继电保护的选择性范例6篇

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继电保护的选择性

继电保护的选择性范文1

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) .

继电保护的选择性范文2

【关键词】光伏发电;配电网;继电保护

0 引言

随着光伏发电系统的日益成熟且成本越来越低,光伏系统并网成为利用这一资源的最好方式。然而,光伏发电有其自己的特点,光伏发电系统的并网,使配电系统从单系统放射状网络变为分布有中小型系统的有源网络,改变系统的潮流分布,进而影响配电网继电保护的合理性,对配电系统的继电保护造成一定的影响[1-2]。

目前国内外很多学者已经对此开展了大量的研究工作,主要包括光伏发电短路特性和计算模型,分布式光伏发电系统及其接入位置、接入容量的不同对配电网电流保护、重合闸、自动化策略的影响等内容。文献[3]针对用户侧光伏发电并网对配电网继电保护的影响进行了分析,提出了继电保护配置方案以及保护整定原则,为今后的工程应用提供一定的借鉴。文献[4]指出,分布式光伏发电接入中低压配电网后,将对电流保护的灵敏性和选择性产生影响,影响程度与光伏电源的接入位置、装机容量有紧密的关系。同时,含分布式光伏发电的配电网不宜采用快速重合闸。文献[5]采用动态等值阻抗的建模方法,将光伏发电站表示为戴维南等效电路来研究光伏电站接入配电网后的继电保护整点计算。

因此,本文从理论上分析了光伏并网发电对配电网继电保护的影响,包括光伏系统接入位置和接入容量,并指出在今后配电网继电保护配置以及整定计算时,需考虑并网光伏发电系统。本文的研究成果也为光伏并网发电的工程实施提供理论依据和技术支持。

1 光伏电源接入位置对继电保护的影响

我国10kV配电网一般为单电源辐射形式并以三段式电流保护为主保护,图1为10kV配电网基本接线图。设系统容量为SS,系统电压为ES,系统电抗XS,光伏发电系统容量为SE,光伏发电系统电压为EP,等效阻抗为XP。各线路电抗值为X1、X2、X3、X4、X5、X6。K1、K2、K3、K4、K5、K6分别为本段末端发生三相接地短路。

由单辐射网络结构可知,故障发生在图1所示配电网的6个不同位置时,短路电流的变化方向是一致的。下面假设K2处发生故障,保护2处测得短路电流Id2计算如下:

很明显,保护2处的短路电流明显增加。因此在K1、K2、K3、K4、K5、K6发生故障时,故障处的电流势必会增大。故障处电流不仅由系统提供,还有光伏电源的影响。因此光伏电源在始端接入会使保护的范围扩大、降低保护的灵敏性。当短路电流增大到一定值时,会使I段保护和下级的I段保护失去选择性。情况严重时还会波及下级线路II段保护的选择性。

同样的方法可以分析光伏电源接入配电网中端或末端对继电保护的影响。光伏电源在中端接入会使相邻馈线保护的范围扩大、降低保护的灵敏性。当短路电流增大到一定值时,会使I段保护和下级的I段保护失去选择性,情况严重时还会波及下级线路II段保护的选择性;光伏电源在末端接入时,会使相邻馈线的保护装置的保护范围变大,灵敏性降低,并有可能使相邻馈线的保护失去选择性,当容量达到一定值时会使相邻馈线的保护失去选择性。

2 光伏电源接入对配网继电保护影响的仿真分析

针对图1所示的10kV配电网在PSCAD仿真软件环境下进行仿真计算,分析光伏电源接入对配电网继电保护的影响分析,其中光伏电池等效电路图如图2所示。

光伏并网发电采用增量电导法控制光伏电源输出最大功率,其并网系统结构图如图2所示。

根据光伏阵列可以组成5MW、10MW、20MW容量的光伏发电系统。光伏系统接升压斩波电路,并通过控制IGBT 的导通率,实现最大功率跟踪。后经DC/AC转换变流器实现并网。配电网线路参数见表1。

当光伏接入馈线末端时,接入容量分别为5MW、10MW、20MW时,数据如表2所示。

当K2发生故障,相比未接入光伏电源时流经保护2的短路电流增大,并随着容量的上升短路电流增加的越多。流经保护的4处的短路电流值,不随容量的变化而变化。

光伏接入馈线中端时,接入容量分别为5、10、20MW时,数据如表3所示。

当K2发生故障时,相比于未接入光伏电源的情况,保护2处的短路电流增大,保护4处为反向电流。当K4发生故障时,流经保护4短路电流变化不大。当k5发生故障时,流经保护5处的短路电流增加。

当光伏接入馈线首端时,接入容量分别为5、10、20MW时,数据如表4所示。

当K2发生故障时,相比与未接入光伏系统时短路电流增大。当K4发生故障使,相比与未接入光伏系统时短路电流增大。并且随容量的增加短路电流值随着增加。

由以上的数据分析可知,我们所做的理论研究是正确的。实验数据与理论分析相匹配,验证上了理论分析的正确性。

3 结论

本文通过理析和仿真分析计算了光伏电源电源接入配电网对继电保护的影响,理论分析和仿真计算的结果一致,并获得如下结论:

(1)光伏电源接在配电网的始端时,其对配电网的短路电流有助增作用。短路电流变大,对电流保护的I段保护范围扩大,而II段保护又是根据下级线路I段整定,所以II保护范围也相应扩大。

(2)当光伏电源接在配电网的中端时,当故障发生在本馈线光伏电源上游时,光伏电源接入对相邻馈线不会产生影响。光伏电源会对下游继续供电,并向短路处提供短路电流,形成孤岛效应。此时,接入的容量越大对本馈线故障处提供短路电流越大,对相邻馈线、本馈线故障处保护的短路电流不会产生影响。

(3)光伏电源接在配电网的末端时,当故障是发生在本馈线上时,其对本馈线故障处上游短路电流没有影响,但故障点下游处会由光伏电源提供反向的短路电流,由于在故障段只有上游有保护装置,所以下游会形成孤岛效应。光伏电源容量越大,对故障点下游提供的反向短路电流越大,由于没有保护方向性可能产生误动。

【参考文献】

[1]石振刚,王晓蔚,赵书强.并网光伏发电系统对配电网线路保护的影响[J].华东电力,2010,38(9):1406-1409.

[2]李斌,袁越.并网光伏发电对保护及重合闸的影响及对策[J].电力自动化设备,2013,33(4):12-18.

[3]叶荣波,周昶,施涛,等.用户侧光伏发电并网对继电保护分析[J].科技通报,2014,30(1):158-162.

继电保护的选择性范文3

[关键词]继电保护 整定计算 关键环节 探讨

中图分类号:TM 774 文献标识码:TM 文章编号:1009914X(2013)34036401

1继电保护的整定计算

由于各种保护装置适应电力系统运行变化的能力都是有限的,所以继电保护整定也不是一成不变的。随着电力系统运行情况的变化,当其超出预定的适应范围时,就需要对全部或者部分保护定值重新进行整定,以满足新的运行需要。要想获得一个最佳的整定方案,就要在继电保护的快速性、可靠性、选择性、灵敏性之间求得妥协和平衡。所以,继电保护整定计算要科学的运用。

2继电保护的整定计算的原则

继电保护的构成原则和作用必须符合电力系统的内在规律,满足电力系统的要求:当电力系统发生故障时,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;当电力系统中出现异常运行工作状况时,它应能迅速、准确地发出信号或者警报,通知值班人员尽快做出处理。所以,继电保护整定计算工作必须满足可靠性、快速性、选择性、灵敏性的要求。由于 “四性” 既相辅相成、相互统一,又相互制约、互相矛盾,所以在进行继电保护整定计算时必须统筹考虑。

3继电保护的整定计算的任务

继电保护整定计算的主要任务有以下3项:

3.1确定保护配置方案

随着DL/T584-2007《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》等一大批电力行业标准的相继颁布,使得继电保护装置朝规范化、标准化发展。目前,我国南瑞、许继、四方等公司生产的微机继电保护产品都配置了功能十分齐全的保护功能块,但并不是保护装置中的每一项功能我们在实际工作中都必须应用,这就要求我们整定计算人员就应根据我们的实际情况对保护功能块进行选择,有所取舍。

3.2确定各保护功能之间的配合关系

保护方案确定以后,我们还必须确定各保护功能之间的配合关系。其中包含了两个方面的意义:

3.2.1装置内部各功能单位之间的配合关系

在由几个电气量组成的一套保护装置内部,各元件的作用不同,其灵敏度和选择性要求也不相同。对于主要元件的要求是既要保证选择性又要保证灵敏性,而作为辅助元件则只要求有足够的灵敏性,并不要求有选择性。在整定配合上,要求辅助元件的灵敏度要高于主要元件的灵敏度。辅助元件在保护构成中,按作用分为判别、闭锁、起动三类。继电保护整定计算人员必须认真探讨各功能块的动作特性、各功能块之间的逻辑关系,并结合被保护设备的故障特点来综合进行考虑,确定保护装置内部各功能块之间的配合关系,并以整定值的形式将配合关系实现。

3.2.2装置之间的协调配合关系

继电保护装置需要满足选择性、快速性、可靠性、灵敏性的要求,在继电保护装置运行整定规程中对这四个方面进行规定。在DL/T584-2007 《3kV~110kV电网继电保护装置运行整定规程》中就对选择性要求进行了说明:上、下级电网(包括同级、上一级和下一级电网)继电保护之间的整定,应遵循逐级配合的原则,满足选样性的要求,即当下一级线路或者元件故障时,故障线路或者元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均和上一级线路或者元件的继电保护整定值相互配合,以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。随着电网规模的不断扩大,一个电气主设备的保护已不再是一套单独的继电保护装置,而是由一个保护系统来完成。这就要求我们在进行整定计算时,必须树立“系统保护”的概念,多角度、全过程地考虑各个功能块之间的配合关系,最大限度地满足选择性、快速性、可靠性、灵敏性的要求。

3.3编制整定方案

继电保护整定计算的基本任务,就是要对各种继电保护给出整定值,并编写整定方案。通过整定计算工作,在给出一套完整和合理的最佳整定方案和整定值的同时,对保护装置给予正确的评价,对不合理或者不符合要求之处,迅速提出切实可行的改进方案。当遇到电网结构变化复杂、整定计算不能满足系统要求而保护装置又不能充分发挥其效能的情况时,应按整定规程进行取舍,侧重防止保护拒动,同时在整定计算书中做出详细说明,为制定继电保护运行规程提供依据。

4 整定计算的关键环节

继电保护整定计算工作中有以下几点需要注意,现分述如下:

4.1定值计算资料管理

定值计算需要准确无误的计算资料,这是进行定值计算的前提。它包括:一、二次图纸;所带变压器、电容器、消弧线圈、电抗器等数据和厂家说明书;电压互感器、电流互感器变比和试验报告;实测线路参数或者理论计算参数;保护装置技术说明书、现场保护装置打印清单等。在继电保护和安全自动装置相关运行、整定管理规程中也要求:一般在设备投运前三个月将设计图纸、设备参数和保护装置资料提交负责整定计算的继电保护机构,以便安排计算。实测参数要求提前1个月送交,以便进行定值核算,给出正式整定值。但在实际工作中,往往会有各种各样的原因使得我们的基础数据管理出现漏洞。所以,我认为定值计算资料管理这一环节是继电保护整定计算工作的危险点。

4.2短路电流计算

短路电流计算是整定计算是否准确的前提,它的准确与否决定整定计算的准确度。系统的运行方式和变压器中性点接地方式又决定短路电流计算的正确性。合理地选择运行方式是改善保护效果,充分发挥保护系统功能的关键之一。变压器的接地方式是由继电保护整定计算人员来确定的。合理地选择变压器的接地方式能改善接地保护的配合关系,充分发挥零序保护的作用。由于接地故障时零序电流分布的比例关系,只和零序等值网络状况有关,和正、负序等值网络的变化无关。零序等值网络中,尤以中性点接地变压器的增减对零序电流分布关系影响最大。所以,应合理地选择变压器的接地方式并尽可能保持零序等值网络稳定。

在进行短路电流计算时还应注意以下两点:

(1)我们假设电网的三相系统完全对称。若系统是不对称的,那么不能用对称分量法来探讨化简,进行计算。

(2)除了母线故障和线路出口故障外,故障点的电流、电压量和保护安装处感受到的电流、电压量是不同的。我们探讨的是保护安装处的电气量的变化规律。

4.4微机型保护装置的参数选择

微机型继电保护装置在电力系统的广泛应用,给继电保护定值整定带来新的困难。不同的保护厂家生产出的微机保护原理不同、参数设置也不同,这就要求整定计算人员不仅要熟悉保护装置和保护原理,更应当注意保护装置中参数的正确设置,特别是控制字。在南瑞公司的RCS-985发变组保护中逆功率保护功率定值为百分数,但是在许继的WFB-800发变组保护中逆功率保护功率定值则应用实际功率数据(单位为瓦),AREVA公司MicomP系列保护(阿尔斯通保护)则需要和电脑联接进行保护出口矩阵编写。但是在实际整定计算工作中,保护装置中参数的设置问题得不到应有的重视,出现保护装置无法正确地发挥作用的现象。要做到正确进行装置参数设置,除认真研究厂家说明书和详细咨询厂家技术人员弄清该保护功能的设计意图外,由保护定值计算人自己校验该继电保护装置,是最好的方法。

5结论

继电保护选择性、可靠性、快速性、灵敏性的体现取决于保护装置本身的可靠性和保护整定值设置的合理性。通过对继电保护整定计算的探讨,能使继电保护整定计算人员在实际工作中抓住重点,减少计算的盲目性,提高继电保护整定计算的安全,使继电保护装置发挥应有的作用,提高电力系统的可靠运行和安全。

参考文献

继电保护的选择性范文4

关键词:供配电系统;继电保护

一、供配电系统的运行

供配电系统的运行状态主要有三种:

(1)系统的正常运行:指系统中各种设备或线路均在其额定状态(电压、电流、发热等)下进行工作,各种信号、指示和仪表均在允许范围内正常工作的状况。

(2)系统的故障:指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行的事件,并有可能使事态进一步扩大的非正常的运行状况。

(3)系统的异常运行:指系统的正常运行遭到了破坏,但尚未构成故障时的运行状况。

二、供配电系统继电保护装置

1、供配电系统继电保护装置的作用

在系统中装设继电保护装置的主要作用是通过预报事故或缩小事故范围的发生,来达到提高系统运行的可靠性,并最大限度地保证供电的安全和不间断。作为供配电系统保护装置,继电保护装置需要完成以下任务:

(1)在供配电系统中运行正常时,它应能完整、安全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。

(2)如供配电系统中发生故障时,它应能自动、迅速、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行。

(3)当供配电系统中出现异常运行工况时,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。

2、供配电系统继电保护装置的设置

在的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置。

(1)供电线路。6kV线路一般均应装设过流保护。当过流保护的时限不大于0.5-0.7s并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护,但重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设略带时限的电流速断保护。

(2)配电变压器。当配电变压器容量小于400kVA时,一般采用高压熔断器保护。当配电变压器容量为400-630kVA,高压侧采用断路器时,应装设过流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护,对于油浸式配电变压器还应装设瓦斯保护。当配电变压器容量为800kVA及以上时,应装设过流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护,对于油浸式配电变压器还应装设瓦斯保护,另外还应装设温度报警保护。

(3)分段母线。对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。如采用的是反时限过流保护,其瞬动部分应解除,对于负荷等级较低的配电负荷中心或母线可不装设保护。

三、常用电流保护

1、反时限过流保护

所谓反时限过流保护,是指继电保护的动作时间与短路电流的大小有关,短路电流越大,动作时间越短,短路电流越小,动作时间越长。

2、定时限过电流保护

定时限过流保护是指,继电保护的动作时间与短路电流的大小无关,该时间是恒定的,靠时间继电器的整定来获得,时间继电器在一定范围内连续可调。定时限过流保护是由电磁式时间继电器(作为时限元件)、电磁式中间继电器(作为出口元件)、电磁式电流继电器(作为起动元件)、电磁式信号继电器(作为信号元件)构成的。它一般采用直流操作,须设置直流电源。定时限过流保护简单可靠,完全依靠选择动作时间来获得选择性,上下级的选择性配合比较容易,时限由时间继电器根据计算后获取的参数来整定,动作的选择性能够保证动作的灵敏性,能够满足要求,整定调试比较准确和方便。

3、电流速断保护:电流速断保护是一种无时限或略带时限动作的一种电流保护。它能在最短的时间内迅速切除短路故障,减小故障持续时间,防止事故扩大。电流速断保护又分为瞬时电流速断保护和略带时限的电流速断保护两种。

瞬时电流速断保护与过流保护的区别在于,它的动作电流值不是躲过最大负荷电流,而是必须大于保护范围外部短路时的最大短路电流,即按躲过被保护线路末端可能产生的三相最大短路电流来整定,从而使速断保护范围被限制在被保护线路的内部,从整定值上保证了选择性,因此可以瞬时跳闸。瞬时电流速断保护的原理与定时限过流保护基本相同,只是由一只电磁式中间继电器替代了时间继电器。瞬时电流速断保护最大的优点是动作迅速,但只能保护线路的首端,因此常用略带时限的电流速断保护来消除瞬时电流速断保护的"死区"。略带时限的电流速断保护能保护全线路,它的保护范围就必然会延伸到下一段线路的始端去。

4、三段式过流保护

瞬时电流速断保护只能作为加速切除线路首端故障的辅助保护。略带时限的电流速断保护能保护线路的全长,但不能作为下一段线路的后备保护。定时限过流保护既可作为本级线路的后备保护,又可作为相邻下级线路的后备保护,但切除故障的时限较长。因此,为了对线路进行可靠而有效的保护,常把电流速断保护和定时限过电流保护相配合构成两段式电流保护。

通常在被保护线路较短时,第一段电流保护均采用略带时限的电流速断保护作为主保护。第二段采用定时限过流保护作为后备保护。在实际中还常采用二段式电流保护,就是以瞬时电流速断保护作为第一段,以加速切除线路首端的故障,用作辅助保护,以略带时限的电流速断保护作为第二段,以保护线路的全长,用作主保护。以定时限过流保护作为第三段,以作为线路全长和相邻下一级线路的后备保护。

5、零序电流保护

电力系统中发电机或变压器的中性点运行方式,有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地3种方式。6kV系统采用的是中性点不接地的运行方式。系统运行正常时,三相是对称的,三相对地间均匀分布有电容。在相电压作用下,每相都有一个超前900的电容电流流入地中。这3个电容电流数值相等,相位相差1200,其和为零,中性点电位为零。

6kV中性点不接地系统中,当出现一相接地时,利用三相五柱式的TV的开口三角形的开口两端有无零序电压来实现绝缘监察。它可以在TV柜上通过3个相电压表和1个可切换监视3线电压的线电压表看到"一低、两高、三不变"。接在开口三角形开口两端的过压继电器动作,其常开接点接通信号继电器,并发出预告信号。采用这种装置比较简单,但不能立即发现接地点,因为只要网络中发生一相接地,则在同一电压等级的所有母线负荷上,均将出现零序电压,接有带绝缘监视TV的电力用户都会发出预告信号,即该装置没有选择性。为了查找接地点,需要电气人员进行事故特巡,查明无明显故障点后,再按照预先制定的"拉支路序位图"依次拉支路查找,并随之合上未接地的回路,直到找到接地点为止。

四、总结

供配电系统能否安全、稳定、可靠地运行,不但直接关系到工厂企业用电的畅通,而且涉及到整个系统能否正常运行。为了确保6kV供配电系统的正常运行,必须正确设计和设置继电保护装置。

参考文献:

继电保护的选择性范文5

关键词:电力系统;配电系统;继电保护

中图分类号:TU757 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2009)12-0023-02

配电系统是发电系统、输电系统同用电负荷之间的联络枢纽,因此,对配电系统所采取的任何一种非计划改变都应该以不影响配电系统的正常运行为前提。在新时期下,采用诸如故障限流器、动态电压恢复器、无功补偿器等装置来达到提高电能质量的目的越来越多。虽然这些装置的控制单元和整流逆变单元主要由电力电子器件构成,其快速反应的动作特性使系统运行的可靠性得到提高。但是,这些电力电子设备在保证高质量的供、配电的同时,也给系统带来了不可忽视的运行隐患,如对继电保护正常运行的影响等。

一、配电系统继电保护的目的

无论是电力系统,还是配电系统,加装继电保护的目的都是为了保证系统的安全运行,因此继电保护必须具备“区分”电力系统的正常、不正常工作和故障运行状态的能力,本文主要分析配电系统不正常与故障运行的工作状态。

(一)不正常的工作状态

所有的等式约束条件均满足,部分的不等式约束条件不满足但又不是故障的电力系统工作状态称为不正常运行状态。电压过大偏移还会引起电力系统无功潮流的改变,增加有功损耗等,不利于系统的经济、安全运行。所有的不正常运行都可能会给系统造成很大的影响,甚至会使其进入故障运行,从而扩大损失范围。

(二)故障的工作状态

配电系统的故障主要概括为短路和断路两种情况。

1 短路:在配电系统可能发生的各种故障中,对配电系统运行和电力设备安全危害最大,而且发生概率较大的首推短路故障。短路是指一切不正常的相与相之间或相与地发生通路的情况。

2 断线:配电系统还存在一相断开故障和两相断开故障的情况,简称断线故障。这类故障大多发生在具有三相分别操作断路器的架空线路中,当断路器的一相或两相跳闸时即形成断线故障。例如在采用单相重合闸的线路上,当发生单相短路的一相断路器跳闸后,即形成一相断开、两相运行的非全相运行状态。

二、配电系统继电保护的要求

配电系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这几个特性之间紧密联系,既矛盾又统一,必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面,配置、配合、整定每个电力元件的继电保护。

(一)可靠性

可靠性是对继电保护性能的最根本要求。可靠性主要取决于保护装置本身的制造质量、保护回路的连接和运行维护的水平。一般而言,保护装置的组成元件质量越高、回路接线越简单,保护的工作就越可靠。同时,正确地调试、整定,良好地运行维护以及丰富的运行经验,对于提高保护的可靠性具有重要的作用。继电保护的误动和举动都会给电力系统造成严重的危害。然而,提高不误动的安全性措施与提高不拒动的信赖性的措施是相矛盾的。由于不同的电力系统结构不同,电力元件在电力系统中的位置不同,误动和拒动的危害程度不同,因而提高保护安全性和信赖性的侧重点在不同情况下有所不同。因此,要在保证防止误动的同时,要充分防止拒动;反之亦然。

(二)选择性

继电保护的选择性是指保护装置动作时,在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开,最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。这种选择性的保证,除利用一定的延时使本线路的后备保护与主保护正确配合外,还必须注意相邻元件后备保护之间的正确配合。

(三)速动性

继电保护的速动性是指尽可能快地切除故障,以减少设备及用户在大短路电流、低电压下运行的时间,降低设备的损坏程度,提高电力系统并列运行的稳定性。动作迅速而又能满足选择性要求的保护装置,一般结构都比较复杂,价格比较昂贵,对大量的中、低压电力元件,不一定都采用高速动作的保护。

(四)灵敏性

继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时,在系统任意的运行条件下,无论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,当发生断路时都能敏锐感觉、正确反应。以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础,在它们之间,既有矛盾的一面,又要根据被保护元件在电力系统中的作用,使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。

三、配电系统继电保护的措施

继电保护是任何一个配电系统中最基本的继电保护类型,每一等级母线的进线端和出线端都会安装不同种类的保护,并且根据各种保护的工作原理及可保护的最大线长,对各电流保护进行合理配合,使其充分发挥自身类型的优势,并与其他类型的电流保护配合实现对各段线路的全范围保护。配电系统继电保护的措施按照类型主要分为以下三种措施:

(一)电流速断保护

对于反应于短路电流幅值增大而瞬时动作的电流保护,就是电流速断保护。电流速断保护具有简单可靠,动作迅速的优点,因而获得了广泛的应用。缺点是不可能保护线路的全长,并且保护范围直接受运行方式变化的影响。当系统运行方式变化很多,或者被保护线路的长度很短时,速断保护就可能没有保护范围,因而不能采用。但在个别情况下,有选择性的电流速断也可以保护线路的全长,例如,当电网的终端线路采用线路一变压器组的接线方式时,线路和变压器此时可以看成是一个元件,因此速断保护就可以按照躲开变压器低压侧线路出口处的短路来整定。

(二)限时电流速断保护

由于有选择性的电流速断保护不能保护本线路的全长,因此可考虑增加一段带时限动作的保护,用来切除本线路上速断保护范围以外的故障,同时也能作为速断保护的后备,这就是现实电流速断保护。对这个保护的要求,首先是在任何情况下能保护本线路的全长,并且具有足够的灵敏性;其次是在满足上述要求的前提下,力求具有最小的动作时限;在下级线路短路时,保证下级保护优先切出故障,满足选择性要求。

(三)定时限过流保护

作为下级线路主保护拒动和断路器拒动时的远后备保护,同时作为本线路主保护拒动时的近后备保护,也作为过负荷时的保护,一般采用过电流保护。过电流保护通常是指其启动电流按照躲开最大负荷电流来整定的保护,当电流的幅值超过最大负荷电流值时启动。过电流保护有两种:一种是保护启动后出口动作时间是固定的整定时间,称为定时限过电流保护;另一种是出口动作时间与过电流的倍数相关,电流越大,出口动作越快,称为反时限过电流保护。过电流保护在正常运行时不启动,而在电网发生故障时,则能反应与电流的增大而动作。在一般情况下,它不仅能够保护本线路的全长,而且保护相邻线路的全长,可以起到远后备保护的作用。

电流速断保护、限时电流速断保护和定时限过电流保护都是反应与电流升高而动作的保护。它们之间的区别主要在于按照不同的原则来选择启动电流。速断是按照躲开本线路末端的最大短路电流来整定;限时速断是按照躲开下级各相邻元件电流速断保护的最大动作范围来整定;而过电流保护则是按照躲开本元件最大负荷电流来整定。由于电流速断不能保护线路全长,限时电流速断又不能作为相邻元件的后备保护,因此为保证迅速而有选择地切除障碍,常将电流速断保护、限时电流速断保护和过电流保护组合在一起,构成阶段式电流保护。

总之,随着越来越多的电力电子设备应用于配电系统中,其给配电系统带来的不良的影响,尤其是对继电保护的影响现象,必然会引起相关技术领域人员越来越多的关注。

参考文献

[1]周雪松,徐晓宁,马幼捷,等,配电系统电压稳定性概念的分析[J]天津理工大学学报,2002,2(2)

继电保护的选择性范文6

摘要:继电保护装置是关系到电网安全稳定运行的重要设备,是电力系统不可缺少的重要组成部分,是电网安全稳定运行的第三道防线,本文对继电保护及自动化装置可靠性特征等进行了初步的研究。分析了当前继电保护工作所面临的形势和继电保护检验工作中存在的主要问题,对新形势下的继电保护检修措施进行了探讨。

关键词:继电保护 可靠性 检修措施

随着计算机技术和通信技术的发展,电力系统继电保护在原理上和技术上都有了很大的变化。可靠性研究是继电保护及自动化装置的重要因素,由于电力系统的容量越来越庞大,供电范围越来越广,系统结构日趋复杂,继电保护动作的可靠性就显得尤为重要,对继电保护可靠性的研究与探讨就很有必要。鉴于继电保护的重要性,对其定期进行预防性试验是完全必要的,决不能只是在出现不正确动作后再去分析和修复。因此对继电保护检修策略及措施也很重要。

一、影晌继电保护可靠性的因素

继电保护装置是一种自动装置,在电力系统中担负着保证电力系统安全可靠运行的重要任务,当系统出现异常情况时,继电保护装置会向值班人员发出信号,提醒值班人员及时采取措施、排除故障,使系统恢复正常运行。继电保护装置在投入运行后,便进入了工作状态,按照给定的整定值正确的执行保护功能,时刻监视供电系统运行状态的变化,出现故障时正确动作,把故障切除。当供电系统正常运行时,保护装置不动作。这就有“正确动作”和“正确不动作两种完好状态,说明保护装置是可靠的。如果保护装置在被保护设备处于正常运行而发生“误动”或被保护设备发生故障时,保护装置却“拒动或无选择性动作,则为“不正确动作”。就电力系统而言,保护装置“误动或无选择性动作”并不可怕,可以由自动重合闸来进行纠正,可怕的是保护装置的“拒动”,造成的大面积影响,可能导致电力系统解列而崩溃。而导致继电保护工作不正常的原因可能有以下几种。

(1)继电保护装置的制造厂家在生产过程中没有严格进行质量管理、把好质量关。(2)继电保护装置在运行过程中受周围环境影响大。由于其周围空气中存在大量的粉尘和有害气体,同时又受到高温的影响,将加速继电保护装置的老化,导致性能改变。有害气体也会腐蚀电路板和接插座,造成继电器点被氧化,引起接触不良,失去保护功能。(3)晶体管保护装置易受干扰源的影响,如电弧、闪电电路、短路故障等诸多因素,导致发生误动或拒动。(4)保护可靠性在很大程度上还依赖于运行维护检修人员的安全意识、技能和责任心。继电保护的可靠性与调试人员有密切关系,如技术水平低、经验少、责任心不强发现和处理存在问题的能力差等。(5)互感器质量差,在长期的运行中,工作特性发生变化,影响保护装置的工作效果。(6)保护方案采用的方式和上下级保护不合理,选型不当。

二、提高继电保护可靠性的措施

贯穿于继电保护的设计、选型、制造、运行维护、整定计算和整定调试的全过程,而继电保护系统的可靠性主要决定于继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性又起关键性作用。由于保护装置投入运行后,会受到多种因素的影响,不可能绝对可靠,但只要制定出各种防范事故方案,采取相应的有效预防措施,消除隐患,弥补不足,其可靠性是能够实现的。提高继电保护可靠性的措施应注意以下几点:(1)保护装置在制造过程中要把好质量关,提高装置整体质量水平,选用故障率低、寿命长的元器件,不让不合格的劣质元件混进其中。同时在设备选型时要尽可能的选择质量好,售后服务好的厂家。(2)晶体管保护装置设计中应考虑安装在与高压室隔离的房内,免遭高压大电流、断路故障以及切合闸操作电弧的影响。同时要防止环境对晶体管造成的污染,有条件的情况下要装设空调。电磁型、机电型继电器外壳与底座间要加胶垫密封,防止灰尘和有害气体侵入。(3)继电保护专业技术人员在整定计算中要增强责任心。计算时要从整个网络通盘考虑,认真分析,使各级保护整定值准确,上下级保护整定值匹配合理。(4)加强对保护装置的运行维护与故障处理能力并进行定期检验,制定出反事故措施,提高保护装置的可靠性。(5)从保证电力系统动态稳定性方面考虑,要求继电保护系统具备快速切除故障的能力。为此重要的输电线路或设备的主保护采用多重化设施,需要有两套主保护并列运行。(6)为了使保护装置在发生故障时有选择性动作,避免无选择性动作,在保护装置设计、整定计算方面应考虑周全、元器件配合合理、才能提高保护装置动作的可靠性。

三、新形势下继电保护检修策略及措施