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繼電保護裝置在電廠中進行應用,一旦電力設備出現故障,能夠在第一時間對故障進行隔離,能夠有效的對故障進行控制,避免故障蔓延擴大,影響電廠的正常生產。由于繼電保護裝置具有較好的可靠性、靈敏性,能夠根據電廠的實際情況采取有效的保護,保證電廠運行的安全性和可靠性。
1 電廠繼電保護作用及要求
在電廠中引入繼電保護技術,繼電保護裝置能夠及時對系統運行異常信號進行報警,并將故障與系統自動進行切離,提前對故障進行防范。在具體應用中,繼電保護主要是對電廠設備進行故障監測,一旦設備運行異常,則繼電保護裝置能夠及時感知設備運行中出現的異常信號,并快速動作,將故障部分及時與系統隔離開來,實現對非故障部位及元件的有效保護,保證系統其他部分的安全運行。當故障發生時,繼電保護裝置能夠快速對故障進行處理,有效的對故障范圍進行控制,避免了故障的進一步擴大。繼電保護裝置在運行過程中要完成檢測、報警及故障隔離等功能,因此電廠需要能夠滿足繼電保護裝置運行過程中對選擇性、靈敏性及速度性的要求。
2 繼電保護裝置工作原理
電廠生產運行過程中,設備線路故障發生頻繁較高,一旦線路故障發生,則會改變系統電流和電壓運行值,所改變的運行值一旦超出額定范圍時,則會及時發出報警信號,斷路器快速動作隔離開故障,有效的避免故障范圍的擴大。可以說繼電保護裝置在運行過程中,主要是通過對故障電流、電壓及其他參數的變化情況進行有效監控,并根據具體變化情況進行正確判斷,做出動作指令。另外,繼電保護裝置也可以根據實際需要將動作依據設定為其他參數,從而當故障發生時及時動作。
3 繼電保護裝置基本性能
3.1 可靠性
繼電保護裝置使用效果與繼電保護裝置可靠性具有直接的關系,通常繼電保護裝置可靠性通過其故障動作準確性及不會產生誤動作體現出來。可以說是可靠性是繼電保護裝置最基本的要求,為了達到可靠性這一性能,不僅需要配置的合理性,而且應把好裝置的質量關,裝置的技能性能也需要與相關要求符合。在電廠中電力設備通常都具備兩個獨立的回路,不同的繼電保護裝置上都會裝設有斷路器,以便于實現對線路的更好保護。
3.2 選擇性
電廠中的繼電保護裝置運行過程中,一旦電力系統發生故障,繼電保護裝置則會在第一時間斷開故障設備或是故障電路。同時繼電保護裝置的選擇性還要與靈敏系數有效配合,以便于更好的實現對設備和線路的有效保護。
3.3 靈敏性
通過靈敏系數來體現繼電保護的靈敏性,靈敏性主要是指允許電流和電阻的變化范圍。因此當電流超出靈敏系數范圍時,繼電保護裝置則會自動啟動隔離功能。在對靈敏系數進行確定時,可以通過整定的方式來實現。
3.4 快速反應性
繼電保護裝置快速反應性主要體現在發現異常情況時及時對其進行隔離,快速動作,以此來降低故障對系統所帶來的損害。
4 電廠中繼電保護裝置的應用
4.1 保護發電變壓器組
在電廠中,繼電保護裝置對發電變壓器組具有較好的保護作用,在具體保護工作中,要考慮發電變壓器機組的型號,特別是對于一些大型電廠,由于其機組設備造價較高,維護檢修時如果停機會給電廠帶來較大的經濟損失,因此對繼電保護裝置具有較高的要求,不僅要保證配置的可靠性,而且要確保其靈活、快速。可以根據電廠的實際情況來強化對發電機和變壓器的保護,選擇艙室的保護設備。所選擇的保護裝置在保證其技術的成熟和功能的全面性,保護裝置硬件上要包括具有數組控制的相應處理器和芯片,利用DSP進行數據處理,有效的提高保護裝置的效率。在具體工作中,可以根據實際情況靈活選擇保護裝置,參照發電機組型號及電氣控制系統特點,保證保護裝置與運行控制之間能夠實現良好的配合,另外還要對裝置的經濟性和維護情況進行綜合考慮。
4.2 保護發電廠電力系統
電力系統穩定的運行具有非常重要的意義,在應用繼電保護裝置保護電力系統過程中,要對配合性進行考慮。在具體實施過程中,可以在機組上設置用電監控系統,并將其與上層的DCS相連接,同時將通信網絡與繼電保護裝置進行有效連接,這樣利用監控系統即可以完成電度量采集和傳輸工作,從而實現對保護動作量的遙測及通信。這樣有效的控制了電源和保護裝置,在提供開關遙控的基礎上,實現了查詢和修改保護定值,有效的提高了自動化控制和可控性,確保了電廠電力系統的安全。
4.3 保護發電廠直流系統
直流系統在電廠中占據非常重要的位置,通過對保護裝置、開關裝置及自動裝置進行直流電源供應,所以需要保證直流系統的可靠性和穩定性,這不僅有利于保證電廠的生產安全,同時也是保障繼電保護裝置準確動作的關鍵所在。廠用直流系統主要依據電氣一次系統的分區來進行配置,在具體配置時要對直流系統遠近進行考慮,實現直流系統的冗余配置。因此在電廠中應用繼電保護裝置時,需要對直流系統進行有效保護。
5 結束語
在當前社會經濟快速發展的新形勢下,社會各行各業對電能的需求量都呈不斷增長的態勢,人們對用電具有高度的依賴性,這就對電力供應的持續性提出了更高的要求,因此電廠生產要具有較好的可靠性,因此將繼電保護裝置應用在電廠中,有效的提高電廠生產的安全,為發電輸電過程提供強有力的保障,維持好電廠發電和輸電的穩定性和持續性。同時在繼電保護裝置在電廠中應用過程中,需要在保證可靠性、選擇性和靈敏性的基礎上,還要針對電廠實際情況及具體網絡來實施有效的保護,更好的滿足電廠智能化生產的需要,并將繼電保護裝置與自動控制系統有效的進行結合,更好的提高對電力系統的有效保護,保證獲得良好的保護效果。
參考文獻
[1]張兵海,王獻志,李曉文.抽水蓄能機組幾種特殊發變組保護整定配置原則探討[J].水電自動化與大壩監測,2010(1).
【關鍵字】繼電保護;風險評估;繼電保護可靠性
一、繼電保護的工作原理及裝置要求
1、要了解繼電保護存在的風險,有必要分析繼電保護的工作原理及裝置要求,理論上,要去繼電保護裝置具有正確區分被保護元件是否處于正常運行狀態,若發生故障,是區內或區外故障。根據整個電力系統的故障前后監測對比情況,檢查電氣量的劇烈變化,經過判斷實現保護功能,對于與反應非工頻量對應的工頻量的繼電保護,判斷依據是電流的不正常增大、電壓的降低、電流與電壓相位角的改變、測量抗阻發生變化等,短路時故障點與電源之間的電氣設備和輸電線路上的電流將大大超過此前的負荷電流反映的數值,電力系統內部各個點之間的電壓值也會發生變化,而且與短路點距離的遠近,影響著電壓值得高低。繼電保護的工作原理,就是根據電力系統的可測變化,及時作出故障區位判斷,從這一原理可知,繼電保護存在著風險,一旦判斷失誤,發出錯誤的繼電保護信息,有可能導致全電力系統大面積停電的災難性事故,或者出現因繼電保護無法識別電流、電壓等異樣狀況,忽略潛在危險,造成大面積供電中斷、損壞設備,因此,繼電保護需要進行風險評估。
2、繼電保護的裝置要求
對繼電保護進行風險評估前,應該按照繼電保護的裝置要求配備相應裝置,提高繼電保護技術上的選擇性、速動性、靈敏性和可靠性,實現風險評估的輔措施,綜合降低風險評估的難度。理論上,對繼電器跳閘的繼電保護,應同時具備選擇性、速動性、靈敏性和可靠性的基本要求,在電力系統中的設備或線路發生短路時,繼電保護僅將發生故障的設備或者線路的保護從電力系統且相互,但故障設備或線路的保護拒動時,由相鄰設備或者線路的繼電保護設施將故障切除,即繼電保護的選擇性,對繼電保護進行風險評估,其選擇性應包含在內,若繼電保護的選擇性方面出現紕漏,電力系統全面崩潰的風險就會增加。速動性是對繼電保護裝置的另一個要求,它是指繼電保護裝置應具備的盡快地切除故障,以減少設備及用戶在大電流、低電壓狀態運行的時間,減少設備的損壞程度,提高系統并列運行的穩定性的功能特性,繼電保護裝置如果有良好的速動性,將大大減少風險,為風險評估提供良好的開頭,一般而言,對繼電保護設備要求速動性的條件是如下四種故障的發生:第一、故障的發生使發電廠或重要用戶的母線電壓低于了有效值(一般為0.7倍額定電壓)。第二、大容量的發電機、變壓器和電動機內部故障。第三、中、低壓線路導向截而過短,發熱快。第四、可能危及人身安全,對通信系統或者鐵路信號造成強烈干擾的故障。如上四種故障類型,對繼電保護的反應速動性要求高,否則,繼電保護難以完成預期的保護電力設備,防止大面積供電突然斷開的作用,即繼電保護的風險增加至不可控制,此外,繼電保護在靈敏性方面,亦有嚴格要求,靈敏性是指電氣設備或線路在被保護范圍內發生短路故障或不正常運行情況時保護裝置的反應能力,作為繼電保護裝置的另一個重要特性,以靈敏系數衡量的靈敏性,對繼電保護風險評估提供了有效的參數,能夠滿足靈敏性要求的繼電保護,在規定的范圍內發生故障時,不論短路點在哪里,是何種類型,以及是否有過渡電阻在短路點上,都能夠正確執行反應動作,這種反應動作,不僅局限于最大運行狀態,即三相短路時,而且在系統的最小運行方式下,面對兩相或者單相的短路故障條件,也能夠實現正確的反應措施,最后,對繼電保護裝置最根本的要求是可靠性,包括安全性和信賴性兩方面的繼電保護可靠性,安全性是指繼電保護不誤動,即不需要動作時不發生動作,信賴性是指繼電保護不拒動,即在規定的保護范圍內發生了應該動作的故障時有可靠動作,理論研究結果表明,繼電保護的誤動與拒動都會帶來嚴重危害,綜合上述關于繼電保護裝置要求性能的描述,運行合理、安全、高效的繼電保護,要有良好的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的性能,評估繼電保護風險,也必須首先參考這些因素,檢驗繼電保護裝置能否實現以上要求。在具體的操作工程中,這四個基本要求是相互聯系的,但各自又存在著矛盾,如可靠性要求繼電保護有一定的反應時間,速動性和靈敏性又同時要求盡快解決接觸點故障,基于此點,在繼電保護裝置的安裝時,應該根據電網結構及用戶性質,實現辯證統一。
3、繼電器的選擇
繼電器作為繼電保護裝置的重要組成部分,是繼電保護風險評估的參考項目之一,選擇合適的、高質量的繼電器,對降低繼電保護的潛在風險有決定性的作用,繼電器的選擇,理論上受到使用環境、輸入信號不同、輸入參量的選定,負載情況等因素綜合影響,以使繼電器在正確的、相匹配的電力系統內最大限度、最安全的發揮理想作用。
二、繼電保護的可靠性
繼電保護可靠性(reliability of relay protection),指繼電保護裝置在給定條件下的給定時間累完成規定保護功能的概率,如前之所述,可靠性是繼電保護最根本的要求,繼電保護對整個電力系統的作用,也是以可靠性為前提,要求繼電保護裝置具有不誤動、不拒動的判斷能力,保證不因電流正常性增大等原因將相應部分切除,破壞整個電力系統與線路的正常運行甚至損壞設備,在局部有異常情況時,又能及時作出反應,不至使整體受到太大影響,提高繼電保護的可靠性,根據GO法建立可靠性模型應用于檢測實際。在提高繼電保護可靠性的具體操作中,除了選用與電壓匹配的繼電器等設備外,定期維護、檢修,提高工作人員的警惕也是必須的,及時更換故障設備,確保整個電力系統平穩正常運行,針對繼電保護的可靠性與選擇性、速動性、靈敏性之間的矛盾,鼓勵技術創新,對其加以改進,使繼電保護更為安全、合理、有效、便捷。
關鍵詞:發電廠;繼電保護裝置;應用
中圖分類號:O434文獻標識碼: A
引言
繼電保護裝置在整個發電廠運行中占有重要的位置,它能夠準確地確定系統電力輸出、變電等與之有關設備安全問題,并且可以及時針對整個發電廠重要設施起到控制的作用,能夠及時有效地防止系統故障的發生,進而可以提高相關設備的安全穩定的工作水平。
1、繼電保護裝置的特點
繼電保護裝置就是指能反應電力系統中設備發生故障或不正常運行狀態,并動作于斷路器跳閘或發出信號的一種自動裝置。當電力系統出現短路或者是過載運行的狀態后,為了能夠將對應的信號及時的發送出去,必須要確保繼電保護裝置有著足夠的可靠性,這樣才能及時的將對應的信號發送出去。為了及時的切除故障點,可以聯合其它設備進行排除。繼電保護裝置在發生故障時,包括兩種形式,主要是拒動和誤動。在出現拒動時,主要表現在當電力系統出現故障后,繼電保護裝置無法做出及時準確的動作,從而不能及時的切除電力系統的故障。當繼電保護出現嚴重的故障后,會導致電力系統崩潰的現象。繼電保護的誤動故障主要表現在電力系統沒有發生故障后,當受到其它因素的影響或者是自身特性不良,從而發生誤動作,這時就會出現一定的經濟損失。自動化裝置主要是實時檢測和控制電力系統的運行參數,當自動化裝置出現故障后,在對電力系統運行測量、調節和控制參數時,其準確性將會受到影響。
2、繼電保護裝置的工作原理
由于電氣設備和線路的不正常運行,或者當輔助系統發生問題時,不正常的電流與電壓的變化就會使電力系統的安全受到嚴重威脅,這時候警報信號就會發出,警報信號是智能控制系統或者技術人員發出的,其作用是甄別出發生故障的電力設備,并向故障點與電源點之間最靠近故障點的斷路器發出跳閘指令,將故障部分與電網的其他部分隔離,使其影響的范圍減小,這時候繼電保護裝置就起到了關鍵作用。繼電保護裝置是識別故障的裝置,它依據的就是故障電流的變化,有時候依據電壓燈光參數的變化,根據這些做出準確的反應;除此之外,其他參數也可以根據需要帶入,從而作為動作發生的根據,比如:變壓器油箱故障體現在瓦斯或者油流速度的增加或減少等。不論是哪種參數被采用,結構都是大同小異,其中有測量、邏輯和執行裝置。由此可知繼電保護裝置在發電廠中是保護性裝置,有較大的作用。
3、繼電保護裝置在發電廠的應用
3.1發-變組的保護
在保護發-變組時,機組的型號也應當被充分考慮到,比方說:某地的機組較為大型,設備的情況有高造價、不方便維修、停機會導致損失大等情況。因此,就要求繼電保護裝置的配置必須標準配置,質量要好,要有一定的靈敏度,反應速度快。另外,該電廠需要考慮實際情況選用美國進口的發電機和變壓器的保護,其中的保護設備有G60和T60,然而高壓廠變則采用T35作為變壓器和勵磁變壓器的保護,另外采用C30做非電量保護。這類不僅具有全面的保護功能,而且具有成熟技術的綜合數字式保護裝置,還有一個卓越的地方是硬件中能夠實現數字控制的芯片以及處理器,DSP可以處理數據,判斷則通過處理器運行,因此提高了保護裝置系統的運行速度。在正常情況下,實際狀況可以促使保護裝置進行選擇,選擇所根據的是控制系統的特點或者不同型號的發動機組,根據這些以便使運行、控制和保護共同配合。此外,還應該從經濟性、使用以及維護等方面來看,優化保護裝置的設計。
3.2電廠電力系統的保護
在選擇這個系統的繼電保護裝置時,配合性是應該考慮的問題,也就是在盡量的減少二次電纜,使自動化水平在整個電力網絡內加大。如:某電廠安裝了電廠用電監控系統,上層的DCS和系統聯系,也通過網絡與下層的廠用的繼電保護裝置連接,采集與傳達電廠的電力系統的電度量信息則通過監控系統或者DCS,之后則完成關于保護動作量通信以及遙測,電源和保護裝置在廠用電力系統中則根據這個來控制,不光可以使用簡單的開關遙控,還能夠調查以及修改定值,在自動化的控制系統與通信系統中,增強可控性,使廠用電力系統的安全得到穩定。
3.3電廠直流系統的保護
整個電廠中的保護和自動裝置,以及開關等裝置都需要直流系統供電。于是整個電廠的保護與無需人為控制系統進行無誤動作都與直流系統的可靠性和穩定性有著直接的關系。電氣一次系統的分區配置就是廠用的直流系統的配置原則,又因為涉及到直流供電系統的距離,所以還對每套直流系統有著其他的冗余配置。如:某電廠,他的整個升壓電站都具有保護與非手動控制系統,發變組和廠用保護,以及自動控制裝置在每一臺機組的主廠房內都有,同樣的直流供電系統更是控制保護了機組的輸煤系統保護和自控系統,而另外一套直流系統則用來供電脫硫系統和它的保護裝置以及自動控制系統,多余的2套蓄電池與2套充電裝置對這些直流系統供電,供電電壓則采用110V電壓。
4加強繼電保護裝置在運行應用中可靠性檢修維護工作
4.1 冗余設計以及優化措施
增強繼電保護工作的可靠性,減少繼電保護裝置的數目,壓縮電力企業投資以及運營成本,離不開容錯技術,這一技術的使用又可以通過硬件冗余來完成。運用這一技術的最簡單直接的方法就是設計并聯電路,當部分繼電保護裝置出現故障,不至于產生粘連效應,破壞整個電力系統的運行能力。另外,也可以采取備用裝置切換技術,當某些繼電保護裝置不能正常工作時,有足夠的備用的和替補可以取而代之,完成規劃電力系統功能作業。在采用這些方法的時候,也可以同時采用處于萌芽狀態的誤動率高頻顯示的技術手段,這樣就能夠有效實現拒動率和使用的全面改善。冗余技術的完成方法較多,我們應該以基礎目標為前提,對整個電力系統運行狀況進行全面預測和評估,選擇合理、經濟、適合的冗余設計實施技術手段,進而有效的提高繼電保護運行的可靠性。
4.2 加強繼電保護裝置的可靠性
當保護裝置在發生故障時,但是在規定的范圍中,那么繼電保護裝置不應該出現拒動故障,當其他保護裝置在對拒動進行保護時,繼電保護裝置不會出現誤動作,這就是繼電保護的可靠性。為了保證繼電保護能夠安全可靠的運行,必須要對繼電保護裝置的可靠性指標進行科學合理的計算,確保可靠性指標的準確性和有效性。在對繼電保護裝置運行工作的正確率進行有效的計算時,要排除不正確動作。在利用繼電保護輔助配套裝置時,主要是在二次繼電保護和自動控制回路中進行利用。繼電保護輔助配套裝置具備的可靠性,在很大程度上影響著繼電保護裝置的安全可靠運行,因此,必須要提高繼電保護輔助裝置的可靠性。
4.3 加強繼電保護裝置的維護工作
繼電保護裝置主要由名稱、二次設備的零部件的標示、裝置轉換開關、操作按鈕、以及連接裝置、控制室的報警提示裝置構成。在對其進行維護的時候,也應主要從以上方面進行進行檢查,要檢查裝置標示是否明確,名稱是否混亂、運行連接裝置運行是否自如,警示紅綠燈是否正常工作,整體保護裝置是否缺少零部件等等。除此以外,我們還應該確保電路電線的正常工作,要定期檢查,絕緣皮是否老化,連接處是否有漏電的危險,對電路系統可能發生的故障進行預測和排除,當發現有異常問題時,相關檢修維護人員及時做好檢查維護記錄,通報有關部門進行安全妥善處理,只有這樣,才能防患于未然,使繼電保護裝置安全可靠運行,將安全隱患癥結扼殺在搖籃之中。
結束語
繼電保護裝置是保障發電廠運行系統正常作業、安全穩定運行的重要環節,在其優化設計、定時維護維修、及時了解調整系統數據、不斷的將新型的高科技創新裝置應用到生產實踐中,提高裝置的自身工作性能,以及工作人員的安全檢修研究意識,都可以有效的解決這些裝置的可靠安全運行問題,進而使發電廠運行系統正常的工作,讓人民安居樂業,促進企業健康持續的發展。
參考文獻:
[1]王棟.淺析電力系統繼電保護及自動化裝置[J].科技創新與應用,2014,13:146.
【關鍵詞】繼電保護;電力系統;運行
近年來,隨著電力系統的迅速發展,電網的規模日益擴大,網絡的結構日益的復雜,系統短路電流的容量也在不斷的變化。在電力系統正常運行時,不免出現異常運行狀態,甚至發生電氣故障從而導致部分系統甚至整個供電系統的不正常工作,同時可能造成電氣設備的損壞,威脅人身安全,因而需要在電力系統發生故障時能夠及時切除,保障電力系統安全可靠運行。而繼電保護裝置能起到切除故障,并能保證整個系統的安全運行的功能,因此繼電保護在電力系統中起著非常重要的作用。
1.繼電保護概述
1.1 繼電保護的工作原理
供電系統發生故障時,會引起電流增加電壓降低、以及電流電壓間相位角的變化,因此出現故障時的參數與正常運行時的參數差別就可以構成不同原理和類型的繼電保護。一般情況下繼電保護是由測量部分、邏輯部分執行部分組成,其原理如圖1所示。測量部分從被保護對象讀取有關信號,與給定的整定值相比較,比較結果輸出至邏輯部分;邏輯部分根據測量部分各輸出量的大小性質、出現的順序或它們的組合,決定是否動作;如需動作,則發出信號給執行部分;執行部分立即或延時發出警報信號或跳閘信號。
1.2 繼電保護的作用
當電力系統的被保護元件發生故障時,繼電保護裝置能自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除,以保證無故障部分迅速恢復正常運行,使故障元件免于繼續遭受損害,減少停電范圍;當被保護元件出現異常運行狀態時,繼電保護應能及時反應,并根據運行維護條件,發出信號、減少負荷或跳閘動作指令。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件危害程度規定一定的延時,以免不必要的動作。同時繼電保護也是電力系統的監控裝置,它可及時測量系統電流電壓反映系統設備運行狀態。
2.繼電保護在電力系統中的配置與應用
2.1 繼電保護裝置的任務
繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統運行正常時,安全地、完整地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據;供電系統發生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行;當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
2.2 繼電保護裝置的基本要求
(1)選擇性:當供電系統中發生故障時,繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。
(2)靈敏性:保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內,不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣,保護裝置均不應產生拒絕動作;但在保護區外發生故障時.又不應該產生錯誤動作。
(3)速動性:是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度,加快系統電壓的恢復,從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件,同時還提高了發電機并列運行的穩定性。
(4)可靠性:保護裝置如能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設計原理、整定訓算、安裝調試正確無誤:同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效,以提高保護的可靠性。
2.3 保護裝置的應用
繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業高壓供電系統、變電站等,用于高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用.對于不并列運行的分段母線裝設電流速斷保護,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除。另外,還應裝設過電流保護,對于負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括:
(1)線路保護:一般采用二段式或三段式電流保護,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,三段為過電流保護。
(2)母聯保護:需同時裝設限時電流速斷保護和過電流保護。
(3)主變保護:主變保護包括主保護和后備保護,主保護一般為重瓦斯保護、差動保護,后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。
(4)電容器保護:對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。
3.繼電保護中常見的故障分析
3.1 電流互感飽和故障
電流互感器飽和對電力系統繼電保護的影響非常大。隨著配電系統設備終端負荷的不斷增容,若發生短路則短路電流很大。當系統靠近終端設備區發生短路時,電流可達到或接近電流互感器單次額定電流的百倍量級。在常態短路情形下,越大電流互感器誤差隨著一次短路電流倍數增大而增大,當電流速斷保護使靈敏度降低時就可能阻止動作。線路短路時,由于電流互感器電流飽和,再次感應的二次電流小或接近于零,也會導致定時限過流保護裝置無法動作。當在配電系統的出口線過流保護拒動作導致配電所進口線保護動作了,則使整個配電系統斷電。
3.2 開關保護設備選擇不當故障
開關保護設備的正確選擇十分重要,現在多數配電都采用了在高負荷密集區建立開關站,即采用變電所——開關站——配電變壓器的供電輸電方式。通常來說,對開關站入口線路采用負荷開關實現日常分合負載電流不設保護,對直接帶配電變壓設備的出口線路選用負荷開關組合電器。因此在造成配電所出口故障時,開關站容易越級跳閘。此外影響繼電保護故障常見的的因素還有繼電器觸點松動、繼電器參數不當、電磁系統鉚裝件變形、玻璃絕緣子損傷、線圈故障問題等。
4.確保繼電保護安全運行的措施
4.1 做好繼電保護裝置檢驗
在繼電保護裝置檢驗過程中必須注意,將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件、改定值、改定值區、改變二次回路接線等工作。電流回路升流和電壓回路升壓試驗,也必須在其它試驗項目完成后最后進行。
4.2 定值區問題
微機保護的一個優點是可以有多個定值區,這極大方便了電網運行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區的錯誤對繼電工作來說是一大忌,必須采用嚴格的管理和相應的技術手段來確保定值區的正確性。采取的措施是,在修改完定值后,必須打印定值單及定值區號,注意日期、變電站、修改人員及設備名稱,并重點在繼電保護工作記錄中注明定值編號,避免定值區出錯。
4.3 一般性檢查
不論何種保護,一般性檢查都是非常重要的。首先清點連接件是否緊固,焊接點是否虛焊機械特性等。其次是應該將裝置所有的捅件拔下來檢查一遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中,還必須將各元件保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項重要工作來落實。
4.4 接地問題
繼電保護工作中接地問題是非常突出的,大致分以下兩點:首先,保護屏的各裝置機箱屏障等的接地問題,必須接在屏內的銅排上,一般生產廠家已做得較好,只需認真檢查。最重要的是,保護屏內的銅排是否能可靠地接入地網,應該用較大截面的銅鞭或導線可靠緊固在接地網上,并且用絕緣表測電阻是否符合規程要求。
4.5 養成良好的工作記錄和檢查習慣
工作記錄必須認真、詳細,真實地反映工作的一些重要環節,這樣的工作記錄應該說是一份技術檔案,在日后的工作中是非常有用的繼電保護工作記錄應在規程限定的內容以外,認真記錄每一個工作細節、處理方法。工作完成后認真檢查一遍所接觸過的設備是一個良好的習慣,它往往會發現一些工作中的疏漏,對于每一位繼電保護工作人員來說都應該養成這一良好的工作習慣。
總之,電力系統繼電保護能夠快速、有效的切除故障設備,保證保證非故障設備的安全運行,能夠有選擇性的發出故障報警信號,維護電力系統的暢通。電力系統的發展也對機電保護提出了更高的要求,繼電保護裝置容易出現故障,只有對繼電保護裝置定期檢查并維護,及時發現故障并處理,保證電力系統正常運轉,保證供電的可靠性。
參考文獻
[1]嚴興疇.繼電保護技術極其應用[J].科技資訊,2007(6).
[關鍵詞]繼電保護 自動測試 測試儀 驅動保護 邏輯測試
中圖分類號:TM 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)11-0243-01
隨著我國科學技術手段的創新性發展,在當前的自動測試系統中,主要是以保護邏輯測試為中心的,在進行邏輯測試的過程中,更加強調對輸出電壓以及電流的保護,在進行保護的過程中還會根據接點記錄將保護的反應記錄下來,這樣才算完成最終的邏輯功能測試。因此在對繼電保護裝置進行自動測試接口的設計時,應該從兩個方面開展工作,一是進行繼電保護裝置的功能測試,二是對測試儀進行有效的控制,這樣才能將其應用在實際生產工作中。
1、自動測試接口的現狀
在當前的工作中,如果想要對自動測試系統進行開發與應用,主要還是依靠生產廠家的自主研發。在進行測試的過程中,數據的主要來源都是通過自定義的方式得以實現的,所以本廠家設計的測試儀并不具備兼容性的特點,也就是說只針對測試儀自身所具有的控制接口。這在一定程度上造成了工作上的不便,因此為自動系統的發展帶來了局限性的影響。如果能夠將這一問題得到解決,提高測試儀的選擇能力,那么就要從測試儀的接口設計為出發點,進行更加深入的對比以及分析,這樣才能設計出一套完整的繼電保護裝置,對其進行更加標準化的控制。
2、繼電保護裝置數據結構的設計
在當前的繼電保護裝置中,要想對相關測試數據進行更加完整的測試,就需要對數據接口予以必要的管理。繼電保護裝置從構成上來看主要分為幾個部分,如線路保護、發變組的保護以及變壓器的保護等,只有對不同的保護裝置進行詳細的分析,這樣才能達到理想的效果,將保護裝置進行邏輯功能的分析,因此筆者從以下幾個方面進行了總結。主要包含如下幾個方面的保護。一是進行采樣值的測試,二是進行電流型保護,避免產生過負荷的現象。三是進行電壓型的保護,防止過壓現象的出現。四是進行抗阻性的保護,將工頻的變化量控制在合理的范圍內。最后是進行差動型的保護,例如變壓器差動以及線路差動等,都涵蓋在這一內容中。
針對不同額保護類型,需要對保護邏輯中所運用到的工作原理進行深入的研究,只有掌握了工作原理,才能找出對應的測試方法。進而將數據以及測試記錄等記錄下來。筆者以距離保護為實例進行解釋。在這一保護類型中,主要是在三項系統中產生的,當在三項系統中發生短路現象時,保護裝置就會發揮保護的作用,對產生短路的位置進行進一步的探索,如果發生問題的部分正處在保護裝置的范圍內,就可以進一步確定其動作,了解相關方面的信息,因此,對繼電保護裝置進行測試的過程中,需要了解短路計算的參數以及相關信息,進而才能將繼電保護裝置的測試接口得到更加合理的設計。
3、標準化的繼電保護測試儀控制接口
自動測試系統要完成保護的邏輯測試,必須通過與測試儀器的數據交互,控制測試儀實現電壓電流輸出,記錄保護接點反饋信息,從而完成保護邏輯功能的測試。各繼電保護測試儀生產廠家的軟件互不相同,因此需要進行抽象分析,提取其中的共性,同時結合標準化的繼電保護測試功能數據接口,設計出一套測試儀控制的通用接口,從而實現繼電保護測試儀的控制標準化。
3.1 測試儀控制接口設計
通過對各廠家測試儀軟件對測試儀控制過程的分析,總結得出以下幾個共同的控制操作點:(1)測試儀連接:通過接口(網口)與PC機通訊;(2)測試參數下載;(3)測試執行;(4)測試結果獲取;由此可以根據以上共同的操作定義一組通用的測試儀控制接口,包括測試儀連接、啟動測試、停止測試、開出量發送、開入量狀態讀取等等。其中“測試參數下載”和“測試結果獲取”兩個操作需要提供相關數據,這一部分的數據已經通過前面標準化的繼電保護測試功能數據接口描述來加以定義。測試儀的控制接口包括下行消息和上行事件兩部分。
3.2 通用控制接口的實現方式
自動測試的測試儀控制接口實現包括“客戶端”和“服務器端”兩部分。客戶端由自動測試系統通過“自動測試服務進程”的方式實現,包括發送下行消息、接收測試儀的上行反饋信息,包括開入接點的變位、測試結果等事件。服務器端由具體的測試儀生產廠家提供實現,用于完成測試儀控制接口的具體功能,包括下行消息的處理、上行事件的發送等等。客戶端和服務器端之間采用TCP協議進行數據傳輸,數據格式定義為XML格式,服務器端的端口固定為TCP4566。
4、應用舉例
按照本文提出的標準化的測試功能數據接口以及標準化的測試儀接口控制設計,針對某電氣自動化有限公司的三種不同的測試儀型號,包括A/AD系列傳統測試儀、F系列光數字化測試儀、B系列數模一體化測試儀,進行了實現和驗證。
5、結語
綜上所述,在繼電保護裝置的測試中,首先需要滿足相應的條件,進而將功能進行抽象化,在此基礎上設計出相應的繼電保護測試數據接口。隨著現代化科學技術水平的進步,目前多采用XML為繼電保護測試的接口,這種接口具有兼容性的特點,通過相關測試研究后發現其還能應用在其他的測試儀中,由此實現了可行性的發展特點,相信在今后繼電保護測試儀的應用中,通過本文的闡述能夠為其進一步發展提供寶貴的經驗。
參考文獻:
[1] 陳涇生,陳久林,鄭海雁,等.繼電保護檢驗標準化作業專家系統的研發和應用實踐[J].電力系統自動化,2009,33(16):108-111.