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继电保护的方法范文1
关键词:继电保护;故障处理
中图分类号: C35 文献标识码: A
一、前言
随着电力系统的高速发展和计算机技术,通讯技术的进步,继电保护向着计算机化、网络化,保护、测量、控制、数据通信一体化和人工智能化方向进一步快速发展。与此同时越来越多的新技术、新理论将应用于继电保护领域,这要求我们继电保护工作者不断求学、探索和进取,达到提高供电可靠性的目的,保障电网安全稳定运行。
二、继电保护在供电系统障碍中的作用
(一)保证继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提
继电系统的可靠性是发挥继电保护装置作用的前提。一般来说继电保护的可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。
(二)继电保护在电力系统安全运行中的作用
继电保护在电力系统安全运行中的作用主要有以下三点:
1.保障电力系统的安全性。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给脱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系统元件本身的损坏,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)。
2.对电力系统的不正常工作进行提示。反应电气设备的不正常工作情况,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,或将那些继续运行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允许带一定的延时动作。
3.对电力系统的运行进行监控。继电保护不仅仅是一个事故处理与反应装置,同时也是监控电力系统正常运行的装置。
三、继电保护常见故障
电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。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,PT二次回路设备不多,接线也不复杂,但PT二次回路上的故障却不少见。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验,PT二次电压回路异常主要集中在以下几方面:PT二次中性点接地方式异常;表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样PT二次接地相与地网间产生电压,该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。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。PT开口三角电压回路异常;PT开口三角电压回路断线,有机械上的原因,短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中,为达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻短接,有的使用小刻度的电流继电器,大大减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时,零序电压较大,回路负荷阻抗较小,回路电流较大,电压(流)继电器线圈过热后绝缘破坏发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈,使PT开口三角电压回路在该处断线,这种情况在许多地区发生过。PT二次失压;PT二次失压是困扰使用电压保护的经典问题,纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善引起的。
电流互感器是供给继电保护和监控系统判别系统运行状态的重要组件。作为继电保护对电流互感器的基本要求就是电流互感器能够真实地反映一次电流的波形,特别是在故障时,不但要求反映故障电流的大小,还要求反映电流的相位和波形,甚至是反映电流的变化率。而传统的电磁式电流互感器是利用电磁感应原理通过铁心耦合实现一、二次电流变换的。由于铁心具有磁饱和特性,是非线性组件,当一次电流很大,特别是一次电流中非周期分量的存在将使严重饱和,励磁电流成几十倍、几百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次谐波分量,造成二次电流严重失真,严重影响了继电保护的正确动作。由电工基础理论可知,电流互感器在严重饱和时,其一次电流中的直流分量很大,使其波形偏于时间轴的一侧。铁心中有剩磁,且剩磁方向与励磁电流中直流分量产生的磁通方向相同,在短路电流直流分量和剩磁的共同作用下,铁心在短路后不到半个周期就饱和了。于是,一次电流全部变为励磁电流,二次电流几乎为0.由于电流互感器严重饱和,使其传变特性变差甚至输出为0,才导致了断路器保护的拒动,引起主变压器后备保护越级跳闸。
针对目前微机继电保护装置自身的特点,造成了微机保护装置故障一般有以下这些原因: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。如果现场发生事故时,微机保护出现无法给出后台信号或是重合闸无法实现等现象,应考虑电源的输出功率是否因元件老化而下降。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。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。
四、继电保护故障处理方法
(一)替换法用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其他地方查故障。
(二)参照法通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。此法主要用于查认为接线错误,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。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远,此时不可轻易判断此继电器特性不好,或马上去调整继电器上的刻度值,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。
(三)短接法将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否好。
(四)直观法处理一些无法用仪器逐点测试,或某一插件故障一时无备品更换,而又想将故障排除的情况。10KV开关拒分或拒合故障处理。在操作命令下发后,观察到合闸接触器或跳闸线圈能动作,说明电气回路正常,故障存在机构内部。到现场如直接观察到继电器内部明显发黄,或哪个元器件发出浓烈的焦味等便可快速确认故障所在,更换损坏的元件即可。
(五)逐项拆除法将并联在一起的二次回路顺序脱开,然后再依次放回,一旦故障出现,就表明故障存在哪路。再在这一路内用同样方法查找更小的分支路,直至找到故障点。此法主要用于查直流接地,交流电源熔丝放不上等故障。如直流接地故障。先通过拉路法,根据负荷的重要性,分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路,切断时间不得超过3秒,当切除某一回路故障消失,则说明故障就在该回路之内,再进一步运用拉路法,确定故障所在支路。再将接地支路的电源端端子分别拆开,直至查到故障点。如电压互感器二次熔丝熔断,回路存在短路故障,或二次交流电压互串等,可从电压互感器二次短路相的总引出处将端子分离,此时故障消除。然后逐个恢复,直至故障出现,再分支路依次排查。如整套装置的保护熔丝熔断或电源空气开关合不上,则可通过各块插件的拔插排查,并结合观察熔丝熔断情况变化来缩小故障范围。
继电保护的方法范文2
关键词 继电保护;电力系统;可靠运行;有效方法
中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)14-0146-01
21世纪是一个技术时代,科学技术日新月异。随着我国国民经济的不断增长,人们的生活质量也逐渐提高,其对电力的需要量越来越大,对电力系统提出了更高的要求。在这种情况下,电力企业的发展面临着许多挑战和困难。为满足社会对电力的需求,应对社会总电量增加的问题,电力企业必须不断地改进电力设备,完善电力系统,以保障电力系统的正常运行。研究继电保护的目的就是要最大限度得保障电力系统稳定运行。
1 继电保护的基本内容和要求
所谓继电保护,是指能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种装置。继电保护在电网运行过程中具有重要的意义,是电力系统发展中的重要组成部分,能有效的保护电能的传输,为人们提供安全可靠的电源。继电保护运行的可靠性是指当电力设备或系统可在一定的时间内完成规定功能。研究继电保护运行的可靠性,是不断完善继电保护技术的重要前提。继电保护装置必须具有一定的灵敏度,能及时地发现设备中出现的故障,充分了解设备状态,可在第一时间内,解决运行过程中的问题,加快电力系统恢复运行的速度,减少电力故障所带来的损失,进而保障电力系统的安全性。继电保护装置需要科学而合理的设计方案,要保障继电保护装置元件的质量,采用先进的电力设备,以此可有效地推动继电保护的健康发展。
2 现阶段继电保护运行中存在的问题
我国大力推广继电保护技术的运用,但是在实际应用过程中仍然存在着问题,需要加以改进。如今,继电保护的运行缺乏稳定性,不够安全可靠,在运行过程中常常发生故障,未能充分体现继电保护的作用。由于所使用的继电保护缺乏可靠性,以致于不仅没有保障电力系统的安全性,还适得其反,提高了事故发生的频率。另外,继电保护装置的工作人员操作不规范,缺乏对继电保护装置的检查,使得继电保护未能得到有效的维护和调整,从而导致继电保护运行不安全。
3 确保继电保护可靠运行的有效方法
3.1 提高继电保护设计、安装质量
继电保护是确保电气一次系统安全运行的装置,同时电气一次系统对继电保护设置也有很大影响。电气一次系统错误接线方式,例如,有些地区将电源采用T接方式接入电网,致使继电保护难于设置,而强行设置继电保护,降低了电网运行可靠性。这就要求在设计阶段统筹考虑,完善设计。
继电保护装置多、繁杂,易发生安装错误,而微小的错误就会使保护装置拒动或误动,造成严重的电力事故。例如,曾发生过因错贴继电保护标示牌,致使操作人员误操作,造成停机停炉事故。因而,要按图施工,保障图纸和设备、设备与其标示牌完全对应,杜绝因不对应造成的误操作。要不断总结经验提高安装质量,完工后严格验收,才可效地避免继电保护设备在运行中出现问题,使其具有安全性。
3.2 加强继电保护装置的日常维护
定期检查继电保护装置。最好每天都要开展一至两次的全面检查。所要检查的内容主要包括开关、压板的位置,线路之间的连接状况、电阻的温度等等。当继电保护装置在运行中出现问题及装置变更时,应详细记录下来,作为处理事故的依据。
电气一次设备变更,继电保护装置也要做相应的变更。例如因更换发电机出口输电电缆而造成相序变化,发电机并网时就会造成非同期并列,出现事故。因而在更换电缆后,要核对相序,从新设置继电保护装置。电力企业在机构设置上,电气一次和继电保护分别属于不同的责任班组,这就要求两个班组加强沟通,一个班组的所做的工作另一个班组必须知道,以保障电气设备安全稳定运行。
3.3 加强培训
为促使工作人员对继电保护装置的操作符合要求,必须加强对相关工作人员的培训,以使其掌握继电保护相关的理论知识,了解其工作原理,提高其业务水平,以避免在工作中出现不恰当的操作。常用的继电保护图纸最好背过,熟练的技术人员可缩短事故处理时间,增加机组的年利用小数,提高经济效益。
3.4 创新继电保护事故解决方法
当继电保护设备在运行过程中出现问题的时候,则必须及时的进行处理,让继电保护设备重新运行。要创新继电保护事故处理方法,充分利用相关的信息数据。由于继电保护的运行具有不间断性和隐蔽性,使得设备在保护工作完成之后还会继续运行,易受到损坏。而且继电保护设备的运行不易被察觉,只有发生事故的时候才能发现继电保护设备的运行,因而,可采用故障录波、微机等来了解设备发生事故时的状态,据此分析出发生故障的原因。当研究出故障发生的缘由之后,可对其进行分类,以更为细致的深入剖析事故原因,并开展相应的检查工作。技术人员要根据事故发生的原因来不断地完善继电保护技术,以促进继电保护的安全运行。
3.5 不断地完善继电保护技术
为保障继电保护的可靠运行,必须不断地完善继电保护技术。通常可从这两个方面来改进继电保护的技术。一方面促进继电保护运行的微机化和网络化,目前,信息技术飞速发展,能极大的提高微机保护硬件的质量,能促使电力企业用成套的工控机来实施继电保护,有利于实现继电保护的微机化。计算机网络技术的广泛应用,能促进继电保护运行方式的改变。另一方面,可致力于提高继电保护运行的智能性,通过引入人工智能技术来提高继电保护运行的稳定性,避免继电保护连续性和隐蔽性所带来的安全隐患。
4 结束语
随着电力行业的蓬勃发展,电力系统的运行越来越受关注。社会对电能的需求量也逐渐增多,为此,电力企业必须提供可靠的电力系统来供电,必须充分利用继电保护技术,以确保电力系统的安全。继电保护对电力系统的运行有着重要的影响,能创造良好的电网运行环境,是维护电力系统安全性的重要保障。电力企业的技术人员必须全面了解和分析继电保护技术在实际运用中存在的问题,要掌握继电保护技术的原理,以探寻有效而具有针对性的措施来改善继电保护技术,从而确保继电保护技术的实施具有可行性,以保证电力系统的可靠性。
参考文献
[1]胡文.确保继电保护可靠运行的方法[J].城市建设理论研究(电子版),2013(10).
[2]陈祥.分析确保继电保护可靠运行的方法[J].城市建设理论研究(电子版),2013(12).
继电保护的方法范文3
【关键词】继电保护;矢量跳跃技术;孤岛保护技术;Powerformer继电保护
经济的持续发展使得我国电力供应的形势更为严峻,电力系统的安全与可靠尤为重要电力系统的安全和可靠在很大程度上取决于电力设施,特别是继电保护和安全自动装置的安全和可靠所以,必须加强继电保护技术监督,实行全过程管理,不断提高对继电保护人员及装置运行的管理水平。
1.继电保护装置的定义、用途
(1)当电力系统发生故障或异常现象时,利用一些电气自动装置将故障部分从系统中迅速切除或在发生异常时及时发出信号,以达到缩小故障范围,减少故障损失,保证系统安全运行的目的。通常将执行上述任务的电气自动装置称作继电保护装置。
(2)当电网发生足以损坏设备或危及电网安全运行的故障时,使被保护设备快速脱离电网:对电网的非正常运行及某些设备的非正常状态,能及时发出警报信号以便迅速处理,使之恢复正常(如:小电流接地系统的单相接地,变压器的过负荷等),实现电力系统自动化和远动化,以及工业生产的自动控制(如:自动重合闸、备用电源自动投入、遥控、遥测、遥讯等)。
2.继电保护的工作原理
继电保护的种类很多,但一般情况是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。测量部分从被保护对象读取有关信号,与给定的整定值相比较,比较结果输出至逻辑部分。逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合,决定是否动作。如需动作,则发出信号给执行部分;由执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。
3.几种用于电力系统继电保护的几种方法。
3.1电压矢量跳跃技术在继电保护中的应用
三相平衡交流供电网的电压,其大小和相位是相对稳定的,只要系统阻抗或电流不发生改变,则系统电压矢量基本维持不变。当系统故障时,突变电流将导致电压相角跳变。如突变电流增大,则系统短路;突变电流为零,则系统开路失压。系统开路时电压矢量跳跃的情况。
常用的差动保护原理是利用比较被保护设备两端电流的大小和相位作为启动判据,不反应区外故障或电网的扰动。当系统故障,由于二三相重合闸,会引起发电机输出电压或频率的波动。严重时、可能出现异步情况,损坏发电机或者发电机和设备之间的传动装置。监视电压相角可作为确定馈线受扰的依据。当系统故障时,突变电流将导致电压相角跳变,跳变相角由负载变化的大小和性质决定。的变化作为保护启动的判据,当它超过保护设置的限值时,将开断发电机或跳耦合断路器。这意味着矢量跳跃主要用于电网去耦。
具有矢量跳跃功能的微机保护装置,尤其适应于以下几个类型的保护。
水轮机、蓄能发电机、入网发电站、柴油发电机、汽轮机、工业电力站、传统的蒸汽发电站、大中型同步电动机、大中型主变压器。
3.2分布式发电中的孤岛保护技术
孤岛(Islanding)效应,是指当电网失电后,分布式发电系统继续向一部分负荷供电的情况。如果配电网发生故障后,在保证电力系统安全的前提下,尽可能维持DG正常供电,而将配电网转化为若干孤岛自治运行,将可以减小停电面积,提高供电可靠性,对电网公司、DG发电商和用户都是有利的。
但是非计划性孤岛运行时也会有很严重的后果:(1)电网无法控制孤岛中的电压和频率,如果电压和频率超出允许的范围,可能会对用户的设备造成损坏;(2)如果负载容量大于逆变电源容量,逆变电源过载运行,易被烧毁;(3)与逆变电源相连的线路仍然带电,对检修人员造成危险,降低电网的安全性;(4)对孤岛进行重合闸操作会导致该线路再次跳闸,还有可能损坏逆变电源和其它设备。可见,研究孤岛检测方法及保护措施,将孤岛产生的危害降至最低具有十分重要的现实意义。当主电网跳闸时,分布式发电装置的非计划运行将对用户以及配电设备造成严重损害,因此实际电网系统中分布式发电装置必须具备反孤岛保护的功能,即具有检测孤岛效应并及时与电网切离的功能。
3.3 Powerformer继电保护技术
Powerformer电缆的外半导体层按一定间隔多点接地,可以认为其外半导体层的电位和地电位相同,这意味着绕组的电场集中于电缆的内外半导体层之间,泄漏出去的电场很少,可以认为Powerformer电缆之间不存在电气耦合关系,这和常规发电机的情况有所不同。所以,分析常规发电机绕组对地电容电流时必须要考虑匝间、绕组间和相间的耦合电容,在分析Powerformer的电容电流时可以忽略不计。根据上述假设,对于用同轱绝缘电缆绕制的电机来说,由于外半导体层是地电位,绕组内的电场仅存在于内、外半导体层之间,其对地电容仅由内、外半导体层之间的充电放电形成。类似于同轴圆柱管的电容计算公式,该对地电容的单位长度大小为:
C0=2πε0εrln(r2/r1)
式中:绝对介电常数ε0=8.854e-12;相对介电常数εr=2~3;r1是内半导体层的外半径;r2是外半导体层的内半径。
3.3.1 Powerformer非全相保护
Powerformer非全相运行时将在其中性点产生很高的位移电压,而其分级绝缘的特点使中性点附近成为耐受过电压的薄弱环节。相对常规发电机而言为Powerformer配置专门的非全相保护更为必要。作者在分析非全相运行状态特点的基础上提出了一种基于Powerformer机端零序电压和定于绕组负序电流的非全相运行保护方案。由于系统发生单相或两相接地故障时也会有负序电流流过Powerformer,并在其中性点产生零序电压,所以非全相保护还必须借助其他信息,断路器辅助触点信息为常用的有效选择。然而,单纯依赖辅助触点的信息反应非全相运行在工程实践中已经被证明并不完全可靠,形成完备的非全相保护还将有其他考虑。根据前面的分析,可以形成基于i2,u0和断路器辅助触点信息的Powerformer非全相保护方案。
3.3.2 Powerformer新型能量方向保护
新型能量方向保护利用Powerformer机端处的零序电流和母线处的零序电压,通过分析能量方向检测接地故障,基本能够实现100%定子接地保护。由于Powerformer不需要升压变压器的作用直联高压电网,其故障特点与传统发电机有所差别。当Powerformer发生定子单相接地故障时,商压电网对故障的影响较大。因为没有升压变压器绕组的隔离,高压电网将成为发电机部分重要的谐波源。零序电流量值足够大,可以精确测量,从而能够确定零序功率的方向,对Powerformer的内部故障和外部故障进行区分。
建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个发展阶段。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,也开辟了进一步发展的广阔天地。
【参考文献】
[1]吴斌,刘沛,陈德树.继电保护中的人工智能及其应用[J].力系统自动化,l995(4).
继电保护的方法范文4
【关键词】 继电保护 分类 故障处理 措施
1 继电保护异常的重要性及方法
(1)继电保护的重要性:继电保护伴随电力系统不断发展而逐步发展起来,从上世纪五十年代到九十年代的末期,继电保护历经四个时期,最初由电磁式保护过渡到品体管式的继电保护然后过渡到集成电路的保护最后到微机的继电保护。直到今天,在电力系统,上述各类继电保护仍被广泛使用。如今,不同形式的继电保护还被广泛应用。在电力系统领域,做好继电保护是十分重要的一件事情,其目的就是让保护装置可以高效稳定运行。因此,需要对继电保护设备、装置严加维护,因为装置若发生故障必须及时对故障做出处理。
(2)故障处理的主要方法:1)掉换法:掉换法即把疑似故障元件置换掉,采用无故障的元件对原有元件进行取代,如此便可以直观判断元件是否发生故障,并且能快速缩减故障范围。在处理保护装置故障时,这是最为常用的一种方法。若微机保护发生故障,先做临近备用、暂时检修插件时就能用其他继电器代替。2)短接法:短接法即把回路部分截短,或把部分进行短接,然后在这个短接线上判断故障是否存在,这样就可以把故障的范围缩小了。对回路开路、电磁锁、继电器切换动作、控制把手检查其转换开关,确定接点完好与否时,这种短接法较为常用。3)参照法:参照法即通过正常、非正常的设备技术参数对照,找出两者的异同,从而找出故障。当接线错误或者进行定值校验时,测试值、预想值有很大差别,而且没有办法把这个原因归为某项故障,这时候可用参照法。
2 继电保护异常故障的表现
电压互感器若出现运行故障,会对继电保护造成很大影响。测试装置起始于电压互感器,因此,该元件是重要的确保二次系统稳定性的装置。PT二次回路元件较匮乏,但是接线十分简单。相比较,一次回路出现故障的几率较大。二次回路发生故障以后,会造成严重后果,但是这个后果恰好可以实现由误动、拒动保护。以经验判断,二次回路常常在下面几种情况下出现异常:二次中性点的接地方式不正常,比如未接地、虚接、多点接地。二次未接地,通常是因为接地网不符合相关要求。二次接地连同地网之间会催生出一个电压来,其大小由接触电阻阻值以及各相电压达到何种不平衡性来决定。新产生的电压加上保护装置本身电压,会使得各相电压在幅值、相位方面发生变化,方向、阻抗这两类元件就会发生拒动与误动;开口三角电压回路异常,断线可能因为机械故障,变压器与电磁型母线要取得零序定值,可短接继电器的限流电阻,或选择小刻度继电器降低回路阻抗。变电站内部与出口在接地时出现故障会引发一个较强零序电压,阻抗小而电流大的情况下会导致继电器的线圈过热,长时间这样就会把线圈烧断,从而使得电压回路出现断线,该情况出现在很大地区;PT二次失压,对电压保护造成困扰。
电流互感器可以用来判断继电保护与监控系统是否正常运行。该组件要准确反映电流的变化情况;当故障发生,要反映出需要多大电流、电流波形、相位、电流变化率,电磁互感器以铁芯祸合变换一、二次电流。具有磁饱和属性的铁芯为非线性组件,一次电流大且有非周期分量,铁芯会饱和过度。励磁电流以数十倍、百倍幅度递增,加上非周期分量大会让二次电流严重失真,继电保护受到影响。电流互感器过饱和,铁芯有剩磁出现,剩磁同磁通在一个方向,直流分量、剩磁对其共同作用,铁芯短路后很快饱和,一次变励磁,二次没有。电流互感器如果过饱和导致断路器拒动,主变压器跳闸。
3 继电保护异常故障的处理方法
(1)更新器件:如果元件疑似故障,则用正常元件替换下来,这样将故障范围大大缩小,处理装置故障常用该替换法。若微机保护发生故障、部分单元继电器构造十分复杂,就能先做临近备用、暂时检修插件来用其他继电器代替。
(2)检查接线:接线错误也是故障触发原因,这会造成继电装置无法正常运行,甚至会让线路烧掉。按线路原理图来处理故障,查找出线路连接的方式。
(3)控制范围:处理故障须先确定故障位置,“短接法”是常用方法,维修人员短接某段线路,然后调试开关来进行故障维修。
(4)视觉观察:维修员观察装置外形,如元件外形何线路连接等,发现元件烧黑、烧焦或烧坏时就可以之间进行更换处理。
(5)参照法:进行正常、非正常的设备技术参数对照,发现差异性从而检验出设备故障点。这个办法通常被用做检测接线错误,在进行定值校验时,发展测试值与预想值差别不大,这样难以对故障实施判断。改造回路,更换设备后,二次接线恢复不了的情况下可以参考同类装置的接线。校验继电器过程,若测试值同整定值有很大差别,不能直接下结论认为这个继电器性能有问题而立刻对其刻度值进行调整,这个时候,用同只表计先对处在一个回路里的继电器进行测量比较。
4 结语
总而言之,继电保护装置是电力系统正常运行过程中必不可少的部分,它对系统故障的检测具有很大实用价值。继电保护发生故障时需要及时处理,从而将停电范围缩小,提高电力系统的安全稳定运行水平。
参考文献:
[1]王孔耀.电力系统继电保护装置运行可靠性指标探讨[J].科技风,2010(20).
继电保护的方法范文5
Abstract: The main power load of the iron and steel metallurgy enterprise is high voltage asynchronous motor. With the popularization of the microcomputer relay protection device, high voltage motor inverse-time overload protection in microcomputer protection device setting, often leads to the motor can't start normally. Through introducing the traditional overload protection setting method and modern microcomputer relay protection function, this paper finds out the problem of traditional inverse-time overload setting in microcomputer protection, proposed that the use of microcomputer over heat protection instead of the traditional inverse-time overload setting, so as to solve the problem of high voltage motor starting.
关键词: 反时限继电保护;过热保护;整定方法
Key words: inverse-time protection;over heat protection;setting method
中图分类号:TM5 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)21-0087-02
0 引言
随着微机保护在冶金行业的普及,高压电动机的反时限过负荷保护在微机保护装置的整定中出现了问题,特别是当大型风机电机在起动时,经常出现过负荷保护误动而跳闸。目前生产过程中出现了类似问题,只能在微机保护中逐条选取曲线试验或者为了避免起动发生问题,解除了过负荷保护。产生上述问题的根本原因在于传统高压电机的继电保护反时限整定采用的是DL与GL型继电器的特性原理,而新型的微机继电保护基本采用的是IEC保护标准的反时限的保护方式,显然传统的保护整定方法是不能直接在微机保护中采用的,本文通过对比传统高压电机的反时限保护整定与现代微机过热反时限保护的整定方法,指出了传统保护整定曲线在微机保护中存在的问题,明确了电机微机过载保护的整定方法。
1 高压电机过负荷故障特点
正常运行的高压电动机,流入电动机的仅是正序电流,一般为额定电流。但是当机械负载增大、外部短路故障切除电压恢复自起动、电动机投入起动、供电电压降低以及堵转等,流入电动机的电流均要增大。电流增大则电机当然要发热甚至过载。
当机械负载大于电机的额定负载、供电电压不平衡、断相、电动机相序接反,则将会有负序电流流入电机,负序电流将产生以100Hz的反向频率的磁场切割转子绕组,从而将造成电机严重发热过载。
2 电机过负荷保护的整定分析
2.1 传统过负荷保护整定
生产过程中易发生过负荷时,或起动条件严重时应装设过负荷保护[1],该保护的整定公式如下:
式中,Iop ・k:保护装置的动作电流;Krel:可靠系数,用于过负荷保护且跳闸时取1.2;Kjx:接线系数,取1;Kr:返回系数,取0.85;Irm:电机额定电流;nTA:电流互感器变比;top:保护装置的动作时限;tst:电机实际起动时间。
这里继电保护的动作时限,实际上是按照两倍动作电流及两倍动作电流时允许的过负荷时间tgh,在继电器特性曲线上查出10倍动作电流时的动作时间。
2.2 微机反时限过流保护
微机继电保护装置中一般提供四种标准的反时限曲线,它们分别是标准反时限、非常反时限、极端反时限、长时反时限曲线。四种曲线见图2。
四种曲线在2倍与10倍动作电流时的动作时间见表1。
从表1中可以看出,传统GL型继电器的整定方法,若直接用在微机保护装置的整定中,则最接近的是IEC S1标准反时限曲线,但是在10倍动作电流时GL继电器的特性曲线与IEC S1 标准反时限曲线却差别较大,却与UK LTI长时反时限曲线最为接近。
钢铁冶金企业大型风机及水泵的起动时间一般在6~15s之间,少数风机可达20s左右。从表1中可以看出,若直接采用传统GL继电器特性曲线的方法来作继电保护整定,则选取的曲线在10倍动作电流时则不能满足要求,产生的结果就是在电机正常起动时断路器等控制元件误跳闸。锅炉引风机的电机的起动时间可达20s左右,即便采用GL继电器特性曲线,也有配合不当的时候,需要现场临时调整曲线,以避免电机在起动过程中的误跳闸。
由上述现像可知,传统反时限过负荷保护的整定方法中对于动作时限的确定的方法已经在微机保护中不在适用,需要找出一种新的方法进行整定。
2.3 过热保护
电动机过热保护是根据正序电流与负序电流在电机中产生的总的铜损,将此损耗对于时间进行积分,从而利用“热保护”的模原理代替传统“电流保护”模型原理,利用这一原理建立的保护模型公式如下:
等效运行电流是实时经过采集至保护装置中的实测电流,而非一个固定值,等效电流中刻意增大了“负序”电流的作用效果,因为电机在堵转、断相、不平衡运行时等状态反映到“电流”上就会是电机过载,且“电流”中开始出现了负序分量。可见过热保护较传统的过负荷保护更具智能性,首先其利用过载运行状态的特点,从而弥补了传统保护整定不区分运行状态的缺点。其次,电动机在正常起动时,虽然起动电流很大,但性质是正序电流,并没有负序分量产生,而等效电流在起动时将K1取0.5,则刻意弱化了正序分量的作用,从而避免了电机在起动过程中的误动作。最后,该保护仍然是反时限特性曲线,利用“热”保护,更加贴近负荷的性质。
3 算例
以鞍钢炼钢厂二工区中心泵站560kW电机过负荷继电保护整定为例,电机参数如表2所示。
①传统过负荷保护整定。根据公式(1),则动作电流57.5A;依据公式(3),则2倍动作电流的动作时间为21.3s;在微机保护中选取的曲线为IEC标准反时限曲线。
②实际运行结果及现像分析。水泵在起动过程中,当运行在第2~3s,10kV高压断路器跳闸,继保装置显示过负荷保护跳闸。由于水泵的实际起动时间为8s,根据公式(2),要求曲线上10倍动作电流的时间应为9.6~11.2s,由于电机在起动过程中,起动曲线与保护曲线不匹配,造成跳闸。
③以过热保护代替过负荷保护整定。根据公式(8),发热时间常数取为203s,负序电流倍数K2取6,过热报警GBRJ取为80%。
④实际运行结果及现像分析。水泵一次性起动成功。
4 结语
本文通过对比继电器、微机与电机启动特性曲线,分析了传统电机过负荷继电保护整定输入微机保护后造成误跳闸的原因,给出了以过热保护代替过负荷保护的整定运算方法,并经实例工程运行调试证明该方法是可行的。
参考文献:
[1]中国航空规划设计研究院.工业与民用配电设计手册[M].三版.北京:中国电力出社,2005.
继电保护的方法范文6
关键词:变电站;继电保护;故障;保护装置;消缺
Abstract: with the development of society, the relay protection workers is faced with many problems. And eliminating the relay protection daily maintenance work is one of the important contents of, how to effectively eliminate the defects, become each relay protection workers the problem faced. To eliminate the substation of common ground, control circuit dc disconnection, device, abnormal channel problem and so on several types of relay protection defect analysis and discussion, put forward the method to eliminate defect, for professional introduces a kind of convenient fast the work mentality.
Keywords: substation;relay protection; Fault; Protection device; eliminating
中图分类号:TM774文献标识码:A 文章编号:
引言
由于继电保护运行过程中不可避免地出现一些影响正常运行的缺陷,甚至有些缺陷迫使继电保护退出运行,从而影响了整个电网的运的可靠性。如何更好的消除缺陷,恢复继电保护的正常运行,从而更好保证电网的安全稳定运行,是每个继电保护工作者所急需解决的问题。就变电站常见的几种类型的继电保护缺陷消除方法进行探讨,为专业人员在现场消除缺陷时提供一种工作思路,有利于缺陷的快速消除。
1直流接地
直流接地是变电站最常见的缺陷之一,直流接地时应及时找出接点,尽快消除。处理直流接地的步骤是:根据运行方式、操作情况、气候影响进行判断可能接地的处所,采用拉路寻找、分段处理的方法,以先信号部分后操作部分,先室外部分后室内部分为原则。依次推拉事故照明、防误闭锁装置回路、户外合闸回路、户内合闸回路、信号回路、10kV控制回路、其他控制回路、主控制室控制回路、整流装置和蓄电池回路。在切断各专用直流回路时,切断时间不得超过3S。
如发生接地时有人在工作,则在工作设备上发生接地的可能性最大,此时应先断开工作设备的直流电源,查看直流接地信号是否消失,如消失则应根据工作情况及地点查找出接地点,如若不是则继续用拉路法寻找。又如发生接地时是阴雨天气,则接地点应该在室外有可能受潮或进水的端子箱、机构箱里,此时用拉路寻找法应先逐个断开与之相关的合闸电源、信号电源、再操作电源或主变非电量电源等,而不是去先断开室内的控制回路电源、保护装置电源等,以提高找到接地回路的速度。
以上是处理直流接地的一般原则。发生直流接地时,首先要到绝缘监测装置上查看是哪一支路接地,然后查看这一支路接了哪些保护装置或回路。早期的变电站,直流系统馈出线少,往往是一个馈线下接很多设备。发生直流失地时,虽然直流系统的绝缘检测装置可以检测出哪一路馈线接地,以作为我们判断的参考,但往往这一路馈线接了很多的保护设备或其他装置,需要我们进一步排查,这时就需要我们对这个站的直流主接线图比较清楚或熟悉,否则排查将无从下手。近年建造或设计的变电站,直流系统采用辐射状供电方式,基本上每个保护屏或每个间隔都有从直流馈线屏独立的一路空开,因此查看绝缘监测装置就可确定接地支路。该接地支路的下级空开一般只有几个,再根据上述原则采用拉路寻找法即可确定接地回路(该组空开下所接回路)。确定了接地回路后,根据是正接地或负接地,从图纸上查找可能的接地点,逐个解除可能有接地点的电缆线(重要回路如控制回路等,应先停用相关保护),直至接地信号消失,即可找出接地电缆线,再根据现场情况找出接地点,采取相应办法解决。
如果直流绝缘监测装置报母线失地而无具体的支路,则极有可能是整流装置或蓄电池回路接地。此时应根据运行方式等实际情况,做好必要的技术措施,短时断开整流装置或蓄电池,然后再找出具体的接地点。
2控制回路断线
控制回路断线是变电站另一种常见的缺陷。要找出控制回路断线的原因,需要专业人员对断路器的控制回路理解透彻。根据笔者几年消缺所见,控制回路断线的常见原因大致有以下几种:1)接线松动;2)断路器机构的闭锁继电器损坏或其他闭锁触点未闭合;3)断路器辅助触点异常;4)保护操作箱的位置继电器损坏。当控制回路断线故障发生时一般按以下步骤进
3保护装置异常
通常出现保护异常是运行人员,并不需要知道具体哪个元器件损坏,只要判行处理:第一,应先查看操作箱上HWJ或TWJ灯是否亮,如灯亮说明控制回路完好,可能是HWJ或TWJ继电器提供的信号触点有问题,当然也不排除是信号回路的问题。第二,若灯不亮,则用万用表在保护屏端子排上测量跳闸回路对地电压(假设断路器在合闸状态),如果跳闸回路(回路号一般为37或137)对地电压为-110V,则说明从端子排到机构箱的跳闸回路完好,在排除是装置内部接线松动问题后,则问题在操作箱上,应更换操作插件。上述两种情况较多地出现在采用国产继电器的操作箱如ISA系列保护或运行年限较久的操作箱。第三,若用万用表在端子排上测量跳闸回路对地电压为+110V,则说明问题在端子排到机构箱的跳闸回路上。这时应根据控制回路图,从左往右在端子排处或接点连接处测量对地电压,当出现-110V电压时,则问题在前一个正电位和此负电位之间的回路上。
值得一提的是,相同类型的设备,出现同样缺陷的概率比较大,善于总结和积累经验对提高处理缺陷的速度有很大帮助。笔者在处理了几起10kV控制回路断线缺陷时,发现都是ABB的VD4断路器的位置联锁继电器Y1损坏(此继电器容易损坏),如图1所示。因此,处理采用ABB断路器的10kV控制回路断线缺陷时,可先拉合一下控制电源(开关在试验位置),若联锁继电器Y1是好的,则开关柜会发出“咔嚓”一声的声音(联锁继电器Y1动作声音),反之则听不到声音。如此处理将明显提高消除缺陷的速度。