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微机保护和继电保护的区别范文1
关键词:分析 继电保护 状态检修
0 前言
传统的继电保护装置及二次回路接线是通过进行定期检验确保装置元件完好、功能正常,确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障,只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障,保护将不能正确动作。以往的保护检验规程是基于静态型继电器而设计的,未充分考虑到微机型保护的技术特点,对微机型保护沿用以前规程规定实施的检修周期、项目不尽合理。随着电力系统的不断发展,电网结构日益复杂,分布范围日益增大,继电保护设备的维护工作量和成本也日益增加。继续采用以往检修制度的负面效应也体现出来,因此,很有必要根据设备的实际运行状态实行状态检修。
1 微机型保护装置现场安装试验的意义
继电保护装置的试验大致分为两种:一种是制造厂和研究单位进行的研究性和鉴定性试验;一种是使用单位进行的新安装试验。继电保护的现场检验主要形式也有两种,即例行定期检验和事故后检验。―般情况,研究性试验和鉴定性试验是在实验室进行的,其电磁环境和运行现场的电磁环境有很大的区别。新安装试验和检验是在现场运行条件下对继电保护装置的实际应用,其具体方案的确定,既要结合电网结构和变电站一次主接线对保护配置及性能的要求,还要结合继电保护装置的具体接线和二次回路(包括交流电流回路、电压回路、直流回路以及高频通道回路等)的连接方式。
新安装设备继电保护试验主要是检查保护装置在现场使用条件下的性能、质量是否满足技术要求。检查二次回路与保护装置的连接,接线是否完整正确,以及进行定值整定试验。研究性和鉴定性试验的重点是“试”(“试”带有探索、了解的含义)保护装置;新安装试验既有试验的要求,又有检验的意思,因为它主要不是“试”而是进行检查、测定和整定。新安装试验的重点不仅是保护装置,还包括二次回路以及定值整定要求。尤其是对微机保护而言,不仅要求二次回路接线的正确性,而且要满足一系列反事故措施要求,例如电流互感器、电压互感器二次中性点接地问题,控制电缆的屏蔽接地问题以及高频通道加工设备和高频电缆的反措要求等,否则即使接线正确,保护装置仍可能发生不正确动作。保护装置是通过定值整定才被赋予实际使用意义的,如果定值整定有误或失去相互配合,在实际使用时就会发生不正确动作。
保护装置的检验,其“试”的味道更加淡化,“检查”的要求更加突出,主要检查保护装置及其二次回路的工作状态和定值是否发生变化,而判别的依据是和上一次检验或试验的测试数据进行比较。继电保护装置是保证电力元件和电力系统安全稳定运行的基本装备,任何电力元件不得在无继电保护的状态下运行。继电保护既不能在无故障或区外故障时误动,也不能在区内故障时拒动,在过去相当长的一个时期内,为了保证继电保护工作的可靠性,管理部门制定了一整套严格的继电保护检验制度,该制度的核心就是定期检验。并详细规定了各种继电保护设备的检验周期和检验项目。各单位都要依据规定的检验周期,制定本单位年度的继电保护检验计划,并结合一次设备的检修、停电情况制定月度执行计划。继电保护的检验完成率是―项重要的考核指标。
2 继电保护设备状态检修的必要性分析
继电保护定期检验对保证电网安全稳定运行发挥过非常重要的作用,它较好地贯彻了“安全第一,预防为主”的方针,建立了一整套较为完善的检修规章制度。但随着电网的发展和技术进步,定期检验存在的问题也日益显现出来。
定期检验既存在检修过度,也存在检修不足,两者都会造成设备老化速度加快,运行寿命下降。随着保护设备的技术进步和质量提高。多数设备到了检修周期后并无缺陷,但按规定到期仍要检验,可以说不少装置不是用坏的,而是修坏的。如一套保护装置在运行期间(10年左右),其动作次数也不过几十次,但一次检验的动作次数就达到了几十次。现代微机保护运行可靠,保护功能通过程序来实现,保护功能、定值都不会随意变化,对这类设备仍采用定期检修,必然会造成检修过度,降低设备运行寿命。
过度检修停电频繁,影响供电可靠性;检修过多,容易引发事故。同时继电保护年检任务过重,挤占时间,不利于其它专业工作(例如技术管理与培训)的开展。继电保护设备状态检修的实施,将会极大地减少一次设备的停运次数.提高供电可靠性,缓解一二次设备检修间的矛盾。
当前电网配置的保护装置中微机保护已经占到80%以上,微机保护的工作状态是一种“动态”系统,即不断地进行数据采集、传送、和运算,因此微机硬件部分的任伺元件损坏,都会随时表现出来。微机保护可以利用内检程序对装置各部分(RAM、ROM、数据采集系统和开关量开入、开出回路)进行自检,并能对自检出的问题进行自动诊断和自动报警,对可能引起保护装置误动的严重故障实现自动闭锁。微机保护的远方通信能力,使它的工作状态可以通过远方监测得到及时掌握和判别,因此,对于保护装置,不但可以延长其检验周期,甚至应该取消定期检验。在这一问题上应该打破习惯做法,改变旧的思维方法,因为定期检验从电磁型保护一直延续到晶体管保护再沿用到现在的微机保护装置上,是对劳动的浪费,是有害无益的盲目行为。
微机保护装置虽然有自检功能,但仍然存在薄弱环节,有个别部位自检不到,例如装置的电源部份等,因此微机保护装置还不能完全不检修。微机保护装置的检修特点,一是“检”的工作量较少,二是微机保护的维修是“板”级维修,“板”级维修一般只需要把维修部位定位到某个插件板。正是上述检修特点决定了微机保护装置特别适宜于开展状态检修。
3 开展继电保护状态检修应注意的问题
3.1严格遵循状态检修的原则
实施状态检修应当依据以下原则:一是保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。二是总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,而我国又尚处于探索阶段,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。三是充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。
3.2交接性检验应注意的问题
对继电保护及其二次回路实施状态检修应明确―个前提,即保护装置应经过认真的交接性检验。继电保护检验条例规定,交接性检验是按全部检验项目进行检验,可以说,交接性检验是影响继电保护正确动作率的决定性因素。
交接性检验应达到三个目的:一是全面仔细检查保护装置性能和二次回路接线,熟悉保护装置的运行性能,保证二次问路接线正确;二是为状态检修建立和积累全面丽详细的原始数据;三是根据一年的运行情况,及时发现和消除保护装置的缺陷、隐患。
交接性检验的试验条件、方法,使用的仪器、仪表,试验中观察到的现象和试验结果及测试数据都要详细、准确记录。交接性检验做好了,对设备的状态就有了清晰的概念和准确的把握,开展状态检修就有了基础。否则就无法进行设备状态的评估,当然也就无法有效地开展状态检修。
3.3重视状态检修的技术管理
状态检修需要科学的管理来支撑。新安装验收性和交接性检验尽管有许多的要求,但是这两种检验是互相区别、各有特点、不能取代的,首先是这两种检验的主体不同,对事故应承担的责任不同,在责任心上会产生微妙的变化。我们反复强调要严把验收质量关,但是验收投运时客观上存在的验收条件不够充分、验收时间的仓促,对新设备不够熟悉等因素都会影响验收质量。由于验收试验是施工单位做,最后移交的试验记录对运行单位来说不是“第一手”资料,而交接性检验的记录才是真正的“第一手”资料。尤其对第一次入网使用的新设备,验收人员往往只有从技术资料中得采的“书本”知识,缺乏由实践得来的感性知识和理性知识,所以在验收试验时有一些试验项目还是盲目的,经过一年的运行实践,会有一些新的改进,只有经过交接性检验之后,运行人员才会对设备有比较清晰的认识。
要搞好继电保护设备状态检修,建立每套保护装置的“设备变更记录”是非常重要的基础技术管理工作。“设备变更记录”应详细记载设备从投运到报废的整个使用过程中设备软、硬件发生的变化,包括软件的版本升级、硬件插件的更换、二次回路的变更,反事故措施的执行情况及检验数据的变化情况。这样的“设备变更记录”实际上就是该保护装置所有检修记录的摘要和缩影,因此可以作为设备状态评估的依据。
慎重地研究和采用先进的检测手段和检测装置,微机保护故障信息系统给继电保护状态评估带来很多方便,应逐步加大其建设力度。继电保护的检验不仅是对装置的检验,还包括对二次回路和定值的检验。值得一提的是,取消对微机保护装置的定期检验,不是要取消对微机保护的所有检验工作,更不是要取消对二次回路的检验。确切地说,是对微机保护开展状态检修,即在取消定期检验的前提下,对微机保护装置及其二次回路实施根据设备的工作状态而确定的有针对性的适时检修。
3.4高素质检修人员的培养
高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。在传统的检修模式中,运行人员是不参与检修工作的。状态检修要求运行人员与检修有更多联系,因为运行人员对设备的状态变化非常了解,他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义。其优点是可以加强运行部门的责任感;取消不必要的环节,节约管理费用;迅速采取检修措施,消除设备缺陷。
5 结束语
状态检修是继电保护专业走向科学化管理的新里程碑,状态检修是根据设备运行状况而适时进行的预知性检修,“应修必修”是状态检修的精髓。状态检修既不是出了问题才检修,也不是想什么时候检修才检修。实行状态检修仍然要贯彻“预防为主”的方针,通过适时检修,提高保护装置运行的安全可靠性,提高继电保护装置的正确动作率。截止到目前为止,本局已经实施了对35kV、10kV馈线保护装置的状态检修,但继电保护状态检修是一项新生事物,我们将勇于实践,积极探索,让继电保护状态检修逐步迈向更科学的管理水平,逐步推广所有的继电保护设备状态检修。
参考文献
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微机保护和继电保护的区别范文2
关键词:数字化;变电站;继电保护;调试技术;电子技术;光缆传播技术 文献标识码:A
中图分类号:TM774 文章编号:1009-2374(2016)26-0048-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.023
变电站在电力系统中担任着转变电压、控制电压、控制电流方向、接受和分配电能任务的电力枢纽装置角色,它是整个电力系统配电与输电的控制中心。目前我国的电力信息化技术仍处于起步阶段。现阶段,对各种信息化的变电站技术处于开发、创新、研究阶段,并且信息化变电站与传统变电站有着本质上的区别,为了维持变电站的正常运行,对继电保护的研究非常有必要。
1 数字化变电站的具体内容
1.1 数字化变电站的定义
数字化变电站是由电子式电子互感器、智能开关等构成的人力依赖性较小的新型变电站。数字化变电站是在传统变电站的基础上,实现了对信息的输入、输出、编译,处理由模拟信息的向数字信息的转变。相较于传统的变电站,数字化变电站的自动化程度更高,对信息处理的速度更快,极大地减少了信息的重复性录入。信息在转变为数据处理之后,可以利用数学建模等方式,使测量的精度更高、计算速度更快。
1.2 数字化继电保护装置的特点
1.2.1 数字化变电站继电保护装置相较于传统继电装置的区别。传统的变电站继电保护装置与数字化变电站继电保护装置的区别体现在多个方面。
硬件方面与软件方面。传统的微机保护装置,其主要部件有数据采集单元、数据处理单元、通信接口等。通过数据采集单元采集模拟量U、I,汇总到总线后进行处理,可以经过开关量输入/输出回路来执行回路,以达到人机对话。传统的微机保护装置总线上接口较多,所有数据均由总线进行处理处理较慢,容易出现数据重复计算或者信息的遗漏。数字化保护装置与传统微机保护装置最大的区别就在于接口。数字化保护装置拥有主CPU处理器以及从CPU,主从CPU通过双端口RAM进行数据的交互,主CPU上有光接收单元、开入单元接口,从CPU上人机接口以及通信接口。光纤信号取代了传统的模拟量,开入量通过开入单元进入主CPU进行处理。通过主从处理器多接口分流处理,类似于双核处理,相较于传统的微机保护装置,其数据处理速度较快,数据累赘率减小。
继电保护功能的方面,由于数字化变电站中的继电保护装置拥有多接口以及多处理器,形成了类似于网络化的结构,各种数据无需每次都经过总线进行处理,数据信息在经过CPU处理器处理计算后,装置直接将数据传输到相应的接口,从而形成了网络化的保护功能,提高了继电保护装置的运行效率。
继电保护装置功能方面,由于数字化变电站的继电保护装置只需考虑程序处理、通信、电源等方面,所以其间隔层的功能只要能保证以上功能正常实现即可维持整个变电站的逻辑以及数据处理,这需要设计一个通用的间隔装置,即可维持变电站的正常运行,相比于传统的变电站,这大大降低了数字化变电站继电保护装置的维护难度。
1.2.2 数字化继电保护装置接口的实现。数字化继电保护装置接口的实现方式和传统继电保护装置接口的实现方式不同。在传统继电保护装置中最具代表性的是微机继电保护装置,现在很多电力系统中使用的仍是微机继电保护装置。在微机继电保护装置中有微处理器,所有的电路均为数字电路,其中的接口主要有两种类型:一种是模拟量输入接口;另一种是开关量输入输出接口。在数字化变电站技术出现以后,新型的变电站继电保护装置应运而生。数字化变电站继电保护装置接口和微机继电保护装置不同,其中主要包括通信接口和人机接口,信息的接收和处理均通过数字信号完成。传统的继电保护装置数据采集主要是通过模拟信息的录入实现的,处理模拟信息时,需要较多的A/D变换插件以及低通滤波插件,信息处理效率低。数字化变电装置通过光纤传播数据,减少了数据传输的时间,通过电子互感器将信息转换为数据信息,实现数据的传输。最后交由合并单元进行数据处理,转换所需要的信息。对比传统变电站,利用光纤传输转换为数据的信息,大大提高了传输效率,提高了变电装置的稳定性与安全性。
2 数字化变电站继电保护的调试技术研究
2.1 数字化变电站继电保护的调试技术
2.1.1 数字化变电站继电保护的调试阶段。数字化变电站继电保护的调试主要分为三个阶段,分别是单体调试、单间隔调试和整组联调。以下是三者的具体内容:
首先是单体调试。虽然我国数字化变电站继电保护调试技术的发展取得了很大进步,但目前我国的数字化变电站继电保护装置在研发水平和产品制造方面还处于发展完善阶段,有很多装置在现场运行时还存在很多问题,而且这时候又不宜对其硬件进行更换和对其程序进行修改的工作。所以相关工作人员在进行调试工作时,一定要对保护装置与厂家一起在保护装置出厂前进行联合调试工作。调试人员还需要重视装置的完整性,保证装置被送到现场后能够正常运行。另外,单体调试的项目很多,主要有遥信测试、模拟量测试、压板投退测试、定值测试、保护录波文件、保护告警、保护事件、网络切换、网络中断、动作逻辑测试和对时测试等。
其次是单间隔调试。智能终端、保护装置以及测控装置三者之间的通信正常对于数字化变电站继电保护的调试工作有着极其重要的影响。单间隔调试就是确保三者通信正常的一种技术方法。除此之外,上行、下行报文的监控也是单间隔调试的工作重点。总地来说,单间隔调试主要的内容有GOOSE能否实现间隔防误闭锁功能,任意选一个测控装置和任意选两个测控装置在违反和满足五防闭锁条件下的两种情况分别进行相关的操作。
最后是整组联调。联调的测试内容主要是GOOSE网检测、保护逻辑功能的测试和遥控功能的测试,其中GOOSE网检测是联调的重点内容。联调GOOSE测试主要包括七个部分的内容:第一,GOOSE的报文测试;第二,GOOSE的是否是正确的;第三,GOOSE的订阅是否正确并相对应;第四,将GOOSE的参数设置错误,检查一下看被测装置是否能够及时有效处理;第五,检查GOOSE断链是否能够正常上报;第六,检查GOOSE的发送策略,比如发送间隔和发送序号是否符合标准;第七,装置固定以后,GOOSE的报文当前的数据是正确发送的,并且没有遗漏。
2.1.2 数字化变电站继电保护的调试方法。数字化变电站继电保护的测试方法不仅改善了传统变电站存在的不足,还在传统变电站的基础上取得了突破发展。数字化变电站继电保护装置的测试分为采用传统继电保护测试仪和采用数字继电保护测试仪两种方法。对于采用传统继电保护测试仪,其原理是在电流互感器和电压互感器模拟器中加载传统继电保护测试仪所输出的电流和电压,通过电流互感器和电压互感器模拟器来把电压和电流的模拟信号转变成特殊的数字光信号。再把这些数字光信号送到合并单元中,并通过SMV交换机最终取得保护设备的作用。对于采用数字继电保护测试仪,其原理是直接输出数字化的电压量、电流量和开入量。同时读取出GOOSE出口报文测量保护动作时间,直接起到保护装置的作用。与传统继电保护测试仪相比,数字继电保护测试仪在很大程度上简化了测试流程,不仅提高了设备的测试效率,还精确了测试结果,是一次巨大的突破。
2.2 继电保护技术在数字化变电站中面临的新形势
2.2.1 继电保护性能加强。数字化变电站下的继电保护装置将原来的模拟信息转换为了数据信息,大大减少了存储信息所需的空间,存储能力大大提高。数据信息的计算相比于模拟信息的计算更加方便准确,利用数学建模、空间坐标、参数设定能够快速地计算测定变电站内的信息情况,从而对状况进行准确而快速的处理。而且在准确度方面,数字化继电保护装置的系统更加优化,模糊控制更加精准、神经网络更加完善、状态预测更加准确甚至人工智能方面也有了极大的进步。数字化的信息处理不仅使得继电保护性能大大提高,并且数据的计算相较于信息数据的处理成本更低,发展前景
较好。
2.2.2 继电保护系统安全性提高。现在一般的继电保护装置稳定性较差,受温度湿度影响较大,极易遭受雷电天气影响,这面对飞速变化的电力发展趋势显然是不够的。继电保护装置要提高系统的可靠性,力求达到不受湿度、温度及天气变化的影响,不受小部件更换的影响,不受电源波动以及装置使用年限的影响。还要求装置能够定期对自身零件系统进行维护检查,排查故障,提高安全性。
2.2.3 继电保护系统软件及硬件性能提高。一个装置的软硬件是装置运行的基础,好的部件决定了装置的性能,要提高继电装置的性能,提高其软件及硬件的性能是必要的。在选择一个系统产品时,软硬件的可扩展能力往往居于首位考虑。近年来,国际标准IEC6182越来越受到国人重视,国内变电站建设逐步向国际看齐,提高软硬件的可扩展性越来越重要。
2.3 数字化继电保护系统性能优化
2.3.1 分布式母线保护。在继电保护装置中,母线的地位极其重要,但在传统的继电保护装置中,因为模拟信息的数据处理量过大,难以将数据分流处理,只能进行集中处理。集中处理的效率不高且抗干扰能力较弱,对于第二次信息处理,传统继电器由于其母线抗干扰能力不强,极易出现数据混乱的现象。数字化变电站下的继电保护装置将模拟数据转换数字数据,减少了数据处理量,分布式母线配合数字化继电装置的网络化结构,极大地提高了继电装置的抗干扰性能及二次数据处理性能。
2.3.2 输电线路保护。数字化变电站下的继电器一般由电子互感器构建而成,电子互感器不存在传统互感器的饱和问题,因此能够降低纵差保护方面的误差,提高选相元件、距离阻抗元件等多种元件的性能,继电保护能力大大提高。但电子互感器在差动保护灵敏度这一方面不及传统的互感器。
3 数字化变电站机电保护调试实例分析
本文所介绍的实例是邯郸名府220kV数字化变电站。该变电站是我国数字化变电站的典型代表,对其进行分析和研究具有重要意义。邯郸名府220kV数字化变电站是以IEC61850通信规范为基础的,其中的一次设备实现了智能化,二次设备实现了网络化,一次设备和二次设备分层构建。邯郸名府220kV数字化变电站对接的是两个常规变电站,一个是大寨220kV变电站,另一个是魏县220kV变电站,两个常规变电站的配置是相同的,因此只研究一个变电站即可,本文研究的是大寨220kV变电站。邯郸名府220kV数字化变电站和大寨220kV变电站的一次系统简图和通信方式示意图分别如图3和图4所示。在调制的过程中会出现纵差保护时间同步问题,需要解决这一问题。
在测试前要对装置和保护通道进行检查,检查结果显示,PSL603U装置、CSC-103D/E装置和CSC-186装置的通道都是正常的。在第一次测试时中采用的是单端加测试量的方法,测试数据基本正常。第二次采用的是实际带负荷的方法,发现PSL603U角度偏差比较大,超过了10°,通过对PSL603U装置的延迟时间进行调整,实现交流采样同步,解决了PSL603U装置角度偏差的问题。
4 结语
由于数字化的继电保护仍处于起步阶段,各项技术都尚未达到成熟阶段,建设过程中仍存在着问题尚待解决。因此在发展信息化变电站下的继电装置,需要不停开发探索新技术,弥补不足,完善系统。将思维从传统中跳脱出来,发散创新性思维,解决电子互感器的一些先天性不足,使信息化系统更加完善。
参考文献
[1] 王超,王慧芳,张弛.数字化变电站继电保护系统的可靠性建模研究[J].电力系统保护与控制,2013,(3).
微机保护和继电保护的区别范文3
【关键词】变电站 继电保护 检修
一、引言
继电保护系统在电力系统中是其重要的构成元素。由于其发生故障的后果危险性巨大,所以确保电力系统的安全性是减少事故发生的关键点,导致电力系统发生故障的原因很多,可根据各类故障的特点将其分为过流或者低压保护以及低周保护等等故障类型,如果以保护的对象来划分,可将其分为变压器或者母线的保护以及其他器件的保护等等,不同的划定标准就会产生不同的区分,总之,变电站的要求是有一个稳定性高和安全性好的继电保护系统。
二、继电保护状态检修的必要性
社会在进步,变电站的建设势必也会更加完善 ,在电网规模日益扩大的情况下,其设备在数量上也会不断变多。传统是以预防性为原则的继电保护状态检修方式,现今已经不能满足设备过多所进行的操控了,如果进行大量的检验,电网的安全秩序就会被打乱,所以继电保护状态的检修存在必要性。首先,传统类型的继电保护是以定期检验的模式来操作的 ,他不太注重设备的实际情况,到时间了就盲目的检验完全没有针对性的对象,这样不仅会使企业投入大幅度的资金。在检修技术不断提高的前提下 ,如果在继电保护过程中不进行对应的装置与技术的匹配 ,就会使电网状态不能正常的运行,这样子会使电网运行的安全性降低,传统的电网比较复杂的操作会加大工作人员的工作量。因为每一次继电保护的检验中 ,设备的运行会被停止 ,这就会导致供电的停止,人们的利益就会受损,而且会还大幅度的调动人员并且工作量很大,作业人员的安全也会受到威胁。所以合理加大对变电站继电保护状态检修非常重要。
三、继电安全设备检修的目标分析
一个安全的电力系统对继电保护的各个设备状态方面上检修有着一定的目标,这是基础性的要求,在继电保护设备上采取一定时间段的检测和维修,可以产生很多正面的作用,如能保障供电系统的可靠性和提高设备利用率等作用[1]。
其一,对继电的设备采取定期的检测和维修,可以真正的保证其保护设备安全程度的可靠,有关的工作人员可以时刻的掌握继电保护设备的各项数据和状态,进而可以对继电保护的老化的设备进行维修保养甚至可以更新换代。经过维修或者更换到装备配备在继电保护系统上,不仅可以确保继电保护各装置工作的正常合理的运作,真正的减少因故障产生事故的可能性,而且增加保护设备的运行年限。使变电站的安全得到了一定的保障,又能节省了经济上的支出,达到了双赢的目的[2]。这些要求实现了就可以使设备的利用率上也达到一定程度的提高。保障电网供电的可靠性;
其二,随着社会的不断进步,科学技术也在发生突飞猛进的变化,在有关的继电保护的检修的质量方面上,更是引进了数字式的保护的技术,将其应用到检测和维修设备上,进行数字化的准确的判断,可以在短时间内解决设备的检修质量的问题,同时相当于智能化的操作检修的各项程序。这项技术的投入在进行定期的检测变电站继电保护,使得操作更加准确和专业,进而保证了继电设备在安全经济的条件下运行[3]。所以广泛应用数字化成为了目标;
四、如何实现继电保护状态检修
首先可以利用继电器保护的自动检测功能,现在微机保护的应用广泛,很多保护装置本身就配备了非常强的自动检测的功能,微机保护的原理是运用编程来做到其功能。所以可以通过多种现代的网络技术原理,利用软件的内在逻辑来编程微机保护的各种动作特点,最终实现其应有的功能,这是利用继电器的自检功能来实现其自身的保护。其次, 还可以通过对保护二次的回路进行结构功能的分析。在数字式类型的装置上,很多此类型装置本身都配备着可以自行监控的特点,继电的保护装置排除本身的配置外,其中还有像直流回路和控制回路等等类型功能的回路。因为此继电保护装置内在的局限性,它只能做到保护一些基础性的装备的功能,这些原因导致其不容易推广下去,因此就不能广泛的应用到实际中。关于保护装置中由不同类型的电器和电缆组成的电气二次回路。二次回路由于其本身在继电器中的处理的功能,导致较多的操作回路都没有自动检测或者在线形式上的数据线控和向外传输的功能,往往导致保护设备在运行状态的检修时候,二次控制的回路不能达到规定的基本要求,所以很多工作就很难开展,机器也较难运行。然后在继电器处于断路器的情况下也可以采取一定的方法措施来解决,那就是在断路情况下进行监视,如果要想完成对电力设备进行保护,那么除了保护装置的本身要求外还应该留意各条电路和每个细节的问题。就比如断路器在跳闸时的监视首要对象是较为关键的保护状态的装置。这就要求了需要对跳闸或者合闸回路的接法结构必须正确,每个基本的机构都要正常,很多因素类似温度和速度要符合系统的本身特点。要做到这种程度的修检可能会导致过度性的检测。但是如果可以记录下整个断路器的任何动态过程,进行取样分析和研究,必然可以很快地判断出断路器的各种状况,方便去进行检修和维护。
不同的情况,根据实际情况进行分析就会有实际性的解决方案,在继电保护状态检修方面上,应将现在较为先进的科技和继电保护技术融合起来,这样才能真正提高变电站的安全性。
五、结论
现代科技的不断进步,电力系统在继电保护方面上也在不断的迅速发展。现今的系统已经可以区别于以前的较为传统的系统,不管是硬件还是技术都有一定层次的提高,更快速的保护速度和其高集成度导致其强大的功能,展望未来,我们坚信随着继电保护技术和现代的各项高科技的融合与发展,将会研究出一个具有控制、检测并且结合数据通信各种先进功能的新一代继电保护装置,变电站继电保护装置的各项水平又将提高到一个新的层次。
参考文献:
[1]李永丽,杨维.继电保护装置可靠性及其最佳检修周期的研究[J].中国电机工程学报,2001,2(6):63-65.
微机保护和继电保护的区别范文4
【关键词】 PLC设计 继电保护
1 继电保护在电力系统中的应用原理
继电保护装置显然应该做到能够正确区分系统正常运行状态与故障状态或不正常运行状态之间的差别,以实现保护。
在电力系统出现故障时,工频变化的主要特征参量如下:(1)电流突增。也就是短路电流突然大大超过额定负载电流。(2)电压降低。当系统发生相间短路或接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值均回产生一定程度的下降,理论上分析,越靠近短路点,电压下降越多,短路点电压最低时可降至0。(3)电压与电流之间的相对相位角发生改变。系统正常运行时,同相的电压与电流之间的相位角即负荷的功率因数角,一般维持在20°左右;但是发生三相金属性短路时,同相电压与电流之间相位角,在架空线路中会变为60°到85°;而在反方向三相发生短路时,反向电压与电流之间相位角会变为。(4)测量阻抗发生变化。测量阻抗也就是安装保护处的测量点的电压与电流相量间的比值。线路系统正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;但是发生金属性短路时,测量阻抗变为线路阻抗,故障后测量阻抗模值显著减小,而阻抗角增大。(5)当系统发生不对称短路时,线路中会出现相序分量,单相接地短路时,会出现负序分量和零序电流、电压分量;单相及两相接地短路时,会出现负序电流分量和负序电压分量。而系统正常运行时,只有正序分量,上述这些分量是不会出现的。
因此,可以系统正常运行与发生故障或不正常运行状态时系统中电气量或非电气量的参数变化为判定依据,从不同角度构成基于不同原理的继电保护装置。
通常情况下,当电力系统出现故障时,继电保护系统中的测量部分自动对被保护对象输入的有关信号进行检测并将其传递到系统中的比较部分;比较部分将该信号与整定值进行比较,根据比较结果判断保护装置是否启动;如果继电保护装置被启动,则逻辑部分根据比较部分输出信号的性质、大小、出现的次序或它们的组合,设定保护装置按一定的逻辑顺序进行工作,然后工作指令被传送到执行部分;执行部分通过相应的操作响应电力故障,完成保护装置所担负的任务。
2 电力系统中应用PLC进行继电保护的优势分析
传统的继电保护以电磁式继电器为主,其性能和参数会根据制造厂商的不同而产生较大差别,即便是同型号的继电保护器件,其动作值也会由于材料或者制作工艺等原因参差不同,为继电保护的调试和整定带来许多不定因素。同时,由于传统的继电保护装置属于时间继电器,存在延时误差较大,带有随机性等问题,因而不能使继电保护装置的上下级之间在限定时间内进行很好地配合,易造成越级跳闸现象。再者,传统的继电保护装置金属消耗量大,导致其体积庞大笨重,不易移动,且接线较多,易造成直流操作系统多点接地故障进而引发继电保护装置的错误响应动作,该类型的继电器机械寿命不是很长,保护装置的可靠性较差。最主要的原因是传统采用的继电保护方式已经不能满足电力系统对自动化的需求。
随着计算机技术的快速发展,人们开始在电力系统的继电保护中应用微机技术。但是微机的编程及调试相对来说比较复杂,操作度不够方便,不易被广大的电气技术人员所接受。PLC器件结构简单,编程方便,性能优越,以其高可靠性而著称,被广泛地应用在工业生产过程的自动控制中。鉴于PLC的强大功能,如具有控制、定时、计数、运算、定位、通讯等,可以满足电力系统的在遥测、遥信、遥控、遥调等方面的要求,即使不具备微机知识的电气技术人员也能很快掌握;且PLC在硬件和软件两方面同时采用了隔离、屏蔽、自我故障诊断和恢复等技术和措施,具有非常强的抗干扰能力,所以在电力系统中应用PLC继电保护装置成为一种非常有效的方式。
3 PLC继电保护装置的功能实现
PLC继电保护装置与电力系统微机保护典型作用流程大致相同,区别之处在于,该装置采用保护功能继电器组和PLC两部分组成“计算机继电器逻辑电路”。根据不同保护对象(主变差动保护、电容器保护、母线保护、电动机保护、线路保护等)确定继电器组组合,进而将保护装置区分成有限多个标准配备。其中所有的单一保护元件均遵循正逻辑法,在PLC其被定义为动作节点。举例如下,当一个过压元件发生动作,则PLC中就有一个相应的常开节点闭合,也就是其电位由0变为1;当一个失压元件发生动作,在PLC中相应的常开节点闭合,电位由1变为0。
PLC编程可以通过施耐德公司开发的专用编程软件包Logipam实现,程序实现方式采用与电力系统二次电路图最为相似的可视梯形图,程序存储器件EEPROM采用外插方式,可以随时对编程电路进行修改或者重新设计。装置中的PLC程序是循环执行的,循环周期由整个装置从采样到数字滤波到数据处理等诸多环节完成的所需的时间周期和电路时序联合确定,通常该时间为13.3毫秒。应用PLC可以节省大量继电器,由于许多功能可以通过PLC软件编程实现,又减少了大量的中间连线,避免许多干扰,使继电保护功能更加完善,整体提高了电力系统的稳定性能和时效性能。
4 结语
PLC具有出色的管理、控制、时效等性能,随着电力系统对性能要求的不断增多,应用PLC对电力系统的继电保护装置进行设计有着广泛的应用前景。
参考文献:
[1]巴金祥,王建立,李宝国.可编程控制器在继电保护中的应用[J].电气传动自动化,2002(24).
[2]钱洛江,蒙卫阳,周岱.继电保护PLC程序设计中的自动重合闸控制方案[J].电力建设,2000(12).
[3]赵红宣.PLC在继电保护和横流控制中的应用[J].甘肃科技,2003(19).
微机保护和继电保护的区别范文5
关键词:电力系统 继电保护 自适应 优越性
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)05-0100-01
随着计算机技术,从电磁,晶体管型继电保护,发展到计算机类型的集成电路类型的快速发展。电力系统保护电力系统故障,自动,快速,选择性切除故障设备从电力系统,以确保电力系统的其余部分迅速恢复正常运行和故障设备不再继续被损坏。自适应保护是一个在20世纪80年代的研究课题。保护需要,以适应电力系统运行中的频繁变动,各种故障和设备的正确的去除,自适应保护,保持标准的系统参数的变化,因此,在微机线路保护的自适应保护功能,被广泛采用。其基本思想是使保护装置,适应电力系统的变化,以提高防护性能,使其能够适应电力系统和复杂的故障类型,故障信息的各种操作模式,以获得更可靠的保障。自适应保护可以克服长期的困难和问题,以提高保护行动的表现同类型的传统保护。自适应保护仍处于研究阶段,但现有的研究已经证明了它的优越性。
1、自适应继电保护原理的定义
自适应保护是一个在20世纪80年代的研究课题。根据保护需要来适应电力系统运行中的频繁变动,各种故障和设备的正确的去除,自适应保护保持标准的系统参数的变化,因此,在微机线路保护的自适应保护功能,被广泛采用。其基本思想是使保护装置,适应电力系统的变化,以提高防护性能,使其能够适应电力系统和复杂的故障类型,故障信息的各种操作模式,以获得更可靠的保障。自适应保护可以克服长期的困难和问题,以提高保护行动的表现同类型的传统保护。自适应保护仍处于研究阶段,但现有的研究已经证明了它的优越性。
2、电网保护的自适应性
保护的概念,通常所说的是在密闭的各个组成部分的电力系统,保护特定区域内的电力系统一旦形成,组成,它是从每个特殊成分的组成不同的存在与电力系统发生故障或影响安全的异常情况处理,必须有保护装置的电气保护整个电网。
2.1 同一地点各继电保护间的自适应功能
自适应功能在保护输电线路在同一个地方,其中可能包括:(1)主保护和后备保护,自适应,即当主保护故障退出运行时,自适应电网保护应该能够自动改变主后备保护(包括时间和价值),是作为主要保护的后备保护的特点,保护正常的,它会自动改回原有的作用;(2)不同的保护自适应是指网格自适应保护原理和性能,可以充分利用不同的系统保护继电器的原则和性能提高整个保护系统的动作可靠,快速,接地故障,如发生接地故障保护行动的反应和锁定等保护功能,以提高动作的可靠性。(3)故障诊断自适应是指自适应网格保护处理保护继电器格在一个(或几个)控制设备出现故障,整个系统的容错能力;(4)自适应重合闸,故障下的自适应网格保护条件,以决定是否巧合,巧合的延迟和秩序,以提高重合闸成功率,减少领域的影响力和电网故障恢复时间。
2.2 系统中各保护的自适应协调
自适应协调保护系统,主要表现在以下几个方面:(1)电网负荷是随机波动的,系统的保护,如何统筹为了适应这种波动,从而既保证了重要用户的供电可靠性,而且还提高整个电网的经济效益;(2)网格拓扑结构的变化,受保护的系统如何适应这种变化,以保持合理的相互关系的设定值;(3)网格在系统出现大扰动如何保护电网不发生事故的稳定,而在同一时间,提高供电可靠性,因此造成的损失降到最低。
2.3 保护与其他自动装置的协调
通常情况,控制电气保护装置,安全和稳定控制系统和其他自动装置,保护装置没有质的区别,同时也为电网保护硬件的一部分,因此,保护继电器和控制装置和自动装置的合作协调与保护继电器,其目的是要确保安全和稳定的运作系统故障的影响范围缩小,使用适当的分裂策略和恢复策略,以降低由故障造成的损失。
3、保护继电器的自适应性
自适应保护继电器是保护研究人员在自适应保护中投入精力最多而且最富有成效的领域。输电线路保护继电器的适应性研究,简单地说,是适应变化的经营特色,保护继电器(可能改变它的价值,或者工作时间,或行动的逻辑),以适应相应的系统操作条件(如负荷变化,系统振荡,非全相运行,网络结构的变化,干扰和影响的各种性质与相应的故障类型和位置)。往往表现在以下几个方面:自适应计算系统阻抗模型,以提高继电器的可靠性和灵敏度,在系统架构的变化;自适应右侧打破断路器的检测,使瞬时垂直和继续行程,加快可能取消了回来,保护和第二套试点保护的要求,考虑故障接地电阻自适应计算接地距离保护,阻抗提高灵敏度高阻抗接地故障的距离保护考虑,以帮助提高系数的变化自适应调整的保障范围,以适应多端线路保护和改善的部分Ⅰ,Ⅱ段设定值;保护基于异常警报的适应性反应,可以减少受影响的行了操作,可能会降低第二纵的保护要求;自适应巧合逻辑故障误行程的高速响应和不成功的重合尽量减少适应变化调整断路器失灵保护,以消除备份开关可能会出现不必要的旅行;故障或干扰后,该系统是稳定和破坏的措施发生意外的可能性适应第二次事故的监测和预报,步继电器或其他安全稳定控制装置动作,为了提高工作单位维护,容易恢复的可能性;保护继电器的内部逻辑的负载自适应监控,以提高继电器的可靠性。
4、结语
随着全国电力互联系统网络和容量的增大,以及大规模远距离输电电压等级的提高,导致其故障所影响的地域范围和用户数量将越来越大。国内外多次发生的大停电事故教训说明,能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值,更快、更准确地动作的保护装置,以及能自适应各种运行方式,对整个电网协调各种后备保护、自动装置稳步可靠动作的网络型保护系统,是提高电力系统稳定性的关键之一。因此,加强自适应继电保护的研究,对进一步提高电力系统的稳定性,就有着极其重大的意义。
参考文献
[1] 葛耀中.自适应继电保护及其前景展望.电力系统自动化,1997.
[2] 陈德树,陈卫,尹项根,等.差动保护运行动作特性的相量分析.继电器,2002,30(4):1-3.
[3] WXH—801/802数字式微机线路保护装置技术说明书.许继集团有限公司,2000.
微机保护和继电保护的区别范文6
关键词:电力系统;继电保护;基本要求;安全运行要求;新技术;应用
电力系统安全运行离不开继电保护,特别是近年来我国社会快速发展过程中对电能的需求量不断增加,同时对电能质量也有了更高的要求,这也使电力系统故障频发,通过在电力系统中应用继电保护技术,能够及时、准确发现电力系统存在的故障及运行异常情况,第一时间切断故障线路,确保电力系统安全的运行,而且有效的实现对故障的控制,使电网能够安全、可靠的提供高质量电能供应。
1 继电保护运行要求
1.1 继电保护的基本要求
选择性和速动性作为电力系统继电保护的基本要求。即继电保护在电力系统故障发生时,在有选择性的切断故障线路时,同时还要在确保可靠性和稳定性的前提下快速执行,从而对故障造成的损失进行控制。在电流瞬时增大动作时动作的电流保护即为电流速断保护。在传统速断装置整定值确定时,通常是在离线状态下来假定工作在最大运行状态下线路末端发生短路,以此来确保速断装置的整定值,同时设备需要根据所设置的整定值来进行保护动作。但当前电网结构和规模发生了较大的变化,这也使电力系统故障更具多样性,这也使传统的速断保护装置存在一定的局限性,如整定值与实际运行状态存在区别,这就导致保护装置无法时刻保持在最佳运行状态。而且在最大运行方式下确定的整定值,在其他运行方式时其保护可能存在失效的情况。针对于这种问题的存在,自适应电流速断保护出现并在电力系统中进行运用,其是针对电力系统运行方式和故障状态来实时改变保护性能和整定值,其有效地解决了传统速断装置存在的弊端,其集实时信息采集、信号处理及微机继电保护等于一体,有效地确保了电力系统发生故障时的及时动作。
1.2 继电保护安全运行要求
1.2.1 一般性检查的重要性
在对继电保护装置进行一般性检查,需要对现场连接件紧固情况、焊接点等机械特性进行检查,对于保护屏后的端子排端子螺丝要逐一进行检查,对出现松动的螺母要进行紧固,避免保护拒动或是误动的情况发生。在一般性检查过程中,需要将继电保护装置中所有插件逐一拔下后检查,并插紧,按紧所有芯片,拧紧螺丝,并对虚焊点进行重新焊接。
1.2.2 继电保护装置检验
检验整组试验和电流回路升流试验,这两项工作完成后不允许再拔插件,同时也严禁改定值、改定值区和对二次回路接线进行改变。在其他试验项目完成后需要进行电流回路升流和电压回路升压试验。在继电保护装置定期检验过程中,由于在检验完成、设备进入热备状态或是投入运行时会经常性出现暂时没有负荷的情况,因此在这种情况下不能对负荷向量进行测试,或是打印负荷采样值。
1.2.3 工作记录和检查习惯
工作记录可以作为一份技术档案,因此需要认真、详细及真实的对工作中一些重要环节进行记录,以便其能够为后续工作提供必要的参考。对于继电保护工作记录,需要在规程限定内容以外对每一个工作细节和处理方法进行认真记录,并在工作完成后对所接触过的设备进行认真检查一遍,及时发现工作中存在的疏漏。
1.2.4 接地问题
对于保护屏各装置机箱需要做好接地处理,需要将其与屏上铜排连接,通常情况下生产厂家都已经做好接地处理,因此在实际工作中需要认真检查,确保不存在隐患即可。在检查中需要重点关注保护屏内的铜排与地网之间的可靠连接,为了确保与地网B接的紧固性,可以采用大截面的铜鞭或是导线,使其与接地网紧固连接在一起,连接完成后还要利用绝缘表对其电阻进行测量,确保与相关规程的要求相符。
2 新技术在继电保护中的应用
2.1 继电保护网络化
当前我国处于信息时代,网络成为信息和数据通信的工具的重要技术支柱,在社会生产和生活中具有不可或缺性。同时网络也为微机继电保护提供了重析通信支持。当前继电保护装置只能够对某快速、准确的故障元件进行切除,对事业范围进行控制,其作用较为单一,这主要是由于继电保护装置自身缺乏数据通讯、数据处理和数据上传的联网手段。因此需要加快推进电力系统各主要设备的保护装置实现网络化,这样就能够将每一个保护装置有效的串联起来,并由主站统一对其进行协调管理,确保微机保护装置网络的实现。这样不仅能够在最短时间内对故障性质、位置和故障参数进行判断和检测,而且能够在最短时间发出保护指令,第一时间将故障切除,确保故障范围的缩小,有效地保障电力系统的安全、可靠运行。
2.2 自适应控制技术在继电保护中的应用
这种技术在继电保护中进行应用,主要是通过使保护与电力系统的各种变化有效适应,从而实现对保护性能的改善。利用自适应控制技术,能够有效地对继电保护系统的响应情况进行改善,进一步提高继电保护系统的可靠性。在当前输电线路距离保护、变压器、发电机入自动重合闸等保护中自适应控制技术应用十分广泛,而且获得了较好的保护效果。
2.3 人工神经网络在继电保护中的应用
专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展注入了活力。基于生物神经系统的人工神经网络具有分布式存储信息、并行处理、自组织、自学习等特点。人工神经网络具有强大的自适应能力、学习能力和模式识别能力。近几年来,电力系统继电保护领域内出现了用人工神经网络来实现故障类型的判别、故障距离的测定、方向保护、主设备保护等。
2.4 变电所继电保护综合自动化技术
变电站继电保护自动化系统在变电站中进行应用,其作为常规自动化系统功能相对简单。顾及着现代通信技术、计算机技术和网络技术的发展,其为系统集成提供了有效的技术支撑,当前继电保护与综合自动化实现了有效结合,在集成、资源共享、远方控制和信息共享方面展现出强大的优势。因此可能将远方终端单元和微机保护装置作为核心,同时将继电保护、控制、测量、信号和计费等诸多功能都纳入到微机系统中,用其来取代控制保护屏,以此来提高一次设备的可靠性。可以说在当前电力系统的快速发展中,变电站综合自动化已成为变电站继电保护的必然发展趋势。
3 结束语
当前电网规模不断扩大,电压等级也呈不断提高的趋势,这就对电力系统运行稳定性提出了更高的要求。继电保护装置作为电力系统中重要组成部分,其安全稳定的运行是保障电力系统正常供电的关键所在。因此需要在实际工作中,为继电保护装置的安全运行提供必要的条件,加快新技术在继电保护中的有效运作,从而加快推动继电保护的网络化、智能化发展步伐,更好的保障电力系统安全、可靠的运行。
参考文献
[1]吴雪峰,邱海,吕赢想.继电保护设备状态检修的探讨[J].浙江电力,2011(05).