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关键词:电力自动化;继电保护;安全管理;分析及措施
电力是人们的日常生活以及工作中不可或缺的能源之一,其在社会发展和生产中具有重要的作用和意义。为了给人们提供充足的电力,电力企业的发展规模和速度正在急速增加。而在电力企业发展的过程中,电力技术以及电力自动化也取得了较大的进展和成果,特别是电力自动化,其已经成为目前电力运行的核心内容。继电保护又是保证电力自动化系统正常安全运行的核心前提,因此必须不断加强对对继电保护的安全管理,从而有效的防止电力故障的产生以及确保电力系统安全供电。
一、电力自动化继电保护的安全管理的作用
电力自动化继电保护的安全管理的作用主要有三个方面:一是对电力自动化系统设备的正常运行进行监测和管理,同时检测运行的数据信息,从而保证工作人员能够及时获取准确可靠的信息数据。二是当供电设备在运行的过程中发生故障时,工作人员能够及时对故障部件进行根除,从而有效防止故障继续影响其他正常的设备。三是继电保护在发生异常运行时,会发出危险信号,从而促使工作人员能够及时发现问题并解决。继电保护测试系统搭建如下图所示。
二、电力自动化继电保护的安全管理的现状
目前,在电力自动化系统工作时,继电保护的作用除了监测其运行状态以及危险信号以外,它的功能也在逐渐改善,并且已经能够运用先进的管理技术来进行智能化的监测和管理。同时继电保护的安装过程以及维修和调节的过程也变得更加简便和快捷,工作人员有了比较大的选择范围,并且其保护作用也得到了极大的提高和改善,另外在继电保护在监测的过程中,还实现了远程监控以及远程调试等,基本上能够达到无人值班的目的。但是如今的继电保护其需求的工作环境还没有得到有效的改善,特别是电力自动化被推广应用以后,变电站的自动化运行系统以及自动化的电网设备对于继电保护的作用要求也越来越高。再加上计算机信息技术的使用,使得继电保护容易受到信号干扰以及雷电的影响,而继电保护的工作环境以及以及设计维修也存在较大的不足,因此必须不断完善继电保护的安全管理,从而保证电力设备能够正常运行。
三、电力自动化继电保护的安全管理的措施
(一)合理规划
继电保护是保证电力自动化系统安全运行的重要设备,其在工作过程中必须保证具有较好的灵活性、快捷性、选择性、安全性和可靠性。其中可靠性指的就是保护设备在该运行的时候运行,该停止的时候就停止,这是继电保护的基本功能。如果继电保护对电力设备的运行进行随意的干扰,很有可能造成严重的事故发生。而快捷性也是其基本的功能,也是功能的主要表现。当电力设备发生异常时,继电保护能够快速切断故障元件,从而减轻电力设备的损耗以及缩小故障的波及范围。另外灵活性以及选择性需要继电保护的整体作用才能体现。
(二)重视安装
在电力自动化继电保护的安全管理中,最重要的确保继电保护的正确安装以及以及试运行。因此在安装时,首先要明确各方的安装责任,并协调好各方的安装工作,并按照设计标准进行规范化的安装。其次就是当新的继电保护安装完成后,要进行一个试运行以及校验,并对可能出现的异常情况进行模拟,从而测试继电保护能否做出正确的反应。同时还要配备防潮、防干扰装置等,从而有效避免设备潮湿以及干扰的不良影响。最后就是要完善变电站的工作环境,并制定科学的安全管理机制。
(三)加强验收
加强验收是确保电力自动化的继电保护安全管理的重要环节。在验收时,首先要对设备的传动保护进行调试和试验。其次就是对其远程控制、监测以及抗干扰的作用进行验收,从而保证其能够达到电力运行的标准和要求。最后就是要将验收过程中设计的各项数据资料保管好,从而为继电保护的维修和监测提供历史依据。
(四)提高技能
提高技能是保证继电保护安全管理的核心手段,因此必须结合实际运行情况,强化安全管理的技术,提高安全管理的技能,并强化对继电保护的安装、验收以及调试过程,从而确保继电保护能够充分发挥其功能。
四、总结
综上所述,在电力自动化的继电保护的安全管理中,只有不断提高安全管理的水平,才能促使继电保护能够发挥其功能及作用,从而保证电力自动化系统能够正常运行,从而为用户提供更可靠的电力。
参考文献:
[1]陈学建.电力自动化继电保护相关安全管理问题探析[J].中国电力教育,2013.
[2]何明建.电力自动化继电保护安全管理策略解析[J].通讯世界,2014.
【关键词】变电站;继电保护;特点;运行维护管理
1 变电站继电保护介绍
1.1 变电站继电保护系统的组成
变电站继电保护系统主要由操作层、网络层和间隔层三部分组成(图1),这三个部分都肩负着各自不同的职能,下面将对每个部分的工作原理进行详细的介绍,对每个部分的特点进行具体的分析。
(1)操作层就是保护系统与操作人员的交互层,它可以提供对远方设备遥控、控制界面与报警、观察、故障录波等功能。
(2)网络层将通信技术和计算机网络技术综合起来形成一套完整的网络保护系统,并且中继器、网络接口、网线等组成了网络层的硬件。网络层是依靠通信软件来实现数据端对数据以及广播式的接收与发送的自动纠错和校验功能的。网络在实际运行过程中通常采用双网结构,并增加了平衡网络负载的功能,具有非常强的实时性。
(3)间隔层装置是对被控对象实行直接保护的装置,并且要依据电容器、线路、发电机、主变等一次设备的不同运行方式、电压等级来选择不同的保护装置。
间隔间设备联系,110kV线路技术方案如图2所示。每回线路配置单套完整的含主、后备保护及测控功能的线路保护测控装置,采用点对点方式通过第一套合并单元采集线路ECT电流、母线EVT电压;合并单元双套配置;智能终端单套配置,但应通过独立的网口分别与两套主变保护连接。
依照系统运行的不同情况来选用相应的保护装置是当前变电站继电保护实现的具体方式,比如应该给变电站的主变压器安装一个专门的可以提供非电量保护、后备保护、差动保护的装置,将上述功能结合在一起共同实现对电力系统的保护。
2 变电站继电保护的特点分析
提高电力系统运行的可靠性和稳定性,确保电力系统的安全运行是变电站继电保护的主要任务。下面将具体分析变电站继电保护装置在应用和技术演进方面的显著的特点。
2.1 变电站继电保护装置在应用方面的特点
变电站继电保护装置的作用就是在设备发生故障的时候,利用自身的继电器通过设备的自动控制系统及时地采取发信号或者跳闸的方式,保证对系统进行及时的断电,保障电力系统能够稳定的输送电流。
电站继电保护是一个综合性的自动化开环控制系统,主要包括测量、逻辑与执行三个部分,这三个部分的紧密联系共同完成故障排查、处理和解决的全部过程。在电力系统出现故障的时候,系统电路的电流与电压都会呈现出异常的状态,线路中的阻抗和相位角也会出现明显的变化,这时继电保护装置就能依照自身的选择性、灵敏性对保护元件是否处于正常的状态做出快速的判断,对故障所处的部位做出准确的判断。
依照物理参数和给定值是否保持一致来判断是否要启动保护装置是测量过程的主要任务;依照检测的逻辑顺序来逐渐判断出故障发生的类型、范围,结合判断出来的具体情况来选择跳闸或者发送指令信号的保护方式是逻辑部分的主要任务;依据发出的指令信号来执行具体操作,继电保护通过发信号或者是跳闸的方式来实现保护是执行部分的主要任务。由此可见,电力系统的继电保护装置是一种开环、在线的控制系统。
2.2 电站继电保护装置在技术演进方面的特点
目前,变电站的继电保护已经朝着自动化、数字化的方向发展,随着一系列技术的更新,继电保护也变得对网络技术与计算机技术越来越依赖。良好的技术支撑是实现电力系统继电保护的重要保障,因为继电保护系统在稳定性、准确性、速度上的要求是十分严格的。
第一,数字信号处理技术和计算机技术给继电保护内部装置的更好的实现自动化操作与数字化控制提供了较好的技术保障。
第二,通信技术和网络信息技术保障了资源共享与信息传递的实现,并且这两项技术也是继电保护自动化装置可以实现自动化控制的一个特别重要的基础和前提。
第三,对于继电保护装置的通信来说,电流互感器、电压互感器和光纤通讯技术之间的光纤通讯给继电保护高效的发挥用提供了一定的便利条件。转换电路和电缆连接方式的进一步优化推动了继电保护装置运行速度的高速发展。
3 变电站继电保护的措施
3.1 变电站继电保护的日常维护
3.1.1 要全面的了解设备初始状态
继电保护装置日后的运行稳定与否在很大程度上会受到继电保护设备的初始状态的影响,所以,设备图纸和设备的检测、收集整理技术资料、运行数据等对设备的日常检修起着非常重要的作用。同时,要想实现对整个过程的控制与管理,就必须关注继电保护设备的每个环节。
3.1.2 要全面的分析继电保护设备运行过程中的数据和状态
发现设备出现问题的时候,首先必须对出现故障的原因、规律和特点等情况进行全面的了解,其次是要对继电保护装置的日常运行数据进行详细的分析,预测继电保护设备出现故障的相关点与时间点,尽量做到在发生之前就能进行及时的排除故障。所以,要加强对设备检修数据的管理,全面的结合继电保护设备的运行记录、状态监测与诊断数据等来实行变电站继电保护的日常维护。
3.1.3 要充分的掌握继电保护技术的发展情况
要想充分的发挥技术对电力保护的作用,保障继电保护装置的有效性与科学性,就必须加强对新技术的应用,采用新技术对继电保护设备进行维护和检测。
3.2 加强继电保护的抗干扰能力
一般来讲,变电站的干扰源有:接地故障、电感耦合故障、断路器故障和雷电干扰四种类型如图3。
阻止干扰进入弱电系统是在继电保护系统中最常用的抗干扰方法,可以从以下两个方面采取措施来阻止干扰进入弱电系统,第一是改善硬件系统,第二是屏蔽、隔离相关的干扰传播路径。
3.2.1 把开关室、控制室分别接地
若是把高频同轴的电缆在一端进行接地,隔离开关就会影响到空母线,使得空母线的在另一端产生高电压。这样的后果就是某一端出现高电压,对设备的运行造成严重的影响。
3.2.2 减少电力系统中各种接地设备的电阻
要尽量减少像避雷针、电压互感器、电流互感器这样的一次性接地设备的接地电阻,目的是减少高频电流在流入时引起电位差、形成低阻抗特性的接地网络、减少变电站内的电位差、减少对二次回路设备的干扰程度。
3.2.3 构建继电保护装置的电位面
继电保护装置需要集中在控制室里面,将各套计算机、控制装置以及中心计算机放在同一个电位面,要确保该电位面连接至控制室的网络之中,确保地网电位差和电位面的点位处在同一种浮动状态,还要保证电位面不会受到地网电位差的侵入。
同时地网和计算机设备之间也要保持电位差来保证通信的可靠性。在连接计算机和地位面的时候,无论是内部还是外部的接地,都要保证零点位置使用专用的线连接到专属的线上,之后要使用保护盘与专门的接地线连接,形成电位面的网络,达到屏蔽各种相关干扰的目的。
4 变电站继电保护具体的运行维护
变电站继电保护运行过程中的具体的维护主要有以下几点:
(1)加强对继电保护装置运行过程的异常现象的监视,并且需要及时将具体的情况报告给主管部门。
(2)在检修的过程中,为了避免出现人为因素的故障,使得检修适得其反,必须在和相关负责人协商一致之后再进行检修所必须的分合开关的操作。
(3)要对继电保护动作开关跳闸的原因及时查明,并进一步了解保护动作的情况,在故障排除之后及时地复归所有的吊牌信号,还要实施有效的记录故障发生、原因分析和具体的排除策略等所有内容。
(4)对于继电保护装置,值班人员只有转换或切换开关、断开或接通压板、装卸保险的权限,而不能做除此之外的多余的违规操作。如果发现不在操作权限内的异常情况,要把开关及时断开并及时联系相关负责人。
(5)要结合现场设备图纸与有关规定进行二次回路的所有工作以及对传统变电站的二次设备的定期检修,保证二次回路和继电保护装置界限的完好性。
(6)定值区的问题。拥有多个定值区一直是微机保护的一个很大的优点,因为电网在发生运行方式的变化时,更改定值就显得很方便了,但是若出现定值区错误,对继电保护来说就是一个非常严重的问题,所以工作人员需加强对定值区的管理,确保定值区的正确。
5 提高继电保护可靠性的有效措施
5.1 加强对继电保护运行的日常维护
要在日常的运行中对故障的发生多加监测和注意,加强对继电保护运行的日常维护,定期对继电保护装置和二次回路实行有效地检查,及时发现问题并进行解决,提高故障的处理水平与继电保护运行的维护水平,给电力系统运行的经济高效、安全稳定创造良好的实现条件。
5.2 提高对继电保护的投入
为了提高继电保护运行的可靠性,要对继电保护装置进行合理的选用,在电力系统的运行中应用有高技术含量的新型装置,增加对继电保护的投入。
5.3 加强对检修人员业务技能与素质的培训
要通过学习、宣讲等手段来强化检修人员的安全意识,提升他们的工作积极性和责任心,还要通过有效的考核方式与专业的技能培训来提升检修人员的业务技能和综合素质,使他们对检修工作的理论与实际操作都有一个整体的了解与把握,提高检修的质量,进一步来保障继电保护的高效运行。
6 结语
电网对人们生活水平的提高与国家经济的发展都有着至关重要的作用,所以,加强对变电站继电保护的运行维护管理对于故障的处理具有重要的意义。为了保障电力系统的正常运转,需要对出现的各种故障采取相应的保护措施,并加强对变电站继电保护的运行维护管理。
参考文献
[1]施叶君.变电站继电保护的特点分析[J].三角洲,2014(4).
[2]张拥军.变电站继电保护的特点及应用研究[J].科技研究,2014(12).
[3]王永富.浅谈变电站继电保护装置运行维护管理[J].电子制作,2012(9).
关键词:继电保护 故障 维修 诊断 分析
中图分类号:TM58 文献标识码:A 文章编号:
前言:随着电网建设的蓬勃发展,继电保护作为一种必不可少的设备广泛的应用于各级电压的电力系统中,尤其是在110kV及以上电压等级中更是得到了广泛的应用。由于继电保护在电网中非常重要,一旦出现故障,轻则引起大面积的停电现象,重则严重危害人民群众的生命财产安全。因此,及时发现继电保护的故障,提升的维修技术水平,有着十分重要的意义。
1.电力故障诊断技术
受限于科学技术水平,在我国除了纵联保护和差动保护之外,继电保护装置仅剩下显示保护安装处电气量的功能。由于同一设备在正常运行时,其各相的状态应该是一致的,所以,对继电保护的故障进行分析可以使得相关的工作人员更及时、更彻底的了解继电保护装置的动作报告和录波报告。国外的继电保护工作由于起点比较早的原因已经领先了我们许多,所以我们要迎头赶上。
从1990年开始,微机保护呈现迅速发展的态势,造成了大量新型继电保护的方案和原理,这些方案和原理也对装置的硬件提出了更高的要求。由于缺乏相应的可靠地数据通信手段,对于主设备的保护来说,对于微机线路保护装置、正序故障分量方向高频保护、变压器组保护以及发电机的失磁保护等也逐渐通过了尖顶,继电保护只能起到缩小事故影响区域以及切除故障元件的作用。在西方发达国家很早就诞生了系统保护的理念,受限于时代的不同,当时该理念主要是指安全自动装置。通过电力继电保护完全可以做到避免大面积停电的问题以及重大电力设备损坏的事故。对于一些学术性的试验项目,如果其偏差超出了规程规定的范围,那么必须仔细分析、检查,找出原因,继而采取有效措施改变现状。
2.故障诊断技术的发展方向
通过利用电力系统中发生异常情况时产生的电气量变化来构成继电保护动作即为继电保护。所以,就要求所有的保护单元都可以共享故障信息以及全系统的数据,而且为了保证系统的安全稳定运行,必须要求每个保护单元和重合闸装置在分析信息和数据的同时协调相应的动作。下面笔者就电力继电保护的故障及维修技术进行浅谈。
经过了十五年的迅速发展,西方先进国家的微机保护已经进行了三次更新换代的工作,并且最新的微处理技术已经得到了广泛的应用并被绝大多数实例证明其可靠性。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。所以在进行电力继电保护的故障和维修工作时,工作人员可以用质量完好的元件来替代自己所质疑有故障的元件。故障诊断始于机械设备故障诊断,其全名是状态监测与故障诊断。故障诊断的技术手段是采用智能诊断方法和人工智能。电力系统对微机保的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能。
3.继电保护故障信息分析处理系统
电力继电保护的故障及维修要求电力继电保护故障排除工作人员以及故障维修工作人员有很强的电力继电保护技术。由于设备故障与征兆之间关系的复杂性和设备故障的复杂性,形成了设备故障诊断是一种探索性的反复试验的特点故障诊断过程是复杂的。对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多。当电力继电保护系统出现了故障时,工作人员可以通过缩小故障查找范围来进行电力继电保护的故障查找和排除。这些数学诊断方法又各有优缺点,研究故障诊断的方法成为设备故障诊断技术这一学科的重点和难点因此不能采用单一的方法进行诊断。
变压器保护的配置与整定时,应根据造厂提供的变压器绕组流过故障电流大小与允许时间的关系曲线配置与之相适应的保护。其目的是使微机保护系统在实现功能日益完善的软硬件基础上实现保护系统运行及性能价格比的最优化结构。一般来讲,速动性主要是指继电保护装置应该尽可能迅速地去切除短路故障,缩短切除故障的时间。则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,在电力继电保护出现故障时,工作人员会对电力继电保护中的某个元件产生怀疑,由于电力继电保护故障通常都是由于某个元件的故障引起的。
今后的故障诊断方法的发展方向是:将多种诊断方法进行综合取长补短以便于应用和减少诊断结果的误差,同时也便于实现提高保护装置的可靠性。通过使用网络来达到分布式母线保护的原理,大大改善了传统方式的低可靠性局面。笔者在文中描述的方法,在大爱的缩小电力继电保护故障排除的范围的同时得到了广泛的使用,是维修中采取次数最多的方法。计算机处理信息的速度与人工操作相比具有速度快、准确性高等优点,所以我们今后的发展方向便是大规模的使用计算机,通过人工智能和智能诊断的方法来检测故障。
结束语:
随着我国经济的飞速发展以及电网的广泛普及,我国对电力的需求急剧增高,电力事故的不断出现,极大地影响了人民群众的日常生活并对其人身财产安全带来了一定的危害。并且我国的电力行业现状不是很理想,缺乏统一的信息化沟通渠道以及统一指挥,并且电力行业长期处于垄断式的发展中,造成了管理、安全理念落后,所以我们一定要采取适当的方法措施,及时发现继电保护的故障并提高继电保护的维修技术水平,避免事故的发生。因此,全面的研究继电保护发展趋势是我们现在面临的急需解决的问题,继而才可以推动我国电力事业的可持续发展。
参考文献:
[1] ,刘沛,陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[J].电力系统自动化,2005.
【关键词】继电保护;基本作用;分类;发展
在现代电力系统中,若没有继电保护装置,想要维持正常工作是不可能的。随着电力系统的不断发展,继电保护装置也应不断的进行革新和完善。只有这样才能保证电力系统的正常工作,才能更好地为社会服务。
一、继电保护的基本作用及任务
电力系统继电保护的基本作用是:在全系统范围内,按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态,快速及时地采取故障隔离或告警等措施,以求最大限度地维持系统的稳定保持供电的连续性,保障人身的安全,防止或减轻设备的损坏。发挥继电保护装置作用的前提是可靠性。继电保护的可靠性一般来说主要是由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置,以及正常的管理来保证和运行维护。继电保护的基本任务是:自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行;反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,而动作于发出信号,减负荷或跳闸。
二、继电保护的构成与分类
继电保护装置可视为由测量部分、逻辑部分和执行部分等部分组成。测量部分是测量从被保护对象输入的有关电气量,并与已给定的整定值进行比较,根据比较的结果判断保护是否应该启动的部件。逻辑部分是根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑关系工作,最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号,并将有关命令传给执行部分的部件。执行部分是根据逻辑部分传送的信号,最后完成保护装置所担负的对外操作的任务的部件。常用继电保护的分类方法较多,按被保护对象的类别,继电保护分为线路保护和设备保护等俩种。按保护原理,继电保护可以分为电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、纵联保护、方向保护及负序保护。按故障或不正常运行的类型,继电保护可以分为相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等。按继电保护的实现技术,继电保护可分为机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等。
三、继电保护技术的发展方向
(1)计算机化方向。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力。与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益。尚需进行具体深入的研究。(2)网络化方向。实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。(3)智能化方向。近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法可迎刃而解。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必将得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。(4)保护、控制、测量、数据通信一体化方向。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据。也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但能完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。(5)自适应控制技术方向。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它可定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护、自动重合闸等领域内有着广泛的应用前景。(6)变电站综合自动化技术方向。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。继电保护和综合自动化的紧密结合已成为可能,它表现在集成与资源共享、远控制与信息共享。以远终端单元(RTU)、微机保护装置为核心,将变电站的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统,取代传统的控制保护屏,能够降低变电站的占地面积和设备投资,提高二次系统的可靠性。
参 考 文 献
关键词:继电保护 故障分析与处理
科技的进步和经济的发展,各种类型的电气设施出现在人们日常生活和工作中,新型电气设施对供电提出了质量和稳定性的要求,这就使如何保证电网安全稳定成为电力工作的重要环节。在现代化电力事业的发展规划、经营活动和监督管理等各项工作中,继电保护成为电力工作的重中之重。
1、继电保护的概述
(1)继电保护的定义。继电保护是研究电力系统故障和危及安全运行时应对和处理的办法和措施,探讨对电力系统故障和危及安全运行的对策,通过自动化处理的办法,利用有触点的继电器来保护电力系统及其元件的安全,使其免遭损害。(2)继电保护的功能。当电力系统发生故障或异常工况时,继电保护可以实现的最短时间和最小区域内,将故障设备和元器件断离与整个电力系统;或及时发出警报信号由电力工作者人工消除异常工况,达到减轻或避免电力设备和元器件的损坏对相邻地区供电质量的影响。(3)继电保护的分类。首先,从功能与作用的角度进行划分,继电保护分为:异常动作保护、短路故障保护。其次,从保护对象的角度进行划分,继电保护分为:主设备保护、输电线保护等。其三,从动作原理的角度进行划分,继电保护分为:过电压、过电流、远距离保护等。最后,从装置结构的角度进行划分,继电保护分为:数字保护、模拟式保护、计算保护、信号保护等。
2、常见的继电保护故障分析
由于新型电力控制设备和继电保护信息系统的应用,目前电力网络继电保护工作的整体管理水平有了显著的提升,不过,毕竟电网和电力设施是一个复杂的、庞大的系统,由于主客观各方面的因素影响,在继电保护工作中仍然存在较多的问题,在日常的电力工作中常见的继电保护故障主要有如下几种类型:
(1)继电保护的运行故障。继电保护的运行故障是电力系统中危害性最大且最常见的一种故障形式,表现为:主变差动保护、开关拒合的误动等。例如:在电路网络的长期运行中,局部温度过高有可能导致继电保护装置失灵。继电保护的运行故障最为常见的是电压互感器的二次电压回路故障,是电力网络运行和围护中的薄弱环节之一。(2)继电保护的产源故障。继电保护的产源故障是保护装置本身出现的故障,在继电保护装置的实际运行中,其元器件的质量高低于继电保护产源故障出现频率呈反相关。在电网和用电器中,继电保护装置对于零部件的精度差、材质等都有严格的要求,如果采用质量不合格的零部件和元器件将会增加继电保护产源故障发生的可能性。(3)继电保护的隐形故障。继电保护的隐形故障既是又是大规模停电事故和电力保护系统运行故障出现的根本原因,也是引发电力火灾的主要因素,电力企业继电保护工作人员必须引起高度的重视。
3、处理继电保护故障的措施
为了实现电力事业又好又快地发展,进一步提高电力行业的经济和社会效益,提升电力企业的运行与管理水平,必须针对危害性较大的继电保护故障进行深入调查、分析和研究,制定科学、合理和有效的继电保护故障的处理措施,丰富国内继电保护故障处理的经验,提高电力企业的技术和管理经验。处理继电保护故障的主要措施有:(1)继电保护故障的直观检查法。直观检查法是继电保护故障的观察与处理中较为简单、常见和有效的处理措施,继电保护人员根据操作指令、颜色和气味等简便的方法判定继电保护是否出现故障。一般直观法主要应用于:无法使用专业电子仪器进行测试和检查的故障;继电保护系统中某一插件发生故障时,因暂时缺少备用的产品,而采取的一种临时性处理措施。(2)继电保护检修、更新元件法。继电保护工作中检修、更新元件法是预防、检查和解决保护装置内部故障的主要方法。在电力网络的运行管理中,继电保护人员定期进行变配电系统中各类电力元件的检查与维修,以防止在电力系统运行中出现较大的故障。当发现电力系统中某些原件出现严重故障时,必须及时进行更换,以保证电力系统的安全、稳定运行。(3)建立继电保护故障的管理体系。首先,电力企业必须明确继电保护故障的管理制度。其次,电力企业应注重继电保护人员专业素养的提高。其三,电力企业应提高自身监控系统的改造与升级。最后,继电保护人员还应熟知继电保护故障的管理制度。制度主要包括:故障汇报渠道、故障处理分界与延误故障处理等责任的归属,以保证继电保护故障处理的科学性、及时性和有效性。
4、结语
综上所述,本文在说明继电保护相关概念的基础上,对继电保护的常见故障进行了的分析,提出了做好继电保护故障处理的相关措施,由于篇幅的限制在此提出应该继续加强和完善继电保护工作相关制度和技术规范的基础上,建立继电保护信息的管理系统,构建继电保护故障预警的机制,在体系的范围内有效防止电力系统运行中因继电保护故障而造成的电力事故,对于确保供电安全、提高用电质量、围护区域供电稳定有重要的意义。
参考文献
[1]周进平.继电保护装置的运行原理探究[J].南京理工大学学报,2009,11.
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[3]徐学明.技术维修在继电保护故障中的处理方法[J].科技创新导报,2008,03.
【关键词】继电保护;微机保护;发展
0 前言
继电保护的是在电力系统中电气元件发生故障时将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于遭受更大破坏,并保证电力系统尽快恢复正常运行。
随着科学技术的发展,电力工业突飞猛进,整个电力系统呈现出往超高电压等级,单机容量增大,大联网系统方面发展的趋势,这就对主设备保护的可靠性,灵敏性,选择性和快速性提出了更高的要求。
1 继电保护的重要性
加强对电力系统的维护显得非常重要。而继电保护技术就能够起到很好的作用,所以继电保护对于企业生产而言,具有重要的意义。
继电保护能够保障电力系统安全,正常的运转,使企业生产不受到干扰。当电力系统发生故障或异常的运转,使企业生产不受到干扰,当电力系统发生故障或异常的情况时,继电保护设备可以在最短时间和最小区域内,实现自动从系统中排除故障,也可以向电力监控系统发出警报,这样继电保护不仅能有效的防止电力设备的损坏,还能降低相邻地区供电受连带故障的机率,同时还可以有效的防止因电力系统出现的各种问题,导致时间长,面积广的停电事故,造成企业生产无法正常工作。
继电保护技术的推广,在消除电力故障的同时,也就对社会生活秩序的正常化,企业经济生产的正常化做出贡献。不仅能够确保社会生活和经济的正常运转,还从一定程度上保证了社会稳定。
2 微机继电保护的主要特点
1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,正确运输和率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性,其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。
2)可以方便地扩充其他辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载,自动重合闸,故障录波,故障测距等功能。
3)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,制造容易统一标准,装置体积小,减少了盘位数量,功耗低。
4)可靠性容易提高。体现在数字元件的特性不易受温度变化,电源波动,使用年限的影响,不易受元件更换的影响,且自检和巡检能力强,可用软件方法检测主要元件。
5)使用灵活方便,人机界面越来越友好。其维护调试也更方便,从而缩短维修时间,同时依据运行经验,在现场可通过软件方法改变特性,结构。
6)可以进行远方监控。微机保护装置具有串行通信功能,与变电所微机监控系统的通信联络使微机保护具有远方监控特性。
3 继电保护技术的作用及发展过程
1)继电保护的作用。当电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动,迅速,有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,并使故障件免于继续遭受损害,当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时,继电保护应能及时反应,并根据运行维护条件,而动作于发出信号,减负荷或跳闸,此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。
2)继电保护的发展。电力系统继电保护先后经历了不同的发展时期,机电式继电保护,晶体管继电保护,基于集成运算放大器的集成电路保护,到了20世纪90年代,继电保护技术进入了微机保护时代,微机保护有强大的逻辑处理能力,数值计算能力和记忆能力,它不仅具有传统保护和自动装置的功能,而且还能发展到故障测距,故障录波等功能。微机保护经过20多年的发展,已经取得了巨大的成功并积累了丰富的运行经验。
随着计算机技术的飞速发展以及计算机在继电保护领域中的普遍应用,新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中,以期取得更好的效果,从而使微机继电保护的研究向更高的层次发展。
4 继电保护的维护管理
4.1 微机保护装置要采取电磁干扰防护措施
变电站改造中,电磁型保护更换成微机型保护时,必须采取防电磁干扰的技术措施,即严格执行微机保护装置的安装条件,安装带有屏蔽层必须接地。
4.2 微机保护装置的接地要严格按规定执行
微机保护装置内部是电子电路,容易受到强电场,强磁场的干扰,外壳的接地屏蔽有利于微机保护装置的运行环境,微机保护提高可靠性应以抑制干扰源,阻塞耦合通道,提高敏感回路抗干扰能力入手,并运用自动检测技术腋窝人口负债期是设计来保证微机保护装置的可靠性,容错即容忍错误,即使出现局部错误也不会导致保护装置的误动或拒动。
4.3 防护措施
微机保护的一些定值设定以及重要参数修改在硬件设计上设置操作锁,操作时必须正确输入操作员的密码和监护人的密码时,方可进行正常操作,并将操作人和监护人的姓名等信息予以记录和保存。
4.4 继电保护装置的日常维护
(1)当班运行人员定时对继电保护装置进行巡视和检查,对运行情况要做好运行记录。(2)建立岗位责任制做到人人有岗,每岗有人。(3)做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注惫与带电设备保持安全距离。避免人身触电和造成二次回路短路,接地事故。(4)对微机保护的电流,电压采样值每周记录一次。
4.5 每月对微机保护的打印机进行检查并打印
5 继电保护故障处理特点
5.1 直观法
处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。比如10KV开关柜分或柜合故障处理,在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部,到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。
5.2 掉换法
用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围,这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用的方法。
5.3 逐项拆除法
将并联在一起的二次回路顺序脱开,然后再依次放回,一旦故障出现,就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路直至找到故障点。此法主要用于查找直流接地,交流电源容丝放不上等故障。
6 结束语
继电保护是电力系统安全正常运行的重要保障。目前已经得到了广泛的应用,随着科学技术的不断进步,继电保护技术日益呈现出向微机化,网络化,智能化,保护,控制,测量和数据通信一体化发展的趋势。
【参考文献】
[1]罗钰玲.电力系统微机继电保护[M].北京人民邮电出版社.2005.
关键词:电力系统;广域继电保护;故障元件判别
中图分类号:TM77 文献标识码:A
近年来,随着电力用电需求越来越大,电力事故也随之增加,那么继电保护成为确保电力系统运行安全的第一道防线。如果继电保护装置能够具有迅速的动作,将最大程度的降低事故的发生。但如果相反,将会导致电网在电力系统的安全性降低,甚至引发电网大面积停电的事故。因此,必须加强对电力系统继电保护的重视。当数字化变电站技术更加成熟时,广域继电保护性能也有所提升。电力系统广域继电保护作为一种全新的技术手段,能够有效提升电力系统运行的安全性,进而促进电力行业的飞快发展。
一、广域继电保护的算法
当前,对于广域继电保护算法的研究主要从以下几个方面展开。第一,广域纵联方向保护。在运用广域故障信息方法对故障判别的广域纵联进行保护过程中,主要的保护方法为:首先,在电力系统的每一个断路器和电流互感器处,设置一个电子智能装置,该装置能够准确的测量故障的方向;其次,对于每个电子智能装置,都事先确定好各自的保护区域,从而有利于电子智能装置间的信息转换;再次,针对每个电子智能装置,都要明确最大保护区域内的线路、变压器等的对应关系表,从而有利于确定各个部件间的关系;最后,在研究电子智能区域过程中,必须结合着信息对应表进行计算和比较,从而准确判断发生故障的区段。第二,广域距离保护。对于元件的广域继电保护是运用相应区域内的电子智能装置对距离元件的信息和开关信息加以判断,从而实现故障判别。针对广域距离保护,是专家通过对系统中故障元件进行判别,然后采取后备保护动作,从而实现继电保护的作用。对于广域距离保护,需要通过定义距离保护中的参数,结合着各个元件的动作情况,从而准确判断元件和区域内出现故障的概率。第三,广域电流差动保护。广域电流差保护的是一种常见的电力系统保护手段,将电流差保护原理应用到电力设备的保护中,可以促进输电线路、电气设备等的可靠性和灵敏度,进而实现电力系统能够安全运行。
二、广域继电保护中故障元件判别的研究综述
1 故障元件判别原理
故障元件判断原理在电力系统中的应用,能够达到广域继电保护的作用。在研究广域继电保护电力系统中的故障元件判别原理过程中,需要明确故障元件的判别机制,从而在机制的作用下,发挥广域继电保护系统的重要性。健全的故障元件判别机制应该包含如下几点内容:第一,故障元件判别原理的理论研究。早期的理论主要包含广域的电流差动和方向纵联等内容,通过对保护区域进行保护,可以在延时性动作的配合下,能够对保护区域进行保护。同时电流差动能够准确对故障进行分析和计算,从而有效降低元件受损的程度。第二,对故障元件中判别信息可靠性的研究。电力工程单位在对继电保护信息数据进行分析过程中,容易产生错误,尤其是在对信息的分布式采集和远程方式和分散式处理等,都将导致电力系统信息不准确。从广域继电保护来讲,它可以从多方面汲取电气量、判断结论、状态量等信息,然后将信息加以融合,从而有效避免信息数据的不完整性,最大程度的优化决策设计。
2 区域距离保护
当运用区域距离保护对电力系统元件故障进行识别时,需要充分运用决策集中中心,然后配合着电子智能装置的使用,从而实现对广域进行保护。广域继电保护分区区域图如图1所示,该图是一个完整的输电系统图,在整个输电系统中,主要分为三个保护区段,它们与常规的距离保护相比,并没有太大的区别,只是冗余比较大,这样可以有效降低困难。
其中,SA是保护信息区域,而SA1则是保护对象中的最小的信息区域,SA2是站域内的中间信息区域,通过将诸多区域构建成一个统一的整体,可以实现对广域信息的有效保护。此外,在SA2区域,能够将信息加以保护,并运用线路上的距离保护段实现对动作信息的准确判断,然后对线路上的距离保护段动作和不动作信息的关系进行明确,然后精确识别故障。
三、电力系统广域继电保护的应用前景
在传统的保护技术下,主要是能够对系统的研究进行假设,然后通过离线分析,对系统的运行情况加以判断,但此种技术并不能真实的反映继电保护的情况。但是广域继电保护却能够准确判断电力系统的运行状态,并降低系统出错的可能性,所以将广域继电保护应用于电力系统中,能够对系统进行纵联、距离等保护,即使在故障的条件下,也能够获取故障线路的电流,进而有利于选择最佳的方式去确定分支系数和距离保护的整定值。因此,广域继电保护在电力系统中的应用能够实现继电保护功能,电力系统广域继电保护的应用前景十分广阔。
结语
随着科学技术的飞快发展,电力行业也有了较大的进展,为了确保电力系统能够实现安全运行,必须将广域继电保护应用在电力系统中,从而实现电力系统安全可靠运行。
参考文献
[1]丁伟,何奔腾,王慧芳,等.广域继电保护系统研究综述[J].电力系统保护与控制,2012,40(01):145-155.
[2]何志勤,张哲,尹项根,等.电力系统广域继电保护研究综述[J].电力自动化设备,2010,30(05):125-130.
关键词:继电保护;趋势发展;现状;重要性;改进措施
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2013)12-0132-02
电力系统是由发电厂、输电网、配电网和电力用户组成的整体。其中电力系统的重要组成部分是继电保护及自动装置,而继电保护既是电力系统安全运行的基础,又是减少事故发生的重要保证。由此可见,继电保护的发展对电力系统的发展具有重要的意义。
1 继电保护的发展现状及其未来趋势
1.1 发展现状分析
在60多年前是晶体管继电保护技术进步和广泛使用的时期。葛洲坝水电站的建造施工使用的就是天津大学与南京电力设备厂共同研制的500 kV晶体管方向高频保护技术和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护技术。在此之前一直都是从国外进口的,此项研究结束了靠进口施工的时期。之后10年间集成电路保护已形成一个非常完整体系,逐步取缔了晶体管保护时代。到20世纪90年代初对集成电路保护的研制仍然处于电力行业主导地位。我国对计算机继电保护的探讨和实践研究起始于1970年以后,20世纪80年代,原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置在理论上成功通过审核鉴定,之后也成功运用到了系统中,翻开了我国继电保护发展史上新篇章,开拓了微机保护新道路。继电保护技术成功进入到微机保护时代是在20世纪90年代。不同依据、不同型号的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了更优良、更安全的保护装置。随着微机保护装置的深入研究和试验,我们在实践中取得了很多科学成果。
1.2 发展趋势的探讨
随着科学技术发展和时代的进步,电子技术、计算机和通信技术也得到了飞速发展,继电保护技术进展的方向也朝着微机继电保护技术前进。微机继电保护对技术的更高要求紧随着硬件技术的不断更新而越来越迫切。尤其是信息化的保护和网络化的设计上,因为采取光纤取代传统导线,检查网络通信取代了传统的繁琐调试维护,继而使继电保护装置具备了更加完善的数据处理功能和通信功能。这也是继电保护发展的必然趋势。
同样,与守旧的继电保护相比,微机保护具有它自己的优势和亮点:一是把继电保护的有效性发挥到了最大。它的内部存储空间很大,有很强的记忆功能,在故障分量保护上能更有效采取措施,同时在自动控制上的使用,也使得运行的正确率得到了很大的提升。二是结构更优化,消耗低。三是提高了其真实性和灵活度。比如温度升高可降低对数字元件产生的影响。而且更加适宜人为操作,还可以实现远距离的实时有效监控。
2 电力系统继电保护作用及基本要求
2.1 继电保护的主要条件
继电保护的基本条件是具有真实可靠性、判断选择性、灵活敏捷性和速动性。各个要求之间是相辅相成、相互制约,缺一不可的。①真实可靠性是对继电保护装置的最核心要求,也是最基本的要求。它主要由配置精确、性能优良的装置以及定期的维护和管理来实现。②判断选择性基本含义是保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中去除,让系统中没有出现故障的部分继续正常运行,最小范围内减少停电户数。③灵活敏捷性是指设备或线路在被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应在最短时间内做出反应。④速动性是指保护装置在接受到短路情况时第一时间切除短路故障,以减轻损坏程度。
2.2 继电保护的影响
在电力系统生产过程中,有可能发生各种意想不到的故障和各种非正常情况,如短路故障和短线故障等,从而破坏了电力系统并列运行的稳定性,导致电力系统的崩溃瓦解。继电保护的作用体现在:①当电力系统出现故障和各种不正常工作状态时,继电保护装置会自动发出警报信号。②发出警报信号,继电保护装置通知运行人员进行处理,能准确、迅速自动将坏掉的部分从系统中中断,从而确保其他部分能够正常的运行,避免危险事故的发生。③继电保护装置能及时的将备用电源投入进行重合闸,以确保电源不会中断。
交流电、直流电输入和输出是所有装置不可或缺的,并各自要控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当其中一套继电保护装置停止运行时,有另一套继电保护装置控制另一组断路器切除故障。在任何可能发生的情况下,要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都有不同的直流熔断器供电。由此看出,虽然继电保护不是电力系统的唯一装置,但在确保安全运行方面有至关重要的作用。
3 电力系统继电保护发展措施
继电保护的发展在集成电路型时期之后,现在正处于微机型时期。根据现在发展的现状,也为了未来能发展的更好、发展的更快,提出以下几点建议:
3.1 做好验收工作
继电保护中的验收工作具体要求是工作人员在对其调试完毕后,还应通过专业、严格的验收和质检,填写验收单,然后提交到后台,让专业的后台进行检修、运行、生产及做开关合跳试验,并且将试验中的详细资料写成报告转交给继电保护工作人员,以方便完善电力系统。
3.2 强化继电保护的运用
继电保护自动化系统其实就是利用全部电力系统智能装置收集有效信息,自动对信息进行计算分析,并调整继电保护的运行情况。由于该系统的功能非常强大,是解决安全性能否运用此系统的关键技术。工作人员必须采用双机热备用方式来保证调度端服务器的安全,在进入此系统时,也要输入个人验证密码,从而增强传送定值的可信度,以及各个人员的责任分配。
3.3 加强继电保护根本管理
继电保护设备配置、科学技术及其实际运用是一个非常严密的循环系统,每个枢纽都非常重要,而且必须是相互配合和协调才能保证继电保护系统的正常运作,保证一切工作按照秩序开展,所以我们也要非常注重其根本管理,其内容包括以下几个方面:
①重视对继电保护人员的技能水平和思想素质的培养,它对促进电力系统更加安全稳定和保障起着很大的辅助作用,它也直接关联到工作完成的效率和质量。因此,为了继电保护的作用更加高效,我们必须从根本着手,把人才培养放在首位。②做到将数据更细致化的管理,推动继电保护的最大发展,我们还应运用现代化信息技术建立一套完整的继电保护基础资源库,网路信息化管理才会更加完善。这对我们深入了解目前保护装置情况及是否安全运行非常重要。③强化继电保护现场指导工作。现场工作是继电保护中最核心的环节,在运行时要特别注意调试配置等问题。
4 结 语
电力在我们生活和工作中起着非常重要的作用,如果没有电力的存在,社会生活就无法正常进行。所以我们对电力系统的维护和保护十分重要,继电保护也是电力系统能否安全、正常工作的关键。所以只有继电保护发展的更好才能适应整个社会。
参考文献:
[1] 贾智彬,胡汉梅.某电站继电保护运行状况及其分析[J].电工技术应用,2007,(8):28-29.