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关键词 电力系统;继电保护装置;使用与维护
中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674—6708(2012)76—0137—02
1 继电保护装置进行了概述
1.1 继电保护装置的概念及其基本任务
电力系统继电保护装置是在电力系统发生故障和运行不正常时,能够及时向运行值班人员发出告警信号,或直接发出跳闸命令,快速切除故障,消除不正常运行状态的重要自动化技术和设备。
继电保护的基本任务意思能够自动迅速,有选择的跳开特定的断路器,使电力系统的故障部分快速从电力系统中分离,达到最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,同时将电力系统安全供电影响降到最小;二是能够反映电气元件的不正常运行状态,同时要依据不正常运行状态以及设备运行维护条件的不同向值班人员发出信号,以便及时进行处理,反应电力系统不正常状态的继电保护装置通常带有一定的延时动作。电力系统对继电保护装置要求具备速动性、选择性、灵敏性以及可靠性。
1.2 继电保护装置的基本原理以及组成
继电保护装置就是利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据,根据不同的判据就构成不同原理的继电保护,譬如电流增加(过电流保护)、电压降低(低电压保护)、电流电压间的相位角会发生变化(方向保护)、距离保护或阻抗保护等等,此外还有一些外非电气量保护,譬如瓦斯保护与过热保护。
继电保护装置?一般由测量部分、逻辑部分和执行部分三部分组成。一是测量部分。就是测量从被保护对象输入的有关电气量,并与已给定的整定值进行比较,根据比较的结果,从而判断保护是否应该起动;二是逻辑部分。就是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的逻辑关系工作,最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号,将有关命令传给执行部分;三是执行部分。就是根据逻辑部分输出的信号,最后完成保护装置所担负的任务。
2 继电保护装置的应用与维护
2.1 继电保护装置的应用
继电保护装置广泛应用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与变电站中。高压供电系统主要是对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但要求是在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。此外对于负荷等级较高的配电所也装设过电流保护。
变电站的继电保护装置分类较多,大体有以下几种:一是线路保护。通常情况下采用二段式或三段式电流保护,电流速断保护为一段保护,限时电流速断保护为二段保护,过电流保护为三段保护;二是母联保护:母联保护的要求必须同时装设限时电流速断保护和过电流保护;三是主变压器保护。主变压器保护有主保护与后备保护两类,主保护通常指重瓦斯保护与差动保护,后备保护指复合电压过流保护与过负荷保护;四是电容器保护。电容器保护主要包括过流保护、零序电压保护以及过压保护及失压保护。
2.2 继电保护装置的维护
继电器保护装置经历了电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型的发展阶段,当前各类形式的继电保护装置保护仍在电力系统中广泛存在并发挥作用。继电保护装置不但在选用上充分考虑其是否达到基本运行条件的技术要求,日常的维护与检测也要重视。
继电保护装置的常规性检查:
一是检测继电保护装置的连接件是否紧固,焊点处是否有虚焊现象,同时也要对其机械特性进行检查。现在继电保护装置的保护屏后,有大量的端子排端子螺丝,一定要逐一不漏的对这些螺丝进行紧固,预防继电保护装置出现保护拒动、误动的隐患故障;二是将继电保护装置所有的插件拆下进行检查,对所有的芯片都要按牢,螺丝进行紧固,同时检查是否有虚焊点。在继电保护装置的检查中,务必将继电保护装置的各个元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝的紧固作为重要措施来落实;三是清扫继电保护装置。继电保护装置的清扫工作要由两人或两人以上进行,避免发生误碰而影响运行设备,在清扫中,一定要注意与带电设备保持安全距离,预防造成人身触电,避免导致二次回路短路与接地事故;四是对于微机保护的继电保护装置,其电流、电压采样值要每周有一次记录,同时,对微机保护的打印机要定期检查与打印。
2.3 继电保护装置故障处理
继电保护装置的维修与维护工作要求技术性很强,不但掌握设备的调试,而且要有扎实的理论基础,能够快速处理继电保护装置故障的有效方法。继电保护装置常用故障处理方法主要有以下几种。
2.3.1 直观法
如果继电保护装置出现故障无法用仪器逐点测试,或者继电保护装置的某个插件故障无法更换备品,可以仔细观察到继电保护装置的接触器或跳闸线圈是否能动作,能动作说明电气回路正常,而机构内部存有故障,然后直接观察到继电器内部是否有明显发黄或者某个元器件是否有浓烈的焦味等现象,这样就能够迅速判定故障所在。
2.3.2 短接法
继电保护装置出现故障后,可以将回路某一段或者一部分进行短接线接入为短接,来判定故障是否存在于短接线范围之间,逐次短接就会缩小故障范围。这种方法通常用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点不良等故障。
关键词:低压配网;继电保护;安全运行
Abstract: Acceptance in strict accordance with the specifications for acceptance, focus on the reliability of the power protection devices, protection devices performance, and other aspects of the secondary circuit checks to ensure reliable operation of low-voltage distribution networks.
Key words: low-voltage distribution network; relay; safe operation
中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)
3~110kV电力网均为配电网络(以下称配网),但配网又分为高压和低压,35~110kV电力网为高压配网,而3~10kV电力网为低压配网。高压配网的继电保护及自动装置往往设计比较合理,并有运行经验比较成熟的南瑞公司生产的RCS系列的保护测控装置和国电南自公司生产的PSL系列的保护测控装置等,再加上有较好的直流系统给继电保护装置提供电源,除非二次回路存在问题,继电保护装置出现误动和拒动的现象几乎不存在。而低压配网就不同了,往往除了变电站出线的继电保护装置配置合理外,用户的变电站、开关站以及公用线路的分支箱等的继电保护装置往往存在设计不合理,设备选型不符合GB/T 14285 —2006《继电保护和安全自动装置技术规程》中可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,有的继电保护装置出现拒动和误动,造成越级跳闸的情况时有发生,严重影响着低压配网的正常运行,甚至影响居民的正常生活次序。
由于低压配网的继电保护装置生产的厂家较多,各种型号的继电保护装置都有,因此,在验收中要严格按照规范进行验收,重点从以下几个方面进行检查,方能低压配电网络可靠地运行。
1继电保护装置电源可靠性检查
低压配网中继电保护装置的电源是否可靠,直接与继电保护装置能否正确运行息息相关。如果没有可靠的电源作保障,原理再先进的继电保护装置也不可能正确动作。而现在的低压配电网的继电保护装置的电源,往往由于采用直流作为继电保护装置的电源费用比较高、需要专业维护人员等不被采用;有一相当部分低压配网的继电保护装置采用交流电源,这样在低压配网发生相间故障时,由于一次系统电压降低,相应的继电保护装置交流电源也随之降低,继电保护装置将不能正确动作,继电保护装置起不到应有的作用。
采用直流电源作为继电保护装置电源变电站、开关站,直流电源要调试完好,其中充电机运行正常,电池容量符合要求,直流系统本身的电压异常,绝缘降低等信号正确,同时要有正常监测和维护的手段,方能保证继电保护装置正确运行。
采用交流电源作为继电保护装置电源的开关站以及公用线路分支箱,要检查交流电源低于额定电压的多少时保证继电保护装置正确动作,然后通过计算,计算出从出口到电压降至继电保护装置不能正确动作时保护范围的空白点,在上级保护中增加过电流保护Ⅱ段,过电流保护Ⅱ段保护范围要覆盖上述保护范围的空白点。由于现在继电保护装置均已采用微机保护,过电流保护Ⅱ段与过电流保护Ⅰ段的时限级差最好取0.3秒,这样方可杜绝低压配电网络在无保护状态下运行。
采用经UPS装置输出交流电源作为继电保护装置电源的开关站以及公用线路分之箱,要检查UPS装置的容量,断开UPS装置的输入电源,应保证2路以上的断路器能够跳闸,并留有2~3倍的裕度方能保证继电保护装置安全运行。
2 继电保护装置性能检查
2.1 继电保护装置正确性检查。有的厂家生产的继电保护装置交流电流在0~20A时采样正确,当由于电流互感器变比选择较小时,往往继电保护装置动作电流整定值大于40A以上,当继电保护装置通入40A电流时,继电保护装置采样电流只有十几安培,继电保护装置不能正确动作。这是由于继电保护装置交流电流互感器在大电流时非线性所至,应更换继电保护装置交流电流互感器或者更换继电保护装置,否则,在出口短路时将造成继电保护装置拒动。
2.2继电保护装置抗干扰检查。低压配电网络的继电保护装置大部分安装在开关柜上,有的开关厂在组装时交直流二次线混扎在一起,继电保护装置也没有可靠接地,如果继电保护装置抗干扰能力差,这样造成继电保护装置误动的可能性极大。一次验收中,在做断路器跳合闸试验时,断路器合上后,继电保护装置误动作将断路器跳闸。如果不严格检查,及有可能使运行时继电保护装置误动作,影响正常的供电。另外,施工安装不规范,没有严格执行《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(试行)继电保护专业重点实施要求,有的二次电缆没有采用屏蔽电缆,即使采用了屏蔽电缆,但电缆屏蔽线做的不对,屏蔽接地线与屏蔽层接触不牢,断开一侧电缆屏蔽线用兆欧姆测量其电缆屏蔽线对地电阻往往不是0Ω,电缆屏蔽线起不到应有的作用,甚至有交直流混用一根电缆的情况,这样将严重影响电保护装置安全稳定运行。
3 二次回路检查
二次回路正确与否直接关系着继电保护装置能否正确运行,因此,应对照图纸进行二次回路查线和对线,同时对二次回路螺丝进行紧固,并用手稍微带点劲拉二次线,以检查二次线是否有压接不牢的现象,本人曾多次发现由于二次线压接不牢所造成的继电保护装置异常缺陷。同时对电流、电压回路进行通电试验,观察继电保护装置采样是否与所加量一致,通过通电试验能够有效地检查电流、电压回路的正确性。
二次回路的绝缘尤为重要,由于低压配电网中采用的是中置式开关柜,特别是从电流互感器和电压互感器到端子排的二次线要经过线槽,往往是在固定线槽时容易压伤二次线,曾多次发生因压伤二次线而发生电压异常和直流接地等缺陷。因此,测量二次回路的绝缘应符合GB/T 14285 —2006《继电保护和安全自动装置技术规程》要求,对于新安装的二次回路的绝缘要大于10MΩ,保证二次回路的绝缘良好是保护继电保护装置正确动作的关键。
4 继电保护装置运行环境的检查
继电保护装置运行环境温度虽然要求还不算苛刻,一般继电保护装置运行环境温度要求–250~+550。安装在变电站、开关站的环境温度基本上能够满足要求,但应该安装空调设备,特别是安装在公用线路分之箱的继电保护装置,由于线路分之箱上只是一层铁片,夏天直接在阳光暴晒下,线路分之箱内的温度很高,经常造成继电保护装置死机。为了保证继电保护装置安全运行,应在线路分之箱上加装隔热层或者采取其他措施,,降低公用线路分之箱内的温度,使之环境温度符合继电保护装置要求,方可保证继电保护装置可靠运行。
5 结语
电力系统安全可靠地运行,最终还是为配电网服务,配电网如果不能安全可靠地运行,势必严重影响用户的正常供电。现在配电网的设备比较先进,通过采用有效地监测手段,合理地检查方法,给予可靠的技术支持,保证配电网继电保护装置完好性,方可配电网保证安全可靠地运行。
参考文献:
[1] 《国家电网公司输变电工程 施工工艺示范手册》变电工程分册 电气部分2006
[2] 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(试行)继电保护专业重点实施要求
国家电力调度通信中心 2005
[3] GB/T 14285-2006《继电保护和安全自动装置技术规程》2006
【关键词】10kv继电保护装置 可靠性 保护功能
在当前的企业供电系统建设中,10kv电力设备是电力系统中常用组成部分。因此做好10kv电路保护工作提高其安全稳定性,对于企业电力整体安全起着不可忽视的作用。在电路安全保护中,继电保护装置是其重要的保护设施。因此技术人员结合企业10kv线路特征以及当前继电保护装置技术特点,开展了10kv继电保护装置运行可靠性研究。这一研究的开展具有两方面作用,一方面利用技术措施提高企业现有10kv线路安全性,另一方面推进企业继电保护装置技术改造工作的完成。
1 10kv继电装置在运行中的特性
10kv继电保护装置在电路保护过程中具有一定的工作特性。技术人员通过技术分析,将其特点概括为以下几点。
1.1 保护措施选择性
在继电保护装置运行中,其对电路的保护措施应控制在故障线路内,即将在最小的范围内对线路进行停电保护措施,避免因部分线路故障造成电路整体停电事故的出现。因此在继电保护过程中,继电控制装置需要具有一定的选择性特点,进而合理的选择保护措施,提高线路安全性。在保护过程中,可选择的继电保护措施包括了主保护、后备保护以及辅助保护三种措施。
1.1.1 主保护
主保护是线路继电保护中运行最快,也是保护作用最大的保护系统。
1.1.2 后备保护
后备保护在保护运行中速度稍慢于主保护措施,其主要作用包括了两方面内容:
(1)在主保护装置未运行情况下,对故障线路进行二次保护;
(2)在主保护未起到线路保护作用的情况下,继续对故障线路进行补救。
因此在继电保护装置设计中,主保护与后备保护装置往往是同步设计,进而起到相辅相成的保护关系。
1.1.3 辅助保护
这一保护措施主要是为主保护与后备保护失效状态下,为提高系统安全性增设的简单保护方法,因此其技术保护措施不如前两种措施复杂,但作用同样重要。
1.2 继电保护的迅速性
继电保护装置在实际运行中必须在最快时间内切断故障线路电流,进而对线路内电力设施、电气设备以及电路整体起到有效的保护作用。因此继电保护装置在运行中,对于故障反应应具有一定的迅速性特点。同时为了保障线路与设备安全,技术人员需要通过技术手段,达成以下的技术要求与数据要求。
(1)为了保障电力a系统整体安全,高压输电线路故障应在第一时间迅速切断。
(2)确保电路中大容量的发电机、变压器以及电动机等设备内部故障发生情况下,继电保护装置运行迅速有效。
(3)由于10kV线路中电缆线截面较小,故障中易出现电路过热现象,因此继电设备不能使用延时保护措施。
(4)对于社会公众安全危害较大,以及对铁路交通设施存在严重危害的电路故障,继电保护对电路的切除时间应等于保护装置和断路器动作时间之和。其具体数据如下:一是快速保护动作时间日常数据为6%-12%秒,峰值数据为1%-4%秒;二是断路器动作时间日常数据为6%-25%秒,峰值数据为2%-6%秒。
1.3 继电保护的灵敏性
与继电保护装置迅速性对应的,是继电保护的敏捷性特征。所谓灵敏性,是指继电保护装置在电路电流与电压数据异常状态下,进行故障分析与应对保护措施的保护反应能力。在实际的运行中继电保护装置对故障的判断包括了以下几点:故障发生即应保护的电路范围;已发生短路故障的类型;保护装置应做出的保护措施等都是其判断的主要内容。在判断完成后,保护装置即可做出正确的保护反应。继电保护装置对故障的发现灵敏性,在设备参数中由设备灵敏系数来衡量。一般灵敏系数越高的继电设备,其对轻微故障的反应与应对能力越强,但技术与制作成本也越高。因此在继电保护系统配置中,技术人员应根据电路保护实际需求,合理选择继电保护敏感性。
2 不同情况下继电装置可靠性技术分析
继电保护装置的可靠性是其保电路保护工作运行的基础。可靠地继电保护工作应避免两方面问题的出现。一方面是在电路与设备故障发生时,继电保护装置无法进行有效保护;另一方面实在电路正常运行情况下,继电保护装置进行误保护操作,进而影响电力系统的整体运行。为了有效避免以上两个问题的出现,我们需要在日常工作中对电路保护装置进行情况分析判断,提高继电保护装置可靠性。
2.1 电力系统正常运行情况下的可靠性分析
在电力系统与电力设备、电气设备正常运行情况下。继电保护装置运行可靠地表现为以下两点:
(1)继电保护系统的监控装置对电路与设备的监控运行正常。
(2)值班人员记录的继电保护数据稳定、可靠却具有连续性特征。
2.2 电力系统故障情况下可靠性分析
电路故障应对是继电保护装置主要工作内容,也是确定其工作可靠性的主要环节。在故障情况下,继电保护装置的可靠性表现为以下三点:
(1)对于电路系统的故障问题,保护装置可以自动地、迅速地、有选择性做出处理反应。
(2)保护装置做出的处理反应却是有效。
(3)系y中的非故障线路可以继续稳定运行。
2.3 电力系统运行异常情况下下可靠性分析
这一情况主要是指系统运行异常,但是未到达故障状态的情况。在这一状态下,保护装置可靠性主要表现在以下两点:
(1)保护装置正确做出电路异常判断。
(2)保护装置及时地、准确地的进行电路异常预警警报,并自动完成数据记录。
2.4 提高继电保护装置可靠性辅助保护措施
继电保护装置是10kv电力系统运行稳定的基础,因此确保其运行可靠在电路保护中具有十分重要的作用。为了确保继电装置运行中可以更好的发挥保护作用,提高其可靠性因此在保护过程中,技术人员还应利用以下辅助措施。
2.4.1 电路过流保护装置
根据电路保护规范要求,10kV继电保护电路在使用中应加装电路电流保护装置,用于电路的辅助保护过程。如变配电所引出的重要电路,设计中必须加设瞬时电流速断保护装置,提高其保护稳定性。但是在电路保护安装实践中,技术人员需要注意以下两个问题。一是当10kv电路电流保护时限小于0.5-0.7秒,且电路设计中没有提出硬性技术要求时,电流保护可不使用速断保护模式。二是对于继电保护选择时间较长,因此不适用瞬时电流速断保护的电路。技术人员在设计中可以选择带时限的电流速断保护装置,为继电保护选择提供时间。
2.4.2 配电室装置的辅助保护措施
在10kv电路配电室保护设计中,技术人员需要根据其变压器容量选择合理的辅助保护措施。其选择方式与数据如下:
(1)变压器容量小于400kVA的情况下,技术使用高压熔断器即可对配电室进行保护;
(2)变压器容量在400至630kVA中间情况下,技术人员应在变压器高压侧增设断路保护器,同时为电路安装过电流保护装置;
(3)对于部分重要电路对于断流保护时限有着特殊要求(如不小于0.5秒)的情况下,技术人员还应为电路加设速断保护装置。
3 继电保护装置常见的保护作用
继电保护装置在10kv电路中的保护作用较为全面。在电路保护设计研究中,针对一些电路保护要求,技术人员设计出了以下保护功能。
3.1 电路反时限过电流保护功能及实现
反时限继电保护装置在使用中具有电流与继电保护时间相反的特性。既在电路短路故障中,产生的故障电流越大,继电保护反应时间越短;而反之故障电流越小,继电保护反应时间越长。反时限过电流保护装置一般使用在工矿企业电力系统设计中,其对电路内的电气设备可以起到很好保护作用。在保护应用者,这类保护装置一般由GL215(25)感应型继电器组成。在研究中技术人员发现,这类感应型继电器在保护中同时可以起到以下设备作用:
(1)作为保护起动设备的电磁式电流继电器;
(2)作为继电时限元件的电磁式时间继电器;
(3)作为继电信号元件的电磁式信号继电器;
(4)作为继电保护出口元件的电磁式中间继电器。
正因这一保护装置具有以上综合功能,因此在电路异常状态下可以起到反时限过电流保护作用。同时在设计中。这一保护装置一般还配有电磁速断元件,因此在电路故障时还可以起到电路的电流速断保护功能。
3.2 电路定时限过电流保护功能及实现
定时限流保护是指在电路故障发生时,继电保护装置反应时间与故障电流强度无关,其反应时间是由保护程序提前预定,所以被称为定时限流保护。在设计中,这一保护装置一般由以下构件组成:
(1)作为时限控制与调整元件的电磁式时间继电器;
(2)作为保护出口元件的电磁式中间继电器;
(3)作为保护起动元件的电磁式电流继电器(作为起动元件);
(4)作为信号元件的电磁式信号继电器。
由于定时限流保护装置在运行中具有一定的特殊性,因此其应用技术也存在以下三个特点。
(1)定时继电保护中,其预定时间在一定范围内具有可连续调节的特点。
(2)这类保护装置通常使用直流电控制,因此需要为其安装直流屏设备。
(3)这类保护装置应用范围较为集中,通常应用在10至35kV电力线路中较为重要的变配电所使用。
3.3 电路电流速断保护功能及实现
电流速断保护即是在电路故障发生时,继电保护装置在不带任何时限以及时限动作的条件下,立即采取保护切断功能的电流保护措施。因其可以在故障发生第一时间,以最快的反速度切除短路故障线路,进而在最短时间内解除故障对整体电路系统影响,防止故障问题的扩大化。由于其在继电保护中的速断要求,因此其构成中一般不会安装时间继电器,用于时限控制。因此与其他类型继电保护装置相比较,其构成仅包括以下三个部分。
(1)作为保护出口元件的电磁式中间继电器;
(2)作为保护起动元件的电磁式电流继电器;
(3)作为保护信号元件的电磁式信号继电器。
在实际的保护过程中,电流速断保护继电装置具有以下特点。
(1)一般使用直流控制方式,因此需要安装直流屏设备。
(2)仅根据电流电流量进行判断,即可完成电力系统的速断保护工作。
需要注意的是,除了常见的瞬时电流速断保护装置外,技术人员还可以选用略带时限的电流速断保护装置进行保护工作。
参考文献
[1]江远共.分析10kV配电系统继电保护存在的问题及解决措施[J].广东科技,2008(10).
[2]刘国良,胡宏.10KV供电系统继电保护运行可靠性分析[J].科技创新与应用,2014(05).
关键词:6KV;继电保护;可靠性
继电保护装置是实现继电保护的基本条件,实现继电保护的功能,就必须有一个科学先进有效的继电保护装置,即所谓的“工欲善其事,必先利其器”,实现了设备的支持,才真正有维持电力系统的能力。因此,要做继电保护的工作, ,就必须要重视设备的保护。设备的质量问题,直接确定继电保护效果,所以必须对继电保护装置提出更高的要求。本文介绍了6 KV继电保护装置的设置和影响继电保护可靠性的因素和提高继电保护的可靠性的措施。
一、 6kV供配电系统中应设置的继电保护装置
根据工厂企业6 kV电力供应系统的设计标准和要求,在6 kV电力供应线路、配电变压器及和分母段上一般应设置以下保护装置。
1、6 kV线路应该配置的继电保护。KV线路通常应该安装过电流保护。当过流保护期限不超过0.5 ~ 0.78,并没有保护的要求时,就可以不装置电流速断保护;但由重要的变配电引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择时,应该安装略带时限的电流速断保护。
2、6 kV配电变压器应配置的继电保护。当配电变压器容量小于400 kVA,一般采用高压熔断器保护;当配电变压器容量为400 ~ 630 kVA,高压侧采用断路器的时候,应该安装过电流保护,当过流保护大于0.58时,还应该安装电流速断保护; 对于车间内油浸式配电变压器还应装设瓦斯保护;当配电变压器容量在800 kVA以上,应该安装过电流保护,对油浸式配电变压器油也应装设瓦斯保护;另外还应该安装温度报警保护。
3、6kV分段母线应配置的继电保护。对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除;另外应装设过流保护。如采用的是反时限过流保护,其瞬动部分应解除;对于负荷等级较低的配电负荷中心或母线可不装设保护。
二、影响继电保护可靠性的因素
继电保护装置是一种自动装置,负责保证电力系统安全可靠运行,当电力系统中的一项重要任务是异常情况时,继电保护装置会及时发送一个信号,提醒值班人员及时采取措施,排除发生的故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,就进入工作状态,根据给定的定值正确的执行保护的功能,时时监测供电系统运行状态的变化,出现故障时及时把故障排除。当电源系统正常运行时,保护装置不会动作。这就有“正确的动作”和“正确不动作”两个良好状态,说明保护装置是可靠的。如果保护装置在保护设备的正常运行而发生“误动”或被保护设备发生故障时, “拒动或无选择性动作”,则为 “不正确动作”。 就电力系统而言,保护装置 “误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的 “拒动”,造成的大面积影响,可能导致电力系统解列而崩溃。导致继电保护工作不正常的原因可能有以下几种。
(1)继电保护设备制造厂家在生产过程中没有严格质量管理错失,把不好质量管关。
(2)继电保护装置在运行过程中受环境的影响较大。因为它的四周空气中有很多灰尘和有害气体,同时又受到高温的影响,将加速继电保护的老化,导致性能的变化。有害气体也可以腐蚀电路板和接插座,造成继电器点被氧化,造成接触不良,失去保护功能。
(3)晶体管保护装置容易受到干扰源的影响,如电弧、闪电电路、短路故障等许多其他因素,容易造成误动或拒动。
(4)保护可靠性在很大程度上还依赖于操作和维护维修人员的安全意识、技能和责任感。继电保护的可靠性和调试人员有着密切的关系,如技术水平较低,经验少,责任感和处理发现的问题能力差等。
(5) 互感器质量差,从长远的运行来看,工作特性的变动的工作,影响保护装置的效果。
(6)保护方案采用的方式和上下级保护不合理,选型不当。
三、提高继电保护可靠性的措施
在整个继电保护的设计、选择、制造、使用和维护、整定计算及整定调试的过程,继电保护系统的可靠性主要依赖继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性会起到关键性作用。因为保护装置投入运行后,将会受到多种因素影响,不可能是绝对可以信赖的,但只要编制各种防范事故计划,采取相应的预防措施,有效消除隐患,弥补不足,其可靠性就能得到实现。提高继电保护的可靠性措施应注意以下几点:
(1)保护装置在生产过程中把好质量这一关,提高装置综合水平,选择设备故障率低、寿命长,别让不合格的劣质的元件混入。同时,在设备选型时尽量选择质量好和具有良好的售后服务的厂家。
(2)晶体管保护装置的设计中考虑应安装在和高压室隔离的房间,避免遭到高电压大电流、断路故障的影响,同时为了防止环境对晶体管造成的污染,有条件时可以装上空调。电磁型、机械型继电器及底座之间加胶垫密封,防止灰尘和有害气体的入侵。
(3) 继电保护专业技术人员在整定计算过程中要增强责任。计算时从整个网络全面考虑,仔细分析,使各级保护定值准确、上下级定值匹配合理。
(4)加强对保护装置的运行维护和故障诊断能力并定期检查,制定出反事故措施,提高保护装置的可靠性。
(5)从保证电力系统动态稳定性角度考虑,要求继电保护系统具有快速切除故障的能力。为此重要输电线路或设备的主保护采用多重的设施,需要有两套主要保护并列运行。
(6)为了使保护装置在发生故障时有选择性动作,避免无选择性动作,在保护装置设计、整定计算方面应考虑周全、元器件配合合理、才能提高保护装置动作的可靠性。
(6)为使该保护装置在发生故障时有选择性动作,,避免无选择,在保护装置设计、整定计算方面应考虑更全面、元器件配合合理、才能提高保护装置动作的可靠性。
关键字:继电保护,电力,保护技术
中图分类号:TM77 文献标识码: A
引言:现阶段,电已经深入到我们生活的每一个方面,可以说电网关系到千家万户,而电网系统的安全运行离不开继电保护。继电保护装置目前大面积的应用在变电站和断路器上,用来监测其运行状态,记录故障类型,控制断路器工作。电力系统功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。继电保护不仅要切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。
1、电力系统继电保护装置的任务
当电力系统的原件发生短路或者其他故障时,电气量发生变化,继电保护装置通过电气量的变化构成继电保护动作,继电保护装置的任务可以在供电系统运行正常时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,如果供电系统发生故障时,就可以自动地、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。
继电保护装置的基本要求
继电保护装置在电力系统的正常运行中起到重要的作用,电力系统继电保护装置应满足选择性、速动性、可靠性和灵敏性的基本要求。这些要求应根据不同的使用条件,分别进行综合考虑。选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。
3、保护装置的应用
继电保护装置在我国现在的工业生产中有着非常广泛的应用,主要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:一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。②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,主保护一般为重瓦斯保护、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。
5、继电保护装置的维护
在电力系统运行过程中,要做好继电保护装置的维护保养工作,工作人员应定时对继电保护装置进行检查,做好各仪表的运行记录。 在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。定期对继电保护装置检修及设备查评:①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。根据每年对继电保护装置的定期查评,按情节将设备分为三类:经过运行检验,技术状况良好无缺陷,能保证安全、经济运行的设备为一类设备;设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷,但尚能安全运行,不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备,危及安全运行,出力降低“,三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。
6、电力系统继电保护发展趋势
随着科学技术的发展,计算机技术突飞猛进,电力系统要求微机保护除了基本的保护功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作,因此,必须实现微机保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大,且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,提高供电可靠性。
结语
随着经济的快速发展,电力系统高速发展的同时伴随着计算机技术、网络技术、通信技术和人工智能技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外的电力系统继电保护产品也将在数字化、网络化、多功能一体化、智能化和虚拟化方向的基础上有更新的突破,这对继电保护工作者提出了新的要求和挑战。
参考文献
[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛.