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继电保护的对象

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继电保护的对象

继电保护的对象范文第1篇

【关键词】继电保护;电力系统;影响

电力系统在社会生活的各方面都起着巨大的作用,我们无法想象如果没有了电人们将怎样生活。由于电力在现代社会中的重要性,所以对于电力的保护就显得尤为重要,继电保护对电力维护起着重要作用,而它也是保证电力系统正常运行的关键。与此同时,运用与发展电网继电保护对电力系统的正常运行也十分重要。所以也理所应当得到社会的广泛关注。

电力网络及相关设备监测保护的重要技术,正在向计算机,智能化,网络化,这些方向发展,而这些方向也将会是此领域的长期发展趋势。继电保护被为分互式发电,交互式供电。而其中的交互式供电提出了更高的要求,在这其中,探索新的保护原理也在通信技术和信息技术的长足发展下得到普及。

对电网进行继电保护,因此也对交互式发电,分布式发电提出了更高的要求。另外信息技术和通信的长远发展,数字化的应用在各行各业也越来越普及,这也为探索新的保护原理提供条件。这时候要想对电网进行实时的保护,就需要智能化的保护装置了。

一、继电保护的组成

1、合并单元,合并单元就是把二次单元传输过来的电流或者电压的数据进行时间等组合的物理单元,它既可以作为单元器的一部分,也可以作为一个独立的单元存在。

2、智能终端,是有预测性,适应性的智能组件。它第一次采用电缆连接,第二次采用光纤连接,最后连接到智能化系统上。来进行本地或异地的监测,控制和处理故障。以此来实现对设备的控制。

3、交换机,是网络元件中有源的一种,它是两个或多个子网连接到一个交换器上,通过转换器也可以将子网本身连接的一种机器。

4、Go ose是一种面向对象事件中的通用对象的变电站,一套技术先进和功能完善的计算机监控系统是变电站的首要标准,并且承担着运行人员的控制,监测,测量数据分析等一系列的任务。其中利用以太网特性,可以使信息进行交换,与保护系统建立互相统一的信息平台,使二次系统的安全性得到提高,使转换设备可以节省,而且前置等中间通信环节消失,减少工作量,由于节省二次设备,在这样的情况下,就节省了开支,降低了成本。

二、继电保护与电力系统的关系

电力系统最根本的任务就是安全、优质的供给用户电力资源,但是在电力系统逐渐完善的今天,系统的结构日益复杂,元件数量也越来越多。但系统元件如果出现了故障就有可能会使系统功能受到影响,甚至丧失,这样将会给人和社会带来巨大的损失。因此,为了保护电力系统的安全,给出以下建议。

首先就要保证电力系统承受事故的能力足够强。

第二个也是很重要的就是加强继电系统保护。如果想要保障电力系统能够安全运行,首先就要加强电力系统网架的结构,加强各网联络线间的调节能力。同时提高继电保护系统的可靠性和安全性。

继电保护系统是防止电力系统受到外来故障危害的防线,是电力系统不可或缺的一部分。它对保护电力系统正常运行,防止故障影响运行,和电的质量都起着极其重要的作用。当系统受到来自外界的自然的、人为的危害时,就会自动的切除外来危害,保证电力系统的正常运行。最大程度的保证电力系统正常供电。

但如果当电力系统遇到故障时,没有继电保护及时阻止外来危害侵入电力系统,那么将会造成巨大的事故和严重的损失。

所以为了保证电力系统能够安全稳定的运行,保证机电系统的完好无损是非常重要的,也是绝对不能忽视的。在平时中,为了保证继电系统正常的安全的运作,就要定期对它进行维护,检查,修理,并实用科学的方法对它进行检修、维护。这对几点保护的可靠性有着非常重要的意义。

三、继电保护对电力系统的影响

在飞速发展的21世纪,继电保护被用于实际生活的中,对整个电网系统都实施着保护。但是由于电网系统的不断增大,开始有越来越多的数据,越来越多的信息,越来越远的传输距离,越来越快的传输速度。这所有的一切因素,都使得继电保护的有效实施越来越困难,以至于继电保护的可靠性越来越低。对此,我们希望新时期的继电保护能够更加快速的适应人们生产和生活的需求。

当电力系统发生故障的时候,继电保护的动作会直接影响着电力系统的运行的安全性和稳定性。所以在评估元件故障时,一定要首先考虑继电保护的影响,而大多时候在考虑电力可靠性时人们往往都忽略了继电保护,这是非常不正确的,也是非常不科学的。继电保护对维持电力系统的安全正常的运作起到的作用都是非常巨大的。

现在人们对继电保护的了解都还不是多么的透彻,所以人们又有很大的必要去研究继电保护的可靠性,借此来为电网评估提供更加可靠的数据依据。

1、保证了时间和数据同步进行

传统中的继电保护要通过二次模拟才能接入装置,然后由控制总线通过模拟转化器传输信号到转化器起到保护的作用。在这种过程中会出现时间和数据不同步的现象,这样就容易导致事故的发生。而继电保护是针对整个电力系统进行保护的,它是利用先进的计算机技术,把收集到的数据信息在瞬间出去,减少了时间与数据的不一致性,降低了风险,加大了安全性。还有现代先进的监测、监测系统为电网的监测和分析提供了非常精确的数字,大大的降低了事故的发生,提高了安全性。

2、自我恢复性变强

继电保护装置的越来越完美,在某种程度上可以大大的使电网的自我恢复能力增强。所谓自我恢复是指电网在受到外界侵害时,内部元件损坏的情况下,可以进行内部元件的自我恢复,重组,并且寻求元件的替代品。而这种具备自我恢复的继电保护装置在今后的生活中将会越来越多的受到人们的关注,进入人们的生活,为人们造福。

3、可以更加快速的识别故障

在传感器技术不断提高的同时,电网数据分析算法也在不断地提高着,结合信息的高速,时间和数据的同步,使电力系统事故的判别更加准确,也更加高速。而且也可以更迅速的判别是哪种故障,比如为了实现高压交流线路超高速保护,利用暂态分量的小波变量提取证物的方式。

四、结语

总结全文,电力系统独自运行时很容易受到外界障碍的威胁与危害的,在继电保护下电力系统才有条件可以安全稳定的运行,而且随着社会的进步,信息技术的发展,人们对于电力的要求越来越高,这也就对继电保护装置形成了很大的需求。也只有在继电保护下的电力运作才会让人们满意,让人们放心。

参考文献:

[1]许小慧.智能电网导论[M]北京.中国电力出版社,2009(8)

继电保护的对象范文第2篇

关键词:电力系统;继电保护;状态检修

前言

在电力系统的运行过程中,往往由于电气设备绝缘损坏、操作维护不当以及外力破坏等原因,造成短路事故或不正常的运行状态。发生短路事故时,故障点产生的电弧可能将电气设备烧毁。比额定电流大数倍至数十倍的短路电流的热效应和电动力效应会加速电气设备绝缘的老化或损坏设备;电力系统的电压会降低瞬时而影响到用户的生产;严重的短路故障除会造成停电外,还可能使电力系统的稳定受到影响,使系统解列并造成地区大面积停电。因此,电力系统发生故障时,必须及时采取有效的措施迅速排除,以避免产生严重的后果。

继电保护及自动装置是电力系统的重要组成部分。对保证电力系统的安全经济运行,防止事故发生和扩大起到关键性的作用。目前,有数据表明:电力系统因继电保护引起的事故呈上升趋势,造成局部电网解列失压,带来不少经济损失,对电网安全构成很大威胁。

1 对继电保护装置的基本要求

对供电网络的继电保护装置有以下几点要求:

(1)选择性。当供电系统发生事故时,继电保护装置应能有选择地将事故段切除,即断开距离事故点最近的开关设备,从而保证供电系统的其他部分能正常运行。

(2)快速性。一般要求继电保护装置应快速切除故障,以尽量减少事故的影响。在有些情况下,快速动作与选择性的要求是有矛盾的。在 6-10kV 的配电装置中,如果不能同时满足以上两个要求时,则应

首先满足选择性的要求。但是如果不快速地切除故障会对生产造成很大的破坏时,则应选用快速但选择性较差的保护装置。

(3)灵敏性。继电保护装置对其保护范围内发生事故和不正常运行状态的反应能力称为灵敏性,它可用灵敏系数来衡量。

(4)可靠性。继电保护装置必须运行可靠。

2 继电保护装置的校验周期和内容

为了保证电力系统故障情况下,继电保护装置能正确动作,对运行中的继电保护装置及其二次回路应定期进行校验和检查。对一般10kV 用户的继电保护装置,应每两年进行一次校验;对供电可靠性要求较高的用户以及35kV 及以上的用户,一般每年应进行一次校验。此外,在继电保护装置进行设备改造、更换;检修后以及在发生事故后,都应对其进行补充校验。对于变压器的瓦斯保护,应结合变压器大修同时进行检验。对瓦斯继电器,一般每三年进行一次全面检查,每年进行一次充气试验。

对运行中的继电保护装置,应按下列项目进行验:

(1)对继电器进行机械部分检查及电气特性试验。

(2)二次回路绝缘电阻测量。

(3)二次通电试验。

(4)保护装置的整组动作检验。

3 对继电保护装置及二次线巡视检查

变、配电所的值班人员应定期对继电保护装置及其二次线进行巡视检查,内容如下:

(1)各类继电器外壳有无破损,整定值的位置是否变动。

(2)查看继电器有无接点卡住、变位倾斜、烧伤、脱轴、脱焊等情况。

(3)感应型继电器的圆盘转动是否正常,经常带电的继电器接点有无大的抖动及磨损,线圈及附加电阻有无过热现象。

(4)压板及转换开关的位置是否与运行要求一致。

(5)各种信号指示是否正常。

(6)有无异常声响、发热冒烟以及烧焦等异常气味。

4 继电保护装置的运行维护

(1) 在继电保护装置的运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并立即向主管部门报告。

(2) 继电保护动作开关跳闸后,应检查保护动作情况并查明原因。恢复送电前,应将所有的掉牌信号全部复归,并记入值班记录及继电保护动作记录中。

(3) 检修工作中,如涉及供电部门定期校验的进线保护装置时,应与供电部门进行联系。

(4) 值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换转换开关及卸装保险等工作。

(5) 在二次回路上的一切工作,均应遵守《电气安全工作规程》的有关规定,并有与现场设备符合的图纸作依据。

传统的变电站二次设备检修,依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求,对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验,以确保装置完好、功能正常,确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障,只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障,保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此,电气二次

设备同样需要进行状态监测,实行状态检修模式。

5 变电站二次设备的状态监测

(1) 变电站二次设备的状态监测内容状态检修的基础是设备状态监测,要监测二次设备工作的正确性和可靠性,进行寿命估计。站内二次设备的状态监测对象主要有:交流测量系统,包括T A 、T V 二次回路绝缘良好、回路完整,测量元件的完好;直流操作、信号系统,包括直流电源、操作及信号回路绝缘良好、回路完整;逻辑判断系统,包括硬件逻辑判断回路和软件功能;通信系统;屏蔽接地系统等。与一次设备不同的是二次设备的状态监测对象不是单一的元件,而是一个单元或一个系统。监测的是各元件的动态性能,有些元件的性能仍然需要离线检测,如T A 的特性曲线等。因此,电气二次设备的离线检测数据也是状态监测与诊断的依据。

(2) 对站内二次设备的状态监测方法随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展、变电站故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对综合自动化变电站而言容易实现状态监测,保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、C P U 、I /

O 接口、A / D 转换、存储器等插件进行巡查诊断。可以采用比较法、编码法、校验法、监视定时器法、特征字法等故障测试的方法。对保护装置可通过加载诊断程序,自动测试每一台设备和部件。然而,对常规保护进行状态监测较难实现,因为二次回路是由若干继电器和连接各个设备的电缆所组成,点多、又分散,要通过在线监测继电器触点的状况、回路接线的正确性等则很难,也不经济。一方面应从设备管理环节入手,如设备的验收管理、离线检修资料管理,结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下,应充分利用现有的测量手段。如TA 、T V的断线监测;直流回路绝缘监测、二次保险熔断报警等。

6 变电站二次设备状态检修需考虑的问题

(1) 二次设备的电磁抗干扰监测问题由于大量微电子元件、高集成电路在电气二次设备中的广泛应用,电气二次设备对电磁干扰越来越敏感。电磁波对二次设备干扰造成采样信号失真、自动装置异常、保护误动或拒动、甚至元件损坏。对二次设备进行电磁兼容性考核试验是二次设备状态检修的一项很重要的工作。对不同厂站的干扰源、耦合途径、敏感器件要进行监测管理。如对二次设备屏蔽接地状况检查;微机保护装置附近使用移动通信设备的管理等。

(2) 二次设备状态检修与一次设备状态检修的关系

一次设备的检修与二次设备检修不是完全独立的。许多情况下,二次设备检修要在一次设备停电检修时才能进行。在作出二次设备状态检修决策时要考虑一次设备的情况,做好状态检修技术经济分析。既要减少停电检修时间,减少停电造成的经济损失,减少检修次数,降

低检修成本,又要保证二次设备可靠正确的工作状况。

(3) 二次设备状态检修与设备管理信息系统(MIS)的关系

现在许多供电企业建立了设备管理信息系统(MIS),对设备的运行情况、缺陷故障情况、历次检修试验记录等实现计算机管理、实现信息共享,这些信息是作出状态检修决策的重要依据之一。要实现设备状态检修,需要完善设备管理信息系统(MIS)。

7 状态检修与周期检修的关系

现在,大部分供电局的检修班组都依照定检周期表进行检修维护。这也是省网公司对检修班组的要求。而有些供电局的二次设备新旧种类繁多,有的老旧设备因为种种原因需要经常维护,使得还没到达检修的周期就需要进行多次的检修。因此,有部分供电局对一些老旧设备实行“逢停必维”的政策,意思是只要设备有机会停下来,就进行维护,这种做法有效地降低老旧设备的运行风险,也减少了申请停电的次数。但是,这种做法不可能面对众多的二次设备。这样工作量会非常大。由于设备的稳定性受很多因素影响,所以,以固定的检修周期对所有设备进行检修也不尽合理。因此提出状态检修的的概念,这也符合设备全生命周期管理的理念。设备的稳定运行特性多年来受很多专家学者的关注,大多数例子证明设备在新安装一段时期内是故障的高发期,然后进入一个很长的稳定运行期,然后发生故障的概率不断上升,进入设备老化期。这种设备稳定特性为状态检修提供了很好的指导价值。在设备新安装一段时间后进行详细检修。当设备进入稳定运行期时,尽可能不对其进行检修。当设备进入老化期则进行“逢停必维”的检修策略。这种对设备进行分类对待,按需检修的方式正是状态检修的根本目的。

8结束语

相信随着时代的进步,随着电力系统的在线监测技术和计算机通信技术的进步,继电保护技术会逐渐向计算机化、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和按需相结合的检查和维护,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,方能提高供电可靠性。

参考文献

[1]王维俭.电气主设备继电保护原理与应用[J].北京:中国电力出版社,1996.

继电保护的对象范文第3篇

【关键词】数字化;变电站技术;继电保护

引言

随着工业的发展及人们生活的需求,电力系统承受的压力逐渐增大,为了适应电力系统的运营需要,现在使用的变电系统均需进一步完善,从而完善数字化、继电保护、配电能等技术,保证电力设施的安全运行,从而提高变电站的功能,实现相关的变电站内容整合,实现电力技术的改革,促进电力技术的发展,进一步改善相关的模式提升,改变传统观念。对于数字化的变电站来说,二次技术革命的帷幕为了应对未来的技术发展、应用需求、先进性、经济性、继承性,改善变电站的继电保护还是需要进一步研究相关的技术内涵。

1 数字化变电站的研究现状

电网通过数字变电站实现信息数据的采集以及处理,实现变电站信息的传递,实现电网性能的改善与提高,从而有助于工作人员进一步优化通讯技术的管理。

关于IEC 61850标准的研究与应用,国外开始焦躁,而在IEC 61850的制定中,相应的示范工程已经实施,如德国、美国、荷兰等均有相应的示范工程,用以验证标准,通过实践来促进标准的进一步完善。

符合IEC 61850标准的智能电子设备在国外市场也早已开发,这些电子设备自带保护装置,同时具有符合该标准的过程层设备,如带数字接口的光CT、智能断路器、光PT(电压互感器、基于电光效应的光学电流互感器)等。而在制定相应标准的初期,一些较大规模公司已经进行数次设备互操作试验。

IEC 61850标准在国内被关注是从2001年开始,中国电力科学研究院和国内的各大电力设备制造厂商对国外的标准进行了翻译,目前国内存在的主要为4个标准的正式版[1]。而随着试验的展开,国内一些影响较大的电力自动化设备供应商也积极参与进互操作性试验中。随着国内试验的不断开展与深入研究,在数字化变电站设备领域的研究已经取得了显著的进展。具有国际先进水平的国产光电互感器已通过国家级鉴定,其中最长时间的连续稳定运行经验为18个月。而随着国内生产技术的提高,一些生产厂家已经能够独立生产出与智能一次设备直接接口的二次设备,通过对国内较为成熟的二次设备进行改造嫩巩固实现过程层通信接口的增加,从而有效避免并减少由于新设备使用所引起的技术风险。

2 变电站继电保护技术的具体方案

2.1 GOOSE技术对继电保护

GOOSE技术对继电保护具有速动性、经济性、安全性、以及可靠性,因此当继电保护的方案中采用GOOSE技术时,除了要对其特性进行充分思考,同时也要充分考虑继电保护配置的特点及一次接线形式。在此例举几项比较典型的GOOSE网络方案:

2.2 500kv的3/2接线方式

国内500kv设备通常采用3/2的接线方式,而在继电保护方面实行双重化配置。然而3/2的接线方式存在着一定的缺陷,非星形结构导致中断路器同两侧间隔的连接形成了冗余结构。因此,两侧间隔与中断路器之间存在着一定联系。3/2的接线方式同双母线结构是一致的,其同样根据间隔双重化保护分散配置双重化交换机,然而,两侧间隔交换机是被中智能的保护配置双网口与其开关是分别连接的,同时还与一次结构是相同的。

由于智能开关与开关保护是通过两个网口而介入两侧间隔交换机的,母线保护同各自间隔才有信号联系,间隔之间的保护是没有信号联系的。间隔内部的每个设备间的联系信号不出间隔交换机。母线交换机按找间隔划分来VLAN,从而将各间隔GOOSE报文隔离开来,这样一来将有十分利于减少报文所拖延的时间。在进行间隔检修的时候会其安全措施也相较简洁且牢靠,不仅需要母线交换机和开间隔交换机的连接,还需要将中开关保护与智能开关与同一串运行侧间隔交换机的连接断开。

2.3 220kv双母线接线方式

在我国双母线接线方式通常运用于220kv,在继电保护中主要按照双重化进行配置,而冗长方式则是按照双重化的GOOSE网络设计以及双重化保护进行配置。为了确保安全性,交换机应该根据主变、出线以及母线等进行间隔分散式的分配。双重化间隔交换机应该在双套线路或是主变保护屏上分别进行安装,而对于双重化母线交换机则最好将之安装在双套母线保护屏上,母线交换机和间隔交换机在连接的时候应该采用星形单网的方式。

3 数字化变电站继电保护管理

数字化变电站在二次设备组态上发生了一系列变化,因此现有的配电网继电保护的检修管理、专业管理界限、运行管理以及安全问题上都会随之发生一定的转变。

3.1 运行管理方面的转变

在运行管理上主要在以下几点发生了变化:(1)数字化变电站二次系统能够实现对信息的传输电气量实现检测及采集,同时能够命令跳合闸,因此在巡视时应该将运行中的维护作为重点内容,如何设备的状态核对、清灰、核对铭牌等。(2)在数字化变电站下,大量的电子式通信设备被运用,保证了继电保护动作的准确进行,因此在巡视过程中应该适当调整巡视对象,如将各个通信设备的完好性作为重点。(3)以往的继电保护专业的巡视均是4次/年,导致大量人力资源的浪费,而系统运行中出现的故障亦不能被及时发现,而在设备故障的检测检查方面,数字化变电站能够实现自我检测报警,因此可适当减少巡视维修人员,调整巡视周期,节约人力资源。

3.2 检修管理方面的转变

数字化变电站在检修管理方面也发生了较大转变。首先,为了满足检修需要的改变,可采用新型的校验设备取代常规的模拟量输出校验仪。目前多采用新型的数字化校验仪,这种校验仪体积小(与笔记本相似)、试验线接线简单、绝缘要求和功率要求低等优点,同时能够实现无A/D转换过程,而它在操作中无需模拟量输出,保障了质检员工的安全。其次,数字化变电站的二次设置装置的结构变化较大,因此设备的保护及回路验收项目及标准也发生了根本性的变化:第一,回路接线进一步简单化,从而减少了工作量与现场调试项目;第二,智能新断路器不仅可以有效减少大量的二次电缆,与此同时还可以进一步避免因直流系统降压而造成的断路器举动这一现象的发生。另外,现场对断路器部分的试验标准与要求可以结合实际情况给予适当的调整。

4 结语

本文主要通过论述分析数字化变电站,研究分析其对继电保护的影响力,对数字化变电站的优点进行了初步分析,同时对其运行中出现的问题及带来的挑战进行了探讨。目前关于数字化变电站的研究尚且需要进一步深入,同时要求保护人员专业技术水平和工作技能的不断提高,结合实际运行中的问题进一步完善,以使得机电保护技术更加具有针对性,维持长期稳定发展。在未来相当一段时间里,数字化变电站将会成为变电站发展的主要趋势,同时也将为我国“智能电网”的建设打下坚实基础。

参考文献:

继电保护的对象范文第4篇

关键字:继电保护 供电可靠性 配电网

中图分类号:F407文献标识码: A

随着经济社会的飞速发展,用户对供电可靠性的要求不断提高,特别是一些大型重要用户,用电需求量大、可靠性要求高,针对这些用户必须建设用户专线或建立专供的开闭所和配电室来满足要求。在配电网规模迅速增加的同时,配电网结构也变得更加复杂多样,这对二次继电保护做到与一次结构的相互匹配提出了更高的要求。

继电保护是配电网的基础支撑技术,对供电可靠性有着根本性的影响。但传统保护方案设计的出发点往往以保护电网本身的安全为主,而忽视了对用户的可靠持续供电,其保护配置与整定配合比较简单,不能够很好地保护用户免受故障停电与电压骤降的损失。

本文主要以用户的供电可靠性为出发点,重点讨论10kV配电网络中继电保护整定与配合的问题,及其对供电可靠性的影响。

1目前配电网典型接线及继电保护概况

配电网中常用的线路为架空线路和电缆线路两大类。架空线路包括纯架空线路和架空与电缆混合线路,一般为公用线路。随着城市建设和供电可靠性的需要,电缆线路所占比重越来越大。电缆线路一般分为放射形网络和环网状网络,放射形网络采用分级式,通过开闭所将电源从上级送到下级,可作为大用户的专供线路,开闭所一般从变电站不同的10kV母线取两路电源,保证其供电可靠性。武汉市区电缆环网线路主要采用单环网方式,这种接线模式通过户外环网柜、户内配电室环网单元来进行联络,形成手拉手式的环网,正常情况下开环运行,当任一段线路发生故障时可通过切换,隔离故障区域,恢复非故障段的供电。

武汉城区10kV配网经过改造,变电站10kV馈线开关已经基本更换为微机型保护,只存在少数电磁型保护,而开闭所的情况正好相反,大多数还是老式的电磁型反时限保护,只有少数重要的开闭所改造成了微机型保护。对于环网柜,则主要是采用负荷开关,不设断路器。对10kV配网继电保护装置是按变电站10kV馈线开关及开闭所进线、出线保护由速断、过流保护构成,架空线路配有后加速重合闸这一原则构成的。

2配电网继电保护存在的问题

按照《3~110kV电网继电保护装置运行整定规程》的规定,继电保护整定必须满足快速性、选择性、灵敏性和可靠性四项基本要求。在配电网中若不能兼顾这四项基本要求时,则按下级服从上级、上级尽可能照顾下级的需要,并保证重要用户供电的原则进行合理取舍。目前,武汉城区10kV配电网中暴露出由于继电保护配置及整定计算影响供电可靠性的主要有以下问题。

2.1 电磁型反时限保护与微机保护之间不配合

反时限过电流保护的原理是动作时间随短路电流的增大而自动减小的保护,即短路电流越大,跳闸时间越短,其整定方法与速断、过流保护不同,使其与上级的微机保护配合出现问题。如一级开闭所在经过改造,全部更换为微机型保护,速断时间整定为0S,但是其下级开闭所未经改造,进出线保护都还是采用的传统的电磁型反时限保护,其动作时间只有在短路电流很大的情况下才能接近0S,所以可能出现下级线路短路时上级线路也同时动作的情况。这样就扩大了停电范围,影响了上级用户的供电可靠性。

若下级开闭所也进行了改造,配置了微机保护,但由于开闭所之间物理距离短,又多采用全电缆线路,使线路的电气距离急剧缩短,造成短路电流很大,此时各级开闭所感受到的电流都达到了速断动作值而造成其同时启动并跳闸。这时同样影响了非故障段用户的供电可靠性,并会影响巡线人员对故障点的判断,延长送电时间。

2.2 开闭所级数过多,保护难以配合

武汉城区配网中开闭所串接最多达到四级,这样的结构无法满足保护对选择性的要求,保护整定也就无法逐级配合,当用户或下级串供负荷故障时,电源侧将无选择性地切除,扩大了停电范围,影响供电可靠性。

如上图所示,变电站10kV出线过流保护时间一般整定为1S,按照配合原则,其下级线路时限应该逐级减少一个时间级差Δ t,一般微机保护级差为0.3S,电磁型保护为0.5S,所以当开闭所级数大于2级时,在时间上不够分配,也就没有办法配合。所以整定人员只有将每一级的开关保护时间定值都整定为速断0S,过流0.5S。这种缺陷是由电流阶段保护原理和保护装置本身特性所决定的,无法用改变定值大小及时间的方法来弥补。

2.3 限时速断保护对同母线其他用户的影响

下级或分支线路开关保护多采用瞬时电流速断保护,为避免分支线路故障引起整条线路停电,武汉城区变电站10kV馈线开关速断保护带0.15S的延时,以保证整条馈线的供电可靠性。尽管这种保护配合保证了馈线上非故障区域用户的持续供电,但是在主干线上发生故障时,由于延时速断保护会造成主干线上故障切除时间延长,变电站母线电压会出现长时间的骤降,威胁同母线非故障线路上敏感负荷的正常运行。在数字经济高速发展的今天,许多用户对电能质量和供电可靠性要求较高,因保护配置问题引起的停电范围扩大或电压骤降问题对用户造成的损失也越来越大。

3对配电网继电保护的建议

针对武汉城区10kV配电网及其继电保护装置配置现状,有以下几点建议。

1)取消开闭所进线开关的速断保护,只保留过流保护,速断保护直接由上级变电站与下级开闭所的出线相配合,减少配合级数。如上图所示,取消一级开闭所 02进线开关速断保护,使变电站出线01开关速断保护直接与一级开闭所出线保护相配合,因为变电站出线开关速断保护有0.15S延时,过流时限为1S,那么一级开闭所上的出线开关与其配合时,速断时间整定为0S。进线开关过流保护与上级变电站出线配合,时限整定为0.7S,而开闭所出线过流时限与进线配合整定为0.4S,这样当出线有故障使该条线路跳闸时不会甩掉整条母线负荷,提高了供电可靠性。该方案执行比较简单,只需要停用相关开关的保护即可,但是牺牲了开闭所母线故障时切除故障的时间,原来是由进线速断保护无延时切除,现在则由过流保护以0.4S延时切除。同时,配网的倒闸操作比较频繁,在开闭所每次更改运行方式时,都需要更改保护,比较麻烦。

2)关于多级串供问题,在电网规划和运行方式中,要合理选择供电方案。例如减少开闭所级数,尽量采用变电站至开闭所,开闭所直接向用户供电的方式;将电磁型保护更换为微机型保护以减小时间级差;采用更加可靠的一次设备使断路器开断时间尽可能的短;开闭所进线从不同变电站引入以满足“ N-1 ”的供电可靠性要求等等。

3)对供电可靠性要求高、非常重要的一类用户,建议采用从变电站出线到配电室进线全部加装光纤差动保护的方法,使其成为该线路主保护,将速断和过流保护作为其后备保护,速断保护加0.15S延时,过流保护按0.3S级差逐级配合。由于光差保护只保护本线路全长,不存在相互配合问题。

4)在具备条件的地区实现配电自动化,将保护的部分功能转移到配电终端,通过馈线自动化与保护的配合,快速实施故障隔离和恢复送电,提高供电可靠性。

参考文献:

[1] 国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答.中国电力出版社.1997

继电保护的对象范文第5篇

关键词:智能电网;继电保护;影响分析

中图分类号:TM77 文献标识码:A

1 概述

随着科技的不断发展,各类新型的技术也得到不断的研发,智能电网也不例外。智能电网拥有自愈性、稳定性、兼容性和高效性等优良特性,在全球各个国家的电力系统中也得到了广泛的应用。智能电网目前在各国的研究应用中,尚处于初级阶段,并且其定义也没有明确的内容。而继电保护是电力系统中的重要组成部分,对于电力的控制、测量和网络化的普及等方面有着非常深远的发展意义。特别是目前智能电网还处于初级发展期,所以就给继电保护提出了更多的要求。智能电网在我国的应用发展中,基本上已经完成了信息化、自动化和数字化的建设,并且还在大力建设中。而各种先进电力技术的应用也给继电保护带来了很大的影响,下面基于这些影响,来探究智能电网中继电保护的应用。

2 智能电网中继电保护的构成

继电保护是电力系统中的重要技术,参与了电力系统控制和测量等多个方面的工作。在智能电网的应用中,首先采用各类传感器对电力系统中的输电和供电等主要设备进行全方位的监控;然后把监控所得的信息通过可行的通道传递到电力网路系统中进行整理和分类,最后把整理分类好的数据进行一定的分析,并根据各个设备的运行状况和极值标准,对设备进行远程的调整。此外,一个保护装置不仅仅需要采集保护设备的各种信息,还需要掌握与此保护设备相联合的其它设备的信息,以便于在没有人工关注的时候,能够最大程度的把系统的故障降到最低。因此智能电网中的继电保护在实际的保护工作中,不仅能够跳保护设备,还能够对保护设备的各个关联节点发出连跳命令。

3 智能电网对继电保护的影响分析

智能电网主要是以物理电网为主要组成部分,并通过传感技术、信息技术、控制技术和计算机网络技术等先进技术把电网系统中各个部分联接起来,构成一个智能化的电网系统。而继电保护是智能电网的第一道安全防线,其应用也受到了智能电网的各方面影响

3.1 数字化

目前的智能电网最大的特点就是数字化,其主要包括两个方面:第一是通过各种数字接口与电子互感器而实现的测量手段的数字化;第二是利用光纤网络数字传输代替传统的状态量电缆传输与模拟量的电缆传输而实现的信息传输数字化。电子互感器拥有体积小、高绝缘性等特性,并且其利用光电转换的测量原理也给继电保护带来了较宽的传输频带和较好的暂态性能,消除了传统电容式电压互感器与电磁式互感器的测量误差。因此,在未来的继电保护发展中,其工作重心就应该是简化继电保护的辅助功能,并且能够用数字化的传感器最大程度的提升继电保护的成效性。

3.2 网络化

目前我国的数字化变电站建设已经开始普及,整个电力系统也在朝着网络化的方向发展,这些对于继电保护也有着很大的变革。对于这些变革,主要体现在两个方面:第一是信息的获取。变电站的网络化给继电保护带来了网络上的共享式,使得其不再局限于单单保护自己的设备,从而把变电站所有的设备信息紧密的联系在一起;第二是信息的发送。网络化的信息传输方式使得控制信号更加精准和及时的在整个系统中传递。

3.3 广域化

随着电网信息化在我国的深入推广和发展,我国很多区域都开始大力推广基于PUM的WAMS网络建设,并且已经完成了初步的建设,并且这也将是智能电网在控制环节的重要部分。虽然从建设初衷上来看,WAMS网络建设并不是以智能电网的继电保护服务为出发点的,但是因为其包含的广域性却可以大大的提高继电保护设备的性能,进一步提升整个装置安全性能。

3.4 输电灵活化

智能电网最大的特性就是能够大大提高输电的效率,使得整个电力系统的控制更加的灵活。因此,在智能电网中有着很多静止无功补偿装置、统一潮流控制器和电能质量控制装置等一系列的交流灵活输电技术。不仅如此,我国电网特有的交直流混合输电也大大增加了整个电网系统中的非线性可控电力元件的数量。以电力电子元件为主体的智能电网和以旋转元件为基础的传统电网之间有着非常明显的差别,因此也给目前电网中的继电保护装置带来了很大的影响。

3.5 整定自动化

传统电网中的继电保护往往只针对被保护的线路,并且其调整定值因为单线信息的局限性也有很多的偏差。而智能电网继电保护能够把整个电力系统中被保护的线路和与线路有关的设备有机联合在一起,集中整个系统中各个部分的运行信息,从而对系统进行分布协同的保护,大大增加了继电保护的精准度和适时度。

4 继电保护在智能电网中应该注意的问题

4.1 适时调整保护定值

首先,由于智能电网运行方式的灵活性以及潮流流向的不确定性,需要相应的保护定值拥有较为良好的适应能力。继电保护中的距离保护和电流保护在实现的时候,就要保证保护定值能够跟随着运行方式的变化而相应的变化;其次,继电保护的保护功能也需要跟随着运行方式的变化而做出相应的调整;最后,还要注意周围的环境条件对于保护定值的影响。其主要是因为智能电网中的各类传感器对于温度和容量的敏感度相对较高,微小的温度和容量都会给最后的结果带来变化。

4.2 改变继电保护的配置形态

智能电网的数字化和网络化使得继电保护信息获取和发送的媒介发生了很大的变化,并且主保护的性能也会因为网络化的信息而得到提升,而继电保护的配置也会利用网络共享的控制信号而发生一定的变迁。此外,共享信息在广泛利用的同时,还要注意信息传输的安全性和精准性。

4.3 提高安全自动装置的性能

由于智能电网信息广域化的广泛应用,提高了安全自动装置和实践敏感性不强的后备好糊装置的性能,进而使得这些装置的延时整定得到大大的改善,从而避免大范围定点事件的发生。

4.4 继电保护新技术的应用

随着太阳能和风能等新兴能源的广泛应用,也给智能电网中的继电保护带来了很大的安全问题。此外,智能电网的灵活控制方式主要是靠电力电子控制来实现的,且也改善了传统电网的故障暂态,因此对于适应于当下智能电网的继电保护新技术的研究也是未来继电保护的关键问题。

结语

随着社会经济的发展,电力系统的各种先进技术也会得到更有深度的研发。而智能电网中继电保护的应用作为电力系统的重要部分,在未来的发展中必将有其新的意义和内涵。而我国的智能电网目前还处于急速的发展期,因此继电保护的研究也会有更深远的发展前景。作为一名智能电网的管理和研究人员,在当下更应该对智能电网中继电保护的核心内容进行深入的了解和掌握,结合继电保护当下的应用重点和未来的发展趋势,透彻的分析到智能电网对继电保护的影响因素,促进智能电网在未来的发展。

参考文献

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