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繼電保護的基本任務范文1
關鍵詞:變電站 繼電保護 自動化系統
中圖分類號:TP2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(a)-0124-01
1.1 基本任務
在變電站系統當中,繼電保護的基本任務包括以下幾個方面的內容。
(1)迅速、自動、有選擇地控制特定的斷路器跳閘,借此來對系統或是線路中發生故障的元器件進行保護,避免故障繼續擴大或持續對元器件造成破壞。
(2)能夠對變電站中各種電氣設備的異常運行情況進行反映,并按照預先設置好的運維條件,發出相應的報警信號,同時減輕負荷,并自動完成跳閘。在這一過程中,通常不要求繼電保護裝置快速動作,只需要保護裝置按照異常現象對電力系統及其各個元器件形成的危害程度進行相應地延時,以此來防止因干擾造成的誤動作。
1.2 主要作用
當電網出現故障時,會引起以下問題:其一,造成系統中的電壓急劇降低,這樣極易引起用戶負荷的正常工作被破壞;其二,在故障發生的位置處一般都會產生出較大的短路電流,由此引發的電弧會對電氣設備造成一定程度地破壞;其三,會影響發電機的運行可靠性,這樣便有可能導致系統振蕩,嚴重時甚至會造成整個電力系統崩潰;其四,由故障引起的電流再流經電氣設備時,會引起設備發熱,進而導致設備的使用壽命下降,若是電流過大還有可能造成設備損壞。變電站繼電保護能夠在故障發生時將故障位置迅速從線路當中切除,從而有效地減輕了故障的破壞程度,同時還使故障影響的范圍進一步縮小,確保了電力系統的安全、可靠、穩定運行。
1.3 變電站繼電保護分類
變電站的繼電保護按照被保護對象的性質大致可分為以下幾種類型:其一,發電機的繼電保護。此類保護包括發電機外部短路、定子繞組相間接地短路及過電壓、對稱過負荷、失磁故障、勵磁回路接地等等。其出口方式主要有解列、停機、信號傳輸以及縮小故障影響范圍等等;其二,線路的繼電保護。按照線路的實際電壓等級、中心點接地方式以及線路長度等又可分為相間短路、單相接地、過負荷等等;其三,變壓器的繼電保護。具體包括繞組短路、過負荷、中性點過電壓、油箱壓力過高、油面降低、變壓器溫度升高以及冷卻系統故障等等。
2 變電站繼電保護自動化系統的技術分析
2.1 相關技術
(1)繼電保護技術。目前,在我國電力系統快速發展的推動下,繼電保護技術獲得了長足進步,繼電保護裝置也從以往單一的元器件逐步發展成為大型的現代化設備。繼電保護可以持續對電力系統的運行狀況進行檢測,一旦檢測到系統當中出現故障時,相應的繼電保護裝置便會快速、準確地將故障位置從系統當中切除。繼電保護裝置的應用進一步降低了系統因故障造成的損失。繼電保護裝置正在朝著監測、通信、保護等功能一體化的方向發展,相信在不久的將來,其勢必會實現電力系統的自動化控制。而想要實現這一目標,繼電保護裝置應當具備足夠的靈敏性、速動性和選擇性。
(2)變電站自動化系統。其具體包括自動化監控系統、自動裝置以及繼電保護裝置等等,屬于集多功能于一身的系統。自動化系統借助數字通信技術、網絡技術可實現信息共享。由于系統取消了控制屏和表計等常用的傳統設備,從而使控制電纜的使用大幅度減少,這樣一來有效地縮小了控制室的總體面積,減輕了維護工作人員的勞動強度。
2.2 系統功能分析
繼電保護自動化系統主要是從電力調度中心當中獲取所需的信息,而調度中心能夠提供給系統所需要的全部信息,因此,該系統的實現有充足的信息資源作為保障。
(1)對復雜故障準確定位的功能。通常情況下,復雜故障定位的研究大多是基于裝置的測距原理。目前,較為常見的測距方法主要有以下兩種:①A型測距法。該方法又被稱之為單端電氣量法,具體是指測量故障行波脈沖在母線與故障點的反射時間來進行距離測量,該方法的優點是無需通信、成本低,缺點是容易受到其它線路末端發射的影響,致使測距結果誤差較大;②D型測距法。該方法又被稱之為兩端電氣量法,主要是通過測量故障行波脈沖傳送至母線兩端的時間差來進行測距的,其優點是測量原理簡單、結果準確可靠,缺點是必須在母線兩端分別設置測量儀器并進行通信。
(2)輔助決策功能。當系統出現故障時,常常都會伴隨出現保護誤動作的情況。以往傳統的故障分析一般都是依靠人來完成,這就使得分析結果經常會受到人的經驗和水平等因素的影響。而繼電保護自動化系統由于是收集了故障發生前后的系統運行狀態信息和相關的故障報告,所以能夠進行模糊分析,并根據繼電保護以及故障錄波的采樣數據來完成精確計算,這樣便可以快速、準確地對故障進行判斷,從而實現故障恢復的繼電保護輔助決策。
(3)繼電保護的狀態檢修。通過對相關統計數據的分析可知,導致繼電保護裝置誤動作的主要原因有裝置設計缺陷、生產質量問題以及二次回路維護不良等等。而微機型繼電保護裝置本身具有自檢功能,并且還具備存儲故障報告的能力,為此,能夠利用繼電保護自動化系統來實現狀態檢修。
3 結論與展望
總而言之,實現變電站繼電保護對系統運行的自適應,若是按照整定計算會非常復雜,并且還有可能出現以下問題:其一,保護范圍縮小、保護動作延時的時間延長;其二,系統有可能被迫退出一些受運行方式影響較大的保護;其三,還有可能發生失去配合的情況。憑借當前現有的技術力量和相關設備,并利用繼電保護自動化系統,能夠采集到每一次故障發生時周圍系統的數據,然后通過線路短的故障電壓和電流,可對線路的參數進行校核及修正,這樣便能夠實現線路參數的自動監測,但是卻不能實現準確、快速判斷出繼電保護裝置整定值的可靠性。為此,在未來一段時期內,應針對繼電保護自動化系統在這個方面上的問題進行研究,這有助于繼電保護自動化系統的實現。
參考文獻
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[2] 王中元.在變電站綜合自動化系統中有關繼電保護問題[C]//第三屆電力系統與電網技術綜合年會論文集,2009(5).
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繼電保護的基本任務范文2
[關鍵詞]繼電保護、計算機化、網絡化、智能化
中圖分類號:TM7 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)15-0259-01
1 計算機化
隨著我國計算機硬件迅速發展,微機的保護硬件也在不斷地發展。電力系統對于微機保護的要求在不斷地提高,除了繼電保護的基本功能之外,還應該具有大容量的故障信息存放空間,快速的處理數據的功能喝通信能力,并且與其它保護、控制裝置以及調度聯網共享全系統的數據、信息以及網絡資源的能力,高級的語言編程等。繼電保護的微機化和計算機化是一個不可逆轉的現展趨勢。但是對于如何能夠更好地去滿足電力系統新的要求,如何進一步地提高繼電保護裝置的可靠性,還需要進行具體和深入的探索研究。
2 網絡化
繼電保護裝置如果能夠得到更多的系統故障信息,則對于故障的性質、故障位置以及故障距離的檢測也會愈加準確。用計算機網絡實現分布式的保護原理,比集中式的保護有更高的可靠性。因為如果有一個保護受到了干擾或者計算錯誤而進行誤動時,只能錯誤地跳開本回路,不會造成擴大事故,微機保護裝置的網絡化能夠大大提高保護性能及可靠性,這也是微機保護未來發展的一個重要趨勢。
3 智能化
繼電保護的基本任務范文3
關鍵詞:微課;專業教學;教學設計
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2014)23-0023-02
微課程,即對常規課程的微縮,是基于“微學習”而建立的“微內容”。具體地,就是用10~20分鐘的教學設計,將一個知識點講解通透,并以網絡媒體作為平臺展示給學習者。由于微課程具有“位微不卑”“課微不小”“步微不慢”“效微不薄”等優勢,隨近幾年高等院校也掀起了微課程的研究之風。[1,2]但是,目前高校的微課程研究多集中于基礎課程教學,而在專業課程的教學中應用甚少。因此,本文探索了電氣工程及其自動化專業的“電力系統繼電保護原理”專業課程的微課設計與實踐,取得了一些教學心得。
一、微課的設計定位
微課程作為網絡遠程教學終端,服務于本校電氣專業或非電氣專業,甚至校外社會人群。既可以做電氣工程及其自動化專業本科學生的校內課程“電力系統繼電保護原理”[3]的有益補充,方便學生的課前預習、課后復習等,也可為未修過該門課程的學習者開啟專業知識的大門。
此外,微課應以學習者角度設計,而非教師角度,從而充分發揮學習者自主學習的潛力。[1]
二、微課的制作方法
微課程以網絡媒體為平臺,終端以視頻的形式呈獻給學習者,因此微課的制作有如下軟硬件的要求:
1.錄制微課的專業錄播教室
需要配備多機位的高清攝像機。按照筆者制作經歷,至少需要一個針對主講教師的機位,一個針對聽講學生的機位,如果有師生全景鏡頭,效果更佳。多機位的目的,是為了方便后期制作時鏡頭切換更加游刃有余。當然,錄制風格可以不拘一格,比如有些采用“畫中畫”的預期方式也是不錯的選擇。但無論采用哪種形式,制作的效果應該是提前考慮,做到心中有數。
來自各攝像機位以及PPT自動播放的多路信號收集完畢后,需要進行合理的剪輯。此外,需要增加字幕的輸出,以及制作必要的反應微課內容和教師信息等信息的片頭、片尾。
3.展示微課的網絡媒體平臺
微課制作完成以后,需要放在一定的網絡平臺上展示,方便學習者使用,如本課程的微課便放在本校的BB教學平臺。[4]
三、微課的選題方向
由微課的定位出發考慮,選題應偏重基本知識點。應用到本課程,比如“對繼電保護的基本要求”“阻抗繼電器的動作特性”等,都比較適合制作成微課形式。但是,如果是面向職業培訓的微課,宜跳過基礎階段選擇面向工程的具體案例來強化知識點。[5]
本文以“電力系統繼電保護原理”課程為例,進行一個知識點的微課設計案例――“對繼電保護的基本要求”。
1.教學背景[6]
“電力系統繼電保護”是電氣工程專業本科學生的必修課,設置于第七學期。先修課程主要為“電力系統基礎”“供配電技術”等。
學生在學習本門課程之前,已經對電力系統的一次設備、接線方式、運行方式等有了基本的認識,也已經掌握了潮流計算、短路計算等計算方法。“電力系統繼電保護”圍繞電力系統二次設備,對典型集中傳統保護原理進行介紹。
本次微課內容,是該課程第一章《緒論》中的第三小節,根據教學安排,是本門課程的第二次課。第一次課,學生對繼電保護的基本任務有了一定的認識。這次課,承接上堂課的內容,繼續討論“對繼電保護的基本要求”。
從整個課程體系來看,本節內容“對繼電保護的基本要求”是貫穿全課程的最重要基本線索,處于一個綱領性的地位。
2.教學目標
本節課的教學目標:掌握“對繼電保護的基本要求”,即選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。要求理解四項基本要求的含義,并能夠分別舉例說明。其中選擇性和可靠性是難點,而選擇性又是重點。
3.教學方法
授課形式采用以多媒體教學為主,板書為輔。教學手段采用啟發式、案例式、類比法、闡述法、比較法、列舉法等多種方法結合。
4.教學路線
在上課伊始,通過播放一個“變壓器故障”的視頻短片,讓學生復習“電力系統故障”的概念以及“故障的危害”。通過視覺和聽覺的沖擊,增加學生對以上知識點的感受。
由“啟發式”教學法,提出問題:為了避免以上損失,故障能否及時從電網中切除?若可以,又由誰來完成?通過上節課程可知,繼電保護可以扮演這樣的角色,繼電保護是電力系統安全運行的三道防線之首。
再利用“啟發式”教學法深化問題,進一步提出:繼電保護如何能夠完成基本任務,即對繼電保護有何基本要求?從而自然而然地引出本節課的主要內容。
利用多媒體課件的演示,在進入正式內容之前,聯系工程實際,補充了“幾個位置稱謂”。
同時,采用“類比”法,類比電力潮流的“上下游”的相對關系,明確“上下級”線路的關系。此時,板書演示電力潮流流向。
利用“闡述法”,介紹本節主要內容“對繼電保護的四項基本要求”,即選擇性、速動性、靈敏性、可靠性。同時指出選擇性和可靠性是“難點”。
關于“選擇性”講解(難點之一)如下:先利用“闡述法”,介紹了“選擇性”的概念;再利用“啟發式”,引出進一步的探討“什么樣的保護行為是具有選擇性的行為”,然后利用“案例法”借助多媒體演示(如圖1)解釋以上問題。繼而聯系工程實際,進一步考慮現場會出現的各種問題導致主保護不能動作,引出“后備保護的概念”。再利用“案例法”,借助多媒體演示,解釋“近后備保護”和“遠后備保護”。利用“比較法”,比較遠、近后備保護的差異,取決于安裝位置是異地還是本地。最后利用“類比法”總結“選擇性”,用“自掃門前雪”的生活例子來類比主保護、近后備保護、遠后備保護的關系,深化對選擇性的認識。
關于“速動性”的講解設計如下:先利用“闡述法”,介紹了“速動性”的概念;再利用“列舉法”,通過多媒體演示,介紹保護動作時間和斷路器的動作時間的具體要求;然后聯系先修課程中關于“暫態穩定”的知識點,利用“板書”畫出曲線(如圖2)解釋繼電保護要求速動性的其中一個重要原因。
關于“靈敏性”講解如下:先利用“闡述法”,介紹了“靈敏性”的概念;再利用“案例法”,通過多媒體演示,解釋“什么叫做保護具有靈敏性”;最后提前說明后續章節內容與“靈敏度的計算”相關。
關于“可靠性”講解(難點之二):首先利用“闡述法”,介紹了“可靠性”的概念以及“影響可靠性的因素”;然后利用“案例法”,指出可靠性中的兩個方面互有矛盾。“板書”演示聯系薄弱的系統和聯系緊密的系統,兩種情況下考慮可靠性的側重點分別是什么。
小結“四項基本要求”:利用“案例法”,舉例說明“選擇性與速動性是一對矛盾體”以及“靈敏性與可靠性是一對矛盾體”,然后分別用一句話小結四項基本要求,并指出用辯證統一和矛盾對立的眼光看待四者之間的關系。
最后總結:強調“四項基本要求不僅是評價已有保護原理的標準,也是設計新型保護原理的依據,因此四項基本要求將是貫穿整門課程的線索”。
四、微課設計總結
本節微課內容圍繞“對繼電保護的四個基本要求”,采用啟發式、案例式、類比法、闡述法、比較法、列舉法等多種教學手段結合,以多媒體課件為主、板書和現場視頻為輔的教學形式,對教學路線進行了精心的設計,將教學內容深入淺出地傳達給學生,達到了較為理想的教學效果。
“電力系統繼電保護”這門課程的特點是不僅理論性強,而且面向工程實際。因此,本節課程的設計不拘于原始教材,講解過程中適時引入工程實際的案例,理論聯系實際,以就業為導向,激發學生的學習興趣,課堂效果更佳。
另外,本次微課的設計注意聯系先修課程中的相關知識點作為新內容的支撐。而且,對本門課程后續內容也適時引導,有助于幫助學生養成“溫故而知新“的學習習慣。
本次微課內容中,關于四項基本要求的辯證統一和矛盾對立的關系,也是一種哲學思想,可以啟迪學生的哲學思維,養成科學的世界觀、價值觀、人生觀。
綜上,本次微課的教學設計會推動教師對整門課程的深入思考,具有重要的現實意義。
參考文獻:
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繼電保護的基本任務范文4
Zhang Lei
(Xinyang Electric Power Supply Company,Electric Power of He'nan,Xinyang 464000,China)
摘要:近年來,電網由于繼電保護拒動、誤動引起的大面積停電事故時有發生,給國民經濟和人民生活帶來極大危害,對公司系統也造成了極大的震動,對此,提高繼電保護的運行技術,具有十分重要的意義。
Abstract: In recent years, because failure operation and maloperation of relay protection, the power cut accidents in large area have occurred sometimes, which caused enormous harm to the national economy and the lives of people, and also created the enormous vibration to the company system. So, it is very significant to enhance the movement technology of relay protection.
關鍵詞:繼電保護 技術
Key words: relay protaction;technique
中圖分類號:TM4 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)26-0044-01
1繼電保護技術的基本概念
繼電保護是指采用繼電保護技術或有各種繼電保護裝置單元組成的繼電系統,是一種能反映電力系統故障和不正常運行狀態,并及時作用于斷路器跳閘或發出信號的自動化設備。在現代電力系統中,繼電保護裝置是保證電力系統安全運行的重要工具。
2繼電保護裝置的基本任務與作用
2.1 繼電保護裝置的任務在供電系統運行正常時,安全地、完整地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據;供電系統發生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行。
2.2 繼電保護的作用
2.2.1 當電氣設備出現不正常運行狀態時或發生不太嚴重的故障(如中性點非直接接地電網中發生單相接地)時,保護裝置動作,發出警告信號,提示運行值班人員采取相應的措施以清除。
2.2.2 繼電保護在現代電氣系統中用于保護運行中的所有電氣設備,包括發電機、電動機、變壓器、電力線路、電力電纜、母線、斷路器、電抗器、電力電容器和其他各種電氣元器件。
2.2.3 繼電保護裝置應能快速切除故障,可以減輕短路電流對電氣設備所引起的傷害,故障切除時間等于保護動作時間與斷路器跳閘時間之和,為了快速切除故障,應采用與快速斷路器相配合的快速保護裝置,一般快速保護時間的動作時間為0.06-0.12s,最快的可達0.01-0.04s,一般斷路器的動作時間為0.06-0.15s,最快的可達0.02-0.06s。
3繼電保護裝置的類別
由于電力系統的電壓等級越來越高,電網和設備的容量越來越大,保護的原理也越來越先進,保護裝置也越來越復雜,所以使用的繼電保護裝置的種類也很多,按照被測的電氣量來劃分,常用的繼電保護有以下四類:①反映電流量數值變化的保護,包括各種正序和負序電流量的增大或縮小,如各種電氣設備上都裝設的過電流保護,是采用最多的保護。②反映電壓數量數值變化的保護,包括各種正序和負序電壓量的降低或升高,如欠電壓保護。③反映兩個或多個電氣量之間相位變化的保護,包括電流與電壓之間的相位變化,電流與電流之間相位變化,電壓與電壓之間的相位變化,如方向保護、同期檢測等。④反映系統阻抗變化的保護,根據電工原理可知,阻抗反映的是電流與電壓之間的關系,如距離保護。
4選擇繼電保護裝置時需要注意的問題
4.1 變電站所有保護裝置硬件必須標準化,且完全可以互換,保護裝置機結構開孔尺寸應當完全統一,以利于運行維護,減少備品備件。
4.2 選擇保護裝置時,應當考慮保護定值誤差、測量準確極等。并當充分利用微機保護裝置軟硬件資源,獲得附加功能,如諧波錄波、故障定位、測量等。
4.3 微機保護裝置具有完整型式試驗報考,因為主變壓器事故情況復雜,受各因素影響較多,且主變壓器價值昂貴,事故時損失太大。
4.4 配電系統由于運行環境極其復雜以及各種人為因素的影響,電氣故障的發生是不能完全避免的。為了確保配電系統的正常運行,必須正確地設置繼電保護裝置。
5繼電保護日常處理方法
5.1 嚴格巡檢制度,確保繼電保護裝置及其二次回路的正確完好,保護屏指示燈正確,無異常,接線正常,無松脫、發熱現象及焦臭味不存在;熔斷器接觸良好;強化措施,完善制度,確保繼電保護運行操作的準確性。
5.2 運行人員熟悉現場二次回路端子、保護裝置的一般操作、常見信號的處理及投退壓板的正確性。
5.3 認真進行保護動作分析,加強防范,確保保護動作的可靠性。
5.4 凡屬不正確動作的保護裝置,及時組織現場檢查和分析處理,找出原因,提出防范措施,避免重復性事故的發生。
5.5 現場二次回路老化,應重新標示,做到美觀、準確、清楚。杜絕回路錯誤或寄生回路引起的保護誤動作。
5.6 加強技術改造工作,對保護進行重新選型、配置時,首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性,其次考慮運行維護、調試方便,且便于統一管理。
6如何提高繼電保護技術
6.1 掌握足夠必要的理論知識,作為一名繼電保護工作者,學好電子技術及微機保護知識是當務之急。
6.2 工作人員必須具備微機保護的基本知識,必須全面掌握和了解保護的基本原理和性能,熟記微機保護的邏輯框圖,熟悉電路原理和元件功能。
6.3 具備相關技術資料諸如檢修規程、裝置使用與技術說明書、調試大綱和調試記錄、定值通知單、整組調試記錄,二次回路接線圖等資料。
6.4 掌握微機保護事故處理技巧在微機保護的事故處理中,以往的經驗是非常寶貴的,它能幫助工作人員快速消除重復發生的故障,但技能更為重要。
7結語
繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化飛速發展,電力系統對微機保護的要求也在不斷提高,除了保護的基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信能力,與其他保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力,高級語言編程等,使微機保護裝置具備一臺PC的功能。繼電保護技術的發展向計算機化、網絡化、一體化、智能化方向發展,這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。
參考文獻:
繼電保護的基本任務范文5
【關鍵詞】電力系統;繼電保護;應用;分類
1、繼電保護的基本任務
繼電保護的主要任務是在電氣元件發生某種故障時,確保該元件的繼電保護裝置向距故障元件最近且具有脫離故障功能的斷路器迅速、準確地發出跳閘命令,使故障元件能夠及時、快速地從電力系統中剝離,從而盡可能地降低電力系統元件本身損壞。其次當電力系統出現不正常的運行方式時,應及時地發出信號或報警,通知運行值班人員進行處理,而當電力系統發生事故時,它能自動地將故障切除,限制事故的擴大,盡量減少對其它用戶的影響。
2、線路的繼電保護技術
電壓等級高的輸電線路一般按雙側具有電源考慮,所接電網為大電流接地系統,斷路器一般采用分相操作,通常采用綜合重合閘方式。故障的形式包括:三相故障、兩相故障、兩相接地故障、單相接地故障共有不同相別的十種故障類型,同時要考慮非全相運行的問題、同桿并架雙回線的跨線故障問題等。高電壓等級輸電線路在電力系統中占據著十分重要的地位,對其繼電保護有較高的要求,微機保護后,線路保護一般均設計為成套保護,即一套保護完成所有的主保護和原理上的后備保護功能,為了實現設備上的后備,通常采用雙重化配置或多重化配置。
2.1輸電線路的距離保護
距離保護是通過反映故障點到保護安裝處的距離而動作的繼電保護裝置,通常應用于110kV及以上電壓等級的輸電線路,其原理也可以應用于35kV及以下電壓等級的配電線路。構成距離保護的核心就是測量故障點到保護安裝處的距離,并與一個事先整定的距離相比較,測量距離小于整定距離時保護動作。測量故障距離的方法包括阻抗法、行波法和雷達法,其中應用最多的是阻抗法。
2.2輸電線路的縱聯電流差動保護
基于基爾霍夫電流定律的縱聯電流差動保護,是到目前為止最為完善的繼電保護原理,在發電機、變壓器、母線、電抗器、大容量電動機和輸配電線路等電氣設備中都得到了應用。其基本工作原理如下:
正常及外部故障時
即流入差動繼電器KD中點電流為0,繼
電器不會動作。
被保護設備發生故障時(區內故障時)
流入KD的電流為故障電流的二次值,KD動作。
可見,在理想情況下,根據KD中是否有電流,就能夠區分出是否有內部故障,是否應將被保護設備從系統中切除。
3、變壓器的繼電保護原理及技術
變壓器的故障可以分為油箱外和油箱內兩種故障。油箱外的故障,主要是套管和引出線上發生相間短路以及中性點直接接地側的接地短路。這些故障的發生會危害電力系統的安全連續供電。油箱內的故障包括繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心的燒損等。油箱內故障時產生的電弧,不僅會損壞繞組的絕緣、燒毀鐵芯,而且由于絕緣材料和變壓器油因受熱分解而產生大量的氣體,有可能引起變壓器油箱的爆炸。
變壓器外部短路引起的過電流、負荷長時間超過額定容量引起的過負荷、風扇故障或漏油等原因引起冷卻能力的下降等,這些運行狀態會使繞組和鐵芯過熱。此外,對于中性點不接地運行的星形接線方式變壓器,外部接地短路時有可能造成變壓器中性點過電壓,威脅變壓器的絕緣;大容量變壓器在過電壓或低頻率等異常運行方式下會發生變壓器的過勵磁,引起鐵芯和其它金屬構件的過熱。
電力變壓器繼電保護的配置主保護:電流差動保護、瓦斯保護;后備保護:過電流保護/低壓閉鎖過電流保護/復合電壓閉鎖過流保護/阻抗保護/零序過電流保護/零序過電壓保護/過負荷保護/過激磁保護。
兩種配置模式:
(1)主保護、后備保護分開設置
(2)成套保護裝置,重要變壓器雙重化配置
4、母線繼電保護技術
母線發生故障的幾率較線路低,但故障的影響面很大。這是因為母線上通常連有較多的電氣元件,母線故障將使這些元件停電,從而造成大面積停電事故,并可能破壞系統的穩定運行,使故障進一步擴大,可見母線故障是最嚴重的電氣故障之一,因此利用母線保護清除和縮小故障造成的后果,是十分必要的。
母線保護總的來說可以分為兩大類型:一、利用供電元件的保護來保護母線,二、裝設母線保護專用裝置。
一般來說母線故障可以利用供電元件的保護來切除。
B處的母線故障,可由1DL處的Ⅱ或Ⅲ段切除,2DL和3DL處的發電機、變壓器的過流保護切除。
母線保護應特別強調其可靠性,并盡量簡化結構。對電力系統的單母線和雙母線保護采用差動保護一般可以滿足要求,所以得到廣泛應用。
5、繼電保護的發展
當今網絡作為信息和數據通訊工具成為信息時代的主要技術支柱,目前,繼電保護裝置除了縱聯保護和縱差動保護外,都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件,縮小事故影響的范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通訊手段。要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息和數據。各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,以確保系統的安全穩定運行。顯然實現這種系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用網絡聯接起來,亦即實現微機保護裝置的網絡化。
6、結論
電力系統繼電保護能夠快速、有效的切除故障設備,保證保證非故障設備的安全運行,能夠有選擇性的發出故障報警信號,維護電力系統的暢通。電力系統的發展也對機電保護提出了更高的要求,繼電保護裝置容易出現故障,只有對繼電保護裝置定期檢查并維護,及時發現故障并處理,保證電力系統正常運轉,保證供電的可靠性。
參考文獻
繼電保護的基本任務范文6
關鍵詞:變電站 220kV變壓器 繼電保護
電力系統中非常重要的一部分就是變壓器,變壓器能否正常工作對電網是否能高效安全的運行起著決定性的作用。電力系統會因為變壓器發生故障而遭受極大損害,因此,對變電站變壓器采取相應的保護措施特別重要。本文針對220kV變電站變壓器運行的相關內容作了概述,簡要敘述了其操作要點,對繼電保護裝置使用條件和維護也做了相關闡述,對相關工作人員具有一定的指導意義。
一、220kV變電站變壓器運行
1.工作原理
變壓器是變電站的主要設備,分為雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器,即高、低壓每相共用一個繞組,從高壓繞組中間抽出一個頭作為低壓繞組的出線的變壓器。電壓高低與繞組匝數成正比,電流則與繞組匝數成反比。變壓器按其作用可分為升壓變壓器和降壓變壓器。前者用于電力系統送端變電站,后者用于受端變電站。變壓器的電壓需與電力系統的電壓相適應。為了在不同負荷情況下保持合格的電壓,有時需要切換變壓器的分接頭。按分接頭切換方式,變壓器有帶負荷有載調壓變壓器和無負荷無載調壓變壓器。有載調壓變壓器主要用于受端變電站。電壓互感器和電流互感器。其工作原理和變壓器相似,它們把高電壓設備和母線的運行電壓、大電流即設備和母線的負荷或短路電流按規定比例變成測量儀表、繼電保護及控制設備的低電壓和小電流,在額定運行情況下電壓互感器二次電壓為l00V,電流互感器二次電流為5A或1A。電流互感器的二次繞組經常與負荷相連近于短路,需要注意的是,絕不能讓其開路,否則將因高電壓而危及設備和人身安全或使電流互感器燒毀。為了減少變電站的占地面積,近年來積極發展六氟化硫全封閉組合電器(GIS)。它把斷路器、隔離開關、母線、接地開關、互感器、出線套管或電纜終端頭等分別裝在各自密封間中集中組成一個整體外殼充以六氟化硫氣體作為絕緣介質。該組合電器具有結構緊湊、體積小、重量輕、不受大氣條件影響、檢修間隔長、無觸電事故和電噪聲干擾等優點。其缺點是價格貴,制造和檢修工藝要求高。
2.變壓器運行異常的情況
當出現過負荷或者外部短路的情況,引起溫度升高、油面降低和過電流等現象時,根據不同的情況,變壓器主要的保護裝置有以下幾種:
2.1瓦斯保護,該保護方式是瞬間作用于信號式跳閘的,可用于變壓器的油箱發生內部故障,或者油面降低時。
2.2電流速斷保護和差動保護,這種保護方式也是瞬間作用于跳閘,可用于變壓器的引出線間的短路、接地短路,或者變壓器的內部故障時。
2.3過負荷保護,當變壓器出現過載時可裝設,作用于信號,主要用于因為過載而引起過電流時。
二、220kV變電站的繼電保護措施
1.繼電保護綜述
繼電保護措施,是研究電力系統故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。電力系統繼電保護的基本任務是:當電力系統發生故障或異常工況時,在可能實現的最短時間和最小區域內自動將故障設備從系統中切除,或者給出信號由值班人員消除異常工況的根源,以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響。隨著電力系統容量日益增大,范圍越來越廣,僅設置系統各元件的繼電保護裝置,還遠不能避免發生全電力系統長期大面積停電的嚴重事故。為此必須從電力系統全局出發,研究故障元件被相應繼電保護裝置動作切除后,系統將呈現何種工況;系統失去穩定時將出現何種特征,如何盡快恢復其正常運行等。系統保護的任務就是當大電力系統正常運行被破壞時,盡可能將其影響范圍限制到最小,負荷停電時間減到最短。
2.繼電保護的具體措施
繼電保護安全運行的主要措施有以下幾點:
2.1特別要注意對繼電保護裝置的檢驗工作,只有在檢驗工作的最后才能進行電流回路升流以及進行整組的試驗,當這2個試驗都完成后,絕不能拔掉插件,或者改變定值(定值區),對二次回路的接線進行改變等等。此外,電壓回路升壓的試驗也是要放在最后進行的。
2.2定值區的問題。擁有多個定值區一直是微機保護的一個很大的優點,因為電網在發生運行方式的變化時,更改定值就顯得很方便了,但是若出現定值區錯誤,對繼電保護來說就是一個非常嚴重的問題,所以工作人員需加強對定值區的管理,確保定值區的正確。
2.3一般性的檢查工作。它對于任何保護措施來說,都是相當重要的,絕對不能疏忽,一般性的檢查基本包含2個方面:①檢查機械特性和焊接點是否牢固,同時也對連接件是否緊固進行清點;②將插件全部拔下來進行檢查,如按緊芯片、擰緊螺絲等,及時發現虛焊點。
2.4接地的問題。其對繼電保護格外重要,首先是裝置外殼和屏障的接地問題,這些都是必須要接在保護屏的銅排上的。而更重要的是,銅排本身是否已經可靠地接入地網,這個可以采用大截面的銅鞭或者導線將其緊固在接地網上來解決,對其電阻還應用絕緣表進行測量,確定其是否符合規定;其次是電壓回路和電流的接地問題,若是接地在端子箱,則必須要確定端子箱的接地是可靠的。
3.繼電保護裝置的維護
若要繼電保護裝置正常可靠運行,就要定期對繼電保護裝置進行維護,只有先維護好繼電保護裝置,才能使其最大程度發揮效用,保護電力系統的正常運行。在對繼電保護裝置進行維護工作時,首先要對設備的初始狀態有一個較為全面的了解,才能對以后的工作作出正確的判斷;其次還要對其運行時的狀態數據進行及時的統計分析,隨時掌握設備的運行情況;再次是對繼電保護裝置的新技術和新發展,要及時跟進,才能保證其科學性。我國的在線監測技術還處于發展的階段,不夠成熟和完善,對于日常的檢修工作并不能作出最準確及時的判斷,這就要求工作人員必須對各種數據加以統計分析,作出綜合的評價。
三、結束語
變壓器的正常運行對電網的安全、可靠輸電起著重要作用。應加強變壓器的運行管理,做好變壓器的運行維護,根據變壓器運行中的現象發現隱患,及時排除,保障變壓器的安全運行。
參考文獻
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