電力系統繼電保護范文

時間:2023-03-30 07:16:13

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關鍵詞:電力;系統;繼電;保護;技術;開發

中圖分類號:TM774 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2013) 16-0000-01

隨著中國現代化建設快速的前進,社會整體消費水平上升到一個新的階段,越來越多的家用電器,電力產品投入使用,電力的需求量也與日俱增,極大地促進了電力企業技術革新,越來越多的具有高科技含量的技術被應用到電力系統當中。有效地保障了社會正常用電的需求。繼電保護技術是保障電力系統供電的正常運行的主要安全設備,由于社會日常生活用電量不斷的攀升,繼電保護技術也隨著不斷地提高,避免供電線路突然斷電的有效手段,保障電力系統內部的電氣元件正常性。因此,電力系統機電保護方面的研究非常重要,充分的了解電力系統繼電保護完成后的狀況,在斷電應急情況下應該如何處理,是當務之急最為重要的課題。

一、現階段電力系統繼電保護技術

現階段電力系統的繼電保護方面的研究已經初具規模,已經完成中國自主開發的上升階段,今天的電力企業發展是和電力技術的提高密不可分的,在電力技術研發機構繼電保護方面的研究一直在繼續當中,而且已經有很多高科技含量的技術在繼電保護方面取得成功,比如繼電保護自動化系統、智能化繼電保護技術和結合網絡的繼電保護等,有效的保障了電力企業的可持續性發展,為電力企業擴大產值最為重要的技術。

現階段最為前沿的技術就是與網絡結合的繼電保護技術,與網絡密不可分的計算機也隨之覆蓋整個中國,這兩種劃時代產物的誕生標志著一個新的電力紀元開始了。越來越多的電子產品被淘汰,替代它們的就是網絡、計算機。但是這兩種產物都需要電力系統的支撐才可以完美運行。為了加快電力系統繼電保護方面的發展速度,電力系統有效的結合了網絡與計算機,而且充分的融合到繼電保護方面。使之成為電力企業最佳的繼電保護技術。

在以后的電力系統當中以網絡為支撐的繼電保護是必然的趨勢,包括電力系統內的所有電氣設備都會與網絡密不可分,因此,現階段的電力企業要加大投資力度重點研究網絡與電力系統的所有設備的研究工作,以理論為基礎,實踐為發展,本著科學發展觀的道理進行研究。

二、繼電保護網絡系統分析

繼電保護與網絡系統相結合,可以實現電力信息和電量數據的共享,網絡已經成為當今電力企業最為有效的幫助工具,網絡的作用被無限的擴大。被廣泛的應用到電力系統當中。,在網絡與電力系統整合后大量的電氣設備得以升級換代,在實際供電網絡電氣線路中發揮著巨大的作用,特別是在發達地區用電量大的變電站的遠程監控系統,對于電力終端的信息數據分析、處理、反饋等。可是電流的電位差不動以及發生的元部件問題網絡就無法起到作用,繼電保護也只能對電力系統內部的元部件起到作用。

繼電保護技術在電力系統在突然性出現斷電的情況下自動運行,從而有效的避免了事故性的擴散性問題,但是在計算機技術結合的繼電保護技術已經突破這一難題,實現全程供電的全面事故性監控、預防性的繼電保護技術,隨時可以把供電網絡的任何角落出現的問題提前就起到預警機制,通過計算機與互聯網電力系統有效的結合。是趨于智能化的繼電保護技術。也是作為未來電力企業繼電保護技術發展方向。

三、智能化繼電保護分析

現階段還是有很多地區的電力系統還是采取未能更新省級的傳統繼電保護技術。在現代化生活持續上升的階段,供電能力決定一個城市的重要發展指標。而未能升級的繼電保護技術當電力系統負載量超過承受能力出現故障時候發揮不出應有的作用。

為此現在現階段繼電保護智能化升級換代已經是大勢所趨,通過調查升級換代后的基點保護的電力系統。已經成為電力企業的有效保護技術,可以不間斷性的輸送電力。企業的經濟產值邁向一個新的臺階。

智能化的繼電保護技術已經成功在電力系統中安全運行,而且起到的作用也越來越重要。所以未來電力企業的繼電保護技術當以智能化為主。

智能化的繼電保護技術的推廣應用,極大的保障了電力系統內部的電氣元件的正常性能,可以對所有的連接線路的電子元件進行實時的檢測,無論是股整體運行數據的分析,乃至電氣設備運行期間的保護,都可以依靠智能化的電力技術作為首要的保障性技術。

四、未來電力企業開發設想

未來的發展是智能化機器人來操作整個電力系統的正常運行,只要電力企業的指揮中心下達運行指令,智能化機器人按照預先設計的工作計劃就可以完成供電工作,智能化機器人可以處理電力系統內部所有的故障性問題,而且通過邏輯性處理的方式,完全按照人的思想設定來處理故障問題,并且可以按照指揮中心下達的任何指令開始處理問題,而且在一些天氣極其惡劣的地區,智能化機器人的應用將會起到極大的作用。雖然只是一個假設性的設想,但是這是未來電力企業發展的重要方向。是保證電力企業可持續性發展的重要設想。作為電力企業的研發部門應該要有未來發展的前瞻性,要以擴大電力企業的發展為開發方向,實現在無人操作的電力系統。開發智能化的繼電保護技術,要符合未來發展需要的設計思想。

參考文獻:

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1.1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。

1.2加強繼電保護裝置的可靠性。當保護裝置在發生故障時,依然是在規定的范圍中,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。

1.3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。

2加強自動化裝置的可靠性

2.1自動化保護裝置是繼電保護裝置中的一項重要應用,目前大多數電力企業更傾向于將自動化裝置應用到此項工程之中,雖然該裝置自身結構繁瑣,影響其正常運行的因素較多。既然這樣,那么就要求相應技術工作人員能夠熟練的掌握自動化裝置的操作,對其相關技術資料耳熟能詳,定期的對自動化裝置進行數據校對,以維持它良好穩定運行,進而提高繼電保護裝置的可靠性。

2.2自動化裝置在使用的過程中,常常會由于其自身質量問題,使用過程中的維護保修缺漏,使用時間過長,裝置老化問題等等,面對此類問題,我們要不斷的對裝置運行規律進行記錄總結,然后有針對性地對相關數據進行分析處理,為日常工作提供理論依據;同時,我們還可以對其進行定期的科學合理的檢查與維修,對于不適合的自動化裝置及時的更換。

2.3要對自動化裝置的技術更新和改造進行全面的關注,為了與不斷發展的電力系統相適應,在選擇自動化裝置時,必須要科學合理的選擇。在選擇繼電保護裝置和自動化裝置時,可以選擇兩套不同的生產廠家,同時也具備著不同的原理,從而能夠有效的保護繼電保護、自動化裝置對線路以及母線。這時能夠降低裝置發生事故的現象,但是在同一站內,不能夠使用太多的保護裝置型號。在對信息進行采樣、控制和存儲時,可以相應的利用全數字化保護系統以及非常規互感器數字信號等方式。

2.4為了保證自動化保護裝置的可靠性,必須要利用裝置檢測器對其進行有效的檢測。在對保護裝置進行日常檢測和保護時,可以利用變壓器繞組對其進行變形測試,同時也可以紅外熱成像技術等方法等進行檢測和保護。

3結束語

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【關鍵詞】電力系統;繼電保護;應用;分類

1、繼電保護的基本任務

繼電保護的主要任務是在電氣元件發生某種故障時,確保該元件的繼電保護裝置向距故障元件最近且具有脫離故障功能的斷路器迅速、準確地發出跳閘命令,使故障元件能夠及時、快速地從電力系統中剝離,從而盡可能地降低電力系統元件本身損壞。其次當電力系統出現不正常的運行方式時,應及時地發出信號或報警,通知運行值班人員進行處理,而當電力系統發生事故時,它能自動地將故障切除,限制事故的擴大,盡量減少對其它用戶的影響。

2、線路的繼電保護技術

電壓等級高的輸電線路一般按雙側具有電源考慮,所接電網為大電流接地系統,斷路器一般采用分相操作,通常采用綜合重合閘方式。故障的形式包括:三相故障、兩相故障、兩相接地故障、單相接地故障共有不同相別的十種故障類型,同時要考慮非全相運行的問題、同桿并架雙回線的跨線故障問題等。高電壓等級輸電線路在電力系統中占據著十分重要的地位,對其繼電保護有較高的要求,微機保護后,線路保護一般均設計為成套保護,即一套保護完成所有的主保護和原理上的后備保護功能,為了實現設備上的后備,通常采用雙重化配置或多重化配置。

2.1輸電線路的距離保護

距離保護是通過反映故障點到保護安裝處的距離而動作的繼電保護裝置,通常應用于110kV及以上電壓等級的輸電線路,其原理也可以應用于35kV及以下電壓等級的配電線路。構成距離保護的核心就是測量故障點到保護安裝處的距離,并與一個事先整定的距離相比較,測量距離小于整定距離時保護動作。測量故障距離的方法包括阻抗法、行波法和雷達法,其中應用最多的是阻抗法。

2.2輸電線路的縱聯電流差動保護

基于基爾霍夫電流定律的縱聯電流差動保護,是到目前為止最為完善的繼電保護原理,在發電機、變壓器、母線、電抗器、大容量電動機和輸配電線路等電氣設備中都得到了應用。其基本工作原理如下:

正常及外部故障時

即流入差動繼電器KD中點電流為0,繼

電器不會動作。

被保護設備發生故障時(區內故障時)

流入KD的電流為故障電流的二次值,KD動作。

可見,在理想情況下,根據KD中是否有電流,就能夠區分出是否有內部故障,是否應將被保護設備從系統中切除。

3、變壓器的繼電保護原理及技術

變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內兩種故障。油箱外的故障,主要是套管和引出線上發生相間短路以及中性點直接接地側的接地短路。這些故障的發生會危害電力系統的安全連續供電。油箱內的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損等。油箱內故障時產生的電弧,不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯,而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產生大量的氣體,有可能引起變壓器油箱的爆炸。

變壓器外部短路引起的過電流、負荷長時間超過額定容量引起的過負荷、風扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等,這些運行狀態會使繞組和鐵芯過熱。此外,對于中性點不接地運行的星形接線方式變壓器,外部接地短路時有可能造成變壓器中性點過電壓,威脅變壓器的絕緣;大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運行方式下會發生變壓器的過勵磁,引起鐵芯和其它金屬構件的過熱。

電力變壓器繼電保護的配置主保護:電流差動保護、瓦斯保護;后備保護:過電流保護/低壓閉鎖過電流保護/復合電壓閉鎖過流保護/阻抗保護/零序過電流保護/零序過電壓保護/過負荷保護/過激磁保護。

兩種配置模式:

(1)主保護、后備保護分開設置

(2)成套保護裝置,重要變壓器雙重化配置

4、母線繼電保護技術

母線發生故障的幾率較線路低,但故障的影響面很大。這是因為母線上通常連有較多的電氣元件,母線故障將使這些元件停電,從而造成大面積停電事故,并可能破壞系統的穩定運行,使故障進一步擴大,可見母線故障是最嚴重的電氣故障之一,因此利用母線保護清除和縮小故障造成的后果,是十分必要的。

母線保護總的來說可以分為兩大類型:一、利用供電元件的保護來保護母線,二、裝設母線保護專用裝置。

一般來說母線故障可以利用供電元件的保護來切除。

B處的母線故障,可由1DL處的Ⅱ或Ⅲ段切除,2DL和3DL處的發電機、變壓器的過流保護切除。

母線保護應特別強調其可靠性,并盡量簡化結構。對電力系統的單母線和雙母線保護采用差動保護一般可以滿足要求,所以得到廣泛應用。

5、繼電保護的發展

當今網絡作為信息和數據通訊工具成為信息時代的主要技術支柱,目前,繼電保護裝置除了縱聯保護和縱差動保護外,都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件,縮小事故影響的范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通訊手段。要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息和數據。各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,以確保系統的安全穩定運行。顯然實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用網絡聯接起來,亦即實現微機保護裝置的網絡化。

6、結論

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

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關鍵詞:電力;繼電保護;應用;分析

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.06.186

隨著現在各行業的發展,在電力上的需求也是在不斷的增強,這就會給我國的電力工程增大負荷。在這種情況之下,在電力系統中繼電保護設備的安全穩定就顯得更加尤為重要了。繼電保護設備的使用可以更好保證電力系統的正常運行,能夠在實際使用中減少電力故障問題的發生率,同時提高電力實際使用的經濟效益。

為了進一步了解現在電力繼電保護設備在現實中的使用情況,更好的實現繼電設備在電力系統中的保護作用,本文就從多方面對繼電保護裝置進行分析討論,以求能夠為我們在電力繼電保護設備的實際應用做出一些貢獻。

1 繼電保護設備的發展現狀

隨著現在電力系統的不斷發展與革新,為了適應更高的使用需求,提高在用電方面的穩定性和可靠性,電力工作者在這方面做了很大的努力,重點是在繼電保護設備的應用和創新上,為我們的電力系統做出了巨大的貢獻。同時在電子技術和計算機與通訊技術上的快速發展,為我們在繼電保護設備上的技術發展注入了更多的動力。

繼電保護方面的技術有著其得天獨厚的優勢,它的發展主要分為四個階段。在最早期使用的繼電保護設備就是熔斷設備,這種技術在現在被廣泛的應用到了一些用電器和低壓電力線路當中。隨著我國電力系統的不斷發展和創新,由于熔斷設備在實際使用過程中在精準度方面相對較差,再配合使用方面的難度和問題也相對較多,在維護方面也較為麻煩,因此緊緊依靠老式繼電設備來保護我們的電力系統已經不能夠滿足需求。因此在機電保護裝置上的革新勢在必行。

2 繼電保護設備的常見問題極其處理策略

就在日常電力繼電保護設備的維護情況上來看,繼電保護出現問題主要有兩個方面,一是受到溫度的影響,高溫容易造成繼電保護設備的損壞;二是在本身設計方面的原理缺陷,在設計上不合理等等相關問題。

2.1 在受到溫度影響的處理辦法

如果繼電保護設備長期處于高溫環境下運行,就會大大的縮短使用壽命,甚至會加速設備的損壞,主要原因還是在高溫方面的原因所造成的。按照正常情況下,繼電保護設備的使用壽命為十年,而在現實當中,周邊環境往往是影響設備使用壽命的關鍵因素。

2.2 裝置在原理上存在的問題及處理方法

在設備原理方面存在的問題往往在繼電保護設備的問題上占據著十分大的比例,該問題的產生主要是在設備在算法上、設備的構造上、原理上等方面原因的影響。具體包括在制造水平上偏弱、裝置在原理上的不相適應、在設計上的不合理和在接口上的不相匹配等等原因。在原理性問題上的處理方法有多種,在不同的處理方法上處理的策略也是不同的:正常情況下的問題可以利用微機在保護方面的自檢測功能來進行問題解決;原理驗證方面可以通過相應的檢修來進行修正避免問題的發生;在設計方面和生產加工質量方面出現的問題,就需要利用相關的手段和技術來進行解決。例如,330千伏HY線A相出現故障,(如圖1)在兩端的電力繼電保護設備的動作造成A相自動跳開,進行重新合閘成功,可是相對應的反向端HP1線的HP側在微機的保護ZIAG的進行動作而跳閘,并重合閘成功,現在整個保護設備動作可以確定為是反向的故障和誤動;而HP2線在同樣配置的保護上無任何動作出現。在這種問題的出現,目的主要是針對在A中的相應數字濾波功能和在實際相對應的計算方法上存在的問題。

3 在繼電保護二次側回路問題上的處理

繼電保護設備的二次回路就是在CT和PT回路等方面,在這些回路的問題處理上,需要我們進行分類。

3.1 在CT回路上的問題處理

這個回路主要常常出現的問題就是回路開路以及在電流的輸出值上較大這方面的問題。當出現開路,在開路處就會產生一個高電壓,這種情況對人身和設備都有著一定的安全隱患。在開路問題上經常出現的問題是在接線端子上出現接觸不好的問題。另一種問題,主要是有在輸出方面和在回路上存在的接地問題所導致的,在這個問題的處理上應該先對電流互感器在二次開路方面電流回路上的故障進行判斷,查找出現開路的線路,然后進行實際檢測,并進行故障原因上報,并同時解除可能造成出現誤動作的問題。如果造成電流互感器的損壞無法正常使用,就應該進行負荷轉移并進行斷電檢查。

3.2 在PT回路上的問題處理

該回路常出現的故障是回路的斷線。故障產生后,部分繼電保護設備可以自行退出運行。與此同時在發電機上的勵磁機構調節器可以轉換成手動模式,這樣就會在計量上不會產生在斷線這段時間所產生的用電計量。

4 結語

在繼電保護設備的應用過程中,不可避免的會產生各方面的問題和隱患,有些有可能會造成在安全方面的威脅,嚴重的可能造成事故。因此,需要針對各種問題加強預防,盡可能減少在隱患問題上出現的幾率,更好的保證電力系統的有效安全運行。近些年,我國電力系統已經多次改革與創新,電力繼電保護設備的使用和發展前景依然廣闊,以后更會走入一個嶄新的平臺。總而言之,為了在電力事業上的發展與更進一步,我們會不斷的努力創造和改進,為未來的發展做好鋪墊。

參考文獻:

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關鍵詞:電力系統;繼電保護;可靠性;對策

繼電系統屬于自動化設備,隨著科技的不斷進步,繼電系統的性能越來越強,可靠性也越來越高,這種電子設備在規定的時間內,一般可以完成設定的多項任務。為了保證電力系統可以穩定運行,需要保證電力系統中的元件、設備可以正常發揮功能。繼電保護屬于安全防線,其可以檢測出系統存在的故障問題,可以防止系統出現惡化現象,提醒檢修人員采取有效的措施進行防治,避免系統出現崩潰,從而導致大面積停電現象的出現。

一、繼電保護可靠性對于電力系統的重要性分析

繼電保護裝置應用于電力系統中對電力系統的正常運行有著一定的保護作用,一般來講,當某些電力設備處于非正常狀態而導致電力系統運行異常時,繼電保護裝置隨機發出警報信息,便于相關維護人員及時排查故障,恢復電力系統的正常運行。當配電網發生故障時,繼電保護裝置可以使電力設備快速脫離配電網,最大程度上保護電力設備的安全性。故而,可以說,繼電保護裝置的應用,基本實現了電力系統的自動化運行,為供電企業的供電提供了極大的便利條件。所以,在繼電保護裝置的應用過程中,必須確保繼電保護的可靠性。如果繼電保護可靠性差,那么繼電保護裝置就不能發揮原有的保護作用,對電力系統的安全運行造成較大的影響。所以,在應用繼電保護裝置時,要確保其保護作用的可靠性。

二、影響繼電保護可靠性的因素

電壓以及電流互感器作為繼電保護測量設備的起始點,對于二次系統的正常運行有著十分重要的影響,不過,電壓和電流互感器在二次回路運行中也很容易出現問題。電流互感器對繼電保護的影響主要體現在電流互感器的飽和與電流互感器的誤差,當電流互感器出現飽和現象時,會造導致電力系統中繼電保護舉動、延遲動作或是出現誤動問題,進而造成大面積停電,降低電力系統故障測距的準確性。若是電流互感器出現誤差時將直接影響到繼電保護裝置的工作質量,其誤差對其傳變一次電流有著很大的影響,而電流互感器在短路過程中能否完成傳變一次電流則對其正常工作起著決定性作用。電壓互感器二次回路主要體現在斷線和接線錯誤兩個方面,當出現二次回路斷線時會影響繼電保護裝置動作的準確性。當電力系統出現接線錯誤時會影響繼電保護裝置的動作錯誤,同時影響到電力系統的運行監控和系統事故處理。此外若是二次回路出現老化或是絕緣現象而引發的故障,將直接阻止繼電保護的正常運作。此外,互感器在二次回路中的應用設備并不多,而且線路的連接也是簡單的,但在運行使用中故障仍然是經常出現,比如當二次中性點沒有接觸到地面或者接觸地面產生異常的時候就會造成保護裝置誤動或者拒動現象。

對于繼電保護裝置的生產,我們也要求生產商具有較強的專業技術,因為保護裝置運行的可靠性還受到繼電保護裝置的生產質量的直接影響。一些生產廠家為了謀取更大的經濟利益,對繼電保護裝置的生產偷工減料,從而造成產品性能較差,而器件與器件之間的性能差異如果過大,也很容易造成保護裝置的誤動和拒動。因此,要加強和管理繼電保護裝置的生產檢驗過程,從而使得繼電保護運行的可靠性得到有效的提高。

裝置出現故障的另一個原因就是人為操作不當。在人為操作方面,對電源的操作可直接影響到保護裝置的正常運行。在保護裝置中,如果電容儲存裝置的內部電容有所減少,可能是由于裝置出現了老化現象,這時我們就要對其進行電容裝置更換,而我們對電容裝置型號大小的選擇不當的時候,也會影響其保護裝置的正常運行。同時,作為維修人員,其專業知識上的水平以及人員自身的安全意識等,都會對裝置的正常運行造成一定的影響,此外,當出現極高溫或者灰塵等天氣時,由于外界環境的劇變,也有可能造成裝置老化等威脅,腐蝕電路板及其元器件,從而影響保護裝置的正常運行。

三、提高繼電保護可靠性的對策

1、要把好繼電保護裝置及其二次回路的巡檢關

精確巡視檢查設備內部隱藏的危險狀況,是避免危機事故發生的一類特殊適應方法。 結合技術人員全新繼電保護可靠性完善規則分析,安排一個全面詳細的檢查項目,除了檢查自動移位類設備結構完善程度以外,還要根據最新調度要求的輸入數值大小,及時提供斷路器保護壓板媒介,同時在壓板位置是否正確的情況下,檢查不同位置電路接線正常結果,將任何存在松動跡象的結構予以精確化修繕。 一旦有發熱的現象存在,要立即檢查保險絲是否接觸良好,然后檢查繼電器觸點是否接觸完整,有無抖動和燃燒的現象發生。 在繼電器運行時間和參數的監控燈均顯示正常時, 還要檢查參數是否符合要求,光字牌、電鈴、事故音頻是否完好,最后還應該打印出檢查報告,將異常情況及時的通知保安人員處理。

2、保證電力繼電保護運行環境的優良性

電力繼電保護裝置受外部環境的影響較大,因此為了保證電力繼電保護運行的可靠性必須要保證運行環境的優良性。由于電力繼電保護裝置是一種精密的電子元器件組合裝置,外部環境中的溫度、濕度、灰塵、外力、電磁干擾以及腐蝕性氣體等都會對電力繼電保護裝置造成影響和破壞。因此,電力繼電保護裝置必須要進行有效的保護,其所處的環境必須要隔離對裝置有損害的因素。

3、高電力系統繼電保護授時精度和數字化程度

當前電力系統中主要采用自動化設備進行繼電保護,在繼電保護中需要對自動化設備進行統一、精確的授時,以保證系統中各個功能模塊、功能單元的時間統一,這樣才能保證繼電保護繼電保護裝置動作的可靠性防止出現誤判,并且通過提高繼電保護裝置的保護授時精度能夠提高裝置的速動性。當系統出現故障時能夠有效地根據數據存儲模塊得到故障數據,對系統各個部分斷開的先后次序和時間進行分析,得到故障信息。電力系統穩定安全的運行前提之一就是精準、統一的授時。目前我國采用較多的是利用全球定位系統進行電力系統的時間基準服務。全球定位系統能夠進行脈沖對時、串口對時,其中脈沖對時能夠提供較高精度的時間信息,但是這種對時方式不能直接為工作人員提供時間信息。串口對時的對時精度有待提高,故當前利用較多的是 IRIG-B時間編碼對時方式。這種對時方式通過編碼方式能夠避免現場總線通信報文和脈沖節點信號進行對時,提高授時系統的準確度和工作效率,能夠有效滿足電力系統主設備繼電保護所需要的實時性和準確性,大力保障了電力系統主設備運行的穩定性。

綜上所述,伴隨著我國電力系統容量和規模的不斷變大,繼電保護和自動化裝置的重要性將變的越來越大,繼電保護裝置的可靠性將直接影響到電網的安全運行。在可以預知的一段時間內,為了提高繼電保護裝置的可靠性應當不斷加大該方面的資金投入研究新方法和新技術,另一方面應當在現有保護裝置的基礎上做好人員的管理和培訓工作加強對設備的檢修和維護從而最大限度的提高設備的可靠性和工作的穩定性。

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關鍵詞:電力系統;繼電保護;隱性故障;評價;監測;影響

前言

隨著我國電力系統的快速發展,電力系統運行的安全性和穩定性變得越發重要,這也對繼電保護提出更高的要求。在繼電保護運行過程中,一些隱性故障往往無法避免,不僅會對電力系統正常的運行帶來較大的影響,嚴重時還會導致系統大面積故障發生,帶來嚴重的經濟損失。因此需要針對繼電保護隱性故障進行深入分析,做好故障監測工作,有效的提高電力系統繼電保護安全運行的能力。

1 繼電保護系統隱性故障定義

繼電保護隱性故障作為繼電保護系統永久性的缺陷,其故障的存在不會使保護系統直接動作,而且在電網正常運行時繼電保護隱性故障很難被發現,只有系統發生故障時,隱患故障才會顯示出來,導致繼電保護不能正確或是適當的切除電路元件,從而影響電力系統運行的安全性和穩定性。當電網處于正常運行狀態時,繼電保護隱性故障通常都不會對電網的運行帶來影響,只在電網發生故障或是負荷出現變化時,才可能觸發隱性故障,從而導致繼電保護系統出現保護拒動或是誤動,從而引發一系列的連鎖故障發生。

2 繼電保護隱性故障產生原因

2.1 由于不正確的整定引起的隱性故障

當出現保護定值整定不當問題時,多是由于人為因素及保護定值不具備適應能力而導致的。由于操作人員自身技術水平及工作中缺乏責任心,從而出現高誤整定、誤管理及誤設置問題發生,引發保護定值不當產生。另外,當保護定值無法與電網結構及運行方式的改變適應時,一旦電網潮流發生較大的變化時,保護定值無法及時隨之進行調整,從而導致事故發生,造成繼電保護隱性故障。

2.2 由于設備故障引起的隱性故障

設備故障主要以軟件故障和硬件故障為主。軟件系統在開發設計、測試、維護和使用時都可能引發隱性故障,這些隱性故障的存在不僅關系到生產廠商,而且還與使用用戶息息相關。因此需要生產廠商嚴格把好生產質量關,使用用戶也需要對軟件系統給予充分的重視,并在日常工作中做好軟件系統的維護和管理工作。硬件故障可以由環境因素及外部偶然事件所引發,從而導致硬件磨損嚴重、材料老化或是操作不當而直接導致硬件出現不同程度的損毀,從而導致硬件隱患故障產生。

3 隱性故障重要性的評價

由于繼電保護隱性故障不僅具有較強的隱蔽性,而且還會帶來較大的危害。在正常運行時隱性故障通常都不會顯示出來,只有在系統其他部位出現一些變化時隱性故障才會顯現出來,并對電力系統正常的運行帶來較大的影響。但并不是所有隱性故障都是會對電力系統帶來相同的危害,不同的隱性故障其范圍也會有所不同,通常情況下只有在其范圍內的故障發生才會導致隱性故障被觸發,因此隱性故障的危害程度也會有所不同,一般情況下衡量隱性故障的危害程度都會采用脆弱性區域或是隱性故障嚴重性來描述。

當隱性故障發生位置不同時,其對電力系統所產生的危害大小也會有所差異。一旦電力系統某個區域內發生故障,則會導致繼電保護隱性故障被觸發,從而使保護裝置出現誤動或是拒動,通常情況下將故障發生區域稱為隱性故障脆弱性區域。脆弱性區域只是對隱性故障發生的概率進行了考慮,在對隱性故障重要性進行分析時,通常會用脆弱性指數來進行表示。只有基于對脆弱性區域和脆弱性指數進行綜合分析,才能得出隱性故障對電力系統的重要性,同時判斷出可能引發大規模嚴重事故的可能性。

4 隱性故障監測

在得到繼電保護隱性故障的脆弱性區域和脆弱性指數后,可以知道危害性較大的保護裝置,從而對這些裝置進行重點監測以降低故障發生率。

目前的監控系統主要有微機保護中的一些簡單的自檢系統和定期的計劃檢修,但是不管是裝置的自檢功能還是系統的定期計劃檢修都屬于是離線式檢測。而繼電保護隱性故障只有在系統出現壓力的情況下才會出現,即隱性故障只有在系統運行中才會暴露出來。因此,這些傳統的離線式檢測方法并沒有考慮裝置在運行中的具體情況,并不適合于監測隱性故障。考慮隱性故障的存在特征,完善的檢測方法應該做到對保護裝置進行在線監測,才能在系統暴露隱性故障時,實時地發現其中的動作傾向,才能及時阻止保護誤動作或者拒動。

5 電網發展對隱性故障的影響

5.1 數字變電站對隱性故障的影響

數字變電站主要是依托于智能化技術和網絡技術來對變電站內部的電氣設備進行現代化控制,確保了信息共享和互操作的實現。在數字化變電站內,隱性故障表現會有所不同,出現了一些新的特點,特別是數字化變電站內電子裝置和網絡化設備的增加,這不可避免的導致隱性故障增加。為了有效的降低數字變電站隱性故障發生的概率,通常可以在數字變電站內采集大量的數據信息,對各種異常狀況進行有效監督,有效的提高數字化保護系統的可靠性及檢修狀態,從而降低隱性故障發生的可能性。

5.2 分布式發電對隱性故障的影響

在當前智能電網快速發展的新形勢下,分布式發電形式開始不斷的接入到系統中,有效的改變了系統的運行方式。但由于繼電保護定值缺乏有效的自適應能力,從而導致隱性故障增加。應用在線定值預警方法,可以有效的克服定值導致的隱性故障。

5.3 廣域保護對隱性故障的影響

廣域保護是未來電力系統的重點發展方向。由于廣域保護具有更加豐富的保護功能,進一步擴展了軟件和硬件的范圍,在廣域保護中軟件、硬件及定值保護都會發生變化,這也導致隱性故障類型及發生概率都會有所增加,隱性故障所造成的后果也會更加嚴重。廣域保護在保護和控制功能上十分強大,而且在各類算法和邏輯方面都具有復雜性,這也導致隱性故障出現的概率會不斷增加。在這種情況下,可以充分的利用廣域信息來進一步將保護裝置主保護和后備保護間配合時間縮短,這樣能夠在一定程度上緩解后備保護整定計算壓力,降低定值隱性故障發生的機率。

隨著智能電網的發展,隱性故障的類型和特點也會發生變化,要深入研究隱性故障特點,開發在線監測系統,以便降低隱性故障發生概率。

參考文獻

[1]李再華,白曉民,丁劍,等.西歐大停電事故分析[J].電力系統自動化,2007(1).

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[3]王勝濤.繼電保護隱藏故障監測方法研究[D].重慶大學,2010.

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【關鍵詞】繼電保護;應急措施;故障管理

引言

在電力系統被保護元件發生故障的時候,繼電保護裝置能夠自動針對系統故障,把有問題元件從整個電力系統初切除,有效的保護了電力系統的設備受到損害,減少停電的范圍。當電力系統中某些元件出現一場狀態時,根據維護條件,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,以避免不必要的動作。同時,繼電保護裝置也是電力系統的監控裝置,可以及時測量系統電流電壓,從而反映系統設備運行狀態。

1 繼電保護管理的重要性及任務

(1)重要性。繼電保護工作作為電網工作中的一個重要組成部分,其工作責任大、技術性強、任務繁重。繼電保護工作人員每天面對諸如電網結構、保護配置、設備投退、運行方式變化及故障情況等各種信息,對它們進行正確的分析、處理和統計,工作十分繁重,并且上下級局之間、局與各廠站之間存在著許多重復性數據錄入及維護工作。為了減輕繼電保護工作人員的工作強度,提高勞動生產率,開發繼電保護信息管理系統已成為電網發展的一個必然要求。

(2)主要任務。電力系統繼電保護管理系統的主要任務是對繼電保護所涉及的數據、圖形、表格、文件等進行輸入、查詢、修改、刪除、瀏覽。由于管理對象層次多、結構復雜、涉及幾乎所有一、二次設備參數、運行狀態、統計分析、圖檔管理甚至人事信息等事務管理,各層保護專業分工較細,這使得數據庫、表種類很多,利用管理系統可大大提高工作效率和數據使用的準確性。

在電力系統中,存在如保護裝置軟件設計不完善、二次回路設計不合理、參數配合不好、元器件質量差、設備老化、二次標識不正確、未執行反措等諸多原因,導致運行的繼電保護設備存有或出現故障,輕則影響設備運行,重則危及電網的安全穩定,為此,必須高度重視繼電保護故障排除,認真、持久地開展好繼電保護信息管理工作。

2 繼電保護管理中的不足

縱觀目前電力系統各發、供電單位的繼電保護管理情況,會發現各單位繼電保護管理中存在的問題形式多樣、記錄內容不盡相同、記錄格式各異、填寫也很不規范; 另外,幾乎所有單位對管理漏洞的發現和處理往往只是做記錄,存在的故障消除后也沒有再進行更深層次分析和研究。更嚴重的是個別單位甚至對故障不做任何記錄,出現管理上的不足后往往只是安排人員解決后就算完事。由于各單位對管理程度不同程度的重視,最終造成運行維護效果也很不相同: 有的單位出現故障,可能一次就根除,設備及電網安全基礎牢固; 而有的單位出現同樣的故障,可能多次處理還不能完全消除,費時費力又耗材,而且嚴重影響設備及電網的安全穩定運行; 甚至有些故障出現時,因為專業班組人員緊張,不能立即消除,再加上對故障又不做相應記錄,從而導致小故障因擱淺而變成大損失。針對此種現象,為了減少重復消缺工作,不斷增強繼電保護人員處理故障的能力和積累經驗,提高繼電保護動作指標,確保電力設備健康運行以及電網安全穩定運行。切實將故障排除管理工作做好,并通過科學管理來指導安全運行維護工作。必須對故障及漏洞要實行微機化管理,借助微機強大的功能,對出現的故障存貯統計、匯總、分類,并進行認真研究、分析,尋找設備運行規律,更好地讓故障管理應用、服務于運行維護與安全生產。

3 排除故障的措施

(1)對繼電保護故障按獨立的裝置類型進行統計。對目前系統運行的各種線路保護裝置、變壓器保護裝置、母差保護裝置、電抗器保護裝置、電容器保護裝置、重合閘裝置或繼電器、備用電源自投切裝置、開關操作箱、電壓切換箱,以及其他保護或安全自動裝置等,將其故障按照裝置類型在微機中進行統計,而不采用羅列記錄或按站統計等方式。

(2)對繼電保護故障分類。除了按故障對設備或電網運行的影響程度分為一般、嚴重、危急3 類外,還可按照故障產生的直接原因,將故障分為設計不合理( 包括二次回路與裝置原理) 、反措未執行、元器件質量不良( 包括產品本身質量就差與產品運行久后老化) 、工作人員失誤( 包括錯誤接線、設置錯誤或調試不當、標識錯誤、驗收不到位) 4 個方面。對故障這樣統計后,一方面可以根據故障危害程度,分輕重緩急安排消缺;另一方面,便于對故障進行責任歸類及針對性整改,從根本上解決故障再次發生的可能性,也確保了排除故障處理的效果。

(3)明確繼電保護缺陷登錄的渠道或制度。為了逐步掌握設備運行規律,并不斷提高繼電保護人員的運行維護水平,就必須對繼電保護設備出現的各種故障進行及時、全面的統計,除了繼電保護人員自己發現的故障應及時統計外,還必須及時統計變電站運行值班人員發現的故障,而要做到后者,往往較困難。為此,必須對運行部門(人員) 明確繼電保護故障上報渠道、制度,通過制度的規定,明確故障匯報渠道、故障處理的分界、延誤故障處理造成后果的責任歸屬等,確保做到每一次故障都能及時統計,為通過缺陷管理尋找設備運行規律奠定堅實的基礎。

4 繼電保護故障管理的對策

(1)跟蹤繼電保護設備運行情況,及時、合理安排消缺。通過故障管理,可以隨時掌握設備運行情況,做到心中有數: 哪些設備無故障,可以讓人放心,哪些設備還存在故障,故障是否影響設備安全運行,并對存在故障的設備,按照故障性質,分輕重緩急,立刻安排解決或逐步納入月度生產檢修計劃進行設備消缺或結合繼電保護定期檢驗、交接性校驗、狀態檢修進行設備消缺,以確保設備盡可能地健康穩定運行。

(2)超前預防,安全生產。通過故障管理,對掌握的故障數據,在其未釀成事故之前,就要及時分析,制定對策。對能立刻消除的故障,立刻組織安排人員消缺; 對不能立刻消除的故障,進行再次分析,制定補救措施,并認真做好事故預想。

(3)及時、準確地對繼電保護設備進行定級統計。要真正做到把每臺繼電保護設備定級到位,就必須做到時刻全面地掌握每臺繼電保護設備存在的問題,并對其進行合理化管理,進而對設備定級實現動態的科學化管理。

參考文獻:

[1]楊東山.中國電力繼電保護技術的發展與展望[J].民營科技,2009-.

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關鍵詞:電力系統;繼電保護; 工作原理;創新技術;故障

中圖分類號:TM77文獻標識碼:A文章編號:

前言:

隨著學科技術的發展,為繼電保護技術的發展注入了新的活力,同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。繼電保護技術如何有效的遏制故障,使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障,是電力技術人員需要解決的技術問題。

1.繼電保護概念

繼電保護就是將電力系統內部的元件、設備或者系統在規定的條件下能夠將原有的功能保持住或提升上去。在繼電保護過程中面對元件實效數據進行有效的統計與處理,真正將融合性、可靠性、經濟性的基礎建設事項關注起來,將繼電保護裝置的可靠性進行運用,把握較好的繼電保護裝置使用準則,使電力系統內部的各項功能都能夠完善提升上來,使整體的建設效果不斷完善呈現。

2.繼電保護關鍵環節分析

繼電保護裝置起到的關鍵技術事項是比較重要的,按照繼電保護工作范圍及效果進行詳細的特征分類,可分為選擇性、快速性、靈敏性、可靠性,將這幾個重點的事項掌握起來,將安全運行與保護措施重視起來。

首先,當供電系統出現問題的時候,繼電保護裝置要進行選擇性地修復,將重點的事故段切除掉,將距離問題出現的點最近的開關設備關注起來,保證供電系統其他部位正常運行;其次,繼電保護裝置將障礙部分快速進行阻止,真正將配電裝置中的薄弱環節關注起來,但是快速性又與選擇性是相矛盾的,在進行長期的總結過程中,將整體性的建設標準提升上來,就要將雙向調節的技術進行協調性的使用,找到相應的切入點與實施點,才能真正將自身的技術能力提升上來;另外,繼電保護裝置將保護范圍內部發生問題和不正常的環境進行靈敏反應,找到正確的靈敏系數進行完善的衡量;繼電保護裝置必須將運行效率可靠性提升上來,使其實施的準確度能夠順利鞏固起來,把握技術的實施力度的正確完善的呈現能力的滲透。

3.繼電保護工作原理及分類

3.1繼電器組成及原理

繼電保護的一般都是由測量模塊、邏輯模塊、執行模塊組成。輸入信號指來自電力傳輸系統保護對象的信號,測量模塊采集來自被保護對象相關運行的特征信號,獲得的測量信號需要與給定的整定值對比,將比較結果送至邏輯模塊。邏輯模塊根據測量模塊輸出比較值的大小、性質及產生的次序或上述多種參數的組合,進行邏輯運算,得到的邏輯值是決定是否動作的主要依據。當邏輯值為真,即為1時,激勵動作信號至執行模塊,此刻,由執行模塊立即響應或在規定的延時時刻執行掉電或者警報命令。

3.2繼電器分類

3.2.1繼電器按結構型式分類,有電磁型、感應型、整流型以及靜態型。

3.2.2繼電器按在繼電保護中的作用,可分為測量繼電器和輔助繼電器兩大類。測量繼電器能直接反映電氣量的變化,按所反應電氣量的不同,又可分為電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、正序負序零序繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器以及差動繼電器等;輔助繼電器可用來改進和完善保護的功能,按其作用的不同,可分為中間繼電器、事件繼電器以及信號繼電器等。

4.繼電保護創新技術發展分析

繼電保護創新技術就是將檢修與維護的工作進行滲透,使繼電保護裝置與電力系統的整體事項都關注起來,真正將自身的技術提升上來。

4.1繼電保護裝置運行維護技術研究

運行人員將繼電保護系統的整體效果關注起來,真正將內部與外部的環境加以重視,將二次回路進行定期的巡視與檢測,真正將內部的各項值認識清楚,使不明顯的建設滲透環節關注起來;監督檢查交流電壓回路,將保護裝置的電壓保持在穩定的狀態;對相應的電氣設備等進行相應的關注,真正對保護裝置的整體線路的關注起來,使電氣設備與相應的建設標準能夠提升上來。

4.2二次設備狀態與設備管理信息系統的提升

將二次設備狀態的全面事項都掌握起來,找到相應的建設標準,進行相應的檢測,將保護裝置的設備進行關注,對全面的二次回路裝置的建設標準呈現出來,在檢測過程中,掌握較好的技術手段,使自身能力能夠提升,將設備診斷、檢修決策事項能夠完善地進行下去;將設備管理的整體信息系統重視起來,把握較好的實施標準,使更加創新的技術進行運用,使系統內部與外部的建設能力體現出來,使繼電設備能夠更加完善提升上來。

4.3計算機技術的滲透提升

將計算機技術進行相應的滲透運用,真正將內部與外部的環境進行聯系起來,使計算機控制數據的技術能力提升上來,把握較好的實施技術,真正將計算機的云計算進行運行,使整體的技術能夠完善建設出來。

5.繼電保護常見故障影響及排除

5.1開關保護設備選擇不當造成影響

開關保護設備的選擇很重要,現在,多數配電都采用了在高負荷密集區建立開關站,即采用變電站—開關站(環網柜)。在未實現繼電保護自動化的開關站(環網柜)內,廣泛采用負荷開關或與其組合的繼電器設備系統作為開關保護設備。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;通常為負荷開關與熔斷器組合的電器,因此在造成配電所出口故障時,容易造成變電站開關越級跳閘。

5.2 電流互感飽和對配電系統的影響

電流互感器飽和對變電設備和配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,系統如果發生短路,其短路電流很大,當系統靠近終端設備區發生短路時,電流固然大,可以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低時就可能阻止動作。在線路短路時,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。

5.3 系統故障信息的排除

故障信息處理模塊主要實現以下功能:(1)與不同廠家、不同型號的廠站端子系統進行通信,獲取各種實時信息并進行處理、顯示和存儲;(2)對主站、子站歷史數據進行查詢、管理和統計分析:全面分析和定位故障,對錄波文件進行波形分析,利用故障線路兩端的記錄數據,采用雙端測距,完成各種復雜的計算,達到對故障點的精確定位,根據故障分析結果,自動判斷相關裝置的動作行為是否正確。

5.4常見隱形故障的排除

經過調查,現在用電系統上有四分之三以上的停電事故都是由于電力系統保護系統的造成的,繼電保護存在很多隱形故障,當前已經成為電力配電系統工程技術人員研究解決的熱點問題之一,大多文章中都強調對繼電保護隱形故障的分析。對于重要的輸電線路,在跳閘元件故障情況下所有的本地的和遠地的跳閘指令有效。所有的這些設計需要有一個更可靠的繼電保護系統。完成這樣的設計才能使一個配電系統在正常操作運行時具有足夠的安全系數。

6.繼電保護的日常維護

6.1制定崗位責任制度,持證上崗,責任落實到人,操作過程應嚴格遵守電力安全工作規范;

6.2加強安全檢查和清掃工作,做好詳細的運行記錄,并由專業技術員相互配合對設備進行安全清掃;

6.3定期做好設備安全評估,如發現繼電保護有缺陷必須及時處理,嚴禁其存在隱患運行。對有缺陷經處理好的繼電保護裝置建立設備缺陷臺帳,有利于今后對其檢修工作。

篇9

關鍵詞:繼電保護;裝置;運行;電力系統;

繼電保護與安全自動裝置(以下簡稱保護裝置)是保證電網安全運行、保護電氣設備的主要裝置,是組成電力系統整體的不可缺少的重要部分。保護裝置配置使用不當或不正確動作,必將引起事故或使事故擴大,損壞電氣設備,甚至造成整個電力系統崩潰瓦解。

1 對繼電保護裝置的基本要求

對供電網絡的繼電保護裝置有以下幾點要求:

(1)選擇性。當供電系統發生事故時,繼電保護裝置應能有選擇地將事故段切除,即斷開距離事故點最近的開關設備,從而保證供電系統的其他部分能正常運行。

(2)快速性。一般要求繼電保護裝置應快速切除故障,以盡量減少事故的影響。在有些情況下,快速動作與選擇性的要求是有矛盾的。在6~10kv的配電裝置中,如果不能同時滿足以上兩個要求時,則應首先滿足選擇性的要求。但是如果不快速地切除故障會對生產造成很大的破壞時,則應選用快速但選擇性較差的保護裝置。

(3)靈敏性。繼電保護裝置對其保護范圍內發生事故和不正常運行狀態的反應能力稱為靈敏性,它可用靈敏系數來衡量。

(4)可靠性。繼電保護裝置必須運行可靠。

2 繼電保護的可靠性

繼電保護裝置的可靠性主要是指解決裝置的拒動作和誤動作兩大問題。繼電保護是電力系統的重要組成部分,是保證電網安全穩定運行的重要技術手段,電力系統的事故速度快,涉及面廣,會給國民經濟和人民生活造成很大影響。影響繼電保護可靠性的因素主要有以下四個方面:

(1)繼電保護系統軟件因素。軟件出錯將導致保護裝置誤動或拒動,目前影響微機保護軟件可靠性的因素有:需求分析定義不夠準確、軟件結構設計失誤;編碼有誤;測試不規范;定

值輸入出錯等。

(2)繼電保護系統硬件裝置因素。繼電保護裝置、二次回路、繼電保護輔助裝置、裝置的通信、通道及接口、斷路器。這些電力網絡的重要元件,其可靠性不僅關系到繼電保護的可靠性,還關系到電力系統主接線的可靠性。繼電保護系統硬件的質量和可靠性直接影響了系統保護的可靠性。

(3)人為因素。安裝人員不按設計要求接線或者誤接線問題和檢修、運行人員的誤操作問題在不少電網中都曾發生過。

(4)微機保護裝置運行中存在的問題。微機設備的接入能夠給電網運行人員提供更多的數據,進一步提高現場系統的自動化程度,保證系統安全、有效、穩定的運行。但是,由于目前的微機設備考慮得較多的是對以往設備功能的替代,在數據的綜合利用方面考慮的較少。因此這些微機設備基本上是獨立運行,數據綜合分析水平不高。

3 繼電保護裝置的校驗周期和內容

根據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》,所有繼電保護裝置與電網安全自動裝置及其回路接線(以后簡稱裝置),必須按條例的要求進行檢驗,以確定裝置的元件是否良好,回路接線、定值及特性等是否正確。

檢驗分為3種:

①新安裝裝置的驗收檢驗。

②運行中裝置的定期檢驗(簡稱定期檢驗)。

③運行中裝置的補充檢驗(簡稱補充檢驗)。

④對新型的裝置(指未經部級鑒定的產品),必須進行全面的檢查試驗,并經網(省)局繼電保護運行部門審查,其技術性能滿足電網安全要求時,才能在系統中試用(投入跳閘)。(2)定期檢驗分為3種:

①全部檢驗(A.B類檢驗)。

②部分檢驗(C類檢驗)。

③用裝置進行斷路器跳合閘試驗。

(3)補充檢驗分為4種:

①裝置改造后的檢驗

②檢修或更換一次設備后的檢驗事故后檢驗

③運行中發現異常情況后的檢驗。

④事故后檢驗。

定期檢驗應根據本檢驗條例所規定的期限、項目及部頒的或各網(省)局批準執行的試驗規程所規定的內容進行。檢驗期限如表1。

表1 定期檢驗期限

編號 裝置名稱 定期檢驗的種類及期限

1 所有裝置(包括自動重合閘、備用電源自動投入、強行勵磁、自動減負荷、故障錄波器等) 新投入運行后的第一年內需進行一次全部檢驗。以后、 每3~5年進行一次全部檢驗。每年進行一次部分檢驗。

2 由值班人員改變定值及特性的裝置 與第1項規定相同,但允許改變的范圍需變動時,應先進行補充檢驗。

3 各種類型的電流互感器 每5年進行一次部分檢驗。其變比變更時,即時進行一次部分檢驗。

4 變壓器瓦斯保護裝置 每年進行一次部分檢驗。每3~5年進行一次全部檢驗(可以用替換繼電器的方法進行)。

5 高頻保護的通道(包括與通信復用由通信部門維護的通道)設備:(1)高頻電纜,連接濾波器;(2)高頻阻波器;(3)光纖通道

對通道設備本身,每3~5 年進行一次全部檢驗。每年進行一次部分檢驗。每日應以收發信機 “交換信號” 的方式監測通道設備工作的正常性

6 操作信號回路中的設備 結合所屬裝置的檢驗進行

7 回路絕緣試驗 每年進行一次絕緣測定。每5 年進行一次絕緣耐壓試驗。

(5)基層局、廠繼電保護機構可以根據具體情況列表報請所屬單位的總工程師批準后,可適當縮短或延長其檢驗期限。

(6)利用裝置進行斷路器跳閘合閘試驗,一般每年不宜少于一次。

4 對繼電保護裝置運行維護要求

運行人員必須按繼電保護運行規程,對保護裝置及其二次回路進行定期巡視、檢測、對試或按規程規定更改定值;監督交流電壓回路,使保護裝置在任何時候不失去電壓;按保護裝置整定所規定的允許負荷電流或允許負荷曲線,對電氣設備或線路的負荷潮流進行監視。如發現可能使保護裝置誤動的異常情況時,應及時與繼電保護部門聯系,并向調度匯報,緊急情況下,可先行將保護裝置停用(斷開壓板),事后立即匯報。發現保護裝置及二次回路所存在的缺陷及不正常情況,應作出記錄,通知及督促有關部門消除及處理。對繼電保護動作時的掉牌信號、燈光信號,運行人員必須準確記錄清楚,及時向有關調度匯報。

傳統的變電站二次設備檢修,依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求,對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗,以確保裝置完好、功能正常,確保回路接線及定值正確。若保護裝置在兩次校驗之間出現故障,只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發現。如果這期間電力系統發生故障,保護將不能正確動作。因此,電氣二次設備同樣需要進行狀態監測,實行狀態檢修模式。

對傳統的繼電保護裝置來說,它不提供自檢或狀態監視的功能,因此需要嚴格執行定期檢修,以發現保護裝置潛在的缺陷或故障,減少誤動或拒動的幾率。在其元器件已選定的條件下可靠性的提高在很大程度上依賴于最佳檢修周期的確定。如果不管設備的狀態如何,只要到期就修,不僅加重了現場的勞動強度,而且對設備的健康、供電的可靠性和人身的安全未必有好處。狀態檢修是建立在設備狀態有效監測基礎上,根據監測和分析診斷的結果安排檢修時間和項目,主要包含設備狀態監測、設備診斷、檢修決策三個環節。狀態監測是狀態檢修的基礎,狀態監測是設備診斷的依據,檢修決策就是結合在線監測與診斷的情況,綜合設備和系統的技術應用要求確定具體的檢修計劃或策略 因此,實行狀態檢修將成為保護繼電設備的一種必然的選擇。

5 變電站二次設備的狀態監測

(1)變電站二次設備的狀態監測內容。狀態檢修的基礎是設備狀態監測,要監測二次設備工作的正確性和可靠性,進行壽命估計。站內二次設備的狀態監測對象主要有:交流測量系統,包括TA、TV二次回路絕緣良好、回路完整,測量元件的完好;直流操作、 信號系統,包括直流電源、操作及信號回路絕緣良好、回路完整;邏輯判斷系統,包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能;通信系統;屏蔽接地系統等。與一次設備不同的是二次設備的狀態監測對象不是單一的元件,而是一個單元或一個系統。監測的是各元件的動態性能,有些元件的性能仍然需要離線檢測,如TA的特性曲線等。因此,電氣二次設備的離線檢測數據也是狀態監測與診斷的依據。

(2)對站內二次設備的狀態監測方法。隨著微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的發展、變電站故障診斷系統的完善為電氣二次設備的狀態監測奠定了技術基礎。對綜合自動化變電站而言容易實現狀態監測,保護裝置內各模塊具有自診斷功能,對裝置的電源、CPU、I/O接口、A/D轉換、存儲器等插件進行巡查診斷。可以采用比較法、編碼法、校驗法、監視定時器法、特征字法等故障測試的方法。對保護裝置可通過加載診斷程序,自動測試每一臺設備和部件。然而,對常規保護進行狀態監測較難實現,因為二次回路是由若干繼電器和連接各個設備的電纜所組成,點多、又分散,要通過在線監測繼電器觸點的狀況、回路接線的正確性等則很難,也不經濟。一方面應從設備管理環節入手,如設備的驗收管理、離線檢修資料管理,結合在線監測來診斷其狀態。另一方面在不增加新的投入的情況下,應充分利用現有的測量手段。如TA、TV的斷線監測;直流回路絕緣監測、二次保險熔斷報警等。

6 開展繼電保護狀態檢修應注意的問題

6.1 嚴格遵循狀態檢修的原則

實施狀態檢修應當依據以下原則:①保證設備的安全運行。在實施設備狀態檢修的過程中,以保證設備的安全運行為首要原則,加強設備狀態的監測和分析,科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目,同時制定相應的管理制度。②總體規劃,分步實施,先行試點,逐步推進。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革,是一項復雜的系統工程,而我國又尚處于探索階段,因此,實施設備狀態檢修既要有長遠目標、總體構想,又要扎實穩妥、分步實施,在試點取得一定成功經驗的基礎上,逐步推廣。狀態檢修的實施可先從實施設備點檢定修制和檢修作業標準化、規范化入手,全面落實設備管理的責任制,規范、完善檢修基礎管理,強化檢修質量管理,提高設備健康水平,保持設備處于良好水平,這樣就可以從思想上、制度上、人員上、技術上為全面實施設備狀態檢修奠定良好的基礎。在實施過程中,也要注意及時總結經驗,必要時可調整規劃。③充分運用現有的技術手段,適當配置監測設備。6.2 重視狀態檢修的技術管理要求

狀態檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統中通常是處于靜態的但在電力系統中,需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統故障時是否能快速準確地動作,即要把握繼電保護裝置動態的“狀態”。

6.3 狀態檢修的經濟性要求

狀態檢修的一個重要特點就是依靠技術經濟分析進行決策。有針對性地按項目和診斷結果的檢修取代了以往的帶有盲目性的強制計劃檢修,其結果是減少了不足維修帶來的強迫停運損失和事故維修損失,減少了過剩維修,提高了維修工作的效率,增加了設備可用率,節約了大量檢修費用。在狀態檢修的實踐中,沒有經濟效益的技術是不適用的。解決這個問題的辦法除了研究更加廉價的技術手段外,必須發揮人的力量,更加有效地采用管理的手段,使檢修決策工作能夠適合實際的需要和可能。

6.4 高素質檢修人員的培養

狀態檢修對檢修人員技術素質的要求主要體現在掌握狀態監測和故障分析的手段,能綜合評價設備的健康狀態;參與檢修決策,能制定優化檢修計劃和檢修工藝;有豐富的檢修經驗和高超的檢修技術等方面。高素質檢修人員是狀態檢修能否取得成功的關鍵。在傳統的檢修模式中運行人員是不參與檢修工作的。狀態檢修要求運行人員與檢修有更多聯系,因為運行人員對設備的狀態變化非常了解,他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質量有積極意義。其優點是可以加強運行部門的責任感;取消不必要的環節節約管理費用;迅速采取檢修措施,消除設備缺陷。

6.5 二次設備狀態檢修與一次設備狀態檢修的關系

一次設備的檢修與二次設備檢修不是完全獨立的。許多情況下,二次設備檢修要在一次設備停電檢修時才能進行。在作出二次設備狀態檢修決策時要考慮一次設備的情況,做好狀態檢修技術經濟分析,既要減少停電檢修時間,減少停電造成的經濟損失,減少檢修次數,降低檢修成本,又要保證二次設備可靠正確的工作狀況。

6.6 二次設備狀態檢修與設備管理信息系統(MIS)的關系

要搞好繼電保護設備狀態檢修,建立每套保護裝置的“設備變更記錄”是非常重要的基礎技術管理工作。“設備變更記錄”應詳細記載設備從投運到報廢的整個使用過程中設備軟、硬件發生的變化,包括軟件的版本升級、硬件插件的更換、二次回路的變更、反事故措施的執行情況及檢驗數據的變化情況。這樣的“設備變更記錄”實際上就是該保護裝置所有檢修記錄的摘要和縮影,因此可以作為設備狀態評估的依據。現在許多供電企業建立了設備管理信息系統(MIS),對設備的運行情況缺陷故障情況、歷次檢修試驗記錄等實現計算機管理、實現信息共享,這些信息是作出狀態檢修決策的重要依據之一。要實現設備狀態檢修,需要完善設備管理信息系統(MIS)。

7 狀態檢修與周期檢修的關系

現在,大部分供電局的檢修班組都依照定檢周期表進行檢修維護。這也是省網公司對檢修班組的要求。而有些供電局的二次設備新舊種類繁多,有的老舊設備因為種種原因需要經常維護,使得還沒到達檢修的周期就需要進行多次的檢修。因此,有部分供電局對一些老舊設備實行“逢停必維”的政策,意思是只要設備有機會停下來,就進行維護,這種做法有效地降低老舊設備的運行風險,也減少了申請停電的次數。但是,這種做法不可能面對眾多的二次設備。這樣工作量會非常大。由于設備的穩定性受很多因素影響,所以,以固定的檢修周期對所有設備進行檢修也不盡合理。因此提出狀態檢修的的概念,這也符合設備全生命周期管理的理念。設備的穩定運行特性多年來受很多專家學者的關注,大多數例子證明設備在新安裝一段時期內是故障的高發期,然后進入一個很長的穩定運行期,然后發生故障的概率不斷上升,進入設備老化期。這種設備穩定特性為狀態檢修提供了很好的指導價值。在設備新安裝一段時間后進行詳細檢修。當設備進入穩定運行期時,盡可能不對其進行檢修。當設備進入老化期則進行“逢停必維”的檢修策略。這種對設備進行分類對待,按需檢修的方式正是狀態檢修的根本目的。

結 語

相信隨著時代的進步,隨著電力系統的在線監測技術和計算機通信技術的進步,繼電保護技術會逐漸向計算機化、網絡化、一體化、智能化方向發展,這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。只有對繼電保護裝置進行定期和按需相結合的檢查和維護,按時巡檢其運行狀況,及時發現故障并做好處理,保證系統無故障設備正常運行,方能提高供電可靠性。

參考文獻:

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[4]中華人民共和國水利電力部.《繼電保護及安全自動裝置運行管理規程》,1982.

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關鍵詞:電力系統;繼電保護;新技術

中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)14-0113-02

作為當今社會的主要能源供應形式之一,電力能源具有污染小、使用方便等特點,其對國民經濟的發展和提高人民生活水平具有重要的作用。隨著現代電力系統的快速發展,電力系統對其安全衛士――繼電保護系統的要求也越來越高。近些年來,隨著計算機通信技術和電力電子技術的發展,繼電保護技術又有了新的突破。本文對電力系統繼電保護技術進行了總結和分析。

1 繼電保護發展現狀

我國電力系統規模不斷擴大,其對繼電保護技術的要求也不斷提高,且隨著計算機技術及電力電子技術的不斷發展及通信技術的不斷進步,繼電保護技術又迎來了一個新的發展機遇。

現階段電力系統中應用的主要是微機保護,1984年華北電力大學所研制的輸電線路微機保護裝置通過了驗收,標志著微機保護在我國電力系統中大規模應用的開端。不同原理和機型的微機保護各具特色,微機保護在算法、保護軟件等方面都具有了很大的提高,我國電力系統已經全面進入微機保護時代。微機保護原理如圖1所示。

2 繼電保護裝置的任務

繼電保護裝置主要利用電力系統中發生的異常或者短路情況時電氣量的變化來完成相關裝置的動作,并給出報警信號。繼電保護裝置的主要任務是:當電力系統在正常運行狀態時,對變電設備的運行狀況進行監測,為相關的變電運行值班人員提高可靠的判斷依據;當電力系統發生了故障時,自動而迅速地對故障進行切除,確保非故障部分能夠有效的繼續運行;若電力系統出現了異常運行情況,則其應準確發出報警信號,并及時通知變電運行值班人員作出相關的處理。

3 電力系統中繼電保護新技術

3.1 信息網絡技術的發展

在電力系統繼電保護技術發展過程中,傳統的模擬式繼電保護正逐步向著數字化及信息化的方向發展。從變電站整體綜合自動化的角度進行分析,繼電保護裝置在配置過程中具有較為靈活的特性。假設在變電站綜合自動化系統的建設過程中,應用傳統的模式并有效利用當地的監控系統,相關的保護配置數據能夠利用遙信方式實現遠方終端至內部的反應,同時這部分保護數據還能夠實現串口通信,保證數據傳輸的可靠性及安全性。從繼電保護裝置運營模式來說,其具有分散性,即保護單元和相關的控制單元是分散的,通常安裝在主設備周邊地區。在當前的技術條件下,繼電保護裝置具有獨立的測控系統,這就能夠保證整套裝置在電力系統中運行的可靠性和穩定性。

3.2 PLC在繼電保護技術中的新型應用分析

PLC作為一種具有特殊結構的工業化計算機裝置,其在編程語言配置等各個方面所表現出來的控制能夠充分適應繼電保護裝置的要求。從這個方面來說其在繼電保護系統中具有良好的應用前景,通過多個繼電保護裝置所建立的可編程控制系統即可實現分立元件設備的連接,即將復雜的繼電保護裝置邏輯關系進行有效的表達。PLC在繼電保護中的應用如圖2所示。

當前技術背景下,通過對PLC器件的有效利用,并配合對軟件的有效編程,能夠實現繼電保護裝置在分散狀態下各個元件設備的有效性和可靠性。特別要注意的是:通過建立PLC器件可以實現繼電保護裝置在各種輔助電氣設備上的利用,這樣就能夠通過數據定義來對傳統的機械式觸點繼電器設備進行代替,同時還縮小了繼電保護裝置的體積,實現整套繼電保護裝置可靠性的提高。

3.3 廣域保護技術在繼電保護系統中的應用

在當前的技術背景下,通過對廣域保護技術的有效利用,可以實現大范圍內的聯網趨勢,并確保繼電保護裝置相關防線所涉及到的可靠性問題得到有效的解決。可定義廣域保護如下:通過廣域測量技術實現對電力系統中多個點的信息的有效利用,在電力系統運行狀態下當發生了相關故障時及時進行準確而可靠的計算和處理,確保電力系統繼電保護裝置的有效利用。在廣域保護的基礎上還可以實現電力系統可靠性及穩定性的研究。電網廣域保護系統組成圖如圖3所示。

在此基礎上還能夠實現對故障的有效切除,增強整個電力系統的可靠性及安全性。從這一角度來說,通過對廣域測量技術的有效利用,能夠實現電力系統繼電保護裝置與自動控制裝置的功能的有效結合。在整個電力系統繼電保護裝置實踐上來說,通過廣域保護系統所實現的主要分為以下兩類:一是利用廣域信息的方式實現電力系統正常狀態下的監測及控制功能;二是利用廣域保護技術還能夠實現信息的可靠性應用,完成以電力系統為核心的整個繼電保護裝置可靠分析和計算的實現。

4 結 語

綜上所述,在電力系統運行過程中,繼電保護裝置具有十分重要的作用,其能夠為整個電力系統的可靠安全運行提供保障,并能夠為電力系統的技術更新提供支持,引起了廣大電力工作者的重點關注。隨著科學技術的不斷發展,繼電保護技術必將更穩定、更高效地保障電力系統的安全穩定運行。

參考文獻:

[1] 賀家李,郭征,楊曉軍,等.繼電保護的可靠性與動態性能仿真[J].電網技術,2004,(9).