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关键词: 变电所; 无人值守; 改造; 技术
中图分类号: X924.3 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)07-0045-02
2007年,我厂对35KV总降压变电所进行了技术升级改造,然后又对6KV变电所进行了微机综合自动化改造,几年来的运行表明:改造后变电所配送电安全可靠,装备控制水平大大提高,达到了无人值守的各项技术条件。
一、无人值守变电所改造的主要内容
常规变电所改造为无人值守变电所,首当其冲要对一、二次设备进行改造,以满足无人值守运行的要求。
(一)一次设备改造及主要技术要求
1.断路器改造:一次设备改造主要在高压断路器,按照无人值守的要求,断路器必须能实现遥控操作,并提供可靠的位置信号。我厂高压系统包括35KV和6KV两个等级,分别对应总降压变电所和5个二级变电所。其中总降所为2007年ISP技改期间新建项目,装备水平较高,断路器为ZN63A-12系列及ZN39B-40.5C系列真空断路器。6KV变电所断路器为旧式的ZN10及ZN28A系列真空断路器,存在动作时间长,灭弧后恢复时间也长,灭弧性能差,故障率高,维护困难等。特别是原先的真空断路器不含操动机构,需另配CD10系列电磁操动机构,安装复杂,元器件多,接线复杂,且易发生卡阻、回跳现象,不能满足无人值守的要求。而ZN63A-12(VS1)系列断路器虽自带操动机构,但其分合闸线圈的功率为244W,能耗偏大,可靠性也不高。
为实现无人值守,我们选用施耐德宝光公司的VBG-12M系列永磁式真空断路器,同时将其辅助触点改为双辅助触点接线以提高信号的可靠性。该永磁式真空断路器是不需要机械控制和闭锁的单稳态断路器,机械操作可达10万次以上,免维护。断路器的操动机构与一个基于微处理器技术的控制模块配套使用,控制模块的作用是为操动机构提供能量和所需的电气接口;同时还具有实时监控功能并易于和SCADA系统结合,具有独特真空灭弧室,完全可和长寿命、高可靠性的操动机构匹配。
2.高压开关柜改造:高压开关柜五防联锁对防止误操作,减少人为事故,提高运行可靠性起很大作用。五防功能是指:(1)防止误分、误合断路器。(2)防止带负荷合上或分断隔离开关。(3)防止带电操合接地开关或挂接地线。(4)防止带有临时接地线或接地开关合闸时送电。(5)防止误入带电间隔,以保人身安全。
另外,完善机械防止误操作;完善柜间距离,要求隔离物起绝缘支撑作用,有良好的阻燃性能;加强母线导体间、相对地间的绝缘水平;改造高压柜中的电流互感器,使之达到工况绝缘水平、峰值和短时耐受电流、短时持续时间的要求。
3.过电压保护设备改造:过电压保护设备主要包括:复合式和组合式过电压保护器、金属氧化物避雷器、一次消弧装置、二次消谐器、零序电流互感器等,对6~35KV变电所中性点加装自动跟踪自动调谐消弧线圈;为减少变电所运行维护量,降低残压,防止避雷器的爆炸,避雷器更换为MOA无间隙金属氧化物避雷器。
4.主变压器有关辅助元件改造:改造中性点隔离开关及其操作机构,能实现遥控操作;对有载调压分接开关实现本地和远方遥调操作;实现主变温度远方测量监控等。
(二)二次设备改造内容及要求
二次设备改造主要是控制回路的改造,要能达到无人值守,主要有以下要求:
1.控制回路改造后简单、可靠、无迂回接线。
2.控制回路断线、失去控制电源时应实现远方报警并保留故障信号。
3.保护回路单独设有熔断器的变电所,保护回路直流消失后能远方报警。
4.重合闸装置要实现自动投退,在遥控和当地操作合闸后,重合闸电源应自动投入,重合闸放电回路自动断开。在遥控和当地操作跳闸后自动退出重合闸电源,同时重合闸装置自动放电。
5.低频减载装置或其它系统装置动作跳闸时应自动闭锁重合闸。
6.中央信号装置有关回路作相应改造。
7.加装遥控与就地跳、合闸闭锁回路。
二、二次设备改造方案选择
35KV变电所改造中,二次设备改造难度最大,遇到许多技术瓶颈,经过多次探讨,最终予以解决。下面介绍几种典型改造方案。
(一)断路器控制与继电保护合一的改造方案
保留全部保护设备,取消控制屏,将断路器控制回路、控制设备安装到保护屏适当备用位置。该方案取消控制屏上的全部光字牌信号、测量仪表和音响信号。为满足当地操作及改造期内变电所操作人员对设备状态的监视,增设一套远程终端设备RTU、本地工作站及LCD显示设备,显示有关一次接线图,测量信息,事故及预告信息。这种方案,可简化二次回路接线,减少大量控制电缆,减少回路中的触点,提高二次设备运行的可靠性。
变电所改造一般采用常规的RTU装置。无RTU装置的可采用性能较好的分布式分散安装的RTU遥测交流采样,各RTU之间通信连接;有RTU装置的,扩大原装置功能,增加RTU容量以满足无人值守要求。
(二)只改造二次回路接线方案
保护设备、控制设备全部利用。根据无人值守的要求,改造二次回路中的部分接线,如断路器控制接线、重合闸接线以及信号改接等;增加和更换部分继电器,使其具备无人值守的要求,此方案,改造量最少,二次回路变动量小,是采用电磁式继电器保护变电所最方便、最经济的改造方案。
(三)二次保护设备全部更新的改造方案
我厂35KV/6KV变电所建于70年代初,设备老化严重,技术陈旧,2007年,按无人值守进行了技术改造,变电所一、二次及保护设备全部更新,选用国内较先进的综合自动化保护装置。我们采用了上海天正基于Windows2000和Offic2003、Epsynll等相结合的变电所微机综合自动化系统,同时用STS-300系列微机综合保护装置取代电磁式继电保护,实现了无人值守。
三、实现远方监控(遥控)
(一)继电器的更新
根据传统变电所的实际,为确保“四遥”(遥控、遥调、遥信、遥测)功能实现,要将保护及自动装置中电流、电压、时间、信号、重合闸等电磁型继电器全部更新为静态继电器。集成电路构成的静态继电器具有整定直观、功耗低、动作迅速、精度高等优点,且电流、电压继电器增加了直流辅助电源,可通过电源监视灯对继电器的运行进行监视,大大提高了保护的可靠性与速动性。特别是信号继电器既有电保持,又有磁保持,信号记忆可靠,还增加了多组动合触点和电动复归圈。保证了“遥信”功能及信号继电器遥控复归的实现。
(二)远控和就地控制转换
为方便检修和突发事故紧急处理,必须具备远控和就地操作,拆除原有KK控制开关,增加具备“远控”和“就地”转换功能的切换开关QK,正常情况下无人值守变电所所有运行或备用状态的断路器,置于“远控”位置,由监控中心进行远控。检修时,需要将停电设备切换到“就地”位置,并按照调度命令进行就地操作,检修结束后切换到“远控”位置。
四、跳、合闸回路的监视
众所周知,红绿信号除反映断路器的实际位置外,还担负着监视跳合闸回路是否正常的任务,虽然变电所内可通过红绿灯来实现跳合闸回路的监视,却无法从远方进行监视,为此加装了跳闸位置继电器TWJ和合闸位置继电器HWJ,只要HWJ及TWJ的两副常闭触点同时闭合,说明跳闸回路存在故障,要进一步确认处理。
五、实现信号的遥信
无人值守变电所各类信号要具备遥信功能。同时继电器动作后必须能够在监控中心进行遥控复归。因此,信号继电器的遥信以及复归问题就成为关键问题,改造中要加以重视。
(一)遥信的实现
变电所原中央信号解除后,为准确反映所内事故及异常信号,必须将各类信号通过继电器触点提供给远动遥信装置以实现遥信功能。按照无人值守要求,在反映具体保护动作事件时,变电所任何一套保护装置动作及异常都要启动变电所遥信事故总信号,以提醒监控人员及时处理。对此,将信号继电器全部更换为带有电动复归线圈及多组动合触点的静态集成继电器。每只信号继电器单独提供一对空触点以反映具体保护动作事件,另外提供一对空触点并并联在一起以反映事故总信号。
(二)信号继电器的复归
信号继电器更换为静态继电器以后,其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归,又可通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器常开触点串联起来,实现全所信号的遥控总复归。
六、环境控制
监控中心要随时监控变电所内的任何动静,如弧光、防盗、漏气等,“四遥”功能不能解决,而图像处理技术使“遥视”成为现实。遥视是指通过变电所现场摄像机将现场景象视频信号汇集到多媒体计算机中,视频信号转换成数字信号,再经压缩处理,即可将一帧一帧的图像经过调制解调器或网卡通过各类通道送往调度中心,经解调、解压即可重现现场景象。遥视不仅能看到现场实景,而且还具备警戒甚至必要时启动安全设施的功能,如启动消防系统、防火系统等。一旦变电所发生火灾,计算机立即录象存盘,并向监控中心报警,传送现场图像。
七、防雷与接地
防雷接地是变电所安全的重要内容,应与其它接地严格分开,并保持一定距离。
1.直流接地:直流接地是计算机系统中数字逻辑电路的公共参考零电位,即逻辑地。逻辑电路工作电平低,信号幅度小,容易受到地电位差和外界磁场的干扰,需要一个可靠的接地,以消除地电位差和磁场的影响,直流接地通常有三种:串联法、汇集法、网格法。
2.交流接地:计算机、网络设备等使用交流电,工作时要进行交流接地,以保护设备能迅速切断电源,从而保护人身和设备的安全。
3.安全保护接地:安全保护接地是将电气设备的金属外壳通过接地装置与大地直接连接起来;电气设备的金属外壳、机柜、金属管、屏蔽线缆外屏蔽层、信息设备防静电接地和安全保护接地及浪涌保护器接地端等,均应以最短距离与等电位连接网络接地端子板连接,电位连接网络再连接至接地干线。
4.计算机网络系统的防雷接地:网络传输线路要安装浪涌保护器,才能达到安全防护。我厂的机房采用联合接地方式,在机房静电地板下加做均压环或接地母排,起到等电位连接作用,并至少2处从均压环或接地母排连接到机房所在接地干线的等电位接地端子板上;机房内交流工作地(N线)、静电地、屏敝地、直流地、安全保护地、防雷地等直连到均压环或接地母排上。机房联合接地电阻应≤1Ω。
结束语
变电所无人值守改造后优点为:(1)传送负荷和限电速度快,电压调整迅速,改善了电网电压质量,稳定电网运行,提高无功管理水平;(2)预防事故,加快事故处理:由于预告信号、事故信号、各种越限信号在线提供监控中心,可及时采取措施预防事故发生,事故掉闸后,监控中心直接判断并做遥控操作,加快事故处理,可避免事故扩大,缩短事故处理时间;(3)优化人力资源,提高企业劳动生产率;(4)遥控操作无中间环节,不易发生误操作。
参考文献:
[1] 刘介才.工厂供电[M].机械工业出版社,1991.
[2] 黄益庄.变电站综合自动化技术[M].中国电力出版社,2000.
[3] 荀堂生.变电二次系统实用技术[M].中国电力出版社,2010.
关键词:变电所;无人值守;改造;技术
前言
头台油田35kV源一联变电所建成于2001年,主要肩负头台油田采油二区、四区的生产、生活用电任务。2011年5月大庆油田电力集团供电二公司接手该变电所运维任务。2014年10月,供电二公司根据生产需求,结合3年的运维经验及前期调研分析,决定对该变电所进行自动化改造、技术升级以实现无人值守。改造后的无人值守变电所设备综合自动化程度更高,降低电力系统运行成本,提高劳动生产率,促进电网安全稳定运行,对提高电网安全、稳定、经济运行水平也起到了积极作用。
1 无人值守变电所改造的主要内容
1.1 一次设备改造及主要技术要求
(1)断路器改造:在对一次设备进行改造时,主要是对高压断路器进行改造,改造需要满足无人值守的要求,确保断路器不断能够满足遥控操作,同时还要确保能够提供可靠的位置信号。
(2)高压开关柜改造:由于高压开关具有五防联锁功能,不仅能够有效的防止误操作的发生,而且能够减少人为事故,对提高变电运行的可靠性具有非常重要的意义。在改造过程中,需要对机械性能和柜间距离进行完善,合理选择隔离物,不仅需要其具有绝缘支撑作用,而且还要具有良好的阻燃性能。同时还要对母线导体间和相对地间的绝缘水平进行强化,对高压柜中的电流互感器进行改造,确保绝缘水平的提升,确保改造后的高压柜具有较好的短时耐受电流和短时持续时间的要求。
(3)过电压保护设备改造:过电压保护设备包括的装置较多,在改造过程中,需要将自动跟踪自动调谐消弧线圈加装到变电所的中性点,这样不仅能够有效的减少变电所运行维护量,确保残压的降低。同时还要利用MOA无间隙金属氧化物避雷器更换掉原来的避雷器,从而提高避雷器的性能,避免其发生爆炸。
(4)主变压器有关辅助元件改造:对中性点隔离开关和操作机构进行改造,确保摇控操作的功能的实现,利用本地和远方遥调来对有载调压分接开关进行操作,同时还要确保能够远距离实现对主变压器的测量和监控。
1.2 二次设备改造内容及要求
为了能够确保二次设备达到无人值守变电站运行的要求,则需要加快对其进行改造,改造工作主要以对控制回路改造为主。
在对控制回路进行改造后,需要其接线方式具有简单、可靠及无迂回的特点,需要对回路断线进行有效控制,即便在失去控制电源的情况下,控制回路也能够实现远方报警及对故障信号进行保留。对于部分变电所内保护回路单独设有熔断器的情况,在保证改造后,在保护回路直流消失后能够实现远方报警,自动投退重合闸装置。通过对重合闸进行遥控和当地操作后,重合闸电源应该能够自动投入和自动断开放电回路。自动退出重合闸电源后,重合闸会自动进行放电。当低频减载装置或是其他系统装置动作跳闸时,则需要自动闭锁重合闸,同时还要相应的改造中央信号装置,还要在改造过程中将遥控和就地路闸和合闸闭锁回路进行加装。
2 二次设备改造方案选择
2.1 断路器控制与继电保护合一的改造方案
对全部保护设备需要尽量做到保留,尽量将控制屏取消,在保护屏的适当备用位置安装断路器控制回路和控制设备。将全部光字牌信号、测量仪表和音响信号从控制屏上取消。可以增设一套远程终端设备RTU、本地工作站及LCD显示设备,以便于能够有效的满足当地操作的需要,同时还能够在改造期内满足监视的要求,同时还能够将有关一次接线图显示出来,实现对信息的测量。二次设备改造方案的实施,可以实现对二次回路接线的简化,不需要使用大量控制电缆,路中的触点也得以减少,能够有效的确保二次设备运行可靠性的提升。
2.2 只改造二次回路接线方案
在改造过程中,只对二次回路中的部分接线进行改造,原有的保护设备和控制设备则仍然全部利用,对部分继电器进行增加或是更换,确保能够更好的满足无人值守的要求。这种方案由于改造量较小,而且二次回路不会有大的变动产生,具有非常好的经济性,在电磁式继电器保护变电所具有非常好的适用性。
2.3 二次保护设备全部更新的改造方案
头台油田35kV源一联变电所建成于2001年,设备趋于老化,技术陈旧,2014年,按无人值守进行了技术改造,变电所一、二次及保护设备全部更新,选用国内较先进的综合自动化保护装置,实现了无人值守。
3 实现远方监控(遥控)
3.1 继电器的更新
在改造过程中,需要将保护及自动装置中的各类电磁型继电器更新为静态继电器,由于静态继电器由集成电路所构成,具有整定直观、功耗低、动作迅速及精度高的优点,同时将直流辅助电源加装到电流和电压继电吕中,利用电源监控灯即实现对继电器运行的监视作用,有效的确保了保护的可靠性和速动性。
3.2 远控和就地控制转换
远控和就地操作是改造过程中必然具备的功能,这有利于检修的顺利进行,同时也能够对一些突出事故的紧急处理提供一定的便利条件。利有具有远控和就地功能的切换开关来替换原来的KK控制开关,在无人值守变电所运行过程中,需要将运行或是备用状态的断路器置于远控的位置,远控则由监控中心实施。在检修进行时,停电设备则需要切换到变地位置,依照调度命令实行就地操作,检修完成后再重新切换回来。
4 实现信号的遥信
4.1 遥信的实现
需要将变电所内各类信号通过继电器触点来向远动遥信装置进行提供,确保遥信功能的实现,这样可以对变电所内事故及异常信号进行准确的反映。当变电所内任何一套保护装置动作或是异常时都需要启动变电所遥信事故总信号,从而能够起到及时提醒监控人员的目的,确保监控人员能够对事故或是异常情况进行灵活处理。所以需要将信号继电器进行全面更换,以静态集成继电器替换原有的信号继电器。
4.2 信号继电器的复归
信号继电器更换为静态继电器以后,其内部带有电动复归线圈。这样既可以通过信号继电器上的复归按钮就地复归,又可通过将所有信号继电器的电压复归线圈并联后与监控屏遥控执行屏上信号复归继电器常开触点串联起来,实现全所信号的遥控总复归。
5 计算机网络系统的防雷接地
为了实现对网络传输线路的安全防护,则需要安装浪涌保护器。在机房内得合同联合接地方式,将均压环或接地母排安装在机房静电地板下以便于起到等电位连接作用,需要将均压环或是接地母排连接到机房接地干线的等电位接地端子板上。机房内交流工作地(N线)、静电地、屏敝地、直流地、安全保护地、防雷地等直连到均压环或接地母排上。
6 结束语
通过对该变电所的优化改造后,有效的提高其变电运行的可靠性,确保了供电的质量,同时系统维护工作量也随之降低,工作人员工作效率得到提高,有效的实现了变电所自动化操作的目标。
参考文献
[1]荀堂生.变电二次系统实用技术[M].中国电力出版社,2010.
关键词:10kV;变压器;继电保护
1 10kV 电力变压器的常见故障
1.1 电力变压器的常见故障可分为变压器油箱内部故障和油箱外部故障两大类内部故障,指油箱内部各种故障,包括相间短路,绕组匝间短路和单相接地故障等,外部故障指引出线绝缘套管间的相间短路和单相接地故障等,具体分为以下四种:(1)芯体发生故障:各部分绝缘老化;绕组层间、匝间发生短路;铜线质量不好形成局部过热;线圈绝缘受潮;系统短路使绕组造成的机械损伤;冲击电流造成的机械损伤等;(2)变压器油故障:绝缘油因高温运行而氧化,吸收空气中的水份造成电气绝缘性能下降;油泥沉积阻塞油道使散热性能变坏;油绝缘降低造成闪络放电等;(3)磁路故障:芯体绝缘老化;穿芯螺丝或轭夹件碰接铁芯;压铁松动引起电磁铁振动和噪声;铁芯接地不良形成间歇性静电放电;铁芯安装不良造成空洞声;芯片叠装不良造成铁损增加等;(4)其他方面故障:分接头接触不良而局部过热;分接头之间因油泥造成相间短路或表面闪络;油箱漏油;油温指示失灵;防爆管故障使油受潮等。
1.2 变压器的不正常运行状态
(1)由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压;(2)由于负荷超过额定容量引起的过负荷;(3)由于漏油等原因引起的油面降低;(4)由于变压器额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度,因此在过电压的作用下,还会发生变压器的过励磁故障。
2 10kV 配电线路对继电保护装置的要求
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求,这四“性”紧密联系,既矛盾又统一。10kV 配电线路对继电保护装置主要有以下几个方面的要求:(1)可靠性是指保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误,同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效,以提高保护的呵靠性。可靠性是对继电保护装置性能的最根本要求;(2)选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障;(3)灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数,各类保护的最小灵敏系数在规程中有具体规定。选择性和灵敏性的要求,通过继电保护的整定实现;(4)速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其次是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合和备用电源或备用设备自动投入的效果等。
3 对电力系统变压器保护措施
3.1 瓦斯保护
变压器的瓦斯保护是大中型变压器不可缺少的安全保护。变压器局部发生击穿或短路故障时,常常是破坏绝缘或变压器油产生气体。监视气体发生的速度,分析气体的各种特征及成分,可以间接地推测故障发生原因、部位和严重程度,在变压器出现突然性严重故障时自动报警或切断电源。瓦斯保护分为两种:一是轻瓦斯保护动作于信号,另一种是重瓦斯保护动作于断路器跳闸。轻瓦斯保护动作,通常有下列原因:(1)因进行滤油、加油和启动强油循环装置而使空气进入变压器;(2)因温度下降或漏油致使油面缓慢低落;(3)因变压器轻微故障而产生少量气体;(4)因直流回路绝缘破坏或接点劣坏引起误动作。
引起重瓦斯保护动作跳闸的原因,可能是由于变压器内部发生严重故障,油面剧烈下降或保护装置二次回路故障,在某种情况下,如检修后油中空气分离的太快,可能导致瓦斯保护动作于跳闸。发生瓦斯信号后,首先应检查瓦斯继电器动作的原因,如不是上述原因造成的,则应立即收集瓦斯继电器的气体,并根据气体的多少、颜色、是否可燃等判断其故障性质。重瓦斯保护动作时,若判明是内部故障,应向上级汇报并取油样化验,进行色谱分析检查油的闪点。若油的闪点比过去降低5 度以上,则说明变压器内部有故障,必须停下处理,严禁冒然送电。
3.2 速断保护
在满足供电系统稳定性,用户供电可靠性条件下,总希望在故障发生瞬间,保护能迅速动作,电流速断保护就是反应于增大而瞬间动作的一种保护。它的主要优点是简单可靠,动作迅速。当变压器的速断保动作于跳闸时,如有备用变压器,应首先将备用变压器投入,然后对速断保护范围内各部分进行检查:检查变压器套管是否完整,连接变压器的母线上是否有闪络的痕迹。另一方面检查电缆头是否有损伤,电缆是否有移动的现象。若检查结果没有上述现象,则应查明变压器内部是否有故障。当变压器内部有损伤时,则不允许将变压器合闸送电。
3.3 反时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短;短路电流越小,动作时间越长,反时限过电流保护就将起作用。反时限过电流保护是由GL-15(25)感应型继电器构成的,这种保护方式在一般工矿企业中应用广泛。感应型继电器兼有电磁式电流继电器、电磁式时间继电器作为时限元件)、电磁式信号继电器和电磁式中间继电器的功能,可用以实现反时限过电流保护。
3.4 定时限过电流保护
继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,时间是恒定的,时间是靠时间继电器的整定来获得的。时间继电器在一定范围内是连续可调的,这种保护方式就称为定时限过电流保护。定时限过电流保护是由电磁式时间继电器作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、(电磁式电流继电器舴为起动元件)、电磁式信号继电器构成的。它一般采用直流操作,须设置直流屏。这种保护方式-般应用在10kV-35kV 系统中比较重要的变配电所。
3.5 零序电流保护
10kV 系统采用中性点不接地的运行方式。系统运行正常时,三相是对称的,三相对地间均匀分布有电容。在相电压作用下,每相都有一个超前90 的电容电流流人地中。这三个电容电流数值相等、相位相差120,其和为零,中性点电位为零。假设A 相发生了一相金属性接地时,则A 相对地电压为零,其他两相对地电压升高为线电压,三个线电压不变。这时对负荷的供电没有影响。按规程规定还可继续运行2h,而不必切断电路,这也是采用中性点不接地的主要优。但其他两相电压升高,线路的绝缘受到考验,有发展为两点或多点接地的可能。应及时发出信号,通知值班员进行处理。当网络比较复杂、出线较多、可靠性要求高,采用绝缘监察装置不能满足运行要求时,可采用零序电流保护装置。它是利用接地故障线路零序电流较非接地故障线路零序电流大的特点构成的一种保护装置。
参考文献
[1]焦玉振.10kV 继电保护装置可靠性分析[J].中国电力教育.
【关键词】故障;分析;检修
故障现象开机后,选择普通摄影,按下手闸Ⅰ档,有继电器吸合声,旋转阳极启动旋转。经1.2s延迟后,按下手闸Ⅱ档,继电器无吸合声,MA表无指示,没有曝光。
检修分析普通摄影工作原理:按下手闸Ⅰ档,JD8A得电工作,JD8A常开触点闭合,JC8得电工作,其常开触点11、12及15、16闭合,JD4、J101得电工作,JD4常开触点2、8闭合,J101常开触点1、7闭合,使JC2得电工作,JC2工作后,使机器由透视条件自动切换至选定的照相条件,X射线管的电机DD2启动旋转,经1.2s延迟后,JD7闭合。按下手闸Ⅱ档后,JC8释放,高压接触器JC3吸合曝光。经过一定限时后,使JD4失电,导致JC3、JC2释放。摄影过程终止。从故障现象分析,当按下手闸Ⅰ档后,旋转阳极启动旋转,说明继电器JD8A、JC8、JD4、J101、JC2工作正常。按下手闸Ⅱ档后,继电器无吸合声,MA表无指示,没有曝光。说明旋转阳极启动及保护电路有问题,引起JD7不工作。关闭电源总闸后打开控制台盖板,拆下高压初级接线V1、V2,然后合上电源总闸,开启控制台电源开关,选择普通摄影,按下手闸Ⅰ档的同时用万用表电压档测量经B20两端产生40V交流电经整流、滤波后,再经R46、D29、D30稳压后的直流电压作为工作电压正常,而继电器JD7两端无工作电压,但继电器JD8A、JC8、JD4、J101、JC2均动作,旋转阳极启动旋转。按下手闸Ⅱ档后,高压继电器JC3不工作。没有曝光。根据测量情况,确定JD7不工作。由于JD7不工作,其常开触点12、2不闭合,当按下手闸Ⅱ档后,JD8B工作,JD8B常开触点7、11闭合,JD8C得电工作,JD8B常闭触点4、12断开,JC8失电。高压继电器JC3由于JD7不工作不能吸合导致不能曝光。因此确定故障出现在旋转阳极启动及保护电路部分。(附旋转阳极启动及保护电路图)
【关键词】继电保护;多媒体教学;课件
在网络化社会中,多媒体教学的优越性是不言而喻的。多媒体教学打破了旧的本本教学方式,教师可以以学生对象的不同特征和要求,有针对性地组织课堂教学素材和内容,补充相关的媒体信息如声音、图像、图形、动画等,增加学习的透明度、直观性及趣味性;多媒体教学以学生为主动对象,采用有问有答的提示学习法,如练习题学习方式、复习指导方式、游戏学习方式及模拟实验室学习方式等,给学生一个自我学习、自我发展的环境和空间;多媒体教学网络还可以将最新的相关信息加以处理,开设信息窗,给处于渴望接触新事物、新观念的学生多增加一双接触社会的眼睛。多媒体教学的加入可以形成一个新的开放性的、有弹性的交互式教学模式。这在调动学生学习积极性、充分发挥学生主动性、挖掘学生潜能、体现学生的学习个性和价值方面有着重要的意义。本文主要阐述如何利用多媒体软件进行继电保护课程多媒体教学课件的开发应用。
1.继电保护教学中存在的问题
继电保护专业课程的教学中,最大的困难在于如何将一些设备,如发电机、变压器、断路器等的内部结构,继电器、继电保护原理接线及装置的动作过程讲解清楚。课本中的素材不足,内容相对滞后于实际生产的发展,另外,课本的图片和说明基本上是静态的、呆板的,所以,要正确、准确、精确地讲解比较困难。继电保护课程中所涉及的设备是复杂设备,只凭教师语言难以描述,学生深入理解存在困难。并且,由于继电保护课程是针对具体设备的,内容较多,学生学习压力相对较大。如果利用继电保护多媒体教学课件等辅助教学资料,可以达到事半功倍的教学效果。
2.继电保护多媒体教学课件的开发
2.1 开发过程
由于继电保护多媒体教学课件是面向教学,且具有数据量大、交互性强的特点,从而决定了其开发具有独特的方法。开发过程包括:课件项目的确定、具体的教学设计、整个系统的总设计、稿本的编写、数据的准备、软件的编辑等。在此过程中不断试用和修改,最后形成可用版本。
2.2 课件的设计
继电保护多媒体教学课件以中国电力出版社出版、翁昭桦主编的《继电保护》(I)为蓝本设计。课件以教材主要章节为基本框架,包括绪论、低压线路保护、高压线路保护、线路微机保护、变压器保护、发电机保护、母线保护及自测题等环节。每一章又有不同分层结构的内容,以此类推。
a)将课程教材内容重新选取、编排、组织。以主要内容、概念、公式、图形、图像为单元进行素材的搜集和综合。
b)用AutoCAD2000绘图软件对图形进行绘制和处理,形成可以随时调用的基础图形库。
c)将继电器、保护屏用数码照相机进行实物拍摄,利用Photo-
shop进行图像加工,形成图像库。力求从不同方位、不同角度观察和说明各种继电器基本结构、继电保护装置具体构成、设备排列位置和接线方式。
d)对自测题加入提示和参考,形成练习库供学生自学练习;对试题加以汇总和数据库加工,形成试题库,供教师编辑试题使用,并可作为校园网络学生提问、答疑的交互知识库资源。
e)利用Authorware软件平台对文本文件、图形文件、声音文件、图像文件等加以编排,并加入部分用Flash软件制作的动画。其中,文本文件以课程章节为基本系统,每一版面对主要内容加以描述,并留有公式、概念和插图位置。部分较复杂图形利用放大功能加以处理。在描述保护分步动作过程时加入动画和声音讲解相结合的方法,力求给学生一个详细又清晰的解释过程。
2.3 多媒体课件实例
以三段式电流保护多媒体课程来说明,三段式电流保护的展开图如图1所示。
a)以文本方式列出三段式电流保护的概念、组成元件,说明每一段电流保护工作原理。写出整定方式(列出整定公式),列出3种保护动作时限图和保护范围,并进行对比。
b)通过原理接线图及展开图,对保护接线的对象、性能、结构加以分步叙述。保护对象的表现方式见表1。
c)在原理接线图中,对保护的组成元件和组成单元加以区别。分别显示瞬时电流速断保护包括的元件:两相电流继电器KA1,KA2;信号继电器KS1;中间出口继电器KM。显示限时电流速断保护各元件:两相电流继电器KA3,KA4;时间继电器KT1;信号继电器KS2;中间出口继电器KM。显示定时限过电流保护:两相电流继电器KA5,KA6;时间继电器KT3;信号继电器KS3;中间出口继电器KM。以上显示部分以不同颜色加以区别。
d)说明保护反应及处理线路故障的过程。分别设置线路保护一段、二段、三段整定值:设各段整定值分别为8 A,5 A,2 A;假设分别在各段保护范围内出现故障,故障电流分别为10 A,7 A,4 A,比较大小后显示,保护动作元件部分闪动、保护起动元件只变色。
e)连接上述所有分步状态,形成连续动态变化过程,加以演示。其动态变化过程:出现线路相间断路故障—一次侧电流增大—互感器二次电流增对每一个元件组成结构、保护反应步骤加以说明,由此完成保护的完整动作过程的描述。