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电力系统继电保护原理

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电力系统继电保护原理

电力系统继电保护原理范文第1篇

关键词 电力系统继电保护;异常运行;短路故障

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)103-0063-03

电力系统中的输变电设备和电力线路,都需装设能反应故障和不正常运行状态的装置,即继电保护装置。电力系统的继电保护装置,必须具备区分被保护设备正常运行、发生故障或异常运行状态的能力,并能够根据上述三种不同状态下被保护设备参数的不同来实现相应地功能。

1 继电保护的基本工作原理

继电保护工作的基本原理就是保护装置通过正确的区分被保护设备是处于正常运行状态还是处于异常的运行状态,从而进行相应的动作。如,电力线路发生短路故障时,明显特征之一就是电流剧增,保护装置根据电流参数的显著变化来区分设备的工作状态,因而称为电流保护。短路故障的另一特征是电压剧减,因此,相应的还有低电压保护。再则,还可以同时反应故障时电压降低和电流增加的特征,由于故障时所测得的阻抗是变小的,故而在输电线路中,由保护安装处所测得的阻抗的大小反应了故障点与保护安装处的距离远近,因此输电线路的阻抗保护常称为距离保护。同理,如果同时反应电压与电流之间相位角的变化,则可以判断故障点的方向是处于保护安装处的正方向还是反方向,这就是实现方向保护的原理。为了更确切地区分设备的正常运行与故障或异常状态,还可以利用正常运行时没有或很小的电气量,而故障时却很大的电气量,如电压、电流的某一对称分量(负序或零序)或谐波分量来构成保护。另外,还可以利用其他物理量,如气体、温度等非电量来构成保护。总之,无论是反应哪种物理量而构成的保护,当其测量值达到一定数值(即整定值)时继电保护就能够按设定的程序准确地切除故障或显示电气设备的实时运行情况。

2 继电保护装置是如何分类的

1)按继电保护所保护的对象分为:发电机的保护、变压器的保护、输配电线路的保护以及母线保护、电动机、电容器的保护等;

2)按动作的结果不同分类:动作于断路器跳闸的短路故障保护和动作于发信号的异常运行保护两大类。其中,短路保护的种类有以下几种:

(1)按反应故障类型的不同,有相间短路保护、接地短路保护及匝间短路保护等;

(2)按其功能的不同,有主保护、后备保护及辅助保护,且后备保护又有远后备保护与近后备保护之分;

(3)按保护基本工作原理不同分类,有反应稳态量的常规保护和反应暂态量的新原理保护两大类。根据所反应的参数不同,常规继电保护装置有反映过电流的保护、反映低电压的保护、反映短路电流不同方向的方向电流保护、能反映系统接地现象的零序电流保护以及阻抗保护、差动保护、高频保护和反映变压器内部气体变化的保护等,另外体现新的保护原理的还有工频变化量保护和行波保护等;

(4)按保护装置动作原理不同分类,主要有电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型及微机型保护等,目前使用的基本上是微机型继电保护装置;

(5)按保护装置通过反应参数增大或减小而动作归类,有过量保护和欠量保护。

3)根据保护装置所起的作用不同,继电保护可分为主保护、后备保护和辅保护。

(1)主保护

主保护指的是能以最短的时限,灵敏的、选择性地切除被保护设备和线路故障的保护。它既能满足系统稳定运行及设备安全要求,也能保证系统中其他非故障部分的继续运行,如阶段式电流保护的I段和II段、距离保护的I段和II段、高频保护、差动保护等。

(2)后备保护

继电保护的后备保护装置指的就是当主保护或断路设备拒绝动作时,能够在设定的时限内切除故障的装置,如电流保护的第Ⅲ段、距离保护的第Ⅲ段等。后备保护不仅可以对本保护范围的线路或设备的主保护起后备作用,而且对相邻线路也可以起后备作用。因此,后备保护又可分为远后备和近后备两种方式。

(3)辅保护

辅助保护,为补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护,通常电流速断就可以作为这类性质的保护。

3 继电保护的组成及作用

继电保护的种类虽然很多,但就其基本动作原理而言,基本上由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分组成,把保护各组成部分之间的作用串接在一起,就是一套保护装置的工作过程。

1)测量部分的作用是指通过测量被保护的输变电设备、线路的实时运行参数;

2)逻辑部分是继电保护装置重要的组成部分,它能根据测量部分测量得到的结果,然后与保护装置内部已设定的各种参数进行系统的分析、比较,从而判断被保护的设备、线路是否处于正常的运行状态,以决定保护装置是否应动作;

3)执行部分的作用就是根据逻辑部分分析判断后的结果,使保护装置执行准确的动作。

4 继电保护装置的基本任务

4.1电力系统出现异常运行状态时

电力系统的正常运行状态遭到破坏但还未形成故障时,一般可继续运行一段时间而不必立即进行跳闸,称为异常运行状态。常见的有过负荷、中性点非直接接地系统的单相接地、发电机突然甩负荷引起的过电压、电力系统振荡等。电力系统处于异常运行状态时将影响电能质量,长时间的过负荷运行将引起设备过热,加速绝缘老化,影响电气设备的正常使用,轻者降低设备使用寿命,严重时导致绝缘击穿引发短路,损坏设备。当电力系统处于异常运行状态时,要求继电保护装置能自动、及时、有选择性地发出信号,让值班人员知晓后及时进行相应的处理。

4.2电力系统出现故障时

电力系统最常见及最危险的故障是各种类型的短路故障,短路故障分为三相短路、两相短路、两相接地短路、中性点直接接地系统的单相接地短路以及电机、变压器绕组的匝间短路等几种。其中三相短路、两相短路又称相间短路,两相接地短路、单相接地短路又称接地短路,并以三相短路最为危险,以单相接地短路最为常见。当设备或线路发生短路故障时,将由电源向故障点提供比正常运行时大得多的短路电流,对电力系统可能造成以下后果:

1)故障点的电弧将故障设备烧坏;

2)短路电流的热效应和电动力效应使故障回路的设备受到损伤,降低使用寿命;

3)系统电压损失增大使设备工作电压下降,离故障点越近,所受影响越大,用户的正常工作条件遭到破坏;

4)破坏电力系统运行的稳定性,严重时引起系统振荡,甚至使整个电力系统瓦解,导致大面积停电。

当电气设备出现故障时,对继电保护装置的要求是能自动快速的、灵敏的、有选择性可靠地通过断路器跳闸,将发生故障的设备从系统中及时切除,防止故障设备继续遭到破坏,确保系统其余非故障的部分还能继续正常运行。因此,继电保护对保证系统安全运行和确保电能质量、防止故障扩大和事故发生,起着极其重要的作用,是电力系统必不可少的组成部分。

5对继电保护的基本要求

为了保证继电保护能确实完成其在电力系统中所承担的任务及作用,对动作于跳闸的继电保护装置,应具备以下四个基本要求。

5.1选择性

选拌性要求的内容是:在电力系统发生故障时,对保护装置的动作必须有一定的选择。首先由发生故障的设备、线路的保护进行故障的切除,只有当其保护或断路器拒动时,才允许由其他的保护或装置切除故障。也就是说,保护装置的动作应只切除已发生故障的部分,或尽量使故障的影响限制在最小的范围。

5.2速动性

速动性要求是指保护装置应尽可能地快速切除短路故障,应注意以下两个问题:

l)切除故障的时间为继电保护的动作时间和断路器的跳闸时间之和。因此,要缩短故障切除时间,不仅要求保护动作速度要快,而且与之配套使用的断路器跳闸时间也应尽可能短;

2)保护的速动性要求是相对的,不同电压等级的电网要求不同。如,同样的保护动作时间0.5s,在110kV及以下电压等级电网中被以为是迅速的,而在220kV及以上电压等级电网中则被认为是不够迅速的。

继电保护的速动性应根据被保护设备和系统运行的要求确定,并非越快越好,否则,势必带来保护装置其他性能的降低,或者增加保护的复杂性,而且经济上也不合理。

3)灵敏性

灵敏性的要求是指保护装置对于其所保护的范围内发生的各种故障,应具有足够敏捷的反应能力。保护装置的灵敏性要求与选择性要求的关系密切,在电力系统故障时,故障设备的保护必须先能够灵敏地反应故障,才可能有选择性地切除故障,因此能有选择切除故障的保护,必须同时具备灵敏性。

4)可靠性

保护装置的误动或拒动是电力系统发生事故的根源之一,因此,保护装置应在良好的工作状态下,在保护装置不该动作时应可靠地不动作,而在保护装置该动作时应可靠地动作。

以上继电保护的四个基本要求,它们应同时满足,但是这种满足只是相对的,因为在这四个基本要求之间,既有相互紧密联系的一面,也有相矛盾的一面。例如:为保证选择性,有时就要求保护动作带上延时;为保证灵敏性,有时就允许保护非选择性动作,再由自动重合闸装置来纠正,而为保证速动性和选择性,有时需采采用较复杂的保护装置,因而降低了可靠性。因此,在确定继电保护方案时,必须从电力系统的实际情况出发,分清主次,以求得最优情况下的统一。

6 电力系统继电保护技术的发展前景

当前,电子技术、计算机技术和通信技术已经在日新月异的向前发展,电力系统智能化电网也在高速发展中,传统的电磁型、晶体管等型式的保护装置正在逐渐退出电力系统保护装置的历史舞台。如今,新建的发、变、配电站已基本上采用微机型继电保护装置,随着国内外电力系统新兴技术的蓬勃发展,继电保护技术也不断地朝着微型计算机化,网络信息化,保护、测量、控制和数据通信一体化,人工智能化的方向发展。

6.1继电保护的微型计算机化

微机型继电保护装置从上世纪90年代开始研究,现在已经取得了比较成熟的应用经验,微机保护装置具有运行灵活、方便,动作正确率高,可靠性高,易于获得各种附加功能,以及能够简化定期校验等功能,它相当于一台功能强大、性能优良的微型计算机,具有很好的优越性,使电力系统的运行稳定性能得到了较大的提高。

6.2继电保护网络化、信息化

当前,电子技术、计算机技术正不断地飞速发展,网络技术作为信息和数据通信工具已成为当今时代的主要潮流,随作电力系统智能化电网的不断发展,对继电保护的要求也越来越高,当前,继电保护除了必须按时准确切除电力系统的已发生故障的元件和限制事故影响的范围,更重要的是还要确保整个系统最大限度地安全稳定地运行。如今,通过将系统中输变电设备的各种保护装置用网络连接起来,形成一个继电保护网络系统,使得继电保护实现了具备有大容量故障信息和数据的长期存放空间,具有了快速的数据处理和强大的通信功能,以及能与其他保护、测控、自动化装置共享系统数据、信息和网络资源的能力,当发生故障时保护装置能自动进行系统的数据整理比对,使相关保护和自动化装置能协调动作,从而提高了系统运行的稳定性和可靠性。

6.3保、测、控以及数据通信一体化

当前,微机保护已经把以往运行中需要多台装置来完成的各种功能合在了一起,实现了保护、测量、控制、数据通信一体化的功能,它相当于融合了一台高性能、多功能的微型计算机的相关功能,它作为电力系统计算机网络上的一个智能终端,可以从网络上获取电力系统运行和故障的各种信息,也可将自身所获得的保护设备的相关信息传送给网络控制中心或任一终端,同时也实现了远方的监控等功能。

6.4继电保护智能化

近年来,随着电力系统微机继电保护技术的不断成熟,继电保护研究领域内的不少工作正逐步向人工智能技术方面发展。当前,代表着先进科研领域的人工神经网络、专家系统、人工智能等新技术正逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护技术的未来发展注入了新的活力。可以预见,随着电力系统技术的不断发展,人工智能技术在继电保护领域也必将会得到更加深入的应用,继电保护智能化将是今后发展的必然趋势。

参考文献

[1]电力系统继电保护.中国电力出版社,2010.

[2]电力系统综合自动化系统的前沿技术.华东科技,2011.

[3]黎彬,罗绍亮.继电保护智能化测试系统在电力系统中的应用和展望[J].电气开关,2010(3).

电力系统继电保护原理范文第2篇

[关键词]电力系统;继电保护不稳定;原因;事故处理;方法

中图分类号:F407.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0080-01

引言

第二次工业革命后,电力融入人们的日常生产、生活中,电力系统在当今社会扮演者日益重要的角色,一旦电力系统发生问题就会影响大家的正常生活,电力系统的继电保护工作时电力系统正常工作的重要保证,电力系统的继电保护工作的目的在于及时地将电力系统的故障或异常情况从其从属的电力系统中切除,防止其影响整个电力系统正常工作。建立现代化的智能型电力系统是电力工作的主要目标,而智能型电力系统需要新型的结构与设备,以此来确保整个电力系统的功能。继电保护是建立智能型电力系统的基础部分,对电力系统安全和功能具有保护和维护的功能,由于继电保护设备和智能电力系统具有结构上的复杂性,受到外部影响和干扰出现电力系统继电保护的不稳定与故障就成为客观实际。应该站在建设现代化电力系统的高度去看待电力系统继电保护的稳定问题,要重视电力系统继电保护的功能和意义,分析电力系统继电保护不稳定的内在原因,通过正确处理、规范操作达到提升电力系统继电保护稳定性的目的,实现对电力系统继电保护事故准确而高效的处理,从而实现电力系统继电保护对建设智能型电力系统的功能与作用。

一、使电力系统继电保护不稳定的因素

(一)电力系统继电保护系统软件的影响

如果电力系统中继电保护系统软件出现问题,可能导致错误地发动电力系统的保护装置,就我国当下的电力系统状况分析来看,需求定义不准确、软件运行错误、软件测试出现问题都会导致继电保护不稳定。

(二)继电保护系统的硬件装置问题

通过对继电保护系统的分析,我们可以发现很多继电保护系统的二次回路存在绝缘老化的现象,这会导致二次回路接地,进而造成继电保护系统故障。断电路是继电保护系统的重要元件之一,断电路的质量直接与继电保护系统的正常运行密切相关。

(三)人为因素

据相关统计,安装人员没有按照正确的安装方法来进行继电保护系统安装工作会导致电力系统继电保护不稳定,而且此类事件在继电保护系统故障中占有一定比例。

二、对继电保护运行操作的准确性进行提高

继电保护运行人员必须首先进行继电保护原理和二次图纸的学习,然后对继电保护进行核对、并对现场二次回路端子、继电器信号吊牌压板等部件进行熟悉,对两票进行严格的控制,并实施安全保护措施票,在运行过程中严格按照继电保护的运行规程进行操作。在进行继电保护中,每一次的投入和退出都必须严格按照设备调度范围的划分在征得调度同意的前提下,才能进行调度。为了确保继电保护制度的各项标志均符合规范,必须对其进行严格的监管。

在特殊情况下对继电保护进行保护操作,运行人员主要是以通过培训的方式来进行继电保护知识的掌握的。如果在继电保护运行中发现有异常或者存在缺陷的时候,除了对其加强监管以外,还要对能加强误动的保护必须联系继电保护人员进行异常情况的处理。如果出现下列异常情况必须及时退出。

(一)母差保护

如果继电保护发出“母差交流断线”、“母茶直流电压消失”此种信号的时候,母差不平衡电流不为零的时候,无专用旁路母线的母联开关串代线路操作及恢复倒闸操作中。在此类母差保护情况中,都必须进行断电处理。

(二)高频保护

定期通道试验参数不符合数据要求的时候,直流电源突然断电的时候。在此类高频保护情况中,也必须进行断电处理。

(三)距离保护

如果采用的是PT退出运行或者三相电压断线时,在正常情况下助磁电流不符合要求的时候。在上述此种距离保护的情况下,都必须对其进行断电处理。

(四)微机保护

如果继电保护的总警灯亮同时另有一个保护警告灯亮的手,应该退出相应的保护。如果继电保护的CPU出现故障,应该退出相应的继电保护。所有警灯均不亮,并且电源指示灯也熄灭的情况下,说明直流电源消失,应该将出口压板退出,在直流电源恢复供电后再进行继电保护。

三、提高继电保护的可靠性的措施

提高继电保护应该主要应该从以下几个方面入手:

(一) 选用质量可靠的继电保护装置。

(二) 采用有效措施对晶体管保护的抗干扰能力进行加强。

(三) 在晶体管保护装置的设计中应该充分考录实际情况。

(四) 继电保护人员必须不断提高职业素养。

(五) 定期对保护装置进行检查。

(六)保护继电宫殿系统地稳定性。

四、继电保护事故处理的方法

(一)分析利用计算机提供的故障信息

根据我国当下的电力系统的相关技术的发展状况,经常发生的事故都是容易处理的,只有少数故障是根据技术人员的修理经验难以解决的,就需要利用计算机等方法来进行故障信息的分析工作,并严格按照正确的方法和步骤进行操作,具体步骤如下:

1、正确分析认为因素造成的事故

由于某些继电保护系统的特性,会导致当发生事故后没发出指示信号,技术人员无法判断事故发生的原因,这就需要相关工作人员重视对继电保护系统检查工作,如实反映由人为因素造成的事故,以节约技术人员的时间,提高修理效率。

2、充分利用计算机来进行记录工作

在进行电力系统的继电保护工作时,需要安装专业的计算机装备,用于记录继电保护系统日常的工作状态,以便系统发生故障后能够及时地根据计算机的记录来分析故障的发生位置,并根据故障来采取相关解决措施。

(二)用正确的检查方法来进行继电保护系统的检查工作

1、逆序检查法

当根据计算机记录的数据不能及时地找出故障的发生位置时,就需要从事故发生的结果来进行逆向、逐一检查,直至找到故障发生的位置,该方法一般适用于保护装置发生误动的状况。

2、顺序检查法

该检查方法是用于逐一检查的方法来进行故障位置的检查工作,但是该方法要求必须按照正确的方法进行,当计算机出现故障时,导致保护装置不能正常启动或者保护装置的运行逻辑出现问题时,通常采用顺序检查法会提高检查效率。

3、整组试验法

该方法一般用于检测继电保护系统是否能够正常工作,确保保护装置的动作逻辑和动作时间正确,能够在较短的时间内检测出故障的发生位置,进而与其他方式结合找到合适的解决办法。

结语

随着时代的进步,我国科学技术发展水平不断提高,电力系统和计算机技术的发展水平日益提高,继电保护系统向智能化、网络化方向发展,由于科学技术的发展导致多种科学技术能够应用到机电保护系统发展中。

参考文献

[1]周凯. 电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J]. 数字技术与应用,2010,11:121+123.

[2]阎玉丽. 电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法[J]. 黑龙江科学,2014,12:243.

[3]孙春雨. 电力系统继电保护不稳定的原因分析及事故处理措施研究[J]. 科技创新与应用,2015,10:147-148.

[4]李青. 电力系统继电保护不稳定成因分析和事故处理方法[J]. 通讯世界,2013,21:199-201.

[5]张宇驰. 继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析及措施[J]. 通讯世界,2014,01:35-36.

电力系统继电保护原理范文第3篇

【关键词】电力配网系统;操作电源;选用;继电保护

近年来,由于用户电气设备故障导致主网停运的现象时有发生,其中有一部份就是由于没有配置可靠、合适的操作电源导致继电保护不能正确出口所致。在近期的一座用户10kV变电站预试中,发现其蓄电池组直流系统由于长期疏于维护已经完全瘫痪。配电系统操作电源的合理配置已经成为亟待解决的问题。操作电源可以简单地分为直流操作电源和交流操作电源两大类。

1.直流操作电源

目前电力系统中常见的直流操作电源系统有以下几种:蓄电池组直流系统、硅整流电容储能直流系统和复式整流直流系统。

1.1蓄电池组直流系统

蓄电池组直流系统通过接于一次电路的硅整流装置对蓄电池组充电,蓄电池组在一次交流电源故障甚至完全消失的情况下仍能可靠工作,所以它是独立的电源系统,具有很高的供电可靠性。此外,蓄电池组输出电压平稳,容量较大,供电质量好。蓄电池组直流系统的主要缺点是价格昂贵、结构复杂,早期的蓄电池组运行维护工作量较大,但随着微机控制的免维护蓄电池组直流系统的出现,其运行维护工作量大大降低了,这种直流操作电源系统在整个电力系统中得到了十分广泛的应用,已经成为电力企业各发电厂和变电所的标准配置。

但是,很多电力用户尤其是中小型用户对蓄电池组直流系统的认可度不高,最主要的原因就是价格昂贵,他们需要的是经济、实惠、可靠的操作电源系统;此外,虽然免维护蓄电池组的运行维护工作量已经大大降低了,但对于技术水平普遍有限的用户电气运行人员来讲,仍需要加强培训才能胜任此项工作。所以,蓄电池组直流操作电源一般应用在一些大中型用户配电系统中,很少应用在中小型用户配电系统中。

1.2硅整流电容储能直流系统和复式整流直流系统

硅整流电容储能直流系统与复式整流直流系统省去了价格昂贵的蓄电池组,使造价降低,但结构仍然比较复杂,并且是非独立的电源系统,只适用于中、小型变电所中,应用较少,近年来新建的配电系统中几乎难觅踪影。

2.交流操作电源

交流操作电源又可分为交流电流操作电源和交流电压操作电源两种。

2.1交流电流操作电源

这类继电保护操作电源结构简单、动作可靠、投资很小、经济性好。但由于其最终依靠断路器过流脱扣线圈动作实现分闸,过流脱扣线圈的额定动作电流参数对保护能否可靠动作至关重要,而该脱扣线圈的额定动作电流一般为5A,也就是说TA二次电流必须达到5A以上保护才能动作,若继电保护的整定值恰在5A以下,就会出现继电器动作而脱扣器不动作的情况,此时保护将形同虚设,同时这类继电保护的动作时限较难精确整定,因此,上下级断路器的动作电流、动作时限配合变得较为困难,继电保护的选择性及速动性达不到要求限制了它的应用。所以,这类操作电源一般应用在断路器较少、接线简单的中小型用户配电系统中,同时,由于其简单可靠的特点,在电网10kV配电网柱上真空断路器中也广泛采用。

2.2交流电压操作电源

交流电压操作电源结构简单,一般从站用变压器或电压互感器二次侧引入电源,电压互感器的二次电压需经控制变压器变换成断路器操动机构及保护装置的额定电压。这种电源独立性差,往往依赖于一次系统的运行状态,可靠性不高,为提高供电可靠性,交流电源最好有两个,可采取站用变压器和电压互感器电源互为备用的方式,也可引入外接电源作为备用,两个电源之间通过接触器实现自动切换。下面介绍两类交流电压操作电源。

2.2.1不带充电储能装置的交流电压操作电源

这类操作电源只适用于系统正常运行或接近正常运行的情况,不适用于发生短路的事故情况。因为当发生短路时,整个系统母线电压都将下降,由电压互感器或站用变压器供给的操作电源电压降低,继电保护及断路器操作机构将无法正确动作,保护形同虚设。因此这类操作电源仅能提供正常运行状态下的分合闸电源、储能电源及信号电源,不能可靠实现事故跳闸。但它恰能弥补交流电流操作电源的缺点,所以一般在用户10kV及以下的中小容量变电站中,常常将这两类操作电源结合使用。

2.2.2带充电储能装置(UPS)的交流电压操作电源

近年来,交流不间断电源(UPS)在很多供电可靠性要求很高的场合广泛应用,如果在前述的交流电压操作电源系统中加入UPS装置,就能很好地解决供电可靠性的问题。以电压互感器、控制变压器、UPS等构成的交流电压操作电源示意图如图2所示。

这类操作电源要求合理选择UPS装置的容量,目前,低能耗的弹簧操动机构在10kV配电系统中广泛应用,对操作电源容量要求较高的电动操动机构已基本淘汰,所以,大中容量的UPS装置已能满足正常运行状态下的操作、储能及信号电源要求。在系统发生短路的瞬间,虽然UPS的输入电压降低,但由于其具备储能功能,输出电压在一定时间内尚能保持恒定,完全能满足继电保护正常工作及跳闸需要,所以,它能较好地解决操作电源供电可靠性的问题。另一方面,从图2可以看出,增加的投资仅仅是UPS装置的费用,这种操作电源系统的经济性较好;同时,UPS装置体积小,UPS甚至可以安装在高压开关柜内, UPS维护方便,它具备故障指示灯,如果损坏,更换方便,费用不高。

但是,由于UPS自身容量毕竟有限,限制了其在大中型配电系统中的应用,但带UPS的交流电压操作电源在中小型用户配电系统中不失为一个好的选择。(见表1)

电力系统继电保护原理范文第4篇

关键词:电力系统;不稳定;继电保护

中图分类号:F407 文献标识码: A

一、电力系统继电保护的重要作用

电力系统的继电保护就是指当电力系统中出现异常工作状况或者是发生故障时,尽量将故障范围控制在最小范围内,并在故障发生的时刻将故障设备和部件从电力系统中隔离开来,或者是发出故障告警信号,由操作人员消除故障设备,避免出现社会损坏,减小电网故障导致的供电影响。因为继电保护工作对设备以及操作技术的要求较高,一旦出现不稳定现象或者故障将对电力系统的整体稳定性造成影响。

二、电力系统继电保护不稳定问题原因

(1)硬件原因

因为继电保护装置的整个硬件构成十分复杂,通常其主要的功能模块包括电源供应模块、数据处理模块、数模转换模块以及断电设备等。各个硬件的功能参数较多,且技术要求相对较高,在日常的运行过程中一旦受到环境侵蚀的作用,将导致硬件参数发生改变,从而导致电子元器件发生故障,使得继电保护系统处理实时数据的能力下降,造成继电保护系统的工作稳定性受到影响。

(2)设备干扰原因

电力系统中的继电保护设备是在突发性故障中出现的保护动作电气系统,实际中可以看到其动作的触发通常具有一定的执行准确性;实际运行过程中,这些电气设备一直处于较为复杂的工况环境下,电网本身会产高频率和高强度的非电信号冲击,这也会触发继电保护动作。高敏感性设备运行时,干扰信号可能会变成瞬态脉冲信号,导致继电保护设备出现误动作。

(3)直流电源原因

直流电源是继电保护系统不稳定的一个重要来源。变电所可能会因为某种原因发生接地故障,接地故障电流就会通过变电站的地网,然后经过变电站地网的电阻,从而使得大地电压低于故障后的地网电压,我国相关规定表明每千安故障电压的最大值可达10V,此故障电压的幅值是决定入地电流和接地电阻的。当直流回路有电源中断情况时,主要修复方法是直流电压的修复,直流电压的修复时间一般不能确定,因为分布电容和抗干扰电容的不同,所以在保护装置内部会发生相互作用,引起保护系统的电位差,进而影响整个电力系统。

三、电力系统继电保护不稳定的解决对策

(1)完善规章制度

每个行业都需要一套规章制度来束缚员工的工作行为,在电力企业规章制度也是必不可少的。由于继电保护系统的重要性,在电力企业中有一套专门的继电保护规章制度。继电保护的不同环节都需要计算机实时的检查跟踪、记录数据信息,保护系统的主要环节有事故分析、处理缺陷、运行修护及定期校验,可以有效保证系统的健康运行。可以在继电保护系统中设立零事故奖励制度及劳动模范奖项等,重点设立一套科学合理的员工奖罚制度,激发员工的工作热情,杜绝员工不负责任事件的发生,进而实现资源的合理配置和提高职工的工作效率。

(2)做好日常的检修与维护工作

不论基于何种技术的继电保护装置,做好系统的日常检修与维护工作尤为重要。通常,在日常检修工作中下面这样几个项目容易被忽略:

1、连接件的机械特性

这主要包括连接器件的紧固程度、焊接点焊接情况以及机械构件的疲劳程度等。当前继电保护装置的保护屏端子数量越来越多,尤其是在新安装的保护屏,因为经过运输、安装等操作,其中大部分的端子螺丝已经松动,在安装就位之后必须认真予以检查,避免出现保护误动、拒动等问题。

同时,在日常检修与维护过程中,可以将插件拔下检查,并将芯片固定牢靠,使用螺丝刀将紧固件拧紧,并检查焊点的牢靠程度。

2、做好继电保护装置的清洁工作

再长时间的使用过程中,继电保护装置容易吸附大量的静电灰尘,从而引发绝缘失效问题。因此,在检修过程中可以采用两人轮流清洁的操作方式,避免出现误碰运行设备的问题。在检修过程中,应该保持与带电设备之间的距离,杜绝出现二次回路短路、接地事故。

(3)对电力系统继电保护故障问题进行检查

①逆序检查法。实际中,如果借助微机事件记录、故障录波难及时找到事故发生点,则建议从事故发生结果分析,从后往前查找,直到最终找到故障发生的根源。实际中,该种方法主要应用在继电保护误动情况下。②顺序检查法。实际中,该种方法主要是利用检验调试手段,探寻故障发生的根源。按照外部检查、线路绝缘检测、定值检查以及电源性能测试和保护性能检查顺序,对电力系统继电保护故障点进行查找,该种方法通常应用在微机保护出现拒动、或者出现逻辑性错误的事故问题处理中。③整组试验法。实际中,该方法主要是为了对保护设备的动作逻辑、时间进行检查,在很短的时间内即可查出故障问题,并找到故障问题的发生根源。采用该种方法查找故障点,如果出现了异常现象,则结合其他方法检查。

(4)降低干扰幅度

在解决直流电源对继电保护系统产生干扰时,可以增加续流回路,使在断流时期的感应线圈中的电磁场迅速释放衰减。最好的方法是给感应线圈并联一定数量的电容电阻回路或是电阻串二极管,就可以释放断开感应线圈的电流,这样就能够很好的避免故障的发生。

(5)实行智能网络化

进入21世纪以来,人工智能化从虚构逐渐变为现实,应用与人们的日常生活中,给人们生活带来了极大的方便性。广泛应用的人工智能技术有粗糙集、BP神经网络、模糊算法以及最近兴起的复杂网络同步理论,这些技术在电力企业中也发挥了它们应有的作用,尤其是在继电保护系统方面。21世纪是网络主宰着人们的世界,在人们生活中网络无处不在,如果把计算机网络和人工智能技术结合起来完美的应用到继电保护系统中,将会给电力企业带来巨大的经济效益。现在,继电保护系统的主要问题是安装处的电气量只能被保护装置反应保护,保护装置也只能把发生故障的元件进行切除,尽量减小故障范围。最重要原因是短缺有效的数据通信方式,不能把危害降到最低。如果把整个保护系统的设备装置用智能化的网络有效的连接起来,就可以及时确定故障发生的方位、故障的影响范围等等,做好下一步的保护措施,在现在的条件下是可以完全实现的,希望这方面的专业人士尽快研制出这个保护系统,造福于人类。

(6)加强管理人员的专业技能培训

因为继电保护装置存在着技术性能较为复杂,管理人员在没有熟练掌握详细的技术标准及操作要领之前不能对继电保护装置进行合理操作的问题,需要在员工技术培训过程中对继电保护装置的技术特点进行详细分析和论述,通过专业培训的方式提高继电保护的日常检修与维护水平,尽量减少人为操作误差而导致的继电保护工作不稳定发生的概率。

四、结语

总而言之,随着电力系统的快速发展,电网规模不断扩大,系统结构变得更加的复杂,如果继电保护中出现故障问题,将严重影响电力系统的正常运行。因此,我们要充分的认识到继电保护的重要性,加强对电力系统继电保护故障问题的研究,保证继电的安全稳定运行。

参考文献

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[3]余慧敏.基于电力系统继电保护不稳定出现的原因及事故处理措施[J].科技与企业,2013,20:392.

电力系统继电保护原理范文第5篇

继电保护是电力系统中的重要组成部分,在电力供应过程中继电保护能够维持电力系统的正常运行。电力供应作为人们生活生产的基础支持,电力系统的运维非常重要。就电力系统继电保护出现不稳定的现象,相关技术人员则需要积极采取措施处理这一问题。就此,本文先分析影响继电保护不稳定的因素,并据此提出相应的处理方法。

【关键词】电力系统 继电保护 不稳定原因 处理

电力系统以及电网建设在随着电力需求不断扩大和改进,电力系统结构也发生了一定的变化,继电保护也随之更新升级。电力系统在运行的过程中,其继电保护部分体现出的作用越加明显,但是由于各种原因继电保护也面临着不稳定的状况,而这也会导致电力系统正常运行受到的影响。就继电保护不稳定的原因,本文以下有具体的分析。

1 继电保护不稳定的影响因素

1.1 软硬件影响因素

电力系统继电保护不稳定在技术方面而言,主要受到系统内部的软硬件因素的影响。首先,就其系统软件看,继电保护不稳定是由于软件运行出现错误,或者软件测试过程出现了问题。其次,就其系统硬件看,继电保护系统中的二次回路在运行中由于出现老化的问题,使得回路接地,从而造成继电保护系统出现不稳定的现象。关于二次回路,主要涉及到的电器元件是电流和电压互感器,如果二者互感器出现饱和或者出现误差都会影响到继电保护的稳定运行。

1.2 “三误”影响因素

继电保护出现不稳定现象或出现故障,另一重要影响因素则是在运行等各环节当中相关工作人员出现了“三误”。而所谓“三误”指的是误碰、误整定和误接线,“三误”突出的特点是人为导致的继电保护不稳定或使之出现故障发生事故。误碰具体也分多种情况,例如在系统维护工作当中,相关人员清扫运行设备或二次回路中没有使用绝缘设备,或没有安全意识,从而导致继电保护出现不稳定现象。误整定则可能是在计算、审核继电保护整定值等环节,相关人员没有的严格按照《220~500kV电网继电保护装置运行整定规程》、《35~110kV电网继电保护装置运行整定规程》等规定进行计算,继电保护整定值出现错误或误差,导致继电保护在运行中出现不稳定现象。误接线使得继电保护发生不稳定,可能是由于在设置或安装线路或装置时,没有严格按照图纸进行,或者接线过程中出现其他情况,导致接线错误,致使继电保护系统运行不稳定。

综上两点因素分析,继电保护不稳定受到多种因素影响,就电力系统继电保护需要采取一定的措施处理这些问题,保证继电保护系统的稳定性,从而为提供稳定的电力系统运行环境,满足人们的电力需求。

2 继电保护系统稳定性的措施

2.1 结合信息技术设备分析继电保护系统不稳定因素

电力系统运行目前是结合计算机等电子设备进行管理和控制的,因此针对其继电保护系统出现不稳定现象,也可以结合该设备对不稳定因素以及继电保护系统中各项数据变化,分析出现该现象的原因,进而采取相应的措施处理。通过计算机等信息设备,相关工作人员可以获得继电保护装置的动作、跳闸时间、设备超载状态相关数据,以及这些数据则可以判断继电保护中问题所在。

2.2 做好继电保护的安装设置及检测工作

为避免电力系统继电保护发生不稳定现象,相关工作人员应当在其运行工作之前就做好安装设置工作。就此,本文有以下几点建议:

(1)继电保护装置的材质首先应当得到保证;

(2)加强晶体管的抗干扰性能;

(3)定期检测继电保护系统。在技术支持下,以及以上三点建议下,继电保护系统发生不稳定现象的概率必然会有所降低。

2.3 继电保护不稳定的具体处理方法

电力系统在运行的过程中,继电保护系统出现不稳定现象,相关人员则应当根据其具体情况采取相应的处理方法。以下则是针对继电保护系统中出现的几点具体问题,提出的几点处理方法和建议。

2.3.1 计算机系统反应的继电保护母差问题处理

针对母差交流断线等相关的信息数据,母差不平衡并且电流不为零时,如果也没有专用母线的母联开关串代线路操作时,则需进行断电实现母差保护。

2.3.2 使用计算机设备的保护处理措施

继电保护相连计算机设备中的总警灯亮,并且保护警灯也起来,则应当退出计算机相关系统的保护;继电保护的中央处理器出现故障,导致继电保护出现问题,则应退出相应的保护系统;当继电保护系统中所有警灯都不亮,电源灯也不亮,则应当退出出口压板,电源灯亮时则实行继电保护。

2.3.3 断电处理稳定继电保护系统

针对电力系统继电保护中数据或参数出现异常,电源发生断电的情况,在高频保护情况下,也实行断电保护;相关人员采用PT退出运行时,助磁电流与实际要求不符,也进行断电处理。

3 结束语

我国电力系统在科技进步的基础上,逐步在实现电力系统结构等方面的改造,以适应当前人们对电力的需求,与此同时也提升我国电力系统运行的方式和水平。电力系统中继电保护是其重要构成部分,针对当前继电保护可能出现的不稳定现象,本文分析了其中两点原因,即软硬件因素和“三误”因素。本文提到的关于继电保护不稳定的处理方法,实际上还并不全面,但是在未来随着科技以及相关人才技术的发展,继电保护系统必然会逐步实现智能化,从而有效降低其发展问题现象。

参考文献

[1]周凯.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J].数字技术与应用,2010(11):121+123.

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[3]刘琦.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析[J].科技创新与应用,2016(04):160.

[4]李晓敏.电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2016(01):284.