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电力继电保护大全11篇

时间:2023-09-19 18:22:25

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电力继电保护

篇(1)

中图分类号:TU757 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)12-0023-02

配电系统是发电系统、输电系统同用电负荷之间的联络枢纽,因此,对配电系统所采取的任何一种非计划改变都应该以不影响配电系统的正常运行为前提。在新时期下,采用诸如故障限流器、动态电压恢复器、无功补偿器等装置来达到提高电能质量的目的越来越多。虽然这些装置的控制单元和整流逆变单元主要由电力电子器件构成,其快速反应的动作特性使系统运行的可靠性得到提高。但是,这些电力电子设备在保证高质量的供、配电的同时,也给系统带来了不可忽视的运行隐患,如对继电保护正常运行的影响等。

一、配电系统继电保护的目的

无论是电力系统,还是配电系统,加装继电保护的目的都是为了保证系统的安全运行,因此继电保护必须具备“区分”电力系统的正常、不正常工作和故障运行状态的能力,本文主要分析配电系统不正常与故障运行的工作状态。

(一)不正常的工作状态

所有的等式约束条件均满足,部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的电力系统工作状态称为不正常运行状态。电压过大偏移还会引起电力系统无功潮流的改变,增加有功损耗等,不利于系统的经济、安全运行。所有的不正常运行都可能会给系统造成很大的影响,甚至会使其进入故障运行,从而扩大损失范围。

(二)故障的工作状态

配电系统的故障主要概括为短路和断路两种情况。

1 短路:在配电系统可能发生的各种故障中,对配电系统运行和电力设备安全危害最大,而且发生概率较大的首推短路故障。短路是指一切不正常的相与相之间或相与地发生通路的情况。

2 断线:配电系统还存在一相断开故障和两相断开故障的情况,简称断线故障。这类故障大多发生在具有三相分别操作断路器的架空线路中,当断路器的一相或两相跳闸时即形成断线故障。例如在采用单相重合闸的线路上,当发生单相短路的一相断路器跳闸后,即形成一相断开、两相运行的非全相运行状态。

二、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。

(一)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。

(二)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。

(三)速动性

继电保护的速动性是指尽可能快地切除故障,以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间,降低设备的损坏程度,提高电力系统并列运行的稳定性。动作迅速而又能满足选择性要求的保护装置,一般结构都比较复杂,价格比较昂贵,对大量的中、低压电力元件,不一定都采用高速动作的保护。

(四)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。

三、配电系统继电保护的措施

继电保护是任何一个配电系统中最基本的继电保护类型,每一等级母线的进线端和出线端都会安装不同种类的保护,并且根据各种保护的工作原理及可保护的最大线长,对各电流保护进行合理配合,使其充分发挥自身类型的优势,并与其他类型的电流保护配合实现对各段线路的全范围保护。配电系统继电保护的措施按照类型主要分为以下三种措施:

(一)电流速断保护

对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护,就是电流速断保护。电流速断保护具有简单可靠,动作迅速的优点,因而获得了广泛的应用。缺点是不可能保护线路的全长,并且保护范围直接受运行方式变化的影响。当系统运行方式变化很多,或者被保护线路的长度很短时,速断保护就可能没有保护范围,因而不能采用。但在个别情况下,有选择性的电流速断也可以保护线路的全长,例如,当电网的终端线路采用线路一变压器组的接线方式时,线路和变压器此时可以看成是一个元件,因此速断保护就可以按照躲开变压器低压侧线路出口处的短路来整定。

(二)限时电流速断保护

由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长,因此可考虑增加一段带时限动作的保护,用来切除本线路上速断保护范围以外的故障,同时也能作为速断保护的后备,这就是现实电流速断保护。对这个保护的要求,首先是在任何情况下能保护本线路的全长,并且具有足够的灵敏性;其次是在满足上述要求的前提下,力求具有最小的动作时限;在下级线路短路时,保证下级保护优先切出故障,满足选择性要求。

(三)定时限过流保护

作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护,同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护,也作为过负荷时的保护,一般采用过电流保护。过电流保护通常是指其启动电流按照躲开最大负荷电流来整定的保护,当电流的幅值超过最大负荷电流值时启动。过电流保护有两种:一种是保护启动后出口动作时间是固定的整定时间,称为定时限过电流保护;另一种是出口动作时间与过电流的倍数相关,电流越大,出口动作越快,称为反时限过电流保护。过电流保护在正常运行时不启动,而在电网发生故障时,则能反应与电流的增大而动作。在一般情况下,它不仅能够保护本线路的全长,而且保护相邻线路的全长,可以起到远后备保护的作用。

电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护都是反应与电流升高而动作的保护。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。速断是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定;限时速断是按照躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定;而过电流保护则是按照躲开本元件最大负荷电流来整定。由于电流速断不能保护线路全长,限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护,因此为保证迅速而有选择地切除障碍,常将电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护组合在一起,构成阶段式电流保护。

总之,随着越来越多的电力电子设备应用于配电系统中,其给配电系统带来的不良的影响,尤其是对继电保护的影响现象,必然会引起相关技术领域人员越来越多的关注。

参考文献

篇(2)

Abstract: in the power system protection can respond to the power equipment of the status of the power system and remoe the fault occurred, the fault of power system, the impact of maximum limit to a minimum. At the same time, relay protection and ensure the electric power enterprise continuous, uninterrupted power supply is very important part of the relay protection can improve the operation of the electric accident analysis level and processing level, and know the entire network and the protection of the microcomputer monitoring wave record operation of the plant, to ensure the stability of power system, and healthy. This paper mainly on power relay protection of basic requirements, main fault and maintenance technology memory the analysis.

Key words: electric power relay protection; Basic requirements; Main fault; Maintenance technology

中图分类号:F407.61文献标识码:A 文章编号:

1. 电力继电保护的基本要求分析

1.1 电力继电保护的选择性

当电力系统发生故障时,继电保护不仅要有选择地切除故障路线,而且要在保障可靠性和稳定性的前提下尽量快速地执行,以最大限度地减少故障造成的损失。这种在电流瞬时增大时所进行的电流保护动作就是电流速断保护,传统的速断装置是在离线状态下,假定工作是在最大运行方式下进行,在线路末端发生短路时确定出整定值并让设备依据这个值来进行保护工作。

1.2 电力继电保护的灵敏性

电力继电保护的灵敏性指的是电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,电力继电保护装置的反应能力。能满足灵敏性要求的继电保护,在规定的范围内故障时,不论短路点的位置和短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,都能做出正确的反应动作,这不但要求在系统最大运行方式下三相短路时做出可靠动作,还要求在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能做出可靠动作。

1.3 电力继电保护的可靠性

电力系统的可靠主要是由电力设备的可靠性程度来决定,现在电网的容量在不断的增大,用户对供电可靠性的要求也越来越高,电力设备维修管理的地位也得到了提高。电气的二次设备大致包括自动装置、继电保护、故障录波、就地监控,这些设备的正常安全运行对整个电网运行的可靠性起着较大的作用,特别是继电保护装置对电网的运行影响极大,如果继电保护装置出现问题不仅会加深电力系统故障的严重性,甚至还可能导致许多不良的连锁反应进而造成整个系统崩溃,大面积停电与重大的经济损失,严重影响着人们的生产与生活。

2. 电力继电保护主要故障分析

2.1 开关保护设备故障

由于现在的电力企业广泛应用符合密集区建立开关站,电力系统工作人员通过控制开关站向广大用户供电,形成了:变电所—开关站—配电变压器的供电模式。在未实现继电保护自动化的开关站内,电力工作人员应该运用负荷开关或者负荷开关与熔断器的组合器作为开关保护设备。通常情况下,电力企业对于开关站的进口线柜路往往是运用负荷开关进行分合操作以及切断负荷电流,对于带有变压器的出口线柜应用负荷开关和熔断器的组合器。但是,由于电力工作人员将负荷开关和熔断器的组合器应用到带有配电变压器的出口线柜上,很可能会造成电力系统的出口线出现故障,造成开关站越级跳闸,出现大范围停电。

2.2 微机继电保护装置故障

微机继电保护装置最常见的设备故障主要有以下三种:(1)干扰和绝缘因素。由于微机继电保护装置抗外界干扰的能力较弱,再加上设备自身的绝缘性,当其附近有干扰器或者无线电设备使用时,会引起内部元件运行出错,进而威胁到微机继电保护装置的性能;(2)电源问题。电源问题是影响微机继电保护装置能否正常运行的极为关键的因素,电源的输出功率不能满足要求时,输出的电压也就相应降低,下降太多时就会导致电路的电路充电时间缩短、基准值起伏不定等问题,对微机继电保护装置的逻辑配合能力造成影响,甚至会引起微机继电保护装置逻辑功能的判断失误;(3)静电作用。制作工艺的精进让设备元件焊点与导线间的间距很小,微机继电保护装置经过较长时间的运转之,逐渐聚集大量的静电尘埃,造成导电通道发生短路,从而微机继电保护装置出现运行故障。

2.3 电压互感器二次回路故障

PT二次电压回路故障主要体现在以下两个方面:(1)二次中性点接地方式异常。二次中性点接地方式异常主要表现在多点接地或二次未接地,二次未接除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。PT二次接地相和地网间产生电压,这个电压叠加到保护装置各相电压上,让各相电压产生幅值和相位变化,造成方向元件与阻抗元件的误动或者拒动;(2)PT开口三角电压回路异常。在变压器和电磁型母线保护中,为达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻短接,有的使用小刻度的电流继电器,从而大大减小了开口三角的回路阻抗。当出口接地或者变电站内发生故障时,零序电压就会变大,而回路负荷的阻抗较小,回路电流又比较大,电压继电器发生短路,长时间的短路就会将线圈烧断,从而使开口三角电压回路发生断线。

篇(3)

电力资源不可或缺,于生产生活意义重大。为了更为稳定、可靠地提供电力资源,就需要加强电力管理。继电保护安全管理就是其中之一,随着计算机网络技术的发展,继电保护进入数字化时代。在这样的背景下,如何做好继电保护安全管理不但是新时期电力建设的客观需求,也是给电力企业提出的新考验,只有提高继电保护安全管理水平,减少电力运行故障,才能给人民群众交上满意的答卷,为其提供安全、可靠、稳定的电力。

1 提高安全管理观念

要提高安全管理观念,要采取如下措施:其一,提高安全意识。为了从根本上员工了解继电保护安全管理的重要性,电力企业应该着力提高电力系统员工的安全意识,开展“电网安全主题周”、“细节决定成败”等主题活动,加深其对继电保护安全管理的甚至,提高其安全意识与责任意识,为其工作打下坚实的基础。其二,养成良好的工作作风。就目前的情况来看,电力设备多处于户外,外部环境、气候对设备的影响比较复杂、多样,时刻考验着电力设备和员工。为了确保设备的可靠运转、安全运行,电力企业应该培育员工的优良作风,坚持事无巨细、防患于未然的原则,做好自己的本职工作,认真负责,定期检验,确保设备的安全运行。其三,完善相关规章制度。实际的安全管理中较为常见的误调度、误操作等情况,主要是因为规章制度、标准不够完善。电力员工缺乏职业自觉性,对制度的了解及学习不到位,难以在现实的工作中贯彻实施。为了改善这种情况,电力企业应该着力完善相关规章制度,诸如危险点控制制度、工作票制度、操作指令制度等。

2 优化安全管理过程

在实际的继电保护安全管理过程中,电力企业应该对关键的环节进行重点管理和控制,具体来说,要做到如下几点:其一,做好选型设计工作。选型设计是继电保护安全管理的前提和基础,好的产品与继电保护的质量密切相关。为此,电力企业在继电保护产品选择上,不但要筛选厂家、设计完善度,还要对产品的技术性、性能等进行综合考虑,选择最优性能的设备,确保运行的稳定性、持续性。设计是影响继电保护效用的重要方面,科学的设计能够实现系统的高效、稳定运转,使继电保护、计量、控制、信号等有效地协调、配合。此外,电力企业还应该为变电站扩建、改造等留出空间,使设备具有可升级性、可盖造型。其二,加强设备安装调试。在变电站建设的过程中,实际上涉及到诸多与继电保护相关的环节,其中不但包括测量表、直流系统、远动,还包括后台监控、五防等,在综合自动化变电站建设中,继电保护涵盖测量表计、后台监控、直流系统、五防、远动等众多环节设备。为此,电力企业应该加强设备安全调适工作,使其相互配合。具体来说,一方面电力企业应该做好数据录入、数据库建立、联合调试、继电保护装置校验等工作,另一方面需要针对计算机装置防潮、抗干扰性能进行检验,以确定继电保护装置的安全性、可靠性。其三,做好验收维护工作。除了如上两个方面的内容外,设备的验收维护同样十分重要。在实际的验收维护过程中,除了对常规整组传动进行试验外,还需要对设备遥信、遥控、遥调与遥测操作等进行深层系的试验,准确的掌握这些设备的特征,根据这些特征,确定运行规程。验收、维护过程中涉及到的竣工图纸、校验报告书、技术资料等,应该在规定时间内上报,为具体的操作、维护、验收工作提供数据支撑。此外,在设备运行前,电力企业还要做好操作人员的培训工作,让操作人员熟悉变电站的工作内容、流程、紧急处理办法,并熟练掌握微机装置。设备运行的检验也是重要的内容,电力企业应该建立周期性检验制度,及时对测量、数据、网络线等进行检查,保证继电保护及相关设备的安全性、稳定性,使变电站处于高效运行状态。

3 健全安全管理机制

健全的安全管理机制是继电保护的重要保障,继电保护是常规性工作,为了确保继电保护的效果,应该健全相关机制,如此,才能提高继电保护安全管理的有效性。具体来说,电力企业应该从如下几个方面着手:其一,健全培训机制。继电保护相关技术对操作人员的专业要求、实践能力要求比较高,且随着技术、实践的发展,专业素质、能力要求在发生变化。为了让操作人员更好地适应继电保护及安全管理工作,电力企业应该加强对操作人员的培训,着力提高其专业素质和实践能力。具体来说,电力企业可以聘请专家、学者进行专题讲座、交流,以便对操作人员进行针对性、拓展性的培训和指导。其二,健全监督机制。安全管理是一个系统的过程,一个环节出现问题,将会影响继电保护整体的安全性。为此,电力企业应该建立健全监督机制。具体来说,电力企业一方面要严肃处理违章、责任事故等安全问题,另一方面要加强对“两票三制”执行的检查,切实发挥电力企业的检查、监督作用,营造认真履职、管理到位、遵章守纪的安全管理氛围。其三,健全考核机制。考核激励机制对安全管理同样重要,为了更好地实现安全管理目标,电力企业应该健全考核机制,加强对员工的激励、奖惩,确保各项安全管理措施落实到位,惩处违章、不负责任、怠惰等行为,提高员工的责任意识和安全意识,提高变电站运行效率。

4 结语

继电保护及安全管理涉及到诸多的环节,为了确保自动化变电站的运行安全,提高继电保护安全管理水平,电力企业不但要从观念上、过程管理上下功夫,还应该着力健全安全管理机制。本文从提高安全管理观念、优化安全管理过程、健全安全管理机制等三个方面,提出了电力自动化继电保护安全管理的对策,希望对当前的继电保护管理有所帮助。

参考文献:

[1]周超敏.电力自动化继电保护安全管理策略研究[J].科技与创新,2015(23).

篇(4)

据研究,继电保护技术是一个完整的体系,它主要由电力系统故障分析、继电保护原理及实现、继电保护配置设计、继电保护运行及维护等技术构成。它是随着电力系统的发展而发展起来的。20世纪初随着电力系统的发展,继电器开始广泛应用于电力系统的保护,这时期是继电保护技术发展的开端。最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。

1.2其次,我们来说一说电力继电保护的作用

在整体上来看,电力继电保护技术的使用,不仅快速的提高了我国电力系统运行的安全可靠度,而且对继电保护技术的发明与推广使用,还可能在满足系统技术条件的前提下降低一次设备的投资,也就是说在保证电力系统安全可靠运行的同时,还缩减了对电力设备的投入资金。其次,电力继电保护器作为电力系统安全运行中重要的电气设备,它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件。因为,在电力系统中某些故障的及时解决是我们人工无法做到的,如在切除故障元件,在这些工作中,所需的时间不能超过十分之一秒,我们工人是根本无法完成。而在现如今,随着经济的发展,社会的进步,继电保护的作用已经不仅仅局限于切除故障元件上,还在与充分保护整个国家电力系统的安全可靠运行上面。因为,电子计算机网络的迅速崛起与发展,电力继电保护系统的微机硬件也在不断完善,这就推动了继电保护装置与电力其他的保护、控制装置、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。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,实现微机保护装置的网络化。这样,继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多。

1.3第三,我们在来说说我国继电保护技术的发展现状

我们知道,电力继电保护技术的发明与应用就是为了保证电力系统能够持续不间断的供电。因此,它能否正常运行与实现和提高电网故障的分析与处理水平的提高有直接的关系。因此,当今我国继电保护技术所面临的一个现状就是如何能够进一步提高继电保护的可靠性、准确性、安全性。所以,我们只有对继电保护技术不断注入新的技术,新的活力,这样才能使其不断满足我们人类生产、生活的需求。

2、继电保护技术的未来发展

2.1电力变压器是电力系统中大量使用的重要电气设备,它的安全运行是电力系统可靠工作的必要条件

继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。只有这样,继电保护系统才能够更多地检测到故障信息,对于故障的性质和位置能够做到很好的判断,极大地提高了保护性能的可靠性。现在,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。电力继电保护在电力企业日常运行中发挥了重要的作用,电力企业应该时刻关注电力继电保护的故障问题,因为对同一类型及同一厂家的设备而言其装置结构相同,在相同的运行和气候条件下,电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,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。其测试结果应大致相同若悬殊很大,则说明装置有可能有缺陷。这就要求电力企业工作人员能够熟知电力继电保护的故障现象并且熟练掌握继电保护故障信息。深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。

篇(5)

中图分类号:TM58 文献标识码:A 文章编号:

前言:随着电网建设的蓬勃发展,继电保护作为一种必不可少的设备广泛的应用于各级电压的电力系统中,尤其是在110kV及以上电压等级中更是得到了广泛的应用。由于继电保护在电网中非常重要,一旦出现故障,轻则引起大面积的停电现象,重则严重危害人民群众的生命财产安全。因此,及时发现继电保护的故障,提升的维修技术水平,有着十分重要的意义。

1.电力故障诊断技术

受限于科学技术水平,在我国除了纵联保护和差动保护之外,继电保护装置仅剩下显示保护安装处电气量的功能。由于同一设备在正常运行时,其各相的状态应该是一致的,所以,对继电保护的故障进行分析可以使得相关的工作人员更及时、更彻底的了解继电保护装置的动作报告和录波报告。国外的继电保护工作由于起点比较早的原因已经领先了我们许多,所以我们要迎头赶上。

从1990年开始,微机保护呈现迅速发展的态势,造成了大量新型继电保护的方案和原理,这些方案和原理也对装置的硬件提出了更高的要求。由于缺乏相应的可靠地数据通信手段,对于主设备的保护来说,对于微机线路保护装置、正序故障分量方向高频保护、变压器组保护以及发电机的失磁保护等也逐渐通过了尖顶,继电保护只能起到缩小事故影响区域以及切除故障元件的作用。在西方发达国家很早就诞生了系统保护的理念,受限于时代的不同,当时该理念主要是指安全自动装置。通过电力继电保护完全可以做到避免大面积停电的问题以及重大电力设备损坏的事故。对于一些学术性的试验项目,如果其偏差超出了规程规定的范围,那么必须仔细分析、检查,找出原因,继而采取有效措施改变现状。

2.故障诊断技术的发展方向

通过利用电力系统中发生异常情况时产生的电气量变化来构成继电保护动作即为继电保护。所以,就要求所有的保护单元都可以共享故障信息以及全系统的数据,而且为了保证系统的安全稳定运行,必须要求每个保护单元和重合闸装置在分析信息和数据的同时协调相应的动作。下面笔者就电力继电保护的故障及维修技术进行浅谈。

经过了十五年的迅速发展,西方先进国家的微机保护已经进行了三次更新换代的工作,并且最新的微处理技术已经得到了广泛的应用并被绝大多数实例证明其可靠性。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即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能的。所以在进行电力继电保护的故障和维修工作时,工作人员可以用质量完好的元件来替代自己所质疑有故障的元件。故障诊断始于机械设备故障诊断,其全名是状态监测与故障诊断。故障诊断的技术手段是采用智能诊断方法和人工智能。电力系统对微机保的要求不断提高,除了保护的基本功能外,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。

3.继电保护故障信息分析处理系统

电力继电保护的故障及维修要求电力继电保护故障排除工作人员以及故障维修工作人员有很强的电力继电保护技术。由于设备故障与征兆之间关系的复杂性和设备故障的复杂性,形成了设备故障诊断是一种探索性的反复试验的特点故障诊断过程是复杂的。对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多。当电力继电保护系统出现了故障时,工作人员可以通过缩小故障查找范围来进行电力继电保护的故障查找和排除。这些数学诊断方法又各有优缺点,研究故障诊断的方法成为设备故障诊断技术这一学科的重点和难点因此不能采用单一的方法进行诊断。

变压器保护的配置与整定时,应根据造厂提供的变压器绕组流过故障电流大小与允许时间的关系曲线配置与之相适应的保护。其目的是使微机保护系统在实现功能日益完善的软硬件基础上实现保护系统运行及性能价格比的最优化结构。一般来讲,速动性主要是指继电保护装置应该尽可能迅速地去切除短路故障,缩短切除故障的时间。则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,在电力继电保护出现故障时,工作人员会对电力继电保护中的某个元件产生怀疑,由于电力继电保护故障通常都是由于某个元件的故障引起的。

今后的故障诊断方法的发展方向是:将多种诊断方法进行综合取长补短以便于应用和减少诊断结果的误差,同时也便于实现提高保护装置的可靠性。通过使用网络来达到分布式母线保护的原理,大大改善了传统方式的低可靠性局面。笔者在文中描述的方法,在大爱的缩小电力继电保护故障排除的范围的同时得到了广泛的使用,是维修中采取次数最多的方法。计算机处理信息的速度与人工操作相比具有速度快、准确性高等优点,所以我们今后的发展方向便是大规模的使用计算机,通过人工智能和智能诊断的方法来检测故障。

结束语:

随着我国经济的飞速发展以及电网的广泛普及,我国对电力的需求急剧增高,电力事故的不断出现,极大地影响了人民群众的日常生活并对其人身财产安全带来了一定的危害。并且我国的电力行业现状不是很理想,缺乏统一的信息化沟通渠道以及统一指挥,并且电力行业长期处于垄断式的发展中,造成了管理、安全理念落后,所以我们一定要采取适当的方法措施,及时发现继电保护的故障并提高继电保护的维修技术水平,避免事故的发生。因此,全面的研究继电保护发展趋势是我们现在面临的急需解决的问题,继而才可以推动我国电力事业的可持续发展。

参考文献:

篇(6)

【中图分类号】TM71 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2012)11-0222-01

电力系统在运行中,可能发生各种故障或不正常运行状态。在电力系统中,除了采取各项积极措施尽可能消除或减少发生故障的可能性以外,一旦发生故障如果能够做到迅速地、有选择性地切除故障设备,就可以防止事故扩大,迅速恢复非故障部分的正常运行,使故障设备免于继续遭受破坏。然而,要在极短时间内发现故障和切除故障设备,只有借助于特别设置的继电保护装置才能实现。因此,如何在今后确保继电保护的更可靠运行,牵涉继电保护可持续发展的重要课题,因此全面研究继电保护发展趋势,有着十分重要的现实意义。

1、继电保护装置的基本要求分析

继电保护的正确工作不仅有力地提高电力系统运行的安全可靠性,并且正确使用继电保护技术和装置,还可能在满足系统技术条件的前提下降低一次设备的投资。继电保护主要有以下几个基本要求:

1.1 安全性:继电保护装置应在不该动作时可靠地不动作,即不应发生误动作现象。

1.2 可靠性:继电保护装置应在该动作时可靠地动作,即不应发生拒动作现象。

1.3 快速性:继电保护装置应能以可能的最短时限将故障部分或异常工况从系统中切除或消除。

1.4 选择性:继电保护装置应在可能的最小区间将故障部分从系统中切除,以保证最大限度地向无故障部分继续供电。

1.5 灵敏性:表示继电保护装置反映故障的能力。

2、保护装置的应用分析

继电保护装置广泛地应用于工厂企业高压供电系统和变电站等,用于高压供电系统线路的保护、电容器保护等等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于并不并列运行的分段母线装置设电流速断保护,但是仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸之后自动解除。此外,还需要安装设过电流保护装置,对于符合等级比较低的配电所不应安装设保护。变电站继电保护装置的应用主要包括:

2.1 线路保护:基本上是应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;

2.2 母联保护:需要同时安装设限时电流速断保护和过电流保护;

2.3 主变保护:主要包括主保护和后备保护,主保护一般分为重瓦斯保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护;

2.4 电容器保护:对于电容器的保护主要包括过流保护、零序电压保护、过压和失压保护。随着当前继电保护技术的不断进步,微机保护装置也正在逐渐投入使用中,因为生产厂家的不同,开发时间有先后顺序,微机保护呈现出丰富多彩的局面,但是基本原理及其要达到的目的基本一致。

3、国外继电保护现状

国外的继电保护已经走过了一个多世纪的历程。上世纪90年代,随着微机保护的发展,不断有新的改善继电保护性能的原理和方案出现,这些原理和方案同时也对微机保护装置硬件提出了更高的要求。由于集成电路和计算机技术的飞速发展,微机保护装置硬件的发展也十分迅速,结构更加合理,性能更加完善。近年来,与微机保护领域密切相关的其它领域的飞速发展给微机保护带来了全新的革命。国外微机保护发展了近十五年,经历了三代保护设计上的更新换代,并以微处理器技术与多种已被提出并被可靠证明和广泛应用的算法相结合为基础,不断为新型微机保护的开发和完善创造着良好的实现条件。

4、继电保护的发展现状

电力继电保护是电力企业保证持续不间断供电的重要组成部分,保证电力继电保护的正常运行,有利于实现提高电网事故的分析和处理水平,电力继电保护是电力企业保证持续不间断供电的重要组成部分,保证电力继电保护的正常运行,有利于实现提高电网事故的分析和处理水平,大容量变压器,由于其额定工作磁通密度较高,工作磁密与电压频率比成正比例。对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确,大大提高保护性能和可靠性。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。能够实现电力继电保护工作人员在日常运行中观察和监测录波装置的运行情况以及全网微机型保护情况,这从根本上提高了电力机电系统保护装置的健康运行。

到二十世纪九十年代,随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。这说明了我国继电保护系统已经进入到了一个新的篇章,为微机保护开创了道路。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,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。

4、电力系统继电保护发展建议

4.1 深入推广继电保护综合自动化系统的应用

4.1.1 继电保护综合自动化系统的工作原理

电网继电保护综合自动化系统运用客户机/服务器的工作模式。客户机的任务是实时监控继电保护系统的运行状态,服务器用于在接收到客户端的应用请求和事故报告后执行故障计算程序,然后向客户机发出执行指令,从而达到对各种保护设备的实时监控。

4.1.2 继电保护综合自动化系统的功能

继电保护综合自动化系统主要实现以下功能:实现继电保护装置对系统的自适应、实现继电保护装置的状态检修及其故障的准确定位、完成事故分析及事故恢复的继电保护辅助决策对系统中运行的继电保护装置进行可靠性分析、自动完成线路参数修正;另外,还可以实现种附加功能,如记录保护动作顺序和时间、判别故障类别以及记录电流、电压波形等,这些加功能为分析处理故障提供了有力的帮助。

4.2 增强继电保护基础管理

基础管理包括以下几个方面:

4.2.1 重视人力资源培养

继电保护人员的技能水平和思想素质直接关系到工作完成的质量和效率,并与电网的安全稳定运行紧密相连。

4.2.2 加强基础数据管理

促进继电保护更加健全地发展,应当运用网络技术建立完整、实用的继电保护管理基础数据库,实现对继电保护的信息化管理。

4.2.3 保护实验设备管理

目前继电保护的三相试验台大都为微型机试验台,电流和电压输出为自产模式,现场使用时间过长后可能出现输出不稳定、波形畸变等问题,从而影响校验精度,因此必须注意加强试验台的定检工作。

4.2.4 加强继电保护现场工作

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中图分类号:TM774 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2012)04-0039-01摘要:本文基于电力系统继电1电力系统继电保护特征及其管理现状

面对电力系统自动化发展趋势,继电保护已不再是传统意义上的仪表监测、预告信号、事故音响单一管理模式,而是创设了基于计算机现代化管理技术的自动化管理模式,具有维护安装调试便利、操作便捷,具有较好保护性能,装置先进、功能强大,可供工作人员灵活选择,高度可靠性,正确的逻辑回路动作等优势,科学实现了遥测、遥控、遥调及遥信等共享化管理功能,并实现了无人值守自动化管控目标。同时其引入的故障录波与基于GPS的卫星对时功能较大程度便利了人们对电力系统不良故障的及时、准确分析与高效处理。当然基于现行继电保护运行环境尚未实现根本改变,自动化综合变电站、现代化电网对继电保护功能需求的日渐提升,令其全方位功能的激发与安全管理工作有了更高的奋斗目标。相比于电磁型保护方式,计算机技术系统对防雷击、抗干扰、工作环境、电压电源等条件具有更高的客观要求,同时基于现行不尽完善的变电站后台远方监控令我们必须强化提升继电保护管理,完善继电保护相关设备服务运行环境、优化设计维护方式,进而合理补充自动化综合变电站人性化功能,令其为打造运行稳定、安全的综合电网奠定良好的基础。

2电力自动化继电保护安全管理

2.1 统筹规划,科学开展选型设计在选型设计阶段我们应主体面向形象良好的知名企业,选择设计完善、技术成熟、性能可靠稳定的安全继电保护产品,保障硬件设备的质量优秀,令其在电力系统中实现长期的稳定服务运行。避免片面的求价格低而选用过渡型技术、不稳定设备,这样很容易导致服务运行中发生偏差或缺陷现象,反而会耗费较大的人力、物力资源进行改造更新。实践管理中我们应秉承全局观念开展设计,科学合理进行配置,令继电保护、信号、计量、控制、测量及远动等环节互相配合、协调有序,确保整体电力系统始终保持高水平运行状态。同时我们应合理实施变电站扩建增容,为更换设备实施改造留有一定空间,令相关变电站设计合理适应传统有人值守及综合自动化管理模式。为避免网络故障及无法实施数据远传现象我们应对传统变电站监测电压、事故音响及预告作用进行合理保留,进而完善保障电力设备的持续安全运行。计算机继电保护装置的全面引入,依据相关要求我们应合理改造接地网,应用高电导率、强耐腐性接地网控制接地电阻低于零点五欧姆,同时符合变电站场地相关安全与技术要求,严格杜绝接地网不良引发地电位升高、继电保护发生拒动、误动或烧坏设备等安全事故的发生。另外我们应科学改善更新监控数据库,令后台信号依据变电站名称、重要等级进行合理划分并实现分类显示。一旦故障发生数个后台信号一同显示,操作管理人员则能够依据类别重要性快速做出准确的判断与分析。

2.2 完善调试安装、确保各设备协调配合自动化综合变电站系统的建设令继电保护涵盖众多环节设备,例如后台监控、测量表计、直流系统、远动、五防等,因此我们应完善开展调试安装,明析继电保护同该类设备的管理分工与责任划分,进而促进各方的协调配合。同时我们应在录入基础数据、建立系统数据库及联合调试各项设备等环节上下功夫。对新近安装的继电保护装置我们应科学进行校验,对其加入百分之八十额定电压,模拟探析系统有可能产生的各类故障,针对装置科学开展传动试验与整组模拟,进而完善保障装置中涵盖的逻辑回路得到正确性验证。针对计算机装置防潮、抗干扰性能较差,安全系数、工作可靠性有限,容易引发雷击现象,对电源电压与工作环境要求较高的现状我们应采用两端电缆屏蔽层接地的相关抗干扰规范,在网线及二次回路中合理配置避雷器,在直流电源处加设稳压与滤波设备、在变电站控制室加设调节室温空调设备、交流电源处引入雷电吸收器等科学措施,提升网络线、光缆抗外力破坏能力,辅助提升计算机装置安全可靠性,保障自动化继电保护装置接线可靠牢固。另外我们应强化对电力工程重要质量环节的控制,例如科学管控远方后台反映监测、GPS对时精度、远动通道质量及全站模拟精度等。针对变电站改造进程中一些设备无法停电终止运行的现象,我们可科学利用技术手段完善安全措施管理,例如应用模拟开关校验新装置,实现不停电服务,同时积累丰富施工经验,创设不停电典型作业规范及继电保护安全管理措施,为安全施工创设良好的环境。

2.3 依据安全保护要求强化验收投运及运行维护基于继电保护要求我们应科学开展设备验收及运行维护,除了一些常规整组传动保护试验,还应着重强化对各项设备遥信、遥控、遥调与遥测操作的验收,依据各项设备客观特征制定适应性操作运行规程,列出运行要点。各类报告书、工程竣工图纸以及技术资料应及时报送相关部门,并做好系统数据的存储备份工作,进而为后续的维护运行、改造检修做好充足的技术准备。另外我们应进一步强化运维人员现场培训,提升其业务素质及对新设备熟练掌握程度,进而直接强化设备运维质量。设备投入运行之前运维人员应熟悉变电站主接线状况及运行方式,熟练掌握计算机操作技巧并通过严格考核合格后才可担任相关工作。同时我们还应合理进行事故预想,能够准确、清晰对后台信号展开分析并判断故障,为随时记录故障情况,我们应将GPS对时与故障录波列为重点巡查装置,进而有利于科学进行电力系统故障分析与处理。一些变电站在经过自动化综合改造后,其各类电源均细化统一为直流二百二十伏电源,包括控制、保护、电子锁及信号电源,令室外设备直流回路明显增加,因此我们应科学做好针对二次室外回路的安全维护管理,降低直流接地引发故障机率。

3结语

总之,基于电力系统继电保护特征及管理现状我们只有针对现实工作需要、系统现状科学制定安全管理策略、统筹设计、规范选型设计,完善调试安装、协调配合,强化验收投运及运行维护才能切实提升电力系统继电保护安全性,令其适应电力系统自动化改造,发挥优势辅助功能,提升系统服务水平及运行效益。

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一、继电保护在电力系统中的重要性

当电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置能自动、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,使故障元件免于继续遭受损害,减少停电范围;当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,发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。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危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置,它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。

二、 电力系统中继电保护技术的运用分析

2.1 继电保护技术的智能化运用现代化管理

电力管理越来越体现了智能化的控制管理模式,具有一定的人工智能化特征。这些特征,一方面使得电力系统在管理上减少了不必要的资源浪费;另一方面为其他各项技术的运用提供了广阔的技术空间。正是在这样的技术背景下,继电保护技术出现了一定的人工智能化,使得保护装置在设计上更具有合理性和科学性。这些智能化的信息特征使得继电保护技术在发展的过程中逐渐地进入了自动化的发展进程。目前,在我国主要大城市供电公司的继电保护设备中已采用了模拟人工神经网络(ANN)来进行对用电的保护。因此,进一步推进了继电保护技术智能化的发展前景。据目前的资料介绍,在输电过程中出现的短路现象一般有几十种,如果出现这样的情况用人工进行排除,至少需要12小时以上。但若是采用上述的神经网络继电保护方法,可通过采集的数据样本对发生故障进行检测,从而能在半小时之内得出故障出现的原因。这些人工智能方法通过计算机辅助系统的帮助运用,可使得电力运输效率大大加强。

2.2继电保护技术的网络化运用

继电技术的运用离不开计算机网络的支持。人工智能网络化技术,不仅给继电技术提供了可操作检查的直观空间范围,也给其发展更新提供了更为广泛的动力支持和保障。这也正是继电技术开放性发展的必然要求。继电保护的主要功能在于保护电力系统的安全稳定,而这种保护离不开计算机网络的数据模拟生成系统,需要依据计算机通过数据采集和分析来检测故障存在的原因,进而发出警报。这些网络化的发展,一方面,能够通过数据的的采集和模拟生成,综合分析可能出现的各种故障;另一方面,在显示故障的同时,能够准确地反映出故障的缘由、位置的情况,便于工作人员能够采取有效的解决策略。比如,现在的各种环保节能发电厂就是采用了该种装置,通过总调度室计算机监控,不仅能够了解现有线路的运行前那个框,还能够对各条线路出现的短路等现象作出判断,以便维护人员能够进行及时正常地维修。

2.3继电保护中的自适应控制技术

自适应继电保护可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。继电保护技术的自适应性具有如下的作用:(1)使得继电保护更具有一种适应性,能够适应多种故障的检测;(2)有效延长保护时间,能够使得电气设备产生更长的使用寿命;(3)能够提高经济效率,即这种保护能够针对用电过程中出现的问题进行排除,不仅减少了人工操作的麻烦,还能够节省成本。当前电力系统在发展过程中出现的各种问题,采用继电保护的自适应性技术,既能够真正发挥继电保护的“保护”功能,使得人们的生产生活得以顺利地开展;又能够使得这种适应性能面对各种形势的变化发展,最大限度地提高电力设备的使用寿命,以减少故障的发生。这种适应性应该离不开计算机网络环境的支持。因此,就更具有广泛的适应性能。

三、继电保护的要求

继电保护的组成一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理,如隔离、电平转换、低通滤波等,使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号,根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息,按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作,由输出执行部分完成最终任务。继电保护的基本要求应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性要求。选择性指保护装置动作时,仅将故障器件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中无故障的部分正常运行;速动性是指保护装置应尽快切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内,发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。

四、继电保护常见的故障分析

(1)电流互感饱和故障。电流互感器饱和对电力系统继电保护的影响非常大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容,若发生短路则短路电流很大。当系统靠近终端设备区发生短路时,电流可达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下,越大电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大,当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。线路短路时,由于电流互感器电流饱和,再次感应的二次电流小或接近于零,也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了,则使整个配电系统断电。

(2)开关保护设备选择不当故障。开关保护设备的正确选择十分重要,现在多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站,即采用变电所―开关站―配电变压器的供电输电方式。在未实现继电保护自动化的开关站内,广泛采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护设备。通常来说,对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护,对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器。因此在造成配电所出口故障时,开关站容易越级跳闸。此外影响继电保护故障常见的的因素还有继电器触点松动、继电器参数不当、电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤、线圈故障问题等。

五、继电保护故障处理方法和措施

5.1 常见的继电保护故障处理方法

(1)替换法:用好的相同元件代替认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速缩小故障查找范围;(2)参照法:通过正常与非正常设备的技术参数对照,找出不正常设备的故障点。此法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有较大出入的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与整定值相差甚远,此时不可轻易判断该继电器特性不好,应调整继电器上的刻度值,可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较;(3)短接法:将回路某一段或一部分用短接线短接,来判断故障是存在短接线范围内,或者其他地方,以此缩小故障范围。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、判断控制等转换开关的接点是否好。此外还有直观法、逐项排除法等。

5.2 确保电力系统继电保护正常运行的措施

合理的人员配置,使人员调度和协助能顺利进行,明确人员工作目标,保证电力正常运行;完善规章制度,根据继电保护的特点,健全和完善保护装置运行管理的规章制度,继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩;对二次设备实行状态监测方法,对综合自动化变电站而言,容易实现继电保护状态监测。保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/O 接口、A/D 转换、存储器等插件进行巡查诊断。对保护装置可以加载在线监测程序,自动测试每一台设备和部件;注重低压配电线路保护,采用新的整定技术方法,实现电力网络的智能化、网络化。

六、继电保护的发展

6.1继电计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,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,与其它保护、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。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。

6.2网络化

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,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用主要是切除故障元件,缩小事故影响范围。因继电保护的作用不只限于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。这就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,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,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。

6.3 保护、控制、测量、数据通信一体化

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继电保护装置在电力系统中的起着及时切除电力系统故障和反映电力系统设备不正常工作状况的作用,同时最大限度的降低故障对电力系统的影响。因此,对继电保护故障的诊断维修就显得尤为重要。

1.现阶段继电保护故障诊断的一般技术

故障诊断就是通过一系列的异常现象和电力系统的运行状态作出判断,为系统修复提供可靠的依据,然后进行故障定位,进行故障修复,保证系统的正常运行。继电保护故障诊断就是对继电保护装置进行异常现象的判断,尽快查出异常原因,并修复异常的装置,保证继电保护起到真正的保护作用。继电保护故障诊断的一般技术有以下几种。

1.1 比较法

1.1.1 与设备历年(次)试验结果相比较

继电保护装置在应用后,会有一系列的参数数据,来保证继电保护装置的正常运行。通过比较能够发现历年的参数数据、上次的参数数据、年检时的参数数据等等,通过对以往数据的对比,能够及时发现继电保护装置是否存在问题,是否会因为长时间使用就会产生异常现象,并找出异常现象的原因,寻找修复方法。

1.1.2 同类型同厂家设备试验结果相互比较

由于继电保护厂家众多,类型杂,只有将同类型同厂家的设备进行以往参数对比,才具有现实意义。不同厂家不同类型的继电保护由于生产条件及参数设置的不同,不具有可比性。当在此种对比参数情况下,如果出现异常现象,而且具有显著性,那么这种继电保护装置就可能是不合格产品,需要进行另行处理,而用于系统的这一类的继电保护都需要进行一次详细的检验,以防万一。

1.1.3 同一设备各相间的试验结果相互比较

继电保护装置应用时,有时需要进行三机转换,此时,如果变相后出现异常,就要进行参数数据对比,将其它两相的参数调出,如果这两相参数大致相同,而唯这一相时参数异常,就要考虑是不是继电保护装置是否存在缺陷。

1.1.4 与检验规程规定的允许偏差范围相互比较

对有些试验项目,检验规程规定了允许偏差范围,若测量偏差范围超过允许值,应认真分析,查找原因,或再结合其它试验项目来查找缺陷。

1.2 综合法 - 不同试验项目结果的综合

只有综合多参数判别的结果,才能得到全面、准确的结论。由于设备故障与征兆之间关系的复杂性和设备故障的复杂性,形成了设备故障诊断是一种探索性的反复试验的特点。因此不能采用单一的方法进行诊断,而应将多种方法结合起来应用,以期得到最正确最接近事实的诊断结果,这也是今后诊断方法发展的方向。

2. 继电保护故障信息分析处理系统

2.1 系统组成。

(1)变电站端。在变电站端设置专门的子站系统,所有数据采集和分析系统的硬件单独组屏,尽量不影响原有保护和录波装置的独立运行性能。管理屏通过 Modem 与调度端中心站连接,通过工控机与现场设备连接。工控机经由插在 IPC 中的多功能 MOXA 卡将 RS-232 信号转换成 RS485/422 信号,同时进行串行口扩展,经双绞线连接到站内微机保护和故障录波设备管理屏装设一台 GPS 授时装置,为了尽量减少对运行装置的影响,GPS 仅采用了软对时方式,即 GPS 只校正工控机的时钟,工控机再通过串口为所连接的装置对时非微机保护装置及其它监控信号以开关量的方式接入变电站管理屏。

(2)中心站端。中心站设一台通讯主机和一台数据管理服务器。通讯主机通过 MODEM经专用微波话路与变电站管理屏连接,系统发生故障后可同时接收相关变电站上传的信息,经分析处理后将最终数据存入管理服务器服务器负责存储统计所有变电站的信息,对接收的数据经过初步分析,并经维护人员归纳总结后通过 Internet ,每个终端可以共享服务器提供的标准化数据及资源,实现整个局域网对最新故障数据的共享同时,调度员可以浏览管理服务器上原始的故障数据及波形信息。

2.2系统功能。

故障信息的及时、准确处理功能。(1)变电站管理机能自动完成对本站所连接的保护和录波装置的正常查询、动作报告和自检报告的自动搜集和分析处理,当分析到有保护跳闸报告时能自动拨号将报告上传至中心站,并在管理机上以醒目的方式就地显示,实现了对所有连接装置动作信息的自动管理,提高了故障处理的自动化水平。(2)管理屏的 GPS 装置可以精确地同步各装置的时钟,极大地提高了系统故障分析的准确性,消除了因时钟的影响而造成事故分析不便的隐患。(3)通过远传系统,继电保护各级管理部门在系统发生故障时可以及时、准确取得有关数据而无须赶到现场,缩短了处理故障的时间。(4)中心站后台软件具有完善的分析工具对上传的数据进行分析,如故障测距、波形分析、矢量计算、谐波分析等。故障测距提供了多种算法,为故障点的查找带来很大方便。双端测距算法的实现,大大提高了故障测距的精确度,这也正是本系统实现的最有效、实用的故障处理功能。

3. 设备状态评估

设备状态评估主要指设备状态的技术评估,根据设备运行工况、负荷数据、各类状态检测数据、缺陷信息、故障和事故信息、检修数据等综合状态信息,依据规程标准、运行经验、设

备厂家技术指标等判据,对设备的状态信息进行量化评分,从而判断评估设备的真实状态。设备状态一般可以分为四种:

3.1 正常状态指设备资料齐全,运行及各种试验数据正常,容许个别数据稍有偏差,只要变化趋势稳定没有运行安全隐患的设备。

3.2 可疑状态指存在不明原因的缺陷或某些试验数据表明设备可能有异常,但仍有某些不确定因素无法定论的设备。

3.3 可靠性下降状态指设备存在比较严重的缺陷,或试验结果分析存在问题,且已基本确定隐患部位及原因,同时该隐患在短期内不会发展成事故的设备。

3.4 危险状态是指设备存在严重缺陷,或根据试验数据,运行状况表明随时有发生事故的可能,要确定设备的状态就要有合适科学的评估手段。

4.专家决策系统

状态检修中最关键的环节是故障诊断专家系统,它以监测到的设备状态信息为基础,运用专家库中存储的大量专业知识和经验,提取反映继电保护设备运行状态的自检信息、对用户提出的该领域范畴内的需要解决的问题,通过推理、判断,得出设备是否存在故障,并进一步分析确定故障的位置、性质及原因,得出分析结论,指导检修计划。

5.结语

随着我国继电保护技术的发展,继电保护经历从无到有,从机电式到集成路式,再到目前的多功能一体式等,继电保护装置在电力系统中得到了广泛应用,有效地保护了故障点以外的设备。因此,需要掌握继电保护装置诊断的一般技术如比较法和综合法,才能保证电流继电保护、电压继电保护、瓦斯继电保护、高频继电保护、平衡继电保护、方向继电保护等等所有的继电保护处于正常的工作状态之中。

参考文献

[1] 徐雪良.继电保护故障分析处理系统在电力系统的应用[J].中国新技术新产品,2010(11).

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中图分类号: F407 文献标识码: A

引言

随着生活水平的提高,电力成为人们日常生活、工作必不可少的部分。确保电力系统安全、稳定的运行,是每一个电力工作人员需要研究和关心的问题。在电力系统之中,继电保护装置为确保电力用户安全用电发挥着重要作用。如果电力系统出现故障,继电保护可以合理分析故障出现的原因,采取积极有效的解决策略,确保电力系统设备处于安全、稳定的运行模式中。因电力系统具有其特殊的复杂性和特殊性,电力设备质量的情况严重影响整个电力系统是否可以正常运行,只有选取质量优质。没有受损的电力设备,才能确保电力资源正常、稳定的供应,因此做好电力设备的维修和保养工作尤为重要。本文以电力继电保护系统为研究对象,分析出继电保护系统出现的主要故障,介绍了电力继电保护装置的维修策略。

1、电力继电保护的概念

电力继电保护又被简称为继电保护,是指在电力系统工作时通过对电气量等参数的测定来判断电力系统是否安全运行或者存在重大问题并且通过相关继电器对电路系统及其原件进行保护。在电力系统中,电力继电保护发挥着重要的作用,是电力系统中至关重要的环节,是确保电力系统安全运行的关键要素。为了使继电保护发挥应有的保护作用,就必须确保继电保护在正常的工作状态下运行,因此,加强对于电力继电保护的检测仪器的检测就尤为重要了。此外,如何在故障出现后能迅速有效地排除故障,进行快速维修,也是电力继电保护必须要考虑的内容,是整个电力继电保护能够安全、准确地进行工作的有力保障。电力继电保护故障的检测与维修具有很强的专业性,并且十分复杂。在电力系统的工作体系中,电力继电保护故障的诊断的复杂性和技术性明显高于其他的工作,因此,需要对其进行深入的分析和研究,从而更好地解决在电力继电保护故障的诊断中存在的问题。只有对故障进行科学的、合理的、快速的、正确的诊断,才能提供准确无误的技术标准和参数,进而确保下一环节的故障维修的顺利进行,减少和避免因诊断失误导致的维修困难以及时间的浪费,使电力系统在最短时间内恢复正常运行。

2、电力继电保护的主要故障

2.1开关设备存在的故障

电力系统工作人员采用调控开关站为广大用户进行供电,在没有达到继电保护自动化的建设模式前,电力系统工作人员采用负荷开关或负荷开关与熔断器设置开关保护装置。一般情况下,电力部门对开关站进口线柜是采用负荷开关展开分合操作,从而切断负荷电流。但电力系统工作人员把负荷开关与熔断器应用在带有配电变压器的出口线柜之上。如果电力系统的出口线产生故障,导致开关站越级跳闸,从而引起大范围停电。

2.2运行中出现的故障

电力继电系统运行时,电压互感器会出现接触不良、回路断线、短路的状况,电压互感器出现接触不良极易引发电力设备电压过大,出现武动或拒动的情况。回路断线、短路是由零序电压比值太大,回路负荷不断减小,致使电流互感器出现短路的情况。实际运行时,电力继电系统自身也出现故障问题。继电系统装置的所有元器件和零件的优良性严重影响该装置自身是否存在故障的几率。如果电力系统的零器件和元件治疗不达标,就会引起故障产生。

2.3微机继电装置出现的故障

微机继电保护装置比较常见的故障有以下几种:(1)电源故障:电源问题是左右微机继电装置是够正常工作的重要原因,如果电源所输出的功能达不到标准要求,输出电压就会有所下降,下降过多会致使电流充电时间过短、基准值来回起伏等相关问题,从而严重影响微机继电保护装置的配合性能,甚至引发装置逻辑功能判断失常的情况;(2)静电因素:随着制作工艺的不断精进,电力设备元件焊点及导线之间的距离更小,微机继电装置通过长时期的运行,从而积聚大量的静电尘埃,引起导电通道出现短路,致使整个微机继电保护装置出现故障;(3)干扰、绝缘问题:因微机继电装置自身抗外界干扰能力薄弱,同时设备有绝缘性,如果设备周围有应用的无线设备或干扰器,就会导致该继电装置内部元件运行紊乱,从而影响该装置的性能。

3、电力继电保护装置的维修策略

3.1重点扩大环网的继电保护覆盖范围

在现在的环网的电力运行中需要有效的继电保护,然而传统的电路逐渐无法适应区域化的环网电力运行,所以扩大对空白区的环网保护范围将成为是我国电网改革的重点。

3.2减小实测数值间误差

理论的计量值才能配置继电保护,所以在继电保护过程中必须重视计量工作,这样才能最大限度减小实测数值间的误差。对于敏感数值计量时,更要做到对每个数值精准、全面,进而保证继电保护的灵敏度,使得速动性得以保留。

3.3最大限度消除继电保护中的漏洞

由于继电保护比较复杂,在保护中出现漏洞是很难避免,然而校验器的漏洞将影响继电保护有效性。所以在继电保护中,加强各个保护设备的检修是很必要的,如果发现可能存在的漏洞,必须及时进行检修。

3.4加强继电保护装置故障的维修与排除

根据继电保护装置的常见故障进行故障维修与排除。比如在电力系统继电保护装置的常见故障中,电流互感器是一种最常发生故障的元器件,电力系统的继电保护及故障电力变压器的饱和效应是常见发生的故障。由于现代电力系统的负荷日益加剧,短路电流是非常大的问题。对于由于短路电流所损坏的继电保护装置组件,就需要根据组件故障进行及时维修和排除,以避免装置故障影响到电力系统的安全。同时,合理进行隐性故障的检测和排除,可以及时监测易损坏继电器,以便有效地开发相应的预防措施和管理体系,并对其进行合理的分类,从而实现故障隐患的科学管理。

3.5加强继电保护维修状况的信息记录

合理记录继电保护过程参数,建立健全电力系统继电保护的养护记录,进而以便为继电保护故障的确定、检查与维修奠定基础。为了了解电力系统中易损部件继电保护装置的损坏程度,应当建立健全继电保护维修记录。通过对更换继电保护元件进行准确记录,有利于找出故障发生时的故障,为快速排除故障的基础和保证电力系统的稳定提供数据参考。基于电力系统的继电器故障保护现状,通过准确的记录可以在继电保护装置发生故障时,为维修人员提供信息参考,以便可以及时了解继电保护使用情况,对继电保护装置的更换过程中可以迅速确定故障点。

3.6提高维修人员的素质

每一个工作人员都必须要有高素质、高技能、良好职业道德,这些都是至关重要的指标之一。每个人都忠于职守、兢兢业业、心细如发,才能切实做好电力工作的维修、保养工作。如果一个人偷懒,都很可能会造成极大的安全问题存在。除了在个人素质上有突出表现之外,在个人技术上也需要过硬,遇到任何问题都能够从容不迫地处理。能够及时做好继电保护工作,这点是一个人电力工作人员所需要具备的职业技能。出现问题要及时寻找源头进行处理,杜绝此类事件再次发生。维修人员不仅是要学会维修,平时的保养也很重要,防范于未然,防微杜渐的意识绝对不能丝毫松懈

结束语

总而言之,电力继电保护是整个电力系统安全稳定运行的保障,对于电力继电保护故障的检测和维修更应该加以足够的重视。虽然我们的电力继电保护故障的检测和维修与发达国家相比还存在一定的差距,然而,随着经济的发展和科学技术的广泛应用,我国在电力继电保护领域也取得了一定的进展和成就。在实际工作中,需要深入了解和掌握系统的原理和特点,并且在此基础上进行准确的把握和运用,进而推动电力系统的安全运行和电力行业的稳步发展。

参考文献

篇(11)

2电力系统继电保护常见故障与排除

(1)电力系统出现故障,有可能是因为对继电保护装置的管理不善造成的,继电保护装置有着自身独特的运行特点,必须根据其特点制定出相应的管理方案,电力部门必须严格按照规范对继电保护装置进行配置和维护,确保其工作过程中的顺利行,这有利于促进继电保护及时对电力线路中的故障做出反应,减少大面积故障的产生,降低了电力部门的经济损失。

(2)继电保护装置出现故障不是突然性的,而是有一定的征兆,因此,电力系统的监控人员一定要及时记录好继电保护装置的运行情况,对装置的各部分零件的质量情况进行检测,一旦发现有零件受损,要及时更换。这样做有助于监控人员,在故障发生之前就发现异常,能够快速的对异常现象做出反应,能够通过异常的数据推断出故障的具体原因和地点,减少了查询的时间。记录继电保护装置的各种各样数据,是保障故障及时发现和解决的基础。

(3)根据继电保护装置常见故障进行故障的维修与排除。在电力系统继电保护装置常见故障中,电流互感饱和是最为常见的故障之一。电力互感器饱和影响了电力系统的继电保护进而引发故障的发生。在现代电力系统负荷不断加大的今天,短路问题的发生使得电流非常大。由于短路问题的发生使得电流互感器出现饱和现象,直接导致定时限过流保护装置无法开展工作。进而导致了配电系统出现断电,导致了配电系统的大规模停电。另外,继电保护装置中元器件的损坏、元器件故障等也是电力系统继电保护装置常发故障。元器件的损坏导致了继电保护装置失灵、进而影响了配电系统的安全。针对上述常见故障,现代电力系统的继电保护工作应针对常见故障的发生制定相应的对策与策略,以此快速排除继电保护装置故障,保障配电系统的稳定、安全。针对继电保护装置的技术特点,在进行继电保护装置故障排除前应对设备养护维修就来、运行记录进行分析。了解元器件的使用情况,以此为确定故障点奠定基础。许多故障可以通过元器件记录明确故障的发生点。根据元器件使用情况、环境等多种因素了解元器件在该环境下的使用寿命,同时结合故障现象确定故障点,以此实现快速排除故障的目的。另外,对于一些不能根据记录分析的故障或不能确定是否由于元器件损坏引发的故障可以采用元器件替换法、参照法、短接法等确定故障点,以此进行排除。以替换法为例,在无法确定元器件是否损坏的情况下,可以采用同型号元器件替换的方式查看是否可以排除故障,以此缩小故障检查范围、快速确定故障点以进行排除。通过科学的故障确定、维修等方式保障电力系统的稳定运行,实现快速检修故障的目的。

3以科学的管理方式预防电力系统继电保护故障的发生

根据笔者多年的从业经验以及相关文献的收集整理可以看出,科学的养护管理制度、针对继电保护装置特点进行运行维护是预防电力系统继电保护故障发生的基础。现代电力企业应从相关管理制度的完善入手,强化设备维修记录、运行维护与故障分析能力的提升、定期检验以及预防性养护维修理论应用等实现电力系统继电保护装置故障预防的目的,有效保障电力系统的稳定运行。