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继电器保护基本要求范文1
关键词:变电站;电力系统;继电保护装置
Abstract: with the rapid development of economy, the power consumption in China has been increasing, the safety of electric start to become the national economic security and an important component. The power system of relay protection device is to ensure the safe and stable operation of the grid of the first line of defense for the rapid development of electric power system to provide security. This paper first introduced the substation the basic requirements of the relay protection device and its main task; Then that the common substation relaying protection; Finally expounds the relay protection device of safety management.
Keywords: substation; Electric power system; Relay protection device
中图分类号:F407.61文献标识码:A 文章编号:
1引言
继电保护是电力系统在发生故障或出现威胁安全运行状况时,利用继电器来保护发电机、变压器、输电线路等电力系统元件免受损坏的措施。利用它可以在最短时间内,自动从系统中切除故障设备,或者发出信号让工作人员能及时排除故障,从而将损失减少到最小。对于继电保护的评价指标是可靠性,表示在某一范围内,出现故障后,它能给出反应动作,而在其保护范围内不应有动作出现时,绝不出现误动作的情况。如果继电保护装置出现拒动或误动都会给电力系统造成不可估量的损失。电力系统继电保护装置(Power SystemRelay Protection Equipment),是指当电力系统中的发电机、线路等电力元件或电力系统本身发生了故障危及整个电力系统的安全运行时,能够及时向运行值班人员发出警告信号,或者根据程序直接向其所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化设备。
2变电站继电保护装置的基本要求和主要任务
2.1基本要求
由于继电保护装置要求在变电站的设备和线路出现可能危及电力系统安全运行的故障时,能够及时控制相应断路器跳闸以控制故障的影响范围,并发出警报。因此,对其有以下基本要求:
(1)选择性。其主要要求内容就是上、下级电网(也包括同级)的继保装置之间应遵循逐级配合的原则来进行整定,以保证故障发生时能够有选择性地切除故障。例如,在变电站某个设备或线路发生故障时,应首先由故障点的保护动作来切除故障。当故障点的保护、断路器拒动时,才由相邻设备或线路的保护、断路器动作来切除故障。
(2)快速性,这是继保装置对动作时间的要求。在故障发生时,为缩小故障影响的范围,确保系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,继保装置必须在最短时间内切除故障,这对提高备用设备自动投入和自动重合闸的效果也很有利。
(3)可靠性。若继保装置在变电站正常运行或故障不在保护范围内时动作了,就被称为误动;而若保护装置在应该动作时却没有动作就被称为拒动。继保装置在选用时都尽量采用运行经验丰富、装置可靠性高、原理简单和维护方便的保护,就是因为继保装置的误动和拒动会严重影响装置的可靠性,进而严重破坏电力系统的安全稳定运行。
(4)灵敏性。灵敏度越高,就说明继保装置对故障的反应能力越强,保护动作的反应时间越短。可以通过对继保装置的整定值进行调校来实现更好的灵敏性。整定值的调校应由供电部门具有校验资质的专业人士一年进行一次。
2.2主要任务
继电保护装置组成见图1,其主要任务包括:
(1)对变电站电气设备的不正常工作情况作出反应,一方面由装置自动地进行调整,另一方面将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。并根据不同的设备运行维护条件和不正常工作情况发出相应信号,提醒变电站值班人员迅速采取措施以恢复电气设备的正常工作。
(2)监视变电站运行情况,最大限度地减少变电站故障对变电站设备和线路损坏,并降低故障对电力系统安全运行的影响。在故障发生时,故障点的继保装置应迅速准确地动作使故障设备或线路及时与电力系统断开。
(3)实现电力系统的自动化和远程操作,如备用电源自动投入、自动重合闸、遥控、遥测等工业生产自动控制功能。
3常用的变电站继电保护装置
在变电站中,常用的继电保护装置主要有:
3.1电压保护
(1)过/欠电压保护,主要是防止变电站设备由于雷击、雷电波入侵、操作过电压等特殊情况导致电压突然升高,或其他情况导致电压突然降低,致使电气设备损坏而设置的继电保护装置。如在变压器低压侧装设避雷器是用来防止雷电波从低压侧侵入而击穿变压器绝缘;在变压器高压侧装设避雷器就是用来保护变压器。
(2)零序电压保护,可用来预防因为变压器某一相绝缘遭到破坏时发生单相接地故障。零序电压保护在三相三线制中性点绝缘(不接地)的电力系统中有广泛的应用。在正常运行及相间短路时,一次侧零序电流为零(相量和),二次侧有很小的不平衡电流。在单相接地故障发生时,接地零序电流会流入电流继电器,一旦达到或超过整定值,继电器就会动作并发出信号。
3.2电流保护
(1)电流速断保护。理论上,电流速断保护没有时限,即以零秒及以下时限动作以切除故障。其一般按照变压器二次侧发生三相短路电流或被保护电气设备及线路末端可能出现的最大短路电流来整定动作值。
继电器保护基本要求范文2
关键词:变电站 运行维护 故障处理
1、引言
在电力系统的运行过程中,往往由于电气绝缘损坏,操作维护不当或者外力破坏等原因,造成电力设备故障或不正常的运行状态,为维持非故障设备的继续运行,能及时发现并采取有效措施迅速排除故障点是非常必要的,继电保护的任务即是自动迅速而准确地将故障设备从电力系统中切除,保证非故障设备的继续运行,并防止故障设备继续遭到破坏,及时针对各种不正常的运行状态,自动发出信号,使值班人员得以及时察觉和采取必要的措施,把事故尽可能限制在最小范围内。在供电系统中还采取了备用电源自动投入等自动装置,通过继电保护和自动装置相配合,可在输电线路发生暂时性故障时,迅速投入备用电源,即双电源用户的备自投系统,使重要设备继续获得供电,从而提高对用户供电的可靠性。
2、继电保护的基本要求及运行维护
2.1 对继电保护的基本要求
2.1.1 可靠性
是对继电保护的一个最根本的要求,当保护该动作时不应拒动,不该动作时不应误动作,反之,则使保护本身成为事故的根源,造成事故的扩大,其主要原因是由制造安装质量问题以及运行维护管理不当,配置整定不合理等引起的,这就要求从业人员不仅要技术强,还要熟知其性能。经验证明在满足其要求的前提下,应该尽量采用较为简单的保护方式。
2.1.2 灵敏性
是指保护装置对其保护范围内发生异常现象及故障的反应能力,这种反应能力一般通过被保护设备发生故障时的实际参数与保护装置动作参数的比较来确定,即灵敏系数,灵敏系数越高,表明反应能力越强;对不同的保护装置和被保护设备,灵敏系数的要求也是不同的。但对灵敏系数的要求均大于1,在《继电保护和自动装置设计规程》中明确规定一般不小于1.2。
2.1.3 快速性
一般要求继电保护快速动作,以尽可能短的时间将故障与系统切除,以尽量减少事故的影响,提高系统并列运行的稳定性,减轻电弧对故障设备的破坏,加速系统电压的恢复,少受故障影响,防止故障的扩大发展。
但对于只是用来反映电力系统不正常工作状态的保护装置,就不要求快速动作,如过负荷保护等都是具有较长动作时限的。
2.1.4 选择性
系统发生故障时,继电保护装置有选择地切除故障设备,保证非故障部分继续运行,从而将事故影响限制在最小范围内。它通过正确地制定上下级保护的动作时限和电气动作值的大小来达到配合,使下一级开关比上一级开关先动作。
2.2 继电保护装置的运行维护
继电保护装置的校验周期和内容:
(1)为了保证电力系统故障情况下,继电保护装置能正确动作,对运行中的继电保护装置及其二次回路应定期进行校验和检查。对一般10kV用户的继电保护装置,应每两年进行一次校验;对供电可靠性要求较高的用户以及35KV及以上的用户,一般每年应进行一次校验,此外,在继电保护装置进行设备改造、更换、检修后以及在发生事故后,都应对其进行补充校验。
对于变压器的瓦斯保护,应结合变压器大修同时进行校验。对瓦斯继电器,应每三年进行一次内部检查,每年进行一次充气试验。
(2)对运行中的继电保护装置,应按下列项目进行校验:1)对继电器进行机械部分检查及电气特性检验;2)二次回路绝缘电阻测量;3)二次通电试验;4)保护装置和整组动作检验。
2.3 继电保护装置的运行维护
(1)在继电保护装置的运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并立即向主管部门报告。
(2)继电保护动作开关跳闸后,应检查保护动作情况兵查明原因。恢复送电前,应将所有的掉牌信号全部复归,并记入值班记录及继电保护动作记录中。
(3)检修工作中,如涉及供电部门定期校验的进线保护装置,应与供电部门进行联系。
(4)值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换转换开关及卸装保险等工作。
(5)在二次回路上的一切工作,均应遵守《电气安全工作规程》的有关规定,并有与现场设备符合的图纸作依据。
3、常见故障处理方法及措施
3.1 常见的继电保护故障的处理方法
(1)替换法:用完好的元件代替被怀疑有故障的元件,来判断它的好与坏,可以快速缩小故障的查找范围;
(2)参照法:通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比,找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时,如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远,此时,不可以轻易做出判断,判断该继电器特性不好,应当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同类继电器进行比较;
(3)短接法:将回路某一段或一部分用短接线短接,来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方,这样来确定故障范围。此法主要是用在电磁锁失灵、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完好。
3.2 确保电力系统继电保护正常运行的措施
(1)合理的进行人员配置,使人员调度和协助能顺利进行;明确人员工作目标,以保证电力设备正常运行;
(2)完善各项规章制度:根据继电保护的特点,健全和完善继电保护装置运行管理的规章制度;继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩;
(3)实行状态检修:对二次设备实行状态监测方法,对综合自动化变电站而言,是很容易实现继电保护状态监测的。
4、结语
随着电力系统的快速发展,计算机和通信技术的快速提高,继电保护也将沿着计算机化、网络化、保护、控制、数据通信一体化和人工智能化的发展方向去发展。我们应不断学习推进新技术的引进和应用,为电力系统安全运行提供保障。
参考文献
继电器保护基本要求范文3
近年来随着计算机在社会领域的渗透,PLC的应用正在不断地走向深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。在实时检测和自动控制的PLC应用系统中,PLC往往是作为一个核心部件来使用,仅PLC方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,以作完善。本文介绍了以S7-200PLC为核心,对某供电局110KV电网“一线两站”的备用电源自动投入装置(简称备自投)进行了控制的应用,简述了S7-200PLC的性能特点,详细阐述了备用电源自动投入装置的实现
讲述备用电源自动投入装置的软件和硬件设计。首先介绍了此系统的开发意义及使用的开发环境,MPLABIDE系统和开发使用的PIC单片机芯片以及仿真器PICMATE2002。在硬件设计中论述了硬件总体设计过程,确定了技术指标及器件的选择,着重描述了系统硬件电路设计、硬件设计框图及所使用的各种芯片功能与特性,在软件设计中重点剖析了软件设计的过程,调试部分主要介绍使用调试软件picamate2002和调试过程中出现的问题,以及最后解决问题的一些方法。
关键词:PLC一线两站备用电源自动投入
目录
摘要i
目录ii
第1章前言1
1.1PLC简介1
1.1.1可编程控制器简介2
1.1.2PLC的发展历程2
1.1.3可编程控制器的优点4
1.2基于微处理器的工业控制系统5
1.3集散控制系统5
第2章可编程控制器控制系统7
2.1继电器控制7
2.2工控计算机控制系统8
2.3冗余系统与热备用系统9
2.3.1冗余控制系统9
2.3.2热备用系统9
2.4PLC的接地10
第3章PLC自动控制系统可靠性研究11
3.1PLC控制系统可靠性简介11
3.1.1控制系统可靠性降低的主要原因11
3.1.2设计完善的故障报警系统12
3.1.3输入信号可靠性研究13
3.1.4执行机构可靠性研究14
3.2PLC控制系统抗干扰分析14
3.2.1电磁干扰源及对系统的干扰15
3.2.2PLC控制系统工程应用的抗干扰设计17
3.2.3主要抗干扰措施18
第4章备用电源自动投入的工作原理21
4.1用单片机组成的备用电源自投装置21
4.2备用电源自动投入的工作过程22
第5章备用电源自动投入电路的设计25
5.1主电路接线备用电源自动投入主电路接线25
5.2备用电源自动投入的基本要求和动作程序25
5.2.1对备用电源自动投入的基本要求25
5.2.2备用电源自动投入的动作程序26
5.2.3断路器的控制27
5.3备用电源自动投入时断路器的动作程序27
第6章PLC系统配置及程序设计29
6.1PLC系统配置29
6.1.1PLC系统硬件配置29
6.1.2PLC输入输出接线29
6.2程序设计30
6.3基于PLC的备用电源自动投入装置31
6.4BZT装置投控规则31
7.1微型、小型PLC功能明显增强32
7.2集成化发展趋势增强32
7.3向开放性转变33
7.4我国PLC生产的发展34
第8章结论37
致谢38
参考文献39
附录A40
第1章前言
在自动化控制领域,PLC是一种重要的控制设备。目前,世界上有200多厂家生产300多品种PLC产品,应用在汽车(23%)、粮食加工(16.4%)、化学/制药(14.6%)、金属/矿山(11.5%)、纸浆/造纸(11.3%)等行业。为了使各位初学者更方便地了解PLC,本文对PLC的发展、基本结构、配置、应用等基本知识作一简介。
1.1PLC简介
PLC作为一种专门从事逻辑控制的微型计算机系统,由于性能稳定﹑干扰性能强﹑设计配置灵活等特点,已是工业控制方面得到了广泛的应用。自80年代后期,PLC已逐步渗透到了电力系统的中低压供配电自动控制中,并在传统的继电器控制系统改造工程中据了主导地位。
可编程序控制器(ProgrammableLogicController)简称PLC,可编程控制器(ProgrammableController)简写成PLC,其中L为逻辑(Logic)的意思,第一台可编程控制器是1969年在美国面世的。经过30多年的发展,现在可编程控制器已经成为最重要、最可靠、应用场合最广泛的工业控制微型计算机。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计;它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术操作等面向用户的指令;并通过数字式或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备,都按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
本文以西门子S7-200PLC为核心,对某供电局110KV电网中“一线两站”的备自投装置进行了控制,实现了两变电站的相互备用,保证了对用户的连续供电。
1.1.1可编程控制器简介
继电器保护基本要求范文4
关键词:电路设计;电器控制;方法;比较
1简述电器控制电路设计方法
电器控制电路设计方法最常用的有经验设计法、逻辑设计法和电器工作流程图方法。现就多角度地分析叙述的三种方案。没有固定模式,典型电路环节拼凑实现基本要求,依靠经验进行设计的,这种方法叫经验设计法。采用这类方案,应注意以下原则性的要求:第一点是在设计前,要调查清楚生产要求,需对同类产品分析与综合,最大限度地实现工艺与功能要求。一般来说,只要满足了起动、反向和制动,并在规定范围内平滑调速,或是发出保护信号预报等基本问题,观察其基本反映,征求设计人员的意见,因地制宜,针对性的对比综合研究,提出详实地设计计划,以此作为该类方法的依存。第二点是电器控制电路在满足基本生产要求后,应让电路做到简单、经济。尽量少选用电器,数量少,节约成本。尽量选用验证过的电路和环节,满足实验所求。尽量选用短的连接线,接触点数量应越来越少。必须能实现三个尽量,把控设计方法在范围内,才能更好地凸显此方法的优势。第三点是安全性在电路设计中是第一位的,若是连安全性都没法保证,那么,设计的电路就根本没法正常运作。选用寿命长、结构结实、抗干扰性能好的电器元件。必须避免以下三种情况,一是避免寄生回路在控制电路里出现。二是避免按次序接通电器后,另一电器的控制电路才能接通。三是避免误操作,电路中需设有保护环节和一些信号指示等,保证电路能可靠的动作,减少事故发生的概率。电路里一般需有过载、短路、过流、过压、失压等保护措施,指示信号有合闸、断开、事故、安全等。同时,电器联锁和机械联锁,在频繁操作的可逆电路中,正反向接触器之间必须是有联锁保护环节。电动机的起动方式根据电网容量的状态决定,如它的电压大小、频率的波动范围和冲击电流允许值等参数。直接起动或是间接起动都需参照电路的实际情况决定。如果大容量接触器的线圈是用小容量继电器的触头来控制的,触点线圈必须正确连接电器。同时,必须计算继电器触头断开和接通容量是否足够。不够时,小容量接触器或中间继电器必须增加,以此来保障电路状态可靠的工作。第四点是减少人工操作的频繁度,增加自动转换控制的方式。尽量选择操作和维修方便的控制机构,在控制形式上,能便捷地在两种控制方式之间自由转换,避免带电检查和维修。逻辑设计法一般是接触器和继电器系统,利用逻辑代数,最小化原件量设计出控制电路。“1”和“0”分别表示相互对立的物理状态,线圈正在通电用“1”表示,它是指线圈继电器和接触器触头闭合。线圈已经断电代表的是“0”,在处于断开触头的阶段。线圈通、断电的基础及其动断触头的现实情况是组成线圈与电源联系的不容忽视地重要一环。在这种设计方法里,也需考虑逻辑函数运算、简化逻辑函数等几方面的因素。将触头状态的逻辑变量,通过逻辑函数,计算出相应的电路结构,转变为实际电路的形式,便于设计人员的工作,这就是设计人员参考的第一要素,即逻辑函数运算。简化逻辑函数一般来说是指简化各类继电器与接触器电路,可通过公式法和基本定律进行化简。在实际电路组合里,化简时,必须注意不可或缺地两点注意事项。其一是不必为了化简而强行节省触点,可多用触点来使电路的实际逻辑功能更加清晰明了,利于读者的阅读与思考。其二是限制触点的容量,不能超过电路所承载的关断任务范围。逻辑设计法的使用时注意要点已简要说明,相比经验设计法,有创新性的设计思路。电器工作流程图方法是在前两种设计方法上逐步发展起来的,人们遵循从左到右的绘制原则。启动和停止阶段指的是电流两种工作状态,这是电流的工作流程的两个阶段。左侧是绘制电器“KA”“SB”、接触器“KM”等控制电路的文字按钮,用不同的状态框表达电器元件的差异。状态框与元件应保持同一水平位置,以时间为序,画出匹配的电气文字符号。约定俗成,人们公认电器动作用黑框来代表,白框表达的则是电器释放这一概念,按钮框说的是点动按钮。实线相连接状态框是指控制电路,反之,与虚线相连的状态框,说的是非控制电路。
2分析比较电器控制电路设计方法
经验设计法适用于设计人员能熟练掌握电路控制方法的内容,且操作方便、快捷,对设计人员要求不高,只需具备丰富的设计经验。但在实际设计里,特别容易出现较多问题,只能反复修改和试验,直至符合电路设计要求。虽说它出现问题的概率高,可这类方法合理性好,复杂电路能完成设计。相较于经验设计法来说,逻辑设计法的工作难度比较大,短时间里不容易掌握。在实际状况里,电器可随意排次序,为实现基本要求,增加辅助电器,使得未确定最终结果是设计方案多种多样,不具唯一性。弥补了前两种设计上的不足。即,不需要丰富的实际经验,难度不是很大,按照时间原则进行设计即可。
3结语
本文叙述了三种电器控制电路设计方法,它们有着独属于自己的特点,各自的侧重点不同。经验和逻辑设计法难度较大,以时间为原则的电器工作流程图法,弥补了这两种方法的不足。根据实际工作的功能要求,选择最合适的设计方法,便于设计人员使用。
参考文献:
[1]马庆银.选煤厂低压变频调速装置应用及电路设计[J].选煤技术,2014(4):73~76.
继电器保护基本要求范文5
关键词:PLC;交流变频;电梯
中图分类号:TM921.51 文献标识码:A 文章编号:1671—7597(2012)0510056-02
0 引言
随着现代科技的快速发展和微机技术的广泛应用,电梯是否可靠、安全成为人们关注的热点,而采用继电器技术的缺点越来越明显。继电器控制系统发生故障频率较高,控制不灵活,可靠性能也不理想,现在已处于淘汰边缘。智能功能化较强的微机控制系统,存在系统设计比较繁琐,一般维修人员难以掌握等特点。但是PLC控制技术具有如下优点,如维护使用较方便,工作稳定可靠,抗干扰性强等,而且设计和调试周期,因此已成为目前使用最广泛的控制方式。
1 基本结构与控制要求
电梯控制部分大体包含信号逻辑系统的控制与电机传动系统的控制。垂直方向电梯主拖动电路和轿厢的开关电路是电机传动控制主要部分,其中,乘客的舒适感主要取决于电梯在运行时的控制性能。核心控制部分的器件PLC、传感器、指示灯、呼叫按钮、控制继电器是电梯逻辑控制的主要组成部分。本文所选的变频器是安川电机公司的VS-616G5型,这款变频器是21世纪面向全球推出的通用型变频器。该通用变频器在实现V/f控制的同时,还加入了矢量控制,调速范围很宽并且拥有高起动转矩。这是由于其本身具有自动调谐功能,同时基于电流无速传感器矢量控制也发挥了很大作用。
首先逻辑电路控制的请求会发送给PLC,之后PLC再向发出变频器各种信号,包括正转、反转、加速、减速和抱闸信号,然后变频器再依据相关的控制算法和控制参数对电机进行控制。有时PLC会向变频器发送异常信号,这就提醒用户整个系统出现了故障。经过综合考虑后,本系统选择了实力强大的日本OMRON公司生产的PLC,型号为C系列P型机。
2 控制系统设计
图1为电梯PLC控制系统的基本结构图,主要硬件包括PLC主机及扩展、机械系统、轿厢操纵盘、厅外呼梯盘、指层器、门机、调速装置与主拖动系统等控制核心为PLC主机,操纵盘、呼梯盘、井道及安全保护信号通过PLC输入接口送入PLC,存储在存储器及召唤指示灯等发出显示信号,向拖动和门机控制系统发出控制信号。
PLC软件主要实现电梯的信号控制系统。图2为电梯信号控制系统的框图,输入到PLC的控制信号有运行方式选择(如自动、有司机、检修、消防运行方式等)、运行控制、轿内指令、层站召唤、安全保护信息、旋转编码器光电脉冲、开关门及限位信号、门区和平层信号等。
2.1 控制系统主电路设计
交流电压幅值为380V首先输入到电源变压器,经过直流开关电源进行降压输出,接触器和PLC输入的电压为幅值为220V交流市电。之后依次经过降压整流、滤波后输出110V直流电,作为安全回路和电梯门机的供电电源。再经过降压、整流、滤波后输出幅值为24V的直流电压,作为数码管、指示灯等元器件的供电电源。通用变频器用来做为曳引电动机M1的驱动,上行继电器SC、下行继电器XC、快速继电器KC、慢速继电器MC的输出是由通用变频器来控制的,通过调节可以让转速保持在1000r\min-250r\min,带动电梯快、慢速运行并实现换向。继电器DJ由电源断错相序提供保护功能,而电梯的整机电源是由电源接触器DC来控制的。
2.2 门电机电路及安全回路
厅门和轿门两部分是电梯门的组成部分。由于厅门的开关是被动式的,故没有自行开、关,因此实现开、关只能由轿门带动实现。而轿门为主动式的,其开关受到电梯门电路状态控制;每个楼层门厅的门即电梯的厅门,只要对行程开关和继电器的功能进行合理设计,就能正确的实现使电梯自动开关门状态。电路如图3所示。
开关门控制的是通过控制开门继电器KMJ关门继电器GMJ来实现的,同时取决于门电动机DM电枢电压的极性。当到达指定楼层之后电梯停车,此时轿门上的门刀插入厅门门锁,带动厅门随轿门开、关,开门行程开关2KMK位于开门行程的75%-80%处,2KMK闭合,此时开门速度减小,当电梯开门到位时,1KMK闭合,此时由程序对开门进行控制,导致继电器失电,开门停止。当电梯的各个组成部分的运行情况都正常时,表征电梯正在安全运行的继电器得电。电梯关门速度是由关门行程开关2GMK 3GMK来决定的,1GMK中止关门过程。由各层厅门、轿门门锁常开触点串联构成门连锁控制信号,只有当轿箱门关闭、各层厅门关闭时,此时门联锁继电器MSJ才会得电,在这种情况下电梯才能启动正常运行。
2.3 减速及平层控制
电梯在运行时频繁起制动,这也是电梯的特点。设计人员为了提高电梯的工作效率、使使用者的舒适感更好,通常是在电梯平滑匀速速至速度为零的时候,停在准确的平层,即“零速刹车抱闸”,避免发生电梯在运行或者或低速抱闸,即直接抱闸,为了保证电梯能实现零速抱闸关键是要确保减速信号发送正确,当电梯将到达指定的层楼面时通过准确距离的自动矫正速度既定曲线。在本文的设计中轿厢位置的检测是由旋转编码器来完成的,当电梯开始动作时,就可以通过计数器把电梯运行的距离精确地记录下来,当运行距离等于减速点相应的预制数时由PLC发出电梯减速命令。但是不管采用何种方法来获得的减速命令,均会导致电梯在减速过程平层技术不达标的现象,这是由于电网波动、负载的变化、钢丝绳打滑等因素造成的,所以通常情况下应在100mm-200mm距离处需设置一个平层矫正器,以达到长期确保平层准确的目的。
2.4 I/O点数的分配及机型的选择
在设计时根据考虑功能和现场实际情况,电梯的开关、设备的输入点大约为52,输出点为34个,为了防止数量不够,考虑增加10%-15%的输入输出作为备用,因此选择了C60P主机模块+C40P扩展单元,这款单元的输入和输出的数目分别有56、44个。
2.5 旋转编码器与PLC的连接
本文中的电梯控制系统的位置测量是采用相对计数方式来实现。在电梯投入运行前首先通过编程方式将一些控制信号,如电梯制动点位置信号、电梯换速点位置信号和电梯平层点位置信号等所对应的脉冲个数,依次输入对应的PLC内部存储单元,这样如果电梯动作,则将以下信号记录下来,通过旋转编码器检测并用软件进行实时计算。这些信号包括:电梯的平层点位置信号、电梯所在层楼位置信号、电梯换速点位置信号,在得到这些信号之后对楼层数进行统计、发出电梯换速信号和平层信号,使电梯按所设计的功能运行。
3 结语
本文中的电梯参数和功能设计能够满足电梯控制的基本要求。通过采用PLC(逻辑控制器)和通用变频器和对电梯进行控制,并且通过合理的设备选型、参数计算和硬件电路设计,使电梯运行可靠性得到了保障,而且人们在承坐时舒适感得到明显改善,同时节约电能,有一定的经济效益。
参考文献:
[1]吴忠智,变频器应用手册[M].北京:机械工业出版社,1995:1-5.
继电器保护基本要求范文6
关键词:电力系统;继电保护;工作原理;故障;发展趋势
Abstract: with the rapid development of the power system, the relay protection technology also continuously put forward new requirements. This paper, through the introduction of the power system protection development present situation, discussed the relay protection and its influencing factors and the common faults exclusion methods, how to improve the reliability of the power system protection measures, this paper discusses the development trend of the technology of relay protection.
Keywords: electric power system; The relay protection; Working principle; Fault; Development trend
中图分类号:TM715 文献标识码:A文章编号:
前言
随着学科技术的发展,为继电保护技术的发展注入了新的活力,同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。继电保护技术如何有效的遏制故障,使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障,是电力技术人员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,建立了继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。60到80年代,晶体管继电保护技术蓬勃发展。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面某电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。目前,继电保护技术发展迅速,正向计算机化、网络化方向发展,实现保护、控制、测量、数据通信—体化和智能化。
2 继电保护工作原理及分类
2.1继电器组成及原理
继电保护的一般都是由测量模块、逻辑模块、执行模块组成。输入信号指来自电力传输系统保护对象的信号,测量模块采集来自被保护对象相关运行的特征信号,获得的测量信号需要与给定的整定值对比,将比较结果送至逻辑模块。逻辑模块根据测量模块输出比较值的大小、性质及产生的次序或上述多种参数的组合,进行逻辑运算,得到的逻辑值是决定是否动作的主要依据。当逻辑值为真,即为1时,激励动作信号至执行模块,此刻,由执行模块立即响应或在规定的延时时刻执行掉电或者警报命令。
2.2继电器分类
2.2.1继电器按结构型式分类,有电磁型、感应型、整流型以及静态型。
2.2.2继电器按在继电保护中的作用,可分为测量继电器和辅助继电器两大类。测量继电器能直接反映电气量的变化,按所反应电气量的不同,又可分为电流继电器、电压继电器、功率方向继电器、正序负序零序继电器、阻抗继电器、频率继电器以及差动继电器等;辅助继电器可用来改进和完善保护的功能,按其作用的不同,可分为中间继电器、事件继电器以及信号继电器等。
3 继电保护装置的基本要求
3.1 选择性
当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除,首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。
3.2 速动性
是指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性。
3.3 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。
3.4 可靠性
保护装置如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、整定计算、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。
4 继电保护常见故障影响及排除
4.1开关保护设备选择不当造成影响
开关保护设备的选择很重要,现在,多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站,即采用变电站——开关站(环网柜)。在未实现继电保护自动化的开关站(环网柜)内,广泛采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护设备。通常来说,对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护;对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器;通常为负荷开关与熔断器组合的电器,因此在造成配电所出口故障时,容易造成变电站开关越级跳闸。
4.2 电流互感饱和对配电系统的影响
电流互感器饱和对变电设备和配电保护的影响非常大,随着配电系统设备终端负荷的不断增容,系统如果发生短路,其短路电流很大,当系统靠近终端设备区发生短路时,电流固然大,可以达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下,越大,电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大,当电流速断保护使灵敏度低时就可能阻止动作。在线路短路时,由于电流互感器电流饱和,再次感应的二次电流小或接近于零,也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了,则使整个配电系统断电。
4.3 系统故障信息的排除
故障信息处理模块主要实现以下功能:(1)与不同厂家、不同型号的厂站端子系统进行通信,获取各种实时信息并进行处理、显示和存储;(2)对主站、子站历史数据进行查询、管理和统计分析:全面分析和定位故障,对录波文件进行波形分析,利用故障线路两端的记录数据,采用双端测距,完成各种复杂的计算,达到对故障点的精确定位,根据故障分析结果,自动判断相关装置的动作行为是否正确。
4.4常见隐形故障的排除
经过调查,现在用电系统上有四分之三以上的停电事故都是由于电力系统保护系统的造成的,继电保护存在很多隐形故障,当前已经成为电力配电系统工程技术人员研究解决的热点问题之一,大多文章中都强调对继电保护隐形故障的分析。对于重要的输电线路,在跳闸元件故障情况下所有的本地的和远地的跳闸指令有效。所有的这些设计需要有一个更可靠的继电保护系统。完成这样的设计才能使一个配电系统在正常操作运行时具有足够的安全系数。
5 继电保护的日常维护
继电保护装置应加强保护与管理。(1)制定岗位责任制度,持证上岗,责任落实到人,操作过程应严格遵守电力安全工作规范;(2)加强安全检查和清扫工作,做好详细的运行记录,并由专业技术员相互配合对设备进行安全清扫;(3)定期做好设备安全评估,如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。
6 继电保护的发展展望
科技发展飞速,继电保护技术发展的趋势将是更加计算机、网络化和智能化,将会为电力系统的保护做出更大的贡献。
6.1 计算机化
随着计算机等现代通讯技术的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展,基于CPU核实现的硬件保护也在不断发展。自动化芯片控制的电路保护硬件从l6位单CPU结构的微机保护发展到32位CPU结构,后又发展到总线结构,性能和响应速度大大提高,目前已得到广泛应用。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。
6.2 网络化
计算机网络在信息处理和数据通信过程中已成为当今国家能源和国民经济建设作用,网络化带来的便利,近年来也逐渐开始应用到电力系统中来。光纤通信系统将各变电站的测量收集汇总处理后,即可得到各变电站之间动态相量的变化,并据此实施相量控制。实现计算机联网,能提高保护的可靠性。实现系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。
6.3 智能化
近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、模糊逻辑算法和自适应算法等在电力系统自动化相关领域都得到了广泛应用,在继电保护领域应用的研究和应用也逐渐兴起。以上几种算法只要充分考虑各种情况,正确做出判别,都能发挥其独特的求解复杂问题的能力。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,使保护、控制、测量、数据通信一体化,并逐渐实现继电保护的智能化,是当今电力系统继电保护技术发展的主要趋势。