繼電保護的保護方式范例6篇

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繼電保護的保護方式

繼電保護的保護方式范文1

隨著現代化的不斷發展,科學技術的不斷進步,各個行業都有了很大的變化,而電力系統的快速發展對于繼電保護的有關科學技術就提出了更高的要求,一些現代化的計算機技術以及通信技術和電子技術的不斷發展都給智能化繼電保護系統水平的提升帶來了很大的幫助,因此,繼電保護技術的不斷發展有一個十分寬闊的平臺。智能保護在不斷發展的過程中,一些現代化的改善繼電保護性能的方案以及原理不斷的涌現出來,在對這些方案和原理進行利用的同時,就需要對智能化的繼電保護裝置硬件提出更高的要求,那么就需要對智能化在繼電保護系統方面的應用不斷的進行研究,以此來確保繼電保護系統能夠在多方面的支持下快速的發展。

一、站控結構的分析

傳統的變電站中的測控裝置和保護裝置等等和傳統的傳感器、一次的設備之間通過電纜進行二次連接。而智能化變電器,它是由智能的一次設備和網絡化的二次設備分層化的構建,在統一的規范化的通信的基礎上,才能夠真正實現變電站內部智能化電器設備之間的信息的共享和自動化操作的現代化的變電站模式。

在各個電網省級公司建設的智能變電站的同時期,也出現了一種特殊的半智能化的變電站,即是一次設備仍然采用傳統的電壓電流和開關等等,卻只是采用了網絡化性質的二次設備,各個繼電保護的裝置的信息交互基本上都是goose通過報文的方式取代,取消了傳統性質的二次回流電纜接線,實現了繼電保護方式的飛越。變電站的二次電壓、電流等設置仍然和傳統的變電站相同。

二、防護裝置的設置與比較

1、防護裝置的設計

智能變電站的各個防護裝置采用了統一規格的通信規范,也就是IEC61850通信規范。IEC61850通信規范實現了MMS功能、SMV功能和GOOSE功能這三個功能。其中,SMV功能給采樣值的傳輸提供服務,既是過程層部位的服務。GOOSE功能是于間隔層部位的通信數據的交換,也就是用于裝置之間。MMS功能用是變電站控制層部位的數據的交互傳遞,也就是裝置和后臺部位的傳遞。這三個功能中GOOSE功能的采用從根本上對傳統變電站的二次設計進行了應用方面的改變。智能變電站在采用GOOSE功能時,二次回路與通信網絡的連接轉換成了GOOSE網絡之間的通信化連接。各個二次設備的生產廠家會按照變電站的需要提供輸入輸出所需要的端子的定義;設計的單位要根據這個定義設計出GOOSE功能的網絡連線。從前面我們提到的過程可以得知當智能變電站使用GOOSE功能網絡以后,將很大程度的減少傳統意義上的二次光纜,使設計簡化,同時屏柜的間接線的大量減少,還一定程度上減少了現場調試和施工的工作總量,有利于不斷提高變電站建設的調試周期。

2、防護裝置程序化的操作

傳統的防護設備壓板操作一般需要兩個工作人員同時作業,監控人員在旁邊讀操作的內容,工作班的其他成員對上述人員的操作進行核對,核對成功后有監護人員進行檢查壓板的設置是否正確,一塊壓板的操作時間大概需要一到兩分鐘。如果多塊壓板操作的化,需要重復很多次,不但效率很低,而且很容易發生失誤的操作。

智能變電站一般都使用IEC61850通信協議,這個協議讓防護屏上只剩下一塊硬壓板,取消了其他的硬壓板、其余硬壓板的功能由軟壓板代替使用,二次化的設備實現了智能化的操作,與此同時,防護裝置實現遠方控制的功能。能在后臺同時進行全面的操作所有軟壓板,使操作的時間得到縮短,防止失誤的發生,提高變電站的安全水平和操作人員的工作效率。

三、關于繼電保護設計的構想

近年來,數字變電站運行經驗的積累和智能變電站的研究層次不斷加深,國家電網公司對智能變電站的技術也提出了一定的要求,此次行為對智能電網繼電保護具有十分重要的意義。它主要提出了以下幾項內容:

1、安全裝置的防護 智能變電站如果想要使用一體化平臺和監控系統集成的功能,必須要遵守一定的規則,與此相關的功能安全分區應當遵循電力二次系統安全防護總體方案,變電站二次系統安全防護方案等的規定,以此保護信息子站電量采集功能,使其安全防護達到一定的層次。

2、通信裝置的防護 使用有觸點的智能繼電器來保護其元件(變壓器、發電機、母線等等)不用遭受損害,繼電器的根本任務是:如果發生異?;蛘吖收系墓ぷ鳡顩r時,在能實現這個任務最短時間內自動化的將出故障的設備從電力系統中割除,或者給出信號由值班的工作人員消除異常工作狀況的根源,用來減輕設備的損毀和對附近地區供電的影響。所以,做好通信設置的保護意義非常重大。

3、網絡連接 能快速有效地檢出、切除、隔離故障,并能快速恢復供電網絡信息。配電系統與全部的繼電保護設置一樣,經過了電磁型、晶體管型、微型機的發展歷程。到現在為止,多種多樣形式的保護仍然在配電中廣泛地存在著并不斷地發揮作用。對于微型機由于其性能的優越運行可靠,不斷地接受用戶的認可而不斷地在配電系統中大量地使用。同時,由于用戶不斷提高的要求,繼電保護在配電網絡中得到了不斷的發展,而且超越本來的職業的范圍,走向多功能智能化,而傳統意義上的獨立的繼電保護裝置正在消失。

4、母線保護 一次的母線是指電能匯集再分配的一個載體,二次中的母線,可以指一次母線電壓經過電壓互感器產生的二次母線電壓,經過電壓并列裝置再次分配到各個保護測控裝置上,其出線可以叫做電壓小母線,此外還有保護屏上面的信號小母線,合閘小母線等等

5、安全防護 繼電安全保護就是當電力系統發生故障或出現非正常狀態時,利用各種電氣裝置去預防電氣設備不受到損害或者說去縮小發生事故的范圍。對于執行保護任務的電氣設置稱作繼電保護設施,它的用途包括:如果電網發生能夠損壞儀器或者危及到電網安全的事故故障,使被保護的設置盡快脫離電網、對于電網的不正常運行和某些關鍵設備的不正常的狀可以及時發出報警信號,便于迅速的處理盡快恢復正常、實現電力的智能化。

四、結束語

繼電保護的保護方式范文2

【關鍵詞】智能變電站 繼電保護 GOOSE點對點跳閘 GOOSE網絡跳閘

相對于傳統的微機保護,數字化保護的跳閘路徑由傳統的二次電纜轉變為現在的光纖,而基于光纖的智能變電站保護跳閘方式主要有GOOSE點對點跳閘和GOOSE網絡跳閘兩種方式。這兩種保護跳閘方式在目前實際的工程應用中也體現出各自不同的優缺點,針對這兩種跳閘方式進行分析,以便找出合適的安全可靠的保護跳閘方式。

1 兩種保護跳閘方式的實現

1.1 GOOSE點對點跳閘方式

保護裝置與智能終端之間具有獨立光纖連接,保護跳閘信號直接通過該光纖傳輸,其余信號接至過程層交換機通過網絡傳輸。

1.2 GOOSE網絡跳閘方式

保護裝置與智能終端均通過光纖接至過程層交換機,保護跳閘等所有GOOSE信號均通過網絡傳輸。

兩種方式的主要區別在于:

(1)接線形式上,GOOSE點對點跳閘方式比GOOSE網絡跳閘方式增加了單獨的跳閘光纜;

(2)跳閘模式上,GOOSE點對點跳閘方式的跳閘命令通過光纜直達智能終端,無中間環節,而GOOSE網絡跳閘命令需要通過中間環節――過程層交換機轉接。

2 兩種跳閘方式優缺點的對比

在兩種保護跳閘方式提出以后,對于其如何應用一直存有較大爭議。結合現階段智能變電站驗收調試及投運后的現狀,對于這兩種方式的優缺點綜合分析如下:

GOOSE點對點跳閘:

優點:

(1)跳閘命令的傳輸不依賴于網絡,不需要經過交換機,不存在交換延時;

(2)跳閘命令能被可靠傳輸,減小了數據丟包造成的斷路器拒動風險;

(3)(針對單間隔保護)光纖熔點少,相應減少了故障接點。

缺點:

(1)保護裝置光口多,CPU的發熱量增加,裝置的故障幾率稍有增加;

(2)增加了獨立跳閘光纜,現場施工量增加;

(3)(針對多間隔保護,例如母線保護)光纖熔點多,相應故障接點多;

(4)不便于故障分析;

(5)裝置、通道維護工作量增加;

(6)全壽命周期造價高。

GOOSE網絡跳閘:

優點:

(1)光纖敷設量少,工程量小;

(2)(針對多間隔保護,例如母線保護)光纖熔點少,相應故障接點少;

(3)方便故障分析;

(4)全壽命周期造價低。

缺點:

(1)跳閘命令傳輸有中間環節;

(2)存在數據丟包造成斷路器拒動風險;

(3)(針對單間隔保護)光纖熔點多,相應故障接點多;

(4)過程層交換機故障會導致多間隔斷路器拒動。

從上面對比可以看出在經濟性和建設、維護的工作量方面GOOSE網絡跳閘方式有相對優勢,而在關鍵性的指標:跳閘命令的可靠傳輸方面GOOSE點對點跳閘方式無疑具有很大優勢。電力系統對繼電保護有可靠性、速動性、選擇性和靈敏性四個要求,尤以可靠性最為重要,而可靠性恰恰是GOOSE點對點跳閘方式的優點。

3 現階段的工程應用

基于兩種跳閘方式優缺點的對比,國家電網公司在《智能變電站繼電保護技術規范》中明確要求繼電保護設備與本間隔智能終端之間通信應采用GOOSE點對點通訊方式即單間隔保護應直接跳閘;對于涉及多間隔的保護(母線保護)宜直接跳閘,如確有必要采用其他跳閘方式,相關設備應滿足保護對可靠性和快速性的要求。所以國家電網公司的智能變電站一般均采用GOOSE點對點跳閘方式,而南方電網公司多采用GOOSE網絡跳閘方式。

4 GOOSE網絡跳閘可靠性分析

影響GOOSE網絡跳閘方式可靠性的主要因素是交換機丟包,導致交換機丟包的情況有三種:

(1)電磁干擾;

(2)網絡風暴;

(3)交換機處理能力差。

隨著過程層交換機技術的不斷發展進步,影響交換機寄丟包的問題逐步得到解決:

4.1 抗電磁干擾能力

過程層交換機均通過KEMA認證,按照IEC的標準要求,通過抗電磁干擾、抗電磁輻射等各項測試,能夠保證在變電站的惡劣環境下穩定運行。

4.2 抑制網絡風暴能力

如果有非法裝置接入網絡,交換機的“未知單播地址抑制”功能可以起到很好的防御作用;如果網絡中出現大量異常廣播,交換機的“端口速率限制”功能可以有效防御。

4.3 高負載處理能力

現在的過程層工業交換機采用存儲/轉發機制,并采用完全雙工的連接,即使數據流量增加,延時也不會明顯增加。

由此可見隨著技術的逐步發展,GOOSE網絡跳閘方式可靠性:關鍵在于保證跳閘命令傳輸的可靠性和實時性已能保證,滿足電力系統對繼電保護跳閘方式的要求。

5 結語

智能變電站網絡設備的發展對于保護跳閘方式的選擇有很大的影響,對于單個過程層網絡的110kV及以下系統的智能變電站,基于可靠性的原因應采用GOOSE點對點跳閘方式;而對于220kV及以上電壓等級智能變電站,雙重化配置的兩個相互獨立的過程層網絡,其采用高可靠性的網絡設備,優化網絡拓撲結構,并采用VLAN及GMPR等技術對過程層網j的流量進行合理控制的前提下,可采用GOOSE網絡跳閘方式,以便最大程度上實現過程層的信息共享、節約資源。

參考文獻

[1]曹團結,黃國方.智能變電站繼電保護技術與應用[M].北京:中國電力出版社,2013(06).

作者簡介

山江濤(1981-),男,陜西省戶縣人。大學本科學歷?,F為國網陜西省電力公司安康供電公司工程師。主要研究方向為電力系統繼電保護。

繼電保護的保護方式范文3

關鍵詞:光纖繼電保護 光電轉換裝置 雙電源供電

0 引言

自從2003年以來,某電網的繼電保護通道便進行了大面積的光纖化改造,并且使全省500kV的線路都能實現了雙光纖通道,同時,220kV線路的繼電保護通道都實現了百分之九十的光纖覆蓋率。通過幾年不斷地完善和調整,通信和繼電保護人員對整個系統中的薄弱環節采取了相應的完善措施,現如今,光纖保護通道已經能良好運行,從而為該電網的安全運行創造了條件。

1 光纖繼電保護通道的運行現狀

現如今,該電網的光纖繼電保護通道采取的主要形式為光纖2Mb/s和64kb/s復用通道以及專用的纖芯通道,其中2Mb/s復用通道也是未來技術的發展方向。不管是2Mb/s,還是64kb/s的復用通道都使用了能進行雙電源供電的繼電通道切換裝置。通過對不同光端機、光纜路由以及由不同通信電源設備構成的兩個獨立2Mb/s的電路傳輸加以利用,不管是光設備、光纜,還是電源設備故障,都能夠確保繼電保護通道迅速恢復正常,進而使通道可靠性得到提升。光纖繼電保護的信號傳輸,必須通過光電轉換裝置將之轉換成非成幀的2Mb/s或64kb/s電信號,然后通過繼電保護通道切換裝置的兩條獨立光通道來完成。然而,在光纖繼電保護的復用通道里面,有一個重要環節非常薄弱,也就是在通信機房中安裝的光電轉換裝置使用了單48V電源的供電形式。通常情況下,由于通信站的電源出現問題,造成該電源供電下的轉換裝置出現停電情況,與此同時,導致多線路的保護通道被中斷。在近幾年的運行過程中,已經出現了很多與之相似的通道中斷事故。

2 對比光電轉換裝置的供電方式

現如今,該電力通信網的繼電保護通道切換裝置、主網通信PCM、主干SDH/2.5G等的電源都采用雙48V電源模式,雖然調度程控的交換機設備的接入形式為單電源,但它也使雙48V電源改造為雙電源的供電形式得到了增加,從而使運行的可靠性得到了極大的提升。但通信機房附近的轉換器仍舊采用單路供電方式,該站的第一套保護裝置的轉換設備電源分配模塊由通信電源的空氣開關提供。

隨著變電站不斷增加其保護通道,致使光電轉換裝置的設備也在不斷增多?,F如今,大多數變電站的光距和光差通道已經接近二十條,假如其中任何一套電源產生故障,都會導致十臺光電轉換裝置一起斷電,進而使得十條線路的繼電保護全都變成單通道形式,從而給電網造成極大的安全隱患。由此可知,在繼電保護的光電轉換裝置中使用雙電源的供電形式已成為必然趨勢。

目前采用的轉換設備僅僅提供一路供電接口,我們需要探討的便是怎樣在此基礎上使雙電源的供電模式得以實現。

除開第一套電源之外,雙重化的配置電源供電方式可由第二套電源同時供給該模塊的48V電源。同第一路電源一起構成雙電源的供電形式,能使一路電源因為故障而造成的轉換裝置無法正常運作的現象得以避免。在雙重化配置電源中使用雙直流的電源供電形式。其供電模式如右圖所示:

通信機房的二套開關電源供電由二路220V/380V交流電源來完成,在整流開關電源之后變成48V,雙重化配置的電源由二套開關電源提供一路48V電源。二路輸入電源在雙重配置電源的作用下經兩個大功率的二極管隔離,以便讓光電轉換設備能夠使用。這種方式能使供電可靠性得到極大的提升,并能將一個機柜里同類設備供電安全問題得到解決。

按照雙重配置電源的要求,根據實際狀況,使用雙路直流配電箱。其工作原理如下:此設備的正極直流輸入為二路48V,二路負極直流輸入端串聯了大功率二極管,電流為200A,耐壓是100V,反向電壓則為1200V。在二路直流輸入正常的情況下,由電壓比較高的一路或者二路為負載供電,如果一路供電產生問題,那么就由二路來進行正常的供電。

3 雙電源供電形式的模擬實驗

3.1 測試電路的組成 為保證接入的雙電源供電是可靠和可行的,同時對雙電源設備的實用性和技術指標進行驗證,通信人員通過在機房進行模擬測試平臺的搭建,它的目的就在于在隔離二極管被損壞之后,檢測雙直流配電箱是否會對電源設備以及所帶負載形成不良影響。

兩只20A的空氣開關與兩只大功率的隔離二極管共同構成測試電路,其負載則屬于直流電阻。

3.2 對二路48V電源進行模擬并正常供電 在負載中接入直流配電箱,兩路電源試驗中所用的兩只20A開關全都處在開路狀態。第一路的輸入電壓介于53.9至52.8之間,并逐漸降低;第二路的電壓則一直處在52.8V,這時其負載電流是3A,而負載電壓則由53.2V開始隨著第一路電壓的降低而降低。起初第一路電流是3A,也就是說二極管能正常導通,第二路電流則為0A,也就是二極管的正反向都截止。在第一路與53V接近時,第二路便產生正向導通的電流,直到電壓在52.8V正常導通為止。由此可知,在電壓維持一致的情況下,二路電源的二極管都正向導通并且一起工作,當二路電壓的壓差超過0.2V時,具備較高電壓的線路工作,而另一路則產生正向截止,這時二路電源的二極管都出現反向截止的情況,也就是二路電源產生隔離。

3.3 對第一路二極管的擊穿進行模擬 第一路的輸入電壓為53.9V,而第二路的電壓則為52.8V,這時的負載電壓是53.2V,負載電流是3A。當第一路20A空開處在閉合模擬狀態下時,第一路二極管被擊穿,這時的負載電壓是53.9V,而第二路52.8V電壓的正反向都出現截止現象。由此可見,具有較高電壓的二極管擊穿,其負載電壓也由53.2V上升至53.9V,此時正向導通電壓下降0.7V,沒有對負載以及第二路形成不良影響。

3.4 對第二路二極管的擊穿進行模擬 第一路的輸入電壓是53.9V,而第二路電壓的輸入電壓則為52.8V,這時的負載電壓是53.2V,負載電流是3A。在第二路20A空開處在閉合模擬時,第二路的二極管被擊穿,這時的負載電壓還是53.2V,并且第一路的二極管是處在正向導通狀態的,對其進行反向截止,則第二路形成反向電流。由此可知,具有較低電壓的二極管擊穿,其負載電壓依舊是具備較高電壓的第一路。因為第一路電壓比第二路電壓大,所以只會對第二路進行反向充電,而不會對負載形成不良影響。

3.5 模擬的兩路二極管全被擊穿 第一路的輸入電壓是53.9V,而第二路電壓的輸入電壓則為52.8V,這時的負載電壓是53.2V,負載電流是3A。在第一路和第二路的20A空開都處在閉合模擬狀態時,對第二路二極管的擊穿進行模擬,這時兩路都有電流通過,并且負載電壓還是53.9V。由此可得知,二路二極管均消失,并且負載工作正常,并且由二路電源電壓比較高的位置向一路電壓較低的地方進行反向充電,但其并未對負載形成任何不良的影響。

4 結語

在光纖繼電保護的光電轉換裝置中使用雙電源方式進行供電,無論產生任何工況,此種運行方式都不會對負載造成任何不良影響,就算是二路二極管被全部擊穿也只會導致二套電源的高壓電源向低壓電池進行反向充電的情況。由此便可得知,此種方式能使繼電保護通道提升可靠性和安全性??偠灾虢鉀Q問題,要想使電網得到發展,就必須對雙電源供電方式加以正確使用,同時對電力通信網絡資源加以合理利用,并采取科學的網絡理論來進行問題的分析,進而使雙電源供電方式得以正確建立,并最終達到使雙電源供電方式運行效率得到提升的目的。

參考文獻:

[1]馬偉東.繼電保護裝置電源監測及持續供電系統的研究[D].華北電力大學,2012.

[2]王志亮.光纖保護通道故障處理及方法[J].電力系統通信,2010,09:70-73.

[3]劉凱里.數字化變電站繼電保護優化配置研究[D].華南理工大學,2013.

繼電保護的保護方式范文4

【關鍵詞】電網系統;自適應繼電保護;控制系統

近年來,在我國電力行業發展的過程中,人們為了使得電網系統和設備的控制能力得到有效的提高,就將一些先進的通信技術應用到其中,從而讓人們對電網系統和設備進行有效的控制管理,使得電力系統在運行的過程中不容易出現故障問題。而自適應繼電保護系統的應用,這是在通信技術的基礎之上,通過對電力系統運行方式變化信息的分析,來對繼電保護系統的整定值進行在線修改,以確保繼電保護系統的運行狀態時刻具有最佳的保護性能。在通常情況下,這種自適應繼電系統在實際應用的過程中,還具有選擇性、快速性等方面的特點,這不但使得電網系統的運行功率得到明顯的提升,而且大幅度的增強了電力系統的靈活性和安全性。下面我們就對自適應繼電保護系統在電網系統的實際應用進行簡要的介紹。

1、開環與閉環斷續控制系統

電力系統在運行的過程中,我們可以將機電保護裝置看作一個自動化的控制系統,當電力系統在出現故障問題的時候,它就會發出相應的通信信號,使得故障元件和整個電力系統分離,使得電力系統安全穩定的運行。在一般情況下,普通的繼電保護系統在實際應用的過程中,都是采用離線修改的方法,來對機電保護系統的整定值進行計算,從而應用到電力系統當中,使得電力系統可以安全穩定的運行,這樣就使得機電保護系統和電力系統組成了一個開挖斷續的控制系統。

不過這種開挖斷續控制系統在實際應用的過程中,雖然其組成結構十分的簡單,但是它并不能使得控制系統達到最佳的狀態,從而對電力系統的性能有著一定的影響。為此我們在對其控制系統進行有效的控制管理,我們就通過自適應控制的園林,來對繼電保護裝置的整定值進行在線修改,從而使得繼電保護系統在使用的過程中,可以根據電力系統的運行情況,來對其進行適當的控制調整,從而使得繼電保護系統,可以在電力系統中有著最佳的保護能力。因此我們就將這種結構體系稱之為閉環斷續控制系統。

目前,在我國電力行業發展的過程中,人們一般都是采用的閉環斷續控制系統,來對其進行處理,從而使得電力系統在過程中有著良好的保護狀態??梢?,閉環斷續控制系統在實際應用的過程中,主要是以自適應繼電保護裝置和電力系統為主要的控制對象,從而在電力系統的運行方式出現變化的時候,人們就根據計算機信息技術來對繼電保護裝置的整定值進行適當的修改,從而可以對電力系統中存在的故障問題進行有效的處理,而且在一般情況下,這種方法只需要幾秒鐘就可以保障電力系統的正常運行,這就充分的體現處理了閉環斷續控制系統的快速性。

近年來,在我國電力行業發展的過程中,自適應繼電保護系統已經得到了人們的廣泛應用,并且人們為了使得其工作性能得到明顯的提高,我們也將一些新型的科學技術應用到其中。從而使得自適應繼電保護系統的功能得到優化,其中主要表現為以下幾點。

①自我檢查功能:電力系統在使用時,自動檢查功能的應用可以使得自適應繼電保護裝置的的靈活性得到進一步的以提高,這就使得電力系統如果出現故障問題,那么繼電系統就可以及時的發出緊急信號,從而電力系統進行有效的保護處理。

②動作特性自動檢測:為了使得自適應繼電保護裝置可以對電力系統的動作特性進行很好的控制管理,我們在對電力喜用運行的方式進行相關的要求,從而根據其相應的運行方法來對其繼電保護控制系統的整定值進行在線修改,使其保護性能時刻保持在最佳的狀態下。

③在線調整:自適應繼電保護系統的在線調整,主要是根據電力系統運行狀態來進行的,從而使得電力系統可以安全穩定的運行。

2、分布式自適應繼電保護系統的結構

電力系統是一個典型的分布式系統,電力系統運行管理一般分為:網調級、省調級、地調級和發電廠或變電所級。各級管理部門均配備計算機,因此,自適應繼電保護系統中的計算機系統應采用分布式結構,以便利用各級管理部門現有的計算機。電力系統中的每個電氣元件均裝有繼電保護裝置,自適應繼電保護系統中的繼電保護系統指的就是這些繼電保護裝置的集合。考慮到構成分布式自適應繼電保護系統的需要,應根據這些繼電保護裝置所屬的發電廠或變電所將繼電保護系統劃分成若干個子繼電保護系統,然后將發電廠或變電所的計算機與相應子繼電保護系統融為一體構成子自適應控制器。

3、全局控制方式與局部控制方式

計算機系統對子自適應控制器的控制可采用全局控制和局部控制2種方式。所謂全局控制是指當電力系統運行方式發生變化時,變化信息經數據通道傳遞給計算機系統,計算機系統根據所接收的信息在線確定出對應電力系統新運行方式所需的繼電保護系統的整定值,將這組新定值經數據通道傳至所有子自適應控制器,使繼電保護系統的整定值更新。所謂局部控制是指當電力系統運行方式發生變化時,變化信息經數據通道傳遞給計算機系統,計算機系統首先根據預先人為給定的原則在繼電保護系統中判斷出受電力系統運行方式變化影響的區域(簡稱為擾動域),然后在線確定出電力系統新運行方式下擾動域內繼電保護裝置的新定值,將這組新定值經數據通道傳遞給擾動域所涉及到的子自適應控制器,使擾動域內的繼電保護裝置的整定值更新。

全局控制的控制方法比較簡單,不存在子自適應控制器之間相互協調的問題,但當電力系統運行方式變化時,則需要重新在線確定電力系統中所有繼電保護裝置的整定值,計算量和數據傳送量均比較大,當系統規模大到一定程度時整定計算速度很難滿足在線要求,因此,全局控制方式僅適用于規模比較小的電力系統。同全局控制方式相比,當電力系統運行方式變化時,局部控制方式僅需重新整定擾動域內繼電保護裝置的整定值,在線整定計算速度快,計算量和數據傳送量均比較小,特別適用于大規模電力系統,但子自適應控制器之間存在著相互協調的問題。

4、結束語

目前在我國電力行業發展的過程中,自適應繼電保護裝置已經得到了人們的廣泛應用,這不僅使得電力系統的安全性和穩定性得到了進一步的提高,還有效的促進了我國電力行業的發展建設。而且隨著時代的不斷進步,人們也將許多先進的科學技術應用到了繼電保護控制系統當中,從而使得繼電保護裝置的性能得到了進一步的優化,為我國電力行業的發展打下了扎實的基礎。

參考文獻

繼電保護的保護方式范文5

【關鍵詞】微機五防 智能化 遙控閉鎖控制器

由于自動化系統在迅速發展,人們將其逐步運用到電力領域中,因此使得電力行業的運行方式發生巨大的改革,傳統的電動設備均要進行手動進行掌控和操作,引進自動化系統之后已完全實現了智能化和自動化操作模式。雖然該種運行方式極大的減少了人力資源的浪費,但是在實施遙控操作時沒有可靠并且可以不斷完善的五防閉鎖,因此只能實現單機控制的遙控操作在設備程序混亂或者出現自然災害時,很容易造成帶你動設備的執行錯誤的命令引發重大事故。針對這一問題本文就從微機五防的發展為切入點,闡述其在繼電保護二次回路中的應用實踐。

1 概述

1.1 微機五防的相關要求

電力系統的安全一直是人們非常重視的一個環節,據了解每年由于電氣的失誤操作而引發的重大事故,給國家和社會直接造成了巨大的經濟損失,嚴重影響了國家的和地區經濟的發展。我國早在上個世紀90年代就頒布了對于微機五防電氣設備的操作要求,同時了電氣防誤運行管理以及使用的基本原則。新世紀以來國家正式了相關書面要求規定,明令指出使用計算即進行遙控或者就地操作時,設備應該具有防誤閉鎖功能。本世紀初期各地政府先后出臺了電網系統中使用自動化技術的規范,并要求將微機五防嵌入自動化系統之中,為防誤閉鎖提供更好的服務。

1.2 微機五防的發展

科技的發展帶動著電力系統的不斷革新,在電力系統中應用的防誤閉鎖系統更是緊跟其腳步。然后閉鎖方式的發展先后經歷了機械閉鎖、電磁閉鎖、電氣連鎖等階段,直至現在的微機五防系統。但是不管是機械閉鎖、電磁閉鎖還是電氣連鎖方式在對二次回路的實際應用中均存在這機械卡死、接線復雜、無法全站閉鎖等局限性逐漸被人們拋棄。微機五防系統是基于網絡通信技術在變電站中的應用發展而來的,該系統能夠使用高壓開關設備來控制電氣的誤操作。

2 微機五防的幾種模式

2.1 獨立五防模式

所謂的獨立五防系統它是和SCADA系統相互獨立,主要有模擬屏、電氣編碼鎖、機械編碼鎖、電腦鑰匙、五防機和后臺機組成。五防機的作用就是對于下站控層的開票和五防功能進行操作,當后臺系統的操作員在實施站上操作時,在實施的操作設備號碼以及將要進行的操作請求都會傳送至五防機內進行判斷,判斷完成之后將結果反饋給后臺的系統,然后在發送一系列的遙控命令或者直接將操作中止。獨立五防模式的缺點:

(1)獨立五防系統都是使用的計算機系統,所以機器比較容易出現故障,在運行時缺乏長期的穩定性核可靠性。

(2)獨立五防系統不能對設備的調試和檢修等正常操作進行識別,因此許多操作沒有辦法實施電腦鑰匙程序進行解鎖,在強制解鎖過程中時常因為走錯間隔而出現誤操作造成不必要的損失,

2.2 一體化五防模式

一體化五防系統的主要組成部分為電氣編碼鎖、機械編碼鎖、電腦鑰匙、以及后臺機。與獨立五防模式不同,該種模式是將五防軟件內嵌入SCADA系統之中,其操作相對比較簡單,只需要一個操作員在在站上便可實現監控、開票、五防等操作。一體化五防具有以下優點:

(1)一體化五防模式的操作比較簡單,同時運行系統非常穩定和可靠。

(2)一體化五防模式日常的維護內容主要包括鎖具和電腦鑰匙,五防系統進而監控系統一體使的數據維護和鎖具維護方面均有了明確的分工,提高了運行的可靠性。

(3)一體化五防模式可以充分發揮監控系統功能,能夠實現在任何一臺設備上進行開票和五防的操作,避免由于某一臺設備發生故障而導致整個系統癱瘓的局面。

2.3 在線式五防模式

為了進一步加強電力系統的自動化進程,提升操作的有效性和安全性,人們將通訊技術、計算技術和微電子技術進行組合開發出一種新型的防誤閉鎖模式,這種新型的微機五防模式主要是利用通訊技術和計算機技術的微控制器來實現邏輯的判斷,將整個現場的防誤閉鎖系統連接成一個網絡,然后由整個網絡來檢測設備的運行狀況同時閉鎖和解鎖命令,減少人力資源的浪費。它的特點主要包括:

(1)防誤閉鎖裝置能夠進行智能判斷,主機可以將所有的房屋裝置進行檢測。

(2)能夠準確并及時的獲得網門、地線等各個設備的實時信息,給系統的邏輯判斷提供可靠地數據。

(3)操作時間較短,因此對于緊急的事故處理更加迅速,降低損失。

3 微機五防在繼電保護二次回路中的應用

3.1 微機五防遙控閉鎖裝置的組成

微機五防系統的設備比較多,但是和繼電保護器回路相關的設備只包括遙控閉鎖裝置,遙控閉鎖控制器主要管理遙控閉鎖繼電器,管理的過程中利用一對屏蔽雙絞線進行操作的。遙控閉鎖繼電器包括三種類型分別是分離式安裝繼電器、單節點繼電器以及雙接點繼電器。其中分離式安裝遙控閉鎖繼電器,它的鑰匙手動解鎖接口和遙控閉鎖接點均分開安裝,連接之后可以進行手動或者遙控操作,因此非常適宜與進行現場安裝但是不能進行開口的斷路器回路。其主要有兩個組成部分分別是點編碼鎖和遙控閉鎖繼電器;單接點遙控閉鎖繼電器:它的組成相對簡單,主要包括一個編碼、一個遙控閉鎖接點、一個解鎖鑰匙接口,其最適宜于那些合閘和分閘回路都是使用的一個電源的回路控制設備。有一個端子直接接入測控保護系統,其合閘和分閘主要是在內部進行實現的;雙接點遙控閉鎖繼電器:相比于單節點遙控閉鎖繼電器而言,顧名思義其有兩個完全獨立的閉鎖接點,相應的也有兩個供解鎖用的接口,這種繼電器主要適用于線路的合閘和分閘均能夠獨立工作的的復雜回路,所適用的范圍非常廣泛。

3.2 微機五防遙控閉鎖裝置和繼電保護的二次回路的應用

(1)閉鎖斷路器。將遙控閉鎖繼電器與能夠進行就地操作控制和斷路器遙控的回路進行串聯,串聯之后不會影響之前的設備保護以及重合閘等動作。

圖1中閉鎖接線圖是高壓斷路器控制回路中應用單節點遙控閉鎖繼電器的示意圖。采用一個閉鎖終端對于整個回路實施控制,但是一個閉鎖終端完全可以實現兩種方式的閉鎖,線路中遙控閉鎖繼電器能夠很好的和DNBS點編碼鎖進行兼容。如果合閘和分閘的回路并非一個回路,那么要將單接點遙控閉鎖繼電器改換成雙接點最終實現閉鎖功能。

(2)閉鎖電動隔離開關、電動接地刀閘。在隔離電動接地閘刀和開關時,線路改造的原理和斷路器閉鎖的原理基本相似,強調一點即就是要保證電氣操作的回路閘刀在進行分合動作時,遙控閉鎖繼電器實現閉鎖就可以。

圖2中的接線示意圖只應用于三種遙控閉鎖接線回路:一是隔離開關不采集分位的線路;其二是隔離開關只采集分位的回路線路;其三是在合位具有輔助接點通用遙控閉鎖接線路。從圖中看出YKBSJ進行整定時時間一般保持在30ms,對于220kv或者電壓更高的變電站,其開關設備的隔離是通過分相遙控分合來實現的話,在線路改造時應該遵循具體的線路圖紙進行,在選擇繼電器時應該根據實際情況進行。

3.3 微機五防遙控閉鎖裝置和監控系統的結合

微機五防系統相對于監控系統來說是完全對立的。但是在運行的過程中兩個系統能夠共享整個系統中的所有設備的狀態信息,在雙通信通道的情況下兩個系統均能自行開啟執行終端設備,但是在系統執行終端接點出進行串聯。如果沒有操作任務時,即使是由系統中的軟硬件出現故障或者損壞,執行終端無法正常開啟,也不會造成誤操作的發生,從而實現強制閉鎖狀況。遙控閉鎖系統能夠直接接入到現場的五防系統中,從讀取繼電器中的信息然后對整個系統下達解鎖、閉鎖的命令,如圖3所示。

在進行遙控操作時,工作人員可以先進行防誤模擬操作實驗,待能夠正確進行執行操作時,防誤主機會向遙控閉鎖繼電器下達相關的解鎖或者閉鎖命令,如果下達的是解鎖,那么對閉鎖的控制節點便預先吸合。等到所有的操作流程熟悉之后,操作人員可再次進行控制的設備進行防誤操作;如果被控設備的操作出現變位信號,監控系統會立即將此時的設備狀態發送至防誤主機內,然后由主機對設備實施解鎖控制,從而保證電力系統的可靠和安全運行。

4 結束語

綜上所述,電力影響著整個國家甚至是整個世界的民生、經濟發展,因此電力安全也是世界性的問題,人們對于電力的關注熱度不減的主要原因是穩定可靠的電力輸送能給人們帶來穩定的經濟來源,提升生活質量。目前在電力安全領域的微機五防系統得到了廣泛的應用和發展,本文從微機五防在繼電保護二次回路中的應用進行探討,發現微機五防系統能夠大大降低變電站的誤操作,希望該系統能夠廣泛應用于各地的電力系統造福于民。

參考文獻

[1]蔡菁,紀陵.微機五防系統的發展與探討[J].泰州職業技術學院學報,2011(20).

[2]許紅艷.淺談微機五防在繼電保護二次回路的應用[J].科技創新與應用,2013(23).

[3]莫鎮光.微機五防系統在變電站的應用[J].中國高新技術企業,2012(10).

繼電保護的保護方式范文6

關鍵詞:電力工業 變壓器 事故 國民經濟

中圖分類號:TM63 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)10(b)-0132-01

1 電力變壓器概述

現階段,電力作為和行各業廣泛采用的能源,成為行業運行的基礎條件。而對于遠距離用地地區要經過傳輸。當傳輸的功率固定保持不變時,傳輸的電壓越高,則所需的電流越小,因為電壓將正比于電流。所以用較高的輸電電壓可以獲得較低的線路壓降和線路損耗。就目前現狀來看,要想制造電壓很高的發電機,技術要求較高,無法達到,所以要用專門的設備將發電機端的電壓升高以后再輸送出去,這種設備就是所說的變壓器。另一方面,在受電端通過用降壓變壓器將高壓降低到配電系統的電壓,還要經過一系列配電變壓器將高壓降低到合適的范圍內的值以供使用。

一般來講,用于交流電能轉換的電氣設備就是變壓器。它能夠把一種交流電壓、交流電流的電能轉換成相同頻率的另一種交流電壓、交流電流的電能。電壓經降壓變壓器變壓后,通過獲得各種用電設備所需的電壓,獲得相應的電能,來滿足用戶所用電的需要。變壓器在運行過程中,在各種因素的影響下可能導致變壓器出現故障;當變壓器出現故障時,就會限制發電機的出力,對部分用戶的供電量就會減少;忽視變壓器的檢查,如果不及時維修發現事故并進行處理,可能對整個電網安全可靠供電系統造成很大的威脅,也會影響整個國民經濟的發展水平和速度。

2 電力變壓器在運行中常見事故

電力變壓器是傳輸、分配電能的紐帶,是電力網的關鍵,其安全運行不僅關系到廣大用戶的電能質量,也關系到整個系統的安全程度。電力變壓器的健康狀況決定其可靠性,這也與設計制造、結構材料、檢修維護等有密切相關。變壓器在發生事故之前,通常都會有異常情況,因為變壓器內部故障是由輕微發展為嚴重的。目前,變壓器在運行中常見的事故如下。

2.1 變壓器聲響問題

變壓器在運行一段時間后,內部常出現異常聲響。引起這種現象有多種可能:嚴重的過負荷會使變壓器內部發生沉重的“嗡嗡”聲;內部有接觸不良或有擊穿點,使變壓器內部發生“噼啪”的放電聲;變壓器中的個別零件松動,變壓器鐵芯沒有被夾緊,造成硅鋼片振動,會發出強烈噪聲;電網中有接地或短路故障時,繞組中流過很大的電流,會發出強烈的噪聲;鐵芯出現諧振,變壓器發生忽粗忽細的噪聲;變壓器的原邊電壓過高、電流過大都會發生異聲;過電壓、繞組或引出線對外殼放電,或鐵芯接地線斷開,致使鐵芯對外殼放電,均使變壓器發出放電聲。

2.2 變壓器油位、油溫、油質問題

對于油位,通常情況下油位的變化也受到油溫的影響。隨著油溫的變化,油位也相應出現—定范圍的改變。然而,在特殊情況下,出現滲油、滲水等故障和其他事故時也會引起油位的升降變化。其次,負荷狀況、環境溫度等條件也與油溫的變化有關。所謂“假油位”現象,就是當油位變化與這些因素不一致時出現的;還有一種情況就是當油標管堵塞,或者防爆管排氣孔堵塞等,這都可能產生假油位。對于油質,變壓器油的主要作用是冷卻和絕緣。當長時間過熱運行或殼體進水,吸收潮氣,會使油質變壞。對于油溫,當變壓器正常運行時,油溫如果突然升高經常是變壓器內部過熱的原因。鐵芯著火,繞組匝間短路,內部螺絲松動等現象都易在繞組與外殼間發生擊穿放電,造成嚴重事故。

2.3 變壓器著火

當變壓器內部發生故障時,又沒有及時的進行處理,就有可能著火,引發火災。如果變壓器著火,油箱內的絕緣油會燃燒,進而變成氣體;緊接著就是油箱爆裂,燃燒著的絕緣油向變壓器外部噴出,從而引起更大的火勢,最終將會對機械設備、人身安全、財產等造成損害。變壓器在運行過程中,其導線內部或外部出現短路現象,當受到嚴重過負荷、雷擊或外界火源逼近變壓器等變壓設備時,都可能導致變壓器著火。

2.4 接頭過熱

載流接頭作為變壓器本身及其聯系電網的重要組成部分,如果接頭連接工作做不到位,將引起聯線的發熱,嚴重會出現燒斷現象,變壓器的正常運行和電網的安全供電受到了嚴重限制。所以,一定要及時解決接頭過熱問題,杜絕產生用電事故。對于銅鋁連接,變壓器的引出部位屬于銅制的,當處于潮濕的場所時,不能將鋁導體用螺栓與銅端頭連接一起,以免產生問題。當含有溶解鹽的水分滲入銅與鋁的接觸面中,受到電耦的作用后,會出現電解反應,鋁被強烈電腐蝕后,結果,觸頭很快就會遭到損壞,以致發熱甚至可能造成重大事故。

3 電力變壓器的保護預防措施

3.1 在變壓器運行方面

首先,對于沒有人值班的變電所要按規定要求進行巡查。對于一些特殊天氣條件,例如高溫、污穢、大霧、雨雪等,應增加對相關裝置發生故障時檢查次數,除巡查外,還應有安排地進行變壓器的停電清掃,來確保變壓器處于可以完好的狀態運行。其次,對與檢修過或長時間不用的變壓器,還應當檢查其接地線是否正常;核對分接開關的位置和測量絕緣電阻也是非常必要的;檢查變壓器上層油溫是否處于所規定的范圍內;可以通過定期用紅外線測溫儀對變壓器進行測溫。由于每臺變壓器受到的負荷不同、所處的冷卻條件、季節不同等,所以運行中的變壓器不能以上層油溫不能超過所規定的值為依據,還應以往運行經驗為依據,還可以通過與上次的油溫進行對比。再次,對于油質的檢查,透明、微帶黃色的油質較好;油面應符合周圍溫度的標準線。

3.2 在變壓器保護預防技術方面

一方面,安裝一些避雷器進行保護,防止雷擊過電壓。配電變壓器是配電網中非常重要的設備,一旦發生雷擊損壞事故,就會造成停電,直接影響到工農業生產和人民生活和安全問題。所以,如果條件允許的情況下,最好采用避雷器來保護,在中性點不接地的系統中,也可采用兩相閥型避雷器一相保護間隙的保護方式。另外,也可根據具體情況在變壓器低壓側加裝避雷器或擊穿保險器,能進一步提高變壓器安全可靠性。另一方面,要有選擇性地對故障線路進行切除,通過正確選擇熔斷器的熔體及低壓過電流保護定值,從而全方面有效地保護配變。

4 結語

要使配電變壓器保持長期安全可靠運行,必須清楚變壓器的常見事故及處理方法,一方面加強日常的運行管理檢查;一方面提高保護配置技術水平。從業人員一定要做到勤檢查、勤維護、勤測量,及時發現問題及時處理,采取各種措施來加強配電變壓器的保護,防止出現故障或事故,以保證配電網安全、穩定、可靠運行。

參考文獻

[1] 李丹娜,孫成普.電力變壓器應用技術[M].中國電力出版社,2009.

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