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机房基础结构
机房不宜选择楼房的顶层或底层,但二级机房因其位置特殊性,不少是老的办公室改动而来,更适用因地制宜,根据现场条件,选择远离粉尘、油烟,方便设备搬运、布线施工的地点。因机房内运行的都是电气设备,需要尽量避开水源,与机房无关的给、排水管不能穿过机房。以每机房3个机柜为例,其中通信设备一个机柜、信息设备一个机柜、电源设备一个机柜,每机柜600*600*2000mm规格,按机房设计规范,机柜侧面检修时距墙1.2m,前后保持1.2m,建议整个机房面积不少于12.6m2,机柜安装在机房正中央。理想条件下,可以保持静电地板完整。
市电接入前端漏电保护装置
传统型UPS,基本以在线方式工作,UPS直接对输入交流市电进行整流,在无功率因数补偿的情况下,就会在传输线中造成严重的谐波干扰。漏保开关的动作原理是在一个铁芯上有两个组,一个输入电流绕组和一个输入电流绕组,当无漏电时,输入电流和输出电流相等,在铁芯上二磁通的矢量和为零,就不会在第三个绕组上感应出电势,否则第三绕组上就会感应电压形成,经放大去推动执行机构,使开关跳闸。如UPS前有漏保开关,由于高次谐波在铁芯中形成磁通矢量和铁芯的磁滞作用而不能为零,就出现了类似漏电的假象,漏保开关频繁调闸。
按UPS安装规范,超过5KVA的UPS主机前端不允许有漏保装置,小于5KVA的不建议有漏保。实际测试中,3KVA的UPS主机,将漏保装置整定电流调整至500mA后,进线空开仍然会跳闸,建议将UPS接入电源绕过漏保装置,或在漏保装置后加装隔离变压器。
防雷接地
在现有条件下,要将二级机房交流工作地与防雷接地两电气系统的接地,在电气上真正分开,一般较难办到。因为在地下要满足上述的距离难度较大,所以一般还是推荐采用共同接地(即统一接地)形式。这样不但经济上合算,在技术上也是合理的,因为采用统一接地后,各系统的参考电平将是相对稳定的,即使有外来干扰,其参考电平也会跟着浮动。二级机房交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,接地电阻小于4Ω。 按《电力系统通信站防雷运行管理规程》规定:各类设备保护地线宜用多股铜导线,其截面应根据最大故障电流确定,一般为25-90mm2,建议二级机房信通机柜采用25mm2的铜线接入接地铜牌。
机房防雷采用市电输出端采用二级防雷,UPS输出端采用三级防雷设计,其中二级防雷安装40kA防浪涌保护器,三级防雷安装20kA防浪涌保护器。
综合布线走线方式选择
老机房在前期设计中没有预料到信通规模的迅速发展,部分设备布局不合理,而且施工中为了施工方便,没有严格按工序施工,导致机房扩容与布放跳线困难。当运行一定年限后,机房表面看上去整洁美观,但地板打开后会发现各类线路纵横交错,当遇到问题时无法及时处理,只能临时布放线路,形成恶性循环。
近几年新建机房在具备条件的情况下,一般建议上走线。下走线方式存在不防尘、不防鼠、不利于消防等缺点,但小走线敷设敷设简便、成本低,对施工要求较低。上走线在机房环境、防鼠、火灾预警、扩容方面都比下走线具备优势,但施工工艺要求较高。
动力环境监控系统配置
二级机房通常不会在运维人员工作地点附近,不具备每日巡视的条件,大多数二级机房也没有每日现场巡视的必要,因此有必要部署动力环境监控系统。动环系统应该要配置门禁、视频监控、温湿度、烟感、电源监控等模块,漏水检测、空调监测等模块可以视现场条件,以及机房的重要程度选配。
考虑到二级机房点多面广的特点,在现有技术下,选择带监控主机的动环系统相对比较合理。二级机房的建设时间会跨度较大,里面的空调、UPS、摄像头等设备品牌型号很难保持一致,相应的数据采集接口会比较多。安装监控主机的话可以比较容易的在上面配置相应的采集接口,布线简单,而且能减少网络地址的使用。
机房改造施工中的防尘处理
对于信通设备运行而言,灰尘是极大的威胁,如新建机房可以在施工中通过科学的设计,合理的工序安排,达到较好的防尘效果。而在运机房基本不可能停运,只能在工作中尽量合理的安排工序。机房进行标准化改造,通常会涉及到多个工序、多个工种,其中穿墙、埋线等容易有大量灰尘的工作无法避免。
时间安排。因为二级机房相对而言设备较少,非高温天的话在短时间内不会因发热量大影响设备运行。机房改造工作尽量避开高温天,无法避开高温天气的尽量将装修工作安排在设备停运后施工。
材料选用。机房内装修材料尽量选用不起尘的材质,如墙面采用防尘漆,吊顶选用不起尘的材质。
工序安排。隐蔽工程与墙面顶面处理集中时间开展。合理安排工人工作时间,施工人员如果在工地现场空耗的话,很容易不按业主方要求自行开工。因此安排好工序,一方面管理上更规范,另一方面施工人员工作更紧凑,效率更高。严格控制设计变更,避免因设计变动导致工序混乱。
无尘操作。具备条件的机房,尽可能在设备进场前进行机房基础施工,后续设备安装调试全过程无尘操作。
设备防尘处理。确有不能避免的起尘工作,施工前在机柜外加装防护罩,工作完毕后用大功率吸尘器进行处理后再撤除防护。
机房防火注意点
前言
为了有效降低日常的电网运作事故,展开县级调控员自身应用素质的提升是非常必要的,这需要我们进行相关素质体系的健全,保证其技术培训环节、事故预想环节及其反事故方案的健全,确保其各个预防体系的健全,保证其调控综合能力的提升,以解决现实工作中的调控安全及其经济调度的难题。
1 关于调控员素质的分析
1.1 为了满足现实工作的需要,展开一系列的反事故演练是非常必要的,当然这需要一个循序渐进的过程,这对于熟练的调度员是轻车熟路的,但是对于新调度员则需要进行培养,从而保证其相关设备的熟练,实现城区线路的优化,比如各个线路的供电范围、关键位置,重要开关等。通过对调度规程的熟读,来确保其日常线路安装工作的规范性,从而确保其工作的熟练程度。根据调度计划做事故预想,每次事故预想自己都要一丝不苟地给出最糟糕情况下的事故处理方案,然后让经验丰富的师傅点评,努力发现问题并积极与其探讨,不断积累一些典型事故的处理经验。这样在事故发生时,我们很自然地就会考虑的多一些,全面一些,就会有信心,下令就会果断、明了,程序就会得当。
当然调度员在工作过程中,需要一些应变的素质,不仅要进行设备电网运作体系的熟悉,也要良好的解决一些突发事件。上述环节的开展首先要进行相关的准备,比如对主设备型号、容量等的熟悉,从而保证日常电网运行模式的优化,这样有利于解决电网运作过程中的紧急情况,实现相关预案的应用,比如高危用户的供电方案、电网的正常运作形式等,这都是需要调度员所重点关注的。重视变电站内的操作。尽可能争取多的机会到变电所内去熟悉设备,增强实物感。变电操作,尤其是故障处理时的操作,对操作人员不但要把故障交代清楚,必要时还要给予特殊提示交待危险点。使操作人员真正明白其操作的目的和注意事项。对操作人员的操作疑问,调度员一定要解释清楚,不含糊其词。要使用正确的调度术语,避免语言伤害,不给操作人员造成心理障碍。
1.2 调度员要熟练相关的线路操作工作、实现其开关状态的及时更新,从而保证其操作模式的优化,实现模拟图版的相关开关位置的更改,以满足现场工作的发展需要。通过对各个开关位置、存在问题的研究,保证日常工作的开展。在交接班过程中,要进行电网运作形式的分析,及时的实现相关工作进度的了解,当然这需要调度员自身具备良好的工作积极性,如果调度员自身不能拥有一种正确的思想,是难以保证日常工作的正常开展的,这需要引起某些调度员的重视,与此同时,在交班过程中,部分可以口头交接的内容也要尽量在交班日记相应栏内写一下,不留下任何事故隐患。建设责任心强、安全意识高、业务水平过硬的班组。在日常工作中多交流,多沟通,促使班组技术水平全面地提高,真正成为一个能“打得赢”的班组,以应付各种突发的事故。严格执行规章制度,如在接受设备停役申请时,严格把好最后一关,仔细认真地进行审查,逐项审核。
调度员在电网工作中,要进行电网主设备运作情况的深入了解,要实现其存在问题的解决,实现电气设备运作情况的及时掌握,实现相关缺陷的及时判定,确保其各个设备缺陷的有效处理掌握。在运作过程中,如果电气设备发生异常,就应该积极展开监视、分析工作,不能坚持运行时,应及时下令将该设备退出运行。如不能退出运行时,应做好事故预想,提出反事故措施。有条件的可以转移负荷,并密切监视,同时做好事故处理的准备。
2 调控工作体系的健全
2.1 为了满足现实工作的需要,开展一系列的调控工作模式的优化是非常必要的,当然这需要我们进行计划安排检修工作的优化,针对日常的危险环节展开分析、控制、预防。子避免其运行工作中的考虑不周全现象的出现,从而确保日常工作的正常开展。于是我们也要进行相关防范体系的健全,促进其日调度计划的审查,确保其调度计划的阶段性的发展,确保其应用效益的提升,以满足现实工作的需要,从而实现对当日运作情况的深入分析,保证电网系统的有效运行。编制倒闸操作命令票时,危险源、危险点:倒闸操作票编制错误。防范措施:理解清楚运方的方式安排,操作命令的顺序要正确、不漏项、多项、串项;仔细核对一次系统包括断路器、隔离开关的实际位置,有无地刀或接地线,继电保护及自动装置的使用情况;正确考虑使用继电保护及自动装置。拟票时尤其要留意工作区域、停电范围有重叠或者工作相互配合的情况。
在倒闸操作命令的审核过程中,我们要进行相关关键点的掌握,确保其操作票审核模式的优化,保证其相关防范体系的健全,比如相关审核制度、编制制度等的优化,保证其复审制度的整体应用体系的健全,针对倒闸操作命令票操作过程中的麻烦展开优化,确保其调度术语的准确应用,避免其调度命令的误下,确保其综合应用体系的健全。防范措施:有优先级的操作步骤一定要严格按照操作命令票的顺序执行,不准漏项、擅自加项或跳项操作;在操作过程中必须认真执行唱票、复诵、记录、录音和监护制度;在执行操作票过程中,如发生突发事件,应立即停止操作,弄清情况,事故处理结束后,方可根据实际情况继续操作。
2.2 在受理工作票的过程中,我们也要进行工作票的检测,避免其不合格工作票的出现,从而确保其整体防范体系的健全。工作票的优化过程中,我们要按照规定填写,确保其批复检修申请内容及其工作票内容的一致性,实现其书写的规范性,实现其画图环节的优化,相关的线路工作票应该及时进行批复,在检修过程中,要对不合格的工作票展开拒绝,在工作时间到期之前不能进行终结。要按照规定日期进行烟气手续的办理。确认无误并办理终结手续后方可送电。电网事故处理时,不按规程处理事故。防范措施:事故处理必须按规程规定进行;事故处理应迅速及时,本着保人身、保电网、保设备的原则,在处理过程中,不能对未停电设备或人员造成影响,防止事故扩大;下达事故处理操作指令时,应认真考虑操作对系统的影响,可能造成的后果,充分考虑对重要用户供电的连续性;对一些重大事故的处理,需及时向有关领导汇报。
随着社会经济的不断发展,我国已经成为一个综合国力较为强大的国家,电力资源的发展非常迅速,也为国家发展做出了巨大的贡献,对于社会生产和人民群众的日常生活都产生了一定的影响。电力系统对社会生产的发展具有一定的推动作用,继电保护设备维持着电力系统的正常运行,所以要对继电保护重视起来,除了日常维护外,还要定期对各种设备进行检查,对设备有一个全方面的了解,对存在的隐患要及时解决。本篇文章对继电保护的故障方面进行分析,并提出了一些处理的方法。
1继电保护装置的重要意义
1.1保持电力系统稳定运行
电力系统的稳定运行对于社会生产和群众的日常生活都有着重要的影响,继电保护装置可以维持电力系统的稳定运行,确保电力系统在运行过程中不会出现问题,还可以对出现的故障进行一个详细的分析,可以及时了解到发生故障的原因,从而可以快速的解决问题,避免故障发生时间过长对设备造成损害,使得电力系统可以长时间的正常运行,保障了电力系统的稳定运行。
1.2监控电力系统的运行状况
继电保护装置可以反映电力系统的运行状况,使得电力工作者可以随时对各种设备的运行状况有一个很好的监控和了解,可以及时发现设备存在的隐患,通过设备发出的各种信号判断出设备的运行状态,针对设备的现状做出一定的措施,这样才能更好的维持电力系统的正常运行。继电保护装置还可以把信号传输给继电保护自动控制设备,从而对电力系统进行调整,使电力系统可以正常运行。
2常见的故障分析
2.1继电保护装置的质量
继电保护装置的质量决定了继电保护的作用时间的长短,同时对于设备运行过程的稳定性有着很大的影响,继电保护设备的质量对电力系统来说是很重要的,如果质量不过关就不能够保证电力系统的正常工作,还会降低电力系统的安全性,对社会生产和群众日常生活造成影响,因此继电保护装置的质量就很重要,对于电力单位和相关工作人员来说就要进行严格的检测确保质量问题。
2.2开关设备
对于一些开关设备来说对于设备的运行气大了决定作用,开关设备如果存在问题,那剩余的设备就会成为摆设,根本就起不到作用,连设备的开关都不能够很好的控制,那么剩余的设备就不能很好的发挥他们的作用,发生故障后不能快速的关闭设备,这样就会造成更加严重的影响,这样造成的损失就会更大,这样继电保护装置根本起不到作用,所以对于开关设备也要进行严格把关,这时继电保护设备良好运行的基础保障。
2.3运行过程故障
在继电保护设备的运行过程中,还会存在许多的故障问题,这些都是不可避免的,主要是因为继电保护设备长时间的运行过程中导致某一部分的温度过高,导致设备出现故障。电力系统的继电保护装置在实际的运行过程中主要体现在变差保护开关拒合,电压互感器还会出现二次电压回路的状况,在实际的电力运行过程中电压互感器内的零件还会出现损失或者滑落的情况,因为电压互感器是机电保护装置最基础的部分,如果电压互感器出现了问题及会导致机电保护装置不能很好地发挥作用,后续的装置发挥不出原本的作用。
2.4干扰绝缘因素
电力绝缘因素对于电力系统的继电保护装置会产能生很大的影响,在正常的情况下,电力保护装置的外部都会包裹着绝缘皮,但是长年累月的使用就会导致外部的绝缘皮慢慢脱落,这样在不良天气下继电保护装置的安全就无法得到保障,所以要定期对继电保护装置的线路进行检查,确保线路外部绝缘皮的完整,减少继电保护装置出现问题的可能。在继电保护装置中没有连接抗干扰电容,这样导线阻抗过小,周围的磁场过大就会产生一定的影响。
2.5互感器出现饱和
在社会发展过程中,对于电力的需求越来越多,很多的设备和生产都需要依靠电力来解决,这样社会所需的电容量就会逐渐增加使得电力设备的负荷随之增加,电力系统所输送的电流就会超出预估值,这样电流互感器就会出现问题还会出现一定的误差。在电流短路的情况下,电流互感器会瞬间饱和,这样就会导致继电保护设备无法对通过的电流进行有效的辨别,这样就会导致电力系统无法正常工作,对社会生产和群众日常生活造成影响。
3继电保护故障处理措施
3.1记录故障发生的详细过程
在电力系统的运行过程中会出现各种各样的故障,为了使电力维修人员可以更加快速的工作,在发生故障时,电力工作者需要对电力系统继电保护装置所出现故障的过程进行详细的记录,如故障发生的时间、大致的位置、出现故障的详细描述,这样维修人员可以通过这些快速的做出判断,使得维修工作可以进行的更加顺利。在对故障现状进行记录时,要根据实际情况进行详细的记录,运用自己的专业知识进行科学专业的分析,这样可以作为故障处理的一个重要的依据,避免了在维修过程中浪费大量的时间,使得故障可以快速得到解决,还可以为之后出现相同问题提供参考。
3.2元件替换处理
替换处理是设备发生故障时最常采用的一种处理方法,找到故障设备中出现问题的零件替换上新的零件,这样可以判断设备中元件的质量,还可以缩小故障的排查范围。这样在出现故障时,检修人员在处理设备时可以先进行判断,缩小范围,这样就可以对可能出现故障的元件进行替换,如果在替换后设备可以正常工作,那么故障就顺利排除,如果不能正常工作就可以对其他元件进行替换,找到出现问题的元件就可以排除故障,虽然方法步骤相对较慢,但是故障处理的更加有质量和安全。
3.3元件参照的方法
参照处理是将故障设备与正常设备放在一起进行比较分析,从各种可能出现故障的角度进行对比分析,从不同的位置找出故障设备存在的问题,这种处理措施应用的范围比较广泛,可以用在线路故障的查找、设备的定检等,在处理故障时,如果设备更换后还是解决不了问题时,就可以用参照法,两台设备进行对比分析,对线路进行逐一标记检测,这样可以更加快速的筛选线路中存在的问题,及时解决问题,让设备可以正常运行,确保电力系统的正常运行。有的时候参照法可以和替换法相互结合,这样可以更加快速准确的解决问题。
3.4技术改造升级
社会科技正在快速的发展,各种各样的新技术正在渗透到电力系统的运行和维护当中,这样使得电力系统的个那个面发展更加快速,控制的更加快速精确,故障处理和检测更加方便。还有一些技术是根据电力系统中的故障处理针对性发展的,对于一些较难处理的问题,进行技术改造升级可能就会解决大部分的问题,所以技术的发展升级对于电力系统故障的处理会更加的方便快捷,使得在这一方面节约了大量的资源。对于一些老旧的设备,在达到一定的使用年限后,可以对设备进行升级改造,这样就可以解决很多设备老化的问题,还可以在一定程度上提高电力系统的稳定性。
3.5继电保护设备的日常保护
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0041-01
电力系统的高效、稳定、安全运行离不开继电保护装置的作用,其广泛应用于稳压、均压、降低线损、提升系统功率等各个方面,对于保障电力系统的可靠性、安全性有积极意义。随着当前我国电力系统积极改革,电力超负荷运行、设备容量增大等无疑都对继电保护装置的运行提出了更高的要求,面对电力系统继电保护故障要及时采取有效举措消除负面影响,以保证电力系统运行的安全可靠。下面就电力继电保护装置运行故障及处理措施作简要分析。
1.电力系统继电保护装置的意义
随着我国电网规模的不断扩大及电力系统的持续升级,目前继电保护装置在电力系统中的应用要遵循可靠性、快速性、灵敏性与选择性四大指标:可靠性意味着一旦电力系统出现故障,继电保护装置必须快速有效动作以最大限度的降低故障危害;快速性意味着在电力系统发生故障时继电保护装置要第一时间反应并动作,避免因故障反应动作慢而加重危害,第一时间高效处理故障;灵敏性意味着继电保护装置要迅速识别并判断系统故障情况,针对故障性质及表现准确控制故障范围,采取保护动作以降低危害;选择性意味着继电保护装置要尽可能避免误动作,从而保障电力系统运行的安全与稳定。
2.电力系统继电保护故障分析
(1)人为故障
人为故障主要是由人为因素导致,比如个人知识与技能掌握不扎实、工作经验不足、工作态度不谨慎负责等。经验对于电力系统员工而言在处理继电保护问题时可更加快速准确的判断故障情况,避免延误最佳处理时间造成损失扩大,所以工作人员积累经验对减少继电保护故障负面影响十分重要。员工个人知识与技能不过关会导致其在判断故障问题时出现延误时机、判断失误、误记漏记等情况,不利于及时排除继电保护问题。员工工作态度不认真不负责对于弥补继电保护自动化管理漏洞十分不利,会给继电保护管理造成潜在重大安全隐患,不利于电力系统的运行与保护。
(2)设备问题
电力系统继电保护装置主要由微机处理装置、管理装置、数据信息收集系统等共同构成,无论哪个系统出现问题都会导致继电保护故障和运行异常,增加电力系统运行的潜在隐患。比如数据收集装置问题,继电保护装置运行过程中要做好各类参数数据的搜集与传送,将其转化为数字信号传输给微机系统,一旦数据方面出现问题将会严重影响保护装置的动作;继电保护装置中电压故障也会导致继电保护故障,比如无压、同期重合闸线路检测,在主变压充电条件不变的情况下无疑会导致问题频发;继电保护装置中继电器触点问题会严重威胁系统运行安全性,继电器触点是其核心部件,本身与工作电压、电流、工作负载、工作频率、制造材料等密切相关,无论哪项因素出现问题都会导致触点故障继而影响保护装置的动作与系统运行。
3.电力系统继电保护故障的应对举措
(1)人为故障解决
人为故障的解决首先要做好员工职业知识、技能与意识的培养,提升他们的安全管理责任心,积极积累工作经验并参与培训学习,顺利掌握继电保护装置常见问题的应对处理举措,以便在故障发生时抓住处理时机迅速处理。要定期对继电保护装置进行检修维护,排查元器件、设备线路、电流电压电源的异常,在故障发生时本着灵活处理原则快速排除问题与故障,以确保电力系统的高效运行。
(2)设备故障解决
在解决继电保护装置故障时考虑到其涉及元器件及技术多且复杂,因此要合理应用各种处理方法及时解决问题。比如置换法,对故障设备进行检测对于圈定范围内的可疑器件或者故障配件进行置换,作为较长使用的一种故障排除法,要注意置换时遵循逐步排除方法和置换检验完成故障排除,以更换后系统恢复运行为判断标准。参照对比法是结合检验报告对故障设备、正常设备进行对比,对比二者各项参数差距变化情况以此来圈定故障点配合置换法进行排除,该法对解决接线错误问题效果显著。考虑到继电保护装置整定值与测试值之间存在误差,所以要及时对装置回路进行定值检测以便更加全面的分析故障问题。对于继电保护装置中出现频率最高的回路故障,可及时确定故障位置及范围并做相应处理,假如无法明确判断故障点,可采取拆除回路法、依次安装来明确故障点并进行故障排除。
4.结束语
综上所述,继电保护装置作为保障电力系统安全、可靠、高效运行的关键,要深入分析继电保护故障情况及排除举措积累技术经验,为电力系统更好的运行服务奠定坚实基础。
参考文献
[1] 龚永智.电力系统继电保护事故原因及改进措施探讨[J].中国新技术新产品,2014(8):12-13.
前言:信息时代背景下,我国电力改革进程不断深化,朝着智能化、自动化方向转变,取得了不错的成绩,但同时也面临着巨大的挑战和威胁。由于电力系统规模壮大,电气操作不当引起了诸多故障,在很大程度上导致了系统突然中断,严重情况下,还会威胁到人员人身安全。继电保护故障信息分析系统作为一项崭新的系统,以其自身灵活性、高效性等优势,在电力系统中的应用,能够及时预测安全故障,将危险遏制在萌芽状态。因此加强对该系统实践应用的研究具有非常重要的现实意义。
1、继电保护基本原理分析
继电保护是一种电力系统自动保护装置,由测量、逻辑及执行三个部分构成。继电保护在实践中,首先对保护对象输入信号、设定整定值进行比较和分析,确保保护装置能够形成逻辑性,执行对应保护动作[1]。然后通过执行部位发出指令,即报警或者跳闸,完成任务执行目标。
在具体应用中,为了促使装置发挥积极作用,需要明确划分系统故障与非故障两种情况。如突然增加的电压、电流信号,负序与零序的电压和电流等。目前,常见的继电保护装置有很多,从制作工艺层面上来看,由机电型、整流型等类型;从原理上来看,有电流型、电压型及阻抗型等。对于继电保护装置的选择,要坚持可靠性、选择性等原则,才能够确保装置充分发挥有效性。
2、继电保护故障信息分析处理系统在电力系统的应用
2.1仿真模型的构建
仿真模型构建的终极目标是为工作人员能够更加全面、真实地了解和掌握装置参数设置情况,获取到相应的参数,以提高设备使用性能。在实际工作中,继电保护故障诊断仿真模型的构建可以从以下几个方面入手:第一,坚持真实性原则,在仿真时要根据真实情况进行设置,形成完善的仿真模型。在此基础上在模拟故障后能够获得真实的效果[2]。第二,保护动作跳闸之后,相关信息呈现出来,能够确保仿真提示与真实情况保持一致性。第三,还需要强调灵活性,面对复杂多变的电力系统,还要坚持灵活性,帮助工作人员随时查看和改变装置参数设置。第四,在不同运行方式下,要输入详细、具体的故障参数,使得仿真模型能够为实践工作提供科学依据。现行电力系统故障种类多种多样,且原因更为复杂,对应的继电保护方式同样需要作出及时调整。如利用典型的保护类型,以此来适应装置性能的发挥。只有这样,才能够真正意义上实现对系统的全面保护。
2.2软件功能的应用
系统数据库中存储了大量故障模拟状态,通过故障量分析和检验,能够做出对应的保护动作行为,并提醒工作人员对系统故障进行维修和调整。其中程序,主要负责故障计算程序等,如对阻抗、电压和电流的判断,可以采取分段方式,逐一排除故障,直至最后一个动作,使得工作人员能够对电网的故障点有所了解和把握,为后续维修计划的制定提供科学依据。
2.3设备监控与维护
将该系统引入到变电站中,能够代替人工对电气设备进行实时监督和控制,一旦出现自检异常情况,系统会自动收集并保存下来,及时汇报给控制中心,安排检修人员进行针对性检查。另外,在控制中心,可以对一次设备装置的定值进行调取,不同的连接装置能够获取实时数据、波形等内容,从而实现远程监视目标。
2.4故障信息管理
随着技术之间融合和发展,研发人员将Browser/Server模式运用于故障处理系统当中,并借助国际通用通讯协议,用户能够实现对数据库的管理。如装置动作、自检等诸多环节产生的信息都会纳入到数据库当中,为工作人员查询和统计提供支持。不仅如此,还具备转存、备份等功能,即便是受到外部恶意侵扰,依旧能够在短时间内恢复到最初状态,从而最大限度上保障电力系统安全、可靠运行[3]。除此之外,借助通讯设备,能够将电网中的地理接线图呈现出来,点击鼠标可以随时调取历史数据,或者自动显示故障所在位置。随着我国电力事业不断发展,我们还应适当增加资金、人力投入,加大对现有故障处理系统的研究,实现对系统的进一步调整和优化,保障电力系统可靠运行的同时,为用户提供更加优质的电力服务。
结论:根据上文所述,我国电网正处于“三集五大”改革进程当中,引进继电保护故障信息处理系统是一项基础性工作。因此在实践中,相关人员要明确认识到故障处理系统在提高电网智能化、自动化水平的重要意义,并结合实际情况,坚持灵活性、多元化等原则,合理引入故障处理系统。同时借助互联网技术,构建相应的信息系统网络,不断提高电网科学管理水平,制定最优决策,从而促进我国电力产业环境、经济等综合效益的有效发挥。
参考文献
中图分类号:TM77 文献标识码: A
引言:现阶段,电已经深入到我们生活的每一个方面,可以说电网关系到千家万户,而电网系统的安全运行离不开继电保护。继电保护装置目前大面积的应用在变电站和断路器上,用来监测其运行状态,记录故障类型,控制断路器工作。电力系统功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心,通过各种设备再转换成动力、热、光等不同形式的能量,为地区经济和人民生活服务。继电保护不仅要切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。
1、电力系统继电保护装置的任务
当电力系统的原件发生短路或者其他故障时,电气量发生变化,继电保护装置通过电气量的变化构成继电保护动作,继电保护装置的任务可以在供电系统运行正常时完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据,如果供电系统发生故障时,就可以自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行,当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
继电保护装置的基本要求
继电保护装置在电力系统的正常运行中起到重要的作用,电力系统继电保护装置应满足选择性、速动性、可靠性和灵敏性的基本要求。这些要求应根据不同的使用条件,分别进行综合考虑。选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。
3、保护装置的应用
继电保护装置在我国现在的工业生产中有着非常广泛的应用,主要用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。
5、继电保护装置的维护
在电力系统运行过程中,要做好继电保护装置的维护保养工作,工作人员应定时对继电保护装置进行检查,做好各仪表的运行记录。 在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。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。定期对继电保护装置检修及设备查评:①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。根据每年对继电保护装置的定期查评,按情节将设备分为三类:经过运行检验,技术状况良好无缺陷,能保证安全、经济运行的设备为一类设备;设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷,但尚能安全运行,不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备,危及安全运行,出力降低“,三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。
6、电力系统继电保护发展趋势
随着科学技术的发展,计算机技术突飞猛进,电力系统要求微机保护除了基本的保护功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作,因此,必须实现微机保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大,且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,提高供电可靠性。
结语
随着经济的快速发展,电力系统高速发展的同时伴随着计算机技术、网络技术、通信技术和人工智能技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外的电力系统继电保护产品也将在数字化、网络化、多功能一体化、智能化和虚拟化方向的基础上有更新的突破,这对继电保护工作者提出了新的要求和挑战。
参考文献
中图分类号:TM732 文献标识码:A
在目前我国电力系统运行中,变电运行是运行管理、倒闸操作和事故处理机构的重要部分,它承担着电力系统设备中的运行操作、维护管理。但是在我国现阶段,由于变电运行的特点比较复杂,加上维护设备多,再加上操作人员的不良操作,就会出现在变电运行中的各种故障,导致变电系统中的不安全因素增多。据不完全统计分析,轻者则造成经济上的损失,重的则危及到电网、设备和人身安全,甚至影响到社会的稳定。
1变电运行事故原因分析
1.1设备老化
设备老化是任何一个机械在工作使用寿命中必然出现的一个阶段。一般来说,造成老化的原因主要是变电站投入运行时间较长,另一个是非正常使用导致。分别从这两个情况分析来看,由于中长期运行的设备的机能、零部件逐渐老化引发事故。而非正常使用导致设备老化加剧。同时,在用电高峰时部分变压器会满负荷,甚至超负荷运行,导致绝缘材料温度升高过快,加剧老化。要想保持设备能够正常运行,就必须定期对设备进行维护和保养,及时地检修处理各种设备问题。
1.2设备制造设计出现的问题
这是出现在最基础的时候。这就要求生产厂家要对此负有一定责任。通常来说,设备制造或设计问题主要包括制造质量问题、设备选型问题等。由于部分新设备是新研发产品,设计、制造工艺、技术等仍然不是非常成熟,在实际的运行中非常容易出现问题。
另外来说,现在的一些生产厂家片面追求经济利益,在生产时过分压缩成本,导致产品难以完全达到相应的质量指标要求,无法满足变电运行的标准。还有一些新增的设备、技改更换的设备在运行时无法匹配原有的设施,从而导致变电运行事故。
1.3安全管理不及时
尤其是在操作中出现的安全管理。有些故障是可以避免的,但由于操作人员的安全管理不到位,出现故障的发生。另外有些安全问题单纯地依靠技术来避免是不切实际的,只有结合安全管理,才能将这些事故扼杀在摇篮里。从变电系统的角度来看,安全管理更为重要,常见的管理不当体现在管理措施不当、不重视专业培训工作、管理者能力有限、管理决策不当等等。正是由于这些安全管理的不当,才导致了变电故障的发生,给人们带来了巨大损失。
1.4非跳闸故障现象的发生
这主要是技术性方面的故障。主要出现在PT保险熔断,系统接地等方面。当发生PT高压保险熔断、系统接地时,三相电压发生不平衡。针对不同故障应采取不同处理方法。判断接地要巡视设备判断PT保险熔断要测取PT二次电压,以判定是否是高压或组压保险熔断判断为谐振,就要通过瞬间改变设备的运行方式来消除谐振,比如用瞬时并列或解列、瞬时拉合空载线路的开关等方法:如果判断为线路断线则立即汇报调度,及时巡线处理。
2 变电运行故障的处理措施
2.1做好制度和安全生产工作
一个企业就是一个集体。要有相关的制度和安全生产常识。平时要制定一定的规章制度和思想教育,不断增强运行人员的安全生产意识。同时还要建立健全安全生产责任制和奖罚机制,逐步把安全责任落实到位,责任落实到人,使每个岗位都有一套完备的责任制和奖罚细则,有章可循,违章必究,从而激发运行人员安全工作责任心。
2.2做好变电运行维护和交接班要求
经过笔者的综合性分析,笔者认为首先要做的是我们具体的操作工人要做好平日里的变电运行维护和交接班要求。具体总结如下,见表1。
2.3 加强基础设备的综合管理
基础设备是变电运行中重要且最基本的机械设备。我们在选择这些设备时,首先要看清厂家,摸清产品质量,对不符合相关规定要求或出现过产品的质量问题的要严格排除。其次是严格控制产品质量,做好出厂试验工作。杜绝材质、制造等存在问题的设备投入到变电站改造或新建项目中,防范于未然。
2.4 做好操作的管理工作
操作是一门技术活。一般来说操作可以分为母线的操作,直流回路操作等。其中,母线的操作是指母线的送电、停电,以及母线上的设备在两条母线间的倒换等。直流回路的操作是变电站运行值班人员常见的操作项目,直流系统发生一点接地时查找接地点的检查,某些继电保护及自动装置临时性的检查、退出、投入等。
不管怎么说,变电运行系统是不可或缺的一部分,在实际的生产中起着重要的作用。这就要求我们每一个人都必须采取必要的措施,避免或减轻故障的发生。如果发生了也要及时采取有效的措施加以面对,处理解决,给安全生产提供一个和谐的环境。
参考文献
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中图分类号:TM933文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)08-0065-02
一、电力系统电能计量的重要性
电能是国民经济和人民生活极为重要的能源,电气化程度和管理现代化水平是衡量一个国家发达与否的重要标志。电力生产的特点是发电厂发电、供电部门供电、用户用电这三个部门连成一个系统,不间断地同时完成。发、供、用电三方如何销售与购买电能、如何进行经济计算,涉及许多技术、经济问题。营业性计费的公正合理,涉及电业部门与用户的经济利益。提高电能计量的正确性,对发、供、用电三方都是十分需要的。
随着我国电力系统的改革,对电能计量工作提出了更高的要求,特别是从传统的计划经济向市场经济的转变,电能测量技术更为重要,需要重视它的完整性和准确性。电能计量直接关系电力系统发电量、线损、煤耗、厂用电、供电量、用电量等各项技术经济指标的计算。随着电力系统的发展,用电波动十分剧烈,峰谷差愈来愈大,计量系统在大幅度的工况变化中工作,使其计量误差增大,己成为电能计量不可忽视的问题。利用经济杠杆,实施分时计度并分时计价的电能计量方式,在一定程度上可以起到调控负荷、“削峰填谷”的作用,有利于电力系统的运行和发、输、配、用电设备的充分利用。
由于电力电子技术在各行各业用电设备中的采用,负荷向电力系统注入大量的谐波,引起电压、电流波形严重畸变。如何计算谐波电能急需解决的问题。
二、电力系统中电能计量方法
现行的电能计量方案是在发电机、网络交换关口处安装电能计量装置。电力系统中关口是指厂网之间、区域性电网之间电力设备资产和经营管理范围的分界处。关口电能计量装置是衡量关口分界处电能量的流向及其大小的装置,它记录的电能量作为技术经济指标统计、核算的基础数据,是保证电力市场能否正常运行的关键。
(一)确定电力系统关口的原则
目前,为考核地区线损率、网损率、上网电量、过网电量、购网电量、地区负荷及地区负荷率等指标,定义了产权关口、结算关口、协议关口、调度关口、线损关口和负荷关口等多种关口。这些关口的划分方法不一致,标准不统一,亦无审核机构。在管理上又各自为政,不能适应电网的发展。为了实施电网商业化运营,以经济核算替代指标考核,以表位法替代余量法管理线损,应统一标准,明确电量关口,划清网级电力市场的界面,规范管理。
规范电力系统关口的首要原则是:第一,以产权分界点为界限,建立网级电力市场界面,以达到统计电量、结算电费的目的,为商业化运营奠定基础;第二,以电量关口为基础,规范管理线损,消除“吃网损”的现象,公平分配网级电力市场公司的利益;第三,以适合于商业化运营的、规范化的经济方式核算。
(二)用户电能计量方法
对电能计量的方法可以分成以下几种类型:
1.传统手工型。这是最为古老的方式,采用的是“一家一表”模式,到一定时期由电力工作人员挨门挨户收取电费。这种方法的缺点是显而易见的,不但劳动强度大,而且不能对用电户进行统一管理。但是这种方法在我国的广大农村还在广泛的使用。
2.IC卡型。为了降低电力部门人员的劳动强度,采用了由用电户上电力公司购电这种方式。为此开发了新型的电能计量仪表一IC卡式电度表,采用预付费式,用户先用卡购电,然后才能使用。这种方式在城镇地区广泛使用。
3.自动抄表。自动抄表这种方式是近些年被广泛探讨和实现的一种方式,它是计算机技术和网络通信技术在电力部门应用的一个生动实例。它的基本实现模式是:电能用户的用电量通过计量仪表计量后,由采集器采集,采集器和通信网络相连,通过网络传输到电力部门的管理中心。目前采用的网络传输技术主要有光纤网络、电话网络、电力线载波网络、总线网络以及无线通信网等技术。自动抄表的发展方向和计算机网络的发展紧密相连,它的一个发展方向就是所谓的“三网和一”,即电力网、广播网、通信网和三为一,通过提供一个高带宽、大容量、高速度的网络将通信、数字业务、广播等结合起来。
4.集中管理。集中管理式自动抄表技术在可以进行集中控制的区域中应用,因为用电户比较集中,那么就可以采用先进的技术实现,并且可以提供更多的控制和管理功能。
三、谐波电能计量算法
为了区分谐波和暂态现象,根据傅立叶级数的基本理论,被变换的波形必须是周期性的和不变的。但是由于电力系统负荷是变动的,负荷的变动会影响系统中的谐波含量。在实际的分析中只要被分析的现象或情况持续适当的时间或周期,就可应用傅立叶级数变换。目前在计算电压畸变频率时,采用谐波电压(或电流)的平均有效值或平均总畸变率,其时间区段t取3s,即取3s中的测量或计算的平均有效值或平均值。这里提出谐波电能计量方法,算法如下:
1.在PCC处检测得到两组非正弦周期信号,利用FFT变换得到Ucppi,lcppi(i=1,…n)。
2.判断人lcppi=0是否成立,如果成立,此时Ucppi为背景谐波Usi(i=2,…,n),此时供电网络产生的谐波电能为0,或者保持上一次电能计量结果,转到1,直到lcppi=0。不成立;如果不成立,则用户负荷刚刚接入电网,在这个短暂的时刻可以认为背景谐波Usi尚未发生变化,可以得到供电网络侧阻抗:
(i=2,…n)
3.根据 ,(i=2,…n),W0表示基频(工作频率为50HZ),求出阻抗。
4.计算供电网络侧在公共连接点处产生的i次谐波电流和谐波电压:,(i=2,…n)。
5.根据(i=2,…n),得到供电网络侧在公共接点处产生的各次谐波的功率。
6.计算用户在公共连接点处产生的i次谐波电流和电压为:
(i=2,…n)
7.根据(i=2,…n),得到用户在公共接点处产生的各次谐波的功率。
8.继续检测公共连接点处的谐波电流,若基波电流和谐波电流保持不变,说明供电网络和用户负荷没有发生改变,此时谐波源分离的结果和上一次分析的结果相同。按照5和6计算功率,并累加电能,然后继续在此监测;否则执行9。
9.若基波电流和谐波电流都改变,说明用户负荷发生改变,而供电网络侧负荷没有发生改变。这时背景谐波保持不变,跳转到3执行,重新计算用户负荷;否则执行10。
10.若基波电流保持不变,而谐波电流改变,说明供电网络侧发生变化,利用(i=2,…n),计算得到背景谐波,然后跳转到4;否则即为电流为零时刻,执行1。
通过上述过程,可以分离供电网络和用户各自产生的谐波,同时分别计量各自产生的电能,以便对谐波释放量超标者进行正确处罚,从而弥补了目前电子式和感应式电能表计量方法的缺陷,也是对目前已有的谐波电能让表计量方法的改进。
四、结论
当前,节能己经成为全社会关注的问题。如何改善供电网络的质量,提高电能效率,减少经济损失,是电力部门和用户共同追求的目标。由于、自身水平有限,文中提出的谐波电能计量算法在实际应用中还存在一定缺陷,望大家共同探讨改进。
参考文献
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前言
电力系统实际运行过程中,继电保护的重要性是不容忽视的,稳定的继电保护,有助于维护整个电力系统运行的安全性。现阶段,我国在积极加大电力系统建设的过程中,系统结构越来越复杂,为了为社会的运行以及人们的正常生活长期提供稳定的电能,相关部分必须及时加大继电保护系统维护力度,在充分掌握导致电力系统继电保护不稳定的因素基础上,有针对性地制定有效措施加以解决势在必行。在这种情况下,积极加强电力系统继电保护不稳定所产生的原因及事故处理方法分析具有重要意义。
1 电力系统继电保护不稳定所产生的原因
1.1 软件因素
近年来,信息技术以日新月异的速度飞快发展,给人们的日常生活以及企业运行都带来了极大的影响,现阶段,各个领域在发展过程中,要想获取一定成就,都必须同信息技术进行紧密的融合,电力企业就是在这种情况下开始广泛使用计算机以及网络等技术的。这一现象的产生,促使相关的程序设计被有效应用于继电保护装置中,从而指导着电力系统中的继电保护运行,促使其功能得以最大程度的发挥。
然而,一旦一定的程序设计和编码错误产生于开发继电保护软件的过程中,就将导致不稳定的继电保护运行,该装置应当拥有的保护功能也无法充分发挥出来[1]。现阶段,我国在设计继电保护系统软件的过程中,存在着严重的不合理结构设计、定值输入和编码错误等问题,这些因素是导致继电保护装置无法稳定运行的关键。
1.2 硬件因素
硬件设备在继电保护装置中包含多种类型,如通信设备、断路器和绝缘装置等,如果数据模块在继电保护系统中产生故障,那么一定的错误将产生于输入输出数据信息的过程中,而数据信息错误将导致相关指示发生偏差,拒绝动作、错误动作等将产生于继电保护装置中,最终造成不稳定的继电保护运行。而当老化现象产生于二次回路绝缘器件中时,将严重影响该设备的绝缘性能以及接地性能,从而无法促使保护功能在继电保护装置中得以充分的发挥。在电力系统中,一个核心的元器件就是断路器,一旦腐蚀、老化现象产生于该元器件中,会降低继电保护装置稳定性[2]。而如果结构异常现象存在于通信设备中,也将影响继电保护系统功能的发挥。
2 电力系统继电保护事故处理方法
2.1 利用信息技术加大故障信息分析力度
当故障产生于继电保护装置中后,通过对计算机的应用,能够对产生的故障以及变化中形成的信息进行实时的记录,从而将在线监测系统的功能充分发挥出来。在详细记录故障信息的基础上,可以深入分析数据,从而为工作人员快速准确地进行故障处理奠定良好的基础[3]。而实时监测系统在准确记录故障信息的过程中,连接实时在线监测系统和继电保护系统时,可以对多个工作模块进行充分的应用,系统中对应的子系统可以实现控制、采集故障信息的目的,同时有效干预故障录波装置,该装置处于运行状态下。在分析、总结、归纳不同种类事故信息的过程中,需要由主系统来负责,其运行中可以实时监控图形平台,一旦事故产生于继电保护装置中,警报将由实时在线监测系统发出,此时变电操作人员将收到通知,并将故障上报给调度员,调度员负责对包含跳闸时间、故障录播形态等在内的信息进行详细的报告填写,从而为提升故障类型判断效率奠定良好的基础。
2.2 科学使用故障检查方法
顺逆序检查法、整组试验法等是检查继电保护事故的常见方法,其中,顺序检查法前者指的是检查故障在继电保护装置中产生的原因,具体检查过程中,需要对检验调试方式进行应用,最先检查的内容是绝缘检测,接下来是检测其保护性能,最后需要展开定值以及外部检测[4]。在对该方法进行应用的过程中,其主要被应用于检查微机保护逻辑故障中;在无法立即找出微机事故记录中的故障原因时,可以对逆序检查法进行应用,主要切入点是事故结果,按照由后至前的方式展开检查工作。在实际使用过程中,该方法针对继电保护装置错误动作具有重要应用价值。
2.3 有效处理人为故障因素
人为操作失误是继电保护装置发生故障的另一个重要因素。通常情况下,多数继电保护装置故障可以应用计算机系统进行有效排除,尽管在这一过程中,计算机系统的功能至关重要,但是计算机系统的操作主要还是人为的。因此操作人员的计算机技能以及专业技能直接关系到继电保护装置故障排除的效果。在观察继电保护系统故障的过程中可以发现,多数事故都是产生于继电保护装置中,而此时任何的提示都没有被断路跳闸装置提出,那么就无法对故障原因进行及时的确定,更无法及时精确的判断事故种类[5]。在这种情况下,工作人员在全面评估、检查继电保护系统及其运行状态的过程中,一旦确定存在人为操作失误现象,必须及时采取措施加以制止,并同工作人员加大沟通力度,工作人员全面接收监测系统提供的故障信息记录,根据该及时制定故障处理措施,有助于提升事故处理方法的科学性。
3 结束语
综上所述,近年来,我国在积极加强电力系统建设的过程中,系统运行不稳定对继电保护产生了较大的影响,在这种情况下,我国加大了故障排除技术和电力技术的研究力度,一定程度上推动了继电保护系统的智能化发展。目前,导致电力系统继电保护不稳定的原因主要包含硬件和软件两个方面,相关部门必须及时采取有效措施,通过利用信息及时加大故障信息分析力度,并科学使用故障检查方法以及有效处理人为故障因素等措施,为提升继电保护稳定性奠定良好的基础。
参考文献
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中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)19-0045-02
“电力系统继电保护”是电气工程及其自动化专业重要的专业基础课,该课程理论性与实践性都很强,内容多,而教学学时少;课程概念深,计算烦琐且抽象化,学生也感到难度较大。特别是实验和实践教学部分,因为受实验条件的限制,重庆科技学院(以下简称“我校”)电力系统继电保护只开设了继电器特性试验、功率方向继电器实验、差动继电器实验和自动重合闸4个实验,学生只是简单地学习了继电器的基本概念,对电力网络的计算还停留在电力系统分析课程中简单的2机或3机系统阶段,难以建立起现代电力系统大网络、大互联的知识。
为了适应现代电力系统的新发展,我校电气工程及其自动化专业整合了相关电力系统继电保护的课程,引入了电力系统分析综合程序(PSASP)软件,增设了为时两周的继电保护综合课程设计环节,以培养学生的工程实践能力。本文将探讨如何面向电力系统实际,寻找理论和实际应用技术的最佳结合方式,改革和建设继电保护实践教学体系,来增强学生的工程能力和创新意识。
一、继电保护综合实训的教学体系
为了增强电气工程专业课程实践教学效果,国内有的高校开设了电力系统分析课程设计,有的高校开设了继电保护课程设计,但是以往的设计大都是人工计算的方法,系统简单但计算烦琐,还不易掌握。将PSASP引入到了电力系统分析的教学中,开设了简单电力系统的潮流计算和短路电流计算等实验,取得了一定的效果。[1-2]重庆科技学院(以下简称“我校”)从2010开始,就把PSASP软件引入到电力系统继电保护课程设计的实践教学中,将“电力系统分析”课程设计和“电力系统继电保护”课程设计整合成一门继电保护综合课程设计,利用PSASP进行较复杂电网的潮流计算、短路电流计算、继电保护的整定和暂态稳定计算。通过一个完整的电网计算综合实训,把前后的知识体系连贯起来,让学生对以往抽象、烦琐的分析和计算有一个完整清晰的概念,取得了较好的效果。
图1是“电力系统继电保护”综合实训的教学体系,学生先完成电力系统的短路电流计算和继电保护的整定计算,再通过PSASP软件进行同一个系统的潮流计算、短路电流计算和继电保护的整定计算,最后进行系统的暂态稳定分析。这样一个完整的设计训练,可以让学生建立起大电力系统的初步概念,并且二者可以互相检验,从而验证学生的计算过程是否正确,所学的知识运用是否正确和熟练,达到学以致用的目的。
二、课程设计内容简介
1.建立电力网络并计算元件参数
设计任务书由教师下达,给出电力网络接线以及元件初始参数。鉴于只有两周的设计时间和人工计算的要求,网络接线不宜过于复杂。所以选择了一个三机10节点的110KV/10KV电压等级电力网络,系统网络图如图2所示,学生首先对110kV电网结构、参数进行分析,然后通过《电力系统设计手册》查得电网中各元件的电气参数,再计算元件参数。图中的参数是计算出来以后的结果,为计算方便,忽略了各元件的电阻。电网中的变压器均为YN,D11连接,发电厂升压变中性点接地,其他变压器不接地;发电厂容量为G1=50MW,G2=G3=25MW,功率因数cosΦ=0.8;输电线路的X1=0.4Ω/km,X0=3X1。
2.人工进行短路电流计算
由于短路电流计算是电网继电保护配置设计的基础,因此需要分别考虑最大运行方式(三台发电机全部投入,系统环网取开网运行)时各线路未端短路的情况,最小运行方下(三台中最大的一台退出运行,系统按环网计算)时各线路未端短路的情况。要求学生画出系统等效电路图,化简电路,再分别计算各条线路末端短路的最大和最小短路电流。电网等效电路图如图3所示。如果学生人数较多,为防止抄袭现象,可以采用学生分组的方式,比如某些组计算G、H母线的短路电流,某些组计算I、J母线的短路电流等。
学生需要计算最大运行方式三相短路的短路电流、最小运行方式两相短路的短路电流以及单相接地短路的短路电流,通过计算学生既复习了电力系统故障分析中对称和不对称故障的计算方法,又为下一步的整定计算打下了基础。教学实践中发现,采用人工计算的方法计算短路电流在工程实践中虽然已经被PSASP这样的软件所代替,但教学上仍然十分重要,对于很多基本概念的掌握仍然必不可少。
3.人工进行继电保护的整定
需要整定继电保护包括输电线路110kV三段式相间距离保护,三段式零序电流接地保护以及10kV侧的三段式电流保护,还有变压器的差动保护、过电流保护等。这部分内容计算量较大,限于学时,也可以采用分组的方式,只要求对部分断路器的保护进行整定计算。
中图分类号:F407.61 文献标识码:A 文章编号:
我们常说的继电保护具体的指,针对电力体系中可能产生的各类异常情况或者故障问题等开展的检测活动,对运行中电力系统的设备和线路,在一定范围内经常监测有无发生异常或事故情况,从而发出报警信号,并能发出跳闸命令或信号的自动装置,或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。如果电力系统发生故障,比如短路或者是过载运行等,此时装置应确保可以及时传递信号,除此之外还要做好对系统中其他的设备以及装置的故障范围的控制工作,或者是直接除掉故障。通常,电力i型同不会产生故障,因此该装置使用的时机并不多。该装置和传统意义上的装置相比,它能有效地进行实时的检测以及控制设备的各个运行数据,同时还能有效地做好远程控制工作,所以它是一种时间较长的带电进行工作的装置设备。
1.变电站综合自动化概述
所谓变电站综合自动化,是指将变电站的二次设备,包括:测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等进行的功能重新组合、设计的优化处理,并结合先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术以及信号处理技术,对全站主要的设备、(输)配电线路进行自动监视、测量、控制、保护、调度通信等,是一个具有综合功能的计算机监控系统。变电站综合自动化系统特点:功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等,变电站综合自动化系统使得变电站小型化、智能化、广泛化、安全化成为可能、并使得经济运行得以实现。
2 继电保护的基本要求与应用
2.1 继电保护装置的任务和基本要求
什么是继电保护的任务呢?我们将电力系统中继电保护的任务分为两个大方面,一方面是在故障发生时以及电力系统的运行过程产生异常反映时将信息尽快的传递出去,而且可以及时除掉故障;另一方面当系统正常运行是,可以全面的对设备相关的各个工作状态进行监视,它可以有效地作为工作人员判定系统运行是否安全的根据。
关于此项内容,有继电保护系统正常运行几点值得注意的基本技术要求和实践要求。
2.1.1 灵敏性
继电保护系统的灵敏性实际上就是指当电力系统在发生系统维护范围内的故障等的过程中,能够通过灵敏系数有效的反应。通常确保设备在使用时有合理的灵敏度,这样可以更好地地确保系统的运行安全。
2.1.2 可靠性
当在规定的范围之内,产生了在其应该动作之内的故障时,装置不应该拒绝动作。然而在任意的不是它的动作范围内的情况之下时,装置不该误动作操作。
2.1.3 快速性
通常为了防止故障蔓延,降低危害,尽快的恢复系统电压,提高问题定性能,当系统出现故障时,装置应确保动作快速,及时切除。
2.1.4 选择性
为保证最大限度地向无故障部分继续供电,在设计和运行时都必须要在可能的最小区间切除故障,即首先由距故障点最近的断路器动作切除故障线路,尽量减小停电范围,保证系统中无故障部分仍能正常运行。
2.2 保护装置的应用
装置有非常广的适用范围。最主要的是用到供电系统以及变电站中。一般是起到保护系统的电路以及电容器等的作用。装置应用主要额包括以下几点。第一线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。第二,母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过流保护。第三,主变保护:包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护;后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。最后一点,电容器保护:包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。目前,我国的自动化的保护装置还处于发展成熟期,不管是功能或者是技术,每个生产单位都有其独特的工艺,所以装置没有统一的使用范围的相关划分,而且没有对使用的范围进行界定,虽然方法不一样,但是它们的目的是相同的,都是为了保证系统运行安稳。
3.系统构成
以电网角度来分析电网继电保护综合自动化系统信息获取的途径,将电网结构和参数,是调度中心获取;而一次设备运行状态和输送潮流,则是由EMS 系统实时监控获取得;通过调度下令,由现场执行获取保护装置的投退信息,因此,调度管理能从系统中获取信息,并且将变电站监控系统进行执行情况检验;并且对装置故障进行保护以及异常监控,微机保护装置处能收集这些信息;电网故障信息,通过微机保护及微机故障录波器处理后获得。因此,不难理解,实现变电站继电保护综合自动化系统的信息资源是相当丰富的。
4.电网出现故障的问题所在
相比传统电磁继电保护装置,综合自动化的继电保护,是微机型继保装置,因此具有以下特点:保护装置功能丰富、设备技术领先、逻辑回路动作操作简单,可靠性相对于传统保护装置较高,并且调试灵敏,操作简易方便等优势。因此,微机型继保装置能取代传统变电站预警信号、仪表监测以及员工轮流值班等复杂的工作模式,并能很好的实现远程监控,并建立在 GPS 卫星技术基础上,具有及时报警故障录波等功能,很大意义上,使得电力系统出现的故障问题得到解决。但就当前的使用情况,现代化电网、综合自动化变电站使得继电保护全方位的功能复杂化要求越来越多。比较电磁型保护,微机装置在对抗干扰、防雷击、适应工作环境、电源电压等外部条件上要求较高。并且在变电站远方后台监控上,还有待进一步的研究,如,改进继电保护的管理、改善继保设备设计、维护的方法,去补充、完善综合自动化变电站的功能,加大电网安全性、稳定性。
5.出现故障的处理方案
对微机保护装置进行试验时,需要注意几方面:第一,仪器仪表的应用上:万用表、电压表、示波器等获取电压信号的设备仪器都需要选择较高输入阻抗的设备。第二,试验操作上:独立分开的供电电源系统,试验电源则必须满足三相为正序和对应电压,与此同时,还需要严格检查正弦波及中性线工作良好。在实践中,可以采取以下的处理方法:
5.1逆序检查
该方法主要是用在保护装置产生误动时,如,使用微机事件记录、故障录波难以在较短的时间内找出事故发生的原因时,就需要根据事故发生的结果,逐级的查找,直到查出根源为止。
5.2顺序检查法
此方法广泛的应用在微机保护出现拒动或者逻辑问题产生时,传统的检验调试手段获取故障根源较难,可以根据外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。
5.3运用整组试验法
这种方法检测的目的在于检查保护装置动作逻辑、动作时间,并且能在较短时间内处理产生的事故,并根据事故对问题的根源进行判断,还可以结合以上方法进行检查。
总之,实现综合自动化改造和加强继电保护技术处理问题上,对实现安全性、稳定性强的运行环境,还需要在今后的实践中不断的探索总结经验。
参考文献
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