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继电保护的整定原则范例(12篇)

发布人:网友 发布时间:2024-03-09

继电保护的整定原则范文篇1

关键词:继电保护器;整定;电气

一、前言

继电保护就是一种能反应电气系统中电气元件发生断路故障或者异常状态时,动作于跳闸或者发出警告信号的一种自动装置。继电保护所要起到的作用主要有:当电气系统被保护对象发生异常或者故障时,能自动的、有效的、有选择的、迅速的通过断路器将故障元件或者异常元件从电气系统中隔离或隔断处理。当电气系统运行时出现异常工作状态,继电保护电器要根据运行维护条件,动作于发出信号、减轻负荷或者直接跳闸以保护设备安全。

二、继电保护器的整定方法

目前主流继电保护器主要有三种:过流继电器、过压继电器和欠磁继电器。以下是继电器的工作原理和继电保护过程的详细描述:

1、过流继电器的整定方法:

在电力系统中,为了系统的安全和稳定,必需对电流、电压、频率等电能参数进行保护。传统的继电器式保护装置,都存在精度不高,稳定性、可靠性差,整定麻烦,安装繁琐的缺点。下面介绍一下过流继电器的整定方法

(1)电路组成:

该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、电流发生器、整流器以及直流电压表、电流表、毫伏表等组成。

(2)主要功能

该继电器功能有:

1)过压保护

系统运行中,当发电机电压连续高于设定过压保护值一定时间(此时间可设定)时,保护器动作。发出断续蜂鸣告警音,(用加、减键可以解除),面板红色故障灯亮,数码显示自动切回电压值显示状态实时显示此时的电压值,同时故障继电器动作,发出跳闸信号切断发电机电压输出(并网前则不允许并网合闸)。延时设定的一段时间后,如发电机电压恢复正常,则自动解除跳闸信号,退出故障状态。也可通过“参数”键人工干预提前退出故障状态。

2)欠压保护发电机并网前,发电机电压低于设定欠压保护值时,保护器处于故障告警状态,不允许并网合闸。发电机电压正常后,自动退出故障状态。欠压保护功能可以通过参数设置予以关闭。

3)过流保护并网运行中,发电机三相电流任一相电流连续大于设定过流保护值一定时间时,保护器同样进入故障告警状态发跳闸信号,此时数码显示自动切回电流值显示状态,显示跳闸时刻的电流值。延时设定的一段时间后,自动解除跳闸信号,退出故障状态。同样可以人工干预提前退出故障状态。过流保护是反时限控制方式,在设定的过流延时跳闸时间的基础上,保护器根据过流程度自动修改过流延时跳闸时间,过流越大,则保护动作也越快。

(3)整定方法

初通电试验时,应先将高速开关断开,对继保整定电路进行升降压试验,观察继保整定电路工作是否正常;待继保整定电路升降压空试正常后,方可合上高速开关,通过调整调压器电压(电压由低向高)做过流继电器的整定或复校,在这个过程中要特别观察电压表、电流表(或毫伏表)的指示和过流继电器的动作,并做好记录;核对过流继电器动作值与整定值,并对过流继电器进行调整。

2、过压继电器的整定方法

(1)过压继电器整定复校电路的组成:该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、倍压整流型电压发生器以及电压表等组成。见图2:

(2)保护特性:静态断相保护:指被保护线路在非运行状态时,任意一相发生断相故障,立即动作。动态断相保护:指被保护线路在电机运行状态时,任意一相发生断相故障,立即动作。电压不平衡保护:指三相电压不平衡将会影响线路安全运行的一种电压不平衡的保护,立即动作。错相(相序)保护:指被保护线路的电源输入相序错,立即动作。过压保护:指被保护线路电压高于设定值,延时3-8秒后动作。欠压保护:指被保护线路电压低于设定值,延时3-8秒后动作。

(3)整定方法

初通电试验时,应先将高速开关断开,对继保整定电路进行升降压试验,观察继保整定电路工作是否正常,升降压是否平滑;待继保整定电路升降压空试正常后,方可合上高速开关,通过调整调压器电压(电压由低向高)做过压继电器的整定或复校,在这个过程中要特别观察电压表的指示和过压继电器的动作,并做好记录;核对过压继电器动作值与整定值,并对过压继电器进行调整,.当过压继电器的动作值与整定值达到一致时,须反复做多次,确认动作值准确无误、动作可靠。

3、欠磁继电器的整定方法

欠磁继电器整定步骤与过流继电器继保整定的步骤基本类同,有所区别的是:(1)过流继电器的保护动作主要是检验继电器的吸合值,而欠磁继电器的保护动作则是继电器的释放值。(2)过流继电器的整定值是以所保护电机的额定电流和电机的过载能力确定的;而欠磁继电器的整定值则是以电机允许的最小励磁电流确定的。

三、继电保护器整定的配套措施

1、无论是做过流继电器、过压继电器或者是欠磁继电器的整定,必须首先断开原电气控制控系统与保护继电器联接的旁路,否则不单单会影响整定值测定的准确度,另一方面更会使继电保护整定工作无法开展。例如对过压继电器的整定,如果采用的电路为倍压整流电路,它的带负载能力较小,一旦有较大负载的旁路存在,将会造成继电保护整定电路的电压升不上去,从而影响过压继电器对电气控制系统的继电保护。

2、加强继电保护管理

为了杜绝继电保护“三误”事故的发生,应加强继电保护管理。定值管理作为其中的一项重要内容,应结合电力系统发展变化,定期编制或修订系统继电保护整定方案。正常情况下各部门均应严格按照继电保护运行方案执行。现场编制继电保护定值单清册,并建立二次设备台帐。设备变更后及时更新台帐。

3、健全沟通渠道

新设备投入时,调度部门整定专责应在新装置投运前下达调试定值单供现场调试使用,保护人员现场调试后将调试结果、调试定值单中存在的问题,书面反馈整定专责。保护整定人员认为定值符合现场要求,经生技部门认可后,调度部门下达正式定值单供现场使用。

4、加强检验力度

在设备检修、试验、事故等情况下,涉及临时校核、调整有关保护定值时,方式人员应将方式变更情况等提前通知整定专责,整定专责依据检修申请或方式变更方案,根据一次方式变化情况和要求,进行临时定值的校核计算并反馈方式人员,调度下令通知运行人员和修试部门,由保护人员按临时定值对定值进行重整或按新定值另置区。当电网恢复正常运行方式时,由调度下令,保护人员恢复正常方式定值。

参考文献:

[1]陈少华、何瑞文,电力系统继电保护[M].机械工业出版社,2009.

[2]吴家庆,浅谈电力系统继电保护技术[J].中国技术新产品,2010(20).

继电保护的整定原则范文篇2

关键词:配电系统;继电保护;整定计算

1.继电保护的概念

当电气元件发生故障和不正常运行状态时,该装置能迅速作用于断路器,切断故障元件的供电,或向工作人员发出信号以及时处理。继电保护整定计算是电力系统生产运行中一项重要的工作。随着电网规模的不断扩大,电网结构日趋复杂,电力系统整定计算的工作量和复杂程度越来越大,利用计算机技术提高整定计算的工作效率和正确性越来越受到人们的重视。

2.整定计算原则

2.1需符合《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92等相关国家标准。

2.2可靠性、选择性、灵敏性、速动性应严格保障。

3.整定计算用系统运行方式

3.1按《城市电力网规划设计导则》(能源电[1993]228号)第4.7.1条和4.7.2条:为了取得合理的经济效益,城网各级电压的短路容量应该从网络的设计、电压等级、变压器的容量、阻抗的选择、运行方式等方面进行控制,使各级电压断路器的开断电流以及设备的动热稳定电流得到配合,该导则推荐10KV短路电流宜为Ik≤16KA,为提高供电可靠性、简化保护、限制短路电流,110KV站两台变压器采用分列运行方式,高低压侧分段开关均采用备用电源自动投入。

3.2系统最大运行方式:110KV系统由一条110KV系统阻抗小的电源供电,本计算称方式1。

3.3系统最小运行方式:110KV系统由一条110KV系统阻抗大的电源供电,本计算称方式2。

3.4在无110KV系统阻抗资料的情况时,由于3~35KV系统容量与110KV系统比较相对较小,其各元件阻抗相对较大,则可认为110KV系统网络容量为无限大,对实际计算无多大影响。

3.5本计算:基准容量Sjz=100MVA,10KV基准电压Ujz=10.5KV,10KV基准电流Ijz=5.5KA。

4.10KV系统保护参数只设一套,按最大运行方式计算定值,按最小运行方式校验灵敏度(保护范围末端,灵敏度KL≥1.5,速断KL≥2,近后备KL≥1.25,远后备保护KL≥1.2)。

5.短路电流计算:110KV站一台31.5MVA,10KV4Km电缆线路(电缆每Km按0.073,架空线每Km按0.364)=0.073×4=0.29

10KV开关站1000KVA:(至用户变电所电缆长度只有数十米至数百米,其阻抗小,可忽略不计)。

6.整定计算

6.1开关站出线(10DL):当变压器采用过电流而不采用差动保护时,其电源线路较短时,采用线路--变压器组保护装置(即线路与受电变压器保护共用)。

A.速断动作电流:躲过变压器低压侧最大三相短路电流:t=0S

灵敏度校验:

B.过流保护动作电流:躲过可能出现的过负荷电流,如干变按Kgh=1.5,如大的风机、水泵等启动电流,按实际换算到10KV侧电流,Kgh可能为1.2、1.3等,微机保护按厂家提供资料,返回系数Kh=0.95,t=0.3S

灵敏度校验:

如灵敏度不够,改为低电压闭锁的过电流保护,电流元件按躲开变压器的额定电流整定,而低电压闭锁元件的起动电压则按照小于正常情况下的最低工作电压及躲过电动机自起动的条件来整定。

C.对变压器超温,瓦斯保护需跳闸者,变压器高压侧设负荷开关带分励脱扣器,作用于跳闸。

6.2开关站进线(8DL)

按规范可不设,本方案设的目的作为出线保护及其相关元件故障如电磁线圈断路而拒动时的后备保护及3~10KV母线的保护。

A.限时速断动作电流:同开关站所有出线的最大一台变压器速断保护相配合,配合系数Kph=1.1,t=0.3S

灵敏度校验:

B.时限过流动作电流,t=0.6S

灵敏度校验:

6.3区域站10KV出线(5DL)

A.限时速断动作电流:同开关站出线(8DL)限时速断保护相配合,配合系数Kph=1.1,,t=0.4S

灵敏度校验:

B.时限过流动作电流:躲过线路过负载电流(如大电动机启动电流某些实验时的冲击电流等),t=0.7S

灵敏度校验:

6.4区域站10KV分段开关(2DL)

仅设充电保护,按躲开10KV母线充电时变压器励磁涌流,延时t=0.2S动作,充电后保护退出,t=0.2S

灵敏度校验:

6.5开关站10KV分段开关(7DL)

同2DL原则,t=0.2S

灵敏度校验:

6.6开关站出线带2台及以上变压器

A.速断动作电流:躲过中最大者,t=0S

B.时限过流动作电流:躲过线路过负载电流,t=0.3S。

6.7区域站至住宅小区供电线路

A.限时速断动作电流:同6.A原则,t=0.4S。

B.时限过流动作电流:同6.B原则,t=0.7S。

6.8区域站主变低压侧开关1DL、3DL

设过电流保护,其动作电流按躲过主变的最大负荷电流,对K-2点要求KL≥2,对K-3点要求KL≥1.2。保护为一段二时限,第一时限1.1S跳10KV分段开关,第二时限1.5S跳本侧开关。

6.9关于时间级差说明

A.对微机保护,开关站t为0.3S,对区域站为提高可靠性t为0.4S。

B.对电磁继电器保护,选精度较好的时间继电器,t在开关站,区域站t均为0.4S。

6.10为避免CT饱和,可采用保护与测量CT分开,用不同的变比,如保护用300/5A等。

6.11对10KV中性点非直接接地电力网中的单相接地故障

A.在10KV母线上,装设接地监视装置,作用于信号。PT开口三角电压继电器整定值:Udz=15V,为避免铁磁谐振,在开口三角上设一个微机型消谐器。

B.区域站、开关站10KV出线较多,设微机小电流接地信号装置,可迅速判别某出线单相接地故障。

7.自动装置设定

7.110KV架空出线重合闸:动作投入时间1S。

7.2备用电源自动投入

A.区域站10KV分段开关(2DL)自动投入时间

a.t=110KV桥开关备自投时间+0.4S;

b.t=主变高后备动作时间+0.4S;

c.取a与b的最大值。

B.各开关站10KV分段开关备自投时间=2DL备自投时间+0.4S

C.备自投动作电压

工作电源失压动作电压:25V(PT二次侧电压)

备用电源监视动作电压:70V(PT二次侧电压)

8.结束语:

六、结论

在城市电网10kV配电系统中,各种类型的、大量的电气设备通过电气线路紧密地联结在一起。随着电网规模的发展,为了确保10KV供电系统的正常运行,必须正确地设置继电保护装置并准确整定各项相关定值。

参考文献:

[1]张玮.浅析1OkV配电系统继电保护[J].硅谷,2010,(13)

[2]刘瑞庭.分析1OkV配电系统继电保护的有关问题[J]广东科技,2010,(22)

[3]冼海炎.分析10kV配电系统继电保护的装置构成[J]广东科技,2009,(18)

继电保护的整定原则范文篇3

关键词:电力系统;继电保护;评价统计指标;配电运行;配置原则

中图分类号:TM77文献标识码:A

前言:

随着电力系统的快速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,提高供电的可靠性。

1.继电保护的概念

继电保护装置是电力系统中的发电机、变压器、输电线路、配电装置等电气设备发生故障,危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令,终止这些故障发展的一种自动保护装置。

2.继电保护的工作原理

供电系统发生故障时,会引起电流增加、电压降低、以及电流电压间相位角的变化,因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成,其原理如图1所示。

图1继电保护装置原理图

测量部分从被保护对象读取有关信号,与给定的整定值相比较,比较结果输出至逻辑部分;逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合,决定是否动作;如需动作,则发出信号给执行部分;执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

3.对继电器的要求

3.1.动作值的误差小

由于保护装置的灵敏度与动作值的误差有关,因此,继电器动作值的误差应尽可能小,以免引起误动作或降低保护的灵敏性。

3.2.接点可靠

继电器接点接触要良好,并具有一定的负荷能力。对于常闭接点要有一定的压力;对于常开接点,闭合时要有一定的行程。

3.3.返回时间短

继电器动作将故障切除后,继电器应在最短时间内返回到起始位置。

3.3.消耗功率小

继电器消耗的功率通常指继电器线圈在额定状态下(额定电流或电压)所消耗的功率。继电器消耗的功率小,可以减轻互感器的负担。

4.目前常用的评价统计指标

4.1.正确动作率

正确动作率即为一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为:

正确动作率=(正确动作次数/总动作次数)×100%

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势,也可以反映不同的继电保护系统(如220kV与500kV)之间的对比情况,从中找出薄弱环节。

4.2.可靠度

可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下,在时间区间(0,t)不发生故障的概率。对于继电保护装置,注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

4.3.可用率

可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下,时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的区别在于,可靠度中的定义要求元件在时间区间(0,t)连续地处于正常状态,而可用率则无此要求。

4.4.故障率

故障率h(t)是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下,在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

4.5.平均无故障工作时间

平均无故障工作时间MTBF(MeanTimeBetweenFailure)。设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间,则其数学期望值为平均无故障工作时间。

4.6.修复率

修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下,自时刻t以后每单位时间里修复的概率。

4.7.平均修复时间

平均修复时间mttr(MeanTimetoRepair)是修复时间的数学期望值。

5.配电系统继电保护存在的问题

5.1.电流互感器饱和

随着供电系统规模的不断扩大,很多低压配电系统短路电流会随着变大,当变、配电所出口处发生短路时,短路电流往往很大,甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。在稳态短路情况下,一次短路电流倍数越大,电流互感器变比的误差也越大,使灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作。在线路短路时,由于电流互感器饱和,感应到二次侧的电流会很小或接近于零,造成定时限过流保护装置拒动。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除,延长了故障时间,使故障范围扩大;而若是在配电所的出线过流保护拒动,则将使整个配电所全停。

5.2.二次设备及二次回路老化

现在我国很多配电系统的继电器是20世纪七八十年代的老式继电器,节点氧化尘太多,压力不够,也会造成保护误动,出口不可靠。我们知道,二次回路分直流和交流2部分,如果交流回路实验端子老化,锈蚀,接触电阻过大,严重时会引起开路,引起保护误动或拒动。直流部分在系统失电和系统严重低电压时可靠性难以保证,事故情况下更难以保证可靠动作,会导致越级跳闸,扩大事故范围。

5.3.环网供电无保护

目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主,目前不设断路器,也没有保护。若装设断路器,由于运行方式变化,负荷转移等因素,继电保护选择性无法协调。目前环网运行方式是开口运行,故障时,故障环网全部停电,绝大部分网络是用人工操作对网络重构来恢复供电。

6.配电系统继电保护的改进措施

6.1.避免电流互感器饱和

避免电流互感器饱和主要从3个方面入手:首先是电流互感器的变比不能选得太小,要考虑线路短路时电流互感器饱和问题。其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗。尽量避免保护和计量共用电流互感器,缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面。第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1.2~1.3倍可靠系数确定,如超过其数值就可确定故障电流。时限整定Os。单台变压器按所供电最大1台电动机的起动电流加上其余电动机及照明等负荷的额定电流进行整定,如整定值计算小于变压器额定电流2倍,按2倍的电流整定。超过2倍的电流整定值,按计算数据乘以可靠系数确定,采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负荷。按等级划分,确定延时时间,仍有选择性。但短路情况下速断保护无选择性。

6.2.完善环网结构的配套建设

目前环网结构是电缆网络采用的主要形式,目前还没有性能颇为理想的继电保护装置,为快速隔离故障、恢复供电,可以考虑结合配电自动化系统的建设,继电保护与自动化系统相互配合使用。

6.3.实行状态检修

继电保护发展至今,从保护原理的设计,到生产厂家制造工艺,到售后服务,各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定。近几年在我区范围内,由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过,所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。因此我们建议对继电保护设备实行状态检修,也就是说,只要保护装置不告警,就不用进行检修。

6.4.增加投入,更新设备

及时更新保护校验设备,完善供电网络建设,在不影响正常安全生产的情况下,确保各回路均有足够保护整定时间,使保护装置校验做到应校必校,不漏项,不简化。

结语

继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线。近年来随着电网系统的不断发展,输送线路容量更大、线路距离更长、系统短路容量更大,因而对线路继电保护的要求也就更高。因此,如何在今后确保继电保护的更可靠运行,实施继电保护全过程管理,是牵涉继电保护可持续发展的重要课题。希望广大现场工作的运行维护技术人员能结合运行经验,提出对应的措施,共同做好工作。从而提高电网的可靠运行。

参考文献

【1】赵勇,杨鑫.电力系统继电保护技术研究[N].科技创新导报,2009-19.

继电保护的整定原则范文篇4

【关键词】继电保护定值;在线整定校验;灵敏度

1.引言

在现有电网的运行方式上,由于其运行方式的复杂、多变,目前只能采用电网最大、最小、检修等这几种运行方式来对所有的运行方式下的保护定值进行计算,同时在系统运行的过程中保持不变的状态。但是这种离线整定、校验的方式存在着很大、很多的问题,在整定人员探讨、寻找更为有效的途径中,在电力系统的安全保障系统不断提高的基础上,在线整定、校验就引入到继电保护之中了。

2.在线整定校验在继电保护中的实际应用

2.1电力系统的网络拓扑功能

电力系统中所具有的网络拓扑功能实际上就是指对网络结构的搜索功能。在很多应用程序中,继电保护的定值都是以网络结点的导纳矩阵为基础的,所以对于继电保护的定值在线整定首先要解决的问题就是看其网络的接线能否建立导纳矩阵,但是这些矩阵不是单独存在的,而是对于每一个矩阵的子系统都要进行分别的计算,这就要对子系统进行搜索,此时运用了电力系统的中的网络拓扑功能。

网络拓扑所包含的系统设备有很多种,其根本的任务就是对系统设备中的开关、母线、发电机等进行连通性的识别,对开关信息的变化进行在线处理。自动划分子系统的数量和计算用的结点数,以此形成新的网络接线,为有关的应用程序提供这种新网络接线中的信息和数据。通过网络拓扑所具有的任务就能发现,网络拓扑能够快速、准确的对大量的继电保护定值进行复杂的逻辑运算,同时还能提供在线潮流、短路电流的在线计算和在线状态下定值的估计,对于继电保护定值的在线整定具有很强的实用性[1]。

2.2短路电流的在线计算

电力系统的短路类型主要有两相短路和三相短路,同时在大接地电流系统中还有一相接地短路和两相接地短路[2]。通常电力系统对短路电流的计算都是在三相平衡的条件下运行的,由于三相之间的关系都相同,其等值电路中每相的电流、电压有相互的独立,所以可以在计算的过程中就可以选取其中的一相进行研究计算。在系统发生三相不对称故障时,由于发生故障电路的三相不对称,就会导致三相电流不平衡,因此电力网络元件所流过的三相电流也是不对称的,这样就可以通过相分量和对称分量这两种方法来进行研究。对于不对称故障的存在,三相平衡下的任取一相的算法遇到困难都可以采用对称分量法进行计算。

2.3实时结点导纳矩阵的形成

在网络中某个开关发生变位后,系统就有可能分成若干个子系统,如此情况下对于这些转变后所形成的实时结点矩阵就要对其进行逐一的计算。对于任何一个结点来说,若此结点在当前所要计算的子系统中,那么就要对这个结点进行重新编号,以剔除不参加要计算的结点,避免出现系统中对角线元素量为零的情况,这时对结点进行重新编号的过程中就可以通过在线程序来设定。

3.继电保护定值的在线整定及灵敏度在线校验

继电保护定值的在线整定指的是在运行方式变化的情况下对保护定值的修正,继电保护灵敏度的在线校验指的是当运行方式发生变化时,在不改变原有保护定值的基础上为电力系统保护机制上所提供的可靠性依据,其对当前的继电保护具有重要的实用价值。

对于电力系统在进行继电保护装置的各种定值在线整定和其灵敏度在线校验的过程中本文将以零序一段和零序二段来对其步骤进行详细的讲解[3]。

零序一段:查找需要配置的零序一段中的保护编号查找在此保护范围内所有的支路查找在此保护范围内所有支路中相邻的结点中的对侧结点号根据此结点单相和两相接地时所产生的短路时的结果来选取此支路中最大零序电流3I0*max按照相关的原则进行整定。

零序二段:查找需要配置的零序二段中的保护编号查找和此保护配合中的保护编号以及此保护中的零序一段值检查与此保护所相邻的结点是否具有中性点的接地变压器对于结有变压器的按照相关整定的原则进行相关的计算,对于没有结有变压器的和此保护中的零序一段进行配合整定对修订后的保护定值进行灵敏度校验。

在零序二段中对灵敏度的在线校验:查找需要进行零序二段灵敏度的在线校验中的保护编号查找在此继电保护中所在的支路查找在此继电保护中所在的支路中所相邻的结点中的对侧节点号按照此结点在单相和两相进行接地短路时的结果来选取此支路中最小的那个零序电流选取最开始的继电保护定值,按照相关的原则进行校验。

4.结语

综上所述,本文通过在继电保护定值在线整定和灵敏度在线校验的探讨中,不仅根据现行的电力系统的接线方式对继电保护定值进行的新的整定,同时对其灵敏度的在线校验方法也进行了探讨,为继电保护的可靠性提供了一定的依据,由此,整定人员对电力系统的仿真分析就可以通过任何接线方式下进行,既保证了定值的稳定性,也为其灵敏度的在线校验提供了支柱,对系统的可靠性和安全性来说具有重要的意义。

参考文献

[1]朱永利.宋少群.朱国强.地区电网保护定值在线校验智能系统[J].电力系统自动化,2009(06):59-61.

继电保护的整定原则范文篇5

P键词:电力系统;继电保护;障碍;处理策略

引文:随着电力等级的不断加强和系统的模式不断优化,电力系统的运行方式与网络构造越来越复杂,令继电保护方面的要求也愈来愈高。

1继电保护在电力系统中的重要性分析

在电力系统的实际运行过程中,可能出现各种故障,如相间短路、接地短路等,难以保证电力系统的正常运行状态。故障和不正常运行均可引发电力事故,造成对用户送电能力的减弱,甚至生命财产安全的损失。及时排查故障原因,恢复电力系统的正常运行,需要充分发挥人的主观能动性,加强对电气元件、电力设备维护、检修工作,并科学合理地在电力系统中设置继电保护装置,该装置可及时有效反应电力系统的不正常运行状态或电气元件所发生的故障,并实现自动跳闸或发出异常信号。继电保护装置能在电气设备发生短路故障或不正常运行时,将故障元件从电力系统中的自动、快速切除或发出信号、减负荷或直接跳闸,到达保护故障或不正常运行元件的目的,并保证电力系统快速恢复正常运行。下图是机电保护的原理。

2电力系统继电保护不稳定的原因分析

继电保护作为电力系统的二次系统,其安全稳定地运行作业是确保整个电力系统正常运行的关键,实际运行过程中可能受人为因素与继电保护系统软、硬件因素的影响而出现不稳定现象。

2.1人为因素的影响

当前继电保护尚未全面实现网络化、智能化管理,从电气设备的安装工作到继电保护装置的运行管理均通过人来进行操作。由于相关技术人员的专业技能、综合素质存在差异性,不排除某些继电保护工作人员的专业技能不合格或在实际工作中出现疏忽等原因,使得继电保护装置在安装过程中,为严格按照标准、规范进行接线,或出现错误接线的情况,致使设备无法实现正常运行。继电保护装置安装、调试工作完成以后也不是就万事大吉了,因为电路的检修工作不及时或落实不到位,造成继电保护装置因缺乏保养而出现设备老化的情况,最终导致故障的发生。此外,对继电保护设备进行保养、检修工作较为复杂,维修保养人员在工作过程中操作不规范或疏于巡查,都使得设备运行状况得不到应有的修正,故障原件未能及时更替,最终导致电力系统故障事故的发生。

2.2继电保护系统的硬件故障

继电保护系统中易发生故障的硬件是继电保护装置及其辅助装置,继电保护的构成模块包括电源供给模块、中央数据处理模块、数据转换模块及断电器4个模块,由它们同协作完成数据输入、逻辑分析、数据转化、数据输出等环节的工作并执行数字化流程,四大模块环环相扣、缺一不可,任一模块发生故障都会中断数字化流程,从而导致继电保护系统的不稳定。装备操作出现错误、电压切换不及时等会损耗继电保护系统装置,导致继电保护系统出现不稳定现象。此外,接地线绝缘体老化腐朽使电线、静电使灰尘吸附在设备表面等亦可能导致继电保护系统的不稳定。

2.3继电保护系统的软件故障

电力系统中软件程序的操作失误或运行出现故障,可能引起继电保护装置出现运行中断或错误运行的情况。软件故障的具体表现是输入数据值的误差、逻辑分析的错误、数据运算转化的错误及软件的编码错误等,而继电保护系统的数字化流程对数据的输入、分析梳理及转化输出等环节的工作要求逻辑准确、分析严密,一旦数据出现偏差,就难以保证数字化软件技术在继电保护系统中的有效作用,因此软件故障不能及时排除会导致继电保护系统的不稳定。

3电力系统继电保护故障处理策略

(1)对照法。对照法将非正常的设备与正常设备的参数进行分析对照,从不同的地方找出异常设备的故障源。对照法主要在应用于对已认为的接线错误进行排查,但在校验与定值时出现预想值与测试值的对比出入过大,从而无法准确断定出现故障的原因。此外,在进行设备更换与回路改造后,出现二次接线不能及时并正确恢复时,可以对同类的接线设备进行参照,在对继定器校验与定值时,一旦发现继定器的整定值与测试值相差过大时,不能马上对继电器特性的优劣进行判断,或者立即对继电器的刻度值进行调整,相反地,可以对同一只表计测量其他类似回路的同一种继电器的应用来进行比较,对故障的原因进行正确的处理。

(2)短接法。所谓短接法,就是将回路的某一部分或者某一段以短接线接入的方式作为其短接,并以此来进行故障范围的判断,断定故障是否存在于短接线的范围中,或者其他地方,这种短接法能有效缩短故障发生的范围,且这种方法通常用于电流回路开路、电磁锁失灵、控制判断转换开关接点是否良好以及切换的继电器不工作等方面。

(3)替换法。替换法的通常做法是用正常或良好的同样原件去替换认为或怀疑带有故障的无件,以此来进行继电保护好坏的判断,替换不仅能缩小故障查找的范围,还能减少查找故障的时间,这是对自动保护设备内部的故障进行综合性处理最常见的办法。当某些微机保护发生故障,或者一些内部回路单元比较复杂的继电器出现故障,可以利用暂处检修状态中、备用的继电器与插件进行替换。替换好后,故障消失,则表明故障的根源在被换下来的元件中,若故障依旧存在,则不排除换下元件的故障外,还要检查其他方面的故障问题。

(4)逐项拆除法。逐项排除法是指通过将联合在一块的二次回路按照顺序一一进行脱开,接着再依次放回,如果此时出现故障,则说明了故障的具置,并用此种方法在这一路中依次排查更小分支路的故障。这种方法常用于直流接地的排查,还用于交流电源其熔丝无法放置等一些故障中。以直流接地的故障为例,可以先通过拉路法,依照电源负荷的主要性,将直流屏供应的直流负荷的各个回路进行短时的分别拉开,且尤其注意切断的时间不能高于3秒,当某一回路被切除且故障也消失时,则表明该回路是出现故障的根原,此外,再通过对拉路法的进一步运用,准确确定故障的支路,最后分别拆开接地支路电源端的端子,直至找出故障点为止。

4结束语

在电力系统中,继电保护是保障其正常且安全运行的关键因素,随着电力系统的不断升级,继电保护的对安全的要求也越来越高,在其广泛的应用中,也会出现诸多问题,只有找出这些问题的主要根源,才能保障电力系统稳定运行。还要提高继电保护的相关技术,常握重要的理论知识,将理论与实践有效进行结合,提高事故和故障的外理水平。在当下继电保护技术中,其呈现出的智能化、网络化和微机化特点顺应了测量、控制和保护走向一体化的趋势。

参考文献:

继电保护的整定原则范文1篇6

关键词:变压器保护;运行性能;改进措施

allocationandoperationanalysisof500kvtransformerprotection

inhuizhousubstation

abstract:thecharacteristic,demandandallocationof500kvtransformerprotectioninhuizhousubstationareintroduced.performancesofeachimportedprotectiondeviceoftransformerareanalyzed.operationproblemsofthetransformerdifferentialprotectioncurrentswitchingcircuitareproposed,andtheimprovedmeasuresarealsoputforward.

keywords:transformerprotection;operationperformance;improvedmeasure

0引言

500kv惠州变电站是广东东部电网的枢纽变电站,现已投运两台500kv主变压器,#1变压器为siemens公司生产,#2变压器为abb公司生产。两台变压器都是三相独立、自耦降压式变压器,三侧电压分别为500kv、220kv、35kv。变压器的继电保护装置采用nei-reyrolle公司的产品,每台分两面保护屏。由国产继电器构成辅助保护与变压器本体保护,另外组成主变接口屏。根据装置调试和运行情况分析,两套变压器保护能满足运行要求。由于保护装置是进口产品,而且nei公司产品在国内应用不多,有必要对此做一些介绍与分析,以提高继电保护人员的设备调试维护水平。

1500kv变压器保护的特点、要求及其配置

500kv变压器的工作电压高,通过容量大,在电网中地位重要;若变压器故障或其继电保护误动造成主变停电将引起重大经济损失,而且主变组装、拆卸工作量大,检修时间长。这就要求变压器内部故障切除时间尽可能短,以缩小损失。500kv电力变压器保护应有比220kv及以下变压器保护有更高的可靠性、灵敏度及速动性。惠州站主变保护按以上原则进行配置,采用以下各种保护的组合。

1.1主保护双重化配置

为提高保护的可靠性,500kv变压器主保护应采用双重化配置。主保护是纵联差动保护,配置了duobias-m及duobias4c21/mhj两套纵差保护。

1)差动保护必须有差电流速断功能,能检测在差动保护区内出现的大故障电流。计算表明,在变压器各侧短路最初20ms内,电流互感器不会饱和,在饱和之前差电流速断部分能可靠切除故障。

2)为提高差动保护灵敏度而设置比率制动,其动作电流随外部穿越性短路电流增大而自动增大。在内部故障时短路电流较大,虽也有制动作用,但适当选择制动系数,可以做到在有制动情况下,也能保证灵敏度。

3)为防止因变压器励磁涌流造成差动保护误动,保护装置需有谐波制动功能。在励磁涌流所含各种谐波中,以二次谐波为最大,取二次谐波作为制动,能获得较理想的制动效果。

主纵差保护ⅰ型号为duobias-m,采用数字式二次谐波制动原理纵联差动保护,保护范围为主变压器内部、套管以及开关场ct之间一段引线的相间、接地、匝间故障,保护瞬时动作跳主变三侧开关。装设于主i保护屏。

主纵差保护ⅱ型号为duobias-4c21/mhj,整流型机械式二次谐波制动原理纵联差动保护,装设于主ⅱ保护屏。保护范围、功能与主ⅰ纵差保护相同。

惠州变电站主变压器还采用高阻差动保护,交流回路采用套管ct,保护范围为主变压器高、中压侧内部线圈相间、接地故障,保护有较高灵敏度,整定值可整定在额定电流10%以内。低定值延时报警,高定值瞬时动作跳三侧断路器。元件型号为dad3。装设于主ⅱ保护屏。

1.2相间后备保护

现500kv电力变压器一般是单相变压器组,配置相间保护作为变压器引线和相邻母线相间故障的后备保护。惠州站500kv主变相间后备保护采用距离保护,型号为thr4pe2。500kv侧与220kv侧各装设一套,装设于主ⅰ保护屏。由于变压器高-低、中-低侧阻抗较大,高压侧和中压侧距离保护对低压侧相间故障灵敏度不够,低压侧应装设简单的相间故障后备保护,惠州站采用的是35kv侧过流保护,继电器型号为2dabt,装设于主ⅱ保护屏。

1.3接地后备保护

接地保护是作为变压器内部、引线、母线、线路接地故障后备保护。由于主变为自耦变压器,其高压侧与中压侧之间有电联系,并有公共接地点,当高压侧或中压侧发生单相接地故障时,零序电流可在高、中压侧之间流通。惠州站主变接地后备保护采用公共绕组零序过流保护,型号dac,装设于主ⅱ保护屏。还有高压侧与中压侧由开关场电流互感器构成的零序电流滤过器构成的两侧零序方向电流保护,采用国产许继电气公司生产的传统电磁型电流与整流型方向继电器,装设于主变接口屏。接地后备保护在动作时限上与线路后备段配合。

1.4过励磁保护

500kv变压器铁芯正常工作磁密较高,接近饱和磁密,磁化曲线较“硬”。在过励磁时,铁芯饱和,励磁阻抗下降,励磁电流增加很快,其中含有许多高次谐波,可引起铁芯、金属构件、绝缘材料过热。若过励磁倍数较高,持续时间过长,可能使变压器损坏。500kv变压器应装设过励磁保护。惠州站采用gec-alston公司生产型号为gtt的继电器,短时间报警,长时间动作跳三侧断路器,装设于主ⅰ保护屏。

2各种保护装置分析

2.1微机型差动保护duobias-m

dubias-m保护原理与通用变压器差动保护原理一致,具有差动、比率差动、二次谐波制动和无制动电流速断等保护功能。有以下特点:①具有软件式中间变流器,不须另外装设中间变流器,能以软件形式修正变压器变比与接线组别;②动作时间快,两倍整定差流动作时间为26ms,五倍无制动速断值动作时间为15ms;③集变压器主保护与其它辅助功能于一体,还可以接入主变本体保护出口;④实时显示主变各侧负荷电流、差流,记录故障时数值;⑤完善的自检功能。

2.2整流型差流继电器duobias4c21与电流速断mhj继电器

4c21继电器是一传统差动继电器,同样具有比率制动功能,其整定检验较简单,仅在面板上有一biasslope(比率制动曲线)抽头选择,动作值根据曲线来制定,谐波制动也是确定曲线,不能调整。

由于4c21无差流电流速断功能,所以设计在高压侧ct二次每相各串入一个mhj电流继电器,作为相电流速断,但其效果与差电流速断不能完全等同。由于4c21是传统式继电器,动作时间较慢,一般故障切除时间在50ms以上,严重故障可大于40ms;用硒堆整流,效率低,导致小电流下动作灵敏度也低;继电器电磁线圈较多,ct负担也重。

2.3高阻抗差动继电器dad3

dad3为集成电路型小电流继电器,具有动作快速,输入滤波器能有效滤除直流分量及消除谐波分量影响,ct二次断线报警等特点。交流输入为高压侧、中压侧及公共绕组套管电流,交流回路与主保护不同。

2.4距离保护装置thr

thr的作用相当于变压器方向过流,是晶体管型继电器。thr型号4pe2含义:4——保护有4段阻抗值;p——相间故障选择功能;e——接地故障选择功能;2——分两段出口。

作为变压器后备保护,thr有两种特性可供选择,圆形特征和变形特征。选用圆形特征,变形比为1.0。四段阻抗保护通常只采用ⅱ、ⅲ段。但ⅰ段定值应首先确定,由于z2=z1×h、z3=z1×k×n,定值单一般给出ⅱ、ⅲ段定值,同时要求ⅲ段反向偏移10%。由z3r=10%z3、z3r=1.2z1(z3r为ⅲ段反向偏移阻抗),可得出ⅰ段定值为z1=z3r/1.2=z310%/1.2,ⅳ段z4=z1r,定值相同、方向相反。

虽然ⅰ、ⅳ段定值得以确定,但运行时并不采用ⅰ、ⅳ段,特别是反向的ⅳ段。对应装置原理图,在outmodul插件中断开l9,即ptt计时回路,则ⅰ段不能出口。而ⅳ段因计时器t10无类似连触点,可将其延时置最大(9.99s),同时由于ⅳ段定值小于ⅲ段反向偏移,且ⅳ段时间定值大于ⅲ段时间,则可避免ⅳ段误动。

2.5过励磁保护继电器gtt

gtt用来保护主变压器在空载合闸瞬间所产生的冲击振荡。继电器利用v/f原理构成,即利用电压与频率比值的高低来判别是否出现过励磁,定值从1.0至1.25之间可调,以变压器厂家提供的励磁特性曲线为依据整定。输出触点有两对,第一对延时0.5~1s(内部可调整),作为报警输出,第二对延时5~30s可调,作跳闸输出。

3保护装置运行中的问题及改进

3.1两套thr保护装置电流回路设计

原设计将进口保护放置在电流回路前端,国产保护放最后。其本意是在运行中国产保护有动作时,在主变接口屏将电流回路短接,不影响进口保护正常运行。但根据thr装置原理要求,内部必需形成具有中性点(nentral)的电流回路,用作零序电流启动用,所以交流电流回路经thr装置后实际无电流输出。因此应将国产保护放置在电流回路前端,进口保护放末尾。回路修改后如果国产保护动作,只能将其对应电流回路采用跨接的方法,而不能采用短接方法,否则进口保护将无法正常工作。

3.2跳闸继电器tr212、tr213的使用

tr212为瞬动触点继电器,tr213为动作自保持继电器,另有一电动复归线圈。此类继电器为提高动作速度及可靠的断弧性能,在制造上有独到之处。动作线圈的线径较粗,匝数相应减少,励磁时电流较大,以增加线圈电动力,动作干脆可靠,且触点间隙较大,可以有效断弧。调试时须严格注意测试方法,只能以冲击电压来测试动作可靠性,(厂家规定为50%额定电压),决不能以逐渐升压方法来测其动作电压值。因为当通电时间稍长就会引致线圈过热,超过30ms就能烧坏线圈。

tr213继电器在构造上类似国产电动复归掉牌信号继电器,但其动作速度、触点容量则完全是按跳闸继电器要求而设计,是专为永久性故障而设置的跳闸出口继电器。

3.3主变差动保护ct切换回路运行存在的问题

500kv惠州站的220kv电气接线采用双母线带旁路形式。在220kv旁路开关带主变变中开关运行时,为避免出现差动保护范围缩小,主变差动保护中压侧电流回路取旁路开关ct回路。如#1主变开入差动保护电流回路切换采用自动切换形式,随变中开关出线侧刀闸22014与旁路母线侧刀闸22013自动切换,见图1。#2主变保护与此类似。但当500kv主变差动保护ct自动切换回路失去直流电源时,其启动继电器3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)失磁,触点返回,迫使多个ct切换继电器(双位置继电器,95c-1a、b、c、d)返回,见图2。其后果将造成运行中变压器差动保护的220kv侧电流被短接,使主变差动保护失去一侧电流而误动跳闸。按惠州站主变差动保护原设计,ct自动切换启动回路电源并接于主变间隔刀闸位置指示器电源(9rd,10rd),而刀闸位置指示器电源涉及的回路较多,容易引起短路造成9rd、10rd熔断,致使ct自动切换启动回路失去电源。主变保护在运行时曾发生过#2主变纵差保护动作出口跳主变三侧的事故,由于当时#2主变中压侧ct切换启动控制正电源保险9rd烧断,致使电流切换中间继电器3yqj(a)、3yqj(b)失磁,继电器返回,纵差保护中压侧电流消失,纵差保护动作出口跳主变三侧。为此,必须将差动保护ct自动切换回路电源改造成独立保险供电,以满足主变保护的可靠性要求。

改造后ct自动切换回路需满足:保证其ct自动切换功能不变;当ct自动切换回路失去电源时,不会引起差动保护误动;当ct自动切换回路失去电源时,应有告警信号。

3.4ct自动切换回路改造的实施及新问题的处理

1)将ct自动切换启动回路3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)从刀闸位置指示器电源(9rd、10rd)中分离出来,独立接于控制电源小母线2km上,使用专用的保险11rd、12rd,称为主变差动保护ct切换电源,见图3。

2)将原接于第一套差动保护电源的“主ⅰ差动保护ct切换回路”(95c-1a、95c-1b、95c-1c、95c-1d)改接到11rd、12rd上;即当3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)因11rd、12rd保险熔断失电时,ct切换继电器95c-1同时失电,由于95c-1是双位置继电器,失电后自保持在原来状态不切换,保证ct切换回路的正确性。

3)在主变差动保护ct切换电源11rd、12rd失电后复电操作时,ct切换回路还是存在有瞬间误切换的可能。因为11rd、12rd失去电源后,95c-1虽机械自保持,但3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)失磁,其触点接通了95c-1的返回线圈。当装入保险11rd、12rd时,95c-1将有可能比3yqj(a)、(b);4yqj(a)、(b)动作快而瞬间返回,将差动保护中压侧电流回路瞬时短接,随后3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)动作才将95c-1励磁使回路恢复正常。由于ct切换回路在失电复电操作过程中出现继电器yqj与95c-1“触点竞赛”,有可能引起保护误动作。因此在11rd、12rd熔断后,装入保险前,应先人工断开ct回路切换直流空气开关mcb26,保证95c-1不能动作,然后才给上11rd、12rd保险,使3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)恢复正常状态,最后才给上mcb26开关。按此操作直流电源,才能确保差动保护安全运行。主变第二套差动保护电源的“主ⅱ差动保护ct切换回路”(95c-2a、95c-2b、95c-2c、95c-2d)也改接到11rd、12rd上,其问题处理与主变第一套差动保护相同。

4)在“主变差动保护ct切换电源”回路上,装设一个中间继电器,用于监视“主变差动保护ct切换电源”,在电源消失时发告警信号。

4结语

本文对惠州变电站500kv变压器继电保护的配置、装置的原理及运行作了介绍与分析。主变保护既有国产设备又有进口设备。nei公司主变保护所用继电器形式多样,从电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型到微机型都有,性能也较复杂。只有深入了解保护装置性能,熟悉保护原理,才能做好设备调试、维护工作。

参考文献

继电保护的整定原则范文1篇7

关键词:变压器保护;运行性能;改进措施

allocationandoperationanalysisof500kvtransformerprotection

inhuizhousubstation

abstract:thecharacteristic,demandandallocationof500kvtransformerprotectioninhuizhousubstationareintroduced.performancesofeachimportedprotectiondeviceoftransformerareanalyzed.operationproblemsofthetransformerdifferentialprotectioncurrentswitchingcircuitareproposed,andtheimprovedmeasuresarealsoputforward.

keywords:transformerprotection;operationperformance;improvedmeasure

0引言

500kv惠州变电站是广东东部电网的枢纽变电站,现已投运两台500kv主变压器,#1变压器为siemens公司生产,#2变压器为abb公司生产。两台变压器都是三相独立、自耦降压式变压器,三侧电压分别为500kv、220kv、35kv。变压器的继电保护装置采用nei-reyrolle公司的产品,每台分两面保护屏。由国产继电器构成辅助保护与变压器本体保护,另外组成主变接口屏。根据装置调试和运行情况分析,两套变压器保护能满足运行要求。由于保护装置是进口产品,而且nei公司产品在国内应用不多,有必要对此做一些介绍与分析,以提高继电保护人员的设备调试维护水平。?

1500kv变压器保护的特点、要求及其配置

500kv变压器的工作电压高,通过容量大,在电网中地位重要;若变压器故障或其继电保护误动造成主变停电将引起重大经济损失,而且主变组装、拆卸工作量大,检修时间长。这就要求变压器内部故障切除时间尽可能短,以缩小损失。500kv电力变压器保护应有比220kv及以下变压器保护有更高的可靠性、灵敏度及速动性。惠州站主变保护按以上原则进行配置,采用以下各种保护的组合。

1.1主保护双重化配置

为提高保护的可靠性,500kv变压器主保护应采用双重化配置。主保护是纵联差动保护,配置了duo?bias-m及duobias4c21/mhj两套纵差保护。

1)差动保护必须有差电流速断功能,能检测在差动保护区内出现的大故障电流。计算表明,在变压器各侧短路最初20ms内,电流互感器不会饱和,在饱和之前差电流速断部分能可靠切除故障。

2)为提高差动保护灵敏度而设置比率制动,其动作电流随外部穿越性短路电流增大而自动增大。在内部故障时短路电流较大,虽也有制动作用,但适当选择制动系数,可以做到在有制动情况下,也能保证灵敏度。

3)为防止因变压器励磁涌流造成差动保护误动,保护装置需有谐波制动功能。在励磁涌流所含各种谐波中,以二次谐波为最大,取二次谐波作为制动,能获得较理想的制动效果。

主纵差保护ⅰ型号为duobias-m,采用数字式二次谐波制动原理纵联差动保护,保护范围为主变压器内部、套管以及开关场ct之间一段引线的相间、接地、匝间故障,保护瞬时动作跳主变三侧开关。装设于主i保护屏。

主纵差保护ⅱ型号为duobias-4c21/mhj,整流型机械式二次谐波制动原理纵联差动保护,装设于主ⅱ保护屏。保护范围、功能与主ⅰ纵差保护相同。

惠州变电站主变压器还采用高阻差动保护,交流回路采用套管ct,保护范围为主变压器高、中压侧内部线圈相间、接地故障,保护有较高灵敏度,整定值可整定在额定电流10%以内。低定值延时报警,高定值瞬时动作跳三侧断路器。元件型号为dad3。装设于主ⅱ保护屏。

1.2相间后备保护

现500kv电力变压器一般是单相变压器组,配置相间保护作为变压器引线和相邻母线相间故障的后备保护。惠州站500kv主变相间后备保护采用距离保护,型号为thr4pe2。500kv侧与220kv侧各装设一套,装设于主ⅰ保护屏。由于变压器高-低、中-低侧阻抗较大,高压侧和中压侧距离保护对低压侧相间故障灵敏度不够,低压侧应装设简单的相间故障后备保护,惠州站采用的是35kv侧过流保护,继电器型号为2dabt,装设于主ⅱ保护屏。

1.3接地后备保护

接地保护是作为变压器内部、引线、母线、线路接地故障后备保护。由于主变为自耦变压器,其高压侧与中压侧之间有电联系,并有公共接地点,当高压侧或中压侧发生单相接地故障时,零序电流可在高、中压侧之间流通。惠州站主变接地后备保护采用公共绕组零序过流保护,型号dac,装设于主ⅱ保护屏。还有高压侧与中压侧由开关场电流互感器构成的零序电流滤过器构成的两侧零序方向电流保护,采用国产许继电气公司生产的传统电磁型电流与整流型方向继电器,装设于主变接口屏。接地后备保护在动作时限上与线路后备段配合。

1.4过励磁保护

500kv变压器铁芯正常工作磁密较高,接近饱和磁密,磁化曲线较“硬”。在过励磁时,铁芯饱和,励磁阻抗下降,励磁电流增加很快,其中含有许多高次谐波,可引起铁芯、金属构件、绝缘材料过热。若过励磁倍数较高,持续时间过长,可能使变压器损坏。500kv变压器应装设过励磁保护。惠州站采用gec-alston公司生产型号为gtt的继电器,短时间报警,长时间动作跳三侧断路器,装设于主ⅰ保护屏。?

2各种保护装置分析

2.1微机型差动保护duobias-m

dubias-m保护原理与通用变压器差动保护原理一致,具有差动、比率差动、二次谐波制动和无制动电流速断等保护功能。有以下特点:①具有软件式中间变流器,不须另外装设中间变流器,能以软件形式修正变压器变比与接线组别;②动作时间快,两倍整定差流动作时间为26ms,五倍无制动速断值动作时间为15ms;③集变压器主保护与其它辅助功能于一体,还可以接入主变本体保护出口;④实时显示主变各侧负荷电流、差流,记录故障时数值;⑤完善的自检功能。

2.2整流型差流继电器duobias4c21与电流速断mhj继电器

4c21继电器是一传统差动继电器,同样具有比率制动功能,其整定检验较简单,仅在面板上有一biasslope(比率制动曲线)抽头选择,动作值根据曲线来制定,谐波制动也是确定曲线,不能调整。

由于4c21无差流电流速断功能,所以设计在高压侧ct二次每相各串入一个mhj电流继电器,作为相电流速断,但其效果与差电流速断不能完全等同。由于4c21是传统式继电器,动作时间较慢,一般故障切除时间在50ms以上,严重故障可大于40ms;用硒堆整流,效率低,导致小电流下动作灵敏度也低;继电器电磁线圈较多,ct负担也重。

2.3高阻抗差动继电器dad3

dad3为集成电路型小电流继电器,具有动作快速,输入滤波器能有效滤除直流分量及消除谐波分量影响,ct二次断线报警等特点。交流输入为高压侧、中压侧及公共绕组套管电流,交流回路与主保护不同。

2.4距离保护装置thr

thr的作用相当于变压器方向过流,是晶体管型继电器。thr型号4pe2含义:4——保护有4段阻抗值;p——相间故障选择功能;e——接地故障选择功能;2——分两段出口。

作为变压器后备保护,thr有两种特性可供选择,圆形特征和变形特征。选用圆形特征,变形比为1.0。四段阻抗保护通常只采用ⅱ、ⅲ段。但ⅰ段定值应首先确定,由于z2=z1×h、z3=z1×k×n,定值单一般给出ⅱ、ⅲ段定值,同时要求ⅲ段反向偏移10%。由z3r=10%z3、z3r=1.2z1(z3r为ⅲ段反向偏移阻抗),可得出ⅰ段定值为z1=z3r/1.2=z310%/1.2,ⅳ段z4=z1r,定值相同、方向相反。

虽然ⅰ、ⅳ段定值得以确定,但运行时并不采用ⅰ、ⅳ段,特别是反向的ⅳ段。对应装置原理图,在outmodul插件中断开l?9,即ptt计时回路,则ⅰ段不能出口。而ⅳ段因计时器t??10?无类似连触点,可将其延时置最大(9.99s),同时由于ⅳ段定值小于ⅲ段反向偏移,且ⅳ段时间定值大于ⅲ段时间,则可避免ⅳ段误动。

2.5过励磁保护继电器gtt

gtt用来保护主变压器在空载合闸瞬间所产生的冲击振荡。继电器利用?v/f?原理构成,即利用电压与频率比值的高低来判别是否出现过励磁,定值从1.0至1.25之间可调,以变压器厂家提供的励磁特性曲线为依据整定。输出触点有两对,第一对延时0.5~1s(内部可调整),作为报警输出,第二对延时5~30s可调,作跳闸输出。?

3保护装置运行中的问题及改进

3.1两套thr保护装置电流回路设计

原设计将进口保护放置在电流回路前端,国产保护放最后。其本意是在运行中国产保护有动作时,在主变接口屏将电流回路短接,不影响进口保护正常运行。但根据thr装置原理要求,内部必需形成具有中性点(nentral)的电流回路,用作零序电流启动用,所以交流电流回路经thr装置后实际无电流输出。因此应将国产保护放置在电流回路前端,进口保护放末尾。回路修改后如果国产保护动作,只能将其对应电流回路采用跨接的方法,而不能采用短接方法,否则进口保护将无法正常工作。

3.2跳闸继电器tr212、tr213的使用

tr212为瞬动触点继电器,tr213为动作自保持继电器,另有一电动复归线圈。此类继电器为提高动作速度及可靠的断弧性能,在制造上有独到之处。动作线圈的线径较粗,匝数相应减少,励磁时电流较大,以增加线圈电动力,动作干脆可靠,且触点间隙较大,可以有效断弧。调试时须严格注意测试方法,只能以冲击电压来测试动作可靠性,(厂家规定为50%额定电压),决不能以逐渐升压方法来测其动作电压值。因为当通电时间稍长就会引致线圈过热,超过30ms就能烧坏线圈。

tr213继电器在构造上类似国产电动复归掉牌信号继电器,但其动作速度、触点容量则完全是按跳闸继电器要求而设计,是专为永久性故障而设置的跳闸出口继电器。

3.3主变差动保护ct切换回路运行存在的问题

500kv惠州站的220kv电气接线采用双母线带旁路形式。在220kv旁路开关带主变变中开关运行时,为避免出现差动保护范围缩小,主变差动保护中压侧电流回路取旁路开关ct回路。如#1主变开入差动保护电流回路切换采用自动切换形式,随变中开关出线侧刀闸22014与旁路母线侧刀闸22013自动切换,见图1。#2主变保护与此类似。但当500kv主变差动保护ct自动切换回路失去直流电源时,其启动继电器3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)失磁,触点返回,迫使多个ct切换继电器(双位置继电器,95c-1a、b、c、d)返回,见图2。其后果将造成运行中变压器差动保护的220kv侧电流被短接,使主变差动保护失去一侧电流而误动跳闸。按惠州站主变差动保护原设计,ct自动切换启动回路电源并接于主变间隔刀闸位置指示器电源(9rd,10rd),而刀闸位置指示器电源涉及的回路较多,容易引起短路造成9rd、10rd熔断,致使ct自动切换启动回路失去电源。主变保护在运行时曾发生过#2主变纵差保护动作出口跳主变三侧的事故,由于当时#2主变中压侧ct切换启动控制正电源保险9rd烧断,致使电流切换中间继电器3yqj(a)、3yqj(b)失磁,继电器返回,纵差保护中压侧电流消失,纵差保护动作出口跳主变三侧。为此,必须将差动保护ct自动切换回路电源改造成独立保险供电,以满足主变保护的可靠性要求。

改造后ct自动切换回路需满足:保证其ct自动切换功能不变;当ct自动切换回路失去电源时,不会引起差动保护误动;当ct自动切换回路失去电源时,应有告警信号。

3.4ct自动切换回路改造的实施及新问题的处理

1)将ct自动切换启动回路3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)从刀闸位置指示器电源(9rd、10rd)中分离出来,独立接于控制电源小母线2km上,使用专用的保险11rd、12rd,称为主变差动保护ct切换电源,见图3。

2)将原接于第一套差动保护电源的“主ⅰ差动保护ct切换回路”(95c-1a、95c-1b、95c-1c、95c-1d)改接到11rd、12rd上;即当3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)因11rd、12rd保险熔断失电时,ct切换继电器95c-1同时失电,由于95c-1是双位置继电器,失电后自保持在原来状态不切换,保证ct切换回路的正确性。

3)在主变差动保护ct切换电源11rd、12rd失电后复电操作时,ct切换回路还是存在有瞬间误切换的可能。因为11rd、12rd失去电源后,95c-1虽机械自保持,但3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)失磁,其触点接通了95c-1的返回线圈。当装入保险11rd、12rd时,95c-1将有可能比3yqj(a)、(b);4yqj(a)、(b)动作快而瞬间返回,将差动保护中压侧电流回路瞬时短接,随后3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)动作才将95c-1励磁使回路恢复正常。由于ct切换回路在失电复电操作过程中出现继电器yqj与95c-1“触点竞赛”,有可能引起保护误动作。因此在11rd、12rd熔断后,装入保险前,应先人工断开ct回路切换直流空气开关mcb26,保证95c-1不能动作,然后才给上11rd、12rd保险,使3yqj(a)、(b)、4yqj(a)、(b)恢复正常状态,最后才给上mcb26开关。按此操作直流电源,才能确保差动保护安全运行。主变第二套差动保护电源的“主ⅱ差动保护ct切换回路”(95c-2a、95c-2b、95c-2c、95c-2d)也改接到11rd、12rd上,其问题处理与主变第一套差动保护相同。

4)在“主变差动保护ct切换电源”回路上,装设一个中间继电器,用于监视“主变差动保护ct切换电源”,在电源消失时发告警信号。?

4结语

本文对惠州变电站500kv变压器继电保护的配置、装置的原理及运行作了介绍与分析。主变保护既有国产设备又有进口设备。nei公司主变保护所用继电器形式多样,从电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型到微机型都有,性能也较复杂。只有深入了解保护装置性能,熟悉保护原理,才能做好设备调试、维护工作。

参考文献

继电保护的整定原则范文篇8

【关键词】电力系统;继电保护;状态检修;分析

引言

自上世纪五十年代继电保护的出现,发展至今已经了历半个世纪。在这半个世纪里,继电保护分别经历了电磁式、晶体管式、集成电路式、微机式等四个发展阶段,目前正处于微机式阶段。传统的继电保护检修是以定期检修,事后维修为主的检修体制,该体制具有不可预见性、不彻底性、不及时性、不针对性等众多缺点,而状态检修弥补了传统检修体制所存在的弊端。其以当前的实际工作状况为依据,通过状态监测手段或者其他一些评估手段,最终是通过识别评估故障,从而确定设备的最佳维修时机。同时,组成继电保护装置的各种元件也在材质、性能等方方面面发生了翻天覆地的变化与革新。故而,作为电力系统中的相关工作人员有必要掌握和提高个人继电保护状态检修的技能,以更好地促进工作的开展,保证电力系统的安全。具体而言,主要可从以下几点进行探讨。

1.电力系统继电保护状态检修的概述

状态检修即依靠先进的状态检测技术,根据相关的电力系统运行数据,按照相关指标去判断电力设备的好坏状态,并依此做出及时、科学、准确的判断。根据大量的实践经验及实际研究,表明目前国内电力系统继电保护状态检修工作中仍然存在一些缺陷与不足,一直妨碍制约着国内继电保护工作继续顺利向前发展。基于此点,有必要对继电保护状态检修进行进一步探讨。具体而言,电力系统继电保护状态检修可从以下两点概述之。

1.1状态检修原理

什么叫做状态检修,简而言之,就是根据电力设备当前运行的状况及相应的数据,利用一定的专业方法技术,判断电力设备是否处于良好的状态中,从而确定最终的具体维修时间点。进行状态检修的目的在于尽可能的减少人力物力的投入,减少电力系统的停运时间,保证供电需求,提高安全系数,从而为电力部门增收创收。

1.2继电保护装置的状态检修要求

工作人员对电力系统继电保护进行状态检修工作之前首先要确定继电保护装置是否处于一个完好的原始状态。其中原始状态数据主要由两部分需要工作人员掌握,一则,继电保护设备在原始状态下是否是正常健康的,是否能进行正常的工作作业,力求避免设备在未投入使用前就以先天不足,这样很难保证日后作业的安全性。二则,工作人员要掌握继电保护设备及其各零部件的类型、大小、铭牌等数据信息,而且还要进一步掌握设备的运行周期、运行维护、运行监测等方面的数据信息。以此来确保日后状态检修的顺利进行。

2.继电保护状态检修的原则分析

科学合理的状态检测需要正确的状态检修理论的指导,需要严格遵守状态检测原则的要求。故而在落实具体的状态检测时,有必要掌握相关的检测原则,以便更好指导实际工作。

2.1前提基础是保证设备安全运行

在进行状态检测的整个过程中,要时刻保证继电保护设备的安全运行,安全运行是状态检测实施的前提和基础。如果设备不能安全运行,状态检测则无从谈起。在设备安全运行的过程中确定检测数据、检测项目。

2.2做好状态检修要从改变观念着手

上世纪国内普遍实施的是计划检测,即定时定期的对电力设备进行检测,无论设备健康与否,健康状况如何,都采取大拆、大装的办法对设备进行检修。这样的做法十分浪费人力物力,同时还造成了群众短期用电不足的现象。计划检测是在当时计划经济管理模式下结合我国实际而产生的一种设备检修模式,已难以适应当下市场经济的模式结构了。因此,开展状态检修是十分必要的,而且,在进行状态检修的同时还要尽可能的打破工作人员思想上的条条框框,改正计划经济时代遗留下来的定期检修的弊端,以此进一步推动电力事业的蓬勃发展。

2.3重点在于对检修状态实施全过程管理

状态检修最大的好处就在于节省人力物力,节约工作成本。因此在实施状态检修的过程中,既要在对设备进行状态检修的同时,做好最坏的打算,预测出最坏的局面,以便高层做出较好的预案。也要在兼顾经济效益的基础之上,及时发现问题,定期淘汰设备,以提高设备安全性,尽可能降低经济损失。

3.继电保护状态检修的关键点

继电保护设备的状态检修关系到电力系统的稳定,在进行状态检修时要在总体原则的指导下做到以下几点。

3.1重视运行状态中的数据分析

实施状态检测,务必要掌握大量的描述设备状态的数据,换而言之,就是在进行状态检测时,大量的有效信息是基础。要对大量的有效信息进行分析和决策,通过一系列数据的变化,探索出设备损坏的变化及规律。这一系列数据中包含很多内容,如,运转时间、启停次数、负荷变化、环境条件等等。同时,这些数据的变化也是多种多样的,有物理量的变化、有化学量的变化、有电气参数的变化等等。所以对继电保护设备的相关数据的分析对于设备状态的确定、检修工作的开展、设备更新有着至关重要的作用。

3.2及时引进新技术用于检测设备

随着科学技术的发展,新技术也越来越多。进行状态检修工作时,引进新技术是十分有必要的。但是由于动态在线监测技术研究工作开展没有想象那么简单,目前动态在线监测技术尚不成熟,尚不能满足形势发展的需要。在此种情况下,要充分利用现已发展成熟的离线检测设施和技术,对设备进行检测,以确保设备的安全运行。同时,工作人员要树立积极引进新技术的思想,加大科技研发力度。

3.3合理制定检修周期

在长期的实践工作中,结合自身工作经验及其他专家学者观点,制定以下状态检修周期,希望能对相关人员有所借鉴。新安装的设备一年内要进行全部的检验校测,以后则是每六年进行一次全部检验校测,每三年进行一次部分检验校测,期间可以取消当年的部分检验校测。同时各单个设备,可根据自身状态检测结果安排自行检验校测。十年以上的设备则应缩短检验校测周期,必要时可以进行更换。一年中出现五次及以上设备故障的设备应当对其进行一次整体检验校测,尽可能的防治。这里还需要指出,在进行制定检修周期的过程中,应该需要充分考虑好设备所处的具体环境,因为不同地方的外部环境有着很大的差别,如果不考虑好外界因素,只是当方面的进行套用或者管理,就不能取得最大化的效果,只有在充分结合自身情况基础上制定出来的计划才能真正的去维护好设备。

图1设备检查周期

3.4提高技术与管理的结合的紧密程度

在进行状态监测的过程中,也要配套跟上相关的管理机制,建立健全设备维修分类机制,定期召开设备状态检测汇报会,并在会议结束后及时整理会议记录,形成会议纪要。同时,要加强各部门内部的自查自纠,各部门各科室要定期召开会议,汇报当下一段时间内设备检修的不足与缺陷,同时也要列举本部门的创新做法,以供其他部门借鉴。年终时要形成年终总结,分析年内状态检测的不足,总结管理上的创新之处。在整个生产管理上要形成一个以设备资产为核心、设备安全运行为主线,涉及设备维修、技术研发、业务跟进等多方面的一个全方位、多层次的管理体制机制。

图2设备管理体系

3.5重视状态检修技术管理要求

科学的管理是状态检测顺利进行的重要保证。通常情况下,继电保护装置在电力系统中是静止状态的,但在电力系统中,需要我们知道的正是在电力系统出现故障时继电保护装置能否快速的做出反应,即能否快速的送静止状态反应过来,对电力系统起到保护作用。所以,仅仅认识继电保护设备的静态特征是远远不够的,也是不合适的。因此,要通过模拟继电保护装置在电力系统发生故障时的动态参数,来了解继电保护装置的动态特性,从而更好的掌握继电保护装置现状,进而跟好的从事继电保护状态检修作业。

4.结语

继电保护对于电力系统的安全运行有着举足轻重的作用,而继电保护状态维修则对继电保护有着十分重要影响。探讨电力系统继电保护状态检测对于促进我国电力事业发展,推动电力技术进步有着重要意义。但是,继电保护状态检修具有系统性、复杂性、综合性的特点,对于它的探讨不是一蹴而就的,而需要一个漫长的过程。同时检修人员的素质也是影响继电保护状态检测的重要因素。总之,状态检修要坚持以预防为主,做到防微杜渐,防患于未然,通过适时检修、实时更新使电力系统继电保护正常安全运行。

参考文献

[1]杜宇.继电保护状态检修技术的应用研究[J].科技传播,2012(16).

[2]匡建明.电力继电保护状态检修若干问题分析与对策方法[J].江苏科技信息学术研究,2011(12).

[3]陈乃松.有关继电保护状态检修的实施探索[J].科技风,2011(22).

继电保护的整定原则范文

关键词:继电保护;启发式教学;模块化教学;教学改革

作者简介:霍兰茹(1980-),女,河北保定人,延安职业技术学院,助教。(陕西延安716000)

中图分类号:G712     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)09-0065-02

继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。继电保护装置的更新换代对高校继电保护教学提出了新的要求,培养能熟练设计、安装调试、操作维护继电保护装置的应用型专业人才成为当务之急。继电保护课程是一门理论性、实践性都很强的课程,要求学生起点高且必须具备电工基础、电子技术、电机学、电力系统等方面的相关知识。近年来国家提倡高职高专院校要在实践环节上加大比重,继电保护课程在专业计划中的地位发生变化,理论教学时数减小,大部分学生反映很难入门。为此,本文专门从教学内容、教学方法、教学手段和实验、实践性环节等方面提出了课程改革的思路,力求使学生成为适应市场需求的应用型技术专业人才。

一、合理安排教学内容

首先是教材的选取。高职高专学生和本科院校学生的课程目标不同,在教材选取上更加偏重于实用性。目前大部分电力系统继电保护教材都是围绕保护原理、动作整定编写,忽略了对各种电气设备进行继电保护配置和对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。对于高职学生来说,他们应该掌握的技能是:面对各种电气设备时该设置哪些保护;每一种保护的电路布置;每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号如何进行维护;微机保护的实现形式以及动作原理。为了适应高职教育需要,继电保护教材还应包含下列内容:电气设备的继电保护配置,主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读;继电保护运行、维护和检修技术,用各种案例实现学生对运行和维护技术的学习。

其次是教学内容安排的合理性。由于教材选用的原因,各专业教材之间可能会有重复的内容,这就要求任课教师在授课前要对整个专业课程设置和各主要专业课知识点有一个总体的把握,适当删减部分内容。加强同一结合点上相关科目的协调配合,避免知识重复讲授,如模拟量采集系统、数字滤波等内容可跳过不讲。同时根据本专业就业所需知识和能力的要求适当增加内容。对重点、难点部分合理分配课时,比如在讲解动作值整定计算时只需介绍保护整定的原则,不作复杂的理论分析计算,让高职学生从复杂、难懂的困境中解脱出来,把主要精力放在继电保护的实用技术上。讲授理论侧重于一些保护的基本原理与方法,如常规保护(电流保护、距离保护等)及有关具体保护装置的实验、实训环节、课程设计、毕业设计;对于一些学生能自行理解的、工程实际中不再采用或用的很少的内容应少讲或不讲;多讲解一些课本上没有编入的但工程实际中已应用广泛的内容。

由于学生基础水平不同,学习能力也存在很大的差异性,任课老师应及时收集学生的反馈信息,把握好教学的深度和广度,因教制宜。对于那些学有余力的学生,可以组织成课外学习小组,让他们自己收集相关电气工程专业方面的资料和素材,扩大专业领域的专业知识宽度和深度,鼓励他们积极参加校内科研项目,如继电保护课件的开发、保护实验仿真装置的设计等,培养学生的创新能力和科研能力。

二、采用多种教学方法

较传统的专业课教学方法是教师单一传授式的方法。这种方法使学生处于被动的学习过程中,不利于知识的学习和掌握。为提高教学效果,在课堂教学中应采用灵活多样的教学方法。

1.启发式教学

启发式教学是教师在教学中根据教学规律,采取各种手段来引导学生独立思考、积极思维,以获取新知识的教学方法体系。对于不同的教学内容,启发式教学的具体做法也不同。

在介绍继电保护的基本概念时,首先告诉学生继电保护属于二次系统,作用是为一次系统服务的,是反应电力系统故障和不正常状态并做出动作的一种自动装置。然后就可以采用提问的方法启发学生温故知新,可边提问边回答:常用的一次设备有哪些?故障包含哪些?不正常状态有哪些?继电保护装置对于故障和不正常状态最终的处理结果如何?后面在介绍继电保护的原理时同样可以采用此法,先告诉学生只要找出正常运行与故障时电气量或者非电气量的差别即可找出一种原理,引导学生积极思考。

继电保护课堂教学注重知识的衔接,可以在每次上课开始时花3~5分钟时间复习上次课程知识点,然后引出新内容。鼓励学生提前预习,对所要学习的知识有大致的了解,上课结束时将本次课的内容加以总结,并针对下次课程内容与本次上课内容的不同进行提问,提出本次课中继电保护方法的不足,针对不足提出解决办法。这样让学生心存疑问,继续进行下一部分内容的学习。在学习“自动重合闸”这一章时,首先介绍单相重合闸和三相重合闸,在此基础上引出综合重合闸的概念,即当线路发生单相接地故障时采用单相重合闸方式。发生相间故障时,采用三相重合闸方式。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸。然后提问:如果发生单相接地短路时,选相元件拒动,综合重合闸如何动作?两相先后接地短路时如何动作?通过这样的启发方式让学生对三种重合闸方式进行逐步深入的学习,从而掌握各种工作方式的保护原理、特点。

继电保护中有些内容既相互联系又容易混淆,这时就要适当引导学生进行多方面对比,在对比分析中加深理解,在理解基础上加深记忆。比如在讲到距离保护时可以将之前讲解过的电流保护的知识点加以对比。尤其是二者的整定原则和灵敏性校验有什么相似和不同?不同点的根本原因是什么?动作电流与动作阻抗有什么关系?通过这些知识点的对比既可以让学生更好地掌握距离保护的相关知识,同时对电流保护的内容加以复习,这样能够使学生将继电保护这门课程更好地深入理解。

2.模块化教学

模块化教学法是以专业工种为模块,把专业理论和操作技能有机地、系统地结合在一起进行的理实一体化教学。它在理论学习和操作技能训练之间找到了最佳的切入点,注重教学内容的实用性。通过模块教学方法的实施可以强化学生的技能训练,促进学生动手能力的提高。教师在模块化教学过程中起到贯通、点拨作用,只讲解一些难懂的、易错的地方以及一些更快更有效的学习方法,从而更全面地发挥学生的学习自主性。

整定计算是继电保护知识中的重要内容,但现有教材中介绍整定计算知识不全面,不利于学生系统地学习整定计算知识。而现场实际保护装置的整定值主要是结合原始资料,根据保护原理和设计手册来计算。因此,在教学中应改变传统的学习方法,对于整定计算部分授课时只作简要介绍,学习的重点放到设计环节中。在课程设计或毕业设计环节中,可将继电保护中的整定计算知识分为电网保护的整定计算、变压器保护的整定计算、发电机保护的整定计算等几个模块向学生详细讲解,使学生通过具体的实例理解整定计算原则,并掌握整定计算内容。如发电机保护的整定计算参照某发电厂或程设计任务书,提出设计要求。设计时,首先让学生查阅资料,了解各种发电机保护的整定方法,然后结合设计要求讲解各种保护,进一步理解整定原则和方法。这样,经过课堂学习、设计环节之后能使学生较系统地掌握继电保护的整定计算知识。

三、利用现代化教学手段

继电保护课程理论知识比较抽象,涉及的专业知识较多,学生学习起来较难掌握,应采用多种教学形式结合的方式讲解。

1.多媒体教学的合理应用

可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行开发多媒体课件,将复杂的继电保护设备、电路接线、工作原理以声音、图像、图形和动画等形式表现出来,有助于学生深入理解。目前,多媒体教学手段已被各级院校、教师接受和推广使用。

2.借助仿真软件进行演示

仿真技术辅助教学既可演示复杂系统的未知结果,又可演示系统随参数变化的变化结果或变化趋势,有助于学生对抽象理论的理解,更能弥补实验手段的不足。目前,各种火电机组仿真系统、变电站仿真系统、电力系统物理模拟和计算机仿真系统等仿真平台已得到广泛应用,可以在这些仿真平台的基础上开发相关的仿真项目应用到继电保护的教学中。利用开发的仿真平台可以模拟实际电力系统故障的发生、继电保护的全程动作情况,让学生亲历电力系统运行的实况,学会对事故的分析和处理,进一步理解保护的原理。

3.采用电化教学演示

继电保护课程的许多教学内容与生产实际背景密切相关,通过录制与生产实际背景相关内容的教学录像片,可以让学生直观地了解到生产实际中继电保护装置的实际安装、调试过程的各个环节,使他们在集声、像于一体的多媒体环境中轻松地掌握复杂、枯燥的安装调试过程。比如在介绍电流互感器的结构及工作原理时,可以播放有关在电厂或变电站中的TA二次侧在运行中开路后的现象、后果以及更换电流表或电流继电器时采取的方法与措施的录像,使学生在生动有趣的教学情境下掌握电流互感器的相关知识和操作技能。

四、重视实训、实践环节

目前继电保护规定的实验一般都是认识性、验证性的实验,发挥不了学生的主动性和创造性,因此,可减少验证性试验比例,适当增加设计性、综合性的实验项目,让学生自己接线和调整参数,模拟电力系统故障和保护装置的动作过程。通过实验进一步理解电力系统继电保护的工作原理和组成。

为了达到很好的实习效果,需要根据专业教学的时间安排好前期课程的设置。在开始专业基础课程前,首先安排学生在学校周边的电力系统进行参观性质的“认识实习”和“专业导论”,使学生建立起“专业”的概念和最基本的原理认识,然后在学习了一定的专业知识后再组织学生到电厂、变电站或其他相关单位进行“毕业实习”。

五、结束语

电力系统继电保护是电自专业的一门核心课程。为适应继电保护技术的发展,应加大继电保护课程教学体系改革力度,在教学中体现继电保护原理、装置、整定计算的有机结合,以适应技术发展的要求,培养出适应电力行业需求的专业人才。

参考文献:

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]王世强,兰琴.启发式教学在继电保护课程教学中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报报,2009,(8).

继电保护的整定原则范文篇10

[关键词]500kV;电力变压器;继电保护

中图分类号:TM41文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)40-0107-01

一、500kV电力变压器的继电保护装置概述

继电保护装置能够在电力系统及其元件出现故障问题时,及时检测到故障并立即触发报警信号,再由控制系统接收报警信号并进行保护装置动作,从而实现对故障问题的有效排除,确保系统的正常运行。一般来说,继电保护装置的基本性能主要有灵敏性、可靠性、快速性和选择性等几种。其中,灵敏性一般是采用灵敏系数来加以表示的,装置灵敏系数越高,则其反应故障的能力也越好;可靠性是表现在继电保护过程中,装置不会发生拒动作;快速性体现在装置消除异常与故障问题的时间问题上;而选择性则是在可能的最小的区间内切除故障,以确保设备供电的正常。在供电系统当中,继电保护装置在检测系统运行情况、控制断路器工作以及记录故障问题等方面,有着极为重要的作用。

二、500kV电力变压器继电保护的相关问题分析

1.500kV电力变压器的常见继电保护问题

(1)瓦斯保护。在500kV电力变压器的继电保护中,往往容易因变压器在滤油、加油时未将内部空气及时排出,而导致变压器运行过程中油温升高将空气逐步排出,引起瓦斯保护信号动作。同时,受到500kV电力变压器穿越性短路的影响,也易于造成瓦斯保护信号动作。另外,由于内部严重故障、油位迅速下降等,也容易引起瓦斯保护动作及跳闸。

(2)差动保护。差动保护主要是通过对500kV电力变压器的高压侧和低压侧电流大小及相位差别加以利用,从而实现保护。由于差动保护灵敏度相对较高,能够无延时对各种故障做出选择性的准确切除,且又具有选择性好、实现简单以及区分故障性能好等特点,使得差动保护在当前大多数电路保护中受到广泛应用。

(3)过励磁保护。在500kV电力变压器的工作过程中,若在其高压侧出现500kV的高压,那么此期间变压器的磁密度会接近饱和状态,此时如果有频率降低、电压升高等情况出现,将很容易导致变压器发生过励磁现象。过励磁保护便是基于此原理来反映过励磁引起的过电流,以延长变压器使用寿命。

(4)过电流保护。电力变压器过电流保护作为瓦斯保护和差动保护的后备,通常可以根据变压器的容量以及短路电流的不同情况,进行过电流保护、复合电压启动的过电流保护以及负序电流及单项式低电压启动的过电流保护等。其中,过电流保护常用于降压变压器;复合电压启动的过电流保护通常是在升压变压器,或是在过电流保护的灵敏度不够等情况下方才采用;而负序电流及单项式低电压启动的过电流保护,则在63MV-A及以上大容量升压变压器,以及系统联络变压器较为常用。

2.500kV电力变压器常见故障

一般来说,500kV电力变压器的常见故障类型主要有两类,即油箱内部故障和油箱外部故障。油箱内部故障,常见的有高、低压侧绕组间的相间短路,轻微匝间短路、中性点接地系统的侧绕组处单相接地短路,铁芯绕损烧坏等故障。电力变压器内部发生故障时,往往会产生一些电流及电弧,给绕组绝缘、铁芯等造成损坏,严重时甚至会使变压器油受热分解大量气体,引起爆炸。为此,需要继电保护及时、有效地对这些内部故障予以切除。油箱外部故障,最常见的有绝缘套管和引出线上发生相间短路、接地短路等。

三、500kV电力变压器继电保护问题的解决对策

为了使500kV电力变压器的正常、稳定运行,保障系统供电的可靠性和整个电网运行的安全性和稳定性,并尽最大限度避免一旦停运给整个电网造成巨大的经济损失,可以考虑从以下几个步骤对电力变压器继电保护问题进行有效、彻底解决。

1.利用微机及相关信息,处理继电保护故障

首先,应对微机提供的故障信息加以充分利用,以排除简单的继电保护故障;其次,应重视对人为故障的处理,例如在有些继电保护故障发生后,单从现场的信号指示并无法找到发生故障的原因,可能与工作人员的重视程度不够、措施不力有关,对于这种情况,需要如实反映,以便分析和避免浪费时间。另外,还应重视对故障录波和事件记录的充分利用,包括微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号等。通过这些记录,能够对一、二次系统进行全面检查,此时若发现继电保护正确动作是由一次系统故障所致,则可判断不存在继电保护故障处理的问题;若发现故障主要出在继电保护上,则应该尽可能维持原状,做好故障记录,通过制定相应的故障处理计划后再进行故障处理。

2.合理应用检查方法

在变压器继电保护出现误动时,可采用逆序检查法,从故障发生的结果出发,逐级往前查找微机事件记录及故障录波等;

在出现拒动时,可采用顺序检查法,通过外部检查绝缘检测定值检查电源性能测试保护性能检查的顺序,进行检验调试。另外,在检查继电保护装置的动作逻辑和动作时间时,还可应用整组试验法来进行。通过短时间内再现故障的方式,来判断继电保护发生故障的原因并加以解决。

3.继电保护常见故障的解决

结合瓦斯故障的处理方式来看,在发生瓦斯保护动作时,可通过复归音响,密切监视变压器电流、电压及温度,检查直流系统绝缘接地情况以及二次回路是否存在故障等来排除故障。

若检查发现瓦斯继电器内存在氧化,则应即刻排出瓦斯继电器的气体,同时收集并检查气体,若气体无色、无臭且不可燃,则变压器仍可继续运行;若气体为白色、淡黄色,并带刺激味或为灰黑色且可燃,则说明变压器内部发生故障,需要取油样化验其闪点,若其闪点较前次低于5℃以上时,应停运变压器,并联系检修进行内部检查。

五、结束语

继电保护是保障电力系统安全、稳定运行的重要装置。本研究对500kV电力变压器继电保护的相关问题以及电力变压器常见故障进行探讨,可以看出,电力变压器继电保护问题的处理,除了可以利用微机及相关信息处理之外,还可通过合理正确利用检查方法和针对性处理等方式加以解决,从而提高继电保护系统的工作可行性,减少故障问题的发生。另外,在500kV电力变压器继电保护中应用差动保护,还能够较为全面顾及到电力变压器内外部故障,进一步保障电力系统的安全、稳定运行。

参考文献:

继电保护的整定原则范文篇11

【关键词】县级供电企业继电保护管理体制

一、引言

继电保护包括继电保护技术和继电保护装置,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。继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

二、对继电保护装置的基本要求

(一)选择性

当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能有选择性地将故障部分切除。也就是它应该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。系统中的继电保护装置能满足上述要求的,就称为有选择性;否则就称为没有选择性。

(二)灵敏性

灵敏性是指继电保护装置对故障和异常工作状况的反映能力。在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。保护装置灵敏与否,一般用灵敏系数来衡量。

(三)可靠性

保护装置应能正确的动作,并随时处于准备状态。如不能满足可靠性的要求,保护装置反而成为了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,则要求保护装置的设计原理、整定计算、安装调试要正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量要可靠、运行维护要得当、系统应尽可能的简化有效,以提高保护的可靠性。

三、继电保护管理体制设计原则

最有效的管理才是好的管理。因此针对目前县级供电企业人才短缺,继电保护技术力量分散问题,县级供电企业应突破目前已经规定的岗位设置,采取集中力量,团队作业的方法,组建高效的管理队伍。因此对继电保护管理体制工作内容分配时要遵循以下原则:

(一)工作职责细化原则,电力企业应首先根据部门职责进行以下划分

1.继电保护管理人员招聘和选拔职能由人事管理部门负责。

2.继电保护施工管理、继电保护定值管理和继电保护监督管理必须打破现有规定的分离制度,建立一个新的核心部门全面、专业负责上述三项继电保护工作,该组织可以称为继电保护班或继电保护科。

3.现有的变电运行部门和生产技术部门参与继电保护监督管理,但不能是核心部门。

4.变电运行人员的继电保护工作培训职能由职工教育部负责,继电保护班协助。继电保护班人员的工作培训由公司委托专业学校或厂家负责。

(二)工作内容细化分工原则,继电保护工作面广,一般涉及10个以上变电站、3种以上厂家设备类型,工作的好坏直接影响到电网的安全稳定运行,因此工作内容必须细化到人。

(三)管理等级明确原则,继电保护管理总负责是分管生产经理或总工程师,继电保护班归属变电工区或检修部门,继电保护班下面分别设立施工组、变电运行培训管理组和定值计算管理组,各组组长直接受继电保护班长管理,具体工作中可以及时采取矩阵制交叉安排,另设立继电保护监督工程师为副班长一职,全面负责继电保护监督工作,主管继电保护定值管理组和继电保护培训组。

四、继电保护工作分析与岗位设置

为了保证县级供电企业继电保护工作的顺利开展,在分析了组织结构和工作流程的关系后,需要进一步确定继电保护管理体制包括哪些内容,根据继电保护工作流程,可以把县级供电企业继电保护管理体制内容反映出来。

县级供电企业继电保护管理体制:继电保护管理人员招聘和选拔、继电保护定值管理、继电保护监督管理、继电保护施工管理、继电保护工作培训、继电保护工作考核管。

从实践和以上介绍来看,县级供电企业继电保护管理工作主要由三大部分组成:一是继电保护工作中的监督管理。二是电网定值计算管理。三是继电保护定值调试管理。三者缺一不可,必须相辅相成,才能保证继电保护管理工作不出现问题。新的体制把这三部分工作都安排在继电保护班,由继电保护班全面、专业负责,解决了县级供电企业继电保护力量分散问题,形成了继电保护工作的核心团队,更容易达到“帕累托最优”,使工作关系和谐。

供电企业、电力生产企业设专职技术监督工程师和相应的技术监督小组在总工程师领导下从事技术监督工作。继电保护技术监督工程师应具有相应的专业知识和实践经验,继电保护技术监督队伍应保持相对稳定。网调、中调、网内省调应设立调度、运行方式和继电保护科。地区调度所和一级制的调度所应根据具体情况设立调度组、运行方式组或运行方式专责人员;根据实际情况设继电保护组或继电保护专责人员。可见,在电力生产上,现有有关规程、文件对继电保护管理分工是明确具体的,但县级供电企业目前继电保护管理混乱局面的形成,归根到底是因为没有相应的继电保护人才加上用人制度混乱和无法按工作流程建立完善的继电保护管理体制造成的。因此各县级供电企业首先必须采用优化原理方法,从人才入手,突破以上文件、规程规定,重新按新组合体制进行岗位设置,解决继电保护人才短缺这一直困绕企业继电保护管理的问题,从根本上说,为解决继电保护人才短缺情况,必须确立达到继电保护管理目的的最优化方法,需要的专业人员多少才能达到效率最大或人力成本最小,因此首先考虑招聘和选拔工作,而招聘与选拔工作必须首先进行工作分析。工作分析是确定某一工作的任务和性质是什么,以及哪些类型的人适合被雇佣来从事这一工作。

五、结论

继电保护工作管理的两个基本点就是:安全、效益,即在保证安全基础上的达到电网多供少损,取得电网最佳供电效益为目标。近几年县级电网负荷的迅速增长,各县主要运行方式发生了很大的变化,各变电站及客户主变增容频繁。同时有些县城城区环网供电进入了实用化的阶段,35KV网络变化较大,对保护设备管理必须严格按照有关规程层层把关,对保护定值的计算提出了更深更紧迫的要求。

参考文献

[1]肖秋成.县级供电企业农网继电保护的动态管理.才智.2008,14.

继电保护的整定原则范文

关键词:电力系统继电保护评价统计指标配电运行配置原则

中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:

一、前言

随着电力系统的快速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。

二、继电保护的概念

继电保护装置是电力系统中的发电机、变压器、输电线路、配电装置等电气设备发生故障,危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令,终止这些故障发展的一种自动保护装置。

三、继电保护的工作原理

供电系统发生故障时,会引起电流增加、电压降低、以及电流电压间相位角的变化,因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。

测量部分从被保护对象读取有关信号,与给定的整定值相比较,比较结果输出至逻辑部分;逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合,决定是否动作;如需动作,则发出信号给执行部分;执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

四、对继电器的要求

(一)动作值的误差小。由于保护装置的灵敏度与动作值的误差有关,因此,继电器动作值的误差应尽可能小,以免引起误动作或降低保护的灵敏性。

(二)接点可靠。继电器接点接触要良好,并具有一定的负荷能力。对于常闭接点要有一定的压力;对于常开接点,闭合时要有一定的行程。

(三)返回时间短。继电器动作将故障切除后,继电器应在最短时间内返回到起始位置。

(四)消耗功率小。继电器消耗的功率通常指继电器线圈在额定状态下(额定电流或电压)所消耗的功率。继电器消耗的功率小,可以减轻互感器的负担。

五、目前常用的评价统计指标

(一)正确动作率。正确动作率即为一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为:

正确动作率=(正确动作次数/总动作次数)×100%

用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势,也可以反映不同的继电保护系统(如220kV与500kV)之间的对比情况,从中找出薄弱环节。

(二)可靠度。可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下,在时间区间(0,t)不发生故障的概率。对于继电保护装置,注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。

(三)可用率。可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下,时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的区别在于,可靠度中的定义要求元件在时间区间(0,t)连续地处于正常状态,而可用率则无此要求。

(四)故障率。故障率h(t)是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下,在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。

(五)平均无故障工作时间。平均无故障工作时间MTBF(MeanTimeBetweenFailure)。设从修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间,则其数学期望值为平均无故障工作时间。

(六)修复率。修复率m(t)是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下,自时刻t以后每单位时间里修复的概率。

(七)平均修复时间。平均修复时间mttr(MeanTimetoRepair)是修复时间的数学期望值。

六、配电系统继电保护存在的问题

(一)电流互感器饱和。随着供电系统规模的不断扩大,很多低压配电系统短路电流会随着变大,当变、配电所出口处发生短路时,短路电流往往很大,甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除,延长了故障时间,使故障范围扩大;而若是在配电所的出线过流保护拒动,则将使整个配电所全停。

(二)二次设备及二次回路老化。现在我国很多配电系统的继电器是20世纪七八十年代的老式继电器,节点氧化尘太多,压力不够,也会造成保护误动,出口不可靠。

(三)环网供电无保护。目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主,目前不设断路器,也没有保护。若装设断路器,由于运行方式变化,负荷转移等因素,继电保护选择性无法协调。

七、配电系统继电保护的改进措施

(一)避免电流互感器饱和。避免电流互感器饱和主要从3个方面入手:首先是电流互感器的变比不能选得太小,要考虑线路短路时电流互感器饱和问题。其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗。尽量避免保护和计量共用电流互感器,缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面。第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1.2~1.3倍可靠系数确定,如超过其数值就可确定故障电流。时限整定Os。超过2倍的电流整定值,按计算数据乘以可靠系数确定,采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负荷。按等级划分,确定延时时间,仍有选择性。但短路情况下速断保护无选择性。

(二)完善环网结构的配套建设,目前环网结构是电缆网络采用的主要形式,目前还没有性能颇为理想的继电保护装置,为快速隔离故障、恢复供电,可以考虑结合配电自动化系统的建设,继电保护与自动化系统相互配合使用。

(三)实行状态检修。继电保护发展至今,从保护原理的设计,到生产厂家制造工艺,到售后服务,各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定。近几年在我区范围内,由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过,所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。因此我们建议对继电保护设备实行状态检修,也就是说,只要保护装置不告警,就不用进行检修。

(四)增加投入,更新设备,及时更新保护校验设备,完善供电网络建设,在不影响正常安全生产的情况下,确保各回路均有足够保护整定时间,使保护装置校验做到应校必校,不漏项,不简化。

八、结语

继电保护是保障电网安全稳定运行的第一道防线。近年来随着电网系统的不断发展,输送线路容量更大、线路距离更长、系统短路容量更大,因而对线路继电保护的要求也就更高。因此,如何在今后确保继电保护的更可靠运行,实施继电保护全过程管理,是牵涉继电保护可持续发展的重要课题。希望广大现场工作的运行维护技术人员能结合运行经验,提出对应的措施,共同做好工作。从而提高电网的可靠运行。

参考文献:

[1]赵勇,杨鑫.电力系统继电保护技术研究[N].科技创新导报,2009-19