繼電保護知識點范例6篇

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繼電保護知識點范文1

1智能電網及其在我國的發展趨勢

智能電網的英文是Smart Grid。對于智能電網在中國的定義是:以物理電網為基礎,以特高壓和超高壓電網作為谷關網絡,將現代化先進的通信技術、傳感測量技術、計算機技術、信息技術和控制技術為技術手段,實現集成的新型智能化的電網。這種電網具有自適應、穩定,安全、可靠、集成等特征。智能電網的本質是對能源實現兼容利用,從而可以實現綠色能源對傳統能源的代替,智能電網是建立在信息互享的基礎之上的,在這個共享的平臺上可以對電力系統的相關數據進行整合分析,從而可以在運營管理過程中優化電網的工作狀態。

在前兩年,智能電網進入了全面的建設時期。國家在河北、北京、上海和重慶四個省市開展了智能樓宇和智能小區的試點建設,初步計劃建成兩個智能樓宇和6個智能小區。同時現在也正在建設電力光纖設點,進一步覆蓋更多的用戶。

雖然智能電網的概念才在前幾年由國家電網首次提出要堅強建設,但是我國的智能電網的建設處在起步時期,目前各級電網公司都在加快自身的智能電網建設步伐,促進了智能電網建設的切實發展。

2智能電網的繼電保護

繼電保護技術是實現電力網絡及其相關的設備檢測保護的一項重要技術,正在向著計算機化、網絡化和智能化的方向發展,其發展的目標應該是集保護、控制、測量和數據通信為一體?,F在得數據表明,我國的220Kv及其以上的繼電保護裝著的計算機化率已經達到了96.25%。

但是智能電網已經和傳統意義上的電力系統有著重要的差別,電子式的互感器、數字化變電站技術、交直流靈活輸電技術以及控制技術的應用,會給電力系統繼電保護到來重要的影響。

2.1智能電網繼電保護的構成

智能電網因為具有分布式發電、交互式的供電特點,就對繼電保護技術提出了更高的要求。在另一方面通信技術的快速發展,數字化的技術和應用在各行各業中具有廣泛的應用為繼電保護技術提供了相應的技術基礎。

智能電網中可以利用傳感設備對發電、輸電、配電、供電等關鍵設備進行實時的監控,然后把監控到的信息通過網絡系統進行傳送,數據中心會對收集的數據進行整合,然后進行數據分析。利用其中的有效信息對整個系統的運行狀況進行監測,從而能夠實現系統的穩定優化運行。

另外對于保護裝置而言,除了要保護本身的對象的功能以外,還需要和他相關聯的設備的運行信息。在這種情況下可以保證系統在發生故障的時候能夠快速得診斷識別,同時還可以保證在沒有或者少量的人工干擾的情況下,能夠對故障進行隔離,同時能夠自我恢復,避免大面積的停電現象出現。

2.2、繼電保護技術升級

智能電網的規劃和發展改變了傳統的電力傳輸的特點,信息化和數字化的特點是智能電網和傳統電網最本質的區別,因此對于繼電保護要適應智能電網的發展需要做一下的工作。

2.2.1數字化。互感器的性能的提高可以使得繼電保護不在需要考慮原來的電流互感器飽和、二次回路斷線、二次回路接地等故障問題。電氣量在信息的傳輸過程中的真實性可以保證繼電保護的整體性能,是未來的繼電保護技術發展的一個重要方向。

2.2.2網絡化。在現代的數字化電站中,繼電保護裝置改變了傳統繼電保護裝置獲取信息和信號發送的媒介,利用網絡上的共享的站內信息,是只能電網繼電保護的重要問題。

2.2.3自整定技術。傳統的自適應保護只能根據要保護的線路運行情況進行調整,不能利用全電網的信息進行調整。智能電網就是將全網信息進行綜合,實現全網的整定,從而將分散的保護變成協同的保護。

2.3員工技術提高

電力系統繼電保護是全電網能夠穩定運行的重要防線,安全責任就很大,因此對業務人員的業務能力的要求也非常高?,F階段,國家電網舉辦了眾多的繼電保護專業知識和技能競賽就是為了適應當前智能電網的快速發展,加快推進“兩個轉變”,積極實施出人才強企的戰略。培養高素質的人才,對進一步的提高業務人員的技術水平和崗位技能具有戰略性的意義。

此外,通過開展技術競賽、技術培訓等可以讓新轉入崗位的大中專畢業生能夠全面的掌握繼電保護技術的專業知識和實踐技能,為以后的上崗工作打下了堅實的基礎。

隨著各電力公司的繼電保護隊伍的不斷擴大,加強對繼電保護崗位人員的崗前培訓至關重要,通過崗位培訓繼電保護工作人員持證上崗可以保證當前的企業能夠適應智能電網的快速發展。

3結束語

目前,在我國許多在智能電網建設實踐和重大專題研究方面已取得重要進展。繼電保護裝置是現在電網中的安全衛士,對電網的故障隔離和防止故障擴大的作用。

因此,隨著智能電網的發展,以及近幾年的幾起典型的繼電保護事故的經驗,認真研究智能電網的運行和加強專業的建設、工作的協調,對于新時期的智能電網的繼電保護技術的發展具有重要意義。

參考文獻:

[1]劉強.智能電網繼電保護技術探討[J].江蘇電機工程,2010(2).

繼電保護知識點范文2

【關鍵詞】電力系統;系統故障;繼電保護;動態特性;數字仿真

中圖分類號:TM71文獻標識碼A文章編號1006-0278(2013)06-175-01

在電力系統中,確保繼電保護動態特性對電力系統可靠性以及安全性具有重要作用,傳統方法通過電力系統動態模擬故障,對相關設備進行校驗,具有費時、費力、費用高、靈活性差、接線復雜等特點。通過故障在線將故障記錄真實的數字電流、電壓轉換為模擬量,根據輸入系統,不斷觀察動作行為,同樣也需要昂貴的測試設備以及復雜的故障再現技術,由于不能觀察到內部邏輯程序走向、元件配合情況,一般用于已有的保護裝置。文章在分析各種常用繼電保護裝置的過程中,模擬各種仿真軟件以及功能元件組成系統,這種方法具有方便、靈活的特點,在任意改變保護裝置的過程中,還有費用低、效率高等特點。

一、動態仿真原理以及元件結構

在動態仿真原理中,通過程序性模塊,不斷實現電壓、電流、功率方向、抗阻、差動、時間以及各種邏輯元件;在仿真過程中,通過充分利用圖形操作,將功能元件按照保護裝置實際結構,組成對應的軟件框圖。

在元件保護結構中,為了擁有更好的擴展性、層次性,該軟件充分利用面向對象的方式(如圖1所示),它具有元件所有的特性,從而方便復制、移動以及刪除等相關工序,派生出邏輯元件、測量元件、時間元件以及其他元件。其中測量元件主要包括:電壓、電流、公路口方向以及抗阻元件等,通過輸入電壓、電流采樣點,獲得分析結果。

二、軟件結構以及軟件功能特點

在動態仿真系統中,為保障電力系統正常運行,必須使用相關軟件對邏輯功能進行邏輯框圖保護,通過選取故障電流、電壓數據,對相關工作進行濾波計算,通過加入測量元件,對系統進行仿真保護(如圖二所示)。在仿真元件查詢過程中,如果是測量型元件,必須根據電壓、電流、功率方向以及阻抗屬性,選用最佳公式進行計算,從而獲得定值和測量值的比較結果;如果是邏輯元件時,則根據輸入端和邏輯元件依據,判定是否動作。在元件動作后,再將出口變為紅色。由于所有元件循環后,必須進行步長行走,為了確保仿真準確性,在時間步長調節過程中,明確循環一次后和采樣點的時間間隔,避免元件狀態唄忽略,對仿真結果造成的不利影響。

在保護元件繪制過程中,通過單擊拖動工具,在元件繪制完成的過程中,讓元件剪切、復制、移動、刪除更加方便快捷,在形成整體性操作圖形的過程中,像AutoCAD一樣,保障敏感軟件捕捉。另外,濾波作為一種可以事先編好的算法,在使用過程中,根據濾波算法,進行仿真保護;根據繼電保護內部存有的數據庫,在定值保護校驗過程中,通過雙擊對話框,獲得元件編號以及特性。在接口問題中,真實保護受電力系統故障數據影響,在定時中斷后,獲得故障數據,由于故障濾波器的數據也是數字量,在采樣率不同的過程中,必須將一種采樣率轉換為另一種采樣率,在結果縮小后,確保電力系統正常運行。

三、結束語

動態特性的繼電保護裝置作為低成本、高效率、使用方便的研究工具,通常用于繼電保護裝置設計、分析,或者人員運行、調試、培訓工作中。因此,在實際工作中,必須根據各種元件真實性、準確性,在算法和保護裝置一致的過程中,保障電力系統正常運行。

參考文獻:

[1]郭征,賀家李,楊洪平等.電力系統故障時繼電保護裝置動態特性的數字仿真[J].電力系統自動化,2003,27(11):38-40;47.

[2]李志興,蔡澤祥,許志華等.繼電保護裝置動作邏輯的數字仿真系統[J].電力系統自動化,2006,30(14):97-101.

繼電保護知識點范文3

【關鍵詞】電力系統自動化;繼電保護自動化;智能電網

1.概述

繼電保護裝置在電力系統中是十分重要的設備,它能維護電力系統的正常運行。在電力系統正常時繼電保護裝置會對電力系統的工作狀態進行監督和反應,當電力系統出現間題時,繼電保護裝置會迅速運用遙調和遙控等方式對系統間題進行處理,避免了間題的擴大。因此保證繼電保護裝置的正常運行對電網系統來說是非常重要的。在現今社會,原有的傳統繼電保護裝置已經逐漸不符合電網系統的要求,因此繼電保護裝置開始朝著自動化、智能化發展,并且已經取得了一定的成就。

2.繼電保護自動化的概念及工作原理

為了保護電力系統能夠正常運行,或者在發生間題時能夠及時的發現和解決,技術人員對電網系統設置了繼電保護裝置,維護了電網的正常運行。而最新技術下產生的繼電保護自動化則更加有效的解決了這個間題。它會在電網系統發生間題時,立即予以發現,然后自動采取相應措施,這些措施包括報警信號、跳閘等。如果有必要,這種裝置會把故障部分進行隔斷,避免事故的進一步擴大,對一些比較簡單的故障繼電自動保護化裝置也可以直接予以解決。

繼電保護裝置通常由引腳,線圈,銜鐵,觸點等構成。輸人信號是指源于其傳輸系統的保護對象的信號,測量模塊通過采集被保護對象的有關運行特征信號,而得到測量信號,須與整定值進行對比,比較結果被送達至邏輯模塊。邏輯模塊依據測量模塊的比較值的大小、性質及產生的次序或以上幾種參數的組合,來進行邏輯運算,其邏輯值決定動作是否進行。

在自動化的電網實際運行中,它對于發電、配電、輸電等電氣設備的監控,都是由傳感器來完成的,并且結合網絡系統來采集和整合監控數據,然后把獲得的數據通過網絡系統進行收集、整合,最后對數據進行分析。利用這些信息可對運行狀況進行監測,實現對保護功能和保護定值的遠程動態監控和修正。因此,這種分布式發電、交互式供電對繼電保護提出了更高要求。因此自動化的繼電保護裝置不僅需要確保保護對象信息的安全,還需要關聯到其它電氣設備的運行信息。

在新型的自動化繼電保護系統中,主要通過監控系統,講被保護對象所有的電氣量信息以及與其關聯節點的其他節點的運行狀況信息進行分析和決策,實時對相應繼電保護裝置的保護功能和保護定值進行修正、調整,確保保護裝置能夠適應靈活變化的情況。

3.繼電保護自動化關鍵環節

根據繼電保護的工作范圍和效果進行詳細的特征分類,可分為選擇性、靈敏性、快速性、可靠性,這四個點是繼電保護的系統能否正常運行的客觀要求。

3.1靈敏性

在繼電保護系統中,當電力系統發生其維護范圍之內的故障時,可以通過靈敏系數有效的反應,確保系統的運行安全。

3.2可靠性

繼電保護系統的可靠性是指當在規定的范圍之內,系統產生了其應該動作范圍內的故障時,裝置不該拒絕該動作。然而不是它的動作范圍內的情況時,該裝置不應誤動作操作。

3.3快速性

為了防止故障蔓延,減輕危害,盡可能的恢復電壓。因此,當系統發生故障時,裝置應保證動作迅速,及時切除故障。

3.4選擇性

在故障發生時繼電保護系統會對故障的嚴重程度進行判斷,然后將故障點的線路切斷,讓無故障的系統能繼續進行正常工作,最大程度上減少故障對整個系統帶來的危害,使電網系統能夠保持常規狀態下的運行。

4.新時期電力系統對繼電保護自動化的影響和挑戰

在目前我國的繼電保護裝置水平還比較落后,傳統的繼電保護裝置還占到了主流,阻礙了我國電力系統的發展。我國的電網繼電保護水平必須跟上世界的先進水平,讓我們的繼電保護裝置能從傳統中得到改變嗎,走向數字化、自動化、智能化。這不僅是對于繼電裝置的革新,也是整個電網系統的一個重大升級,也符合時展的需求。在目前我國的電網系統正在朝著智能電網邁進,許多新的設備投人運營,這就導致設備的故障率有了一定的增加,對繼電保護來說也提出了更高的要求。所以需要提高繼電保護裝置的技術水平,以便適應不斷發展的電網系統,切實保護電網系統的正常運行。目前,在電力系統的大力發展下,針對自動化的繼電保護技術,需要解決的間題主要只有:時間和數據的同步性以及繼電保護的整定計算。

智能電網中的額電子式互感器是分布式的,數據采集模式也是通過單元合并的,為了保證數據采集和傳輸的同步,在系統中需要精確的時鐘同步。

在電網繼電保護整定計算中,需要考慮很多的因素,比如電網的接線方式,以及運行方式,它們會對定值計算產生很大的影響。為了合理協調保護的靈敏性、速動性、選擇性和可靠性之間的關系,保證各保護達到最佳的配合狀態,就要求我們對電網的各種運行方式及多種故障情況進行反復而周密的計算。

5.繼電保護的未來發展趨勢

繼電保護的技術發展道路已經越來越明確,就是智能、數字、網絡,并通過信息處理技術將數據整合在一起。

目前繼電保護技術正在朝著智能化、數字化以及網絡化發展,適應了智能電網的技術水平要求。在以往的繼電器使用中往往有一些間題,表現最明顯的間題是系統的定值計算與管理系統定值分離,這種分類導致了數據的不準確,給操作帶來了較大的困難,同時比較容易產生較大的失誤。因此技術人員加人了智能化概念,就是通過模糊邏輯、神經網絡等控制手段對繼電保護裝置進行控制,保證了數據的準確性。因此,數字化的繼電保護裝置在人工智能的控制下建立了繼電保護網絡,從而最大程度的實現了對于繼電保護裝置的控制,也加強了對于電網系統的監測與故障處理,是未來繼電保護裝置未來的發展趨勢。

結束語

在智能電網不斷發展的今天,對于整個電網系統的安全與穩定來說也提出了挑戰,繼電保護技術就是在這種挑戰下得到了創新和發展。目前我國的繼電保護技術還不夠先進,傳統的繼電保護裝置還占領了大部分的電力系統,因此我們需要不斷加快對于繼電保護技術的研發,提高先進繼電保護裝置的更新頻率,讓我國的繼電保護技術朝著智能化、數字化以及網絡化道路不斷前進。

參考文獻

[1]陳勇軍,趙玉梅.智能電網中的繼電保護技術分析【J】.科技與企業,2012(23).

繼電保護知識點范文4

【關鍵詞】繼電技術;電力系統保護;繼電保護配置應用

1.繼電保護技術開發現狀

1.1 繼電保護是基于電子技術和計算機數據處理基礎上,對電氣系統進行高效維護技術手段。伴隨現今人們生活水平日益提高,電力系統保障在發展中占有至關重要的地位。在電力系統不斷發展背景推動下,電力維護設備也在日益更新中進步發展,繼電保護作為電力系統中有效解決電力傳輸故障,維持電路正常持續工作有效保障,在提高電力系統穩定性同時,保證了電力系統供電及工作效率,是電力發展建設中增強系統綜合工作性能決定性因素。

1.2 伴隨電子設備生產技術改革發展,繼電保護裝置也結合電子市場發展潮流推陳出新,更新電子元件,使得繼電保護技術在設備性能及工作穩定性能上獲得巨大發展。繼電保護技術開發研制至今,通過不斷完善繼電技術,結合現代計算機技術發展,有效保證了繼電保護技術在電力系統中維護領域主導地位。

1.3 繼電技術在電氣系統維護領域發展通過對不同裝置性能進行綜合研究,應用計算機技術對電力系統進行分析,獲取電力維護必要數據,針對電力設備維護需求實施相應保護措施。電力維護工作中,繼電設備不同組成部分職能有所不同,主保護設備提供基本維護程序,對電路配置進行綜合性分析后制定繼電保護最初方案,繼電保護裝置中其他附屬裝置則根據基本保護方案進行深層次完善,細化保護工作職能。電力系統中不同組成成分系統保護職能不同,繼電保護為電力系統維護提供了全新保護措施,在保證供電系統正常工作同時,維持電力系統正常運行。繼電保護通過多方向維護手段開發,高效保證電力系統正常工作,在電力數據,計算機控制技術方向深層運用,實現了電力保護控制數據化,自動化發展,并為今后電力系統維護中繼電保護裝置發展奠定堅實基礎。

2.繼電保護配置應用

繼電保護裝置在電力系統安全性維護中占有至關重要地位。通過對電氣系統中異常電路形式分析和不同電路參數計量,實現對系統實時監控,并為故障發生情況采集有效數據,保證故障發生后在最短時間得到有效解決。

2.1 明確繼電保護配置目的

繼電保護裝置運用,首先應明確配置目的,統籌繼電保護裝裝置在系統中任務內容。電力系統運作過程中,繼電保護通過對系統中非正常數據進行判定,加之以電路物理量關系分析進行電路繼電保護。在電力系統正常運行中,繼電保護設備工作內容著重電路各項數據指標分析,以數據偏差程度衡量系統運轉正常與否;一旦電力系統出現故障,繼電保護能夠在第一時間對系統進行故障排除與維護,并記錄相關數據以供有效解決系統問題,為今后故障分析積累參考資料。

2.2 繼電保護配置要求

面對電力系統工作中出現故障問題,繼電保護裝置能通過對故障進行多方面分析,并從不同角度進行問題處理,在保證電力系統正常工作前提下有效節省故障處理時間,保證繼電修復速率,減輕電路故障對系統損害,進而延長電力系統運轉壽命。電氣裝置工作過程中,為保證裝置長期穩定工作,繼電保護裝置應就不同裝置維護范圍實行不同處理手段,面對電路短接或斷路等情況能夠靈活處理,有效保證裝置問題解決效率。對電氣系統保護能力與問題解決穩定性確保是繼電保護裝置配置最為重要一點,在對電氣問題進行處理過程中,問題解決不徹底或處理手段不夠穩定,可能導致系統中二次故障出現,直接威脅電力系統穩定性與電力工作效力。保證繼電保護裝置故障處理穩定性應注重對設備細節調制,在保護工作進行時,進一步完善數據處理,增強對電氣元件綜合性分析,進而有力保障繼電保護工作性能穩定。

2.3 繼電保護配置應用

我國電力系統構建方式多樣,順應不同地區發展電力系統具體工作內容有所不同。繼電保護在不同電力系統中均有廣泛應用,工業生產高壓工作時為保證系統穩定運轉引入繼電保護,發電站高額電量輸送過程中繼電保護裝置維持電路元件正常工作以確保電力有效傳輸。在多支路電流匯集主電路過程中,電流瞬時增大提高電路復核,易導致電路燒毀,在此過程中,繼電保護裝置通過對電流進行流速控制,通過電感元件減緩電流傳輸速度,控制瞬時流入主電路電流大小,有力保護電路安全。根據電力系統構建不同需求,繼電保護裝置能夠提供為系統提供高效保護,不同于其他形式電路維護系統,繼電保護能夠分清電力系統中故障范圍界限,在最小范圍內解決系統問題;繼電保護在電力系統中操作性更為簡易,結合計算機技術后實現自動化控制,節省人力監管同時,有效提升系統運轉效率。

3.繼電保護維護與發展

3.1 繼電保護系統正常工作需要定期維護作為保障,在電力系統維護過程中,還應加強對繼電保護裝置檢查,一旦裝置出現故障,應及時予以更換,以保證對電力系統穩定監控與保護。在電力系統維護工作展開同時,設立繼電保護裝置檢查直屬部門,針對繼電設備進行檢查與維修,檢測內部電路有無斷路問題,死否受潮導致電路點短接等,繼電保護裝置定期進行全面性能檢查,保證了繼電保護裝置長期工作穩定性,便于對電力系統進行全面監控與保護。

繼電保護裝置定期進行維護時應注意裝置工作環境保證,換進濕度過高或塵土過多等環境問題都應加強管制。濕度過高工作環境,應及時做好繼電觸發元件維護,避免水分會影響金屬性質進而導致裝置直接激發。設備檢測過程中,還應注重對各儀表監察,電路接觸情況是否良好,裝置安防是否松動等。做好繼電保護裝置維護工作直接關乎電力系統運轉穩定性,在電力系統中有著至關重要的作用。

3.2 伴隨電子與計算機技術飛速進步,繼電保護裝置將會朝向更為自動化,智能化方向發展,在電力系統逐步完善建立過程中,繼電保護是保證電力穩定發展必須因素。繼電保護設備今后發展,將更加注重對系統數據處理分析,通過數據運算更為詳盡地控制電力系統安全,滿足系統對電路安全保護需求。繼電保護裝置發展將公國協調電力系統發展與安全維護關系,進一步開展一體化進程,在解決系統故障同時,對系統數據進行全方面分析,總結局部故障對系統其他部分造成硬性,探索出更為高效的故障排除方案。繼電保護系統一體化發展能夠提升電力系統整體性,綜合系統構建特點使電力運行能力得到綜合性提升,有效抵抗外界環境造成干擾,促進電力系統飛速發展與進步。

4.結束語

伴隨電力系統構建模式日益完善,繼電保護在系統中作用日益重大所涉及維護范圍也在不斷擴充,局限于簡單性質系統問題就解決無法從根本促進電力系統建設發展,在電子業進步與計算機程序控制發展潮流中,有效結合繼電保護裝置在電力系統中職能,對繼電保護技術進行深層次開發探究,將有效提升系統中繼電保護能力。電力系統建設進程在對繼電保護提供挑戰同時,也在為其指引發展方向,電力系統建設與繼電保護裝置將在相互促進中協同發展,以雙方發展促進共同進步。

參考文獻

[1]王翠萍.繼電保護裝置的維護及實驗[J].科苑論壇,2008.

[2]劉青松.關于繼電保護在電力系統工作中性能維護方向探討[J].2006

[3]張雪玲.電力系統中繼電保護裝置運行原理及維護[J].青海電力研究學院,2010.

繼電保護知識點范文5

【關鍵詞】諧波;繼電保護;繼電器;誤動;拒動;抑制措施

1.引言

隨著我國經濟社會快速發展,社會對電力的需求越來越大,安全用電顯得更加重要,因此,作為保障電網安全與穩定運行的繼電保護技術必須加以重視。然而,近年來不斷發展的電力系統以及出現的新型電氣設備,生產生活中越來越多的非線性負荷與電網接軌,這也直接給電力系統造成了嚴重的諧波污染,諧波極容易導致繼電保護在某些情況下誤動作或拒動作。為了提高電力系統繼電保護的安全可靠,必須針對諧波問題,采取切實可行抑制諧波的對策,以確保電力系統的穩定運行。

2.電網的諧波問題

諧波是非正弦周期交流量進行傅立葉分解,得到頻率為基波頻率整數倍的分量。一般認為是非線性負荷的用電方式產生了非正弦周期電流,該諧波電流在電網中產生諧波壓降,也就形成了電網電壓的畸變而出現諧波電壓,稱之為諧波“污染”。非線性負荷實際上是一種電能轉換方式用電,將標準的50Hz額定電壓的交流電源轉換為其他形式的電源,以適應不同的用電要求,其也是用電技術發展的體現。

現以電網中廣泛采用的三相不控整流器為例來分析諧波的特性,這種整流器普遍的應用于工業交直流變換、變頻設備、城市輕軌和地鐵行業中,以及目前的新興產業電動汽車充電站中也采用此種整流器。它的原理是將電網三相交流電經過二極管整流變換為直流電,由于二極管的單向導通性,會使整流器交流側的電流波形產生嚴重畸變,含有大量諧波。圖1為三相不控整流器的實測a相電壓電流波形,分析如下:

將三相不控整流器交流側的a相非正弦周期電流進行傅立葉分解后可得:

(-1)

式中Id為整流后的直流電流平均值,由上式可得電流基波和各次諧波的有效值為:

根據以上分析,三相不控整流器交流側電流的主要諧波次數為6k±1,(k=1,2,3…),不含3的倍數次諧波,也不含有偶數次諧波,而且諧波的幅值與其次數成反比,即諧波次數越高,其有效值越小。這就說明了非線性負載對電網的諧波污染相當嚴重。

圖1三相不控整流器交流側電壓電流波形

3.諧波的影響場合分析

電網諧波對繼電保護的影響主要分為兩方面:對輸電線保護的影響和對變壓器保護的影響分。

3.1諧波對輸電線保護的影響

當電網中諧波電流或諧波電流含量較大時,采用工頻變化量或者相電流、相電壓突變量作為起動元件的輸電線保護就會出現問題,比如會使保護裝置和收發信機不能正常起動。

對于采用以突變量作為起動元件的繼電器,當其受到諧波影響時,起動元件會不斷起動,會使程序長時間處在振蕩閉鎖模塊中,如果此時區內發生故障,將嚴重影響保護的快速性;對于采用以工頻變化量作為起動元件的阻抗繼電器,其動作速度較快,極易受到諧波電壓、電流的影響。如果諧波含量大于限值,在進行整定時必須給予適當考慮。

3.2諧波對變壓器保護的影響

工程中,變壓器的差動保護一般以突變量作為其起動判據,包括采用相電流采樣值的突變量、基于半周積分算法的相電流工頻變化量等,上述兩者都不能完全消除諧波影響,可能導致變壓器差動保護不正常起動。

在變壓器的差動電流速斷和比率差動保護中,在微機保護的VFC插件中裝設了濾波電路,而且在軟件計算中采用了全周傅立葉算法,這樣就極大的避免了諧波對保護的影響。

電網中的諧波既有正序諧波也有負序和零序諧波,對于負序和零序諧波對保護的影響與電力系統中的負序和零序分量相似。

4.諧波對繼電裝置的影響分析

4.1諧波對電磁型繼電器的影響

工程中的電磁型電流繼電器以線圈內流過的電流有效值作為判據,其動作轉矩與電流有效值的平方成正比。此種方式有個較大的缺點,無論線圈內流過基波或諧波電流,都可以使繼電器動作,所以諧波可能會使電流繼電器誤動作。電壓繼電器與電流繼電器相比,其線圈匝數較多,阻抗也隨之增大,當繼電器感應到諧波電壓時,如果動作值比基波時整定值大,過電壓繼電器可能拒動,欠電壓繼電器可能誤動。與其它類型的繼電器相比,電磁型繼電器的響應時間較長,對整定值的誤差要求也相當較低,在電網諧波含量較小時,諧波對其影響不大,但是如果諧波含量較大,而且衰減較慢,此時就會對電磁型繼電器產生嚴重影響,繼電器誤動造成電網事故。例如:變壓器在空載狀態下投切時,就會產生諧波含量很高的勵磁涌流,以2次諧波為主的高次諧波會造成繼電器誤動。

4.2諧波對感應型繼電器的影響

感應型繼電器可動部分慣性較大,諧波轉矩對其影響不嚴重。在磁場的作用下,這種繼電器的圓盤或圓筒將會產生電磁感應轉矩,它會推動圓盤或者圓筒。工程運行經驗表明;隨著流入繼電器頻率的上升,其啟動靈敏度降低,這是由于畸變電流中的諧波電流產生的附加諧波轉矩造成的,因為畸變電流產生的轉矩等于基波轉矩和各高次諧波轉矩的總和。電網中含量較多的諧波為3次、5次和7次諧波,其產生的附加諧波轉矩對感應型繼電器的靈敏度影響最大。對于各次諧波而言,其產生的諧波轉矩可正可負,這就造成了繼電器有可能誤動也有可能拒動。

4.3諧波對整流型繼電器的影響

整流器繼電器的是將輸入的交流量或者幾個輸入的交流量進行整流,轉換為直流量,其動作特性由整流后的直流電壓、電流信號決定。例如在某系列的方向阻抗繼電器中,其以兩個電氣量的環形整流比相器構成,如果電網含有諧波時,其動作特性呈現為一個不規則的封閉曲線,不再是一個圓,封閉曲線上有許多凹凸不平點,每隔一個周期都會出現凸點或者凹點,隨著諧波含量的增大,凹凸幅值越大。產生這種現象的原因是諧波電流流入電流回路時,環形整流比相器輸出的交流分量增大,就會造成繼電器動作特性損壞不光滑。

4.4諧波對靜態型繼電器的影響

靜態型繼電器主要由電子器件構成,不包含機械運動,其最大的優點是抗干擾和消除了諧波影響,所以靜態型繼電器越來越受到人們的關注。靜態型繼電器是按相位比較原理構成的繼電器,被比較的兩個交流電流用積分比相器或者微分比相器進行比較。

5.抑制對策

5.1諧波抑制措施

目前,在諧波處理上通常采用兩種方法:一是采取措施減少電力電子設備自身產生的諧波;二是增設濾波裝置濾除電網中的諧波。對于第一種方法,一般采用的是多脈動整流方法,是按一定的規律將兩個或多個(通常為偶數個)變流器進行組合,通過移相變壓器對電網電壓進行移相,使得各個整流橋輸入電壓存在一定的相位差,從而獲得整流負載電流之間的相位差,不同相位差的整流負載電流在電網側的疊加,可以使某些次諧波相互削弱或抵消,從而實現電網側電流的正弦化矯正。

圖2 12脈動整流器交流側電壓電流波形

圖2為12脈動整流器交流側的電壓電流波形,與圖1相比,其電流波形畸變率下降,各次諧波含有率也明顯減小。

此時,電流中只含有少量的12k±1,(k=1,2,3…)次諧波??梢?,12脈動整流變壓器電網側的諧波電流較6脈動整流變壓器有較大改善。

將12脈動整流器交流側的a相非正弦周期電流進行傅立葉分解后可得:

(-1)

對于諧波抑制的第二種方法,在工程中裝設的濾波裝置包括無源濾波器和有源濾波器,無源濾波器價格相對低廉,采用電容C和電感L元件組成濾波電路,在諧振頻率下合成阻抗為零,迫使該次諧波電流流向濾波支路,不能傳播到電網造成危害,但是其濾波效果有限;有源濾波器在工程應用時要備有諧波發生源和大功率晶閘管元器件,還要配有跟蹤控制和脈寬調制系統,其濾波效能優越,但成本稍高。

5.2改進繼電保護的措施

對于改進繼電保護主要由兩方面的措施:輔助措施和自主措施。如選擇輔助措施,可采用配電系統中自帶的頻率測試儀對諧波頻率進行測試,以輔助繼電保護裝置對電壓、電流進行測量和值的比較;也可以以使保護中的輸入信號正常為目的,增加濾波裝置;也可以以使繼電保護裝置只反應突變量,且僅反應突變量為目的,接入一個微分電路于繼電保護裝置的執行元件前,也就是說,使用反映增量的裝置;或者加裝諧波閉鎖環節于配電系統中的各類保護間。對于自主措施,是以繼電保護裝置自身為基礎,通過對繼電保護裝置的動作整定值進行合理設定,以使繼電保護裝置的動作正確、可靠。

6.總結

綜上所述,諧波對繼電保護的危害是十分明顯的。為此,應清楚地了解諧波產生的原因,增加諧波監測和分析設備,嚴密監視電網中的諧波水平和潮流分布。而對于運行在高諧波含量環境中的繼電保護裝置,要運行中要加強監護,采取一定的手段提高其抗干擾性。只有這樣,才能抑制諧波污染,提高繼電保護的安全性,最終實現安全可靠用電。

參考文獻:

繼電保護知識點范文6

[關鍵詞]施工現場;配電箱;設置;保護

隨著我國經濟又好又快的發展,現在臨時施工現場越來越多,所以一定要注意施工現場的配電箱的設置和保護。筆者根據多年的臨時施工現場的工作實踐,就施工現場的配電箱的設置和保護談一下自己的看法。

配電箱是配電系統中,電源與用電設備之間送電和配電的中樞環節,是專門用作分配電力的電氣裝置,各級配電都是經過配電箱進行的。施工現場一般按三級配電,所以配電箱也應按分級設置,即在總配電箱下,設分配電箱,分配電箱以下設開關箱,開關箱以下就是用電設備。

總配電箱控制整個系統的配電,分配電箱控制每一支路的配電。開關箱是配電系統的最末端,再往下就是用電設備,每臺用電設備由自己專用的開關箱控制,實行“一機一閘”。不得將幾臺設備合用一個開關箱,防止誤操作事故;也不要把動力與照明控制合置在一個開關箱內,防止因動力線路故障影響照明。開關箱上接電源,下接用電設備,操作頻繁、危險性大,必須引起重視。

電箱內各電器元件的選擇,必須與線路和用電設備相適應。電箱安裝應垂直、牢固,周圍留有操作空間,地面無積水、無雜物,附近無熱源、無振動、電箱應防雨、防塵、防潮。開關箱距離被控制的固定設備不應超過3米。

用電規程規定:“每臺用電設備應有各自專用的開關箱”,而且“必須實行一機一閘制”,“開關箱中必須裝設漏電保護器”。在執行以上規定時,經常會出現片面理解的情況,例如有的工地雖然按一機一閘的要求安裝了控制開關,但沒有設置專用的開關箱,而是多臺開關電器裝設在同一個開關箱內;更有甚者,將多臺開關控制電器,只安裝了一臺漏電保護器,多臺設備共用。這樣做很容易發生以下事故:

1、容易發生誤操作事故

多臺開關電器安裝在同一開關箱內,當由于操作人員的變化或注意力不集中時,容易發生誤拉合等事故,或當其中某臺用電設備發生故障需迅速切斷電源時,容易發生誤操作事故。

2、不符合安全操作距離的要求

開關箱與被控制的固定設備水平距離應不大于3米,這樣規定是因為一是在拉合閘時可以監護被控制的設備;二是在設備故障情況下可以迅速切斷電源。而當多臺用電設備的開關電器共用一個開關箱時,與各臺設備的距離有遠有近,不可能同時滿足不大于3米的距離要求。

3、容易導致保護器誤動作的事故

在有多路負載的線路上共用一臺漏電保護器,容易引起頻繁動作。尤其露天作業,隨施工用電設備的增多,幾臺設備都接在同一臺漏電保護器上,由于線路增多,產生泄漏電流的可能性也相應增大;同樣由于線路加長,漏電電流也相應上升,在原參數的漏電保護器情況下,就會引起保護器的頻繁動作。正確的做法,應該按“一機一閘”的要求,每臺用電設備應有自己專用的開關箱,按“一機一閘”設置開關電器,并安裝符合要求的漏電保護器。

另外,因為低壓供配電一般都采用分級配電。如果只在線路末端(開關箱內)安裝漏電保護器,雖然發生漏電時,能斷開故障線路,但保護范圍小;同樣,若只在分支干線(分配箱內)或干線(總配電箱內)安裝漏電保護器,雖然保護范圍大,如果某一用電設備漏電跳閘時,將造成整個系統全部停電,既影響無故障設備的正常運行,又不便查找事故,顯然這些保護方式都有不足之處。因此,應按線路和負載等不同要求,在低壓干線、分支線路和線路末端,分別安裝具有不同漏電動作特性的保護器,形成分級漏電保護網。

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