继电保护特点范例(12篇)

daniel 0 2024-03-23

继电保护特点范文

摘要:文章系统分析了“工频变化量”技术的理论基础和在各种保护装置中的实际应用,并总结了这些保护装置的独特优势。

关键词:工频变化量;原理;微机保护

abstract:thepapersystematicallyanalyzedtheorybasisofdpfctechnologyanditsapplicationinallkindsofprotectiondevices,andthensummeduptheuniqueadvantagesofthesedevices.

keywords:deviationofpowerfrequencycomponent;principle;microcomputerprotection

在我国电力系统继电保护领域,南瑞继保公司无疑是占尽技术优势和市场优势的领头羊。之所以能够取得这样辉煌的成就,是与南瑞继保公司董事长、中国工程院院士沈国荣先生和他创立的“工频变化量”理论紧密联系在一起的。基于这种原理的保护装置在安全性、快速性、灵敏性和选择性等各方面都有很大的提高,但是在传统的教科书中并没有具体的理论讲述,厂家的说明书也很不详细。下面将从原理和实际应用方面进行具体地分析。

1工频变化量deviationofpowerfrequencycomponent(dpfc)原理分析

工频变化量的理论基础为叠加原理,即电力系统发生故障时,经过渡电阻短路,可认为是过渡电阻下面的一点金属性短路,即该点对系统中性点电压为零,可认为该点与中性点之间串联2个大小相等、相位相反的电压源,依然保持该点与中性点间电压为零,见图1。

“叠加”有2个含义:①短路后任一点的电压,如保护安装处m母线的电压(即m点到中性点电压,是我们关心的,箭头向上表示电位为升,m母线为正,中性点为负,),等于2个图中相应点的电压之和(二种状态)。②短路后某个支路的电流,如流过保护的电流,等于2图中相应支路的电流之和。从重叠原理本身来说,对uf没有要求,可以任意取值,但在保护装置里uf取短路点短路以前的电压,es、er为电源电势,在短路前后不变,因此,图1称为正常负荷状态,图2称短路附加状态,目的就是凑出这二种状态。

与常规的稳态量保护装置不同,基于工频变化量原理的保护装置只是“考虑”短路附加状态的各种电气量,而不考虑正常负荷状态的各种电气量。在附加状态中,只有短路点有一个电压源,电气量全部为变化量用符号表示。微机保护中正在采样的u、i减去“历史”上采样出来的u、i,即为加在继电器上的u、i。zs为保护背后电源的等值阻抗,zr为保护正方向的所有阻抗,s为保护背后中性点,由下图4、图5可得出2个基本关系式:

2变压器的工频变化量比率差动保护

变压器有70%左右的故障是匝间短路,为了提高小匝间短路时差动保护的灵敏度,常规的比率制动特性差动保护中的起动电流往往整定得较小,例如整定成0.3~0.5倍的额定电流,而且初始部份没有制动特性,见下图6。

但运行实践证明这样的差动保护往往在区外短路或短路切除的恢复过程中由于各侧电流互感器暂态或稳态特性不一致或者2次回路时间常数的差异或者电流互感器饱和造成保护误动。南瑞继保公司rcs978系列保护装置在传统的差动保护基础上另外又增加了工频变化量差动继电器,提高了变压器小匝数的匝间短路时的灵敏度,由于制动系数取得较高,在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现ta饱和与ta暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。

工频变化量比率差动保护的动作方程为:

理论上,工频变化量比率差动制动系数可取较高的数值,这样有利于防止区外故障时电流互感器饱和等因素所造成的差动保护误动。

变压器工频变化量比率差动继电器的动作特性见图7所示,阴影部分为动作区。

工频变化量比率差动继电器的特点:

(1)负荷电流对它没有影响。对于稳态量的比率差动继电器,负荷电流是一个制动量,会影响内部短路的灵敏度。随着内部故障严重程度的增大,其灵敏度会下降。

(2)受过渡电阻影响小。

(3)由于上述原因工频变化量比率差动继电器比较灵敏。提高了小匝数的匝间短路时的灵敏度。由于制动系数取得较高,在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现ta饱和与ta暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。

图8为变压器发生小匝间短路时的实际波形图,可以看出,当变压器c相发生1.5%的匝间短路故障时,常规差动保护(图中直线2)不会动作,而工频变化量差动保护(图中曲线1)要灵敏得多,会正确动作。

(4)不必输入定值。从工频变化量的比率差动保护的动作方程式中可以看出,工频变化量比率差动保护中不必输入定值,其固定门槛与浮动门槛由其他公式得出,是公司的专利技术,在此不作讨论。

3超高压输电线路保护中的工频变化量差动继电器和阻抗继电器

3.1输电线路电流纵差保护的主要问题

当重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路时,常规保护的灵敏度可能不够。由于负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流而不产生动作电流,而此时经高电阻短路,短路电流小而制动电流大,因此保护装置的灵敏度会下降。采用工频变化量比率差动继电器可以有效地解决输电线路的这个老大难问题。

工频变化量分相差动继电器的构成:

工频变化量分相差动继电器的动作特性见下图9。

工频变化量差动继电器的特点:①不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生制动电流;②受过渡电阻的影响也较小;③在单侧电源线路上发生短路,只要短路前有负荷电流,短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流;

由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。

3.2工频变化量阻抗继电器的构成:

用于构成快速的距离ⅰ段

其动作方程为:

工频变化量阻抗继电器的特点:①保护过渡电阻的能力很强,该能力有很强的自适应能力。②由于?驻?砖∑与?驻?砖相位相同,所以过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。因此区外短路不会超越。③正向出口短路没有死区。④正向出口短路动作速度很快。保护背后运行方式越大,本线路越长,动作速度越快。⑤系统振荡时不会误动,不必经振荡闭锁控制。⑥适用于串补线路。

南瑞继保公司的rcs931系列保护装置中采用工频变化量距离继电器自适应能力的浮动门槛,对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力,因而测量元件能在保证安全性的基础上达到特高速,起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动。由于工频变化量距离继电器动作速度非常快,现场曾有3ms动作出口的记录,因而工频变化量距离i段与纵联电流差保护一起构成线路的主保护。

4结论

工频变化量保护原理先进、构成简单,便于在微机保护中实现,而且不受负荷电流、非全相运行等方式影响,抗干扰性能非常突出、自适应能力极强,最突出的特点是动作灵敏可靠而速度非常快,在继电保护领域具有很强的竞争优势,是我国继电保护工作者智慧的结晶,体现了我国继电保护的独特风格和先进的技术水平。

参考文献:

[1]戴学安.继电保护原理的重大突破综论工频变化量继电器.新技术新产品,1995

[2]沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983,7(1).

继电保护特点范文1篇2

关键词:电网调度自动化;继电保护;防误系统;工作方法

1概述

在电力系统中,为了保证电网安全稳定运行,需要在设备的继电保护中整定正确的参数。当电网发生运行方式改变时,有些设备的继电保护需要根据方式的改变而修改参数。参数整定不正确会导致设备在电网发生故障时不能做出正确的反应,轻则造成停电,重则会造成人身伤害。

目前的电网中设备数量庞大,运行方式变动频繁,设备继电保护参数变动特例多。目前的电网调度防误系统不能给予这些设备的继电保护防误判断和建议。

随着电网的发展,越来越多的继电保护类型及数量整定入变电站设备和线路设备中。继电保护数据库平台实现了本地区继电保护整定参数和对应的运行方式汇集;网络拓扑结构平台实现了本地区模型和实时运行方式的汇集,为实现基于继电保护数据库平台和网络拓扑结构平台的继电保护防误系统提供了基础。

2继电保护可靠性评估

在保护可靠性评估建模及指标求解方面,系统级与装置级采用的思路相似,主要有解析法和模拟法两大类。解析法主要根据系统的结构、系统和元件的功能以及两者之间的逻辑关系,建立可靠性概率模型,通过递推或迭代等过程精确求解模型,从而计算出系统的可靠性指标。优点是具有清晰的物理概念,高精度的数学模型。缺点是系统规模增大计算量也会随之增大。而模拟法是通过对概率分布采样来进行状态的选择和估计,是利用统计学的方法得到可靠性指标,有MonteCarlo法等。模拟法具有比较直观的特点,它的计算精度和计算时间紧密相关。目前保护可靠性评估中广泛采用的主要是解析法,如Markov模型法、故障树法、Go法等。但是现有的可靠性分析方法都存在一个明显的缺陷,现有可靠性分析方法反映的是继电保护系统长期平均可靠水平,难以准确、有效地反映继电保护系统的可靠性随时间的变化,影响电力电网系统的正常、安全运行。

3技术方案

文章介绍一种基于电网调度自动化系统的继电保护防误系统及工作方法,可实现全网设备继电保护装置的参数防误闭锁和参数建议。该继电保护防误系统,电网调度自动化系统包括拓扑结构数据平台,包括以下各功能模块:数据接口模块:用于从所述拓扑结构数据平台中读取电网模型和电网运行实时方式信息;用户交互模块:获取用户当前校验的继电保护变更操作信息,发送前述信息给防误建议模块;接受防误建议控制模块反馈的判断结果和参数修改建议,并返还给用户;模型数据处理模块:接受数据接口模块读取的所述信息,然后,判断电网是否有运行方式改变,如有,则进行电气岛的分割和运行参数分析;如无,待机;防误建议控制模块:用于比对用户操作和专家库的操作步骤,对比继电保护整定参数是否和专家库中的一致,依据专家库进行不同的闭锁和建议;继电保护数据库:记载有电网中正在使用或备用的继电保护定值单及其对应的启用条件;所述继电保护数据库连接所述防误建议控制模块。还包括专家库平台模块:用于记录电网中的常规约束条件及一般性操作步骤和本电网中的特例情况汇集;所述专家库平台模块连接所述防误建议控制模块。

4工作方法及相关步骤

(1)初始化用户交互接口,进行用户操作指令的分解;用户操作指令分为两部分,第一部分是重新获得电网实时运行方式的指令,第二部分是介入到防误建议控制模块的用户操作指令内容;(2)根据所述第一部分用户操作指令,判断电网运行方式是否改变,如否进入步骤4,如是,继续;(3)读取新的拓扑模型;读取变化后的电网变化后的实时运行图;(4)参数分析;上个步骤所读取的电网变化后的实时运行图传输给所述模型数据处理模块,所述模型数据处理模块按照电网变化后的实时运行图分割电气岛,并进行运行参数分析,获取电网变化后的实时运行图的特征参数;(5)将特征参数和继电保护数据库中的启用条件进行比对,再查询与所述启动条件对应的继电保护定值单,得到特征参数对应的电气岛继电保护定值单;然后,在所述第二部分用户操作指令基础上进行继电保护操作步骤校验;(6)专家库介入,对上步骤获得的校验结果进行操作比对、优化操作步骤,形成优化操作步骤和定值校验建议;(7)返回用户;(8)结束。

文章介绍的继电保护防误系统设计原理为:电网继电保护防误系统通过数据接口从拓扑结构数据平台获取当前电网模型及运行方式信息,同时获取用户操作信息,通过模型数据处理模块进行电气岛的分割,并进行运行参数分析计算。依据运行参数查找继电保护数据库中相应的定值单,并从专家库中查找对应的操作步骤和整定值建议在防误建议模块进行比对分析并给出继电保护防误结果和操作建议。

文章介绍的系统适应电网调度发展的需要,根据电网拓扑结构数据平台和继电保护数据库的信息进行继电保护防误操作校核与建议,可以最大限度的杜绝调度误整定、漏整定的发生,尤其是无保护运行开关、合解环开关误动作、继电保护误整定导致开关跳闸、误停开关重合闸等事故的发生,对于保障电网的安全运行有着重要的意义。继电保护防误平台自动适应拓扑结构变化和继电保护数据更换,无需用户实时维护网络参数,查找定值单数据,大大减轻了维护和使用工作量,提高了工作效率和电网自动化系统的智能水平。既可以进行电网继电保护操作及开票的安全校核,也可以运用于模拟环境中继电保护部分的安全校核。

5结束语

文章介绍的防误闭锁功能包括以下几个方面:(1)断路器继电保护操作的防误校核:具备开关充电时继电保护操作的参数切换及操作顺序提示,线路代供线路继电保护参数切换及操作顺序提示,线路代供母线继电保护参数切换及操作顺序提示,合解环时线路继电保护参数切换及操作顺序提示等。(2)变压器继电保护操作的防误校核:具备变压器充电时继电保护操作的参数切换及操作顺序提示等。(3)母线继电保护操作的防误校核:具备母线充电时继电保护操作的参数切换及操作顺序提示等。(4)变电站内部和变电站之间配合的继电保护防误校核:具备自投方式发生改变时继电保护操作的参数切换及操作顺序提示等。

参考文献

[1]冯迎春,陆圣芝,濮岚.基于电网调度自动化系统的继电保护防误系统及工作方法[P].北京:CN103414169A,2013-11-27.

继电保护特点范文

关键字:继电保护;煤矿;供电系统;应用;

中图分类号:TM774文献标识码:A

1、引言

煤矿供电系统在正常运行工作过程中不可避免的会发生以下故障或者非常态的状况,例如短路、断线、绝缘老化等,会导致供电系统可能出现危险情况,造成不必要的财产损失。因此,煤矿供电系统的主要电器设备和供电线路都要装设继电保护装置,在煤矿供电系统中设置科学合理的继电保护装置对于保证煤矿供电系统的安全可靠具有至关重要要的作用,是保证煤矿供电系统安全运行过程中不可缺少的装置之一。近年来,煤矿供电系统中继电保护装置的应用研究已经成为国内外大量专家和学者研究的重要课题,对于煤矿供电系统的安全运行提供了科学的理论指导作用和实际应用价值。

2、继电保护装置的主要作用及其基本要求

2.1继电保护装置的主要作用

(1)监视煤矿电力系统的正常运行,当被保护的电力系统发生故障时,继电保护装置迅速准确地给距离故障点最近的断路器发出跳闸命令,使故障线路及时从电力系统中断开,最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏。

(2)反映煤矿电力系统的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,提示值班员迅速采取措施,使之尽快恢复正常,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。

(3)继电保护装置在煤矿供电系统中的应用对于提高电力系统的远程控制以及自动化控制有着至关重要的作用,并且能够为煤矿生产过程实现自动化控制功能。

2.2继电保护装置的基本要求

通常情况下,在煤矿供电系统中继电保护装置要满足以下四个方面的要求:速动性、选择性、可靠性以及灵敏性,其基本要求如下:

(1)继电保护装置动作速动性是指在煤矿供电系统出现故障时,继电保护装置能够迅速准确的切除出现故障的电路,保证供电系统的稳定性,减轻出现故障的供电电路中的设备和元器件的损坏程度,降低线路损坏程度,从而切断故障防止故障外延,引起其他不必要的损失。

(2)继电保护装置选择性是指当煤矿供电系统出现故障时,首先切断故障设备或者元器件以及线路本身的故障,当以上动作不能够按照指令执行时,继电保护装置能够进行选择行的切除故障相邻的上一级的设备和元器件电路,或者由上一级的继电保护装置选择性的进行切除线路故障。

(3)继电保护装置灵敏性指的是在电路系统规定的保护范围内,对于系统出现的故障状况的实际反应的能力。继电保护装置应该保证无论煤矿供电系统中出现何种故障或者故障发生在何种位置,都能够及时迅速领命的将故障的情况反映出来,这样才能够说明继电保护装置满足灵敏性的要求规定。

(4)继电保护装置可靠性指的是对于煤矿供电系统出现的任何故障都要能够迅速的执行正确的动作,不能够出现不工作状况,在不应该执行动作时,不应该出现错误动作。继电保护装置的可靠性对于煤矿供电系统的运行有着十分很总要的作用,出现任何的错误动作动能够使的故障的影响范围变大,对于生产造成不必要的损失。

3、继电保护装置在煤矿供电系统的应用

煤矿供电系统在发生故障或者不正常运行是,电路中的主要表现特征为电路电流瞬间增大或者电路电压瞬间降低。继电保护装置中的过电流保护在煤矿供电系统中应用较为广泛,是一种利用及时测量电路中电流增大的特点而构成的继电保护装置,其主要的工作原理如下所示。

3.1过电流保护装置的工作原理

正常运行时,线路中流过工作电流小于继电器的动作电流,继电器不能动作,继电器的触点都是断开的。当保护范围内发生短路故障时,流过线路的电流增加,当电流达到电流继电器的整定值时,电流继电器动作,闭合其常开触点,使时间继电器线圈有电,经过一定延时,时间继电器触点闭合,接通信号继电器线圈回路,信号继电器触点闭合,接通灯光、音响信号回路。由此可见,保护的动作时限从线路的末端到电源是逐级增加的,越接近电源,动作时限越长,这种确定保护动作时限的方法称为时限的阶梯原则。定时限过电流保护装置的动作时限是由时间继电器的整定值决定的,只要通过电流继电器的电流大于其动作电流,保护装置就会启动,而其动作时限的长短与短路电流的大小无关。所以把具有这种时限特性的过电流保护称为定时限过电流保护。

3.2电流速断保护

实施电流速断保护的主要目的是为了保证动作具有选择性。在工程中,为了确保保护装置的动作时限尽量长,设定的前一级保护的动作时限比后一级长一个时限阶段扯,从而会造成短路电流很大,因此危害就会很大。此时就要进行电流速断保护,因为我们常见的继电器电流保护装置的动作时限不会多于1s,而这种设置的动作时限一般都不会少于1s。对于浅井作业供电方式来研究电流速断保护的应用。第一种应用为浅井所使用的电压为低压,设备也都为低压设备,通过变压器变为低压送入井底,再由井底内配电所送给各个设备。第二种是无高压作业情况,所供负荷较小,可使用地面的变电站变配电供采区负荷不大且无高压用电设备时,由地面变电站将降为380V或660V后,再由采区配电所送给各个设备使用。第三种应用为高压作业情况,所供负荷较大,利用高压电缆经钻孔送电,但所送的电为高压电,必须经过采区变电所降压后方可使用。

4、煤矿供电系统中继电保护装置类别及特征

4.1煤矿供电系统中继电保护装置类别

煤矿供电系统中会应用许多保护设施,他们功能各不相同,但究其组成原理和构成部件来说,无外乎是三种部件组成,测量元件、逻辑元件和执行元件。测量元件识别并存储和保护电气参数,在存储和保护过程中完成参数的变换,之后传递给逻辑元件;逻辑元件将参数与给定值分析比较给出逻辑判断,如果参数不符合逻辑,发出指令给执行元件;执行元件接受指令并发出命令,断路器自动跳闸,最终完成继电保护。下面根据煤矿供电系统发挥的作用和参数不同,对继电器进行了详细划分。

由反应物理量不同,将继电器划分为电流继电器、电压继电器、功率继电器

方向继电器、阻抗继电器五类。原理不同,所分类型有所差别,通常情况下经常分为:晶体管型继电器、电磁型继电器、整流型继电器、感应型继电器。

由元件之间连接方式不同,将继电器分为一次作用式继电器和二次作用式继电器。一次作用式继电器是指元件与主回路直接连接,不需要其他元件辅助连接的继电器;二次作用式是指元件与主回路要通过互感器才能连接。

由跳闸方式不同将继电器分为直接动作式继电器和间接作用式继电器。直接动作式继电器是指:执行元件的电磁机构在动作发生时直接作用使开关跳闸;必须通过跳闸线圈才能使开关跳闸的称为间接作用式继电器。

4.2煤矿供电系统中继电保护装置特征

(1)电磁型继电器特征:结构简单、可靠性能优良、用途广泛、可适用多种场合;工作原理是磁力矩>可动系统摩擦力矩+弹簧反作用力矩。目前市场上已经生产出的成品类型有:极化式的电磁型继电器、螺管式电磁型继电器、干簧式电磁型继电器、拍合式电磁型继电器、转动无片式电磁型继电器等等。

(2)感应型继电器的特征:动作反应灵敏、具有反时限性质。工作原理是利用可动铝盘(也可以是铝杯)以及固定电磁铁动作。

(3)整流型继电器特征:反时限性质、具有感应继电器的特性,利用单结晶体管完成动作,反应迅速。

(4)晶体管型继电器特征:敏捷、反应更快、可靠性好、体积小、节能、噪声小、动作速度快,可以与其他元件组合成复杂程度高的继电器。此继电器发展迅猛,很有可能会成为未来继电器行业的主导。

5、结语

综上所述,在煤矿供电系统的设计及其应用过程中,为了确保工作人员以及工作现场的人身安全和财产安全,必须安装有继电保护装置,防止供电系统出现不正常的现象,造成不必要的损失。在今后的研究工作中,应该重点对煤矿系统中继电保护装置的安装位置及继电保护装置本身安全性能进行研究,并且探索研究创新的继电保护装置,使得继电保护装置在煤矿供电系统中发挥到应有的作用,确保煤矿供电系统的正常运行。

参考文献

[1]黄凤.浅析电力系统继电保护装置存在的问题与对策[J].科技创新导报.2009(34).

[2]谢天淮.浅谈煤矿供电系统继电保护装置的优化[J].装备制造.2009(11).

[3]何傍娟.正确选型提高保护的正确动作率[J].商业文化(学术版).2008(11).

[4]许卫军.继电保护在10kV线路中的应用[J].中国高新技术企业.2011(04).

继电保护特点范文篇4

【关键词】微机继电保护抗干扰

传统的继电保护装置虽然能够自动快速的完成跳闸操作,但是若有多个判断组合就会使得传统继电保护装置的可靠性降低。微机继电保护装置能够判断不同的组合,所以能够可靠的完成跳闸操作。本文将详述微机继电保护装置的种类及微机保护装置的构成、微机保护的特点、优点以及微机继电保护的抗干扰措施。

1微机继电保护装置的种类及微机继电保护装置的构成

微机继电保护装置的种类较多,因为线路的不同或者保护程度的不同会产生较多不同的微机继电保护装置,但是微机继电保护装置的构成相差不大,下面将进行详述。

1.1微机继电保护装置的种类

微机继电保护装置的种类可以按照四个方面进行分类,分别是线路保护装置、母线保护、变压器保护装置、管理装置、测控装置及其他保护装置(电容器保护测控装置、电抗器微机保护装置等),这五类微机继电保护装置分别拥有不同的保护对象,而且每个保护对象都是非常重要的。线路保护装置中有微机线路保护装置以及微机横差电流方向线路保护装置等,线路保护装置就是有效的保护输电线路,避免由于短路而导致的电力安全事故发生,在发生短路的瞬间会产生较强的电流,微机继电保护装置就会检测到危险电流并采取跳闸操作。主设备(变压器保护装置)保护装置主要是高后备、低后备和中后备,主设备保护装置就是通过微机继电保护装置来维护主设备的安全运行。测控设备主要是微机遥测遥控装置以及微机脉冲电度测量装置,而管理装置单元主要是通信单位以及双机管理单元,由于微机继电保护装置所需保护的对象不同所以才衍生出较多的种类。

1.2微机继电保护装置的构成

微机继电保护装置是由高集成度、总线不出芯片单片机、高精度电流电压互感器、高绝缘强度出口中间继电器、高可靠开关电源模块等部件所组成,这些电气元件共同构成了微机继电保护装置,并且使得微机继电保护装置更加完善。

2微机继电保护装置的特点以及优点

微机继电保护装置相比于传统的继电保护装置而言具有更可靠的性能、应用更加灵活而且能够实现远程控制的功能。下面将详述微机继电保护装置的特点以及优点。

2.1微机继电保护装置的可靠性更高

微机继电保护装置是由计算机程序控制的,程序有强大的分析能力,计算机程序能够识别外界的干扰并采取相应的措施。而传统的继电保护装置仅能够控制简单的线路,对于多组合线路无法进行准确的判断,而且传统的继电保护装置的控制方法较简单,在复杂线路的控制中可靠性不够。但是用计算机程序控制的微机继电保护装置却能够在复杂的线路中识别需要控制的线路,并采取相应的断电操作。

2.2微机继电保护装置更加灵活

微机继电保护装置是由软件的逻辑运算来完成的,当需要微机继电保护装置时软件就会根据保护对象的区别或者不同的保护原理来合理的进行保护。程序能够自主选择继电保护组合,这相比于传统的继电保护装置而言其灵活性更强。

2.3微机继电保护装置具有远程控制功能

微机继电保护装置具有较好的通讯功能,能够实现变电站之间的通信,微机监控系统可以控制系统中的每一个变电站,即能够实行微机继电保护的远程控制。而原有的继电保护装置则不可能拥有这种功能,远程控制功能可以使得微机继电保护装置更加迅速。而且微机继电保护装置的远程控制能够将电网的数据上传到网络中,那么就可以对电网的电能进行集中调度,实现电力资源的安全使用。

2.4微机继电保护装置的设备使用年限更加长远

微机继电保护装置在正常使用状态时各个元器件都是在休眠的状态,只有微机继电保护程序运行时才会使得各个元件工作,相比于传统的继电保护装置而言其元器件的使用时间可以更大限度的延长,而且对于微机继电保护装置非常有效。

3微机继电保护装置的抗干扰措施

微机继电保护装置虽然能够有效的避免安全事故的发生,但是在微机继电保护装置的使用过程中还需要抗干扰装置,下面将详述几种微机继电保护装置的抗干扰措施。

3.1自身的抗干扰措施

微机继电保护装置的设计,可以选用低功耗的单片机,另外还要使用高质量的电源,最好能够采取稳压电源,这样不仅可以减少电源噪声还可以减少放大回路的影响。微机继电保护装置的内部要接地,这样就可以有效的消除共模干扰。另外还可以采用防频率混叠的模拟低通滤波器来阻止差模浪涌对回路的影响,并以此来削减噪声污染对回路信号的干扰。

3.2软件系统的抗干扰措施

为了避免微机继电保护装置中的软件程序在受干扰的情况下发生死机的情况,就需要对软件系统采取抗干扰措施,软件系统的抗干扰就要对CPU运行状况进行监测,一旦CPU受到干扰而发生失控的情况就需要重启微机继电保护装置。电路板对于微机继电保护装置也有很大的影响,因为电路板是运行各个元器件的基础,如果电路板上的元器件布局不合理就会使得微机继电保护装置的抗干扰能力降低。较多的电子元器件在电路板中会形成电磁干扰,对于这种情况可以利用SMD(表面贴装器件)技术来降低电磁干扰。

3.3外部的抗干扰措施

由于微机继电保护装置的安装环境中有较多的电磁干扰,微机继电保护装置的电流互感器与电压互感器运行时会产生较大的电磁干扰信号,对于微机继电保护装置的软件运行有着非常大的影响。微机继电保护装置需要接地,微机继电保护装置接地以后就能够有效的抵御静电的干扰。如果将微机继电保护装置的电源线与大地直接相接,这样就会使得微机继电保护装置免受干扰。另外还可以实行滤波措施,只接受系统需要的信号,将系统不需要的信号阻挡,这对于微机继电保护装置的抗干扰是非常有效的。

4总结

微机继电保护装置的抗干扰能力较弱,如果在使用微机继电保护装置的过程中没有进行有效的抗干扰措施就会使得微机继电保护装置失去作用,并造成较严重的后果。为了使得微机继电保护装置能够更好的发挥作用,就要不断的创新微机继电保护装置的抗干扰措施,使得微机继电保护系统得到更加广泛的运用。

参考文献

[1]王博.变电站微机继电保护抗干扰措施应用研究[D].重庆大学,2008.

继电保护特点范文篇5

关键词:异步电动机保护装置控制

异步电动机的保护是个复杂的问题。在实际使用中,应按照电动机的容量、型式、控制方式和配电设备等不同来选择相适应的保护装置及起动设备。

电动机的保护与控制关系

电动机的保护往往与其控制方式有一定关系,即保护中有控制,控制中有保护。如电动机直接起动时,往往产生4—7倍额定电流的起动电流。若由接触器或断路器来控制,则电器的触头应能承受起动电流的接通和分断考核,即使是可频繁操作的接触器也会引起触头磨损加剧,以致损坏电器;对塑料外壳式断路器,即使是不频繁操作,也很难达到要求。因此,使用中往往与起动器串联在主回路中一起使用,此时由起动器中的接触器来承载接通起动电流的考核,而其他电器只承载通常运转中出现的电动机过载电流分断的考核,至于保护功能,由配套的保护装置来完成。

此外,对电动机的控制还可以采用无触点方式,即采用软起动控制系统。电动机主回路由晶闸管来接通和分断。有的为了避免在这些元件上的持续损耗,正常运行中采用真空接触器承载主回路(并联在晶闸管上)负载。这种控制有程控或非程控;近控或远控;慢速起动或快速起动等多种方式。另外,依赖电子线路,很容易做到如电子式继电器那样的各种保护功能。

电动机保护装置

电动机的损坏主要是绕组过热或绝缘性能降低引起的,而绕组的过热往往是流经绕组的电流过大引起的。对电动机的保护主要有电流、温度检测两大类型。下面结合产品作些介绍。

1.电流检测型保护装置

(1)热继电器利用负载电流流过经校准的电阻元件,使双金属热元件加热后产生弯曲,从而使继电器的触点在电动机绕组烧坏以前动作。其动作特性与电动机绕组的允许过载特性接近。热继电器虽则动作时间准确性一般,但对电动机可以实现有效

的过载保护。随着结构设计的不断完善和改进,除有温度补偿外,它还具有断相保护及负载不平衡保护功能等。例如从ABB公司引进的T系列双金属片式热过载继电器;从西门子引进的3UA5、3UA6系列双金属片式热过载继电器;JR20型、JR36型热过载继电器,其中Jn36型为二次开发产品,可取代淘汰产品JRl6型。

(2)带有热—磁脱扣的电动机保护用断路器热式作过载保护用,结构及动作原理同热继电器,其双金属热元件弯曲后有的直接顶脱扣装置,有的使触点接通,最后导致断路器断开。电磁铁的整定值较高,仅在短路时动作。其结构简单、体积小、价格低、动作特性符合现行标准、保护可靠,故日前仍被大量采用.特别是小容量断路器尤为显著。例如从ABB公司引进的M611型电动机保护用断路器,国产DWl5低压万能断路器(200—630A)、S系列塑壳断路器(100、200、400入)。

(3)电子式过电流继电器通过内部各相电流互感器检测故障电流信号,经电子电路处理后执行相应的动作。电子电路变化灵活,动作功能多样,能广泛满足各种类型的电动机的保护。其特点是:

①多种保护功能。主要有三种:过载保护,过载保护十断相保护,过载保护十断相保护+反相保护。

②动作时间可选择(符合GBl4048.4—93标准)。

标准型(10级):7.2In(In为电动机额定电流),4—1Os动作,用于标准电动机过载保护,速动型(10A级):7.2In时,2—1Os动作,用于潜水电动机或压缩电动机过载保护。慢动型(30级):7.2In时,9—30s动作,用于如鼓风机电机等起动时间长的电动机过载保护。

③电流整定范围广。其最大值与最小值之比一般可达3—4倍,甚至更大倍数(热继电器为1.56倍),特别适用于电动机容量经常变动的场合(例如矿井等)。

④有故障显示。由发光二极管显示故障类别,便于检修。

(4))固态继电器它是一种从完成继电器功能的简单电子式装置发展到具有各种功能的微处理器装置。其成本和价格随功能而异,最复杂的继电器实际上只能用于较大型、较昂贵的电动机或重要场合。它监视、测量和保护的主要功能有:

①最大的起动冲击电流和时间;

②热记忆;

⑤大惯性负载的长时间加速;

④断相或不平衡相电流;

⑤相序;

⑥欠电压或过电压;

⑦过电流(过载)运行;

⑧堵转;

⑨失载(机轴断裂,传送带断开或泵空吸造成工作电流下跌);

⑩电动机绕组温度和负载的轴承温度;

⑩超速或失速。

上述每一种信息均可编程输入微处理器,主要是加上需要的时限,以确保在电动机起动或运转过程中产生损坏之前,将电源切断。还可用发光二极管或数字显示故障类别和原因,也可以对外向计算机输出数据。

(5)带有电子式脱扣的电动机保护用断路器其动作原理类同上述电子式过电流继电器或固态继电器。功能主要有:电路参量显示(电流、电压、功率、功率因数等),负载监控(按规定切除或投入负载),多种保护特性(指数曲线反时限、I2t曲线反时限、定时限或其组合),故障报警,试验功能,自诊断功能,通信功能等。产品如施耐德电气公司生产的M系列低压断路器。

(6)软起动器软起动器的主电路采用晶闸管,控制其分断或接通的保护装置一般做成故障检测模块,用来完成对电动机起动前后的异常故障检测,如断相、过热、短路、漏电和不平衡负载等故障,并发出相应的动作指令。其特点是系统结构简单,采用单片机即可完成,适用于工业控制。

2.温度检测型保护装置

(1)双金属片温度继电器它直接埋入电动机绕组中。当电动机过载使绕组温度升高至接近极限值时,带有一触头的双金属片受热产生弯曲,使触点断开而切断电路。产品如JW2温度继电器。

(2)热保护器它是装在电动机本体上使用的热动式过载保护继电器。与温度继电器不同的是带2个触头的碗形双金属片作为触桥串在电动机回路,既有流过的过载电流使其发热,又有电动机温度使其升温,达到一定值时,双金属片瞬间反跳动作,触点断开,分断电动机电流。它可作小型三相电动机的温度、过载和断相保护。产品如sPB、DRB型热保护器。

(3)检测线圈测温电动机定子每相绕组中埋入1—2个检测线圈,由自动平衡式温度计来监视绕组温度。

(4)热敏电阻温度继电器它直接埋入电动机绕组中,一旦超过规定温度,其电阻值急剧增大10—1000倍。使用时,配以电子电路检测,然后使继电器动作。产品如JW9系列船用电子温度继电器。

保护装置与异步电动机的协调配合

为了确保异步电动机的正常运行及对其进行有效的保护,必须考虑异步电动机与保护装置之间的协调配合。特别是大容量电网中使用小容量异步电动机时,保护的协调配合更为突出。

1.过载保护装置与电动机的协调配合

(1)过载保护装置的动作时间应比电动机起动时间略长一点。电动机过载保护装置的特性只有躲开电动机起动电流的特性,才能确保其正常运转;但其动作时间又不能太长,其特性只能在电动机热特性之下才能起到过载保护作用。

(2)过载保护装置瞬时动作电流应比电动机起动冲击电流略大一点。如有的保护装置带过载瞬时动作功能,则其动作电流应比起动电流的峰值大一些,才能使电动机正常起动。

(3)过载保护装置的动作时间应比导线热特性小一点,才能起到供电线路后备保护的功能

2.过载保护装置与短路保护装置的协调配合一般过载保护装置不具有分断短路电流的能力。一旦在运行中发生短路,需要由串联在主电路中的短路保护装置(如断路器或熔断器等)来切断电路。若故障电流较小,属于过载范围,则仍应由过载保护装置切断电路。故两者的动作之间应有选择性。

短路保护装置特性是以熔断器作代表说明的,与过载保护特性曲线的交点电流为Ij,若考虑熔断器特性的分散性,则交点电流有Is及IB两个,此时就要求Is及以下的过电流应由过载保护装置来切断电路,Ib及以上直到允许的极限短路电流则由短路保护装置来切断电路,以满足选择性要求。显然,在Is—IB范围内就很难确保有选择性.因此要求该范围应尽量小。从现行IEC标准规定来看,极限值为Is=O.75Ij,Ib=1.25IJ。目前过载保护装置的额定接通和分断能力均按0.75IJ考核,显然偏低一些,从IEC标准修改的动向,今后有可能按IJ考核,以提高其可靠性。因此上述的协调配合应既考虑其选择性,又考虑其额定接通和分断能力。

继电保护特点范文篇6

【关键词】微机继电保护;原理;发展

前言

基于微处理器来构成的数字电路,则为计算机保护装置,一般情况下会把计算机保护装置称之为微机保护。近年来,微机保护装置会应用在100kV左右的变电站中,然而220kV以上的变电站一般通过对不同原理的微机保护装置的应用,来实现微机保护的运行。并且,微机型的继电保护装置能够和监控系统构成完善的网络体系,控制室的保护装置会把微机监控系统中所具备的运行情况,合理的传递到监控中心,监控人员利用远程操作手段,对投切保护装置进行详细的查看,以此来切换保护定值。微机保护强有力的改善了传统继电保护中存在的硬件无法解决的问题。由于微机继电保护装置便于操作微机软件,使得微机继电保护的发展无可限量。

一、微机继电保护的特点

微机继电保护包含:高压电容电抗器保护、高压电动机保护、厂用变压器保护、母联备自投保护、母联分段保护等。微机继电保护和传统继电保护相比较,在保护性能方面有很大的差异。由于布线逻辑上所显现出的复杂结构特点,传统继电保护的各个功能都是利用相关的连线和硬件设备构成,然而微机继电保护,是通过有效运行微机系统中所具备的不同程序来达成的。微机继电保护和传统继电保护的差异显著的体现出,微机继电保护的优越特性:

1.1较强的经济型。

1.2大幅度提升了保护的可靠性及保护性能。

1.3提升多种保护动作的正确率。

1.4简化了定期的校验流程,并实现运行维护的便捷、灵活的目的。

1.5更加便捷的获取到不同形式下的附加功能。

可是,微机继电保护也会造成一些局限性的阻碍因素,例如:无法移植微机装置中的软件,无法更新微机装置中长期使用的硬件。需要通过对微机装置进行针对性的研究,并引入对微机继电保护的原理的研究,才能够改善这一系列阻碍到继电保护的因素。

二、微机继电保护的原理研究

微机继电保护和传统模拟式继电保护相比较,最大的区别为:传统模拟式继电保护使用的是软件,而微机继电保护使用的是数字继电器来实现保护功能。继电保护有较多的种类,根据保护对象来分类,包含线路保护和原件保护等。根据保护原理进行分类,包含:电流保护、电压保护、距离保护、差动保护等。而无论哪种保护在算法的应用上,都是为了计算出保护对象运行特点的各个物理量,例如:电流、电压等有效值。广泛应用在微机继电保护中的算法分别为:微积分算法、傅里叶算法,在后备保护方面,具体采用的是微积分算法,能够在一定程度上确保达到每周波12点的高精度目的[1]。

微机继电保护软件的程序包含三个类别:其一,主程序。自检循环和初始化两部分构成了主程序,能够完成工作过程中对工作状态的确认、对定值的调用等工作。其二,采样中断程序。由三项内容构成了采样中断程序,分别为:电压自检、电流自检、采样电流实变量元件。其三,故障处理程序。该程序能够完成微机继电保护的相关保护功能,装置在复位或上电之后,需保护主程序的运行,并要每隔5/3ms才能执行一次采样中断服务程序,同时可以断定电流突变量气动元件能否正常动作。如果无法正常动作,需要中断执行程序,并转入到主程序中。如果正常动作,中断执行程序之后,需及时返回到故障程序中,达到保护功能的目的,指导主控程序能够在正常运行时停止[2]。图1为微机继电保护软件程序的结构:

微机继电保护软件共包含两部分,分别为:接口软件、保护软件。保护软件中的配置主要是中断服务程序和主程序。而接口处负责的是人机接口软件,所具备的程序包含:监控程序和运行程序,在运行模式下才能够执行运行程序,在调试模式下主要执行的是监控程序。保护软件工作状态包含:不对应、调试、运行三种。工作状态不同的情况下,所对应的程度也会有所异同。

2.1运行状态的工作原理

运行状态下的“工作”位置上需设置开关,在“禁止”的位置需设置定值固化开关,而定值拨轮开关需设置在运行定值区域,在“巡检”位置设置接口插件巡检开关,若保护运行灯亮起,要投入相应的保护功能,以此来促进运行工作的顺畅开展。运行状态下的工作共四个步骤,分别为:显示与打印保护定值、修改与显示运行时钟、显示与打印故障报告、显示与打印采样报告。

2.2不对应状态的工作原理

在运行状态下,才能够展开不对应状态工作,对于不对应状态来说,需要将随意一个保护插件中的工作方式开关从“工作”位转移到“调试”位,插件无需复位。在不对应状态下,保护插件只具备运行一些中断服务程序的采集数据功能。不对应状态可以用在精度采样、调试数据采集系统等情况下。

2.3调试状态的工作原理

调试的过程是将CPU插件开关从“工作”位转移到“调试”位,同时将CPU插件复位。若在这种调试状态下,保护插件运行中的OP灯灭,保护功能和数据采集都将退出。调试状态下的工作共三个步骤,分别为:输入定制、保护版本显示、CRC码检验、试验。

三、微机继电保护的发展趋势研究

对于国内与国外的微机继电保护的发展需求来说,在微机继电保护技术发展趋势上,能够归结为:人工智能化、通信数据一体化、网络共享化和计算机一体化等。安全指标得到控制,才能够保证检验工作的顺畅性,即提升安全性就说明已经提升了生产率。继电保护装置实际上是一台高性能、多功能的计算机,对电力系统网络是较为实用的智能终端。能够从网络信息中获得设备运行所必需的数据资料,并有效的传递到网络控制中心。因此,微机继电保护装置不单能够将达到继电保护功能有效性的目的,还能够达成控制、收集数据的功能,也就是说已充分实现测量、控制、保护一体化。

结语:在不断研究微机保护装置的过程中,保护软件、微机保护算法等得到了显著的成就。智能化保护方案成为了提升继电保护性能的主要原理。使得微机继电保护朝向智能化、灵活性的方向发展,提供了相应的各种安全技术方案,从而使设备运行达到了安全运行的目的。

参考文献

[1]李雪梅,王文彬.微机继电保护的现状及发展趋势[J].内蒙古石油化工,2013,11(08):152-158.

[2]丁刚.电力系统微机继电保护仿真研究[D].南京理工大学,2013,10(07):123-131.

继电保护特点范文1篇7

关键词:电力继电保护;故障;检测

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.179

1电力继电保护的基本特性

1.1电力继电保护灵敏性强

电力继电保护李敏性的关键就在于:电力系统在继电保护出现故障的时候,查找电路类型及位置,短路点会不会出现过渡电阻的情况,一旦发现继电保护就可以立即的做出智能、快速的反应。电力继电保护的这种智能保护反应覆盖的范围十分的广泛,不仅仅是电力系统大负荷运行之下的三相短路,而且还会出现电力系统小功率之下电流经过较大过渡电阻而出现的双相、单相短路的情况,继电保护均可以应对。

1.2电力继电保护工作稳定性好

现如今,现代化社会用量的暴增,各个地区也在逐渐的扩大用电的容量,这些在很大程度之上给电力系统的正常稳定运行面临着巨大的挑战。在电力系统之中,继电保护装置对于电网的正常运行的作用十分的关键,假使机电保护装置在发生故障的时候,就会使得电力系统运行发生问题,在严重的情况下还会发生继电保护装置无法将自身的特性发挥出来,电网系统处在一个不稳定的状态,导致电力系统发生崩溃的现象。

2电力继电保护故障的检测

2.1利用空间的电磁场来探测单相接地故障的支路方法

在小电流接地系统发生单相接地故障的时候,接地点的无故障支路、后向支路及其前向支路的零序电流以及电压所表现出来的特征是不同的。那么在这个时候周边的电磁分布不会不同。所以,可以有效的利用零序电场及磁场来查找接地故障点。

2.2区别故障支路和故障相的方法

在小电流接地系统发生单相接地故障的时候,会发生一个涵盖故障特征的显现出来暂态的情况。且相应的还得建立一个小电流接地系统的数学模型,可以仿真在出现故障之前几个周波的具体波形,那么就可以得到电力系统之中符合电流发生的瞬时畸变波形,再就是发生接地故障的时候,所出现时刻电流暂态信号进行小波分解,最终得到故障之路三相电流能量时谱。之后就可以在出现故障之后,一个周波内能量的小波能量在接地的过程之中选线选相判断的根据。且可以直接性的通过查找故障时候的频带特征量以及负电荷电流提取的瞬时性特征,那么就可以实现系统在没有故障干扰的时候,精确的查找并识别出来故障相机故障支路。

2.3综合故障分析系统的继电保护和检测方法

将危机保护装置进行网络化,使得继电保护之中关键装置的每一点均可以实行纵联串联及差动保护,且还得给系统之中的主站进行相应的协调管理提供一个数据处理、上传及通讯等通信的支持。且还得要依据继电保护装置反应的保护安装处的电气量,实施检测可以及时的将故障的位置、性质、原因及相应的参数找出来,立即的向系统之中的保护装置发出命令,精确的将出现故障的设备及元件查找出来,最大限度之上降低发生故障时候的经济损失,充分的加大系统的安全稳定性及可靠性。

3维修方法

3.1电力继电保护替代维修法

(1)对于处在运行状态的元器件进行相应的替代操作的时候,那么就可以不用采取措施,假使部分元器件在替换操作的时候,务必得要及时的断开电源;(2)分析提到元器件相关参数的时候,保障其完全相同并不会发生任何问题的时候,才予以替代;(3)针对相同厂家所制造的继电产品,就可以采取外部加压的方式来确定即性核后,才能进行相应的替换。

3.2电力继电保护电路拆除维修法

(1)电压互感器的二次熔丝在被烧毁的时候,回路之中就会出现短路故障,那么此时就可以通过电压互感器二次短路将相应的问题及时的查找出来,对于端子就可以及时的进行分离工序,最终达到解决故障;(2)假使箍套装置的保护发生损毁的现象,或者是电源空气部位的开关不能启闭,那么在该类现象之下,就可以凭借各个元器件的插拔工序来查找故障,同时还得要时刻观察熔丝在发生熔断现象而相应的发生改变;(3)假使发生直流接地故障的时候,就可以先利用拉路法,及时的将故障的位置及原因及时的找出来,之后就可以将接地支路拆开以及相队形的电源端断子,最终到真正的解决故障。

3.3电力继电保护带负荷检查维修法

将参考对象确定下来,比如相位测量在选择参考电压的时候,一般选用的是A相母线电压,假使电压发生不便,就可以立即选择电流来进行相应的参考。但是要保障所有的参考点的一致性。

总之,现如今,随着人民生活水平的不断提高,用于家居的电量也在与日俱增,在这种形势之下,就会在无形之中给电力企业的带来用电压力。那么电力企业要及时的意识到这一点,将主要的工作目标定位为保障居民用电及工业用电的安全可靠性。

参考文献:

[1]徐健.电力继电保护故障的检测及其维修[J].通讯世界,2015(24):188-189.

[2]陶国.电力继电保护故障检测及维修探析[J].电子技术与软件工程,2015(02):233.

[3]危靖龙.浅析电力继电保护故障的检测与维修技术[J].企业技术开发,2015(14):91+93.

[4]杨元恺.电力继电保护故障的检测与维修[J].科技创新与应用,2015(31):189.

继电保护特点范文篇8

关键词:变电站综合自动化;功能特点;继电保护

作者简介:李惜玉(1971-),女,广东揭阳人,广东工业大学自动化学院,高级实验师;谢创利(1991-),男,广东揭阳人,广东工业大学自动化学院本科生。(广东广州510090)

基金项目:本文系2011年广东工业大学大学生创新基金项目(项目编号:402102026)、2012年广东工业大学大学生创新基金项目(项目编号:xj201211845021)、广东省电气工程及其自动化特色专业基金项目(项目编号:402102299)的研究成果。

中图分类号:G642.423文献标识码:A文章编号:1007-0079(2013)17-0102-02

电力系统的猛速发展给继电保护提出了更高的要求,继电保护装置是电力系统重要的组成部分,也是电力系统安全、稳定和可靠运行的重要保证之一。继电保护数字仿真也已成为继电保护研究、设计和教学等各方面不可缺少的工具,电力系统变电运行中微机继电保护的参数确定、各种事故及继电保护操作等需要通过仿真来认识。然而,仅限于软件仿真,无继电保护装置、电缆等二次设备,没有真实的二次信号,操作缺乏真实感,仅靠提供一个模拟环境是无法达到教学应用和科研研究要求的。[1,2]

TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统是基于实时仿真技术的数字、物理混合仿真平台,该实验平台把实际的变电站继电保护运行“移植”到实验台中,非常接近现场变电继电保护运行,可以有效地加强学生对各种物理现象的认识,并进一步掌握和理解物理概念。[3,4]

一、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的技术特点

TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统采用了试验台结构。该试验台由TQWX-III微机型继电保护实验测试仪、TQXBZ-III多功能微机型实验装置、常规保护继电器、成组保护接线图、控制回路模块、按钮开关、万能转换开关、保护模式切换开关及直流电源、信号灯、蜂鸣器等附件构成,并提供了三套配套软件:《继电保护特性测试系统软件》、《电力网信号源控制系统软件》和《多功能微机保护实验装置管理程序软件》。TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统面板示意图如图1所示。该实验系统主要有以下特点:

1.适用性强

该系统既可满足“电力系统继电保护原理”、“电力系统微机保护”、“发电厂电气部分”等相关课程实验教学的需求,也可作为学生课程设计、毕业设计和创新研究的开放性平台。这样不仅节省了多种实验设备的占地面积,同时也减少了花费。

2.接近电力系统实际

采用“微机型继电保护试验测试仪”替代了由传统实验系统调压器、移相器、滑线电阻和测量仪表等构成的“地摊”式实验设备,与电力系统进行继电保护的试验方法完全相同。同时也能够让学生了解到继电保护的最新测试技术,而不仅仅是停留于过去的陈旧技术。

3.实验现象直观

配备PC机,可直观显示实验过程中的各种测试数据、动作特性曲线、波形图等。对于数字式继电器可通过PC机操作修改整定值,方便简单。另外,可通过PC机选择变量的变化方式,可手控亦可程控。

4.组态灵活

装置均具有联网功能,利用多套实验系统可组态任意结构的电力系统,以满足实验教学、课程设计、创新研究的要求。

5.接口开放

考虑到面对学生教学的特点,该实验系统中的核心设备接口开放,可作为二次研究、开发平台,学生可自己开放程序下载到装置硬件中运行,构成具有任意定制功能的新装置。[5,6]

二、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的功能

多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统主要具有以下功能:继电保护课程实验、微机保护课程实验和发电厂电气课程实验,详见图2。

1.继电保护课程实验

为了加深学生对继电器动作原理的认识和了解,该实验系统配备了电磁式电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、阻抗继电器、差动继电器等继电器,以加强学生对继电保护动作装置的认识;也可将多个继电器连接构成常规成组继电保护,以深入观察、学习不同保护的配合使用。

(1)常规继电器特性实验。本装置可通过PC机控制TQWX-III微机型继电保护试验测试仪,让其发出各种电流和电压信号,从而对各种继电器的特性进行测试,且可自动获取继电保护装置的动作信号,方便记录。同时,试验台上配备了24V电源及指示灯构成的信号指示回路,方便对继电器动作信号的观察。

(2)成组继电保护实验。试验台提供了一个典型的一次系统接线图用以成组保护实验,可从其上获取信号,将多个继电器连接构成常规成组继电保护,便可进行成组继电保护的实验。

2.微机保护课程实验

电力系统微机保护课程实验包括数字式继电器特性实验、成组微机保护实验及微机保护与继电保护配合动作实验三部分。

(1)数字式继电器特性实验。该系统利用单片机或DSP技术,由TQWX-III微机型继电保护实验测试仪产生信号,通过向装置硬件中下载相应的程序模块,便可实现数字式电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、差动继电器、阻抗继电器、反时限电流继电器、零序反时限电流继电器、负序反时限电流继电器、零序电流继电器、负序电流继电器、零序电压继电器、负序电压继电器、零序功率方向继电器及负序功率方向继电器等多种常规继电器的功能。

(2)成组微机保护实验。该实验装置实验台上有成组保护实验模型图,通过从该模型图上获取电压、电流信号,可实现包括10kV线路微机保护装置、35kV线路微机保护装置、110kV线路微机保护装置、变压器微机保护装置、电容器微机保护装置、发电机微机保护装置、电动机微机保护装置等保护的功能。

(3)微机保护与继电保护配合动作实验。将多个常规继电器组合构成继电保护,利用TQXBZ-III多功能微机保护实验装置实现需要的微机保护,在成组保护实验模型图上完成微机保护与继电保护配合动作实验。此实验更贴近实际电力现场,通过此实验可使学生更加熟悉实际的电力系统继电保护,并加深对保护装置的理解。

3.发电厂电气课程实验

该试验台可对断路器控制回路及中央信号进行实验。通过这些实验,可以使学生了解、掌握断路器控制回路的工作原理及其继电保护的接线方法,以及发生事故时的应对方法和相应的操作。比如其中的闪光继电器构成的中央信号实验,通过此实验学生能够熟悉万能转换开关的位置与信号灯的状态的对应关系,并能够根据其对应关系做出相应的操作。这与在发电厂及变电站中的操作相同,能够提高学生的动手能力及锻炼学生在实际生产中对事故的应对能力。[5]

三、多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统的主要应用

1.实验教学

自多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统在广东工业大学投入使用以来,已成为“电力系统继电保护原理”、“电力系统微机保护”、“发电厂电气”等课程教学的实验平台。该实验平台以微机型继电保护试验测试仪作为实验信号源,符合电力系统现场的实验方式,并配套功能强大的电力系统信号源综合控制系统软件,具有丰富的组态功能。不但能够进行实时参数分析计算,而且可以进行任意设定点的故障分析运算,并能控制测试仪实时输出设定选配点在正常运行和故障情况下的二次电流、电压信号,为学生提供具体、直观、真实的学习环境,对继电保护实验教学有了明显的改进。在传统教学方式的基础上,实现了继电保护的测试、操作、监视和仿真,已成为电气工程及其自动化专业电力方向现代化、数字化教学必不可少的工具。

2.创新性实验

微机型继电保护试验测试仪和多功能微机保护实验装置均具有联网功能,多套(四台以上)实验培训系统联网方便实现了变电站综合自动化的实验仿真。其中,微机型继电保护试验测试仪是一台性能良好的高精度信号源设备,为电力系统继电保护测试提供了连续可调节的电流和电压信号。多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统中的核心设备接口开放,可作为学生创新研究和开发平台,提高了学生的创新思维与实践能力,加强了学生分析问题和解决问题的能力。

3.科研平台

多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统中的多功能微机保护实验装置其硬件平台采用双处理器结构,处理器采用80C196KC芯片,一块CPU作为保护CPU,主要进行数据处理;另一块CPU作为监控管理和通信CPU,用于人机界面接口与通信。两块CPU之间通过双口RAM芯片(IDT7134)进行数据交换,方便实行二次程序开发。[7]教师和研究生可在装置的硬件与软件基础上进行有关继电保护的设计和研究,比如通过自主编写、修改接口程序,完成保护相应功能并实时模拟电网短路故障时保护的动作情况。

四、结束语

创新能力培养是高等学校教育的核心内容,是培养创新人才的关键。电气工程及其自动化专业电力方向引入多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统作为先进的教学手段,能把课堂上所学的复杂的、抽象的理论融入到教学中,完整、具体、直观地仿真,有效地培养了学生的实验动手能力,提高了学生综合分析问题的能力和运用能力,不断推动了教学实践,让学生通过仿真更全面地掌握了电力继电保护知识,从而培养了学生的创新能力。多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统已逐渐成为电气工程及其自动化专业教师和学生现代化的教学与科研手段。

参考文献:

[1]周有庆,周成林,彭红海,等.变电站综合自动化数字物理仿真培训系统[J].电力系统及其自动化学报,2010,(3):113-117,122.

[2]王宇,陈铸华.变电站微机继电保护培训系统的研制[J].湖南电力,2010,(1):16-19,29.

[3]周有庆,邵霞,彭红海.多功能微机保护与变电站综合自动化实验培训系统[J].大众用电,2004,(5):23-24.

[4]张镇.继电保护及测控数字物理混合仿真培训系统的应用[J].东北电力技术,2011,(3):40-43.

[5]周有庆,等.TQXBZ-III多功能继电保护及变电站综合自动化实验培训系统实验指导书[Z].

继电保护特点范文篇9

【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.

继电保护特点范文篇10

[论文摘要]简单回顾我国电力系统继电保护的现状,并对其保护现状进行分析。

如今,继电保护是保障电网可靠运行的重要组成部分,继电保护装置广泛使用在变电站和断路器上,用于监测电网运行状态,记录故障类型,控制断路器工作。在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。

一、继电保护的作用与组成

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。继电保护的组成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。

二、电力系统继电保护现状[2]

(一)微机在继电保护中的大量普及。微机保护的优势是利用微型计算机极强的数学运算能力和逻辑处理能力,能够应用许多独特、优秀的原理和算法,从而提高保护的性能。因此,近些年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高,特别是以高压以上的电力系统继电保护系统。

(二)继电保护与前沿技术相结合。当今继电保护技术已经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一体化。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。现代电力系统继电保护要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,使得各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络连接起来,即实现微机保护装置的网络化。现在微机保护的网络化已经开始实施,但是它还处于起步阶段,要实现我国微机保护的全面网络化,还需要广大继保人员的不懈努力。

(三)使用人工智能(AI)、自适应控制算法等先进手段。人工智能技术(如专家系统、人工神经网络ANN等)被广泛地应用于求解非线性问题,较之于传统方法有着不可替代的优势。众所周知,电力系统继电保护是一种普遍的离散控制,分布于系统的各个环节中,而对系统状态(正常或事故)进行判断,即状态评估,是实现保护正确动作的关键。由于AI的逻辑思维和快速处理能力,AI已成为在线状态评估的重要工具,越来越多地应用于电力系统的多个方面中,特别是继电保护方面,其在控制、管理及规划等领域中发挥着重要作用。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它被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,其基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。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,因此,如今在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护和自动重合闸等领域有着广泛的应用。

三、确保继电保护安全运行的措施[3]

(一)继电保护装置检验应注意的问题。在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件﹑改定值﹑改定值区﹑改变二次回路接线等工作网。电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。

(二)定值区问题。微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期﹑变电站﹑修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。

(三)一般性检查。不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动,误动的隐患。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏﹑控制屏﹑端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

(四)接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

(五)工作记录和检查习惯。工作记录必须认真、详细,真实地反映工作的一些重要环节,这样的工作记录应该说是一份技术档案,在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外,认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯,它往往会发现一些工作中的疏漏,对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。

四、结束语

中国的电力工业作为国家最重要的能源工业,一直处于优先发展的地位,电力企业的发展也是令人瞩目的。随着我国社会、经济的快速发展和全国联网战略的实施,电网将处于一个更加快速发展的机遇期,而继电保护作为电力系统的安全卫士,必须同时把它的发展战略提到一个新的高度,以确保电力系统的安全、稳定运行和国民经济的长期、快速、稳步增长。

参考文献

[1]杨奇逊,微型机继电保护基础[M].北京:水利电力出版社,1988.

继电保护特点范文篇11

关键词:电力系统;继电保护;微机保护;安全措施

前言:

现今电力系统,已经发展为跨区、跨国联网、高度自动化运行的现代化系统。目前,我国的全国性联网也已逐步实现。大电网互联将对电力系统运行带来一系列新问题。电力系统高速发展和新技术的应用,也给电力系统保护与控制带来了新的挑战。尽管现代电网的设计运行技术近些年取得了长足发展,但仍不能完全避免大电网瓦解事故的发生。因此,寻求电网更为有效的保护及控制措施,确保互联电力系统的安全稳定运行是我们面临的又一重要课题。当前分布式发电技术的发展和应用,使得电源结构和分布发生改变,电力系统将因电源原动机特性和电源分布的不同而影响其性能,要求我们进一步研究相应的系统控制策略,开发新的继电保护与控制装置,从而改善系统运行特性,避免电力系统事故的发生。

在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。

1继电保护的概念及类型

1.1继电保护的基本概念

继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置。它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、迅速、有选择性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。另外,它还能反映出电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,发出信号、减负荷或跳闸。

1.2继电保护的类型

在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置,如:反映电流变化的电流继电保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等,反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护,既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护,用于反应系统中频率变化的周波保护,专门反映变压器温度变化的温度保护等。

2配电系统继电保护的要求

配电系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这几个特性之间紧密联系,既矛盾又统一,必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面,配置、配合、整定每个电力元件的继电保护。

2.1可靠性

可靠性是对继电保护性能的最根本要求。可靠性主要取决于保护装置本身的制造质量、保护回路的连接和运行维护的水平。一般而言,保护装置的组成元件质量越高、回路接线越简单,保护的工作就越可靠。同时,正确地调试、整定,良好地运行维护以及丰富的运行经验,对于提高保护的可靠性具有重要的作用。继电保护的误动和举动都会给电力系统造成严重的危害。然而,提高不误动的安全性措施与提高不拒动的信赖性的措施是相矛盾的。由于不同的电力系统结构不同,电力元件在电力系统中的位置不同,误动和拒动的危害程度不同,因而提高保护安全性和信赖性的侧重点在不同情况下有所不同。因此,要在保证防止误动的同时,要充分防止拒动;反之亦然。

2.2选择性

继电保护的选择性,是指保护装置动作时,在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开,最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。这种选择性的保证,除利用一定的延时使本线路的后备保护与主保护正确配合外,还必须注意相邻元件后备保护之间的正确配合。

2.3速动性

继电保护的速动性,是指尽可能快地切除故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装置速动保护、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用,减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。

2.4灵敏性

继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时,在系统任意的运行条件下,无论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,当发生断路时都能敏锐感觉、正确反应。以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础,在它们之间,既有矛盾的一面,又要根据被保护元件在电力系统中的作用,使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。

3微机保护的特点

传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。随着计算机技术和大规模集成电路技术的飞速发展,微处理器和微型计算机进入实用化的阶段,微机保护开始逐渐趋于实用。

微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势:高速的运算能力和完备的存贮记忆能力,以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术,使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护,而显示了强大的生命力,与传统的继电保护相比,微机保护有许多优势,其主要特点如下:

(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,正确动作率高。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;可引进自动控制、新的数学理论和技术,如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高,已在运行实践中得到证明。

(2)可以方便地扩充其它辅助功能。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,间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现,取消传统的硬线连接。总体来说,综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制)中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在中国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。继电保护技术的未来发展趋势应是向微机化、网络化、智能化,保护、控制、测量、计量、数据通讯一体和人机智能化方向发展。

4确保继电保护安全运行的措施

(1)继电保护装置检验应注意的问题:在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作网。电流回路升流、电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。

(2)定值区问题:微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期、变电站、修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。

(3)一般性检查:不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:①清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输、搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真、一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动、误动的隐患。②是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

(4)接地问题:继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:

①保护屏的各装置机箱、屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

②电流、电压回路的接地也存在可靠性问题,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,也需要认真检验。

(5)工作记录和检查习惯:工作记录必须认真、详细,真实地反映工作的一些重要环节,这样的工作记录应该说是一份技术档案,在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外,认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯,它往往会发现工作中的疏漏,对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。

继电保护特点范文篇12

关键词:继电保护;供电系统;常见故障;故障处理

中图分类号:TM711文献标识码:A文章编号:1006-8937(2013)35-0098-02

继电保护是确保电力系统安全稳定运行的有效措施之一,广泛应用于变电站中。继电保护装置主要可监测电网的运行,并记录故障发生的位置和性质,从而为故障的处理提供有价值的信息。在本文中,笔者分析了电网运行中的常见故障,并分析了继电保护技术在确保电网正常运行中的重要性。

1继电保护的组成和特点

1.1继电保护的作用

在电力系统被保护元件发生故障的时候,继电保护装置能自动、有选择性地将发生故障元件从电力系统中切除掉来保证无故障部分恢复正常运行状态,使故障元件避免继续遭到损害,以减少停电的范围;如果被保护元件出现异常运行状态时,继电保护装置能及时反应,发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。

1.2两个特点

1.2.1装置可靠性高

通过实践证明,继电设备有非常高可靠性。主要表现在以下两个方面:第一,微机继电设备元件的稳定性高。设备运行过程中,元件特性不随温度波动、使用年限等方面的变化而变化。第二,设备运行趋向自动化,可以自动对设备元件的工作状况进行监测分析,提高继电系统运行的安全性。同时,随着计算机和通信技术的发展和进步,继电保护装置向一体化、智能化发展,使其稳定性和可靠性进一步提高。

1.2.2兼容性比较强

为了满足继电系统运行的需要,设计人员在设计微机继电系统的过程中,注重系统的兼容性设计。通过减少设备的盘数,到达减小设备体积的目的。同时,注重增加设备的辅助功能,扩大其使用范围,满足不同继电系统运行的需要。

2继电保护运行中的常见故障分析

2.1电压互感器二次回路故障

电压互感器及电流互感器二次回路作为继电保护运行的重要设备,其故障将造成严重后果,同时也是二次回路中的薄弱环节。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验,电压互感器二次回路故障主要表现为以下几个方面:①二次中性点多点接地或未接地,二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这将造成各相电压的不平衡,引起阻抗元件和方向元件拒动或误动,在平时运行中较难排查,因而应在投运验收中;②PT开口三角电压回路断线,将造成零序保护的据动;③PT二次失压;开断设备性能和二次回路不完善引起的二次失压也是常见故障。

2.2电流互感器饱和问题

目前,各变电站中主要应用的仍是电磁式电流互感器,其饱和问题仍是影响继电保护正确动作的重要原因之一。在各种系统中,短路问题是造成电流互感器饱和问题的主要原因。电流互感器饱和时一次电流全部变为励磁电流,使其二次电流无法线性传变,导致断路器保护的拒动,引起系统越级跳闸等问题。

2.3电源故障

电源是继电设备正常运行的保证。微机继电设备工作过程中,电源输出功率较小,输出电压也随之降低,严重时将导致继电保护装置无法正确工作,出口继电器、重动继电器无法正确动作。

2.4干扰和绝缘问题

继电对系统进行检测时,主要根据线路电路来判断线路故障。然而,在实际检测中容易受到手机、对讲机等现代通讯设备的影响,造成微机继电元件的误动。同时,微机继电系统具有集成度高。线路密集的特点,长期使用的过程中,电路表面产生的静电会吸附大量的灰尘,并在电路原有的连接点上出现新的导电通道,导致继电微机系统检测故障。而因现场运行环境、施工工艺等原因造成的二次电缆绝缘降低问题也是继电保护正确运行的重大隐患。

3继电常见故障的处理措施

3.1记录故障原因

由于继电在运行中会出现各种常见故障,工作人员因对这些故障产生原因、故障表现形式、后果等方面做详细记录,为后期的故障处理提供可靠的依据。故障信息的详细程度是顺利解决运行故障的重要因素,检查过程中,如果一次系统故障未对继电保护装置产生影响,该故障则不属于微机继电的常见故障。相反,如果对微机继电保护产生影响,工作人员应先对故障情况作详细记录,故障处理完后再开展其他工作,减少对故障修复的影响。

3.2元件的参照替换

继电保护系统在长期使用过程中,由于元件老化和故障容易对整个继电保护系统产生影响。因此,工作人员也可以采用以下两个方面处理微机继电故障:第一,替换法。替换法是处理微机继电元件故障的主要方式,即当设备元件出现问题时,可以采用新的元件对故障元件进行更换,保证继电系统的正常运行。第二,参照法。所谓参照法,即设备出现故障时,通过对比故障发生前后设备运行的参数,及时找出设备故障的原因。参照法的适用范围非常广,不仅能使用于接线错误二出现的测试值偏差,还对处理回路改造后二次系统无法正常运行具有良好的效果。

3.3提高设备抗干扰性

由于继电设备在实际运行中,容易受到各种通讯设备的影响,造成继电保护故障。目前常见的干扰系统主要有两种:即共模T-扰干扰和筹模干扰。共模T-扰干扰对电路导线的干扰极大,严重影响继电保护装置对故障信号的接收;筹模干扰容易导致设备的二次回路出现故障,影响设备的正常运行。针对两种干扰形式,可以采取以下措施对设备的干扰:第一,硬件抗干扰。通过改变保护柜制作材料,可以有效加强硬件设备抗干扰的能力。例如:用铁质材料做保护柜,可以达到屏蔽电场和磁场的效果。这种屏蔽既可以信号干扰,又可以保证测控装置与现场信号间的联系。第二,软件抗干扰。保证板布线中信号电路间的距离,减少零件间的相互干扰。同时,可以通过降低设备屏蔽层对信号的阻抗值,加强二次回路的抗干扰能力。

4结语

继电保护装置的正确运行是保证电力系统可靠运行的基础,因而继电保护专业人员必需具备继电保护理论知识和现场实践,应根据运行实践经验总结常见的装置和二次故障及其排查方法、改进措施。熟悉电力系统基础知识、掌握事故分析方法、总结缺陷查找步骤、严格执行反事故措施、提升继电保护设备性能、完善保护逻辑是提升继电保护常见故障排查效率和提高继电保护稳定性、正确性的有力措施。同时,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,实际工作中应根据继电保护发展新的特点,对常见的运行故障加以分析,总结处理故障的经验,保障电网的安全稳定运行。

参考文献:

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[2]薛春旭.电力系统微机继电保护交流采样算法研究[D].西安:西安电子科技大学,2012.

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