继电保护设备原理十篇

发布时间:2024-04-26 02:25:32

继电保护设备原理篇1

关键词:电力设备;继电保护装置;故障原因;技术处理;管理体系

中图分类号:F407文献标识码:a文章编号:

前言

随着社会和经济的发展,各种类型的电力设备正出现在人们的视野中,并直接或间接地影响着生活和工作,如何能够提高这些电力设备的稳定性和功能性,就成为人们的需要,和电力科技工作和电力日常维护工作的重要内容。当前,电力设备的功能越来越多、体积越来越庞大,这就为电力设备提出了如何确保稳定运行的问题,一般电力设备普遍安装了继电保护装置,这对于电力设备安全性和稳定性的提高有重要的价值。但是继电保护装置本身也会因为质量、超负荷运行、维修工作不力等因素,会产生故障和隐患,特别是在电力技术不断发展,电力网络化、信息化大潮的不断影响下,继电保护装置故障将会被放大,进而影响到整个电力网络的稳定,因此,需要对电力设备继电保护装置故障和处理进行电力行业内的技术性研究。提高电力网络内各电力设备继电保护装置的运行质量和故障处理水平应根据电力设备继电保护装置管理和维护工作经验,在分析电力设备继电保护装置故障产生原因的基础上,找到技术上和管理上处理电力设备继电保护装置故障的要点,为确保继电保护装置的功能稳定、电力设备的性能实现起到技术上储备和积累的作用。

1常见的电力设备继电保护装置故障

1.1电力设备继电保护装置的运行故障

电力设备继电保护装置的运行故障是最为常见且危害性最大的故障形式,具体表现为:电力设备继电保护装置的主变差动,保护装置的开关拒合工作失误,特别在电力设备处于长期超负荷运行,这会导致继电保护装置出现温度上的积累,产生局部高温,引发继电保护装置的误动或失灵,在变压器工作中继电保护装置的电压互感器的二次电压回路容易出现故障,这对于整个电网运行有着重要的影响。

1.2电力设备继电保护装置的产源故障

电力设备继电保护装置的产源故障通俗地讲,就是电力设备继电保护装置由于元器件质量不高、精度差、材质不合格等原因,产生了电力设备继电保护装置的故障,在实际的电力设备继电保护装置运行中,元器件质量与产源型故障的发生成标准的负相关。

1.3电力设备继电保护装置的隐形故障

电力设备继电保护装置的隐形故障也称既发故障,就是应电力设备继电保护装置故障引发的电力设备或电力系统范围更大、影响更深远的故障,对于电力设备继电保护装置的隐形故障电力企业的工作人员应该予以高度重视,不单单因为电力设备继电保护装置的隐形故障可能产生大规模停电事故和电力火灾,而且因此电力设备继电保护装置的隐形故障可能导致整个电力网络的崩溃。

2电力设备继电保护装置故障的技术处理

为了实现电力事业又好又快地发展,进一步提高电力行业的经济和社会效益,提升电力企业的运行与管理水平,必须针对危害性较大的电力设备继电保护装置故障进行深入调查、分析和研究,制定科学、合理和有效的电力设备继电保护装置故障的处理技术和措施,丰富国内电力设备继电保护装置故障的技术经验,提高电力企业的技术和管理经验。当前应该做好以下技术性工作作为提高电力设备继电保护装置故障处置质量的突破口:

2.1加强电力设备继电保护装置的日常巡查工作

日常巡查以执行电力设备继电保护装置故障的直观检查法为核心,电力设备继电保护装置的巡查人员根据日常巡查的技术要求,对电力设备继电保护装置进行颜色和气味等简便的方法判定继电保护是否出现故障。一般直观法主要应用于:无法使用专业电子仪器进行测试和检查的故障;继电保护系统中某一插件发生故障时,因暂时缺少备用的产品,而采取的一种临时性处理措施。

2.2加强电力设备继电保护装置的保护性检修工作

保护性检修以更新元件法为核心,电力设备继电保护装置电保护工作中检修、更新元件法是预防、检查和解决保护装置内部故障的主要方法。在电力网络的运行管理中,电力设备继电保护装置保护人员定期进行变配电系统中各类电力元件的检查与维修,以防止在电力系统运行中出现较大的故障。当发现电力设备继电保护装置中某些原件出现严重故障时,必须及时进行更换,以保证电力设备、继电保护装置和电力系统的安全、稳定运行。

2.3建立电力设备继电保护装置故障的技术管理体系

首先,电力企业必须明确继电力设备继电保护装置故障管理责任和技术管理体系。其次,电力企业应注重电力设备继电保护装置巡视和维修人员专业素养的提高。其三,电力企业应提高自身监控系统的改造与升级。最后,继电保护人员还应熟知电力设备继电保护装置故障的技术管理体系,掌握电力设备继电保护装置故障汇报渠道、故障处理分界与延误故障处理等责任的归属,以保证电力设备继电保护装置故障的及时、有效和科学性。

结语

综上所述,电力设备继电保护装置的日常维护和故障排除应该加强技术元素的应用,应该在对常见电力设备继电保护装置故障进行分类和研究的基础上,以提高电力设备继电保护装置检验的技术含量,建立电力设备继电保护装置故障的处理措施等措施,构建电力设备继电保护装置故障的发现和处理体系,以技术加管理的综合性手段提高电力设备继电保护装置故障的检出率和维修效率,在确保电力设备继电保护装置稳定的前途下,确保电力网络供电的质量和整体安全。

参考文献:

[1]周进平.继电保护装置的运行原理探究[J].南京理工大学学报,2009,11.

[2]黄子军.继电保护的分类与常见故障形式分析[J].电力学报,2009,10.

[3]徐学明.技术维修在继电保护故障中的处理方法[J].科技创新导报,2008,03.

继电保护设备原理篇2

关键词:继电保护事故方法

0引言

继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

最早的继电保护装置是熔断器。以后出现了作用于断路器的电磁型继电保护装置、电子型静态继电器以至应用计算机的数字式继电保护。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,人工智能技术如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等相继在继电保护领域的研究应用。随着科学技术的不断发展,微机继电保护测试仪已广泛运用于线路保护,主变差动保护,励磁控制等各个领域。正因为微机继电保护在工业尤其是电力系统中的应用越来越广泛,才需要我们对其中可能会出现的事故和问题进行预先的了解。

1继电保护事故种类

1.1定值问题。①整定计算误差②人为整定错误③装置定值漂移,a元器件老化及损坏b温度与湿度c定值漂移问题。

1.2电源问题。①逆变稳压电源问题,a纹波系数过高b输出功率或稳定性差②直流熔丝配置问题③带直流电源操作插件。

1.3ta饱和问题。继电保护测量对二次系统运行起关键作用,系统短路电流在中低压系统中急剧饱和时,因为电流互感器已经应用到继电保护装置当中,现场的因馈线保护因电流互感器饱和难以启动,这时就会很容易发生事故。而常用的数字式继电器采用微型计算机控制,其主要工作电源仅有5V左右,数据采集电平范围也仅有10V左右,电流互感器饱和对数字式继电器的危害将更大。

1.4插件绝缘问题。微机保护装置集成度高,布线紧密,长期运行后由于静电作用,会使得插件接线焊点周围聚集静电尘埃,在外界条件允许时两焊点之间出现导电通道,从而引起装置故障或者事故。

1.5高频收发信机问题。在220kV线路保护运行中属于收发信机问题。各厂家生产的收发信机质量不一,在使用前应严格审核,应注意校核继电保护通信设备(光纤、微波、载波)传输信号性和冗余度,防止因通信设备问题而引起高频保护收发信机不工作。高频保护不工作的原因包括:收发信机元件损坏,收发信机起动发信信号产生缺口,高频通道受强干扰误发信,收发信机内连线错误,收发信机闭锁,作用区外故障时误动等。

2继电保护事故思路

2.1微机故障信息经常发生、技术简单的事故容易排除,但对故障有时仅凭经验难以解决,所以这时要讲故障特征严格记录下来,再按照严格的技术手册造作以查清事故原因,排除故障。

2.1.1屏背面展开图—以屏的结构在安装接线图上展开为平面图来表示。屏背面部分装设仪表、控制开关、信号设备和继电器;屏侧面装设端子排;屏顶的背面或侧面装设小母线、熔断器、附加电阻、小刀开关、警铃、蜂鸣器等。

2.1.2屏上设备布置的一般规定—最上为继电器,中为中间继电器,时间继电器,下部为经常需要调试的继电器(方向、差动、重合闸等),最下面为信号继电器,连接片以及光字牌,信号灯,按钮,控制开关等。

2.1.3保护和控制屏面图上的二次设备,均按照由左向右、自上而下的顺序编号,并标出文字符号;文字符号与展开图、原理图上的符号一致;在屏面图的旁边列出屏上的设备表(设备表中注明该设备的顺序编号、符号、名称、型号、技术参数、数量等);如设备装在屏后(如电阻、熔断器等),在设备表的备注栏内注明。

2.1.4在安装接线图上表示二次设备—屏背面接线图中,设备的左右方向正好与屏面布置图相反(背视图);屏后看不见的二次设备轮廓线用虚线画出;稍复杂的设备内部接线(如各种继电器)也画出,电流表、功率表则不画;各设备的内部引出端子(螺钉),用一小圆圈画出并注明端子的编号。

2.1.5接线端子—连接同一屏(除特殊信号联络外)上不同设备电路。

2.2用检查方法①将二次回路的设备展开表示,分成交流电流、交流电压回路,直流回路,信号回路。②将不同的设备按电路要求连接,形成各自独立的电路。③同一设备(电器元件)的线圈、触点,采用相同的文字符号表示,同类设备较多时,采用数字序号。④展开图的右侧以文字说明回路的用途。⑤展开图中所有元器件的触点都以常态表示,即没有发生动作。

2.3事故处理注意事项

2.3.1对试验电源要求。在微机保护试验中,要求使用单独供电电源并核实用电试验电源否三相电源为正序和对称电压,并检查其正弦波及中性线电源容量是否足够等要素。

2.3.2对仪器仪表要求。万用表、电压表、示波器等取电压信号仪器选用高输入阻抗者继电保护测试仪、移相器、三相调压器应注意其性能稳定。

3如何掌握继电保护技术

要掌握继电保护故障和事故类型以及继电保护故障和事故发生的条件,要下述几个问题:

3.1足够必要理论知识

3.1.1电子技术知识。电网中微机保护使用越来越多一名继电保护工作者学好电子技术及微机保护知识当务之急

3.1.2微机保护原理和组成。在微机继电保护测试仪及自动装置的使用过程中,要能迅速分析出产生故障或事故的原因以及故障部位,这就要求电力工作人员需要具备过硬的微机保护知识,熟悉保护原理和装置性能,熟记微机保护逻辑框图,熟悉电路原理和元件功能。

3.2具备技术资料的阅读能力微机继电保护事故的处理离不开诸如检修规程、装置使用与技术说明书、调试大纲和调试记录、定值通知单、整组调试记录二次回路接线图等资料,所以技术人员必须具备这方面的素质。

3.3运用检查方法一般的继电保护事故往往凭借简单的检查手段就能够被查出。如果用常规检查仍未发现元件故障,则说明该故障较为隐蔽,应当引起重视。此时可采用逐级逆向检查法,即从故障暴露点入手去分析原因,由故障原因判别故障范围,查找到故障原因以后就可以采用顺序检查法对装置检查。

4小结

本文从微机继电保护的自身特点和本人长期从事继电保护事故和故障经验和方法出发,对微机保护事故或故障共性原因进行了分门别类的分析,并在技术范围内总结了微机继电保护事故处理的思路及方法,介绍了提高微机继电保护事故和故障能力途径。实践表明,上述思路和方法具备实用性和可操作性。

参考文献

[1]王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京.电力工业出版社.1981.

继电保护设备原理篇3

关键词:继电保护;隐患;运行风险;评估

中图分类号:tm774文献标识码:a文章编号:2095-6835(2014)10-0048-02

随着我国经济的高速发展,工、农业生产和日常生活用电量急剧增加,确保电网的正常运行就成了重中之重,继电保护由此应运而生。继电保护的目的就是确保电网的安全运行,但是,如果继电保护本身存在安全隐患,一旦电网出现故障,就不能及时排查出故障原因,继电保护也就无法发挥其作用,这样不仅会给人们的生活带来诸多不便,也会给工、农业带来巨大的经济损失。因此,本文将从继电保护的角度出发,探讨继电保护运行出现安全隐患的原因,并对继电保护运行风险进行评估。

1继电保护的概述

继电保护是保证电网正常运行的一种有力措施,是随着安全技术的不断革新出现的。继电保护主要由继电保护器、通讯装置、互感器和断路器四个部分组成。根据数据显示,电网在正常运行中或多或少会受到外界的干扰,相关的参数也就会随之发生变化。针对这种情况,如果不做好相应的保护措施而使其持续发生,会导致一些设备逐步老化,最终导致电网发生故障。

如果安装一个继电器,一旦设备出现故障,继电保护系统就能及时发出故障信号,或者能够在一定程度上将故障设备排除到电网的正常运作中。如果故障能够被控制在一定范围内,停电范围也就能得到了有效控制。因此,继电保护的任务就有两个:①一旦电网出现故障,继电保护系统就会自动启动,将故障设备与整个电网的连接切断,使其不会影响到其他设备的运作;②继电保护系统会发出故障信号,提醒工作人员做好相应对策。

2继电保护运行出现安全隐患的原因

继电保护在一定程度上是电网正常运行的安全保障,因此,要做好继电保护措施,防止继电保护出现安全隐患。一般来说,继电保护出现安全隐患的原因有以下两个:①硬件出现故障。继电保护设备老化或者出现故障,这是继电保护出现故障的常见原因。②不合理的定值设置。在设置定值时,如果定值与整个电网的正常运行不相符,或者在定值计算时出现错误,都会使继电保护出现安全隐患。为此,在检查继电保护故障原因时,必须明确该故障属于哪一类,明确原因后再采取对应的解决措施,确保及时排查继电保护故障的原因。

3继电保护安全隐患运行风险评估方法

3.1风险严重性指标的评估

继电保护故障会出现自动跳闸、信号灯指示的情况,对此,相关人员首先要确定继电保护的故障是否会影响电网的正常运行。继电保护发生故障后,如果电网依然能安全运行,说明继电保护故障对电网的影响较小;但如果电网无法运行,那么就要及时排查继电保护出现故障的原因。一般用传输裕度和断面功率的差值作为评估电网能否正常运行的指标——指标越大,说明电网越稳定,继电保护故障造成的影响就越小。

3.2确定隐患的范围和原因

在判断继电保护隐患时,不同位置的继电保护隐患对整个电网的影响程度也是不尽相同的。因此,要准确分析是哪个位置的继电保护设备出现隐患。隐患位置确定以后,就需要分析继电保护故障出现的原因,从而能够快速采取对应的措施。确定故障的范围和原因是非常关键的一步,直接决定了接下来故障排除的方向。

3.3对硬件的运行风险进行评估

对因硬件故障而导致继电保护不能运作,甚至导致电网不能正常运行的情况,要计算出现这种原因的概率。硬件问题导致继电保护出现异常的情况主要有以下三种:①机电装置可以正常运行,但是紧挨着的继电保护设备出现故障而不能正常运行;②继电保护设备本身存在问题,从而不能正常运行;③继电保护设备不存在问题,但是电网受到外界干扰,从而导致机电设备出现故障。在对硬件的运行风险进行评估时,一般需要根据上述三种情况,计算继电保护硬件故障出现的概率。通过计算概率可以判断其风险值,相关人员就可以找出硬件故障的原因,并对其进行修整或更换,确保电网能够正常运行。

3.4对定值不合理的运行风险进行评估

对定值不

理的运行风险进行评估,其难度相对于硬件运行风险的评估要大些。定值的灵敏度不高,定值在设置时选择性过低或者没有选择性,三段式的相间距离无法负荷最大电流,这几种情况都会在不同程度上影响电网的运行。值得一提的是,不同位置所产生的影响也是有区别的。因此,在进行定值不合理的运行风险评估时,要按照实际情况进行计算。

在对不合理定值运行风险评估计算时,需注意以下两点:①计算出不合理定值的大致范围。一般情况下,定值不合理只会引起继电保护在一定范围内的异常,因此,为了能够准确计算定值不合理,在计算过程中可以不选用分值系数或者可靠系数,而采用沿线逐点的计算方法。这种方法能够更好地计算出每个相间距离的范围,接着就能按照上下级保护之间的关系来确定定值不合理的大致范围。②确定定值不合理运行风险出现故障的概率。将整个继电保护系统用图画显示出来,分析每条分支路线,并分析在每条分支路线上定值如果不合理出现故障的条件,然后就可以通过对这些条件的分析,计算出定值不合理出现风险的概率,将这些分支的概率结合就是总线路定值不合理风险出现的概率。通过运行风险概率的计算,可以确定对电网正常运行产生的影响程度。有了定值不合理范围和运行风险概率的计算,就能够对继电保护中比较薄弱的部分进行准确判断,并采取相应的措施进行管理。

4结束语

综上所述,继电保护作为电网安全运行的重要保障措施,其隐患的运行风险在很大程度上决定了电网运行的稳定性和安全性,因此要加强对继电保护隐患的研究。本文分析了继电保护隐患出现的原因,并对继电保护隐患运行风险进行了评估,希望对相关人员能有所帮助。

参考文献

[1]吴旭.基于n-k故障的电力系统运行风险及脆弱性评估[d].北京:华北电力大学,2013.

[2]郭创新,陆海波,渝斌,等.电力二次系统安全风险评估研究综述[j].电网技术,2013(01):112-115.

[3]王增平,戴志辉.含风力发电的配网电流保护运行风险评估[j].电力自动化设备,2013(06):7-12.

继电保护设备原理篇4

【关键词】继电保护隐患;运行风险;在线评估

前言

随着经济的发展,我国电力行业的发展步伐也开始逐渐加快,电力行业的改革以及对新技术的应用也更加频繁,对于电力基础设施的管理也开始提上电力企业的工作日程。国家电网的建设使得电力网络的覆盖范围越来越大,而由于其结构和运行方式的复杂化和多样化,电网的安全问题也成为人们关注的重点。继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线,其作用和意义都是十分重大的。

1继电保护中存在的问题

1.1定值整定和配合困难

现代电网的不断发展和扩大,使得其自身的结构和运行方式变得复杂多样,从而导致相关的后备保护之间动作的配合十分复杂,采用就地检测量和延时实现配合的方式变得困难,在大多数情况下无法确保选择性。目前,人们为了减少工作量和成本投入,在继电保护中多采用“加强主保护,简化后备保护”的方式,对后备保护的重要性认识不足,一味进行简化甚至放弃相应的后备保护配置,这就为电网的运行埋下了安全隐患。

1.2远后备保护延时过长

目前我国电网继电保护系统采用的是多级阶梯的延时配合,对电网进行保护,这就造成后备保护延时过长电力网络管理人员无法及时受到相应的数据信息,不利于电网的安全运行。

1.3自主应变能力较差

传统的继电保护系统中的后备保护因为受到自身运行方式的限制,其自主应变能力较差,一旦电网网架结构和运行方式出现较大的改变,会导致后备保护动作特性失配,对事故无法及时作出反应,进而导致误动或事故的扩大。

1.4潜在风险较大

如果电网结构和运行状态出现突发性改变,在电荷大量转移的情况下,很可能造成电网继电保护系统判断失误,造成非预期连续跳闸,引发系统的解列或大范围的停电事故。产生这些问题的原因,是目前电力网络中使用的继电保护系统的动作依据仅仅是保护安装处设备的本身信号,而非系统的全面信号。因此,对广域信息进行收集和参考,很可能解决传统继电保护系统中存在的一些问题。

2继电保护隐患产生的原因

继电保护隐患,是指在电力系统正常运行时,对于系统不会产生任何影响,而一旦电力系统中的某些部分发生变化时,却会导致大面积故障发生的故障。在系统正常运行时,继电保护隐患几乎不可能被发现,处于潜伏状态。而一旦系统中有故障发生,继电保护设备在解决故障后,需要对电力系统中的电流进行重新分配,此时,就有可能触动继电保护隐患,使其从潜伏状态忽然爆发,导致系统出现误动作,从而造成连锁故障,对电力系统造成严重的影响和破坏。

通常情况下,继电保护出现隐患的原因主要有两个:其一,继电保护系统设备不够完善,缺乏必要的硬件设施,主要包括通信系统故障、测量元件故障、保护装置元件老化、接触不良、绝缘不良、接线错误等;其二,继电保护的定值设置不合理,错误的计算定值整定和设置,使得其不符合当前电网的运行方式,从而导致继电保护中存在一定的隐患。通过对这两个主要原因的分析,可以有效识别继电保护中的安全隐患,并且有针对性地采取合理措施,对电网中的继电保护技术和设备进行改进,以保证电网的安全稳定运行。

3继电保护隐患的运行风险在线评估

3.1风险评估方法

由于继电保护隐患在电力系统正常运行时,不会对系统产生任何影响,只有当电力系统中的某些部分发生变化或受到外界干扰时,才会集中爆发出来,使继电保护装置不能正确动作,因此,只能通过风险评估的方法,对继电保护隐患可能会对电网安全造成的影响进行综合分析,使用风险值R来表示继电保护隐患对于电网运行的影响大小。可以通过相应的公式R=p×S来计算,其中,p表示继电保护隐患导致其自身装置出现不正常动作的概率,S表示评估继电保护不正常动作导致电网受损严重程度的指标。通过对相关数据的整理和分析,结合继电保护产生的原因,就可以对其进行风险的评估。

3.2定值不合理的风险评估

保护定值设置的不合理是继电保护中的一种比较常见的隐患,会导致继电保护设备在工作中出现不正确的动作,从而影响其正常运行。在对保护定值进行设置时,必须同时满足两个条件,既要保持设备自身的灵敏度,又要有所选择,确保定值的合理性。反过来说,可以利用这个特征,对不合理定值进行定义:

(1)保护定值没有达到一定的灵敏度;

(2)保护定值不具备选择,如出现越级跳闸的现象;

(3)三段式相间距离保护躲不过最大负荷电流。

这三种类型的不合理定值都会对电网的运行造成一定程度的危害,但是危害的大小又存在差别。同时,在不同位置造成的危害也是有所不同的,并且电网的运行方式和电网负荷大小也会对不合理定制对电网造成的危害产生影响。因此,在对不合理定值进行评估时,要根据实际情况,分别进行计算,对不同情况下不合理定值对电网产生的危害大小进行详细评估,并根据评估的结果,确定继电保护装置保护定值的合理设置,减少不合理定值发生时对电网产生的危害。

3.3硬件缺陷隐患的风险评估

对于继电保护硬件缺陷隐患的评估,与不合理定值隐患评估相比,更加容易,也更加便于操作。要对硬件缺陷导致继电保护出现不正确动作的概率进行相应的计算,可以先对硬件缺陷导致继电保护异常的情况进行分析:

(1)电气设备发生故障时,设备本身的继电保护正常发挥作用,但是由于邻近设备的继电保护硬件出现问题,导致系统整体出现不正确动作;

(2)设备自身的继电保护硬件出现问题,导致不正确动作的发生;

(3)设备自身没有任何问题,但是电网受到干扰,使得继电器硬件因为缺陷而误动。

根据分析结果,对这三种情况的硬件缺陷隐患爆发的概率进行分别计算,然后,根据计算得出的概率值,进一步计算硬件缺陷隐患的风险值,通过对相应风险值的分析和研究,来研究硬件缺陷隐患对电网运行产生影响的具体方式,并以此找出继电保护系统中存在的严重的硬件缺陷隐患,对其进行改进和修整,以增强电网运行的安全性,保证供电质量和供电的连续性。

4结语

总而言之,电网的安全运行关系着人们工作生活的正常进行,也关系着社会经济的发展。继电保护隐患对于电网的安全运行是一个十分巨大的威胁,需要电力工作人员和技术人员的重视,加强对于继电保护隐患的研究,采用在线风险评估的方法,对继电保护隐患进行辨识,对隐患的原因进行分析,正确认识继电保护隐患对于电网运行安全造成的巨大影响,促进继电保护技术的不断进步和完善,进而促进电网运行的安全和稳定。

参考文献:

继电保护设备原理篇5

关键字:电力继电保护;发展;故障处理;方法;

中图分类号:F407文献标识码:a

前言:电力资源与人们的日常生活紧密相关,在国民经济发展中起到重要的促进作用。随着人们生活水平的提高,用电量逐渐加大,对电力部门的要求越来越严格。作为电力部门必须切实采取各种电力继电保护措施,才能及时处理电力继电保护中存在的各种故障。

一、电力继电保护的基本特性

1、电力继电保护具有智能选择性。继电保护是电力系统发生故障时快速排除故障、保证电力系统正常运行的安全保护机制。继电保护在电力系统电流瞬间增强时进行断电保护,而传统断电保护运行原理是设定电力系统最大工作值,以末端短路现象测出断电保护所需的临界数值,较为固定。与传统离线状态下的速断装置相比,继电保护更加智能、准确、高效。

2、电力继电保护灵敏性强。保护装置灵敏性重点表现为电力系统在继电保护范围内发生故障时,短路位置和短路类型究竟如何,短路点是否存在过渡电阻,继电保护都能够作出快速、智能的反应。电力继电保护这种智能保护反应涵盖范围较广,无论是电力系统大负荷运行下的三相短路,还是电力系统小功率下电流流经较大过渡电阻产生的单相、双相短路现象,继电保护都能有效应对。

3、电力继电保护工作稳定,可靠性强。现代社会用电量激增,各地电网不断扩容,给电力系统正常、稳定运行带来了新挑战。在电力系统中,继电保护装置对电网系统的正常运行起着至关重要的作用,若继电保护装置出现故障,将会使电力系统运行出现问题,甚至出现继电保护装置失灵,电网系统处于无保护状态,致使电力系统崩溃。

二、电力继电保护的应用

应用继电保护设备必须具备以下几个性能:第一,灵敏。出现设备故障的能力一般用灵敏系数来表现;第二,可靠。执行准确的动作;第三,选择。在期望最小的区间消除装置故障,确保最大程度地向没有错误部分继续提供电力;第四,快速。可以在最短的时限把异常故障清除;第五,安全。不会有错误动作的出现。选择继电保护装置中除了满足上面基本条件外,还需要注重它的经济效应。当需要控制的电力装置元件发生问题时,继电保护设备会准确和及时地让脱离的问题元件距离最近的断路器发出跳闸的命令,让故障的元件和电力装置断开,最大程度地减少电力的系统元件自身破坏,减少对电力系统的安全供电影响,满足一些特殊需求;对电气装置反映其异常的工作情况,并按照实际情况和设备的运行维护条件不同来发出信号,方便工作人员处理,或者让设备自动性调整等。

三、继电保护的可靠性

当电力的系统中电力的元件或者系统自身发生了问题涉及电力的系统安全运作时,可以向执行值班的人员发出警告的信号,或直接让具体的断路器发出跳闸的命令来结束这些事态扩展的一种自动化的措施及设备。完成这种自动化的设备,通常称之为继电保护的装置。当供电的系统正常工作时,保护设备不运行,说明它是正常的。如果保护的装置在被保护装置处于正常工作而发生错误运动或者被保护的设备发生问题时,保护的装置却没有行动或者没有目的动作,这说明它是不正常的。

影响继电的保护工作不可靠的原因可能有下面几种:

1、周围的环境。当附近空气中具有有害的气体和灰尘较多,天气又是高温的时候,导致继电的保护设备老化速度的加快,最终变化了它的性能。还有有害气体对电路板和接插座有一定的侵蚀能力,失去原有作用。

2、人为因素。在生产的过程中生产单位没有进行严格的质量检查。另外,继电设备的正常工作能力和执行人员有密切的联系。比方,较低的技术水平、缺乏经验,处理问题的能力等;

3、时间因素。在长期的工作中,设备特性会出现别的变化,互感器的质量会下降,对保护设备工作的效果产生影响;

4、保护方案的采用方式和保护方案的不合理,选型的不恰当。

对上面出现的问题,要采取对应的办法来提高它的可靠能力,具体的措施分以下几点:

1、生产厂家制造过程中,要提高质量,整体提高装置质量的水平,选择低故障、寿命长的设备,不能用次品充好。在原件选型上,要选择质量好且售后服务不错的企业;

2、在晶体管保护的装置设计中要考虑到和高压室的位置距离,避免高压的强电流、断路和切合闸操作电弧的作用。同时要监测晶体管的周围环境,经常检查其附近灰尘的情况,通常设在通风不错的地点,可以考虑安装空调。电磁型、机电型继电器的外壳和底座间要加胶垫进行密封,防止灰尘和有害的气体入侵;

3、工作人员素质。工作人员在计算时要全面思考,仔细地分析,保证各级保护的整定值的准确,上下级的保护整定值合理匹配;

4、提高保护设备运行和问题处理的能力,并做定期的检查,根据情况制定有关的措施;

5、考虑其稳定性,需要继电保护的系统具备迅速解决问题的能力。对于重要的线路要采取多重化的设计,通常是多备一套装置作为后备;

6、考虑其选择性,在保护设备设计、鉴定计算方面应考虑完整、装置配合的合理,才能提高保护原件运作的可靠能力。

四、继电保护故障处理

继电的保护工作是一个对技术有较大要求的工作。这就对工作人员提出了较高的技能,除了具有较强的理论理解,还要有出现故障的应对能力。在现实的情形中,对故障的应对能力有较高的要求。所以,继电的保护负责人员要在现实的运作中勇于探寻,不断进步,寻找最合适的办法去处理问题。

1、继电保护常见故障分析通常继电保护常见故障主要体现在以下方面:

(1)运行的故障危害最大。太高的局部温度可能会使继电保护设备失灵。电压互感器的二次电压回路故障在继电保护中也容易发生。

(2)继电的保护设备中零件质量也会有影响。在继电的保护设备中,对零件的精度、材料等都有严格的要求,如果设备的整体质量较差,就会增大问题发生的可能。此外,在工作的状态下继电的保护设备,如果晶体管性能不佳,就可能出现不协调的问题;

(3)隐形故障。根据有关部门的统计,我国70%以上的大范围停电故障或者电力保护后台运行的故障,和其他隐形的故障有着紧密联系。通常提起隐形的故障的事例就是方向比较闭锁的方案。故障检测器或通信连接失灵,都可能会使得在相邻线路发生故障时,继电器触发断路器错误的跳开。

2、处理故障的具体措施

为了更好地提高电力系统的运行能力,需要对继电出现的故障原因分析处理,还要对目前的理论知识和实际经验中,整理出对应的办法,科学有效地实施目前我国在继电保护故障的处理中,主要采取下面几个措施:

(1)替换的方法。用质量好的品牌装置更替出现故障的装置,来评价它的好坏,可以缩小寻找问题的位置。所以这个方法在处理综合自动化的保护设备问题比较常见。

(2)短接的方法。把回路某段或哪部分用短接线来接入,从而评估问题有没有存在短接线的范围内,从而来缩小寻找范围。这个方法通常用于电磁锁的失灵、电流回路的开路、切换继电器的不动作、转换的开关接点不好等情况;

(3)直观的方法。面对一些没办法用仪器逐个测试,或者某一个插件问题没办法马上有备用装置更换,又想将问题清理的情形。10kV开关的拒分或者拒合问题的处理。在操作的命令下达后,研究到合闸的接触器或者跳闸的线圈能运作,说明电气的回路正常,问题发生在内部机构中。在内部机构,如果直接发现内部继电器有明显的发黄,或者某个元器件有强烈的焦味等,就可迅速肯定问题所在,把问题元件变更掉即可;

(4)确保电力继电保护发展管理的制度工作的顺利,企业一定要确定电力继电保护发展的管理制度,其中包括:检修的制度、安全的制度、上报的制度等。另外,还需要重视工作人员素质的提高,只有在清楚各种电力设备的运行规则,才能执行有关管理的制度。根据现实情况分析和处理的能力,企业需要提高设备监控的能力,利用先进的监控机器进行各种故障的处理,以提高继电保护故障处理的效率。

总之,,随着现代电力技术的发展,电力系统逐渐向信息网络一体化方向发展,为继电保护装置的保护提供了便利,也对保护工作提出了新的挑战。因此,要准确分析继电保护装置故障表现和产生原因,探究出一系列解决故障的方法,才能提升继电保护装置的可靠性,维护电力系统安全。

参考文献:

[1]印强.试析电力继电保护故障的检测与维修技术[J].黑龙江科技信息,2013,32:30.

[2]张志刚.继电保护的作用及故障处理方法[J].科技致富向导,2010,32:252-253.

继电保护设备原理篇6

关键词:智能变电站技术继电保护影响

中图分类号:tm77文献标识码:a文章编号:1672-3791(2013)01(c)-0113-01

1智能变电站及其技术特征

通过《智能变电站技术导则》可知,智能变电站涵义为:运用先进、低碳、环保及可靠的智能设备,使变电站符合通信平台的网络化、全站信息的数字化与信息共享的标准化等要求,并能自动完成有关信息的测量、采集、计量、控制及监测等功能,还可依据需求对电网的智能调节、实时自动控制与在线分析等高级功能给予支持,有效实现变电站间互动或者电网调度等的变电站。在iCe61850的标准下,智能变电站充分体现了设备智能化、网络化、交互标准化与应用互动化等技术特征,其中,一次设备智能化作为智能变电站基础建设,目前较多应用的是常规设备与智能组件所构成智能型的一次设备,像智能变压器及智能断路器等,具有真正意义的智能型一次设备并未投入运行,电子互感器与光纤网络的应用,使得一次与二次设备间的数据交互实现了完全数字化,传统意义上的二次回路被弱化,二次与一次设备间的通信连接所使用的是高速光纤网络,有效实现了二次设备资源及数据共享,智能变电站设备间的数据通信执行iCe61850的标准,不同设备生产厂家均执行同一标准,有效简化了设备安装与检修等流程。

2智能变电站的架构体系

智能变电站结构并不是常规站间隔与主控设备的方式,它的逻辑构架可概括为三层两网络,三层为过程层、间隔层与站控层,两网络为过程层网络与站控层网络,主要在三层中间,如图1所示。在智能变电站中,对继电保护来说,过程层包含一次设备与之有关智能组件等,如隔离开关、变压器、互感器及高压断路器等,其作用为采集数据、检测各种设备的状态,并控制命令执行等;间隔层主要包含各种监控设备与继电保护等,其作用为实现各间隔设备监视、控制与保护等;而站控层主要由数据前置机、人机交互设备、工作站及服务器等所构成,其作用为传输整定值的召唤与修改,并录波文件的传送等,有效实现变电站集中控制。智能变电站中的继电保护网络所使用规则亦是iCe61850的标准,从模型上,将原来继电保护装置划分成多个的逻辑设备,还划分成采样值处理、保护算法与跳闸回路等逻辑节点;从数据上看,详细划分了继电保护的数据种类,并覆盖了目前继电保护的应用数据,扩展了数据种类方法;从通信协议看,其通信服务需要依照性能与类型对通信协议给予映射。与传统变电站比较,智能变电站并不以装置作为继电保护的组织形态,而是以保护功能的模块化作为组织形式,保护的分散或集中形式不再依赖装置,主要取决自网络性能与保护需求,使得继电保护工作更为灵活,有效满足了电网保护需求。

3智能变电站技术下的继电保护影响

3.1数据信息与保护原理影响

从继电保护内的数据信息角度看,智能型的变电站技术所带来影响为下列方面,其一,电子互感器代替了电磁互感器,使得继电保护元数据产生了很大变化,传统电磁互感器中的一些算法与整定原则要重估与优化,电子互感器所带来的数据延迟与同步等问题,给继电保护也带来了影响,要对其进行深入评估,在线性度、响应速度与频带宽度等方面优势,会对继电保护产生新算法与新源里;其二,在iCe61850的标准下,二次信息实施统一建模,让继电保护的数据处理与利用方法产生了很大变化,随着iCe61850的应用,不同设备间的互通互联及互换等,给ieD设备及二次信息分离奠定了基础,大量信息数据存储挖掘,保护配置与双重化,以及动态迁移组态等均带来了新的保护组态与保护原理;其三,继电保护的数据传输方法也发生了改变,由二次电缆连接变成了信息网络传输,信息网络传输让跨间隔保护变得灵活简便,促使了新实现方法与保护原理的产生,网络的可靠性与实时性受到关注,处理小概率数据延迟、丢包与误码等成为继电保护原理、算法与机制的新课题。

3.2对继电保护的实现机制、调试及维护等方面的影响

从继电保护的实现机制来看,智能型的变电站技术也带来了很大影响,打破了原有的采样、计算与出口的一体化形式,数据信息、保护对象及装置不再进行绑定,让数据动态能实时调用及存储,不同系统数据的统一管理与不同功能应用变成了可能,极大降低了保护设备及过程网络的交互需要及复杂性,对保护功能组态、迁移与广域保护提供了数据信息的交换平台;还改善了二次回路中的不可测控问题,可实时掌握网络数据的可靠状态,极大提高了继电保护中的可靠水平,原有继电保护很容易形成信息孤岛问题,应用智能变电站的对等交互技术模式,不必与保护装置进行绑定,有效实现了数据信息共享。从调试及维护等角度来看,继电保护的运行模式与保护形态产生了较大变化,在测试方法及周期等维护标准方面存在滞后性,继电保护的二次回路监测,让保护设备的状态检修变得可能,标准统一,让变电站建模出现一体化,一旦变电站实施扩建或者变更时,对配置文件给予动态修改成为智能变电站所遇新问题,并且智能变电站的设计、维护及调试等,需要设计院、业主、设备商及调试单位等,进行反复协调与方案修改,当单位投入运行后,难以摆脱厂家及调试单位等依赖性,为电网运行带来了安全上的隐患,限制了智能变电站广泛应用。

参考文献

[1]吴小云.对智能变电站技术的探讨[J].广东科技,2011(10).

继电保护设备原理篇7

【关键词】电力系统;继电保护;状态检修;分析

引言

自上世纪五十年代继电保护的出现,发展至今已经了历半个世纪。在这半个世纪里,继电保护分别经历了电磁式、晶体管式、集成电路式、微机式等四个发展阶段,目前正处于微机式阶段。传统的继电保护检修是以定期检修,事后维修为主的检修体制,该体制具有不可预见性、不彻底性、不及时性、不针对性等众多缺点,而状态检修弥补了传统检修体制所存在的弊端。其以当前的实际工作状况为依据,通过状态监测手段或者其他一些评估手段,最终是通过识别评估故障,从而确定设备的最佳维修时机。同时,组成继电保护装置的各种元件也在材质、性能等方方面面发生了翻天覆地的变化与革新。故而,作为电力系统中的相关工作人员有必要掌握和提高个人继电保护状态检修的技能,以更好地促进工作的开展,保证电力系统的安全。具体而言,主要可从以下几点进行探讨。

1.电力系统继电保护状态检修的概述

状态检修即依靠先进的状态检测技术,根据相关的电力系统运行数据,按照相关指标去判断电力设备的好坏状态,并依此做出及时、科学、准确的判断。根据大量的实践经验及实际研究,表明目前国内电力系统继电保护状态检修工作中仍然存在一些缺陷与不足,一直妨碍制约着国内继电保护工作继续顺利向前发展。基于此点,有必要对继电保护状态检修进行进一步探讨。具体而言,电力系统继电保护状态检修可从以下两点概述之。

1.1状态检修原理

什么叫做状态检修,简而言之,就是根据电力设备当前运行的状况及相应的数据,利用一定的专业方法技术,判断电力设备是否处于良好的状态中,从而确定最终的具体维修时间点。进行状态检修的目的在于尽可能的减少人力物力的投入,减少电力系统的停运时间,保证供电需求,提高安全系数,从而为电力部门增收创收。

1.2继电保护装置的状态检修要求

工作人员对电力系统继电保护进行状态检修工作之前首先要确定继电保护装置是否处于一个完好的原始状态。其中原始状态数据主要由两部分需要工作人员掌握,一则,继电保护设备在原始状态下是否是正常健康的,是否能进行正常的工作作业,力求避免设备在未投入使用前就以先天不足,这样很难保证日后作业的安全性。二则,工作人员要掌握继电保护设备及其各零部件的类型、大小、铭牌等数据信息,而且还要进一步掌握设备的运行周期、运行维护、运行监测等方面的数据信息。以此来确保日后状态检修的顺利进行。

2.继电保护状态检修的原则分析

科学合理的状态检测需要正确的状态检修理论的指导,需要严格遵守状态检测原则的要求。故而在落实具体的状态检测时,有必要掌握相关的检测原则,以便更好指导实际工作。

2.1前提基础是保证设备安全运行

在进行状态检测的整个过程中,要时刻保证继电保护设备的安全运行,安全运行是状态检测实施的前提和基础。如果设备不能安全运行,状态检测则无从谈起。在设备安全运行的过程中确定检测数据、检测项目。

2.2做好状态检修要从改变观念着手

上世纪国内普遍实施的是计划检测,即定时定期的对电力设备进行检测,无论设备健康与否,健康状况如何,都采取大拆、大装的办法对设备进行检修。这样的做法十分浪费人力物力,同时还造成了群众短期用电不足的现象。计划检测是在当时计划经济管理模式下结合我国实际而产生的一种设备检修模式,已难以适应当下市场经济的模式结构了。因此,开展状态检修是十分必要的,而且,在进行状态检修的同时还要尽可能的打破工作人员思想上的条条框框,改正计划经济时代遗留下来的定期检修的弊端,以此进一步推动电力事业的蓬勃发展。

2.3重点在于对检修状态实施全过程管理

状态检修最大的好处就在于节省人力物力,节约工作成本。因此在实施状态检修的过程中,既要在对设备进行状态检修的同时,做好最坏的打算,预测出最坏的局面,以便高层做出较好的预案。也要在兼顾经济效益的基础之上,及时发现问题,定期淘汰设备,以提高设备安全性,尽可能降低经济损失。

3.继电保护状态检修的关键点

继电保护设备的状态检修关系到电力系统的稳定,在进行状态检修时要在总体原则的指导下做到以下几点。

3.1重视运行状态中的数据分析

实施状态检测,务必要掌握大量的描述设备状态的数据,换而言之,就是在进行状态检测时,大量的有效信息是基础。要对大量的有效信息进行分析和决策,通过一系列数据的变化,探索出设备损坏的变化及规律。这一系列数据中包含很多内容,如,运转时间、启停次数、负荷变化、环境条件等等。同时,这些数据的变化也是多种多样的,有物理量的变化、有化学量的变化、有电气参数的变化等等。所以对继电保护设备的相关数据的分析对于设备状态的确定、检修工作的开展、设备更新有着至关重要的作用。

3.2及时引进新技术用于检测设备

随着科学技术的发展,新技术也越来越多。进行状态检修工作时,引进新技术是十分有必要的。但是由于动态在线监测技术研究工作开展没有想象那么简单,目前动态在线监测技术尚不成熟,尚不能满足形势发展的需要。在此种情况下,要充分利用现已发展成熟的离线检测设施和技术,对设备进行检测,以确保设备的安全运行。同时,工作人员要树立积极引进新技术的思想,加大科技研发力度。

3.3合理制定检修周期

在长期的实践工作中,结合自身工作经验及其他专家学者观点,制定以下状态检修周期,希望能对相关人员有所借鉴。新安装的设备一年内要进行全部的检验校测,以后则是每六年进行一次全部检验校测,每三年进行一次部分检验校测,期间可以取消当年的部分检验校测。同时各单个设备,可根据自身状态检测结果安排自行检验校测。十年以上的设备则应缩短检验校测周期,必要时可以进行更换。一年中出现五次及以上设备故障的设备应当对其进行一次整体检验校测,尽可能的防治。这里还需要指出,在进行制定检修周期的过程中,应该需要充分考虑好设备所处的具体环境,因为不同地方的外部环境有着很大的差别,如果不考虑好外界因素,只是当方面的进行套用或者管理,就不能取得最大化的效果,只有在充分结合自身情况基础上制定出来的计划才能真正的去维护好设备。

图1设备检查周期

3.4提高技术与管理的结合的紧密程度

在进行状态监测的过程中,也要配套跟上相关的管理机制,建立健全设备维修分类机制,定期召开设备状态检测汇报会,并在会议结束后及时整理会议记录,形成会议纪要。同时,要加强各部门内部的自查自纠,各部门各科室要定期召开会议,汇报当下一段时间内设备检修的不足与缺陷,同时也要列举本部门的创新做法,以供其他部门借鉴。年终时要形成年终总结,分析年内状态检测的不足,总结管理上的创新之处。在整个生产管理上要形成一个以设备资产为核心、设备安全运行为主线,涉及设备维修、技术研发、业务跟进等多方面的一个全方位、多层次的管理体制机制。

图2设备管理体系

3.5重视状态检修技术管理要求

科学的管理是状态检测顺利进行的重要保证。通常情况下,继电保护装置在电力系统中是静止状态的,但在电力系统中,需要我们知道的正是在电力系统出现故障时继电保护装置能否快速的做出反应,即能否快速的送静止状态反应过来,对电力系统起到保护作用。所以,仅仅认识继电保护设备的静态特征是远远不够的,也是不合适的。因此,要通过模拟继电保护装置在电力系统发生故障时的动态参数,来了解继电保护装置的动态特性,从而更好的掌握继电保护装置现状,进而跟好的从事继电保护状态检修作业。

4.结语

继电保护对于电力系统的安全运行有着举足轻重的作用,而继电保护状态维修则对继电保护有着十分重要影响。探讨电力系统继电保护状态检测对于促进我国电力事业发展,推动电力技术进步有着重要意义。但是,继电保护状态检修具有系统性、复杂性、综合性的特点,对于它的探讨不是一蹴而就的,而需要一个漫长的过程。同时检修人员的素质也是影响继电保护状态检测的重要因素。总之,状态检修要坚持以预防为主,做到防微杜渐,防患于未然,通过适时检修、实时更新使电力系统继电保护正常安全运行。

参考文献

[1]杜宇.继电保护状态检修技术的应用研究[J].科技传播,2012(16).

[2]匡建明.电力继电保护状态检修若干问题分析与对策方法[J].江苏科技信息学术研究,2011(12).

[3]陈乃松.有关继电保护状态检修的实施探索[J].科技风,2011(22).

继电保护设备原理篇8

【关键词】智能变电站;继电保护;信息;分类;应用

引言

在智能变电站继电保护领域内,学者和工程技术人员将主要精力投入到智能变电站的继电保护装置、保护配置、保护采样跳合闸方式以及伴随着新一代智能变电站发展的站域保护等相关理论和技术研究中,未见针对智能变电站继电保护信息输出方面的研究。本文从生产运行和继电保护专业系统功能应用需求出发,提出了智能变电站继电保护输出信息分类原则,据此原则在某电网多个保护专业系统中实现工程应用。研究结果对规范智能变电站继电保护装置信息输出与应用具有指导意义。

1保护输出信息分类原则

为满足保护故障信息系统、保护设备状态检修等高级应用功能开发对保护信息输出的需要,结合继电保护运行经验,参考变电站调控数据交互规范,按照“功能应用为导向、分类清晰明确”的原则,将智能变电站继电保护输出信息分为4类,即事故类(Ⅰ类)信号、保护动作类(Ⅱ类)信号、异常与告警类(Ⅲ类)信号和其他类(Ⅳ类)信号,具体描述如下。

(1)事故类(Ⅰ类)信号。反映一次系统发生一次故障的关键信息输出,主要包含一次系统或设备故障引起的开关跳闸保护装置动作出口信号,如主变保护装置的跳高压侧开关信息。该类信号主要是协助运行监控人员快速了解保护动作情况,同时作为其他高级功能开发使用。

(2)保护动作类(Ⅱ类)信号。反映何种类型原理保护动作的输出信息,这类信息包含了丰富的故障综合分析所需要的信息,主要涵盖各类型保护动作的变位信号,如主变保护装置的工频变化量差动动作信息。该类信号主要应用于故障综合分析,如故障简报的形成,面向的是继电保护专业人员。

(3)异常与告警类(Ⅲ类)信号。反映保护装置自身软、硬件或开入开出信号等的异常运行状态,这类信息为运行监视、二次设备在线监测和保护设备状态检修提供有价值信息,主要包含各类异常、告警信号,如保护装置的电压互感器断线信息。

(4)其他类(Ⅳ类)信息。除上述信息以外的其他全部信息,这些信息对装置的监视或高级应用功能开发所提供的有价值的信息量有限,在多数情况下属于无用或干扰信息,如保护装置的频繁启动信息。

以某型号智能变电站主变电气量保护装置为例,按文中给出的信息分类原则对部分输出信息划分(见表1)。

2实际系统工程应用

2.1运行监视

为适应并满足智能变电站投运后继电保护信息的综合应用,某电力调度控制中心于2012年初建设完成了面向智能变电站的继电保护故障信息系统主站。为提高系统的运行监视效率,便于日常运行监视与分析管理,在主站端应用上述信息分类原则,对信息子站上送的信息进行分类展示,提高继电保护设备输出信息运行监视水平。

2.2故障简报的层次展示

在电网发生故障后,为了给电网调度运行人员快速掌握事故情况提供信息支撑,给继电保护专业人员分析保护动作行为特性提供参考,将事故类(Ⅰ类)信号与保护动作类(Ⅱ类)信号分别提取并显示在故障推理结果中,满足不同专业人员对继电保护动作信息的不同需求。图1给出了某次故障后形成的故障简报的主要部分。

2.3故障综合分析中推理机制应用

常规103规约中普遍采用保护设备“关键遥信”作为保护跳闸点的方式来启动故障推理,该“关键遥信”不仅定义比较模糊、难于刻画,且需要人工配置,并根据每台设备的不同配置相应的关键遥信。如设备配置发生变化,则需人工重新调整,工程应用效果欠佳。

在按文中保护信息分类原则进行分类后,可应用继电保护事故类信号或保护动作类信号作为判断电网是否发生一次故障的启动条件。即故障报告驱动模块实时同步处理数据缓存区域内的继电保护设备输出信息,通过加载预先定义的设备故障识别模型(在运行经验的基础上,根据不同类型保护设备,设定保护Ⅰ类(或Ⅱ类)信息的“阈值”数量作为判断依据),判断某一台保护设备在指定时间区间段内上送的信息是否达到指定阈值,如果达到指定阈值则形成故障通知,避免繁杂的人工配置过程,提升工程应用效率(见图2)。

2.4保护设备的状态检修

为提升继电保护设备的检修质量,实现保护设备状态检修,某电力调度控制中心于2011年建设完成继电保护状态检修智能决策系统。继电保护故障信息系统将收集到的现场保护设备的异常与告警信号实时转发给该决策系统,提高保护设备状态评估的准确性。

3结语

随着智能变电站大规模投运,开展智能变电站继电保护装置的输出信息分类研究并加以应用具有工程应用价值。实践表明,该原则的应用有效提高了智能变电站继电保护输出信息的综合应用效率。

参考文献:

继电保护设备原理篇9

关键词:继电保护;技术应用;安全性

中图分类号:tm762.2+6文献标识码:a

1继电保护分析及安全性

社会现代化的日新月异变化对不断发展的电力系统提出了越来越高的要求,其中最为重要的前提条件是“安全”。作为电力系统的重要组成部分,电力电气设备的安全性能不容忽视。

1.1继电保护装置的安全标准

继电保护产品在现场运行中存在着包括电击、着火、机械、辐射、化学等多方面的危险形式,因而此类产品在安全性能方面必须达到以下几点条件:1)在预期的环境条件下能抵御外界的非机械的影响,而不危及人身与设备的安全;2)在满足预期的过载条件下,不应危及人身和设备的安全;3)在可预见的过载条件下,不应危及人身和设备的安全:4)应有对人体的直接触电或间接触电所引起的身体伤害及其他危害有足够的防护措施;5)不应产生危害人身安全的温度、电弧或辐射等危险;6)绝缘性能应满足各种预见的情况;7)对危害人身和设备安全的其他危险应有足够的防护措施。

1.2电器设备的安全标准

ieC60255-27:2005将电气设备进行了分类,按照不同的安全防护级别划分为三类设备,根据不同类别的设备,提出了不同的安全要求,其中包括:1)一般要求;2)电击防护要求及单一故障状态定义;3)机械方面安全要求;4)可燃性及防火要求;5)通用和基本安全设计要求。该标准为保证继电保护及自动化产品的安全运行提供了依据。

2电力系统的技术应用

2.1电压矢量跳跃技术的继电保护系统的应用三相平衡交流供电蹦的电压,其大小和相位是相对稳定的,只要系统阻抗或电流不发生改变,则系统电压矢量基本维持不变。当系统故障时,突变电流将导致电压相角跳变。如突变电流增大,则系统短路;突变电流为零,则系统开路失压。常用的差动保护原理是利用比较被保护设备两端电流的大小和相位作为启动判据,不反应区外故障或电网的扰动。当系统故障,由于三干重合闸,会引起发电机输出电压或频率的波动。严重时可能出现异步情况,损坏发电机或者发电机和设备之间的传动装置。监视电压相角可作为确定馈线受扰的依据。当系统故障时,突变电流将导致电压相角跳变。跳变相角由负载变化的大小和性质决定。的变化作为保护启动的判据,当它超过保护设置的限值时,将开断发电机或跳耦合断路器,这意味着矢量跳跃主要用于电网去耦。具有矢量跳跃功能的微机保护装置,尤其适应于以下几个类型的保护:水轮机、蓄能发电机、入网发电站、柴油发电机、汽轮机、工业电力站传统的蒸汽发电站、大中型同步电动机、大中型主变压器等。

2.2基于网格平台的中压电网广域保护系统广域保护是这几年来国内外新兴的一个课题,它不同于传统的单个电气元件的逻辑保护,而是从电网的整体或区域电网的角度出发,以保证受扰动的系统能够安全、稳定地运行为最大目标。广域保护的提出是建立在计算机和通信技术发展的基础上的。与大型互联电网的安全和稳定性要求有着密切的关系。借助可靠的通信网络,以及智能仪器的推理和信息交换功能,广域保护系统可以获得电力系统多测点的信息,在快速准确地切除故障的同时,能根据故障切除前后电网潮流分布和拓扑结构变化的情况,合理选择预防性的控制措施,更新保护区域的划分和保护整定值,防止大规模的连锁跳闸和崩溃。

广域保护系统从电网的整体或区域电网的角度出发,用广域测量系统测得电力系统多测点的信息,在快速准确切除故障的同时,能根据故障切除前后的电网潮流分布和拓扑结构的变化情况,合理选择预防性的控制措施,更新保护区域的划分和保护整定值,防止大规模的连锁跳闸和崩溃,保证了受扰动的系统能够安全、稳定的运行。

3电力系统继电保护的发展和作用

3.1继电保护的定义、功能

电力系统的故障:三相短路、两相短路、单相短路接地、两相短路接地、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。电力系统不正常运行状态:小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。继电保护系统的作用在于,当其保护的系统中电路或元器件出现故障或不正常运行时,这个系统的额保护装置能及时根据设定的程序在系统相应的部位实现跳闸或短路等既定操作,使故障电路或元器件从系统中脱离或者发出信号通知管理人员处理,以达到最大限度地降低电路或元器件的损坏,保护整个电路系统的安全,使被保护系统稳定运行,提高系统的安全性,减少因部分电路或元器件损坏而导致的大面积故障的情况。

继电保护的发展是随着电力系统和自动化技术的发展而发展的。继电保护系统的特殊功能决定其对电路系统的安全、稳定运行起着关键的保护作用,其相应的功能也要随着电力系统的发展而改变。目前,继电保护应用的最主要方面是高压输电,随着我国电力运输系统的规模不断壮大和输电系统等级的不断提高,输电系统的运行方式和系统机构愈加复杂,对继电保护提出了更高的要求。要保证受保护的电力系统安全、可靠的运行,电力系统的继电保护必须具备四个特性:可靠性、灵敏性、速动性和选择性。即保护系统必须反应速度快,回应动作快,灵敏性高,判断准确。

3.2继电保护装置的发展,局限性及其现阶段的应用范围

继电保护原理的发展是从简单的电流保护逐步向复杂的距离保护和高频保护过度的。继电保护装置的发展则依赖于构成继电保护装置元器件技术的发展。其发展大致经历了四个阶段,即从电磁型、晶体管型、集成电路型到微机型保护的发展历程。传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。

继电保护系统在电力系统中起着开关或警报的作用,我们可以将该原理称为开关原理。现阶段,我们习惯性的将继电保护系统认定为高压、低压的电力输电系统的保护系统。然而,继电保护的这一开关原理已经广泛应用于大部分的电路、电器、电子等高压、低压、强电、弱电等技术领域。因为每个继电保护系统所要保护的对象不同,所以需要采用的保护装置也要相应的加以选择,以达到功能与成本的匹配。

继电保护设备原理篇10

论文摘要:电力系统继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。当前,该课程现行教材已不能满足高职教育的需要,表现在:理论教学内容偏多,缺少对各种电力设备保护配置和实际运行与检修方面技术的内容。因此,电力系统继电保护课程教材改革已迫在眉睫。在此对继电保护课程教材改革进行探讨,提出解决的设想和具体措施。

在高职院校中,电气工程及其自动化、电力系统自动化技术等专业都开设了“电力系统继电保护”课程,从目前全国发行的电力系统继电保护教材看,其教学大纲和教材都有一个共同点,都是围绕保护原理、动作整定来提出要求和进行教材编写,往往忽略了对各种电气设备进行继电保护配置,忽略了对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。当学生毕业后,面对电厂、变电所中各种电气设备的继电保护时,不知配置有哪一种保护,感到茫然,体现出教材和教师教学偏离职业教育课程教学目标的需要。学生普遍认为课堂讲授的内容很难与实际的结合起来,短时间内很难进入工作角色。摆在电专业课教师面前的工作就是要全面分析和解决这些问题,给出令人满意的答案,让学生一走入工作单位就能胜任相应的工作岗位。在此对电力系统继电保护课程教材改革进行探索,并提出一些解决方法,更希望获得抛砖引玉的功效。

一、高职培养目标和现行继电保护教材分析

由于人的认知和观念上的惯性,社会上普遍认为高职院校学生是比普高院校低一个层次的学生,这种看法还将持续一段时间,还会在高职教育中充分表现,并将持续较长时间,具体表现在教材的编写和教师的教学全过程中。虽然许多从事职业教育研究的专家做了大量的研究工作,提出了与层次不同的观点,比如姜大源先生提出的“基于多元智能的人才观”,阐明从人才观的角度看职业院校与普通院校的教育的根本差别不是水平高低的差别,而是类型的不同。而且,他还进一步提出了非常重要的一个涉及职业教育与普通教育分野的基本问题:是在“层次下谈类型”还是“在类型中谈层次”?他指出:“在谈到教育层次与教育类型之间的关系时,是以层次下的类型为基础,还是以类型中的层次为基础,涉及到两类大相径庭的教育观。”基于层次的类型观与基于类型的层次观将成为高等职业教育定位的一个重要的选择标准、一种重要的理论基础。基于类型的层次观给予了各种类型教育自身发展的空间。

显然,针对人才和教育的层次观而提出的类型观体现了“以人为本”和“以学生为中心”的教育思想,为高职学生学习生涯的发展以及高职教育发展空间的拓展提供了有力的理论依据,具有空前的建设性。但是,这种人才类型观和教育类型观对于阐明我国确定的“以服务为宗旨、以就业为导向”的职业教育办学方针来说只是提出了清晰的原则,远没有明确和具体地阐明高职学生要成为能有效服务于社会、具有就业竞争力的人才,最根本之点是什么?也没有清楚地勾画出高职院校为了贯彻“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,其具体实施过程中需要什么样的条件?教学过程怎样实施?在这样的情况下,从事高职教育的教师只能是八仙过海、各显神通。那么,有没有规范统一的要求来规范职业教育活动呢?这还需要进一步加以探索,形成全国从事职业教育专业课教师的共同认识和规范教学行为,形成能够托起我国现代化建设高技能劳动大军的合力。

从人力资源的视点来看,高职院校学生要成为能有效服务于社会、具有就业竞争力的人才,最根本点是要具备社会所需要的胜任力。具体地说,就是要具备企业所需要的人才所必备的胜任力,基于胜任力模型的人才观也为高职院校贯彻落实“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针,为有效地拓展高职教育的发展空间提供了坚实的观念基础。在这个基础之上,高职教育可以把“以服务为宗旨、以就业为导向”的办学方针具体化为:培养企业(组织)所需要的符合相应胜任力模型要求的、具有较强就业竞争力的人才,这正是高职教育的目标。

另外,一个亟待解决的问题是要廓清课程与教材的关系,即弄清教材为本,还是课程为本。否则就会本末倒置,将严重地影响教育和教学改革的主攻方向。现代意义的教材是以不同的承载媒体、不同的使用主体与不同的装帧形式出现的教学资源的集合。教材的多样化正是教材特色化的过程,服务于职业教育特色的所有教学资源以及教室与企业生产现场相结合的开放的教学资源都应反映到教材中来。

目前,全国高职院校采用的电力系统继电保护教材都有一个共同特点,那就是:首先提出继电保护的四个要求,即可靠性、选择性、速动性、灵敏性,其次提出基本电路(各种滤过器)和继电器元件图形符号;最后,按保护对象分别对各种电压输配电线路保护、变压器保护、母线保护、发电机和电动机的保护,并在各章插入微机保护。即使是精品课程教材,也难以突破这一教材编写模式,都还属于精英教育型选用教材,若老师按这样的教材去实施高职电力系统继电保护课程教学,学生是否具有胜任力,可想而知。对学生而言,他们应该知道:面对各种电气设备时,该设置哪些保护;每一种保护的电路布置;每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号对其进行维护;微机保护的实现形式以及动作原理(不用程序流程图)。因此,当前的高职电力系统继电保护教材不能适应职业教育的需要,必须进行教材改革。高职电力系统继电保护课程目标的达成需要有一套合适的教材、一批具有实践工作经验的教师和良好的实验实习设施,缺哪一样都会导致学生胜任力打折扣。这里仅对电力系统继电保护课程教材改革作一些探讨。

二、电力系统继电保护课程教材体系重构和教师实践能力培训

基于对当前广泛采用的电力系统继电保护教材存在问题的分析,并结合职业教育专业目标和课程教学目标的要求,结合大多数学生的实际基础和现实学习能力,结合实训试验条件和教师的实际经验,提出对继电保护课程体系进行重构,具体考虑如下:

1.教材重构

教材是教师实施教学并达到教学目的的指南,简洁实用的教材是职业教育必不可少的。从职业教育的目标和课程目标出发去实现学生职业胜任力。因此,必须对现用教材进行拆分、瘦身、添加和重构教材体系,以便于专业课教师有效地进行教学活动。

(1)教材拆分。首先,将各种电压输配电线路保护、变压器保护、母线保护、发电机和电动机保护以及微机保护的原理和整定的体系进行拆分,把各种保护的原理从各章节中拆分出来单列一章,专门介绍反应故障保护的大值动作原理、小值动作原理(电压保护、阻抗保护)、气体动作保护原理。在各种故障情况下,故障物理量的检测电路中的检测设备或原件(ta、tV以及电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器)及其保护动作原理和信号显示要求。并在这一章节中增加两天去发电厂和变电所认识ta、tV、电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器等的安装位置以及继电保护运行信号显示情况。安排两次实验完成继电器的动作值整定实验。其次,拆分出动作值整定,只介绍整定的原则,不作复杂的理论分析计算,让高职学生从复杂、难懂的窘境中解脱出来,而把主要求精力放在继电保护的实用技术上。最后,拆分出各章节中的微机保护,并单列一章,重点介绍微机保护的实现(从故障分量的检测模数转换计算机程序实现的故障判断、指令形成,再到计算机发出控制跳闸指令到现场控制设备执行跳闸的过程)。

(2)瘦身。去掉复杂装置或元器件原理的介绍、整定计算及整定计算实例。教材篇幅减至原来的一半。

(3)添加。增加各种电气设备的继电保护配置、保护的原理图和展开图,增加去发电厂、变电所的生产现场认识实习和学校内的实验,增加对各种事故的案例分析(继电保护运行、维护和检修技术)。

(4)教材体系重构。把电力系统继电保护重构成下列几个部分。一是电力系统继电保护基础知识,重点介绍电力系统运行及继电保护的概念、主后备保护概念、保护要求、基本元件文字符号认识、保护的实现原理(反应故障保护的大值动作原理、小值动作原理、气体动作保护原理和差动保护原理。在各种故障情况下,故障物理量检测电路中的检测设备或原件:ta、tV以及电流继电器、电压继电器、气体继电器、阻抗继电器,保护动作原理和信号显示要求)。二是电气设备的继电保护配置,主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读。三是继电保护动作值整定:电流动作值整定(短路动作电流、过电流)、动作时间整定、动作阻抗值整定、差动保护动作电流值整定等。四是微机自适应保护:从故障分量的检测模数转换计算机程序实现的故障判断、指令形成,再到计算机发出控制跳闸指令到现场控制设备执行跳闸的过程。五是继电保护运行、维护和检修技术,收集编制案例,用案例教学方式实现学生对运行和维护技术的学习。六是实验实习实训,编制去发电厂和变电所认识实习的项目、目的,在校内试验的项目和目的。

2.加强教师在电力企业的实际工作经验

校企结合是职业技术教育培养学生的重要举措,也是加强专业教师的理论与实际结合、提高教师的教学能力的重要手段。通过学院的规划,分期分批让电专业课教师深入企业去工作一段时间,以增强教师的实践能力,增长教师对专业课教学过程的把控能力,以达到良好的教学效果。为取得可检验的实际效果,学院要求各系专业教研室拟出各批次教师的实习项目、目的和要求等,实习结束后由各教研室统一进行检验。电专业教研室针对继电保护课程教师提出具体目标:

(1)必须熟悉电力系统各个环节电气运行管理规程与维护、检修的基本技术。

(2)必须熟悉发电厂、变电所一、二次系统设计,熟悉一、二次系统的运行管理、维护与检修技术。

(3)必须熟悉一、二次设备选择、设备的布置等。

并作出相应的安排和要求如下:

(1)每年7月18日至8月18日分两组分别去发电厂和变电所实习,同运行人员同吃住,同上班;虚心请教相关专业技术人员,时刻牢记自己的实习目标。

(2)学院为每名电专业教师配置电气工程相关标准汇编一套。

(3)要求实习教师了解发电厂或变电所的电气运行情况、绘制电气主接线图、各种电气设备继电保护配置图,重点了解实习厂、所继电保护装置运行情况,并写出评价报告。

(4)了解发电厂、变电所使用新技术、新设备以及运行情况,作出书面记录。

(5)实习结束时要求教师请发电厂变电所的技术人员出来座谈和交流。

实习教师回到学校后,由教研室主任对实习教师的实习资料进行一一检查,签署意见,由系主任核实后,交资料室存档,作为教研室全体教师交流学习材料。

电专业教师到电力企业,把现代企业中的新知识、新技术、新设备和实用技能学回来,更好地与课堂教学相结合,使电专业教师向着“双师型”师资队伍方向快步前进。

三、效果

经过一年的试验和探索,这种重构后的教材对高职学生学习具有明显的好处,他们感觉学习电力系统继电保护不是太难的事,保护原理清楚、电路原理图和展开图通过课堂教学和在企业的认识实习也容易掌握,特别是各种设备的保护配置也基本清楚;通过案例教学使学生对继电保护运行维护技术有了初步认识。在岗前实习中,现在的学生没有往届学生那种茫然感觉。另外,组织教师去电力企业工作实习,增强了教师的实践能力,大大增强了教师在课堂和实验室以及实训试验中把控能力。学生对教师更有信任感,教师对学生更有感染力、示范力。由于教师能力增强,课堂教学把握得当,幽默感顿生,语言语气感染力增强,教学效果大大提高。但不足方面在于:教材中还有许多内容需要改进,对继电保护运行和维护的实践案例还不够丰富,这些方面还有很多工作要做。

四、总结

继电保护课程教材改革不是一件容易的事,需要从事电力系统继电保护的相关教师和实验实习教师积极参与才会更深入、到位。希望有更多有志者参与这项工作中来,使继电保护课程更完善。

参考文献:

[1]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.