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電力系統繼電保護原理范文1
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
1、繼電保護的概念及類型
1.1、繼電保護的基本概念
繼電保護裝置作為一種自動裝置,其通過監測、測量、控制和保護一次系統,從而對不正常運行或是發生故障的電氣元件進行反應,通過發出信號來使斷路器發生跳閘動作,從而確保將故障及時切除,具有自動、迅速和有選擇性切除故障元件的特點,同時對于不正常運行的電氣元件,還可以通過運行維護數據的分析,從而發出信號,做出減負荷或是跳閘動作。
1.2、繼電保護的類型
在電力系統中,一旦出現短路故障,就會產生電流急劇增大,電壓急劇下降,電壓與電流之間的相位角發生變化。以上述物理量的變化為基礎,利用正常運行和故障時各物理量的差別就可以構成各種不同原理和類型的繼電保護裝置。
2、配電系統繼電保護的要求
2.1、靈敏性
繼電保護裝置所保護的范圍之內,當發生故障或是運行異常時,其能夠在第一時間內進行反應,即繼電保護的靈敏性,在系統發生斷路時繼電保護能夠敏銳的感覺到,并在第一時間做出正確的反映。
2.2、速動性
當故障發生時,繼電保護通過速動性可以第一時間內將故障切除,從而確保系統運行的穩定性,使故障設備和線路損壞程度達最小,減少故障波及的范圍,確保自動重合閘和備用電源的效果。使繼電保護的各項性能得以最好的發揮出來,提高繼電器動作和跳閘時間。
2.3、選擇性
繼電保護是在系統中出現故障時,能夠有效的切除故障部位,從而最大限度的保證系統中無故障部位的繼續運行。這就需要利用選擇性使線路的后備保護與主保護能夠正確的進行配合,同時相鄰元件的后備保護之間也能夠正確的進行配合。
2.4、可靠性
繼電保護裝置在性能上需要滿足可靠性的要求,這就需要繼電保護裝置本身的質量能夠保障,而且各回路連接完好,運行維護工作都能到位。保護回路的連接和運行維護水平直接決定了繼電保護裝置可靠性的高低。對于高質量的各個組成元件,則可以有效的保證其各個回路接線的簡單化,也就使保護工作的可靠性得以增強。另外繼電保護裝置可靠性的提高,還需要正確的對其進行調試、整定和運行維護,再通過豐富的運行經驗,這將為繼電保護裝置可靠性提升奠定良好的基礎。繼電保護可靠性就是要做到避免繼電保護的誤動和拒動。因為不管是誤動還是拒動都會導致電力系統受到嚴重的危害。這就需要制定不誤動和不拒動的安全性措施,但這二種情況下所采取的措施還存在著相互矛盾性。
3、繼電保護的干擾因素
3.1、雷擊干擾
雷擊對于電力系統的影響是非常普遍的,其對于繼電保護也存在著一定程度的干擾。當雷擊發生時首先會有反應的是變電站的地網或從設備到地網的接地線,由于他們都是高阻抗所以對于雷擊會特別敏感,一旦發生雷擊變電站的地網或從設備到地網的接地線中都很容易因為雷電產生的高頻電流而發生電位的升高,這很容易被繼電裝置誤判為電力損壞進而采取措施,這也就影響了電力系統的正常運行。
3.2、高頻干擾
當電力系統在隔離開關操作時如果速度緩慢很容易帶來電弧閃絡,進而產生高頻電流。高頻電流在通過母線時會產生很強的電磁場,這會直接對二次回路或二次設備帶來干擾,當干擾水平超過繼電設備所允許的邏輯范疇時設備就會發生異常進而有所反應,這一系列活動會對電力系統的穩定性帶來很大影響甚至破壞。
3.3、輻射干擾
隨著各類電子設備及移動通信設備的應用的越來越普遍,隨之帶來的是很強的輻射電場及磁場,這很容易使得回路對于高頻電壓發生感應,這將會形成相應的假信號,使得繼電設備發生誤判及不正確操作。
4、加強電力系統繼電保護的方法與措施
4.1、根據電力系統的實際狀況選擇設備
電力系統繼電保護技術在實際運用中首先應當根據電力系統的實際狀況選擇好繼電保護裝置。這就要求電力系統技術設備或者裝置首先應當滿足繼電保護技術的任務與功能。其次,繼電保護裝置還應當具備檢測電力系統運行狀況、故障自動切除等功能。最后,繼電保護設備還應當擁有網絡監控系統,實現電力系統滿足現代網絡化和自動化的監控需求。
4.2、繼電保護技術的實際應用功能
現階段繼電保護技術已經具備了母聯保護功能、線路保護功能、電容保護以及主變保護功能等。通過電力系統中的繼電保護技術實現了對電力系統輸變電過程中相關設備和裝置的保護,最大程度的減少了電力系統故障的產生。一方面,繼電保護技術憑借其獨特的保護裝置運用二段式、三段式的電流保護,防止了短路等狀況造成的設備和裝置損壞。另一方面,主變保護、母聯保護等通過繼電保護技術保障了輸變電的相關設備,預防了電路故障引起的裝置或者設備損壞。與此同時,繼電保護技術在現如今IT技術的融合之下實現了快速斷塊、自動監控等功能。
4.3、一般性檢查
由于目前所使用的保護屏,其具有較多的端子螺絲,所以需要對其連接件的堅固進行檢查,特別是在對這些設備進行搬運、安裝過程中,這些螺絲極易出現松動的情況,所以在安裝完畢后則需要對這些螺絲進行檢查,確保其都達到緊固性,否則會導致保護拒動和誤動的發生。檢查過程中不僅需要做好各元器件螺母的緊固工作,而且還要對所有裝置的插件進行檢查,確保芯片按緊、螺絲都處于緊固狀態,而且不存在虛焊接點。
4.4、接地問題
做好接地檢查工作,不僅需要確保保護各裝置的良好,而且還要確保電流和電壓回路的接地可靠性。將保護屏內的銅排利用大截面的銅鞭和導線將其緊固的與接地網進行連接,確保接地電組與規程要求相符。
4.5、逐漸采用自適應控制算法、人工智能等技術
上世紀八十年代,自適應控制算法就在繼電保護技術領域被提出,截至目前,自適應控制算法引入到繼電保護技術中的自適應繼電保護技術已經成為電力系統繼電保護中的一種新型技術。就其本質而言,自適應繼電保護技術就是讓繼電保護技術適應電力系統的不同變化,進而達到改善供電性能的保護作用。自適應繼電保護是根據故障變化和電力系統實際運行保護電力系統特性、定值以及性能的一種新型繼電保護技術,在原有基礎上提升了經濟效益和可靠性。故而,自適應繼電保護技術已經廣泛應用于輸電線路距離保護、發電機保護、變壓器保護等多個領域中。眾所周知,電力系統繼電保護技術滲透到了電力系統運行的各個環節,而人工智能技術憑借其邏輯思維能力和快速處理能力,發揮了重要的系統評估功能。人工智能的引入使得繼電保護技術能夠在電力系統規劃、管理和控制中得到更為廣泛的應用。
總之,社會在發展,科技在進步。人們生活水平的日漸提升也將帶動電力需求的上漲,電力系統承受的負荷也在不斷增大。在這樣的背景下,電力系統中的繼電保護技術就顯得尤為重要。與此同時,電力系統繼電保護技術也最大程度的減少了電力系統故障,實現了電力系統的經濟性增長。
參考文獻
[1]殷志勤.電力系統繼電保護干擾的原因與防范對策[J].科技資訊,2013,12:138-139.
電力系統繼電保護原理范文2
關鍵詞:同桿雙回線路;繼電保護;分析
同桿雙回線路輸電技術具有投資回報率高、輸電速度快、單位走廊輸電容量大等優勢,在現代電能傳輸中得到廣泛應用。然而因同桿雙回線路包含較多的導線數量和運行方式,且雙回線之間的距離過近,使得同桿雙回線路經常出現復雜的故障類型,其保護性能及效果受到嚴重影響。若對雙回線保護配置設計不合理或未充分考慮運行方式等的影響,則很容易造成保護設備拒動或誤動問題,進而影響電力網絡運行安全。因此,加強有關同桿雙回線路繼電保護原理的分析,對于改善雙回線路繼電保護質量具有重要的現實意義。
1 同桿雙回線路繼電保護關鍵問題
1.1 自動重合閘:當同桿雙回線路出現跨線永久性故障問題時,應盡可能防止雙回線重合閘不當引起的永久性相間故障問題,否則會導致系統遭受二次沖擊。如在出現IA IIBG永久性故障問題時,當II回線兩側跳B相、I回線兩側跳A相如果兩回線在同一時刻重合,則等同于兩次重合于ABG相間電路,其形成的較大短路電流會同時將兩條線路切除,進而影響電網運行的穩定性。另外,在采用雙回線聯系度兩側系統提供支撐時,要全面分析雙回線間側重合閘方式,確保在跨線故障斷開后,兩側系統的互聯運行不會受到故障影響,由此改善電網運行的安全性與穩定性。[1]
1.2 采用不同的運行方式會表現出不同的靈敏度:同桿雙回線路可采用非全相運行、雙線組合全相運行、雙回線同時運行、單回線運行等不同運行方式。因雙回線間互感問題,使得在對應運行方式下出現故障時,線路會表現出相應的故障電流和故障電壓特點,由此造成不同運行方式下雙回線的保護靈敏度存在差異。所以方案設計時應分析在不同運行方式下保護配置定值及其方案的靈敏度和適用性。
1.3 可靠性要求更高:相比較單回線路,雙回線具有更高的傳輸功率,其兩側系統的聯系更加緊密,其運行的穩定安全對于保證系統安全更為重要,所以同桿雙回線路保護的可靠性要求更高。其要求保護配置在選擇性故障電路切除中具有較高的準確性和快速性。
1.4 跨線故障選相:在同桿雙回線路出現異名跨線故障時,其保護配置可能出現誤切雙匯線的問題,進而影響系統運行的穩定性。如在IA IIBG故障問題中,應II回線兩側跳B相、I回線兩側跳A相,然后保護配置可能誤認為雙回線均出現AB相間短路故障問題而同時將雙回線跳開,由此干擾系統穩定運行。所以在保護配置方案設計中應選擇恰當的跨線故障選相方案,以便在此類故障問題中能順利選跳線路,從而保護兩側系統的聯系。
1.5 跨線故障及線間互感的影響:對于跨線故障問題,相比單回線故障其電氣量變化特征表現出特定的差異性,這在一定程度上會對功率方向保護與距離保護等單側電量保護造成影響;在同桿雙回線路間通常會存在互感問題,故障發生時,雙回線上的電流與電壓同時由本線路工作狀況及另一線路電氣量感應大小共同決定,而零序互感問題又是電氣量感應影響的重要部分,若未能采取有效措施進行處理,很容易造成零序方向保護與接地距離保護誤動或拒動故障。[2]
2 同桿雙回線路繼電保護原理
2.1 距離縱聯保護
距離縱聯保護主要用于克服雙回線安裝原有距離保護條件下,兩回線保護均將線路末端出現兩非同名相跨線故障判別為相間故障而造成三相切除的難題。如對于TLS距離保護與CKJ-3距離保護。在TLS距離保護的三相通道與單相通道分開時,按照允許式分析,一端發單相信號,另一端則判斷為BC相間故障,發三相信號;本側在發送三相信號的同時能接收到另一側的三相信號,此為跳三相的基本條件;在CKJ-3距離保護中一段保護使用I回線方向元件和3段BC相間距離元件對II回線的2段BC相間距離元件進行閉鎖,在另一端出現保護動作而將單相故障切除后,閉鎖才能利用通道進行解除,由此完成相繼動作。在通信技術的快速更新下,4通道的距離縱聯保護也在不斷發展起來,其還能完成故障選項等。
2.2 分相電流差動保護
分相電流差動保護是同桿雙回線路中應用比較廣泛的一種保護運行方式。其按照相位比較兩側電流幅值及相位大小,線路兩側在同一時間內對故障相進行切除。分相電流差動保護具有可避免負荷及系統振蕩影響、工作方式快捷簡單、對非全相及全相運行中的故障皆能準確選相并切除、無需進行PT輸入等優點,在同桿雙回線路的跨線故障問題中,分相電流差動保護也具有良好的適用性。所以在通道條件正常時應盡量選用分相電流差動保護。
此種保護使用需要注意的問題有:(1)兩端電流同步采樣,其通常使用的同步方法有采用GPS技術完成同步和“乒乓”時間調整技術兩種方法;(2)確保通道的可靠性與安全性,分相電流差動保護信號傳輸主要采用光纖通道與微波通道兩種通信方式;通信方式的具體選擇要以系統自身的通信狀況和線路長短為主要依據,通常而言,長線路會采用微波通道或復用光纖通道;短線路保護會使用專用光纖通道;(3)在超高壓長線路中使用分相電流差動保護,要重點分析電流電容的補償問題。[3]
2.3 橫聯差動保護
橫聯差動保護在中低壓等級同桿雙回線路中比較常用。橫聯差動保護具有易于運行維護、構成簡單、無需通道等優點,缺陷是當單回線運行且存在相繼動作區時保護會出現拒動問題。橫聯差動保護通常分為電流平衡保護與橫聯方向差動保護兩種類型:
(1)電流平衡保護是指對兩回線中的電流幅值進行比較分析,將雙回線和電流和雙回線差電流分別當作制動量和動作量,若動作量高于制動量則采取保護動作;電流平衡保護具有弱饋側靈敏度較差的問題,其優點是無需進行電壓量輸入,其典型的LFP-967B型電流平衡保護在電力系統中比較常用。
(2)橫聯方向差動保護是指以短路電流方向和大小作為主要依據來對故障線路進行選擇,其同電路平衡保護都具有的缺陷是在雙回線出現同名相跨線故障時會出現拒動;當前國內電力系統中常用的橫聯方向差動保護主要有LFP-967A型方向橫差保護、ISA-285A型微機橫聯差動電流方向保護裝置;同原有的橫聯方向差動保護相比,微機型橫聯方向差動保護采用相同的保護原理,但其具有更強的邏輯判斷性能,能利用邏輯和延時判斷來避免雙回線對側一回路線斷路器跳閘、單回線與母聯斷路器不同其跳閘而造成的保護誤動問題。
2.4 相繼速動保護
相繼速動保護是指以單回線路距離保護原理為前提,增添額外保護功能以完成相繼速動。相繼速動保護可改善距離保護的獨立性,具有便于維護、成本較低等優點。如對于LFP-941型微機保護,其基本保護原理為:將LFP-941型微機保護分別安置在雙回線兩側,并設定對應的相繼速動功能,每個保護都會將距離III段的啟動信號FXL傳輸到另一回線保護的對應端子處,用于對另一回線保護距離II段的“相繼速動”回路進行閉鎖。而相繼速動動作的基本條件有:距離II段的啟動信號在經過設定的小時間段內不返回;本保護距離II段動作;在接收到另一回線的FXL信號后信號立即消失。
在線路尾端出現短路故障問題時,雙回線相繼速動保護動作要求一定的間隔時間,所以此種保護在中低壓線路或故障問題對系統運行安全性干擾較小的線路中比較適用。
2.5 基于六序分量的保護
對雙回線路進行對稱分量劃分為反序量與同序量,便可獲取六序分量。六序故障分量只存在于故障問題發生時,其相位關系與幅值與正常狀態相分離,保護安裝位置的序電流故障分量和序電壓故障分量間的相位關系主要取決于保護安裝位置到系統中性點間的阻抗大小,其不受短路點過渡電阻的干擾,具有較高的選相靈敏度。因六序分量保護方法要求使用雙回線不同導線的電氣信息,其在運行方式復雜性與接線復雜性上的缺相同橫差保護相似,所以在線路采用非全相運行、準三相運行及單相運行等運行方式時應將六序分量保護退出。
3 同桿雙回線路繼電保護配置分析
某兩個220kV變電所N、K與某500kV變電所在線路重建中對M~N和M~K進行同桿雙回線路重新架設。按照220kV線路快速故障切除和雙套保護要求,同時分析雙高頻保護通道在同桿雙回線路中的安全性及可靠性不足問題,設計中主要采用分相信號傳輸的允許式距離縱聯保護與分相電流差動保護構成的同桿雙回路線路保護配置方案。按照信號傳輸方式的不同,可進行兩種方案的選擇:(1)載波服用距離縱聯保護與專用光纖分相電流差動保護組合方案;(2)PCM復用距離縱聯保護與專用光纖分相電流差動波保護組合方案。此兩種方案皆符合主保護雙重化使用差異保護原理的標準。[4]
在實際設計中,因考慮到采用方案一時N~K雙回線路中四套縱聯保護僅由1條光纜路由輸出,可靠性和安全性相對較低,且分析運行方便性和施工調試的簡單性,M~N與N~K雙回線均采用第二種保護配置方案。方案設計中同時采用相-相耦合方式、雙頻工作方式的保護復用載波通道代替原有的相-地耦合方式、單頻工作方式的高頻保護載波通道,并配備保護信號傳輸與復用接口設備,使其可復用多個繼電保護命令。在實際應用中此種保護配置方案獲得了良好的保護效果。
4 結束語
繼電保護的質量將直接關系著同桿雙回線路的運行質量和使用壽命,因此,相關技術與設計人員應加強有關同桿雙回線路繼電保護原理分析,總結雙回線路繼電保護中的關鍵技術問題及不同原理使用條件,以逐步改善同桿雙回線路的繼電保護水平。
參考文獻
[1]黃穎.同桿雙回線路繼電保護原理及其應用探討[J].科技創新導報,2011,12(29):62-63.
[2]胡良山.同桿線路運行特點及對繼電保護的影響綜述[J].中國高新技術企業,2010,13(14):74-75.
電力系統繼電保護原理范文3
【關鍵詞】電力系統;繼電保護;干擾原因;防護措施
引言
繼電系統作為電力系統的保障系統對電力系統的安全運行具有著至關重要的保護作用。隨著微繼電保護的出現與發展,全國電力系統的安全指數都得到了很大的提高,但是傳統的檢驗標準卻早已跟不上微繼電保護的發展,為了讓繼電系統能夠更好的為電力系統的安全運行保駕護航,找尋新的方式來進行繼電檢驗勢在必行。在找尋新的檢驗方式之初,筆者以為詳細了解繼電保護對電力系統化的作用要求也能更好的分析繼電保護所受干擾的原因。
1繼電保護對于電力系統化的作用的要求
1.1繼電保護的具體組成與實際作用
繼電保護是當電力系統出現故障時能夠及時、有效的去除損壞的故障原件,從而保證其他部件的正常運行,從而最大限度的降低系統的整體損耗。在繼電保護開啟后,保護能夠在最短時間內找到相關電力故障并給予相應的反應以實現故障的解決,從而縮減電力系統故障導致的停電影響范圍,進一步降低電力系統故障帶來的經濟損失。繼電保護很早就已經出現,經歷了幾十年的發展,智能化信息處理計算機繼電技術將給繼電保護技術帶來更大的發揮空間。
1.2繼電保護與電力系統化的幾點要求
作為電力系統的安全屏障,繼電保護必須滿足一下繼電要求:(1)可靠性,其保護動作應該在被保護范圍內做到快速、及時、有效;(2)速凍性,及時切除已有故障,保證其他部件正常運行,降低經濟損失;(3)選擇性,動作敏捷并有選擇性的切除故障,在保護其他元件正常工作的同時提高系統穩定性。
2影響繼電保護的干擾原因
雖然繼電保護的不斷發展讓其已經成為電力系統安全運行的重要保證,但是由于各方面的干擾,目前繼電保護系統在對電力系統實行保護時還是會因為不同外界因素的干擾而導致自身功能發揮受影響。影響繼電保護的干擾原因主要包括以下幾種。
2.1自然雷擊導致設備失靈
若變電站的的地網是高阻型或者電力設備到地網的接地線是高阻抗時,當繼電保護的接地部件或避雷裝置遭受雷擊時,很有可能會因為雷擊產生的高頻電流導致變電站電網系統因暫態電位升高而引起繼電保護裝置操縱失靈,更甚至者會導致電力設備直接損壞,此時沒有繼電保護下的電力系統會因為單個設備的損壞而影響整個電力系統的運行,從而導致無法挽回的經濟損失。
2.2高頻電流的影響
當電力系統在隔離開關處操作速度過于緩慢時,緩慢的操作速度會讓隔離開關處兩個觸點間產生電弧閃絡。從而導致操作過電壓、設備中會流過高頻電流,而高頻電流產生后經母線時會出現強大的電場和磁場,這種非正常電場和磁場會帶設備造成再次干擾。當電磁干擾超過繼電系統的承載水平時,繼電保護系統會直接短路,不會對電力系統有任何保護作用。此時不僅整個電力系統運行受到影響,高頻電流在通過接地電筒設備流入地網后還會引起地電位增高。
2.3敷設對繼電保護系統的干擾
隨著可信技術的穩步發展以及人們生活的需求,現實生活中移動通信設備隨處可見。這種常見的通信設備所散發出的輻射對繼電保護系統也會產生一定的干擾作用。因為當墊子設備的磁場與附近弱電子設備耦合后,回路將產生高頻電壓,形成粗家信號源,導致繼電保護做出錯誤的保護動作,部分正常部件會被判斷成障礙部件而被強行切斷,此時電力系統的運行將受到影響。
2.4靜放電對繼電保護系統的干擾
干燥的工作環境中,工作人員所穿的衣服,尤其是毛衣會因為干燥的環境產生靜電,從而產生高電壓。但是在工作中工作人員一般都穿著絕緣靴,此時無法將高電壓導入大地的情況下,他們會一直將電荷帶到任何他們正在工作的地方。當共組人員開始工作時,其所接觸的電子設備就會因其所帶靜電而對其放電。嚴重者時,電力系統化的電子元件會因為這種這類不同程度的放電情況而燒毀,而繼電系統保護的正常程序也隨之被破壞。
2.5直流電源對繼電保護的干擾
發生接地故障時,變電站的接地裝置會流過接地故障的電流,電流通地網中的接地電阻后會導致接地故障后變電站地網電位高于大地電位。這種電位大小受地網中接地電阻大小和流過電流的影響。按照相關標準,電流最大值會達到10伏每千安故障電。當直流回路上出現故障或因其他原因導致短時電源中斷時,接電源所受干擾主要是直流和恢復,因為抗干擾電筒和分布電容的原因,直流恢復所需時間或短或長。而直流電壓恢復過程中,電子設備內部邏輯電路會產生畸變,此時造成的繼電暫態電位差則會影響整個繼電保護系統的運行。
3提高繼電保護系統能力的措施
3.1對人力資源進行合理配置
繼電保護系統的正常運行需要調度、繼保、運行、管理等多個工作人員的協調工作,因此所有人員在繼電保護裝置安裝和運行過程中要做到步調一致,思想統一。每個牽涉到的工作人員都要充分了解不同繼電保護裝置的基本知識,并在此基礎上做到集體上的合作統一,個人的各司其職。
3.2對規章制度進行完善
目前,我國的繼電保護仍然存在很多問題,只有不斷完善繼電保護裝置并建立相關支付,結合不同繼電保護系統的運行特點及時進行調整,才能讓繼電保護系統工作在工作過程中避免外界干擾。另外還要認真建立繼電保護系統臺賬、運行維護、事故分析處理、定期檢驗及缺陷處理等方面的檔案并能夠通過計算機跟蹤管理促進繼電保護工作的切實展開,還可以通過嚴格考核和獎懲制度讓工作人員能夠充分調動自己的責任心和積極性,更好的保證繼電系統的正常運行。
3.3對二次設備運行狀況進行嚴格監測
電子技術在繼電保護中的應用及繼電保護系統的逐步完善讓二次設備的監測成為現實。繼電保護過程中運用現代設備對電力系統進行實時監測能夠隨時掌握其運行狀況,并對故障及時做出反應。
3.4引進新技術
科技的發展和社會的進步擴展了人工智能的應用領域,且目前很多繼電保護領域也同樣采取了人工智能技術并取得了很好的應用效果。要想進一步提高繼電保護系統的抗干擾能力,還需要研究人員不斷研究,進一步將新技術運用到繼電保護系統中,從而提高系統對外界的抗干擾能力和遇到電力故障的反應能力,從而更好的電力系統的正常運行服務。
4結語
本文結合繼電系統在電力系統中的作用,對繼電系統的運行以及影響其運行的原因進行了認識,并從多個當面對保證繼電保護正常運行的保護措施進行了探討,為保證電力系統的正常運行提供了更深一層的保障。
參考文獻:
[1]王景春.電力系統繼電保護干擾原因及其防護措施.民營科技,2011(12).
電力系統繼電保護原理范文4
【關鍵字】電力系統;繼電保護;干擾;防范
在電力系統中,繼電保護屬于二次系統,占有非常重要的位置,能夠保證電力系統的正常運行。近年來,隨著我國微機繼電保護裝置的發展,電力系統開始廣泛地使用大規模的集成電路,而傳統的繼電保護裝置已經滿足不了電力系統的發展。對此,電力企業必須加強電力系統繼電保護的管理,在保護過程中必須要做到全面、系統以及準確,從而保證電力系統的安全運行。
一、電力系統繼電保護的概述
(一)電力系統繼電保護系統構成及作用。在電力系統中,如果其被保護的元件出現故障的話,繼電保護裝置就會迅速地、自動地切除電力系統中的故障元件,使電力系統中沒有出現故障的部分能夠迅速的恢復正常并進行運行,從而避免故障元件遭受連續損害,降低停電范圍。隨著集成電路的發展,繼電保護裝置已經慢慢處于主導地位,并向智能化方向發展。
(二)電力系統繼電保護裝置的要求。在電力系統中,繼電保護裝置必須符合選擇性、速動性、可靠性以及靈敏性等要求,所謂可靠性主要是指在保護范圍內,繼電保護裝置在正常運行的時候,該動作的時候就要進行可靠動作,不該動作的時候就應該進行不可靠動作。速動性主要是指繼電保護裝置能夠及時將短路故障進行切除,從而減少電力系統的損壞程度,提高電力系統的穩定性,縮小故障的范圍,促進電力系統繼電保護裝置的發展。
二、電力系統繼電保護干擾的原因
(一)天氣干擾。由于變電站所處的特殊環境,其地網的接地線一般屬于高阻抗,如果其避雷器和接地部件受到雷擊的話,所產生的電流就會比較高頻,從而導致變電站中地網系統的暫態電位出現升高,造成電力系統繼電保護裝置的不當動作,影響回路的控制以及造成靈敏設備的損壞。
(二)高頻干擾。在電力系統中隔離開關的操作速度過于緩慢的話,很容易導致操作中的兩個觸電出現電弧閃絡現象。如果進行過電壓操作,也很容易導致高頻電流,高頻電流經過母線的時候,在其周圍就會產生較強的磁場和電場,對電力系統繼電保護產生很大的干擾,一旦干擾水平大于裝置中的允許水平,就會導致繼電保護裝置不能正常工作,使整個裝置的出口邏輯和工作邏輯出現故障,并破壞系統的穩定性。
(三)在接地故障中引起的工頻干擾。在變電站中,由于其電力系統中的變壓器中性點進行直接接地,一旦發生接地故障的話,所產生電流就會通過變壓器的中性點,流入地網中,經過架空地線重新回到接地故障地點。由于地網具有阻抗作用,流過故障電流時,其電網的電位就會超過大地電位,并在不同的地點出現電位差,從而使電纜層和屏蔽層出現工頻電流,使被屏蔽的回路受到干擾,嚴重時還會燒壞電纜線的屏蔽層。
(四)輻射干擾。隨著計算機網絡以及通訊技術的快速發展,當前國內電力系統的周圍一般會有移動通信等工具,使其周圍會散發強大的磁場和輻射電場,制造假信號源,造成繼電保護裝置出現錯誤動作,對繼電保護裝置造成嚴重的影響。
(五)靜電放電的干擾。在環境較為干燥的情況下,電力系統的操作人員與物體摩擦以后,很容易出現靜電,一旦工作人員將靜電帶入到保護裝置中去的話,很容易損壞保護裝置,干擾電磁輻射,造成保護裝置邏輯的混亂。
三、電力系統繼電保護的防范措施
(一)制定完善的規章制度制度。為了促進電力系統繼電保護裝置能夠正常的運行,必須要構建一個完善的規章制度,在制定的時候一定要結合繼電保護裝置的特性。通過微機管理對繼電保護裝置的運行、事故、校驗等方面檔案實施跟蹤檢查、嚴格按照獎懲制度實行以及進行嚴格地考核,從而提高繼電保護裝置的工作效率,適時地開展一些獎懲活動,增強工作人員的責任心和榮譽感。
(二)對繼電保護裝置的工作人員進行協調。實行繼電保護的時候,一定要讓運行操作人員、繼保人員以及調度人員都參加到這項工作中來,三者在思想和步調上必須保持一致,提高三方工作人員的保護意識、合作意識以及創新意識,明確自己的責任和位置,做好其本分工作,達到預期目標。
(三)完善直流控制回路,降低設備的干擾。如果遇到直流控制回路中的電感線圈被突然切斷而造成干擾的這種狀況,可以在原來的裝置上再安裝續流回路,從而促使電感線圈在被切斷時能夠快速釋放電磁場并加速其衰減,但要注意的是在電感線圈周圍要連接相關數據的回路或者電阻串二極管,這樣可以在其運行的時候不管是否有電流通過,都會使電路線圈能夠很好地釋放出電流,避免出現干擾現象。
根據地網的不同以及電位的升高所引起的干擾現象,可以采用密集網絡,并在地中安裝接地棒,對地網的結構進行改進,利用可靠的設備進行接地,降低其接地阻抗,從而減少對繼電保護裝置的干擾。
(四)檢測二次設備。隨著計算機的發展,我國的微機自動裝置技術也在不斷地發展,為檢測二次設備提供了一個良好的條件,針對繼電保護裝置的特點,加載微機中在線的檢測程序,做好設備和部件的安裝??梢詮脑O備管理工作著手,比如在進行設備驗收工作時,要結合在線監測診斷設備的狀態;另外加強檢測技術的方法的投入,采用多元化的方法對二次設備進行檢測。
(五)實現繼電保護的智能化。目前我國的繼電保護裝置只能將其在安裝處的電氣量反應出來,其作用也只限于故障元件的切除,主要是因為數據通信手段不夠科學合理。我國的繼電保護大都采用的是人工智能化技術,例如進化規劃、遺傳算法、模糊邏輯以及神經網絡等技術方法,并且這些技術都得到了廣泛地應用。對此,在實施繼電保護的時候,一定要結合計算機網絡技術,有效運用網絡技術,實現繼電保護的智能化。
(六)做好低壓配電線路的保護工作。目前在我國,不管是城市的配網線路,還是農村的配網線路,大都以10千伏的電壓等級為主要內容,由于其10千伏的配電線路在結構特點上一致性表現比較差,不能很好地進行配電線路的保護工作。對此,在進行低壓配電線路的時候,要結合配電網的實際情況和經驗,嚴格按照要求來實施,采用合理的計算方法,使其滿足要求。
電力系統繼電保護原理范文5
【關鍵詞】電力系統繼電保護與自動化;教學資源庫;策略
一、教學資源庫對力系統繼電保護與自動化專業教學的重要意義
(一)有利于提高實踐教學效率和資源利用率
電力系統繼電保護與自動化專業是一門要求實踐性非常強的學科,要求學生們必須有大量的時間來進行實際操作,從而在最大程度上提高學生們實際動手能力和創新能力,然而在目前的學校教學過程中,卻是很少涉及到實踐教學這一方面,無論是實驗場地還是實驗設施,都遠遠滿足不了學生們的需求,這對培養技術性、專業性、創新性電力系統繼電保護與自動化人才來說,是一個非常嚴重的問題,因此,為了能夠在最大程度上培養學生們動手能力、創新能力和綜合性應用人才,改變傳統的教學模式,可以加強電力系統繼電保護與自動化專業教學資源庫的建設,該數據庫能夠在最大程度上滿足學生、教師的各種要求,該數據庫能夠將傳統的實驗項目演變成主動型和設計型方向上轉變,對培養學生們的動手能力、創新能力起著非常重要的促進意義。
(二)有利于電力系統繼電保護與自動化專業教學師資隊伍的建設
教師在教學過程中主要是起著引導作用,因此教師要不斷加強電力系統繼電保護與自動化專業有關內容的學習和研究,從而能夠為學生們提供更多、更好的知識,而電力系統繼電保護與自動化專業對學生們的實踐能力具有非常高的要求,因此,就要求教師必須要有一個可以提供實踐教學的平臺,從而幫助教師有更多地時間和精力去進行創作、研發和整理,通過資源庫可以在很大程度上提高教師的實踐教學能力,另外,教師還可以通過Web網絡,實現跟校外優秀教師的深入交流,加強跟企業有關人員的合作,甚至還能夠參與一些遠程合作,這些都對提高教師實踐能力起著非常重要的作用,從而在最大程度上提高了教學師資隊伍的建設,進而促進了學生們實踐動手能力的培養。
二、教學資源庫建設的模型及功能
(一)課程體系設計
電力系統繼電保護與自動化專業在對教學資源庫課程體系進行設計時,改變傳統的以課程內容來進行劃分的方式,而是選擇以學習者職業成長路徑及認知規律為重點來進行相應的劃分,從而能夠在最大程度上使學生能夠知道學習什么、怎樣學習,學習起來就變得非常主動。另外還要充分考慮到學生的基礎不同、接受能力的不同,要求教學資源庫根據學生們的實際情況,具有針對性進行模塊學習,使學生能夠找出適合自己學習的模塊,動態呈現與學習者當前學習能力最相關的教學內容,從而使學生們對學習充滿興趣,還能夠更加準確的找出自己的不足之處,具有針對性的進行學習,所以,學生可以在此基礎上進行針對性的選擇,構建適合自己的課程體系充分滿足學生的多樣化需求。具體模塊表現在以下四個方面:
(1)實驗教師教學管理模塊
電力系統繼電保護與自動化專業是對學生們的動手能力具有很高的要求,因此實驗是該專業一個非常重要的模塊,教師作為實驗教學過程中的指導者,必須具有豐富的實踐教學經驗,能夠將網絡教學和經驗有效的結合在一起,從而能夠幫助學生們更好的去學習,引導學生們做學習實踐活動中的主體。
(2)學生實驗與實踐模塊
學生們能夠對實驗內容和實驗時間可以根基自己的時間來進行相應的選擇,從而是數據庫具有自由、開放式的運行模式,因此,在對電力系統繼電保護與自動化專業數據庫建設過程中,可以充分考慮到學生們的實際能力不同設計出具有不同層次的實驗項目,從而方便學生們根據自己的實際情況來選擇實驗項目,提高學生們的自信心,從而在最大程度上激發學生們學習電力系統繼電保護與自動化專業的興趣。這樣教師可以根據學生們選擇實驗項目的人數來合理的安排實驗時間;另外,在教學計劃之外的實踐實驗,就要求學生們自行組織創新性組織來進行預約,只有獲得批準的組織才能夠申請實驗的項目和時間,由此可見,資源庫平臺一方面肩負著實驗教學活動組織的完成情況,另一方面還能夠根據實際情況設計一些標準化的題庫,從而能夠有效地組織學生們進行網上技能大賽,這將會在很大程度上激發學生們學習電力系統繼電保護與自動化專業的興趣,提高其課堂教學效率。
(3)實踐教學資源模塊
資源內容非常豐富、信息獲取非常方便是資源庫的一個重要特點,由此可見,一個資源優質、檢索快捷的學習資源庫對提高學生們的學習水平來說起著非常重要的作用。結合本專業的教學特點,將實踐分為校內實踐和校外實踐兩大部分,校內實習的子模塊主要包括實踐進程查詢、實驗項目列表等,不同的實驗項目其細分也是不同的,這樣又可以細分為實驗背景描述、實驗操作演示、實驗指導課件、虛擬仿真實驗等內容,這里的實驗項目都是取材于企業的實際應用,職業性更強;校外實習的子模塊主要包括實習基地資料庫、實習基地視頻和設備素材庫和思考題庫,其實習的資源內容是豐富多彩的,而且還具有非常方便的獲取資源信息的特點,這對提高學生們的學習興趣來說起著非常重要的作用,從而能夠在最大程度上提高學生們的動手實踐能力、創新能力以及綜合應用能力,非常有利于將學生們培養成為對社會發展有用的人才。
(二)就業指導
電力系統繼電保護與自動化專業從業人員工作環境一般來說比較苦,而且工作任務也比較繁重,因此,該專業在加強對學生們專業技能培養的同時,還要加強對學生們職業發展方面的教育,使學生們在學習過程中就能夠了解社會、了解將來的工作環境,以便幫助學生們做出合理的選擇,從而使學生們能夠在將來為社會發展提供出更好地服務,使他們能夠樹立愛崗敬業、忠于職守、勇于奉獻正確理念。
(三)名師專家
該平臺能夠將全國各個省份的優秀教師、優秀企業技術專家的信息、實踐經驗、工作總結等詳細的寫出來,以便使學生們能夠更加自主的進行學習,實現跟專家優秀教師之間的互動。
三、結論
隨著網絡信息技術的不斷發展,加強電力系統繼電保護與自動化專業教學資源庫建設,已經成為學校一件迫在眉睫的事,該平臺非常有利于提高學生們的動手實踐能力,這對提高課堂的教學效率起著非常重要的促進作用。
參考文獻
[1]龍艷紅.電力系統繼電保護與自動化專業建設方案與實施[J].中國電力教育,2011(4):56-61.
電力系統繼電保護原理范文6
關鍵詞:繼電保護設備;狀態檢修;模擬人工神經網絡技術
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A
隨著我國社會主義市場經濟的快速發展,各個領域各個行業對電力的需求越來越大。繼電保護設備作為電力系統中的重要設備,承擔著保護電力系統安全穩定可靠運行的重任。在電力需求量劇增的今天,對繼電保護設備的狀態檢修對于電力系統的供電質量有著直接的影響,因此要全面了解繼電保護設備的工作原理,積極采取合適的狀態檢修技術,確保繼電保護設備的安全運行,推動電力系統的可持續發展。
一、繼電保護設備的簡要介紹
1 繼電保護設備的組成
繼電保護設備主要由三個部分組成:執行輸出、邏輯環節和測量元件,其內部結構是一個嚴謹并且非常復雜的系統結構。繼電保護設備通過將現場信號進行前置處理,然后進行輸入,在系統中按照一定的邏輯關系將現場信號轉化為邏輯信號,結合系統的輸出順序、邏輯狀態、測量部分輸出信號的性質、大小等信息,最后根據系統制定執行指令動作,由系統的輸出部分完成執行任務。
2 繼電保護設備的工作原理
隨著電力自動化技術的快速發展,電力繼電保護不僅僅是局限于繼電保護設備自身和電力系統的保護,而是結合電力系統的實際運行情況,針對電力系統中發生的電力故障或者事故,采取的自動控制措施。電力系統在日常運行過程中,一旦系統發展故障或者事故,繼電保護設備可以迅速做出反應,發出警告,工作人員聽到報警信號之后,立即找到系統故障點,進行系統檢測和維修,避免電力故障影響其他電力設備的運行狀態。在電力系統中,繼電保護設備通常是利用電力系統中的異常情況或者元件短路、短路時,分析系統的電氣量變化來分析來執行繼電保護動作。繼電保護設備能夠實現電力系統各個保護單元之間共享系統的故障信息和運行數據,重合閘裝置和各個單元經過分析和判斷這些信息數據,來進行協調動作,確保電力系統的安全穩定運行。繼電保護設備實現電力系統保護的基本條件是利用計算機網絡將電力系統的各種保護裝置聯接起來,實現電力系統微機保護裝置的自動化和網絡化。
二、電力保護設備的狀態檢修方法和檢修流程
為確保電力系統的安全穩定可靠運行,確保電力繼電保護設備具有良好的運行狀態,工作人員要加強對電力繼電保護設備的狀態檢測和維修,及時記錄檢測和維修狀態,另外,工作人員還要電力系統繼電保護故障的特點和規律,積累豐富的檢測維護經驗,一旦電力系統出現繼電保護故障,及時找到故障源,盡快進行故障處理。
1 電力保護設備的狀態檢修方法
(1)綜合法
綜合法是將繼電保護設備的多個參數進行綜合,來判別繼電保護設備是否存在故障,通過比較得出結果,對繼電保護設備進行故障診斷,由于繼電保護設備非常復雜,并且出現的故障具有很多不確定性,工作人員需要結合多方面的因素進行綜合分析和判斷,最終得出結論。
(2)比較法
首先,繼電保護設備在電力系統的日常使用過程中,工作人員要對繼電保護設備的運行情況進行記錄,便于和相同廠家、相同類型的繼電保護設備標準運行參數進行對比,如果發現繼電保護設備的參數和標準運行參數相差很大,就說明繼電保護設備出現了故障,及時聯系廠家進行維護處理。其次,繼電保護設備在投入使用之前,要嚴格按照其運行參數進行檢驗測量,測量結果的誤差范圍如果超出允許范圍之內,這說明繼電保護設備出現了問題,要及時查找原因,確定故障源。再次,電力系統工作人員在日常工作過程中,要加強對繼電保護設備的監測,定期對繼電保護設備的運行數據進行比較,如果發現前后的運行數據相差很大,要仔細分析和研究誤差原因,檢測繼電保護設備是否出現故障,及時進行維護和檢修。最后,將繼電保護設備進行變相,如果變相之后參數發生了明顯的變化,就說明該繼電保護設備質量不合格,應該及時更換和檢修。
三、繼電保護設備的狀態檢修策略
1 采用人工智能檢修方法
隨著電力系統對計算機網絡的要求越來越高,電力繼電保護系統除了實現基本的保護功能以外,還要能夠存放大量的運行數據信息和故障數據信息,需要能夠快速處理數據信息。如今,電力繼電保護故障的檢修采用人工智能檢修方法,利用人工智能系統監測繼電保護設備的運行狀態,通過分析實時的運行數據,判斷設備是否發生故障。同時,由于電力繼電保護設備故障具有很多不確定性,并且結構復雜,故障類型非常多,電力繼電保護設備故障的檢測與維修工作具有很強的專業性,因此故障檢測維修工作人員必須掌握熟練的專業技能和扎實專業的知識。
2 利用計算機網絡技術
近年來,我國的電力繼電保護設備狀態檢修技術快速發展,工作人員在電力繼電保護設備故障中的檢測中運用了網絡技術,將電力繼電保護系統和互聯網連接起來,實現了電力繼電保護設備的計算機自動化,利用計算機系統實時監測電力繼電保護系統的運行狀態,工作人員可以根據計算機網絡中存儲的電力繼電保護設備運行狀態信息進行分析和排查,極大地提高了檢測維修工作人員的工作效率,計算機網絡系統可以及時記錄電力繼電保護設備在不同時間段內的故障情況。電力繼電保護設備和計算機網絡技術的融合,在電力繼電保護設備故障的檢測工作中發揮著越來越重要的作用。
3 采用模擬人工神經網絡技術
電力繼電保護具有很強的操作性,例如在電力繼電保護裝置中使用模擬人工神經網絡技術,這種智能化的電力繼電保護能夠快速解決電力系統中的短路問題,提高電力系統的運行效率,利用模擬人工神經網絡技術能夠快速找出故障原因,為檢測維修提供充足的時間,極大地提高了電力系統的運行效率。
結語
近年來,各個領域的用電需求越來越大,電力繼電保護設備作為電力系統的重要保護裝置,要高度重視電力繼電保護設備的狀態故障,不斷改進和創新繼電保護設備狀態檢修技術,推動電力系統快速發展。
參考文獻