感器端子应放在“正常”位置,母联断路器的母差跳闸选择连接片投“母联运行”位置,投入母联的母差跳闸出口连接片。(5)无论哪种运行方式,母线所接元件(线路、主变压器及发电机断路器的跳闸连接片)均要与所连接的母线位置相对应[5]。

结论

母差保护在运行中遇下列情况,应立即检查装置并进行处理:(1)“交流电流回路断线”、“直流电源消失”光字同时发出时,应立即退出母差保护,并通知继保人员处理。(2)发生直流电源消失时,应检查直流熔丝、有关端子排、直流回路监视继电器U、常闭接点等有关回路。(3)交流电压回路断线发出的光字牌应检查母线电压互感器二次空气开关跳闸。(4)母线差动保护动作的信号发出后,应立即检查跳闸的相关组件,并根据情况作出相应的处理。

参考文献:

[1]黄秀丽.电流互感器极性、接线方式及运行中注意的问题[J].经营管理者,2011(13):167-168.

[2]孟超.浅析母差保护误动原因分析与对策[J].科技创新导报,2010(20):218-220.

[3]夏期玉.RCS-900系列保护装置通过国家电力公司组织的鉴定[J].水电厂自动化,2002(01):98-100.