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继电保护装置

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继电保护装置

继电保护装置范文第1篇

关键词:电力系统 继电 保护 装置

一、配电系统继电保护

随着我国经济的快速发展,我国工业生产和居民生活所需的用电需求越来越大,而配电系统是配供电一体形式,设备类型比较复杂,运行方式也较多,这就给继电保护带来了一定的难度,复杂的配电系统网络和运行方式,对系统中的继电保护装置提出了更高的要求。目前,国内外针对继电保护的研究已经取得了初步的成绩,但是还是存在一些顽固性问题。通常意义上的继电保护的配置,应当满足两点最基本的要求:一是任何电力设备和电力线路不能在任何继电保护的状态下运行,二是任何电力设备和线路在运行中必须保证由两套完全相对独立的继电保护装置来分别控制两全独立的断路器以实现保护。只有满足了这两顶基本要求,并在继电保护的原则下进行继电保护的配置,才能真正达到继电保护的要求。

二、继电保护装置的基本要求

对继电保护装置的基本要求有以下四个方面:选择性、灵敏性、速动性和可靠性。

1、灵敏性。指继电保护装置在其保护范围内,对故障或异常工作状况的反映能力。满足灵敏性要求的保护装置在其保护范围内,对于任意短路点的位置、任意短路性质,均不应产生拒绝动作;但在其保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。

2、可靠性。可靠性是对继电保护装置最根本、最重要的要求。可靠性要求保护装置应有正确的动作,即该动的时候不应该有拒绝动作;不该动的时候不能有误动作。继电保护装置的拒绝动作和误动作都会给电力系统带来严重的危害,因此,要做好设计原理、整定计算、安装调试、各元件质量和运行维护等方面的工作,确保继电保护装置的可靠性。

3、速动性。即要求继电保护设备能在最短时间内切除短路故障,这样就可以减轻短路电流对设备的损坏程度,提高电力系统并列运行的稳定性,同时为设备的正常运转赢得时间,有效避免事故进一步扩大。

4、选择性。这是继电保护装置的关键属性,是指当电力系统中发生故障时,继电保护装置应能有选择性地仅将故障元件切除,尽可能地缩小停电范围,以保证电力系统中无故障的部分能正常运行。

三、电力系统中继电保护的装置与应用

1、继电保护装置的任务?

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、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;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

2、保护装置的应用

继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分段母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:①线路保护:―般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。⑦母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护,③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护―般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。

四、未来继电保护技术的发展前景

1、微计算机硬件的更新和网络化发展在计算机领域,发展速度最快的当属计算机硬件,按照著名的摩尔定律,芯片上的集成度每隔18~24个月翻一番。其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加,价格也在迅速降低。微处理机的发展主要体现在单片化及相关功能的极大增强,片内硬件资源得到很大扩充,单片机与DSP芯片二者技术上的融合,运算能力的显著提高以及嵌入式网络通信芯片的出现及应用等方面。这些发展使硬件设计更加方便,高性价比使冗余设计成为可能,为实现灵活化、高可靠性和模块化的通用软硬件平台创造了条件。硬件技术的不断更新,使微机保护对技术升级的开放性有了迫切要求。网络特别是现场总线的发展及其在实时控制系统中的成功应用充分说明,网络是模块化分布式系统中相互联系和通信的理想方式。如基于网络技术的集中式微机保护,大量的传统导线将被光纤取代,传统的繁琐调试维护工作将转变为检查网络通信是否正常,这是继电保护发展的必然趋势。微机保护设计网络化,将为继电保护的设计和发展带来一种全新的理念和创新,它会大大简化硬件设计、增强硬件的可靠性,使装置真正具有了局部或整体升级的可能。

继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现微机保护装置的网络化。这样,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,大大提高保护性能和可靠性。

2、智能化进入20世纪90年代以来,神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等人工智能技术在电力系统的各个领域都得到了应用,并在继电保护领域的智能化方面得到了充分的体现。如利用人工神经网络可以实现故障距离的测定、故障类型的辨别、方向保护以及主设备保护等功能。神经网络方法已积累了大量失败训练样本和经验,一旦发生故障,人工神经网络可以进行分析、归类,正确辩别故障发生的位置,确定处理方法,使得故障得到及时处理,尽力减小事故造成的损失。其他技术如遗传算法、进化规划等也都有其独特的解决复杂问题的能力。

3、变电所综合自动化技术现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。实现继电保护和综合自动化的紧密结合,它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元(RTU)、微机保护装置为核心,将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电所的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。

参考文献

[1]陈向东.电力系统网络型继电保护模式探讨【J】.电力信息化,2009.

继电保护装置范文第2篇

关键词:电力系统 继电保护 装置 配置原则

中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)03(c)-0128-02

现代社会的进步决定了电子及计算机信息等科技技术的发展,有了这个契机,电力系统继电保护技术也得到了更为先进的技术支持。在不断发展的现代社会中,随着电力系统容量的提升和电力需求的猛增,为电力系统继电保护装置配置带来了更多的问题。电力故障的及时遏制是继电保护装置的主要功能,如何保障电力系统的运行质量和运行效率的有效提升是继电保护工作人员需要加以思考的技术问题,本文就从电力系统中继电保护装置的配置原则方面展开讨论,谈谈其装置配置的一些原则和当下普遍存在的一些问题。

1 当下电力系统中继电保护的任务及应用状况

1.1 继电保护装置的任务

电力系统中,出现元件短路状况时,继电保护系统通过一些电气量的变化来判断故障线段或位置,再通过保护动作来降低或避免由于电气故障带来的损失。继电保护设备为电力系统的正常运行提供数据依据,而工作或值班技术人员可以通过继电保护装置来对整个供电设备的运行状态进行监视和控制。一旦出现系统故障,保护装置会自动采取迅速且精确的行为判断,将故障部分从输电线路中隔开,并维持非故障部位的正常运行。当系统出现较为异常的工作状态时,警报系统会通过信号传输和警报声来通知工作人员,使得拯救工作的进行更为及时。

1.2 装置的基本构成

电力系统中继电保护装置主要应用于两个方面:(1)电源进线端:该线路的继电保护装置主要有定时限定过流保护、定时限速切断保护和轻、重瓦斯保护及温度保护等功能,在过负荷的状态下还会进行报警,并自动采取差动保护。(2)馈出线路:馈出线路即输出线路,继电保护装置在该线路中所涉及到的保护动作有,电流速断保护、过电流保护和小电流接地报警等。

1.3 电力系统继电保护装置配置原则

根据电力系统配电特点分析可知,系统的继电保护装置配置需要遵从以下几点配置原则:(1)配电系统进线端一般不需要配备继电保护装置。(2)控制系统开关的出线保护系统及变电站要的继电保护功能上要具备零序电流保护、过电流保护,当线路中存在架空线时,还要保护功能中还要具备前加速一次重合闸保护。(3)控制系统开关站点的母线分段和配电站要配备电源自切和切后加速保护继电装置。(4)变压器保护装置应该选用有零序电流保护和过电流保护的,由熔断器和继电器的继电保护装置。

1.4 电力系统继电保护装置需满足的要求

1.4.1 选择性要求

供电系统作为电力系统的核心部位,当其发生电力故障时,继电保护装置应该能够将故障部位进行选择性的切除,特别是离故障点最近的断路器线路,要及时切断,进而保证供电系统中其他无故障发生线路的正常运行。

1.4.2 灵敏性要求

继电保护系统的灵敏性以设备的灵敏系数为衡量标准,若电力系统的电气量处于继电保护装置的规定范围以内,则无论短路点处于任何线路位置,其短路的性质又是哪种,其保护装置都应该采取及时动作。同样的,当电气故障处于继电保护装置保护范围外的线路上时,无论其短路点的位置和短路状况的性质,保护装置都不能有误动作发生。

1.4.3 速动性要求

继电保护装置的速动性是指在电气故障发生时,装置能够及时迅速地切断故障线路。而这一要求的满足,能够减短故障切除的时间从而减小短路电流对电气设备损坏的程度,使系统电压的恢复更为平稳及时,便于电气设备的自启,进而使得发电机的并列运行质量有所提升。

1.4.4 可靠性要求

继电保护装置的可靠性是保证电气事故得到有效控制的基础,保护装置可靠性的实现要从设备设计原理、整定计算规划、安装调试无误方面入手,装置的元件质量要可靠,能够保证电力系统的运行质量,进而简化电力系统的整体控制,提升电力系统的保护性能。

2 当下电力系统中继电保护装置存在的一些问题

2.1 电气二次设备和回路的老化问题

由于我国电力系统的组建时间较晚,一些基础的设备都是20世纪70、80年代的老设备,即使保养够好,继电器节点的氧化尘也积累了太多,压力施加不够到位,从而导致保护的误动作。而二次回路的分直流、交流两部分的端子出现老化或腐蚀状况时,接触电阻增大,严重时会出现开路现象,导致保护的误动作;直流部分的可靠性在系统无电或低电压状态时的情况不容乐观,严重时会出现越级跳闸的状况,事故的范围会有所扩大。

2.2 电流互感器的饱和问题

供电需求的增大促使电力系统的规模急剧扩大,而许多低压配电的系统短路电流也会随之变大,一旦系统的出口处发生短路现象,其电流大小可达到电流互感器的一次侧额定数值的几百倍。一次短路电流的数值越大,稳态短路状况下,电流互感器的变化误差也会随之变大,这时,灵敏度较低的电流速断保护会拒绝做出动作;而线路中出现短路现象时,处于饱和状态的电流互感器的二次感应电流的数值将趋近于零,定时限过电流保护装置也会拒绝做出动作。这时只能靠母联断路器或主变压器的后备保护来进行故障切除,如此一来,故障时间被延长,故障范围也被扩大,影响了供电系统的质量和水平。

3 所遇问题的解决方案

3.1 设备的状态检修和更新

继电保护设备的研制开发到发展,其保护原理的设计、设备制作工艺的提升、售后服务的提供等方面都十分完善,保护装置的性能已经处于一个十分平稳的状态,像笔者所处的地区,电力系统中由于保护装置性能的不稳定而带来的状况事件几乎没有发生。一般情况下,这些误动作都是由于装置的检修不及时或保养不恰当而引起的,所以相关的技术人员要提高对机电保护装置检修的良好习惯。

与此同时,设备的更新校验也是当下解决设备老旧问题的关键,在能够保障供电需求的前提下,对供电网络进行完善和建设,保证回路的保护整定时间,进而提升电力系统的供电效率和质量。

3.2 避免电流互感器的饱和

这一点的重要性通过上述段落的简述已经较为明确,针对这一问题,技术人员应该从以下几个方面入手:(1)考虑线路短路状态的电流激增问题,选用变比较大的电流互感器。(2)避免在保护和计量时共用同一电流互感器,减少其二次负载的阻抗。(3)速断保护原则的遵循。高压电动机可靠系数的确定可以按其起动电流的1.2或1.3倍来确认,若超过了这个数值则可以确定其故障电流的值,再通过等级的划分来确立其延时时间,保证其选择性。

4 结语

现代经济不断发展和进步的同时也增大了社会的供电需求,电网系统的不断升级必然会随之出现一些新的问题,继电保护系统作为电力系统运行的基础设备,其配置的原则和问题是电力工作人员必须进行掌握,进而促进电力系统的持续发展,本文以继电保护装置的配置原则为切入点,针对当下电力系统中与继电保护相关的一些问题进行了讨论和阐述,希望能够对相关技术人员起到一定的参考作用。

参考文献

[1]王进.继电保护装置在电网运行中的问题探讨[J].科技创业家,2012(13).

[2]杨子龙.浅议继电保护技术的发展现状与前景[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2011(10).

继电保护装置范文第3篇

关键词:继电保护装置事故干扰原因解决方法

中图分类号:F407文献标识码: A

1因高频干扰造成的一次事故

笔者所在的继电保护班负责管辖维护的数十个变电站中,曾经碰到一次某35KV变电站主变保护高后备动作跳闸,造成全站失电。当笔者赶往事故地点发现,该变电站后台机没有任何保护动作信号,仅仅在1号主变保护装置WJBK-2C型保护中,保护动作信号灯亮。

我们进入该保护的菜单,详细查询事故报告。发现仅有高后备保护动作的报告,报告中缺乏应有的事故动作时间及动作电流、动作相别等。在用继电保护试验台对1号主变保护保护进行详尽的保护校验,发现保护校验产生的保护动作报告则能详尽记录所有的动作信息,当然包括每一次的动作时间、动作电流、动作相别等,而后台机也能如实反映动作的所有信号。

那么是什么原因造成了主变保护动作引起全站失电的事故并且引起保护动作报告和后台保护动作信息缺失呢?在厂家工作人员的解释下,我们才明白,附近建筑工地上的高频干扰是造成本次事故的罪魁祸首。高频电流的附近会产生很强的电场和磁场,该磁场会对保护的二次回路和继电保护装置产生比较强的干扰,当干扰水平超过了该继电保护装置的逻辑元件允许的干扰水平时,则会引起继电保护装置的不正常工作,而且使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常,而该异常则导致了保护动作报告缺失,以及后台机保护动作信号的缺失。事后,我们迅速地更换了该类型的保护装置,换成了具有强大抗干扰能力的新的主变保护,目前运行正常。

2继电保护装置受干扰的因素分析

2.1雷击干扰

当变电站的接地部件或避雷器遭受强雷击时,都会因为雷击产生的高频电流在变电站的地网中引起暂态电位的瞬间升高,从而有可能导致继电保护装置发生误动作的情况,或者损坏较为灵敏设备和控制回路。所以,我们在变电站施工过程中,要严格按照《继电保护及自动装置安全及技术规程》中的规定,二次接地和一次接地不能混淆,或者图方便干脆将二次接地线直接接于一次的接地网上,这些违章的接地方式都会因为雷击的原因可能造成不可估量的损失。

2.2高频干扰

高频干扰产生的原因是很多的,这里我就不一一详述了,仅举例说明几个:

如果在操作班的工作人员在隔离刀闸的操作过程中,操作的速度过于缓慢的话,就会在操作时隔离开关的两个触点间产生电弧,产生的操作过电压引起了高频电流。

在本次事故中,附近的建筑工地中的使用的高频电焊机,产生的高频电流因为离本变电站极为接近,所以产生的高频干扰造成了极为严重的后果。

在高频电流产生以后,不仅本身产生了强力的电场和磁场对保护装置进行干扰,而且这些高频电流还会通过接地电容设备或者分布电容流入地网系统,引起一次和二次地网的电位瞬间拉升。刚才我提到过,高频电流产生的电场和磁场对继电保护装置的二次回路和设备产生高频干扰,而当高频干扰的干扰水平超过装置的逻辑元件允许的水平的时候,就会引起继电保护装置异常,会使整个装置的逻辑混乱,出现一些平常我们在一般的事故处理过程中碰不到的异常结果,就像本次事故一样,后台机和主变保护装置对保护动作的过程和结果都发生了异常的报文,或者干脆就没有报文。。

2.3辐射干扰

还有一些不能忽视的原因,比如我们在变电站的施工中常使用的对讲机或者手机等通讯的工具,当我们在使用它们的时候,该工具的周围会产生强辐射电场和相应的磁场。当变化的磁场耦合到附近的弱电设备的电子回路时,弱电设备的电子回路将感应出高频电压,形成一个虚假的信号源,从而可能会导致继电保护装置发生不正确动作的情况。

2.4静电放电的干扰

周围的环境比较干燥的情况下,在变电站工作的人员衣物上有可能会带有高电压。特别是冬季,大家都穿着毛衣和羽绒衫,行动过程中,毛衣和内衣及外面的羽绒衫产生了摩擦,如果又穿了绝缘靴(操作班的工作人员),那么工作人员会将电荷随身携带,当工作人员接触电子设备时就会对其产生放电,放电引起的损坏程度则要依保护装置不同的接地情况,当时的环境情况而论,严重的时候会烧毁保护装置内的电子元件,引起不必要的后果。

3加强保护装置抗干扰的方法分析

3.1加强对二次设备实时状态的监测

监控班对保护装置的在线监控,自动监控每一台继电保护保护设备,同时我们供电公司的内网也实现了可以通过网页实时查看变电站每一条线路及元件的实时数据。我觉得应该从保护装置的管理环节入手,如保护装置的验收管理,相应的检修试验资料管理等,同时应充分运用网络的能力,结合在线监测系统诊断保护装置的状态。

3.2及时淘汰抗干扰能力差的保护装置

有些保护装置的抗干扰能力差,遇到稍强的高频干扰或者辐射干扰等,就可能引起保护异常的情况发生。对于这些保护装置,我们要做到及时改造更换,把抗干扰能力强的保护装置投入到生产中去。这些措施不仅可以减轻继电保护工作人员的工作负担,而且对变电站甚至是电网的安全稳定运行有着重要的作用。

对变电站接地网必须严格按照规程的规定施工

继电保护装置范文第4篇

【关键词】 继电保护 状态检修 现状分析

1 状态检修的概念

状态检修是根据设备状态而进行的一种检修方式,主要利用各种状态监测手段,结合设备历史、现状及同类设备的运行状况等进行分析比较,识别出故障早期征兆并对故障部位的严重程度和发展趋势作出判断,从而确定设备的最佳检修时间,它能有效地避免周期性定期检修和故障后检修所带来的弊端,是比较理想的检修方式,也是今后设备检修模式发展的趋势。2015年6月,国网公司继电保护状态检修检验规程,要求继电保护状态检修应按照Q/GWD 1806 的要求开展运行巡视和专业巡检,为状态检修提供基础数据,同时还应依靠检验检修、动作分析、装置自检、状态监测等多种措施和手段为状态评价的准确性提供技术支撑。

2 开展继电保护状态检修的优点

(1)能够有效提高设备运行的可靠性。按照现有检验规程进行继电保护检验,要求一次设备必须停运,大量的检验工作将严重影响电网运行方式,同时大量增加了调度、运行人员的操作工作量,对电网运行安全构成潜在的威胁,状态检修通过对已有状态信息进行多方位分析,更好地掌握设备的运行状况,并根据实际状况制定相应的检修维护策略,能够提供设备的运行可靠性。(2)提高保护装置异常的发现速度。监控系统能有效快速地发现保护装置的异常,并能准确地定位其故障点,为检修工作提供了明确的目标,可以防患于未然,做到该修才修,通过对设备的适当维修,在减少停电时间的同时,可更好地避免不必要的预防性检修引起故障的可能。(3)可以延长保护的定检周期。由于监控系统能快速准确地发现保护异常,使设备缺陷得到及时处理,因此适用于传统运行监控体系下的保护“定校”周期应作适当的延长,以减少过渡检修或不恰当检修造成的保护装置损坏和保护装置拒动、误动。(4)减少检修人员的现场工作量。节省大量人力、物力,缩短工作时间,改善人身安全和车辆交通安全,而定期检验模式不考虑设备健康水平,到期必检,缺乏针对性和有效性,增加了不必要的检修成本。

3 对公司继电保护设备状态检修的现状分析

截止2016年5月底,市供电公司共有220kV变电站12座,110kV变电站53座,110kV及以上继电保护及安全自动装置共2356套。其中正常、注意、异常、严重所占的比例为分别为94.1%、0%、0.38%、5.52%。通过对现场收集到的继电保护设备评价结果,发现绝大部分设备都是正常状态,设备整体运行情况较好。

而在非正常状态中,严重状态所占比重较大,主要集中在农网上收的110kV变电站中,变电站运行年限超过12年,因设备老化严重,故障率高,经常发生装置死机、通讯中断、插件损坏需更换配件的问题,根据评价导则,以量化的方式进行打分,设备综合得55分,评价为严重状态。制定检修策略为2017年执行A类检修,更换装置,在执行A类检修之前,宜根据实际需要适当安排D类检修。

而异常状态主要集中在保护装置液晶显示屏花屏,定值操作无法执行等,设备综合得61分,评价为异常状态。制定检修策略为2017年执行B类检修,对液晶显示屏进行更换。在执行B类检修之前,宜根据实际需要适当安排D类检修。

4 对继电保护状态检修工作的建议

4.1 要严格遵循继电保护状态检修的原则

由于继电保护装置的复杂性和特殊性,继电保护状态评价应按照Q/GWD 1806 的要求利用各类状态量采集数据,采用分类加权方法计算状态量化指标。准确、完整收集继电保护基础资料及信息是开展继电保护状态评价的基础,继电保护状态评价结果依据保护装置及其二次回路的状态量计算得到,除反映元器件等硬件运行状况的状态量外,反事故措施执行情况、缺陷情况、装置运行年限等也作为状态量纳入评价范畴。继电保护状态评价结论可在审核流程中慎重调整,但应做相关分析说明。

4.2 对继电保护装置和二次回路的评价必须准确和及时

继电保护状态检修评价应分别对继电保护装置和二次回路进行评价。保护装置评价内容为运行环境、装置无故障时间、家族性无故障时间、正确动作率、数据采样、通信状况等。二次回路评价含二次电缆、绝缘状况、抗干扰措施、二次回路运行温度、封堵状况等。要做好继电保护状态检修工作,对每套设备建立“设备变更记录”很有必要,详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中设备软、硬件发生的变化,包括软件的版本升级、硬件插件的更换、二次回路的变更、反事故措施的执行情况及检验数据的变化情况。

4.3 开展继电保护装置的定期检验

实行状态检验以后, 为了确保继电保护和自动装置的安全运行, 特别要加强巡检的落实度,通过每年的迎峰度夏特巡和冬季巡检,认真检查设备工作状态,及时进行评价。

4.4 缺陷处理必须实时更新

实行状态检验以后,要重点抓好设备消缺,因此,要根据一次设备的“状态检修”计划,及时制定二次设备的消缺内容,并配合生计在规定时间内对二次设备认真进行消缺,同时对保护装置的重点部位,如出口继电器的接点、线圈电阻、时间继电器的接点、二次回路的绝缘要认真检查和摇测,在缺陷处理完毕后及时对设备评价档案进行更新。

5 结语

在继电保护中,状态检修是一次技术性的革命,它能够及时了解设备运行的状态,使检修计划和决策更趋向于科学合理。在实际推行继电保护状态检修的工作中,也要对工作人员的相关工作技能和素质加以完善,加强技术资料管理,确保资料档案真实有效,保障电力系统的安全稳定。

参考文献:

继电保护装置范文第5篇

【关键词】电力系统;继电保护装置;可靠性;研究

在社会经济不断发展的今天,随着人民生活水平的提高,对电力资源的需求也不断上升。作为电力系统的第一道纺纤,继电保护是电力系统重要的组成部分,发挥着重要的防止故障与扰动的作用,它的正常工作对电力系统的运行影响重大。随着互联网系统及电力容量的不断增大,加上电压等级的增高,电力系统的故障影响了越来越多的地域和用户数量。保证电网的正常运行,实现继电保护系统的准确、高速、可靠动作尤为重要,因此提高继电保护系统的可靠性成为人们关注的话题。本文结合实际经验,对继电保护装置运行的可靠性做出研究和分析。

1 电力系统对继电保护装置可靠性的要求

电力系统中的继电保护装置要求具有时效性、稳定性、灵敏性和选择性。时效性指当电力系统发生短路时,继电保护系统能够最短的时间内、以最快的速度切断故障所在的电路,尽可能降低故障的范围和因故障带来的破坏与损失,提高电力系统的稳定性;稳定性指继电保护装置要配合各个质量与技术性能优良的元器件以及正常的管理维护以保证系统的稳定;灵敏性指继电保护装置应当有必要的灵敏系数,在保护范围内的电力设备和线路发生金属性短路时能够及时做出反应,电力系统运行时对各类保护的最小灵敏系数有着具体的规定;选择性是指在供电系统正常工作出现故障时,继电保护系统会选择性的切除部分故障,断开例故障最近的断路器,保证电力系统的其他设备的正常运行。任何电力设备都不允许在没有继电保护装置的情况下运行。

2 影响继电保护可靠性的因素

继电保护装置在自动化系统中属于单元层,利用FPGA的特性,可以将几个单独完成的功能模块控制连锁、微机保护、数据记录和测量等放在一起统一实现与设计,能够提高效率、有效节约资源。

2.1 硬件装置因素

电力网络由继电保护装置、辅助装置、装置的通信、通道及接口、二次回路及短路器等重要元件构成,这些元件的可靠性对电力系统和继电保护的可靠性都产生了重要影响。影响继电保护稳定性的硬件装置包括二次设备的回路及老化、电流互感器饱和、继电器触电松动、继电器参数不稳等。目前我国很多配电系统采用老式继电器,节点氧化层太多,压力不够,出口不可靠,容易造成误动。二次回路的交流与直流设计,如果遇到试验端子锈蚀和老化,接触的电阻过大,会引起误动或拒动。当系统失电或者严重低压时,直流部分的可靠性难以保证,更难保证事故情况下的的可靠动作。许多低压配电系统短路电流随着电力规模的不断扩大而变大,当变、配电所出口处发生短路时,导致电流互感器过于饱和,其变化的误差也随之变大,此时灵敏度低的电流就会速断保护造成拒动。许多继电器有触点松动或触电开裂或者触点尺寸偏差的问题,这样的问题对继电保护的稳定性影响很大。电磁继电器的零部件相称部门是铆装配合的,存在的主要问题是铆装处松动或结合强度差。这样的问题会导致继电器参数紊乱,当遇到高低温变化时,参数的变化较大,抗冲击和抗机械振动的能力差,对于电力系统的稳定也会产生影响。此外,电力系统的其他元件故障,如装置的通信、通道及接口、纵联差动保护的光纤、高频保护的收发信机等易于发生通信阻断故障,对继电保护的正确动作产生直接影响。

2.2 软件和人为因素

软件方面影响继电保护稳定性的因素有:软件结构设计失误、需求分析定义准确度不高、测试不规范、编码错误、定值输入出错等软件因素,这些错误都将导致保护装置的误动或拒动。人为因素在造成继电保护故障中也占了一部分比例,主要表现在安装人员未按设计要求进行正确接线、接线中极性不正确或者检修、维护人员的误操作等。

3 提高继电保护可靠性的措施

3.1 选择合适的保护装置

对于220kV以上的电力系统,选择保护装置时应对线路保护和母线保护配备两套各自独立的保护装置。这样做的目的,是保证发生事故时动作的可靠性,但需要注意的问题是,同一个电站内不宜采用太多的保护装置型号。此外,不能一味追求保护装置保护功能的多样性,应结合电站的实际特点,从适用性出发进行选择。功能过多,对于继电保护装置的运行和工作人员来说,会造成运行和维护的不方便,从而导致安全隐患的存在。所处地区的不同,同型号保护装置的软件版本也会根据实际需要采用不同的软件,不同软件的版本号、校验码,其保护功能也不相同。在进行软件版本的选择时应严格按照各地继电保护的管理规定进行选择,并严格执行。

3.2 断路器失灵保护

通常情况下,遇到断路器失灵时,都是采用能够快速复归的相电流元件作为断路器未跳开的判别元件。判别元件的加装是为了防止误碰、误通电或者保护出口接点长时间卡住不返同等情况发生,导致开关失灵保护误启动。在实际整定过程中,因为要考虑相电流元件在电力系统的运行方式以及母联开关跳开后线路末端故障时仍有足够的灵敏度,对于正常运行的负筒电流很难躲掉,因此会导致电流判别元件在线路正常运行时可能处于动作状态。在没有加装复合电压闭锁前,失灵保护的系统中可能存在传动保护时因忘记断开启动的失灵连线。失灵保护相电流判别元件正常运行时不动作,能够完全避免误动。断路器失灵保护判别元件应当在故障线路开关断开及系统正常运行时不动作,同时应有足够的灵敏度以保证其道出口把关的作用,可以用电流突变量的启动元件连接失灵启动电流继电器动作的正电源。

3.3 强化安全意识,提高运行维护与故障处理的能力

增强继电保护专业人员的责任心,提高他们发现和处理各种技术问题的能力。对于出现的事故,应制定出反事故措施,以提高继电保护装置的可靠性。做到对保护系统的定期检查,首先清点连接件以及焊接点的紧固与否以及机械特性等。尤其是保护屏后的端子排端子螺丝,数量较多,其中某个螺丝松动的话就会造成保护拒动或误动。因此,应加强检查,将所有螺丝拧紧、芯片按紧,重点落实个元件、控制屏的螺丝紧固。

4 小结

作为电力系统的安全卫士,继电保护的稳定运行保证了电力系统的安全,做好继电保护工作是保护电力系统安全的重要手段。继电保护装置的稳定性受到多种因素的影响,因此电力工作人员应充分了解继电保护的原理及运行可靠性,加强对几点保护装置的管理和维护,保证系统的正常运行并提高供电的可靠性。

参考文献: