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關鍵詞 電力變壓器;二次回路;瓦斯保護;定時限過電流
中圖分類號:TM4 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2013)021-085-02
電力變壓器是電力系統變配電的重要設備,它的故障對配電的穩定、可靠和系統的正常運行都有明顯且比較嚴重的影響,同時,電力變壓器也是非常昂貴的設備,由此,提供對電力變壓器的繼電保護尤為重要。變壓器通常需要的保護裝置有瓦斯保護、縱差動保護或電流速斷保護、相間短路的后備保護、接地保護、過負荷保護、過勵磁保護等等。下面就電力變壓器常用的典型保護做分析。
對于輸電線路高壓側為110 kV及以上的工廠總降壓的主變壓器來說,應裝設過流保護、速斷保護和瓦斯保護。過流保護作為電流速斷保護的后備保護,在有可能超過電力負荷時,也需裝設過負荷裝置。但是如果單臺運行的電力變壓器容量在10000千伏安及以上和并列運行的電力變壓器每臺容量在6300千伏安及以上時,則要求裝設縱聯差動裝置保護來取代電流速斷保護。由于主電源出口處繼電保護裝置動作時限為 2 s,則變壓器保護的過電流保護動作時限可整定為1.5 s。
1 裝設瓦斯保護
當變壓器油箱內故障產生輕微瓦斯或油面下降時,瞬時動作于信號;當產生大量瓦斯時,應動作于高壓側斷路器。
2 裝設定時限過電流保護
2.3.2 過負荷保護動作時限
上述設計的電流及電壓回路、保護操作回路的繼電保護回路圖設計情況如下:
1)電流回路:A相第一個繞組頭端與尾端編號1A1,1A2,如果是第二個繞組則用2A1,2A2,其他同理。
2)電壓回路:母線電壓回路的星形接線采用單相二次額定電壓57V的繞組,變電站高壓側母線電壓接線,如圖2。
①為了保證PT二次回路在莫端發生短路時也能迅速將故障切除,采用了快速動作自動開關ZK替代保險。
②采用了PT刀閘輔助接點G來切換電壓。當PT停用時G打開,自動斷開電壓回路,防止PT停用時由二次側向一次側反饋電壓造成人身和設備事故,N600不經過ZK和G切換,是為了N600有永久接地點,防止PT運行時因為ZK或者G接觸不良,PT二次側失去接地點。
③1JB是擊穿保險,擊穿保險實際上是一個放電間隙,正常時不放電,當加在其上的電壓超過一定數值后,放電間隙被擊穿而接地,起到保護接地的作用,這樣萬一中性點接地不良,高電壓侵入二次回路也有保護接地點。
④傳統回路中,為了防止在三相斷線時斷線閉鎖裝置因為無電源拒絕動作,必須在其中一相上并聯一個電容器C,在三相斷線時候電容器放電,供給斷線裝置一個不對稱的電源。
⑤因母線PT是接在同一母線上所有元件公用的,為了減少電纜聯系,設計了電壓小母線1YMa,1YMb,1YMc,YMN(前面數值“1”代表I母PT。)PT的中性點接地JD選在主控制室小母線引入處。
⑥PT二次電壓回路并不是直接由刀閘輔助接點G來切換,而是由G去啟動一個中間繼電器,通過這個中間繼電器的常開接點來同時切換三相電壓,該中間繼電器起重動作用,裝設在主控制室的輔助繼電器屏上。
3)保護操作回路:
繼電保護操作回路是二次回路的基本回路,110 kV操作回路構成該回路的主要部分,220 kV操作電壓回路也是應用同樣的原理設計形成的,傳統電氣保護的閥值、開關量進行邏輯計算后,提交給操作回路。對微機裝置進行保護。因此微機裝置保護僅僅是將傳統的操作回路小型化,板塊化。下面的操作回路見圖3。
1)當開關閉合時,DL1立即斷開,然后DL2閉合。HD、HWJ、TBJI繞組、TQ組成回路,點亮HD,HWJ開始操作,但是由于線圈的各個繞組有較大的電阻阻值,致使TQ上獲得的電壓不至于讓其執行跳開動作,保護跳閘出口時,TJ、TYJ、TBJI線圈、TQ直接連通,TQ上線圈電流變大,獲得較大電壓后開始工作,由于TBJI接點動作自保持,所以TBJI繞組線圈一直等待所有斷路器斷開后,TBJI才返回(即DL2斷開)。
2)二次保護合閘回路原理與二次保護跳閘回路相同。
3)在二次回路合閘繞組線圈上并聯了TBJV回路,這個保護回路是為了防止在線圈失去電壓跳閘過程中又有電壓合閘命令,由于短時間內的繁復跳合閘而損壞機構。例如合閘后繞組充放電的延遲效應,及容易造成合閘接點HJ或者KK的5,8粘連,當開關在跳閘過程中,使得TBJI閉合,HJ、TBJV繞組、TBJI接通,TBJV動作時TBJV繞組線圈自保持,相當于將合閘線圈短路了(同時TBJV閉觸點斷開,合閘繞組線圈被屏蔽)。這個回路叫防躍回路,防止開關跳躍的意思,簡稱防躍。
4)D1、D2兩個二極管的單相連通讓KKJ合閘后的繼電器開始工作,KKJ的工作通過手動合閘來完成,手動跳閘的目的是讓KKJ復歸,KKJ是電磁保持繼電器,動作后并不是自動返回的,所以KKJ又稱手動合閘繼電器,廣泛用于“備自投”、“重合閘”,“不對應”等的二次回路設計。
5)HYJ與TYJ是感壓型的跳合閘壓力繼電器,它一般接入斷路器機構的氣壓接點,根據SF6產生的氣體所造成的氣體壓力而動作,所在以SF6為絕緣介質的滅弧開關量中,若氣體發生泄露,那么當氣體壓力降到不能夠滅弧的時侯,接點J1和J2連通,將操作回路斷開,防止操作發生,造成火災隱患。在設計和施工中,值得注意的是當氣壓低閉鎖電氣操作時候,不能夠在現場直接用機械方法使開關斷開,氣壓低閉鎖是因為滅弧氣壓已不能滅弧,這個時候任何將開關斷開的方法都容易造成危險,容易讓滅弧室炸裂,造成設備損毀,正確的方法是先把負荷斷路器的負荷去掉之后,再手動把開關跳開,保證電氣的安全特性。
6)輔助的位置繼電器HWJ,TWJ,主要用于顯示二次回路當前開關的合跳閘位置和跳合閘線圈的工作狀況。例如,在運行時,只有TQ完好,TWJ才動作。
所有保護及安控裝置作用于該斷路器的出口接點都必須通過該斷路器的操作系統,不允許出口接點直接接入斷路器。
目前的保護裝置都已經采用微機式保護方式,但從電氣操作的靈敏性、快速性、安全性考量,機電式保護在許多電廠及變電站被廣泛的使用著。
參考文獻
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【關鍵詞】電力系統;繼電保護;措施與對策
繼電保護是我國現代電網建設與運行的關鍵環節,是電力系統密不可分的一部分,對于保障電力設備安全,防止大面積停電發揮著重要的作用。而繼電保護一旦出現故障,很容易釀成嚴重的后果。隨著我國電力技術的發展,繼電保護朝著信息化智能化方向發展,能夠迅速識別故障并及時制定方案加以解決,先進的技術和信息化的管理對于提高繼電保護裝置的性能有著積極的意義。
1.電力繼電保護的概念及基本要求
1.1 電力繼電保護的概念
繼電保護主要是指當變壓器、輸電線纜和發電機組等出現故障或者短路的時候,自動啟用斷電的措施來對電力系統設備進行保護,以此來避免變壓器、輸電線纜、發電機組遭受損害,從而確保電力系統安全穩定的運行,達到實時控制電路的作用[1]。繼電保護是電力系統安全穩定運行的保障,對于電力系統的良好運行起著重要的作用。當電力系統出現故障時,繼電保護能夠自動、迅速地把故障部分從電力系統中去除,并使用無故障部分繼續保障電力系統的正常運行,以達到持續不間斷供電和保護故障部分不受損害的目的。繼電系統一般由輸入、測量、邏輯判斷、輸出執行四個部分組成?,F場信號輸入后,由測量信號轉化為邏輯信號,并按照一定關系的邏輯組合運算進行最終執行,最后輸出完成任務。
1.2 電力繼電保護的基本要求
總的來說,電力系統繼電保護必須滿足選擇性、快速性、靈敏性、可靠性四個基本要求,才能保證保障電力系統的穩定運行。首先,可靠性是最根本的要求,就是指繼電保護在保護范圍內發生作用的可靠性,也就是在發生屬于它應該動作的故障時,不應該由于本身的一些缺陷而不能工作,而在不應該它發生動作的范圍內時,不能錯誤動作。其次,選擇性主要是指當電力系統發生故障時,只對故障部分進行去除,對于無故障部分應該保障其能繼續運行。再次,快速性是指電力系統發生故障時能夠迅速及時地切除故障保證電力系統的正常運行,減短由于故障造成的設備中斷時間,減輕故障部分受損程度,使電力系統能夠持續供電。最后,靈敏性是指系統發生故障時能夠在保護范圍內,不論故障怎樣變化,都能迅速反應出來。繼電保護只有滿足這些基本要求,才能發揮其作用,保障電力系統的正常運行。
2.電力繼電保護常見問題分析
2.1 裝置本身故障
裝置本身故障是電力系統繼電保護出現問題的原因之一,裝置運行時間過久,質量容易出現問題,從而導致電力系統無法穩定運行。比如進線開關跳閘線圈出現故障就容易導致進線開關在運行過程中,空投合上正常,但一旦帶上負荷就跳進線開關[2]。發電機磁系統出現問題而引起失磁,使得保護出現錯誤動作。還有晶體管的質量和性能較差也可能導致電力系統運行不協調。所以,繼電保護裝置的性能的高低決定了其能否發揮應有的作用,直接關系著電力系統故障出現的幾率。
2.2 運行故障
運行故障也是繼電保護常見的,也是危害性最大的故障。繼電保護裝置在長期的運行過程中,由于沒能及時檢修或者維護,損害較大,使得裝置性能較低,容易出現設備失靈的狀況。比如二次回路故障,主要是由于主變壓器氣體繼電器安裝時,接線盒內導線預留過長,造成接線盒存在縫隙,在特定風向下雨時有雨水滲入,使界限端短路被擊穿而跳閘[3]。
2.3 隱形故障
隱形故障主要是指電力系統在正常運行情況下沒有出現對系統產生影響的故障,而當電力系統其它設備出現問題時會引發電力系統故障,一旦這種故障發生,不但不能使繼電保護發揮作用,還會導致整個電力系統出現問題甚至癱瘓。一般情況下,隱形故障是不容易被技術人員發現的。隱形故障產生的原因主要有兩種:一是系統中整體電路出現問題,二是電容器或其它設備出現問題。這兩個故障都會導致繼電保護不能正常工作,使得整個電力系統出現異常。
3.電力繼電保護措施
3.1 加強設備維護,定期檢查、更新裝置元件
繼電保護裝置由于各種原因容易出現問題,是電力系統常見的故障之一。所以,應該加強對設備的維護,需要安排技術人員定期檢查,及時發現裝置問題和故障,并進一步維修或者更新設備元件。通過及時地檢修,清除系統障礙,加強對繼電保護裝置運行狀態和性能的監測,及早地發現問題,做好提前預防的工作。
3.2 直觀法,對簡單的繼電保護故障處理
當無法用專業的電子設備進行檢修時,直觀法就成為最簡單有效的處理方法。在繼電保護故障時,直觀法的運用可有效地解決臨時出現的故障。比如,可通過觀察一些部件運行的狀態,判斷電力系統的實際運行狀況。還可以通過觀察繼電器的顏色或氣味,判斷元件是否出現故障,如果能夠觀察到繼電器發黃或元件有濃烈的味道便能迅速確認故障位置。技術人員根據多年的經驗,通過對設備的觀察能夠直接判斷出故障的發生,及時地解除故障,更換新元件。所以,直觀法能夠有效地解決簡單的故障,提高繼電保護故障處理的效率。
3.3 降低外界干擾的幅度
電力系統能夠產生高強度的電磁干擾,繼電保護裝置在這種環境下運行必然會受到一定程度的干擾,當外界干擾超過其能承受的范圍時,繼電保護裝置就容易出現問題。比如雷擊干擾、靜電放電干擾、接地故障造成的工頻干擾、輻射干擾等都會造成繼電保護裝置不能很好的工作。因此,降低外界干擾的幅度是保障繼電保護裝置運行的手段之一。具體來說,可通過降低源于一次設備的干擾和完善直流控制回路等方法減少外界干擾的程度。
3.4 健全繼電保護管理制度
除了技術方面的保護措施外,繼電保護管理制度的建立和完善也是有效保障系統正常運行的手段之一。一方面,需要對繼電保護出現的故障、處理方法、繼電保護運行、定期維護和檢修進行實時跟蹤,了解繼電保護裝置的性能和運行狀況,并根據這些情況制定應對和防范措施,及時改造和升級電力系統。另一方面,建立懲罰和激勵制度,對于由于自身工作錯誤所造成的繼電保護故障進行懲罰,而對積極參與電力系統創新和改革工作的人員進行獎勵。通過加強對繼電保護故障的管理和監測,提高整個電力系統運行的穩定性。
3.5 實現電力系統繼電保護技術的智能化
當今社會是信息化、網絡化的社會,只有很好地將信息技術運用到相應領域才能適應社會的發展需求。在電力系統中,信息技術的運用尤為重要?,F階段,智能化在電力系統中也得到了廣泛的發展,但在繼電保護中還沒能快速運用起來。所以,將信息智能化引入繼電保護將是未來的發展趨勢之一,其對于充分發揮繼電保護的自動性、智能性、系統性有著推動性的作用。
4.總結
我國電力系統的快速發展對繼電保護提出了較高的要求?,F階段,繼電保護由于各種原因仍然存在一些問題,針對這些故障可以通過一定的措施加以解決,比如加強設備維護與檢修、降低外界干擾,健全管理制度等等。但從長遠來看,只有將信息化智能化引入繼電保護中才能從根本上解決問題,保障電力系統的正常運行。
參考文獻
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1.設置好跳合閘回路
對于繼電保護裝置必須要設置好單獨的跳合閘回路,這樣,在電力系統的運行出現故障時,繼電保護裝置就能夠及時將故障排除,減少電力企業的損失,同時,繼電保護裝置也能夠將告警信號和動作信號顯示出來,工作人員就能夠發現故障發生的部位和實際情況并有針對性的采取措施,將損失控制到最小化。
2.電力繼電保護常見故障分析
電力繼電保護的常見故障包括以下幾個方面:
2.1微機繼電保護抗感染能力偏低,一旦受到外界通信設備與干擾器的干擾,或者電壓產生較大的變化,就易出現邏輯元件錯誤等故障。
2.2電壓互感器二次中性點多次接地、接觸不良、機械問題、回路斷線、短路等問題會導致地網與二次接地之間產生電壓,在電壓增大后,則會發生誤動的情況,還有可能導致零序電壓比升高,導致電流增大,回路負荷降低,繼而出現短路的情況。
2.3電力繼電保護的隱形故障,對于隱形故障的處理是繼電保護工作中的重點與難點工作,一般的輸電線路其斷路器故障保護也會確定好跳閘的元件,如果跳閘元件出點故障,就會導致整個系統發生運行故障。
2.4機電保護零件材質差,精度不理想,質量不合格也會導致故障難以被及時發展,從而出現誤動和拒動的情況,此外,如果整個系統在運行過程中發生溫度過高或者未得到及時的降溫,就可能導致設備被燒壞。
3.繼電保護故障維修特征分析
3.1對技術性要求高電力技術是一項專業性極強,應用性的基礎,繼電保護工作同樣也是如此,基本上涉及到了所有的關于電力的知識,如變壓器設備、電路等等,這就要求繼電保護人員必須要有深厚的實踐與基礎能力,同時,也要能夠應付不同的局面與故障,如元件故障、配件故障等等。一般該種故障均可以通過系統的外在表現進行分析,常用的解決方法便是更換元件與配件。此外,也可以使用技術參數對比法,技術參數對比法的原理即繼電保護系統需要使用技術參數進行參考與衡量,可以說,技術參數的變化可能會導致繼電保護系統出現故障,此時,便可將正常運轉設備與故障設備進行對比,若發現兩個技術參數不同就能夠根據參數位置發現故障的位置與原因。
3.2具有信息化的特征在網絡技術的發展之下,電力企業的網絡辦公已經得到了普及,目前我國電力系統都實現了聯網功能,繼電保護技術的發展與網絡也有著密切的關系,信息化與網絡化也是繼電保護技術的發展趨勢,網絡技術能夠為電力企業帶來良好的表現,特別是在數據與參數方面,可以實現數據和參數的全程性運算,此外,還能夠使用數據分析模型系統來分析故障的發生原因,并發出相應的信號。就目前來看,目前的網絡方法不僅可以采集與分析數據,還能夠對故障位置進行精確的定位,這邊為工作人員的工作提供了較大的方便。此外,電力企業之間還能夠互動信息,電力設備單位與設計單位能夠為電力企業提供最新的信息。電力企業也能夠使用終端來接收與傳遞信息,在完成后,即可對信息進行分析、分類、處理,并進行存檔,這樣,一旦系統發生故障,就能夠在數據庫中調用信息。
4.繼電保護故障維修注意事項
繼電保護故障的維修具有較強的操作性,這主要表現在智能操作上,智能操作能夠模擬人工神經網絡,能夠幫助客服人員在短時間內發現輸電過程中發生的各種問題,這就為故障的搶修節約了大量時間,這就可以有效優化電力系統運轉的工作效率,在維修操作過程中,工作人員需要注意到以下的問題。
4.1檢查元件外形、尺寸與工具是否正確在進行維修之前,工作人員首先需要檢查零件外形、尺寸與工具是否正確。以電磁系統鉚裝件變形問題為例,如果鉚裝后零件發生扭斜、彎曲等情況,這就會給下一到工序的調整帶來新的難題,情況嚴重時可能導致元件發生報廢,這種情況發生的原因多是足鉚零件過長、過短或者用力不均、元件位置放置不當、設計尺寸不精準所導致,因此,在進行鉚裝之前,操作人員必須要檢查好元件外形、尺寸與工具是否正確,確認無誤后方可進行維修。
【關鍵詞】電力;繼電保護;防護;重要性
電力企業負責我國人們生活與生產中的電力供應,對于人們生活與生產具有重要的作用。但是,在電力供應過程中,常常會因為一些人為原因或者環境、設備等原因,造成電力系統供電的可靠性降低,影響人們生活與生產的正常用電。所以電力工作人員設計安裝了電力系統繼電保護裝置,以系統的保護作用提高電力系統的供電可靠性。本文主要探討繼電保護系統中防護裝置的重要性。
一、電力繼電保護系統防護裝置的相關問題研究
電力繼電保護系統的防護裝置一般是由檢測部分、執行部分與邏輯部分組成,三者相互協調工作,共同對電力系統進行防護。在電力系統發生異常時,防護裝置的檢測部分將發揮其檢測的作用,找到電力系統元件故障點;邏輯部分主要發揮其邏輯分析的作用,并且判斷應用何種防護手段來減小影響;最后執行部分發揮防護作用,對故障元件進行必要的維護,提高電力系統元件運行的可靠性。
電力工作人員對繼電保護系統防護裝置進行設計時,需要考慮到各種因素對防護裝置運行時的影響,盡量做到在發生電力系統元件異常時,防護系統能夠自動、迅速、有選擇性地對異常元件進行處理,從而保證整個電力系統的正常運行。
電力系統發生異常的原因多種多樣,大致可以分為人為原因與設備原因。電力企業中有很多工作時間較長,經驗比較豐富的老員工,他們對于電力系統中的故障問題有自己的處理方法,這就造成一些老員工工作態度不認真,僅憑經驗辦事,他們認為自己足以處理繼電保護系統中的所有故障問題,一些小問題因為處理不及時或者處理方法不正確導致延誤最佳處理時間,造成不必要的損失。還有一些新入行的工作人員對于業務還不熟悉,專業知識不足,不能夠熟練、正確地操作相關防護系統,致使繼電保護系統的防護工作不到位,引起不必要的損失;繼電保護系統中的防護裝置是需要定期進行養護與維修的,其中一些微小的元件更是需要加倍小心,發現設備異常時必須嚴格進行檢修,以防因為設備異常造成損失。還要提高對檢測部分的重視,注意數據采集系統所采集的電氣物理參數的準確性,這樣雙重保護,才可以有效地保證繼電保護系統的設備正常運行。
二、電力繼電保護系統防護裝置運行的干擾因素
2.1根據常識,電力系統運行的干擾因素之一就是雷擊,同樣繼電保護系統中防護裝置的有效運行也需要時時注意雷擊問題。雷擊可以瞬間產生高頻電流,使電力系統的電壓瞬間升高,這很可能導致防護裝置失靈或者誤動;一般在電力系統運行區域都是禁止高頻干擾的,這是因為高頻電流會產生較強的電場與磁場,這兩種場相互作用,影響防護裝置中二次回路的正常工作,破壞防護裝置的穩定性;小電阻設備因為其電流流動大,在發生單相接地故障時,零序電流選擇性地跳閘,這有可能產生直流電源干擾,使變電站電網電位高于大地電位,致使防護設備內部的邏輯部分回路發生變化,造成繼電保護系統電位差異常,影響保護作用。
2.2發電廠和變電站的電磁干擾也是電力系統運行的干擾因素之一,比如說變電站的二次回路自身干擾以及一次回路中的較強電磁干擾,繼電保護裝置中的元器件、導線等等都會成為受信器,使變電站中的自動化設備產生垃圾信息并影響工作人員的操作和監視工作,以及對事故的分析準確性。
2.3電力系統中電網產生峰尖、欠壓、過壓等產生的電壓噪聲都會直接影響到繼電保護系統防護裝置的內部,并對其造成極大的危害。
2.4繼電保護系統防護裝置中的數字集成電路在電路高速開關時所引入的直流電流也會對防護裝置造成一定的干擾。雖然數字集成電路所帶來的電流、電壓很小,但是在特定的狀態下將造成非常嚴重的干擾噪聲。
三、提高電力繼電保護系統防護裝置運行可靠性的改進措施
電力企業也應該將電力系統的管理工作作為重點,以積極的態度、科學的辦法、先進的技術進行創新管理,提高防護裝置的設計水平,進而提高繼電保護系統的作用,為人們的生活與生產提供可靠的保障。電力繼電保護系統故障原因在上文中已經提到,所以說要著重解決這倆個問題,然后從管理與技術應用方面,提高繼電保護系統運行的可靠性。
第一,繼電保護狀態檢修質量關系到電力資源供應的穩定性與安全性,因此,要想提高電力繼電保護系統防護裝置運行的可靠性,就必須提高繼電保護狀態檢修的質量。因此,檢修人員應該以統一性、統籌規劃性、適用性、實用性與安全性為原則進行狀態檢修,結合國家狀態檢修標準,以先進的技術提高狀態檢修的質量。2011年,我國110千伏變電所繼電保護裝置狀態檢修完成比例約為75%,很好地提高了電力系統繼電保護運行下供電的可靠性。開展繼電保護狀態檢修應注意的問題主要有;
(1)要嚴格遵循狀態檢修原則,在實施工程中也要不斷的吸取經驗。
(2)重視狀態檢修的技術管理要求,尤其是對繼電保護裝置的檢驗,對整個電力系統來說都是非常需要的。
(3)狀態檢修的經濟性要求,依靠技術經濟分析進行決策。
關鍵詞:繼電保護;電力調控;故障;優化
為了能夠有效提升供電質量,目前很多電力系統均開展了智能化改造,借助智能一體化操控技術,使無人值守式變電站得以實現[1]。繼電保護裝置是智能一體化技術的無人值守變電站的重要組成部分,為進一步優化繼電保護在電力調控中的應用實效,以下就從繼電保護在無人值守變電站電力調控中的應用作用出發,展開較為深入的探究,具體如下。
1繼電保護在無人值守變電站調控中的應用作用
1.1繼電保護裝置與電力系統的協同關系
無人值守變電站通過信息采集、遠程控制等智能一體化技術,能夠對電力資源進行科學調度,與故障監控,從而保證電力資源的高效穩定供應。電力資源作為社會各界廣泛需求的重要資源,因其自身特點所決定,當在電力運行過程中出現故障時,如果不采取有效地控制與解決措施,勢必會造成大范圍影響,因此無論是傳統式的電力系統還是智能化無人值班變電站都不能在無繼電保護的情況下運行。
1.2無人值班變電站電力調控中繼電保護的運作機制
當變電站運行過程中出現系統故障時,繼電保護自動化系統能夠對所收集的故障信號進行系統分析,并迅速做出反應,經故障分析與判斷后向調控中心反饋信號,調度員根據反饋信號,進入事故應急處理程序[2]。當出現故障,繼電保護裝置應及時對故障區域進行隔離或切斷故障,從而有效避免故障的進一步影響,減少損失,并為接下來的合理調度與維護提供先決條件。
1.3無人值班變電站對繼電保護裝置的性能要求
通過以上分析可以看出繼電保護裝置是無人值守變電系統中的重要組成部分,無論是電力調度還是遠程監控都離不開繼電保護裝置的協同配合。為保障無人值守變電站調控功能,繼電保護裝置應滿足以下基本要點:(1)可靠性。電力系統無人值班化改造,其本質作用是在解放人力的同時,大幅提升供電服務效率,并有效避免人工操作帶來的誤差,提升供電質量與安全性[3]。因此為了能有效滿足社會大眾的用電需求,作為無人值班電力系統重要組成部分的繼電保護裝置必須具備足夠的可靠性,從而確保供電系統的供電穩定。(2)靈敏性。當電力系統出現故障時,繼電保護裝置必須立即切斷或隔離故障區域,從而有效避免故障的進一步影響,起到電力線路的保護作用,因此繼電保護裝置必須具備高靈敏系數,確保當通過電力系統遠程監控裝置監測到電力故障時,可馬上實施保護操作。(3)選擇性。選擇性指的是當系統發生故障時,繼電保護裝置應有選擇性的切除故障,以保證非故障部分繼續運行,縮小停電范圍。要求上下級保護之間保護定值必須配合,如果本線路拒動,則可由相鄰電力設備切除故障,縮小停電范圍。
2無人值班變電站繼電保護裝置運行中常見的故障問題
2.1靈敏性問題
通過上文分析可以明確靈敏性是繼電保護裝置的重要性能要求,因此為保證繼電保護裝置在電力調控中的優化應用,必須著重考慮此點[4]。靈敏性主要會受系統運行方式、保護整定值配合、設備質量以及保護裝置設計是否合理所影響。例如如果保護整定值靈敏度不滿足要求就會造成保護拒動;合閘輔助觸點接觸不良,則可能會對繼電保護的切換功能造成影響,甚至可能燒毀開關合閘線圈。
2.2設備問題
繼電保護功能會一定程度上受電力系統中的設備影響,例如系統中的電壓互感器就對繼電保護功能有著重要影響。電壓互感器的使用率較為頻繁,因此因電壓互感器造成的繼電保護故障就顯得相對較多。例如如果電壓互感器出現二次回路短路故障,將會出現很大的短路電流,如果沒有及時采取措施,則可能燒壞電壓互感器,進而對繼電保護功能造成影響。
2.3網絡信息傳遞延遲問題
無人值班變電站無論是電力調度還是實時監控,都需要借助網絡信息技術,通過信號采集、傳遞等實現相關操作,因此除繼電保護裝置自身的敏感度、電力系統中相關設備以外,網絡信息化建設也是實現優化繼電保護應用實效的重要問題。如果信號收集、傳遞過程中出現問題,那么繼電保護也就無法在無人值班的狀態下實現自動切除故障,造成保護失靈;數據傳輸中斷調度監控人員無法實時監控變電站運行情況,對電力調控質量造成嚴重影響。
3強化繼電保護應用實效的優化措施
3.1開展裝置與設備的定期維護及保護整定值的定期校核
繼電保護裝置與電力系統中的相關設備質量都會對繼電保護功能起到一定影響,因此為保證無人值班變電站繼電保護功能,助力電力調控的高效運行,變電站應當定期對繼電保護裝置與相關設備進行維護檢修,重點檢測其靈敏度,以及各元件的接觸性能,如果存在問題,則應及時維修或更換,從而確保繼電保護功能的有效應用。繼電保護整定值是電網穩定運行的守護者,定值的正確與否直接影響電網的安全、穩定運行,保護的正確動作與整定值息息相關,當系統運行方式發生改變時,及時校核定值,校核靈敏度滿足系統的要求,保證繼電保護快速、靈敏的隔離或切除故障,為調控中心提供有效的數據,幫助調度監控人員正確、快速的分析、處理故障,使繼電保護在電力調控中發揮積極的作用。
3.2強化繼電保護裝置的智能化建設
應用于無人值班變電站的繼電保護裝置應當確能夠實現保護、監控、數據通訊的智能一體化[5]。繼電保護裝置不能只是收集故障信號,還能夠借助網絡、信息終端等實時信息在控制中心的相互傳遞。基于此種性能要求,變電站應當積極引入智能信息化技術,強化繼電保護裝置的智能化建設,并結合單位實際,引入適宜且高效的信息智能化操作系統。
3.3自適應控制技術的應用
無人值班變電站的繼電保護功能需要能夠在電力系統出現故障時,及時對電力線路及設備進行保護,引入自適應技術就是要強化繼電保護中的保護作用。自適應控制技術最初源自航空領域,即隨著飛行高度及速度,自動調節飛機運行的相關參數。而此種能夠根據實際情況進行自動調節的保護工作,也與電力系統的保護需求不謀而合。隨著信息技術的不斷發展,這一技術已被逐步引入到電力系統中,因此變電站可嘗試引入此類新型技術,進而強化繼電保護的保護性能。
4結束語
綜上所述,首先探討了繼電保護在無人值守變電站調控中的應用作用,之后分別從靈敏性、設備故障以及信息傳遞延遲等角度探討了無人值班變電站繼電保護裝置運行中常見的故障問題,最后針對這些問題,提出了開展設備裝置的定期維護、強化繼電保護裝置的智能化建設以及積極引入新技術等方面提出了強化繼電保護應用實效的優化措施,希望能為相關人士提供些許參考作用。
參考文獻
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