继电保护种类及保护范围范例(12篇)
继电保护种类及保护范围范文
【关键词】电力系统;继电保护;作用;任务
一、继电保护的基本性能要求
对电网继电保护的基本性能要求,包括可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这些要求之间,有的相辅相成,有的相互制约,需要针对不同的使用条件,分别地进行协调。对这些问题的研究分析,是电网继电保护系统运行部门的头等大事。
1.选择性。基本含义是保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量减小,以保证系统中非故障部分继续安全运行。
2.灵敏性。保护装置对其保护范围内的故障或不正常运行状态的反应能力称为灵敏性(灵敏度)。灵敏性常用灵敏系数来衡量。它是在保护装置的测量元件确定了动作值后,按最不利的运行方式、故障类型、保护范围内的指定点校验,并满足有关规定的标准。
3.速动性。速动性是指继电保护装置应以尽可能快的速度断开故障元件。这样就能减轻故障设备的损坏程度,减小用户在低电压情况下工作的时间,提高电力系统运行的稳定性。
4.可靠性。可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生它应该反应的故障时,保护装置应可靠地动作(即不拒动)。而在不属于该保护动作的其他任何情况下,则不应该动作(即不误动)。选择继电保护方案时,除设置需满足以上四项基本性能外,还应注意其经济性。即不仅考虑保护装置的投资和运行维护费,还必须考虑因装置不完善而发生拒动或误动对国民经济和社会生活造成的损失。
二、继电保护的任务
1.当被保护的电力设备发生故障时,应该由该设备的继电保护装置自动地、迅速地、有选择地向离故障设备最近的断路器发出跳闸命令,将故障设备从电力系统中切除,保证无故障设备继续运行,并防止故障设备继续遭到破坏。
2.当电力系统出现不正常运行状态时,根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同,或发出信号使值班人员能及时采取措施,或由装置自动进行调整(如减负荷),避免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。反应不正常工作状态的继电保护,通常都不需要立即动作,可带一定的延时。
3.继电保护与自动重合闸装置配合,可在输电线路发生瞬时性故障时,迅速恢复故障线路的正常运行,从而提高供电的可靠性。
由此可见,继电保护在电力系统中的主要作用是:防止事故的发生和发展,限制事故的影响和范围,最大限度地确保电力系统安全运行。继电保护是电力系统中一个重要的组成部分,对保证整个电力系统的安全运行具有十分重要的意义。
二、继电保护的基本原理与构成
1.继电保护的基本原理
1.电流保护。电力系统发生故障时总是伴随着电流的增大,电流保护就是反应于被保护设备通过的电流增大,超过它的签定位而动作的保护,即测量值多于整定值)时保护动作,如相电流保护、零序电流保护。
2.电压保护。电力系统发生故障时电压必然降低,反应于电压降低而动作的保护为低电压保护;当电力系统出现电压过高的不正常运行状态时,反应于电压升高的保护为过电压保护。
3.距离保护。除电流大小外,还配以母线电压的变化进行综合判断,实现的用于反应故障点到保护安装处电气距离的保护为距离保护,也称低阻抗保护。电网正常运行时,电压与电流的比值是负荷的阻抗,一般较大;而电力系统发生故障时,保护感受到的电压与电流的比值为故障点到保护安装处的阻抗,远远小于负荷阻抗。
4.功率方向保护。是利用电压和电流间的相位关系作为故障及其方向的判据。正常运行时测到的电压与电流间的相位角是负荷的阻抗角,一般为20°一30°,而故障时测到的阻抗角是线路阻抗角,—般为60一70°。此外,一般规定流过保护的电流正方向是母线流向线路。若故障时流过保护的电流滞后于电压为线路阻抗角φ,则可判定为正方向故障,若流过保护的电流滞后于电压的角度为180°十φ则可判为反方向故障。
以上保护均反应设备一侧电气量信息,具有明显的缺点,就是无法区分本设备末端和相邻设备始端故障,因为这两个位置的故障,反映在保护安装处的电压、电流量没有显著区别。因此很难迅速切除保护范围内任意点的故障。为此提出了反应两侧(多侧)电气量信息的保护原理,即差动保护。
差动保护己成为变压器、发动机、母线等元件设备的主保护,而应用在输电线路上则以纵联保护的形式出现。这是因为输电线路较长,需要将—侧电气量信息通过通信设备和通道传到另一侧去,两侧的电气量才能进行比较判断,即线路两侧之间发生的是纵向联系,所以称为输电线路纵联保护。纵联保护两端比较的电气量可以是流过两端的电流相量、电流相位和功率方向等,比较不同的电气量信息可构成不同原理的纵联保护。此外,将一端的电气量或用于被比较的特征传送到对端,可以来用不同的传输通道和性术,如有采用通过输电线路本身在工频信号上叠加一个高频载波信号的技术,称为高频保护。高频保护中比较两侧功率方向的称为方向高频保护,而比较两侧电流相位的称为相差高频保护。
2.继电保护的构成
继电保护原理虽然体现了电气设备运行状态的判别依据,但电气量信息的采集、判断,以及继电保护发出断路器跳闸命令等还需要一定的硬件设备才能实现,即需要继电保护装置。一般继电保护装置由测量比较、逻辑判断和执行输出三部分组成,如图1所示。
(1)测量比较部分。测量比较部分是根据保护原理测量被保护对象的有关电气量,与己给定的整定值进行比较,根据比较的结果,给出“是”、“非”、“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护是否应该起动。这部分通常由一个或多个测量比较元件构成,常见的如过电流继电器、阻抗继电器、功率方向继电器、差动继电器等。
(2)逻辑判断部分。逻辑判断部分是根据各测量比较元件输出的逻辑状态、性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判断故障的类型和范围,最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作,并将有关命令传给执行部分。继电保护中常用的逻辑回路有“或”、“与”“否”、“延时起动”、“延时返回”以及“记忆”等回路。
(3)执行输出部分。执行输出部分是根据逻辑判断部分传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务。如故障时动作于跳闸;不正常运行时,发出信号:正常运行时,不动作等。
参考文献
继电保护种类及保护范围范文1篇2
关键词:煤矿供电系统继电保护
中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1007-9416(2013)06-0121-01
煤矿供电线路常见的故障,对架空线来说,有断线、碰线、绝缘子被击穿、相间飞弧、短路及杆塔倒塌等;对电缆来说,因其直接埋地或敷设在混凝土管、隧道内等,受外界因素影响较小,除本身绝缘老化的原因外,只有某些特殊情况下如地基下沉等,才会使相间或相地之间绝缘击穿或断裂,电缆接头连接不良或由于污秽而产生故障占其全部故障的70%以上。
1继电保护的任务和基本要求
1.1继电保护的任务
(1)监视电力系统的正常运行,当被保护的电力系统发生故障时,继电保护装置迅速准确地给距离故障点最近的断路器发出跳闸命令,使故障线路及时从电力系统中断开,最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏。(2)反映电力系统的不正常工作情况,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,提示值班员迅速采取措施,使之尽快恢复正常,或由装置自动地进行调整,或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。(3)实现电力系统的自动化和远程操作,以及工业生产的自动控制。
1.2继电保护装置的基本要求
继电保护装置应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性的要求。(1)动作选择性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,才允许由上一级相邻的设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。(2)动作速动性指保护装置应尽快切除短路故障,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设备自动投入的效果。(3)动作灵敏性指在规定的保护范围内,保护对故障情况的反映能力。满足灵敏性要求的保护装置应在保护区内发生故障时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都能灵敏正确地反映出来。
2煤矿供电系统中继电保护技术
供电系统发生短路时,其重要的特征是电流突然增大和电压下降。过电流保护就是利用电流增大的特点构成的保护装置。过电流保护一般分为定时限过电流保护、反时限过电流保护、无时限的电流速断保护和有时限电流速断保护。
2.1过电流保护装置的工作原理。
定时限过电流是电流继电器本身的动作时限是固定的,与通过它的电流大小无关。TA为电流互感器;1KA、2KA为电磁式电流继电器,作为过电流保护的启动元件;KT为时间继电器;KS为信号继电器;KM为中间继电器,作为保护的执行元件;YR为断路器的跳闸线圈;QF,为断路器操作机构控制的辅助常开接点。本保护采用不完全星形接线方式。
正常运行时,线路中流过工作电流小于继电器的动作电流,继电器不能动作,1KA、2KA、KT、KS的触点都是断开的。当保护范围内发生短路故障时,流过线路的电流增加,当电流达到电流继电器的整定值时,电流继电器动作,闭合其常开触点,使时间继电器KT线圈有电,经过一定延时,KT触点闭合,接通信号继电器KS线圈回路,KS触点闭合,接通灯光、音响信号回路。
可见,保护的动作时限从线路的末端到电源是逐级增加的,越接近电源,动作时限越长。这种确定保护动作时限的方法称为时限的阶梯原则。相邻两保护间的时限级差取决于断路器的跳闸时间和时限元件的动作误差,再考虑一定的裕量时间,一般定时限过电流保护的时限级差取At=0.5~0.7s,反时限过电流保护的时限级差取At=0.7~95s。定时限过电流保护装置的动作时限是由时间继电器的整定值决定的,只要通过电流继电器的电流大于其动作电流,保护装置就会启动,而其动作时限的长短与短路电流的大小无关。所以把具有这种时限特性的过电流保护称为定时限过电流保护。
2.2电流速断保护
从上述过流保护可看出,为了保证动作的选择性,前一级保护的动作时限要比后一级保护的动作时限延长一个时限阶段扯。这样,越靠近电源的线路,保护装置的动作时限越长,而越靠近电源短路时的短路电流越大,因此短路的危害就更加严重。所以一般要求过电流保护装置的动作时限如果超过1s,还须装设电流速断保护。
浅井供电主要有以下3种方式:(1)井底车场及其附近巷道的低压用电设备,可由设在地面变电所的变压器降压后,用低压电缆通过井筒送到井底车场配电所,再由井底车场配电所将低压电能送至各低压用电设备。(2)采区负荷不大且无高压用电设备时,由地面变电所用高压架空线路将电能送到设在采区上方地面上的变电室,然后把电压降为380V或660V后,用低压电缆经钻孔送到井下采区配电所,由采区配电所再送给工作面配电点和低压用电设备。(3)采区负荷较大或有高压用电设备时,用高压电缆经钻孔将高压电能送到井下采区变电所,降压后向采区低压负荷供电。
浅井供电系统,可节省井下昂贵的高压电气设备和高压电缆,减少井下变电硐室的开拓量,所以比较经济、安全。其不足之处是设于采区地面上的电气设备安装、运输、维护、检修不够方便;采用低压时,供电范围小,可供给的负荷小。矿井供电究竟采用哪种方式,应根据矿井的具体情况确定。低压供电距离长时,线路末端电压偏低而影响起动,有的矿井在地面增设了升压变压器,升压后再往井下供电,虽然能起一定作用。
3结语
总之,在煤矿电力系统中,当电网对地绝缘电阻降低到一定程度时,流入大地的电流也将增大,说明系统发生了漏电故障,流人大地的电流称为漏电电流。在电网发生漏电故障时,必须采取有效保护措施,否则会导致人身触电、雷电管提前引爆、接地点漏电火花引起爆炸等,而且漏电电流的长期存在,会使绝缘水平进一步损坏,严重时会烧毁电气设备、引起火灾,还可能引发更严重的相间接地短路故障。所以必须在电网中安装漏电保护装置。
参考文献
[1]张坤.论煤矿供电安全管理[J].经营管理者,2011(03).
[2]郑成才.煤矿供电保护与接地系统[J].价值工程,2011(12).
继电保护种类及保护范围范文1篇3
【关键词】发电厂;继电保护;装置性能
1.引言
在电力系统中,继电保护装置作为重要的安全卫士可以在短时间内将故障隔离,从而防止故障的继续蔓延,对电网造成更大的危害。在电厂中使用继电保护装置同样重要。就继电保护技术本来来说,其技术性较强,其关键技术体现在分析故障和处理故障上。本文对此进行了探讨。
2.发电厂继电保护作用及要求分析
将继电保护技术应用于发电厂中,主要原理是检测系统出现的异常信号并给出报警,同时将故障自动切离系统,提前对可能出现的故障进行防范。具体而言,继电保护在发电厂中的作用表现为:进行故障监测,如:在设备发生故障之前,继电保护装置能够进行异常信号的感知,并将故障切离系统,有效防止了元件的损坏;另外,继电保护装置在处理故障时十分迅速,可以避免停电。分析继电保护的基本要求,由于它要完成检测、报警、故障隔离等多种功能[1];因此,满足继电保护装置运行的基本要求是非常有必要的,应该符合其选择性、灵敏性和速度性。
3.继电保护装置工作原理分析
在发电厂中,常常会出现设备线路故障现象,这些故障必然会导致系统电流和电压的改变,如果改变值超出了系统所能够承受的范围,智能控制系统会给出相应的报警信号,技术人员也可以直接向断路器给出断开指令,以此实现故障的隔离,尽可能的减少故障所涉及的范围,这就是继电保护装置的工作原理。就其本质来说,它是对系统中的故障电流、故障电压或者是其他参数的变化进行监测,从而做出判断,给出动作指令。同时,继电保护装置也可以依据实际需要,将动作依据设定为其他参数,如:在变压器油箱中,可以将瓦斯的变化设定为其故障的参考信号。不管是采用什么参数,其基本原理和结构都是类似的;包括:测量装置、逻辑装置以及执行装置[2]。
4.继电保护装置基本性能
分析继电保护装置的基本性能,主要有以下几点:
1)可靠性
继电保护装置的可靠性直接关系到其使用效果;其可靠性主要表现在两个方面,一是故障动作的准确性,另一个是不会产生误动作。可靠性是最基本的要求,对此,需要从多个方面来保证:在配置上要合理,装置的制造质量要过关,技术性能要满足要求等。在电厂中,电力设备通常都有两个独立的回路,在断路器上分别装有不同的继电保护装置,两套设备互补,以实现对线路的保护。
2)选择性
在电厂中,继电保护装置需要进行故障判断,在决策制定时存在一定的选择性,是先断开故障的设备还是先断开故障的线路;此外,装置中的保护元件也具有选择性,需要配合其灵敏系数,以实现对设备和线路的保护。
3)灵敏性
继电保护的灵敏性可以通过灵敏系数体现,它是指能够允许的电流和电阻的变化范围。一旦电流超出灵敏系数范围,装置就会启动隔离功能。通过整定的方式可以实现灵敏系数和选择性的确定。
4)快速反应性
继电保护的快速性要求很容易被理解,当故障出现时,只有快速的将其隔离出去,才能保证其对系统造成的伤害最小。
5.继电保护装置的应用
继电保护装置在发电厂中的具体应用体现在以下几个方面。
5.1对发电变压器组的保护
继电保护装置在保护发电厂中的发电变压器组时,需要对机组的型号予以充分的考虑;如:在某一大型的发电厂中,机组等设备的造价很高,维护起来十分复杂,停机检修会造成较大的经济损失。对此,在使用继电保护装置时,要求其配置可靠、灵敏并且快速。考虑到该电厂的实际情况,在对发电机和变压器进行保护时,选择了G60以及T60等保护设备;在对厂用变压器以及励磁变压器进行保护时,采用了C30保护设备。采用的这些保护装置具有十分成熟的技术,功能十分全面,在其硬件上包含有能够实现数组控制的相应处理器和芯片。可以采用DSP进行数据处理;因此,保护装置的效率能够得到提高。在实际应用中,可以依据具体情况对保护装置进行灵活选择,其依据是:发电机组的型号、电气控制系统的具体特点等;只有这样才能保证保护与运行控制之间的良好配合。另外,还应该考虑到装置的经济性和维护方面。
5.2对发电厂电力系统的保护
机电保护装置在进行电厂电力系统保护时,需要充分考虑配合性,即:基于合理减少二次电缆,有效提高对应网络的自动化水平。如:在某发电厂中,将一套电厂用电监控系统配置在两台低压机组上,另外,将系统与上层的DCS相连接,并通过通信网络与继电保护装置相连接;利用监控系统可以实现对电度量的采集,并完成传输,最终实现对保护动作量的遥测以及通信。这种方式最终实现了对电源及保护装置的控制,它不仅提供开关遥控,还可以实现保护定值的查询和修改;自动化控制的可控性提高了,整个发电厂的电力系统更加安全。
5.3对发电厂直流系统的保护
在发电厂中,直流系统是重要的组成部分,它为保护、开关以及自动装置等提供直流电[3]。因此,保证直流系统的可靠稳定对于整个电厂来说意义重大,它同时也是继电保护装置准确动作的前提条件和有力保障。对于厂用直流系统而言,其配置原则依据的是电气一次系统的分区;考虑到直流系统的远近,可以实现直流系统的冗余配置。如:在某发电厂中,由一套直流供电系统负责机组主厂房发电机组、自动控制装置、输煤系统保护等供电[4]。因此,继电保护装置需发电厂中的直流系统实施保护。
6.结束语
本文分析了电厂中继电保护的作用,对其工作原理进行了阐述,重点对其基本性能和特殊处理以及具体应用进行了探讨。总而言之,发电厂中的继电保护装置应用十分普遍。继电保护装置不仅需要具备共性的功能和性能,还应该依据发电厂的实际情况,在保证可靠性、选择性和灵敏性的前提下,针对具体网络实施保护。另外,为了满足发电厂智能化生产的需要,在选择继电保护装置时,应该配合自动控制系统,实现保护系统的自动化,从而提高保护效果。
参考文献
[1]曹汝鹏.电厂继电保护装置的应用与检修探讨[J].电力技术,2009(22).
[2]张兵海,王献志,李晓文.抽水蓄能机组几种特殊发变组保护整定配置原则探讨[J].水电自动化与大坝监测,2010(1).
继电保护种类及保护范围范文
随着社会的发展中10kV供电系统是建筑电力系统的一部分,它能否安全、稳定、可靠地运行,直接关系到群众生产、生活的安全和方便。继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动保护装置。在10kV供电系统中,为确保其正常运行,必须正确设置继电保护装置。继电保护的基本概念可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。具体到继电保护装置,其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒动作,而在任何其它该保护不应动作的情况下,它不应误动作。
一、继电保护的基本概念和保护类型
1、一般情况下继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同,拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量,输电线路很多,各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作,使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小;但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作,将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏,损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下,继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时,将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏,损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时,其后备保护仍可以动作而切除故障,因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。
2、论述继电保护的类型
在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置,如:反映电流变化的电流继电保护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等,反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护,既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护,用于反应系统中频率变化的周波保护,专门反映变压器温度变化的温度保护等。
二、电力系统对继电保护的基本要求
在技术上一般应满足四个基本要求动作于跳闸的继电保护,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性,现分别介绍如下:
1、选择性
继电保护动作的选择性是指保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。
1)主保护和后备保护。10kV供电系统中的电气设备和线路应装设短路故障保护。短路故障保护应有主保护、后备保护,必要时可增设辅助保护。当在系统中的同一地点或不同地点装有两套保护时,其中有一套动作比较快,而另一套动作比较慢,动作比较快的就称为主保护,而动作比较慢的就称为后备保护。换言之,为满足系统稳定和设备的要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护,就称为主保护;当主保护或断路器拒动时,用以切除故障的保护,就称为后备保护。后备保护不应理解为次要保护,它同样重要。后备保护不仅可以起到当主保护应该动作而未动作时的后备,还可以起到当主保护虽已动作但最终未能达到切除故障部分的作用。除此之外,为了使快速动作的主保护实现选择性,从而就造成了主保护不能保护线路的全长,而只能保护线路的一部分,出现了保护的死区。这一死区就必须利用后备保护来弥补。
2)辅助保护。为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护,称为辅助保护。
2、速动性
快速切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性,减少用户在电压降低的情况下工作的时间,以及缩小故障元件的损坏程度。因此,在发生故障时,应力求保护装置能迅速动作切除故障。电力系统在某些情况下,允许保护装置带有一定的延时切除故障。因此,对于继电保护速动性的具体要求,应根据电力系统的接线以及被保护元件的具体情况来确定。下面列举一些必须快速切除的故障:
1)根据维持系统稳定的要求,必须快速切除的高压输电线路上发生的故障。
2)大容量的发电机、变压器以及电动机内部发生的故障。
3)1~10kV线路导线截面过小,为避免过热不允许延时切除的故障。
4)可能危及人身安全、对铁路通讯系统或铁道号志系统有强烈干扰的故障。故障切除的总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。一般的快速保护的动作时间为0.06~0.12s,最快的可达0.01~0.04s,一般的断路器的动作时间为0.06~0.15s,最快的可达0.02~0.06s。
3、灵敏性
继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先规定的保护范围内部故障时,不论短路点的位置、短路的类型如何,都能敏锐感觉,正确反应。保护装置灵敏与否,一般用灵敏系数来衡量。保护装置的灵敏系数应根据不利的运行方式和故障类型进行计算。灵敏系数Km为被保护区发生短路时,流过保护安装处的最小短路电流ld.min与保护装置一次动作电流ldz的比值,即:Km=ld.min/ldz灵敏系数越高,则反映轻微故障的能力越强。各类保护装置灵敏系数的大小,根据保护装置的不同而不尽相同。
4、可靠性
保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的障时,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不应该动作的情况下,则不能误动作。
三、继电保护装置根据系统不同状态时的功能
1、供电系统正常运行时这种状况是指系统中各种设备或线路均在其额定状态下进行工作,各种信号、指示和仪表均工作在允许范围内的运行状况。此时,继电保护装置应能完整、安全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。
2、供电系统发生故障时
这种状况是指某些设备或线路出现了危及其本身或系统的安全运行,并有可能使事态进一步扩大的运行状况。此时,继电保护装置应能自动地、迅速地、有选择性地切除故障部分,保证非故障部分继续运行。
3、供电系统异常运行时这种状况是指系统的正常运行遭到了破坏,但尚未构成故障时的运行状况。此时,继电保护装置应能及时地、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
4、10kV系统中应配置的继电保护
按照变配电所10kV供电系统的设计规范要求,在10kV的供电线路、配电变压器上一般应设置以下保护装置:
1)10kV线路应配置的继电保护10kV线路一般均应装设过电流保护。当过电流保护的时限不大于0.5~0.7s,并没有保护配合上的要求时,可不装设电流速断保护,但自重要的变配电所引出的线路应装设瞬时电流速断保护。当瞬时电流速断保护不能满足选择性动作时,应装设略带时限的电流速断保护。
2)10kV配电变压器应配置的继电保护
a.当配电变压器容量小于400kVA时,一般采用高压熔断器保护。
b.当配电变压器容量为400~630kVA,高压侧采用断路器时,应装设过电流保护。当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护。对于车间内油浸式配电变压器还应装设气体保护。
c.当配电变压器容量为800kVA及以上时,应装设过电流保护,而当过流保护时限大于0.5s时,还应装设电流速断保护。对于油浸式配电变压器还应装设气体保护,另外尚应装设温度保护。
继电保护种类及保护范围范文篇5
关键词:继电保护状态评价状态预警保信系统
中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1007-9416(2013)06-0072-03
状态检修工作作为电力系统检修工作发展的必然趋势,越来越受到广泛的重视。国家电网公司于2005年率先发起了一次设备的状态检修工作。经过多年的发展,电力一次设备的状态检修工作已经逐步完善起来。电力系统作为一个整体,需要一、二次设备的协同运转才能有整个电力系统的稳定运行。因此,各地对二次保护设备的状态检修研究也越来越重视[1]。
本文从应用角度出发,以继电保护故障信息系统为基础,构造一套用于在线监测和评价继电保护在线运行状态的系统。系统形成的保护状态评分为继电保护状态检修提供数据基础,有助于继电保护状态检修工作的顺利开展。
1背景
状态检修是以设备当前的实际工作状况为依据,通过高科技状态监测手段,识别故障的早期征兆,对故障部位、故障严重程度及发展趋势做出判断,从而确定各部件的最佳维修时机[2]。状态检修的基本流程为数据收集、数据分析、状态评价、指定检修策略,数据收集是后续一系列操作的基础。本系统从数据完备度、建设经济性及实施难度多方面进行考量后,决定以继电保护故障信息系统为数据的主要来源,原因如下:
(1)继电保护故障信息系统经过十几年的发展,在全国范围内220kV及以上变电站中继电保护故障信息系统的使用率达到了90%,站间通信规约及保护通信规约日趋规范统一,是一套已经趋于完善的系统,以其为平台所进行的应用研究具备稳定性和实用性,也避免了重复建设。
(2)继电保护故障信息系统不但采集电网故障时的二次设备信息,同时还能够采集到继电保护装置、故障录波器等二次装置的自检告警信息,这些信息为实现继电保护的状态评价提供了数据源。而且继电保护故障信息系统中隐含了二次设备的台帐管理功能,对台帐管理功能进行适当加强后的故障信息系统将能提供继电保护状态监测和评价所需的大部分数据。
2数据收集与分析
状态检修的一切分析和决策都是以数据为基础的,数据越完备分析结果越准确,在数据的深度和广度上都有很高要求。深度即传统意义上的数据采集完全、传输时不丢失,广度则是指数据涵盖范围广,能从各种不同角度反映设备状态。
借助继电保护故障信息系统,我们可以取得保护自检告警、保护动作正确性、保护信息召唤情况、保护通讯情况。
进一步借助继电保护故障信息系统强化后的台帐管理功能,我们还能取得保护出厂和验收数据、保护试验数据、保护缺陷数据。
2.1保护自检告警
微机型继电保护装置可以在线对其自身的主要元件、部件工况以及软件功能进行自动检测,如果发现问题则发出告警通知,此类告警称为自检告警。保护自检告警可分为通道异常告警、回路异常告警、自检异常告警,分别从保护通道、回路和自身功能三个方面检测保护问题[3]。由此可知,保护自检告警是对保护装置自身问题的汇报,应该在保护装置的状态评价中有所体现。对保护自检告警信息的采集是故障信息系统的基础功能之一,已经非常成熟,本系统可直接使用它们的告警数据。
2.2保护动作正确性
保护装置正确动作是对保护装置最基本的要求,也是对保护装置进行投入、维护、检修希望出现的效果,故把保护装置是否正确动作纳入保护装置状态的评价标准中也是必须的。故障信息系统可根据故障时的保护动作、保护录波、录波器录波以及对端保护的各种数据来判断某保护的动作是误动、拒动还是正确动作,本系统则直接使用结论数据来对保护状态进行评价。
2.3保护信息召唤情况
保护信息召唤包括定值、定值区号、开关量、模拟量、软压板、录波等数据的召唤,也是故障信息系统的基础功能之一。在信息召唤的基础之上实现的自动周期召唤可定期对所有保护设备进行信息召唤,对召唤结果进行记录。对于无法响唤的保护或者召唤返回的数据与基准值不匹配的保护,可判断为在运行过程中存在隐患。本系统依据周期召唤的结果的正确性进行状态评价。
2.4保护通讯情况
保护通讯情况是指保护设备与故障信息系统子站的通讯连接,如果通讯不正常,保护相对故障信息子站就成了一个“孤岛”,保护的运行情况将无法被实时掌握,发生故障时保护也无法将信息远传。所以保护通讯情况也是进行状态分析的重要指标。
2.5出厂、验收、试验数据
出产、验收、试验数据是指在出厂、验收、试验过程中对保护设备进行指标测试时收集到的可能影响保护功能的数据,该数据由台帐功能模块进行记录。这些对保护功能不确定的影响也应该在分析状态时引起注意。
2.6缺陷数据
3状态评价
在对保护进行监测后,即可根据能反映保护状态的数据对保护进行状态分析评价。进行状态评价的首要条件是必须有评价规则,之后才能针对每条信息进行评分,进而计算出保护总体运行状态。
参考国家电网公司继电保护状态检修导则[6]、广东电网公司设备状态评价与风险评估技术导则[7]等资料,结合本系统特点,将状态评价规则分为三类:
3.1监测信息类
监测信息类评价规则用于评价保护自动实时监测的信息,包括保护告警、动作正确性、信息召唤情况、通讯情况等,使用定量评价。检测信息类总分值占全体分值的权重为60%。
保护告警信息直接反应保护设备当前自动检测到的软件系统或装置硬件的缺陷问题,对于不同保护不同类型的告警信息应分别制定不同的规则,规则越全面对保护状态评价的准确度就越高。
保护动作正确与否可分为三种情况:一为拒动,即保护在应该动作的时候没有做出动作;二为误动,即保护在不应该动作时做出了动作或者在应该动作时做出了不对的动作;三为保护正确动作。对于曾经出现过误动和拒动的保护应当在评价状态时有所反应。
保护信息召唤对于每类信息的召唤结果可分为成功和失败两种,召唤失败意味着保护在某一方面功能失灵。
保护通讯情况可分为正常和断开两种情况,通讯断开会影响保护健康状态,通断越频繁对保护状态影响越大。
3.2物理信息类
物理信息类评价规则用于评价保护投运前的出厂、验收、试验,投运后的缺陷数据,采用定性评价。对于保护物理信息的评价方法及推荐评分标准可参见《广东电网公司设备状态评价与风险评估技术导则》中继电保护相关部分[7]。物理信息类总分值占全体分值的权重为20%。
3.3专家规则类
整个流程包括4个子流程:
(1)保护与子站通信情况监测评价。系统定期检测继电保护装置与子站的通信情况,如果通信异常则使用相应评价规则对此次行为进行评价。如果继电保护装置在一段时间内通信频繁通断将很快达到阀值产生预警引起运行维护人员的注意。
(2)保护动作正确行监测评价。继电保护动作正确性在电网发生故障时对相应保护装置进行评价,保护动作正确与否可分为四种情况:一为拒动,即保护装置在应该动作时没有做出任何动作;二为误动,即保护装置在不应该动作时做出了动作或在应该动作时做出了不符合要求的动作;三为保护动作不齐全,即保护装置在应该动作时只做出了一部分正确动作,还缺少一部分动作行为;四为保护正确动作。对保护装置拒动、误动和动作不齐全的情况,系统将使用相应规则进行评价。
(3)自动巡检评价。系统定期对每个保护装置进行定值、开关量、软压板、模拟量、录波等信息的召唤操作,对于响应信息召唤失败的保护装置使用对应规则进行评价。
(4)保护自检告警监测评价。微机型继电保护装置可以在线对其自身的主要元件、部件工况以及软件功能进行自动检测,如果发现问题则发出告警通知,此类告警称为自检告警。保护自检告警可分为通道异常告警、回路异常告警、自检异常告警,分别从保护通道、回路和自身功能三个方面检测保护问题。系统实时收集保护装置发出的告警通知,根据不同的告警类型使用不同的规则进行评价。
系统采用扣分值,以上的每次评分都表示要扣除的分数,每类规则的分数乘以权重之和即为总扣分。根据分值不同将保护分为正常状态、注意状态、异常状态、严重状态四个状态,如表1所示。
4预警机制
保护状态检修的关键作用在于有效地发现保护系统的异常,及时消除保护装置或回路的缺陷,确保保护装置在电网发生故障时能准确响应,构建可靠的电网安全运行屏障[8]。
传统变电站继电保护装置的二次交流回路,出现问题时不能及时发现,例如TV两点接地等,而往往在电网发生故障时会引起事故扩大的后果。为解决此类问题,本系统实现保护状态预警机制,以实时监测的保护状态评价为基础实现对保护状态的预测警告,指导对保护的检修工作。
本系统将预警分为分值超阀预警和趋势预警两类:
(1)分值超阀预警。判断各分类扣分和健康状态总评分是否在定义的阀值范围内,对超过阀值的保护进行预警报告。
(2)趋势预警。以两个时间段内保护状态变化数量对比结果为参考,判断保护产生影响健康度的行为是否呈上升趋势,如果是,则发送预警。
5结语
本系统在某供电局投入使用以后,系统对状态信息量的收集非常齐全,在经过了试用期的规则库扩充后对保护状态的判断准确率也达到了很高的水准,给继电保护装置的检修工作带来了很大的便利,减少了检修的盲目性。
参考文献
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[3]周诚,胡斌,一种继电保护在线状态检修辅助决策信息系统的PIM模型[J],计算机与现代化,2012,(4):40-44.
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[6]国家电网公司继电保护状态检修导则,2010.
继电保护种类及保护范围范文篇6
关键词:10kV配电网;继电保护;故障处理
现在生产生活水平的提高,对电力能源的需求更大,电力系统一旦出现供电故障,势必会造成较大的损失,甚至还会出现安全事故。以提高电力系统运行可靠性为目的,对继电保护措施进行研究,争取以科学合理的手段来进行优化,减少各类常见故障的发生,从根本上来提高系统运行安全性。10kV配电网为电力系统的重要部分,将其作为研究对象,根据其运行特点做好继电保护研究,保证所选处理措施的有效性。
110kV配电网继电保护措施应用原则
1.1选择性原则
选择性原则即在配电系统出现运行故障后,可以及时将故障部分切除,避免对其他部分产生影响,最大程度上来多小影响范围,将损失控制到最低,并维持配电网系统的正常运行。对于10kV配电网来说,短路故障多选择应用主保护和后备保护两种措施。且主保护可以迅速响应,可以及时且有选择的切除被保护设备或者短路故障,维持其他部分的正常运行;后备保护则在断路器停止启动后,将故障切除,所需时间更长[1]。
1.2灵敏性原则
遵循灵敏性原则来选择继电保护措施,即要求可以在保护范围内,一旦出现运行故障,保护装置可以及时响应。根据10kV配电系统运行特点,合理选择保护装置,并进行合理搭配,保证在运行故障出现时,可以敏锐感觉,并及时采取保护动作,控制故障影响范围[2]。并且,提高继电保护灵敏性,使得配电系统可以就任何轻微故障产生反应,不仅提高系统运行可靠性,同时还可以降低后期电网维护难度。
1.3可靠性原则
所谓可靠性原则,即在保护范围内配电系统出现任何异常,保护装置均可以迅速采取措施进行保护,减少误动或拒动造成的问题。提高继电保护可靠性,保证在10kV配电系统运行出现异常后,根据实际情况迅速动作,及时切除异常部位,避免对其他部分产生不良影响,对提高配电系统运行安全性和稳定性具有重要意义。
1.4速动性
如果10kV配电网内出现异常运行情况,为避免造成大面积停电故障,而影响正常生产生活,就要求所设置的保护装置可以及时响应,具有良好的速动性,快速切除系统内故障,降低用户设备工作时间,避免造成元件的进一步损坏。就实际情况来看,如果配电系统出现故障,系统内保护装置具有一定延迟作用,设计时必须要根据实际情况来采取措施,保证继电保护速动性可以达到专业要求。
210kV配电网继电保护常见故障
2.1电流互感器过度饱和
为满足实际生产生活用电需求,电力系统建立日益完善,10kV配电网作为重要部分,必须要做好继电保护研究,减少运行故障的产生。但是就现状来看,电流互感器过度饱和问题依然比较常见。系统规模不断增大背景下,短路电流也不断增大,如果变、配电所出现短路故障,短路电流甚至可以达到正常电流的几百倍,甚至超过电流互感器额定电流[3]。对于稳态短路问题,灵敏度低的电流速断保护将会出现保护拒动情况,影响系统运行。因为电流互感器过度饱和,短路故障时,电流互感器无法有效感应二次侧电流,进而定时限过流保护装置拒动。假如配电所出线过流保护拒动,将会造成配电所进线保护动作,必须要全停整个配电所。假如配电所出线短路故障,通过主变压器或者母联断路器后备保护动作,便可将故障部分切除,避免故障进一步扩大,降低运行故障影响。
2.2励磁电流引发误动
电流速断保护为10kV配电系统继电保护关键措施,即将电路最大负载运行作为依据,根据最大运行状态下线路末端三相短路电流进行整定。因为灵敏度要求在1.2以上,则动作电流一般均比较小,尤其是系统存在较大阻抗时更为明显[4]。对于配电系统来说,往往会设置多台变压器,且线路较长,想要保证动作精确性,必须要保证动作电流校。正常情况下电流整定,不需要对投运时配电变压器励磁涌流对无视时限电流速断保护影响进行分析,这样便会出现励磁涌流初始值大于无时限电流速断保护值,在变电所10kV出线检修后恢复送电时,出现跳闸故障,影响供电系统的正常运行。
310kV配电网继电保护优化措施
3.1避免电流互感器过度饱和
针对10kV配电线路短路时,线路保护电流互感器过度饱和问题,应保证电流互感器变比稍微大一点,控制在300/5以上。且要避免保护与计量应用同一个电流互感器,并根据实际情况缩短电流互感器二次侧电缆长度,并加大二次侧电缆界面。另外,还可以在控制屏上就地安装保护侧控合一装置,降低电流互感器二次负载阻抗,解决电流互感器过度饱和问题,提高系统保护效果。
3.2消除励磁涌流误动问题
励磁涌流产生的误动,是影响配电网继电保护效果的主要问题,就以往经验来看,励磁涌流大小受时间因素影响,初始阶段涌流峰值比较大,进过7~10个工频周波后,基本上就可以对小型变压器涌流忽略不计,产生的影响十分小。针对此类特点,在设计时可以调整配电系统电流速断保护时间,延长保护装置中加速回路r间,避免励磁涌流造成的误动作,保证配电网可以可靠运行。
3.3继电保护方式合理选择
3.3.1定时限过电流保护
将电磁式信号继电器作为信号元件,以及电磁式中间继电器作为出口元件,和电磁式时间继电器作为中间继电器几部分形成一个定时限过电流保护体系,这样短路电流大小不会受继电保护动作时间影响,完全根据时间继电器整定确定,并且在一定条件下可以对时间继电器进行连续调整。此种保护方式根据选择动作时间来获得选择性,在实际应用中具有较高的灵敏性与速动性。
3.3.2反时限过电流保护
此种保护动作时间受短路电流大小影响,即电路电流越大动作时间越短,相反则短路电流越小动作时间越长。在实际应用中其内部结构复杂度高,调试难度大,且灵敏性和准确性要远低于定时限过电流保护,因此一般被设置在用户端进线开关部位。
4结束语
继电保护合理设计和有效运行,是提高10kV配电网可靠运行的重要保障,因此在设计时需要根据实际情况来选择科学合理的保护方法,并采取措施来减少常见故障的发生,保证供电稳定性,满足生产生活需求。
参考文献
[1]陈银艳.10kV配电网的继电保护措施分析[J].科技与创新,2016(20):132+136.
[2]荣芳.城市10kV配电网继电保护配置常见问题及对策分析[J].科技与创新,2014(15):44+46.
[3]孙志.10kV配电网继电保护探析[J].机电信息,2012(36):24-25.
继电保护种类及保护范围范文篇7
关键词继电保护;问题;改进
中图分类号TM7文献标识码A文章编号1674-6708(2010)23-0028-02
1配电系统继电保护的概况
1.1配电系统的继电保护装置的组成
电源进线:定时限过流保护,定时限速切保护,过负荷报警及差动保护,轻、重瓦斯及温度保护。馈出线路:过流保护,电流速断保护,小电流接地报警。
1.2配电系统的继电保护装置的配置原则
继电保护的配置,它应当满足两点最基本的要求:一是任何电力设备和线路不得在任何时候处于无继电保护的状态下运行;二是任何电力设备和线路在运行中必须在任何时候由两套完全独立的继电保护装置分别控制两全独立的断路器实现保护。具体来来,要符合以下几点原则:
1)配电站进线一般不设继电保护;
2)变电站及开关站出线保护由过电流保护、零序电流保护、前加速一次重合闸保护(若线路有架空线)构成;
3)配电站及开关站母线分段,配置备用电源自切及自切后加速保护装置;
4)配电变压器选用熔断器或由继电器构成的过电流保护及零序电流保护。
2配电系统继电保护存在的问题
2.1电流互感器饱和
随着供电系统规模的不断扩大,很多低压配电系统短路电流会随着变大,当变、配电所出口处发生短路时,短路电流往往很大,甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。在稳态短路情况下,一次短路电流倍数越大,电流互感器变比的误差也越大,使灵敏度低的电流速断保护就可能拒绝动作。在线路短路时,由于电流互感器饱和,感应到二次侧的电流会很小或接近于零,造成定时限过流保护装置拒动。若是在变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护来切除,延长了故障时间,使故障范围扩大;而若是在配电所的出线过流保护拒动造成配电所进线保护动作,则将使整个配电所全停。
2.2二次设备及二次回路老化
现在我国很多配电系统的继电器是20世纪70年代~80年代的老式继电器,节点氧化尘太多,压力不够,也会造成保护误动,出口不可靠。我们知道,二次回路分直流和交流两部分,如果交流回路实验端子老化,锈蚀,接触电阻过大,严重时会引起开路,引起保护误动或拒动。直流部分在系统失电和系统严重低电压时可靠性难以保证,事故情况下更难以保证可靠动作,会导致越级跳闸,扩大事故范围。
2.3环网供电无保护
目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主,目前不设断路器也没有保护。若装设断路器,由于运行方式变化,负荷转移等因素,继电保护选择性无法协调。目前环网运行方式是开口运行,故障时,故障环网全部停电,绝大部分网络是用人工操作对网络重构来恢复供电。对环网中的供电用户,小容量的还可设置熔丝,限止故障的影响范围;用户变压器容量较大的,无法配置有选择性的熔丝保护,甚至直接用铜棒连接,用户故障,环网全停,扩大了故障影响范围。
2.4保护校验装置存在漏洞
现阶段我国很多配电系统保护校验装置存在漏洞。首先是仪器仪表存在问题。仪器仪表是保证保护装置校验质量,提高工作效率的必备基础,但长期以来由于投入的不足,保护工作缺乏高性能的仪器,目前仍以“地摊”式接线为主,虽然“地摊”式接线是保护人员的基本功,但是如果出现错误,将严重影响了保护校验质量和工作效率;其次是现场资料不全。继电保护的图纸资料不齐备一直是困扰继电保护人员的一个大问题,在一些变电站,图纸破损、丢失或不全,甚至新建站就没有竣工图;另一些变电站图纸刚刚补齐,又开始了新的技改项目,改造后又未及时将图纸补齐;因此,各变电站图实不符现象始终存在,难以解决,留下了事故隐患。
3配电系统继电保护的改进措施
3.1避免电流互感器饱和
避免电流互感器饱和主要从3个方面人手:首先是电流互感器的变比不能选得太小,要考虑线路短路时电流互感器饱和问题,比如一般10kV线路保护的电流互感器变比最好大于60/1;其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗,尽量避免保护和计量共用电流互感器,缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面;第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1.2~1.3倍可靠系数确定,如超过其数值就可确定故障电流。时限整定0s,单台变压器按所供电最大1台电动机的起动电流加上其余电动机及照明等负荷的额定电流进行整定,如整定值计算小于变压器额定电流2倍,按2倍的电流整定。超过2倍的电流整定值,按计算数据乘以可靠系数确定,采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负荷,按等级划分,确定延时时间,仍有选择性,但短路情况下速断保护无选择性。
3.2完善环网结构的配套建设
目前,环网结构是电缆网络采用的主要形式,目前还没有性能颇为理想的继电保护装置,为快速隔离故障、恢复供电,可以考虑结合配电自动化系统的建设,继电保护与自动化系统相互配合使用。
3.3实行状态检修
继电保护发展至今,从保护原理的设计,到生产厂家制造工艺,到售后服务,各方面都已比较完善。微机保护装置的性能已非常稳定,近几年在我区范围内,由于保护装置性能不稳定引起的误动基本上没有出现过,所发生的保护误动作基本上是保护装置外部原因引起的。因此,我们建议对继电保护设备实行状态检修,也就是说,只要保护装置不告警,就不用进行检修。当然,这要有一个逐步完善的过程,需要大量的配套工程,但这是一种发展趋势。
3.4增加投入,更新设备
企业管理者应该认清供电与企业效益的关系;继电保护与电网安全稳定运行的关系。要加大对继电保护的投人,尽快更新保护装置,淘汰落后设备,增加保护装置动作的可靠性。保证保护校验正常进行保护校验是保护装置运行中十分重要的环节,校验的准确与否直接影响到保护装置的运行效果。因此,应及时更新保护校验设备,完善供电网络建设,在不影响正常安全生产的情况下,确保各回路均有足够保护整定时间,使保护装置校验做到应校必校,不漏项,不简化。
4结论
随着我国经济的发展,对电力的需求越来越大,由于配电系统供配电一体,设备类型复杂,运行方式众多,给继电保护带来一定难度。同时电力系统220kV及500kV线路增加,配电系统的整体网络结构和运行方式变得日益复杂,这就对系统中的继电保护装置提出了更高的要求。同时随着系统的不断发展,肯定会有各种新的问题出现,希望广大现场工作的运行维护技术人员能结合运行经验,提出对应的措施,共同把工作做好。
参考文献
[1]吴晓梅,邹森元主编,国家电力调度通信中心编.电力系统继电保护典型故障分析[M].中国电力出版社,2001.
继电保护种类及保护范围范文篇8
[关键词]电力系统继电保护配置与整定电力系统的安全稳定运行,对国民经济和社会发展的意义巨大。继电保护是电力系统安全稳定运行的一道最重要防线,作用至关重要。继电保护装置的选型及整定计算,是保证电力设备安全运行的最有效的技术手段。
中图分类号:F057文献标识码:A文章编号:1009-914X(2015)22-0064-01
一、继电保护的基本知识
1.1通常把由各类发电厂,输电设施以及用电设备组成的电能生产与消费系统称为电力系统。电力系统在运行中,各种电气设备可能出现故障和不正常运行状态,不正常运行状态是指电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但是没有发生故障的运行状态;故障主要包括各种类型的短路和断线,其中最常见且最危险的是各种类型的短路,电力系统的短路故障会产生如下后果:
①故障点的电弧使故障设备损坏;②比正常工作电流大许多的短路电流产生热效应和电动力效应,使故障回路中的设备遭到破坏;③部分电力系统的电压大幅度下降,使用户的正常工作遭到破坏,影响企业的经济效益和人们的正常生活;④破坏电力系统运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使电力系统瓦解,造成大面积停电的恶性循环。
故障或不正常运行状态若不及时正确处理,都可能引发事故。为了及时正确处理故障和不正常运行状态,避免事故发生,就产生了继电保护,它是一种重要的反事故措施。继电保护包括继电保护技术和继电保护装置,且继电保护装置是完成继电保护功能的核心,它是能反应电力系统中电气元件发生故障和不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
1.2继电保护的任务
①当电力系统中某电气元件发生故障时,能自动,迅速,有选择地将故障元件从电力系统中切除,避免故障元件继续遭到破坏,使非故障元件迅速恢复正常运行。②当电力系统中某电气元件出现不正常运行状态时,能及时反应并根据运行维护的条件发出信号或跳闸。
1.3继电保护装置的基本原理
我们知道在电力系统发生短路故障时,许多参量比正常时候都了变化,当然有的变化可能明显,有的不够明显,而变化明显的参量就适合用来作为保护的判据,构成保护。除此之外,根据线路内部短路时,两侧电流相位差变化可以构成差动原理的保护;当然还可以根据非电气量的变化来构成某些保护。原则上讲,只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征(差别),即可形成某种判据,从而构成某种原理的保护,且差别越明显,保护性能越好。
1.4继电保护装置的组成:被测物理量-测量-逻辑-执行-跳闸或信号
整定值
测量元件:其作用是测量从被保护对象输入的有关物理量(如电流、电压、阻抗、功率方向等),并与已给定的整定值进行比较,根据比较结果给出逻辑信号,从而判断保护是否该起动。
逻辑元件:其作用是根据测量部分输出量的大小,性质,输出的逻辑状态,出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定逻辑关系工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并将有关命令传给执行元件。
执行元件:其作用是根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务。
1.5继电保护的基本要求
选择性:是指电力系统发生故障时,保护装置仅将故障元件切除,而使非故障元件仍能正常运行,以尽量减小停电范围。
速动性:是指保护快速切除故障的性能,故障切除的时间包括继电保护动作时间和断路器的跳闸时间。
灵敏性:是指在规定的保护范围内,保护对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都能灵敏地正确地反应出来。
可靠性:是指发生了属于它该动作的故障,它能可靠动作,而在不该动作时,它能可靠不动。即不发生拒绝动作也不发生错误动作。
二、变压器保护配置及整定计算
2.1变压器保护配置
电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件,它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响。因此,我们必须研究变压器有哪些故障和不正常运行状态,以便采取相应的保护措施。
变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障,主要是套管和引出线上发生相间短路以及中性点直接接地侧的接地短路。这些故障的发生会危害电力系统的安全连续供电。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等。油箱内故障时产生的电弧,不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯,而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体,有可能引起变压器油箱的爆炸。
变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等,这些运行状态会使绕组和铁芯过热。此外,对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器,外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压,威胁变压器的绝缘;大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会发生变压器的过励磁,引起铁芯和其它金属构件的过热。
主保护:电流差动保护、瓦斯保护
后备保护:过电流保护/低压闭锁过电流保护/复合电压闭锁过流保护/阻抗保护/零序过电流保护/零序过电压保护/过负荷保护/过激磁保护。
两种配置模式:①主保护、后备保护分开设置。②成套保护装置,重要变压器双重化配置。
2.2纵联差动保护
由于变压器高压侧和低压侧的额定电流不同,因此,为了保证纵差动保护的正确工作,就必须适当选择两侧电流互感器的变比,使得在正常运行和外部故障时,两个二次电流相等,亦即在正常运行和外部故障时,差动回路的电流等于零。应使:
式中―高压侧电流互感器的变比;―低压侧电流互感器的变比;―变压器的变比(即高、低压侧额定电压之比)。
由此可知,要实现变压器的纵差动保护,就必须适当地选择两侧电流互感器的变比,使其比值等于变压器的变比,这是与前述送电线路的纵差动保护不同的。这个区别是由于线路的纵差动保护可以直接比较两侧电流的幅值和相位,而变压器的纵差动保护则必须考虑变压器变比的影响。
对于大型变压器而言,它都必需装设单独的变压器差动保护,这是因为变压器差动保护通常采用两侧电流差动,其中高电压侧电流引自高压侧电流互感器,低压侧电流引自变压器低压侧电流互感器,这样使差动保护的保护范围为二组电流互感器所限定的区域,从而可以更好地反映这些区域内相间短路,高压侧接地短路以及主变压器绕组匝间短路故障。所以我们用纵联差动保护作为变压器的主保护,其接线原理图如图2所示。正常情况下,=即:
所以这时Ir=0,实际上,由于电流继电器接线方式,变压器励磁电流,变比误差等影响导致不平衡电流的产生,故Ir不等于0,针对不平衡电流产生的原因不同可以采取相应的措施来减小。
尽管纵联差动保护有很多其它保护不具备的优点,但当大型变压器内部产生严重漏油或匝数很少的匝间短路故障以及绕组断线故障时,纵联差动保护不能动作,这时我们还需对变压器装设另外一个主保护-瓦斯保护。
2.3瓦斯保护
瓦斯保护主要用来保护变压器的内部故障,它由于一方面简单,灵敏,经济;另一方面动作速度慢,且仅能反映变压器油箱内部故障,就注定了它只有与差动保护配合使用才能做到优势互补,效果更佳。
2.3.1瓦斯保护的工作原理
当变压器内部发生轻微故障时,有轻瓦斯产生,瓦斯继电器的上触点闭合,作用于预告信号;当发生严重故障时,重瓦斯冲出,瓦斯继电器的下触点闭合,经中间继电器作用于信号继电器,发出警报信号,同时断路器跳闸。瓦斯继电器的下触点闭合,也可利用切换片切换位置,只给出报警信号。
2.3.2瓦斯保护的整定
瓦斯保护有重瓦斯和轻瓦斯之分,它们装设于油箱与油枕之间的连接导管上。其中轻瓦斯按气体容积进行整定,整定范围为:250~300cm3,一般整定在250cm3。重瓦斯按油流速度进行整定,整定范围为:0.6~1.5m/s,一般整定在1m/s。
参考文献
继电保护种类及保护范围范文篇9
关键词:电力系统;继电保护;技术
Abstract:intheoperationofthepowersystem,externalfactors(suchasthelightning,thebird?),internalfactors(insulationaging,damageetc)andoperation,arelikelytocauseallkindsoffaultandnotthenormaloperationofthestateappear.Thispapermainlydiscussestheoperationofthepowersystemprotectionfunction,principleandbasictechnicalrequirements,andthenputsforwardsomemeasures,inpowersystemprotectionworkinaveryimportantsignificance.
Keywords:electricpowersystem;Therelayprotection;technology
中图分类号:TU74文献标识码:A文章编号:
概述
电力系统继电保护是指在电力系统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。在电力系统运行中,外界因素(如雷击、鸟害呢)、内部因素(绝缘老化,损坏等)及操作等,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,同步发电机短时失磁异步运行等。
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。电力系统发生故障或危及其安全运行的事件时,他们能及时发出告警信号,或直接发出跳闸命令以终止事件。
最早的继电保护装置是熔断器。以后出现了以断路器为核心的电磁式继电保护装置、电子式静态继电保护装置,最近发展迅速的以远动技术、信息技术和计算机技术为基础的微机型继电保护装置;
继电保护装置必须具备以下5项基本性能: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。
电力系统继电保护的作用
(1).继电保护包括继电保护技术和继电保护装置。
①继电保护技术是一个完整的体系,它主要包括电力系统故障分析、各种继电保护原理及实现方法、继电保护的设计、继电保护运行及维护等技术。
②继电保护装置是完成继电保护功能的核心。P1
继电保护装置就是能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。
(2).电力系统的故障和不正常运行状态:(三相交流系统)
①故障:各种短路(d(3)、d(2)、d(1)、d(1-1)))和断线(单相、两相),其中最常见且最危险的是各种类型的短路。其后果:
a.电流I增加危害故障设备和非故障设备;
b.电压U降低或增加影响用户的正常工作;
c.破坏系统稳定性,使事故进一步扩大(系统振荡,电压崩溃)
d.发生不对称故障时,出现I2,使旋转电机产生附加发热;发生接地故障时出现I0,―对相邻通讯系统造成干扰
②不正常运行状态:
电力系统中电气元件的正常工作遭到破坏,但没有发生故障的运行状态。如:过负荷、过电压、频率降低、系统振荡等。
(3).继电保护的作用:
①当电力系统发生故障时,自动、迅速、有选择性的将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其他无故障设备迅速恢复正常运行;
②反映电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件(例如有无经常值班人员)而动作于发出信号、减负荷或跳闸。
继电保护的基本原理、构成与分类
(1).基本原理
为区分系统正常运行状态与故障或不正常运行状态――必须找出两种情况下的区别。
I增加故障点与电源间―>过电流保护
U降低母线电压―>低电压保护
相位变化,变化;正常:为负荷的功率因数角一般为0-30°左右
短路:为输电线路的阻抗角一般为60°~85°―>方向保护.
测量阻抗降低,Z=模值减少―>阻抗保护
双侧电源线路外部故障:内部故障:――电流差动保护。
反映I2,0的序分量保护等。
非电气量:瓦斯保护,过热保护
原则上说:只要找出正常运行与故障时系统中电气量或非电气量的变化特征(差别),即可找出一种原理,且差别越明显,保护性能越好。
(2).构成
以过电流保护为例:
正常运行:LJ不动
故障时:LJ动―>SJ动(延时)―>XJ动―>信号
TQ动―>跳闸
保护装置由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成。
①测量元件
作用:测量从被保护对象输入的有关物理量(如电流、电压、阻抗、功率方向等),并与已给定的整定值进行比较,根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护是否应该启动。
②逻辑元件
作用:根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并将有关命令传给执行元件。
逻辑回路有:或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。
③执行元件:
作用:根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务。如:故障时跳闸;不正常运行时发信号;正常运行时不动作。
(3).分类
几种方法如下:
①按被保护的对象分类:输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、母线保护等;
②按保护原理分类:电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等;
③按保护所反应故障类型分类:相间短路保护、接地故障保护、匝间短路保护、断线保护、失步保护、失磁保护及过励磁保护等;
④按构成继电保护装置的继电器原理分类:机电型保护(如电磁型保护和感应型保护)、整流型保护、晶体管型保护、集成电路型保护及微机型保护等;
⑤按保护所起的作用分类:主保护、后备保护、辅助保护等;
主保护满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择地切除被保护设备和线路故障的保护。
后备保护主保护或断路器拒动时用来切除故障的保护。又分为远后备保护和近后备保护两种。
a、远后备保护:当主保护或断路器拒动时,由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。
b、近后备保护:当主保护拒动时,由本设备或线路的另一套保护来实现后备的保护;当断路器拒动时,由断路器失灵保护来实现近后备保护。
辅助保护:为补充主保护和后备保护的性能或当主保护和后备保护退出运行而增设的简单保护。
继电保护故障的处理方法和措施
(1).替换法:用完好的元件代替被认定有故障的元件,来判断它的好与坏,可以快速缩小故障的查找范围;
(2).参照法:通过对正常设备和非正常设备的相关技术参数对比,找出不正常设备的故障点。这个方法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有比较大差异的故障。在进行改造和设备更换之后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备的接线。并在继电器定值校验时,如果发现某一只继电器测试值与整定值相差得比较远,此时,不可以轻易做出判断,判断该继电器特性不好,应当调整继电器上的刻度值,可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较;
(3).短接法:将回路某一段或一部分用短接线短接,来进行判断故障是否存在短接线范围内或者其他地方,这样来确定故障范围。此法主要是用在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制等转换开关的接点是否完好。
结语
继电保护对我国电力系统的安全运行,起着不可替代的作用,在我国经济持续发展,对电力要求不断增大的情况下,要做好继电保护工作,就要从各方面对继电保护的基本任务和意义,以及起保护作用的继电保护装置有深刻的了解,并要及时掌握未来技术发展的方向。
参考文献:
[1]李佑光,林东.电力系统继电保护原理及新技术[M].科学出版社,2003.
继电保护种类及保护范围范文篇10
【关键词】10KV供电系统;继电保护;原理特性;
在我国过去这几年10kV配电系统的使用过程中,经统计发现,其技术故障多为谐波、短路。配电系统一旦发生故障,很有可能会造成电力设备及电气线路的严重损坏,进而严重影响电力系统的正常运行和使用。国内的10kV配电系统通常都安装有继电保护装置,但因受到管理模式、运行规范及有关技术等多方面因素的制约,其保护作用往往不能得到充分发挥。因此,在10kV配电系统的建设和管理过程中,相关技术人员及管理部门要注重继电保护技术的应用和研发,全面提高配电系统的可控性,进而提高系统的安全性及稳定性。
1、概述
整个电力系统的组成环节分别为发电、变电、高压输电、配电及用电。电力元件包括发电机、变压器、输电线路、母线、电动机等。在整个系统中,各种类型电气设备由电气线路相互联结组成一个庞大的网络,具有覆盖地域广阔、构成庞大、运行环境复杂等特点,在各种人力因素及自然因素的影响下,如:各种自然天气、设备绝缘老化、鸟兽危害、设计安装失误、检修质量、误操作等,常会不可避免的发生各种不可预计的电气故障。再加上整个系统的相互统一性,当任何一处发生电力事故时,将有可能影响整个电力系统的正常运行,甚至对系统的安全性能构成威胁。短路是电力系统中最危险也最为常见的故障,包括相与地及相与相之间的短接。10KV供电系统是整个供电系统的重要组成部分,其运行的可靠性、安全性及稳定性不仅会直接影响企业的正常用电,而且关系到整个电力系统的运行稳定性。10KV供电系统又分为一次系统、二次系统,其中,一次系统的构成相对比较直观、也较简单,在继电保护装置的设计及设置上也比较容易,方便在日后对系统的保护和控制;二次系统的构成比较复杂,包含了大量的二次回路、自动装置和继电保护装置。因此,在供电系统中的继电保护装置主要对一次系统起着测量、监视、保护和控制作用。
2、基本原理
当电力系统中的电力元件(如发电机、线路等)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备,一般通称为继电保护装置。
继电保护装置通常是利用系统中的电力元件发生异常情况或短路时所产生的电压、电流、频率、功率等电气量的变化成构成了继电保护装置的保护动作原理;另外也有利用其它物理量的继电保护装置,如变压器油箱发生故障时,可通过利用产生的油流速度变化、油压变化或瓦斯浓度的变化来构成继电保护装置瓦斯保护的动作原理。通常情况下,无论对哪种物理量进行监测,继电保护装置的构成部分都包括监测、定值调整、逻辑运行及动作执行。
当电力系统中的某一装有继电保护装置的元件产生故障时,该继电保护装置应在第一时间向元件与系统之间的且与元件线路距离较近的断路器产生跳闸指令,及时的使故障元件与电力系统相脱离,从而最大程度上降低故障元件本身及电力系统的损坏,避免对整个电力系统的安全、稳定供电产生影响,同时满足系统指定的特殊要求。
继电保护装置还可对电气设备的异常工作情况作出反映,并根据不同的电气设备的运行维护条件及异常工作状态发出信号,由保护装置自动进行调整或通知技术工作人员进行操作处理,必要时可将那些继续工作可能引发事故的故障设备切除。反应异常工作状态的继电保护装置可以设置合理的动作延时。
3、10kV配电系统继电保护的改进措施
近些年,随着我国国民经济的快速发展,国内城乡电网配变线路电压的配制等级主要为10kV,但在实际配电系统的使用过程中,10kV配变线路普遍存在一定的弊端,主要为其结构设置的一致性效差。目前,10kV配电系统采用的继电保护装置的构成部分主要为三相一次重合闸、过流、电流速断等,通常系统在使用过程中出现一般故障时,继电保护能够快速做出反应,然而系统在突发事件的应对方面的稳定性与灵敏度较其它发达国家还有很大差距,因此,为提高我国电力系统的安全性及稳定性,这一技术问题必须首先得到及时解决。
3.1提高电流速断保护装置的技术水平。当前,我国10kV配电系统所采用的继电保护装置短路故障的脱离时间通常为5~10s,实际因保护装置有较短的动作延时,因此短路故障的脱离时间通常会有3~5s的延迟,而仅仅这几秒钟将很大程度上增加故障持续时间,从而使事故影响范围扩大,系统的安全性能大大降低。所以,在今后研发、设计10kV配电系统的继电保护装置时,应提高电流速断保护装置的技术水平,可以略带时限及瞬时的电流速断保护技术为基础进行开发,在,从而开发出一种新型的技术上实现上述两种保护装置互补的继电保护装置,并实现保护范围广、动作电流值大等技术特点。
3.2加强继电保护的网络化和智能化建设。在今后的10kV配电系统的运行过程中,继电保护技术必将越来越趋向于网络化和智能化。智能化的继电保护系统一方面可有效减少配电系统管理上的人力及物力资源浪费,另一方面也为配电系统应用其他各项技术提供了广阔的技术平台。近些年,随着计算机技术如模糊逻辑、进化规划、遗传算法、神经网络等在各个领域的大力推广与应用,也逐渐开始渗透到电力系统继电保护领域。
4、结语
10kV配电系统作为电力系统的重要组成部分之一,其安全性、稳定性及可靠性不仅直接关系到各个用电企业的顺利运作,并且还会影响整个电力系统的安全性和稳定性。当电力系统中的某一装有继电保护装置的元件产生故障时,继电保护装置可及时的使故障元件与电力系统相脱离,从而最大程度上降低故障元件本身及电力系统的损坏。然而系统在突发事件的应对方面的稳定性与灵敏度较其它发达国家还有很大差距,因此,应提高我国电流速断保护装置的技术水平,加快继电保护的网络化和智能化建设,以确保我国10kV供电系统的稳定、安全运行。
参考文献:
[1]李秀红.10KV供电系统的继电保护[J].内蒙古煤炭经济.2011(01)
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继电保护种类及保护范围范文篇11
关键词:继电保护;井下供电系统;电力工程;供电网络
中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1009-2374(2013)30-0044-02
随着技术的进步,电力工程高速发展,井下电力应用得到大力推广,电网复杂性加剧,变电站覆盖域变大,功用种类繁盛,必然导致供电网络事故的频繁发生。为维护电网的高效运行,提高其稳定性、安全可靠性,就必须加大对继电保护的强化力度,使其高效快速地检测出可能的事故问题。
1继电保护的基本介绍
继电保护的定义。在供电网络中能对初次系统进行监控、调节、控制、测量的自动化设备叫做继电保护装置。它能有效快速地检测出电网中某些电气元件是否发生故障或运行不正常,对问题元件能自动性、有选择性地切除,通过断电器跳闸或发出通知信号保障无问题部分正常运行,并根据维护条件调节电网负荷、电流分布等。
2继电保护达到的标准要求
(1)安全可靠性。继电保护装置的可靠性就是要求装置在故障发生时应该动作,切除隔离问题部分;电力系统正常工作时避免误动。它在电力网络中的主要任务是负责系统的安全可靠运行,及时发现问题,纠正解决问题,最大限度地降低电力系统中相关元件的损耗;同时,对故障部分的状况发出信号,相关人员及时处理,并与其他设备配合,保障电力网络的安全运行。
(2)反应灵敏性。继电保护的反应灵敏性一般用灵敏度表示,是在其工作范围内的故障或运行不正常的部分的反应敏捷能力,其要求故障一旦发生,其工作范围内的任何故障位置、任何故障类型都可快速正确地显示出来。灵敏度用公式Km=Ldmin/Id表示,其值越高其能力越强,不同线路其值也不同。
(3)选择替换性。继电保护对电路的保护分为主保护、后备保护、辅助保护。其选择性是仅对故障部分进行隔离切除,保障大部分的正常运转。对供电系统一般都准备两套保护系统,其中主保护反应快,副保护反应慢。当主保护反应后故障依旧未排除,副保护起作用切除主保护未排除的故障部分;而且当主保护拒绝动作时,副保护也起作用,防治继电保护的惰性反应。主反应快,路线长的话就有漏掉的部分,副反应慢,同样有其反应范围,因此必须为补充两种的不足而设计相应的简单的辅助保护。
(4)快速应对性。电力系统发生故障时,要求继电保护系统必须快速地切除故障部分,减少故障元件工作时间,降低破坏。同时,某些特殊情况,要求保护系统动作有延时性。因此,对于保护系统的反应速度有一定的要求。对于高压线路,必须快速切除故障部分;变压器、电机本身出现的故障要快速切除;危害性大的路段,例如铁路通信、高压输送路线要求快速切除故障;导线截面小的线路必须快速切除故障;对于主干路上连同的主电力设备需要工作时间,无备用路线时就必须延时反应。
3当前井下继电保护应用研究现状
近年来型、型、型矿用开关柜和型、型及型防爆开关被大多数矿井选用为井下开关柜,这些类型的开关柜虽然装有过流脱扣器和失压脱扣器等保护装置,但没有安漏电型保护装置。经过改进,井下用柜KYGgg-6型添加了过流保护装置、欠压和漏电保护装置;KYgg-1Z、KYgg-1型等也添加了上述三种保护装置。对于Bgp3-6防爆型开关柜还装有晶体管保护。老型号的开关柜由于过流脱扣器来完成过流保护,当其主次级短路电流区别不大时,难以满足选择性,且尽管装有gl型继电器,主次级反应动作很难配合好,且这种情况若发生拒动时,还没有后备保护装置。一旦漏电,纵向线路没选择性,主次级刀闸开关都跳闸,故障范围扩大,生产受影响大。晶体管保护装置存在时限和纵向配合问题,有待进一步研究改进。
4井下继电保护系统应用中的常见问题
4.1继电保护系统整定值不准确
继电保护整定值是综合供电系统正常工作的常规设定值,当线路电流或其他数值与此值不匹配时就可以确定其故障问题;此值必须得保障可靠性、灵敏性、突出选择性、快速应对性。统计表明,在使用安装继电保护系统中,保护整定值存在随意现象,过大起不到保护作用,过小则太灵敏经常有故障,两者都对生产造成影响。造成这种现象的原因主要是工作人员对继电保护不熟悉,相关知识不到位,工作原理没把握,供电系统经常被忽视保护
问题。
4.2系统整定方式错综复杂
技术的进步使各种保护产品向高科技电子化方向发展,其型号多变,没有固定的模式,致使其整定方式各不一样。保护器中,有的电子产品必须人工手动设定具体值,有的则预先设定了档位;同时,产品中以二次电流的保护设定为主,其次为一次电流保护。当电路中使用不同的电子产品时,同一路线其操作手法还不一样,造成使用的复杂性,不利于保护系统起作用。
4.3保护设备被弃用
井下空间小,本身行动不方便,线路复杂,造成继电保护被弃用,有的是怕影响生产接地短路,有的是技术不到位不知道怎么弄而放弃使用,这些都将继电保护当成可摆设而应付上级检查。
5继电保护系统在井下的实际应用
(1)井下主变电所继电保护的级数多,分为:由上级变电所、矿井35kV路线进线、地面6kV井下主变电所区域进线馈出柜、开采区域变电所进线柜、井下主变电器设线馈出柜等共有7级继电保护范围。正常情况而言,矿井上级变电所保护的时间限制设定是固定不变的,一般设定为1.2秒,下一级别保护的时间限制比上一级别的减少0.5~0.7秒。这种设定方式有其局限性,就是保护级别之间的时间间隔对保护对象起不到必要的保护作用,严重时根本不能越级跳闸断电。为避免这种状况发生,井下矿用继电器一般采用ssj型,其灵敏度高于时限型;另外,在不增加保护开关的停进范围内可以适当缩减保护级别,减少时间差。
(2)矿用35kV进线保护使用固定时限保护,6kV配出线一般用反时限继电保护。反时限基本电力元件是gl式感应电流继电器,它具有电流、中间、信号、时间等各种类型继电器的功用,可以同时具有速断和过流两种断电保护,对继电保护的操作起到简化的效果。同时反时限可以与固定时限、反时限等继电器之间配合使用,因为反时限保护对越靠近电源方向的短路反应时间越短,整定时通过动作曲线即可查的。这种与曲线拟合对比脱扣器而动作的行为模式时间配合较难,经常出现越级保护跳闸现象,且其速度都远高于过流保护动作,因此采用反时限gl过流型继电器无法现场整定,只能手动粗略调整,其偏差大,影响其灵敏度。相对于这种情况,在靠近主电源线路附近使用定时限继电器,相互配合,对继电保护的保护功效起到更大的促进作用。
6结语
继电保护重在保护,保护煤矿井下电力系统的完整安全可靠运行,预防类似于短路电流过大发生火灾造成井下瓦斯爆炸事故、路线绝缘破损触电事故、通风系统因线路电流电压异常而停止工作等重大事故的发生。井下继电保护的安全可靠的运转,小方面可以有利于维护企业稳定生产,大方面可以安定社会。
参考文献
[1]周颖奕.论继电保护在供电系统中的应用[J].电力建
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[2]刘菊青.继电保护在井下供电中的应用[J].淮北职业
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继电保护种类及保护范围范文篇12
关键词:电力系统;继电保护;故障;问题
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.154
1引言
随着我国社会经济的发展,电力系统也随之快速发展,无论是系统规模,还是容量方面都与过去有很大增长,但是同时也面临许多问题。如果电力系统产生故障问题,有可能导致安全事故与经济损失的发生,因此必须要采取相关保护措施。作为一种新型保护措施,继电保护在电力系统中的作用越来越重要,因此对电力系统继电保护问题进行探讨具有重要研究意义。
2电力系统继电保护的作用分析
为确保电力系统能够正常运转,在系统装置运行过程中必须要配备相关保护。继电保护能够在系统产生故障问题时及时检测出问题所在,对故障问题进行定位,发送报警信号,从而及时解决故障问题。具体而言,继电保护的作用有以下几个方面:
(1)继电保护能够维护电力系统的安全运转,而且性能比较优越,具体表现为能够抵制干扰、防范电磁等。
(2)继电保护设备投入的成本不大,而且设备安装比较方便,为减少电网运行成本做出重要贡献。
(3)能够及时检测出系统中的故障问题,并且加以防范,此外能够对控制的断路器发出跳闸指令,从而能够及时把故障损失范围降到最低,以此发挥保护效果。
(4)具有较高的灵敏性,在发生故障时能够尽量缩小故障范围,而且范围比较准确,为检修人员及时排除故障创造可能。
(5)较高的稳定可靠性,可以做到需要动作时不拒动,无需动作时不会产生误动。
3电力系统继电保护问题研究
电力系统在运行时需要继电保护装置发挥保护作用,但是在运行过程中不可避免出现各种各样的问题,本文将对此进行总结研究。
(1)人为问题。电力系统能够正常运转,其中关键是就有丰富操作经验的工作人员,假如相关工作人员经验欠缺,而且知识技能水平有限,工作态度不端正,这些人为方面的问题都有可能导致继电保护在发挥作用时出现处理、判断失误,继而导致最佳处理时间被严重耽误,产生人为损失。
(2)装置问题。电力系统中安装继电保护设备,具体包括计算机处理设备、数据收集系统以及管理设备等,其中任何一个装置设备产生故障都有可能造成继电保护问题,从而使得电力系统产生安全隐患。详细地讲,装置问题包括三个方面:一是继电保护设备中有没有同期重合闸线路方面的检测,假如与主变压充电条件相互矛盾,将直接产生继电保护问题;二是假如数据收集系统产生故障,导致参数设置有误,因此而产生误动;三是继电保护的关键部件是触电,假如该部件产生故障,导致日常工作负载、工作电压等收到影响,因此而出现金属电积、设备磨损等问题,为电力系统留下安全隐患。
(3)电网结构问题。电力系统在进行电网建设过程中,必须要对电网未来发展进行充分考虑,假如考虑有失全面,则会导致电网结构设备欠缺科学合理性,尤其是在用电量持续增长,但是有关拓展工作未落地执行,则导致电网结构和用户用电需求之间产生矛盾,电网供电无法满足用户需求,如果在用户的高峰用电时期,势必会导致电网负荷严重,假如采取拉闸限电的措施,则也不可避免对用户正常用电产生严重的影响。
(4)安全管理问题。实际上,电力系统继电保护问题中最为常见,也是最容易发生的就是安全管理问题。安全管理是保证电力系统能够正常运转最为关键的因素。具体而言,安全管理问题包括以下三个方面:一是常规电网波及的范围有限,管理人员的管理模式不够先进,日常检查工作、任务分配等都是按照以前的模式进行,在电网升级更新后,变电运行过程中,原本工作模式与电力系统的发展需求相矛盾,工作人员素质问题逐渐凸显出来,假如欠缺安全管理培训,则有可能产生安全管理问题;二是变电运行中已经制定的规章制度未有效执行,规章成了摆设,制度未落实到位,欠缺科学有效的管理,以此产生安全管理问题;三是日常管理方式有误,电力系统内部人员的素质水平、文化程度等都有待提高,欠缺激励制度,由于员工疏忽而导致安全隐患。
4电力系统继电保护问题的对策研究
首先,要做好电力系统工作人员的培训工作,从而促进工作人员安全意识的提升。人员管理工作和培训工作一样重要,只有员工具备安全意识,对继电保护工作的重要性有了充分的了解与认识,才能够防止在电力系统运行过程中出现继电保护设备破损的情况,坚决杜绝安全隐患。
其次,促进电子元器件技术水平的提升,对待继电保护系统问题时尽可能的符合科学合理的原则。随着继电保护设备的推广和应用,电子元器件类型的保护设备得到了广泛的应用,无论是产品类别,还是在产品的复杂程度方面都有所提升,为确保继电保护设备质量,必须要促进电子元器件技术水平的提升,做好元件质量检测工作。如果有需要,可以利用置换法、参照对比法以及拆除回路法对继电保护设备中产生的设备老化、故障问题进行处理。
最后,尽可能的应用具有优越性能的数字化控制器件。特别是继电保护行业,复杂可编程序逻辑器件和现场可编程序门阵列的应用比较广泛,一方面集成数个计算机系统功能在同一个芯片上,另一方面功能丰富而且完善,不仅能够帮助继电保护系统的高度集成和快速响应,而且促进系统稳定可靠性的提升,大大减少了研发保护设备的周期,保障继电保护运行的稳定性。
5结语
总而言之,继电保护在电力系统中的作用是非常重要的,一方面能够维持系统正常运转,另一方面确保系统内部各设备可以有效运行。电力企业应当认识到继电保护的重要作用,同时也要做好人员管理与培训工作,提高工作人员的安全意识,做好故障处理工作,从而确保电网安全运行。
参考文献:
[1]唐威,丁明华.浅谈发电机微机保护装置的特点及应用[J].河南冶金,2002(02).
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