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繼電保護的作用和原理范文1
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關鍵詞:電力系統 繼電保護 技術與應用
中圖分類號:TM7文獻標識碼:A文章編號:
前言
當今,電力已作為現代社會的主要能源,與國民經濟建設和人民生活有著極為密切的關系,然而供電不穩定,特別是大面積停電事故所造成的經濟損失和社會影響是十分嚴重的。如何正確應用繼電保護技術來遏制電氣故障,提高電力系統的運行效率及運行質量已成為迫切需要解決的技術問題。
1繼電保護發展現狀
上世紀50 年代,我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術,建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍。對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術,建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60 年代中我國己建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代,為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。
2 繼電保護的基本原理
繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構成繼電保護動作的原理,也有其他的物理量,如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下,不管反應哪種物理量,繼電保護裝置都包括測量部分(和定值調整部分) 、邏輯部分、執行部分。
3 電力系統中繼電保護的配置與應用
3.1 繼電保護裝置的任務
繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統運行正常時,安全地。完整地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據;供電系統發生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行;當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
3.2 繼電保護裝置的基本要求
(1)選擇性
當供電系統中發生故障時,應斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。
(2)靈敏性
保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內,不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣,保護裝置均不應產生拒絕動作;但在保護區外發生故障時,又不應該產生錯誤動作。
(3)速動性
保護裝置應盡可能快地切除短路故障??s短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度,加快系統電壓的恢復,從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件,同時還提高了發電機并列運行的穩定眭。
(4)可靠性
保護裝置不能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設計原理、整定訓算、安裝調試正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效,以提高保護的可靠性
3.3保護裝置的應用
繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業高壓供電系統、變電站等,用于高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用,對于不并列運行的分段母線裝設電流速斷保護,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除。
另外,還應裝設過電流保護,對于負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括:①線路保護:一般采用二段式或三段式電流保護,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,三段為過電流保護。②母聯保護:需同時裝設限時電流速斷保護和過電流保護。③主變保護:主變保護包括主保護和后備保護,主保護一般為重瓦斯保護、差動保護,后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。④電容器保護:對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。
4 變電站微機保護配置的應用實例
2006年,某公司成功將一個傳統電磁式繼電器保護的35kV 變電所改造成微機保護裝置系統的終端變電站。
(1)系統保護裝置及監控系統
①系統保護裝置。線路保護裝置、主變保護裝置——可完成變壓器的主、后備保護、綜合保護裝置、線路保護裝置、電容器保護裝置、備用電源自投裝置、小電流接地檢測裝置、綜合數據采集裝置。
②監控系統的基本功能——數據采集、控制操作、畫面制作、監視顯示、事故處理、制表與打印。
(2)系統設計時的注意問題
①由于控制和保護單元都是采用微機裝置,故一些必要的開關量和模擬量應從開關柜或戶外設備引至微機采集、保護屏。根據控制和保護要求的不同,輸入的量也不同。
②開關柜與微機裝置之間的端子接線較簡單,大量的二次接線在微機采集控制單元和保護單元內部端子連接。傳統的繼電保護整定計算結果不能直接輸入到計算機, 須轉換為計算機整定值。
(3)應用效果
①該變電所投產運行后,除開始操作人員對微機系統不熟悉原因,使用過控制保護單元的緊急手動按鈕外,基本上都在微機裝置和監控計算機上操作, 整個系統運行良好。
②線路及站內設備的繼電保護均采用計算機采集、運算、判斷,反應靈敏、迅速,在設備或線路有故障時可靠切除故障點。
③各種設備微機保護的配置齊全完善,能完美解決繼電保護短線路及運行方式變化大時的各級保護的配合問題,因此該站正常運行后可靠性比原來顯著提高,基本杜絕了越級跳閘的發生。
5 繼電保護裝置的發展,局限性及其現階段的應用范圍
繼電保護原理的發展是從簡單的電流保護逐步向復雜的距離保護和高頻保護過度的。繼電保護裝置的發展則依賴于構成繼電保護裝置元器件技術的發展。其發展大致經歷了四個階段,即從電磁型、晶體管型、集成電路型到微機型保護的發展歷程。傳統的電磁和電磁感應原理的保護存在動作速度慢、靈敏度低、抗震性差以及可動部分有磨損等固有缺點。晶體管繼電保護裝置也有抗干擾能力差、判據不準確、裝置本身的質量不是很穩定等明顯的缺點。
繼電保護系統在電力系統中起著開關或警報的作用,我們可以將該原理稱為開關原理?,F階段,我們習慣性的將繼電保護系統認定為高壓、低壓的電力輸電系統的保護系統。然而,繼電保護的這一開關原理已經廣泛應用于大部分的電路、電器、電子等高壓、低壓、強電、弱電等技術領域。因為每個繼電保護系統所要保護的對象不同,所以需要采用的保護裝置也要相應的加以選擇,以達到功能與成本的匹配。
6 小結
除上述幾點外, 要保證繼電保護專業的安全運行, 還有很多基礎的工作要做, 必須在繼電保護的現場運行,維護,校驗,規程編制上狠下工夫, 才能有效地保證繼電保護和安全自動裝置的正確動作, 提高其正確動作率。
參考文獻
繼電保護的作用和原理范文2
關鍵詞:繼電保護;教學方法;教學質量;研究
作者簡介:楊蘭(1962-),女,湖南岳陽人,長沙理工大學電氣與信息工程學院,副教授;楊廷方(1975-),男,湖南吉首人,長沙理工大學電氣與信息工程學院,副教授。(湖南 長沙 410004)
基金項目:本文系2011年長沙理工大學教改項目(項目編號:JG1117)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)08-0024-01
“電力系統繼電保護原理”是高等學校電氣工程及其自動化專業一門很重要的專業課程,它以各電專業基礎課為基礎,與多門電專業課知識緊密相關。繼電保護技術強調理論與實踐并重,是反映新技術發展最敏銳、綜合性很強的學科。繼電保護知識系統地、有效地學習對培養電力專業技能型、應用型、研究型、創新型的各類人才有著極為重要的作用。隨著計算機與電子技術的飛速發展,繼電保護新技術、新原理、新裝置不斷出現,面對繼電保護理論與技術日新月異的今天,如何對繼電保護課程的教學內容進行優化組合,如何用現代教育技術提高教學效率和教學質量,以在有限的課堂教學時間內既能讓學生很好地掌握電力系統繼電保護中最重要、最復雜、較難學習的專業各知識點,并獲得應用所學知識進行綜合分析問題、解決問題的能力,又能使學生及時了解繼電保護新技術的發展動態,是培養競爭力強的優秀人才的重要環節。
基于繼電保護的重要性,人們對繼電保護專業課教研教改的研究很多,[1-7]但大都是從教學模式、課程體系、教學手段、課群優化等大的框架進行探討。如文獻[1]從教材的選擇、教學內容、實驗教學、教學方法和教學手段等幾個方面對繼電保護課程的教學改革進行了探討;文獻[3]強調了繼電保護課群的優化建設對繼電保護知識系統學習的重要性;文獻[4]介紹了JiTT在繼電保護課程教學中的應用;文獻[6]則分析了如何將系統論和信息論的知識運用于繼電保護教學中。本文僅從課堂教學的具體實施出發,探討如何通過課堂教學提高學生對繼電保護學習的主動性、積極性和求知欲。
一、充分調動學生學習的主動性和積極性,激發學生對繼電保護的求知欲
繼電保護第一次課的教學效果對調動學生學習繼電保護專業課的主動性和積極性有著很重要的作用。要講好第一次課,教師要充分掌握繼電保護的基本理論及新技術知識,要對與本課程相關的電力系統分析、電氣設備、自動控制技術等相關的專業課程和專業基礎課程充分了解,要對電力系統的事故案例及現場圖片充分收集,這樣才能高屋建瓴、理論聯系實際、生動活潑地在電力系統繼電保護的作用、基本原理、基本要求、工作特點及發展趨勢等問題的闡述中充分調動學生學習的主動性和積極性。
例如,在講繼電保護作用時一定要把電力系統短路的后果講透。如故障點的電弧對設備的損壞要用圖片展示,對人身的危害要用活生生的事例,這樣可教育學生學好專業知識,遵守職業規則,避免事故發生;講到短路可能破壞電力系統運行的穩定性時,一定要結合功角特性及一些電網崩潰瓦解的實例進行分析,使學生真正理解繼電保護在電力系統中的重要作用,并由此簡要介紹提高電力系統運行穩定性的一些綜合措施,使學生能將繼電保護與其他各電專業課知識有機地聯系起來。在講繼電保護的基本原理時,要能做到由厚到薄的闡述,并引導學生進行由薄到厚的思考,由此充分激發學生對繼電保護知識的探索欲。
二、優化教學內容,并以之引發學生發散性的思維,提高課堂教學效率
繼電保護是一門理論與實踐并重的專業課,學生普遍感覺起點高、難度大、較難以掌握。課堂教學作為傳授知識的載體,一定要在有限的時間內把本課程最基本的知識點、最精髓的理論體系傳授給學生,使他們掌握進入繼電保護領域的金鑰匙,為今后有的放矢地深入發展打下基礎。
三段式電流保護是教學的重點。三段式保護是繼電保護的精髓所在,通過三段式保護原理的學習使學生了解由單端測量電氣量實現的保護方案的優勢及局限,為后面復雜保護的教學做好鋪墊。為檢驗學習效果,用一個預設的事故時三段式保護動作的動畫案例要求學生根據保護的不同動作行為進行分析,既檢驗學生對三段式保護的掌握情況又初步訓練學生應用所學知識分析問題、解決問題的能力,進一步激發他們的學習動力。
距離保護是教學的難點,阻抗繼電器是距離保護的核心元件。為幫助學生理解各種阻抗繼電器動作特性,在復數阻抗平面分析的基礎上應從距離保護的構成實質上進行深入分析,以幫助學生加強理解。以相位比較式阻抗繼電器構成為例,其實質就是用極化電壓作為參考來檢測補償電壓(保護區末端電壓)相位的變化。用線路上某一點電壓作極化電壓,則動作特
性為一個圓,保護范圍為兩比較電壓點之間的距離(圓的直徑),改變極化電壓可改變圓的位置,改變比相的動作角度范圍可改變圓的形狀。當動作角度范圍為1800時,動作特性為圓,小于1800時為橢圓,大于1800時為蘋果圓。同樣也可分析各種直線特性阻抗繼電器的構成,并用MATLAB/SIMULINK進行仿真演示,這樣能幫助學生掌握并可隨心所欲地實現各種動作特性的阻抗繼電器,激發他們的創造性。[8]
差動保護是設備的主要保護,也是從元件兩端同時測量電氣量實現全線速動保護的基礎。通過差動基本原理的學習應使學生了解線路差動與變壓器差動的異同,各自實現的技術方案特點;了解單端測量與雙端測量實現保護的性能比較、各自發展趨勢,引發他們對新型行波保護技術發展的關注。
零序保護是電力系統接地故障的主要保護,也是故障分量保護的典范。通過零序保護的學習應使學生了解故障分量保護的優點,建立故障穩態分量和故障暫態分量的概念,了解故障分量的檢測及當下研究的熱點問題,使他們能將課堂學習與保護的創新發展結合起來,以之作為自己未來發展方向的思考基礎。
將上述四大板塊作為課堂教學的優化內容講好、講深、講透,并由此引導學生進行發散性的思索,可使課堂教學效率最優化。
三、結語
課堂教學是教學質量系統工程最核心的環節。理論來源于實際,理論高于實際,又可指導實際,這在繼電保護領域體現得尤為深刻。因此,繼電保護課堂教學質量的好壞關系到學院的教學質量,關系到電力專業人才培養的質量,應把繼電保護課堂教學質量的不斷提高作為長沙理工大學電氣與信息工程學院“電氣工程及其自動化”國家特設專業建設的重點之一抓緊抓好。
參考文獻:
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繼電保護的作用和原理范文3
【關鍵詞】自適應繼電保護,自適應繼電保護的作用和意義,電流速斷保護,過電流保護
1 前言
自適應繼電保護是上個世紀80年代被國內提出的新課題,在當時自適應繼電保護也引起了人們一定的關注。自適應繼電保護的基本思想是盡量使保護裝置能夠盡可能的適應電力系統的各種變化,主要改善保護性能,使得自適應繼電保護能夠更好的適應電力系統的各種運行的方式和各種復雜既具有挑戰力的故障類型,能夠更有效的處理電力系統的故障信息,從而加強電力系統的穩定性及可靠性。雖然自適應繼電保護現在仍然處于一個研究的階段,但自適應繼電保護在一定程度上已經取得了一定的成就,這就已經足夠的證明了自適應繼電保護的具有一定的優越性。
現在我們所研究的自適應繼電保護就是要在面對電力系統時能夠快速的、準確的、主動地解決電力系統中所面臨的多有困難及挑戰,并且保證電力系統的正?;謴秃瓦\行。
但在實際操作中,自適應繼電保護仍然存在著兩個缺點:其一是按照自適應繼電保護的方法制定的定值,在電力系統的主要運行方式下不是最好的;其二就是在電力系統的最小破壞程度上進行運行,盡可能的最大程度上來保護電力裝置的失效性。傳統的自適應繼電保護裝置具有電流保護的反時限的特性,在差動保護裝置中具有制動特性的性能,由以上的種種看來自適應繼電保護裝置是早就存在的,這更好的為了自適應繼電保護奠基了基礎。
2 自適應繼電保護的作用和意義
查了很多資料都沒有對自適應繼電保護的具體或標準的定義,在這里我大致的總結了一下自適應繼電保護的概念。自適應繼電保護就是指保護系統為了響應國家電網狀況的變化以保持相應的,最有效性的自動調整其運行參數的一種能力。
繼電保護的作用就是在電力系統中電器元件發生故障時將故障元件從電力系統中切除,使得故障元件免于遭受更大的損壞,并且保證電力系統的盡快恢復和正常使用。我國的電力系統在改革開放的30多年的發展中,繼電保護技術始終是建立在電力生產工作的巨大需求和應用的基礎上,采用具有科學化、規范化、有效化的理論、技術、裝置等種種的優先條件下不斷地發展與進步,綜合這些的優點,繼電保護基本上滿足了電力系統的種種需求。
自從繼電保護引入了微型計算機以后,各種的微機繼電保護的原理也得到了更好的發展。微機式繼電保護技術的一系列優點使得自適應繼電保護在裝置上取得了一定的優越性、性能的穩定性、操作技術的方便性等的優點都超越了傳統上的電力保護,并且收到了廣大用戶的信賴和歡迎度。
3 自適應繼電保護在電流保護中的應用
3.1 自適應電流速斷保護
自適應電流保護的優點在于它主要是利用微型計算機的計算和其強大的記憶功能,能計算出電流速斷保護的整定值,即像函數一樣讓計算出來的整定值隨著電流的運行方式和電力的故障類型變化而發生變化,這有利于更好的解決傳統電流速斷保護留下來的難題。自適應電流保護整定值。
在自適應電流保護的整定值公式中: E—是電力系統等效電源的相 電勢;Zd—短路點至保護安裝處的阻抗, 即是被保護線路的阻抗;Zs—保護安裝處到系統等效電源的阻抗;Kk—取1.2~1.3;Kd—故障類型系數。
所以,必須實時測量出一定的Kd 和Zs 才可以確保電力系統整定值的實時性。
測量Kd 的關鍵在于可否判斷電網的故障是三相故障還是兩相故障。三相故障時會有很小的不平衡負序電流出現;當兩相故障發生時, 會有比較大的負序電流出現??梢罁鲜龅墓絹砼袛嗑€路的故障類型。
3.2 自適應繼電保護在微機線路保護中的應用
微機線路保護在電力系統的廣泛應用以及通訊設備技術的迅速發展,使自適應繼電保護技術的應用成為可能。微機線路保護的硬件系統具有快速計算的能力、強大的存儲能力藝妓邏輯判斷能力,微機線路保護的這些特點正好為自適應繼電保護提供了良好硬件基礎。
3.3 自適應繼電保護原理的應用
由于自適應繼電保護的含義是保護必須適應于正在變化的系統情況,因此微機繼電保護裝置就要有分層配置的通信線路和電力系統中的其它一些設備的計算機網絡而進行的通信用來交換信息?,F在來說,光纖通信線路就是適用于自適應繼電保護裝置中的大量信息傳輸和轉換的最好媒介。
3.4 對自適應過電流保護的要求
到目前為止國內有很多家的電力企業在電力系統上采用的大多數是自適應繼電保護的裝置,但自適應繼電保護裝置仍然有很多不足,自適應繼電保護需要人工條件下的干預才能實現其自適應的功能。人們需要在自適應過電流的每時每刻的監視與控制,從而改變自適應繼電保護裝置的整定值和具有一定優越的特性,才能更好的達到增強電流保護的靈敏性、可靠性的優勢。
如果想在自適應電流保護變成一個具有自動化的組成部分的話,就必須要把自適應電流保護和微型計算機聯系起來,從而進行一些簡單的操作,如:電力系統的診斷、控制電力系統、恢復電力系統、調配電力系統、保護電力系統、報警等等的一方面功能。
4 自適應繼電保護的發展條件。
4.1 微機式繼電保護技術的進步
自適應繼電保護的發展條件是微機式繼電保護的不斷進步。為了更好的適應不斷出現的電力系統的故障及有些電力系統的運行情況的變化,自適應繼電保護應該儲備更多的信息,以供及時的為電力系統做出應答。雖然近幾年國內的微機式繼電保護技術在不斷的更新中,但我們仍需要進一步的對微機式繼電保護技術進行研究,以更好的姿態來滿足電力系統所面臨的重重困難和不足點。
4.2 電網調度自動化技術的發展
電網調度自動化技術早在上個世紀60年代開始就已經由模擬式的電網調度自動化轉變為數字式的電網調度自動化技術的發展。然而在上世紀70年代的中期電網調度自動化技術的發展就已經由AGG、SCADA和網絡的分析匯集成為了能量管理的系統。
為了更好的適應電力工業和國家電網的發展運行的需求,我國建立發展了電力專用的通信網和電網調度自動化系統,并且這些建設也取得了一定的成效。更好的為一些電力企業提供了具有準確性、有效性、及時性的信息,使得電網的安全得到了保證。
4.3 如何能使自適應繼電保護的最佳化
要使得自適應繼電保護的最佳化就要讓電力系統更具有速動性、靈敏性、穩定性的特點,在實際操作中必須要求他們即統一又矛盾,要在最大限度上的釋放他們的能動性,使得電力系統的有效性最大的發揮出來。
5 總結
微機式繼電保護技術的進步在國內國外上已經取得了較好的發展。由于國內研制出的各種繼電保護裝置,這使得我國的微機式繼電保護技術在國際上名列前茅。很多的微機式繼電保護技術在保護裝置的原理上仍然與傳統上的繼電保護裝置相差無幾,希望我國在未來的發展道路上能在自適應繼電保護的領域中有所突破,從而加強自適應繼電保護在電流保護中的應用。
參考文獻:
繼電保護的作用和原理范文4
關鍵詞:特高壓;輸電線路;繼電保護;問題;策略
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)11-0151-02
因為人們的生活和生活質量在不斷地提高,所以人們對于精神層面和物質層面的追求也發生了變化,這點在人們對于特高壓輸電線路繼電保護問題由不了解到很重視的態度變化中可以明顯體現。盡管特高壓輸電線路繼電保護問題已經受到了研究人員和管理人員的重視,相關技術人員也在特高壓輸電線路繼電保護設計和制造中進行研究,但是我國相關領域發展緩慢和基礎較差的劣勢還是給現階段特高壓輸電線路繼電保護問題的解決增加了難度。我國的特高壓輸電線路繼電保護還與不同地方的環境,用電狀況,建筑設施和經濟負擔等有重要聯系,在建立模型進行特高壓輸電線路繼電保護問題解決時要結合實際情況進行深入研究,才能利用特高壓輸電線路繼電保護的原理進行相關措施的落實,為特高壓輸電線路的發展和繼電保護策略的創新打下良好的基礎。
1 特高壓輸電線路繼電保護問題的概況
雖然當前階段研究人員和管理人員對特高壓輸電線路繼電保護問題非常重視,許多合理可靠的措施也被應用到了工程施工中去,但是受到傳統觀念和管理模式的限制,特高壓輸電線路繼電保護問題還將在未來發展中遇到很多阻礙。特高壓輸電線路繼電保護問題一般在我國西北地區比較嚴重,加之高海拔和惡劣天氣的消極影響就使得該問題的解決難上加難,所以需要研究人員在克服我國缺乏特高壓輸電線路繼電保護的設計,制造和運行經驗的前提下采取有效措施來保證繼電保護的可靠性與輸電線路運行的安全穩定。因此,除了要借鑒國外特高壓輸電線路繼電保護設計經驗來達到少走彎路和加快設計速度的目的,還要對特高壓輸電線路繼電保護的基本理論和特殊問題進行研究。
1.1 特高壓輸電線路繼電保護的現狀
隨著時代的發展和社會的進步,經濟狀況好轉使得人們對生活質量的要求變高,電力系統的運行承擔了很多任務和更多壓力,其中電網的電壓等級提高使得輸電的經濟性能很難滿足大容量和遠距離輸電的要求,所以建立大容量,長距離和低損耗的輸電系統就成為了各國電網發展的必然趨勢。但是許多國家建成的特高壓輸電線路只能以低電壓等級運行,而我國早期研究在取得了可觀成果的同時也遇到了很多阻礙,在此過程中總結出了分布電容產生了較大電容電壓,短路過程中的高頻分量頻率距離工頻很近,短路時非周期分量衰減常數較大,故障分量較小等特性,需要研究人員利用保護原理和可靠的性能對相關策略加以論證和改進,才能實現特高壓輸電線路繼電保護的現實意義。
1.2 特高壓輸電線路繼電保護的原理
關于特高壓輸電線路繼電保護的原理,可以分為電流縱聯差動保護原理和差動保護新原理兩方面進行分析和研究。一方面,特高壓輸電線路繼電保護電流縱聯差動保護原理涉及到電容電流補償方法,基本思路是在線路兩端電流中減去相應電容電流,得到電流后利用基爾霍夫電流定律,才能實現特高壓輸電線路電流縱聯差動保護;迄今為止提出的補償算法有相量補償算法和時域補償算法,在理論上都是成立的。另一方面,因為上述方法不能很好地解決特高壓輸電線路繼電保護問題,所以在現階段出現了耐受甚至不受電容電流影響的差動保護新原理,比如建立在輸電線電磁波傳播過程之上的貝瑞隆模型,具有求解速度快和精度高的優點。除此之外,特高壓輸電線路其他保護原理還有成為后備保護的距離保護,利用光電互感器和光纖通道使得成本下降行波保護等,都需要在實踐中通過可靠檢驗才能進一步推廣。
2 特高壓輸電線路繼電保護中出現的問題
基于對特高壓輸電線路繼電保護問題概況的了解,可以發現我國相關研究并不成熟和完善,與發達國家相比還有很大的差距,所以需要在現階段特高壓輸電線路繼電保護運行過程中找出差距和發現問題,才能在未來對這些問題采取針對性策略加以處理和解決。根據特高壓輸電線路繼電保護的工作原理,結合其電壓等級高和線路自然功率大的特點,就能知道特高壓輸電線路繼電保護問題主要表現在過電壓水平過高和電容電流大小得不到保證這兩個方面。盡管特高壓輸電線路在運行過程中為社會建設帶來了電力供應安全可靠的好處,但是也使得繼電保護裝置出現了拒動和靈敏度下降等問題,使得特高壓輸電線路繼電保護問題越來越嚴重甚至威脅到了用電客戶的人身安全,所以針對這些特殊問題進行深入分析就成為了解決特高壓輸電線路繼電保護問題的必要工作。
2.1 降低絕緣費用和過電壓水平
當前階段特高壓輸電線路繼電保護問題產生的一個重要原因就是電壓等級升高,絕緣費的比例也在大幅度增高,所以在特高壓輸電線路繼電保護過程中降低過電壓水平就成為了當前工作的一大重點。正是因為在進行特高壓輸電線路繼電保護時必然會產生過電壓,所以保證絕緣子不受破壞的提高絕緣水平,配置合理的避雷器,增設并聯電抗器,設置合理的保護動作順序等就成為了解決該問題時值得嘗試的措施。
2.2 在電容電流下實現繼電保護
特高壓輸電線路繼電保護的另一問題是電容電流過高,在長距離和電壓等級高的特高壓輸電線路繼電保護中比較常見,需要另辟蹊徑進行差動保護。盡管我國500kV輸電線路運行質量高而且切斷故障及時,但是在長距離特高壓輸電線路繼電保護性卻會出現問題。
3 特高壓輸電線路繼電保護策略的具體分析
根據特高壓輸電線路繼電保護問題的表現,可以得知如果想要特高壓輸電線路正常運行和繼電保護安全有效得以實現,就需要針對出現問題的兩方面進行試驗后做出調整,才能利用已有的有利條件促進特高壓輸電線路繼電保護問題得到妥善處理。除此之外,基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護利用電流差動保護原理得到了有效的研究成果,在現階段的研究和嘗試中勢頭良好,所以可以進一步在實際工程中進行針對試驗和經總結,才能在未來發展中借助該模型促進特高壓輸電線路繼電保護朝著健康高效的方向發展。筆者結合自身的經驗和已有的研究,選取其中典型有效的策略進行分析,從而可以為同行業人員的研究提供科學合理的借鑒。
3.1 過電壓現象以及相關保護措施
特高壓輸電線路繼電保護中過電壓現象發生的原因一般是由不當的操作問題產生的,對于經常會發生故障的線路運行會有正常操作和故障后分斷操作,這兩個操作是特高壓輸電線路繼電保護的重點考慮方面。舉例來說,單相接地故障發生后不能按照規定進行重合閘的操作,就會使得特高壓輸電線路繼電保護失去作用。所以,由于斷路器動作特性差異而使得兩端保護動作不同,兩端不能同時斷開來保護線路,從而導致過電壓現象的產生。如果想要通過特高壓輸電線路繼電保護來避免過電壓現象的出現,就要提前進行保護動作順序的設定,才能通過降低過電壓水平來保證系統運行的安全性。
3.2 特高壓輸電線路分布電容電流及分析
因為特高壓輸電線路繼電保護問題有著自然功率大,波抗阻小,單位長度電容大和易計算得到的特點,所以在運行過程就容易造成電容電流超過額定電流的現象,這就給特高壓輸電線路的差動保護帶來很大的困難。結合單相接地故障的例子來說,傳統的分相電流差動保護應用于特高壓輸電線路繼電保護是非常困難的,所以需要采取相應的補償措施來解決這個問題;但是如果想要從根本上解決特高壓輸電線路繼電保護問題,還需要尋找合理方式來有效控制電容電流的大小,使得特高壓輸電線路繼電保護能夠通過縱聯差動來實現,才能最終逐漸解決好特高壓輸電線路繼電保護問題。
3.3 基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護
基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護主要利用分相形式的保護裝置,主要反映了輸電線路穩態運行時線路兩側電壓電流之間關系,所以如果特高壓輸電線路中沒有故障時線路兩側電流計算值和實測值應當是相等的;而出現故障時Marti模型被故障,兩側的值差距較大,保護裝置就會產生保護動作,體現出較高的靈敏度。除此之外,如果電路裝設了并聯電抗器則要啟用新的判斷依據再進行處理,才能在每種電路運行過程中都能利用適合的繼電保護裝置保證系統運行的安全穩定。最后,在實際線路運用基于Marti模型的特高壓輸電線路繼電保護裝置之前還要進行仿真和模擬試驗對有關參數進行調整,確認無誤后方能進行廣泛應用。
4 總結
總而言之,研究特高壓輸電線路繼電保護問題是切實有效的,既能在了解特高壓輸電線路繼電保護現狀和工作原理時發現其中的潛在問題,又能利用有效策略對過電壓和電容電流問題的解決奠定良好的基礎,從而完成社會建設中電力行業和供電企業發展的目標。為了迎合當前階段城市建設中建筑工程對特高壓輸電線路安全和質量要求越來越高的趨勢,滿足人們生產生活對于特高壓輸電線路繼電保護的要求,就需要針對特高壓輸電線路繼電保護中出現的問題,并且結合現階段我國特高壓輸電線路繼電保護的發展概況和國外先進技術與經驗,對特高壓輸電線路繼電保護的創新策略進行試驗和應用,從而可以為實際工作總結經驗和教訓,在電力行業和供電企業高壓輸電線路繼電保護問題的解決做好鋪墊。討論特高壓輸電線路繼電保護問題不僅促進了相關問題的解決,還為特高壓輸電線路繼電保護未來的發展和創新提供了新思路。
參考文獻
[1]馬光成.特高壓輸電線路繼電保護問題研究[J].中國科技縱橫,2015,(20):148.
繼電保護的作用和原理范文5
關鍵詞:繼電保護;運行;可靠性
繼電保護裝置對電力系統來說是非常重要的,它可以保證電力系統運行過程中的穩定性和安全性。但是繼電保護裝置在使用的時候也出現了一些問題,在出現故障的時候,繼電保護裝置出現了不實行保護動作的情況,還有的時候,在沒有出現故障的時候,繼電保護裝置卻進行了保護動作,這樣會導致電力系統出現大面積停電的情況,對人們的生活和工作影響是非常大的。為了提高繼電保護裝置的運行穩定性,可以對其原理以及操作過程進行分析,通過分析能夠找到提高其運行穩定性的方法,這樣對電力系統的安全穩定運行意義是非常大。
1 繼電保護裝置的定義及繼電保護的作用
1.1 繼電保護裝置的定義
電力系統運行過程中,電氣元件出現故障或者是運行狀態出現不正常的時候,繼電保護裝置就會作用于斷路器使其跳閘,或者是發出信號,繼電保護裝置是一個自動裝置。
1.2 繼電保護的作用
繼電保護裝置在運行的時候可以將電力系統中的故障進行快速的切除,電力系統在運行過程中發生故障或者是被保護設備出現故障,繼電保護裝置可以自動快速有選擇的將故障的元件或者是設備從電力系統中進行切除,是其他的部分可以正常運行,這樣可以使故障的設備不會繼續出現損壞的情況,同時也能避免其他的設備受到影響。電力系統在運行過程中會出現異常的情況,被保護的元件在運行的時候也可能會出現異常的情況,在這種情況下,繼電保護裝置會根據異常情況出現和運行維護條件發出不同的告警信號,運行人員在看到信號以后就會進行處理。繼電保護裝置在對電力系統進行保護的時候,還能對電力系統的運行情況進行實時的監控,而且繼電保護裝置在數據處理方面能力也是非常強的,通過對運行狀態參數進行采集和處理,繼電保護裝置能夠對所保護的設備的運行狀況進行更好的了解。
2 繼電保護的基本原理和基本要求
2.1 繼電保護的基本原理
電力系統在正常運行的時候,電氣量是在一定的范圍內的,而且是比較好掌握的,在出現故障或者是異常以后,電力系統的電氣量就會出現很大的變化,這時繼電保護就可以利用電氣量的變化來對系統是否出現故障和異常進行分析。電氣量的變化可以使繼電保護裝置對故障的類型和范圍進行判斷,這樣才能更好的切除故障。
2.2 繼電保護的基本要求
繼電保護裝置在運行的時候要保證可靠性和靈敏性,同時要保證速度。在實際的工作中,電力企業在進行繼電保護裝置選擇的時候更多關注的是經濟性,在保證電力系統安全運行的前提下,選擇投資少、維護費用低的保護裝置。
3 提高繼電保護運行的可靠性
3.1 做好繼電保護裝置的驗收工作
在安裝新的繼電保護裝置時,要在安裝結束以后對回路接線進行檢查,同時嚴格進行絕緣測試,在測試合格以后才能通電進行單體調試。調試以后要對回路進行自檢,還要有專業的人員進行驗收工作。在所有的檢查工作完成以后,繼電保護裝置才能進行試運行。在運行的時候還要對其一次電流和工作時的電壓進行檢驗。對繼電保護裝置進行檢驗的時候,工作人員要非常的認真,同時要嚴格進行自檢,這樣在驗收合格以后,繼電保護裝置才能在電力系統中進行使用。在對繼電保護裝置進行整定值變更的時候,要嚴格按照定值通知單來執行,在檢驗合格以后要有相關的人員來進行核對,在核對合格以后才能進行運行。在進行二次回路變更的時候,要先進行申請,在申請被批復以后才能進行,同時在現場要按照審批合格以后的圖紙來進行工作,在工作的時候要將一些沒有用的接線進行隔離,這樣可以避免在工作中出現誤拆的情況,出現誤拆對繼電保護裝置的正常運行有很大的影響。在變更完成以后要進行報告的編制,將變動的內容、時間、變革的人員都要進行記錄,這樣在下次進行裝置維修的時候能夠更好的了解情況。
3.2 做好繼電保護裝置的巡查工作
運行人員每天的工作中都要對設備進行一次全面的檢查,在運行過程中運行人員也是每隔幾個小時就要對設備進行檢查,在進行設備檢查的時候,主要的檢查內容有看繼電保護裝置的保護運行燈是否在閃爍,同時要對信號燈是否正常顯示進行檢查。要對繼電保護裝置的開關以及壓板位置進行檢查,看其是否在正確的位置上。同時對繼電保護裝置是否出現了發熱情況也要進行檢查,看其是否存在著焦味。在出現問題以后要及時進行匯報,然后通知相關人員來進行處理。運行人員在對繼電保護裝置進行檢查的時候每天都要進行的非常認真,不能因為天天都在進行檢查就出現怠工的情況,這樣無法保證繼電保護裝置的安全性。
3.3 做好繼電保護的運行工作
新的繼電保護裝置在投入使用之前,運行人員一定要進行嚴格的檢查,運行人員在進行檢查的時候一定要對繼電保護的原理非常了解,同時也要能看懂圖紙內容,這樣在進行檢查的時候可以根據圖紙進行核對,對二次回路、繼電器以及壓板進行更為嚴格的檢查。在檢查過程中,運行人員要進行記錄,按照繼電保護的運行規程來進行操作。繼電保護裝置在運行過程中發現異常的情況或者是缺陷要及時進行處理。
3.4 做好繼電保護的定期維護及試驗工作
在對繼電保護裝置進行維護的時候,一定要非常的認真,這樣才能及時發現保護裝置存在的問題,將出現的問題及時進行解決。在對保護裝置進行維護和檢修的時候,一定要按照嚴格的周期來進行,同時在進行檢修的時候要做好記錄工作,這樣在進行檢修的時候工作人員就會有相對的重點區域。
3.5 做好保護動作后的分析工作
一旦發生保護動作,開關跳閘后,嚴禁立即將信號復歸,而應檢查動作情況并判明原因,做好記錄。在保護動作后應根據保護動作情況結合錄波數據及當時運行狀況進行全面分析,以判斷保護動作的正確性。凡屬不正確動作的保護裝置,應及時組織現場檢查和分析處理,找出原因,提出防范措施,避免發生重復性事故。
3.6 做好保護裝置的技術改造工作
加強直流電源的管理,要提高二次絕緣水平,防止發生絕緣降低或直流接地現象,造成保護的拒動或誤動。對二次回路的直流電源進行整改,使控制、保護回路逐步分開,并且有兩路電源,做到一用一備。這樣既便于直流接地的查找與處理,又可避免直流接地時引起的保護誤動或拒動。
4 結束語
在提高繼電保護裝置的穩定性方面,可以采取對繼電保護裝置進行定期維護和試驗,同時可以對其運行情況進行巡查,這樣可以及時發現出現的問題,并且及時進行處理。做好繼電保護的管理工作也能提高繼電保護運行的可靠性。繼電保護裝置在電力系統中的作用是非常大的,對保證電力系統安全穩定運行作用非常大,這樣更能保證電力企業獲得更多的經濟效益。但是,繼電保護裝置在運行過程中也出現了很多的問題,對出現的問題一定要找到解決的措施。
參考文獻
[1]GB/T14285-2006 繼電保護和安全自動裝置技術規程[S].
繼電保護的作用和原理范文6
關鍵詞:繼電保護;可靠性研究;影響因素
中圖分類號:TM774.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)6-0084-02
所謂繼電保護是指當電力系統運行出現意外時,利用繼電保護裝置能夠在較短的時間內排除系統中的故障,這可以減少對于設備帶來的損傷和破壞。繼電保護在維護電力系統安全中有著積極重要的作用,它不僅能夠提高處理故障的效率,還可以在一定程度上保證電力的供應,這對于經濟的發展和維護人們的正常生活有著重要的作用。所以要重視繼電保護技術在電力系統中作用。同時,這是一項技術性很強的復雜技術,所以如何提高機電保護工作的效率,一直都是電力工作者們研究的一項技術。
1 繼電保護的原理及特征
1.1 繼電保護原理分析
一般來說,繼電保護裝置的測量、邏輯判斷和執行這三部分中,測量部分的作用主要體現在對于有關物理量的測量,并把測量的值與設置的額定值對比分析,以確定繼電保護是否啟動;其邏輯部分是指是把測量部分輸出量的大小和性質的邏輯狀態作為標準,然后將信息指令傳遞給執行元件;因而執行部分就是根據上一部分傳來的指令來執行,從而起到裝置的保護作用。與電子設備不同的是,繼電保護有著極特殊的一面,比如說,關于繼電保護元件,它是一個種類繁多,并且制作難度高的工藝,所以其在運行中出現故障率也是較高的。為了保證其的正常運行,一般用概率論來分析其可靠性。另外,一旦繼電保護裝置處于不正常的狀態,就很容易出現故障,后果不堪設想。一般來說,繼電保護是處于一種監控狀態,如果電力系統出現意外它就要發揮對于電力系統的保護作用,并且也只有在電力系統不正常時,它才會啟動,所以繼電保護有著超強的配合能力,維護電力系統的穩定。這也是在研究電力系統時,還要研究繼電保護裝置的可靠性。其工作原理如圖1所示。
2 影響繼電保護的可靠性因素
在電力系統中,繼電保護裝置有著極其重要的作用,不僅可以檢測電力系統異常,還可以在出現故障后緊急的處理。但是繼電保護裝置發揮作用也是受到限制的,一般分析有如下的因素。
2.1 意外因素
2.1.1 雷擊因素
一般來說雷電對于電廠的設備危害很大,主要是因為電廠有很多的高阻抗地網,一旦發生雷擊,被雷電襲擊的避雷針會導致變電站地網系統中的暫態電位升高。在這種情況下,會使繼電保護裝置的靈敏性降低,極易出現意外。
2.1.2 高頻因素
在電力系統中,如果發電廠設備內的隔離開關因動作時間過長,就會形成 “電弧閃絡”,并形成高壓電頻。這會大致磁場的形成,由此產生二次回路和一二次設備運行發生意外,一旦磁場的強度過強,繼電裝置就會因受到干擾發生運行的意外。
2.1.3 輻射因素
在當今,電廠內都會有著移動通信設備,雖然對于電能調控有利,但是使用通信設備會產生強輻射電場與磁場,并會極大地干擾繼電保護裝置,像因磁場的干擾會出現假信號源,這種假信號會誤導繼電保護裝置的運行,是繼電保護效果大大的降低。
2.1.4 靜電因素
在電廠的工作人員因長期在高電壓中工作,因而在衣服上會帶有靜電作用,這會干擾繼電保護裝置的正常運行。特別是工作人員在進入發電廠并接觸到設備的過程中,就會產生放電的現象,這會對繼電保護裝置的運行狀態產生影響。
2.2 電網核心元件的故障影響
一般來說,電力裝置的事故隱患是從脆弱狀態逐漸發展為設備事故的,這需要一段時間的發展。但是一旦發展為事故,電力系統中的電網電氣狀態量將產生極其惡劣的變化,威脅整個電力系統的安全。因而,只有在了解了設備的脆弱狀態時,才能夠采取有效的措施來做好預防,降低其產生的負面作用,發揮出繼電保護的最大作用。
3 繼電保護可靠性的有效措施
在電力系統中,繼電保護裝置對于維護整個電廠的安全有著重要的作用,它不僅可以迅速快捷的排除電網的故障,還可以有效地保證電網系統的正常運行。所以加強繼電保護裝置可靠性研究顯得極為重要。
3.1 加強繼電保護的驗收對于保護電力系統的安全有著
重要的作用
繼電保護裝置需要工作人員定期的對其進行試驗,檢查繼電保護裝置是否處于正常狀態,其功能是否存在著異常,這是保證繼電保護裝置正常運行的一個關鍵。一般來說,首先要做好繼電保護的調試工作,其次要對繼電保護裝置進行檢查并驗收。通常情況下,在進行繼電保護裝置試驗時,要綜合檢修、運行以及生產三個方面,并且確保接線和元件等小部件達到規定的標準。另外,還要注意在變更保護定值和二次回路過程中,要認真的對保護回路、整定值和一些重要的事項進行核對,做好記錄,,記錄通常包含了變更時間以及該事項的負責人等,并且還要負責人署名。
3.2 加強二次回路與巡檢
繼電保護裝置日過長時間的不檢查,可能會出現一些故障,一旦發生意外,這對于電廠來說后果極其的嚴重。通過研究發現,繼電保護裝置檢查與巡視通常都能發現很多的問題,但在經過檢查處理后,可以及時的處理這些這些問題,確保繼電保護裝置的正常運行,同時這也是防止出現事故的重要方法。在對于繼電保護裝置的巡回監測中,值班人員要重點注意以下幾大方面:第一是繼電器的外殼是否正常,有無破損等現象以及其額定值的指示位置發生變化;第二其觸點是否出現卡塞或者燒傷等情況;第三是繼電器的鋁盤運行是否正常,以及其線圈和電阻有發熱的現象;第四壓板的位置或者轉換開關的位置是否達到規定的標準;第五是其交直流母線電壓顯示是否處于正常的標準;第六是信號指示問題;第七是對于發熱和冒煙情況的檢查;第八指示燈的指示是否正常;第九對于相關參數的檢測,看是否達到標準。
3.3 加強繼電保護運行操作的可靠性
這就要求電廠的工作人員不僅要有專業的技能,還要有較高的社會責任感,并且在工作不斷的學習進步,做到舉一反三,并深刻的掌握機電保護的工作原理,從而增強對于繼電保護的操作能力,使繼電保護裝置發揮出最大的作用保障人們的正常供電及生命安全。對于電廠的值班人員,他們要具備一定的專業知識,能夠理解繼電保護的工作原理和熟悉二次回路的圖紙,這才能保證對于繼電器和二次回路端子等的檢測,極大地降低繼電保護裝置出現意外的幾率。但一旦檢查出異常,就需要有關人員維護檢修,排除繼電保護裝置的異常,這也是對值班人員的技術考驗,因而值班人員具備專業知識顯得尤為重要。例如,在進行旁路開關取代(母線)線時,就涉及到調整,保護定值,并要保證與所帶線路的定值是一致的,除此之外,值班人員在發現繼電保護裝置運行不正常時,不僅要加強對其的管理,還要盡快的與技術人員聯系,在最短的時間內完成繼電保護裝置的檢修。
3.4 在總結分析當電力系統出現故障過程中,要注意繼
電保護跳閘問題
在這個過程中,不要急著復歸記錄的信號,相反要對動作情況進行認真地核查,分析出現意外的原因,從源頭上消除故障,同時還要作好記錄。當這一切都完成后,在復位所有信號。在做完這些后,還要注意分析總結,記錄好出現故障的原因。
3.5 適應時展,改善繼電保護技術
隨著社會的進步和科技的發展,電力技術有了長足的進步,電氣化水平也有了相當程度的提高,所以,為了更好地保護電網系統的安全就要積極改善繼電保護技術,完善繼電裝置的工作性能,提高其工作的效率。同時也可以采取更加先進的繼電器檢測技術,比如說GO法分析模型,它可以提高繼電保護裝置的可靠性,GO法是以系統結構圖為出發點,能夠具體反映系統和部件之間的功能關系及邏輯關系,側重于系統的模擬和仿真,因此它比較適用于系統結構清晰,元部件關系明確,特別是有具體物流的系統分析。其工作的流程如圖2所示:
4 結 語
經濟發展到今天,無論是人們的正常生活,還是工農業的發展都離不開電力資源的支持。為了保證電廠的正常供電,就需要維護電網的穩定,因而繼電保護技術顯得尤為重要。
參考文獻:
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