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继电保护的作用和原理范文1
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关键词:电力系统 继电保护 技术与应用
中图分类号:TM7文献标识码:A文章编号:
前言
当今,电力已作为现代社会的主要能源,与国民经济建设和人民生活有着极为密切的关系,然而供电不稳定,特别是大面积停电事故所造成的经济损失和社会影响是十分严重的。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
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 继电保护的基本原理
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下,不管反应哪种物理量,继电保护装置都包括测量部分(和定值调整部分) 、逻辑部分、执行部分。
3 电力系统中继电保护的配置与应用
3.1 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。
3.2 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,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)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
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
3.3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。
4 变电站微机保护配置的应用实例
2006年,某公司成功将一个传统电磁式继电器保护的35kV 变电所改造成微机保护装置系统的终端变电站。
(1)系统保护装置及监控系统
①系统保护装置。线路保护装置、主变保护装置——可完成变压器的主、后备保护、综合保护装置、线路保护装置、电容器保护装置、备用电源自投装置、小电流接地检测装置、综合数据采集装置。
②监控系统的基本功能——数据采集、控制操作、画面制作、监视显示、事故处理、制表与打印。
(2)系统设计时的注意问题
①由于控制和保护单元都是采用微机装置,故一些必要的开关量和模拟量应从开关柜或户外设备引至微机采集、保护屏。根据控制和保护要求的不同,输入的量也不同。
②开关柜与微机装置之间的端子接线较简单,大量的二次接线在微机采集控制单元和保护单元内部端子连接。传统的继电保护整定计算结果不能直接输入到计算机, 须转换为计算机整定值。
(3)应用效果
①该变电所投产运行后,除开始操作人员对微机系统不熟悉原因,使用过控制保护单元的紧急手动按钮外,基本上都在微机装置和监控计算机上操作, 整个系统运行良好。
②线路及站内设备的继电保护均采用计算机采集、运算、判断,反应灵敏、迅速,在设备或线路有故障时可靠切除故障点。
③各种设备微机保护的配置齐全完善,能完美解决继电保护短线路及运行方式变化大时的各级保护的配合问题,因此该站正常运行后可靠性比原来显著提高,基本杜绝了越级跳闸的发生。
5 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固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。
继电保护系统在电力系统中起着开关或警报的作用,我们可以将该原理称为开关原理。现阶段,我们习惯性的将继电保护系统认定为高压、低压的电力输电系统的保护系统。然而,继电保护的这一开关原理已经广泛应用于大部分的电路、电器、电子等高压、低压、强电、弱电等技术领域。因为每个继电保护系统所要保护的对象不同,所以需要采用的保护装置也要相应的加以选择,以达到功能与成本的匹配。
6 小结
除上述几点外, 要保证继电保护专业的安全运行, 还有很多基础的工作要做, 必须在继电保护的现场运行,维护,校验,规程编制上狠下工夫, 才能有效地保证继电保护和安全自动装置的正确动作, 提高其正确动作率。
参考文献
继电保护的作用和原理范文2
关键词:继电保护;教学方法;教学质量;研究
作者简介:杨兰(1962-),女,湖南岳阳人,长沙理工大学电气与信息工程学院,副教授;杨廷方(1975-),男,湖南吉首人,长沙理工大学电气与信息工程学院,副教授。(湖南 长沙 410004)
基金项目:本文系2011年长沙理工大学教改项目(项目编号:JG1117)的研究成果。
中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2013)08-0024-01
“电力系统继电保护原理”是高等学校电气工程及其自动化专业一门很重要的专业课程,它以各电专业基础课为基础,与多门电专业课知识紧密相关。继电保护技术强调理论与实践并重,是反映新技术发展最敏锐、综合性很强的学科。继电保护知识系统地、有效地学习对培养电力专业技能型、应用型、研究型、创新型的各类人才有着极为重要的作用。随着计算机与电子技术的飞速发展,继电保护新技术、新原理、新装置不断出现,面对继电保护理论与技术日新月异的今天,如何对继电保护课程的教学内容进行优化组合,如何用现代教育技术提高教学效率和教学质量,以在有限的课堂教学时间内既能让学生很好地掌握电力系统继电保护中最重要、最复杂、较难学习的专业各知识点,并获得应用所学知识进行综合分析问题、解决问题的能力,又能使学生及时了解继电保护新技术的发展动态,是培养竞争力强的优秀人才的重要环节。
基于继电保护的重要性,人们对继电保护专业课教研教改的研究很多,[1-7]但大都是从教学模式、课程体系、教学手段、课群优化等大的框架进行探讨。如文献[1]从教材的选择、教学内容、实验教学、教学方法和教学手段等几个方面对继电保护课程的教学改革进行了探讨;文献[3]强调了继电保护课群的优化建设对继电保护知识系统学习的重要性;文献[4]介绍了JiTT在继电保护课程教学中的应用;文献[6]则分析了如何将系统论和信息论的知识运用于继电保护教学中。本文仅从课堂教学的具体实施出发,探讨如何通过课堂教学提高学生对继电保护学习的主动性、积极性和求知欲。
一、充分调动学生学习的主动性和积极性,激发学生对继电保护的求知欲
继电保护第一次课的教学效果对调动学生学习继电保护专业课的主动性和积极性有着很重要的作用。要讲好第一次课,教师要充分掌握继电保护的基本理论及新技术知识,要对与本课程相关的电力系统分析、电气设备、自动控制技术等相关的专业课程和专业基础课程充分了解,要对电力系统的事故案例及现场图片充分收集,这样才能高屋建瓴、理论联系实际、生动活泼地在电力系统继电保护的作用、基本原理、基本要求、工作特点及发展趋势等问题的阐述中充分调动学生学习的主动性和积极性。
例如,在讲继电保护作用时一定要把电力系统短路的后果讲透。如故障点的电弧对设备的损坏要用图片展示,对人身的危害要用活生生的事例,这样可教育学生学好专业知识,遵守职业规则,避免事故发生;讲到短路可能破坏电力系统运行的稳定性时,一定要结合功角特性及一些电网崩溃瓦解的实例进行分析,使学生真正理解继电保护在电力系统中的重要作用,并由此简要介绍提高电力系统运行稳定性的一些综合措施,使学生能将继电保护与其他各电专业课知识有机地联系起来。在讲继电保护的基本原理时,要能做到由厚到薄的阐述,并引导学生进行由薄到厚的思考,由此充分激发学生对继电保护知识的探索欲。
二、优化教学内容,并以之引发学生发散性的思维,提高课堂教学效率
继电保护是一门理论与实践并重的专业课,学生普遍感觉起点高、难度大、较难以掌握。课堂教学作为传授知识的载体,一定要在有限的时间内把本课程最基本的知识点、最精髓的理论体系传授给学生,使他们掌握进入继电保护领域的金钥匙,为今后有的放矢地深入发展打下基础。
三段式电流保护是教学的重点。三段式保护是继电保护的精髓所在,通过三段式保护原理的学习使学生了解由单端测量电气量实现的保护方案的优势及局限,为后面复杂保护的教学做好铺垫。为检验学习效果,用一个预设的事故时三段式保护动作的动画案例要求学生根据保护的不同动作行为进行分析,既检验学生对三段式保护的掌握情况又初步训练学生应用所学知识分析问题、解决问题的能力,进一步激发他们的学习动力。
距离保护是教学的难点,阻抗继电器是距离保护的核心元件。为帮助学生理解各种阻抗继电器动作特性,在复数阻抗平面分析的基础上应从距离保护的构成实质上进行深入分析,以帮助学生加强理解。以相位比较式阻抗继电器构成为例,其实质就是用极化电压作为参考来检测补偿电压(保护区末端电压)相位的变化。用线路上某一点电压作极化电压,则动作特
性为一个圆,保护范围为两比较电压点之间的距离(圆的直径),改变极化电压可改变圆的位置,改变比相的动作角度范围可改变圆的形状。当动作角度范围为1800时,动作特性为圆,小于1800时为椭圆,大于1800时为苹果圆。同样也可分析各种直线特性阻抗继电器的构成,并用MATLAB/SIMULINK进行仿真演示,这样能帮助学生掌握并可随心所欲地实现各种动作特性的阻抗继电器,激发他们的创造性。[8]
差动保护是设备的主要保护,也是从元件两端同时测量电气量实现全线速动保护的基础。通过差动基本原理的学习应使学生了解线路差动与变压器差动的异同,各自实现的技术方案特点;了解单端测量与双端测量实现保护的性能比较、各自发展趋势,引发他们对新型行波保护技术发展的关注。
零序保护是电力系统接地故障的主要保护,也是故障分量保护的典范。通过零序保护的学习应使学生了解故障分量保护的优点,建立故障稳态分量和故障暂态分量的概念,了解故障分量的检测及当下研究的热点问题,使他们能将课堂学习与保护的创新发展结合起来,以之作为自己未来发展方向的思考基础。
将上述四大板块作为课堂教学的优化内容讲好、讲深、讲透,并由此引导学生进行发散性的思索,可使课堂教学效率最优化。
三、结语
课堂教学是教学质量系统工程最核心的环节。理论来源于实际,理论高于实际,又可指导实际,这在继电保护领域体现得尤为深刻。因此,继电保护课堂教学质量的好坏关系到学院的教学质量,关系到电力专业人才培养的质量,应把继电保护课堂教学质量的不断提高作为长沙理工大学电气与信息工程学院“电气工程及其自动化”国家特设专业建设的重点之一抓紧抓好。
参考文献:
[1]梁振锋,康小宁,杨军晟.《电力系统继电保护原理》课程教学改革研究[J].电力系统及其自动化学报,2007,19(4):125-128.
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继电保护的作用和原理范文3
【关键词】自适应继电保护,自适应继电保护的作用和意义,电流速断保护,过电流保护
1 前言
自适应继电保护是上个世纪80年代被国内提出的新课题,在当时自适应继电保护也引起了人们一定的关注。自适应继电保护的基本思想是尽量使保护装置能够尽可能的适应电力系统的各种变化,主要改善保护性能,使得自适应继电保护能够更好的适应电力系统的各种运行的方式和各种复杂既具有挑战力的故障类型,能够更有效的处理电力系统的故障信息,从而加强电力系统的稳定性及可靠性。虽然自适应继电保护现在仍然处于一个研究的阶段,但自适应继电保护在一定程度上已经取得了一定的成就,这就已经足够的证明了自适应继电保护的具有一定的优越性。
现在我们所研究的自适应继电保护就是要在面对电力系统时能够快速的、准确的、主动地解决电力系统中所面临的多有困难及挑战,并且保证电力系统的正常恢复和运行。
但在实际操作中,自适应继电保护仍然存在着两个缺点:其一是按照自适应继电保护的方法制定的定值,在电力系统的主要运行方式下不是最好的;其二就是在电力系统的最小破坏程度上进行运行,尽可能的最大程度上来保护电力装置的失效性。传统的自适应继电保护装置具有电流保护的反时限的特性,在差动保护装置中具有制动特性的性能,由以上的种种看来自适应继电保护装置是早就存在的,这更好的为了自适应继电保护奠基了基础。
2 自适应继电保护的作用和意义
查了很多资料都没有对自适应继电保护的具体或标准的定义,在这里我大致的总结了一下自适应继电保护的概念。自适应继电保护就是指保护系统为了响应国家电网状况的变化以保持相应的,最有效性的自动调整其运行参数的一种能力。
继电保护的作用就是在电力系统中电器元件发生故障时将故障元件从电力系统中切除,使得故障元件免于遭受更大的损坏,并且保证电力系统的尽快恢复和正常使用。我国的电力系统在改革开放的30多年的发展中,继电保护技术始终是建立在电力生产工作的巨大需求和应用的基础上,采用具有科学化、规范化、有效化的理论、技术、装置等种种的优先条件下不断地发展与进步,综合这些的优点,继电保护基本上满足了电力系统的种种需求。
自从继电保护引入了微型计算机以后,各种的微机继电保护的原理也得到了更好的发展。微机式继电保护技术的一系列优点使得自适应继电保护在装置上取得了一定的优越性、性能的稳定性、操作技术的方便性等的优点都超越了传统上的电力保护,并且收到了广大用户的信赖和欢迎度。
3 自适应继电保护在电流保护中的应用
3.1 自适应电流速断保护
自适应电流保护的优点在于它主要是利用微型计算机的计算和其强大的记忆功能,能计算出电流速断保护的整定值,即像函数一样让计算出来的整定值随着电流的运行方式和电力的故障类型变化而发生变化,这有利于更好的解决传统电流速断保护留下来的难题。自适应电流保护整定值。
在自适应电流保护的整定值公式中: E—是电力系统等效电源的相 电势;Zd—短路点至保护安装处的阻抗, 即是被保护线路的阻抗;Zs—保护安装处到系统等效电源的阻抗;Kk—取1.2~1.3;Kd—故障类型系数。
所以,必须实时测量出一定的Kd 和Zs 才可以确保电力系统整定值的实时性。
测量Kd 的关键在于可否判断电网的故障是三相故障还是两相故障。三相故障时会有很小的不平衡负序电流出现;当两相故障发生时, 会有比较大的负序电流出现。可依据上述的公式来判断线路的故障类型。
3.2 自适应继电保护在微机线路保护中的应用
微机线路保护在电力系统的广泛应用以及通讯设备技术的迅速发展,使自适应继电保护技术的应用成为可能。微机线路保护的硬件系统具有快速计算的能力、强大的存储能力艺妓逻辑判断能力,微机线路保护的这些特点正好为自适应继电保护提供了良好硬件基础。
3.3 自适应继电保护原理的应用
由于自适应继电保护的含义是保护必须适应于正在变化的系统情况,因此微机继电保护装置就要有分层配置的通信线路和电力系统中的其它一些设备的计算机网络而进行的通信用来交换信息。现在来说,光纤通信线路就是适用于自适应继电保护装置中的大量信息传输和转换的最好媒介。
3.4 对自适应过电流保护的要求
到目前为止国内有很多家的电力企业在电力系统上采用的大多数是自适应继电保护的装置,但自适应继电保护装置仍然有很多不足,自适应继电保护需要人工条件下的干预才能实现其自适应的功能。人们需要在自适应过电流的每时每刻的监视与控制,从而改变自适应继电保护装置的整定值和具有一定优越的特性,才能更好的达到增强电流保护的灵敏性、可靠性的优势。
如果想在自适应电流保护变成一个具有自动化的组成部分的话,就必须要把自适应电流保护和微型计算机联系起来,从而进行一些简单的操作,如:电力系统的诊断、控制电力系统、恢复电力系统、调配电力系统、保护电力系统、报警等等的一方面功能。
4 自适应继电保护的发展条件。
4.1 微机式继电保护技术的进步
自适应继电保护的发展条件是微机式继电保护的不断进步。为了更好的适应不断出现的电力系统的故障及有些电力系统的运行情况的变化,自适应继电保护应该储备更多的信息,以供及时的为电力系统做出应答。虽然近几年国内的微机式继电保护技术在不断的更新中,但我们仍需要进一步的对微机式继电保护技术进行研究,以更好的姿态来满足电力系统所面临的重重困难和不足点。
4.2 电网调度自动化技术的发展
电网调度自动化技术早在上个世纪60年代开始就已经由模拟式的电网调度自动化转变为数字式的电网调度自动化技术的发展。然而在上世纪70年代的中期电网调度自动化技术的发展就已经由AGG、SCADA和网络的分析汇集成为了能量管理的系统。
为了更好的适应电力工业和国家电网的发展运行的需求,我国建立发展了电力专用的通信网和电网调度自动化系统,并且这些建设也取得了一定的成效。更好的为一些电力企业提供了具有准确性、有效性、及时性的信息,使得电网的安全得到了保证。
4.3 如何能使自适应继电保护的最佳化
要使得自适应继电保护的最佳化就要让电力系统更具有速动性、灵敏性、稳定性的特点,在实际操作中必须要求他们即统一又矛盾,要在最大限度上的释放他们的能动性,使得电力系统的有效性最大的发挥出来。
5 总结
微机式继电保护技术的进步在国内国外上已经取得了较好的发展。由于国内研制出的各种继电保护装置,这使得我国的微机式继电保护技术在国际上名列前茅。很多的微机式继电保护技术在保护装置的原理上仍然与传统上的继电保护装置相差无几,希望我国在未来的发展道路上能在自适应继电保护的领域中有所突破,从而加强自适应继电保护在电流保护中的应用。
参考文献:
继电保护的作用和原理范文4
关键词:特高压;输电线路;继电保护;问题;策略
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)11-0151-02
因为人们的生活和生活质量在不断地提高,所以人们对于精神层面和物质层面的追求也发生了变化,这点在人们对于特高压输电线路继电保护问题由不了解到很重视的态度变化中可以明显体现。尽管特高压输电线路继电保护问题已经受到了研究人员和管理人员的重视,相关技术人员也在特高压输电线路继电保护设计和制造中进行研究,但是我国相关领域发展缓慢和基础较差的劣势还是给现阶段特高压输电线路继电保护问题的解决增加了难度。我国的特高压输电线路继电保护还与不同地方的环境,用电状况,建筑设施和经济负担等有重要联系,在建立模型进行特高压输电线路继电保护问题解决时要结合实际情况进行深入研究,才能利用特高压输电线路继电保护的原理进行相关措施的落实,为特高压输电线路的发展和继电保护策略的创新打下良好的基础。
1 特高压输电线路继电保护问题的概况
虽然当前阶段研究人员和管理人员对特高压输电线路继电保护问题非常重视,许多合理可靠的措施也被应用到了工程施工中去,但是受到传统观念和管理模式的限制,特高压输电线路继电保护问题还将在未来发展中遇到很多阻碍。特高压输电线路继电保护问题一般在我国西北地区比较严重,加之高海拔和恶劣天气的消极影响就使得该问题的解决难上加难,所以需要研究人员在克服我国缺乏特高压输电线路继电保护的设计,制造和运行经验的前提下采取有效措施来保证继电保护的可靠性与输电线路运行的安全稳定。因此,除了要借鉴国外特高压输电线路继电保护设计经验来达到少走弯路和加快设计速度的目的,还要对特高压输电线路继电保护的基本理论和特殊问题进行研究。
1.1 特高压输电线路继电保护的现状
随着时代的发展和社会的进步,经济状况好转使得人们对生活质量的要求变高,电力系统的运行承担了很多任务和更多压力,其中电网的电压等级提高使得输电的经济性能很难满足大容量和远距离输电的要求,所以建立大容量,长距离和低损耗的输电系统就成为了各国电网发展的必然趋势。但是许多国家建成的特高压输电线路只能以低电压等级运行,而我国早期研究在取得了可观成果的同时也遇到了很多阻碍,在此过程中总结出了分布电容产生了较大电容电压,短路过程中的高频分量频率距离工频很近,短路时非周期分量衰减常数较大,故障分量较小等特性,需要研究人员利用保护原理和可靠的性能对相关策略加以论证和改进,才能实现特高压输电线路继电保护的现实意义。
1.2 特高压输电线路继电保护的原理
关于特高压输电线路继电保护的原理,可以分为电流纵联差动保护原理和差动保护新原理两方面进行分析和研究。一方面,特高压输电线路继电保护电流纵联差动保护原理涉及到电容电流补偿方法,基本思路是在线路两端电流中减去相应电容电流,得到电流后利用基尔霍夫电流定律,才能实现特高压输电线路电流纵联差动保护;迄今为止提出的补偿算法有相量补偿算法和时域补偿算法,在理论上都是成立的。另一方面,因为上述方法不能很好地解决特高压输电线路继电保护问题,所以在现阶段出现了耐受甚至不受电容电流影响的差动保护新原理,比如建立在输电线电磁波传播过程之上的贝瑞隆模型,具有求解速度快和精度高的优点。除此之外,特高压输电线路其他保护原理还有成为后备保护的距离保护,利用光电互感器和光纤通道使得成本下降行波保护等,都需要在实践中通过可靠检验才能进一步推广。
2 特高压输电线路继电保护中出现的问题
基于对特高压输电线路继电保护问题概况的了解,可以发现我国相关研究并不成熟和完善,与发达国家相比还有很大的差距,所以需要在现阶段特高压输电线路继电保护运行过程中找出差距和发现问题,才能在未来对这些问题采取针对性策略加以处理和解决。根据特高压输电线路继电保护的工作原理,结合其电压等级高和线路自然功率大的特点,就能知道特高压输电线路继电保护问题主要表现在过电压水平过高和电容电流大小得不到保证这两个方面。尽管特高压输电线路在运行过程中为社会建设带来了电力供应安全可靠的好处,但是也使得继电保护装置出现了拒动和灵敏度下降等问题,使得特高压输电线路继电保护问题越来越严重甚至威胁到了用电客户的人身安全,所以针对这些特殊问题进行深入分析就成为了解决特高压输电线路继电保护问题的必要工作。
2.1 降低绝缘费用和过电压水平
当前阶段特高压输电线路继电保护问题产生的一个重要原因就是电压等级升高,绝缘费的比例也在大幅度增高,所以在特高压输电线路继电保护过程中降低过电压水平就成为了当前工作的一大重点。正是因为在进行特高压输电线路继电保护时必然会产生过电压,所以保证绝缘子不受破坏的提高绝缘水平,配置合理的避雷器,增设并联电抗器,设置合理的保护动作顺序等就成为了解决该问题时值得尝试的措施。
2.2 在电容电流下实现继电保护
特高压输电线路继电保护的另一问题是电容电流过高,在长距离和电压等级高的特高压输电线路继电保护中比较常见,需要另辟蹊径进行差动保护。尽管我国500kV输电线路运行质量高而且切断故障及时,但是在长距离特高压输电线路继电保护性却会出现问题。
3 特高压输电线路继电保护策略的具体分析
根据特高压输电线路继电保护问题的表现,可以得知如果想要特高压输电线路正常运行和继电保护安全有效得以实现,就需要针对出现问题的两方面进行试验后做出调整,才能利用已有的有利条件促进特高压输电线路继电保护问题得到妥善处理。除此之外,基于Marti模型的特高压输电线路继电保护利用电流差动保护原理得到了有效的研究成果,在现阶段的研究和尝试中势头良好,所以可以进一步在实际工程中进行针对试验和经总结,才能在未来发展中借助该模型促进特高压输电线路继电保护朝着健康高效的方向发展。笔者结合自身的经验和已有的研究,选取其中典型有效的策略进行分析,从而可以为同行业人员的研究提供科学合理的借鉴。
3.1 过电压现象以及相关保护措施
特高压输电线路继电保护中过电压现象发生的原因一般是由不当的操作问题产生的,对于经常会发生故障的线路运行会有正常操作和故障后分断操作,这两个操作是特高压输电线路继电保护的重点考虑方面。举例来说,单相接地故障发生后不能按照规定进行重合闸的操作,就会使得特高压输电线路继电保护失去作用。所以,由于断路器动作特性差异而使得两端保护动作不同,两端不能同时断开来保护线路,从而导致过电压现象的产生。如果想要通过特高压输电线路继电保护来避免过电压现象的出现,就要提前进行保护动作顺序的设定,才能通过降低过电压水平来保证系统运行的安全性。
3.2 特高压输电线路分布电容电流及分析
因为特高压输电线路继电保护问题有着自然功率大,波抗阻小,单位长度电容大和易计算得到的特点,所以在运行过程就容易造成电容电流超过额定电流的现象,这就给特高压输电线路的差动保护带来很大的困难。结合单相接地故障的例子来说,传统的分相电流差动保护应用于特高压输电线路继电保护是非常困难的,所以需要采取相应的补偿措施来解决这个问题;但是如果想要从根本上解决特高压输电线路继电保护问题,还需要寻找合理方式来有效控制电容电流的大小,使得特高压输电线路继电保护能够通过纵联差动来实现,才能最终逐渐解决好特高压输电线路继电保护问题。
3.3 基于Marti模型的特高压输电线路继电保护
基于Marti模型的特高压输电线路继电保护主要利用分相形式的保护装置,主要反映了输电线路稳态运行时线路两侧电压电流之间关系,所以如果特高压输电线路中没有故障时线路两侧电流计算值和实测值应当是相等的;而出现故障时Marti模型被故障,两侧的值差距较大,保护装置就会产生保护动作,体现出较高的灵敏度。除此之外,如果电路装设了并联电抗器则要启用新的判断依据再进行处理,才能在每种电路运行过程中都能利用适合的继电保护装置保证系统运行的安全稳定。最后,在实际线路运用基于Marti模型的特高压输电线路继电保护装置之前还要进行仿真和模拟试验对有关参数进行调整,确认无误后方能进行广泛应用。
4 总结
总而言之,研究特高压输电线路继电保护问题是切实有效的,既能在了解特高压输电线路继电保护现状和工作原理时发现其中的潜在问题,又能利用有效策略对过电压和电容电流问题的解决奠定良好的基础,从而完成社会建设中电力行业和供电企业发展的目标。为了迎合当前阶段城市建设中建筑工程对特高压输电线路安全和质量要求越来越高的趋势,满足人们生产生活对于特高压输电线路继电保护的要求,就需要针对特高压输电线路继电保护中出现的问题,并且结合现阶段我国特高压输电线路继电保护的发展概况和国外先进技术与经验,对特高压输电线路继电保护的创新策略进行试验和应用,从而可以为实际工作总结经验和教训,在电力行业和供电企业高压输电线路继电保护问题的解决做好铺垫。讨论特高压输电线路继电保护问题不仅促进了相关问题的解决,还为特高压输电线路继电保护未来的发展和创新提供了新思路。
参考文献
[1]马光成.特高压输电线路继电保护问题研究[J].中国科技纵横,2015,(20):148.
继电保护的作用和原理范文5
关键词:继电保护;运行;可靠性
继电保护装置对电力系统来说是非常重要的,它可以保证电力系统运行过程中的稳定性和安全性。但是继电保护装置在使用的时候也出现了一些问题,在出现故障的时候,继电保护装置出现了不实行保护动作的情况,还有的时候,在没有出现故障的时候,继电保护装置却进行了保护动作,这样会导致电力系统出现大面积停电的情况,对人们的生活和工作影响是非常大的。为了提高继电保护装置的运行稳定性,可以对其原理以及操作过程进行分析,通过分析能够找到提高其运行稳定性的方法,这样对电力系统的安全稳定运行意义是非常大。
1 继电保护装置的定义及继电保护的作用
1.1 继电保护装置的定义
电力系统运行过程中,电气元件出现故障或者是运行状态出现不正常的时候,继电保护装置就会作用于断路器使其跳闸,或者是发出信号,继电保护装置是一个自动装置。
1.2 继电保护的作用
继电保护装置在运行的时候可以将电力系统中的故障进行快速的切除,电力系统在运行过程中发生故障或者是被保护设备出现故障,继电保护装置可以自动快速有选择的将故障的元件或者是设备从电力系统中进行切除,是其他的部分可以正常运行,这样可以使故障的设备不会继续出现损坏的情况,同时也能避免其他的设备受到影响。电力系统在运行过程中会出现异常的情况,被保护的元件在运行的时候也可能会出现异常的情况,在这种情况下,继电保护装置会根据异常情况出现和运行维护条件发出不同的告警信号,运行人员在看到信号以后就会进行处理。继电保护装置在对电力系统进行保护的时候,还能对电力系统的运行情况进行实时的监控,而且继电保护装置在数据处理方面能力也是非常强的,通过对运行状态参数进行采集和处理,继电保护装置能够对所保护的设备的运行状况进行更好的了解。
2 继电保护的基本原理和基本要求
2.1 继电保护的基本原理
电力系统在正常运行的时候,电气量是在一定的范围内的,而且是比较好掌握的,在出现故障或者是异常以后,电力系统的电气量就会出现很大的变化,这时继电保护就可以利用电气量的变化来对系统是否出现故障和异常进行分析。电气量的变化可以使继电保护装置对故障的类型和范围进行判断,这样才能更好的切除故障。
2.2 继电保护的基本要求
继电保护装置在运行的时候要保证可靠性和灵敏性,同时要保证速度。在实际的工作中,电力企业在进行继电保护装置选择的时候更多关注的是经济性,在保证电力系统安全运行的前提下,选择投资少、维护费用低的保护装置。
3 提高继电保护运行的可靠性
3.1 做好继电保护装置的验收工作
在安装新的继电保护装置时,要在安装结束以后对回路接线进行检查,同时严格进行绝缘测试,在测试合格以后才能通电进行单体调试。调试以后要对回路进行自检,还要有专业的人员进行验收工作。在所有的检查工作完成以后,继电保护装置才能进行试运行。在运行的时候还要对其一次电流和工作时的电压进行检验。对继电保护装置进行检验的时候,工作人员要非常的认真,同时要严格进行自检,这样在验收合格以后,继电保护装置才能在电力系统中进行使用。在对继电保护装置进行整定值变更的时候,要严格按照定值通知单来执行,在检验合格以后要有相关的人员来进行核对,在核对合格以后才能进行运行。在进行二次回路变更的时候,要先进行申请,在申请被批复以后才能进行,同时在现场要按照审批合格以后的图纸来进行工作,在工作的时候要将一些没有用的接线进行隔离,这样可以避免在工作中出现误拆的情况,出现误拆对继电保护装置的正常运行有很大的影响。在变更完成以后要进行报告的编制,将变动的内容、时间、变革的人员都要进行记录,这样在下次进行装置维修的时候能够更好的了解情况。
3.2 做好继电保护装置的巡查工作
运行人员每天的工作中都要对设备进行一次全面的检查,在运行过程中运行人员也是每隔几个小时就要对设备进行检查,在进行设备检查的时候,主要的检查内容有看继电保护装置的保护运行灯是否在闪烁,同时要对信号灯是否正常显示进行检查。要对继电保护装置的开关以及压板位置进行检查,看其是否在正确的位置上。同时对继电保护装置是否出现了发热情况也要进行检查,看其是否存在着焦味。在出现问题以后要及时进行汇报,然后通知相关人员来进行处理。运行人员在对继电保护装置进行检查的时候每天都要进行的非常认真,不能因为天天都在进行检查就出现怠工的情况,这样无法保证继电保护装置的安全性。
3.3 做好继电保护的运行工作
新的继电保护装置在投入使用之前,运行人员一定要进行严格的检查,运行人员在进行检查的时候一定要对继电保护的原理非常了解,同时也要能看懂图纸内容,这样在进行检查的时候可以根据图纸进行核对,对二次回路、继电器以及压板进行更为严格的检查。在检查过程中,运行人员要进行记录,按照继电保护的运行规程来进行操作。继电保护装置在运行过程中发现异常的情况或者是缺陷要及时进行处理。
3.4 做好继电保护的定期维护及试验工作
在对继电保护装置进行维护的时候,一定要非常的认真,这样才能及时发现保护装置存在的问题,将出现的问题及时进行解决。在对保护装置进行维护和检修的时候,一定要按照严格的周期来进行,同时在进行检修的时候要做好记录工作,这样在进行检修的时候工作人员就会有相对的重点区域。
3.5 做好保护动作后的分析工作
一旦发生保护动作,开关跳闸后,严禁立即将信号复归,而应检查动作情况并判明原因,做好记录。在保护动作后应根据保护动作情况结合录波数据及当时运行状况进行全面分析,以判断保护动作的正确性。凡属不正确动作的保护装置,应及时组织现场检查和分析处理,找出原因,提出防范措施,避免发生重复性事故。
3.6 做好保护装置的技术改造工作
加强直流电源的管理,要提高二次绝缘水平,防止发生绝缘降低或直流接地现象,造成保护的拒动或误动。对二次回路的直流电源进行整改,使控制、保护回路逐步分开,并且有两路电源,做到一用一备。这样既便于直流接地的查找与处理,又可避免直流接地时引起的保护误动或拒动。
4 结束语
在提高继电保护装置的稳定性方面,可以采取对继电保护装置进行定期维护和试验,同时可以对其运行情况进行巡查,这样可以及时发现出现的问题,并且及时进行处理。做好继电保护的管理工作也能提高继电保护运行的可靠性。继电保护装置在电力系统中的作用是非常大的,对保证电力系统安全稳定运行作用非常大,这样更能保证电力企业获得更多的经济效益。但是,继电保护装置在运行过程中也出现了很多的问题,对出现的问题一定要找到解决的措施。
参考文献
[1]GB/T14285-2006 继电保护和安全自动装置技术规程[S].
继电保护的作用和原理范文6
关键词:继电保护;可靠性研究;影响因素
中图分类号:TM774.1 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)6-0084-02
所谓继电保护是指当电力系统运行出现意外时,利用继电保护装置能够在较短的时间内排除系统中的故障,这可以减少对于设备带来的损伤和破坏。继电保护在维护电力系统安全中有着积极重要的作用,它不仅能够提高处理故障的效率,还可以在一定程度上保证电力的供应,这对于经济的发展和维护人们的正常生活有着重要的作用。所以要重视继电保护技术在电力系统中作用。同时,这是一项技术性很强的复杂技术,所以如何提高机电保护工作的效率,一直都是电力工作者们研究的一项技术。
1 继电保护的原理及特征
1.1 继电保护原理分析
一般来说,继电保护装置的测量、逻辑判断和执行这三部分中,测量部分的作用主要体现在对于有关物理量的测量,并把测量的值与设置的额定值对比分析,以确定继电保护是否启动;其逻辑部分是指是把测量部分输出量的大小和性质的逻辑状态作为标准,然后将信息指令传递给执行元件;因而执行部分就是根据上一部分传来的指令来执行,从而起到装置的保护作用。与电子设备不同的是,继电保护有着极特殊的一面,比如说,关于继电保护元件,它是一个种类繁多,并且制作难度高的工艺,所以其在运行中出现故障率也是较高的。为了保证其的正常运行,一般用概率论来分析其可靠性。另外,一旦继电保护装置处于不正常的状态,就很容易出现故障,后果不堪设想。一般来说,继电保护是处于一种监控状态,如果电力系统出现意外它就要发挥对于电力系统的保护作用,并且也只有在电力系统不正常时,它才会启动,所以继电保护有着超强的配合能力,维护电力系统的稳定。这也是在研究电力系统时,还要研究继电保护装置的可靠性。其工作原理如图1所示。
2 影响继电保护的可靠性因素
在电力系统中,继电保护装置有着极其重要的作用,不仅可以检测电力系统异常,还可以在出现故障后紧急的处理。但是继电保护装置发挥作用也是受到限制的,一般分析有如下的因素。
2.1 意外因素
2.1.1 雷击因素
一般来说雷电对于电厂的设备危害很大,主要是因为电厂有很多的高阻抗地网,一旦发生雷击,被雷电袭击的避雷针会导致变电站地网系统中的暂态电位升高。在这种情况下,会使继电保护装置的灵敏性降低,极易出现意外。
2.1.2 高频因素
在电力系统中,如果发电厂设备内的隔离开关因动作时间过长,就会形成 “电弧闪络”,并形成高压电频。这会大致磁场的形成,由此产生二次回路和一二次设备运行发生意外,一旦磁场的强度过强,继电装置就会因受到干扰发生运行的意外。
2.1.3 辐射因素
在当今,电厂内都会有着移动通信设备,虽然对于电能调控有利,但是使用通信设备会产生强辐射电场与磁场,并会极大地干扰继电保护装置,像因磁场的干扰会出现假信号源,这种假信号会误导继电保护装置的运行,是继电保护效果大大的降低。
2.1.4 静电因素
在电厂的工作人员因长期在高电压中工作,因而在衣服上会带有静电作用,这会干扰继电保护装置的正常运行。特别是工作人员在进入发电厂并接触到设备的过程中,就会产生放电的现象,这会对继电保护装置的运行状态产生影响。
2.2 电网核心元件的故障影响
一般来说,电力装置的事故隐患是从脆弱状态逐渐发展为设备事故的,这需要一段时间的发展。但是一旦发展为事故,电力系统中的电网电气状态量将产生极其恶劣的变化,威胁整个电力系统的安全。因而,只有在了解了设备的脆弱状态时,才能够采取有效的措施来做好预防,降低其产生的负面作用,发挥出继电保护的最大作用。
3 继电保护可靠性的有效措施
在电力系统中,继电保护装置对于维护整个电厂的安全有着重要的作用,它不仅可以迅速快捷的排除电网的故障,还可以有效地保证电网系统的正常运行。所以加强继电保护装置可靠性研究显得极为重要。
3.1 加强继电保护的验收对于保护电力系统的安全有着
重要的作用
继电保护装置需要工作人员定期的对其进行试验,检查继电保护装置是否处于正常状态,其功能是否存在着异常,这是保证继电保护装置正常运行的一个关键。一般来说,首先要做好继电保护的调试工作,其次要对继电保护装置进行检查并验收。通常情况下,在进行继电保护装置试验时,要综合检修、运行以及生产三个方面,并且确保接线和元件等小部件达到规定的标准。另外,还要注意在变更保护定值和二次回路过程中,要认真的对保护回路、整定值和一些重要的事项进行核对,做好记录,,记录通常包含了变更时间以及该事项的负责人等,并且还要负责人署名。
3.2 加强二次回路与巡检
继电保护装置日过长时间的不检查,可能会出现一些故障,一旦发生意外,这对于电厂来说后果极其的严重。通过研究发现,继电保护装置检查与巡视通常都能发现很多的问题,但在经过检查处理后,可以及时的处理这些这些问题,确保继电保护装置的正常运行,同时这也是防止出现事故的重要方法。在对于继电保护装置的巡回监测中,值班人员要重点注意以下几大方面:第一是继电器的外壳是否正常,有无破损等现象以及其额定值的指示位置发生变化;第二其触点是否出现卡塞或者烧伤等情况;第三是继电器的铝盘运行是否正常,以及其线圈和电阻有发热的现象;第四压板的位置或者转换开关的位置是否达到规定的标准;第五是其交直流母线电压显示是否处于正常的标准;第六是信号指示问题;第七是对于发热和冒烟情况的检查;第八指示灯的指示是否正常;第九对于相关参数的检测,看是否达到标准。
3.3 加强继电保护运行操作的可靠性
这就要求电厂的工作人员不仅要有专业的技能,还要有较高的社会责任感,并且在工作不断的学习进步,做到举一反三,并深刻的掌握机电保护的工作原理,从而增强对于继电保护的操作能力,使继电保护装置发挥出最大的作用保障人们的正常供电及生命安全。对于电厂的值班人员,他们要具备一定的专业知识,能够理解继电保护的工作原理和熟悉二次回路的图纸,这才能保证对于继电器和二次回路端子等的检测,极大地降低继电保护装置出现意外的几率。但一旦检查出异常,就需要有关人员维护检修,排除继电保护装置的异常,这也是对值班人员的技术考验,因而值班人员具备专业知识显得尤为重要。例如,在进行旁路开关取代(母线)线时,就涉及到调整,保护定值,并要保证与所带线路的定值是一致的,除此之外,值班人员在发现继电保护装置运行不正常时,不仅要加强对其的管理,还要尽快的与技术人员联系,在最短的时间内完成继电保护装置的检修。
3.4 在总结分析当电力系统出现故障过程中,要注意继
电保护跳闸问题
在这个过程中,不要急着复归记录的信号,相反要对动作情况进行认真地核查,分析出现意外的原因,从源头上消除故障,同时还要作好记录。当这一切都完成后,在复位所有信号。在做完这些后,还要注意分析总结,记录好出现故障的原因。
3.5 适应时展,改善继电保护技术
随着社会的进步和科技的发展,电力技术有了长足的进步,电气化水平也有了相当程度的提高,所以,为了更好地保护电网系统的安全就要积极改善继电保护技术,完善继电装置的工作性能,提高其工作的效率。同时也可以采取更加先进的继电器检测技术,比如说GO法分析模型,它可以提高继电保护装置的可靠性,GO法是以系统结构图为出发点,能够具体反映系统和部件之间的功能关系及逻辑关系,侧重于系统的模拟和仿真,因此它比较适用于系统结构清晰,元部件关系明确,特别是有具体物流的系统分析。其工作的流程如图2所示:
4 结 语
经济发展到今天,无论是人们的正常生活,还是工农业的发展都离不开电力资源的支持。为了保证电厂的正常供电,就需要维护电网的稳定,因而继电保护技术显得尤为重要。
参考文献:
[1] 常咏梅,王昌勇.发电厂继电保护可靠性的影响因素探析[J].机电信息,2012,(27).
[2] 付聪,安灵旭,方华亮,等.继电保护系统对一次设备可靠性的影响研究[J].电力系统保护与控制,2013,(11).