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继电保护装置的基本要求范例(12篇)

发布人:网络 发布时间:2024-04-13

继电保护装置的基本要求范文篇1

论文摘要:继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信—体化方向发展。并且电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用,本文对继电保护发展现状、电力系统中继电保护的配置与应用、继电保护装置的维护作了详细的介绍。

电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是—个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。

1、继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有。在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。上世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍。对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国己建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

2、电力系统中继电保护的配置与应用

2.1继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。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;供电系统发生故障时,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。

2.2继电保护装置的基本要求

1)选择性:当供电系统中发生故障时,继电保护除。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。

2)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。

3)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眭。

4)可靠性:保护装置如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、整定训算、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。

2.3保护装置的应用

继电保护装置广泛应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。

3、继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并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。建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。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没备查评:

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。

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、—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。

参考文献

继电保护装置的基本要求范文篇2

关键词:电力系统;继电保护技术;现状;发展

Abstract:Therelayprotectiontechnologyhasbeendevelopedalongwiththeelectricpowersystemandcloselyrelatestothecontinuousimprovementofrunningreliabilityrequirementsofpowersystem.Theauthorexpoundsthecurrentsituationandfuturedevelopmentofrelayprotectiontechnologyinpowersysteminthispaper.

Keywords:electricpowersystem;therelayprotectiontechnology;presentsituation;development

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:

一、继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。

在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。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。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

二、继电保护的未来发展

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。

2.1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。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

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。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。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。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

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。

2.2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。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。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(这是首要任务),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。这在当前的技术条件下是完全可能的。

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,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,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前,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不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。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。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。

2.4智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

三、结束语

总而言之,随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

参考文献

1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京:电力工业出版社,1981

2杨奇逊.微型机继电保护基础.北京:水利电力出版社,1988

继电保护装置的基本要求范文1篇3

关键词:电力系统;微机继电保护;应用研究

中图分类号:TM7文献标识码:A

一、继电保护技术概述

近年来,电力系统得到了飞速的发展。提高系统的运行效率和运行质量成为需要迫切解决的技术问题。而继电保护技术是解决问题的核心技术之一。继电保护技术是指在系统正常用电过程中,可以对电路故障发出警报信号,并能够有效防止事故发生的一种自动化技术。继电保护技术的原理是通过检测系统中电气元件发生异常情况时电气量(频率、电压、电流)的变化,并完成继电保护动作。其核心是继电保护装置。近些年,继电保护装置从原来的机电整流式向集成微机式发展。将计算机技术融入到继电保护装置,使继电保护技术得到进一步的发展,同时使继电保护性能进一步的增强。

二、继电保护技术的配置和应用

1.继电保护装置的任务

2.继电保护装置的基本要求

(1)可靠性。保证装置能够反应正确的动作,且随时处于监控状态。不具备可靠性的保护装置或许成为直接造成故障或矿大事故的根源。为保障保护装置具备可靠性,要求组成装置的各个元件质量可靠,运行维护得到。同样要求装置的设计原理、整定计算和安装调试正确无误。保护系统应尽可能简单有效,提高系统保护的可靠性。

(2)选择性。指当供电系统发生故障时,保护装置能够有选择的将发生故障部分切除。即保护装置首先断开离故障点最近的断路器,保障系统中非故障部分可以继续正常运行。

(3)速动性。指保护装置能够快速地切除电路故障部分。缩短故障的切除时间,可以减轻短路电流对设备的损坏程度,加快系统的恢复,为电气设备自启动创造有利条件,同时提高了发电机并列运行的稳定性。

(4)灵敏性。指继电保护装置对异常工作的反应能力。保护装置的灵敏度用灵敏系数衡量。在装置的保护范围之内,不管短路性质如何,不管短路点位置如何,保护装置应都能够实现保护动作。但在保护区外,该装置不应该构成任何错误动作。

3.继电保护技术的应用

在电力系统建设与运行中,高压线路、低压网络及各种电气设备均装载了相应的微机继电保护装置,其主要用于高压线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统应用包括母线继电保护装置的应用,对非并列运行的分段母线装载电流速断保护。另外,还需装置过电流保护。对等级较低的配电所可以不装设电流保护。

4.继电保护的目标

4.1继电设备的故障

电力系统继电保护是电力系统安全、稳定运行的可靠保证。电力系统中的电气设备在运行中,受自然的(如雷击、风灾、机械损伤等)外力破坏、内部绝缘击穿、人为的(如设备制造上的缺陷、误操作等)原因等,不可避免地会发生各种形式的短路故障和不正常工作状态。

电气设备故障最常见的是短路,其中包括三相短路、两相短路、大电流接地系统的单相接地短路及电气设备内部线圈的匝间短路。在大电流接地系统中,电气设备短路故障以单相接地短路的机会最多。

最常见的异常运行状态是电气元件的电流超过其额定值,即电气元件处于过负荷状态。长时问的过负荷会使电气元件的载流部分和绝缘材料的温度过高,从而加速设备的绝缘老化,或者损坏设备,甚至发展成事故。故障和异常运行状态都可能发展成系统中的事故。事故是指整个系统或其中一部分的正常工作遭到破坏,以致造成对用户少送电、停止送电或电能质量降低到不被允许的地步,甚至造成设备损坏和人身伤亡。在电力系统中,为了提高供电可靠性,防止造成上述严重后果,要对电气设备进行正确的设计、制造、安装、维护和检修;对异常运行状态必须及时发现,并采取措施予以消除;一旦发生故障,必须迅速并有选择性地切除故障元件。

4.2继电保护装置的任务

继电保护装置是一种能反映电力系统中电气元件发生故障或异常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。它的基本任务有以下两方面:

(1)当电力系统中被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,并保证无故障部分迅速恢复正常运行。

(2)当电力系统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,动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要动作和由于干扰而引起的误动作。

继电保护装置的功能,就是将检测到的电气量与整定值或设定的边界进行比较,在越过整定值或边界时就动作。这里的越过有两层含义:①对于反应被测量的增加而动作的保护装置,是指测量的量大于整定值或越过边界到界外;②对于反应被测量的减小而动作的保护装置,是指测量的量小于整定值或越过边界进入界内。

4.3对继电保护的要求

继电保护的种类有很多,按保护基本工作原理不同归类:有反映稳态量的常规保护和反应暂态量的新原理保护两大类。其中,根据所反应参数不同,常规保护有过电流保护、低电压保护、距离保护、差动保护、高频保护、方向电流保护、零序保护及气体保护等;新原理保护有工频变化量保护和行波保护等。按保护动作原理不同归类:有机电型保护、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等。实际上继电保护的动作原理也表明了继电保护技术发展的进程,目前通常把微机保护之前的保护称为传统保护或模拟保护,与此相对应,微机保护还可称为数字保护。

继电保护装置的基本要求范文篇4

【关键词】继电保护现状发展

1继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。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。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

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。

2.1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。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。转贴于

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。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。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。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

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。\

2.2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。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。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(这是首要任务),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。这在当前的技术条件下是完全可能的。

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,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,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

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。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理[6],初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元,分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用计算机网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的电流量,将其转换成数字量后,通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器,将故障的母线隔离。在母线区外故障时,各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理,比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成使母线整个被切除的恶性事故,这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。转贴于

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。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前,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不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。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。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始[7]。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果[8]。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

3结束语

建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

作者单位:天津市电力学会(天津300072)

参考文献1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京:电力工业出版社,1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwithDirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103,1984(2)

3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983(1)

4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器,1978(3)

5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京:水利电力出版社,1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBusProtection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

继电保护装置的基本要求范文

关键词电力系统;继电保护;异常运行;短路故障

中图分类号TM7文献标识码A文章编号1674-6708(2013)103-0063-03

电力系统中的输变电设备和电力线路,都需装设能反应故障和不正常运行状态的装置,即继电保护装置。电力系统的继电保护装置,必须具备区分被保护设备正常运行、发生故障或异常运行状态的能力,并能够根据上述三种不同状态下被保护设备参数的不同来实现相应地功能。

1继电保护的基本工作原理

继电保护工作的基本原理就是保护装置通过正确的区分被保护设备是处于正常运行状态还是处于异常的运行状态,从而进行相应的动作。如,电力线路发生短路故障时,明显特征之一就是电流剧增,保护装置根据电流参数的显著变化来区分设备的工作状态,因而称为电流保护。短路故障的另一特征是电压剧减,因此,相应的还有低电压保护。再则,还可以同时反应故障时电压降低和电流增加的特征,由于故障时所测得的阻抗是变小的,故而在输电线路中,由保护安装处所测得的阻抗的大小反应了故障点与保护安装处的距离远近,因此输电线路的阻抗保护常称为距离保护。同理,如果同时反应电压与电流之间相位角的变化,则可以判断故障点的方向是处于保护安装处的正方向还是反方向,这就是实现方向保护的原理。为了更确切地区分设备的正常运行与故障或异常状态,还可以利用正常运行时没有或很小的电气量,而故障时却很大的电气量,如电压、电流的某一对称分量(负序或零序)或谐波分量来构成保护。另外,还可以利用其他物理量,如气体、温度等非电量来构成保护。总之,无论是反应哪种物理量而构成的保护,当其测量值达到一定数值(即整定值)时继电保护就能够按设定的程序准确地切除故障或显示电气设备的实时运行情况。

2继电保护装置是如何分类的

1)按继电保护所保护的对象分为:发电机的保护、变压器的保护、输配电线路的保护以及母线保护、电动机、电容器的保护等;

2)按动作的结果不同分类:动作于断路器跳闸的短路故障保护和动作于发信号的异常运行保护两大类。其中,短路保护的种类有以下几种:

(1)按反应故障类型的不同,有相间短路保护、接地短路保护及匝间短路保护等;

(2)按其功能的不同,有主保护、后备保护及辅助保护,且后备保护又有远后备保护与近后备保护之分;

(3)按保护基本工作原理不同分类,有反应稳态量的常规保护和反应暂态量的新原理保护两大类。根据所反应的参数不同,常规继电保护装置有反映过电流的保护、反映低电压的保护、反映短路电流不同方向的方向电流保护、能反映系统接地现象的零序电流保护以及阻抗保护、差动保护、高频保护和反映变压器内部气体变化的保护等,另外体现新的保护原理的还有工频变化量保护和行波保护等;

(4)按保护装置动作原理不同分类,主要有电磁型、整流型、晶体管型、集成电路型及微机型保护等,目前使用的基本上是微机型继电保护装置;

(5)按保护装置通过反应参数增大或减小而动作归类,有过量保护和欠量保护。

3)根据保护装置所起的作用不同,继电保护可分为主保护、后备保护和辅保护。

(1)主保护

主保护指的是能以最短的时限,灵敏的、选择性地切除被保护设备和线路故障的保护。它既能满足系统稳定运行及设备安全要求,也能保证系统中其他非故障部分的继续运行,如阶段式电流保护的I段和II段、距离保护的I段和II段、高频保护、差动保护等。

(2)后备保护

继电保护的后备保护装置指的就是当主保护或断路设备拒绝动作时,能够在设定的时限内切除故障的装置,如电流保护的第Ⅲ段、距离保护的第Ⅲ段等。后备保护不仅可以对本保护范围的线路或设备的主保护起后备作用,而且对相邻线路也可以起后备作用。因此,后备保护又可分为远后备和近后备两种方式。

(3)辅保护

辅助保护,为补充主保护和后备保护的不足而增设的简单保护,通常电流速断就可以作为这类性质的保护。

3继电保护的组成及作用

继电保护的种类虽然很多,但就其基本动作原理而言,基本上由测量部分、逻辑部分和执行部分三个部分组成,把保护各组成部分之间的作用串接在一起,就是一套保护装置的工作过程。

1)测量部分的作用是指通过测量被保护的输变电设备、线路的实时运行参数;

2)逻辑部分是继电保护装置重要的组成部分,它能根据测量部分测量得到的结果,然后与保护装置内部已设定的各种参数进行系统的分析、比较,从而判断被保护的设备、线路是否处于正常的运行状态,以决定保护装置是否应动作;

3)执行部分的作用就是根据逻辑部分分析判断后的结果,使保护装置执行准确的动作。

4继电保护装置的基本任务

4.1电力系统出现异常运行状态时

电力系统的正常运行状态遭到破坏但还未形成故障时,一般可继续运行一段时间而不必立即进行跳闸,称为异常运行状态。常见的有过负荷、中性点非直接接地系统的单相接地、发电机突然甩负荷引起的过电压、电力系统振荡等。电力系统处于异常运行状态时将影响电能质量,长时间的过负荷运行将引起设备过热,加速绝缘老化,影响电气设备的正常使用,轻者降低设备使用寿命,严重时导致绝缘击穿引发短路,损坏设备。当电力系统处于异常运行状态时,要求继电保护装置能自动、及时、有选择性地发出信号,让值班人员知晓后及时进行相应的处理。

4.2电力系统出现故障时

电力系统最常见及最危险的故障是各种类型的短路故障,短路故障分为三相短路、两相短路、两相接地短路、中性点直接接地系统的单相接地短路以及电机、变压器绕组的匝间短路等几种。其中三相短路、两相短路又称相间短路,两相接地短路、单相接地短路又称接地短路,并以三相短路最为危险,以单相接地短路最为常见。当设备或线路发生短路故障时,将由电源向故障点提供比正常运行时大得多的短路电流,对电力系统可能造成以下后果:

1)故障点的电弧将故障设备烧坏;

2)短路电流的热效应和电动力效应使故障回路的设备受到损伤,降低使用寿命;

3)系统电压损失增大使设备工作电压下降,离故障点越近,所受影响越大,用户的正常工作条件遭到破坏;

4)破坏电力系统运行的稳定性,严重时引起系统振荡,甚至使整个电力系统瓦解,导致大面积停电。

当电气设备出现故障时,对继电保护装置的要求是能自动快速的、灵敏的、有选择性可靠地通过断路器跳闸,将发生故障的设备从系统中及时切除,防止故障设备继续遭到破坏,确保系统其余非故障的部分还能继续正常运行。因此,继电保护对保证系统安全运行和确保电能质量、防止故障扩大和事故发生,起着极其重要的作用,是电力系统必不可少的组成部分。

5对继电保护的基本要求

为了保证继电保护能确实完成其在电力系统中所承担的任务及作用,对动作于跳闸的继电保护装置,应具备以下四个基本要求。

5.1选择性

选拌性要求的内容是:在电力系统发生故障时,对保护装置的动作必须有一定的选择。首先由发生故障的设备、线路的保护进行故障的切除,只有当其保护或断路器拒动时,才允许由其他的保护或装置切除故障。也就是说,保护装置的动作应只切除已发生故障的部分,或尽量使故障的影响限制在最小的范围。

5.2速动性

速动性要求是指保护装置应尽可能地快速切除短路故障,应注意以下两个问题:

l)切除故障的时间为继电保护的动作时间和断路器的跳闸时间之和。因此,要缩短故障切除时间,不仅要求保护动作速度要快,而且与之配套使用的断路器跳闸时间也应尽可能短;

2)保护的速动性要求是相对的,不同电压等级的电网要求不同。如,同样的保护动作时间0.5s,在110kV及以下电压等级电网中被以为是迅速的,而在220kV及以上电压等级电网中则被认为是不够迅速的。

继电保护的速动性应根据被保护设备和系统运行的要求确定,并非越快越好,否则,势必带来保护装置其他性能的降低,或者增加保护的复杂性,而且经济上也不合理。

3)灵敏性

灵敏性的要求是指保护装置对于其所保护的范围内发生的各种故障,应具有足够敏捷的反应能力。保护装置的灵敏性要求与选择性要求的关系密切,在电力系统故障时,故障设备的保护必须先能够灵敏地反应故障,才可能有选择性地切除故障,因此能有选择切除故障的保护,必须同时具备灵敏性。

4)可靠性

保护装置的误动或拒动是电力系统发生事故的根源之一,因此,保护装置应在良好的工作状态下,在保护装置不该动作时应可靠地不动作,而在保护装置该动作时应可靠地动作。

以上继电保护的四个基本要求,它们应同时满足,但是这种满足只是相对的,因为在这四个基本要求之间,既有相互紧密联系的一面,也有相矛盾的一面。例如:为保证选择性,有时就要求保护动作带上延时;为保证灵敏性,有时就允许保护非选择性动作,再由自动重合闸装置来纠正,而为保证速动性和选择性,有时需采采用较复杂的保护装置,因而降低了可靠性。因此,在确定继电保护方案时,必须从电力系统的实际情况出发,分清主次,以求得最优情况下的统一。

6电力系统继电保护技术的发展前景

当前,电子技术、计算机技术和通信技术已经在日新月异的向前发展,电力系统智能化电网也在高速发展中,传统的电磁型、晶体管等型式的保护装置正在逐渐退出电力系统保护装置的历史舞台。如今,新建的发、变、配电站已基本上采用微机型继电保护装置,随着国内外电力系统新兴技术的蓬勃发展,继电保护技术也不断地朝着微型计算机化,网络信息化,保护、测量、控制和数据通信一体化,人工智能化的方向发展。

6.1继电保护的微型计算机化

微机型继电保护装置从上世纪90年代开始研究,现在已经取得了比较成熟的应用经验,微机保护装置具有运行灵活、方便,动作正确率高,可靠性高,易于获得各种附加功能,以及能够简化定期校验等功能,它相当于一台功能强大、性能优良的微型计算机,具有很好的优越性,使电力系统的运行稳定性能得到了较大的提高。

6.2继电保护网络化、信息化

当前,电子技术、计算机技术正不断地飞速发展,网络技术作为信息和数据通信工具已成为当今时代的主要潮流,随作电力系统智能化电网的不断发展,对继电保护的要求也越来越高,当前,继电保护除了必须按时准确切除电力系统的已发生故障的元件和限制事故影响的范围,更重要的是还要确保整个系统最大限度地安全稳定地运行。如今,通过将系统中输变电设备的各种保护装置用网络连接起来,形成一个继电保护网络系统,使得继电保护实现了具备有大容量故障信息和数据的长期存放空间,具有了快速的数据处理和强大的通信功能,以及能与其他保护、测控、自动化装置共享系统数据、信息和网络资源的能力,当发生故障时保护装置能自动进行系统的数据整理比对,使相关保护和自动化装置能协调动作,从而提高了系统运行的稳定性和可靠性。

6.3保、测、控以及数据通信一体化

当前,微机保护已经把以往运行中需要多台装置来完成的各种功能合在了一起,实现了保护、测量、控制、数据通信一体化的功能,它相当于融合了一台高性能、多功能的微型计算机的相关功能,它作为电力系统计算机网络上的一个智能终端,可以从网络上获取电力系统运行和故障的各种信息,也可将自身所获得的保护设备的相关信息传送给网络控制中心或任一终端,同时也实现了远方的监控等功能。

6.4继电保护智能化

近年来,随着电力系统微机继电保护技术的不断成熟,继电保护研究领域内的不少工作正逐步向人工智能技术方面发展。当前,代表着先进科研领域的人工神经网络、专家系统、人工智能等新技术正逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护技术的未来发展注入了新的活力。可以预见,随着电力系统技术的不断发展,人工智能技术在继电保护领域也必将会得到更加深入的应用,继电保护智能化将是今后发展的必然趋势。

参考文献

[1]电力系统继电保护.中国电力出版社,2010.

[2]电力系统综合自动化系统的前沿技术.华东科技,2011.

[3]黎彬,罗绍亮.继电保护智能化测试系统在电力系统中的应用和展望[J].电气开关,2010(3).

继电保护装置的基本要求范文1篇6

1继电保护自动化的概念及工作原理

为了保护电力系统能够正常运行,或者在发生问题时能够及时的发现和解决,技术人员对电网系统设置了继电保护装置,维护了电网的正常运行。而最新技术下产生的继电保护自动化则更加有效的解决了这个问题,它会在电网系统发生问题时,立即予以发现,然后自动采取相应措施,这些措施包括报警信号,跳闸等,如果有必要,这种装置会把故障部分进行隔断,避免事故的进一步扩大,对一些比较简单的故障继电自动保护化装置也可以直接予以解决。继电保护装置通常由引脚,线圈,衔铁,触点等构成。在自动化的电网实际运行中,它对于发电,配电,办理电等电气设备的监控,都是由传感器来完成的,并且结合网络系统来采集和整合监控数据,然后把获得的数据通过网络系统进行收集,整合,最后对数据进行分析,在新开进的自动化继电保护系统中,主要通过监控系统,讲被保护对象所有的电气量信息以及与其关联节点的其他节点的运行状况信息进行分析和决策,实时对相应继电保护装置的保护功能和保护定值进行修正,调整,确保保护装置能够适应灵活变化的情况。

2继电保护装置的安全标准

继电保护产品在安全性能方面必须达到以下几点要求:(1)在预期的环境条件下能抵御外界的非机械的影响。而不危及人身与设备的安全。(2)在满足预期的过载条件下,不应危及人身和设备的安全。(3)在可预见的过载条件下,不应危及人身和设备的安全。(4)应对有人体的直接触电或间接触电所引起的身体伤害及其他危害有足够的防护措施。(5)不应产生危害人身安全的温度,电弧或辐射等危险。(6)绝缘性能满足各种预见的情况。(7)对危害人身和设备安全的其他危险应有足够的防护措施。(8)电器设备的安全标准。a.一般要求。b.电击防护要求及单一故障状态定义。c.机械方面安全要求。d.可燃性及防火要求。e.通用和基本安全设计要求。该标准为保证继电保护及自动化产品的安全运行提供了依据。

3继电保护装置使用条件

3.1继电保护装置的灵敏性。即要求继电器保护装置,可以及时的的把继电保护设备,因为种种问题而出现的故障和运行异常的情况,灵敏的反映到保护装置上去,及时有效地反映其保护范围内发生的故障,以便相关部门和人员采取及时有效的防治措施。

3.2可靠性。即要求继电器保护装置的正常。不能发生误动或拒动等不正常的现象,在继电器接线和回路接点上要保证其简练有效。

3.3快速性。即要求继电设备能在最短时间内,消除故障和异常问题,以此保证系统运行稳定,同时可以把故障设备的损坏降到最低限度,以最快的速度启动正常设备的正常运转,避免出现由局部故障而造成全面故障的情况出现。

3.4选择性。可能选择性的断开离故障点最近的开关或断路器,有目标的,有选择性的切除故障部分,在实现最小区间故障切除的同时,保证系统其他正常部分最大限度地继续运行。

3.5重要性。不仅要在选用上考虑其是否达到基本运行条件的要求,还要在日常的检测和维护上做好工作。

4电力系统继电保护的发展与作用

4.1继电保护的定义,功能。继电保护系统的作用在于,当其保护的系统中电路或元器件出现故障或不正常运行时,这个系统的额保护装置能及时根据设定的程序在系统相应的部位实现跳闸或短路等既定操作,使故障电路或元器件从系统中脱离或者发出信号通知管理人员处理,以达到最大限度地降低电器或元器件的损坏,保护整个电路系统的安全,使被保护系统稳定运行,提高系统的安全性,减少因部分电路或元器件损坏而导致的大面积故障的情况。

4.2继电保护装置的发展,局限性及其现阶段的应用范围。继电保护原理的发展是从简单的电流保护逐步向复杂的距离保护和高频保护过度的,继电保护装置的发展则依赖于构成继电保护装置元器件技术的发展,其发展大致经历了四个阶段,即从电磁型,晶体管型,集成电路型到微机型保护的发展历程,传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢,灵敏度低,抗震性差以及可动部分有磨损等有缺点,晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差,判断不准确,装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。

5电力系统继电保护的未来发展方向

5.1继电保护的计算机化。随着计算机科学技术的快速发展,微机线路保护硬件不断的更新升级,很好地满足了电力系统对计算机的升级需求,除了基本的保护功能以外,还可以长期存今朝大容量的故障信息以及相关的数据,处理数据快,通信能力强,还可以与其他的保护和控制设备共享系统数据和网络资源等。继电保护设备的计算机化已经成为不可逆转的潮流,对于如何使之更好的适用于电力系统的需求,还需要进行深入的研究。

5.2继电保护的网络化。继电保护设备只能做到差动保护,纵联保护以及反应保护安装处的电气量,所起的作用也只是切故障元件,减少事故的危害。这主要的原因就在于缺乏有效的数据通信方式,不能使每一个保护单元共享系统的数据,以使保护单元和重合闸设备保持动作的协调,维护系统的稳定运行,这就借助于计算机网络把每个保护装置连接起来,也就是继电保护的网络化,然而,目前的技术水平还不能做到这一点,还需要进一步的研究。

5.3保护,控制,测量以及数据通信一体化。当继电保护实现了计算机化以及网络化,保护设备就成为一台多功能的高性能计算机,它可以通过网络获取有关电力系统运行以及故障的所有信息和数据,同时还可以把信息和数据传办理到网络控制中心,所以,保护装置不仅可以做好继电保护,也可以在正常运行时做到测试,控制以及数据通信。

继电保护装置的基本要求范文篇7

关键词:电力系统;继电保护技术

中图分类号:F407.61文献标识码:A

电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是-个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。

1继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有。在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。上世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍。对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国己建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

2电力系统中继电保护的配置与应用

2.1继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。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;供电系统发生故障时,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。

2.2继电保护装置的基本要求

2.2.1选择性:当供电系统中发生故障时,应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。

2.2.2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。

2.2.3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眭。

2.2.4可靠性:保护装置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、整定训算、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。

2.3保护装置的应用

继电保护装置广泛应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。

3继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并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。建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。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没备查评:

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。

随着电力系统的高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、-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。

参考文献

继电保护装置的基本要求范文

关键词:继电保护;问题与对策

135kV变电站继电保护装置的基本要求

近年来,随着我国社会经济的飞速发展,电力资源已经成为各个领域十分依赖的资源,电力设备在各领域的运用也是越来越广泛。电力设备运行的稳定问题对于经济的正常发展十分重要,要想做到电力供应十分稳定,那么对电力设备的检修维护就是一份重要的工作。但就目前而言,我国电力系统中电力设备采用的基本都是计划检修,随着时代的发展,这种计划检修的维护手段已经开始不适应于整个社会,其显露出的缺陷也日益突出,这使得在电力设备检修维护上会出现人力、物力和财力的巨大浪费。35kV变电站继电保护也存在着同样的问题:由于35kV变电站主要是区域供电,所以变电站一旦出现问题将会导致整个供电区域电力系统的瘫痪。因此,35kV变电站继电保护装置的日常运行以及管理,是确保电力设备以及电力系统能够稳定运行的重要措施。

在一般情况下,当电力系统出现了线路或者元件故障的时候,继电保护装置将会在第一时间跳闸并报警,从而保护整个电力系统的稳定运行和用户的安全。因此,变电站的继电保护装置应具备以下要求:

1.1选择性

所谓的选择性是指在电力系统发生故障的时候,继电保护装置能以最快的速度判断距离事故发生最近的相关设备,并且能够选择动作切除故障设备,从而保证整个电力系统的稳定运行和用户的人身安全。

1.2迅速性

35kV变电站在发生电力事故后,保护装置应在最短的时间内动作,并且能够快速的阻断故障并进行系统保护,避免电力系统中因短路故障造成的严重破坏,能够尽量限制故障的影响范围,确保继电保护装置能有效的对电力设备进行保护。

1.3灵敏性

保护装置的灵敏性是指在发生电力故障的时候,变电站继电保护装置对整个系统做出的断开动作要具有及时性和敏锐性,这样才能减少电力故障造成的危害,从专业角度来看,继电保护装置灵敏度衡量的重要指标之一就是继电保护装置的灵敏系数。

1.4安全性

安全性是指在变电站发生电力系统故障的时候,所设置的继电保护装置能够快速的切断电力供应,保护电力系统的稳定,方法足够可靠,效率足够高,尽量避免发生故障不动作或者误动现象的发生。

235kV变电站继电保护装置的主要任务

近年来随着社会经济的不断发展,政府对电力系统建设投入逐年加大,35kV变电站的数量也迅速增长,增长的同时带来的是电力系统结构与运行方式的日益复杂化。目前继电保护装置还存在着很多的问题,晶体管继电保护装置在保护中存在灵敏度低、保护器关键部件易发生磨损、保护装置动作速度慢、抗震性差等都是影响保护装置稳定性的因素。所以,微机继电保护装置应运而生,并在国内35kV变电站中得到了十分广泛的应用。继电保护装置的任务主要包括以下几个方面:

2.1保护装置监视电力系统的整体运行情况

35kV变电站一旦发生故障,会对整个供电区域造成很大的影响。继电保护装置应该具备监视整个电力系统运行情况的功能,在故障发生后的第一时间自动向距离故障最近的断路器发出指令,继电器自动跳闸,从而避免故障元件对电力整体运行造成很大影响。必须从保护整个电力系统安全的角度出发,按照规范规定的要求对继电保护装置进行设计和安装,将电力系统有机的连结成一个整体,这样才能保证变电站电力系统整体运行情况能够得到有效、科学的监视。

2.2及时反馈相关电气设备的异常工作情况

通过继电保护装置监测电气设备工作状态,可以及时发现电力设备运行发生的异常状态,或者检测到电力设备需要进行维修,及时将故障信息反馈给值班人员。值班人员可以采用远程控制系统排除故障,或者组织人员进行维修。

335kV变电站继电保护装置的解决对策

3.1加强日常维护检查

3.1.1充分掌握继电保护装置的日常状态

继电保护设备是否处于较好的状态将会决定继电保护装置运行的可靠性,因此,收集并整理相关技术资料、严格进行设备图纸与设备的检测工作、做好日常运行巡查记录等,将会对继电保护设备的维护提供行之有效的帮助。

3.1.2继电保护技术的创新。

引进、借鉴国内外先进的继电保护技术,吸取国外继电保护经验,并结合实际情况创新出完善的继电保护技术,不断推广与应用新型的继电保护技术,确保继电保护设备处于不断创新发展的状态,从而为继电保护装置提供坚实的基础。

3.2强化继电保护的抗干扰性

3.2.1采取抗干扰方法

继电保护装置的抗干扰性是系统稳定性的重要指标,供电企业应高度重视。当前,加强弱点系统的保护是继电保护系统抗干扰采用的主要方法,加强弱点系统能够阻止干扰进入到弱电系统中。对于该方法可以从以下两方面入手:一是做好干扰信号传播路径的防护工作,以此隔离相关的干扰信号;二是改善继电保护系统中的硬件装置,对一些设施进行改造或直接淘汰陈旧设施等。

3.2.2加强抗干扰性的措施

3.2.2.1采取各控制室分开接地的方式

将需要接地的各个控制室进行分开接地,如果没有进行分别接地,必然会导致接地线一端的电压会超过荷载,这样的过负荷运转会对继电保护设备的正常运转产生十分严重的影响。

3.2.2.2采取可靠的方法降低接地装置的电阻

若是电力系统中的接地设备为电压、电流互感器等接地设备,则需要尽可能的降低这些互感器的接地电阻。这样不仅能够形成一个低阻抗特性的接地网络,还能有效的减小电流在流入过程中产生的电位差,从而有效降低对二次回路设备的干扰程度。

4结论

本文对35kV变电站继电保护装置基本要求、首要任务以及存在问题的解决对策进行了分析与探讨,具有十分重要的意义。在我国社会经济发展及人民日常生产生活中,电力资源都是人们依赖的重要资源,加强35kV变电站继电保护设备的监控、维护、创新,能为我国电网的正常运行以及人民生产生活的正常发展提供良好的保障。

参考文献:

[1]赵前勇.35kV变电站继电保护对策[J].科协论坛(下半月),2013(10):9-13.

[2]骆健,丁网林,王鹃.提高微机变压器差动保护可靠性的研究[J].电力系统自动化,2006年10期.

继电保护装置的基本要求范文篇9

关键词:继电保护;状态检修;电力系统;决策

中图分类号:TM77文献标识码:A

1概述

继电保护装置的状态检修就是对保护装置的运行状态进行正确的评估,变以固定时间为检修周期的计划检修模式为以设备状态为基准的响应性检修,只有在设备性能即将破坏和急速下降的临界状态才停电退运进行检修。这样可以让继电保护装置尽可能地处于运行状态,避免出现由于二次设备单方面定检所引起的一次设备的停电,做到该修才修、修必修好。

2继电保护状态检修适用范围

实行状态检修的继电保护装置需要具备自检、上传以及通信等功能,这是由于状态检修的实施必须以实时收集和处理的现场设备运行数据以及对设备运行状态的正确评价为基础,依靠人力来对保护装置的运行数据进行收集和整理是不现实的。因此,状态检修的适用范围应该是智能型的保护装置。微机保护装置及其二次回路能够将实时状态信息通过接口上传至现有继电保护故障信息系统中,因此适用于状态检修。以单套微机保护上传的状态信息为基础,结合此类型微机保护同批次产品的误动情况、发生故障的情况以及其他共性特征,来针对该套微机保护装置制定相应的状态检修计划。晶体管型和电磁型等常规保护装置则不适用于状态检修,这些常规保护仍需按照相关规定进行周期性的计划检修[1]。

3继电保护状态检修所要采集的基础信息数据

继电保护状态检修所要采集的基础信息数据如表1所示,主要包括了原始资料、运行资料、检修资料以及其他资料。完善的资料是对继电保护装置进行状态评估的基础,这些资料的采集既是状态检修工作的重点,也是难点。

4继电保护装置状态评估定级策略

4.1状态评估定级的基本思路

为了使继电保护装置状态分析与状态评估成为现实,改变目前电力系统中没有严格的二次设备状态评价体系的现状,应建立起量化且具有可执行性的继电保护状态评价指标体系,摒弃以往那种仅以合格和不合格状态来区分继电保护装置的做法。量化的状态评价指标应以继电保护的安全运行状况为根本,结合缺陷事故纪录、各种试验项目报告、不良运行工况记录等相关信息,细化每一具体保护装置的各种异常信号的危险等级及相应危险分值。此外,由于状态检修还要对设备状态的作出判断,能够预测未来可能发生的故障,这就需要那些经验丰富的老专家的意见。因此,继电保护状态检修中也应该有专家诊断系统的参与。

4.2状态评估的信息来源

保护装置状态评估的信息来源应该是综合性的,在线监测信息、各项试验信息(含现行预防性试验)、设备家族缺陷事故的记录信息以及不良运行工况记录信息等都是对保护装置进行状态评估的信息来源。这些信息按照其对保护装置状态反映的程度不同,以相应的权重表示。通过这些采集到的状态信息,再结合相应的权重,就能对二次设备的运行状态进行评估和打分,按照打分值基本上就能对设备的健康状况作出判断,并且可以由此来作为制定状态检修计划的依据。

4.3状态评估定级细则

按照状态最优一切正常为100分,状态最差需要立即退出运行为0分来制定状态评估的打分细则。

四类状态:最优状态,打分100分,即说明保护装置所有运行状态信息都正常,且没有不良运行工况和批次质量缺陷纪录。

三类状态:异常状态,打分90-99分,非致命错误,需要尽快安排检修。

二类状态:临界状态,打分51-89分,说明保护装置运行于临界状态,有条件的情况下应立即安排检修,不能停电则必须加强监视。

一类状态:危急状态,打分低于50分,有严重缺陷需要立即进行停电检修,一般为致命软硬件错误或有紧急反措。

①最优状态。需同时满足打分为100分;继电器、元件、二次回路以及保护屏等无缺陷;装置接线、定值无误,符合各种规程、条例以及反措要求;运行条件如外观和抗干扰措施等良好;检验项目以及期限符合规程要求;装置无任何告警信息。

②异常状态。出现综合打分为90-99分;一年内因同一原因处理超过2次;一年内因不同原因处理超过3次;同批次或同类型保护装置已发生过3次及以上软硬件故障、发生过误动事件等情况中任一项都为异常状态。

③临界状态。出现综合打分为51-89分;装置有非致命软硬件故障;非紧急反措;同批次或同类型保护装置发生过1次及以上软硬件故障;装置发出异常告警等情况中任一项为临界状态。

④危急状态。出现综合打分低于50分;装置有致命软硬件故障;紧急反措;有需要马上进行处理的异常告警;保护通道设备异常或中断;所控制的一次设备操作失控等情况中任一项为危急状态。

5继电保护状态检修的成效及技术展望

5.1状态检修的成效

通过继电保护状态检修的实施,浙江电力公司改变传统的计划检修模式为状态检修,不仅更科学和更有针对性制定了检修计划,能够将检修的重点和主要精力集中于真正需要检修的保护设备上,使得公司继电保护设备状态检修的管理水平上升到一个新的水平;还大大减小了继电保护停电操作次数,对设备的可靠性和运行可用性都有很大的提高,也降低了电网运行管理的成本,社会效益和经济效益显著。

5.2未来的技术发展

如何从海量的保护装置运行信息中甄选出对判断其实际运行状态有用的关键信息,来完成对保护装置的状态评估,是状态检修工作的重点和核心。因此,继电保护状态检修智能决策系统的开发将是未来技术发展的重要方向。

该智能决策系统以数据采集层、评估决策层以及应用展现层等多层体系架构为基础,通过对设备台帐模型、运行数据模型、状态指标模型等三类信息模型的统一管理,在将原始数据提高给状态评估决策层进行评估后,由决策层生成相应的检修策略。而在应用展现层则是根据用户的不同要求来实现各种高级应用功能。整个系统将成为一个智能而又有机的整体,能够大大提高继电保护状态检修的决策智能化以及管理信息化水平。

结语

开展继电保护的状态检修能够有效减少设备的检修停电时间和次数,对于提高保护装置的可用率和供电可靠性极为有利,还能大大降低继电保护校验工作量和“三误”的发生,是电力系统发展的必然要求。

参考文献

[1]叶远波,孙月琴,黄太贵.继电保护状态检修在现代电网中的应用研究[J].华东电力,2011.

继电保护装置的基本要求范文篇10

关键词:电力系统;继电保护;重要性;措施

1继电保护的概念

继电保护是指当电力系统元件或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时,用来保护电力系统及其主要设备(如发电机、变压器、输电线路、母线和电动机等),或反应电力系统电气设备发生的故障或不正常运行情况,而直接作用于断路器跳闸以终止这些事件的发展,或向值班运行人员用时发出信号的一种自动化措施和设备。

继电保护系统的基本任务是:反映电气设备的不正常工作状态,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班运行人员进行处理,或由装置自动进行调整,或将那些继续运行而会引起事故的电气设备予以切除,反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作;当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由元件的保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度的减少对电力元件本身的损害,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统某些特定要求。

2继电保护装置的基本要求

继电保护有四个基本要求,即可靠性、选择性、灵敏性、速动性,要全面考虑。在某些情况下,“四性”的要求有矛盾不能兼顾时,应有所侧重;片面强调某一项要求,都会导致保护复杂化、影响经济指标以及不利于运行维护等弊病。

(1)可靠性。不得出现拒动或者误动,这就是对继电保护装置的可靠性要求。保护装置如果不能满足可靠性的要求,反而会成为直接造成事故或者扩大事故规模的导火索。

(2)选择性。选择性是指当电力系统发生故障时,继电保护装置应该有选择性的切除故障部分,让非故障部分继续运行,使停电范围尽量缩小。首先由故障线路或元件本身的保护切除故障,当上述保护或开关拒动时,才允许相邻保护动作。继电保护选择性的满足,主要由整定计算来考虑,通过正确整定保护装置的动作值和动作时间来实现,即通常说的灵敏度和动作时间配合,其原则是从故障点向电源方面的各级保护,其灵敏度逐级降低,其动作时限逐级增长。

(3)灵敏度。继电保护装置的灵敏性是指继电保护装置对设定范围内的故障或者异常状态,能够可靠地进行预定反应和动作的能力。在继电保护装置的保护范围内,不论故障点的位置如何、不论故障的性质如何保护装置均不应拒动。但在保护区外发生故障时,又不应误动。

(4)速动性。继电保护装置尽可能迅速的排除故障,例如短路故障等。较短的故障切除时间可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正常的速度,提高电力系统的稳定性。

3电力系统继电保护现状

随着我国经济的发展,各类用电设备急剧增加,电网系统规模不断扩大,继电保护技术也随之日益发展。继电保护与前沿技术相结合,尤其是计算机在继电保护中大量普及,使得电力企业能够利用计算机的数学运算能力和逻辑处理能力,从而提高安全保护的能力。更重要的是,随之计算机技术的发展,人工智能等先进技术也取得了长足进步。电力系统继电保护是一种普遍的离散控制,分布于系统的各个环节,而对系统状态进行判断,是实现保护正确动作的关键。由于人工智能的逻辑思维和快速处理能力,人工智能已经成为状态评估的重要工具,越来越多的应用与电力系统的多个方面,特别是继电保护方面。相比于人工操作,人工智能具有更强的灵敏性和速动性。不可否认的是,在可靠性方面,人工智能仍能还有很大的进步空间。另一方面,计算机网络作为新时代信息处理和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,将其与继电保护相结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。应用了网络技术的电力系统继电保护技术使每个保护单元都能共享安全系统的运行和故障信息的数据,使得各个保护单元在分析这些休息和数据的基础上协调动作。目前来看继电保护的网络化已经开始实施,但是还处于起步阶段,要实现我国继电保护的全面网络化,还需要广大技术人员的不懈努力。

4确保继电保护可靠运行的方法及措施

继电保护的可靠运行是由配置原理合理、质量和技术性能良好的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证的。下面就如何确保继电保护可靠运行的具体方法及措施进行探讨。

4.1应用高新技术

提高电力系统的继电保护技术水平,可以使继电保护系统的运行更稳定、可靠,进而能够提高电力系统的安全运行效率,减少相关事故的发生。从现阶段来看,可以从两个方面着力解决继电保护系统技术水平提升问题。一方面,顺应信息化趋势。随着信息技术的不断发展,利用电子计算机设备来处理大量信息已经成为计算机技术融入各种工业领域的必然趋势,此外,继电保护装置的目的不仅仅是缩小事故范围或者查找事故点,更是为了能够保证电力系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享安全系统的运行和故障信息数据,各个保护单元在分析这些信息和数据的基础上协调运行,从而进一步提高保护的及时性、准确性、系统性。另一方面,顺应智能化趋势。智能化是提高继电保护运行可靠性的重要技术创新,人工智能技术的引进将提高工作效率,节约大量人力、物力,使继电保护装置的稳定性大大提升。

4.2转变故障处理思路

在做好继电保护设备的验收、日常检查工作的前提下,如果继电保护系统出现了故障,那么对其进行有效处理、深入了解事故原因、总结经验教训,才能有效应对继电保护装置出现的故障,并引以为戒,为以后的工作打好基础。电力企业应该做好两方面的工作:①要加强相对相关数据、信息的收集和利用。在继电保护装置运行的过程中,如果出现了问题,在日常操作中不易察觉,而只有电力系统失去保护出现了故障,人们才能发现继电保护装置也出现了问题。而利用故障录波、事件记录、电子计算机事件记录报警灯等信息来还原故障发生时继电保护设备相关的状况,就能有效的找到事故发生的原因,防止一些隐蔽性强的故障的出现对整个系统造成的影响。所以,故障原因记录等相关的信息收集和利用意义重大,可以作为未来的故障处理技术指南。②要对故障原因进行分类。继电保护运行中出现故障种类有很多,可能是设备因素,也可能是为因素。因此,电力企业可以收集以往的故障信息,将其分门别类的这里、归纳,有原则、有依据的对面前的事故或者故障进行判断,然后采取科学的方法进行维修、处理。

参考文献

[1]杨东山.中国电力继电保护技术的发展与展望[J].民营科技,2009,8.

继电保护装置的基本要求范文篇11

随着电力系统的高速发展与计算机通信技术的进步,继电保护技术逐渐向计算机化、网络化、一体化与智能化方向发展,这对继电保护装置调试技术提出了更高的要求。继电保护装置的调试技术十分关键,关系到继电保护装置的稳定运行。因此,应切实做好继电保护调试工作,为继电保护装置的正常与稳定运行,打下良好基础。

一、继电保护装置的基本任务

电力系统继电保护装置是在电力系统发生故障和运行不正常时,能够及时向运行值班人员发出告警信号,或直接发出跳闸命令,快速切除故障,消除不正常运行状态的重要自动化技术和设备。继电保护的基本任务:①能够自动迅速,有选择的跳开特定的断路器,使电力系统的故障部分快速从电力系统中分离,达到最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,同时将电力系统安全供电影响降到最小。②能够反映电气元件的不正常运行状态,同时要依据不正常运行状态以及设备运行维护条件的不同向值班人员发出信号,以便及时进行处理,反应电力系统不正常状态的继电保护装置通常带有一定的延时动作。电力系统对继电保护装置要求具备速动性、选择性、灵敏性以及可靠性。

二、继电保护装置的调试技术

2.1微机型继电保护装置的系统调试。系统调试要求详细观察系统的运行状态,以便及时发现隐患。

2.1.1带方向保护的方向校验。线路带上一定的负荷后,在监控后台机上查看某一时刻同相电流电压数据进行分析。例如:线路输送功率为从变电站向线路送电,则A相电压正半波最大值应超前A相电流正半波最大值一定角度(最大不超过180度),即同半波数据内电流最大值落后电压最大值几个采样点;否则,线路保护方向错误。根据装置采样频率可以算出两点之间的角度,如12点采样,则两点之间为360度/12=30度。同理,可校验B,C两相。

2.1.2差动保护极性校验。主变压器带上一定的负荷后,才能判断出主变压器差动极性。在监控后台机上查看某一时刻主变电流采样数据,根据差流相数据的大小判断差动极性,也可通过对各相电流的波形分析差动极性。正常状态下,对于两圈变压器在同一时刻,主变压器高低压侧A-a,B-b,C-c相电流波形应正好相反,即高压侧为正半波数据,低压侧为负半波数据。

2.2微机型继电保护装置的回路调试。回路调试即结合设计要求和系统功能进行全面细致的试验,以满足变电所的试运行条件。回路调试包括一次、二次系统的接线、保护、监控、打印等功能的全面校验和调试。

2.2.1装置打印、声音报警功能的调试。要求打印机设置正确,打印图形、报表完整美观,大小合适。能够实现自动打印和手动打印。对断路器、隔离开关等开关量加声响报警功能,对保护动作信息加声响报警功能。与智能直流屏、智能电度表、五防等装置的通讯应正确。在最后阶段还应对整个综自系统完善,确保综自系统防雷抗干扰,检查各屏上标签框上应做好正确标识。

2.2.2装置监控功能的调试。装置遥控功能的检查:后台应能可靠准确地遥控断路器分合闸。如遥控失败,查找原因。测控装置或控制回路是否上电;直流屏合闸电源或者一次开关处保险是否投入;测控装置通讯是否已通;装置远方、就地切换开关是否切到远方位置;断路器分合位置、工作试验位置是否在后台上正确反映;控制回路接线是否正确。

2.2.3装置保护功能的调试。装置保护功能的调试一般根据线路、变压器、电动机等继电保护装置类型,依据设计定值,用专用继电保护测试仪在保护装置上加电流或者电压,检查装置动作精度并传动断路器,在后台机上应正确显示保护动作信息,开关变位信息和动作时间数据。

2.2.4一次、二次系统的接线检查。①开关控制回路的调试。在送出电源后,进行开关电源的操作,这个过程中观察指示灯是否能够吻合,分合闸的状态是否正常,如出现故障要关闭控制电源进行检修。②开关状态在后台机上的反应。对于各个开关和断路器逐一的手动操作,然后观察后台机上对应状态的显示结果,如果一致则合格,如相反则需查找原因。③变压器等设备信号的检查。变压器本体瓦斯、稳定、压力等信号在后台机上的显示名称、时间是否正确;重瓦斯、压力信号应跳主变各侧断路器,轻瓦斯、温度高信号应报警。

三、继电保护装置调试中应注意的问题

3.1工作开始前应检查工作人员是否已将应断开的连接片断开,并重点检查联跳连接片、远跳回路连接片、启动失灵保护连接片、联切小电源连接片及跳合闸连接片等是否按技术要求切除,此外,应检查应断开的交、直流电源空气开关确已断开。

3.2在调试工作开始前应打印一份定值和正式定值核对,对定值单上没有的定值应认真记录装置内调整的系数,需将装置插件拔出检查并记录。

3.3工作开始前需根据工作内容要求认真填写二次回路安全措施单。二次设备与回路安全技术措施单栏目填写内容的顺序为:“解除并包扎其它断路器回路与启动失灵回路解除本间隔跳闸回路短接电流回路解除并包扎电压回路解除并包扎信号回路。”二次设备与回路安全技术措施单中“安全技术措施”栏目的填写内容统一为:“屏名称、回路名称、回路编号及位置(内侧、外侧)、安装单位端子编号、采取的措施(解脱、短接)与防护措施(包好、封号)”。

3.4与保护装置相关的闭锁条件必须一一模拟检验其闭锁功能是否正常,对定值投入的信号要逐一进行检验,如过负荷闭锁有载调压及TA断线等。

3.5带有方向的保护必须做正、反两方向试验,结合TA的一次与二次极性接法,对照保护定值的方向要求来验证保护装置的方向性是否正确。

3.6调试时需加入最大负荷电流与三相平衡的额定电压,然后瞬间断合保护装置的直流电源,检查保护装置是否发生误动及信号是否正确。然后,再瞬间逐一断合单相、两相及三相交流电压,检查装置是否出现误动,信号是否正确。

3.7整组试验完成后应调度核对装置的保护定值,对于定值单上没有的值及参数需与试验开始前做的记录相核对。

3.8调试工作完成,投入跳合闸连接片之前,用万用表的直流电压档分别测量连接片上下端对地电位,而不能用万用表直接测量连接片上下端之间的电位,以防万用表档位选择不当而发生误动。

结束语

继电保护的应用对我国电力的稳定运行具有十分重要的意义,对我国的经济发展有极大的促进作用。为了保证继电保护装置可以稳定的运行,需要将其运行状态调整到最佳,保证各项系统都能够正常运行。因此,调试技术人员要不断的丰富自己的专业知识,提高自己的个人素养,在工作中能够严格按照规范执行,保证继电保护装置的运行性能处于最佳状态,为电网的稳定运行创造有利的环境。

参考文献

[1]邱建洲.关于继电保护调试的技术分析与探讨[J].科技信息,2005.

[2]张洪武.继电保护装置调试及验收注意事项探讨[J].广西轻工业,2009.

(作者单位:国网蒙东检修公司呼伦贝尔运维分部)

继电保护装置的基本要求范文篇12

[关键词]电力系统继电保护运行管理

中图分类号:TM732文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)18-0284-01

1继电保护的任务

首先,当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地向距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,并满足电力系统的某些特定要求(如保持电力系统的暂态稳定性等)。其次,继电保护对电气设备的不正常工作情况进行反应,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同(例如有无经常值班人员)发出信号,以便值班人员进行处理,或由装置自动地进行调整,将继续运行可能会引起事故的电气设备予以切除。(反应不正常工作情况的继电保护装置容许带一定的延时动作)

2继电保护可靠性在电力系统中的运行管理

2.1继电保护设备的可靠性

按照电力行业传统对于继电保护性能的要求分为“四性”:选择性、快速性、灵敏性、可靠性。从目前继电保护微机化的普及程度出发可以发现,基于逻辑的选择性,基于通信的快速性,基于精度的灵敏性对于现阶段的继电保护设备来讲,已经相对成熟。所以在目前市场化经济影响下,继电保护设备种类繁多,功能各异的大环境中,保证继电保护设备的可靠性,变得尤为重要。

首先,是选型设计。电气设备在进行继电保护设备及其辅助设备的选型设计时,在经济因素可行的条件下,尽量选择技术先进成熟、市场占有率高的产品,因为这种产品的生产在设计、技术及性能等方面相对可靠稳定,运行曲线合理,误差相对较小。同时较高的市场占有率也对实际考察产品性能提供了极大的便利,从而选择最适合自动化变电站的继电保护产品保证电力成产安全、稳定、经济。而且要对所选用的继电保护装置进行性能分析。例如,遥控、遥测、遥信、遥调、保护动作、计量精度等,保证功能准确全面。分析中不单要有效地保证电力系统运行状态良好,同时对电力系统的设备更换、增容扩建也要保留冗余,为保证电力系统长期安全可靠运行奠定基础。

其次,是安装过程的严格监督。严格按照继电保护设备安装相关的规程规定、国家及行业标准进行安装工作,避免产生隐患。例如,山东省某电厂由于工具遗留在继电保护装置内部,导致调试过程中烧毁设备,导致不必要的经济损失和不良影响。黑龙江省某风力发电电场升压变电站主变继电保护设备通讯接口设计为双通道,但实际只安装了单通道,导致长期运行异常,严重降低了继电保护装置的可靠性。只有对继电保护设备质量与安装全过程监督到位,每个环节都符合相关国家或行业标准及规范规程,才能确保在自动化变电站在电力系统中长期、稳定且安全的运行,为电力网提供稳定的电力能源。

再次,是调试过程中各个环节进行要严肃严谨。继电保护涉及测量表计、直流系统、后台监控等设备。因此必须在调试阶段内,明确继电保护与这些设备间的责任界限与分工,相互配合协调;做好基础数据的录入,系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。严格按照其功能进行逐项调试,模拟系统可能发生的各种故障,对装置的整组模拟、传动进行试验,确保装置的保护功能准确性得到验证。微机保护功能先进,但这并不就意味着微机装置工作可靠性大、安全系数高。严格保证继电保护及自动化装置的背板、端子排、压板、插头的接线牢固,做好光缆、网线防外力破坏的措施及屏蔽干扰措施。应做好工程关键质量点的监察控制。

保护整定值作为继电保护的动作依据,其计算过程、试验步骤必须精确无误。基于是实际电力生产,除了按照各设备性能曲线及相关参数制定整定值以外,还要考虑到对实际各部分接线产生的导致误差的因素,进行消除或核算,最大限度保证整定值的设定负荷现场生产状况。由于整定值设置误差达到十几毫安产生的拒动或误动,而对电气设备造成伤害的事故也是屡见不鲜。

第四,是运行和维护工作的全面合理进行。对继电保护装置按国家、行业的相关规程规定及本单位制定的相关规程规定严格进行巡视检查及维护工作,及时发现并处理继电保护装置的异常运行状况,排除故障隐患。保证继电保护装置的安全稳定既是保证电力生产的安全稳定。

2.2对继电保护设备可靠性的运行管理

首先,继电保护专业工作者对继电保护设备进行运行管理,应当具备相应的专业技术知识及对现场设备情况的透彻掌握,其中应包括:

被保护电力设备的基本性能及有关参数;系统稳定计算结果及其对所管辖部分的具体要求;系统的运行方式及负荷潮流;系统发展规划及接线;发电厂、变电站母线接线方式;发电机、变压器中性点的接地方式;断路器的基本性能:其分、合闸线圈的启动电压、电流;分、合闸时间,金属性短路时间及其三相非同期时间;辅助触点、气压或液压闭锁触点的工作情况;直流电源方式(蓄电池、硅整流、复式整流、电容储能跳闸等)、滤波性能及直流监视装置;电流、电压互感器的变比、极性、安装位置,电流互感器的伏安特性等。

其次,继电保护专业工作者应了解运行管理工作的相应职责,形成闭环管理,能发现问题,有计划方案,有改造实施,有技术总结。其主要职责应包括:

对运行继电保护装置的维护及定期检验,按时完成保护装置定值的更改工作;参加有关的新、扩建工程保护装置的选型设计审核,并进行竣工验收;事故后或继电保护不正确动作后的临时性检验;按规定对继电保护动作情况进行定期的统计分析与总结,提出反事故措施;贯彻执行反事故措施(包括上级机构确定的),编制保护装置更新改造工程计划;根据整定单位确定的原则接线方案,绘制原理接线等有关图纸,经基层局、厂审定后施工;会同用电监察部门,提出对用户继电保护的原则要求和提供有关定值;协助对变电站及发电厂值班人员进行有关保护装置运行方面的技术培训工作。

3继电保护在电力系统中的发展

在国家能源局2014年4月15日的《防止电力生产事故的二十五项重点要求》中第十八项“防止继电保护事故”中,与之前的反事故措施相比,对继电保护的可靠性,提出了细致的要求。其中对继电保护设备各环节提出包括:涉及电网安全、稳定运行的发电、输电、配电及重要用电设备的继电保护装置应纳入电网同一规划、设计、运行、管理和技术监督;继电保护装置的配置和选型,必须满足有关规程规定的要求,并经相关继电保护管理部门同意。保护选型应采用技术成熟、性能可靠、质量优良的产品。

同时,对继电保护定值与运行管理工作中应注意的问题也做出了非常详细的要求。包括继电保护的配置、定值整定、元件特性、工作制度、运行维护及检测、继电保护专业与通信专业的配合等方面都做出了详细要求。这些要求更进一步的体现出继电保护设备的可靠性在电力生产中的重要作用,同时也是向我们电力行业尤其是继电保护专业工作人员提出了更高的要求。

4结语

通过对继电保护在综合自动化电力系统中重要性的探讨,对其运行特点以及重要事项进行了浅析。对于保证继电保护设备在自动化电力系统中的安全稳定运行及管理,进行了分析。结论为:以现实工作需求为基础,以全面、系统的安全管理手段为根本,在完善继电保护的设备安装、调试、运行、维护、检测各个环节的协调配合下,提升综合自动化电力系统继电保护的可靠性,才能保证对电网的电能供应及电能质量。

参考文献

[1]王维俭.《电气主设备继电保护原理与应用》(第二版).中国电力出版社.