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如何衡量继电保护的好坏

如何衡量继电保护的好坏

如何衡量继电保护的好坏范文第1篇

关键词:电容器组;设备故障;继电保护;熔断器;单台电容器;保护定值整定 文献标识码:A

中图分类号:TM531 文章编号:1009-2374(2016)12-0120-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.12.056

1 概述

某变电站使用的1组66kV并联补偿电容器组运行至2009年5月期间,多次发生故障。在进行故障调查,并对电容器单元进行解剖后,对导致电容器损坏的可能性原因进行了分析。

2 电容器组的基本参数

2.1 电容器组型号

TBB22-66-28056/334-Y

2.2 连接方式

每个串联段2串7+7并,H型接线,采用桥差不平衡电流保护。定值(二次)2A,CT变比30/5。

2.3 电容器单台型号

BAMR20-334-1W,出厂时间为2000年12月和2001年1月,内部元件采用12串6并。

2.4 熔断器型号

BRW-20/26A

3 故障和处理情况

3.1 第一次

2006年6月运行中保护动作,A相8台电容器容量变化。购买14台新电容器供更换和备品。

3.2 第二次

2008年12月运行中保护动作,A相7台容量变化。购买7台新电容器进行更换。

3.3 第三次

2009年4月29日,试验所预试发现B向4台损坏。用户用备品更换。

3.4 故障统计

三次共计损坏19台电容器单元。

4 故障的调查情况

1#解剖品:编号144,2000年12月出厂,铭牌容量2.67μF,全击穿。

2#解剖品:编号142,2000年12月出厂,铭牌容量2.66μF,实测容量3.6μF,大面积击穿+R角击穿。

5 故障分析

5.1 根据继电保护的设置和动作情况分析

结合前述内容,电容器组采用H型接线的桥差不平衡电流保护。保护定值为2A(二次),变比为30/5,一次为12A(考虑灵敏度1.2和可靠性系数1.1之后实际值为12*1.1*1.2=15.84A)。根据此值计算,保护动作的时候需要有2台电容器切除运行,即有2根熔断器动作,如下:

=1.74≈2个

式中:M为每相并联单元数:14;N为每相串联单元数:2;IEX为电容器组额定相电流:234A;I0为不平衡电流:15.84A。

当有2个熔丝熔断的时候,剩余完好的电容器单元过电压为:

=1.08V

式中:M为每相并联单元数:14;N为每相串联单元数:2;kN为完好元件过电压倍数:1.1;k为切除单元数:2。

电容器相关标准对于电容器单元的过电压承受能力要求为:1.05Un可以长期运行,1.1Un每24小时可以运行8小时。

这里暂不考虑过电压运行时间的问题,2根熔断器熔断保护动作的情况才是在继电保护设置的时候需要进一步考虑的。主要原因是:

第一,任何保护都有盲区,对于H型接线的桥差不平衡电流保护来讲,保护臂之间容量同时变化就是这种保护的盲区。对于2个熔断器熔断保护才动作,通常是这两根熔丝在一个臂上的一个串联段里,这个时候出口的电流才最大,保护才会动作。假如这2根熔断器存在于不同的臂或者不同的串联段上,保护是否能可靠动作就不得而知了。这与保护的可靠性和灵敏性,电容器组保护的初始不平衡值都有关系。

第二,已经有一个熔断器熔断了,由于保护没有动作,电容器组将带故障一直运行,直到第二根熔丝熔断,这种运行状态是比较危险的。如果熔断器是正常开断可能没有问题,可一旦熔断器是异常开断的,由于弹簧将尾线摆动的位置和剩下的熔断器套管情况不确定,很有可能危害电容器组的运行。

第三,故障在小的时候发现和解决有利于缩小故障范围,降低故障影响,消除不良隐患。设置成2根熔丝熔断的话,对于3相来讲,则最多可能有6根熔断器熔断,6台电容器损坏。每台电容器故障之间如果间距一段时间的话,对于故障调查非常不利。可能会大量出现类似这种到了预防性试验的时候才发现大量电容器损坏,至于何时损坏都未知的情况。

所以保护整定按照2根熔丝动作,这有可能将故障扩大化。建议保护整定按照1根熔丝动作取值。

5.2 根据解剖的情况分析

电容器元件的击穿位置主要存在于:

第一,电场强度分布不均匀的区域,如R角、折边、引线片处。由于本身电场强度分布不均匀,如果再有过电压作用的话便会迅速发生严重的局部放电,最终将薄膜击穿。因此这些位置的击穿通常是由于电击穿,击穿点相对较小,击穿的层数多。

第二,电场强度分布均匀的区域,如元件的大面。在元件的大面上,由于极板平整,场强分布比较均匀,因此相对于其他部位,该处的过电压耐受水平比较高。发生在这个位置的击穿主要是热击穿和电击穿的混合作用。击穿点不仅有电击穿的特点,也会发生大击穿面积、层数较少的热击穿点。

由于薄膜的个别位置存在一定的电弱点,虽然出厂的时候经过了试验,可是伴随运行和发热,电弱点继续老化,并最终改变了局放性能,发生击穿。这种现象主要发生在电容器运行的1~3年期间,过了这个期间之后绝缘介质便处于稳定的状态,除非受到运行环境剧变的影响,否则绝缘性能不会发生突变。

温度是影响绝缘性能的最主要因素,由于介质损耗的存在运行中介质温度升高。绝缘介质具有负温度系数,即温度上升时电阻将变小,这又使得电流进一步增大,损耗温升也增大。因此电容器的发热量必须小于或等于散热量,否则根据电容器绝缘介质聚丙烯薄膜的8℃理论,电容器的温升每升高8℃,其寿命将降低一半。

式中:L1为T1温度下的预计寿命;L2为T2温度下的预计寿命。总结解剖的两台电容器和2006年解剖的一台电容器,击穿点不仅有在大面上的,也有在R角的。击穿点不仅有击穿点小、击穿厚度多的形状;也有烧穿面积大、层数少的形状,因此根据前述的击穿点的外形很难分析出电容器元件击穿的原因。

可是由于大面积炭化、烧坏的击穿点的现象,则可以推测:(1)薄膜存在一定的老化现象,这样才会在电压可能不高的条件下,在一定范围之内发生绝缘介质分解、炭化、击穿,而不是在一个点上;(2)击穿短路点阻抗很大,电流也很大,并且电容器单元在发生元件击穿之后仍持续运行较长时间,这样才会产生很大的热量将薄膜和铝箔烧毁。

2009年现场的调查没有发现异常情况,电容器组所在的房间情况良好。底部有百叶窗进风口,也有风机的排风口。但是在2006年故障时观察到的却是由于周围道路施工,电容器单元表面附着很厚的灰尘。

由于电容器单元主要依靠上表面进行散热,当时这么厚的灰尘很可能影响电容单元的散热。

现在虽然周围的道路已经修好,电容器室内已经没有这么多灰尘了,可是电容器在那段期间可能已经受到影响,并且状况持续的时间越长,影响就可能越严重。

5.3 根据熔断器的情况分析

熔断器除了能起到在电容器单元内部损坏之后隔离和保护的作用以外,一旦其性能不良还可能会扩大故障。根据熔断器厂家的建议,熔断器的使用寿命最好不要超过5年。根据喷逐式熔断器的结构和特点,熔断器熔断和灭弧的主要过程和机理为:熔丝熔断开始时,熔丝融化成颗粒,在颗粒之间存在电弧。由于电容器回路中均为容性电流,不容易灭弧,所以电容器专用的熔断器采用喷逐+拉开的办法共同灭弧。喷逐主要靠套管内壁涂层在高温高压下的产气,拉开主要靠尾线弹簧提供的拉力。

熔断器使用年限太长,内壁涂层就会变质,尾线的弹簧可能因为生锈而失去拉力。一旦熔丝在纸质保护套管受潮而性能也发生变化,不仅可能表现为熔丝的熔断曲线变化,也表现为熔断时不能正常的灭弧。

熔断曲线的变化意味着熔丝不能准确熔断,将导致故障电容器承受过多能量而加速损坏最终全击穿短路,而完好的电容器不能正确的被隔离,在故障中由于过电压而导致损坏。对于10kV电容器组将导致单相短路接地、熔丝群爆、多台电容器损坏;对于2个串联段的66kV电容器则也会表现为熔丝群爆、多台电容器损坏,甚至桥差保护的电流互感器低压避雷器爆炸、互感器损坏。

熔断器不能正常的灭弧意味着熔丝的断口短时持续存在电弧,电容器则承受着电弧产生的高频过电压,加速损坏。根据反映的情况,电容器组的B相4台损坏电容器是在预试的时候发现的。有1根熔断器熔断,对应的电容器已经全击穿。熔断器的额定电流(开断容性小电流)取电容器单元额定电流的1.5倍,通常电容器单元内部击穿一半串联段的时候会达到这个值,即电容器内部元件击穿半数以上时熔断器就应开始熔断。这从另外一个侧面可以说明,熔断器的特性需要被注意了。

除了熔断器年久会导致性能变化,安装不当同样也会使得熔断器不能正常工作。

6 结语

根据运行经验,电容器如果原材料、工艺等方面有缺陷的话,电容器很难经过严格的出厂试验,即便通过试验运行1~3年也会大量发生损坏。而该站电容器单元是大量生产的常规电容器型号,其设计、工艺等方面都已经非常完善。电容器组2001年投运,至2006年第一次发生故障的时候已经5年,可以认为由于工艺、原材料和制造等方面造成电容器大量损坏的可能性不大。

电容器都有一定的偶然故障率,该故障的起点可能是某台电容器的偶然故障,也有可能是电容器单元曾经在电站周围修路过程中散热不良绝缘老化。结合上面的分析,可知电容器的大量损坏很可能是继电保护、熔断器年限过长这些因素综合造成的。

参考文献

[1] 梁义明,史明彪.66kV高压并联电容器故障分析[J].电力电容器与无功补偿,2009,30(2).

如何衡量继电保护的好坏范文第2篇

关键词:水位控制电路;555定制器;常见故障

中图分类号:TN46 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)12-0041-02

在市场经济的今天,经济环境发生了翻天覆地的变化,煤炭行业的竞争也变得非常激烈,如何增强检修能力,降低维修成本,已成为相关单位亟待解决的难题。

1 水位控制电路内元件

1.1 电阻

电阻元件的电阻值大小一般与温度、材料、长度及横截面积有关,衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数,其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。电阻的主要物理特征是变电能为热能,也可说它是一个耗能元件,电流经过它就产生内能。电阻在电路中通常起分压、分流的作用。对信号来说,交流与直流信号都可以通过电阻。

1.2 电容

电容是由两块金属电极之间夹一层绝缘电介质构成。当在两金属电极间加上电压时,电极上就会存储电荷,所以电容器是储能元件。任何两个彼此绝缘又相距很近的导体,组成一个电容器。平行板电容器由电容器的极板和电介质组成。电容器是电子设备中大量使用的电子元件之一,广泛应用于电路中的隔直通交,耦合,旁路,滤波,调谐回路,能量转换,控制等方面。

1.3 电感

电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器具有一定的电感,它只阻碍电流的变化。如果电感器在没有电流通过的状态下,电路接通时它将试图阻碍电流流过它;如果电感器在有电流通过的状态下,电路断开时它将试图维持电流不变。

1.4 二极管

晶体二极管为一个由P型半导体和n型半导体形成的PN结,在其界面处两侧形成空间电荷层,并建有自建电场。当不存在外加电压时,由于PN结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时,外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时,外界电场和自建电场进一步加强,形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时,PN结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程,产生大量电子空穴对,产生了数值很大的反向击穿电流,称为二极管的击穿现象。PN结的反向击穿有齐纳击穿和雪崩击穿之分。

1.5 三极管

晶体三极管,是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。晶体三极管,是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种。

1.6 555定时器(图1)

555定时器成本低,性能可靠,只需要外接几个电阻、电容,就可以实现多谐振荡器、单稳态触发器及施密特触发器等脉冲产生与变换电路。它也常作为定时器广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。555定时器的内部电路有分压器、电压比较器C1和C2、简单SR锁存器、放电三极管T以及缓存器G组成,其内部电路图所示。三个5KΩ的电阻串联组成分压器,为比较器C1和C2提供参考电压。当控制电压端悬空时,电压比较器C1和C2、的基准电压分别为和。THR是比较器C1的信号输入端,称为阈值输入端。TRJG是比较器C2的信号输入端,称为触发输入端,比较器C1和C2的输出控制SR锁存器和放电三极管T的状态。放点三极管T的外接电路提供放电通路,在使用定时器时,该三极管的DIS一般都要外接上拉电阻。

R为直接复位输入端,当R为低电平时,不管其他输入端的状态如何,输出端Q即为低电平。

当THE任意状态,THIG

当THE>,THIG>时,比较器C1输出低电平,C2输出高电平,简单SR锁存器置0,放电三极管T导通,输出端Q为低电平。

当THE时,简单SR锁存器R=1,S=1,锁存器状态不变,电路保持原状态不变。如表1。

1.7 直流继电器

用于继电保护与自动控制系统中,以增加触点的数量及容量。它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器的结构和原理与交流接触器基本相同,与接触器的主要区别在于:接触器的主触头可以通过大电流,而中间继电器的触头只能通过小电流。所以,它只能用于控制电路中。它一般是没有主触点的,因为过载能力比较小。所以它用的全部都是辅助触头,数量比较多。新国标对中间继电器的定义是K,老国标是KA。一般是直流源供电。少数使用交流供电。

2 位控制电路原理(图2、图3)

水位控制电路上有三个控制输入端THE端(低水位输入端)、THIG(高水位输入端)、GND(接地端)从上到下为高水位端、低水位端、接地端,高低水位高度根据排水高度决定。

状态1:当水位低于低水位探头时,低水位探头和高水位探头未与接地探头导通,THE端(低水位输入端)、THIG端(高水位输入端)输入高电平,按照555定时器功能表可知Q(输出端)为低电平,9013三极管b端也为低电平,所以9013三极管截止,继电器线圈K未得电,开关不动作,水泵不能启动。

状态2:当水位高于低水位探头,低于高水位探头时,低水位探头与接地探头导通,THE端(低水位输入端)输入低电平、THIG端(高水位输入端)输入高电平,输出状态不变(按照上次状态执行)所以Q(输出端)为低电平,9013三极管b端也为低电平,所以9013三极管截止,继电器线圈K未得电,开关不动作,水泵不能启动。

钐3:当水位高于高水位探头时,低水位探头和高水位探头与接地探头导通,THE端(低水位输入端)输入低电平、THIG端(高水位输入端)输入低电平,按照555定时器功能表可知Q(输出端)为高电平,9013三极管b端也为高电平,所以9013三极管导通,继电器线圈K得电,开关闭合,水泵启动。

状态4:当水位高于低水位探头,低于高水位探头时,低水位探头与接地探头导通,THE端(低水位输入端)输入低电平、THIG端(高水位输入端)输入高电平,输出状态不变(按照上次状态执行)所以Q(输出端)为高电平,9013三极管b端也为高电平,所以9013三极管导通,继电器线圈K得电,开关闭合,水泵启动。

3 水位控制电路检修过程及步骤

(1)将PIB-80保护器接通电源,保护器内电源指示灯亮。(2)将PIB-80保护器控制开关打到水控位置,将用拨钮开关1、2模拟低水位探头和高水位探头。(3)当拨钮开关1打开、拨钮开关2打开,继电器K打开,说明正常。反之水位控制电路损坏(模拟状态1)。(4)当拨钮开关1闭合、拨钮开关2打开,继电器K打开,说明正常。反之水位控制电路损坏(模拟状态2)。(5)当拨钮开关1闭合、拨钮开关2闭合,继电器K闭合,说明正常。反之水位控制电路损坏(模拟状态3)。(6)当拨钮开关1闭合、拨钮开关2打开,继电器K闭合,说明正常。反之水位控制电路损坏(模拟状态4)。

4 水位控制电路常见故障

(1)水位控制电路电源电路不正常,无法输出准确电压。(2)保护器控制开关接触不良。(3)555定时器损坏。(4)三极管9013损坏。(5)高低水位输入端输入电阻R7、R5损坏或阻值异常。(6)继电器线圈损坏或触点接触不良。(7)继电器驱动电阻损坏或阻值异常。(8)三极管9013基极电阻损坏或阻值异常。(9)接地探头未可靠接地。

5 故障诊断

将保护器控制开关打到水控位置。

(1)用万用表检测Vcc是否是12V,GND是否为0V,如有不同说明电源电路有问题。(2)检查控制开关,将开关两侧用万用表是否通断,接触电阻小于10Ω,如果接触电阻大于10Ω应将控制开关换掉。(3)检查555定时器是否完好,模拟状态1、2、3、4时输出端Q是否有信号输出,如有信号始终为高电平或低电平时,说明555定时器损坏。(4)当555定时器输出端Q为高电平时,其他元器件正常时,说明三极管9013损坏。(5)当555定时器正常输入信号始终为低电平输出端Q有信号输出但输出信号不正常时,说明高低水位输入端输入电阻R7、R5损坏。(6)当555定时器输出端Q为高电平时,三极管工作正常,但是继电器不吸合,说明继电器K损坏。(7)当电源电路正常555定时器输出端Q为高电平,三极管工作正常,继电器两端有电阻时说明继电器驱动电阻R3损坏。(8)当555定时器输出端Q为高电平,三极管9013基极b和Q之间有电压约等于12V时,说明三极管9013基极电阻损坏。(9)当高低水位输入端入电阻R7、R5正常,模拟过程中高低水位无输入或时好时坏,说明接地探头未可靠接地。

参考文献

[1]邱关源.电路[M].北京:高等教育出版社,2006.5.

[2]康华光.电子技术基础模拟部分[M].北京:高等教育出版社,2006.

[3]康华光.电子技术基础数字部分[M].北京:高等教育出版社,2006.

[4]陈坚.电力电子学[M].北京:高等教育出版社,2002.

如何衡量继电保护的好坏范文第3篇

关键词:继电保护;技术

1、继电保护概述

继电保护是电力系统在发生故障或出现威胁安全运行状况时,利用继电器来保护发电机、变压器、输电线路等电力系统元件免受损坏的措施。利用它可以在最短时间内,自动从系统中切除故障设备,或者发出信号让工作人员能及时排除故障,从而将损失减少到最小。对于继电保护的评价指标是可靠性,表示在某一范围内,出现故障后,它能给出反应动作,而在其保护范围内不应有动作出现时,绝不出现误动作的情况。如果继电保护装置出现拒动或误动都会给电力系统造成不可估量的损失。如果系统备用容量小,系统联系比较薄弱,出现误动而切除线路时则会造成巨大的损失,而出现拒动时,其它后备保护可动作保护线路,损失可以比较小。这种情况下不误动的可靠性比不拒动的可靠性更重要。因此,在实际操作中,提高拒动或误动的可靠性是矛盾的,继电保护的可靠性则是平衡误动和拒动之间的关系。

2、继电保护的基本要求及作用

2.1要求

(1)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切除,使停电范围尽量减小,以保证系统中非故障部分继续安全运行。

(2)速动性。速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度断开故障元件。这样就能减轻故障设备的损坏程度,减小用户在低电压情况下工作的时间,提高电力系统运行的稳定性。

(3)灵敏性。保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反应能力称为灵敏性(灵敏度)。灵敏性常用灵敏系数来衡量。它是在保护装置的测量元件确定了动作值后,按最不利的运行方式、故障类型、保护范围内的指定点校验,并满足有关规定的标准。

(4)可靠性。继电保护装置必须运行可靠,可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生它应该反应的故障时,保护装置应可靠地动作(即不拒动)。而在不属于该保护动作的其他任何情况下,则不应该动作(即不误动)。

2.2 作用及任务

(1)在线路的保护方面,主要采取的电流保护为二段式或者三段式。一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段是过电流保护。

(2)母联的保护,就是同时设置限时电流速断和过电流保护。

(3)主变的保护,包括了主保护和后备保护,前者多为对重瓦斯的保护或者差动保护,而后者一般是对复合电压过流进行保护,或者是过负荷的保护。

(4)对电容器的保护,主要是对电容器的过流保护、零序电压的保护、过压保护以及失压保护。

3、继电保护技术

3.1日常管理及检测

(1)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)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,也必须将各元件、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。

(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,注意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。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。

3.2 故障处理方法

(1)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方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。

(2)短接法。将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点是否好。

(3)分段处理法。发信或收不到信号3d 告警等故障。由于牵涉到两侧收发信机和许多通道设备,可分段来处理。先将通道脱开,将75Ω负载接入,用电平表确定自发自收是否正常,根据负载端能测到合格的电平来判断故障是否出现在本机,再接入通道,通过测通道口和在结合滤波器通信电缆端测对侧发信时的收信电平差来排除通信电缆好坏,就可寻找故障段所在。

(4)参照法。通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。

4、继电保护设备的技术改造

(1)针对直流系统中,直流电压脉动系数大,多次发生电磁及微机保护等工作不正常现象,可将硅整流装置改造成整流输出交流分量小且可靠的集成电路硅整流充电装置。对雨季及潮湿天气易发生直流接地现象,首先可将户外端子箱中的易老化端子排更换为阻燃复合型端子,提高二次绝缘水平;其次,可对二次回路进行核对、整理、改造,使其控制、保护、信号、合闸及热工回路逐步分开;第三在开关室加装熔断器(空气开关)分路开关箱,既便于直流接地的查找与处理,也避免直流接地时引起的保护误动作。

(2)对原理缺陷多、超期服役且功能不满足电网要求的保护逐步由电磁型改造更换为微机保护;加速保护动作时间,从而快速切除故障,达到提高系统稳定的作用。

(3)技术改造中,对保护重新选型、配置时,首先考虑的原则是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性,其次考虑运行维护、调试方便,且便于统一管理,优选有运行经验且可靠的保护,个别新保护少量试运行取得经验后,再推广运用。

(4)对现场二次回路老化,保护压板、继电器接线标号头、电缆示牌模糊不清及部分信号掉牌无标示现象,重新标示,做到美观、准确、清楚;组织二次回路全面检查,清除基建遗留遗弃的电缆寄生二次线,整理并绘制出符合实际的二次图纸,杜绝回路错误或寄生回路及保护回路反事故措施不到位而引起的保护误动作。

(5)将所有水银接点瓦斯继电器更换成可靠的干簧接点瓦斯继电器;低电压、时间电磁型继电器更换成集成型静态继电器;所有涉及直接跳闸的继电器应采用直流电压在55%-70%范围内的中间继电器,并要求其动作功率不低于5W,对保护装置中不能保证自启动的逆变电源,要进行更换。机械防跳6kV断路器,加装防跳继电器等。

参考文献

如何衡量继电保护的好坏范文第4篇

【关键词】 检测 电机 运行

中石化管道输油系统使用的输油主设备一般为6kV高压电动机。高压电机安装使用及运行一段时间后均需进行检测,判断设备状态的好坏,来决定设备是否能使用。运行中的老电机,由于运行时间较长,保养也不是很到位,因此总会出现这样那样的问题,针对其检测均能发现一些问题,如:电机绕组测量三相直流电阻不平衡,有时超过规程规定要求;电机绕组绝缘电阻测量发现绝缘电阻值偏低,甚至没有绝缘电阻值等。另外,检测后判断电机是否能用,也需要工作人员认真对测试的数据进行分析研究来决定,和工作人员的经验和技术水平高低有很大关系。

电机设备是否能正常运行?电气检测结果是判断电机是否正常的根据。管道系统电气测量执行标准为:《电力设备预防性试验规程》 DL/T 596―1996。规程规定,电气检测一般为每年一次,特殊情况如电机设备出现故障的情况时要加强检测。

1 电机的一般检查处理

新电机的检测。一般按照电机出厂的试验报告,现场重新检测判断,检测结果看是否和出厂值相符,基本相符后验收合格;旧电机的检测 旧电机特指运行时间长,电气绝缘已到老化期。对该种高压设备的试验要严格执行有关的试验规程,有问题的电机,应定期进行检查,重点监测;电机新装和大修后运行一般一万个小时后就要重新大修处理。

2 高压电机电气检查的具体内容

检查运行的情况。察看设备运行记录,反应的温度、振动、电流、电压等运行参数是否有异常;外观检查。有无异常响声,气味。 特别是起机时,风道灰尘大不大,风道堵不堵。如果风道堵死,电机不能很好散热,危害电机的绝缘;设备检测。一般情况下,对停运的电机需进行直阻测量、绝缘电阻测量、泄露电流测量,交流耐压;保护检查.要求用专用继电保护测试仪器对保护装置进行检查,检查内容有电流速断、过流、过负荷、低电压、差动电流、零序电流保护等。保护设置是否合理,动作是否可靠。

3 老电机测试结果好坏的判断

新电机使用,由于性能良好,可以长期运行,检修的工作量不多。而老电机,一般使用都在十年以上,由于电机绕组及附属元器件长期带电运行,整体性能变差,绝缘性能降低,电机整体绝缘老化严重,甚至运行中出现这样那样的问题,严重影响运行的安全,自然检修维护的工作量大。因此这里重点讨论一下老电机如何才能保证正常运行的问题,通过对老电机的检测维护,判断老电机的好坏,提出合理化建议并制定相应措施,延长老电机的使用寿命。

滨州站复线有四台老电机,运行都有十多年了,绝缘老化是普遍现象,根据电机出力的大小,绝缘老化的程度也不一样,出力大的绝缘性能相对就差一点。电机绝缘的好坏,均可以用检测仪器检查出来,检测的数据分析判断:

(1)测量绝缘电阻低(一般试验规程规定6kV电机绕组绝缘要求6兆欧以上为合格),三相平衡。这时试验测量泄露电流大,电机绝缘一定不好,仔细检查,直流耐压试验达到标准值时泄漏电流稳定,可以判定该试验高压电机可以运行,但使用中一定要注意进行观察。

(2)测量绝缘电阻低,三相平衡。这时试验测量泄露电流很大,仔细检查,直流耐压试验达到标准值时泄漏电流不稳定,随着试验电压的升高泄漏电流急剧变大,甚至实验仪器跳闸保护,可以判定该高压电机试验不合格,不可以运行,需要退出运行做进一步的解体大修处理。

(3)测量绝缘电阻,三相不平衡,三相平均差值超过1%时。 这时试验测量泄露电流符合要求,没有发现问题。这时不能认为该电机没有问题,要特别注意,这时不能头晕电机,一定要找到原因,再确定电机是否能运行。

一般的情况是:电机的引线没有接好,螺栓松动引起的。另一种情况是:电机绕组确实发生问题,匝间有短路现象。以上两种情况,用试验仪器仔细检查一定能找到具体原因的,不管南中情况该电机不能投入使用,待处理好问题后才可以运行该电机。

(4)测量绝缘电阻高, 这时试验测量电机泄露电流大,电机绝缘不好,仔细检查,直流耐压试验达到标准值时泄漏电流不稳定,可以耐住电压,可以判定该高压电机绕组有缺陷,可以监护运行,但使用中一定要注意进行观察。这样的问题处理,最好用交流耐压试验,用交流高电压对绕组冲击试验,检查出故障点,再想办法及时处理。

实例:滨州输油站203电机美国西屋产品功率2290kW电机绕组绝缘老化严重,经过两次大修处理后,绕组绝缘恢复效果不是很好,一段时间来时常发生电流速断动作问题,电机无法启运。检测发现绕组绝缘很低,2500kV兆欧表测量10-50兆欧,直流耐压15千伏时泄露电流值很大达170微安,但泄露值可以稳定。这一现象,可以判断该电机是由于受潮引起的。处理时就要处理电机绕组受潮的问题。

4 绝缘出现老化的电机保证运行措施

增加电机的绝缘,定期对电机设备进行大修。项目包括:清扫、浸柒、烘干处理,最后试验合格修理完成。

电机老化后,我们知道运行中易出现电机速断动作,根据经验判断,泄露电流增大和电机绕组绝缘老化关系很大,这是就应当调整起机的方式,适当延长启机时间,以躲过起机的大电流。另外,现场要尽量恢复电机绕组的绝缘,采用的办法就是现场停运的电机一定要投入电加热,这样可以有效防止电机绕组受潮。

监护使用, 对严重老化的高压电机一旦没有修的价值,则将保护设置好,正常使用。修整一台电机,动则3万、10万元,电机线圈老化后,已无大修必要,电机大修处理已不能保证正常使用,只有更新。

总结。本文主要对老电机的使用情况简单介绍,对老电机能否继续使用,从测试的数据上进行了说明,特别是一种测试数据不合格的情况下,建议采用一些其他辅助手段,来进一步确定设备整体的好坏和电机设备能否继续运行。所论说的方法维修人人员可以借鉴,为更好使高压电机设备长期运行,做好保驾护航工作。

如何衡量继电保护的好坏范文第5篇

【关键词】变压器;差动保护;电力系统

升压以及降压属于变压器最主要的作用,对于电力系统而言,变压器属于十分重要的一种设备,同时还是当中的一个必备电器,在电力系统的各个电压阶层均有分布。若变压器发生故障现象,系统供电在安全性与可靠性等方面势必会受到影响,且多数变压器均比较贵重,例如大容量的电压器[1]。因此,需结合变压器的贵重性、重要性等配置继电保护,以确保其可靠性、性能以及动作。通常情况下,由于差动保护属于预防变压器出现内部故障的基本保护,因此变电站的电压在35KV以上多是使用差动保护。

1.变压器差动保护基本原理概述

反映出变压器中的短路故障属于变压器中差动保护的主要作用,其中包括变压器绕组内部故障、引出线故障、套管上的故障等,差动保护属于变压器中的主要保护。对于变压器线圈内部、变压器引出线上等处的相间短路故障以及单相接地故障,可通过差动保护装置进行保护。在电力变压器两侧安装电流互感器,可保护上述故障问题。因为变压器的电压等级可以为两个或更多,因此在选择变压器时需要结合两侧电流互感器的具体变化情况进行考虑,以确保选择的合理性,从而保障差动保护的正确动作[2]。

2.差动保护内部的励磁涌流、不平衡电流的相关分析

2.1变压器中的励磁涌流与鉴别方法分析

励磁涌流于差动保护内部的重要元素之一。变压器的差动保护中,在继电器的设计、选择型号以及整定等各个环节中,均与励磁电流密切相关。励磁电流仅在变压器接通电源的一侧绕组中出现,其等同于引起变压器内部故障的短路电流,使差动保护正常运行受到影响。

若从侧面观察变压器中励磁回路的情况,将其视为非线性电感。若变压器与之系统均处于正常的工作状态中,而铁芯处于未饱和状态,此时其相对导磁率也会相对较大,可看成变压器中励磁回路的电感线圈具有铁芯,而变压器中绕组电感也较大,所以在计算时励磁电流过小的可忽略不计[3]。通常情况下,由于外部短路导致系统电压降低而为励磁电流所带来的影响也可忽略。但是,若因为特殊情况而导致电压上升,例如在外部故障切除后,恢复了供电的时候,铁芯在饱和状态下其相对磁导率约为1,再以变压器原边作为观察点,励磁回路与空心线圈的效果基本一致,在降低回路电感后,将会使励磁电流达到额定电流大于6倍,但不超过8倍。此类变压器的磁力电流通常被叫做励磁涌流。

对于变压器而言,对励磁涌流、内部故障等方面的正确鉴别属于差动保护最主要问题。一直以来,不少学者均在对励磁涌流、内部故障等的识别方法、判别原理等进行研究,其中相关的识别判断方法有多种,以有功功率识别法、等值电路识别法、磁通特性识别法、根据波形的凹凸性质进行识别、根据波形的对称原理进行识别、根据间断角的原理进行识别、谐波识别法、波形特征识别法等较为常见[4]。

2.2差动保护内部出现不平衡电流的原因分析

不平衡电流属于差动保护内部的重要元素之一。在实际应用中,变压器会受多种因素(电磁干扰、环境湿度、环境温度等)影响而出现不平衡电流的情况。因为不平衡电流对于变压器差动保护的影响较为明显,可能使变压器无法正常工作,因此对于不平衡电流这一常见问题,应及时采取合适的解决方法,以确保变压器中的差动保护可正常运行,保障动作准确性,预防差动保护的装置出现拒绝动作、错误动作等现象。

(一)变压器发生区外故障时而导致的不平衡电流。穿越性的短路电流是由于TA铁芯处于饱和状态,导致不平衡差流的增大,并在穿越性电流不断变大的影响下,不平衡差流也不断变大。

(二)由于励磁涌流而造成的不平衡电流。在外部故障切除后,恢复了供电的时候,将会使变压器电源的侧绕组内部所出现的励磁电流相当之大,在短时间内最高可迅速上升至额定电流的8倍,然而磁电流仅仅从变压器电源的侧绕组中流过,所以必定会使差动回路中引起的不平衡电流较大。

(三)由于电流互感器两边的特性存在差异而造成的不平衡电流。例如电流互感器中,10kv的一侧所采用的断路器为环氧树脂浇铸式,而35kv一侧所采用的断路器为套管式,由于两侧的型号不同,因此在特性方面也存在差异,使差动回路中出现电流不平衡的情况[5]。

(四)在工作期间改变变压器分接开关所在位置,或是在带负荷状态下对变压器的电压进行调整等,均会使电流交感器内二次电流原先的平衡状态受到破坏,使差动回路中出现电流不平衡的情况。

3.变压器差动保护的发展走向分析

自变压器中的差动保护诞生后,准确识别励磁涌动便成为差动保护中的研究重点,然而该问题的研究到目前仍未获取良好的研究成果。所以,在仍未寻找到先进、可取的新型原理与技术前,仅能通过进一步深化励磁同流的相关研究,以提高其识别能力的准确性。因为在变压器的差动保护中,继电保护系统对于励磁涌流的情况均视为变压器的内部电流故障,此辨别结果将会导致继电器发出错误的保护动作,因此需对其加以区分。研究至今,变压器的主保护动作在准确性方面仍未取得满意的成绩,且准确性较低,需要不断的完善其判断依据。随着新型期间与技术的出现与应用,使变压器在保护研究以及发展方面得到了更大的发展空间。在计算机、网络技术等的影响下,不断涌现出性能较高的微处理器芯片,不断改善了微机变压器在保护装置方面的性能,使微机保护系统的发展走向逐渐呈现出通信一体化、网络化、标准化、人工智能化以及集成化的趋势。

参考文献

[1]苟秦晋,赵金,李海帆,张文辉.浅析变压器的差动保护[J].经营管理者,2009(23):372.

[2]何可宁.继电保护技术在电力变压器故障中的应用[J].中国新技术新产品,2012(17):154.

[3]王孝彬.浅议变压器差动保护[J].沿海企业与科技,2010(09):125-131.