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关键词:继电保护装置;使用条件;维护措施
1前言
在控制系统中,继电保护装置作为重要的电气模块,对提高控制系统运行效果,满足控制系统运行需要和提升控制系统运行质量具有重要的促进作用。基于继电保护装置的这一特点和优势,只有根据继电保护装置的使用要求正确使用该装置,才能保证控制系统安全稳定运行。但是考虑到继电保护装置容易受到外界因素干扰的现实特点来看,只有在正确条件下使用并加强维护,才能提高继电保护装置的运行质量。因此,对于继电保护装置而言,我们要对其使用条件进行认真分析,并制定具体的维护措施,保证继电保护装置能够正常工作。
2继电保护装置的使用条件分析
经过对继电保护装置的构成特点及运行环境分析后可知,继电保护装置在使用过程中对使用条件有着严格要求,如果不能在正确条件下使用,继电保护装置的作用将难以得到发挥,继电保护装置本身也容易受到破坏。为此,我们应对继电保护装置的使用条件有深入的了解。目前来看,继电保护装置的使用条件需要满足以下要求:
2.1 继电保护装置需要在无静电环境下使用
由于继电保护装置内部电气元件较多,并且连接状态较为紧密,一旦遇到静电,继电保护装置内部的电气元件将会发生击穿甚至烧毁等现象,因此,继电保护装置在使用过程中,必须要保证周围静电完全消除,同时在安装过程中,也要消除操作者手上静电,避免静电给继电保护装置带来严重损害。
2.2 继电保护装置需要在干燥状态下使用
继电保护装置和其他电气装置一样,由于内部电气元件多,需要在干燥状态下使用,一旦使用环境中过于潮湿,空气中的水蒸气将会侵蚀继电保护装置的内部元件,导致继电保护装置的内部元件失灵,严重时导致继电保护装置失去作用。
2.3 继电保护装置需要在稳定电源的状态下使用
继电保护装置在工作过程中,对电源的稳定状态也有特殊的要求,如果电源不稳定,将会造成继电保护装置内部的电气元件发生供电不足断路,或者电力过饱和烧毁等问题。因此,继电保护装置需要在稳定电源状态下使用,只有确保电源状态稳定,才能为继电保护装置提供有力支持,以此提高继电保护装置的工作效果,满足继电保护装置工作需要。
3继电保护装置在使用过程中存在的问题
从目前继电保护装置的使用来看,在实际使用过程中,受到多种因素的影响,继电保护装置在使用过程中还存在一定的问题,主要表现在以下几个方面:
3.1 电缆质量差引起的保护误动
故障现象。某变电站2#主变差动保护动作跳开三侧开关,检查差动保护范围内的一次设备无异常,传动保护装置正确在对差动回路二次电缆摇绝缘时,发现2#主变20端子箱至A相 CT 回路二次电缆绝缘为零,电缆绝缘老化接地,当负荷增大时,差流达到整定值使差动保护动作出口。
考虑到继电保护装置对稳定电源的要求,只有确保电源安全稳定才能保证继电保护装置正常工作。但是如果电缆质量较差,将会严重影响供电效果,使电压和电流变得不稳定,不利于稳定电源的提供。因此,此问题值得重视。
3.2 错误接线引发的事故
事故举例。厂家配线错误和现场安装时接线错误引起的保护误动作,在电网曾多次发生过。如某线路在区外故障时微机保护误动两次,均无任何信号,经过检查发现是PXF-[1]辅助屏接线错误,由于继电保护装置的功能设定比较明确,每一组信号的控制线都有明确说明,如果发生接错线的故事,不但影响了继电保护装置的正常工作,严重时还会烧毁继电保护装置内部元件。因此,接线错误必须要及时得到纠正。
3.3 4TV二次回路问题引起的误动作
故障现象。某站某线路19#转角塔瓷瓶闪落,致使该线路四次跳闸。在该线路故障跳闸的同时,该站另一线路工频变化量阻抗动作出口三次跳闸,重合成功。
从继电保护装置的实际使用过程来看,二次回路引起的误动作,占到了继电保护装置总体故障的20%左右,这一比例是比较高的。经过对该故障进行分析可知,该故障会引起其他线路异常跳闸。因此,此种故障必须及时消除。
4 继电保护装置的具体维护措施分析
考虑到继电保护装置在使用过程中存在的问题,为了保证继电保护装置能够正常使用,我们需要从以下几个方面入手,确保继电保护装置的维护取得积极效果:
(1)电缆敷设前应使用1000V摇表,测量全部电缆每芯对地及其同一电缆内的各芯之间的绝缘电阻。电缆施工中,应严格按照施工工艺标准进行施工,剥切电缆时防止损伤线芯和保留的绝缘层,电缆终端应包扎或加热缩套。地下直埋电缆应穿铁管,的电缆要加装蛇皮管。电缆接线完毕后在调试之前还应用 l000V摇表。由此可见,对电缆进行有效测量是保证继电保护装置正常使用的关键,只有做好电缆有效性测验,才能确保继电保护装置在稳定电源状态下使用。
(2)新安装的保护装置到货后,应参照设计图纸和厂家提供的本图,对保护屏做一次全面、细致的检查。基建施工时要特别注意二次回路接线的正确性,必须做到图纸与实际接线相符,符号与图纸相符,保证接线正确。保护装置的调试,是设备送前的一道最重要的工序。
(3)TA、TV二次回路应该分别且只能有一点接地。目标是一个变电站无论有多少PT,只能有一个二次接地点,至少要保证有直接电联系的PT(通过N600联接)二次只有一个接地点。在基建调试和验收试验中,应检查开口三角零序电压接线是否正确,尤其在用试验电压检3U0正确性时,注意同时检查各相电压的正确性。
5 结论
通过对本文的分析可知,继电保护装置作为控制系统中的重要组成部分,其工作状态对控制系统的正常工作具有重要作用。基于这一现实,我们只有明确继电保护装置的使用条件,并认真做好继电保护装置的维护工作,才能确保继电保护装置安全稳定运行,为控制系统正常运行提供有力支撑。因此,明确继电保护装置的使用条件并制定具体的维护措施十分必要的。
参考文献:
【关键词】继电保护;运行;前景
随着国家经济的发展,电力充斥着人们生活的每个方面,甚至一些高端工业的发展也离不开电力系统的支持。而由于科技不断发展,电力系统也不断更新完善,即使这样,还是存在一些缺陷与不足,所以偶尔会发生故障,这就要用到了继电保护系统对电力自动化进行保护。继电系统有着优秀的特性,是有效安全的保护措施,它不仅可以减少发现错误的时间,也可以缩小故障范围,保证其他元件的正常运行。下文根据作者多年的电力工作经验阐述了继电保护的意义与作用,又根据自身实践提出切实可行的建议,以供大家参考。
一、继电保护定义
继电保护是指研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施,其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),使之免遭损害,所以沿称继电保护。继电保护的基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
二、电力系统的故障分类
故障分为横向故障和纵向故障两大类。横向故障与纵向故障又分许多种,无论是哪一种,都将使电力系统非正常运转,对电力系统做出损害,影响到人们日常的生活,加快电力系统各个部件的消耗。所以维护电力系统的正常运转是非常重要的,继电保护装置是电力系统继电保护的有效措施。
1、继电保护装置对继电保护所起到的作用
继电保护装置对硬件要求极其严格,不仅有四个基本要求,而且在灵敏度与可靠性的要求中,灵敏系数与可靠性能必须适中,否则就无法有效的保护电力系统。但是只有最大限度的利用继电保护装置,才能使电力系统平稳运行,不会造成对社会经济与人民群众的用电损失。
2、继电保护装置工作流程与性能优点
在继电保护装置的作用下,维修人员可以迅速发现电力系统中的问题所在,减少检测的时间,及时对电力系统进行修复,以保证供电的平稳运行。
如果没有继电保护系统装置对电力系统的保护,则电力系统很容易出现一些事故而引起全面积停电的状况,而经过继电保护系统的保护,变电站会减少因一些硬件的故障引起的电力系统无法正常工作的情况发生。所以继电保护系统对电力系统的保护作用显而易见。
三、继电保护装置运行模式
电力系统内各类继电保护及自动化设备如各类变压器保护、线路保护、母线保护、故障录波装置、低频低压减载装置、小电流接地选线装置、VQC装置等,其均通过电缆采入所需的电流、电压模拟量及相关一次设备状态量,在其自身内部通过模数转换变为数字量后由装置内部单片机进行运算及逻辑判断并出口动作及发出信号。
由上我们可以把传统继电保护装置的运行模式具体概括如下。
(1)继电保护装置需要输入:包括被保护对象的电流、电压及相关一次设备运行状态量等。
(2)继电保护装置内部进行采样、运算、逻辑判断:通过继电保护装置的内部程序、算法及逻辑判断规则等进行。
(3)继电保护装置进行输出:从装置输出的内容包括相应状态下的信号、报文、出口动作电平等。
即电力系统继电保护装置可以视为一个输入、分析判断及输出系统。
进入21世纪后,随着微机型继电保护装置的广泛应用及计算机技术的飞速发展,以计算机网络技术为基础的综合自动化变电站从无到有也逐渐取代了传统变电站成为电力系统的重要组成部分。在综合自动化变电站里,各类继电保护及自动化设备如各类变压器保护、线路保护、母线保护、故障录波装置、低频低压减载装置、小电流接地选线装置、VQC装置等,由于历史原因,其均各自独立的发展为微机化的硬件实体,各类继电保护设备、测控设备、公用设备、站用交、直流系统设备、网络通信设备等均已成为综合自动化变电站网络架构中的节点,各等级电压模拟量、各间隔电流模拟量及一次设备状态量均已通过站内测控装置转换为数字量,经站内网络传送至监控后台和上级调度部门(或集控站),供运行、自动化工作人员实时对系统状况进行监控。
四、继电保护及其运行方式分类
1、电流速断保护
定义:反应于电流增大而瞬时动作的电流保护,称为电流速断保护。顾名思义电流速断保护应该侧重于速动性。
有的电力系统故障会使电流增大,由于电流远远超过了负荷电流。则继电保护系统会迅速发出警报,切除发生故障了的元件,此动作仅需要极短的时间,速动性的基本特性为电流速断保护提供了基础条件,并且提供了可行的依据。
解决整定原则矛盾的两种方法
为了解决这个矛盾可以有两种办法,第一种是保证系统的选择性,缩小切除故障元件的范围,一段段的筛选,一段段的切除,排除所有的无故障元件。第二种是电流速断保护,但是这种保护是无选择性的,优点是与选择性一样可以快速切除故障分元件,但是这种保护对速动性要求较高,没有第一种可行性强。所以第一种办法是最普遍的,而第二种仅仅在第一种不适用或者不快捷的时候才会使用。
2.最大、最小运行方式
使用最大运行方式的装置的短路电流与三相短路中的电流最大,而最小运行方式则刚好相反。不同的运行方式有着个子不同的邮电,每套运行方式需要找到相对应的设备,才能发挥出其的潜能,为电力系统的运行提供帮助。最大运行方式能通过的电流最大,可以使电力系统更快更好的工作,但是容易发生的问题就是容易对元件造成损害,而最小运行方式虽然经过的短路电流小,却可以保证元件最大限度的使用,减少元件损害,保证电力系统的平稳运行。
结束语
随着国家经济的发展和电力系统的不断更新,继电保护成为维护电力系统正常运行的重要举措。继电保护系统的运转十分复杂,不仅对电流有严格的要求,同时对硬件的性能也有严格的把关。系统的管理者与执行者需要提高自身电力及其自动化专业知识的储备,专业素质与自身实践相结合,更好的发展继电保护系统。只有又好又快发展继电保护系统装置,才能使电力系统稳定快速发展,为人们的日常生活提供便利,并且提高国家经济与机械工业发展,甚至对国家高端产业都有着不可磨灭的积极影响。
参考文献
[1]DL/T 995,继电保护和电网安全自动装置检验规程[S].
关键词:智能变电站;继电保护调试;信息数字化;电力系统;网络通信技术;光电技术 文献标识码:A
中图分类号:TM76 文章编号:1009-2374(2016)26-0138-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.067
电力事业在不断发展,在整个电力系统中变电站起到了电力接收、分配传输及电压变换等作用,所以变电站的正常运行对电力系统的正常运营具有重要促进意义。随着科学技术的不断发展,电子信息、网络化也不断发展,人们对生产、生活用电安全及稳定的要求不断提高,变电站的设备及技术也随之不断革新和改进,在IEC 61850标准下,变电站逐步向规范化的智能运行方向发展,实现了数字化传输的自动化运行目标,不断提高了变电站供电服务的水准。为此,工作人员对继电保护调试工作的探索力度及重视度不断加强,为能够更有效地使继电保护装置起到提示故障、保护变电站设备的能力,不断对继电保护调试工作进行探索,力求为人们的生产、生活提供安全、稳定的用电。
1 智能化变电站介绍
智能化变电站的技术应用较传统技术改变很大,不仅应用了网络通信技术、光电技术、信息化技术等先进科学技术,而且在二次系统中使用了数字化程序,完全实现了变电站的自动化运行目标。在国家通用智能化标准的要求下,对变电站进行了有关信息化技术的改革,利用网络技术来实现电能信息的交互、转换和控制等工作,促使变电站在数字化信息基础上进行自动化运行,完全创新了信息技术,而且有效减低能耗,提高变电站各设备工作的紧凑性和高效性。智能变电站的智能化通过数字化技术实现,在整个电力系统的运行中通过以太网对信息进行数据分析、接收和转换、传输,形成标准、规范的信息模式,来实现智能化和自动化。具体通过三方面来体现:首先是数字化的数据采集,智能技术利用光电式互感器,对一二次系统的信号进行采集并实现数字化转化,有效地防止了二者电气连接现象,同时提高了信号数字化的接收精准度,进一步提高了信息集成化的利用率;其次是分布化的系统分层,采用分布化系统分层技术可以根据具体分配面采取对应性分布,具体利用CPU模式,有效起到数据处理的单独性;最后是网络化的信息交互,信息交互在智能变电系统中,主要由过程层中智能传感器接收信息与间隔层设置之间的交互,及层与层之间发生的内部信息交互、传输。
2 继电保护调试的意义
智能变电站正常运行需要继电保护装置及技术的保障工作,继电保护就是继电保护装置及继电保护技术的综合名称。继电保护装置的存在结合有效的调试技术,可以在变电站相关元件出现故障时,或者变电站设备发生异常情况时起到一种自动跳闸或发出提示异常信号的作用,即继电保护就是自动化反事故的有效措施。它可以对智能变电站内的发电机、输电线路、变压器及母线等设备、设施进行有效的保护,防止其发生损害而导致电力系统不能正常运行。而确保继电保护正常运行的技术就是调试,在继电保护装置按规范原理、配置及相关技术设计无误后,要通过调试来确保装置的正常使用,通过继电保护调试来保证继电保护满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性等要求,以此才能保证电气设备发生异常或出现故障时其能有效反应并及时工作。在智能变电站中继电保护的对象很多,既能对变电站主要设备元件及相关输电线路进行保护,又可以在发生过电流、过电压或瓦斯时进行电气设备保护和提示,同时在发生短路或设备失磁等情况时进行提示和保护。在智能变电站中,继电保护调试的最终目的就是在电力系统发生故障时,能够保证继电保护装置快速、有对应性、自动进行跳闸切断工作,保证发生故障的设备或线路不会受到损坏,同时又能通过跳闸转换确保供电系统正常运营;另外在电气系统发生异常情况时及时反映、有效辨别并发出提示信号,便于工作人员在巡查中发现,给予检修。
3 智能变电站继电保护调试方法
3.1 继电保护装置元件的调试
继电保护装置设备元件进行调试前,工作人员必须认真对相关设备装置进行仔细检查。检查中要观察插件是否完好、齐全;端子排和压板是否发生松动不稳等情况;另外在交直流回路的检查中,要保障其处于绝缘状态,检查操作一定要断开电源,拔出相关逻辑插件,确保检查工作安全、顺利进行。在检查电压、电流是否为零漂值过程中,端子排电压回路需要短接,并断开对应电流回路,然后进行查看。对采样进行精确度检验中,需要把交流电压和电流分别接到保护装置的端子排上进行观看检验,记录检测数值,正常情况下仪器显示值应与现实检测值的误差相差不大,标准要求不大于5%。开关量进行检测期间,需要进行各种情况的多种模拟操作,通过各种实验来保证输出接点动作测量结果的准确性,保证检测质量。保护装置进行有效检查后,再对定值进行校验和调试。需要进行定值校验涉及的内容、项目和工作很多,也比较繁杂,如对纵联差动保护定值校验、距离保护定值校验和零序定时限过流保护定值的校验等,另外还包括对零序反时限过流保护定值的校验以及对工频变化量距离定值的校验和PT断线相过流定值的校验等。校验工作完成以后,还需对光纤通道的联调进行调试,调试工作进行前要做好相关检查工作,观察光纤通道连接得是否可靠,纵联状态是否出现异常灯亮着的情况,有无异常警报等,标准要求是光纤通道确保连接牢靠、异常灯必须不亮、没有异常警报发生。光纤通道联调的具体工作内容中,首先要检查对侧电流、流差以及装置情况,之后进行纵联调试操作。
3.2 通道调试
通道调试工作进行前,工作人员要对当下通道状态观察和断定,掌握具体情况后再进行调试工作,首先要确保继电保护装置内涉及光纤通道处于优良状态内,一定要保证保护设备未发生纵联通道的不正常警报,异常灯也未出现闪亮情况,通道内相关计数情况均处于稳定状态。还需要对光纤头进行调试前的清理工作,保证其干净、清洁,在确定通道内还出现其他设备通路接口后,要保障接地处理的有序性和安全性,一定要按照相关规范进行,同时要符合厂家连接操作的标准,还需保证接地网间要留有一定距离,保证其彻底分开,避免发生重叠或缠绕等情况,以免影响安全性。
通道调试工作的具体内容分为两项:一个是对专用光纤通道的调试工作;另一个是对复用通道调试的工作。对专用光纤通道进行调试,首要工作是对装置的发光功率仔细、认真地进行检验和调整,再观察通道上插件标准值是否与其相符。之后仔细检查光纤收信率,验证收信裕度,通信时钟操作的过程中,识别码的设置要注意,本侧与对侧需要同样的设置,然后观察有无纵联通道异常信号的警报出现,若未出现异常警报,证明通道内操作均处于正常状态。
3.3 GOOSE调试
对通信与报文统计等的配置,需在设备调试的菜单栏中进行,一般有GOOSE-A网网络风暴报警、GOOSE-B网网络风暴报警、GOOSE-A网断链和GOOSE-B网断链、GOOSE配置不符合等信号警报内容。GOOSE调试的功能,状态最好的情况下可以进行8个模板的发送,为调试工作的便利,便于现场工作顺利进行,一般发送压板配置多以10个或12个为宜,避免发送压板一旦出现退出使用系统而产生工作不能正常进行的现象。正常使用中,对GOOSE相关发送信息的处理都是采用清零方式来操作,发送信息的内容中既有GOOSE发送的信息数据,也存在投检修态开入的信息,而且它还能够进行信号的接收。同时GOOSE也是一种具备较强接收功能的设置,其接收信号的作用为调试工作同样带来了便利。
4 智能变电站继电保护调试应用
在智能变电站继电保护调试的应用中,GOOSE的连线很重要,传统变电站应用硬电缆接线,其应用与GOOSE连线的作用相同,在配置调试后对信号进行接收、传输,GOOSE还可详细对信息进行记录,一旦在实际的应用中出现了问题,例如保护装置跳闸,光网口灯出现提示,且没有信息传送,这时需要对数据开入信息进行检查,沿着端口依次查找、检验,由于GOOSE信号通信与报文通路独立,每检查一个需要做好记录,一一将可能存在问题的设置进行检查和试验,避免遗漏存在问题的重要装置,这样可以确保查出问题所在,从而及时给予检修和调试,确保智能变电站正常运行。同时这种一一排查的操作是继电保护调试设置操作的优点,它可对存在隐形问题的装置或线缆进行检出,避免遗漏。
5 结语
智能变电站的自动化运行完全符合IEC 61850通用标准,具有一定的规范化智能系统,其中继电保护的反事故特点确保了变电站智能化的自动运行处于正常状态,而继电保护调试的有效性在智能变电站运行中起到了不可替代的故障提示及变电站设备保护等作用,实现了继电保护的灵敏性、可靠性及实效性,最终通过继电保护的调试保障了智能变电站的正常运行,确保了人们生产、生活用电的安全性和稳定性。
参考文献
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本装置的接地电阻;RB-供电系统的接地电阻
注:当采用TN-C-S或TN-S系统时,在N与PE线连接处电涌保护器用三个,在其以后N与PE线分开处安装电涌保护器时用四个,即在N与PE线间增加一个,类似于图1-1
图1-3TT系统中电涌保护器安装在剩余电流保护器的电源侧
1-装置的电压;2-配电盘;3-总接地端或总接地连接带;4-电涌保护器(SPD);4a-电涌保护器或放电间隙;5-电涌保护器的接地连接,5a或5b;6-需要保护的设备;7-剩余电流保护器,可位于母线的上方或下方;F-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器;RA-本装置的接地电阻;RB-供电系统的接地电阻
注:当电源变压器高压侧碰外壳短路产生的过电压加于4a设备时不应动作。在高压系统采用低电阻接地和供电变压器外壳、低压系统中性点合用同一接地装置以及切断短路的时间小于或等于5s时,该过电压可按1200V考虑。
图1-4IT系统中电涌保护器安装在剩余电流保护器的负荷侧
1-装置的电压;2-配电盘;3-总接地端或总接地连接带;4-电涌保护器(SPD);5-电涌保护器的接地连接,5a或5b;6-需要保护的设备;7-剩余电流保护器;F-保护电涌保护器推荐的熔丝、断路器或剩余电流保护器;RA-本装置的接地电阻;RB-供电系统的接地电阻
3.选择电涌保护器(SPD)标称放电电流(In)和冲击电流(Iimp)
在LPZ0A或LPZ0B区与LPZ1区交界处,在从室外引来的线路上安装SPD,应选用符合Ⅰ级分类试验的产品。
应通过SPD的10/350μs雷电流幅值。当线路有屏蔽时,通过每个SPD的雷电流可按上述确定的雷电流的30%考虑。SPD宜靠近屏蔽线路末端安装。以上述得出的雷电流作为Ipeak来选用SPD。
当按上述要求选用配电线路上的SPD时,其标称放电电流In不宜小于15kA。
安装的SPD所得到的电压保护水平加上其两端引线的感应电压以及反射波效应不足以保护距其远处的被保护设备的情况下,尚应在被保护设备处装设SPD,其标称放电电流In不宜小于8/20μs 3kA。
当被保护设备沿线路距安装的SPD不大于10 m时,若该SPD的电压保护水平加上其两端引线的感应电压小于被保护设备耐压水平的80%,一般情况在被保护设备处可不装SPD。
若第一级SPD的电压保护水平加上其两端引线的感应电压保护不了该配电盘内的设备,应在该盘内安装第二级SPD,其标称放电电流不宜小于8/20μs 5kA。
在考虑被保护设备的耐压水平时宜按其值的80%考虑。
在一般情况下,当在线路上多处安装SPD且无准确数据时,电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10 m,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5 m。
4.选择电涌保护器(SPD)耐受的预期短路电流
电涌保护器(SPD)耐受短路电流(当电涌保护器(SPD)失效时产生)和与之相连接的过电流保护器(设置于内部或外部)一起承受等于和大于安装处预期产生的最大短路电流,选择时要考虑到电涌保护器(SPD)制造厂规定应具备的最大过电流保护器。
此外,制造厂所规定电涌保护器(SPD)的额定阻断续流电流值不应小于安装处的预期短路电流值。
在TT系统或TN系统中,接于中性线和PE线之间的电涌保护器(SPD)动作(例如火花间隙放电)后流过工频续流,电涌保护器(SPD)额定续流电流值应大于或等于100A。
在IT系统中,接于中性线和PE线之间的电涌保护器(SPD)的额定续流电流值与接在相线和中性线之间的电涌保护器(SPD)是相同的。
5.防止电涌保护器(SPD)失效的后果和过电流保护
防止电涌保护器(SPD)短路的保护是采用过电流保护器,应当根据电涌保护器(SPD)产品手册中推荐的过电流保护器的最大额定值选择。
如果过电流保护器的额定值小于或等于推荐用的过电流保护器的最大额定值,则可省去过电流保护器。
重点是要保证供电的连续性还是保证保护的连续性取决于在电涌保护器(SPD)故障时,断开电涌保护器(SPD)的过电流保护器所安装的位置。
在所有情况下,应当明确设置的保护器间的区别:
-若过电流保护器安装在电涌保护器(SPD)的回路中,则可保证供电的连续性,但再发生过电压时,无论是电气装置或是设备都得不到保护(见图1-5)。这些过电流保护器可以是设于内部的电涌保护器(SPD)脱离器。
图1-5重点保证供电连续性
-若过电流保护器接入设有电涌保护器(SPD)保护电路的电气装置进线前端,则电涌保护器(SPD)故障时可导致供电中断,要等到更换电涌保护器(SPD)后才能恢复供电(见图1-6)。
为了提高在同一时间内供电连续性和保护连续的概率和可靠性,允许使用图1-7所示的接线方式。
图1-6重点保证保护连续性图1-7供电连续性和保护连续性的结合
这种情况是将两个相同的电涌保护器(SPD1和SPD2)分别接到两个相同的保护器(PD1和PD2)。当一个电涌保护器(SPD1)发生故障,不会影响另一电涌保护器(如SPD2)工作,并且将使其本身的保护器动作(如PD1)。这种方式将显著提高供电连续性和保护连续性的概率。
6.间接接触防护
间接接触防护即使当电涌保护器(SPD)故障时,对所有电气装置的保护也应保持有效。
当采用自动切断供电时:
-在TN系统中,一般可在电涌保护器(SPD)的电源侧装设过电流保护器实现间接接触防护;
-在TT系统中可采用下述a)或者b)实现间接接触防护:
1) 将电涌保护器(SPD)安装在剩余电流保护器(RCD)的负荷侧;
2) 将电涌保护器(SPD)安装在剩余电流保护器(RCD)的电源侧,由于接在中性线和PE线之间的电涌保护器(SPD)也可能发生故障,因此,
a) 应当符合外露可导电部分预期接地故障电压不大于50V的规定。和
b) 根根据接线形式2来安装电涌保护器(SPD)。
-在IT系统中,不需要附加其它措施。
7.连接导线
连接导线是指相线与电涌保护器(SPD)之间的导线,和电涌保护器(SPD)与总接地端子或保护线之间的导线。
因为增加电涌保护器(SPD)连接导线的长度,会降低电涌保护器(SPD)过电压保护的效果,尽可能减少电涌保护器(SPD)所连接导线的长度并且不形成环路可获得最佳过电压保护效果(总引线长度最好不超过0.5m),见图1-8。如果图1-8所示a+b的长度不能小于0.5m,则可采用图1-9的接线方式。
图1-8电涌保护器(SPD)安装在或靠近图
1-9电涌保护器(SPD)安装在或靠近电气装置
电源进线端的示例电气装置电源进线端的示例
8.接地线的导体截面
关键词:微机保护装置;GE微机保护装置SR489;差动保护;后台监控
中图分类号:F407.61文献标识码:A 文章编号:
1引言
当前随着电力事业快速发展,新建发电厂、变电站如雨后春笋般涌现,而电网改造也使电力设备正处于新旧更替的高峰期,大量的新技术、新设备不断地投入电网运行。为了保证电力系统安全、稳定运行,既要照管好正在服役的老设备健康运转,又要尽快掌握新设备的性能及使用方法,使原本为完成日常繁重工作任务而忙碌的基层继电保护人员,在技术素质的普及和提高方面难以与时俱进。
继电保护专业涉及的范围比较广泛,技术含量高、责任重大,继电保护及自动化装置设备新、老种类、厂家、型号繁多,其结构复杂且不易较快掌握,再加上运行中的设备不容许误触动,也使新参加工作人员直接得到各种故障检修经验的历练机会较少,要想培养出一支技术较全面的优秀的继电保护团队,需要付出大量的精力、物力和时间,也需要大量的文献资料,目前继电保护方面的书籍虽然较多,但大部分理论性较强,与基层继电保护及运行专业人员实际工作的应用需要存在一定的差距,特别是故障现场的一些怪异现象让他们感到束手无策,很想有实际经验的人员或有关内容的书籍给予指导,以尽快查清故障原因,消除隐患,况且随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,微机型继电保护装置的应用越来越广泛,施工企业面临着此类系统装置的调试问题。本文通过对微机型继电保护装置回路和系统的现场调试,提出现场调试的注意事项以及常见问题的解决方法。
2回路调试
回路调试即结合设计要求和系统功能进行全面细致的试验,以满足变电所的试运行条件。回路调试包括一次、二次系统的接线、保护、监控、打印等功能的全面校验和调试。
2.1一次、二次系统的接线检查
(1)开关控制回路的调试。送出直流屏控制电源、合闸电源,检查一次开关侧储能电源或合闸电源保险是否合上,手动逐一合上装置电源开关和控制回路开关,检查控制回路、断路器位置指示灯是否对应,分合闸是否正常;如不正常要立即关闭控制电源,查找原因。
(2)开关状态在后台机上的反应。手动逐一分合一次侧断路器、隔离开关、接地刀等,查看后台机上的显示名称、时间是否正确对应,断路器、隔离开关、接地刀状态显示是否正确。若与实际相反,检查断路器、隔离开关、接地刀辅助触电常开常闭.点是否接反,或检查后台机遥信量组态改正。
(3)变压器等设备信号的检查。变压器本体瓦斯、稳定、压力等信号在后台机上的显示名称、时间是否正确;重瓦斯、压力信号应跳主变各侧断路器,轻瓦斯、温度高信号应报警。变压器测温电阻有3根出线,一根接测温电阻一端,另两根共同接测温电阻另一端,用以补偿从主变到主控室电缆本身的电阻,提高测温的精度。
(4)二次交流部分的检查。用升流器在一次侧分别对A、B、C三相加单相电流,对二次电流回路进行完整性检查,不应出现开路或者串到其他回路的现象,在保护装置面板查看保护和测量回路电流的数值、相别,用钳流表在电度表测量计度电流,最后在后台查看电流显示是否正确。用升压器在TV二次侧分别对A、B、C 三相加单相电压,检查对应母线上所有保护、测量、计量电压回路应有电压,其他母线上应无电压,保护装置面板、后台机电压显示值对应正确,用万用表测量计量柜电压也应该正确。加三相电压,用相序表测量保护、测量、计量电压相序与所加电压相序对应,如保护装置有TV切换功能,模拟运行实际条件,满足PT柜工作、试验位置逐一进行切换。
2.2装置保护功能的调试
装置保护功能的调试一般根据线路、变压器、电动机等继电保护装置类型,依据设计定值,用专用继电保护测试仪在保护装置上加电流或者电压,检查装置动作精度并传动断路器,在后台机上应正确显示保护动作信息,开关变位信息和动作时间数据,中沙(天津)石化有限公司聚丙烯变电所使用的综合保护装置为西门子(SIEMENS)的 7SJ63,该装置含有功能强劲的32位处理器,完全数字化的处理过程及测量值的控制,使之完成由模拟量输入到例如跳合断路器或其他开关位置的输出,而且通过综合键盘使用相应软件可以很方便的对装置进行设置跟改变,可通过串口可用数据电缆,光缆与SCADA或变电站装置通讯,达到远程巡检,远程操作的目的。与早期的装置相比较,新型的综合保护装置及保护,测量,通讯与一体,减少所使用的元器件种类跟数量。
2.3装置监控功能的调试
装置遥控功能的检查:后台应能可靠准确地遥控断路器分合闸。如遥控失败,查找原因。测控装置或控制回路是否上电;直流屏合闸电源或者一次开关处保险是否投入;测控装置通讯是否已通;装置远方、就地切换开关是否切到远方位置;断路器分合位置、工作试验位置是否在后台上正确反映;控制回路接线是否正确。
按最终版一次系统图纸做好后台监控一次系统图,详细核对断路器、隔离开关编号,TV、TA变比,将模拟量、脉冲量系数设置正确。系统图、 网络图、棒图、实时报表、 历史报表等图表按实际进行设计、组态,做到完整准确。
2.4装置打印、声音报警功能的调试
要求打印机设置正确,打印图形、报表完整美观,大小合适。能够实现自动打印和手动打印。对断路器、隔离开关等开关量加声响报警功能,对保护动作信息加声响报警功能,与智能直流屏、智能电度表、五防等装置的通讯应正确。
在最后阶段还应对整个综自系统完善,确保综自系统防雷抗干扰,检查各屏上标签框上应做好正确标识。
3系统调试
系统调试要求详细观察系统的运行状态,以便及时发现隐患。
3.1差动保护极性校验
主变压器带上一定的负荷后,才能判断出主变压器差动极性。在监控后台机上查看某一时刻主变电流采的波形分析差动极性。正常状态下,对于两圈变压器在同一时刻,主变压器高低压侧A-a,B-b,C-c相电流波形应正好相反,即高压侧为正半波数据,低压侧为负半波数据,且最大值相加应为0。对于三圈变压器,送点侧与受电侧各侧电流波形相反,且最大值相加应为0。如相反,则需等停电以后在TA二次侧更改极性接线。
下面就以铁岭发电厂2号机组保护配置为例:
铁岭电厂2号机组(300MW,哈尔滨电站成套设备)在发变组保护改造中,采用了GE公司的的SR系列数字保护继电器(SR489发电机管理继电器及SR745变压器管理继电器)构成了发电机变压器组保护(包括高压厂用变保护),保护配置见图一。
(图1)发变组保护配置图
全部保护包括两个SR489发电机管理继电器、3个SR745变压器管理继电器及其它辅助继电器按照双重配置的原则分配到保护屏Ⅰ和保护屏Ⅱ中,各屏的保护详细配置情况见表一。
(表1)保护配置详细情况一览表
保护屏Ⅰ 保护屏Ⅱ
4BJ(SR489发电机管理继电器)
发电机差动保护