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繼電保護工作原理范文1
關鍵詞:漏電保護器;工作原理;安裝;應用
漏電保護器多用于lkV以下的低壓配電系統,是防止由于間接或直接接觸引起的單相觸電事故、防止由于漏電引起的電氣火災、監測或切除各種一相接地故障、防止電氣設備損壞的一種技術措施。
一、裝設漏電保護器的范圍
(一)必須裝漏電保護器(漏電開關)的設備和場所。
1.屬于I類的移動式電氣設備及手持式電動工具(I類電氣產品,即產品的防電擊保護不僅依靠設備的基本絕緣,而且還包含一個附加的安全預防措施,如產品外殼接地);
2安裝在潮濕、強腐蝕性等惡劣場所的電氣設備;
3.建筑施工工地的電氣施工機械設備;
4.暫設臨時用電的電器設備;
5.賓館、飯店及招待所的客房內插座回路;
6.機關、學校、企業、住宅等建筑物內的插座回路;
7.游泳池、噴水池、浴池的水中照明設備;
8.安裝在水中的供電線路和設備;
9.醫院中直接接觸人體的電氣醫用設備;
10.其它需要安裝漏電保護器的場所。
(二)報警式漏電保護器的應用
對一旦發生漏電切斷電源時,會造成事故或重大經濟損失的電氣裝置或場所,應安裝報警式漏電保護器,如:
1.公共場所的通道照明、應急照明;
2.消防用電梯及確保公共場所安全的設備;
3.用于消防設備的電源,如火災報警裝置、消防水泵、消防通道照明等;
4.用于防盜報警的電源;
5.其它不允許停電的特殊設備和場所。
二、漏電保護器的安裝
正確地安裝使用漏電保護器對人身、設備以及整個電氣系統的安全都有非常重要的作用。按規定,安裝在水中的供電線路和設備,安裝在潮濕、腐蝕性等場所的電氣設備,移動式電氣設備,手持電動工具,建筑工地的電氣施工設備,臨時用電的電器設備,建筑物中的各種插座回路等;都應安裝漏電保護器。
漏電保護器的安裝應按照產品說明書的要求,充分考慮供電線路、供電方式、供電電壓及系統接地型式。
(一)漏電保護器分三極四線式和四極式兩種,如圖1所示。漏電保護器安裝時必須嚴格區分中性線和保護線(設備外殼接地線)。漏電保護器的中性線應接入漏電保護回路:接零保護線應接入漏電保護器的中性線電源側,不得接至負荷側,經過漏電保護器后的中性線不得接設備外露部分,保護線(設備外殼接地線)應單獨接地(見圖1)。
(二)漏電保護器負載側的中性線不得與其它回路共用。
(三)漏電保護器標有負載側和電源側時,應嚴格按其規定。
(四)安裝漏電保護器后,不得撤掉低壓供電線路和電氣設備的接地保護措施。
(五)漏電保護器安裝完畢后,應操作試驗按鈕,檢驗其工作性能,確認正常工作后,才能投入使用。
(六)安裝必須由國家法定機構培訓合格的專業電工進行。
漏電保護器的日常使用中,應每月檢查一次試驗按鈕,看漏電保護器動作是否正常。使用中漏電保護動作后,應進行檢查,未發現事故原因時,允許試送電一次,如再次動作后,必須查明原因找出故障,嚴禁強行連續送電。有故障的漏電保護器要及時更換,漏電保護器的使用管理、維護保養,應由專業電工進行,非專業人員不得亂動,除經檢查確認漏電保護本身發生故障外,嚴禁拆除強行送電。
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三、漏電保護器的工作原理
漏電保護器主要包括檢測元件(零序電流互感器)、中間環節泡括放大器、比較器、脫扣器等)、執行元件(主開關)以及試驗元件等幾個部分。
在被保護電路工作正常,沒有發生漏電或觸電的情況下,由克希荷夫定律可知,通過TA一次側的電流相量和等于零,即:
iLl+iL2-iL3+iN=0
這使得’TA鐵心中的磁通的相量和也為零,即:
φLl-φL2+φL3-φN=0
這樣TA的二次側不產生感應電動勢,漏電保護器不動作,系統保持正常供電。
當被保護電路發生漏電或有人觸電時,由于漏電電流的存在,通過TA一次側各相電流的相量和不再等于零,產生了漏電電流Ik。
iL1+iL2-iL3+iLN=iK
這使得TA鐵心中的磁通的相量和也不等于零,即:
φL1-φL2+φL3-φN=φK
在鐵心中出現了交變磁通。在交變磁通作用下,TL二次側線圈就有感應電動勢產生,此漏電信號經中間環節進行處理和比較,當達到預定值時,使主開關分勵脫扣器線圈TL通電,驅動主開關GF自動跳閘,切斷故障電路,從而實
現保護。
用于單相回路及三相三線制的漏電保護器的工作原理與此相同,不贅述。
四、漏電保護器的正確接線方式
TN系統是指配電網的低壓中性點直接接地,電氣設備的外露可導電部分通過保護線與該接地點相接。
TN系統可分為:
TN2S系統:整個系統的中性線與保護線是分開的。
TN2C系統:整個系統的中性線與保護線是合一的。
TN2C2S系統:系統干線部分的前一部分保護線與中性線是共用的,后一部分是分開的。
繼電保護工作原理范文2
關鍵字:繼電保護;煤礦;供電系統;應用;
中圖分類號: TM774 文獻標識碼: A
1、引言
煤礦供電系統在正常運行工作過程中不可避免的會發生以下故障或者非常態的狀況,例如短路、斷線、絕緣老化等,會導致供電系統可能出現危險情況,造成不必要的財產損失。因此,煤礦供電系統的主要電器設備和供電線路都要裝設繼電保護裝置,在煤礦供電系統中設置科學合理的繼電保護裝置對于保證煤礦供電系統的安全可靠具有至關重要要的作用,是保證煤礦供電系統安全運行過程中不可缺少的裝置之一。近年來,煤礦供電系統中繼電保護裝置的應用研究已經成為國內外大量專家和學者研究的重要課題,對于煤礦供電系統的安全運行提供了科學的理論指導作用和實際應用價值。
2、繼電保護裝置的主要作用及其基本要求
2.1繼電保護裝置的主要作用
(1)監視煤礦電力系統的正常運行,當被保護的電力系統發生故障時,繼電保護裝置迅速準確地給距離故障點最近的斷路器發出跳閘命令,使故障線路及時從電力系統中斷開,最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞。
(2)反映煤礦電力系統的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號,提示值班員迅速采取措施,使之盡快恢復正常,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。
(3)繼電保護裝置在煤礦供電系統中的應用對于提高電力系統的遠程控制以及自動化控制有著至關重要的作用,并且能夠為煤礦生產過程實現自動化控制功能。
2.2繼電保護裝置的基本要求
通常情況下,在煤礦供電系統中繼電保護裝置要滿足以下四個方面的要求:速動性、選擇性、可靠性以及靈敏性,其基本要求如下:
(1)繼電保護裝置動作速動性是指在煤礦供電系統出現故障時,繼電保護裝置能夠迅速準確的切除出現故障的電路,保證供電系統的穩定性,減輕出現故障的供電電路中的設備和元器件的損壞程度,降低線路損壞程度,從而切斷故障防止故障外延,引起其他不必要的損失。
(2)繼電保護裝置選擇性是指當煤礦供電系統出現故障時,首先切斷故障設備或者元器件以及線路本身的故障,當以上動作不能夠按照指令執行時,繼電保護裝置能夠進行選擇行的切除故障相鄰的上一級的設備和元器件電路,或者由上一級的繼電保護裝置選擇性的進行切除線路故障。
(3)繼電保護裝置靈敏性指的是在電路系統規定的保護范圍內,對于系統出現的故障狀況的實際反應的能力。繼電保護裝置應該保證無論煤礦供電系統中出現何種故障或者故障發生在何種位置,都能夠及時迅速領命的將故障的情況反映出來,這樣才能夠說明繼電保護裝置滿足靈敏性的要求規定。
(4)繼電保護裝置可靠性指的是對于煤礦供電系統出現的任何故障都要能夠迅速的執行正確的動作,不能夠出現不工作狀況,在不應該執行動作時,不應該出現錯誤動作。繼電保護裝置的可靠性對于煤礦供電系統的運行有著十分很總要的作用,出現任何的錯誤動作動能夠使的故障的影響范圍變大,對于生產造成不必要的損失。
3、繼電保護裝置在煤礦供電系統的應用
煤礦供電系統在發生故障或者不正常運行是,電路中的主要表現特征為電路電流瞬間增大或者電路電壓瞬間降低。繼電保護裝置中的過電流保護在煤礦供電系統中應用較為廣泛,是一種利用及時測量電路中電流增大的特點而構成的繼電保護裝置,其主要的工作原理如下所示。
3.1過電流保護裝置的工作原理
正常運行時,線路中流過工作電流小于繼電器的動作電流,繼電器不能動作,繼電器的觸點都是斷開的。當保護范圍內發生短路故障時,流過線路的電流增加,當電流達到電流繼電器的整定值時,電流繼電器動作,閉合其常開觸點,使時間繼電器線圈有電,經過一定延時,時間繼電器觸點閉合,接通信號繼電器線圈回路,信號繼電器觸點閉合,接通燈光、音響信號回路。由此可見,保護的動作時限從線路的末端到電源是逐級增加的,越接近電源,動作時限越長,這種確定保護動作時限的方法稱為時限的階梯原則。定時限過電流保護裝置的動作時限是由時間繼電器的整定值決定的,只要通過電流繼電器的電流大于其動作電流,保護裝置就會啟動,而其動作時限的長短與短路電流的大小無關。所以把具有這種時限特性的過電流保護稱為定時限過電流保護。
3.2電流速斷保護
實施電流速斷保護的主要目的是為了保證動作具有選擇性。在工程中,為了確保保護裝置的動作時限盡量長,設定的前一級保護的動作時限比后一級長一個時限階段扯,從而會造成短路電流很大,因此危害就會很大。此時就要進行電流速斷保護,因為我們常見的繼電器電流保護裝置的動作時限不會多于1s,而這種設置的動作時限一般都不會少于1s。對于淺井作業供電方式來研究電流速斷保護的應用。第一種應用為淺井所使用的電壓為低壓,設備也都為低壓設備,通過變壓器變為低壓送入井底,再由井底內配電所送給各個設備。第二種是無高壓作業情況,所供負荷較小,可使用地面的變電站變配電供采區負荷不大且無高壓用電設備時,由地面變電站將降為380V或660V后,再由采區配電所送給各個設備使用。第三種應用為高壓作業情況,所供負荷較大,利用高壓電纜經鉆孔送電,但所送的電為高壓電,必須經過采區變電所降壓后方可使用。
4、煤礦供電系統中繼電保護裝置類別及特征
4.1煤礦供電系統中繼電保護裝置類別
煤礦供電系統中會應用許多保護設施,他們功能各不相同,但究其組成原理和構成部件來說,無外乎是三種部件組成,測量元件、邏輯元件和執行元件。測量元件識別并存儲和保護電氣參數,在存儲和保護過程中完成參數的變換,之后傳遞給邏輯元件;邏輯元件將參數與給定值分析比較給出邏輯判斷,如果參數不符合邏輯,發出指令給執行元件;執行元件接受指令并發出命令,斷路器自動跳閘,最終完成繼電保護。下面根據煤礦供電系統發揮的作用和參數不同,對繼電器進行了詳細劃分。
由反應物理量不同,將繼電器劃分為電流繼電器、電壓繼電器、功率繼電器
方向繼電器、阻抗繼電器五類。原理不同,所分類型有所差別,通常情況下經常分為:晶體管型繼電器、電磁型繼電器、整流型繼電器、感應型繼電器。
由元件之間連接方式不同,將繼電器分為一次作用式繼電器和二次作用式繼電器。一次作用式繼電器是指元件與主回路直接連接,不需要其他元件輔助連接的繼電器;二次作用式是指元件與主回路要通過互感器才能連接。
由跳閘方式不同將繼電器分為直接動作式繼電器和間接作用式繼電器。直接動作式繼電器是指:執行元件的電磁機構在動作發生時直接作用使開關跳閘;必須通過跳閘線圈才能使開關跳閘的稱為間接作用式繼電器。
4.2煤礦供電系統中繼電保護裝置特征
(1)電磁型繼電器特征:結構簡單、可靠性能優良、用途廣泛、可適用多種場合;工作原理是磁力矩>可動系統摩擦力矩+彈簧反作用力矩。目前市場上已經生產出的成品類型有:極化式的電磁型繼電器、螺管式電磁型繼電器、干簧式電磁型繼電器、拍合式電磁型繼電器、轉動無片式電磁型繼電器等等。
(2)感應型繼電器的特征:動作反應靈敏、具有反時限性質。工作原理是利用可動鋁盤(也可以是鋁杯)以及固定電磁鐵動作。
(3)整流型繼電器特征:反時限性質、具有感應繼電器的特性,利用單結晶體管完成動作,反應迅速。
(4)晶體管型繼電器特征:敏捷、反應更快、可靠性好、體積小、節能、噪聲小、動作速度快,可以與其他元件組合成復雜程度高的繼電器。此繼電器發展迅猛,很有可能會成為未來繼電器行業的主導。
5、結語
綜上所述,在煤礦供電系統的設計及其應用過程中,為了確保工作人員以及工作現場的人身安全和財產安全,必須安裝有繼電保護裝置,防止供電系統出現不正常的現象,造成不必要的損失。在今后的研究工作中,應該重點對煤礦系統中繼電保護裝置的安裝位置及繼電保護裝置本身安全性能進行研究,并且探索研究創新的繼電保護裝置,使得繼電保護裝置在煤礦供電系統中發揮到應有的作用,確保煤礦供電系統的正常運行。
參考文獻
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繼電保護工作原理范文3
【關鍵詞】 繼電保護 設備故障 檢測方式
在電力系統設備維護工作中,繼電設備的故障檢測技術含量較高,其中二次回路故障檢測更是難點,需要經過專業技術培訓的人員開展檢測。對于從事繼電保護工作的工作人員而言,在全面掌握繼電保護工作原理的基礎上,還應當深入研究,積累經驗,針對繼電保護技術的原理與特點,迅速掌握快速檢測設備故障的技巧與方法,提高繼電保護設備維護工作成效。
1 緊密結合工作經驗判斷設備故障類型
對于許多有經驗的繼電保護崗位工作人員而言,在日常工作中積累下來的寶貴經驗能夠有效幫助設備故障的確定,尤其是經常與繼電保護設備故障打交道,這樣的實踐經驗有助于提高故障分析和判斷能力。例如電力系統中,變電站一般配備有2套直流電源體系,電壓為220V,但是這2套電源體系相互獨立,不具備關聯性,一旦在操作中出現錯誤,兩套電源想正負極出現交叉連接,就會導致這2套電源體系的電壓全部出現問題,兩套電源的電壓分別表現為(+220V,0)、(-220V,0),一旦出現這樣的狀況,則說明兩套電源出現了電氣連接,通常情況下,這一類型的故障出現較多的部件在斷電器機構箱內部電源環節,可以細致檢查斷電器機構箱內跳閘回路兩極電源,確定出現問題的原因所在,并進行調整。
2 運用電位測量方式判斷設備故障類型
在繼電保護設備故障的檢測方式中,電位測量方式屬于較為簡單易行的方式之一,操作中可以對二次回路不同節點的電位和電壓變化情況進行分析,由此準確判斷繼電保護系統出現的故障類型。如系統中指示燈熄滅、開關出現拒分合以及斷線、信號消失等類型故障,都可以運用電位測量法進行快速檢測,準確定位故障部位以及元件,采取針對性排除措施。
3 運用替代測量方法判斷設備故障類型
在繼電保護系統出現故障時,如對某元器件判斷故障的可能性較高,將設備中這一元器件進行替換,在此基礎上開展電路檢測,結合檢測情況對這一替換元器件進行性能狀態分析,判斷是否出現故障。在這一故障檢測方式運用過程中,應當抓住重點。首先,采用替代測量方法檢測元器件故障的過程中,適用范圍為內部元器件,檢測者應當對設備內部元器件進行全面的觀察,尤其是芯片、跳線以及插件等元器件,并利用嗅覺是否嗅到異常氣味進行初步判斷故障點的方位與范圍。其次,在運用替代測量方法過程中,將元器件替換不能影響整個系統中其余電路,一般情況下盡可能切斷電流電壓,以這樣的保護措施避免損壞其他元器件。最后,在進行元器件更換替代的環節要保證兩者相同型號,有可能的情況下還要選取相同出產單位的產品,對于出產單位不一致的,則需要仔細核對元器件參數,保證不出現和其余元器件不兼容現象,滿足系統運行的實際需求,保證替代測量方法能夠有效運用和取得實效。
4 運用短接斷開方法判斷設備故障類型
針對繼電保護設備故障各種類型中的線路短接以及線路斷裂等方面的問題,可以借助于短接斷開檢測方式進行有效檢驗,其工作原理主要是將整個系統電路中的一部分進行短接或者斷開,進行檢測,如在對電路短接后各項設備運行狀態正常,可以驗證短接繞過的線路具有故障。借助于短路斷開的方式側重于刀閘控制以及電氣閉鎖和回路開路等問題。短接在閉合線路斷裂故障類型中常用,一般在不閉合線路出現線路閉合障礙之中運用較為普遍。下面以某刀閘閉鎖裝置作為示范,其工作原理如圖1:
在上圖中,線路斷路器ABC、測控屏邏輯閉鎖和03G-1、2共同組成了刀閘閉鎖回路,BS0和BS1為電源領先賄賂,將電路實施短接能夠迅速判斷出現故障的部位,從而能夠進行處置。
5 運用直觀檢查方法判斷設備故障類型
在繼電保護設備障礙檢測中,部分障礙可以進行直觀檢查,例如一些線路出現斷裂,線圈被嚴重燒壞,開關被異常斷開等等,這樣的設備故障能夠較為容易地通過人工觀察進行判斷,并采取相應的維護措施,恢復系統正常運行狀態。例如檢測工作人員針對繼電保護設備中部分長期服役的元器件運行狀況,開展深入觀察,如果不能行使正常的功能,則應當更換,尤其是在嗅到出現焦味的元器件,更應及時將其替換,使用新的元器件,保障設備的正常運行。
6 運用帶負荷檢查法判斷設備故障類型
對繼電保護設備故障進行檢測的一個重要環節的帶負荷檢查法,通過這一檢測方式判斷設備運行狀態是否正常。在實施帶負荷檢測過程中,一定要把握好要點,首先要對參考對象進一步明晰,例如開展相位參考電壓測量過程中,如A相母線電壓為0,可運用電流開展替代,要保證電壓測量參考點相符合。另外要對潮流方向進一步明晰,一旦檢查的開關不能提供參考問題,則應選取其余斷路器以及串聯開關潮流之和實施檢查,要確保兩次檢測的電壓相位一致。
綜上所述,在整個電力系統運行中,一旦出現繼電保護設備障礙,將會出現嚴重的問題,所以要強化繼電保護設備故障的快速檢測,借助于工作經驗和細致觀察、技術判定,快速查找和定位繼電設備故障類型,進一步提高電力系統運行穩定性。
參考文獻:
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繼電保護工作原理范文4
關鍵詞:變壓器;繼電保護測試;電力設備;電力系統;電力故障 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM772 文章編號:1009-2374(2016)04-0142-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.04.071
在電力系統中,變壓器是進行配送電力的重要設備之一,在很多行業中被廣泛應用。但是變壓器在運行的過程中,經常會出現故障問題,直接影響電力系統的正常工作與可持續性發展,其中,當有大容量的變壓器發生故障的時候,會嚴重威脅到整體的供電設備。隨著科學技術的不斷發展,對變壓器繼電保護工作提出了更高的標準,因此,要增強變壓器繼電保護測試的研究與探討,推動電力事業的發展步伐。
1 進行變壓器繼電保護測試研究的重要意義
當前,計算機系統的廣泛應用,比傳統的常規型等繼電保護擁有更多的特性。隨著科學技術的發展,將計算機通信技術、仿真技術等應用到變壓器繼電保護測試中,其中數字化在變壓器繼電保護中的應用,大大推動了繼電保護測試點的發展。新興的變壓器繼電保護安全監測的方法是推動變壓器可持續發展的重要因素,改變了傳統變壓器繼電保護工作的方法,以全新的形式展現出來。將傳統的變壓器繼電保護測試與先進的科學技術緊密地結合在一起,研究出符合社會發展的需要的新興測試原理,給變壓器繼電保護測試工作錦上添花。
2 變電站繼電保護
2.1 變壓器繼電保護的工作原理
變壓器繼電保護的工作原理是依據變壓器在運行的過程中出現故障的時候,繼電保護進行有效的工作運轉。例如:電壓突然升高或降低、瓦斯發生爆炸現象、溫度猛然升高、頻率降低、電流增加等現象的發生,繼電保護及時地發現問題并做出實時保護措施,將發生故障的電閘自動跳閘,將溫度與瓦斯做非電量的保護。要想保證繼電保護在跳閘時的準確性與安全性,就要確保計算經驗數據的可靠性。保證繼電保護工作的準確性,將保護的范圍控制在1.3~1.5之間。繼電保護的靈敏系數要控制在1.2~2之間,其中包括發生故障時的最小數值與保護動作值,因此要有參考地進行選擇。
2.2 變壓器繼電保護的分類
變壓器繼電保護分為五類:一是發電機保護。發電機是由四個部分組成的,即電機外部短路、定子繞組相間短路、匝間短路、定子繞組接地,此外,還包括對稱過負荷、定子繞組過電壓、勵磁回路等。出口方式是以縮小故障影響范圍、停機。二是電力變壓器保護,是為了更好地引出線相間與保護繞組的作用。中性點設置可以直接在電力網中部與外部接地短路引起的電流和中性點過電壓中通過。線路的保護要依據電壓的級別、電網接地的方式、輸電線路、架空線、電纜的長度等進行保護。三是母線的保護,變電站的發電設備與變電站的母線之間要設置專門的繼電保護裝置。四是電力電容器的保護,可能會出現兩種情況,即由于電容器內部出現故障引發了短路等現象的發生和電容器與斷電器之間出現了連線的故障。在電容器組中,某一個地方出現了故障問題,都會引發電壓與其連接的母線出現沒有電壓的現象。五是高壓電動機的保護,高壓電動機可能會出現定子繞組接地故障、定子繞組匝間短路故障、定子繞組超負荷故障或者是同步電動機消磁現象,同步電動機出現非同步電流的現象等。通過變壓器繼電保護的分類可以看出,計算機技術的廣泛應用使得繼電保護裝置更加可靠、安全、穩定。依據不同等級的線路實驗不同等級的保護裝置,自動進行保護策略的調整工作,保證繼電保護測試工作的質量。伴隨著通信技術的發展與壯大,既提升了變電站的安全運行效率,又給信息保護工作提供了方便與快捷。
2.3 變壓器繼電保護的特點
變壓器繼電保護的特點包括三個方面:一是可靠性非常高,有合理的配置,良好的質量技術性能,正常運行中的維修、保護、管理等。在繼電保護的整個系統中,采用了數據庫與方法庫的信息管理模式,方便了系統的全面升級與維護工作,在運轉的過程中,將分散式的傳輸轉變成集中式的運輸過程。換言之,將網絡數據庫與規則庫進行集中管理,保證其中一個工作站發生故障,不會影響到整體的正常運轉。二是實用性非常強。在進行電力運行的過程中,會出現一些故障等原因的問題,繼電保護有效地針對這些問題進行二次的保護措施,保證數據、系統的完整性。繼電保護工作具有分析、統計等特點,大大方便了工作人員的有效操作,實用性非常強,提升了繼電保護的運行水平。三是遠程控制能力。利用計算機系統進行串行通信的功能,與遠方的變電站中的計算機系統有效地進行通信活動,實現了微機的遠程控制功能,確保在無人操作的情況下繼電保護工作正常運行。
3 變壓器繼電保護產生的新技術的特點
3.1 61850新技術的發展
伴隨著國家出臺的相關政策,推動了61850新技術的發展與壯大,給變壓器繼電保護測試項目帶來了新的希望、新的特點、新的發展目標。將仿真技術與新型的計算機系統等有效地應用到變壓器繼電保護測試工作中,興起了新的繼電保護工作任務?,F在研究工作的重要內容就是如何創造新型的變壓器繼電保護系統與技術;如何發展信號系統,保證科學技術的需求等工作內容,需要工作人員進行長期的、不懈的努力與創新。研究工作人員要以變壓器繼電保護的技術為優先考慮的對象,發揮其自身的特點與優點,研究出更加可靠的、穩定的繼電保護系統,將繼電保護系統的優勢發揮出更大的作用(如圖1所示,61850新技術變電站的體系結構圖)。
3.2 保護功能與自動化功能結合
要結合當下變壓器繼電保護的技術與條件,針對低壓保護在實際中的融合保護與測控功能進行有效結合,總結出新興的保護技術。隨著新技術的不斷發展與61850新型產品的生產與研發,推動了變壓器繼電保護系統與計算機仿真技術的有效結合,形成一個新的整體,這個新整體邏輯還是在現有的區域中,但是實際的物理裝置已經在另一個區域中了,并發揮著自身的作用,這種新型的特點將計算機自動化與變壓器繼電保護系統有效地結合,發揮出更大的功效(如圖2所示)。
3.3 統一硬件平臺帶來的整體性
按照正常的推理來講,廠家生產的硬件平臺與保護的原理是沒有關系的,在這種情況之下,既可以維持硬件的穩定性能,又可以保證變壓器繼電保護系統的整體協調運轉。發展到今天,已經有很多的生產廠家將硬件平臺進行有效的統一處理,帶來了整體性能。但是,還有一定的不足之處,例如:體育整體的硬件不能做到完全的替換工作,即便可以進行替換,也需要更改一些硬件的設備。另外,對于那些可以進行替換的硬件設備來說,作為一個復雜性的整體,由于受到參數與復雜等因素的影響,沒有了在進行實際操作時的性能。只有做到真實意義中的一鍵替換工作,才能降低工作人員的工作量,保證硬件的整體性能。
4 目前變壓器繼電保護檢測仍需增添的內容
變壓器繼電保護發展到今天為止,已經取得了非常大的成績,但是還需要進行不斷完善與進步。要在原有的基礎之上,結合變壓器繼電保護的原理與發展方向進行有效的改進與研發工作,不斷找到新的特點,本文從以下兩個方面進行了細致的說明:
4.1 變壓器繼電保護之中時間同步能力的檢測
到目前為止,有很多種時間同步技術,并在不斷更新與發展中,這項技術在變壓器繼電保護工作中的廣泛應用,推動了繼電保護工作的發展與進步。時間同步技術大大地解決了不同繼電保護裝置中的同時間不同步的現象,保證了不同的變壓器繼電保護裝置之間進行了同步的作用。時間同步分析比故障分析的作用更大,但是,時間同步在檢測方面還有很多不足之處,僅僅是在時間同步裝置中才會發揮作用,需要將變壓器繼電保護裝置中的同步測試能力放在優先考慮的范圍之內,才能達到整體的裝置處于時間同步的效果。到目前為止,時間同步技術在變壓器繼電保護工作中測試與廣域中的測試都發揮著重要的作用,并保證了繼電保護裝置的效果與準確性。
4.2 變壓器繼電保護裝置可靠性檢測
最近幾年的變壓器繼電保護測試發展的過程中,將樣品功能的測試與性能方面檢測作為工作的重點,很少涉及到繼電保護裝置的使用壽命與穩定性的檢測工作,系統檢測變壓器繼電保護裝置的設備還很不完善,有待進一步研究與探討。優點有:隨著仿真技術的不斷進步與發展,制造出微機型的變壓器繼電保護裝置,并得到廣泛的應用。要從兩個方面進行繼電保護裝置的可靠性測試活動:一是考慮裝置的硬件設備是否可靠;二是設備裝置的軟件是否可靠。
5 結語
綜上所述,對于今天的變壓器繼電保護技術已經不能只依靠傳統的技術與性能,要不斷進行研發工作,將現代化科學技術應用到變壓器繼電保護工作中,發揮出繼電保護工作的特點與性能,大大提升工作效率,保證變壓器在正常運行中的穩定性與安全性,提升供電工作的質量,推動電力事業的不斷發展與壯大。
參考文獻
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[3] 王維儉.變壓器保護運行不良的反思[J].電力自動化設備,2013,(10).
繼電保護工作原理范文5
關鍵詞 高壓;微機繼電保護技術;抗干擾
中圖分類號TM591 文獻標識碼A 文章編號 1674—6708(2012)76—0118—02
電力建設隨著電力用戶增加以及對電力要求增加而日趨完善,而且電力建設的難度也日趨復雜,面臨著較高的挑戰性。電力系統在運行過程中因為故障導致的電氣元件癱瘓無法正常運行的事情是客觀存在不可避免的,但是繼電保護裝置導致對系統故障可以早有預防。本文就以500kV強高壓強磁場為背景環境,對于環境下的各種干擾進行闡述以及微機繼電保護技術裝置的抗干擾工作原理進行詳盡闡述,希望可以供讀者對這一保護裝置有一個更深入的了解。
1 高壓變電所的干擾源
500kV高壓變電站是一個特殊的區域,主要是由于在這個區域內存在強烈的磁場。不管是正常運行狀況下,還是偶然出現的突發狀況,電磁場對于高壓變電站內的繼電保護裝置時時刻刻都存在著強烈的干擾。近些時期,隨著微型繼電保護裝置電器元件的深入使用,電磁干擾在二次回路設備中漸漸凸顯把那個日益嚴重。這些電磁干擾源主要來自于一次系統干擾和二次回路自身干擾,一次系統干擾主要包括雷擊;斷路故障;變電所內部在正常運行的狀態下采取的斷電和隔離開關等一些列操作;二次回路自身干擾主要包括工作人員近距離使用電話機;人身觸及電子產品表面產生放電火花;二次回路中電磁線圈斷開。
高壓變電所存在著很多將電磁干擾源和擾的二次回路和設備連接起來的耦合渠道,比如說開關場的所有耦合、輻射的各種耦合。開關場的耦合狀況有電感耦合、傳導和電容耦合,具體的來說這個過程其實就是電纜中的芯線中有很強的干流通過的時候產生相應的干擾電壓,以終端設備上的共模與差模的形式出現。輻射的耦合狀況有開關場在高壓狀態下直接的電磁干擾、電話機(步話機)輻射干擾。隨著科技的發展,現代微機繼電保護裝置抗高壓干擾的核心裝置都在開關場,繼電保護設備和控制設備基本上都在開關場上安裝著。開關場的電磁干擾與步話機的電磁干擾相比,其電磁干擾程度是相當強大。所以,作為500kV高壓變電站微機保護裝置,采用焊接的金屬板柜、鋁結構框架和外殼形成、帶護環的多層板的印刷線路這三層結構是必然選擇。在以焊接的金屬板柜作為第一層結構中,在接口單元處對需要進一步處理的信號進行接入,這一接入的信號是經過隔離了的,而隔離功能主要是由接口單元中的隔離變壓器和光耦來實現的,這一類信號的輸出形式是二進制的。
2 微機保護裝置工作原理
微機繼電保護裝置以DSP技術為基礎保障的新一代32位硬件平臺,在整個保護裝置中核心部分就是DSP和CPU(單片機)。在整個過程中,CPU主要負責后臺、人機界面以及設備總起元件的通信,DSP主要負責的工作是裝置算法的保護和邏輯運算。微機繼電保護主要是以電壓互感器和電力互感器中的電流和電壓為測量輸入值,通過對電力系統元件的電流和電壓以及由此產生的距離、圖變量等變量的狀態進行解析,判別出電網是否存在異樣。一次系統在短路時是一個暫態過程,這個過程也是電壓和電流在通過電壓傳感器和電流傳感器過程中發生轉變的過程。通過電流和電壓互感器對傳輸而來的電流、電壓經過TV和TA變換成只有0V`10V的電壓信號,對于模數變換回路要求輸入量程是基本合乎標準的。屏蔽層接地的變壓器隔離裝置讓存在于電流和電壓互感器中的干擾不會對模數轉換電路產生影響,對CPU系統也是一種保護。電流和電壓互感器其實就是電抗互感器,在這個互感器中,作為常數的勵磁阻抗用Zu代表,并且這個數值取值范圍應該小于該互感器上的等效阻抗(用Zld表示)。等效電勢(En)可以通過換算得來,也就是En=Zu*Ii.如果用M來表示電抗互感器兩線圈之間的互感系數,則就會有以下公式(公式1)。針對電抗互感器會放大高頻分量的情況,我們通常會用算法消除或者是濾過器。
通過電力互感器的方法對電流隔離變換可以有效保護二次諧波制動原理下的變壓器差動。但是在以間斷角閉鎖為設計原理的變壓器差動保護,其采用的是電抗互感器對交流電隔離變換,這能有效的把非調期直流分量和二次側間斷處出現的反方向電流濾去。
濾波器,作為繼電保護的重要組成部分其擔負著在進行焦里呼喚之后對于電流和電壓中的衰減直流分量從繁瑣的諧波中過濾出來,有效的防止由于諧波混合而產生的畸變。數字濾波的過程就是將輸入的信號的時間序列數值變換成數值時間序列的輸出信號,并按照即定好的信號形式變化。
繼電保護工作原理范文6
關鍵詞:繼電保護;定值整定全過程;危險點分析;預控
1.在定值整定全過程中的危險點問題
準備工作沒有做好。在有關的《繼電保護裝置規程》中規定:在繼電保護設備投入使用前的三個月內要把設計圖紙、相關參數和資料提交給專門做整定計算工作的繼電裝置機構,方便他們對定值的計算工作。實際檢測出來的參數要在裝置使用前的一個月提交,這樣做是方便對定值的核算從而獲得正式的整定值。但是在實際情況中一般都是按照基建項目的節點計劃,在繼電設備到達后從開始安裝、調試到在供電系統中運行只有一個月時間,供電線路施工完后在較短時間內就要供電。這就造成圖紙、資料、線路的實測參數不能在規定時間內提交,使負責定值整定的工作人員沒有足夠時間去完成,使定值計算容易發生錯誤或缺少考慮某一方面的問題。
資料問題引起定值整定錯誤。因為繼電設備的到貨時間、施工人員等方面的問題,定值整定工作所需要的資料大多時候都無法收集齊全,而且TA變化、繼電裝置等的型號經常被搞錯。像那些裝置型號、軟件、TA變化、負荷這些因素都對定值整定的準確性產生重要影響,資料的缺失或錯誤會對定值整定工作人員產生誤導,從而導致定值錯誤。沒有掌握繼電裝置工作原理與相應的技術規程,使定值整定發生錯誤。現在繼電設備的生產廠家有很多,繼電設備的工作原理也有很大區別,即使是一個廠家的繼電裝置,其版本程序不同也有很多差異。
定值通知單上的內容有缺失,使現場工作人員對保護定值隨便整定,這給以后的使用帶來了較大的危害?,F在微機保護裝置的廠家在定值項目方面都有所不同,雖然在定值項目上有相應標準正在對生產廠家進行定值項目的規范,但是現在使用的定值裝置中定值項目有很多,在定義上也有差異。整定工作人員有時為了省事只在通知單上下達關鍵數值,像那些輔助項目都沒有下達數值,在以后繼電裝置運行中這是一個引發事故的因素。定值通知單按規定是要在規定時間內回執到下發單位的。尤其是在這幾種情況下:有幾個項目被調整、不在整定范圍內、軟件版本不同、線路電壓的抽取不同等, 從而給以后運行產生安全隱患。
2.在定值整定全過程中對危險點的預控措施
對資料的收集要齊全。定值整定工程的有關部門必須根據年度計劃做好每項工程所需資料的收集工作,要在送電的前三個月給整定單位提供繼電保護整定所需收集資料的清單。計算短路電流時要盡可能使用設備的理論參數通過建模來計算。對于保護定值單上各項內容的格式排版要做好準備工作,在整定工作開始前,要根據繼電裝置型號和它的廠家協商做好對定制單的排版。在那些新建、擴建、改建工程中的繼電裝置和自動裝置的定值工作,有關工程的主管部門要在投產前盡早的給定值整定部門提供所需的投產時間,還要在投產前給定值整定部門提供所需的主接線圖和保護裝置圖紙、設備參數等其他資料,在改造工程中還有和改造工序有關的參數,方便定值整定部門安排整定工作。
收集和報送資料的過程中。在派遣收集清單之前,定值整定工作人員要根據實際需求情況派遣幾種格式的報送表樣,被派遣工程部門要確保報送資料是規范和準確的,如果有模糊不清的地方,整定人員要通過收集資料來解決;如果在施工過程中有需要改動的地方,需要把改動信息及時提交給整定部門。尤其是那些保護出口部位的回路變更,開入或開出的端子變更等,這些變動對定值整定工作會產生較大影響。定值整定工作人員要做好本職共組,該部門工作人員要掌握繼電裝置的工作原理、設計圖紙和使用說明書;整定人員的計算工作要嚴格按照有關規程、制度和繼電裝置的技術規范來進行;定值整定人員對設備保護定值要進行配合計算,并寫成相應的配合計算書;定值整定人員要按照實際的繼電裝置來形成定值計算書;定值整定人員在編寫待執行的定值單時要按照規范格式來設置定制單;定值整定人員通過檢查定制單在編制無誤時簽名,并把它與計算書同時交給相關校核人員。
對定值通知單的管理。定值通知單的內容要齊全包括設備名稱、型號、電流、互感器變比、備注、執行情況與更改原因等,在做編號工作時要考慮到使分類與查詢方便,并且編號是唯一的。還要經過三級審批和計算人員、復核人員、審核人員三方的簽字,定值單才可以被執行;定值被置入繼電裝置后,定值人員要把通知單和裝置面板通過校對,確保執行過程是正確的。執行過程中如果有疑點、差錯或者是和定值相違背時,要馬上給整定部門或者值班員提出;如果所執行的定值通知單發生變更,二次回路的接線被改變時,要在執行之前設制施工圖并呈報上級批準,然后才能執行,同時還要做相關實驗來進行檢測;由整定部門制定的調試通知單只能在繼電設備的調試過程中使用,不能在運行中使用。施工單位要在繼電設備投入運行的前5天把在調試過程中通知單上的問題返回給整定部門,如果沒有問題也要返回調試情況,如果是微機類型的繼電裝置還要提供所用軟件的版本號與校驗碼。
在繼電保護現場要做好管理工作。工作人員要對繼電裝置的顯示屏、按鍵、撥輪進行定期檢查,確保它們各項功能都正常,使清單上的定值區號和面板上的撥輪區號保持一致;對于微機類型繼電裝置,責任人員要把繼電裝置中適合不同定值區的運行方式和定值差異等內容詳細交待給整定人員。對所有定值要分別打印它們的清單同時表明定值區號、最佳運行方式,因為有負責人員會根據定值單來核對。
3.總結
在現在區域級電網的保護裝置運行過程中,發生次數較多的是定值整定問題造成保護裝置的錯誤動作、拒絕動作或者斷開故障結果達不到規范要求等,大大降低了電力系統運行的可靠性。從定值上來考慮產生這些問題的原因,定值錯誤主要是因為分析危險點時誤差較大,在定值全過程中出現的危險點沒有有效的防范措施來對它們進行預防和控制。
參考文獻: