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继电保护的范围

继电保护的范围

继电保护的范围范文第1篇

关键词:继电保护;隐患;运行风险;评估

中图分类号:tm774 文献标识码:a 文章编号:2095-6835(2014)10-0048-02

随着我国经济的高速发展,工、农业生产和日常生活用电量急剧增加,确保电网的正常运行就成了重中之重,继电保护由此应运而生。继电保护的目的就是确保电网的安全运行,但是,如果继电保护本身存在安全隐患,一旦电网出现故障,就不能及时排查出故障原因,继电保护也就无法发挥其作用,这样不仅会给人们的生活带来诸多不便,也会给工、农业带来巨大的经济损失。因此,本文将从继电保护的角度出发,探讨继电保护运行出现安全隐患的原因,并对继电保护运行风险进行评估。

1 继电保护的概述

继电保护是保证电网正常运行的一种有力措施,是随着安全技术的不断革新出现的。继电保护主要由继电保护器、通讯装置、互感器和断路器四个部分组成。根据数据显示,电网在正常运行中或多或少会受到外界的干扰,相关的参数也就会随之发生变化。针对这种情况,如果不做好相应的保护措施而使其持续发生,会导致一些设备逐步老化,最终导致电网发生故障。

如果安装一个继电器,一旦设备出现故障,继电保护系统就能及时发出故障信号,或者能够在一定程度上将故障设备排除到电网的正常运作中。如果故障能够被控制在一定范围内,停电范围也就能得到了有效控制。因此,继电保护的任务就有两个:①一旦电网出现故障,继电保护系统就会自动启动,将故障设备与整个电网的连接切断,使其不会影响到其他设备的运作;②继电保护系统会发出故障信号,提醒工作人员做好相应对策。

2 继电保护运行出现安全隐患的原因

继电保护在一定程度上是电网正常运行的安全保障,因此,要做好继电保护措施,防止继电保护出现安全隐患。一般来说,继电保护出现安全隐患的原因有以下两个:①硬件出现故障。继电保护设备老化或者出现故障,这是继电保护出现故障的常见原因。②不合理的定值设置。在设置定值时,如果定值与整个电网的正常运行不相符,或者在定值计算时出现错误,都会使继电保护出现安全隐患。为此,在检查继电保护故障原因时,必须明确该故障属于哪一类,明确原因后再采取对应的解决措施,确保及时排查继电保护故障的原因。

3 继电保护安全隐患运行风险评估方法

3.1 风险严重性指标的评估

继电保护故障会出现自动跳闸、信号灯指示的情况,对此,相关人员首先要确定继电保护的故障是否会影响电网的正常运行。继电保护发生故障后,如果电网依然能安全运行,说明继电保护故障对电网的影响较小;但如果电网无法运行,那么就要及时排查继电保护出现故障的原因。一般用传输裕度和断面功率的差值作为评估电网能否正常运行的指标——指标越大,说明电网越稳定,继电保护故障造成的影响就越小。

3.2 确定隐患的范围和原因

在判断继电保护隐患时,不同位置的继电保护隐患对整个电网的影响程度也是不尽相同的。因此,要准确分析是哪个位置的继电保护设备出现隐患。隐患位置确定以后,就需要分析继电保护故障出现的原因,从而能够快速采取对应的措施。确定故障的范围和原因是非常关键的一步,直接决定了接下来故障排除的方向。

3.3 对硬件的运行风险进行评估

对因硬件故障而导致继电保护不能运作,甚至导致电网不能正常运行的情况,要计算出现这种原因的概率。硬件问题导致继电保护出现异常的情况主要有以下三种:①机电装置可以正常运行,但是紧挨着的继电保护设备出现故障而不能正常运行;②继电保护设备本身存在问题,从而不能正常运行;③继电保护设备不存在问题,但是电网受到外界干扰,从而导致机电设备出现故障。在对硬件的运行风险进行评估时,一般需要根据上述三种情况,计算继电保护硬件故障出现的概率。通过计算概率可以判断其风险值,相关人员就可以找出硬件故障的原因,并对其进行修整或更换,确保电网能够正常运行。

3.4 对定值不合理的运行风险进行评估

对定值不

理的运行风险进行评估,其难度相对于硬件运行风险的评估要大些。定值的灵敏度不高,定值在设置时选择性过低或者没有选择性,三段式的相间距离无法负荷最大电流,这几种情况都会在不同程度上影响电网的运行。值得一提的是,不同位置所产生的影响也是有区别的。因此,在进行定值不合理的运行风险评估时,要按照实际情况进行计算。

在对不合理定值运行风险评估计算时,需注意以下两点:①计算出不合理定值的大致范围。一般情况下,定值不合理只会引起继电保护在一定范围内的异常,因此,为了能够准确计算定值不合理,在计算过程中可以不选用分值系数或者可靠系数,而采用沿线逐点的计算方法。这种方法能够更好地计算出每个相间距离的范围,接着就能按照上下级保护之间的关系来确定定值不合理的大致范围。②确定定值不合理运行风险出现故障的概率。将整个继电保护系统用图画显示出来,分析每条分支路线,并分析在每条分支路线上定值如果不合理出现故障的条件,然后就可以通过对这些条件的分析,计算出定值不合理出现风险的概率,将这些分支的概率结合就是总线路定值不合理风险出现的概率。通过运行风险概率的计算,可以确定对电网正常运行产生的影响程度。有了定值不合理范围和运行风险概率的计算,就能够对继电保护中比较薄弱的部分进行准确判断,并采取相应的措施进行管理。

4 结束语

综上所述,继电保护作为电网安全运行的重要保障措施,其隐患的运行风险在很大程度上决定了电网运行的稳定性和安全性,因此要加强对继电保护隐患的研究。本文分析了继电保护隐患出现的原因,并对继电保护隐患运行风险进行了评估,希望对相关人员能有所帮助。

参考文献

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[4]何宁.继电保护可靠性及其风险评估研究[j].广东科技,2013(16):93-94.

继电保护的范围范文第2篇

一、电力系统灾变事故中继电保护作用

继电保护在电力系统灾变当中既具有积极作用,也具有消极作用,其中积极作用主要体现在发生灾变事故时,如果继电保护动作全部正确,后备保护动作没有被拒绝,那么发生灾变事故时电力系统中的设备安全至少是有保障的,这就为后期快速恢复供电提供了设备基础。如果在发生灾变事故时继电保护没有及时动作将设备切除的话,就会直接造成大面积的设备损毁,给电力系统带来较大的经济损失,从这一点来看继电保护在灾变事故当中起着重要的保护作用。而其消极作用主要表现在继电保护的错误动作上,如果在发生灾变事故时继电保护动作发生错误,就会给电力系统操作人员以错误的提示,导致调度人员做出错误的决策,从而影响整个电网,导致更大面积停电事故的发生,从这一点来看继电保护在灾变事故当中是起着消极影响的,由此可以看出灾变事故中继电保护正确动作是发挥其积极作用的关键。

二、电力系统灾变防治中对继电保护的要求

综合过往发生的停电事故和现行的电力系统安全稳定导则来看,在电力系统灾变防治当中对于继电保护主要有以下几点要求:

(一)切断故障设备准确、快速、可靠

继电保护在灾变防治中的主要作用是在事故发生时快速将故障设备切除出去,从而保护其他电网设备不被影响,因而继电保护能够可靠动作是维持电力系统安全稳定运行的关键,继电保护动作只能快速、准确地切除故障设备,如果没有及时发生动作、或是没有发生故障而误动,都会引起电网中的连锁反应,导致电力系统灾变的发生,因而只有快速、有选择性对故障设备进行切除,这样才能将故障控制在局部范围之内,从而有效避免大面积停电事故的发生。

(二)快速恢复故障停转

继电保护既能够有效将故障设备切除又能够快速恢复设备停转,以便有效保证电网设备的正常运行,保证电力系统运行的稳定性。在电力系统当中继电保护属于开环系统,当保护点力量达到一定数值之后就会发生保护动作,而且这个动作的发生是没有选择性的,一次性的发生,不管动作对错在数值达到之后都会发生保护动作,并且配合重合闸技术能够将故障设备真正切除掉,形成一个闭环控制系统,保证设备能够快速恢复运行,并且避免该设备动作对电网中其他设备造成影响,稳定电力系统的运行。在实际电力系统运行当中必须配合重合闸技术,尤其是对于备用设备容量较小的系统来说,重合闸能够有效恢复继电保护引起的设备停转问题。

(三)扩大保护范围

继电保护是电力系统安全保护机制中的重要防线,也是第一道防线,但防线本身的保护范围不足的话对于电力系统运行安全的保护力度也是不足的,因而需要通过设置多重防线或是扩大单个设备保护范围,将继电保护的范围从单个设备保护到整个电网保护当中,这样在电网中任何一个设备发生故障时都能够快速对其进行切除,并且朝着切断负荷层面方向上发展,将出现故障的整个系列设备都进行切除,这样能够最大限度控制安全事故的发生,将电力系统的灾变事故控制在一定范围之内。当前继电保护还是停留在单个设备保护上,对于整个电力系统的保护力度还不足。

三、电力系统灾变防治策略探讨

针对于当前电力系统灾变防治中继电保护所存在的要求和不足,以及电力系统灾变发生状况,电力系统管理部门人员应该积极采取相应措施来提高电力系统灾变防治能力,有效减少灾变事故的发生,具体来说可以从以下几点上入手:

(一)继电保护方面的策略

在继电保护方面可以采取的策略一是提高继电保护动作的速度。快速将故障进行切除能够将故障控制在最小范围内,从而有效避免更大事故的发生,因而在继电保护方面应该不断提升继电保护动作的速度,有效提升继电保护的可靠性。目前在继电保护动作速度方面主要是有两种类型,一种是行波保护,通过利用故障发生瞬间暂态行波故障信息动作来进行分析动作,这样能够有效减少故障数据分析时间,提高保护动作速度。另一种是无通道保护,通过利用电气量差异来实现动作保护的一种类型,也能够在一定程度上提升继电保护的速度;二是应用自动重合闸技术。重合闸技术在上个世纪就已经被提出,主要是依据瞬时故障时产生的故障电弧可以通过故障线切断来消除,接地相电压较高;而永久性故障则是没有电弧产生且接地相电压较低。最优自动重合闸能够根据电弧产生与否和电压高低来对其闸门的重合时间进行判断,从而将永久性故障及时切除出去,保护整个电网系统。

(二)灾变控制系统方面的策略

除了加强对继电保护策略的研究,管理人员还应该进一步加强对灾变防治系统化的研究方法,利用综合智能控制技术来提高灾变防治的能力,不断挖掘当前电力系统的控制潜力,引进和研发多智能协调控制技术来有效增强灾变防治的系统性,将电力系统运行过程中的实时数据、分析和操作控制等都纳入到统一的防治系统当中,从而能够有效预防电力系统灾变事故的发生。再者,电力系统常规控制器辅以非线性鲁棒控制器是灾变防治系统中的可选控制方式,电力系统本身的非线性决定了,非线性控制器对于电力系统的控制效果更加,而鲁棒控制器在设计过程中综合了系统建模本身的不确定性因素,虽然降低了整个系统的控制精度,但对于系统安全稳定运行的价值还是很高的。

继电保护的范围范文第3篇

关键词 :继电保护;电流互感器 ;励磁电流;差动保护;误差曲线

引 言

在电力系统运行中,继电保护装置能反应电气设备的故障和不正常工作状态并自动迅速地、有选择性地动作于断路器将故障设备从系统中切除,保证无故障设备继续正常运行,将事故限制在最小范围,提高系统运行的可靠性,最大限度地保证向用户安全、连续供电。而继电保护装置正确动作的前提是必须准确地感知故障量的大小,继电保护装置是通过电流互感器来反应被保护元件中所通过的电流。由于电流互感器存在误差,造成在短路过程中一次电流产生偏差 ,影响继电保护装置的正确工作。

1 电流互感器误差的产生

计算电流互感器二次电流是用一次电流除以电流互感器的变化来获取,是在忽略了励磁电流的前提下得到的结果。实际上,由于电流互感器存在励磁电流 ,产生了电流互感器的测量误差。测量误差就是电流互感器的二次输出量与折算到二次侧的一次输入量 之间大小不相等、幅角不同所造成的差值。因此,电流互感器的误差可分为数值 (变比)误差和相位 (角度)误差。我们重点讨论电流互感器的变比误差。

励磁电流是造成电流互感器二次电流和一次电流不成比例的直接原因。励磁电流使一次折算至二次侧的电流不等于二次电流,造成了电流互感器的变化误差 ,计算公式为.

(1)

式中――电流互感器的变比。

电流互感器的等值电路如图 1所示,图中各参数均折算到二次侧。

图 l 电流互感器等值电路

、――电流互感器一、二次侧的漏抗;――励磁阻抗;――负荷阻抗

为了方便计算,定义为二次阻抗 。

由图 1可知二次电流与一次电流关系为:

将式 (3)代入式 (1)得:

二次漏抗 Z2s变化很小,可以视为不变,根据式 (4),当系统发生故障时,一次电流突然增大,在一次电流的非周期分量的影响下,电流互感器铁心很快饱和,励磁阻抗迅速下降,励磁电流急剧上升,将 明显增大。在一次电流不变 的情况下 ,如果负荷阻抗增大,使二次阻抗支路的分流减小,励磁电流增大,也会使增加。

此外,励磁电流还能使二次电流在相位上偏离一次电流,造成电流互感器相位误差。

由于电流互感器存在励磁阻抗,因此,电流互感器的误差不能完全消除。为了使继电保护装置能够正确感知故障量的大小,必须将电流互感器的误差控制在一定范围。继电保护要求电流互感器在一次电流 等于最大短路电流时,其变 比误差小于。因而产生了电流互感器的误差曲线。

2 电流互感器的 10%误差曲线

电流互感器的 10%误差曲线是指变化误差满足 时,一次电流与其额定电流的比值和二次负荷阻抗的关系特性曲线 (如图 2所示)。由图 2可知,在电流互感器的误差允许范围内,一次电流和二 次负荷阻抗是相互制约的,一次电流越大,允许的二次负荷阻抗就越小。

另外 ,误差与角度误差有一定的关系。理论分析和运行经验表明,当保护用的电流互感器满足误差曲线要求时,角误差不超过7°。

图 2 电流互感器的 10%误差曲线

通过给定电流互感器的误差曲线可验证一次电流和负荷阻抗。当已知电流倍数时,由误差曲线可方便地得出允许的负载阻抗。如果不小于实际负载阻抗 ,误差就满足要求;否则,应设法降低实际负载阻抗 ,直到满足要求为止。当已知实际负载阻抗时,也可由曲线求出电流倍数,与流经电流互感器绕组的最大短路电流进行比较 ,判断是否满足误差要求。

电流互感器的误差曲线一般由制造厂给出,在现场 电流互感器的误差曲线可由试验求取,具体步骤如下:

①收集保护类型、整定值 、电流互感器的变比和接线方式等数据。

②用电桥测量电流互感器的二次绕组直流电阻,近似代替电流互感器二次绕组漏抗 (110~220kV电流互感器取,35kV贯穿式或厂用馈线电流互感器取 )。

③将电流互感器一次侧开路,用伏安特性法作出二次侧电压 曲线。用以下公式求出相应的数值。

励磁电压:

励磁阻抗:

电流倍数:

允许二次负荷阻抗 :

④以为纵坐标、为横坐标,将求得的和的值逐点绘制在坐标纸上,即可得到误差曲线。

由于接在电流互感器二次侧的继电保护装置多是反应短路时电流增大而动作的,短路时需要电流互感器正确反映一次侧的电流,因此重要保护装置用的电流互感器都需要满足误差曲线的要求 。

3 解决电流互感器误差的措施

①增大二次回路中控制电缆的截面。因为大多数情况下,电流互感器的负载主要由控制电缆的电阻决定。增大控制电缆的截面,以减小电流互感器二次绕组的负载,达到减小电流互感器误差的目的。

②串接 1台相同变比的备用电流互感器。将2台同变比的电流互感器串联使用,可以提高电流互感器的容量,使电流互感器允许的二次负载增大1倍,从而减小电流互感器的误差。

③改用伏安特性较高的二次绕组。当使用的二次绕组不满足误差要求时,可以使用伏安特性较高的二次绕组,使电流互感器的饱和电压提高,相应地减小了电流互感器的误差。

④增大电流互感器的变比。由于变比增大,二次电流成比例地减小,在相同的负载下,二次线圈感应电势也成比例下降,磁通将按变比的平方下降,使励磁电流减小,从而减小电流互感器误差。

4 电流互感器误差对继电保护的影响

4.1 距离保护

电流互感器误差会影响阻抗继电器测量阻抗的精确性,从而对距离保护产生影响。电流互感器误差将引起阻抗继电器端子电流的相位误差及数值误差,从而影响测量精度。

就阻抗继电器的测量阻抗来说,因其使用的电流是通过电流互感器接人一次系统,电流互感器的误差将影响测量阻抗的数值和相角 (不考虑电压误差)。

如图3所示,设在被保护线路上距保护安装处的距离为处发生了金属性短路故障 (如AB两相短路故障),则保护安装处母线残压(A、B相间电压)为

式中――被保护线路单位长度的正序阻抗值;

――由母线流向线路的 A、B相电流 (流经保护)。

考虑到电流互感器的误差,继电器的测量电流为

图3d点发生金属性短路故障示意图

式中:――电流互感器变比;

――考虑变比误差的系数;

――角误差(二次电流超前一次电流为正)。

继电器测量阻抗,而右(拼为电压互感器变比),根据式(5)有:

可见,由于电流互感器误差的存在,造成了测量阻抗在数值上发生倍的变化,相角发生了的变化。

(图 4)为电流互感器误差对方向阻抗继电器保护区长度的影响,在方向上继电器的实际动作阻抗为:

整定阻抗为:

式中: ――整定的保护区长度。

实际保护区长度与整定保护区长度比为

图 4 电流互感器误差对方向阻抗继电器保护区长度的影响

准k――整定阻抗角;准XL――线路阻抗角;Δ准――角误差

电流互感器误差的存在,使继电器的测量阻抗角(准CL′)偏离整定阻抗角。同时因变比误差的存在,使测量阻抗数值发生变化,导致保护范围的变化,从而影响距离保护的正常工作。此外,因准CL′偏离最大灵敏角,灵敏度也受到了一定的影响。

电流互感器的误差对距离保护产生影响,当电流互感器不满足 10 %误差要求时,这种影响会更大,甚至造成保护的不正常动作。4 . 2 纵联差动保护

纵联差动保护在外部短路时,虽然两侧的一次电流相等,但由于电流互感器误差的存在,使二次差动回路产生了不平衡电流,从而对纵差保护的灵敏度造成很大的影响。为了保证纵联差动保护的正确动作,要求差动保护使用的电流互感器应满足 10 %误差要求。

在环流法接线的纵联差动保护中(见图 5 ) , 不平衡电流是由两侧电流互感器的误差不同引起的,即励磁电流之差。现假设 A 侧的电流互感器不满足10%误差要求,当在 d点发生区外故障时,随着一次电流的增加,由于短路电流非周期分量的影响,电流互感器铁心迅速饱和,根据电流互感器的误差分析可知, A 侧电流互感器的励磁电流远大于 B 侧,造成继电器线圈中的电流()比正常运行时增加了很多,从而影响纵联差动保护的正确动作,甚至造成保护误动。

为尽量减小电流互感器误差产生的不平衡电流,继电保护要求差动保护采用特制的 C 级电流互感器。在配置电流互感器的二次负载时,要求按满足10%误差曲线来校验,并尽量使用同一厂家、同一型号的电流互感器。4 . 3 阶段式电流保护

阶段式电流保护是将瞬时、限时电流速断及过电流保护组合在一起,通过动作电流、动作时限及保护区的配合来实现对线路的保护作用。但是,如果保护用的电流互感器不能满足10%误差要求,可能造成电流保护的可靠性降低。

以阶段式电流保护中的两段为例(瞬时电流速断保护为Ⅰ段、限时电流速断保护为Ⅱ段),在单侧电源线路 A 、 B 两处设有两段式电流保护,每段保护的保护范围如图 6 所示。当 B 处电流互感器不满足10%误差,由于短路时非周期分量的影响,励磁电流上升,使反应到保护装置中的电流下降,造成 B 处 1 段保护区减小。严重时,将使 B 处 I 段保护范围落在 A 处的Ⅱ段保护范围之内(如图 6 中的在范围之内),此时若d点发生故障,由于故障点在 B 处的Ⅰ段保护范围之外, 处的I段保护不动作。故障点在 A处的Ⅱ段保护范围之 内,A处的Ⅱ段保护就有可能延时跳闸,从而造成了保护越级跳闸,扩大了故障范围,对电力系统的稳定造成了影响。

图 5 两段式电流保护范围

通过分析电流互感器的误差对继电保护的影响 ,当电流互感器不满足10%误差要求时,将造成保护的不正确动作。为此,要求电流互感器的一次电流等于最大短路电流时,其变比误差应

5 结束语

在现场工作中要充分运用电流互感器的10%误差曲线,通过电流互感器10%误差曲线选定二次回路中控制电缆的截面,也可检查现有的二次负荷阻抗是否满足10%误差的要求。设法减小电流互感器的误差,提高继电保护的灵敏度,确保继电保护装置的正确工作,必须对电流互感器的误差进行深入的研究 ,分析电流互感器产生误差的原因,确定检验电流互感器误差的方法,分析电流互感器误差对继电保护装置的影响,找出减小误差的具体措施。

参考文献

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继电保护的范围范文第4篇

关键词 供电线路;距离保护;电力系统

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2013)022-148-1

进入二十一世纪以后,我国的经济、科技都得到了快速发展,无论是社会居民还是企业对于电力需求越来越大。从而大力促进了相关电力科技的发展以及电力企业的发展。从电力系统的使用状况来看,当前供电线路呈现出更复杂的特点,传统电力系统中的简单电流电压以及方向保护无法满足当代企业发展需要。远距离的负荷线路,过流保护装置的动作整定值I大,在末端电流中相对较小,无法满足电力系统对灵敏度的要求。而且如果过流保护中时限太长的话,就无法满足速度保护范围之内固定要求。因此,针对供电线路中的距离保护问题研究就具有十分重要的实践意义。

1 供电线路中距离保护装置的相关背景分析

1.1 供电线路距离保护装置涵义

供电线路距离保护装置是一种依据保护装置与短路故障点之间距离的远近,从而确定动作采取时间以保护供电线路安全的装置。短路鼓掌的距离越近,保护动作实施的时间就越短,这样就可以利用充分的时间有选择性的将故障线路切除掉。当前距离保护装置在高压与超高压输配电线路中得到广泛的应用,城市电网系统中,短距离的高压输配电线路在持续增加,距离保护装置一般应用在短线路面临的故障解决中。

距离保护装置可以准确迅速地解决近距离短路故障,避免供电系统出现越级跳闸等事故,同时还可以有效的解决后端线路中出现的线路故障事故,从而避免由于失误导致的错误操作,最终起到保护电流作用,因此,距离保护装置在供电线路中具有的应用价值非常广泛。

1.2 距离保护装置组成部分分析

为了确保距离保护装置的使用可靠性,通常保护装置可以分为以下几个部分。第一个是测量部分,这个部分主要是用来测量短路故障点的距离,并且判定短路故障点的方向。第二部分是启动部分,这个部分是用于判别系统的故障状态,当出现短路故障时,可以瞬时启动距离保护装置,其中一些保护装置的启动部分可以兼作后备保护作用。第三部分是振荡闭锁部分,这个部分是用来避免系统在振荡情况下而产生距离保护装置错误动作,采用二次电压的回路断线闭锁部分,可以预防电压互感器在回路断线情况下,因阻抗继电器操作而出现的距离保护失误操作。最后一个部分是供电设备的逻辑部分,通过这个部分可以确保保护装置发挥应有的性能,并且建立距离保护的各段时限。

2 供电线路距离保护装置的应用意义与优势

2.1 距离保护装置的应用意义分析

距离保护是短路点和保护装置点的阻抗力决定,跟电压电流绝对值没有关联,当电流比较大的时候,母线残余的电压会相应比较高,而电流较小时,母线残余的电压就比较低,实际上这两者之间存在着固定的比例关系。相比较于电流电压的保护装置, 距离保护装置的第一、第二以及第三段保护与三段电流的保护作用非常相似。短路故障如果发生于第一段范围内,阻抗继电器可以瞬间采取保护动作,继电器是动作时间比较固定,跟电流的速断保护原则几乎一样,只是继电器是按照距离进行配合,并且不会受到运行方式的干扰,从而可以扩大保护范围,而且保持固定不变;而电流的速断保护装置需要电流的配合,并且容易受到运行方式的干扰,保护范围相对小而变化幅度较大。如果短路故障发生于较远的距离范围内,即当短路范围处于第二范围时,阻抗继电器可以建立第二阶段的延时继电保护动作,延时之后会促使机构跳闸。最后在线路末端距离保护装置中,在第三段时间里,继电器不会受到距离元件的运行干扰,因此在第三段发生的短路故障,工作情况以及工作方向与过电流保护方式十分相像。

2.2 供电设备距离保护装置的优势

距离保护装置的工作特点展现了距离保护装置的使用重要性和优越性。距离保护也就是阻抗保护,利用阶梯型时限特征,将保护时限分成三个阶段,在第一阶段中的距离保护装置是采取瞬时动作进行保护,第一段是继电器自身固有的动作时间,不用进行延时,通常在整条线路的近前端距离发挥作用。第二段距离保护主要是为了解决中后端的线路中所出现的短路故障。这个阶段保护工作原理与电流速断相近,保护范围与第一第二阶段范围互相配合。动作时间上比第一阶段长,通常会多出0.5 s的时间间隔。末端保护装置中,没有设立距离元件,从而有利于增强保护动作的选择性。第三段时间将比第二段的时间还要高,以确保线路的相应阶段发生故障时,对元件的保护工作只在相应阶段进行。

3 距离保护装置在实践中的应用原理分析

供电线路在正常工作的情况下,距离保护安装点处的电压就是系统的额定电压即Ue,线路中的负荷电流就是If,而短路故障发生时,母线上的残余电压为Uc,相比较正常工作状态下的电压要低出很多,线路中电流通常是短路电流即If 要比正常的负荷电流高很多。因此,可以发现,线路故障保护的安装点处电压与电流比值应当为Uc/I,当正常状态与故障状态相比变化很大时,只要比较单纯的电流值或者电压值就可以清楚分辨故障状态与正常状态。

正常状态情况下,Ue与If的比值基本上表现为负荷的阻抗值,而短路的状态下,Uc与Id 的比值则反映的是保护点处到短路故障点之间的阻抗值,阻抗值的大小,反映了这条线路的长度。因此,短路状态下的阻抗值可以间接反映出短路故障点到距离保护装置安装点之间的距离。由于短路故障发生时,电压会降低,电流会增大,所以距离保护装置范围内,阻抗继电器测量出的阻抗U/I值就会明显减少。如果阻抗U/I值比保护装置整定阻抗值要小时,保护动作就会触动开关脱扣装置,停止对发生故障的线路进行供电。因此,距离保护也可以称为阻抗保护。

如果线路上的点d处发生短路故障,阻抗继电器的阻抗值测量公式为下列公式:Zd等于Ud与Id的比值。分析这个公式,可以得出,当没有短路故障发生时,短路故障点越靠近距离保护装置点,所测量出的阻抗值就会越小,动作时间也将越快;如果短路故障点与距离保护装置处的距离较远,所测量出的阻抗之相应也会较大,动作时间也就较长。因此,可以利用阻抗保护自身的时限特征,在相应的距离保护范围之内采取保护动作,从而避免在其它范围内发生失误操作。

参考文献

[1]贾瑞光.浅析线路距离保护的应用原理[J].中国新技术新产品,2009(08):99.

继电保护的范围范文第5篇

关键字:电力系统;继电保护;干扰;防范

中图分类号:U27 文献标识码:A

1电力系统继电保护的概述

1.1电力系统继电保护构成及作用

在电力系统中,如果被保护的元件出现故障,继电保护装置会自动切除电力系统中的故障元件,使电力系统中无故障部分迅速恢复运行,避免故障元件遭受连续损害,降低停电范围。随着集成电路的发展,继电保护装置已经慢慢处于主导地位,并向智能化方向发展。

1.2电力系统继电保护装置的要求

在电力系统中,继电保护装置必须符合选择性、速动性、可靠性以及灵敏性等要求,可靠性指在保护范围内,继电保护装置在运行的时候,该动作的时候就要进行可靠动作,不该动作的时候就应该进行不可靠动作。速动性指继电保护装置能够及时切除短路故障,减轻电力系统的损坏,提高电力系统的稳定性,缩小故障范围。

2电力系统继电保护干扰的原因

2.1天气干扰

由于变电站所处的特殊环境,其地网的接地线一般属于高阻抗,如果其避雷器和接地部件受到雷击的话,所产生的电流就会比较高频,从而导致变电站中地网系统的暂态电位出现升高,造成电力系统继电保护装置的不当动作,影响回路的控制以及造成灵敏设备的损坏。

2.2高频干扰

在电力系统中隔离开关的操作速度过于缓慢的话,很容易导致操作中的两个触点电弧闪络。如果进行过电压操作,容易导致高频电流经过母线时,在周围产生较强的磁场和电场,对电力系统继电保护产生干扰,一旦大于装置中的允许水平,就会导致继电保护装置工作异常,使整个装置的出口逻辑和工作逻辑出现故障,破坏系统的稳定性。

2.3在接地故障中引起的工频干扰

在变电站中,由于其电力系统中的变压器中性点进行直接接地,一旦发生接地故障的话,所产生电流就会通过变压器的中性点,流入地网中,经过架空地线重新回到接地故障地点。由于地网具有阻抗作用,流过故障电流时,其电网的电位就会超过大地电位,并在不同的地点出现电位差,从而使电缆层和屏蔽层出现工频电流,使被屏蔽的回路受到干扰,严重时还会烧坏电缆线的屏蔽层。

2.4辐射干扰

随着计算机网络以及通讯技术的快速发展,当前国内电力系统的周围一般会有移动通信等工具,使其周围会散发强大的磁场和辐射电场,制造假信号源,造成继电保护装置出现错误动作,对继电保护装置造成严重的影响。

2.5静电放电的干扰。

在干燥环境下,操作人员与物体摩擦以后,容易产生静电,一旦静电被带入保护装置中,很容易损坏保护装置,干扰电磁辐射,造成保护装置逻辑混乱。

2.6直流电源干扰

当变电所内发生接地故障时,在变电站地网中和大地中流过接地故障电流,通过地网的接地电阻,使接地故障后的变电站地网电位高于大地电位,该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小,按我国有关规程规定其最大值可达每千安故障10V。对于直流回路上发生故障或其它原因产生的短时电源中断接电源的干扰主要是直流与恢复,因为抗干扰电容与分布电容的影响,直流的恢复可能极短,也可能较长,在直流电压的恢复过程中。电子设备内部的逻辑回路会发生畸变,造成继电的暂态电位差,从而影响整个保护系统。

3电力系统继电保护的防范措施

3.1制定完善的规章制度制度

为保障电力系统继电保护装置正常运行,必须要构建一个完善的规章制度,在制定的时候一定要结合继电保护装置的特性。通过微机管理对继电保护装置的运行、事故、校验等方面档案实施跟踪检查、严格按照奖惩制度实行以及进行严格地考核,从而提高继电保护装置的工作效率,适时地开展一些奖惩活动,增强工作人员的责任心和荣誉感。

3.2协调继电保护装置的工作人员

实行继电保护时,要让运行操作人员、继保人员及调度人员都参加到这项工作中来,三者在思想和步调上保持一致,提高三方工作人员的保护意识、合作意识以及创新意识,明确自己的责任和位置,做好其本分工作,达到预期目标。

3.3完善直流控制回路,降低设备干扰

如果直流控制回路中的电感线圈被突然切断而造成干扰,可在原装置上再安装续流回路,促使电感线圈被切断时快速释放电磁场并加速其衰减,但要注意的是在电感线圈周围要连接相关数据的回路或者电阻串二极管,这样在运行时是否有电流通过,都会使电路线圈很好地释放出电流,避免出现干扰现象。

3.4检测二次设备

随着我国的微机自动装置技术不断发展,为检测二次设备提供条件,针对继电保护装置的特点,加载微机中在线的检测程序,做好设备和部件的安装。可以从设备管理工作着手,比如在进行设备验收工作时,要结合在线监测诊断设备的状态;另外加强检测技术方法的投入,用多元化的方法对二次设备进行检测。

3.5实现继电保护的智能化

目前我国的继电保护装置只能将其在安装处的电气量反应出来,其作用也只限于故障元件的切除,主要是因为数据通信手段不够科学合理。我国的继电保护大都采用的是人工智能化技术,并且这些技术都得到了广泛地应用。

3.6做好低压配电线路的保护工作。

我国城市配网线路与农村配网线路,大都以10千伏的电压等级为主,由于10千伏的配电线路在结构特点上一致性较差,不能很好地进行配电线路的保护工作。

结语

电力系统继电保护工作时,需要严格按照要求进行继电保护,保证继电保护装置的正常运行。在运行中一旦出现故障,就要进行全面和系统的分析,制定相关的解决方案,这样才能够更好地促使电力系统的运行,提高其经济效益和社会效益。

参考文献