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继电保护的种类

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继电保护的种类

继电保护的种类范文第1篇

【关键词】防雷技术;船闸;机电设备;应用

中图分类号:TU85文献标识码: A

1.前言

天津港是我国最大的人工港口,同时还是我国北方最大的综合性海港,在我国发展对外贸易的过程中发挥着极为重要的作用。船闸机电设备在天津港中发挥着十分重要的作用,一旦出现问题就会给港口带来巨大的损失,因此,天津港运行过程中必须加强对船闸机电设备的保护。雷电灾害是造成船闸机电设备损坏的重要因素之一,特别是近年来雷电灾害日益加重,严重威胁着船闸设备及相关员工的安全,建立起安全有效的防雷系统就显得迫在眉睫。

2.船闸机电设备防雷系统的要素

防雷系统的好坏直接关系到船闸机电设备的防雷能力。所以,在港口设备中要进行船闸机电设备保护的时候要充分考虑到防雷系统的各个要素,才能使防雷系统更好的发挥其作用,更好的完成对船闸机电设备的保护。船闸机电设备防雷系统的要素主要包括以下几方面:

(1)对雷电闪击进行有效的捕捉。将避雷针合理的安装在船闸的铁塔顶部,确保雷电按照预先指定好的途径充分泄放入地,并尽可能的避免相关天线设备因接受到雷击电流而出现受损的情况。

(2)对电磁波进行科学的屏蔽。充分借助船闸相关建筑物的屏蔽罩以及钢筋混凝土的墙体结构等,降低因雷击的电磁脉冲而出现的磁场对船闸机电设备中电子芯片造成的巨大危害,从而降低船闸机电设备的损毁率。

(3)确保雷电流能够进行安全输送。根据实际情况在避雷针、地网间建立起合理的、有效的放电通道,并充分借助塔体或者专门的引下线将雷电流安全的引入地下,从而实现雷电流安全顺利的输送。

(4)有效防止雷电波严重损害电力、通信等线缆。对电位联接以及电涌保护器进行充分的利用,在线路进入机房的通道口实施雷电能量的有效拦截,确保其在可承受的电流范围内[1]。

(5)雷电能量顺利的、安全的对地释放。使用功能较好的接地网尽快的进行雷电能量的泄放,并尽量降低雷电流的落地电位差以及电位的反击能量,从而保证雷电能量的安全、顺利释放。

(6)尽量避免地网与相邻的金属导体间出现电位差的情况。采取地网均压环、等电位以及共地连接等方法来防止电位差的产生,进而降低对船闸机电设备的危害,保证船闸机电设备的合理运行。

3.防雷技术在船闸机电设备保护中的应用

在对船闸机电设备进行防雷保护的过程中,基本上都是采用接地装置来完成防雷的工作。雷电的防护是一项长期的、需要综合治理的工程。在保护船闸机电设备时,要根据船闸机电设备的不同情况以及雷电的不同形式采取相应的防雷技术,才能提高船闸机电设备的防雷能力。

3.1感应雷防护技术的应用

当出现直击雷或者云层与云层发生碰撞而放电时,因静态及电磁感应的作用将会在地面形成较强的电压以及电磁脉冲辐射,其通过各种导线、金属导体进入船闸机电设备,从而导致船闸机电设备以及电子设备等的损毁,不但威胁着相关工作人员的生命健康,而且还会造成巨大的经济损失[2]。此外,雷电主要是以感应雷的方式破坏船闸机电设备,避雷针等防雷设备并不能取得较好的防感应雷的效果,因而等电位连接防雷效果相对较好,或者安装各种可靠的、有效的接地以及防感应雷的相关避雷设备来进行感应雷的防护。

由于感应雷主要是通过“路”、“场”来破坏船闸机电设备,“路”就是指电流通行的相关通道,主要包含信号线路、金属管道以及电源线路等。“场”指的是因雷电而形成的电场,其主要是通过电磁感应或辐射来破坏船闸机电设备。因而船闸机电设备保护过程中的防感应雷设计也要从路、场来进行。针对通过“路”破坏船闸机电设备的雷电流主要使用SPD保护器对雷电流实行有效的拦截以及分流、较好的等电位连接来进行防雷。而对于通过“场”造成的破坏除了安装SPD保护器、对感应电流进行部分分流以外,还要采取相应的屏蔽措施来防止电磁波对船闸机电设备造成的破坏,但一般情况下,屏蔽措施都是在建筑物设计及施工中进行解决,建筑物建成以后再进行改造会大大增加改造的难度。从防雷界的相关统计来看,60%-80%的感应雷都是因电流系统引入的,所以船闸机电设备防雷工作中应对电源系统进行重点防护。对于机房内相关的主要用电设施尽量使用二级的SPD保护,其他的关键设备要尽可能的实施三级以上的SPD保护,对于弱点线路则只需对网线长度在30米以上的交换机的端口进行防护即可[3]。

3.2直击雷防护技术的应用

直击雷是较为常见的雷电形式之一,极易造成船闸机电设备的损坏以及人员的伤亡。因此,要更好的保护船闸机电设备,就要加强对直击雷防护技术的应用,以便在出现直击雷的时候能够减少其对船闸机电设备的损毁,从而保证设备的正常运行。因本港口在各需要地点都安放了相应的防直击雷设备,且取得了较好的防雷效果,所以这里不做详细论述。

3.3不断完善接地系统

接地是船闸机电设备防雷的重点,防雷工作的顺利开展离不开接地。在现行的船闸机电设备的接地保护中,常用的方法主要是在地下深0.6-0.8m之下埋设垂直、水平的接地体,实现接地体与大地的充分接触、降低其接触的电阻来减少地面电位、使用等电位连接的方式降低相应的电位梯度,进而达到防止因过电压对船闸机电设备造成反击破坏而对人体产生危害的目的。因此,在保护船闸机电设备的时候,要对接地系统进行进一步的完善,以使其价值得到应有的发挥,从而确保船闸机电设备的高效运行。

4.结语:

总而言之,想要保证天津港吞吐工作的有序运行,提高船闸机电设备的运行效率,就要做好船闸机电设备的保护工作。防雷技术在船闸机电设备保护中的有效运用,是提高船闸机电设备应对自然灾害能力的有效措施。因此,作为港口工作的机电设备人员要加强对防雷技术在船闸机电设备保护中应用的研究,以将防雷技术合理有效的运用到船闸机电设备保护中,从而使其创造出更多的经济效益。

【参考文献】

[1]梁健.防雷技术在船闸机电设备保护中的应用探讨[J].浙江交通职业技术学院学报,2009,10(2):29-31.

[2]张卫东.船闸PLC控制设备防雷系统应用研究[J].中国水运,2010,7(3):36-38.

继电保护的种类范文第2篇

【关键词】微机继电保护系统;优点;安全运行措施

随着社会经济水平的快速发展,人们对电力的需求和电力工程的负荷也在逐渐加大,电力能源逐渐成为人们生活和工作中必不可少的组成部分。在电力系统中运用微机继电保护系统,对于保障电力系统运行的安全稳定、降低用电故障以及提高电力系统的经济效益具有十分重要的作用。本文通过对微机继电保护系统的优点和安全运行措施进行详细的分析。

1 继电保护装置的分类

(1)按照被保护的对象分类 :输电线路的保护、电气设备的保护

(2)按照保护原理分类 :过电流、低电压、过电压、功率方向、阻抗距离 、差动保护 等

(3)按照保护所反映的故障类型分类 :相间短路保护、接地故障保护、非全相运行保护、失步保护、失磁保护等。

(4)按继电保护装置的实现技术分类 :电磁型保护、晶体管型保护、集成电路型保护、微机型保护(目前广泛使用)

(5)按保护所起的作用分类:主保护、后备保护、辅助保护等。

2 微机继电保护系统的特点和优点

2.1 微机继电保护系统的特点

(1)完善的自检能力,发现装置异常自动报警;具有自保护能力,有效防止接线错误和非正常运行引起的装置永久性损坏。

(2)微机继电保护装置,种类较多,能够满足不同种类的变配电站中各个设备的不同保护需求,给变配电的设计和计算机联网带来极大地便利。

(3)微机继电保护系统的集成度较高、重量较轻、体积小,方便对其进行集中组屏安装与分散安装,容易安装在开关柜中。

(4)微机继电保护系统,在供电电源的硬件设计,开关量的输入输出、运用模拟量的输入方式,达到隔离和抗干扰的目的,抗干扰能力比较强

(5)可以很容易地扩展到其他辅助功能。如故障录波,波形分析,这样可以轻松地添加低频减载,自动重合闸,故障记录,故障定位等功能。

(6)容易获得可靠信息,并通过串行端口到本地或远程计算机通信。

(7)采用标准的通信协议(通信开放系统),使设备可以进行通信了一下系统。

2.2 微机继电保护系统的优点

微机继电保护系统与常规的继电保护相比,具有以下几个方面的优点:

(1)微机继电保护系统主要运用单片机对数据信息进行处理,该系统集采集、控制、监视和自检功能于一体。例如从微机继电保护装置设备上可以发现,对设备的输电线路出现的故障、负荷和自身运行情况进行检查时,通过使用计算机就能够实现对其进行远程的监视和控制。

(2)微机继电保护系统主要运用电力逻辑运算达到保护的目的,只需要对输电线路上的电流电压进行采集,就能够简化接线。

(3)微机继电保护系统运用计算机的控制功能,对定值、功能和手段进行保护,运用程序逻辑,能够实现对参数和功能进行修改保护,不需要对其进行重新调试。

(4)由于微机继电保护系统的保护出口、就地控制出口和遥控出口是属于一组继电器动作,具有很强的安全可靠性。

(5)微机继电保护运用CPU对数据信息进行处理,提高了数据信息的处理速度。

(6)其自身具备的通讯功能,通过使用计算机网络技术,将用户需要的数据信息传输到监控中心,实现集中调度。

(7)运用的光电隔离技术,将所采集到的电信号进行统一转变,使其形成光信号。如果出现强电流攻击的现象,设备自身能够自动建立保护机制。

(8)微机继电保护系统使用寿命较长,通常情况下,设备处于休眠状态,程序在实时运行,进而加大了各个元器件的使用寿命。

(9)微机继电保护系统还具备和时钟同步的功能,能够记录故障信息,运用故障录波的方法将故障准确记录下来并进行分析。

(10)一般来说,微机继电保护的单套价贵于常规保护,但是由于微机继电保护系统的电缆量少、屏柜少且使用寿命长,其管理、维护和运行费用低于常规保护费用的60%左右,远远低于常规保护费用。

3 微机继电保护系统的安全运行措施

为了确保微机继电保护系统的安全稳定运行,需要采取以下几个方面的措施:

3.1 进行电磁干扰防护

在变电站改造的过程中,将电磁型保护转变为微机型保护时,必须采取防电磁干扰的技术措施。首先,要对微机继电保护装置的安装条件进行严格执行,安装具备屏蔽层的电缆,且保证屏蔽层接地,电缆线路不宜过长。其中一端接地时,另一端在电磁干扰的影响下会产生电压和电流,导致微机保护出现拒动或者误动的情况。为了降低微机继电保护装置出现故障和错误的频率,要对微机保护装置进行优化设计、运用高质量的元器件,并合理制造工艺。另外,运用屏蔽、隔离技术确保装置的安全可靠性,进而有效提高抗干扰水平。

3.2 严格执行微机继电保护装置的接地

由于微机继电保护装置的内部是电子电路,因此,其容易受到强磁场和强电场的影响。所以,在外壳进行接地屏蔽能够有效的改善微机继电保护装置的运行环境。为了提高运行可靠性,需要对干扰源进行抑制,阻塞耦合通道,提高敏感回路的抗干扰能力,并运用自动检测技术和容错设计来有效的保证微机继电保护装置运行的安全可靠性。容错指的是容忍错误,在部分出现错误也不容易导致微机继电保护装置出现误动或者拒动。容错设计运用冗余的设备进行在线运行,确保保护装置的连续运行。

3.3 确保微机保护的校验工作到位

进行整组试验时,要确保考虑周全。电磁型的保护动作能够清晰的对保护回路中的继电器动作情况进行观察,但是微机保护主要依靠内部储存的逻辑回路对装置动作进行控制。现场的校验人员只能通过使用微机保护装置的说明书对保护设备进行大致的了解,对装置内部的深层次性的信号传递和控制等原理不了解,因此,对故障进行模拟,来确定微机装置是否能够达到继电保护的要求。

3.4 设定微机保护的定值和重要参数

为了对微机继电装置进行保护,需要对微机保护的部分定值和重要参数进行设定和修改。例如在硬件设计中设置操作锁,操作人员在操作时需要输入正确的密码,才能正常的进行操作。

另外,要将操作人与监护人的姓名等资料信息进行记录和保存。

4 结语

总而言之,随着我国电力水平的不断提高和计算机网络技术的不断进步,微机继电保护系统自身具备的功能和优点越来越多,在电力系统中得到了越来越广泛的运用。因此,为了确保微机继电保护系统的健康、安全、稳定运行,需要对其装置进行定期的检查和维护工作,及时、快速、准确的对故障进行处理。

参考文献:

[1]凌立德,金少辉.继电保护管理存在的问题及水平的提高[J].电力安全技术,2008(05).

继电保护的种类范文第3篇

关键词:电力系统;继电保护;发展现状;发展对策

中图分类号:TB

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)08-0038-02

1 继电保护的概述

(1)继电保护的概念:继电保护能够保证电力系统的可靠性,并最大限度的使可靠性与经济性相协调,所谓可靠性就是由于城市及农村电网的配电系统覆盖面广,运行的环境又相对复杂,加之各种天灾人祸的影响,往往会导致电气故障的发生,这个时候继电保护就要出来英雄施救,发挥他的可靠,电力系统发生故障往往会造成一定的经济影响,继电保护就是最大限度的来消除这种影响。继电保护的概念必须具体到继电保护装置,所谓继电保护装置就是指一种保护电力系统的措施和装备,也就是当电力系统的电力元件诸如发电机、线路等或电力系统本身发生了故障,继电保护装置能够及时的控制断路,发出跳闸命令,最终达到规避危险的目的。

(2)继电保护的原理:继电保护要求当电力系统的某一处电气设备出现故障而不能正常工作时,继电保护装置能够发挥作用,及时的并且有选择性地把故障设备从系统中除掉,以保障电力系统安全稳定的运行,这种保护装置所根据的原理是:

①反映电气量保护。例如在电流增大时进行保护,或者电压降低时构成低电压保护,或者当电流与电压的相位角发生变化进行方向保护,或者对电流与电压所构成的比值进行保护等。

②反映非气量保护。如当温度、压力、流量等发生变化时可以构成电力变压器的瓦斯保护温度保护等。继电保护就犹如一个具有在线开环的自动控制装置,能够根据该控制装置所发出的信号,进行模拟型和数字型的继电保护判断。根据判断的结果做出跳闸或发信号这样的继电保护行为。

(3)继电保护的任务:保护电力系统的安全稳定,当电力系统的电力元件发生故障时,继电保护装置应该及时的发出信号,准确及时的脱离故障元件,以最近性原则发出命令,保护系统安全;保护电气设备,继电保护应及时准确的反映电气设备的不正常的工作情况,并对设备运行过程中的维护条件的不同发出信号,使值班人员能够迅速及时的对问题做出处理。或者自动装置能够完成自行调整。

2 继电保护的发展现状及趋势

我国继电保护的发展也经历了一个持续的不断发展完善的过程,建国初期我国的继电保护装置基本上依赖进口。如500kv的晶体管方向的高频保护和晶体管高频闭锁距离保护。直到天津大学与南京电力自动化设备厂进行合作才结束了继电保护装置依赖进口的历史。并将运行于葛洲坝继电保护线路上。集成电路保护于20世纪70年代进行研究,20世纪80年代集成电路保护研究基本完成。但到20世纪90年代我国仍旧处于集成电路的研究、运用的状态中,这在继电保护的历史上被称之为集成电路的时代。但是世纪之交的时代是信息化的时代,是高科技的时代,所以继电保护的发展发生了巨大变化,即进入了微机保护时代。微机继电保护是指以数字式计算机为基础而构成的继电保护。现已广泛的应用于电力、石化、铁路、甚至民用建筑等。

2.1 继电保护发展过程中遇到的一些问题

(1)继电保护调度人员交接班不清或疏漏交待的已操作项。不熟悉设备的性能,发生异常现象时不能冷静的进行处理。对保护现象不能做出准确的判断。

(2)保护人员在继电保护的过程中呈现出责任心差、安全意识淡薄,缺少专业的培训,不具备安装调试和事故处理的能力。在校验过程中出现校验项目不全、不准确的现象,致使留下事故隐患。

(3)运行人员在操作中也有一些人为的失误,如由于缺少培训,或多新的技术操作缺少了解,致使在继电保护过程中出现处理事故中的误动保护,或对运行经验不足,造成不必要的经济损失。

(4)继电保护装置存在的质量问题,如个别保护插件制造的质量不良或保护装置功能不完善等。

2.2 继电保护发展的现状及其未来的发展趋势

目前微机保护装置的发展已有二十多年的历史了,由不成熟逐渐走向了成熟,微机保护较之刚刚起步之时具备了以下诸多性能:更趋自动化和智能化;设备管理和事件的记录功能大幅度提高;值得注意的是最近发展的人工神经网络保护装置。所谓人工神经网络就是通过一种监控学习技巧,能够对真是输出和希望值之间的差别做出比较,进而调整网络路径的权值,目的是能够使下一次的相同输入的情况下,是网络跟接近于希望值。较之以前人工神经网络的继电保护的发展具有更好的性能,它可以对更为复杂的模式、更为复杂的因果关系以及非线性的、模糊的、动态的和平稳的状态做出更为准确的判别。能够以数值的、联想的、自组织的、仿生的方式做出判别的是ANN即神经网络系统,能够进行启发性认知的是ES即专家系统。神经网络系统能够应用与网调、省调试验室内进行学习。或者能够做出一些波形间断的变电站的高频保护。其不足之处是神经网络的硬件芯片很昂贵,在资金有限的情况下无法将其投入使用。此外此项技术在现有的科技水平下还发展的不够成熟,如神经网络的并行处理和信息分布存储机制还不十分清楚,如何选择的网络结构还没有充分的理论依据但这应该是继电保护在今后发展的一个趋势。总而言之计算机的发展趋势趋向于:计算机化、网络化、智能化、综合自动化。在此笔者重点谈一谈继电网络化、智能化、自适应性这几点。

(1)继电保护技术的网络化发展趋势。

随着信息化时代的到来,网络技术成为继电保护的一大发展趋势,继电保护的主要功能在于维护电力系统的安全稳定,而网络技术的介入使的继电技术的可操作检查的直观空间范围扩大,计算机网络能够通过数据的采集分析和模拟,综和和准确的分析出各种故障。并能够分析出缘由,为继电保护人员提供可靠的保障。使得继电保护人员能够及时的修理电力系统出现的故障。

(2)继电保护技术的智能化发展趋势。

目前电力系统的管理已经趋向与智能化管理,作为电力系统中的一员,继电保护也不例外,如我国的一些大城市已经采用了模拟人工神经网络来进行继电保护,在输电的过程中会出现几十种短路的现象,靠人工的智力难以实现排除,而用神经网络的发法排除则准确而又迅速,因此神经网络排除法能够大大的提高电力运输的效率。

(3)继电保护的自适应性发展趋势。

继电保护的自适应技术今年来逐渐被推广,它具有多适应性的特点,所以能够对适应多种故障的检测;具有保护作用,能够自动的延长保护时间,从而延长了电气设备的使用寿命,完成了继电保护装置本有的使命;减少了人工操作,提高了工作效率,也提高了经济效益。这种自适应技术能够发挥继电保护的真正保护功能,使继电保护装置完成自己既定的历史使命。因此这也是继电保护的发展趋势的一个方面。

3 如何发展我国电力系统的继电保护

继电保护对于维护电力系统和电气设备有着不可替代的作用,如何在新的历史时期发展好继电保护以确保我国电力系统的安全稳定,确保经济的快速持续的发展是我们电力系统工作人员的重要职责。对此我提出以下几点对策:

(1)上文中提到继电保护在发展过程中会遭遇技术上的障碍,如何克服技术上的障碍,不仅是我们面临的难题,也是世界各国面临的难题,我们知道,继电保护已经向智能化、网络化、自适应性的方向发展,所以急需要一批高素质的科技人才投入到我国的电力事业。因此电力保护系统应该适时的对从事继电保护的工作人员提供学习和深造的机会,提高他们的技术水平,集体克服继电保护中的技术障碍。

(2)避免继电保护的误动动作的发生,继电保护误动动作发生会引起负荷供电的中断,更为甚者会造成系统稳定的破坏,致使给电力系统造成巨大的损失。如2004年5月25日,鹤岗矿业集团富力变电发生以起继电保护装置的误动动作事故,给鹤岗矿业集团造成了重大损失。这样的误动现象是怎么发生的呢,经过调查发现改误动现象的发生与维护工作有关系:如该厂房的卫生条件差,漏风又漏雨,无法关严门窗,此外工作人员没有进行及时的检修维护和保养。总之是自然环境的原因和一些人为因素。对此我们电力系统的人员应该提高警惕,使得继电保护装置能够正确的拒动,以此消除故障。

(3)加强继电保护的管理系统。抓好继电保护地方验收工作,严格自检、专业验收。严格继电保护装置及其二次回路的巡查检查设备,一边及时发现隐患。提高继电保护的运行操作技术。提高继电保护人员的专业素质和道德素质避免一些人为的祸端。继电保护的管理系统除了存在一些人为的管理方面的问题之外。还存在计算机继电保护的内在管理系统,也就是继电保护管理的本质内涵。随着电子计算机的日新月异的变化,继电保护管理的平台最终是通过网络化管理来实现的,所以必须建立继电保护管理系统的技术路线。可以采用一个WEB这样的应用程序,建立一个具有网页状态的小客户端和大容量的服务器管理系统软件,来进行网络化的继电保护管理,网络系统的继电管理能够对定值整定、压板调整、故障修复、设备检修等方面进行自动化解决,对于相关的工作人员仅需要考虑如何协调好这些工作就可以了,实现了工作人员的零距离工作,这样大大提高了继电保护的效率,对与电力系统的安全稳定具有重大的意义。

(4)加速培养一批优秀的具有微机继电保护技术的相关人才,深入研讨微机继电保护中存在的问题。继电保护装置的发展先后有熔断器、电磁型继电保护装置、电子型静态继电器、数字式继电保护。科学技术的发展迅速,继电保护装置的更新也日新月异,诸如人工神经网络、遗传算法、进化规模、模糊逻辑等技术相继出现。继电保护的事故种类也程现出复杂化的态势,事故种类有:定值问题即整定计算机的误差,人为整定错误,装置漂移错误,元件老化与损坏等;TA的饱和问题;插件绝缘问题;高频收发信机问题;微机继电保护故障的发生简单的固然好处理,但涉及到复杂的问题就牵扯到了高技术的问题,这就需要微机继电保护人员具有过硬的技术业务。比如能够对一些难度比较高的技术资料具有阅读能力和理解能力;掌握常规检查方法之外的非常规方法,微机继电保护在出现故障时,有些问题可能比较隐蔽,需要借助于具有逆向思维特点的非常规办法进行处理;微机继电保护的普通人员必须谙熟微机原理和知识,以保证能够迅速的分析出事故的原因及发生故障的部位。因此对于微机继电保护人员,必须加大电子技术知识的学习,作为继电保护部门的领导也应该拨出专款对员工进行培训。

(5)做好继电保护装置的维护。河北滦平县出现的继电保护的误动现象,就与继电保护装置维护的不够有一定的关系,因此做好继电保护装置的维护工作能够有效的避免一些故障现象的发生,那么如何继电保护装置呢?

①值班人员要定期的对继电保护装置进行巡视和检查,并做好巡视和检查的记录。一旦发现异常现象,就要做出及时的处理,如果有重大的故障,要及时向上级主管部门汇报。

②继电保护装置害怕灰尘,所以必须做好清扫工作。此外为了防止在清扫工作中误碰运行设备,所以清扫工作不能一个人进行。

③要对继电保护进行定期的查评,查评内容如二次设备的各个元件的标志、名称是否齐全;开关按钮的动作是否灵活;控制室的光字牌、红绿指示灯泡是否完好;盘柜上的表计、继电器急接线端子的螺钉是否松动;电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;配线是否整齐,固定卡子有无脱落;断路器的操作机构是否正常。

继电保护的种类范文第4篇

关键词:变电运行;继电保护;可靠性

中图分类号:TM58 文献标识码:A

引言:

随着经济社会的快速发展和人们生活水平的不断提高,对电能的需求量和供电稳定性都提出了相应更高的要求,变电运行是输配电系统的关键,变电运行的可靠性和稳定性直接影响着整个电力系统的运行状态。而继电保护是变电运行系统的重要组成部分,是变电稳定运行的重要屏障。继电保护作为电力系统中必不可少的组成部分,对确保电力系统安全运行、保证电能质量、避免故障的扩大和事故的发生,都起着尤为重要的作用。

变电继电保护概述

继电保护的含义

继电保护系统主要包括了电流电压互感器、继电保护装置、自动重合闸、断路器等。继电保护系统是串联系统,系统中任何一个环节发生故障,均会造成整个继电保护系统丧失应有的保护功能,降低继电保护系统的可靠性。变电运行的继电保护的可分为两个部分进行阐述,一是继电保护装置,二是继电保护技术。继电保护装置,是一种在变电系统中电气元件处于不正常运行状态或发生故障时,发出信号或动作于断路器跳闸的自动装置。继电保护技术,主要包括变电系统故障分析技术、继电保护配置设计技术、继电保护原理及实现技术、继电保护运行技术以及继电保护维护技术等。合理运用继电保护技术,是确保变电运用安全性和可靠性的重要保障。

变电运行继电保护的基本原理

变电运行中会发生多种故障,其中危害最大、最为常见的故障就是短路事故。利用变电运行发生故障时与正常运行时,各个物理量之间的差别,构成不同类型与原理的继电保护装置,其主要包括以下几种类型:

一是,反映电流变化的电流保护,具体包括电流速断保护、零序电流保护、过负荷保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护等。

二是,反映电压变化的电压保护,具体包括反映电流、电压之间相位角变化和电流变化的过电流保护、过电压保护、低电压保护。

三是,反映输入和输出电流之差的差动保护,具体包括纵联差动保护、横联差动保护。

四是,反映电流和电压之间比值,反映保护安装处阻抗到短路点的距离保护。

五是,反映变电运行频率变化的周波保护。

六是,瓦斯保护,即反映变压器内部故障的气体保护,具体包括轻瓦斯保护、重瓦斯保护。

七是,反映变压器温度变化的温度保护。

变电运行中继电保护的原则

在变电运行中,继电保护遵循“保护压板投、退”的一般原则。

保护硬压板应遵循的原则

保护硬压板应遵循的原则是开关在合闸位置时,投入保护压板前测量两端电位需用高内阻电压表,尤其是跳闸出口压板及与其他运行设备相关的压板,但当出现压板下端为正电位,上端为负电位的情况时,即出口压板两端都有电位时,此时若投入压板将会导致开关跳闸,跳闸灯的实际状态必须要能够认真地分析,并且绝对不允许进行复归处理,因为一旦复归后将会导致保护跳闸出口接点已粘死,如果出口压板的两侧都没有电位,那么就应该认真地核对开关的实际情况,检查开关有没有跳开或者是电源未有效连接等情况。

保护软压板应遵循的原则

与二次回路直接连接的是保护硬压板,还有另一类保护压板即保护软压板,它可以用来监控后台机、调度后台机远方投、退保护。它应遵循与保护硬压板配合的原则,利用“与”的关系来决定保护功能的投和退,即只有在两种压板都投入且控制值整定为投入时,此时才可以表现出其保护性能,假如其中的某一项离开,则此功能将无法实现。一般当软压板设置在投入状态的情况下,运行人员只能操作硬压板,假如是一套保护装置的主保护和后备保护共用跳闸出口的情况,则退出这套保护装置中的某些保护时只能退其功能压板,而不能退出口压板,这是因为如果退出了出口压板,那么装置中的其它的保护也不会具备应有保护功能了。

变电运行中继电保护的可靠性分析

可靠性指的是继电保护的系统、设备或元件,在变电运行中的规定条件和预定时间内,完成规定功能的能力。确保变电运行安全和可靠的第一道防线,就是继电保护。继电保护快速、可靠的动作能够有效遏制变电运行状态的恶化,保障安全、稳定、可靠的变电运行。继电保护的可靠性指标主要有无误动工作概论、正确动作率、平均无误动时间等。正确动作率在继电保护可靠性研究的初期发挥着重要作用,其是通过一定时期内继电保护装置正确动作次数和继电保护装置总动作次数之比,对继电保护的可靠性进行评估的,能够在一定程度上反映继电保护水平,但是“正确动作率”没有考虑区外故障正确不动作次数,难以全面地反映继电保护的可靠性。因此,在评估继电保护可靠性时,还需要综合考虑平均无误动时间、保护据动失效率、保护误动频率等指标。

继电保护装置的选型

继电保护在变电运行中占据着重要地位,根据变电运行的情况合理设置继电保护,做好继电保护装置选型工作,是非常重要的。通常情况下,继电保护装置仍然是独立设置的,根据保护对象进行配置,就地分散布置,电流电压量直接输入,动作后继电保护装置直接操作断路器跳闸。继电保护装置和综合自动系统完全独立,确保整个变电运行系统的可靠性。变电运行系统中所选的继电保护装置需要具有较高的安全可靠性与成熟的技术,符合电力系统反事故措施的相关规定,符合《继电保护和安全自动装置技术规程》的有关规定,并进行现场试运行,确保继电保护装置各项性能指标均能够符合变电运行的要求。继电保护装置在符合相关规程要求的基础上,还需充分考虑现有相关设备的技术条件,兼顾整个变电运行系统组网功能和技术发展的情况,选择运行可靠性强、性价比较高、便于维护的继电保护产品。

五、变电站内保护及自动化装置的细化管理

可编制“保护及自动装置操作指南”

由于变电站内保护及自动装置较多,菜单操作分级过多,值班员在进行操作或调取报告时容易模糊某信息的含义或某一功能菜单的操作,为了解决这一矛盾,可编制“保护及自动装置操作指南”,并置于保护屏内,方便值班员及时查阅并为操作和处理事故提供最直观的技术指导。

可编制“保护及自动装置压板对地电位表”

变电站现有的保护及自动装置型号种类多样,部分功能压板对地电位不一致,造成了值班员记忆混淆,为了确保操作的万无一失,建议变电站在查对相关技术资料、咨询相关试验、检修人及厂家工作人员和参考试验数据后,针对同类装置和压板,绘制“保护及自动装置压板对地电位表”,置于保护屏内,值班员在进行压板投入操作时如有疑问可快速查阅此表。

可编制“继电保护及自动装置正常状态表”

根据有效的继保定值单,对站内每块保护屏上的压板、操作把手等编制“保护及自动装置压板正常状态表”,记录每一块压板、操作把手当前的正确状态和功能,存放于保护屏内,当值班员进行设备巡视检查时将设备状态与对此表对照即可确定设备当前状态是否正确。

六、结束语

继电保护技术作为保证变电运行安全的核心技术,良好的继电保护配置方案与网络结构,对提高变电安全性和稳定性都起到了重要作用。变电运行中的继电保护装置需要具备可靠性、灵敏性、速动性与选择性,能够准确反映变电运行异常工作状况或故障,既能够正确动作,又能够快速动作,即能够预报事故的发生,又能够缩小事故范围。因此,需要做好继电保护的选型、安装调试以及维护工作,以保证变电运行的安全性。

参考文献:

[1]苏忠阳.赵有铖.刘之尧.能量管理系统和继电保护信息系统集成平台研究[J].南方电网技术.2008(06)

继电保护的种类范文第5篇

1.1继电保护的概念及工作方式

我们知道,对于电力系统来说,出现故障是时常发生的,这主要取决于外界的因素干扰以及自身的内部因素,无论哪种因素,一旦使电力系统发生故障没有办法正常运行的话,将会给企业、个人带来损失,那么日常生活中我们要想到解决办法的前提是要了解出现的故障原因及没有正常运行的明显状态有哪些,当电力系统出现单相接地、两相接地、三相接地、短路等的话就是很明显的出现了故障。而如果电力系统在运行中出行超负荷、超电压、产生振荡、本身同步运行的发电机却异步运行时等,就是非正常运行状态。综上各种原因,我们就不难看出继电保护的主要作用是什么。那么继电保护的基本工作原理我们归结为,它主要是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础构成的,一旦电力系统发生故障之后,工频电气量将会发生很大的变化,这些变化的主要特征是:

(1)电流增大的情况。当设备发生短路时,那么在出现故障的某点和电源与电源相连接的电气设备与输送电能的线路上,所产生的电流将迅速的增大,从负荷电流开始,到最后会比负荷电流大得多;

(2)电压降低的情况。一旦相间短路和接地短路发生故障的时候,将会导致电力系统之中的各个点之间的相间电压或者是相电压值迅速降低,而且距离短路点原来越近的话,其中的电压也会越来越低;

(3)电流与电压之间的相位角会发生变化。当电力系统处于正常的工作运行状态时,那么电流与电压之间的相位角与负荷的功率因数角是相等的,正常应该为20°,而如果出现三相短路时的话,电流与电压之间的相位角的大小将取决于线路的阻抗角,这个时候会为正常运行的3~4倍;

(4)测量点电压与电流之比值会产生变化。一般来说我们将测量点的电压与电流之间的比值称之为测量阻抗。那么如果系统在正常的运行状态时,测量阻抗是负荷阻抗的。如果发生金属性短路的话,线路阻抗将会取代测量阻抗,我们会看出系统故障时测量阻抗的值将会变小,相反的阻抗角将会明显增大。我们利用电路发生故障时电气量的多变性加以利用,便可形成各种原理的继电保护对。

1.2对于继电保护功能的基本要求

之所以会出现继电保护装置,主要是为了电力系统在发生故障时,继电保护装置将会运用自身的工作原理,将损失降低到最小化,使电力系统设备不损坏或者损坏的程度降低。那么我们就要求继电保护装置要具有一定的可靠性、灵敏性、及时性、速度型,还要有选择性。它自身的工作责任及工作方法将决定主要的工作状态。之所以要具有及时性,就是要求继电装置在电力系统运中出现故障时发出的信号进行感知,并及时地调整或者及时地将主要引起事故的设备进行切断。及时地对系统进行提醒、规范、预防,以减少在运行中出现故障的可能性,使电力系统处于正常运行状态。

2电力变压器继电保护实例

2.1电力变压器的主要故障种类及保护方法

2.1.1电力变压器的故障种类

我们一般可以将变压器的内部故障分为两大类:一类是油箱内故障;另一类是油箱外故障。油箱内故障有很多的原因可以导致其发生,其中包括绕组的相间短路、匝间短路、接地短路及经铁芯烧毁等原因。变压器油箱内如果发生故障的话,我们必须要引起高度重视,因为随时会发生危险,主要因为当变压器内充满了变压器油的时候,如果发生故障,那么短路电流将会使变压器油迅速地去分解气化,这个时候大量的可燃性气体(瓦斯)就会产生,那么油箱会爆炸很容易引起油箱爆,导致人员的伤亡。对于油箱外的故障主要划分为套管和引出线上发生的相间短路和接地短路。电力变压器如果发生故障和非正常的运行状态,那么主要是由于外部相间短路、接地短路引起的相间过电流和零序过电流,负荷超过其额定容量引起的过负荷、油箱漏油引起的油面降低,以及过电压、过励磁等原因造成的。

2.1.2电力变压器保护方法:

(1)装设带时限的电流维护装置或者电流速断的维护;

(2)瓦斯的维护;

(3)单相接电维护;

(4)过电流维护;

(5)温度维护;

(6)其他的维护。

2.2电力变压器保护的主要配置

2.2.1电力变压器保护配置的一般要求。根据实际情况,变压器一般应装设以下的保护设备:

(1)瓦斯维护。瓦斯保护能够保护变压器油箱内的各种轻微故障,例如绕组轻微的匝间短路、铁芯烧损等;

(2)装设带时限的电流维护装置或者电流速断的维护。对于容量为6300kVA及以上的变压器、发电厂厂用变压器和并列运行的变压器、10000kVA及以上的发电厂厂用备用变压器和单独运行的变压器,应装设电流维护装置。电流速断保护用于对于容量为10000kVA以下的变压器,当后备保护的动作时限大于0.5s时,应装设电流速断保护;

(3)单相接电维护。变压器的相间短路后备保护通常采用过电流保护、低电压启动的过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序过电流保护等。发生接地故障时,变压器中性点将出现零序电流,母线将出现零序电压,变压器的接地后备保护通常都是反应这些电气量构成的;

(4)过电流维护。变压器长期过负荷运行时,绕组会因发热而受到损伤。对400kVA以上的变压器,当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况,装设过负荷保护;

(5)温度维护。对变压器温度及油箱内压力升高和冷却系统故障,应按现行有关变压器的标准要求,专设可作用于信号或动作于跳闸的非电量保护;

(6)其他维护。高压侧电压为500kV及以上的变压器,应装设过励磁保护,在变压器允许的过励磁范围内,保护作用于信号,当过励磁超过允许值时,可动作于跳闸。

2.2.2电力变压器保护配置情况:

(1)主保护:瓦斯保护和差动保护;

(2)瓦斯保护:重瓦斯和轻瓦斯保护;

(3)差动保护:差动速断、比率差动保护、分侧差动保护;

(4)比率差动保护:二次谐波闭锁原理和波形判别闭锁原理的差动保护高压侧后备保护:复合电压(方向)过流、零序方向过流、零序过流、零序电流电压保护、非全相、过负荷、TV断线。

3结语