继电保护性能的最根本要求(6篇)
继电保护性能的最根本要求篇1
【关键词】:继电保护;电力工程;应用;发展;
[Abstract]:throughtoourcountryelectricpowersystemrelayprotectiontechnologydevelopmentpresentsituationanalysis,explorestheworkofrelayprotectionandbasicrequirements.Inthispaper,theauthorfromtheanalysisofthecurrentrelayprotectiondeviceswidelyused,proposedhowtoimprovethetechnologyofrelayprotection,andputsforwardtheanalysisandprocessingofrelayprotectionaccidentsthefundamentaltrainofthoughtandmethod.
[Keywords]:relayprotection;electricalengineering;application;development;
前言
电气设备的继电保护主要是研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。在现代化的电力需求中,家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能够保护机器正常运转,又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术。继电保护技术便应运而生
一、电力系统继电保护技术发展现状
继电保护技术的发展是电力安全发展趋势的一种必然选择,也是企业在供电过程中不可缺少的一种重要应用工程。该技术的运用必将随着电力的不断发展而提升。在现代化的电力需求中,家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能够保护机器正常运转,又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术。无疑,继电保护技术便应运而生。本世纪初随着电力系统的发展,继电器才开始广泛应用于电力系统的保护。本文试就继电技术的发展运用作探析。
二、继电保护技术的定义及特点
继电保护技术是指在正常用电的过程中,能够对电路故障进行及时的警报,并能够有效地防止事故发生的一项技术,其核心是继电保护的装置。继电保护的装置随着现代电力的发展变化也由原先的机电整流式向集成微机处理式过渡。尤其是近三十年以来,将计算机运用技术融入继电保护装置,使得微机继电保护技术得到了长足的发展,也使得保护的性能得到进一步的增强。
继电保护技术的主要特点是:(1)自主化运行率提高,计算机的数据处理技术能够使得继电设备具有很强的记忆功能,加之自动控制等技术的综合运用,使得继电保护能更好地实现故障分量保护,提高运行的正确率;(2)兼容性辅助功能强,继电保护技术在保护装置的制造上采用了比较通用兼容的做法,便于统一标准,并且装置体积小,减少了盘位数量,在此基础上,还可以扩充其它辅助功能;(3)操作性监控管理好,该技术主要表现在一些核心部件不受外在化境的影响,能够产生一定的使用功效。与此同时,该保护技术能够通过计算机信息系统,具有一定的可监控性能,大大降低了成本。
三、电力系统中继电保护的配置与应用
1.继电保护装置的任务
继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
2.继电保护装置的基本要求
(1)选择性:当供电系统中发生故障时,继电保护除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。
(2)灵敏性:保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。
(3)速动性:是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定眭。
(4)可靠性:保护装置如能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。
四、继电保护事故处理的思路
(一)正确充分利用微机提供的故障信息对经常发生的简单事故是容易排除的,但对少数故障仅凭经验是难以解决的,应采取正确的方法和步骤进行。
1.正确对待人为事故有些继电保护事故发生后,按照现场的信号指示无法找到故障原因,或者断路器跳闸后没有信号指示,无法界定是人为事故或是设备事故,这种情况的发生往往与工作人员的重视程度不够、措施不力、等原因造成。人为事故必须如实反映,以便分析和避免浪费时间。
2.充分利用故障录波和时间记录微机事件记录、故障录波图形、装置灯光显示信号是事故处理的重要依据,根据有用信息作出正确判断是解决问题的关键。若通过一、二次系统的全面检查发现一次系统故障使继电保护正确动作,则不存在继电保护事故处理的问题;若判断故障出在继电保护上,应尽量维持原状,做好记录,做出故障处理计划后再开展工作,以避免原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。
(二)运用正确的检查方法
逆序检查法如果利用微机事件记录和故障录波不能在短时间内找到事故发生的根源时,应注意从事故发生的结果出发,一极一级往前查找,直到找到根源为止。这种方法常应用在保护出现误动时。
2.顺序检查法该方法是利用检验调试的手段来寻找故障的根源。按外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。这种方法主要应用于微机保护出现拒动或者逻辑出现问题的事故处理中。
3.运用整组试验法此方法的主要目的是检查保护装置的动作逻辑、动作时间是否正常,往往可以用很短的时间再现故障,并判明问题的根源。如出现异常,再结合其他方法进行检查。
五、电力系统继电保护发展趋势
随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、网络化、—体化、智能化方向以及计算机硬件的飞速发展,电力系统对继电保护的要求也在不断提高,这对继电保护工作者提出了新的挑战。除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等,使保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行,各个保护单元与重合装置必须协调工作,因此,必须实现继电保护装置的网络化,这在当前的技术条件下是完全可行的。
继电保护性能的最根本要求篇2
关键词:继电保护;电力系统自动化;继电保护技术;发展趋势
中图分类号:X77文献标识码:A
1电力系统继电技术的现状
随着我国电力系统的不断完善,我国继电保护技术也进入了微机保护的时代。计算机技术、电子技术等现代化技术的飞速发展为继电保护技术注入了新的活力,因而在电力系统的几点继续方面要求不断提高。从上世纪70年代,我国便开始了对继电保护技术的研究和发展,各个高校也相继开始了对不同原理和不同型式的微机继电保护装置的研究。最先通过鉴定并在系统中获得应用的是在1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置,保护装置的应用为我国继电保护发展揭开了新的篇章。
随着现代化科学技术的广泛应用和科技的的创新,使得电力系统继电保护技术不断强化。继电保护技术的不断强大,为电力系统的维护和发展发挥着巨大的作用。
2继电保护自动化的性能要求
继电保护装置的工作职能和工作方式决定了自动化装置必须遵循可靠、灵敏、快速、及有选择性的特性。当电力系统和设备发生故障时,要求继电保护装置能最大限度的降低故障对设备的损坏程度;同时继电装置好要根据电气系统在非正常工作运行维护中采取发出的不同的信号,自动将运行设备进行调整或切除容易引起事故的电气设备,及时对系统进行提醒、规范和预防在操作中故障的出现,使其设备处在正常的工作状态下运行。
2.1可靠性
当电力系统在正常的运行状态下,保护装置实施对装置进行监督,在发生故障的情况下采取正确的防护措施。必须严格要求继电保护装置的可靠性,才能发挥继电保护装置的保护功能。因此可见,继电保护装置的可靠性是衡量电气系统能否正常运行的最基本的标准,在任何电力设备在无继电保护的状态下都不能运行。
2.2灵敏性
灵敏性是整个电力系统安全运行的保障,只有在运行中减轻设备的故障率和受损程度,才能将受损范围缩小到最低值,从而提高继电保护系统的稳定性与灵敏度。灵敏系数的标定通常体现在设备在保护范围内不正常运行状态继电保护装置的应变能力,通过灵敏度的保护从而提高设备自动投入的效果,是生产过程中的设备和经济损失比降到最低。
2.3快速性
快速性是指在设备发生故障后的修复能力,在设备运行中发生故障后能及时对故障进行修复,保持电力系统的继电能高效稳定的运行。电力系统的机电保护系统在处理和防范系统故障方面要求迅速切断短路故障线路,降低线路受损程度和系统中存在的其它危险系数。
2.4选择性
电力系统在运行过程中发生故障时,继电保护装置对故障进行分析和数据分析,对发生故障的设备和线路进行定位切除,保护电力系统的稳定供电和用电需求。在处理故障的过程中,保护装置应根据故障点最近的断路器进行线路切除,只有被故障设备和线路本身的保护拒绝时,才允许由临近的线路或故障设备进行故障切除。
3继电保护自动化的发展趋势
计算机化,智能化,网络化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展是电力系统继电保护自动化未来发展的趋势。
3.1计算机化
随着电力系统对继电保护的要求不断提高,除了基本的保护职能外,还需要对故障信息和数据的整理和存储。强大的通讯能力和快速的数据信息存储以及保护装置与其他控制装置和调度设备的信息需要数据信息和网络资源联网,这就要求继电保护装置不仅仅是保护还要具备计算机的功能。继电保护装置的计算机化和微机化是电力系统发展的总趋势,在满足电力系统要求的前提下,企业应该在考虑经济效益与社会效益的同时,思考如何提高继电保护装置的计算机化和微机化,从而提高继电保护的可靠性。
3.2智能化
人工智能技术与继电保护相结合,在一定程度上能加快电力系统的计算速度。人工智能网络的神经网络是运用一种非线性映射的方法,在很多难以列出方程式的复杂的非线性问题上利用神经网络的方法,解开这些线性问题十分简单。其中如遗法算法、模糊逻辑和进程规划等在求解复杂问题的能力上也都有其独特的方法,因此人工智能技术在电力系统继电保护的自动化技术上发挥着重要作用,为继电保护技术中一些常规方法难以解决问题提出了确实可行的办法。
3.3网络化
计算机网络为各个工业领域提供了强大的通信手段,影响着各个工业领域的发展。继电保护的作用指是切除和预防故障,缩小故障带来的损耗,几点保护装置在处理故障信息时,受到的故障信息数据越多,对故障的性质、位置及和故障位置的距离才能判断的更准确,这是相对于一般非系统保护下,实施保护装置的计算机联网的最大好处。在实现了计算机联网化后,继电保护能根据系统的运行方式和故障数据的数据分析,自动生成保护原理和规律,从而实现保护装置的自适联网设备,提高保护的可靠性与准确性。微机保护网络化在未来的发展趋势上可以大大提高保护设置的性能与可靠度,实现这种微机保护的条件就是将全系统的各个设备的保护装置用PC机进行网络连接,从而实现各个主要设备间的数据共享和分析比较,用这种保护网络化对电力系统的几点保护进行自动化管理和监督。
3.4保护、控制、测量和数据通信一体化
将保护、控制、测量和数据通信一体化的计算机装置就地安装在保护设备的旁边,将保护设备中所有的数据进行整理和分析,通过计算机网络传送到电脑主控室,从而实现对系统的保护和对运行中出现的故障进行数据分析和控制。实现了继电保护装置的网络化、计算机化和智能化,继电保护装置就相当于是一套多功能的、高性能的PC机,是整个系统运行的智能终端控制和监督平台,因此,每一个保护装置都可以直接从网上获取系统运行中的故障和信息数据,并且将这些数据和信息从送到网络监控中心和其它保护装置系统中去。
结语
继电保护装置作为电力系统安全运行的关键,随着电力系统的安全威胁问题的利益突出,以及继电保护问题的内涵的不断扩展,继电保护自动化与智能化的必要性越来越明显。
继电系统自动化发展的实现在保护装置性能的同时,也大大提高了装置的可行性,降低故障对保护装置的损坏度。在社会日益进步的今天,我们要充分的利用计算机和网络技术对几点保护装置的自动化发展进行改革和创新,通过对故障数据的分析和实际工作中的实践,利用计算机和网络中强大的数据分析能力、运行能力和匹配能力来推进电力系统的自动化的建设与发展,提升电力系统保护装置的质量和对故障处理能力的准确性能。
参考文献
继电保护性能的最根本要求篇3
【关键词】35KV变电站;继电保护
35KVsubstationrelayprotectiondeviceappliedresearch
CHENJun-hua
(GuangdongProvinceShundeSwitchFactoryCompanyLimitedGuangdongFoshan528000)
【Abstract】Thisarticleonthe35KVsubstationrelayprotectiondeviceusedinthecorrespondingproblemundertookstudyananalysis.
【Keywords】35KVsubstation;Relayprotection
1.35KV变电站电力系统中继电保护的发展状况
由于继电保护装置对高压电网的安全、稳定运行有着极其重要的作用。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确,装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。随着数字计算机技术的发展,大规模集成电路技术的飞速发展.微处理器和微型计算机进入实用化的阶段,微机保护开始逐渐趋于实用。
微机继电保护装置一般以微处理器为基础,采用数字处理的方法:
用不同的模块化软件来实现各种功能。随着微电子技术的发展,各种功能强大的微处理器及其他相关大规模集成电路器件的广泛应用,使得微机继电保护装置得到了很大的发展。其应用范围越来越大,功能也越来越强大。特别是在保护功能上,采用不同的装置可以有效地实现线路、变压器、发电机、电动机和母线等设备的保护功能,不仅如此,利用微处理器强大的数据处理能力,还能实现过去难以实现的很多保护功能。随着通讯网络技术的发展,采用微机保护技术使得变电站内的设备功能数字化实现成为可能。
2.35KV变电站电力系统对继电保护装置的要求
随着继电保护装置的飞速发展。电力系统对继电保护装置有了越来越严格的要求。而电力系统对继电保护装置的基本要求主要包括快速性、可靠性、选择性和灵敏性。在进入计算机时代的今天,这四个要求也越来越容易得到满足。快速性强调的是“一旦发生故障就立即产生动作”,这是对继电保护装置的最根本要求。快速性要求继电保护装置在尽可能短的时间内发现并排除故障,因为故障对电力系统的危害性随着其时间越长就会发展越大。可靠性主要强调保护装置在电力系统发生故障情况下必须产生可靠动作,绝不能拒动。因为对于我国电力系统目前的现状而言,保护装置的拒动的危害性要大大超过误动。另外选择性则强调的是继电保护装置不能误动,即不能发生误操作。灵敏性则要求保护装置反应灵敏并且快速,动作范嗣准确,正确反映故障范同,还能够减少停电面积。因此对于电力部门而言,为保证电力系统安全运行。要求继电保护设备的设置必须是常备的,多样的,可靠的。
3.继电保护装置在电力系统中的动作过程
对于继电保护装置来说。它的动作过程大概可以分为三个阶段,第一阶段启动,保护装置在正常运行时.它的“出口回路”是被“启动元件”闭锁的.而启动元件开放闭锁一般比较容易。如用零序元件作启动元件的,或者用过流单元作启动元件的,简单说来,就是选择一种只有在电力系统产生故障的状态下才会有的特征作为启动元件的启动条件。第二阶段判断,当启动元件满足启动条件后,继电保护装置的“主回路”要对这个启动条件进行判断,此时保护装置的“定值”就是评判的标准。如果从电力系统电流回路、电压回路中传来的电流,电压或它们的计算值都达不到所设定的“定值”,则保护装置就不会产生任何动作。而装置的启动元件在启动特征消失后便自动返回。如这些值达到“定值”,则继电保护装置就进人发跳闸命令的最后一个阶段—“闭锁”阶段。第三阶段闭锁,闭锁就是在满足了保护装置的定值要求,而去发跳闸命令之前对一些电力系统的一些附加条件自行判断,如果附加条件也能满足要求,则保护装置就会立即发跳闸信号。
4.35KV变电站中继电保护故障信息处理系统
继电保护系统南于本身所处工作环境的原因,以及对于变电站电力系统的重要性,我们应该尽量避免继电保护系统发生故障,但是一旦继电保护系统发生故障时,这时继电保护故障处理系统就开始发挥其再要作用了。
4.1故障信息处理系统的可行性分析
在变电站综合自动化系统中,各种类型的保护装置的故障报告提供了故障发生时保护装置记录的状态信息,包括故障发生时刻、重合闸情况、故障类型、故障时各通道模拟量的有效值、断路器跳闸情况、保护元件启动、返回时间等;而故障录波器提供了故障时的电压、电流波形。电力系统技术人员可以根据装置记录的信息判断发生故障元件,并且通过对故障波形的分析计算,根据整定值和保护原理验证故障报告提供的信息,从而进一步判断保护动作行为的正确性。
4.2故障信息的分层诊断
电力系统为了有效的提高诊断速度和灵敏性,将得到的故障信息进行分层处理:第一层为在任何SCADA系统中都能保证快速且准确的获取开关变位的遥感信息;第二层为保护动作信息:第三层为故障录波信息。先利用开关动作信息来判断故障区域,如果可以确定唯一的故障解则诊断结束。否则,再利用收集到的保护动作信息进行诊断,如果能确定唯一的故障解则诊断结束。否则,利用录波信息来做进一步的分析,并且确定故障类型、故障相别、故障地点等,并结合波形对保护、开关和重合闸动作情况进行分析。
4.3故障信息的处理
当变电站出现故障时,变电站监控系统可以获取到大量的故障信息,包括时间顺序记录、开关动作信息、保护带有的故障录波功能所记录的故障前后电气量波形信息、保护动作信息等。在这些故障信息中先将装置动作的开关、保护继电器作为诊断的依据,通过在提示框中输入这些可能发生故障的设备的编号,利用变电站专家系统的正向推理方法,即在软件知识库中搜索与之相对应的规则来确定发生故障元件和产生故障的原因。当得出多种诊断结果时,再利用信息系统的反向推理方法,在得到的可疑故障电力设备中,利用故障录波信息,根据所采用的微机保护算法和设备所装设的保护原理来判断继电保护是否应该有所动作。从而对诊断结果范围的进一步缩小,并对开关和保护的动作性能进行判断,这样使发现故障线路的几率也大大增加。在诊断完成后。用户可以根据需要对诊断结果进行保存,便于以后通过对历史数据的分析来不断完善知识库。
5.结语
本文主要是论述了继电保护系统在变电站电力系统中的应用情况.包括其发展历程,当代电力系统对继电保护装置的要求。继电保护装置的动作过程的简要介绍,着重讲述了继电保护的故障信息处理系统。这也是当今电力系统发展中一个十分重要的知识领域,相信随着科技的迅速发展,今后的继电保护装置必定会发展到一个新的水平。
【参考文献】
继电保护性能的最根本要求篇4
关键词:电力;闭环线路;整定计算;原则;分析;供电安全;运行
中图分类号:TH870文献标识码:A
近年来,随着供电负荷地增长,在110kV线路的运行中,越来越多的应用闭环线路,大大的提高了供电的可靠性。但是闭环电路对继电保护的要求也相应提高,并且整定复杂,这就需要对整定计算的方法进行探究,本文是以110kV闭环线路的整定计算为例,分析了整定计算的问题和注意事项。
一、110kV闭环线路的概述
在110kV闭环线路的运行中,继电保护不仅仅关系着供电的效率,还关系着供电的安全性,因此需要合理整定全网整定值,促进110kV的安全有效运行。
(一)110kV闭环线路运行的条件
在110kV的闭环线路运行中,需要满足的条件:首先在闭环线路运行中的线路必须参与闭环运行的线路必须配置有光纤电流纵差保护,且不允许出现环内套环的运行方式。其次,地方电源经环网布置110kV线路并网时,必须使该电气环处于开环状态,同时相关双回路线路不能并列运行。
(二)闭环线路中的继电保护
在闭环线路的运行中,容易出现电气设备运行不正常的现象,因此需要以运行维护的条件为依据,显示出信号或者是跳闸的现象,进而对危害的动作进行延时,最大限度的降低事故的破坏性。与此同时,在电力系统中,设备发生短路故障,可以通过继电保护对故障元件进行有效的切除,避免元件遭到相应的破坏。
二、闭环线路进行整定计算的方法探讨
由于继电保护是电力系统运行的一个关键环节,因此需要对闭环线路的继电保护进行整定计算,以电力系统的具体运行情况为依据,借助网络计算工具对系统的运行进行相应的保护。整定计算主要是针对保护装置进行的,通过对其运行定值的计算,同时对电网规划和保护配置工作进行适当的管理和指导,进而使保护系统更加合理安全的运行。作为继电保护的一个关键环节,整定计算的正确性和合理性对整个电力系统的保护装置的和谐工作起到积极的促进作用。
(一)闭环线路整定计算的基本要求
在对闭环线路进行整定计算时,需要按照一定的原则进行,进而保证电力系统的安全有效运行。闭环线路运行过程中,通常受到助增、分支系数的影响,所以在整定计算过程中,一定要具备充足的条件。具体表现在以下几个方面:闭环线路上一定要配有光纤电流纵差保护设备;绝不允许出现环内套环现象。同时,闭环运行线路不可分接于变电站上的不同母线之上。对于地方电源而言,如果经环网110kV线路,则该电气环一定要保持开环运行状态;对于地方电源并网发电路径而言,沿线如果有双回路布设的110kV线路时,该双回路线路一定要避免并列运行。首先,要做到选择性、灵敏性、速动性和可靠性相互协调。因此在进行继电保护的整定计算时,需要确保定值的合理性,即保持继电保护的灵敏性、可靠性、速动性以及选择性等相互平衡。由于这四个性质之间存在着相互否定的关系,因此在处理之间关系时,要根据电网运行的实际需要决定将哪一个性质作为关键的考虑因素,然后确定最佳的方案,进而满足电力系统运行的实际需要。其次,要选择合适的运行方式,无论是在短路计算还是在最大负荷的条件下,对继电保护的整定计算都是需要借助一定的运行方式,因此运行方式的选择对系统整体的性能,并且还会影响到保护配置的选择和保护的评价,这就需要综合分析多种因素,采用最优的运行方式。在运行方式的选择中,要提高运算的合理性,并从继电保护的实际需求着手,例如确定变压器的中性点是否接地运行等。此外,还需要选择正确的参数,保证参数的准确性,包括零序阻抗参数以及互感器的相应参数等等,只有依靠正确的参数,才能够保证整定计算的正确性。因为在对继电保护进行整定计算时,存在着多种参数,并且不同调度部门对参数整定的范围存在着一定的差异,这就需要在合适的运行方式的指导下,归算出等值的阻抗,同时保证上级调度能够对后备保护的整定提出相应的动作时间参数。
通常情况下,110kV线路不仅有光纤电流差动保护,而且还要适当地配置一些距离,比如相间或者接地等,同时还要有零序保护。对于零序I段而言,因其受到电网运行模式的影响非常的大,而且比较容易发生误动操作现象,所以实际运行过程中对零序I段保护予以取消;对于零序Ⅱ段电流值而言,根据本线路末端的接地故障时有规定的灵敏系数,同时还与相邻线路I段、Ⅱ段有机地配合在一起,其中动作时间跟你讲配合关系适当进行整定;对于零序Ⅲ段电流值而言,根据本线路末端接地故障时的灵敏系数,一次值不可高于300安,而且还可以躲过本线路末端变压器其他各侧三相短路时的最大不平衡电流整定,动作时间按配合关系整定。
距离保护整定原则:对于距离I段而言,根据保本线路总长度的70%之规定,对其灵敏度进行整定。ZdzI=Kk*Zl(Kk≤0.7);对于距离II段而言,根据保本线路末端故障问题,对其进行超过1.5倍灵敏度整定。对于变电站出线而言,按照与主变110kV侧阻抗保护I段定值,实施反配合整定。这主要是为了有效防范越级跳闸。对于距离III段而言,对相邻下级线未故障有足够灵敏度整定;躲最大负荷电流整定;保所供变压器低压侧有1.2灵敏度整定。通常根据保所供变压器低压侧有1.2灵敏度整定,这样就可有效满足其他条件。在此过程中,应当注意助增电流对保护的影响。
(二)闭环线路整定计算的内容
对闭环线路的整定计算是一个综合性的过程,对整个电力系统的运行起着至关重要的影响。首先,整定计算人员结合系统运行的具体需求以及地区网络的实际情况,制定符合具有较强的灵敏性、选择性的保护配置方案。其次,要保证各个继电保护功能之间形成相互配合的关系,由于继电保护装置由多个电气元件构成,其各自的作用、选择性以及灵敏性存在较大的差异,这就需要确保主要的元件具备一定的选择性和灵敏性,对于一些辅助的元件只需具备一定的灵敏性即可。此外,保证各个装置之间的配合关系协调,主要是通过对短路电流的计算,将相邻保护装置的动作时间以及灵敏度方面进行相互的配合,保证其选择性满足规定的要求。这样在系统发生故障时,可以借助故障线路对上一级相邻路线更为灵敏的特点,为保证系统的安全性和稳定性创造有利的条件。
图1
在对闭环线路进行整定计算的过程中,需要从分支系数和助增系数两个方面着手。就电流分支系数而言,是指在相邻线路短路时,流过本线路的短路电流占流过相邻线路短路电流的分数。一般由于电流保护I段无需只保护本线路的全部,不考虑分支系数。电流保护II段和III段在多电源网络中应进行考虑。对过电流保护来说,在整定配合上应选取可能出现的最大分支系数。如上图所示,在D点发生短路,假设1DL及2DL继电器的过电流保护均刚刚起动,即它们都处在灵敏度相等的状态下,则有如下关系式:
助增系数等于电流分支系数的倒数,助增系数将使距离保护测量到的阻抗增大。在整定阻抗不变的情况下距离保护测量阻抗的加大意味着保护范围缩小。如果助增电流越大,保护范围缩小越多。由于I段无需只保护本线路的全部,从短路点到保护安装处之间不会再有其他分支,因此不会出现分支电流,不受运行方式的影响,这是距离I段的突出优点。II段和III段的保护范围伸到相邻线路上去了,可能存在分支电流,在多电源网络中应进行考虑助增系数。为保证选择性,在整定配合上应选取可能出现的最小助增系数。
(三)闭环线路整定计算的注意事项
在对闭环线路进行整定计算时,需要涉及多个相应的环节,这就需要对一些特殊事项进行处理,一般而言,在对闭环线路的整定计算中,注意事项主要分为以下几种:
首先,要注意相邻上下级之间的配合关系,这就需要从两个方面进行,一方面要考虑正常运行方式下考虑相互的关系,另一方面要对运行方式改变的形势下对相互关系进行考虑,特别是对采取的临时性的改变措施进行慎重的考虑。其次,在系统的运行方式出现改变时,需要对相应的保护进行重新计算或者是校验,确保计算满足新的运行方式的要求。再次,在闭环线路的整定计算时,需要对不同的保护有不同的侧重,特别是对主保护与后备保护的关系处理,坚持以主保护为主,并且兼顾后备保护,在保证主保护作用的基础上,最大限度的提高后备设备的灵敏度。此外,在大的接地电流系统中,需要根据变压器中性点的分布情况,合理布置设备,确保设备的安全,降低设备的零序电抗变化,进而做到对闭环线路的有效保护,同时要避免接地点过多的现象。总之,在对闭环线路进行整定计算时,要设计一定的方案,确保方案具有较高的运行方式,进而提高整个闭环线路的适应性。
结语
随着人们对电力需求的不断提高,对电力行业的发展提出了更高的要求,因此需要提高电力系统的运行效率和安全性,这也是发展可持续电力的必然要求。由于闭环线路成为电力系统发展的主要趋势,为了保证闭环线路运行的可靠性和安全性,需要对其进行继电保护。继电保护需要借助对闭环线路的整定计算,进而得出系统运行的相应参数,及时的发现系统运行中的相应问题,保证系统运行的安全性和经济性,进而实现电力行业的健康可持续发展。但是对于110KV闭环线路的整定计算是一项复杂的工作,还需要不断的探索,这就需要整定计算人员根据系统运行的特点,采取合适的方式进行整定计算。
参考文献
继电保护性能的最根本要求篇5
【关键词】继电保护;安全运行;改进措施
继电保护试验的宗旨就是检测继电保护设备质量,从各种技术参数中判断保护的好坏,达到保证设备正常工作之目的。因此,对继电保护试验中发生的问题进行分析,制定改进预防措施,对于工程实践,有着重要的现实意义。
1继电保护的基本要求
当电力系统中,如果本身发生故障或不安全运行时,且有可能危及电力系统安全的情况下,能够自动向相关工作人员发出信号,或者通过控制装置设备发出跳闸命令,切断或终止引起这一事件的设备,通称为继电保护装置。
1.1基本结构
继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的模拟量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理,也有其他的开关量。大多数情况下,继电保护装置分为四大模块,如图所示:测量单元、定值设定单元、逻辑处理单元、执行单元。
1.2基本功能
继电保护设备作为电力系统的重要组成部分,在大量的工作实践中,要求继电保护设备具有以下基本功能:
(1)保护。当被保护的电力元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地向最有效的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对系统的影响,降低对系统安全供电的影响。
(2)调整。在电气设备的不正常工况时,能够根据具体的工作情况及时发出报警信号,提醒工作人员进行处理。通常,在一定的范围内,是由装置自动地进行调整,一旦发生重大偏差时,继电保护装置会主动将事故的电气设备予以切除。
1.3基本要求
由于继电保护的重要性,其装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。
可靠性是指保护应当能够可靠动作。这是最根本的要求。选择性是指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障,当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护切除故障。为保证对相邻设备和线路,装置的灵敏系数及动作时间,在一般情况下应相互配合。灵敏性是指在设备或线路的被保护范围内发生故障时,保护装置应具有必要的灵敏系数,保证能够有效切除故障,在继电保护中,对选择性和灵敏性的确定,通过继电保护的整定实现。这也是继电保护装置安装与调试的重要内容。速动性是指保护装置应尽快地切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。
2继电保护装置故障异常动作原因类型统计分析
综合某电建公司继电保护班的统计数据,在多个110KV变电站试运期间,装置共动作182次。继电保护装置异常动作原因类型统计如表1所示。
表1继电保护装置故障异常动作原因类型统计
注:其它类型故障导致继电保护动作的原因主要是指直流接地、直流保险熔断、直流回路串入交流信号、电压抽取不正常、一次设备等引起的保护装置异常动作。
从表1统计的数字来看,占前五位的异常动作原因分别是定值整定问题、接线问题、瞬时缺陷,分别占故障总次数的35.3%、17.6%、13.2%。“定值整定问题”原因造成继电保护装置异常动作占首位(35.3%)。定值整定问题系指对继电保护设备整定得不合理,造成继电保护装置误动或者拒动。而接线问题也占有较大份额,说明这类故障也要引起工作人员足够的重视。
3问题分析
3.1继电保护定值整定
针对继电保护装置异常动作原因的微机保护大量使用后,整定试验不应该再作为检验工作的重点,虽然现在的检验规程,包括针对微机保护的检验规程,对定值试验仍保留了较大篇幅。从近年来发现的定值整定方面的问题看,主要集中在控制字整定、临时定值整定及应用、综自站改定值等方面,问题的发生基本上都与人员技术水平和责任心相关,而不是保护装置本身的定值错误。
3.2回路检查试验
接线问题造成的故障,作为专业人员,应当根据二次回路的特点,按照检验规程的规定及具体工程的实际,进行必要项目的检查,因为二次回路涉及整个变电站,较保护装置影响范围更广,这是形成了当前安装检验的重点。
4改进预防措施
4.1单体调试前
在施工现场,进行继电保护定值整定时,首先要进行技术交底,按照作业指导书的方法与程序进行相应的调试。对于安装工作完工后,调试工作开始前,应检查安装人员是否按要求将应断开的连接片断开,着重检查连跳其它断路器的连接片、启动失灵保护连接片、远跳回路连接片,联切小电源连接片、跳合本间隔的连接片等:检查应断开的交直流电源空气开关是否已断开。
工作开始前根据图纸拟订好二次回路安全措施单.对于所有连跳回路、远传启动对侧回路、失灵回路、跳合本间隔等重要回路在解脱和恢复安全措施前应将上下相临的端子用绝缘胶布封好。对于交流电压回路也应采用相同的方法做好安全措施,以防将试验设备所加电压加入交流电压回路。
如果检修的设备电流回路接入母线保护装置,应在母线保护屏内将该电流回路端子连接片断开。
4.2整组试验
整组试验时要采用动态方式进行。在试验开始前应打印一份定值与正式定值核对,定值单上没有的定值应认真记录,装置内调整的系数,将装置插件拔出检查并记录。试验时定值要按运行定值摆放。在试验过程中如有疑问应仔细检查,不能让轻易放过任何细小的问题。试验时应按定值的1.05倍与0.95倍来检查装置,应该动作的必须动,不该动作的必须不动。动作的时间应用试验设备采集并分析是否正确。如果设备可以打印故障波形的要将波形打印出来分析。
带有方向的保护必须做正、反方向试验,结合TA的一次及二次极性接法,并对照保护定值验证保护的方向性是否正确。保护装置相关韵闭锁条件必须一一模拟检验其闭锁功能是否正常。对于定值投入的信号均要逐一检验,如过负荷闭锁有载调压、TA断线等。
继电保护性能的最根本要求篇6
关键词:电力系统;继电保护;发展;趋势;研究
中图分类号:TM71文献标识码:A
继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。继电保护是在电网出现事故或异常运行情况下动作,保证电力系统和电气设备安全运行的自动装置,研究继电保护技术发展趋势,可以更好地提高继电保护的技术水平,对电力系统发展意义重大。
1电力系统继电保护概述
1.1继电保护基本概念
在电力系统运行中,由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备。
1.2继电保护的工作原理
继电保护的工作原理,是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成,电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:(1)电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。(2)电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。(3)电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°。(4)测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值,正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。
1.3继电保护在电力系统中的任务
电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响;并满足电力系统的某些特定要求,能够反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班人员进行处理,将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。
1.4继电保护装置必须具备的基本性能
继电保护装置必须具备的基本性能有:(1)安全性:在不该动作时,不误动;(2)可靠性:在该动作时,不拒动;(3)速动性:能以最短时限将故障或异常从系统中切除或隔离;(4)选择性:在自身整定的范围内切除故障,保证最大限度地向无故障部分继续供电,不越级跳闸;(5)灵敏性:反映故障的能力,通常以灵敏系数表示;不拒动不误动是关键。
2继电保护发展历程
继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的,最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,智能化等先进技术相继在继电保护领域的研究应用,继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。电力系统发展迅速,电网结构越来越复杂,短路容量不断增大,到20世纪产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。1928年电子器件已开始被应用于保护装置,在50年代迅速发展。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点,但环境温度和外界干扰对继电保护的影响较大。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护,出现了单板机继电保护装置。到了21世纪由于计算机技术发展非常快,微处理机和微型计算机的普遍应用,极大地推动了数字式继电保护技术的开发,大规模集成化数字式继电保护装置应用非常广泛。
3电力系统继电保护的发展趋势
3.1计算机化
随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有一台PC机的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。
3.2网络化
计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量,继电保护的作用主要是切除故障元件,缩小事故影响范围。因为继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。
3.3智能化
随着通信和信息技术的快速发展,数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的继电保护原理提供了条件,智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,把获得的数据通过网络系统进行收集、整合和分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。
结语
综上所述,随着电力系统的发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术由数字时代跨入信息化时代,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了技术创新的广阔天地。只有了解和掌握继电保护技术,才能解决电力系统继电保护遇到的各类问题,更好地保障电力系统的安全运行。
参考文献
[1]高亮.电力系统微机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2007.