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0 前言
电力系统规模的扩大对于电力继电保护的要求也越来越高。目前随着电力系统发展的日益复杂化,网络结构越来越复杂,电力继电保护的可靠性问题受到了人们的高度关注。研究电力继电保护的现状对于几点保护发展趋势的预测会产生积极的影响。
1 电力继电保护的现状以及可靠性研究
上世纪50年代开始我国工程技术人员的创造性地吸收,消化,逐渐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的队伍,对我国继电保护的技术发展起到了关键性的作用。60年代到80年代,晶体管积淀保护在我国蓬勃发展并广泛采用。届时,我国已经建成了继电保护研究,设计,制造,运行和教学的完整体系。目前,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的创新时代。可靠性是指一个元件,设备或系统在预定时间内或者是在规定条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件实效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。继电保护的可靠性尤其是指在装置规定的范围内发生了它应该动作的故障。
2 电力继电保护的故障分析
继电保护装置是实现继电保护的基本条件,要实现继电保护的作用就必须有具备科学先进性,行之有效的继电保护装置,有了设备的支持,才能够真正具备了维护电力系统的能力。因此,要做好继电保护的工作就必须要重视保护的设备,而设备的质量问题直接决定了继电保护的效果。这样一来,对于电力继电保护的故障分析是十分必要而且有意义的。当继电保护技术应用出现故障或者异常时,有可能会产生大面积的停电事故。在应用继电保护技术时,应当建立电力监控警报预警系统,提醒电力系统维修人员及时解决故障。尽量能够有效防止电力系统设备的损坏,降低相邻地区供电受连带故障的机率。继电保护装置属于可修复元件,其常见状态有正常运行状态,检修状态以及拒动作状态。
3 电力继电保护的发展展望
未来电力继电保护的发展会逐渐朝着计算机化,继电保护装置的计算机化是一个不可逆转的发展趋势,电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护基本功能外还应该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,强大的通信功能以及其他保护装置和调度联网以供享全系统数据,信息和网络资源的能力,高级语言编制程序等。电力继电保护也会不断朝着网络化方向发展。网络保护是计算机技术,通信技术,网络技术和微机保护相结合的产物,通过计算机网络来实现各种功能,如线路保护,变压器保护,母线保护等。网络保护的最大好处是数据共享,可实现本来有高频保护,光纤保护才能实现的纵联保护。另外,由于奋战保护系统采集了该站所有断路器的电流量,母线电流量,所以很容易就可以实现母线保护,而不需要另外的母线保护装置。电力系统网络型积淀保护是一种新型的继电保护,是微机保护技术发展的必然趋势。它建立在计算机技术,网络技术,新技术以及微机保护技术发展的基础上。网络保护系统中网省级,省市级以及市级主干网络拓扑结构。再者是,智能化的发展,随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用,新的控制方法以及控制原理不断被应用于计算机继电保护领域。
3.1 电力继电保护的基本要求
可靠性是指保护该动体时应可靠动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。另外是选择性要求。选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许有相邻设备进行保护,线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路有配合要求的保护和同一保护内有配合要求的两元件的选择性,欺凌名系数以及动作时间在一定时间内应该相互配合。可靠性与选择性是电力继电保护的基本要求。随着人们生活水平的不断提高,人们对于电力供应的需求也在不断增加,人们对电力供应可靠性的要求也越来越高。为了满足这种不断增长的电力需求,提高电力供应的可靠性,电力系统工作人员设计安装了继电保护系统,充分起到防护与保护的重要作用,使电力系统的供电更加地安全、可靠,为人们的生活与生产提供了更多的便利。随着技术的发展,相信继电保护系统的防护装置将会越来越先进,所起到的作用也将会越来越重要。
3.2 提高电力继电保护设备以及技术的方式
我国继电保护技术的发展是随着电力系统的发展而发展的,电力系统对运行可靠性和安全性的要求也不断提高,这就要求继电保护技术做出革新以应对电力系统新的要求。随着电力系统的不断发展,旧的继电保护技术已经不能够适应新的继电保护装置。我国检点保护装置技术经历了机电式,整流式,晶体管式,集成电路式的发展历程。随着时代的发展,我国继电保护技术主要是朝着微机继电保护技术方向的发展。与传统的继电保护相比,微机保护具有以下新的特点。第一是全面提高了继电保护的性能和有效性,主要是表现在其具有很强的记忆力,可以更加有效的采取故障分量保护,同时在自动化控制等技术,使其运行的正确率得到进一步提高。第二是结构更加合理,耗能低。第三是微机继电保护的可靠性以及灵活性不断提高,具有自检和巡检的能力,而且操作人性化,适宜人为操作,并且能够实现远距离的实效监控。微机继电保护技术的这些特点使得这项技术在未来有着更为广阔的发展前途,特别是在计算机高度发达的21世纪,微机继电保护技术将会有更大的拓展空间。在未来继电保护技术将会向计算机化,网络化,智能化,保护,控制,测量和数据通信一体化发展的趋向。
3.3 电力继电保护对于人才的硬性要求
电力系统中继电保护的工作是一项技术性很强的工作,如果只想学会对设备的调试并不难,只要经过一段时间的培训按照调试大纲一次进行就可以实现。一旦出现异常现象,处理好并非是意见易事。他要求工作人员具有扎实的理论基础,更要有解决处理故障的有效方法。继电保护技术性在很大程度上体现在处理故障的能力上。电力系统微机继电保护系统可以分为软件系统和硬件系统。按照软硬件系统分类分别找出影响其可靠性的因素并建立相应的计算模型。这对于人才就有了更高一步的要求。
4 结语
继电保护对我国电力系统的安全运行骑着不可代替的作用,在我国经济持续发展,对电力要求不断增大的情况下,要做好继电保护工作,需要从各方面对继电保护的基本任务和意义,以及其保护作用的继电保护装置有深刻的了解冰妖及时掌握未来技术发展的方向。随着科技时代的来临,特别是电子技术,计算机技术以及通信技术发展,我国继电保护技术主要是朝着微机积淀保护技术方向发展。继电保护是电力系统发展的安全保障,是保障电力系统安全运行,稳定运行的有利手段。目前,继电保护技术已经得到了广泛的应用,随着科学技术的不断进步,基点保护技术日益呈现出微机化,网络化,智能化,保护,控制,测量和数据通信一体化发展的趋势,提高供电的可靠性。
【参考文献】
1、重要性。继电保护工作作为电网工作中的一个重要组成部分,其工作责任大、技术性强、任务繁重。继电保护工作人员每天面对诸如电网结构、保护配置、设备投退、运行方式变化及故障情况等各种信息,对它们进行正确的分析、处理和统计,工作十分繁重,并且上下级局之间、局与各厂站之间存在着许多重复性数据录入及维护工作。为了减轻继电保护工作人员的工作强度,提高劳动生产率,开发继电保护信息管理系统已成为电网发展的一个必然要求。
2、主要任务。电力系统继电保护管理系统的主要任务是对继电保护所涉及的数据、图形、表格、文件等进行输入、查询、修改、删除、浏览。由于管理对象层次多、结构复杂、涉及几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理甚至人事信息等事务管理,各层保护专业分工较细,这使得数据库、表种类很多,利用管理系统可大大提高工作效率和数据使用的准确性。
在电力系统中,存在如保护装置软件设计不完善、二次回路设计不合理、参数配合不好、元器件质量差、设备老化、二次标识不正确、未执行反措等诸多原因,导致运行的继电保护设备存有或出现故障,轻则影响设备运行,重则危及电网的安全稳定,为此,必须高度重视继电保护故障排除,认真、持久地开展好继电保护信息管理工作。
二、继电保护管理中的不足
纵观目前电力系统各发、供电单位的继电保护管理情况,会发现各单位继电保护管理中存在的问题形式多样、记录内容不尽相同、记录格式各异、填写也很不规范;另外,几乎所有单位对管理漏洞的发现和处理往往只是做记录,存在的故障消除后也没有再进行更深层次分析和研究。更严重的是个别单位甚至对故障不做任何记录,出现管理上的不足后往往只是安排人员解决后就算完事。由于各单位对管理程度不同程度的重视,最终造成运行维护效果也很不相同:有的单位出现故障,可能一次就根除,设备及电网安全基础牢固;而有的单位出现同样的故障,可能多次处理还不能完全消除,费时费力又耗材,而且严重影响设备及电网的安全稳定运行;甚至有些故障出现时,因为专业班组人员紧张,不能立即消除,再加上对故障又不做相应记录,从而导致小故障因搁浅而变成大损失。针对此种现象,为了减少重复消缺工作,不断增强继电保护人员处理故障的能力和积累经验,提高继电保护动作指标,确保电力设备健康运行以及电网安全稳定运行。切实将故障排除管理工作做好,并通过科学管理来指导安全运行维护工作。必须对故障及漏洞要实行微机化管理,借助微机强大的功能,对出现的故障存贮统计、汇总、分类,并进行认真研究、分析,寻找设备运行规律,更好地让故障管理应用、服务于运行维护与安全生产。
三、排除故障的措施
1、对继电保护故障按独立的装置类型进行统计。对目前系统运行的各种线路保护装置、变压器保护装置、母差保护装置、电抗器保护装置、电容器保护装置、重合闸装置或继电器、备用电源自投切装置、开关操作箱、电压切换箱,以及其他保护或安全自动装置等,将其故障按照装置类型在微机中进行统计,而不采用罗列记录或按站统计等方式。
2、对继电保护故障分类。除了按故障对设备或电网运行的影响程度分为一般、严重、危急3类外,还可按照故障产生的直接原因,将故障分为设计不合理(包括二次回路与装置原理)、反措未执行、元器件质量不良(包括产品本身质量就差与产品运行久后老化)、工作人员失误(包括错误接线、设置错误或调试不当、标识错误、验收不到位)4个方面。对故障这样统计后,一方面可以根据故障危害程度,分轻重缓急安排消缺;另一方面,便于对故障进行责任归类及针对性整改,从根本上解决故障再次发生的可能性,也确保了排除故障处理的效果。
3、明确继电保护缺陷登录的渠道或制度。为了逐步掌握设备运行规律,并不断提高继电保护人员的运行维护水平,就必须对继电保护设备出现的各种故障进行及时、全面的统计,除了继电保护人员自己发现的故障应及时统计外,还必须及时统计变电站运行值班人员发现的故障,而要做到后者,往往较困难。为此,必须对运行部门(人员)明确继电保护故障上报渠道、制度,通过制度的规定,明确故障汇报渠道、故障处理的分界、延误故障处理造成后果的责任归属等,确保做到每一次故障都能及时统计,为通过缺陷管理寻找设备运行规律奠定坚实的基础。
四、继电保护故障管理的对策
在全球经济一体化建设进程不断加剧,社会大众生活水平持续提高的背景作用之下,电能作为国民经济建设发展的命脉所在,电力系统运行过程中的安全性与稳定性备受各方工作人员的特别关注与重视。对于供电企业而言,电力继电保护的重要性也由此得以凸显。本文试针对以上问题做详细分析与说明。
1、电力继电保护故障诊断技术分析
在当前技术条件支持下,除纵联保护方式以及差动保护方式以外,所有的电力系统继电保护装置均只能针对继电保护安装位置的电气量实时参数予以反应。从实践应用的角度上来说,针对电力继电保护故障信息的分析能够使电力企业在整个电力系统出现运行故障的情况下辅助相关工作人员针对这部分继电保护装置的动作信息以及录波数据信息予以真实且有效的反应。相关实践应用研究结果表明:对于同一电力继电保护设备装置而言,各相在运行过程当中所表现出的运行状态以及运行情况应当是基本一致的。从这一角度上来说,如果发现同一电力继电保护设备装置在运行过程当中出现一相实验结果与另两相实验结果明显差异的情况下,基本可以判定该相存在运行缺陷。在此过程当中,电力继电保护装置能够自动发出相应的告警信号,其目的在于告知电力系统运行工作人员及时采取相关措施实现对电力继电保护装置故障运行状态的消除。更为关键的一点在于:变压器装置保护功能的实现还能够作为电力系统运行状态下相邻电器元件之间的后备保护方式,其重要意义也是极为突出的。
2、电力继电保护故障诊断技术的发展方向分析
在电力系统的运行过程当中,继电保护主要是借助于电力系统运行过程当中各元件出现异常或是短路故障状态下与之相对应的电气量参数变化情况构建整个电力继电保护动作。从这一角度上来说,电力继电保护故障诊断技术的应用及其实现要求在电力系统运行过程当中,各个保护单元均能够针对整个电力系统的运行数据以及故障信息进行及时且灵活的共享。与此同时,以上电力系统运行状态下的各个保护单元与重合闸装置在针对这部分运行数据以及故障信息进行深入分析的过程当中实现对保护单元运行动作的协调处理,进而实现整个电力系统运行的安全性与稳定性。从这一角度上来说,电力继电保护的主要任务就是上述两个在电力企业供电过程中的普遍性问题。在微机技术持续发展的过程当中,电力继电保护借助于各种证明可靠的算法以及微处理器技术的综合应用,实现在供电系统出现运行故障的情况下,继电保护设备装置能够针对供电系统运行所出现的这一故障问题进行有效切除处理。具体操作步骤如下:首先应当针对距离故障点位置最为邻近的断路器装置进行断开处理,其目的在于确保电力系统中其他的非故障部分能够持续安全的运行。很明显,实现这种电力继电保护的基本条件在于:整个电力系统运行过程当中与各个主要设备装置相对应的保护装置能够借助于计算机网络技术及微机技术实现有效连接。这一基本条件在当前技术条件支持下的可行性是比较高的。从这一角度上来说,在相关工作人员展开有关电力继电保护故障及维修技术的过程当中,工作人员可以采取用质量完好的原价替代存在故障可能性的元件,并借助于对智能诊断以及人工智能的方式的应用,确保电力继电保护故障诊断过程当中数据处理及数据存储的有效性。
3、电力继电保护故障处理系统分析
电力继电保护故障及维修技术在实践应用过程当中要求电力继电保护故障相关工作人员能够针对电力继电保护技术进行有效且完善的掌握。受到电力系统运行设备故障以及征兆间相互关系的复杂性以及设备故障的多元性,有关故障诊断的过程从本质上来说是一种反复性探索实验过程。对于一般意义上的非系统保护而言,借助于计算机联网作业方式,在电力继电保护出现故障的情况下,相关工作人员能够通过对故障查找范围的逐步缩小实现对相关故障问题的查找与排除作业。在这一过程当中,应当特别关注有关电力系统继电保护变压器装置保护的配置作业与整定作业,在此过程当中,相关工作人员应当结合变压器装置制造厂方所提供的有关变压器装置绕组流过故障位置的允许时间以及电流大小,通过对以上两方面指标关系曲线配置的方式确定相应的保护方式。一般情况下,速动性主要是指在电力系统继电保护出现故障问题的情况下应当最大限度的缩短短路故障切除的时间,这对于提高故障性质判定、故障位置判定以及故障距离检测精确性而言均有着重要意义。在当前技术条件支持下,有关电力继电保护自适应原理的分析与研究已较为成熟:在电力继电保护出现故障问题的情况下,结合实践工作经验来看,相关工作人员应当直接针对电力继电保护中的某个运行元件进行故障怀疑,通过故障查找的方式逐步提出怀疑元件,最终确定故障位置。
4、结语
综上所述,在电力系统的实践运行过程当中,电力继电保护被保护元件在出现故障的情况下,继电保护装置能够及时且有选择性的针对故障元件自整个正常运行的电力系统当中进行有效隔离与切除,从而确保电力系统运行的持续性与安全性,其重要意义是可想而知的。总而言之,本文针对有关电力继电保护相关问题做出了简要分析与说明,希望能够引起各方关注与重视。
参考文献
要想保证人们的用电安全和电量的正常供应,就需要供电企业对继电保护起到高度重视,这样做不仅仅能够促使电力得到持续供应,还能够有效提升电力的安全性。在对供电企业不断发展过程中,要想评量一个供电企业是否符合我国社会发展需求,关键的一点就看其自身的是否能够达到持续供电的能力。而且对继电保护起到高度重视,主要是因为进行合理的继电保护不仅仅能够保证电力系统的正常运行,对减少电力故障和相应事故的发生也起到很重要的作用。在供电企业因为自身疏忽而发生电力事故的时候,首先要做的是对电力事故发生原因有一个全面了解,并针对发生电力事故原因提出有效的解决对策,这一过程对供电企业的继续发展和电力的持续供应都是非常重要的。
在对继电保护进行深入研究中,清楚了解到要想保证继电保护的顺利实施,需要考虑的因素主要在于四个方面,在这里笔者就针对于影响继电保护的因素进行深入分析。第一,要想保证继电保护发挥自身最大的作用,就要保证相应设备的质量,只有质量符合电力发展的相应标准,才可以对其发挥自身电力作用进行深入研究。在这一过程中也清楚说明电力设备的保养和维护对整个设备继电保护的顺利实施有很重要的作用。第二,对于实施几点保护工作来说不仅仅需要对电力系统进行合理的继电保护,还需要对供电企业内部工作人员的事业素养进行合理的提升,要求电力工作人员在保证自身职业道德的基础上,还需要具备良好的继电设备维修能力。对在几点保护中出现的问题和故障能够及时有效的解决。在日常防护的时候还需要利用自身具备的专业知识地继电保护中电力设备存在的故障问题有效找出,对其发生故障原因也有一个全面了解,并进行合理的解决。第三,要想保证继电保护的顺利实施,就需要对可能出现的两种情况进行有效制止。这里所说的两种情况包括电力系统损坏和电力系统大面积停电,这两种情况的发生对供电企业自身经济起到非常重要的影响,因此有效避免这两种情况的发生是进行继电保护的首要条件,这也从根本的角度上说明掌握一定继电保护知识对供电企业的发展有着不可忽视的作用。第四,在通过继电保护知识对电力设备进行保护,对发生故障的情况还能够及时解决维修,排除相应故障,保持电量的正常供应。
2 继电保护故障维修的特征
2.1 技术性强
众所周知,电力技术是一项应用性、专业性很强的技术。继电保护也不例外,继电保护涉及所有的电力方面的知识,如电路、变压器设备等等。专业性、技术性强也要求电力继电保护工作人员具有深厚的理论基础和实践能力,同时,工作人员的经验更为重要,因为经验就是多年时间的积累,能够应对各种复杂局面,继电保护中可能遇到各种各样的难题,有经验的工作人员可以采取排除法进行处理,就是通过缩小故障范围来进行继电保护的问题查找。比如常见的配件、元件故障,可以通过故障的外在表现来进行判断和分析,进而能找出故障配件和元件所在。通常的解决办法是更换新的配件和元件。
2.2 信息化
随着互联网技术的普及,越来越多的单位应用网络办公,信息化趋势加强。电力行业也不例外,目前全国所有的电力系统都实现了联网的功能,继电保护技术的发展同样离不开网络的支持,网络化,信息化也是大势所趋。网络技术不同以往,它能给电力企业带来强大的保障,尤其是在各种数据参数方面,实现全程运算,计算机网络是运用数据模拟生成系统来进行运算的,除了正常的运算外,也可以通过数据分析模拟生成系统来检查故障产生的原因,并发出信号做出反应。现在的网络方法可以采集基本数据,分析数据,还可以准确地定位故障发生的位置,这样为工作人员查找故障,解决问题提供了很大的便利。这些都是网络化的优势。信息化还体现在电力信息的互通有无,电力系统、电力设计单位、电力设备等相关单位都可以互相提供相关的信息。生产单位之间可以,建立通信终端来传送信息,接收信息后对信息进行分类,整理,然后对信息进行处理,建立档案库进行存储,以便在继电保护出现故障时进行维修养护提供基础性信息。目前来看,网络和信息正在不断加以完善。
3 继电保护故障维修的操作
前言
随着电力系统的不断发展,电力系统安全运行问题引起了社会各界的广泛关注。继电保护装置的研发也取得了长足进步,已经成为电力系统不可或缺的组成部分,然而电力继电保护故障所导致的电力系统安全问题也越来越突出,如何进行及时有效的处理便成了热点研究之一,下面将围绕这一点进行深入探讨。
1 继电保护的作用
继电保护装置能够实时接收电力系统中各种元器件故障状态下的电气量变化信息,并采取相应的继电保护动作,从而实现对电力系统的有效保护。出现故障时,继电保护装置能够向相关工作人员及时发出告警信号,或者直接向辖下的断路器发送一个跳闸指令,通过该方式以实现对电力故障的有效预防和迅速终止[1]。由此可见,在电力系统中,继电保护具有相当重要的作用。
2 电力继电保护常见故障分析
2.1 电压互感器二次电压回路故障
电压互感器是继电保护重点关注对象,其状态好坏将会对整个二次系统产生直接且重要的影响。PT二次电压回路故障有可能导致保护误动,还可能导致拒动,其具体表现在以下几个方面:(1)PT二次中性点接地方式不正确,如二次未接地或者多点接地;(2)PT开口三角电压回路存在异常,如断线或者短路;(3)PT二次失压,主要是开断设备性能缺陷导致的[2]。
2.2 继电器触点故障
继电器触点是继电器最关键的组成部分,其性能主要取决于如下因素:(1)触点材料;(2)所加电压及电流值;(3)负载类型;(4)工作频率;(5)大气环境;(6)触点配置及跳动[3]。当上述因素无法满足预定值时,便有几率出现各种不良问题,如触点之间的金属电积、触点磨损以及触点电阻急剧升高等。这些不良问题将会明显降低继电器的工作性能,给电力系统的安全运行埋下安全隐患。
2.3 电磁系统铆装件变形
在铆装完成之后,零件弯曲或者扭斜等各种变形均会直接影响下一道工序的装配操作,比较严重的变形有可能导致直接报废。电磁系统铆装件变形的原因主要包括:(1)被铆零件过长或者过短;(2)铆装操作时用力不均;(3)模具装配或者设计规格存在偏差;(4)零件安装位置不准确等[4]。电磁系统铆装件变形是一种常见故障,一方面严重影响了继电保护装置的正常工作,另一方面严重降低了电力系统的安全系数。
3 电力继电保护故障的处理措施
3.1 电力继电保护替代维修法
对疑有故障的元器件进行判断时,可采用相同且正常的元器件进行替代测试。此类操作能够快速且有效地缩小故障排查范围,因而在继电保护装置内部故障的处理工作中得以广泛应用。当继电保护元器件出现故障时,可使用备件进行替代,若故障消失,则提示替换下的元器件就是需要处理的故障点,与此同时,还应关注如下问题:(1)对处于运行状态的元器件进行替代操作时有无采取相应措施的必要,如部分元器件在更换操作时必须要断开电源;(2)对替换元器件的相关参数进行分析,确定完全一致且没有其他问题时,才允许进行替换;(3)对于同一厂家制造的继电产品,先要通过外部加压方法明确极性核之后,才允许进行替换。
3.2 电力继电保护电路拆除维修法
该方法指的是,按一定顺序对并联形态的二次回路进行依次脱开,维修结束后再对其进行依次放回。采用同样方法在该线路范围内对更小单元的分支路予以细化查找。对直流接地等故障进行检修时,建议采用逐项拆除法。对于拆除维修法而言,其主要包括如下几种情况:(1)电压互感器二次熔丝被烧毁,短路故障发生于回路中,建议找到电压互感器二次短路相所对应的总引出处,对端子进行分离操作,从而消除故障;(2)如果箍套装置的保护熔丝被烧毁,又或者电源空气部位的开关无法合上,该情况下,可借助各块元器件的拔插操作以找出故障点,与此同时,密切监测熔丝熔断情况及其变化;(3)如果属于直流接地故障,先采用拉路法,找出故障所处的具体回路,然后分别拆开接地支路所对应的电源端端子,直到有效消除故障为止[5]。
3.3 电力继电保护带负荷检查维修法
对于新投入使用的PT或者对PT进行更换操作时,则有必要对电压互感器展开二次核相以及极性检查,尤其是用于开口三角电压的三次绕组[6],其无论在极性方面,还是在接线方面,均易出错,现场检修操作时可采用带负荷检查法来查找问题。在电力继电保护维修工作中,带负荷检查属于最后环节,同时也是至关重要的环节。采用带负荷检查法时,应特别关注如下问题:(1)确定好参考对象,如相位测量所选的参考电压,通常选用A相母线电压,若电压不方便,也可选用电流以做参考,但均要保证参考点的同一性;(2)准确把握一次潮流的具体走向,若本开关无法用作参考,则需要选用对侧开关或者若干个断路器的潮流之和。值得一提的是,所测二次电流电压在相位与大小上应和一次潮流相同。
4 案例分析
4.1 工程概况
某110kV终端变电站,采用110kV进行备自投方式,在主供电源失电备自投动作过程中,备自投联跳主供线路,然而未能合备用线路,最终造成整个终端变电站失压[7]。
4.2 原因分析
经过全面且深入的分析,总结出导致该继电保护故障的原因主要是:开关闸闭合以后以及合位开入接点使用错误,造成主要供电线路发生跳闸动作之后,由于位置的返回,最终导致备自投放电闭锁的出现。换而言之,受保护性能方面相关因素的影响,使得电力系统发生继电保护故障,最终发展成事故。
4.3 故障处理
经过细致的分析和排查,确认这一事故属于非人为原因导致的,因此,通常应对故障所对应的时间与波进行记录,如此一来,当该故障发生在其他变电站时,检修工作人员便能够结合记录,在比较短的时间内,做出准确判断,找到故障点,并进行针对性的处理。
5 结束语
总而言之,电力维修工作人员应立足于电力运行的具体情况,凭借自身已经掌握的理论知识以及操作技能,全面且深入地分析故障的真因所在,并提出及时有效的处理措施,从而为电力系统的高效运行和安全运行提供有力保障,为企业创造更大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]邹鸣.浅议110kV继电保护故障处理[J].科技致富向导,2011,2:254+266.
[2]刘忠宝.高压电机控制系统继电保护故障处理中的相关问题[J].黑龙江科技信息,2014,18:64.
[3]张爱琪.浅谈继电保护故障处理的原则和方法[J].科技与企业,2011,8:228-229.
[4]戚艺明.继电保护故障处理方法的探讨[J].科技创新导报,2012,10:80.
1.前言
在现代化的社会里,我们的日常生活离不开电,发电厂产生的电通过输送电路到达用户,而电的输送却是与电力变压器息息相关的。电力变压器广泛用于现实生活中如机床、照明、电器、机械电子、医疗设备等。电力变压器由于各种人为的或者环境的因素,在使用过程中会发生故障,对我们的日常生活造成不良的影响。因此优化设计电力变压器的继电保护装置,保障电力的顺利运行就有着很重要的现实意义。
2.常见的电力变压器故障
电力变压器由于各种人为的或者环境的因素,在使用过程中难免会产生这样那样的故障。广义的说常见的变压器故障分为两种类型。第一种类型是内部故障,这种故障主要发生在电力变压器的油箱里面;第二种类型是外部故障,这种类型的故障在油箱外部比较常见,常发生在绝缘套管及其引出线上。在故障发生时,前者要切除变压器可以依靠差动保护动作以及瓦斯;而后者一般只能由差动保护动作实现。在故障发生的情况下,利用瓦斯和差动保护等的速动保护切除故障变压器,变压器的动稳定性则是设备是否损坏的主要因素。
如果电力变压器的故障发生在两侧母线及其相连的间隙时,若故障设备的保护装置保护拒动或者故障设备未配保护,如低压侧母线保护等,这种情况下切除故障变压器只能靠变压器后备保护动。此时由于故障造成的过量电流就可能通过变压器一段时间,这是因为电力变压器的后备保护带具有延时性。在过量电流通过的时间段内,变压器的热稳定性则是设备否损坏主要决定因素。
电力变压器在故障发生的情况下依然工作属于不正常的工作状态,会对电力设备造成很大的损害,如设备周围的绝缘材料迅速老化导致电力设备的某些零部件热量过高。因此为了保护电力设备,在电力变压器发生故障时应及时将其切除避免其他故障的发生。
3.电力变压器继电保护的原理
在电力变压器发生故障时,主要表现为电流增加、电压降低以及电压和电流间的相位发生变化。继电保护的原理就是根据电力变压器正常运行时与故障发生时的电流、电压参数差别而进行工作的[1]。例如,电流保护的继电保护是根据电流增大工作的;电压保护的继电保护是根据电压降低工作的;而阻抗类型的继电保护工作是根据电压和电流比值的变化进行的;差动保护类型的继电保护特点是利用电力设备各端电流大小和相位的差别而进行工作等。
4.电力变压器继电保护的特点
4.1具有高可靠性
电力变压器的继电保护装置的工作特点决定了继电保护装置的高可靠性,这需要对继电保护装置进行有合理的设计配置以保证继电保护的优良性能,此外,在运行过程中进行合理的维护与管理也是很有必要的。在电力系统中,方法库和数据仓库是继电保护装置所采用的信息管理技术,这不仅方便对保护系统进行维护和升级,而且在继电保护装置运行时,整个信息管理系统为集中于网络中心的数据库和规则库,简言之就是集中式的运输,比传统分散式的传输更具有优势[2]。具备了这样的继电保护系统,个别有问题的客户工作站就不会对整个电力系统造成不良的影响。
4.2具有强实用性
针对继电保护装置的电力变压器,当在实际生活中电力变压器产生了故障,继电保护能够针对实际产生的故障通过使用和共享二次部分中的各类数据有效的解决[3]。由于这种继电保护设备能够根据实际情况统计数据和分析系统,这就对工作人员的操作起到了非常实用的作用,具有很强的适用性。
4.3具有便于操作性
当前的电力变压器的继电保护装置都能与变电站的微机监控系统有通信联系。“继电保护装置能实现与变电站的微机监控系统联系沟通是保护装置具备串行通信的能力,这样就能通过远程监控对整个电力变压器的继电保护装置进行实时监控,保障了继电保护系统的可操作性,进而使电力系统更为安全的运行[4]。”
5.变压器继电保护的设计
电力变压器的继电保护装置是变压器的安全卫士,对变压器的工作具有监督的作用,并能将发生故障的电力变压器及时切除。因此,对电力变压器的继电保护装置进行优化设计具有非常重要的现实意义,具体措施可以分为以下几个方面:
A.针对电力变压器的继电保护装置,其中的瓦斯保护可以用于第一类故障即在变压器油箱内部发生的故障。另外瓦斯保护也可以用于变压器邮箱内油面降低的情况。对于0.4×106VA及以上车间内油浸式变压器和0.8×106VA 及以上油浸式变压器,我们均应对其装备瓦斯保护。
B.针对电力变压器的继电保护装置,反应变压器内部短路、套管及引出线等第二类故障,设置纵联差动保护。故障产生时可瞬时切断电力变压器两侧的断路器。
(1)对 6.3×106VA 以下并列运行以及厂用变压器的变压器,和1×107VA 以下单独运行以及厂用备用变压器的变压器,为了实现继电保护,如果后备保护动作延迟的时间大于0.5s,我们应装设电流速断装置在此设备上。
(2)应装设纵联差动保护在6.3×106VA 以下并列运行以及厂用变压器的变压器,和1×107VA 以下单独运行以及厂用备用的变压器的变压器,还有2×106VA及以上用电流速断保护灵敏性不符合要求的变压器设备上。
(3)应装设双重纵联差动保护与高压侧电压为320kV及以上变压器以实现继电保护。
(4)发电机变压器组是整个电力传输的起点,因此我们应对其继电保护装置进行严格的设计以保证电力的顺利传输。具体实施分为以下几个方面:a). 单独的纵联差动保护可以装设与变压器和发电机之间有断路器的情况;b).对于变压器和发电机之间没有断路器的情况,共用纵联差动保护可以装设与1×108VA及以下变压器与发电机组;共用纵联差动保护和单独纵联差动保护同时装设1×108VA 以上发电机。
C.反应变压器对称过负荷保护。
过负荷保护使用与的情况如下:
(1)当数台4×105VA 及以上的变压器并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,可根据实际情况装设过负荷保护;
(2)过负荷保护装置也可以用于绕组变压器和自耦变压器,过负荷保护在这种情况下应接于一相电流上,带时限动作于信号。此时当变压器设备发生故障而无人进行值守,过负荷保护就可以断开部分负荷甚至动作于跳闸。
6.结语
总之,电力变压器在我国的电力传输中占据着极为重要的地位。由于认为或者环境等各种因数,电力设备在运行过程中难免会发生这样那样的故障,破坏电力的供应。因此,优化电力变压器的继电保护设备,对于电力系统的顺利运作具有非常重要的意义,可以满足我们对电力的日常需求,推动我国电力事业的发展与进步。
【参考文献】
[1]黄婷君.试论电力变压器继电保护设计[J].科技信息,2010,(15):35-36.
电力系统是我国国民经济的支柱和基础行业,随着我国国民经济的高速发展,人们生活水平得到大幅度的提高,当前计算机、传真机等高科技产品被人们广泛应用,相对应的对于电力系统可靠性的要求不断增加,电力系统对继电保护技术的要求也在不断提高,而现今通信技术与计算机技术的不断发展又为继电保护技术的发展提供了新的活力,继电保护向着网络化、一体化和智能化方向快速发展。与此同时,越来越多的新理论、新技术应用于继电保护系统。本文通过对继电保护的作用、基本要求及主要的故障进行分析,对如何做好电力系统的继电保护,进一步深人开展继电保护研究,提出了部分建议。
一、继电保护的概念
1.继电保护的基本任务
(1)迅速、有选择性、自动地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障部分能够迅速恢复正常的运转。
(2) 继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置进行联合,在一定条件下,采取预定措施,缩短电力系统故障时间,尽快恢复政策运转,从而提高电力系统运行的可靠性。
(3) 反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件而动作于信号,以便工作人员及时进行处理,或由继电保护装置自动进行调整。
2.继电保护的基本要求
(1)选择性
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒动时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
(2)速动性
速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障,以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性。
(3)灵敏性
灵敏性是指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,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,都能正确反应动作,即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作,而且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可靠动作。
(4)可靠性
可靠性包括安全性和信赖性,是对继电保护最根本的要求。安全性要求继电保护在不需要它动作时不发生误动。信赖性要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时能够获得可靠动作。继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。
二、继电保护的主要故障
1.二次电压回路运行故障
作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行非常重要,二次电压回路上的故障会导致保护误动或拒动等严重后果。二次电压回路异常主要集中在以下几方面:
(1)二次中性点接地方式异常。二次中性点接地方式异常除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样二次接地相与地网间产生电压,这个电压叠加到保护装置各相电压上,使各相电压产生幅值和相位变化,引起阻抗元件和方向元件拒动或误动。
(2)开口三角电压回路异常。在电磁型母线、变压器保护中,由于不按照要求安装电流继电器,使得当变电站内或出口接地故障时,开口三角电压回路由于电阻过小,产生短路。
2.微机继电保护装置故障
(1)电源问题,比如电源输出功率的不足会造成输出电压下降,若电压下降过大,会导致比较电路基准值的变化,充电电路时间变短等一系列问题,从而影响到微机保护的逻辑配合,甚至逻辑功能判断失误。尤其是在事故发生时有出口继电器、信号继电器、重动继电器等相继动作,要求电源输出有足够的功率。对逆变电源应加强现场管理,在定期检验时一定要按规程进行逆变电源检验。
(2)干扰和绝缘问题,微机保护的抗干扰性能较差,对讲机和其他无线通信设备在保护屏附近使用,会导致一些逻辑元件误动作。微机保护装置的集成度高,布线紧密。长期运行后,由于静电作用使插件的接线焊点周围聚集大量静电尘埃,可使两焊点之间形成了导电通道,从而引起继电保护故障的发生。
三、继电保护故障的维修技术方法
1.替换法
用质量较好的或较为正常的相同元件代替认为产生故障的元件,通过判断元件的好坏,能够较为快速地缩小故障查找范围。这是处理自动化继电保护保护装置故障最常用的方法。如果是某些微机保护故障,或者某些内部回路复杂的单元继电器,可以使用备用或者暂时无用的插件、继电器取代疑似故障的元件,如故障消失,则说明元件的确存在问题,反之则继续查找其他元件的好坏。
2.参照法
通过将正常与发生故障设备的技术参数进行对比,从异常处查明故障设备的故障点。特别是对于接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障有着很好的效果。在继电器进行定值校验时,如发现某一只继电器测试值与整定值之间差距较大,可用同只表计去测量其他相同回路的同类继电器进行比较,以此确定此继电器特性是否异常。
3.短接法
将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是否存在短接线范围内,从而缩小故障查找的范围。短接法主要用于切换继电器不动作、电流回路开路、判断控制、电磁锁失灵、转换开关的接点是否良好等。
4.直观法
当面对某些无法用仪器逐点测试,或者故障元件无法更换,而又需将故障排除的
情况下,对故障元件内外部构造进行直接观察物理特征,通过直观的判断寻找故障处理的方法。
5.逐项拆除法
按照顺序将并联在一起的二次回路拆开,然后再依次重新放回,一旦出现故障,则表明故障点所在。
四、继电保护事故实例
某500kV变电站在正常运行时, 主变差动保护动作, 三侧跳闸。
1.主变跳闸后检查情况
(1)1号主变保护C柜(PST- 1200)分相差动保护出口,主变三侧跳闸, 录波器启动。35kV侧TA 电流突变, 分相差动保护B 相电流突变, 电流波形显示有明显的强电干扰。
(2)检查TA 回路, 发现1 号主变A 相35kV 侧套管TA1S3接线柱线芯(C751)烧断, TA 开路。
(3)检查1 号主变B 相端子箱发现: B 相本体端子箱至主变就地端子箱电流回路1 根7x4 电缆的35kV 侧TA 缆芯(B751)和公共绕组TA 缆芯(B541)对地绝缘为零(接地电阻分别为14 和168Q)。进一步检查, 本体端子箱电缆头热缩套内部最外层相邻的两芯线即A751 和B541 对地击穿, 外皮烧黑, 线芯。
(4)对主变A 相35kV 侧套管TA 绝缘检查情况良好; 伏安特性检查并与同相另一组TA 比较, 基本一致,TA无异常。
(5)检查与35kV侧套管TA同芯联系的其它相电缆绝缘良好。
(6)对主变公共绕组和35kV 录波器电流回路在主变端子箱通电检查, 装置显示正常, 测量主变各侧保护回路直流电阻正常。
2.原因分析
由于变压器35kV套管TA 接线盒端子松动, 在负荷较大的情况下产生电弧, 将二次线烧断, 造成TA 二次开路, 产生很高的电压, 致二次电缆的薄弱环节(电缆头)不稳定击穿, 放电电弧灼伤相邻的分相差动保护公共绕组B 相缆芯, 将高电压引入分相差动保护B 相TA 回路, 造成保护动作跳闸。不稳定放电也引起了录波器的频繁启动。
3.处理方法
(1)对主变A 相35kV侧TA 电缆进行更换。
(2)对击穿的缆芯进行绝缘包扎处理(在条件允许的情况下考虑更换), 处理后绝缘良好。送电后, 检查主变各侧TA 回路电流采样值均正常。
4.防范措施
(1)定期检查保护及自动装置TA、Tv 回路采样值, 对异常情况及时进行检查和消缺。
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。
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。
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
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DirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.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.ImplementationofaDigitalDistributedBus
中图分类号:TM77 文献标识码:A
继电保护装置是供电网络中非常重要的保护装置,能够快速有效地对系统故障进行分析与处理,并且自动恢复线路供电。对电力企业服务水平与管理水平提升有巨大作用。继电安全保护工作不仅关系到继电设备,更与整个电力系统正常平衡运行有密切联系,需要从总体来把握。
一、电力自行化继电保护的价值与管理工作现状
(一)继电保护工作体现的价值
对于电力系统正常运行而言,继电保护是不可或缺的方面。继电保护出现问题就可能会影响到电力系统正常运行,从而对社会经济发展带来严重影响。对继电保护设备安全管理工作而言,安全管理工作价值主要体现在继电保护效果方面。管理工作要采取合适的手段与方法,建立并完善相应机制,从而保障电力系统整体平衡运行。
(二)自动化继电保护工作管理中存在的问题
安全管理工作的有效开展首先要依赖于一整套完整的安全管理体系。体系建立与健全是为了保障管理工作在开展过程中,具体工作任务能够有效落实。而当前在管理体系构建方面存有一定问题。对于管理工作人员而言,如果不能有效地落实管理效果,就会影响到某一部分的工作效果。如果所有的工作人员都存在类似情况,那么整体工作就没有成效而言。工作结果也就没有科学性与合理性。
安全管理工作存在的问题,在某种程度上来讲是安全管理工作的程序存在不合理方面。将问题细化主要体现在管理工作人员没有把握安全管理工作的重点与要义。关键部分出现了问题,那么整体效果就会受到影响。此方面对于系统整体平衡安全运行是非常关键的,需要管理工作人员在工作开展的过程别注意。
管理工作人员存在的问题。管理工作主要是由人完成的。管理是通过计划、组织、实施、调整、控制等一系列的步骤完成的。在此过程中伴随着对不同资源调配及优化。安全管理工作的质量与工作人员个人能力素质有着十分密切的关系。某些工作人员在工作中未能有效地履行其职责。从个人能力与知识储备来讲,并不具备相应的管理能力。在面对问题与故障的时候并不能有效及时地解决。必然会对系统正常运行带来不利影响。
设备管理存在问题。电力系统平衡运行,日常管理工作是一个方面,设备质量与工作运行的状态是另外一方面。某些设备自身存在一定质量问题,在采购及后期管理过程中,未能有效地避免,就会埋下隐患。设备在运行过程中需要进行维护,需要工作人就设备的不同状态作准确判断。工作人员在操作过程中的不当行为也有可能会对继电保护设备带来不利的影响,从而间接地对电力系统正常运行带来影响。
二、电力自动化继电保护安全管理
(一)严格要求继电保护装置的质量与性能
电力系统要保证健康平稳地运行,一方面要靠管理,而另一方面就在于设备性能。而设备性能从某种程度上来讲又是由设备质量决定的。除此之外还有操作方法。电力系统正常运行,继电保护装置要达到相应要求。首先是可靠性。其次有选择性与速动性、灵敏性。其中可靠性是最基础的要求,在需要时才能发挥其作用,而不需要时也不会对系统运行造成影响。对于选择与灵敏性而言,是通过继电保护整定实现。速动性体现在对于故障能够在最短时间内将其消除,恢复系统正常运行,从而为系统稳定性提升提供相应保障。系统稳定性得到了提升,故障发生的概率及对零部件的损坏程度就会相应降低。应用于自动化系统中,继电保护的作用在于被保护的系统元件出现问题时,继电保护装置能够给该元件最近的断路器发出指令,将故障元件从电力系统中断开,从而最大程度减少对元件自身的损坏,并能够满足电力系统的某些要求。鉴于此,企业在设备采购时要从以上4个方面来考虑保护装置质量问题。企业在生产设计环节也要考虑到实际应用方面,以提升产品在市场中的竞争力。双方都努力,电力系统平稳安全运行及管理工作效果就会有明显提升。
在管理工作开展过程中,要从企业实际情况出发,合理配置资源,保障继电保护的每一个环节都处在安全运行状态。设备质量是前期性质的,管理工作则是后期性质的。技术在不断发展,企业要同步对软硬进行升级改造。同时要将工作人员素质能力提升放到工作重要位置。在面对故障时,技术人员能够在最短时间内解决。管理工作也可以利用自动化的优势,实现对运行过程的实时监控,将日常管理工作中出现的问题建立专门资料库为后期工作开展积累经验与奠定基础。
(二)从调试与安装环节确无论是设备的性能
系统的正常运行一方面依靠设备自身质量,另一方面则是管理工作水平。而调试与安装环节在两个方面都会有体现。对于安装工作而言,从系统建设到安全管理,每一个环节都要分工合理,职责明确。对参与工作的各部门进行有效协调。在设备安装后要对其进行调试工作,调试过程中要保证不同要求下性能都能达到要求。在此环节也容易发现质量问题,工作人员要有良好的职业道德。调试过程可以模拟设备某些故障来测试设备性能。要考虑到可能会对设备正常运行造成干扰的因素,如磁场干扰,雷电,防潮等。在抗干扰方面要依据相关标准开展工作,首先要考虑到安全与质量方面问题。在施工环节也要加强管理,该环节与设备后期运行的效果有密切的关系。
(三)运营与维护环节
要保障系统安全正常运行,不只是在前期采取相应的措施。设备在运行过程中,随着时间推移某些问题才会产生,这一类问题在前期往往无法有效消除。在运营后要有计划的开展维护工作。验收工作除过常规性试验外。还要针δ承┬碌奶匦宰飨嘤κ匝椋如抗干扰,遥测。设备运行要制定制度规范。制度与规范一部分来源于其使用说明,中一部分来源于前期的试验总结。后期运行中对问故障维护的总结。由于总结工作是动态发展的,因此制度规范也是一个动态变化过程。
设备正常运行与环境有着密切关系,某些设备对环境要求高,满足其要求也就是提升设备利用效率,利用率提升就会带动经济效益增长。并同时对成本有一定控制作用。与设备相关数据与资料要妥善保管,数据资料可能是电子资料,也可能是纸制资料,无论是哪一种都要考虑到资料的安全性,通常情况是采取备份方式。企业要建立一整套完整的信息系统,便于工作过程中信息处理与高效沟通。系统的功能结构如图1所示。
结语
作为重要能源,电力行业的平稳运行对社会经济发展有重要意义。而随着电力行业发展,企业规模不断扩大,电气设备也在快速增加。设备间联系也相应增强。一旦设备出现了问题,就会引起连锁反应对系统整体运行造成影响。针对存在的问题,解决方法要从多方面来考虑。如管理工作科学有效的开展,设备自身质量的安全可靠,工作人员技能素质提升等。
参考文献
【关键词】电力变压器 继电保护 软件系统
电力变压器的正常运行可以保证电力的有效运输,而保证电力变压器正常发挥功能的关键是继电保护,其工作能否完成将影响着电力体系的完整度。只有对电力变压器的机电保护对策进行科学分析,才能在电力变压器续电出现故障时做出合理应对,更好地处理电力运输过程中可能出现的各种意外状况,从而保证电力系统的稳定性和安全性。
1 电力变压器继电保护的常见故障
1.1 电力变压器继电保护概况
电力变压器继电保护主要有三种功能。第一,对电力系统出现的不正常信号和非正常状态做出有效应对,而达到维护继电保护功能的目的。第二,对电力变压器出现的非正常状态和故障进行判断,及时切断问题而达到有效控制事故发生的目的。第三,尽量避免电力变压器的继电保护功能因停电和设备损坏等问题而产生经济损失的情况,从而保证电力变压器的有效运转。
1.2 电力变压器继电保护的常见故障
1.2.1 内部原因造成的故障分析
内部原因造成的继电保护故障主要是电力变压器内部结构出现的机构性故障或功能性故障导致,如果变压器绕组出现故障或者变压器外壳接地线路出现故障都会引起继电保护故障,甚至会引发电网停电或者电力变压器被迫切除的情况。如果变压器出现短路,不能立即对变压器实行切除和停机,就会导致电力变压器烧毁或者不能运转的严重后果。
1.2.2 外部原因造成的故障分析
外部原因造成的故障主要有因油箱外部引线出现搭接情况、电力变压器的绝缘皮套出现发热情况等问题而引发的继电保护故障。如果电力变压器外部出现短路情况,可能会使电力变压器因电压过高而产生严重损害。
1.3 电力变压器继电保护装置的配备原则
当电力变压器内部出现短路或者油面下降的情况时,应该设置瓦斯保护;当外部短路引发变压器过电流的情况时,应该根据电力变压器容量和运行情况,设置电流保护、复合电压启动的过电流保护等装置作为后备保护;当长时间的过负荷对电力设备产生损害时,应根据过符合情况设置负荷保护装置;当电力变压器出现温度升高问题或者冷却出现故障时,应该根据变压器标准的规定,设置作用于信号的设备;110kv及以上中性点直接接地的电力网,应该根据电力变压器中心点接地的实际情况设置零序电流保护和零序电压保护装置。
2 电力变压器继电保护的要点分析
2.1 提高电力变压器继电保护技术的可靠性
电力变压器的继电保护方式主要是采用方法库和数据仓库。这两种方式可以有效地保证系统升级和维护的可靠性。在方法库上对电力系统进行升级和维护,为系统升级和换代提供了便利。因此,配备合理有效、性能优越的继电保护装置可以保证继电保护的可靠性。
2.2 增强电力变压器继电保护技术的实用性
电力变压器运行过程中的一些问题可以通过调节数据的共享性和适用性进行解决。如此一来,在分析问题和数据统计过程中可以增强数据的实用性,进而保证电力变压器的正常运行。
2.3 按照国家标准进行电力变压器设备设计
电力变压器的设计工作应该严格按照国家标准进行,并且严格把控型号选择的问题,以保证继电保护的协调性。同时,在对电力变压器进行继电保护时,应该对继电保护的工作情况和定期数值计算进行审核,保证电力变压器的运行符合国家规范。
2.4 电力变压器的运行应该以行动性为原则
在电力变压器的运行过程中,应该根据其结构的特殊性和功能的实用性,在设备内部安装保护装置,当瓦斯超出限值,立即做出反应,从而保证继电保护装置工作的准确性和便捷性,保证电力变压器的稳定性。
3 电力变压器继电保护的未来发展方向
3.1 软件系统的发展
随着社会科技的进步,电力变压器的继电保护应该向着自动化和智能化的方向发展。开发相关的软件支撑起电力变压器的继电保护工作,建立相应的电力变压器继电保护的工作程序,进行系统的数据记录和分析。通过其对相关数据的细致分析和高效决策来提高电力变压器继电保护的效果,从而维护电力变压器的继电保护功能。
3.2 数据库的发展
国民经济的快速发展使得电力变压器需要向网络化和信息化的方向发展。通过建立电力变压器继电保护的相关数据库和资料来实现网络化和信息化是最有效的途径。具体就是根据电力变压器继电保护工作的实际情况,建立电力变压器继电保护工作正常运行、故障检测和数据存储的数据库,对相关数据进行系统、科学的记录,使资料库可以作为电力变压器继电保护工作的坚强后盾。只有确保数据库在电力变压器继电保护工作中的有效运用,保证数据库对数据的全面统计,才能在设备出现故障后,准确的分析故障原因,找出解决故障的方法,从而保证电力变压器的继电保护工作正常运行。
4 结束语
电力变压器的结构和功能作为电力系统的重要组成部分,其运行过程中会遇到的问题会影响整个电力系统的安全,尤其是大容量电力变压器受损会对电力系统造成致命破坏。而电力变压器的继电保护是电力变压器最重要的保护体系和设备,同时也是保护电力变压器的有效手段,不仅可以保证电力变压器的正常运行,而且还可以将发生故障的可能性降到最低。因此,为了能够发挥电力变压器继电保护工作的最大价值,必须对电力变压器的继电保护技术进行分析,从而找到有效避免电力变压器的继电保护工作的正常进行,保证电力系统的安全性和稳定性,减少电力系统故障发生的概率。
参考文献
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作者简介
中图分类号: TM58 文献标识码: A
在进行电力系统的建设过程中,如何有效实现电力系统自动化控制与继电保护装置的有机结合,提升电力线路应对故障的处理能力和提高电力系统的服务水平,是当前电力系统自动化研究的重要课题之一。电力线路中继电保护的安全管理问题不单单是一个仪表检测、信号预警、事故音响等简单的处理,而是关系整个配电网络的安全和用电安全的系统性问题,需从整个输电网络上进行总体考虑。
电力自动化继电保护的现状及特征分析
继电保护作为保护电力系统正常运营和检测线路故障、自动处理问题的重要手段,在科技日益发达的背景下,也突破传统模式,不断将新设备、新技术运用到配电网络中,不断改革线路中原有的继电保护方式,提升继电保护的快速反应能力。现在的继电保护设备和技术与从前的继电保护设备相比,在技术上和科技含量上已经有了质的飞跃。原有的继电保护在仪表检测、事故信号等单一继电保护的管理模式已经发生了重大的变化,继电保护开始向以计算机技术应用、网络技术、电子技术等技术应用的自动化管理模式转变,实现电力网络中事故的自动检测和处理,在保证电力网络的安全上,性能更好,而且继电保护的设备集成化程度也更加突出,在安装、调试、操作上就变得更加方便,功能更为强大,系统的安全性、稳定性更为可靠。在采用计算机网络技术、通信技术、电子技术之后,继电保护设备在防雷击、抗干扰、工作环境等方面具有更强的适应性和稳定性,能够有效提高电力部门的服务水平,提高工作人员的工作效率。
但是在实际的工作中,虽然继电保护在设备上也发生了一系列变化,在整体的工作环境中变化还没有完全改观。继电保护在管理上还存在一定漏洞,对继电保护的安全措施实施得不够,工作人员的安全意识比较淡薄,管理水平低下,不能够很好地发挥电力自动化的作用和继电保护的安全作用。如何有效发挥电力系统自动化的自身优势和特点,实现对电力系统的全面监控和管理成为电力发展中一个比较突出的问题。在电力事业不断发展的过程中,电力系统在国民经济中的作用也越来越明显,加强对继电保护管理技术的探索和分析对于电力系统的自身发展具有重要意义
二、电力自动化继电保护安全管理策略分析
1、统筹规划,保障继电保护装置性能与设备的质量,科学地选型设计
配电网络的正常运行要求继电保护装置的灵敏度、可靠度和稳定性以及选择性有着严格的设计,要求继电保护装置在动作时能够及时、准确到位,不能出现拒动现象。继电保护的可靠性要求继电保护装置不能够随意干涉配电网络的运行,不能给电力系统的运行带来安全隐患。可靠性是继电保护的重要原则之一。灵敏性和速动性要求继电保护装置能够在电力线路发生故障时快速做出反应,尽快对电力线路的故障进行排除,降低设备和线路的损坏程度,提高线路自动重合和备用电源启动,提升供电网络的稳定性。对于电力自动化系统来说,继电保护的主要工作是对电力系统中发生的故障进行及时反应,对线路中的元器件进行保护。在线路出现故障时,继电保护装置迅速准确地对线路的断路器发出跳闸指令切断线路,将故障元件从配电网络中脱离出来,避免电力线路对元器件本身造成更大的损坏,保证电力线路安全供电,在一定程度上满足电力系统的某些特定要求。
根据电力线路的基本要求,继电保护装置在造型上要能够满足电力系统安全、稳定供电的要求,选择质量可靠、性能优良的安全继电保护装置,选择硬件设施合理,保证继电保护装置的稳定性、可靠性和灵敏性以及速度性,让继电保护能够全面发挥作用,提升电力系统的稳定性,减少元器件的损坏,降低对线路的不良影响。所以,线路在选择继电保护装置时就必须严格把关,控制继电保护元器件的质量,合理选取继电保护的功能,要求质量可靠,以保障电力自动化系统的安全运行,提高电力系统的稳定性。
2、完善继电保护设备的调试安装,确保电力设备的良性运行
继电保护重要的特性就是稳定性和可靠性,在选择时一定要保证继电保护的配置合理、质量和技术性能要满足继电保护装置能够稳定运行,能够提升线路的稳定性和安全性,对继电保护装置的安装、选型、调试等工作,要按照电力线路的基本要求进行施工和管理,从设备的安装到系统后台监控管理的每一个环节都要进行仔细检查,按安装施工的要求进行,认真细致、合理分工、责权分明,要求各个管理部门能够有机的协调配合,共同完成设备的监管和维护,促进电力系统自动化的建设和发展。根据电力系统自动化建设的特点,对后台系统的数据录入、数据库的建设进行联合调试时能够对每一个环节进行监控和管理,保证调试的结果合格,对配电路中的各类故障进行模拟分析,探究测试继电保护装置在实际工作中可能出现的情况,保证继电保护装置中各项逻辑回路的正确性和稳定性,也要保证继电保护的准确动作。对于继电保护装置中的突发事件能够快速、准确地做出反应。例如:防潮、雷击、干扰等情况。在实际的设计中,要采用两端电缆屏蔽层接地,根据相关规范和控制的要求,在通信网络及二次回路中合理配置避雷器装置等相关的措施,提升电力设备的安全可靠性,提高电力继电保护设备的抗干扰能力,提高继电保护的稳定性,保证电力设备的良性运行。
3、强化验收线路网络的安装与运营维护
配电网络的安全管理有着严格的要求,电力系统自动化运行及继电保护安全管理对施工的验收要求十分严格。要加强设备的验收监测和控制,在设备投入运营后要做好维护和保养工作。在具体验收的同时,要根据新设备的具体特性进行详细测试,对各项设备的遥控、抗干扰能力进行严格、反复的测试,保证继电保护设备的性能过关。制订与自动化系统运行相匹配的操作规范及相关管理制度和详细的管理办法,完善继电保护操作环境的控制和建设,提升继电保护制度的严肃性。对于验收的数据、各类报告书、竣工的图纸以及相关施工的技术资料,要做好系统数据内容的保存和备份工作,并报送相关的管理部门存档,以便为电力系统后续良好运行和维护,提供各类资料、数据分析、建议和指导。
根据电力设备的管理要求,要加强对运行维护工作人员的培训,提高他们的业务能力及对新设备熟练掌握的程度和管理水平,要求工作人员熟悉变电站电气主接线图的运行方式和基本情况,对电气运行时出现的故障作出准确的判断,同时还能根据电气设备的运行情况预测可能会出现的故障,准确、清晰地对主控台的信息进行分析,判断配电网中出现的故障。
三、结语
继电保护的安全管理工作是一项十分复杂的工作,一定要根据实际情况进行严格的控制和管理。鉴于电力系统继电保护工作的基本特征和管理方式,在对其安全工作进行管理时要根据工作的实际需要系统而科学地制订管理策略,强化继电保护的设备选型、安全施工、调试安装、系统的测试、投试运行、维护保养等各个环节都要进行安全管理,对继电保护的工作环境进行管理,切实提高电力系统自动化和继电保护各个环节的安全性,提升电力系统自动化的改造水平,服务水平和经济效益。
参考文献:
[1] 张敬.电子信息技术在电力自动化系统中的应用研究 [J].中国电力教育,2010,(9).
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1.引言
近年来,随着电力系统的大力发展,我国电力系统规模和容量的日益增大,同时电力系统面临的故障日益严重。由于继电保护是保障电力系统安全可靠运行的重要技术手段,其正常动作与否将对电力系统运行造成重大的影响,一旦电力系统出现故障,那么将会造成严重的经济损失和人身伤亡。因此对电力系统中的继电保护进行相关研究具有非常重要的现实意义。
2.继电保护对电力系统的作用
电力系统运行中,造成继电保护装置的故障可能是多方面的,为了构建良好的电力系统运行秩序,在设备运作期间必须要配备相应的运行保护。继电保护在电力系统出现故障时能够及时检测故障发生的因素,并判断故障的具置,向技术人员发送报警信号等,为故障问题的处理创造了条件。其优势体现在:
(1)维护安全,性能优越。继电保护技术在数据信息安全性能的保护上作用显著,可有效避免外界因素干扰造成的装置受损等。当电力系统正常运行之后,继电保护装置可以实现有效的防范监测。随着社会科学技术的发展,继电保护装置的这种材料属于绝缘物质,在使用过程中很难受到外界腐蚀作用的影响。在今后的各项电力设备运行技术发展阶段,继电保护装置产品的性能会变得更加优化,其“能力强”主要表现在抵制干扰、增强绝缘、防范电磁等方面。
(2)投资较少,安装便捷。继电保护装置本身的材料质量较小产品重量一般都比较小。这就给电力行业施工创造了有利条件,在电网运行期间结合新建的传输通道,大大降低了电力系统占据的空间。继电保护产品质量的减小对于系统安装施工的操作效率提升也有帮助,可显著降低电网运行的成本投入。我国市场上销售的继电保护产品的内部结构都在积极优化升级。高科技的继电保护产品带来的是故障诊断的高效率,同时在电能消耗上要比其他保护装置低得多。继电保护装置在安装过程中操作方便,技术人员只需安装电气图纸操作即可。
(3)检测故障及防范。从根本上看,继电保护是在电力系统的设备或元器件出现故障之后,对系统实施报警以提醒值班人员处理。另外,还可以对控制的断路器发出跳闸程序操控指令,以及时中断各受损设备的运行,从而达到保护设备或元器件的效果,这种高性能的故障防范功能是其他设备无法实现的。
3.继电保护故障处理的原则
继电保护的故障处理不是单纯的以继电保护人员的意志而进行需要按照一定的原则,这些原则如下:
第一,处理继电保护故障时要保持正确、冷静的态度。电力系统的发电机等设备在运行过程中,继电保护装置的连接片要根据运行方式的变化而进行相应的投、退处理。在进行这两项处理时要求工作人员同时进行,而且要经过细致的辨别清楚后,才能够操作。而且对于跳闸回路的连接片来说,只有相应的开关在运行的过程中才能够投入,所以,首先要使用直流电压表对两个连接片之间的直流电压进行测量,然后再投入。此外,电气的运行人员还要定期对继电保护装置中的数据进行检查,同样的,也要有两个人来完成,而且他们不能够对数据进行修改,或者删除。
第二,能够根据信号状态准确判断故障发生点。在继电保护现场中出现的光子牌信号、事件记录以及故障录波器所采集到的图形、继电保护装置的灯光信号或者其他信号等都是对继电保护的故障进行处理的基础依据。所以,在对继电保护的故障进行处理之前,要对这些信号进行分析,判断出信号处的故障和真伪。同时,根据这些信号所提供的有效信息迅速的采取适当的处理措施,这才是处理继电保护故障的关键之所在。
第三,对人为故障要给以紧急处理。正确处理人为故障时继电保护故障处理中一个非常重要的问题。一旦根据继电保护现场所提供的信号故障信息,没有找到导致故障发生的原因,或者当断路器在断路之后没有发出相应的警告信号,当这两种情况发生时,会给故障处理增加很大的难度,因为,继电保护人员根据已知信息无法正确的判断出这些故障时有人为造成,还是继电保护设备、装置自身发生的故障。所以在处理中这类故障时首先要弄清楚的就是发生故障的原因。在继电保护现场中,现场运行人员的基础技能水平不高,对故障也缺乏足够的重视程度,没有及时的采取正确的处理措施,操作时的误碰等都会导致人为故障。所以,如果发生了人为原因造成的继电保护故障,要对这些故障的实际状况如实反映,以便工作人员能够进行准确的分析,同时对于导致这类事故的原因及处理方式也要给以记录,避免再次发生类似的故障。
4.差动保护二次回路检修方法
电力系统中继电保护的常用方式是差动保护,也是保护电力系统正常运行的重要设备。为了让差动保护作用得到全面的发挥,技术人员或操作人员在调试、控制差动保护设备时必须要注意多个方面的控制,为差动保护设备营造一个良好的运行环境。通常,对差动保护二次回路故障采取的处理措施多数是对电流、互感器等方面实施优化调控。
(1)负荷检修。负荷过大给电流互感器造成的影响是超荷载运行,长时间运行下去会减短电流互感器的使用寿命。因而,差动保护运行时要对电流互感器的负荷大小严格控制,根据实际运行需要适当降低电流互感器的励磁电流。降低二次负荷的方式:降低控制电缆的电阻、选择弱电控制用的电流互感器等,同时定期检查互感器的实际状态。
(2)质量检修。市场销售的电流互感器产品种类较多,具体使用时还是要结合具体的系统保护方式选择。对于测电流过大的继电保护装置,在差动保护过程中则可以选择带小气隙的电流互感器,该装置的铁芯剩磁小,这一特点会使得电流互感器的饱和难度加大,提高了差动保护装置的性能。该类互感器的励磁电流小,对失衡电流也有控制作用。
(3)电流检修。电流互感器是决定差动保护效果的重要元件,也是构建差动保护模式时需要重点分析的内容。在电流互感器安装使用期间,要对互感器的使用型号合理选择。最好使用差动保护专用的D级电流互感器;在经过保护装置的稳态短路电流时,电流达到最大值后需将差动保护回路的二次负荷控制在10%误差内。
(4)保护检修。除了电流差动保护之外,遇到一些操作难度较大的情况时也可以适当变化差动保护的形式。比率差动保护则是差动保护运用较多的一种,将其运用于二次回路检修中也能发挥良好的故障诊断性能。比率差动保护的运行方式:当经过继电保护回路的电流值增大时,不断增强装置保护的性能,以防止故障期间保护装置出现误操作、误动等现象。
5.搞好系统回路的检查工作
电力系统是差动保护二次回路正常运行的前提,在实际运用过程中必须要对电力系统实施严格的控制管理,通过对系统的更新升级来增强运行性能。实现电力系统的更新应该根据收集到的各项数据信息进行收集、分析、处理、归纳,以从多个方面的控制继电保护装置的有序性。
(1)回路结构检查。分析数据信息是电力系统操作的必经环节,差动保护涉及到的电力信息是多方面的,这就需要做好不同信息的分类处理。系统分析可以实现电力自动化操作,对相关信息处理后结合文字、符号、图表来描述信息结果。系统分析包含系统界面、内部接口、功能等。可以通过模拟仿真来检查系统中的继电保护情况,如图1所示。
(2)回路功能检查。新时期我国工业运用的电力系统是高性能的装置,在规划系统时要掌握具体的系统功能分配。引进操作系统前电力要弄清系统用于处理哪些传输信息,然后对硬件资源、系统模块结构图、模块设计说明书等方面综合考虑,最后由编程人员完成系统结构的编排设计。
(3)回路调试检查。当操作系统基本模型出来之后,技术人员要对设计好的电力系统进行模拟调试,通过计算机网络模拟来发现系统存在的不足之处。技术人员在安装系统后也要适当调试操作,对用到的数据库、软件、图形等都合理调试一番,确认无误后才能投入到差动保护运作中。
(4)回路操作检查。电力系统在运行阶段会遇到各种异常故障,影响了系统内部结构性能的正常发挥。在构建操作系统时应注重系统检查环节的布置,通过安装相关的检测装置对系统实时检测,及时掌握数据信息的具体状况,根据差动保护二次回路的实际需要设计方案。
6.结语
综上所述,继电保护的可靠性是一个关系到供电的安全运行的一个重要因素,在电力系统中发挥了重要的作用,不仅维持了系统的正常运行,也保证了系统内部各项装置的有效运行。电力企业在充分认识继电保护作用的同时,也要做好相关保护装置的故障处理,差动保护作为继电保护的重要形式,可以为其他继电保护装置提供指导。随着电力科技含量不断提高,保护装置不断地更新换代,要保证电网安全稳定运行,必须不断提高管理水平,完善继电保护相关管理制度,加大人员培训力度,增强继保人员的工作责任心,变被动管理为主动管理,才能防患于未然。
参考文献