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继电保护专业前景

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继电保护专业前景范文第1篇

【关键词】继电保护;故障信心;管理应用;发展

1.继电保护与故障信息管理的现状

近年来,随着电网自动化技术的进步及电力系统建设的快速发展,电力运行管理工作的自动化程度达到了很高的水平。与此相比,各种微机保护、故障录波器所产生的大量信息却缺乏统一有效的管理,继电保护信息的监控、系统故障及保护动作行为的分析和管理的自动化水平显得相对滞后,极大地影响了继电保护运行管理的效率。在这种情况下,建立继电保护及故障信息管理系统成为电力运行部门日益迫切的需要。随着变电站综合自动化技术的发展,相关厂商为实现保护与监控网的信息交换,研制了保护专用的信息管理机以及与监控系统配套的继电保护工程师站,但存在通信方式落后、与其他类型保护及录波器不兼容、通信时钟不统一等问题,这使其实用化受到了限制。为此,原电力工业部在《关于开展电力系统继电保护管理年工作的决定》中,提出了建立“继电保护管理信息系统”的要求。此后,国家电网公司及南方电网公司也出台了相关的文件,对继电保护运行信息管理系统的建立、实施及考核提出了明确的要求。本文作者通过对继电保护与故障信息管理系统的发展历史与研究现状进行了详细的介绍,并根据这一系统在电网企业中的实际应用效果进行分析,并提出了自己的意见。

2.继电保护与故障信息管理系统的价值

2.1继电保护与故障信息管理系统的重要性

继电保护与故障管理系统在整个电网工作中起到了不可忽视的作用,是其中的重要组成部分。进行继电保护的工作人员要经常对系统进行检查,收集相关信息,进行分析与统计,并根据这些信息所反应的问题进行改善与处理,对维持系统的安全、稳定运行起到了重要的作用。可是,由于继电保护工作人员的工作量较大,导致劳动生产率较低。所以,继电保护信息管理系统的应用可以有效改善这一状况,提高工作效率。

2.2继电保护与故障信息管理系统的主要任务

电力系统继电保护管理系统的主要任务是对继电保护所涉及的数据、图形、表格、文件等进行输入、查询、修改、删除、浏览。由于管理对象层次多、结构复杂、涉及几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理甚至人事信息等事务管理,各层保护专业分工较细,这使得数据库、表种类很多,利用管理系统可大大提高工作效率和数据使用的准确性。

3.继电保护与故障信息管理系统的实现

3.1信息数据源的分布

具有广泛的信息数据源是维持继电保护欲故障信息管理系统顺利运行的重要内容,其分布大概有以下三种:

第一、由变电站微机保护装置经RTU发送至调度端的实时运行数据。

第二、继电保护管理端(生技部门和继电保护班组)所存放的设备管理资料、各类试验记录和运行制度等。

第三、其他系统中需要了解继电保护数据或可以提供继电保护有关数据和参考资料的数据源接口。

3.2系统结构

为了能够对各级用户进行充分利用,在进行继电保护与故障信息管理系统建设的过程中可以有效的利用监控计算机网络系统的数据作为这一系统的数据源,这样不仅能够提升系统的自动运营能力,还能够及时的将各种数据源联系起来,提高了运行效率。通过数据仓库技术集成各类数据源,使用方法库来支持各个不同等级客户的分别应用,利用网络功能实施数据交换,并且开放MIS的数据接口,基本实现对二次保护数据资源的充分利用。

3.3系统方法与功能

第一、数据仓库和方法库,数据仓库是比传统的关系数据库更高一级的数据组织形式,它不仅支持海量数据的处理,而且对于动态存储、应用程序接口、非结构化数据等方面都具有更强的性能。数据库的管理与信息化的故障管理结合,科学的建立方法库,方法库是封装了一系列分析处理方法的规则库,也是应用程序软件功能的集中表现,可通过设置各用户权限来限制其对数据仓库的查询和读、写操作,维护数据的完整性,同时也限定了客户的应用范围。

第二、软件应用功能,首先要建立“三遥”数据的实时分析处理方法,这种方法主要是以提高软件本身的应用能力和软件本身的科学化管理能力维族的,其中包括:各类二次信息的查询,和以前定检、定试记录的比较,动作时间和次数的统计,故障、事故等报警事件的指示和响应等。其次,二次设备试验的记录管理、定值单管理、材料管理等。主要由继电保护班组人员填写,其他部门共享查询。

第三、二次设备图形管理系统具备GIS功能,支持图形和数据库相连,直接在图形上查询参数。二次设备事故、缺陷记录分析,各保护装置运行状况分析。主要是继电保护技术专责完成,其他部门共享查询。

第四、设立一次设备参数接口。如电流、电压、功率因素和高压设备试验记录等,配合一次主接线图查询,可作为二次系统的辅助分析数据来源。另外可使用电子函件和新闻公告板方便各部门间的信息交流。

第五、软件开发工具,应用软件开发工具是提高信息技术创新的一种主要动力,采用Microsoft(微软)公司系列工具软件进行开发,在实用性和兼容性上都可以体现应用的先进性及广泛性。随着Internet的广泛应用,信息资源的利用已成为企业发展的巨大动力。

4.系统特点

4.1可靠性高

这种新型的继电保护与继电管理系统采用的是数据仓库和方法库,所以可靠性较高,方便进行维护与升级。其主要内容就是将信息管理系统进行集中管理,即使某一客户工作站突然发生意外事故,也不会影响到系统的其他功能,降低了风险,而且对故障的恢复也很方便、快捷,减少了工作人员的工作难度。

4.2使用性强

这种新型的故障管理系统的应用,解决了继电保护过程中的实际问题,能够有效的帮助继电保护技术人员进行系统的分析以及相关的工作,具有较强的实用性,在一定程度上提高了工作效率。

4.3开放性和先进性

随着科学技术的不断发展进步,这种数据仓库技术可以让继电管理系统的数据来源变得更加广泛,并且具有开放性与先进性,使继电保护变得更加方便,具有良好的发展前景

5.结束语

目前,各个发供电企业的MIS系统建设已普遍考虑采用Internet/intranet模式,因此在建设企业内各个专业子信息系统时也应采用这种模式,以统一系统的规划及数据的流动,使企业能充分利用各种信息资源推动自身的发展。

【参考文献】

[1]贾长朱.基于Web的电力系统继电保护远程分布式信息管理系统的开发与设计.继电器,2010.10,90-92.

继电保护专业前景范文第2篇

关键词:农科院校;继电保护;多媒体教学

作者简介:李裕(1979-),女,云南通海人,云南农业大学工程技术学院,讲师。(云南 昆明 650201)徐云江(1978-),男,云南石林人,昆明供电局石林供电有限责任公司,助理工程师。(云南 石林 652200)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)05-0070-02

一、“电力系统继电保护原理”课程现状分析

“电力系统继电保护原理”是电力类各专业的一门主干专业课程,几乎以下所有教材一直都在按电力系统的几大组成部分来组织教学内容:继电保护基本元件、线路保护原理、变压器保护原理、发电机保护原理、母线保护原理、重合闸及微机保护等。“电力系统继电保护”作为农科院校电气专业的一门必修专业课,目前在云南农业大学电气系的教学中存在以下问题:

1.“电力系统继电保护原理”教学内容与工程实际脱节

目前的继电保护装置多为微机型继电保护,而“电力系统继电保护”教材大多数都用电磁型或集成型保护装置来讲解保护原理,这些装置结构复杂,所涉及知识面较广,学生学习难度较大,看不懂装置图,对原理也一知半解,学生毕业后,普遍反映所学知识与工作实际不一样,所学内容在实际中“没有什么用”。

2.“电力系统继电保护原理”教学内容与工作实际脱节

教学内容一般包括各种电压等级的线路保护、各种大小容量的变压器、发电机保护、母线保护等,内容较多,存在“多而不精”的现象,学生学习起来感觉压力很大,影响基础知识的掌握。

3.“电力系统继电保护原理”课程大系统的教学理念不强

“电力系统继电保护原理”课程需要学生掌握电路、电机学、电力系统分析、自动控制、电力电子技术等相关知识,但学生在学习先修专业课程时,一方面由于教师缺乏对整个课程大系统的全局梳理,使一些知识重复讲授,导致学生学习压力较大,普遍感觉学习“目的不明确”,另一方面,更使学生对电气工程及自动化专业没有一个完整的认识,从而导致对理论性较强的知识掌握不到位,不能将其与工程实际、与“电力系统继电保护原理”课程联系起来,导致学生因没有掌握先修课程的知识而不能很好地理解继电保护知识。

作为农科院校的工程专业,本专业定位为“农科专业服务”,学校对该专业投资较少,实践教学环节比较薄弱,实验设备相对落后,教师开出的实验以简单的验证性实验为主,不利于学生创新能力和综合能力的培养。

鉴于上述原因,笔者提出以本专业“以农业电气化与自动化为专业特色,培养高素质农业电气化应用型人才”的培养目标为基础以满足农科院校电气专业就业岗位职能要求为目标的课程改革。

二、明确学生的岗位职责与职业能力

云南农业大学电气系专业学生一次就业的岗位主要是云南省县电力公司、地方电力设计院、地方小水电及工矿企业,主要从事110kV及以下电压等级的变电站、5万kW及以下发电厂的设计、调试、运行、检修岗位以及工矿企业等用户供用电的技术管理。岗位职业能力对“电力系统继电保护原理”课程的要求是使学生熟练掌握各类保护装置的构成、动作过程、保护范围与运行维护;使其能够进行保护装置及按元件的调试;会进行简单的保护配置与设计及简单的整定计算。

三、教学内容优化改革

笔者根据电力行业对继电保护人才的要求,结合学校电气工程及自动化专业培养目标的具体要求及历届毕业生就业岗位情况,对教材内容进行分析,优化改革教学内容。

1.对专业课程进行全面规划

对专业课程进行全面梳理,将相互影响、联系密切的课程进行整合优化,梳理出先修课程与后修课程之间重复部分、环环相扣部分,然后重新修改各课程教学大纲及教学计划,以加强该专业电力系统的全局观念,完善整体课程体系,这样有利于减少学生学习的负担并利于学生将专业知识与工程实际进行结合。例如在“电路”课程中加强对继电器、热敏元件及熔断器的讲解,而在“电力系统继电保护原理”课程中只涉及如何用它们来保护设备;在教学计划中增加“MATLAB”课程,为微机保护部分提供上机实践机会;在教学计划中将“发电厂及变电站二次回路”课程提前到“电力系统继电保护原理”课程之前,增加对以保护装置二次回路图为例的讲解,以便学生学习保护二次图;“微机保护”教材中数据采集、数字信号处理与“数字信号处理”、“微机原理”课程相关内容重复,可减少该部分学时或直接删除该部分内容。

2.优化教学内容

笔者本着“强调基础,够用为度,应用为主”的原则,对“电力系统继电保护原理”教学内容进行优化。

(1)“强调基础”是指强调各种保护原理的讲解。从目前继电保护的发展前景看,保护的发展主要是构成方式的发展,而原理的发展不会有太多变化。

(2)“够用为度”是指只要求教学内容能满足学生就业岗位的要求。考虑到学生毕业后多在县级供电企业工作,多涉及110kV 及以下电压等级电网、变压器的保护,故将教学内容作一下调整:线路保护部分重点讲解电流、电压保护及距离保护原理,详细讲解其配置及整定计算方法,而将纵联保护等速动保护内容简化,只讲基本原理及需注意的特殊问题;变压器、发电机保护部分,重点讲解适用于小容量变压器、发电机的保护原理和整定方法;母线保护部分只讲解基本原理。将原来独立教学的“电力系统继电保护原理”和“微机保护”两门课程合为一门,两门课程结合后,在“电力系统继电保护”部分详细讲解原理,而在“微机保护”部分就可以重点讲解硬件装置组成、微机保护算法,而对保护原理可以简单带过。

“应用为主”是指在教学过程中要结合工程实例进行整定讲解,同时增加事故案例分析,提高学生的应用能力。

四、教学方法与教学手段的改革

教师对课程的教学除应该重视各个模块、各个知识点的讲解外,还应该对知识点之间、理论教学与实践教学之间、理论与工程实际之间的衔接多加与重视,并重点研究对这种衔接点的讲解方法及讲解形式,以使学生对知识的整体有较好的理解从而能更好地掌握各知识点。

1.运用启发式教学可以提高学生学习积极性,激发学生的思维活动

采用启发式教学要依据教材特点和学生情况,设计、组织、提出问题,启发学生积极思维。例如电网电流保护部分可以设计问题如下:保护在电力系统中的任务是什么,电流线路故障与正常运行时有何区别,电流I段保护如何保证线路末端故障和下一线路首端故障是正确动作,电流I段有何优缺点,如何改进。通过教师的不断提问,引导学生把“电力系统继电保护”课程的相关内容串连起来。这样既可以把“电力系统继电保护”所有内容介绍给学生,还可以使学生易于掌握基本的继电保护知识。

2.采用以“教师为主导,以学生为主体”的精讲方式

“教师为主导”是指在整个教学过程中教师扮演带领学生有重点、有计划地学习的角色,主要体现在有计划、有重点地讲授课程内容,讲授分析问题与解决问题的方法。“学生为主体”是指在整个教学过程中学生是学习的主体,根据教师指导,有重点、有计划完成课程的学习,具体形式是教师要求学生完成重点、难点章节的课前预习报告,要求学生撰写专题报告并在讲堂上宣讲、讨论等。

3.采用多媒体教学

“电力系统继电保护”课程相关知识比较抽象,以往采用板书教学时,教师要画图结合图型进行讲解,讲述起来不直观,且教师课堂工作量也大,教学效果不好。多媒体课件传递的信息更为丰富和形象,表达较直观,能让学生比较容易理解课堂内容。例如在讲解电流保护的工作原理时,尽管教师会配合图纸进行详细分析,但学生还是很难理解。而采用多媒体中的动画效果就可以把正常运行、短路运行各种运行状态下保护的动作过程很生动形象地描述清楚,具有较好的教学效果。

五、实践环节的改革

本校“电力系统继电保护”课程的实践环节主要通过课程实验、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计几个部分构成,通过开展这些实践环节,循序渐进地完成对继电保护专业技能的训练,培养学生创新思维和动手能力。

因该专业在本校是新开办专业且受资金短缺影响,所以“电力系统继电保护”实验环节目前只能开设验证性实验(继电器特性实验)和两个设计性实验(单电源三段式电流保护实验、线路低电压保护实验),实验环节教学改革的目标是要加强实验室建设,在加强验证性实验的操作、训练、理解及结果分析的同时还要强调综合性、设计性实验,这样培养的学生才会满足实际工程的需要,为以后的职业生涯打下良好的基础。

课程设计是培养学生实践能力的一个教学环节,在专业实践教学中具有举足轻重的作用,改革课程设计内容、方法等显得尤为重要。根据本专业的培养目标对“电力系统继电保护”课程设计内容进行如下改革:首先,考虑到课程设计内容应与实际生产实践相结合,根据课程设计时间短、学生的动手实践能力较弱的情况,课程设计配置方案选择简单但自成系统的课题,为此,笔者选取了一些典型电网、变电站、发电厂进行继电保护设计,让学生进行短路分析计算、保护配置比较和整定值计算。其次,因为整定计算是继电保护岗位职能要求中的重要内容,在课程设计环节中,可将继电保护中的整定值计算知识分为针对电网不同故障类型保护的整定计算、变压器主、后备保护的整定计算、发电机主、后备保护的整定计算等几个模块来分配课程设计任务,使学生通过具体的实例掌握保护配置原则、整定计算原则及整定计算内容。最后,电气工程及其自动化专业学生毕业后的就业岗位多涉及110kV及以下电压等级,故课程设计的电网主要进行35kV~110kV电压等级的设计,发电机主要进行50MW及以下的设计。

六、结束语

“电力系统继电保护”是一门综合性较强、理论和实践并重的课程。本文分析了目前本校该课程教学中存在的问题,从培养“农业电气化应用人才”的目标出发,结合历届毕业生就业岗位的专业要求,对该课程的教学内容、教学方法、教学手段及课程设计等方面进行了一些探索改革,提出了一些见解,对农科院校“电力系统继电保护”课程教学工作的开展具有一定的指导意义。

参考文献:

[1]戴志辉,焦彦军,徐岩,等.基于解耦思想的继电保护教学方法研究与实现[J].电气电子教学学报,2011,(S1).

继电保护专业前景范文第3篇

关键词:光纤 通道 纵联保护

当前,我国电力工业发展很快,区域型大电网已初见规模,将来还要实现全国联网。电网结构越来越强,不同地区之间的联系越来越紧密。在这种形势下,对继电保护的要求也越来越高,而且侧重于动作的可信赖性。要求系统发生故障时,必须快速切除,决不能发生继电保护拒动的事故。这样全线速动的纵联保护对高压电网的稳定运行起到尤为重要的作用,它也是保证电网稳定的一道防线。

高压线路纵联保护主要是依赖于通道,使线路两端的保护装置进行故障信息的交换,进而判别出是本线故障,还是区外故障。从而使两端的保护装置:在区外故障时,不动作;在区内故障时,快速动作,切除故障。在华北网运行的纵联保护根据使用信号的方式,主要分为下面几类:(1)闭锁式保护(2)允许式保护(3)远方跳闸保护(4)电流差动保护

以上保护的通道类型主要有:专用载波(专用收发信机)、复用载波、复用微波、专用光纤、复用光纤等方式。其中,专用载波保护运行情况不是很理想,反映在抗误动能力较差,在运行中多次发生因收信间断而造成的保护误动事故。复用载波保护情况稍好,但也存在抗干扰能力差的问题。在华北电网,纵联保护较早的采用了微波作为传输介质,尤其是500KV系统保护。最大的特点是:一次系统的故障与微波通信通道发生故障两者之间几乎没有相关性,在系统故障时,这就为继电保护提供了良好的通道条件。但微波通道也存在一些问题,如:易发生衰落,造成通道中断。中间转接环节较多,其间若有一个中继站有问题,则要停保护,而且有可能要停数条线路的保护。

随着通信技术的发展,在纵联保护通道的使用上,已经由原来的单一的载波通道变为现在的载波、微波、光纤等多种通道方式。由于光纤通道所具有的先天优势,使它与继电保护的结合,在电网中会得到越来越广泛的应用。

光纤通道首先在通信技术中得到广泛的应用,它是基于用光导纤维作为传输介质的一种通信手段。光纤通道相对于其他传统通道(如:电缆、微波等)具有如下特点:

(1) 传输质量高,误码率低,一般在10-10以下。这种特点使得光纤通道很容易满足继电保护对通道所要求的“透明度”。即发端保护装置发送的信息,经通道传输后到达收端,使收端保护装置所看到的信息与发端原始发送信息完全一致,没有增加或减少任何细节。

(2) 光的频率高,所以频带宽,传输的信息量大。这样可以使线路两端保护装置尽可能多的交换信息,从而可以大大加强继电保护动作的正确性和可靠性。

(3) 抗干扰能力强。由于光信号的特点,可以有效的防止雷电、系统故障时产生的电磁方面的干扰,因此,光纤通道最适合应用于继电保护通道。

以上光纤通道的三个特点,是继电保护所采用的常规通道形式所无法比拟的。在通道选择上应为首选。但是由于光缆的特点,抗外力破坏能力较差,当采用直埋或空中架设时,易于受到外力破坏,造成机械损伤。若采用OPGW,则可以有效的防止类似事件的发生。

目前,纵联保护采用光纤通道的方式,得到了越来越广泛的应用,在现场运行设备中,主要有以下几种方式:

(1)专用光纤保护:

光纤与纵联保护(如:WXB-11C、LFP-901A)配合构成专用光纤纵联保护。采用允许式,在光纤通道上传输允许信号和直跳信号。此种方式,需要专用光纤接口(如:FOX-40),使用单独的专用光芯。优点是:避免了与其他装置的联系(包括通信专业的设备),减少了信号的传输环节,增加了使用的可靠性。缺点是:光芯利用率降低(与复用比较),保护人员维护通道设备没有优势。而且,在带路操作时,需进行本路保护与带路保护光芯的切换,操作不便,而且光接头经多次的拔插,易造成损坏。

(2)复用光纤保护:

光纤与纵联保护(如:7SL32、WXH-11、CSL101、WXH-11C保护)配合构成复用光纤纵联保护。采用允许式,保护装置发出的允许信号和直跳信号需要经音频接口传送给复用设备,然后经复用设备上光纤通道。优点是:接线简单,利于运行维护。带路进行电信号切换,利于实施。提高了光芯的利用率。缺点是:中间环节增加,而且带路切换设备在通信室,不利于运行人员巡视检查,通信设备有问题要影响保护装置的运行。

(3)光纤纵联电流差动保护:

光纤通道的大容量、较高的抗干扰能力,为纵联电流差动的应用提供了可能。首先得到应用的是模拟式的光纤纵联电流差动,当前已很少采用。随着大规模集成电路的应用,数字式电流差动广泛应用开来。目前,在华北网运行的纵联电流差动保护有:REL-561(ABB)、LFCB-102(GEC)、MCD(三菱)、LFP-943(南瑞)、7SD511(西门子)等保护装置。采用的通道方式有复用光纤方式和专用光纤方式。

因专用(或复用)光纤保护主要的区别就是通道形式不一样,但构成纵联的原理与常规保护没有区别,所以,不再进一步分析。鉴于光纤纵联电流差动保护原理简单,应用前景广泛,对通道依赖性强,下面主要对纵联电流差动保护的应用进行分析、讨论。

转贴于 电流差动原理的保护是较为简单的,也是最为有效的保护方式。通过计算线路两侧电流的差值的有无,从而判别区内或区外故障。

区外故障时:故障电流为穿越性电流,两侧电流的差值为零。

区内故障时:故障电流由线路两侧向故障点流,两侧电流差值为两侧故障电流的和。

在实际应用中,220KV以上系统保护多要求采用分相电流差动保护方式,,它是把本侧的三相电流采样值传送到对侧,进行同步比较,从而计算出电流差值,,经一定逻辑后,做出跳闸与否的选择。在动作特性上,均采用比例制动原理,只是各家的制动特性不一样,有两段式,也有三段式。各厂家在内部算法上也各有千秋,在此不做详细的分析,本文从运行角度对实际运行中存在的一些问题进行分析。

1、保护之间的连接问题:

纵联电流差动保护与通信设备的连接有自身的特点,与常规保护不一样。常规保护传输的允许信号、直跳信号可以说是传输的是命令,是开关量(或0或1)。而纵联电流差动保护传输的主要是数字量(也含开关量),它是把本侧的三相电流采样值(分相式差动)传送到对侧,进行同步比较,从而计算出电流差值,经一定逻辑后,做出跳闸与否的选择。针对这个特点,纵联电流差动保护必须采用特殊的连接方式与设备,才能达到目的。通常,有以下几种连接方式:

(1)直接相连方式:

A:保护装置具有光接口,保护与保护之间通过光纤直接相连。此种方式可靠性高。当采用850nm波长的光纤设备与多模光纤配合使用时,具有经济性好,且易于实现的特点。但由于光纤衰耗偏大(相对1300nm波长),传输距离一般不超过10KM,所以在几公里的短线路上经常采用。

B: 在保护装置之间,通过双绞线或同轴电缆,依照G703同向接口协议,进行电接口直接相连的方式。要求保护具有电接口,但这种方式抗干扰能力差,而且数字量不宜进行长距离的传输。所以,一般不使用这种方式。

(2)复用方式:

A:保护装置电接口通过双绞线或同轴电缆,与通信PCM设备64kbps接口直接相连,然后上通道进行传输。在现场,通常保护室与通信室较远,而且数字信号直接在电缆中传输极易受干扰,所以,这种方式很少采用。

B:保护装置光接口通过光纤与光电转换设备相连,然后光电转换设备与通信PCM复用设备64kbps接口依照G703协议,进行连接。由于光信号抗干扰能力强,可以用于变电站内保护室和通信室之间的连接。而且带路时可以很方便的进行电信号的切换。所以,这种方式被广泛的采用。

2:同步问题:

在复用接口与通信设备连接时,大部分接口均支持G703同向方式(也有些设备要求提供反向接口)。为了满足64kbps数据通道收发数据同步复接的要求,必须采用主从时钟方式。否则,将因时钟不同步,造成滑码的出现,保护装置反映出的就是CRC校验码告警。在某些保护装置中,对接口没有做出要求,但时钟必须设为主从方式,因为两端保护装置在计算差流时,必须保证同步,否则,对差流的计算就会造成误差。

有一些纵联电流差动保护内部,有多种通道连接方式选择,如:光纤直联方式、经光电转换进64kbps接口等方式。这些方式均需采用跳线进行切换,否则,也会造成两侧保护计算差流的不同步。在实际运行中,曾发生过这种情况:维护人员更换备用插件时,由于未对跳线进行核对,造成保护装置CRC校验误码增加,有时达到告警定值。这也是由于数据不同步造成的。

纵联电流差动保护涉及通道设备、通信方式较多,现在运行中的有专用光纤保护、复用光纤保护、复用微波保护,这些保护与通常的只传输命令信号的允许式复用、专用保护要求不一样。它要对通道的方式做出一些要求,比如:要对光纤直联还是经光电转换连接上光纤或微波、通信主设备的同步方式、误码率等指标进行规定。正是由于在通道上的技术环节较多,造成保护装置通道告警后(有时是瞬时的),不容易分辨是保护的问题,还是通信的问题。所以,对现场维护人员来说,要把继电保护工作做好,就要加强保护专业与通信专业之间的沟通。

3:CT饱和问题:

在差动保护设计中,CT饱和问题是必须考虑的一个问题。对于通常的220KV双母线系统,在发生区外故障时,由于线路两端CT特性不一致,有可能在保护装置内部产生差流,由于整定值小于额定电流,有可能造成保护误动。这个问题在一般的保护装置中靠比例制动原理已经得到解决。但是在500KV系统,一次系统多采用一个半接线(如图),当K1点发生短路时,流过5012的电流有两部分,一部分为1母线通过5011开关提供的IA,另一部分为对侧通过线路提供的IB。此时,在IA和IB的作用下,5012CT有可能严重饱和,一般的电流输入方式下,是5011CT与5012CT合并后进入A端保护装置,此时,将使输入到A端保护中的电流与一次值有较大误差,在两侧保护装置中形成差流。而且A侧保护中制动电流是|IA-IB|,此值可能不是很大,造成制动电流不够,极有可能使差动保护误动出口。

针对CT饱和,不同的厂家采用不同应对策略。有采用CT饱和检测器以提高制动特性的的、有采用自适应制动特性的等各种方法,但这些方法均影响了保护动作的灵敏度。较为有效的方法就是线路每侧采用两组CT绕组,进入保护装置进行制动(用最大电流进行制动)。这样可以在不影响原保护灵敏度的前提下,提高保护在区外故障且CT饱和时,保护抗误动的能力。

4:CT断线的判别:

对于电流纵差保护来说,CT断线的判别是很重要的一个功能,若处理不当,就有可能造成保护误动。现运行的所有纵差保护中,有如下几种方式:一种是引入另一个CT或同一CT的不同绕组,与本身CT进行比较(如:零序电流),若不一致则为CT断线,闭锁保护;若一致则为系统故障,开放保护。另一种是利用通道,交换线路两侧的零序电流情况,判别方法同上。还有利用检测电压变化率或零序电压来闭锁保护的。以上几种方式,我们感觉利用通道比较两端的零序电流的方式比较好,它充分利用了光纤通道的优势,又减少了外部的接线,简化了装置。对于采用电压变化量来闭锁、开放保护的方式,我们认为不可取,因为造成电压波动的因素太多,如:投切电抗器、电容器,发电机调整无功等,而且高阻接地时,电压的变化量并不是很大,最大问题是躲过渡电阻能力大大下降。所以,国产保护中,还没有用电压变化量来开放保护的方式。

5:电容电流补偿问题:

目前,在500KV超高压电网中,纵联电流差动应用比较广泛。针对超高压、长距离输电线路,电容电流的影响不能不考虑进去。现在进口保护普遍的做法是在定值项中,对电容值(或充电电流)进行设定。但是作为限制一次过电压的一种手段,500KV线路普遍装设了高压电抗器对线路电容进行一定的补偿。但是,当电抗器因故退出运行时,此时保护内预设的充电电流值,就失去了意义,并且影响了保护的动作性能。现场必须重新进行定值的整定,给运行带来不便。是否可以采用一个开入量(如:高压电抗器的刀闸辅助接点),来控制此项定值的切换。这样,运行方式切换起来就较为方便。

6:光缆与保护配合问题

根据京津唐电网调度规程:线路不允许无纵联保护运行。即:当两套纵联保护因故退出时,要把线路拉开。因此,在光纤与纵联保护的配合上,不允许同一线路的两套纵联保护使用一条光缆。防止因光缆出现问题,造成运行线路停运。对于双回线路,允许每条线路的其中一套可以共用一条光缆,而另一套则必须走其他光缆或通道。