繼電器保護基本要求范例6篇

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繼電器保護基本要求

繼電器保護基本要求范文1

關鍵詞:變電站;電力系統;繼電保護裝置

Abstract: with the rapid development of economy, the power consumption in China has been increasing, the safety of electric start to become the national economic security and an important component. The power system of relay protection device is to ensure the safe and stable operation of the grid of the first line of defense for the rapid development of electric power system to provide security. This paper first introduced the substation the basic requirements of the relay protection device and its main task; Then that the common substation relaying protection; Finally expounds the relay protection device of safety management.

Keywords: substation; Electric power system; Relay protection device

中圖分類號:F407.61文獻標識碼:A 文章編號:

1引言

繼電保護是電力系統在發生故障或出現威脅安全運行狀況時,利用繼電器保護發電機、變壓器、輸電線路等電力系統元件免受損壞的措施。利用它可以在最短時間內,自動從系統中切除故障設備,或者發出信號讓工作人員能及時排除故障,從而將損失減少到最小。對于繼電保護的評價指標是可靠性,表示在某一范圍內,出現故障后,它能給出反應動作,而在其保護范圍內不應有動作出現時,絕不出現誤動作的情況。如果繼電保護裝置出現拒動或誤動都會給電力系統造成不可估量的損失。電力系統繼電保護裝置(Power SystemRelay Protection Equipment),是指當電力系統中的發電機、線路等電力元件或電力系統本身發生了故障危及整個電力系統的安全運行時,能夠及時向運行值班人員發出警告信號,或者根據程序直接向其所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化設備。

2變電站繼電保護裝置的基本要求和主要任務

2.1基本要求

由于繼電保護裝置要求在變電站的設備和線路出現可能危及電力系統安全運行的故障時,能夠及時控制相應斷路器跳閘以控制故障的影響范圍,并發出警報。因此,對其有以下基本要求:

(1)選擇性。其主要要求內容就是上、下級電網(也包括同級)的繼保裝置之間應遵循逐級配合的原則來進行整定,以保證故障發生時能夠有選擇性地切除故障。例如,在變電站某個設備或線路發生故障時,應首先由故障點的保護動作來切除故障。當故障點的保護、斷路器拒動時,才由相鄰設備或線路的保護、斷路器動作來切除故障。

(2)快速性,這是繼保裝置對動作時間的要求。在故障發生時,為縮小故障影響的范圍,確保系統穩定性,減輕故障設備和線路的損壞程度,繼保裝置必須在最短時間內切除故障,這對提高備用設備自動投入和自動重合閘的效果也很有利。

(3)可靠性。若繼保裝置在變電站正常運行或故障不在保護范圍內時動作了,就被稱為誤動;而若保護裝置在應該動作時卻沒有動作就被稱為拒動。繼保裝置在選用時都盡量采用運行經驗豐富、裝置可靠性高、原理簡單和維護方便的保護,就是因為繼保裝置的誤動和拒動會嚴重影響裝置的可靠性,進而嚴重破壞電力系統的安全穩定運行。

(4)靈敏性。靈敏度越高,就說明繼保裝置對故障的反應能力越強,保護動作的反應時間越短??梢酝ㄟ^對繼保裝置的整定值進行調校來實現更好的靈敏性。整定值的調校應由供電部門具有校驗資質的專業人士一年進行一次。

2.2主要任務

繼電保護裝置組成見圖1,其主要任務包括:

(1)對變電站電氣設備的不正常工作情況作出反應,一方面由裝置自動地進行調整,另一方面將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。并根據不同的設備運行維護條件和不正常工作情況發出相應信號,提醒變電站值班人員迅速采取措施以恢復電氣設備的正常工作。

(2)監視變電站運行情況,最大限度地減少變電站故障對變電站設備和線路損壞,并降低故障對電力系統安全運行的影響。在故障發生時,故障點的繼保裝置應迅速準確地動作使故障設備或線路及時與電力系統斷開。

(3)實現電力系統的自動化和遠程操作,如備用電源自動投入、自動重合閘、遙控、遙測等工業生產自動控制功能。

3常用的變電站繼電保護裝置

在變電站中,常用的繼電保護裝置主要有:

3.1電壓保護

(1)過/欠電壓保護,主要是防止變電站設備由于雷擊、雷電波入侵、操作過電壓等特殊情況導致電壓突然升高,或其他情況導致電壓突然降低,致使電氣設備損壞而設置的繼電保護裝置。如在變壓器低壓側裝設避雷器是用來防止雷電波從低壓側侵入而擊穿變壓器絕緣;在變壓器高壓側裝設避雷器就是用來保護變壓器。

(2)零序電壓保護,可用來預防因為變壓器某一相絕緣遭到破壞時發生單相接地故障。零序電壓保護在三相三線制中性點絕緣(不接地)的電力系統中有廣泛的應用。在正常運行及相間短路時,一次側零序電流為零(相量和),二次側有很小的不平衡電流。在單相接地故障發生時,接地零序電流會流入電流繼電器,一旦達到或超過整定值,繼電器就會動作并發出信號。

3.2電流保護

(1)電流速斷保護。理論上,電流速斷保護沒有時限,即以零秒及以下時限動作以切除故障。其一般按照變壓器二次側發生三相短路電流或被保護電氣設備及線路末端可能出現的最大短路電流來整定動作值。

繼電器保護基本要求范文2

關鍵詞:變電站 運行維護 故障處理

1、引言

在電力系統的運行過程中,往往由于電氣絕緣損壞,操作維護不當或者外力破壞等原因,造成電力設備故障或不正常的運行狀態,為維持非故障設備的繼續運行,能及時發現并采取有效措施迅速排除故障點是非常必要的,繼電保護的任務即是自動迅速而準確地將故障設備從電力系統中切除,保證非故障設備的繼續運行,并防止故障設備繼續遭到破壞,及時針對各種不正常的運行狀態,自動發出信號,使值班人員得以及時察覺和采取必要的措施,把事故盡可能限制在最小范圍內。在供電系統中還采取了備用電源自動投入等自動裝置,通過繼電保護和自動裝置相配合,可在輸電線路發生暫時性故障時,迅速投入備用電源,即雙電源用戶的備自投系統,使重要設備繼續獲得供電,從而提高對用戶供電的可靠性。

2、繼電保護的基本要求及運行維護

2.1 對繼電保護的基本要求

2.1.1 可靠性

是對繼電保護的一個最根本的要求,當保護該動作時不應拒動,不該動作時不應誤動作,反之,則使保護本身成為事故的根源,造成事故的擴大,其主要原因是由制造安裝質量問題以及運行維護管理不當,配置整定不合理等引起的,這就要求從業人員不僅要技術強,還要熟知其性能。經驗證明在滿足其要求的前提下,應該盡量采用較為簡單的保護方式。

2.1.2 靈敏性

是指保護裝置對其保護范圍內發生異?,F象及故障的反應能力,這種反應能力一般通過被保護設備發生故障時的實際參數與保護裝置動作參數的比較來確定,即靈敏系數,靈敏系數越高,表明反應能力越強;對不同的保護裝置和被保護設備,靈敏系數的要求也是不同的。但對靈敏系數的要求均大于1,在《繼電保護和自動裝置設計規程》中明確規定一般不小于1.2。

2.1.3 快速性

一般要求繼電保護快速動作,以盡可能短的時間將故障與系統切除,以盡量減少事故的影響,提高系統并列運行的穩定性,減輕電弧對故障設備的破壞,加速系統電壓的恢復,少受故障影響,防止故障的擴大發展。

但對于只是用來反映電力系統不正常工作狀態的保護裝置,就不要求快速動作,如過負荷保護等都是具有較長動作時限的。

2.1.4 選擇性

系統發生故障時,繼電保護裝置有選擇地切除故障設備,保證非故障部分繼續運行,從而將事故影響限制在最小范圍內。它通過正確地制定上下級保護的動作時限和電氣動作值的大小來達到配合,使下一級開關比上一級開關先動作。

2.2 繼電保護裝置的運行維護

繼電保護裝置的校驗周期和內容:

(1)為了保證電力系統故障情況下,繼電保護裝置能正確動作,對運行中的繼電保護裝置及其二次回路應定期進行校驗和檢查。對一般10kV用戶的繼電保護裝置,應每兩年進行一次校驗;對供電可靠性要求較高的用戶以及35KV及以上的用戶,一般每年應進行一次校驗,此外,在繼電保護裝置進行設備改造、更換、檢修后以及在發生事故后,都應對其進行補充校驗。

對于變壓器的瓦斯保護,應結合變壓器大修同時進行校驗。對瓦斯繼電器,應每三年進行一次內部檢查,每年進行一次充氣試驗。

(2)對運行中的繼電保護裝置,應按下列項目進行校驗:1)對繼電器進行機械部分檢查及電氣特性檢驗;2)二次回路絕緣電阻測量;3)二次通電試驗;4)保護裝置和整組動作檢驗。

2.3 繼電保護裝置的運行維護

(1)在繼電保護裝置的運行過程中,發現異?,F象時,應加強監視并立即向主管部門報告。

(2)繼電保護動作開關跳閘后,應檢查保護動作情況兵查明原因。恢復送電前,應將所有的掉牌信號全部復歸,并記入值班記錄及繼電保護動作記錄中。

(3)檢修工作中,如涉及供電部門定期校驗的進線保護裝置,應與供電部門進行聯系。

(4)值班人員對保護裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換轉換開關及卸裝保險等工作。

(5)在二次回路上的一切工作,均應遵守《電氣安全工作規程》的有關規定,并有與現場設備符合的圖紙作依據。

3、常見故障處理方法及措施

3.1 常見的繼電保護故障的處理方法

(1)替換法:用完好的元件代替被懷疑有故障的元件,來判斷它的好與壞,可以快速縮小故障的查找范圍;

(2)參照法:通過對正常設備和非正常設備的相關技術參數對比,找出不正常設備的故障點。這個方法主要用于檢查接線錯誤、定值校驗過程中測試值與預想值有比較大差異的故障。在進行改造和設備更換之后二次接線不能正確恢復時,可參照同類設備的接線。并在繼電器定值校驗時,如果發現某一只繼電器測試值與整定值相差得比較遠,此時,不可以輕易做出判斷,判斷該繼電器特性不好,應當調整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路同類繼電器進行比較;

(3)短接法:將回路某一段或一部分用短接線短接,來進行判斷故障是否存在短接線范圍內或者其他地方,這樣來確定故障范圍。此法主要是用在電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉換開關的接點是否完好。

3.2 確保電力系統繼電保護正常運行的措施

(1)合理的進行人員配置,使人員調度和協助能順利進行;明確人員工作目標,以保證電力設備正常運行;

(2)完善各項規章制度:根據繼電保護的特點,健全和完善繼電保護裝置運行管理的規章制度;繼電保護設備臺賬、運行維護、事故分析、定期校驗、缺陷處理等檔案應逐步采用計算機管理跟蹤檢查、嚴格考核、實行獎懲;

(3)實行狀態檢修:對二次設備實行狀態監測方法,對綜合自動化變電站而言,是很容易實現繼電保護狀態監測的。

4、結語

隨著電力系統的快速發展,計算機和通信技術的快速提高,繼電保護也將沿著計算機化、網絡化、保護、控制、數據通信一體化和人工智能化的發展方向去發展。我們應不斷學習推進新技術的引進和應用,為電力系統安全運行提供保障。

參考文獻

繼電器保護基本要求范文3

近年來隨著計算機在社會領域的滲透,PLC的應用正在不斷地走向深入,同時帶動傳統控制檢測日新月益更新。在實時檢測和自動控制的PLC應用系統中,PLC往往是作為一個核心部件來使用,僅PLC方面知識是不夠的,還應根據具體硬件結構,以及針對具體應用對象特點的軟件結合,以作完善。本文介紹了以S7-200PLC為核心,對某供電局110KV電網“一線兩站”的備用電源自動投入裝置(簡稱備自投)進行了控制的應用,簡述了S7-200PLC的性能特點,詳細闡述了備用電源自動投入裝置的實現

講述備用電源自動投入裝置的軟件和硬件設計。首先介紹了此系統的開發意義及使用的開發環境,MPLABIDE系統和開發使用的PIC單片機芯片以及仿真器PICMATE2002。在硬件設計中論述了硬件總體設計過程,確定了技術指標及器件的選擇,著重描述了系統硬件電路設計、硬件設計框圖及所使用的各種芯片功能與特性,在軟件設計中重點剖析了軟件設計的過程,調試部分主要介紹使用調試軟件picamate2002和調試過程中出現的問題,以及最后解決問題的一些方法。

關鍵詞:PLC一線兩站備用電源自動投入

目錄

摘要i

目錄ii

第1章前言1

1.1PLC簡介1

1.1.1可編程控制器簡介2

1.1.2PLC的發展歷程2

1.1.3可編程控制器的優點4

1.2基于微處理器的工業控制系統5

1.3集散控制系統5

第2章可編程控制器控制系統7

2.1繼電器控制7

2.2工控計算機控制系統8

2.3冗余系統與熱備用系統9

2.3.1冗余控制系統9

2.3.2熱備用系統9

2.4PLC的接地10

第3章PLC自動控制系統可靠性研究11

3.1PLC控制系統可靠性簡介11

3.1.1控制系統可靠性降低的主要原因11

3.1.2設計完善的故障報警系統12

3.1.3輸入信號可靠性研究13

3.1.4執行機構可靠性研究14

3.2PLC控制系統抗干擾分析14

3.2.1電磁干擾源及對系統的干擾15

3.2.2PLC控制系統工程應用的抗干擾設計17

3.2.3主要抗干擾措施18

第4章備用電源自動投入的工作原理21

4.1用單片機組成的備用電源自投裝置21

4.2備用電源自動投入的工作過程22

第5章備用電源自動投入電路的設計25

5.1主電路接線備用電源自動投入主電路接線25

5.2備用電源自動投入的基本要求和動作程序25

5.2.1對備用電源自動投入的基本要求25

5.2.2備用電源自動投入的動作程序26

5.2.3斷路器的控制27

5.3備用電源自動投入時斷路器的動作程序27

第6章PLC系統配置及程序設計29

6.1PLC系統配置29

6.1.1PLC系統硬件配置29

6.1.2PLC輸入輸出接線29

6.2程序設計30

6.3基于PLC的備用電源自動投入裝置31

6.4BZT裝置投控規則31

7.1微型、小型PLC功能明顯增強32

7.2集成化發展趨勢增強32

7.3向開放性轉變33

7.4我國PLC生產的發展34

第8章結論37

致謝38

參考文獻39

附錄A40

第1章前言

在自動化控制領域,PLC是一種重要的控制設備。目前,世界上有200多廠家生產300多品種PLC產品,應用在汽車(23%)、糧食加工(16.4%)、化學/制藥(14.6%)、金屬/礦山(11.5%)、紙漿/造紙(11.3%)等行業。為了使各位初學者更方便地了解PLC,本文對PLC的發展、基本結構、配置、應用等基本知識作一簡介。

1.1PLC簡介

PLC作為一種專門從事邏輯控制的微型計算機系統,由于性能穩定﹑干擾性能強﹑設計配置靈活等特點,已是工業控制方面得到了廣泛的應用。自80年代后期,PLC已逐步滲透到了電力系統的中低壓供配電自動控制中,并在傳統的繼電器控制系統改造工程中據了主導地位。

可編程序控制器(ProgrammableLogicController)簡稱PLC,可編程控制器(ProgrammableController)簡寫成PLC,其中L為邏輯(Logic)的意思,第一臺可編程控制器是1969年在美國面世的。經過30多年的發展,現在可編程控制器已經成為最重要、最可靠、應用場合最廣泛的工業控制微型計算機。可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計;它采用一類可編程的存儲器,用于其內部存儲程序,執行邏輯運算、順序控制、定時、記數和算術操作等面向用戶的指令;并通過數字式或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機械或生產過程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P外部設備,都按易于與工業控制系統聯成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。

本文以西門子S7-200PLC為核心,對某供電局110KV電網中“一線兩站”的備自投裝置進行了控制,實現了兩變電站的相互備用,保證了對用戶的連續供電。

1.1.1可編程控制器簡介

繼電器保護基本要求范文4

關鍵詞:電路設計;電器控制;方法;比較

1簡述電器控制電路設計方法

電器控制電路設計方法最常用的有經驗設計法、邏輯設計法和電器工作流程圖方法?,F就多角度地分析敘述的三種方案。沒有固定模式,典型電路環節拼湊實現基本要求,依靠經驗進行設計的,這種方法叫經驗設計法。采用這類方案,應注意以下原則性的要求:第一點是在設計前,要調查清楚生產要求,需對同類產品分析與綜合,最大限度地實現工藝與功能要求。一般來說,只要滿足了起動、反向和制動,并在規定范圍內平滑調速,或是發出保護信號預報等基本問題,觀察其基本反映,征求設計人員的意見,因地制宜,針對性的對比綜合研究,提出詳實地設計計劃,以此作為該類方法的依存。第二點是電器控制電路在滿足基本生產要求后,應讓電路做到簡單、經濟。盡量少選用電器,數量少,節約成本。盡量選用驗證過的電路和環節,滿足實驗所求。盡量選用短的連接線,接觸點數量應越來越少。必須能實現三個盡量,把控設計方法在范圍內,才能更好地凸顯此方法的優勢。第三點是安全性在電路設計中是第一位的,若是連安全性都沒法保證,那么,設計的電路就根本沒法正常運作。選用壽命長、結構結實、抗干擾性能好的電器元件。必須避免以下三種情況,一是避免寄生回路在控制電路里出現。二是避免按次序接通電器后,另一電器的控制電路才能接通。三是避免誤操作,電路中需設有保護環節和一些信號指示等,保證電路能可靠的動作,減少事故發生的概率。電路里一般需有過載、短路、過流、過壓、失壓等保護措施,指示信號有合閘、斷開、事故、安全等。同時,電器聯鎖和機械聯鎖,在頻繁操作的可逆電路中,正反向接觸器之間必須是有聯鎖保護環節。電動機的起動方式根據電網容量的狀態決定,如它的電壓大小、頻率的波動范圍和沖擊電流允許值等參數。直接起動或是間接起動都需參照電路的實際情況決定。如果大容量接觸器的線圈是用小容量繼電器的觸頭來控制的,觸點線圈必須正確連接電器。同時,必須計算繼電器觸頭斷開和接通容量是否足夠。不夠時,小容量接觸器或中間繼電器必須增加,以此來保障電路狀態可靠的工作。第四點是減少人工操作的頻繁度,增加自動轉換控制的方式。盡量選擇操作和維修方便的控制機構,在控制形式上,能便捷地在兩種控制方式之間自由轉換,避免帶電檢查和維修。邏輯設計法一般是接觸器和繼電器系統,利用邏輯代數,最小化原件量設計出控制電路。“1”和“0”分別表示相互對立的物理狀態,線圈正在通電用“1”表示,它是指線圈繼電器和接觸器觸頭閉合。線圈已經斷電代表的是“0”,在處于斷開觸頭的階段。線圈通、斷電的基礎及其動斷觸頭的現實情況是組成線圈與電源聯系的不容忽視地重要一環。在這種設計方法里,也需考慮邏輯函數運算、簡化邏輯函數等幾方面的因素。將觸頭狀態的邏輯變量,通過邏輯函數,計算出相應的電路結構,轉變為實際電路的形式,便于設計人員的工作,這就是設計人員參考的第一要素,即邏輯函數運算。簡化邏輯函數一般來說是指簡化各類繼電器與接觸器電路,可通過公式法和基本定律進行化簡。在實際電路組合里,化簡時,必須注意不可或缺地兩點注意事項。其一是不必為了化簡而強行節省觸點,可多用觸點來使電路的實際邏輯功能更加清晰明了,利于讀者的閱讀與思考。其二是限制觸點的容量,不能超過電路所承載的關斷任務范圍。邏輯設計法的使用時注意要點已簡要說明,相比經驗設計法,有創新性的設計思路。電器工作流程圖方法是在前兩種設計方法上逐步發展起來的,人們遵循從左到右的繪制原則。啟動和停止階段指的是電流兩種工作狀態,這是電流的工作流程的兩個階段。左側是繪制電器“KA”“SB”、接觸器“KM”等控制電路的文字按鈕,用不同的狀態框表達電器元件的差異。狀態框與元件應保持同一水平位置,以時間為序,畫出匹配的電氣文字符號。約定俗成,人們公認電器動作用黑框來代表,白框表達的則是電器釋放這一概念,按鈕框說的是點動按鈕。實線相連接狀態框是指控制電路,反之,與虛線相連的狀態框,說的是非控制電路。

2分析比較電器控制電路設計方法

經驗設計法適用于設計人員能熟練掌握電路控制方法的內容,且操作方便、快捷,對設計人員要求不高,只需具備豐富的設計經驗。但在實際設計里,特別容易出現較多問題,只能反復修改和試驗,直至符合電路設計要求。雖說它出現問題的概率高,可這類方法合理性好,復雜電路能完成設計。相較于經驗設計法來說,邏輯設計法的工作難度比較大,短時間里不容易掌握。在實際狀況里,電器可隨意排次序,為實現基本要求,增加輔助電器,使得未確定最終結果是設計方案多種多樣,不具唯一性。彌補了前兩種設計上的不足。即,不需要豐富的實際經驗,難度不是很大,按照時間原則進行設計即可。

3結語

本文敘述了三種電器控制電路設計方法,它們有著獨屬于自己的特點,各自的側重點不同。經驗和邏輯設計法難度較大,以時間為原則的電器工作流程圖法,彌補了這兩種方法的不足。根據實際工作的功能要求,選擇最合適的設計方法,便于設計人員使用。

參考文獻:

[1]馬慶銀.選煤廠低壓變頻調速裝置應用及電路設計[J].選煤技術,2014(4):73~76.

繼電器保護基本要求范文5

關鍵詞:PLC;交流變頻;電梯

中圖分類號:TM921.51 文獻標識碼:A 文章編號:1671—7597(2012)0510056-02

0 引言

隨著現代科技的快速發展和微機技術的廣泛應用,電梯是否可靠、安全成為人們關注的熱點,而采用繼電器技術的缺點越來越明顯。繼電器控制系統發生故障頻率較高,控制不靈活,可靠性能也不理想,現在已處于淘汰邊緣。智能功能化較強的微機控制系統,存在系統設計比較繁瑣,一般維修人員難以掌握等特點。但是PLC控制技術具有如下優點,如維護使用較方便,工作穩定可靠,抗干擾性強等,而且設計和調試周期,因此已成為目前使用最廣泛的控制方式。

1 基本結構與控制要求

電梯控制部分大體包含信號邏輯系統的控制與電機傳動系統的控制。垂直方向電梯主拖動電路和轎廂的開關電路是電機傳動控制主要部分,其中,乘客的舒適感主要取決于電梯在運行時的控制性能。核心控制部分的器件PLC、傳感器、指示燈、呼叫按鈕、控制繼電器是電梯邏輯控制的主要組成部分。本文所選的變頻器是安川電機公司的VS-616G5型,這款變頻器是21世紀面向全球推出的通用型變頻器。該通用變頻器在實現V/f控制的同時,還加入了矢量控制,調速范圍很寬并且擁有高起動轉矩。這是由于其本身具有自動調諧功能,同時基于電流無速傳感器矢量控制也發揮了很大作用。

首先邏輯電路控制的請求會發送給PLC,之后PLC再向發出變頻器各種信號,包括正轉、反轉、加速、減速和抱閘信號,然后變頻器再依據相關的控制算法和控制參數對電機進行控制。有時PLC會向變頻器發送異常信號,這就提醒用戶整個系統出現了故障。經過綜合考慮后,本系統選擇了實力強大的日本OMRON公司生產的PLC,型號為C系列P型機。

2 控制系統設計

圖1為電梯PLC控制系統的基本結構圖,主要硬件包括PLC主機及擴展、機械系統、轎廂操縱盤、廳外呼梯盤、指層器、門機、調速裝置與主拖動系統等控制核心為PLC主機,操縱盤、呼梯盤、井道及安全保護信號通過PLC輸入接口送入PLC,存儲在存儲器及召喚指示燈等發出顯示信號,向拖動和門機控制系統發出控制信號。

PLC軟件主要實現電梯的信號控制系統。圖2為電梯信號控制系統的框圖,輸入到PLC的控制信號有運行方式選擇(如自動、有司機、檢修、消防運行方式等)、運行控制、轎內指令、層站召喚、安全保護信息、旋轉編碼器光電脈沖、開關門及限位信號、門區和平層信號等。

2.1 控制系統主電路設計

交流電壓幅值為380V首先輸入到電源變壓器,經過直流開關電源進行降壓輸出,接觸器和PLC輸入的電壓為幅值為220V交流市電。之后依次經過降壓整流、濾波后輸出110V直流電,作為安全回路和電梯門機的供電電源。再經過降壓、整流、濾波后輸出幅值為24V的直流電壓,作為數碼管、指示燈等元器件的供電電源。通用變頻器用來做為曳引電動機M1的驅動,上行繼電器SC、下行繼電器XC、快速繼電器KC、慢速繼電器MC的輸出是由通用變頻器來控制的,通過調節可以讓轉速保持在1000r\min-250r\min,帶動電梯快、慢速運行并實現換向。繼電器DJ由電源斷錯相序提供保護功能,而電梯的整機電源是由電源接觸器DC來控制的。

2.2 門電機電路及安全回路

廳門和轎門兩部分是電梯門的組成部分。由于廳門的開關是被動式的,故沒有自行開、關,因此實現開、關只能由轎門帶動實現。而轎門為主動式的,其開關受到電梯門電路狀態控制;每個樓層門廳的門即電梯的廳門,只要對行程開關和繼電器的功能進行合理設計,就能正確的實現使電梯自動開關門狀態。電路如圖3所示。

開關門控制的是通過控制開門繼電器KMJ關門繼電器GMJ來實現的,同時取決于門電動機DM電樞電壓的極性。當到達指定樓層之后電梯停車,此時轎門上的門刀插入廳門門鎖,帶動廳門隨轎門開、關,開門行程開關2KMK位于開門行程的75%-80%處,2KMK閉合,此時開門速度減小,當電梯開門到位時,1KMK閉合,此時由程序對開門進行控制,導致繼電器失電,開門停止。當電梯的各個組成部分的運行情況都正常時,表征電梯正在安全運行的繼電器得電。電梯關門速度是由關門行程開關2GMK 3GMK來決定的,1GMK中止關門過程。由各層廳門、轎門門鎖常開觸點串聯構成門連鎖控制信號,只有當轎箱門關閉、各層廳門關閉時,此時門聯鎖繼電器MSJ才會得電,在這種情況下電梯才能啟動正常運行。

2.3 減速及平層控制

電梯在運行時頻繁起制動,這也是電梯的特點。設計人員為了提高電梯的工作效率、使使用者的舒適感更好,通常是在電梯平滑勻速速至速度為零的時候,停在準確的平層,即“零速剎車抱閘”,避免發生電梯在運行或者或低速抱閘,即直接抱閘,為了保證電梯能實現零速抱閘關鍵是要確保減速信號發送正確,當電梯將到達指定的層樓面時通過準確距離的自動矯正速度既定曲線。在本文的設計中轎廂位置的檢測是由旋轉編碼器來完成的,當電梯開始動作時,就可以通過計數器把電梯運行的距離精確地記錄下來,當運行距離等于減速點相應的預制數時由PLC發出電梯減速命令。但是不管采用何種方法來獲得的減速命令,均會導致電梯在減速過程平層技術不達標的現象,這是由于電網波動、負載的變化、鋼絲繩打滑等因素造成的,所以通常情況下應在100mm-200mm距離處需設置一個平層矯正器,以達到長期確保平層準確的目的。

2.4 I/O點數的分配及機型的選擇

在設計時根據考慮功能和現場實際情況,電梯的開關、設備的輸入點大約為52,輸出點為34個,為了防止數量不夠,考慮增加10%-15%的輸入輸出作為備用,因此選擇了C60P主機模塊+C40P擴展單元,這款單元的輸入和輸出的數目分別有56、44個。

2.5 旋轉編碼器與PLC的連接

本文中的電梯控制系統的位置測量是采用相對計數方式來實現。在電梯投入運行前首先通過編程方式將一些控制信號,如電梯制動點位置信號、電梯換速點位置信號和電梯平層點位置信號等所對應的脈沖個數,依次輸入對應的PLC內部存儲單元,這樣如果電梯動作,則將以下信號記錄下來,通過旋轉編碼器檢測并用軟件進行實時計算。這些信號包括:電梯的平層點位置信號、電梯所在層樓位置信號、電梯換速點位置信號,在得到這些信號之后對樓層數進行統計、發出電梯換速信號和平層信號,使電梯按所設計的功能運行。

3 結語

本文中的電梯參數和功能設計能夠滿足電梯控制的基本要求。通過采用PLC(邏輯控制器)和通用變頻器和對電梯進行控制,并且通過合理的設備選型、參數計算和硬件電路設計,使電梯運行可靠性得到了保障,而且人們在承坐時舒適感得到明顯改善,同時節約電能,有一定的經濟效益。

參考文獻:

[1]吳忠智,變頻器應用手冊[M].北京:機械工業出版社,1995:1-5.

繼電器保護基本要求范文6

關鍵詞:電力系統;繼電保護;工作原理;故障;發展趨勢

Abstract: with the rapid development of the power system, the relay protection technology also continuously put forward new requirements. This paper, through the introduction of the power system protection development present situation, discussed the relay protection and its influencing factors and the common faults exclusion methods, how to improve the reliability of the power system protection measures, this paper discusses the development trend of the technology of relay protection.

Keywords: electric power system; The relay protection; Working principle; Fault; Development trend

中圖分類號:TM715 文獻標識碼:A文章編號:

前言

隨著學科技術的發展,為繼電保護技術的發展注入了新的活力,同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。繼電保護技術如何有效的遏制故障,使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障,是電力技術人員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,建立了繼電保護技術隊伍,對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。60到80年代,晶體管繼電保護技術蓬勃發展。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位,這是集成電路保護時代。在這方面某電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。目前,繼電保護技術發展迅速,正向計算機化、網絡化方向發展,實現保護、控制、測量、數據通信—體化和智能化。

2 繼電保護工作原理及分類

2.1繼電器組成及原理

繼電保護的一般都是由測量模塊、邏輯模塊、執行模塊組成。輸入信號指來自電力傳輸系統保護對象的信號,測量模塊采集來自被保護對象相關運行的特征信號,獲得的測量信號需要與給定的整定值對比,將比較結果送至邏輯模塊。邏輯模塊根據測量模塊輸出比較值的大小、性質及產生的次序或上述多種參數的組合,進行邏輯運算,得到的邏輯值是決定是否動作的主要依據。當邏輯值為真,即為1時,激勵動作信號至執行模塊,此刻,由執行模塊立即響應或在規定的延時時刻執行掉電或者警報命令。

2.2繼電器分類

2.2.1繼電器按結構型式分類,有電磁型、感應型、整流型以及靜態型。

2.2.2繼電器按在繼電保護中的作用,可分為測量繼電器和輔助繼電器兩大類。測量繼電器能直接反映電氣量的變化,按所反應電氣量的不同,又可分為電流繼電器、電壓繼電器、功率方向繼電器、正序負序零序繼電器、阻抗繼電器、頻率繼電器以及差動繼電器等;輔助繼電器可用來改進和完善保護的功能,按其作用的不同,可分為中間繼電器、事件繼電器以及信號繼電器等。

3 繼電保護裝置的基本要求

3.1 選擇性

當供電系統中發生故障時,繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除,首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統中其他非故障部分能繼續正常運行。

3.2 速動性

是指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性。

3.3 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。

3.4 可靠性

保護裝置如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、整定計算、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。

4 繼電保護常見故障影響及排除

4.1開關保護設備選擇不當造成影響

開關保護設備的選擇很重要,現在,多數配電都采用了在高負荷密集區建立開關站,即采用變電站——開關站(環網柜)。在未實現繼電保護自動化的開關站(環網柜)內,廣泛采用負荷開關或與其組合的繼電器設備系統作為開關保護設備。通常來說,對開關站入口線路采用負荷開關實現日常分合負載電流不設保護;對直接帶配電變壓設備的出口線路選用負荷開關組合電器;通常為負荷開關與熔斷器組合的電器,因此在造成配電所出口故障時,容易造成變電站開關越級跳閘。

4.2 電流互感飽和對配電系統的影響

電流互感器飽和對變電設備和配電保護的影響非常大,隨著配電系統設備終端負荷的不斷增容,系統如果發生短路,其短路電流很大,當系統靠近終端設備區發生短路時,電流固然大,可以達到或接近電流互感器單次額定電流的百倍量級。在常態短路情形下,越大,電流互感器誤差隨著一次短路電流倍數增大而增大,當電流速斷保護使靈敏度低時就可能阻止動作。在線路短路時,由于電流互感器電流飽和,再次感應的二次電流小或接近于零,也會導致定時限過流保護裝置無法動作。當在配電系統的出口線過流保護拒動作導致配電所進口線保護動作了,則使整個配電系統斷電。

4.3 系統故障信息的排除

故障信息處理模塊主要實現以下功能:(1)與不同廠家、不同型號的廠站端子系統進行通信,獲取各種實時信息并進行處理、顯示和存儲;(2)對主站、子站歷史數據進行查詢、管理和統計分析:全面分析和定位故障,對錄波文件進行波形分析,利用故障線路兩端的記錄數據,采用雙端測距,完成各種復雜的計算,達到對故障點的精確定位,根據故障分析結果,自動判斷相關裝置的動作行為是否正確。

4.4常見隱形故障的排除

經過調查,現在用電系統上有四分之三以上的停電事故都是由于電力系統保護系統的造成的,繼電保護存在很多隱形故障,當前已經成為電力配電系統工程技術人員研究解決的熱點問題之一,大多文章中都強調對繼電保護隱形故障的分析。對于重要的輸電線路,在跳閘元件故障情況下所有的本地的和遠地的跳閘指令有效。所有的這些設計需要有一個更可靠的繼電保護系統。完成這樣的設計才能使一個配電系統在正常操作運行時具有足夠的安全系數。

5 繼電保護的日常維護

繼電保護裝置應加強保護與管理。(1)制定崗位責任制度,持證上崗,責任落實到人,操作過程應嚴格遵守電力安全工作規范;(2)加強安全檢查和清掃工作,做好詳細的運行記錄,并由專業技術員相互配合對設備進行安全清掃;(3)定期做好設備安全評估,如發現繼電保護有缺陷必須及時處理,嚴禁其存在隱患運行。對有缺陷經處理好的繼電保護裝置建立設備缺陷臺帳,有利于今后對其檢修工作。

6 繼電保護的發展展望

科技發展飛速,繼電保護技術發展的趨勢將是更加計算機、網絡化和智能化,將會為電力系統的保護做出更大的貢獻。

6.1 計算機化

隨著計算機等現代通訊技術的迅猛發展,微機保護硬件也在不斷發展,基于CPU核實現的硬件保護也在不斷發展。自動化芯片控制的電路保護硬件從l6位單CPU結構的微機保護發展到32位CPU結構,后又發展到總線結構,性能和響應速度大大提高,目前已得到廣泛應用。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。

6.2 網絡化

計算機網絡在信息處理和數據通信過程中已成為當今國家能源和國民經濟建設作用,網絡化帶來的便利,近年來也逐漸開始應用到電力系統中來。光纖通信系統將各變電站的測量收集匯總處理后,即可得到各變電站之間動態相量的變化,并據此實施相量控制。實現計算機聯網,能提高保護的可靠性。實現系統保護的基本條件是將全系統各主要設備的保護裝置用計算機網絡聯接起來,亦即實現微機保護裝置的網絡化。微機保護裝置網絡化可大大提高保護性能和可靠性,這是微機保護發展的必然趨勢。

6.3 智能化

近年來,人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、模糊邏輯算法和自適應算法等在電力系統自動化相關領域都得到了廣泛應用,在繼電保護領域應用的研究和應用也逐漸興起。以上幾種算法只要充分考慮各種情況,正確做出判別,都能發揮其獨特的求解復雜問題的能力。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,使保護、控制、測量、數據通信一體化,并逐漸實現繼電保護的智能化,是當今電力系統繼電保護技術發展的主要趨勢。

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