继电保护装置原理范例6篇

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继电保护装置原理

继电保护装置原理范文1

【关键词】电梯 超载保护 失效

电梯从问世到今天已经经历了一百多年的发展,由最早的简陋落后的升降机发展到今天各种先进技术集成的现代电梯,期间经历了无数的改进和提高。近年来,电梯事故频发,电梯使用的可靠性及安全性成为电梯使用者重点关注的问题。据国家质检总局的统计,2013年全国共发生特种设备事故227起、死亡289 人,电梯事故起数和死亡人数所占比重较大,电梯事故达70起,死亡人数57人。事故原因中,安全保护装置失效导致的事故达35起,占全部电梯事故的一半,是引起电梯安全事故的最大因素。在电梯中超载保护装置可以防止电梯发生超载运行,本文通过简要分析电梯超载保护装置的构成及运行特点及失效原因,制定了电梯超载保护装置失效的处理措施,确保电梯超载保护装置的安全可靠。

1 电梯超载保护装置

在电梯使用安全的技术保护领域,电梯超载保护装置主要解决电梯超载的保护问题,可以预防电梯因超载而发生的各种安全事故。为了减少电梯超载事故,一般将电梯轿底设计成为活动轿底,并在轿底下设置若干配有电器开关的支电子传感器,当使用电梯时一旦达到其额定载重时就会触动电器开关,发出信号、切断控制电路并使电梯门无法关闭,而使电梯不能上下运行。这在电梯的保护装置中是非常重要的,尤其是电梯在没有司机操作的运行状态下,超载保护功能可以确保电梯在额定荷载下运行进而保护电梯使用者和电梯所运送货物的安全。超载保护装置型式不同,装设位置也不同,常见的超载装置有活动轿厢式、活动轿厢地板式、轿顶称量式、i房称量式以及电阻应变式。常见的电梯超载保护装置安装见图1。

2 电梯超载保护装置失效原因分析

通过对电梯超载保护装置失效时所造成电梯事故案例的分析并参照以往电梯检验的经验,电梯检验人员发现电梯超载保护装置发生失效主要是由于电梯超载保护装置误动作和超载保护装置不动作引起的。电梯超载报警装置误动作一般是在电梯投入使用一段时间后,出现电梯载荷未超过额定载荷时就会动作的情况,这种故障称为电梯超载保护装置误动作。电梯超载保护装置不动作,是指电梯实际载荷超过电梯额定载荷时,电梯超载保护装置不会发出报警信号,且会正常运行,这种情况是比较危险的,也是引起电梯事故的重要原因。电梯超载保护装置误动作的原因可以归纳为两种,一种是因为曳引钢丝绳张力变化和钢丝绳自重等原因对电梯超载保护装置的干扰;第二种原因是电梯因蹲底等原因造成轿厢底部变形,导致电梯超载保护装置对检测应变量错误,从而出现误动作。电梯超载保护装置不动作的原因也有两种,一种是超载保护装置因锈蚀、老化等原因出现弹簧疲劳、橡胶块老化、零部件运行不畅等现象,导致超载保护装置动作时卡阻;第二种原因是霍尔传感器型的超载保护装置,电梯运行中因曳引钢丝绳绳头组合的弹簧伸缩引起横板旋转移位,导致霍尔传感器和永久磁体发生位移,在霍尔传感器中的的磁通量随之发生改变,从而导致超载保护失效。

3 电梯超载保护装置失效处理

处理电梯超载保护装置之前,需要确定是否失效以及失效原因,同时要进行详细的检验电梯超载保护装置。专业电梯检验人员进行这项检验时一般会结合电梯的运行、下行制动以及电梯的平衡系数试验。通常电梯超载保护装置失效的处理方法两种,一种是将超载保护装置固定在两根以上的轿厢绳头上,这不仅能够防止永磁体和传感之间发生移位,还能够满足更多的钢丝绳连接的要求,从而更加精确的反映轿厢重量,这样还成功的避免了因钢丝绳张力不均引起测量误差这一问题。第二种方法针对目前曳引式电梯中使用最广泛的霍尔传感器型式的超载保护装置,这种超载保护装置安装在机房轿厢曳引钢丝绳的绳头处,维护保养时应注意传感器在电梯运行时传感器和永久磁铁的位置是否发生位移,这样可以避免在运行中因传感器移位发生保护失效或因超载导致溜车等电梯使用安全事故的发生。

4 结语

提高电梯超载保护装置安全可靠性主要是在技术上进行控制,在电梯使用中对不仅要从设备上控制电梯的超载,也要加强电梯使用人员及电梯设备的管理。电梯的安全至关重要,电梯超载保护装置在电梯正常运行过程中起到不可估量的作用。电梯超载保护装置失效会造成严重后果,因此,在电梯是设计制造、安装使用及检验维护等过程中均要加强对电梯超载保护装置的重视,要严格按照相关法规做好检验,做好预防措施,确保电梯超载保护装置安全。

参考文献:

[1]常寅飞.电梯超载保护装置分析[J].中国石油和化工标准与质量,2011(5).

继电保护装置原理范文2

【关键词】发电厂;继电保护;装置性能

1.引言

在电力系统中,继电保护装置作为重要的安全卫士可以在短时间内将故障隔离,从而防止故障的继续蔓延,对电网造成更大的危害。在电厂中使用继电保护装置同样重要。就继电保护技术本来来说,其技术性较强,其关键技术体现在分析故障和处理故障上。本文对此进行了探讨。

2.发电厂继电保护作用及要求分析

将继电保护技术应用于发电厂中,主要原理是检测系统出现的异常信号并给出报警,同时将故障自动切离系统,提前对可能出现的故障进行防范。具体而言,继电保护在发电厂中的作用表现为:进行故障监测,如:在设备发生故障之前,继电保护装置能够进行异常信号的感知,并将故障切离系统,有效防止了元件的损坏;另外,继电保护装置在处理故障时十分迅速,可以避免停电。分析继电保护的基本要求,由于它要完成检测、报警、故障隔离等多种功能[1];因此,满足继电保护装置运行的基本要求是非常有必要的,应该符合其选择性、灵敏性和速度性。

3.继电保护装置工作原理分析

在发电厂中,常常会出现设备线路故障现象,这些故障必然会导致系统电流和电压的改变,如果改变值超出了系统所能够承受的范围,智能控制系统会给出相应的报警信号,技术人员也可以直接向断路器给出断开指令,以此实现故障的隔离,尽可能的减少故障所涉及的范围,这就是继电保护装置的工作原理。就其本质来说,它是对系统中的故障电流、故障电压或者是其他参数的变化进行监测,从而做出判断,给出动作指令。同时,继电保护装置也可以依据实际需要,将动作依据设定为其他参数,如:在变压器油箱中,可以将瓦斯的变化设定为其故障的参考信号。不管是采用什么参数,其基本原理和结构都是类似的;包括:测量装置、逻辑装置以及执行装置[2]。

4.继电保护装置基本性能

分析继电保护装置的基本性能,主要有以下几点:

1)可靠性

继电保护装置的可靠性直接关系到其使用效果;其可靠性主要表现在两个方面,一是故障动作的准确性,另一个是不会产生误动作。可靠性是最基本的要求,对此,需要从多个方面来保证:在配置上要合理,装置的制造质量要过关,技术性能要满足要求等。在电厂中,电力设备通常都有两个独立的回路,在断路器上分别装有不同的继电保护装置,两套设备互补,以实现对线路的保护。

2)选择性

在电厂中,继电保护装置需要进行故障判断,在决策制定时存在一定的选择性,是先断开故障的设备还是先断开故障的线路;此外,装置中的保护元件也具有选择性,需要配合其灵敏系数,以实现对设备和线路的保护。

3)灵敏性

继电保护的灵敏性可以通过灵敏系数体现,它是指能够允许的电流和电阻的变化范围。一旦电流超出灵敏系数范围,装置就会启动隔离功能。通过整定的方式可以实现灵敏系数和选择性的确定。

4)快速反应性

继电保护的快速性要求很容易被理解,当故障出现时,只有快速的将其隔离出去,才能保证其对系统造成的伤害最小。

5.继电保护装置的应用

继电保护装置在发电厂中的具体应用体现在以下几个方面。

5.1 对发电变压器组的保护

继电保护装置在保护发电厂中的发电变压器组时,需要对机组的型号予以充分的考虑;如:在某一大型的发电厂中,机组等设备的造价很高,维护起来十分复杂,停机检修会造成较大的经济损失。对此,在使用继电保护装置时,要求其配置可靠、灵敏并且快速。考虑到该电厂的实际情况,在对发电机和变压器进行保护时,选择了G60以及T60等保护设备;在对厂用变压器以及励磁变压器进行保护时,采用了C30保护设备。采用的这些保护装置具有十分成熟的技术,功能十分全面,在其硬件上包含有能够实现数组控制的相应处理器和芯片。可以采用DSP进行数据处理;因此,保护装置的效率能够得到提高。在实际应用中,可以依据具体情况对保护装置进行灵活选择,其依据是:发电机组的型号、电气控制系统的具体特点等;只有这样才能保证保护与运行控制之间的良好配合。另外,还应该考虑到装置的经济性和维护方面。

5.2 对发电厂电力系统的保护

机电保护装置在进行电厂电力系统保护时,需要充分考虑配合性,即:基于合理减少二次电缆,有效提高对应网络的自动化水平。如:在某发电厂中,将一套电厂用电监控系统配置在两台低压机组上,另外,将系统与上层的DCS相连接,并通过通信网络与继电保护装置相连接;利用监控系统可以实现对电度量的采集,并完成传输,最终实现对保护动作量的遥测以及通信。这种方式最终实现了对电源及保护装置的控制,它不仅提供开关遥控,还可以实现保护定值的查询和修改;自动化控制的可控性提高了,整个发电厂的电力系统更加安全。

5.3 对发电厂直流系统的保护

在发电厂中,直流系统是重要的组成部分,它为保护、开关以及自动装置等提供直流电[3]。因此,保证直流系统的可靠稳定对于整个电厂来说意义重大,它同时也是继电保护装置准确动作的前提条件和有力保障。对于厂用直流系统而言,其配置原则依据的是电气一次系统的分区;考虑到直流系统的远近,可以实现直流系统的冗余配置。如:在某发电厂中,由一套直流供电系统负责机组主厂房发电机组、自动控制装置、输煤系统保护等供电[4]。因此,继电保护装置需发电厂中的直流系统实施保护。

6.结束语

本文分析了电厂中继电保护的作用,对其工作原理进行了阐述,重点对其基本性能和特殊处理以及具体应用进行了探讨。总而言之,发电厂中的继电保护装置应用十分普遍。继电保护装置不仅需要具备共性的功能和性能,还应该依据发电厂的实际情况,在保证可靠性、选择性和灵敏性的前提下,针对具体网络实施保护。另外,为了满足发电厂智能化生产的需要,在选择继电保护装置时,应该配合自动控制系统,实现保护系统的自动化,从而提高保护效果。

参考文献

[1]曹汝鹏.电厂继电保护装置的应用与检修探讨[J].电力技术,2009(22).

[2]张兵海,王献志,李晓文.抽水蓄能机组几种特殊发变组保护整定配置原则探讨[J].水电自动化与大坝监测,2010(1).

继电保护装置原理范文3

关键词:继电保护装置 615系列 断电隔离

引言

在保护电力系统的安全、使电力系统能够有个稳定的运行环境,设计了继电保护装置。由于计算机科学、通讯技术、信息领域的长足发展,许许多多的新技术在数字化保护设备中得到了应用和开发;因为保护装置的嵌入式系统的一些特点,导致其功能变得越来越全面和复杂,也致使保护装置的生产成本和测试难度逐渐增大,这些变化给继电器保护装置的规模化生产及应用推广带来了巨大的挑战。

自发、快速的处理需要保护设备的故障、异常状态,而且将故障设备从系统中阻断,有选择性的作用于断路器,使设备能够正常的工作,在最小的范围内控制损失,提高系统的可靠度,让用户能够安全用电。

一、继电保护装置工作原理及特点

1.继电保护装置的工作原理

利用电力系统设备发生故障或者说有异常时的电气信息发生变化时使用继电保护装置的继电保护动作,就是继电保护装置的工作原理。电气信息包括了电压,电流等,还有变压器油箱内故障时产生的瓦斯等危险气体等其他的物理量[1]。一般情况下,故障信息的继电保护装置包括三个部分,分别是测试部分、逻辑部分和执行部分。在电力系统出现安全威胁时,智能控制系统或者技术管理人员可以发报警信号后直接向断路器发出断开指令,从而将故障隔离开来,从而阻断故障的蔓延,减少故障损失。

2.继电保护装置的特点

选择性多,敏锐度高,速度快和可靠性高,是继电保护装置的特点,这四个特点相互联系,关系密切。

2.1多选择

是指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绝工作时,才允许由相邻线路保护、设备保护或断路器失灵保护来切除故障[2]。要遵循逐级配合的原则,要电网发生故障时,选择性的去除障碍,在上下级继电保护装置之间进行整定。

2.2高灵敏度

可以通过继电保护的整定时,实现在保护范围内线路和设备发生金属性短路时的继电保护装置的灵敏系数

2.3速动性

保证系统的稳定,使设备和线路的损坏程度缩小,减小故障设计的面积,使自动重合闸和备用设备自动投入的效果更高,使继电保护装置能够在最短的时间内切除短路的故障。

2.4可靠性

在正常运行的状态下,继电保护装置进行保护的范围的可靠性是最高的。任何电力设备都不允许在无继电保护的状态下工作,可靠性是对继电保护装置性能的最基本的要求。

二、继电器保护装置的功能及应用

由于电力系统的不断发展和电力自动化保护问题的凸显,继电器保护装置起到了至关重要的作用,继电器保护技术的发展,为电力系统和自动化提供了安全保障;科学技术水平不断提高,特别是计算机科学技术的广泛应用于各个行业,并在生产中逐步形成生产能力,继电保护技术已向网络化、自动化、智能化、一体化方向靠拢。同时电力系统的扩容,简单的继电保护器已经不能满足使用需求,在系统发生故障,庞大的电力系统不会再是简单需要何时恢复、怎么恢复的问题,而是需要更先进的继电保护器来满足后续的改进、协调等多方面的问题,所以继电保护技术从保护向预测、防范的研究领域发展。

1. ABB REM615继电保护装置使电力系统更安全

继电保护设备可在电力系统发生故障或者说处于异常状态时,用最短的时间,在最小的范围内,自动的从系统中切除故障设备,也可以向电力监控警报系统发出信息,提醒电力维护职员及时解决故障,这样继电保护不仅能有效的防止设备的损坏,还能降低相邻地区供电受连带故障的机率[3]。这样还能够防止因为种种原因,电力系统长时间、大面积的停电事故,这也是维护电力系统非常有效的手段。

2.消除电力故障,保障社会生活秩序化。

使用继电保护装置,不仅能够消除电力故障,还能够使社会秩序正常化。使社会经济生活稳定,使人们的生命财产安全不受威胁。例如,几前年北美出现在大规模的断电事故,使经济损失巨大,社会动荡不安,人们的生命和财产安全得不到保障。所以,电力系统是否安全,是全民用电的前提,也是社会安定和人们的生命财产安全的保障。

三、继电器保护装置未来发展趋势

继电器保护技术未来发展方向即为电力系统故障或危害安全运行的不正常情况下,有更加可靠更加智能的处理问题。继电保护装置能在非常短的时间内,在最小的范围内自动响应。需要达到更高的可靠性和智能性,需要多方面的技术支持。

1.网络化技术

对单个继电保护装置来说,过于简单的保护已经不能满足或者适应电网大规模发展的需求。继电保护技术如果要有大的发展,那就必须建立网络系统;对障碍的位置认定、障碍的性质和障碍的距离的准确检测是依据装置得到的故障的信息量的多少。另外,庞大的参数量也需要多台电脑收集才能完成工作。所以,只有在实现继电保护装置的网络化情况下,才可能满足大电网的运行需求。

2.计算机技术

继电保护装置要实现智能化,则在电路的基本保护功能外还需要有智能化功能;所以系统必须有庞大的参考对比信息,包含正常工作时的参数、故障时的参数,还需要有安全的数据存储空间和计算处理能力。

3.一体化技术

即是在现有的继电保护装置的基础上实现数据处理的升级,把单一的继电保护装置设为电网工作系统的终端装置,电网中的电力系统运行和故障的信息和数据,都可以通过继电器来获取。

四、结语

继电保护装置在工厂中的应用除了具有最基本的功能和性能之外,还需要有针对性的功能,即在有高可靠、多选择、灵敏强和速动快的条件下,能够符合工厂的生产需求,根据不同的环境用计算机网络来进行维护。另外为了能适应智能化的生产需要,继电保护装置的选择应该跟网络化技术、计算机技术、一体化技术相结合,才可以达到更高要求的系统自动化保护的效果和功能

参考文献:

[1]王全亮.浅谈电力系统的继电保护措施[J].中国新技术新产品.2011

继电保护装置原理范文4

关键词 电力系统;继电保护装置;使用与维护

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674—6708(2012)76—0137—02

1 继电保护装置进行了概述

1.1 继电保护装置的概念及其基本任务

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意思能够自动迅速,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;二是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。

1.2 继电保护装置的基本原理以及组成

继电保护装置就是利用正常运行与区内外短路故障电气参数变化的特征构成保护的判据,根据不同的判据就构成不同原理的继电保护,譬如电流增加(过电流保护)、电压降低(低电压保护)、电流电压间的相位角会发生变化(方向保护)、距离保护或阻抗保护等等,此外还有一些外非电气量保护,譬如瓦斯保护与过热保护。

继电保护装置?一般由测量部分、逻辑部分和执行部分三部分组成。一是测量部分。就是测量从被保护对象输入的有关电气量,并与已给定的整定值进行比较,根据比较的结果,从而判断保护是否应该起动;二是逻辑部分。就是根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的逻辑关系工作,最后确定是否应该使断路器跳闸或发出信号,将有关命令传给执行部分;三是执行部分。就是根据逻辑部分输出的信号,最后完成保护装置所担负的任务。

2 继电保护装置的应用与维护

2.1 继电保护装置的应用

继电保护装置广泛应用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与变电站中。高压供电系统主要是对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但要求是在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。此外对于负荷等级较高的配电所也装设过电流保护。

变电站的继电保护装置分类较多,大体有以下几种:一是线路保护。通常情况下采用二段式或三段式电流保护,电流速断保护为一段保护,限时电流速断保护为二段保护,过电流保护为三段保护;二是母联保护:母联保护的要求必须同时装设限时电流速断保护和过电流保护;三是主变压器保护。主变压器保护有主保护与后备保护两类,主保护通常指重瓦斯保护与差动保护,后备保护指复合电压过流保护与过负荷保护;四是电容器保护。电容器保护主要包括过流保护、零序电压保护以及过压保护及失压保护。

2.2 继电保护装置的维护

继电器保护装置经历了电磁型、晶体管型、集成电路型、微机型的发展阶段,当前各类形式的继电保护装置保护仍在电力系统中广泛存在并发挥作用。继电保护装置不但在选用上充分考虑其是否达到基本运行条件的技术要求,日常的维护与检测也要重视。

继电保护装置的常规性检查:

一是检测继电保护装置的连接件是否紧固,焊点处是否有虚焊现象,同时也要对其机械特性进行检查。现在继电保护装置的保护屏后,有大量的端子排端子螺丝,一定要逐一不漏的对这些螺丝进行紧固,预防继电保护装置出现保护拒动、误动的隐患故障;二是将继电保护装置所有的插件拆下进行检查,对所有的芯片都要按牢,螺丝进行紧固,同时检查是否有虚焊点。在继电保护装置的检查中,务必将继电保护装置的各个元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝的紧固作为重要措施来落实;三是清扫继电保护装置。继电保护装置的清扫工作要由两人或两人以上进行,避免发生误碰而影响运行设备,在清扫中,一定要注意与带电设备保持安全距离,预防造成人身触电,避免导致二次回路短路与接地事故;四是对于微机保护的继电保护装置,其电流、电压采样值要每周有一次记录,同时,对微机保护的打印机要定期检查与打印。

2.3 继电保护装置故障处理

继电保护装置的维修与维护工作要求技术性很强,不但掌握设备的调试,而且要有扎实的理论基础,能够快速处理继电保护装置故障的有效方法。继电保护装置常用故障处理方法主要有以下几种。

2.3.1 直观法

如果继电保护装置出现故障无法用仪器逐点测试,或者继电保护装置的某个插件故障无法更换备品,可以仔细观察到继电保护装置的接触器或跳闸线圈是否能动作,能动作说明电气回路正常,而机构内部存有故障,然后直接观察到继电器内部是否有明显发黄或者某个元器件是否有浓烈的焦味等现象,这样就能够迅速判定故障所在。

2.3.2 短接法

继电保护装置出现故障后,可以将回路某一段或者一部分进行短接线接入为短接,来判定故障是否存在于短接线范围之间,逐次短接就会缩小故障范围。这种方法通常用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点不良等故障。

继电保护装置原理范文5

【关键词】 电力系统 微机继电保护 应用研究

1 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(如图1)。

微机继电保护技术的主要特点:(1)提高运行正确率,计算机的数据处理技术使得继电保护装置具备十分强的记忆能力,同时运用自动控制等技术,使继电保护装置可以更优的完成故障保护功能,提高了系统运行的正确率。(2)良好的监控管理操作性,该技术中运用的一些核心器件不受外在环境的影响,可以带来良好的功效。而且保护装置利用计算机保护装置,具备了可监控性,从而大大降低了成本。(3)增强辅助功能和兼容性,继电保护装置在制造上采用通用兼容的原理,易于统一标准,而且保护装置的体积较小,可以减少盘未的数量,在此基础上可以扩展其他辅助功能。

2 继电保护技术的历史与现状

20世纪中期,基于晶体管的继电保护技术得到蓬勃发展和广泛应用。随后,专家学者对基于集成运算放大器的集成电路保护技术进行了研究,到80年代末集成电路保护技术趋于成熟,逐渐替代了晶体管保护技术。直到90年代,基于集成电路的保护技术一直占据着主导地位。在此期间,我国对基于计算机的保护技术开始了研究,取得了辉煌的成果。相继研制了不同型式、不同原理的微机保护装置。在主设备方面,关于微机相电压补偿方式高频保护、微机线路保护装置、发电机保护和发电机-变压器组保护技术都获得巨大进展。至此,不同原理和机型的微机保护装置为电力系统提供了性能优良、可靠地继电保护装置。同时,在微机保护算法等方面也取得了大量的理论成果。我国继电保护技术进入微机化时代。

3 继电保护技术的配置和应用

3.1 继电保护装置的任务

继电保护装置利用系统中电子器件发生短路等异常情况时电气量的变化完成继电保护的动作。其主要任务在于:(1)供电系统正常运行时,安全地监视各个设备的运行状况,为工作人员提供可靠的运行依据;(2)在系统发生故障时,快速。自动地选择性屏蔽故障部分,从而保证系统其它部分继续正常运行。(3)供电系统出现异常运行工作时,能准确地及时发出警报,通知工作人员进行处理。

3.2 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。

3.3 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。

继电保护装置在变电站中的应用包括:(1)主变保护:包含主保护和后备保护,主保护通常是差动保护和瓦斯保护,后备保护通常是过负荷保护或过流保护;(2)母线保护:需同时装载限时电流速断保护和过电流保护;(3)电容器保护:其主要包括过压保护、失压保护以及过流保护;(4)线路保护:通常采用二段或三段式电流保护,其中一段是速断电流保护,二段是速断限时电流保护,三段是过电流保护。微机继电保护技术的快速发展推动了继电保护装置的广泛使用。根据不同的需求,研发出不同原理、不同机型的保护装置。

4 继电保护技术的发展方向

4.1 智能化

随着计算机技术在电力系统继电保护领域中的广泛应用,许多新的计算机控制方法不断被应用于继电保护当中。比如专家系统、人工神经网络、遗传算法、小波理论、模糊逻辑等人工智能技术,从而对继电保护的研究向智能化方向发展。如利用人工神经网络来实现故障的类型判别;或将过渡电阻短路归为非线性问题。人工智能技术的不断发展推动了继电保护技术的智能化发展。结合不同的智能技术,分析不确定因素对系统的影响,以提高系统的可靠性,是智能保护的主要方向。

4.2 计算机化

系统运行中微机继电保护装置的动作准确率明显高于其他保护装置。继电保护装置的计算机化是绝对的发展优势。微机继电保护装置以中央处理器为核心,依据数据采集系统到的系统的实时状态数据,根据选定算法来检测系统是否发生故障以及故障的范围、性质等,做出是否切断或报警等判断。微机继电保护由计算机程序实现,其中CPU是计算机系统自动控制的指婚中心,计算机程序运行在CPU上。所以CPU的性能在很大程度上决定了计算机系统性能的好坏。

4.3 网络化

网络型继电保护是一种新型的继电保护技术,是微机保护技术发展的趋势。它建立在网络技术、计算机技术、通信技术基础之上,利用计算机网络实现各种保护功能,包括线路保护、母线保护、变压器保护等。网络型继电保护的优点是共享数据,能够实现本来由光纤保护、高频保护才可以实现的纵联保护。此外,通过分站保护系统采集到所有断路器的电流量、母线电压量。所以易于实现母线保护,且不需要其他的母线保护装置。网络保护系统的拓扑结构采用简单的环形结构、星型结构、总线结构。因为继电保护的重要性,需要采取可靠的网络安全控制策略,来确保网络保护系统的安全。

4.4 自动化

现代网络技术、计算机技术为改变电力系统监视、保护、控制提供了系统集成和优化组合的技术基础。高压变电站经历着技术创新,即实现自动化和继电保护的结合。其体现在远程控制与信息共享、集成与资源共享。以远方终端单元、微机保护装置为核心,将变电所的控制、测量等融入计算机系统,提高系统的可靠性。综合自动化系统打破传统二次系统设备划分原则,克服了常规保护装置不能与控制中心通信的缺陷,赋予了变电所自动化新的含义和内容。

5 结语

微机继电保护技术在电力系统中发挥着重要的作用。继电保护装置为提高电力稳定性与安全性、保护电力设备提供了技术保障,为电力需求提供技术支持。随着电力系统的发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术向着智能化、计算机化、自动化、网络化方向发展,进一步提高保护装置的性能。

参考文献:

[1]刘静.发电机组继电保护技术应用[J].电力科技,2010.5.

继电保护装置原理范文6

关键词:继电保护;原则;原理

中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:1672-3198(2012)15-0194-01

电力系统中发生故障时,若不采取有效措施,势必给经济带来重大损失。因此,一旦电力系统中出现故障时,必须尽快地将故障切除,恢复正常运行,减少对用电单位的影响;而当出现不正常运行方式时要及时处理,以免引起设备故障。继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性地将系统中的故障切除,或在系统出现不正常运行情况时,发出各种信号。

为了保证对用电单位的连续供电,故障切除后应尽快地使电气设备再次投入运行或由其他电源和设备来代替工作。因此,电力系统中除安装大量保护装置外,还需装设各种自动装置,如自动重合闸、备用电源自动投入以及自动低频减载装置等,它们虽属电力系统自动化的范畴,但与继电保护装置有密切关系。

继电保护是用来保护电力系统和用电设备安全可靠运行的一种装置。人们发现在电力系统中发生短路时,会产生很大的电流,因此,首先出现了反应电流的保护装置。最初的电流保护就是熔断器,而且把它作为重要电气设备的保护。随着电力系统的发展,设备和系统容量都越来越大,系统接线也越来越复杂,因此在许多情况下,单靠熔断器就不能很好地满足快速、灵敏、有选择地断开故障的要求,于是就开始采用继电器作用于断路器跳闸的继电保护装置。

通过以上论述,我们不难发现,对继电保护装置的基本要求是选择性、速动性、灵敏性和可靠性。

1 选择性

系统发生故障时,继电保护装置应有选择地切除故障部分,使非故障部分保持继续运这种性能称为继电保护装置的选择性。继电保护的选择性,可采用下面二种方法获得:

(1)对带阶段特性与反时限特性的保护装置,用上下级断路器之间动作时限和灵敏性相互配合来得到选择性,即由故障点至电源方向逐渐降低其灵敏性与提高时限级差。具体要求是:时限级差应有0.5秒以上,上级断路器保护整定值应比串联的下级断路器保护整定值至少大1.1-1.15倍(即配合系数KPh)。

(2)继电保护装置无选择性动作而以自动重合闸或备用电源自动投入的方法来补救。

2 速动性

短路时快速切除故障,可以缩小故障范围、减小短路电流引起的破坏程度、减小对用电单位的影响、提高电力系统的稳定。因此在可能条件下,继电保护装置应力求快速动作。上述性能称为继电保护装置的速动性。

故障切除时间等于继电保护装置动作时间与断路器跳闸时间之和。目前油断路器的跳闸时间约0.15-0.1秒,空气断路器的跳闸时间约0.05-0.06秒。一般快速保护装置的动作时间约0.08-0.12秒,现在高压电网中快速保护装置的最小动作时间约0.02-0.03秒。所以切除故障的最小时间可达0.07-0.09秒。对不同电压等级和不同结构的网络,切除故障的最小时间有不同要求。—般对220-330千伏的网络为0.04-0.1秒,对110千伏的网络为0.1-0.7秒,对配电网络为0.5-1.0秒。因此,目前生产的继电保护装置,一般都可满足网络对快速切除故障的要求。

但速动性与选择性在一定情况下是有矛盾的,根据选择性相互配合的要求,在某些情况下,不能用速动保护装置。

对于仅动作于信号的保护装置,如过负荷保护,不要求速动性。

3 灵敏性

继电保护装置对被保护设备可能发生的故障和不正常运行状态的反应能力要强,要求能够灵敏地感受和动作。这种性能称为继电保护装置的灵敏性。

继电保护装置的灵敏性以灵敏系数来衡量。对不同作用的保护装置和被保扩设备所要求的灵敏系数是不同的,在《继电保护和自动装置设计技术规程》中都有规定。

4 可靠性

继电保护装置对被保护范围内发生属于它应动作的各种故障和不正常运行状态,应保证不拒绝动作,而在正常运行或即使发生故障但不属于它应动作的情况下,应保证不误动作。这种性能称为继电保护装置的可靠性。保证继电保护装置能有足够的可靠性,应注意如下几点:要求选用的继电器质量好、结构简单、工作可靠;设计接线时,力求简化,使用继电器和继电器触点最少;正确选定继电保护的整定值。由于计算及检验的误差,保护的整定值应是在保护的计算值上乘一个可靠系数kk。一般可靠系数kk取1.2-1.5;高质量的安装、定期检验和维修继电器。

上述对继电保护装置的四个基本要求互相联系,又互相制约。因此,在考虑继电保护方案对应根据具体情况,对四个基本要求统筹兼顾,并辨证地看待和解决这四个基本要求之间的矛盾。最后,继电保护装置在满足四个基本要求下还应尽量简单。

继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障,是保护区内故障还是区外故障的功能。保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。此外,除了上述反应工频电气量的保护外,还有反应非工频电气量的保护。