继电保护的对象(6篇)
时间:2024-03-28
时间:2024-03-28
关键字:煤矿;供电系统;继电保护;要求分析
一、煤矿供电系统继电保护的概述
据相关数据表明,煤矿供电系统中的常见故障往往是短路故障,并且以单相接地短路的故障居多;对于变压器和电机等各种大型的机电设备中,层间和匝间甚至相间短路是其主要故障。当出现短路故障时,将会使企业遭受严重的损失,例如,短路将使的整个供电系统局部电网电压下降,从而强大的短路电流通过电气设备并产生的热效应,使机电设备发热、过载等产生严重损伤甚至报废。当机电设备运行不正常时,常常伴随着电一相中断、机过负荷及中性点不接地而系统中的单相接地等现象。虽然它们对供电系统的危害比故障对供电系统的破坏程度较轻,但如果如此长期不稳定运行状态的持续会导致电机故障频频发生。因为用电设备和供电系统的长期过负荷会使附件绝缘老化,引起故障一相断线将会直接引起电机的过负荷;同时,中性点不接地系统中的相接地会使非故障相对地电压将升到正常值的三倍,容易使用电设备在绝缘薄弱的位置引起电击穿现象,并引发相间短路故障的产生,从而影响煤矿供电系统继电保护的正常运作。
二、煤矿供电系统继电保护所作工作
1、反馈电气设备的不正常工作情况。通过对不同的运行问题、设备工作情况以及设备运行维护条件等发出不同的信号,从而提示相关技术人员及时采取相应的措施,使整个供电系统尽快恢复正常,或通过计算机技术由装置自动地进行调整、修复使得那些继续运行会引起安全事故的电气设备予以纠正,并确保其正常运作。同时,对于反应不正常运作情况的继电保护装置,在相关技术规定范围内允许带一定的延时动作。
2、时刻监视着电力系统,确保其正常运行。如果被保护的各个电力系统元件发生故障时,该系统将及时地通过继电保护装置准确地给离故障元件最近的断路器发出跳闸或重启命令,使故障元件能够迅速从电力系统中断开,并得到有效的控制。同时,若设备发生的故障足以危及整个电网系统的安全时,继电保护装置可以最大限度地减少或避免电力系统元件本身的损坏,从而确保整个煤矿供电系统的安全、平稳地工作。
3、实现电力系统的自动化和远程操作。通过采用当今先进的计算机技术,能够使继电保护的控制装置实现自动化以及远程操作。例如目前广泛使用的备用电源自动投入、自动重合闸、遥控以及遥测等,都是采用了该技术,随着当今计算机技术的不断推广与运用,将大大提高了继电保护的工作效率,并保证整个供电系统的正常运行。
三、煤矿供电系统继电保护装置的要求
1、运作的可靠性
若要确保继电煤矿供电系统的安全、稳定运作,就必须要求继电保护装置具有高的运作可靠性。对于保护装置的可靠性也就是指其在保护供电系统的过程中,如其保护范围内出现故障时,保护装置必须能够及时、正确地做出相应的动作,但是不能拒绝动作,更不能出现错误动作。然而,设备的可靠性主要是靠装置本身的质量、装置的安装质量和保护设计的正确性来保障的。所以,为了提高继电保护设备的可靠性,必须要尽可能选用简单的保护方式,同时还要应采用可靠性高的元件以及所设计的回路性能良好。此外,闭锁、必要的检测和双重化等措施也必不可少,从而使继电保护装置易于调试、整定和运行维护,进而提高其运作的可靠性。
2、选择性
选择性是指当机电设备或者煤矿供电系统发生故障时,继电保护系统有选择性、针对性地做出相应的反应的现象。例如,在故障发生时先由故障设备或线路本身的保护清除故障,若线路本身或故障设备的保护断路器拒动时,才允许由相邻线路、设备的保护或断路器失灵保护切除故障。同时,为了确保设备良好的选择性,对线路及其相邻设备要有符合要求的保护措施和同一保护内有满足要求的跳闸元件与起动等元件。此外,当在非全相运行期间健全相又发生故障,或重合于本线路故障时,相邻元件的保护应保证其具有良好的选择性。但是,如果在单相重合闸过程中以及重合闸后加速的时间内发生区外故障的情况下,允许被加速的线路保护无选择性。所以,只有煤矿供电系统继电保护装置具有良好的选择性,才能使供电保护更具人性化,更有选择性的保护整个电网的正常运行情况。
3、高的灵敏性
调查显示,继电保护装置的灵敏性往往反应出在对其所保护范围内的所有电气故障以及运行状态异常的反应能力,灵敏性越高表明继电装置的保护能力越强。对于灵敏度符合相关标准的继电保护装置,在其所保护、控制的范围内,无论线路或电气设备出现什么样的故障与异常,或者无论故障点发生在保护的始端还是末端,如果煤矿供电系统继电保护装置的灵敏性良好,都能有效地保证系统的正常供电。目前,保护装置的灵敏性一般是采用灵敏性系数KS来衡量,对于增量型继电保护装置,其灵敏性系数的表达式如下所示:
KS=保护区内故障参数的最小可能值/保持装置的动作整定值
而对于减量动作型继电保护装置,其灵敏性系数表达式如下所示:
KS=保持装置的动作整定值/保护区内故障参数的最小可能值
通过上述表达式可以看出,若要使保护装置的反应灵敏度满足要求,KS值必须要大于1。所以,只有灵敏度符合要求的继电保护才能保证整个煤矿供电系统继电保护的有效运行。
四、结语
综上所述,煤矿供电系统继电保护工作不容忽视,并将越来越受到人们的重视,因为其运行情况与煤矿企业的效益息息相关。本文主要通过对我国煤矿供电系统继电保护的要求进行探讨分析,并针对当前的问题提出了相应的改进措施,还阐明了如何按相关规定整定并校验,确保继电保护做到安全、可靠、灵敏地工作,避免出现误动作或拒动等现象,为煤矿供电系统的正常、安全供电做出贡献,从而保证整个煤矿供电网络的高效运行并提高企业的收益。
参考文献:
[1]孙猛.矿山继电保护系统相关问题的思考[J].硅谷,2009(22).
[2]赵英海,唐印伟.煤矿供电系统继电保护的管理[J].煤炭技术,2006(06).
[3]古锋,杨珊珊,孙国强.煤矿供电系统继电保护配置存在的主要问题及优化探讨[J].煤矿现代化,2009(05).
关键词:防跳回路;位置继电器;接线影响
继电器是电力系统运行中的一个非常重要的设备,它能够有效的对线路回跳的现象进行有效的控制,在系统运行的过程中如果不能对短路造成的合闸和跳闸现象进行有效的控制,就有可能对整个电力系统的稳定运行构成十分不利的影响,这样的情况对于设备的安全以及人们身体的健康都有着非常严重的威胁,所以一定要对这一问题予以重视。主要分析了SF6开关位置继电器的接线对防跳回路的影响,希望能够给有关人员提供一定的经验和借鉴。
1防跳继电器的运行原理
断路器控制回路若发生断路器“跳跃”是非常危险的,容易引起机构损伤,甚至引起断路器的爆炸。断路器的“跳跃”现象一般是在跳闸、合闸回路同时接通时才发生。为防止断路器的“跳跃”现象发生,通常“防跳”回路设计都是采用防跳回路,当断路器出现“跳跃”时,将断路器闭锁到跳闸位置。常用防跳回路有串联式防跳回路、并联式防跳回路。国内产品多采用串联式防跳回路,进口断路器多采用并联式防跳回路。合理的防跳回路除具有防跳功能外,还具有防止保护出口触点断弧而烧毁的优点,这也是应用微机保护装置不可缺少的技术条件。“防跳”回路动作原理:当控制开关SA5~8接通,使断路器合闸后,如保护动作,其触点KCO闭合,使断路器跳闸。此时TBJ的电流线圈带电,其触点TBJ1闭合。如果合闸脉冲未解除(例如控制开关未复归其触点SA5~8仍接通,或自动重合闸继电器KR触点卡住等情况),TBJ的电压线圈自保持,其触点TBJ2断开合闸线圈回路,使断路器不致再次合闸。只有合闸脉冲解除,TBJ的电压线圈断电后,接线才恢复图示原来状态。触点TBJ1的作用:TBJ电流线圈带电,触点TBJ1接通TBJ电压线圈自保持,只有合闸脉冲解除后TBJ电压线圈断电,触点TBJ1断开退出自保持。触点TBJ2的作用:TBJ电流或电压线圈带电,触点TBJ2断开合闸线圈回路,有效防止断路器再次合闸,达到防跳目的。如断路器机构内也有防跳功能,为了防止产生寄生回路,按规定只能二者选其一,若需取消操作箱TBJ的防跳功能可用导线将触点TBJ2短接;若需取消开关的防跳功能可拆除至防跳继电器线圈的连线。触点TBJ3的作用:TBJ电流或电压线圈带电,触点TBJ3处吸合状态,可有效防止因跳闸回路的断路器辅助接点调整不当(动作变位过慢),造成保护出口KCO触点分断时燃弧烧毁的现象发生。用导线将触点TBJ2短接取消TBJ的防跳功能后,能吸放动作的TBJ仍具有对KCO触点的保护功能。电阻R的作用:当保护出口KCO触点回路串接有信号继电器,如触点TBJ3闭合而无电阻R时,信号继电器可能还未可靠动作就被TBJ3短路,串接电阻R后可减小分流保证信号继电器可靠动作。通常串接信号继电器的电流线圈阻值较小,故电阻R选用1欧便可满足上述要求。当保护出口KCO触点回路无串接信号继电器时,则此电阻R可以取消。并联式电压操作的“防跳”回路动作。
2设备使用过程中存在的主要问题
在近几年电力系统运行中,微机保护和SF6相互配合对预防合闸时出现的故障有着十分重要的作用,在设备的生产环节,保护屏的防跳保护和开关机保护的生产是由不同厂家完成的,所以在接线方式和元件的设计上也存在着非常大的差异,很多时候,在两套设备同时使用时会出现在跳闸的位置继电器反应有误的现象,所以针对这样的现象要对其线路进行适当的调整才能保证其正常的使用,有些设计单位为了给自己提供更大的便利,要求在设计的过程中撤出一套设备,认为退出保护屏那一套设备对其功能的正常发挥是没有任何影响的,但是保护屏的改线过程又相对比较复杂,所以智能选择将开关机机构箱那一套防跳保护撤出,,这样也就给以后的工作带来了很大的安全隐患。
3两套防跳回路选择其中一种
我国的某一个220kV的变电站在运行中主要采用的是综合自动化的运行方式,高压开关使用的是国家的一个生产企业生产出来的产品,所以其性能也有了更好的保障,保护装置采用的是LFB-940B操作箱,在开关机箱和继电保护屏中都设置了防跳回路,但是最大的问题就是两套不能在使用中很好的相互配合,产生这种现象的主要原因是在电路合闸以后出现了跳闸位置的继电器不能返回的到原始的位置,而且跳闸位置的继电器和防跳回路最终练成了一个闭合回路,这样也就使得继电器中的电流使得跳闸位置在电流的作用下又开始动作,这样也就使得防跳继电器接入到了负极的1脚位置接口,这样开关自身形成的一条闭合回路也在这以过程中被取消。从而保证了保护屏上防跳回路的完整性。使系统得以正常的运行。
结果:开关机构箱在保护屏合闸回路出现故障之后不能有效的对回路误导防跳的作用,所以在实际的使用中也起不到很好的防跳作用,所以这种接线方法实际上存在着一定的不足。
4位置继电器线圈串入开关常闭触点,两套防跳保护同时使用
某220kv变电站选择的开关是由国外的生产厂家来生产的,保护操作箱也是当年最为先进的产品,在应用的过程中是严格按照施工图纸来完成开关操作试验的,但是在试验之后发现现指示灯是是亮的,但是绿灯却一直在闪动,有关人员在对其进行检查之后发现跳闸位置的继电器连接有误,使得连接该继电器的端子和另外一个端子形成了一个相对比较完整的串联回路,这样也使得开关的辅助测点根本没有办法使继电器返回到原来的位置。
经过对该电路进行分析之后,对与之相关的端子进行调整,合闸之后将跳闸位置的继电器断开,在分闸的时候,将常闭触点接通,这样就可以更加有效的是对合闸回路进行监视,从而也就解决了合闸之后整个系统出现闪光的现象。
结束语
SF6开关位置继电器的接线状况对防跳回路有着十分重要的影响,如果接线方式不正确就会影响整个电路的正常运行,同时也会给电力系统造成非常关键的影响,对其供电质量会产生非常大的阻碍,进而也影响了电力系统经济效益的实现,所以一定要对这一问题加强研究,只有这样,才能更好的促进我国电力系统的健康发展。
参考文献
[1]陈楚忍.变电站开关防跳的实现及试验方法浅谈[J].电子世界,2013(24).
茂名市粤能电力股份有限公司广东茂名525000
[摘要]随着国家电力系统规模的不断扩张,促使变电站监控及其相关保护系统要求持续提高。近年来计算机技术及通讯技术与控制技术的持续发展,变电站综合自动化技术方面也得到了飞速发展。本文分析了220kV变电站综合自动化系统与继电保护,阐述了继电保护的作用,并提出了实用性保护策略。
[
关键词]220kV变电站;综合自动化系统;继电保护
前言
国家最关键的能源工业之一就是电力工业,电力工程中最重要的系统部门就是变电站系统,其是发电站及各用户之间的关键环节,变电站主要就是电能的转换及分配,因为电网系统中使用最广泛的就是变电站,所以电力系统运行的稳定决定性因素就是变电站的正常运行。因此,变电站综合自动化系统与继电保护研究是有着重要的现实意义。
一、变电站综合自动化系统及继电保护概论
随着科学技术的持续创新及计算机技术的普及,电力系统也逐渐的实现了微机控制,变电站综合自动化系统已经充分的替代了以往变电站的二次系统,这也是电力系统未来的发展趋向。变电站综合自动化系统简单、可靠,并且具备较强的可扩展性以及兼容性等优势,并不断的被人们认可且广泛应用,在较大型的变电站监控中也得到了很大的效果。近年来,诸多的变电站都开始利用计算机监控系统且成功投运,这也表明变电站综合自动化技术的成熟与重要性。
变电站在正常工作时,相关继电保护装置是不运行的状态,所以,变电站正常工作中也就不能充分的显示出继电保护的重要性。若是变电站中没有安装继电保护装置,那么在变电站出现故障时并不会被有效清除,并且对应故障会持续加重,进而引起极为严重的后果。继电保护装置是经过反应电力系统对应器件所存在的异常及故障讯号,且动作在发讯号及跳闸上,这能够极快且准确的将各类故障与电力系统进行隔离,以便于充分的避免较大面积的停电事件,有效保障电力系统是处在安全稳定运行中。继电保护能够有效提升电能的质量,以及促使电力生产不断呈现出高质量及高效益。
二、220kV变电站综合自动化系统
220kV变电站综合自动化均是使用数字式微机继电保护以及对应的微机监控体系,以便于充分达到综合自动化管理,此系统具备较高的可靠性,且其技术非常先进,可扩展性极强,集保护、监测、测量、控制以及记录和警报与信号等功能于一身。
继电保护对于系统运行是非常关键的,220kV设备中的对应保护设施目前也还是较为独立性的设置,是依据其相关保护对象来有效配置且单独行进行组屏的,达到就地分散布置且直接性输进电流以及电压量,并且在其动作之后又直接的操作相关断路器跳闸,是和综合性系统完全独立的,以便于确保总体系统可靠性。220kV设备是依据其保护及测控集于一体的装置设备,不过应该合理要求具备CPU配置,来确保监控及保护均是独立性的。相关保护动作讯号除过测控单元直接性采集,还应该尽可能的掌握保护讯息。
三、继电保护
1、继电保护任务
继电保护应该保持自动迅速的有选择跳开特定的相关断路器,以便于确保对应故障器件避免出现继续损害,保证其他相连无故障器件是正常工作的;并且,有效的反应其对应电气器件异常运行状态,依据其运行维护相关条件来发出讯号并降低负荷,进行跳闸操作。这样有助于相关值班人员能够及时的对故障进行处理。并且,这时通常不会要求保护迅速进行动作,是依据电力系统和对应器件损伤程度来充分规定其动作延时,避免不必要动作以及因为干扰反而出现的误动作。
2、电力系统对继电保护的要求
随着继电保护设备装置的快速发展,电力系统对继电保护的相关要求及需求也是越来越高。整体来讲,电力系统对于其继电保护设备装置要求包含了其安全性及快速性和可靠性与选择性以及灵敏性这五个方面。
其对应安全性关键是强调处在不该动作时不会存在误动,快速性则是有效强调可以在较短时间内充分把相关故障或者是异常情况从系统中有效切除及隔离,这也是对于相关继电保护设备最基本的要求。快速性充分要求其继电保护设备要在最短时间之内发现故障并排除,由于故障会对电力系统所造成的损害会随着时间而越发严重。关于可靠性是强调处在该动作时不会出现拒动现象。以内的电力系统发展现状来讲,对应保护设备的拒动损害程度要远远大过误动现象。还有其选择性关键是强调自身的相关整定范围之内故障的切除,以便于确保可以尽可能的给没有故障部分进行供电,不会出现越级跳闸现象。灵敏性是充分强调故障反映的能力,一般是采用灵敏系数来表示,应该说装置的不拒动以及不误动是关键点。所以电力系统为了要确保安全运行,就会要求继电保护设备装置是常备的且多样可靠的。
3、变电站继电保护作用
在电力系统出现故障之后所引起的严重后果,其电力系统的对应电压会出现大幅度的降低,并且用户负荷有效运行也会遭到一定程度破坏;并且相关故障位置具备较大短路电流,出现电弧时就会将对应电气设备烧毁;会在很大程度上破坏发电机并列运行稳定性能,并导致电力系统出现震荡或者是总体系统均是没有了稳定性,从而出现解列瓦解现象;还有就是电气装置中所流过的强大电流会出现发热以及电动力现象,导致相关设备寿命缩减或者是严重损坏。
四、变电站继电保护性质分类
1、发电机保护。在发电机保护中是有定子绕组短路现象的,定子绕组出现接地情况,定子绕组匝间就会出现短路情况,发电机的外部出现短路,对称过负荷等方面故障。其出口方法是停机以及解列和缩减故障所涉及的范围以及所发出的讯号。
2、线路保护。相关线路保护是依据电压的等级不同,电网之中的对应中性点接地方法不相同,输电线路和电缆或者是相关架空线所对应的长度不同,其可以是相间短路、单相接地短路以及单相接地和过负荷。
3、母线保护。相关发电厂以及关键变电站母线应该是要安装专用的母线保护装置。
4、电力变压器保护。电力变压器保护具备对应绕组和引出线之间所存在的短路,中性点是直接性接地方所出现的单相短路,绕组匝间出现的短路以及外部短路所导致的相关过电流,中性点直接性接地的电力网间外部接地短路所导致的相关过电流和中性点的过电压以及过负荷情况,并且油面降低及其变压器温度提升,油箱的对应压力出现提高或者是冷却系统出现故障。
结语
在变电站电力系统中主要的子系统就是继电保护,电力系统的发展对继电保护提出了较高要求及需求,充分实现变电站继电保护故障相关信息有效处理,这能够有效达到准确及快速的故障诊断,并充分缩减因故障导致的停电时间,提升变电站综合自动化系统工作效率。
参考文献
关键词:继电保护;自动化技术;电力系统;应用
中图分类号:F407文献标识码:A
1、电力继电保护器类型、构成及应用原理
电力继电保护器种类繁多,按照其功能和构成可分为静态继电保护器和机电继电保护器及整流继电保护器。而静态和机电继电保护器又可分为电磁型继电保护器、极化型继电保护器、感应型继电保护器、集成电路型继电保护器及晶体管型继电保护器等。按照其量度及电气量可分为:阻抗继电保护器、差动继电保护器、电压继电保护器、电流继电保护器及频率继电保护器等。电力继电保护器主要有测量模块、逻辑模块及执行模块等构成。其应用原理:主要是在电力系统运行过程中,利用测量模块对继电保护对象产生的故障信号进行有效的采集,把采集信息和定值进行比较,然后传输至逻辑模块。再由逻辑模块对测量结果进行数据分析和计算。若此时计算结果是1时,计算动作信号会自主传送至执行模块中,有执行模块下达继电保护命令。
2、电力系统应用继电保护自动化的特性
2.1、智能化管理特性增强
随着计算机的广泛使用,现代电力系统的管理控制模式日趋智能化,智能化的管理控制模式使电力管理呈现人工智能化的特征,人工智能化的电力管理模式大大节约了管理电力系统的资源,并为其他更先进的智能自动化提供了更为宽广的技术运用空间。随着各种智能科技广泛的应用,继电保护自动化技在一定程度上也趋向智能化。从而使得继电保护装置的设计更科学、合理。
智能化技术的发展,带动了继电保护自动化的发展,继电保护自动化装置广泛应用于我国大型城市的供电公司中,对用电进行保护,推进继电保护自动化技术在电力系统中发展的前景。电力系统在输电的过程中,通常可能出现几十种短路现象,如果仅靠人力来排除短路现象,会造成时间严重损耗的现象,利用继电保护自动化技术,将数据先进行采集然后智能分析,可以迅速查出短路原因,从而极大的节省了维修时间,加大了电力系统运输电力的效率。
2.2、网络化更新空间拓宽
继电保护自动化技术是在计算机网络技术的基础上建立的。网络化技术可以远程对电力系统进行操作检查,为继电保护技术提供了更有保障及动力支持的发展空间,网络化技术是继电保护自动化发展的必然趋势。网络化技术可以使电力系统更加稳固和安全,运用网络化的继电保护自动化装置,可以通过计算机网络对故障所发出的的数据进行采集与分析,从而确定故障原因,并发出警报。
随着网络的不断发展,不断更新,继电保护自动化技术的广泛应用,不仅可以对故障发出的数据进行采集并综合分析,还可以对故障原因和位置进行准确的反应,让工作人员快速有效的采取措施解决障碍。比如,现在很多电力系统采用了继电保护自动化装置,工作人员可以通过总调度职能监控,了解线路运行的状态,从而对每条短路的线路进行分析和判断,方便相关人员对不正常的线路进行维修。
2.3、自适应发展迅猛
继电保护自适应技术的迅猛发展推动了继电保护自动化技术的发展,自适应技术的发展可以使得继电保护自动化装置拥有自适性,从而对各种障碍进行检测,自适性技术应用在继电保护自动化装置中,可以延长保护时间,从而使得设备的寿命也得到延长,另外,由于继电保护自动化装置的自适性技术,可以很快的对电路出现的故障进行排除,方便了工作人员的操作,从而节约了维修成本,提高了企业的经济效益。
3、继电保护的基本任务
继电保护被称为是电力系统的卫士,它的基本任务有:
3.1、当电力系统发生故障时,自动、迅速、有选择地将故障设备从电力系统中切除,保证系统其余部分迅速恢复正常运行,防止故障进一步扩大。
3.2、继电保护技术的发展是电力安全发展趋势的一种必然选择,也是企业在供电过程中不可缺少的一种重要应用工程。该技术的运用必将随着电力的不断发展而提升。在现代化的电力需求中,家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。能够保护机器正常运转,又能够对短路等用电现象提出及时警报。
3.3、保护电力系统的安全稳定。能够通过数据的的采集和模拟生成,综合分析可能出现的各种故障;另一方面,在显示故障的同时,能够准确地反映出故障的缘由、位置的情况,便于工作人员能够采取有效的解决策略。能够对各条线路出现的短路等现象作出判断,以便维护人员能够进行及时正常地维修。
4、继电保护自动化技术在电网系统中的运用分析
4.1、继电保护自动化技术的运用
继电保护自动化技术的运用可分为几大模块,提出问题、分析探讨、安装调试、验收投运、运行维护和检修技改等。这几大模块的结合,是对继电保护自动化技术在电网系统中的运用调试和分析,以使继电保护自动化技术能够使得电网稳定的运行,下面具体分析几大模块的作用和运用。
(1)其实提出问题就是要体现它的优势所在,要求它能满足现代化电网的发展需要。这中间要安装很多现代化技术,尤其表现在全球定位技术和计算机远程遥控技术,这两者是保证继电自动化技术的必要条件。
(2)分析探讨是指在运用继电保护自动化技术时,要有着全局观,选择合适的造型,并且能够全方位的监控控制电网系统,还能够对电网缺陷分级处理,这就会使得电网运行的安全稳定。
(3)安装调试,这个环节是整个运用的关键,也是让继电保护自动化技术能发挥作用的最重要的一步,直接关系到电网的安全。由于现在是建设综合性很强的变电站,所以继电保护涉及到了直流系统、后台监控、测量表计、远动、五防等等设备,在调试中要做好对电网质点的控制和电阻电流参数的设置,将风险压制到最低点。
(4)验收投运,是指继电保护自动化技术运用的基本完成,只需通过对遥控和自动控制加强,对完成对数据的验收管理,为以后维护系统做好准备。
4.2、继电保护自动化技术在电力系统中对各个关键环节的运用分析
(1)研究对线路接地的保护运用,对于接地电流的性质不同,采取不同的应对措施,比如说小电流接地型只是自动预警,而对于大电流的则会切断电网系统,并及时处理,从而有效地保护电力系统。
(2)对发电机组的保护,这重保护决定着电网的供电稳定,所以对其保护也划分成两类,一是备用保护,这是对机组本身小部件的维护,一旦出现问题,继电保护自动化装置便会采取措施,预警的同时隔离故障,避免发电机组受到更大的伤害;另外一种是重点保护,这种保护模式是对发电机组全面的保护,一旦出现问题甚至会切断电源,保证机组的安全。
(3)对变压器的保护装置,主要涉及接地保护、短路保护和瓦斯保护,一旦电流电阻参数不正常,便会切断电源,保护变压器,以保证供电的稳定性和电网安全。
(4)继电保护电力系统中的母线,系统母线的作用是不言而喻的,其保护措施所采取的也是与上面不同的三相保护,并分为差动保护和相位对比保护两种方式,从而保证整个系统的供电正常。
近年来,继电保护技术不断创新,已经呈现出越来越大的发展潜力。其在电力系统中的应用价值越发显现,因此需要加强对其的研究,从而促进电力系统的发展。
参考文献
[1]徐虹.浅谈继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].科技创新与应用,2014,34:204.
[2]谭伟军.浅论继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].电子技术与软件工程,2014,01:250.
关键词:电力系统继电保护故障设计
中图分类号:F470.61文献标识码:A文章编号:
正文:
一、电力系统继电保护及故障信息系统的研究现状
目前国外已有很多继电保护及故障信息系统投入到实际应用中,并且取得了较好的效果,但我国对电力系统继电保护及故障信息系统的研究还处于起步阶段,虽然具备较完善的理论知识,但是实践经验却比较少。[2]现阶段电力系统继电保护及故障信息系统建设的迫切任务是为系统的功能定位、规划和实施确定一种合理的框架,同时确定数字式保护和故障录波器的数据处理方式、所支持的数据交换协议,以及对各种信息的定义和动作时间的描述方式。[3]
二、电力系统继电保护及故障信息系统的设计
1.电力系统继电保护及故障信息系统的结构分析
电力系统继电保护及故障信息系统的结构见图1,整个系统由主站层、通信层、子站层和设备层构成,其中主站层由调度管理系统、调度工作站、数据服务器和打印机等设备构成,主要功能是分析和处理上传信息,并与其他系统进行数据交换和共享;[4]通信层的功能是将子站收集和预先处理过的信息上传到主站层,便于工作人员进行查看和管理;子站层的功能是对设备层采集到的各种信息进行简单的预处理,然后经通信层传递给主站层;设备层由微机保护、故障录波器和GPS等设备构成,主要功能是对现场故障信息进行采集。
2.电力系统继电保护及故障信息系统的设计原则
(1)开放性和兼容性。系统设计时,除了要考虑到对原有软、硬件设施的兼容,还要考虑到未来各种应用系统的互操作性,确保用户能够保持原有的操作习惯,同时保证系统在未来有良好的可扩展性。(2)可维护性。系统尽量要在可视的前提下进行各种功能的维护,同时各种功能的维护都可以通过可视化窗口和元件来操作。(3)可靠性。系统的自我恢复和容错能力要强,具备较强的可靠性和安全性,从而确保整个电力系统能够正常稳定地运行。
3.电力系统继电保护及故障信息系统硬件环境的开发
(1)主站系统结构的开发。系统将采用主站分布式结构,这样各主站系统会以专线或者是通信网络的方式连接到各自所管辖的子站上,对子站的数据信息进行分别存储和处理,并和其他主站间进行数据的共享。[5]利用专门的通信前置机,主站系统和所管辖的子站系统之间能够顺利地进行数据交换与通信。利用Web服务器,某个主站系统可以向其他主站系统提供Web数据服务。通过在Web服务器和其他SCADA/EMS、MIS网络间安装系统防火墙,能够防止未授权用户对系统进行访问,从而极大地提高系统的安全性。通过在不同的工作站中安放不同的功能同时可以配置一些如整定计算和专业工作站,来满足不同用户的需求。
(2)主站系统结构的开发。电力系统继电保护及故障信息系统中的设备的种类和数量繁多,子站系统需要解决的问题是如何将这些设备连接到系统中,同时还要能对这些设备进行管理和远程维护,因此系统的设计必须解决装置的通信接口问题。本系统通过采用光电隔离器和多串口的通信设备相连,来解决RS-422、RS-485和RS-232的串口问题。一般设备通过集线器或交换机接入到工控机上,LONWORK设备通过专门的LON卡连接到工控机上,采用CAN总线接口的设备通过专门的转换装置连接到相应子站的工控机上。通过子站系统,设备层所采集到的信息能够传输给子站的后台设备和各级主站,子站后台需要拥有初级的数据处理和人机界面功能。除了特殊情况,一般是不提倡建立子站后台的,因为会增加系统的维护和运行成本。
4.电力系统继电保护及故障信息系统软件环境的开发
(1)软件环境的结构开发。图2为软件系统的结构开发图。本文所涉及的电力系统继电保护及故障信息系统以分布式系统和CORBA技术为基础,整个系统由多个分布式系统组成,多个分布式系统又分别由多个位于不同位置的独立对象组件构成,这样可以确保网络上的任意一台计算机都能够实现即插即用,从而实现系统的可维护性、可扩展性和开放性。
(2)操作系统平台和对象持久化接口服务器的开发。为了确保操作系统平台无关性的实现,整个系统必须支持多用操作系统平台,其中客户端系统必须支持Windows的一系列操作系统;服务器端系统必须支持LINUX、Windows和UNIX系统等。作为一种独立设计的通用接口服务器,对象持久化接口服务器分布在数据库服务器和上层应用间,在系统所采取的关系型数据库和面向对象的应用程序间建立连接,从而完成各种故障信息的转换和匹配。
(3)可扩充的应用系统结构。作为基本的人机界面框架,可扩充的应用系统结构具有通用图形,可以操作数据。通常情况下,可扩充的应用系统结构应包含以下功能:具有面向的方式,能够操作地理连线形和系统图;具有以对象组织关系为基础的窗口操作功能;具有良好的人机界面,运行工作人员对系统进行操作和管理。
(4)事件通知服务。当电力系统发生故障时,继电保护及故障信息系统的子站要能够及时采集和处理故障信息,并将处理后的信息上传给相应的主站系统。系统的子站事件处理程序将采集IED设备所产生的事件信息,并将这些信息转化为一种预先定义的事件信息结构,然后通过公关请求结构中的“事件通知服务”,采用标准的接口调用主站系统的事件通知服务器接口,将事件信息传递给主站系统,让主站进行进一步的分析。本系统必须具备对事件进行预先过滤的功能,因此系统中的事件格式是结构化的。
(5)数据采集器和二次设备对象组件集合的介绍。作为一种独立的对象组件程序,数据采集器的构建基础是对象持久化接口服务器,其功能是收集和存储各种数据信息。数据采集器任务的展开需要事件服务器为其提供一定的事件通道,然后选择一定的数据传输方式。数据库会对数据采集器收集的数据信息进行存储,并与相关的设备进行关联,从而形成针对性的事件日志。本系统需要通过分布式公共请求结构,与现场的所有二次设备(如继电保护装置和故障录波器等)进行连接,同时与一个公共请求结构服务器对象组建进行连接,从而为用户提供各种特殊的应用程序。
(6)设备对象的网关设置。设备对象调用服务可以将每一个硬件设备变成相应的功能对象,设备功能对象的访问会引起硬件设备的访问。对设备对象的引用会存储到数据库中,并与相应设备在数据库中的记录进行关联。使用对象发行机制利用设备号进行查询,能够从设备的完整对象中获取该设备的功能对象,同时也能够从设备的功能对象中间接得到该设备的完整对象。因此,利用设备的完整对象可以直接访问设备的当前状态和设备的静态属性,同时无论设备的功能对象是否存在,设备的各项操作都能被调用。
(7)主站数据库的设计。主站数据库对采集的信息进行分析和处理,然后将处理过的数据进行存储,并与其他主站间进行数据的交换和共享,同时采用关系型数据库来作为与其他系统进行数据交流的平台。关系型数据库由表、表之间的索引、表具有的字段等三个部分构成,通过表之间的索引来描述设备间的关系。由于关系型数据库中表与表间不能建立一对多的索引,因此必须在CIM中选择合适的关联方向来与关系型数据建立映射关系,从而描述关系表。
(8)数据的分类、访问和存储。继电保护及故障信息系统所采集和提供给管理者的信息是复杂多样的,包括时间信息、故障信息、系统自检信息和开关量信息等。虽然故障数据间有一定的关联性,但是系统的保护装置和故障录波器在传输数据时不能保证一并传输所有相关联的数据,因此需要子站系统对采集到的数据信息进行分析和过滤,从而确保将有用的信息传递给主站和管理者。子站系统对采集到的信息进行分析时,会根据数据的重要程度和使用者进行过滤,过滤后的信息会分为等待访问的数据和主动上传的数据,其中主动上传的数据会及时传输给主站,确保管理人员能对系统故障进行及时的了解和判断。
三、结语
本文所开发的继电保护及故障信息系统能够自动监测和采集现场设备的运行数据,对现场设备的数据进行分析和处理后提供给管理人员,对子站上传的各种信息进行存储,并且能够确保系统的良好通信,为电网系统的安全和可靠运行提供了良好的保障。当然本系统仍然存在一些不足,如保护设备的更新、对各种故障信息还需进一步分类和储存、二次设备所传输的数据在内容和格式上尚需进一步规范等,这需要日后进行更深入的研究。
参考文献:
[1]贾旭东.继电保护故障信息系统的应用研究[D].北京:华北电力大学,2011.
[2]赵有诚,赵曼勇,贺春.继电保护故障信息系统建设经验谈[J].继电器,2006,34(6).
[3]何鸣,王皓,黄礼文.继电保护故障信息子站建立的调试方法和应用[J].电力系统保护与控制,2009,(10).
关键词:变压器;继电保护测试;电力设备;电力系统;电力故障文献标识码:A
中图分类号:TM772文章编号:1009-2374(2016)04-0142-02DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.071
在电力系统中,变压器是进行配送电力的重要设备之一,在很多行业中被广泛应用。但是变压器在运行的过程中,经常会出现故障问题,直接影响电力系统的正常工作与可持续性发展,其中,当有大容量的变压器发生故障的时候,会严重威胁到整体的供电设备。随着科学技术的不断发展,对变压器继电保护工作提出了更高的标准,因此,要增强变压器继电保护测试的研究与探讨,推动电力事业的发展步伐。
1进行变压器继电保护测试研究的重要意义
当前,计算机系统的广泛应用,比传统的常规型等继电保护拥有更多的特性。随着科学技术的发展,将计算机通信技术、仿真技术等应用到变压器继电保护测试中,其中数字化在变压器继电保护中的应用,大大推动了继电保护测试点的发展。新兴的变压器继电保护安全监测的方法是推动变压器可持续发展的重要因素,改变了传统变压器继电保护工作的方法,以全新的形式展现出来。将传统的变压器继电保护测试与先进的科学技术紧密地结合在一起,研究出符合社会发展的需要的新兴测试原理,给变压器继电保护测试工作锦上添花。
2变电站继电保护
2.1变压器继电保护的工作原理
变压器继电保护的工作原理是依据变压器在运行的过程中出现故障的时候,继电保护进行有效的工作运转。例如:电压突然升高或降低、瓦斯发生爆炸现象、温度猛然升高、频率降低、电流增加等现象的发生,继电保护及时地发现问题并做出实时保护措施,将发生故障的电闸自动跳闸,将温度与瓦斯做非电量的保护。要想保证继电保护在跳闸时的准确性与安全性,就要确保计算经验数据的可靠性。保证继电保护工作的准确性,将保护的范围控制在1.3~1.5之间。继电保护的灵敏系数要控制在1.2~2之间,其中包括发生故障时的最小数值与保护动作值,因此要有参考地进行选择。
2.2变压器继电保护的分类
变压器继电保护分为五类:一是发电机保护。发电机是由四个部分组成的,即电机外部短路、定子绕组相间短路、匝间短路、定子绕组接地,此外,还包括对称过负荷、定子绕组过电压、励磁回路等。出口方式是以缩小故障影响范围、停机。二是电力变压器保护,是为了更好地引出线相间与保护绕组的作用。中性点设置可以直接在电力网中部与外部接地短路引起的电流和中性点过电压中通过。线路的保护要依据电压的级别、电网接地的方式、输电线路、架空线、电缆的长度等进行保护。三是母线的保护,变电站的发电设备与变电站的母线之间要设置专门的继电保护装置。四是电力电容器的保护,可能会出现两种情况,即由于电容器内部出现故障引发了短路等现象的发生和电容器与断电器之间出现了连线的故障。在电容器组中,某一个地方出现了故障问题,都会引发电压与其连接的母线出现没有电压的现象。五是高压电动机的保护,高压电动机可能会出现定子绕组接地故障、定子绕组匝间短路故障、定子绕组超负荷故障或者是同步电动机消磁现象,同步电动机出现非同步电流的现象等。通过变压器继电保护的分类可以看出,计算机技术的广泛应用使得继电保护装置更加可靠、安全、稳定。依据不同等级的线路实验不同等级的保护装置,自动进行保护策略的调整工作,保证继电保护测试工作的质量。伴随着通信技术的发展与壮大,既提升了变电站的安全运行效率,又给信息保护工作提供了方便与快捷。
2.3变压器继电保护的特点
变压器继电保护的特点包括三个方面:一是可靠性非常高,有合理的配置,良好的质量技术性能,正常运行中的维修、保护、管理等。在继电保护的整个系统中,采用了数据库与方法库的信息管理模式,方便了系统的全面升级与维护工作,在运转的过程中,将分散式的传输转变成集中式的运输过程。换言之,将网络数据库与规则库进行集中管理,保证其中一个工作站发生故障,不会影响到整体的正常运转。二是实用性非常强。在进行电力运行的过程中,会出现一些故障等原因的问题,继电保护有效地针对这些问题进行二次的保护措施,保证数据、系统的完整性。继电保护工作具有分析、统计等特点,大大方便了工作人员的有效操作,实用性非常强,提升了继电保护的运行水平。三是远程控制能力。利用计算机系统进行串行通信的功能,与远方的变电站中的计算机系统有效地进行通信活动,实现了微机的远程控制功能,确保在无人操作的情况下继电保护工作正常运行。
3变压器继电保护产生的新技术的特点
3.161850新技术的发展
伴随着国家出台的相关政策,推动了61850新技术的发展与壮大,给变压器继电保护测试项目带来了新的希望、新的特点、新的发展目标。将仿真技术与新型的计算机系统等有效地应用到变压器继电保护测试工作中,兴起了新的继电保护工作任务。现在研究工作的重要内容就是如何创造新型的变压器继电保护系统与技术;如何发展信号系统,保证科学技术的需求等工作内容,需要工作人员进行长期的、不懈的努力与创新。研究工作人员要以变压器继电保护的技术为优先考虑的对象,发挥其自身的特点与优点,研究出更加可靠的、稳定的继电保护系统,将继电保护系统的优势发挥出更大的作用(如图1所示,61850新技术变电站的体系结构图)。
3.2保护功能与自动化功能结合
要结合当下变压器继电保护的技术与条件,针对低压保护在实际中的融合保护与测控功能进行有效结合,总结出新兴的保护技术。随着新技术的不断发展与61850新型产品的生产与研发,推动了变压器继电保护系统与计算机仿真技术的有效结合,形成一个新的整体,这个新整体逻辑还是在现有的区域中,但是实际的物理装置已经在另一个区域中了,并发挥着自身的作用,这种新型的特点将计算机自动化与变压器继电保护系统有效地结合,发挥出更大的功效(如图2所示)。
3.3统一硬件平台带来的整体性
按照正常的推理来讲,厂家生产的硬件平台与保护的原理是没有关系的,在这种情况之下,既可以维持硬件的稳定性能,又可以保证变压器继电保护系统的整体协调运转。发展到今天,已经有很多的生产厂家将硬件平台进行有效的统一处理,带来了整体性能。但是,还有一定的不足之处,例如:体育整体的硬件不能做到完全的替换工作,即便可以进行替换,也需要更改一些硬件的设备。另外,对于那些可以进行替换的硬件设备来说,作为一个复杂性的整体,由于受到参数与复杂等因素的影响,没有了在进行实际操作时的性能。只有做到真实意义中的一键替换工作,才能降低工作人员的工作量,保证硬件的整体性能。
4目前变压器继电保护检测仍需增添的内容
变压器继电保护发展到今天为止,已经取得了非常大的成绩,但是还需要进行不断完善与进步。要在原有的基础之上,结合变压器继电保护的原理与发展方向进行有效的改进与研发工作,不断找到新的特点,本文从以下两个方面进行了细致的说明:
4.1变压器继电保护之中时间同步能力的检测
到目前为止,有很多种时间同步技术,并在不断更新与发展中,这项技术在变压器继电保护工作中的广泛应用,推动了继电保护工作的发展与进步。时间同步技术大大地解决了不同继电保护装置中的同时间不同步的现象,保证了不同的变压器继电保护装置之间进行了同步的作用。时间同步分析比故障分析的作用更大,但是,时间同步在检测方面还有很多不足之处,仅仅是在时间同步装置中才会发挥作用,需要将变压器继电保护装置中的同步测试能力放在优先考虑的范围之内,才能达到整体的装置处于时间同步的效果。到目前为止,时间同步技术在变压器继电保护工作中测试与广域中的测试都发挥着重要的作用,并保证了继电保护装置的效果与准确性。
4.2变压器继电保护装置可靠性检测
最近几年的变压器继电保护测试发展的过程中,将样品功能的测试与性能方面检测作为工作的重点,很少涉及到继电保护装置的使用寿命与稳定性的检测工作,系统检测变压器继电保护装置的设备还很不完善,有待进一步研究与探讨。优点有:随着仿真技术的不断进步与发展,制造出微机型的变压器继电保护装置,并得到广泛的应用。要从两个方面进行继电保护装置的可靠性测试活动:一是考虑装置的硬件设备是否可靠;二是设备装置的软件是否可靠。
5结语
综上所述,对于今天的变压器继电保护技术已经不能只依靠传统的技术与性能,要不断进行研发工作,将现代化科学技术应用到变压器继电保护工作中,发挥出继电保护工作的特点与性能,大大提升工作效率,保证变压器在正常运行中的稳定性与安全性,提升供电工作的质量,推动电力事业的不断发展与壮大。
参考文献
[1]陈雨华.探讨变压器继电保护测试发展方向[J].科技视界,2015,(9).
[2]杨小兵.变压器继电保护可靠性探讨[J].价值工程,2014,(14).
[3]王维俭.变压器保护运行不良的反思[J].电力自动化设备,2013,(10).
上一篇:少年益智系列故事大全(整理3篇)
下一篇:2022年欢庆元旦宣传语
热门推荐