继电保护方式十篇

发布时间:2024-04-26 01:39:14

继电保护方式篇1

【关键词】:智能电网;继电保护方式;广域保护

引言

智能电网是全球经济、科技不断发展的产物,对于提升电网运行质量具有不容忽视的作用。而我国在进行智能电网建设的过程中,必须从电网现阶段的实际情况入手,确保通过智能电网建设,改善我国输配电的效率和质量。而要想从根本上提升智能电网运行稳定性和可靠性,必须从完善继电保护功能入手。

1、智能电网建设给继电保护工作带来机遇

近年来,新型继电保护的发展中,都是以智能电网为基础的。在信息采集领域,我国对动态监测系统的构建始于1996年,该系统可以实现实时信息检测。至今为止,pmU即同步相量测量单元已经在我国多数220kV变电站中进行安装,而同时,也成为我国500kV变电站的重要组成部分。在这种情况下,现阶段我国已经形成了拥有一定规模的wmaS即广域测量系统。在在线同步测量广域电网的过程中,可以对wamS/pmU进行充分的应用,而在更新数据的过程中,时间也大大缩减,能够在几十毫秒内完成,这样一来,就为继电保护功能信息同步的实现奠定了良好的基础。

2、继电保护重点研究内容

2.1单元件保护

首先,在发电机保护中,必须增加对内部短路的关注,尤其是匝间短路保护问题。因此必须精确化处理整定计算、保护方案设计以及灵敏度校验等内容;根据机组实际运行过程中的承受能力来判据反时限过流、后备保护中的过激磁等保护;促使可靠性在定子、转子一点接地中得以体现;通过有效配合得以在失磁、失步保护中实现,同时还深入研究了超大容量机组保护运行的特殊性等。其次,在变压器保护领域,我国部分专家仍然将研究的重点放在了励磁涌流识别方面,由于随机性、多样性以及非线性等是励磁涌流的关键特征,因此现阶段在制订相关解决方案的过程中,始终存在一定缺陷,分析计算变压器内部故障以及保护新原理等始终是变压器保护领域的研究重点。最后,在直流线路保护领域,行波保护是主保护,在对其进行使用的过程中,始终受到故障产生行波信号的不确定性影响,包括母线接线方式和波速等影响因素,同时其还会受到过渡电阻、采样率限制以及动态时延等约束。

2.2广域保护

近年来,为了适应智能电网的发展需求,我国加大了继电保护研究力度,广域保护得以产生。在广域保护中,信息通信平台中可以有效融入多点多类型信息,同时信息具有较强的实时性。

3、智能电网下继电保护的广域保护研究

3.1广域保护内涵

通常情况下,单端量和双端量是继电保护所使用的信息形式,产生这一现象的主要原因同软硬件技术水平低具有紧密的联系,而信息使用过程中,被保护设备自身的信息被作为信息主要来源。近年来,我国在积极加强电网建设的过程中,其运行的环境呈现出越来越复杂的特点,较少的信息存在于传统保护原理中,在对故障进行分析的过程中,通常只能够从单一的角度出发。与此同时,智能电网在建设过程中,已经构建了一个有效的平台,为多信息化继电保护的实现提供了可能,在这种情况下,继电保护发展中,广域保护成为重点发展方向。广域保护在实施过程中,可以对多类型、多点信息进行融合,这些信息同故障都具有紧密的联系,在综合判断信息的基础上,有助于各种功能的现,包括跳闸策略制订、保护动作特性调整等。在对广域保护进行应用的过程中可以从更加全面地角度对故障进行检测,从而有助于保护措施同系统运行方式变化进行适应,使保护对定值的依赖降低,确保保护动作的速度得以有效提升。

3.2广域后备保护的构成模式

(1)广域集中式

系统内部的某一个中心站是设置决策主机的主要位置,其运行过程中,能够对区域电网整体进行覆盖,为数十个厂站甚至更多厂站运行提供便利。同时,在该模式中,基本单元被设置为被保护设备,在判断故障的过程中,主要的方式是将所有信息进行直接集中处理。在对该模式进行应用的过程中,能够实现较大规模的信息集中,因此可以做到更加全面地对故障角度进行检测,更重要的是,在该模式中,要求保护主机能够拥有较高的处理能力以及安全性。

(2)ieD分布式

ieD分布式结构模式下,ieD元件存在于被保护设备中,这成为该模式的决策基本单元,本地信息的采集由ieD负责,而保护功能的实现,需要ieD充分展开信息交互工作。ieD分布式模式在使用的过程中,拥有灵活的保护构成方式和较强的适应能力,在实施保护功能的过程中,不需要过度依赖单一决策元件,这是该模式使用中的优势。但是也具有一定缺陷,如在实现信息交互的过程中,必须对大量的信息进行处理,同时需要对复杂的保护配置进行应用,因此必须在良好的通信条件下才能够投入使用。

(3)站域集中与区域分布相配合的模式

该模式在实际运行的过程中,能够实现对区域和站域的双重保护。在站域保护中,可以促使后备保护功能在站内元件中得以充分的体现,站域主机被设置于每一个厂站中,实际运行中,能够对该站不同元件的信息进行集中,而在对分布式系统进行构建的过程中,需要将各站视为区域保护子站,并进行有效连接;在处理站间联络线故障的过程中,充分发挥区域保护的功能,故障的判断需要建立在站域主机交互信息的基础上,并且可以将远后备功能提供给站内元件。

结束语

综上所述,在时代不断进步的背景下,现阶段我国社会经济、政治、文化等各个领域在发展过程中,都对电能的稳定性提出了更高要求,在这种情况下,我国加大了输配电和整体电力系统的建设力度,而这一过程中也极大地转变了传统继电保护运行环境,传统继电保护运行方式已经无法满足现代化智能电网的稳定运行需求,因此积极加强智能电网下的继电保护方式研究具有重要意义。

继电保护方式篇2

关键词:大型水电厂;发电机;变压器;继电保护;保护原理;电力设备文献标识码:a

中图分类号:tV734文章编号:1009-2374(2016)26-0116-02Doi:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.056

发电机是生产电的核心,变压器是完成电力输出与使用的核心。二者在整个电力系统中都有着非常重要的地位与作用。重视发电机和变压器的继电保护,是维持二者正常工作的必要措施,是维护电力系统正常运作的必然要求。

1发电机变压器继电保护的必要性与方式

1.1发电机继电保护的必要性与方式

对发电机进行继电保护最为根本的目的是为了维持发电机的正常运作,以保证正常的电力输出,维持整个电网稳定运行。发电机的继电保护具有安全性、选择性、迅速性、可靠性和灵敏性五大性能。当发电机出现故障时,继电保护装置就会在最短的时间内尽快切除故障机组,不影响周围的线路及发电机运行。在故障排除后,发电机又可以正常地使用。由此可以看出,继电保护不仅是为了维持发电机的正常运行,也是为了保证周围线路及设备的安全,为尽快恢复正常的电力输出提供良好的条件。

发电机的继电保护方式主要有三种,分别是纵差保护、横差保护和接地保护。

纵差保护主要针对于发电机内部出现短路的情况。这种保护方式能够在无延时的情况切断保护范围内的各种短路线路,并同时不影响发电机的过负荷和系统振荡,非常适用于容量在1mw以上的发电机保护中。

横差保护是利用两个支路电流差的反应,来实现对发电机定子绕组匝间短路的情况。该方式主要通过两种接线方式实现:一是在每相装设两个电流互感器和一个继电器,以形成单独的保护系统;二是对于可以引出多个中性点的定子绕组,通过在各中性点引出线处增设零序电流互感器的方法,构成单元件横差或多元件横差保护。单相接地保护主要有四种实现方式,分别是发电机定子绕组单相接地、利用零序电流构成定子接地保护、利用零序电压构成定子接地保护或利用三次谐波电压构成定子接地保护。

1.2变压器继电保护的必要性与方式

变压器是电力系统中一个重要的元件,对维持整个电力系统的正常运行有着非常重要的影响。不同地区对于用电的要求不同,变压器能够将从发电机发出的统一的电压变成不同的电压输出,以满足不同用户对电力的需求,所以当变压器发生故障,将无法按照各用户的需求提供相应电压的电力,故而造成整个电力使用情况的混乱,甚至是瘫痪。

变压器的继电保护方式主要分为瓦斯保护、电流速断保护、外部相间短路所采用的保护方式、外部接地短路所采用的保护方式、过负荷保护及过励磁保护。外部相间短路一般所用的保护方式为过电流保护、复合电压、负序电流及低电压启动的过电流保护和阻抗保护。由此可见,变压器的继电保护方式非常多,其原因之一是变压器的种类、容量与运行功率等具体情况也不尽相同,因此在选择合理的继电保护方式时一定要符合变压器实际的需求。

2水电厂发电机变压器的继电保护方式

2.1水电厂发电机定子接地继电保护的原理

当水电厂发电机中的定子单相接地极有可能会发展成为匝间短路、相间短路和两点接地短路。一旦发生短路,就会影响整个发电机的正常运转,进而影响整个电网系统的正常运行,所以其继电保护通常都是在其中性点设置高阻,即通过接地变压器来限制暂态过电压或以相同的原理建立一个保护系统。当定子绕组单相接地出现故障时,能够对发电机的系统进行100%的保护,如当故障发生时,能够立即反应并进行自动跳闸,以实现保护的目的。

2.2遵循水电厂继电保护的基本原则

水电厂是将水的位能和动能转化为电能的工厂,因位置、径流的不同,其具体的形式也是不同的。与火电厂不同,大多数水电厂是采用发电机和变压器接线连接的方式,但需要注意的是,大多水电厂的发电机容量都以小型为主(容量在25mw)。一般采用扩大单元接线,将几台小型的发电机共用一台变压器,然后经断路器后并联于母线上。而大型水电厂一般采用单元接线,且大多设置有发电机出口断路器,一般水电厂的发电机和变压器的继电保护配置是分开的,通常采用双套保护

配置。

2.3合理地配置水电厂继电保护

2.3.1发电机定、转子保护配置。发电机定、转子保护配置有发电机定子接地保护和转子接地保护。定子接地保护配置的原理是通过基波零序电压实现对发电机85%~95%的定子绕组接地的保护,同时通过三次谐波电压实现对中性点附近的定子绕组接地保护。在进行该继电保护配置时,需要根据零序电压和三次谐波确定各定子的独立出口回路,以适应不同发电机对保护配置的要求。

转子接地保护配置主要是用于当励磁回路一点接地故障时且,发电机并未因此出现故障,但如果继续发生第二点接地就会严重影响发电机的正常运行的情况中。当出现一点接地故障时,继电保护装置测到其具体的位置,计算出测量接地电阻和接地位置,并发出告警信息,运行人员及时采取减负荷、停机等措施。

2.3.2变压器的继电保护配置。水电厂的变压器分为主变压器和厂用变压器。主变压器的继电保护配置一般是由差动、重瓦斯、低压过流、零序、低压侧接地、轻瓦斯、温度升高和温度过高组成。根据水电厂和主变压器的具体情况,可以适当地加上间隙零序过流和差动速断保护建立一个新的保护配置。将一套工控机作为连接和管理主变压器继电保护配置和厂用变压器继电保护配置的单元管理机,从而简化二者外部的接线流程。

厂用变压器的继电保护中原来装在高压开关柜上的保护配置可以拆除,便于对该保护装置的管理与维护。将之前的保护屏装在主变压器的保护屏旁边,并与之共用一台单元管理机,如此既能有效地实现水电厂变压器的需求,同时也节约了继电保护配置的成本投入。

3关于水电厂的继电保护发展方向研究

3.1网络信息化

随着信息化以及用电安全逐步深入人心,人们对水电厂的运行安全要求越来越高。当前的网络信息技术完全能够帮助管理人员及时地发现水电厂中设备的故障范围,并诊断出具体的故障,帮助维修人员及时地处理。而其对于各种相关数据的收集,能帮助管理人员更好地了解发电机和变压器的运行情况,从而建立一个有效的管理方式,帮助水电厂更好地实现人力资源的合理利用。

3.2微机化

网络化的实现有赖于计算机技术的发展,而计算机技术在很大程度上推动了微机保护硬件的发展。大量的机械设备、元件开始变得越来越小,一块小小的芯片所蕴含的功能也越来越多。如今我国大多数水电厂中对发电机和变压器的继电保护配置都是集中在32位的CpU中,通过CpU的储备管理能力和处理信息的功能,加大了对继电保护配置的管理,同时也很大地节约了设备的空间。这些都能有效地提升继电保护配置运行的便利性和正常的维护保养,进而大大提升水电厂的安全系数。

3.3智能化

微机化与网络化技术的大量使用与发展,必然会促进智能化技术的出现。目前智能化技术已经成为水电厂管理中不可或缺的工具。其中最为常用的方式是神经网络,即运用非线性映射的方式来解决发电机或变压器的继电保护配置在运行中出现的问题。将专家系统加入到水电厂中发电机与变压器的管理系统中,能就其出现的故障和继电保护问题进行有效的分析、总结,快速地查找出问题的原因,并制定出解决方案。如果继电保护中出现一些从未见过的故障情况,系统会自动对其进行记录,为下一次解决故障提供准备。

3.4多功能一体化

当上述技术都得到有效的运用与发展时,实际上就是将一套集多种功能于一体的计算机管理系统应用在水电厂的继电保护系统中。该系统能够对水电厂中的发电机和变压器的运作进行实时监测与分析,对其运行的数据和故障信息进行有效的分析及处理,保证及时处理或发现继电保护中的问题。

4结语

作为水电厂最为重要的两个核心部件――发电机和变压器,对其进行继电保护是非常重要的。但需要注意水电厂不同于火电厂,二者发电机和变压器的连接方式不同,自然发电机和变压器的继电保护配置也不一样。在设计水电厂发电机和变压器的继电保护配置时,要严格遵循其配置的原则,选择合适的配置方式。紧紧跟随时代的脚步,及时地引进现有的科学技术,让水电厂的发电机和变压器的继电保护方式能更好地发挥作用,更好地帮助水电厂实现经济效益和社会效益。

参考文献

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继电保护方式篇3

【关键词】20kV配电网;接地方式;继电保护;改造策略

近年来,随着经济社会的发展和人们生活水平的提高,我国对电力的需求不断增加,在这种形势背景下,10kV配电网应用的局限性日益突出,20kV配电网在我国电力系统中的应用越来越广泛,在保证我国供电安全方面发挥着重要作用。下面,我们就对20kV配电网进行介绍,并对它的中性点接地方式和继电保护等相关问题进行分析。

一、20kV配电网应用的重大意义

在过去,10kV配电网在我国电力系统中的应用占有很大比例。但是,目前我国电力的需求不断增加,10kV配电网已经不能很好地满足现实的发展需要。面对这种状况,我国配电网正在逐渐由10kV配电网向20kV配电网过渡。在具体的应用过程中,20kV配电网的应用具有重大意义。具体来说,它的应用优势主要表现在以下几个方面。第一,提高了电力输送功率。在20kV配电网中,如果导线的截面和电流一定,配电网中的电压越高,它的输送容量也就越大,大大提高了配电网输送的功率,从而可以达到节约有色金属的目的。第二,有利于降低损耗。在电力系统中,20kV配电网的应用还可以降低损耗。具体来讲,首先有利于降低配电网功率的损耗。其次,有利于降低配电网中电压的损耗,提高电能的质量。另外还有利于降低配电网中变压器的负载损耗。总之,无论是在农村电网中还是城市电网中,20kV配电网的应用都具有很大优势。因此,今后我们要加强对10kV配电网的改造,不断推进20kV配电网的推广和应用,促进我国配电网的新发展。这里,我们主要对20kV配电网中性点的接地方式和继电保护改造问题进行分析探讨。

二、20kV配电网中性点接地方式

在配电网运行中,中性点接地方式与配电网中设备的绝缘水平和电网的经济效益有着密切关系。因此,在20kV配电网建设或者改造中,我们要选择合适的中性点接地方式,从而在保证配电网安全性和稳定性的基础上,尽可能控制配电网的造价成本。下面,我们就对一些常见的配电网中性点接地方式进行介绍。

1、中性点不接地方式

在20kV配电网中,中性点不接地这种接地方式在应用中结构比较简单,并且即使出现接地故障问题,仍旧可以继续进行供电,减少故障对供电的影响,提高供电可靠性。但是,它也存在一定的缺点,比如,这种接地方式对配电网中设备的绝缘水平要求比较高,导致设备绝缘投资增加。另外,它在使用范围上也存在一定的局限性,就目前的技术水平来看,它只能在一些农村配电网中使用,并且要求农村配电网的电容电流要低于10a,如果在一些配电网中的电容电流量较大,它就很容易引起故障,影响配电网的正常供电,甚至给配电网造成严重的经济损失。

2、中性点经消弧线圈接地方式

中性点经消弧线圈接地方式也是配电网中常见的一种接地方式,与中性点不接地方式相比,它主要应用于一些电容电流比较大的配电网,比如,我国城市配电网中多采用这种接地方式。在配电网中,这种接地方式的最大特点就是当配电网中出现单相接地故障时,它能够把一些间歇性的电弧过电压进行消除,把故障中的电流降低到最小,同时又避免了非故障相中工频的电压过高,不再引起跳闸,从而把配电网中的故障迅速消失,使配电网尽快恢复供电。由此可见,这种接地方式在保证配电网供电可靠性方面发挥着重要作用,可以在20kV配电网中推广和应用。但是,在应用过程中,与其他接地方式一样,它也存在一些缺陷。比如,这种接地方式中所使用的消弧线圈使投资增加,并且消弧装置的投资随着配电网中电容电流的增大而不断增加。另外,在接方式中使用消弧线圈,增加了配电网中故障线路的选线难度,这会在一定程度上影响恢复供电的速度。

随着经济社会的发展,配电网的接地方式也越来越多,每种接地方式各有优劣,我们要从实际情况出发,在20kV配电网建设或改造中选择最佳的接地方式,保证配电网的安全高效运行。

三、20kV配电网继电保护改造策略

在过去10kV配电网中,继电保护主要使用的是电流速断、过流定时保护以及三相一次的重合闸装置等对配电网进行保护。在20kV配电网中,它的运行情况发生了很大的变化,因此,在继电保护方面我们也要采取一些措施对其进行改造,使其能够更好地配合20kV配电网的运行。具体来讲,在20kV配电网继电保护方面,我们要对一次设备、电压和电流互感器以及二次保护装置等各个方面做出适当的调整。

1、配电网线路过电流保护的改造策略

在20kV配电网中,配电网线路承担的电流量更大。因此,我们需要加强对配电网线路过电流的保护。具体来讲,为了扩展继电保护的距离,我们可以在配电网线路的途中位置设置一个配电开关。在应用过程中,这个开关具有过电流检测的作用,它不仅不受到配电网线路中负荷变动的影响,而且还可以对配电网中的负荷电流和短路电流进行自动切断或者开放,通过对配电网线路中电流的采集和关合,从而达到扩大配电网电流保护的范围。这样一来,不仅完成了对10kV配电网继电保护的改造,使继电保护更好的满足20kV配电网的运行需要,而且对于实现配电网中的自动化具有重大意义。

2、配电网中的零序保护整定策略

在20kV配电网中,零序保护整定是继电保护中的一个关键性的问题。这里,我们主要以经电阻接地方式下的零序保护整定问题进行分析,我们选取了20kV配电网中的一个主变压器和一个出线进行讨论。

在这个保护系统中,我们采用了三段式零序电流对其进行保护,这三段分别是零序电流速断保护、零序电流限时速断保护以及零序过电流保护。其中,零序电流速断保护是一种不限时保护,不能保护线路全长只能保护全线的一部分;零序电流限时速断保护可以保护线路全长,它和零序电流速断保护共同构成本线路接地故障的主保护;而零序过电流保护则作为线路接地故障的后备保护。在具体的应用中,我们可以根据实际需要增减其中的段数。

继电保护方式篇4

关键词:电力系统;继电保护;现状;发展

0引言

面对经济发展速度日渐加快的现状,对于电力能源的需求也日趋加大,所以电力工程面临着负荷运转的状态,因此提高电力系统的安全性是当前要考虑的重点内容,所以继电保护装置的应用显得尤为重要。继电保护技术在保障电力系统安全性的同时还能够使故障发生的概率降低,从而提高电力系统的经济性,尤其是近年来随着单片机技术以及计算机技术等不断发展,继电保护技术也日趋成熟。笔者结合自身的实际经验针对电力系统继电保护的现状进行分析,再对未来发展做出探讨。

1电力系统继电保护的发展现状

1.1机电式继电保护阶段

在建国之后我国在电力系统继电保护方面进行了深入的探究,用了将近十年的时间就达到了发达国家大半个世纪的研究水平,经历了继电保护设计与学科从无到有的过程。比较重要的时间段是20世纪50年代时,我国的工程技术人员通过自己的刻苦钻研以及借鉴国外先进的继电保护技术,形成了符合我国自身发展的继电保护理论,并且总结了十分丰富的继电保护经验,到那时为止已经建立了既有深厚的理论支撑又有丰富经验的继电保护技术队伍,为日后国内继电保护技术的发展打下了坚实的基础。到20实际60年代时,我国已经具备完整的继电保护研究、设计以及教学等多方面的体系,迎来了继电保护的繁荣时代。

1.2晶体管式继电保护阶段

晶体管继电保护的正式开始研究在上个世纪50年代末期,晶体管大量应用于继电保护是在20世纪60代到80年之间,晶体管式继电保护得到了蓬勃的发展。标志性的事件是葛洲坝500kv线路应用的晶体管高频闭锁距离保护技术,这种技术是由天津大学与南京电力自动化设备厂合理研究的,该项技术的应用标志着我国告别了500kv线路完全依靠国外进口的状态。

1.3集成电路式继电保护阶段

随着上个世纪70年代基于集成运算放大器的集成电路研究起步,到200世纪80年代时我国的集成电路继电保护就已经形成了完整的体系,晶体管式的继电保护也逐渐被取代,这一阶段属于集成电路保护的时代。

1.4计算机式继电保护阶段

伴随着计算机技术的发展,在上个世纪70年代计算机技术已经逐渐应用于继电保护方面,许多高等院校以及研究院都很重视计算机技术在继电保护方面的应用,并且都研制出了不同原理与样式的微机保护装置。华北电力学院在1984年研制的输电线路微机保护装置在系统中获得了大范围的应用,为计算机式继电保护的发展揭开了新的篇章。到目前为止,微机线路的设备呈现原理多样化与机型多样化的趋势,它们各具特色,如今我国继电保护已经变为计算机保护时代。

2电力系统继电保护发展趋势

2.1智能化发展

随着计算机技术的突飞猛进以及计算机技术在继电保护系统领域中应用的逐渐扩展,尤其是近年来许多新型的控制原理与方法不断被应用到计算机继电保护中来,类似于人工神经网络、模糊逻辑以及专家理论等人工智能技术在电力系统的很多领域中都有应用,尤其推动了继电保护的研究向更高层次的方向发展。人工智能技术的发展为继电保护注入了新的元素,将多种人工智能技术结合,可以提高继电保护的可靠性,同时也为今后的继电保护发展指出了一个新方向。如今计算机以及通信等各种技术的快速发展也推动了继电保护技术的进步,可以预见出人工智能技术必将会广泛应用于继电保护领域之中,将常规方法难以解决的问题变得简单化。

2.2计算机化发展

计算机硬件的性能可以根据摩尔定律算出,即芯片的集成度每隔18-24个月便会翻一番,因此硬件性能是成倍增加的,而当前的芯片的价格也是逐渐降低的。另外,单片化以及功能的不断强大是当前微处理机的主要发展趋势,所以一方面片内的硬件资源得到了大幅度的扩充,另一方面,单片机与DSp芯片二者在技术上也得到了融合,所以在运算能力上得到了显著的提高。在实际的使用过程中计算机保护的正确率也要远远高于其它模式,如今继电保护装置的计算机化已经成为了不可改变的趋势。

2.3网络化发展

通过计算机网络可以实现线路保护、变压器保护等多方面功能,另外,与其它保护方式相比网络保护可以实现数据共享,另外,在母线的保护方面,由于分站保护系统采集了该站所有断路器的电流量、母线电压量,所以相比之下实现起来也更为容易。作为一种新的继电保护形式,网络式的继电保护是计算机保护技术发展的必然趋势,该模式的保护技术以通信技术、网络技术以及计算机技术为基础,主要针对省级或者市级主干网络的拓扑结构而言。

3结语:

经济的发展离不开电力系统的支持,面对经济发展的快速进行对于电力系统来说也提出了更高的要求,因此电力系统的安全性必须要得到有效的保护。继电保护技术共经历了机电式保护、晶体管式保护、集成电路式保护以及计算机式保护四个阶段,针对这四个阶段的分析对继电保护为了的发展趋势做出探究,电力系统的继电保护未来将会向着智能化、计算机化以及网络化的方向发展,面对这一形式,对于继电保护工作者来说既是机遇也是挑战。

参考文献:

继电保护方式篇5

关键词:继电保护整定计算管理

继电保护装置是保障电力系统安全稳定运行的重要防线,为保证继电保护充分发挥作用,继电保护必须满足可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,可以说继电保护是保障电网安全的主要防线,而整定计算是继电保护正确动作的关键环节。整定计算及管理工作内容非常繁杂,并且责任重大,对安全性要求很高,因此做好继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。

一、继电保护整定计算的特点

经过近百年的发展,在继电保护原理不断完善发展的同时,构成继电保护装置的元件、材料等也发生了巨大的变革。继电保护装置先后经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微机式等不列的发展阶段,正向计算机化、网络化、智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。整定计算工作也应适应继电保护的发展需要,研究新方法,解决新问题。这就要求从事定值整定工作的人员既要有强烈的责任心,又要通过不断的学习,使自己具备扎实的电力系统基础知识和继电保护系统理论知识,掌握新的继电保护原理。

因为各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的,所以继电保护整定也不是一成不变的。如何获得一个最佳的整定方案,要考虑到继电保护的快速性、选择性、可靠性、灵敏性之间求得妥协和平衡。因此继电保护整定计算要综合、辨证、统一的运用。

二、继电保护整定计算的四性关系处理问题

继电保护是建立在电力系统基础之上的,它的构成原则和作用必须符合电力系统的内在规律,满足电力系统的要求:当电力系统发生故障时,自动、迅速地并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;由于“四性”既相辅相成、相互统一,相互制约、互相矛盾,因此在进行继电保护整定计算时必须统筹考虑。

(1)农村电网的四性关系处理方面,应坚持在满足保护灵敏度的前提下,重点解决保护选择性问题,其次是处理好可靠性问题。

(2)为了确保继电保护整定计算准确无误,必须坚持三级审核制。

(3)一次系统运行方式和保护配置必须相协调。

(4)定期修改继电保护整定方案。

(5)对定值通知单的下达,应详细说明保护装置的投运条件及运行中应注意的问题。

三、整定计算相关管理措施

1、定值计算资料管理

定值计算需要准确无误的计算资料,这是进行定值计算的前提。它包括:一、二次图纸;所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等铭牌数据和厂家说明书;电压互感器、电流互感器变比和试验报告;但是在实际工作中,往往会有各种各样的原因使得基础数据管理出现漏洞。所以,定值计算资料管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。

2、短路电流计算

短路电流计算是整定计算是否准确的前提,它的准确与否决定整定计算的准确度。系统的运行方式和变压器中性点接地方式又决定短路电流计算的正确性。合理地选择运行方式是改善保护效果,充分发挥保护系统功能的关键之一。但选择运行方式应与运行方式部门进行充分沟通,通过计算确认现有的电气设备是否能满足运行的要求,如有不合理或不符合要求时,及时提出改进方案,使电气设备能满足系统安全稳定运行的要求,不能因为继电保护整定的需要而对电气一次设备的运行做出限制。变压器的接地方式是由继电保护整定计算人员来确定的。合理地选择变压器的接地方式可以改善接地保护的配合关系,充分发挥零序保护的作用。由于接地故障时零序电流分布的比例关系,只与零序等值网络状况有关,与正、负序等值网络的变化无关。零序等值网络中,尤以中性点接地变压器的增减对零序电流分布关系影响最大。因此应合理地选择变压器的接地方式并尽可能保持零序等值网络稳定。在进行短路电流还应注意以下两点:

(1)就是我们假设电网的三相系统完全对称。若系统是不对称的,那么不能用对称分量法来分析化简、进行计算。

(2)除了母线故障和线路出口故障外,故障点的电流、电压量与保护安装处感受到的电流、电压量是不同的。我们分析的是保护安装处的电气量的变化规律。

3、保护装置定值的变更的管理

(1)对于故障时反应数值上升的继电器(如过流继电器等),若定值由大改小则在运行方式变更后进行,定值由小改大则在运行方式变前进行。

(2)对于故障时反应数值下降的继电器(如低电压继电器、阻抗继电器),若定值由大改小则在运行方式变更前进行,定值由小改大则在运行方式变更后进行。

(3)需改变继电器线圈串并联时严防流就二次回路开路,应先将电流回路可靠短接。

四、结束语

继电保护是保障电网安全的主要防线,整定计算是继电保护正确动作的关键环节。随着电网发展的持续增速和智能电网建设的逐步推进,必将对继电保护整定计算工作提出更高的要求。通过对继电保护整定计算的分析,可以使继电保护整定计算人员在实际工作中抓住关键点和重点,减少计算的盲目性,提高继电保护整定计算的安全,使继电保护装置发挥应有的作用,提高电力系统运行的可靠性和安全性。

继电保护方式篇6

关键词:继电保护结构设计功能

在发电厂、变电所中,当输电线路、变压器或母线发生短路,在保护装置动作切除故障时,可能伴随发生故障元件的断路器拒绝动作。此外,当短路发生在断路器和电流互感器之间时,该元件的继电保护虽可以将本侧的断路器断开,但故障仍不能切除。利用线路后备保护虽可以切除故障,但一方面扩大了切除范围,另一方面延长了故障切除时间。其后果是造成电力系统大范围停电,甚至系统瓦解。利用继电保护保护装置迅速正确的切除故障,对电力系统的经济安全运行有十分重要的意义。

一、继电保护系统

(一)继电保护的特点。继电保护线路以其原理先进、结构清晰、调试方便、动作可靠的特点,已经在电力系统得到了越来越广泛的应用,但是由于继电保护不同于电磁型保护或晶体管、集成电路保护的特点,在实际的运行过程中,继电保护也出现了各种各样的问题。为了更好的使用和管理,提高继电保护器的整体使用水平。本文结合广域继电保护工程承继性和可实现性的应用特点,从电力系统安全稳定“第一道防线”的要求和特征入手,在描述有限广域保护的基础上提出一种基于分区域分布集中式广域继电保护系统结构方案,论述该模式下的系统结构构成及多信息区域距离保护实现等问题。对于继电保护系统进行重构的目的就是为了实现更完整的功能,因此,对于重构后的继电保护系统,应当具有原有继电保护系统所拥有的功能,同时还应当有超越原有保护系统的功能,在某些紧急的情况下,应当确保保护系统中的某些功能快速解除或者降价,以有效满足系统安全运行的最低指标。对于继电保护实行重构的目的是为了增加其功能,在重新选择组合设备的过程中,应当确保新组合的系统满足继电保护的可靠性指标要求,从而实现重构继电保护系统运行的可靠性。同时还应当最大限度的减少闲置资源占用,从而确保重构的经济性,更好的满足电网运行需求。

(二)继电保护的注意事项。(1)不可在带电状态下拔出和插入插件。(2)发现装置工作不正常时,应仔细分析。判断故障原因及部位,不可轻易更换芯片。如确需更换芯片,应注意芯片插入的方向,且应保证芯片的所有引脚与插座接触良好。(3)如需对插件板上某些焊点进行焊接,应将电烙铁脱离交流电源后再进行焊接,或用带有接地线的内热式电烙铁焊接。(4)在检验屏内配件及线路时,电压、电流应从屏上端子排上加入。(5)试验接线应保证在模拟短路时电压和电流变化的同时性。(6)若在交流电压(或电流)回路对地之间接有抗干扰电容、且试验时所加电压、电流为不对称量时,则应将抗干扰电容的接地点断开,以防止由于抗干扰电容的影响而在非故障相产生电压,从而造成保护装置的误动作。(7)在运行状态下需断开电流、电压线时,应保证电流互感器二次线不开路,电压互感器二次线不短路。

二、现阶段的继电保护装置

目前,在我国电力系统中运行的继电保护装置多为整流型或集成电路型,如许继公司的ZDS)10,ZDS—45继电保护装置和pmH型母差保护所配失灵保护。以上装置或者是对于单线路,或者没有失灵判别元件,存在灵敏度低,应用范围小,整定不方便等缺点。随着数字技术的发展及数字技术在继电保护中的普及,特别是为了满足变电站综合自动化的要求,研制微机型继电保护装置已成为市场发展的迫切要求。基于以上原因,我们提出研制wSL—100型微机继电保护装置。该装置是以StD5000工业控制机构成的多CpU计算机保护系统,它采用专业工控机厂家标准模板,开放式的硬件,模块化的软件,智能a/D,智能网络,软件采用面向对象的C++语言编程。它具有母线方式自动识别功能,使失灵保护完全独立,不再依赖母线保护,减轻了微机母线保护的负担。它具有失灵判别元件,线路保护可以不再考虑失灵时电流计算。此外远方整定、详细报表、友好的人机对话极大地方便了用户。

三、继电保护问题的研究

(一)继电保护的启动,由开入量读入各元件继电保护的跳闸继电器触点,根据触点位置判断是那路元件发生了断路器失灵。(二)继电保护鉴别保护失灵的判别采用相电流方式,由交流变换器、采样保持器和智能a/D板,把每个元件的每相电流读入从机系统,从机系统根据以下判据判别是否有断路器失灵。(三)母线运行方式的识别由于双母线的运行方式经常改变,因此继电保护应该能动态跟踪母线的运行状况,本装置利用隔离刀闸辅助触点和软件判别实现双母运行方式的自动识别,双母线的运行方式以运行方式字表示,微机通过读入隔离开关的辅助触点,即可以运行方式字将母线的运行方式表示如下:(高电平/10表示开关合上,低电平/00表示开关断开)这种方法虽简单直观,但如果辅助触点不可靠,运行方式字将不能表示元件的运行状态,从而引起保护的误动。

结束语

通过以上问题的探讨和实施,继电保护装置改造后已全部可以通过微机在后台进行监控,通过网络传输不但实现了遥测、遥控、遥信、遥调功能,提高了整个供电过程的自动化程度和安全性能,而且也为电网调度决策和变电所的安全运行提供了有利的保障。

参考文献

[1]张保会.加强继电保护于紧急控制系统的研究提高互联电网安全防御能力[J].中国电机工程学报,2004,24(7):1-6.

继电保护方式篇7

关键词:智能电网;变电站;继电保护

中图分类号:tm41文献标识码:a

1智能继电保护的机遇

随着智能电网发展,传统型继电保护配置不足逐渐显现出来:传统继电保护配置中,不同配置间没有统一协议,只能靠特定参数值相配合。为了保证保护动作选择性,不可避免要对多种继电保护设备多次调试,相互迁就。但是我国电力供求状况呈逆向分布,发电站主要分布在西、北部,用电大户集中在中、东部和南部沿海地区,供求两地相距甚远,要求采用远距离,超高压或特高压的输电方式来达到供求关系平衡。在这样复杂的现代电网运输中,依靠固定参考值配合的分段继电保护配置无法保证可靠的动作选择性,且在长距离运输中,各段变电器的相互定值配合也不能发挥各自最大作用,造成浪费。

智能电网时代要求建立与其匹配的智能继电保护,而广域信息交互技术的出现为智能继电保护发展提供了可能性。

从目前技术发现和应用来看:(1)变电站设立局域以太网,高压变电站间铺设的SDH电力光纤网等为继电保护系统提供了信息共享平台。(2)全球定位系统和互联网的应用,实现了电网多点实时监测(3)在ieC61085通讯标准基础上建立起来的智能变电站,使得变电站所有工作数据数字化。这些应用都为智能继电保护提供了技术帮助。

2智能继电保护配置的主要内容

智能电网的迅猛发展,给智能变电站继电保护配置带来了挑战和机遇,研究和提升智能继电保护配置主要从硬件和软件两方面入手,硬件是指研究智能继电保护配置的元件保护,软件是指继电保护配置中的广域保护系统。

2.1智能继电保护配置的元件保护

2.1.1主设备保护

继电保护装备的主设备保护应该注意保护发电机和变压器:要防止发电机内部短路,要特别注意匝与匝之间的绝缘,深入精确化校对电压器灵敏度,整定计算等;发电机接地保护要可靠;后备保护中的反应限过流等要与发电机的承受力相统一;变压器保护的重点仍然是识别励磁涌流,研究和发现变压器故障计算新原理仍是保护研究的重心。

2.1.2线路保护

智能继电保护的线路保护分为交流线路保护和直流线路保护两方面:在远距离保护下,交流线路易受到高电阻接地影响,回避负荷能力差,在系统震荡时发生短路,同时在同杆架设双回线中,因为电气量范围限制、零序互感和跨线故障等原因,交流线路故障测距误差大甚至是选相失败;在直流线路中,主保护行波保护仍受行波信号不确定影响线路端口非线性元件的采样率、过度电阻、动态时延的限制。这些问题都需要进一步的研究和改善。

2.2智能继电保护配置的广域保护

以数字化信息技术为基础,借鉴于广域式信息交互技术的广域电网保护,在智能继电保护配置中大放光彩。广域电网保护是指在智能变电站一级配置数字化和二级配置网络化的前提下,把整个电力网络看做一个整体,利用全球定位、网络通信、实施监测、分析判断等技术,选择最适合的方法控制或隔离发生故障的设备。

2.2.1广域电网保护的内涵

广域保护融汇电力系统多点、多角度信息,运用微型处理器对信息进行精确判断分析,对故障做出快速、可靠和精确的隔离或切除保护。同时广域保护还具有自愈能力,能分析判断切除障碍对整个电路系统安全稳定运行的影响,并采取相应的控制措施,这样同时具有继电保护和实现自动控制功能的系统叫做广域保护。

2.2.2广域电网保护的特点

通过上述广域保护的定义得出广域保护系统的特点如下:实时可靠地采集电力系统多点信息。全球定位系统技术、数字化信息技术的发展,为电力系统的广域测试提供技术支持,基于相量测试单元的广域测试系统为电力系统实现实时可靠测试提供了可能,满足智能电网大空间和同时间要求。支持多种电源接入电网,广域保护将电力系统看做一个统一的整体,可以实时保护接入的多种电源,并依据程序准确判断调整以期适应多电源接入电网。

自我控制能力。广域保护具有自我控制能力,可以在故障出现并隔离后,系统依据现实做出自我调整以期实现电力系统安全稳定运行。广域保护自我控制能力是为了防止大范围连锁故障出现。

3智能继电保护配置的主要方式

根据保护范围不同,智能继电保护系统可分为三种保护方式,即广域电网保护,站域电网保护和就地化间隔保护相互配合的组成方式,这三种保护方式各自有着不同特点。

3.1广域电网保护,可以保护包括中心站在内的十几家变电站。中心站利用决策主机收集所包含的所有厂站信息,以其保护的单位元件为主要保护对象,通过分析判断所收集到的信息进行故障保护。区域保护可靠性最强,故障检测角度最为全面,同时对决策主机处理能力要求也最高。

3.2站域电网保护,主要是作为一个变电站的后备保护,保护范围小于区域电网保护,是站域中心机利用收集到的变电站各个元件的信息,分析判断其存在故障完成保护。站域电网保护对主机计算能力,处理能力要求低于广域电网保护。

3.3就地化间隔保护,主要是保护相应的具体一次设备。保护装置根据主接线方式、电压等级等具体方案,安装于GiS汇控柜或智能控制柜中,柜体按间隔散布在具体设备附近。分布在设备附近的保护装置各自采集本地信息并与其它信息互相分析交换完成保护动作。就地化间隔保护方式灵活,对单一决策依赖小。但是信息庞杂,重叠率高,交互性差。

电网改革作为我国电力工程的重点,其建设和发展不可避免地影响了智能变电站继电保护环境,对变电站继电保护提出了更高标准的要求,广域交互信息技术的出现则为提高继电保护提供了可行性思路。因此,在未来研究智能变电站继电保护设备方面,需要重点考虑:(1)对继电保护元件进行改进。(2)继续研究广域电网保护的新方法新思路,把广域式电网保护、站域式电网保护和就地隔离保护有机统一到智能电网保护中。

参考文献

继电保护方式篇8

关键词:数字化变电站,继电保护,适应性

引言:变电站对整个电力电网系统的正常运行又发挥着巨大的作用。本文就数字化变电站的发展入手,简单介绍以ieC61850为依据的数字化变电站的主要技术特点,并对数字化变电站继电保护二次装置的适应性进行简单的探讨。目前我国的数字化变电站主要沿用传统的继电保护装置,其与数字化变电站的电子式互感器、过程层网络等一些较复杂的设备元件的适用性还有待提高。

一、国内外数字化变电站发展背景及我国国产数字化变电设备情况

自上世纪五十年代起,一些国家便开始对数字化变电站进行研究,直到上世纪末,建立在以太网基础上的用来连接aBB、aLStom和SiemenS的ieC61850-8-1得以实现。随后,aBB和SiemenS先后进行了间隔层设备的互操作试验和采样值传输互操作试验且都取得成功。国外成功开发了符合ieC61850标准的集保护装置、智能断路器、带数字接口的光Ct等于一身的智能电子设备。而我国在第一代分层分布式变电站自动化系统产品的基础上推出了第二代产品,随着智能化开关、光电式电流电压互感器和变电站二次设备的大力发展,数字化变电站逐渐实现了智能电气设备间的信息共享性和互操作性。

我国国产的数字化变电站主设备主要由智能化互感器、开关等其他一次设备和具备过程层通信接口的二次设备构成。智能化互感器用来输出数字信号,其涵盖的电压范围为10kV~500kV,其中有些产品已与世界先进水平相当。而我国在智能开关设备等其他智能一次设备的研发发面还有很大欠缺,为此,我国采取了在一次设备端子箱安装智能终端的方法,用来收集设备状态信号和控制操作设备,通过光纤通信实现与二次设备间的信息交换。数字化变电站的二次设备能够通过通信系统实现与智能一次设备间的数字信息的交换。目前我们国家已经成功研发出具备过程层通信接口的数字化变电站全套二次设备。

二、数字化变电站继电保护装置的主要特点

1、与传统的变电站继电保护装置相比,数字化变电站继电保护装置不再由复杂的以微处理器为基础的数字电路组成,而是由光信号接收单元、CpU、开入单元、存储装置、通信接口、人机接口、出口单元等多个组成元件构成。传统的继电保护设备其接口分布在核心数字单位附近,数字化继电保护设备则通过电子互感器获得数字信号。数字化继电保护装置比传统继电保护装置可供选择的接口更多,功能也更全面。

2、不论传统的变电站继电保护装置,还是数字化变电站(如下图)继电保护装置,接口都是整个变电站继电保护装置顺利运行的重要环节。数字化继电保护装置的接口实现了数字化的信号传输,比起传统的继电保护装置,它使变电站的管理更为便捷。数字化变电站的采用的一次设备是电子互感器,它以光数学信号的形式,将采集的信息传递到低压端,然后经过mU系统的处理,得到符合标准的数字量,进而输出。数字化继电保护装置的mU系统能够在光纤信号传输过程中自行将高次谐波过滤掉,这样就不必再使用低通滤波器等模块,而是采用光收发模块来实现光电的转换。数字化继电保护装置的接口可以采用的形式具有很大的灵活性,这也为变电站的综合管理提供了便利。

三、数字化变电站继电保护的相关适应性的简单分析

(一)数字化变电站采用的电子式互感器不同,则继电保护装置与其相互适应的情况也不同。电子式互感器从不同的角度有不同的划分。就目前而言,根据供能方式的不同,电子式互感器可分为有源式电子式互感器和无源式电子式互感器两种。根据其依据原理的不同,电子式互感器可分为基于Rogowski线圈原理的电子式互感器和基于光学原理的电子式互感器。就目前我国电子互感器的市场应用情况来看,根据不同的制作工艺和基于不同原理生产的电子式互感器多种多样,也因此使得其与继电保护装置的相互适应性有一些差异,主要表现在测量延时差异和量程差异上。

(二)在数字化变电站继电保护装置中,继电保护动作采用过程层组网的方式,同传统的变电站继电保护装置相比,其继电保护动作时间变长。在电力系统尤其是高压电网系统中,继电保护动作时间的长短直接影响保护装置运行的稳定性能。这是因为动作时间越长,制动面积就越大,系统运行的稳定性就会降低。而数字化继电保护装置或多或少存在电子式互感器延时、采样值延时、网络延时等现象,这也是造成继电保护时间延长的直接原因。在数字化变电站继电保护装置的实际应用中,应该力求减小电子式互感器的延时,减少相关环节用时,提高优化过程层结构的技术水平。

(三)在数字化变电站继电保护装置的应用中,常常会遇到电子式互感器传输数据出错的现象。这是因为电子式互感器的传输过程受到很多因素的影响,如机器故障、外界干扰等,都可能造成其传输的数据信号出现错误,从而影响数据的准确性,造成继电保护装置发生错误的判断和动作。在实际工作中,应该积极改进判断故障的试验和方法,加强对电子式互感器的测试力度,减少对继电保护装置的不利影响,避免其发生误动作。

(四)传统的变电站继电保护装置通过模数对数据进行处理,而数字化变电站继电保护装置采用的网络设备和电子式互感器会在数据传输和处理的过程中造成一定的延时,使传输数据的时间顺序受到一定的干扰,导致采样出现不同步的现象。在数字化变电站中,应该力求电子式互感器与继电保护装置的采样一致,减少传输过程中的延时差异,通过采取统一的外部时钟源及采取合并单元差值计算的方法,尽最大可能使数字化变电站的数据同步。

四、结语

随着数字化变电站的应用越来越广泛,数字化变电站的继电保护二次装置的适应性也越来越受到人们的重视。继电保护装置对电力系统的正常运行起着重要的作用。目前我国的数字化变电站还有很大一部分采用传统的继电保护装置,继电保护装置与电子式互感器、过程层网络的配套运行中还存在一些问题,应该重视对数字化变电站继电保护装置相关的适应性问题进行进一步的研究。

参考文献:

[1]黄锦林,韦林,高嵩.数字化变电站继电保护技术研究.价值工程.2012,31:28.

继电保护方式篇9

【关键词】火电厂;继电保护;可靠性;策略

火电厂在我国当下电力供应的中依旧占据重要地位,在电力需求不断加剧的背景下,火电厂的供电效率和质量都备受关注。而继电保护可以及时发现火电厂电力系统的异常情况,并在最短时间和最小范围内自动切除故障,或快速发出警报,以此降低故障影响和损失,确保电力系统安全、高效、经济运行。由此可见,提升火电厂继电保护的可靠性十分重要。

一.火电厂继电保护概念及其类型

在分析火电厂继电保护运行可靠性的策略之前,必须要理解火电厂继电的概念和分类,针对不同的火电厂继电保护装置提出不同的保护策略。

(一)火电厂继电保护概念及其发展

“火电厂继电保护”是指电力系统出现故障和异常情况时保护电力系统正常运转的装置[1]。“火电厂继电保护”在很大程度上提升了火电厂发电的稳定性能,减少了电力系统事故。它具有计算机化、网络化、智能化三个特点。

火电厂继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的,20世纪初继电器开始广泛应用于电力系统的保护。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。

(二)火电厂继电保护类型

火电厂继电保护主要包括以下三种类型:变压器继电保护、发电机继电保护和微机变压器保护[2]。

变压器继电保护是指配备独立性的主变压器对发动机进行差动保护,对变压器内部装置的故障起到保护作用。优点在于稳定性高,变压器的波动小。

发电机继电保护是指完全和不完全纵联差动保护,中性点接地方式不同,导致采取的发电机定子接地保护方式也不同,这种火电厂继电保护方式被光法用于火电厂中。

微机变压器保护是顺应我国农村发展的需要而被研发的一种新型火电厂继电保护方式,它主要针对是中、低压电网及农用电网的变压器研发的,但是它的检修难度大,适用范围较低。

二.提高火电厂继电保护运行可靠性的策略

火电厂继电保护工作的运行,直接关系到日后电力系统的安全运行,因此必须切实做好火电厂继电保护的运行工作。具体我们可以从以下四个方面进行:

(一)优化火电厂继电保护装置

好的继电装置能很好的保障火电厂继电保护的运行,所以火电厂的每一个继电保护装置都应该要经过专业工作人员的检查,检查装置合格以后才能安装到火电厂去。注重继电保护装置的验收工作,给每一个火电厂配备专业的装置检查人员,保障火电厂继电保护运行,在验收的过程中,工作人员要做好相关记录,如购进时间、功率大小等,方便以后火电厂做检查。

火电厂挑选合适的继电保护装置时,要注重装置的性能和价格。如在农村的火电厂,就要挑选合适的微机变压器继电保护装置,选择合适的变压器比率差动保护,增加Ct饱和时的附加稳定特性,为农村用电提供保障。选择了优良的继电装置后,要定期进行检查,及时发现继电保护装置的问题,确保继电装置能实时保护电力系统,为火电厂的正常运转提供保障。

(二)提升火电厂继电保护运行系统

好的火电厂需要一个好的火电厂继电保护运行系统作为支撑,火电厂要根据公司实际情况对火电厂继电保护运行系统进行优化升级,在系统升级的过程中,火电厂要增加对装置等物品的资金投入,更换老化设备,确保火电厂电力充足,能够适应人民不同层次的电力需求[3]。同时,要优化系统的过程中,要对老化的继电保护装置进行妥善处理,不能够直接丢弃,而应该对它进行回收利用。

对于继电保护系统中所有线路要进行清楚的标识,以方便以后工作人员排查线路等问题。每一次对系统的优化检查,工作人员都要进行详细的记载,方便以后各项工作的开展。

对于火电厂继电保护装置的跳闸的情况,要予以重视,不能直接恢复供电,在恢复供电以前,工作人员要对整个电力系统进行检查,发现问题后要及时反映,提升整个火电厂继电保护运营的效率。

(三)培养专业火电厂继电保护人员

火电厂要培养一个专业的技术团队来保护火电厂继电保护装置的运行。技术人员要清楚的知道各个火电厂继电保护装置的型号及优缺点,能独立检测、准确安装每一个继电保护装置。同时技术人员要能清楚的划分设备调度范围,依照火电厂继电保护装置的型号进行操作。对于设备的检查要按时按点,记录清晰,不能偷懒。要熟知继电设备的具体使用流程,提高自己的操作水准。技术人员除了要有专业的技术外还要有过硬的心理素质,在火电厂发生特殊情况的时候能够镇定处理。如火电厂突然无法正常供电,技术人员要能够快速的运用专业知识排查问题,恢复电力的供应。一个高素质技术团队员工,要遵循火电厂各项规章制度,不能完全按照自己的意识来处理问题,要与整个团队团结协作,做好自己的本职工作,与同事一起致力于火电厂继电保护运行系统的研究开发,积极创新电力系统,提升整个火电厂发电效率,在电力工作过程中发现人生价值,实现人生理想。

结束语

当下,火电厂继电保护运行的可靠性直接关乎输送电力的稳定性和火电厂正常运转性,可是其在运行过程中因为设备老化、人员操作不当等原因,不可避免的出现一些故障,进而影响继电装置效应发挥。这就要求我们提高对火电厂继电保护运行作用的认知,认真了解其故障形式和成因,并提出合理可行的应对办法,提高继电保护装置的可靠性,保证电力系统的平稳运转。

参考文献

[1]江海龙.提高火电厂继电保护运行的可靠性研究[J].科技传播,2014,21:133+132.

继电保护方式篇10

abstract:Duetotheexcessivespeedoftechnologicaldevelopment,therearemanyproblemsindigitalsubstationrelayprotectiontechnology.inthispaper,itmainlyintroducesthemaincomponentandcharacteristicsofthedigitalsubstationrelayprotectiondevice,proposesanewsituationofrelayprotectiontechnologyindigitalsubstation,studiesitsapplicationindigitalsubstation,andoffersafewcommentsforitstechnologyimprovements.

关键词:数字化变电站;继电保护技术;数字化继电保护装置

Keywords:digitalsubstation;relayprotectiontechnology;digitalrelayprotectiondevice

中图分类号:tm411+.4文献标识码:a文章编号:1006-4311(2012)31-0065-03

0引言

对于电力系统来说,变电站是一个能够调整电压、变换电压、控制电力的流向、接受和分配电能的电力设备,它在充分利用变压器的性能把各级电网以及电压进行连接,也可以称之为配电与输电的集结点。但是我国目前的数字化变电站的建设仍处于一个发展、创新、完善、总结的过程,数字化变电站的技术还未能完全且规范的实施,并且传统的变电站保护装置也与数字化保护装置有着本质上的差别,因此对数字化变电站的继电保护措施进行研究则十分有必要。

1数字化变电站的定义

就数字化变电站的定义来说,我们可以认为是对变电站的信息的输入、收集、输出及其编码处理由模拟信息转变成数字信息,除此之外还能够形成与之相对应的信息网络。数字化变电站主要具有系统建模的标准化、数据采集的数字化、系统结构的紧凑化、信息应用的集成化、系统分层的分布化等特点。而相较于传统的变电站,数字化变电站具有管理自动化;二次接线简单化;测量精度高、无需Ct二次开路;光纤取代电缆,电磁兼容性能更强;无需重复输入信息等方面的特点[1]。

2数字化继电保护装置的特点

2.1传统与数字化保护装区别传统保护装置的硬件与数字化保护装置硬件之间的区别在于,其微处理器是数字电路构成的基础,其核心单元四周存在这不同的接口。传统的微机保护装置主要有数据处理单元、开光量输入/输出回路、模拟量输入接口、通信接口等几个主要的单元(如图1所示)。

数字化保护装置则使用电子式互感器来对数据进行收集,这是与传统保护装置硬件结构方面最大的不同。数字化继电保护装置的组成部分主要有:开入单元、中央处理单元、光接收单元、出口单元、通信接口等单元(如图2所示)。

2.2数字化继电保护装置接口的实现在目前的数字化变电站中,利用电子式的互感器对收集到的信息进行处理。这些收集到的信心,通过互感器内部的光纤用数字信号的传输方式输送到低压端,再经过合并单元的转化之后,输出格式正确的数据。相较于传统继电保护系统的模拟量输入,数字化继电保护装置所使用的合并单元中光纤传输,能够减少a/D变换插件、低通滤波插件的工作,其效率更高[2]。

3继电保护技术在数字化变电站中的应用

3.1非传统的互感器技术与智能型开关单元传统继电保护装置中的Ct与pt已经被数字化继电保护装置中功率小、效果好的互感器所取代,这种新型的互感器能够把大电流或者是高电压转变成数字形式的信息,并通过高速以太网来进行数据处理以及输出。除此之外,其断路器的二次系统是在新型传感器、微机、电力电子技术的基础上所设立,因此,同样也能够利用光纤网络将控制与保护的指令直接传达到它所操作的数字化接口。非传统的互感器技术与智能型开关单元的应用在一定程度上提高了变电站的安全指数与可靠指数。

3.2动态仿真系统在数字化变电站的应用在智能电网建设的主要内容中,它要求数字化变电要具备一定的自动化、数字化、信息化、人性化的特性。而目前我国国内正在运行中的数字化变电站,其继电保护技术中的二次设备并不存在一个完善的检查与检测方法,对于数字化变电站来说,这远远落后于数字化设备的发展。动态仿真系统在数字化变电站的应用,不仅能够对故障的发生以及操作演练或者是数字化变电站的运行方法有一个仿真模拟的前提,这就能够对包括继电保护设备、故障录波设备、自动测控系统、智能仪表等在内的二次设备发送模拟信号,从而实现对母线、线路、变压器的监控与保护[3]。不仅如此,动态仿真系统在数字化变电站的应用还能够对设备的性能以及系统的性能有一个客观的评价。

4继电保护技术在数字化变电站中所面临的新局面

随着科技的发展,变电站继电保护装置的微机化趋势也越来越明显,且能够发挥半导体处理器技术运算能力快、存贮能力强、计算方法科学等的优点。与此同时,数字化装置还能运用大规模集成电路中数据收集、数字过滤、模数转换、不受干扰等技术方面的优点,来提高装置运转的速度,对数据的处理和收集方面的效率也有所提高。但是由于科学技术的日新月异,继电保护技术也面临着一定的挑战。

4.1继电保护性能的加强数字化继电保护技术性能的加强首先从其设备方面来说:①要求继电保护系统能够有一个强悍的存储能力来对故障进行保护。②对于电力状态中其参数能够进行正确且快速的监视与测量。③系统自控技术的优化,例如针对模糊控制、神经网络、状态预测、人工智能方面的管理更完善。④在影响继电保护系统高质量工作的前提下,控制系统开发、硬件软件方面的成本[4]。

4.2继电保护系统可靠性的提高在目前数字化变电站的继电保护系统中,其系统的可靠性不仅要满足系统调试以及优化之外,还要达到受元件更换不受影响,温度变化不受影响,使用年限以及电源波动不受影响的标准。并且在系统的巡检以及自检方面,能够利用软件方法对软件本身、元件以及部件的情况进行检测。

4.3继电保护系统软件与硬件扩展能力的提高对于继电保护系统来说,系统软硬件的可扩展能力,是在选择系统产品时首先要考虑的问题。随着国际标准ieC6185的应用于推广以及变电站网络系统的形成,其扩展性显得尤为重要。

5数字化继电保护系统性能的优化

在文章中所描述过的数字化继电保护系统装置,是运用了无模拟量输入、电子式互感器、a/D转换器等插件的优势,来简化系统的硬件结构。除此之外,应用GooSe通信技术以及统一的数据平台来对所收集的数据进及时的共享[5]。并且相较于传统的继电保护系统,数字化保护系统的功能也得到了不同程度的扩展与巩固,例如一些原本要通过一些传统设备才能达到的效果,包括:状态监视、测量等方面,在数字化保护装置中就能全部完成。

不仅如此,与传统的变电站的铜缆相比,数字化变电站使用的是光缆,从对系统内的进行简化。并且,在数字化变电站中,其保护系统及其元件都增添了监视以及自检功能,进一步增强系统的可靠性。另外,数字继电保护系统中的电子式互感器具备了一定的优势,能够对保护原理中的不足之处做出新的判断,新的依据。有研究表明,使用了电子式互感器的数字化继电保护系统其性能相加传统保护系统有了一个质的飞跃。

5.1分布式母线保护在电力系统中,母线占有一个十分重要的地位。但是传统模式上的母线保护装置存在着扩展性能不强、二次接线繁杂、抗干扰性不强等的问题,而数字化继电保护系统中的分布式母线保护能够具备一定的分散处理功能。但对于传统变电站来说,基本上无法满足分布式母线保护数据通信量的大、数据实时性高等的要求,而数字化变电站却不同,其本身的网络技术就能解决这个问题。

5.2变压器保护对于变压器的差动工作保护来说,工作的中重点在于能够正确辨别故障电流与励磁涌流以及防治在电路短路时所产生的不平衡电流而引起的差动,这两方面。由于在励磁涌流内,非周期分量的比重较大,且电磁式的电流互感器对非周期分量的转化不够明确,以及出现保护误判现象。数字化继电保护系统中高频分量以及高保真传变直流的优点,能够正确辨别励磁涌流在正常电流通过与出现故障时非周期分量的差别,并根据这一差别来重新判断与区分故障电流与励磁涌流,进而保证变压器的差动保护不受影响。在传统的继电保护系统中,由于变压器周围的各个互感器其暂态特性之间的误差不尽相同,从而影响了变压器的差动保护的平衡电流,常规的解决方法主要是利用增加动作的整定制来预防误判,但是会对匝间短路时保护工作的展开造成一定的影响。但电子式互感器的使用,能够保证其四周暂态电流的一致性,提高匝间短路的敏捷度,增加变压器差动保护工作的效率。

5.3输电线路保护在传统变电站中,长期以来影响纵差保护判断失误的原因主要是互感器的饱和问题。然而对于数字化变电站中的纵差保护来说,所使用的电子式互感器却不存在饱和的问题,从而提高了选相元件、距离阻抗元件、起动元件的保护性能,有利于变电站工作的展开。有研究显示,传统保护系统中的电流互感器与数字化继电保护系统中的电子式电流互感器,其差动保护的效果不如电子式互感器显著,可以说电子式互感器在差动保护灵敏度这一方面相较于传统的互感器有着明显的差距。

除此之外,传统的电流互感器在针对电流保护及其饱和方面,尤其是在超过限定动作时间内的过电流保护方面的效果不明显。在过电流的保护方面,传统保护系统中的互感器会因为二次电流而改变,导致保护工作的选择出现误差。再加上传统保护系统的结构过于简单,并受其饱和度的影响,也会使保护工作出现失误。然而数字化继电保护系统,电子式电流互感器的应用,其无饱和的优势,在根本上排除了误判的可能,很大程度的提升保护的性能。

6结束语

针对我国目前的情况来说,网络化、数字化、自动化、统一化智能电系统的建立,在接下来的十年之内,通过确立分阶段建设目标以及规划设计目标等的战略决策来实现。而全面建设数字化变电站是智能电网系统建设的重要前提。然而对于继电保护技术这一重点技术的要求,也随着数字化变电站的发展而增长。但我国的数字化继电保护技术在各个方面都还存在着不同程度的问题。总而言之,数字化继电保护技术的推广与创新势在必行。

参考文献:

[1]李仲青,周泽昕,黄毅,周春霞,詹荣荣,李明,杜丁香.数字化变电站继电保护适应性研究[J].电网技术,2011,(05):210-215.

[2]黄国方,周斌,奚后玮,鲁国刚,王善祥,沈健,张何,梅德冬.数字化变电站保护及测控装置的研制[a].2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C].2006:1156-1160.

[3]解晓东,汤磊.数字化变电站继电保护应用问题研究[J].中国电力教育,2010,(21):263-266.