微機保護與繼電保護的區別范文
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導語:如何才能寫好一篇微機保護與繼電保護的區別,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
前言
基于微處理器來構成的數字電路,則為計算機保護裝置,一般情況下會把計算機保護裝置稱之為微機保護。近年來,微機保護裝置會應用在100kV左右的變電站中,然而220kV以上的變電站一般通過對不同原理的微機保護裝置的應用,來實現微機保護的運行。并且,微機型的繼電保護裝置能夠和監控系統構成完善的網絡體系,控制室的保護裝置會把微機監控系統中所具備的運行情況,合理的傳遞到監控中心,監控人員利用遠程操作手段,對投切保護裝置進行詳細的查看,以此來切換保護定值。微機保護強有力的改善了傳統繼電保護中存在的硬件無法解決的問題。由于微機繼電保護裝置便于操作微機軟件,使得微機繼電保護的發展無可限量。
一、微機繼電保護的特點
微機繼電保護包含:高壓電容電抗器保護、高壓電動機保護、廠用變壓器保護、母聯備自投保護、母聯分段保護等。微機繼電保護和傳統繼電保護相比較,在保護性能方面有很大的差異。由于布線邏輯上所顯現出的復雜結構特點,傳統繼電保護的各個功能都是利用相關的連線和硬件設備構成,然而微機繼電保護,是通過有效運行微機系統中所具備的不同程序來達成的。微機繼電保護和傳統繼電保護的差異顯著的體現出,微機繼電保護的優越特性:
1.1較強的經濟型。
1.2大幅度提升了保護的可靠性及保護性能。
1.3提升多種保護動作的正確率。
1.4簡化了定期的校驗流程,并實現運行維護的便捷、靈活的目的。
1.5更加便捷的獲取到不同形式下的附加功能。
可是,微機繼電保護也會造成一些局限性的阻礙因素,例如:無法移植微機裝置中的軟件,無法更新微機裝置中長期使用的硬件。需要通過對微機裝置進行針對性的研究,并引入對微機繼電保護的原理的研究,才能夠改善這一系列阻礙到繼電保護的因素。
二、微機繼電保護的原理研究
微機繼電保護和傳統模擬式繼電保護相比較,最大的區別為:傳統模擬式繼電保護使用的是軟件,而微機繼電保護使用的是數字繼電器來實現保護功能。繼電保護有較多的種類,根據保護對象來分類,包含線路保護和原件保護等。根據保護原理進行分類,包含:電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護等。而無論哪種保護在算法的應用上,都是為了計算出保護對象運行特點的各個物理量,例如:電流、電壓等有效值。廣泛應用在微機繼電保護中的算法分別為:微積分算法、傅里葉算法,在后備保護方面,具體采用的是微積分算法,能夠在一定程度上確保達到每周波12點的高精度目的[1]。
微機繼電保護軟件的程序包含三個類別:其一,主程序。自檢循環和初始化兩部分構成了主程序,能夠完成工作過程中對工作狀態的確認、對定值的調用等工作。其二,采樣中斷程序。由三項內容構成了采樣中斷程序,分別為:電壓自檢、電流自檢、采樣電流實變量元件。其三,故障處理程序。該程序能夠完成微機繼電保護的相關保護功能,裝置在復位或上電之后,需保護主程序的運行,并要每隔5/3ms才能執行一次采樣中斷服務程序,同時可以斷定電流突變量氣動元件能否正常動作。如果無法正常動作,需要中斷執行程序,并轉入到主程序中。如果正常動作,中斷執行程序之后,需及時返回到故障程序中,達到保護功能的目的,指導主控程序能夠在正常運行時停止[2]。圖1為微機繼電保護軟件程序的結構:
微機繼電保護軟件共包含兩部分,分別為:接口軟件、保護軟件。保護軟件中的配置主要是中斷服務程序和主程序。而接口處負責的是人機接口軟件,所具備的程序包含:監控程序和運行程序,在運行模式下才能夠執行運行程序,在調試模式下主要執行的是監控程序。保護軟件工作狀態包含:不對應、調試、運行三種。工作狀態不同的情況下,所對應的程度也會有所異同。
2.1運行狀態的工作原理
運行狀態下的“工作”位置上需設置開關,在“禁止”的位置需設置定值固化開關,而定值撥輪開關需設置在運行定值區域,在“巡檢”位置設置接口插件巡檢開關,若保護運行燈亮起,要投入相應的保護功能,以此來促進運行工作的順暢開展。運行狀態下的工作共四個步驟,分別為:顯示與打印保護定值、修改與顯示運行時鐘、顯示與打印故障報告、顯示與打印采樣報告。
2.2不對應狀態的工作原理
在運行狀態下,才能夠展開不對應狀態工作,對于不對應狀態來說,需要將隨意一個保護插件中的工作方式開關從“工作”位轉移到“調試”位,插件無需復位。在不對應狀態下,保護插件只具備運行一些中斷服務程序的采集數據功能。不對應狀態可以用在精度采樣、調試數據采集系統等情況下。
2.3調試狀態的工作原理
調試的過程是將CPU插件開關從“工作”位轉移到“調試”位,同時將CPU插件復位。若在這種調試狀態下,保護插件運行中的OP燈滅,保護功能和數據采集都將退出。調試狀態下的工作共三個步驟,分別為:輸入定制、保護版本顯示、CRC碼檢驗、試驗。
三、微機繼電保護的發展趨勢研究
對于國內與國外的微機繼電保護的發展需求來說,在微機繼電保護技術發展趨勢上,能夠歸結為:人工智能化、通信數據一體化、網絡共享化和計算機一體化等。安全指標得到控制,才能夠保證檢驗工作的順暢性,即提升安全性就說明已經提升了生產率。繼電保護裝置實際上是一臺高性能、多功能的計算機,對電力系統網絡是較為實用的智能終端。能夠從網絡信息中獲得設備運行所必需的數據資料,并有效的傳遞到網絡控制中心。因此,微機繼電保護裝置不單能夠將達到繼電保護功能有效性的目的,還能夠達成控制、收集數據的功能,也就是說已充分實現測量、控制、保護一體化。
結語:在不斷研究微機保護裝置的過程中,保護軟件、微機保護算法等得到了顯著的成就。智能化保護方案成為了提升繼電保護性能的主要原理。使得微機繼電保護朝向智能化、靈活性的方向發展,提供了相應的各種安全技術方案,從而使設備運行達到了安全運行的目的。
參考文獻
[1]李雪梅,王文彬.微機繼電保護的現狀及發展趨勢[J].內蒙古石油化工,2013,11(08):152-158.
[2]丁剛.電力系統微機繼電保護仿真研究[D].南京理工大學,2013,10(07):123-131.
篇2
關鍵詞:繼電保護;自動化裝置
鑒于繼電保護的重要性,對其定期進行預防性試驗是完全必要的,決不能只是在出現不正確動作后再去分析和修復。因此對繼電保護檢修策略及措施也很重要。本文就這方面的問題,結合本人多年的工作經驗進行探討。
1、影相繼電保護可靠性的因素
繼電保護裝置是一種自動裝置,在電力系統中擔負著保證電力系統安全可靠運行的重要任務,當系統出現異常情況時,繼電保護裝置會向值班人員發出信號,提醒值班人員及時采取措施、排除故障,使系統恢復正常運行。繼電保護裝置在投入運行后,便進入了工作狀態,按照給定的整定值正確的執行保護功能,時刻監視供電系統運行狀態的變化,出現故障時正確動作,把故障切除。當供電系統正常運行時,保護裝置不動作。這就有 “正確動作”和“正確不動作兩種完好狀態,說明保護裝置是可靠的。 如果保護裝置在被保護設備處于正常運行而發生“誤動” 或被保護設備發生故障時,保護裝置卻 “拒動或無選擇性動作,則為 “不正確動作”。就電力系統而言,保護裝置 “誤動或無選擇性動作”并不可怕,可以由自動重合閘來進行糾正,可怕的是保護裝置的 “拒動”,造成的大面積影響,可能導致電力系統解列而崩潰。而導致繼電保護工作不正常的原因可能有以下幾種。
(1)繼電保護裝置的制造廠家在生產過程中沒有嚴格進行質量管理、把好質量關。
(2)繼電保護裝置在運行過程中受周圍環境影響大。由于其周圍空氣中存在大量的粉塵和有害氣體,同時又受到高溫的影響,將加速繼電保護裝置的老化,導致性能改變。有害氣體也會腐蝕電路板和接插座,造成繼電器點被氧化,引起接觸不良,失去保護功能。
(3)晶體管保護裝置易受干擾源的影響,如電弧、閃電電路、短路故障等諸多因素,導致發生誤動或拒動。
(4)保護可靠性在很大程度上還依賴于運行維護檢修人員的安全意識、技能和責任心。繼電保護的可靠性與調試人員有密切關系,如技術水平低、經驗少、責任心不強發現和處理存在問題的能力差等。
(5)互感器質量差,在長期的運行中,工作特性發生變化,影響保護裝置的工作效果。
(6)保護方案采用的方式和上下級保護不合理,選型不當
2、新形勢下繼電保護檢修策略及措施
鑒于繼電保護的重要性,對其定期進行預防性試驗是完全必要的,決不能只是在出現不正確動作后再去分析和修復。繼電保護定期檢修的根本目的應是 “確保整個繼電保護系統處在完好狀態,能夠保證動作的安全性和可靠性”。因此,原則上定檢項目應與新安裝項目有明顯區別,只進行少量針對性試驗即可。應將注意力集中在對保護動作的安全性和可靠性有重大影響的項目上,避免為檢修而檢修,以獲取保護定期檢驗投資效益的最大回報。建議以下幾點:
(1)盡快研究新形勢下的新問題,制定新的檢修策略修訂有關規程,指導當前乃至今后一個時期的繼電保護檢驗工作,積極開展二次設備的狀態檢修,為繼電保護人員 “松綁”,使檢修對系統安全和繼電保護可用性的影響降到最低。
(2)在檢修策略的制定上應結合微機保護的自檢和通信能力,致力于提高保護系統的可靠性和安全性,簡化裝置檢修,注重二次回路的檢驗。
(3)今后,在設計上應簡化二次回路;運行上加強維護和基礎管理,注重積累運行數據,尤其應注意對裝置故障信息的統計、分析和處理,使檢修建立在科學的統計數據的基礎上;在基本建設上加強電網建設和繼電保護的更新改造,注重設備選型,以提高繼電保護系統的整體水平,為實行新策略創造條件。
(4)大力開展二次線的在線監測,研究不停電檢修整個繼電保護系統的技術。
(5)著手研究隨著變電站綜合自動化工作的進展,保護裝置分散布置、集中處理、設備間聯系網絡化、光纖化繼電保護運行和故障信息網建成后的保護定檢工作發展方向。
(6)廠家應進一步提高微機保護的自檢能力和裝置故障信息的輸出能力,研制適應遠方檢測保護裝置要求的新型保護。
3、繼電保護點檢定修的必要性 長期以來,繼電保護實行預防性計劃檢修為主的檢修體制,暴露出來的問題很多:缺陷較多的設備檢修不足,狀態較好的設備又檢修過剩,主要依靠檢修規程來確定檢修項目又會導致檢修的盲目性。這就要求我們既不能只是在出現不正確動作后才去分析和修復,也不能照搬傳統預防性計劃檢修模式。因此我廠繼電保護實行點檢定修是非常必要的。隨著微機在繼電保護及自動裝置的廣泛應用,繼電保護的可靠性、定值整定的靈活性大大提高,依據傳統的《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》來維護電氣二次設備,顯然不合時宜。
首先,若按照傳統的預防性計劃檢修,保護裝置在兩次檢修之間出現故障,只有等保護裝置功能失效或下一次檢修時才能發現。在這期間,如果一次設備或系統出現故障,保護將不能正確動作,這對電力系統來說是非常嚴重的問題。
其次,隨著一次設備點檢定修的推廣與應用,因檢修設備而導致的停電時間將越來越短,這就對電氣二次設備檢修提出了新的要求:在檢修體制、檢修方法及檢驗項目、定檢修周期等方面做相應改變,因此,只有實行點檢定修,才能和一次設備保持同步,適應電力系統發展需要。
另外,檢修本身是一把雙刃劍,是一項易出錯的工作,措施不當或方法不對可能對設備的穩定運行產生很大的干擾,也可能造成微機保護內部的軟件邏輯不正常,致使原本預防的故障發生。雖然工作人員盡力避免此類情況發生,但是,保護檢修之后即發生不正確動作的情況也并不罕見。
目前微機型保護技術已進入成熟階段,簡化試驗項目、延長檢修周期已具備物質條件,主要表現為以下幾點: 1) 微機型繼電保護裝置軟硬件技術都已進入成熟階段。 2) 微機保護的自檢功能已可以覆蓋除出口繼電器以外的幾乎全部環節。 3) 全面、徹底地執行各種反措后為微機保護創造了良好的運行條件。
篇3
關鍵詞 6kV~10kV配電系統;繼電保護;微機保護;可靠性
中圖分類號TU2 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2011)49-0089-02
鄭煤集團公司是一個以煤炭生產為主,集電力、鐵路、電解鋁、建材、煤化工和機械制造等多元發展的現代能源企業集團。集團擁有110kV變電站2座,35kV變電站11座,6kV變電所16座,輸變電線路230余km。每年供電量達到13億kW?h,外供電量巨大。隨著科學技術的飛速發展,特別是微機技術的廣泛運用,對配電系統的要求也朝著機電一體,設備繁雜且精密,管理嚴謹的方向發展。這就導致鄭煤集團的配電系統成為一個復雜且統一的龐大系統。所以,如何做好對配電系統的線路保護,特別是對6kV~10kV的配電系統線路的保護已是一個比較嚴峻的問題,為電業的工作人員帶來一定的挑戰。本文就鄭煤集團6kV~10kV配電系統保護的幾個方面進行簡單探討。
1 配電系統繼電保護常見問題
日常所用的配電系統繼電保護裝置的組成包括了電源進線、饋出線路兩大線路,其主要作用是通過預報事故,縮小事故范圍的發生,以達到提高系統運行的可靠性,并最大限度地保證供電的安全和不間斷。到目前為止,配電系統繼電保護發展雖已達到一定水平,但在其發展過程中仍有一些問題是無法完全避免的。下面,就對它的幾個常見問題進行簡單論述。
1.1電流互感器的飽和問題
鄭煤集團每年供電量達到13億kWh,外供電量巨大。供電系統規模越大,低壓配電系統短路電流也會隨之變大,一旦變壓器、配電所出口處發生短路,短路電流就有可能達到電流互感器一次側額定電流的幾百倍,易出現以下兩大類問題。
穩態短路:一次短路電流倍數越大,電流互感器變比的誤差也越大,靈敏度低的電流速斷保護就可能拒絕動作。
線路短路:由于電流互感器飽和,感應到二次側的電流會很小或接近于零,造成定時限過流保護裝置拒動如。
1.2 二次設備、二次回路老化問題
由于一些配電系統的繼電器是較為老式的繼電器,其節點氧化、壓力不夠等問題易造成保護誤動。如由于交流回路實驗端子的老化引起開路,從而引起的保護誤動或拒動;直流線路的失電或系統嚴重低電壓導致的越級跳閘等。
1.3 環網供電無保護及保護校驗不完善
由于我國環狀配電網基本采用負荷開關為主,一般不設斷路器保護,其運行方式也是開口運行,并且絕大部分網絡是用人工操作,既不安全也不可靠。而即便有裝設斷路器的配電系統,也會由于運行方式、負荷等因素致使繼電保護無法協調共進。一旦發生故障,就易出現環網局部停電或全部斷電的情況。
除了環網供電的問題,很多的配電系統保護校驗裝置、圖紙也不完善,如由儀器儀表保護裝置校驗質量不高而導致的保護校驗質量問題,或繼電保護的圖紙資料不齊備;變電站,圖紙破損、丟失或不全;變電站圖實不符現象,有點甚至沒有竣工圖等問題。這些問題若是對其不聞不問,任其發展,極易留下了事故隱患。
2 6kV~10kV配電系統繼電保護裝置的常用保護措施
配電系統的繼電保護需有以下四個特性:能選擇性地作用故障點,用于區別電力系統正常部分和故障部分;能快速作用于斷路器跳閘的繼電保護裝置,降低故障對系統損害;繼電保護裝置迅速靈敏地反應,發生在保護區內的故障狀態;繼電保護裝置結構良好、正確且可靠。
在此,除去與動作時間和短路電流大小有關的反時限過流保護不說,目前我國6kV~10kV配電系統大都采用電流速斷保護、定時過電流速斷保護相結合的兩(三)段式電流保護裝置。
2.1電流速斷保護
電流速斷保護是一種無時限或略帶時限動作的電流保護,作用動作快,分為瞬時電流速斷保護和略帶時限電流速斷保護兩種。它是靠電流定值來快速切除短路故障,從而阻止事故的擴大的。其保護區至少占全線路長的50%,最小范圍不低于全線路長的10%。但由于瞬時電流速斷保護只能作用于線路的首端,不能保護全線路,必須利用略帶時限的電流速斷保護來解決這一保護的“死角”。
2.2 定時限過電流保護
定時電流速斷保護與動作時間和短路電流無關,其恒定時間是靠時間繼電器的整定獲得。它一般是采用直流電操作,且一次返回的電流大于最大負荷電流。
定時過電流保護雖然簡單,選擇性強,易操作,既能保護設備和全線路,后可作為下一級線路穿越性故障的后備保護。但是,若越靠近電源端線路的阻抗越小,短路電流越大,定時限過流保護時間就會變長,從而導致不能及時切斷故障源,進而影響電力系統的正常運行。
(三)兩(三)段式電流保護
由上可見,單一的一種保護是不能滿足要求,為保證電力系統安全可靠地運行,通常采用“兩(三)段式”,其中,包括一段為輔助作用的瞬時電流速斷保護,二段為主保護的略帶時限的電流速斷保護,三段為后備保護的定時限過流保護。
3 6kV~10kV配電系統繼電保護裝置的改進方向
雖然,兩(三)段式電流保護具有一定的優越性,但其仍存在無自斷功能、定值整定和修改不便、準確度低、體積大等缺點,對于現如今科學技術不斷發展的社會來說,它已不能滿足6kV~10kV配電系統。6kV~10kV配電系統保護裝置仍需要改進。所以,人們在不斷開發新型的保護措施,特別是與微機技術的相結合的技術與裝置。
除此之外,對于配電系統的繼電保護的改進,我們還應注意對繼電保護與自動智能化系統的結合使用,及繼電保護裝置性能的定時檢修與排查,并及時淘汰舊設備,更換最新設備,對礦井接地不合格等現象。堅決按照河南省煤碳工業管理局的要求和集團公司《關于開展煤礦井上下供電專項整治活動的通知》〔鄭煤集團機電[2007]19號〕文件精神,積極認真的整改或處理。
最后,筆者相信,在電力從業人員掌握相關繼電保護裝置的安裝要求,及充分了解繼電保護各項知識后,6kV~10kV配電系統繼電保護裝置一定會有突破性地發展,在保證了配電系統安全可靠運行的同時,進而取得最大的社會經濟效益。
參考文獻
篇4
關鍵詞:鐵路;35kV變電站;變電站自動化;繼電保護措施;自動化技術;冗余技術 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM411 文章編號:1009-2374(2015)23-0151-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.23.076
當前,隨著自動化技術的不斷普及,鐵路35kV變電站也逐步實現自動化的轉變。在鐵路35kV變電站中,繼電保護裝置占據著核心地位。隨著鐵路35kV變電站自動化程度的不斷加深,為使其更好地服務于鐵路變電站系統,繼電保護裝置也要不斷改革與創新。要使鐵路35kV變電站自動化的運行效果更加便捷與安全,相關人員選擇微機監控系統用以代替先前的繼電保護裝置。對此,本文就鐵路35kV變電站自動化的微機繼電保護的創新工作做一分析與描述,并對變電站自動化微機繼電保護中所遇到的技術難題與應對策略進行深入探究。
1 某鐵路35kV變電站自動化繼電保護改造
概況
某鐵路公司主要選擇的是山東積成電子IES-200系列微機監控系統對35kV變電站自動化繼電保護進行改造。在改造中,一定要確保變電站可以正常供電,繼而對主變壓器以及10kV高壓控制部分進行分階段的改造,從而實現一套科學高效的微機保護監控裝置,全方位、多角度地增強鐵路供電系數的安全性能。
提高電氣設備安全性與保持供電穩定性行之有效的方式是進行繼電保護,繼電保護指的是當變電站電力系統出現異常運作時,對變電站電氣設備進行保護的一種自動裝置。當電力系統出現一定的故障時,繼電保護裝置可發出報警信號,并自動將故障加以處理。繼電保護還可作為設備監測與管理電力系統運行的主要裝置,當相關電氣設備出現一定故障時,繼電保護進行自動切斷電源,提高電路的安全性能。繼電保護裝置主要是根據電氣設備物理量的相關變化為依據設計的,它的設計思路要具有一定的可靠性與靈敏性,繼電保護的主要職責是可以直觀地將變電站電器元件的故障明顯地表露出來,并自動地將有故障的電路及時進行
切斷。
2 鐵路繼電保護裝置的主要改造內容
2.1 對主變壓器進行實時保護
我們在對該鐵路35kV變電站進行繼電保護的過程中,首先要對該鐵路變電站的實際運行狀況進行系統、全面的分析,然后選擇兩種型號不同的繼電保護裝置對主變壓器進行主保護與后備保護,從而有效地提高該鐵路35kV變電站繼電保護裝置的安全性與穩定性。近幾年來,隨著科技發展的步伐不斷加快,設計師們在繼電保護裝置中也增加了相關自動化技術,改造的優點在于人們在對主變壓器進行繼電保護時,可對兩邊的斷路器進行自動控制與管理。
2.2 加大進線及聯絡開關的保護力度
在該鐵路35kV兩路的進線中使用CAL-212線路保護裝置,可提高整個電力系統的運行速度,避免電路中不安全事故的發生,全方位提升電力系統整體的安全
性能。
2.3 對10kV饋線開關的保護
在對該鐵路35kV變電站進行繼電保護的過程中,對其10kV的饋線開關進行相應的控制管理工作也是不容忽視的。這樣做一方面可優化變電站繼電保護裝置的運行速率;另一方面也與我國鐵路變電站自動化建設的相關要求相吻合。
2.4 重視電力電容器的保護工作
在10kV電力電容器系統中使用CAC-211測控裝置的優點在于它既能實現饋線保護的功能,還能防止電容器被燒壞現象的發生。
3 鐵路35kV變電站自動化的繼電保護措施
3.1 應用科學有效的冗余技術,增強安全性能
冗余技術也被稱作儲備技術,它主要是運用系統的并聯模型增強系統可靠性的一種技術方法。相關研究人員要注意,在進行繼電保護工作中,要最大限度地將硬件、軟件等信息合理利用,以實現雙系統保障技術。尤其是一些電力系統較為欠缺的區域,更要做好冗余技術的組建工作。為提高軟件系統的安全性能與穩定性,可選擇防火墻技術、信息保護技術等加以防護,將保護工作做到位。所謂信息冗余,指的是通過采取一系列的方法像增加信息位數、檢錯與編碼等工作實現自動糾正錯誤的能力。時間冗余技術則是運用裝置的可預測性,及時找出故障的地點,采取行之有效的解決方案加以維修,最大限度地降低故障發生率。我們只有將冗余技術的四方面有機結合,促進其共同發展,才能高效地實現該鐵路35kV變電站自動化的繼電保護裝置的可靠性與穩定性。
3.2 重視繼電保護裝置的維修與檢查工作
(1)微機繼電保護在使用過程中有時會出現短暫的停電現象,施工人員可有效利用該段時間,對繼電保護裝置進行檢查,而且要每年對超過80%以上的變電器設備做一次全套的檢測與維修,確保設備的完整性;(2)當繼電保護裝置使用的時間超過3年以上時,要及時更換舊的繼電保護裝置,原因在于繼電保護裝置若使用時間過長的話,相關數據的準確性會降低,自動化程度也會相應減弱;(3)如果是使用了6年以上的微機繼電保護裝置,在檢查中我們要高度重視,要對各個部件進行系統、全面的檢測,不能疏漏任一環節;(4)當對繼電保護裝置進行維修與檢測時,我們可以選擇模擬實驗的方法進行檢測,對裝置中較易發生故障的部位進行模擬實驗,避免變電站在正常工作時繼電保護裝置發生故障現象。
3.3 各專業部門間的管理缺陷與應對策略
該鐵路變電站自動化系統的管理部門較為寬泛,有遠動、通信以及保護等專業部門,遠動與通信專業部門之間的聯系較為緊密,盡管在開展實際保護工作中,遠動、通信專業與保護專業部門的聯系很多,但是它們之間卻存在顯而易見的區別與差異。而且在21世紀新的時代背景下,該鐵路變電站也發生了翻天覆地的變化,即從先前的人員值班轉變成無人值班的自動化模式,各個專業之間也出現了一定的改變,比如遠動、通信與保護等專業部門也從先前的分工明確轉變成相互結合、密切配合的發展狀態。這種變化帶來一定好處的同時也帶來了一定的弊端,如果出現遙控誤動、遙信狀態出現錯誤信息或是頻繁出現誤報等故障時,由于各部分之間的聯系比較緊密,造成調度人員不能及時、準確地預估出故障發生在哪個專業部門,嚴重影響故障檢修的時間。因此鐵路35kV變電站需要有專業人員對故障現場進行維修與處理。隨著鐵路企業應用技術的不斷發展,對相關工作人員也提出了更為嚴格的要求,要求工作人員熟練掌握新技術、新理念,在實踐應用中不斷尋求更為有效的解決方案。
3.4 增強安裝人員的職業素養,做好安全檢查工作
為了使相關技術人員更好地服務于工作中,我們要不斷增強技術工人的職業素養,不斷強化專業技能的培養力度,增強工作人員的責任意識與使命感,強化他們發現問題與解決問題的能力,在實地培訓中嚴格遵守相關程序,合理安裝。尤其是一些技術含量要求較為嚴格的繼電保護裝置,技術理念更新速度快,我們更要注重專業人員的培訓工作,定期派員工去參加學習與考察,不斷強化專業員工的職業素養與專業能力。
4 結語
隨著我國科技發展步伐的不斷加快,自動化技術的應用前景也變得更加寬泛,我國鐵路變電站自動化的繼電保護受到了更多電力工作者的重視。自動化技術備受重視的原因在于:(1)該技術較易掌握與理解,可操作性強;(2)該技術經濟可靠,實用性強。近幾年來,微機繼電保護在鐵路中的應用變得愈發廣泛,而且在我國變電站的自動化技術也是值得推廣與應用的。盡管我國在鐵路35kV變電站自動化的繼電保護中還有一些弊端尚待解決,但隨著科學技術的不斷普及,我們堅信這些弊端也會在短時間內得以解決,而且會使變電站自動化的繼電保護裝置更加可靠與安全。
參考文獻
[1] 陳士軍,李峰,郭望霞.淺談煤礦35kV變電站繼電保護系統自動化改造經驗[J].礦山機械,2012,7(35).
[2] 張獻.數字化變電站繼電保護出口邏輯矩陣研究[J].電力與能源,2012,30(3).
篇5
變壓器安全與繼電保護是電力企業技術工作的主體,是電力重要的日常工作,在電力出現大容量、高電壓的背景下,必須加強以變壓器安全與繼電保護為代表的電力企業日常技術工作,在確保變壓器安全與繼電保護功能的基礎上,實現電力技術工作水平和管理能力的綜合提高。在變壓器安全維護中根據現狀,做好各種類型的保護工作,在繼電保護中從硬件和軟件兩個方向入手,達到提升保護效果的作用。總之,通過加強變壓器安全與繼電保護工作可以提高電力技術運用的水平,提升電力技術的能力,更有效地促進電力企業的綜合發展,形成對電力事業的基礎性支撐。
2 電力企業日常技術工作對變壓器運行安全的維護
2.1 電力企業變壓器運行的現狀
因為變壓器是各個區域配送電及系統間連接的樞紐,其運行狀態對電力系統的可靠性具有決定性意義。電力企業變壓器故障產生的主要部位有:變壓器繞組、主絕緣及引線等,在對變壓器進行維護中,應主要對以上主要易損壞部位進行重點檢測。目前,對電力變壓器的維護,采用定期檢修為主、定期檢修與狀態檢修相結合、逐步向狀態檢修過渡的檢修模式。不同電壓等級及容量的變壓器檢修試驗周期應該參照電力工作和變壓器生產廠家出具的檢修工作參考或工具書。電力企業變壓器具體的檢修策略:堅持定期巡視檢查和定期檢測,積極開展新的檢測內容,不斷提高設備的狀態評估水平;適當延長“大修”周期,區別變壓器本體與附件的特點,制定具體的定期檢修周期;穩步推進變壓器和電抗器的狀態檢修;加強設備的全過程技術管理,提高設備制造和運行水平。
2.2 電力企業日常技術工作對變壓器整地的基本要求
變壓器短路故障后備保護應主要作為相鄰元件及變壓器內部故障的后備保護。主電源側的變壓器相間短路后備保護主要作為變壓器內部故障的后備保護。其它各側的后備保護主要作為本側引線、本側母線和相鄰線路的后備保護,并盡可能當變壓器內部故障時起后備作用。以較短時限動作于縮小故障影響范圍,以較長時限動作于斷開變壓器各側斷路器。整定過程中要確保:變壓器低壓側應與聯變低壓側的保護相同;變壓器中壓側:增加一段短路保護過流定值,躲過出線相聯變電站其他側母線短路流過本變壓器的故障電流,確保變壓器的熱穩定,其動作后先跳母聯再跳變壓器各側;變壓器高壓側:與聯絡變類似,作為變壓器中、低壓側故障的后備保護。也可增加一段短路過流保護,與中、低壓的短路過流段配合。以保大容量主設備安全為首,并盡量兼顧對用戶供電可靠性的原則。盡可能將不配合點靠近用戶,使保護越級動作造成的影響范圍盡量縮小。
3 電力企業日常技術工作對繼電保護的維護
3.1 電力企業日常技術工作對繼電保護的硬件維護
電力企業日常技術工作對繼電保護的硬件維護的首要工作是對硬件的規格和質量控制,應該利用專業設備對繼電保護設備進行嚴格的檢驗,要對繼電保護電壓冗余度和穩定性進行控制,以防出現過流或過壓帶來的危害;要展開對繼電保護I/O端口的檢查,確定線路板質量,檢驗端口的連接性能;檢驗繼電保護連接插件的可靠性,要檢驗端口、開關、插拔部位的連接可靠度,預防松動、吊線產生對繼電保護的影響;檢驗繼電保護對復雜環境的耐受力,要對溫度、濕度、絕緣水平和防電磁干預水平展開檢驗,避免各類干擾對繼電保護的不良影響。
3.2 電力企業日常技術工作對繼電保護軟件的維護
應該在日常的繼電保護技術維護工作中增設微機的互檢和保護功能,設置繼電保護裝置間不同的能力,達到對整體功能的維護和相互之間的控制。當發現繼電保護出現超量偏差,則根據專家系統判斷繼電保護出現問題的大小和危害程度,這時除了要做出警報外,還應根據清查采用切斷和保護的措施,避免發生繼電保護軟件的故障,降低繼電保護故障進一步發展而帶來的損失。
3.3 電力企業日常技術工作對繼電保護的周期檢修
篇6
關鍵詞:微機型綜合保護繼電器;系統單相接地;PT斷線;低電壓保護;邏輯圖
引言
隨著綜合保護技術日益成熟,微機型綜合保護繼電器愈來愈多地應用于現代電力系統的繼電保護。微機型綜合保護繼電器相對于傳統保護繼電器有著很多無可比擬的優勢,特別在保護設置方面。那么,可不可以運用微機型綜合保護繼電器(以下簡稱綜保繼電器)這方面優勢解決一些以前一直困擾著傳統保護設置方面的老大難問題呢?下面,通過最近發生在某變電站的一起誤動事故來進行敘述。
1 事故經過
在對已改造完成的35kV/10某變電站的#1進線回路進行送電。對#1進線開關進行合閘操作,觀察帶電顯示器顯示電壓正常,再行對#1主變35kV開關進行合閘操作,在#1主變35kV開關合閘后大約1秒鐘,出現#1進線開關事故跳閘,35kV一/二分段開關自切啟動合閘成功。設備送電前運行方式如下:35kV二段母線運行,35kV一/二分段開關熱備用,分段自切投自動、#1進線低電壓保護投用及其他保護均投用。
2 事故原因查找及分析
首先,查看模擬屏光字牌:#1進線低電壓動作光字牌、35kV自切成功光字牌點亮,再查看各相關綜保繼電器顯示:#1進線低電壓動作、35kV自切成功,然后檢查進線端帶電顯示均顯示三相電壓正常。同時,電話聯系電源端值班,系統無低電壓事故匯報。
在諸多方面分析排查,表明電源端無恙,初步斷定事故原因出在35kV一段母線壓變上,故做出以下查找分析:
2.1 低電壓動作原因查找及分析
(1)翻看#1進線綜保繼電器三相電壓記錄均為0V,35kV一/二分段綜保繼電器自切條件滿足,自切啟動。
(2)搖出35kV一段母線壓變小車,對一次熔絲進行檢查,完好。
(3)查看35kV一段母線壓變試驗報告,試驗合格。
初步診斷:排除壓變一次回路故障可能,基本鎖定二次回路故障。
(4)檢查二次小開關熔絲,完好,再對二次整個回路檢查其連續性,發現是對手車插頭進行更換時導致其接觸不好。
結論:PT二次回路三相斷線誤動為低電壓事故跳閘。
2.2 對#1進線開關低電壓跳閘為何發生在#1主變35kV開關合閘后動作原因分析
由于綜保繼電器的保護啟動需要一個啟動值即門檻值,故在合上#1進線開關的時候雖然沒有電壓卻也不會啟動(35kV一段母線上沒有帶負荷故電流很小不足以啟動)。在合上#1主變35kV開關后,由于對變壓器的沖擊,產生很大勵磁涌流促使綜保繼電器電流達到保護的啟動值,故此時低電壓動作啟動。
綜上,此次事故的主要原因在于雖然使用了綜保繼電器,但是保護整定設置還采用傳統設置方式,沒能把PT三相斷線與低電壓很好的區分開。類似的事故誤動還經常發生在系統單相接地與PT一相斷線之間。誤動事故無疑給供電企業的供電可靠性以及事故原因的排查帶來極壞的影響和誤導,特別對于那些一級負荷用戶危害更大,甚至因此造成無可挽回的損失。
3 改進方案
經過這些年對綜合保護繼電器的應用中摸索總結,得出以下方案可以做到把三種保護區別開來。在提出改進方案前,首先要弄清楚在電力系統繼電保護中系統單相接地、PT斷線以及低電壓三者之間有什么本質的區別以及存在什么不一樣的物理現象,然后再從中入手,提出解決方案。
首先,所謂的系統單相接地是指電力系統中三相中任何一相出現接地現象。在物理上體現出來有兩個方面的現象:
(1)三相電流不平衡,出現較大的負序電流。
(2)接地相電壓大幅度下降,其他兩相電壓升至線電壓即√3U相。
而PT斷線則通常指壓變一次、二次回路的任意一相斷線、任意兩相斷線及三相同時斷線。其在物理上現象也有兩個方面:
(1)電流在一次系統中沒有變化,而在二次回路中則為斷線相無電流,其他相無變化,無負序電流出現。
(2)斷線相電壓為0V,其他相為相電壓,即所謂有流無壓。
低電壓則是指進線電源失電,三相電壓為0V,電流為0A,即所謂無壓無流。
從上述的描述以及平時的運行經驗來看,容易造成混繞的無非以下兩種情況:
(1)系統蝸嘟擁賾PT一相斷線之間。
(2)PT三相斷線與低電壓之間。
只要在保護整定設置過程中把以上兩種情況清楚區別開來,所謂的系統單相接地、PT斷線及低電壓的混繞就迎刃而解了。根據以上要求,提出初步邏輯設置方案如下:
(1)系統單相接地的設置
即任何一相電壓UIe(用零序電壓代替同樣可實現)一同滿足既是系統單相接地。
備注:Ie的定值大小根據實際情況各自設定。25V為低電壓定值,75V為有電壓定值,均為經驗值整定,各自根據實際情況自行整定(下文同)。
(2)PT一相斷線、PT二相斷線、PT三相斷線的設置。
a.PT一相斷線設置
即PT一相斷線與單相接地的區別就在于:PT一相斷線時無零序電流,單相接地有零序電流。
b.PT二相斷線設置
c.PT三相斷線設置
所以,PT斷線保護設置邏輯圖即上面三種情況取或即可。
(3)低電壓保護動作設置
PT三相斷線與低電壓的不同點就在于:PT三相斷線有電流,低電壓沒有電流。在傳統的保護中往往就以PT三相斷線發生機率低而不去設置它,當然這對于科學來說是很不嚴謹的,但基于當時技術條件也只得如此。隨著現今科學技術特別是綜合保護繼電器技術的發展,完善這缺陷就成為可能,并且是必然趨勢。
當然在實際設置中,有很多條件需要考慮,比如斷路器小車的位置、斷路器的分合狀態、一次壓變閘刀位置、二次的小開關位置等等。
4 結束語
綜上所述,該方案能很好地將系統單相接地、PT斷線及低電壓三者區分,而且在實際采用了上述方案保護設置后該變電站以及后來改造的其他幾個變電站,均取得了良好效果。運行至今無再出現過系統單相接地、PT斷線及低電壓誤報警、誤動作等相關事故,大大地提高了供配電的可靠性及事故處理、原因查找的效率。
篇7
關鍵詞:電力系統;繼電保護;設備更新;措施管理;制度約束
前言
我國經濟的高速發展與人們精神與物質生活要求的不斷提高促進了電力的快速發展。但電能的產生及儲備不足又引起了新的用電危機。面對這一危機,在無法保證發電及更大的電力儲備的前提下,供電系統的安全平穩有效運行則成了解決用電危機的關鍵。各種企業由于電力緊急中斷、短路及跳閘等原因產生的事故帶來的經濟損失及人員傷亡不勝枚舉。可見電力系統安全平穩運行對電能合理高效利用起到的重要作用。
作為供電及電力使用企業應重點關注電力系統的安全可靠運行。繼電保護裝置是保證目前電力系統供電及使用安全,避免長時間大面積停電所采用的最基本、最重要的方法之一。國內大量的事故經驗教訓不難看出,一旦上述措施出現問題必然導致電力事故發生,影響企業的正常運行及給人們生活帶來很大的不便。因此,保障電力系統供電安全、充分發揮繼電保護的功能效應,完善繼電保護措施是供電部分及用電企業的首要任務。
1 繼電保護工作原理及常見應用分析
當電力系統或裝置發生電氣故障時,繼電保護裝置應能夠在最快的時間及時作出響應并可以自動將故障電路及設備從電力系統中切斷,以減輕或避免系統電路或設備的損壞及對其他電路及設備的影響。而通常上述情況的完成必須依靠繼電保護實現。因此,繼電保護裝置最主要的功能就是區別判斷被保護元件是否處于正常工作狀態并及時作出響應。通常整套繼電保護裝置主要包含測量單元、信號輸送及反饋單元和執行輸出單元組成。當電力系統發生故障時,繼電保護裝置應根據故障所引起的各個參數的變化及時作出準確判斷及信息反饋。因此,繼電保護裝置必須在技術上能夠滿足快速選擇故障單元、靈活可靠處理等要求以應對突發的電氣故障。
隨著科學技術的進步,繼電保護在設備裝置及技術革新方面均產生了很大的變化。首先在計算機技術的推動下,繼電保護操作越來越簡單靈活,使得維護和調試更加便捷快速,縮短了電力系統中故障問題的解決和維修的時間。其次隨著自動化控制技術的使用,繼電保護判斷的正確率得到了提高,誤判率明顯降低。同時各種測試元件穩定性明顯提高,可靠性得到很大改善。最后在計算機技術的支持下實現了遠方監控的功能,可以對不同區域的設備實現實時監控與跟蹤。
2 我國繼電保護發展現狀及問題分析
隨著供電技術及設備的創新,繼電保護裝置及技術也隨之經過了漫長的變革。繼電保護的大規模投入實際應用的代表是20世紀初的熔斷器在各個電力系統及電力設備中的應用。而從20世紀50年代開始,繼電保護已進入快速發展時期,繼電保護裝置也由前期的電磁式逐漸發展為晶體管、集成化邁進,最終形成了目前常用的微機繼電保護裝置。同時隨著技術進步及革新,繼電保護的穩定及可靠性得到了提升。
縱觀目前我國電力系統供應,由于地理、經濟及其他方面的原因,不同區域繼電保護存在很大的差異。部分地區繼電保護裝置設備陳舊,質量差致使設備運行利用率低,導致繼電保護中各方面無法達到設定要求,影響繼電保護正常工作。其次,各個單位沒有健全的管理制度或者在實際工作中忽視對制度的遵守以及技術水平的差異導致管理混亂[1]。再者由于我國制度的特殊性,對于部分繼電保護方面的工作人員的安排往往只是滿足體制的需要,其真正的實際業務水平及技術水平與崗位職責及技術要求水平相差甚遠,導致繼電保護工作不能很好有效的落實。我國電力系統繼電保護存在很多問題,部分措施必須進行完善與加強。
3 電力系統繼電保護措施完善及優化分析
電力能源是當今社會主要的能源,供電線路的穩定運行對人們生活及社會發展起到關鍵作用。繼電保護又是電力系統安全可靠運行的保障。采取有效的措施充分發揮繼電保護的作用是保證電力系統可靠運行的前提。如要充分發揮繼電保護作用,先進的設備、完善的制度及合格的工作人員是必不可少的部分,電力企業在實際運營中應靈活把握。
首先,先進的設備是繼電保護充分發揮作用的有效物質基礎[2]。電力及生產類企業應定期或不定期對內部使用的繼電保護裝置設備進行檢查,存在問題及時處理;同時對性能低下、勒令淘汰的設備及時更新,不斷完善設備確保各回路有充足的時間保護。還應加大財務支出方面的投入,確保新技術、新設備的投入使用。
其次,制定完善的管理制度并認真落實是保障繼電保護正常工作的保證。電力企業應關注制度的制定工作,對于常規性的操作應形成規程。在繼電保護管理工作中各個環節的負責人員應在制度上嚴格約束,認真落實制度的執行效果,建立嚴格的考核機制,提高電力系統繼電保護管理工作的整體水平。
再者,管理及作業人員業務水平的培養也起到關鍵的作用。管理人員是電力企業進行電力系統繼電保護管理工作的指揮者,作業人員則是具體工作的實踐操作者,兩者的技能水平起到了關鍵的作用[3]。針對繼電保護管理及作業人員的素質低、專業水平差的現狀,電力企業應定期組織教育培訓,加強業務素質和技能水平的提高。其次應根據自身狀況,及時引進專業能力強的工作隊伍,推動繼電保護人員綜合技術水平的提高。
4 結束語
綜上所述,我國電力系統的高速發展促進了繼電保護的不斷發展,同時也對繼電保護提出了更高的要求。目前繼電保護已逐漸向智能化發展,這給電力系統帶來了新的機遇與挑戰。要提高電力系統的可靠性就必須對繼電保護裝置進行仔細的檢查及維護,并逐步完善企業相關管理制度及提高人員的綜合技術水平。只有這樣才能保證繼電保護功能的有效,確保電力系統正常運行。
參考文獻
[1]范澍,毛承雄.基于在線辨識的實時最優勵磁控制器[J].電力系統自動化,2001(13).
篇8
關鍵詞:農科院校;繼電保護;多媒體教學
作者簡介:李裕(1979-),女,云南通海人,云南農業大學工程技術學院,講師。(云南 昆明 650201)徐云江(1978-),男,云南石林人,昆明供電局石林供電有限責任公司,助理工程師。(云南 石林 652200)
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)05-0070-02
一、“電力系統繼電保護原理”課程現狀分析
“電力系統繼電保護原理”是電力類各專業的一門主干專業課程,幾乎以下所有教材一直都在按電力系統的幾大組成部分來組織教學內容:繼電保護基本元件、線路保護原理、變壓器保護原理、發電機保護原理、母線保護原理、重合閘及微機保護等。“電力系統繼電保護”作為農科院校電氣專業的一門必修專業課,目前在云南農業大學電氣系的教學中存在以下問題:
1.“電力系統繼電保護原理”教學內容與工程實際脫節
目前的繼電保護裝置多為微機型繼電保護,而“電力系統繼電保護”教材大多數都用電磁型或集成型保護裝置來講解保護原理,這些裝置結構復雜,所涉及知識面較廣,學生學習難度較大,看不懂裝置圖,對原理也一知半解,學生畢業后,普遍反映所學知識與工作實際不一樣,所學內容在實際中“沒有什么用”。
2.“電力系統繼電保護原理”教學內容與工作實際脫節
教學內容一般包括各種電壓等級的線路保護、各種大小容量的變壓器、發電機保護、母線保護等,內容較多,存在“多而不精”的現象,學生學習起來感覺壓力很大,影響基礎知識的掌握。
3.“電力系統繼電保護原理”課程大系統的教學理念不強
“電力系統繼電保護原理”課程需要學生掌握電路、電機學、電力系統分析、自動控制、電力電子技術等相關知識,但學生在學習先修專業課程時,一方面由于教師缺乏對整個課程大系統的全局梳理,使一些知識重復講授,導致學生學習壓力較大,普遍感覺學習“目的不明確”,另一方面,更使學生對電氣工程及自動化專業沒有一個完整的認識,從而導致對理論性較強的知識掌握不到位,不能將其與工程實際、與“電力系統繼電保護原理”課程聯系起來,導致學生因沒有掌握先修課程的知識而不能很好地理解繼電保護知識。
作為農科院校的工程專業,本專業定位為“農科專業服務”,學校對該專業投資較少,實踐教學環節比較薄弱,實驗設備相對落后,教師開出的實驗以簡單的驗證性實驗為主,不利于學生創新能力和綜合能力的培養。
鑒于上述原因,筆者提出以本專業“以農業電氣化與自動化為專業特色,培養高素質農業電氣化應用型人才”的培養目標為基礎以滿足農科院校電氣專業就業崗位職能要求為目標的課程改革。
二、明確學生的崗位職責與職業能力
云南農業大學電氣系專業學生一次就業的崗位主要是云南省縣電力公司、地方電力設計院、地方小水電及工礦企業,主要從事110kV及以下電壓等級的變電站、5萬kW及以下發電廠的設計、調試、運行、檢修崗位以及工礦企業等用戶供用電的技術管理。崗位職業能力對“電力系統繼電保護原理”課程的要求是使學生熟練掌握各類保護裝置的構成、動作過程、保護范圍與運行維護;使其能夠進行保護裝置及按元件的調試;會進行簡單的保護配置與設計及簡單的整定計算。
三、教學內容優化改革
筆者根據電力行業對繼電保護人才的要求,結合學校電氣工程及自動化專業培養目標的具體要求及歷屆畢業生就業崗位情況,對教材內容進行分析,優化改革教學內容。
1.對專業課程進行全面規劃
對專業課程進行全面梳理,將相互影響、聯系密切的課程進行整合優化,梳理出先修課程與后修課程之間重復部分、環環相扣部分,然后重新修改各課程教學大綱及教學計劃,以加強該專業電力系統的全局觀念,完善整體課程體系,這樣有利于減少學生學習的負擔并利于學生將專業知識與工程實際進行結合。例如在“電路”課程中加強對繼電器、熱敏元件及熔斷器的講解,而在“電力系統繼電保護原理”課程中只涉及如何用它們來保護設備;在教學計劃中增加“MATLAB”課程,為微機保護部分提供上機實踐機會;在教學計劃中將“發電廠及變電站二次回路”課程提前到“電力系統繼電保護原理”課程之前,增加對以保護裝置二次回路圖為例的講解,以便學生學習保護二次圖;“微機保護”教材中數據采集、數字信號處理與“數字信號處理”、“微機原理”課程相關內容重復,可減少該部分學時或直接刪除該部分內容。
2.優化教學內容
筆者本著“強調基礎,夠用為度,應用為主”的原則,對“電力系統繼電保護原理”教學內容進行優化。
(1)“強調基礎”是指強調各種保護原理的講解。從目前繼電保護的發展前景看,保護的發展主要是構成方式的發展,而原理的發展不會有太多變化。
(2)“夠用為度”是指只要求教學內容能滿足學生就業崗位的要求。考慮到學生畢業后多在縣級供電企業工作,多涉及110kV 及以下電壓等級電網、變壓器的保護,故將教學內容作一下調整:線路保護部分重點講解電流、電壓保護及距離保護原理,詳細講解其配置及整定計算方法,而將縱聯保護等速動保護內容簡化,只講基本原理及需注意的特殊問題;變壓器、發電機保護部分,重點講解適用于小容量變壓器、發電機的保護原理和整定方法;母線保護部分只講解基本原理。將原來獨立教學的“電力系統繼電保護原理”和“微機保護”兩門課程合為一門,兩門課程結合后,在“電力系統繼電保護”部分詳細講解原理,而在“微機保護”部分就可以重點講解硬件裝置組成、微機保護算法,而對保護原理可以簡單帶過。
“應用為主”是指在教學過程中要結合工程實例進行整定講解,同時增加事故案例分析,提高學生的應用能力。
四、教學方法與教學手段的改革
教師對課程的教學除應該重視各個模塊、各個知識點的講解外,還應該對知識點之間、理論教學與實踐教學之間、理論與工程實際之間的銜接多加與重視,并重點研究對這種銜接點的講解方法及講解形式,以使學生對知識的整體有較好的理解從而能更好地掌握各知識點。
1.運用啟發式教學可以提高學生學習積極性,激發學生的思維活動
采用啟發式教學要依據教材特點和學生情況,設計、組織、提出問題,啟發學生積極思維。例如電網電流保護部分可以設計問題如下:保護在電力系統中的任務是什么,電流線路故障與正常運行時有何區別,電流I段保護如何保證線路末端故障和下一線路首端故障是正確動作,電流I段有何優缺點,如何改進。通過教師的不斷提問,引導學生把“電力系統繼電保護”課程的相關內容串連起來。這樣既可以把“電力系統繼電保護”所有內容介紹給學生,還可以使學生易于掌握基本的繼電保護知識。
2.采用以“教師為主導,以學生為主體”的精講方式
“教師為主導”是指在整個教學過程中教師扮演帶領學生有重點、有計劃地學習的角色,主要體現在有計劃、有重點地講授課程內容,講授分析問題與解決問題的方法。“學生為主體”是指在整個教學過程中學生是學習的主體,根據教師指導,有重點、有計劃完成課程的學習,具體形式是教師要求學生完成重點、難點章節的課前預習報告,要求學生撰寫專題報告并在講堂上宣講、討論等。
3.采用多媒體教學
“電力系統繼電保護”課程相關知識比較抽象,以往采用板書教學時,教師要畫圖結合圖型進行講解,講述起來不直觀,且教師課堂工作量也大,教學效果不好。多媒體課件傳遞的信息更為豐富和形象,表達較直觀,能讓學生比較容易理解課堂內容。例如在講解電流保護的工作原理時,盡管教師會配合圖紙進行詳細分析,但學生還是很難理解。而采用多媒體中的動畫效果就可以把正常運行、短路運行各種運行狀態下保護的動作過程很生動形象地描述清楚,具有較好的教學效果。
五、實踐環節的改革
本校“電力系統繼電保護”課程的實踐環節主要通過課程實驗、課程設計、生產實習、畢業實習和畢業設計幾個部分構成,通過開展這些實踐環節,循序漸進地完成對繼電保護專業技能的訓練,培養學生創新思維和動手能力。
因該專業在本校是新開辦專業且受資金短缺影響,所以“電力系統繼電保護”實驗環節目前只能開設驗證性實驗(繼電器特性實驗)和兩個設計性實驗(單電源三段式電流保護實驗、線路低電壓保護實驗),實驗環節教學改革的目標是要加強實驗室建設,在加強驗證性實驗的操作、訓練、理解及結果分析的同時還要強調綜合性、設計性實驗,這樣培養的學生才會滿足實際工程的需要,為以后的職業生涯打下良好的基礎。
課程設計是培養學生實踐能力的一個教學環節,在專業實踐教學中具有舉足輕重的作用,改革課程設計內容、方法等顯得尤為重要。根據本專業的培養目標對“電力系統繼電保護”課程設計內容進行如下改革:首先,考慮到課程設計內容應與實際生產實踐相結合,根據課程設計時間短、學生的動手實踐能力較弱的情況,課程設計配置方案選擇簡單但自成系統的課題,為此,筆者選取了一些典型電網、變電站、發電廠進行繼電保護設計,讓學生進行短路分析計算、保護配置比較和整定值計算。其次,因為整定計算是繼電保護崗位職能要求中的重要內容,在課程設計環節中,可將繼電保護中的整定值計算知識分為針對電網不同故障類型保護的整定計算、變壓器主、后備保護的整定計算、發電機主、后備保護的整定計算等幾個模塊來分配課程設計任務,使學生通過具體的實例掌握保護配置原則、整定計算原則及整定計算內容。最后,電氣工程及其自動化專業學生畢業后的就業崗位多涉及110kV及以下電壓等級,故課程設計的電網主要進行35kV~110kV電壓等級的設計,發電機主要進行50MW及以下的設計。
六、結束語
“電力系統繼電保護”是一門綜合性較強、理論和實踐并重的課程。本文分析了目前本校該課程教學中存在的問題,從培養“農業電氣化應用人才”的目標出發,結合歷屆畢業生就業崗位的專業要求,對該課程的教學內容、教學方法、教學手段及課程設計等方面進行了一些探索改革,提出了一些見解,對農科院校“電力系統繼電保護”課程教學工作的開展具有一定的指導意義。
參考文獻:
[1]戴志輝,焦彥軍,徐巖,等.基于解耦思想的繼電保護教學方法研究與實現[J].電氣電子教學學報,2011,(S1).
篇9
【關鍵詞】水電廠;繼電保護;技術;發展;方向
前言
水電廠的主要工作就是將利用水力進行發電。首先工廠需要將水源從河流高處或者水庫進行引水,由于水具有壓力或者流速,這樣水就能由于沖動的作用使水輪機進行旋轉,這是將水的使能和動能轉換成機械能的過程,最后利用設備將機械能轉換成電能為用戶進行供電。在電力系統的整個系統中,水電廠具有重要的作用,它能否安全運行關系著整個電力系統的能否正常工作。繼電保護是水電廠重要的保護自身系統的手段,它能夠在最短的時間內使發生故障的設備與電力系統分開,這樣就不會使得故障對整體設備造成很大影響。采用繼電保護不僅能夠為用戶帶去安全可靠的電力,還能使供電系統不間斷的運行。當代社會電力系統的發展相當迅猛,這就要求供電系統的可靠性也隨著發展,對于整個社會來講,研究繼電系統的發展方向有著很重要的現實意義。
1、水電廠繼電保護簡介
1.1繼電保護的作用
水電廠的供電系統在進行工作時,設備會由于各種因素的影響發生故障。當被繼電保護裝置保護著的元件發生故障時,裝置會自動的識別鼓掌吧元件并迅速地將發生故障的設備將電力系統隔離開來,從而使得未發生故障的設備依舊能夠正常運行,減少由于故障發生對電力系統的影響以及停電的范圍;一旦供電系統中的元件發生異常,繼電保護設備能夠準確作出判斷并做出發出信號、跳閘等指令,使供電系統得到保護。繼電設備也能夠根據設備故障對系統危害的程度作出判斷,減少不必要的工作的存在。此外繼電保護裝置能夠對水電廠的裝置起到監督作用,能夠反映水電廠的電流或者電壓的狀態等。
1.2繼電保護的要求
繼電保護裝置應該具有選擇行、速動性、靈敏性以及可靠性這幾個特點。當繼電保護裝置進行工作時,它需要將發生故障的設備從系統中進行隔離,這就要求裝備具有選擇性,以滿足供電系統的無故障的設備能夠正常運行的要求;裝置的速動性指的是,設備能夠快速的選擇出故障元件并進行切除,從而保證系統的穩定運行,將整個系統受到的損害降到最低,使由于故障引起的影響的范圍盡可能的減小,從而使設備的自動重合閘和備用設備自動投入效果大大的提高。在繼電保護裝置的保護范圍內,裝置能夠對發生異常的元件或者異常運行的設備有很高的反應能力,這是靈敏性的內涵。可靠性則是指保護裝置能夠很可靠的對其保護的范圍進行動作。
1.3繼電保護的發展歷史
近年來,水電廠的繼電保護發展相當迅速,隨著電子技術、通信技術、計算機應用技術在全世界內的迅猛發展,繼電保護裝置中的材料、制造工藝等由于受到影響也在硬件結構的發展上有了很大的空間。在上個世紀五六十年代,水電廠的保護裝置只是機電型或者整流型的,而進入20世紀七八十年代后,繼電保護裝置已經廣泛的應用了晶體管或者集成電路,在進入21世紀后,保護裝置已經收到計算機的影響,微機保護裝置是水電廠保護裝置的主體。在此之后,計算機技術、通信技術將會越來越多的應用于繼電保護中,這也是之后的主要的發展趨勢。
2、繼電保護的發展方向
2.1趨于計算機化
當前計算機技術發展相當迅速,而電力系統也會受到影響得到進一步發展,這也就要求水電廠能夠更加安全的運行。由于故障信息存儲量比較大,而且系統需要將這些信息長時間保存,所以在處理故障數據時,需要利用強大的通信功能短時間的將其進行處理,而計算機技術恰恰能夠滿足這一要求,這就表明在未來的繼電保護中計算機技術將會起到不可估量的作用。
2.2繼電保護智能化
智能化的存在開始于上個世紀九十年代,到現如今智能化的發展也有了很大的進步,智能技術包括網絡、模糊邏輯等內容,發展至今也逐漸應用于現在的水電廠的繼電保護裝置中,而且應用越來越廣泛。一些專家系統、網絡系統等都屬于智能化系統的范圍,而這些應用于水電廠的繼電保護裝置中對其發展有著很重要的現實意義,并使繼電保護裝置得到完善。網絡的特點包括分布式存儲信息、并行處理等,這樣的發展以及應用速度都很快,在未來的繼電保護裝置中人工智能、信息處理等都是必要的需要研究的問題,目前人工智能的應用相比較而言是比較多的,它能夠分析一些不確定因素,并快速的找到影響因素,準確的進行診斷。人工智能是未來智能診斷的主要發展趨勢之一。
2.3繼電保護網絡信息化
隨著社會的快速發展,社會需要水電廠在運行時能夠具有更高的安全性,這就要求水電廠定時更新繼電保護技術。對于當下的發展趨勢,以往繼電保護系統只是單純的找到設備故障點或者縮小故障范圍已經不能適應時代的要求,繼電保護更需要的是將供電系統的安全運行性不斷地提高。當今社會的主要通信工具已經變成計算機網絡,水電廠的技術人員不但加深對于保護系統理念的理解,對于每個處于保護裝置下的單元都可以共享安全系統的運行和故障信息的數據,這樣可以為系統的安全性和穩定性提供保障。此外,繼電保護裝置趨于網絡信息化后,可以使裝置更為迅速準確的找到故障元件位置,并分析出其性質,使故障能夠得到迅速的解決。
2.4保護、控制、測量、數據通信一體化
水電廠實現繼電保護計算機化和網絡化的裝置,從實質上來講,此裝置就是具有多功能、性能較高的計算機。利用網絡,這種裝置可以將水電廠整個系統運行狀態或者設備故障引入計算機內,并在經過網絡的傳輸使每個服務終端都能獲取系統元件的運行信息。但是這種計算機裝置的繼電保護與之前的微機保護有一定的區別,它能夠在其正常運行的基礎上,還能對通信數據進行控制和測量。隨著改革開放的不斷深入,社會主義市場經濟推動著我國科學技術的發展,經過眾多的科技人員的研究,更多的新型的繼電保護裝置被研發出來,這表明著我國繼電保護研究技術不斷成熟。面對著不斷發展的整個社會,繼電保護的研究也會越來越深入,從而使得電力系統的安全運行性、穩定性不斷提高,其發展空間也會更大。
3、結束語
綜上所述,繼電保護的發展趨勢將趨于計算機化、智能化、網絡信息化以及保護控制測量數據通信一體化。面對整個社會的高速發展,電力系統的發展趨勢也會更加迅猛,工作效率的提高是對水電廠提出的要求,對于繼電保護的研究也需要更進一步。為了適應新時代的要求,繼電保護要向上面提出的趨勢方向進行研究,從而為電力系統提供安全保障。
參考文獻
[1]寧建宇.電力系統繼電保護技術發展探析[J].中國科技信息,2012,(5):67-68.
篇10
關鍵詞:繼電保護;保護裝置;可靠性
中圖分類號:TM774文獻標識碼: A
1 繼電保護概述
在電力系統運行中,為了能夠從根本上保證供電的可靠性和系統的正常運行,就必須進行相應的繼電保護。當電力系統發生故障或異常工況時,在可能實現的最短時間和最小區域內,自動將故障設備從系統中切除,或發出信號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響。
2 繼電保護裝置必須具備的基本性能:
靈敏性,反映故障的能力,通常以靈敏系數表示。可靠性,在該動作時,不發生拒動作。快速性,能以最短時限將故障或異常消除。選擇性,在可能的最小區間切除故障,保證最大限度地向無故障部分繼續供電。選擇繼電保護方案時,除設置需滿足以上基本性能外,還應注意其經濟性。即不僅考慮保護裝置的投資和運行維護費,還必須考慮因裝置不完善而發生拒動或誤動對國民經濟和社會生活造成的損失。
3 影晌繼電保護可靠性的因素
繼電保護裝置是一種自動裝置,在電力系統中擔負著保證電力系統安全可靠運行的重要任務,當系統出現異常情況時,繼電保護裝置會向值班人員發出信號,提醒值班人員及時采取措施、排除故障,使系統恢復正常運行。繼電保護裝置在投入運行后,便進入了工作狀態,按照給定的整定值正確的執行保護功能,時刻監視供電系統運行狀態的變化,出現故障時正確動作,把故障切除。當供電系統正常運行時,保護裝置不動作。這就有 “正確動作”和“正確不動作兩種完好狀態,說明保護裝置是可靠的。如果保護裝置在被保護設備處于正常運行而發生”誤動“或被保護設備發生故障時,保護裝置卻”拒動或無選擇性動作,則為“不正確動作”。就電力系統而言,保護裝置“誤動或無選擇性動作”并不可怕,可以由自動重合閘來進行糾正,可怕的是保護裝置的“拒動”,造成的大面積影響,可能導致電力系統解列而崩潰。
4 導致繼電保護工作不正常的原因可能有以下幾種
4.1 繼電保護裝置的制造廠家在生產過程中沒有嚴格進行質量管理、把好質量關。
4.2 繼電保護裝置在運行過程中受周圍環境影響大。由于其周圍空氣中存在大量的粉塵和有害氣體,同時又受到高溫的影響,將加速繼電保護裝置的老化,導致性能改變。有害氣體也會腐蝕電路板和接插座,造成繼電器點被氧化,引起接觸不良,失去保護功能。
4.3 晶體管保護裝置易受干擾源的影響,如電弧、閃電電路、短路故障等諸多因素,導致發生誤動或拒動。
4.4 保護可靠性在很大程度上還依賴于運行維護檢修人員的安全意識、技能和責任心。繼電保護的可靠性與調試人員有密切關系,如技術水平低、經驗少、責任心不強發現和處理存在問題的能力差等。
4.5 互感器質量差,在長期的運行中,工作特性發生變化,影響保護裝置的工作效果。
4.6 保護方案采用的方式和上下級保護不合理,選型不當。
5 提高繼電保護可靠性的措施
貫穿于繼電保護的設計、選型、制造、運行維護、整定計算和整定調試的全過程,而繼電保護系統的可靠性主要決定于繼電保護裝置的可靠性和設計的合理性。其中繼電保護裝置的可靠性又起關鍵性作用。由于保護裝置投入運行后,會受到多種因素的影響,不可能絕對可靠,但只要制定出各種防范事故方案,采取相應的有效預防措施,消除隱患,彌補不足,其可靠性是能夠實現的。提高繼電保護可靠性的措施應注意以下幾點:
5.1 保護裝置在制造過程中要把好質量關,提高裝置整體質量水平,選用故障率低、壽命長的元器件,不讓不合格的劣質元件混進其中。同時在設備選型時要盡可能的選擇質量好,售后服務好的廠家。
5.2 晶體管保護裝置設計中應考慮安裝在與高壓室隔離的房內,免遭高壓大電流、斷路故障以及切合閘操作電弧的影響。同時要防止環境對晶體管造成的污染,有條件的情況下要裝設空調。電磁型、機電型繼電器外殼與底座間要加膠墊密封,防止灰塵和有害氣體侵入。
5.3 繼電保護專業技術人員在整定計算中要增強責任心。計算時要從整個網絡通盤考慮,認真分析,使各級保護整定值準確,上下級保護整定值匹配合理。
5.4 加強對保護裝置的運行維護與故障處理能力并進行定期檢驗,制定出反事故措施,提高保護裝置的可靠性。
5.5 從保證電力系統動態穩定性方面考慮,要求繼電保護系統具備快速切除故障的能力。為此重要的輸電線路或設備的主保護采用多重化設施,需要有兩套主保護并列運行。
5.6 為了使保護裝置在發生故障時有選擇性動作,避免無選擇性動作,在保護裝置設計、整定計算方面應考慮周全、元器件配合合理、才能提高保護裝置動作的可靠性。
6 繼電保護檢修策略及措施
鑒于繼電保護的重要性,對其定期進行預防性試驗是完全必要的,決不能只是在出現不正確動作后再去分析和修復。繼電保護定期檢修的根本目的應是 “確保整個繼電保護系統處在完好狀態,能夠保證動作的安全性和可靠性”。因此,原則上定檢項目應與新安裝項目有明顯區別,只進行少量針對性試驗即可。應將注意力集中在對保護動作的安全性和可靠性有重大影響的項目上,避免為檢修而檢修,以獲取保護定期檢驗投資效益的最大回報。
6.1 盡快研究新形勢下的新問題,制定新的檢修策略修訂有關規程(對大量出現的非個別現象,不宜由運行單位自行批準),指導當前乃至今后一個時期的繼電保護檢驗工作,積極開展二次設備的狀態檢修,為繼電保護人員 “松綁”,使檢修對系統安全和繼電保護可用性的影響降到最低。
6.2 在檢修策略的制定上應結合微機保護的自檢和通信能力,致力于提高保護系統的可靠性和安全性,簡化裝置檢修,注重二次回路的檢驗。
6.3 今后,在設計上應簡化二次回路;運行上加強維護和基礎管理,注重積累運行數據,尤其應注意對裝置故障信息的統計、分析和處理,使檢修建立在科學的統計數據的基礎上;在基本建設上加強電網建設和繼電保護的更新改造,注重設備選型,以提高繼電保護系統的整體水平,為實行新策略創造條件。
6.4 大力開展二次線的在線監測,研究不停電檢修整個繼電保護系統的技術。
6.5 著手研究隨著變電站綜合自動化工作的進展,保護裝置分散布置、集中處理、設備間聯系網絡化、光纖化繼電保護運行和故障信息網建成后的保護定檢工作發展方向。
6.6 廠家應進一步提高微機保護的自檢能力和裝置故障信息的輸出能力,研制適應遠方檢測保護裝置要求的新型保護。
7 結語
本文討論了供電系統中的繼電保護裝置的可靠性問題,提出了探討繼電保護可靠性的必要性、影響繼電保護可靠性的因素及提高繼電保護可靠性的對策。其可靠性問題不僅與設計、制造、運行維護和檢修調試等有密切關系而且繼電保護裝置維護人員也將起到關鍵性作用。最后本文討論了保護檢驗的目的、建議盡快修訂有關規程,研究制定新形勢下的繼電保護檢修策略。