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中圖分類號:TM771 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)04(b)-0067-01
近年來,由于科學技術的不斷發展,尤其是微型計算機和電子技術的不斷更新,使得電力繼電保護系統從原理到設備都向著智能化、網絡化的發展和進步。當前關于電力繼電保護的可靠性研究,決定著整個電力系統的安全和穩定的發展方向。
1 電力繼電保護的意義
從第二次工業革命中電力的出現至今,人類對電力質與量的需求逐步提高。同時,由于電力工業的規模不斷擴大,其事故發生的幾率也在不斷增大。因此,作為電力系統的主要維護手段,電力繼電保護的發展至關重要。所謂電力繼電保護,便是指當電力系統發生故障或產生異常時,繼電保護能夠做到在最小區域和最短時間內,向電力監控警報系統發出訊息,提醒電力維護人員及時解決故障,或者通過網絡設定自動從系統中切除故障設備,從而防止設備損壞,降低相鄰區域由此引發故障的概率。
2 對繼電保護裝置的要求及特點
電力系統中繼電保護裝置主要有可靠性、速動性、靈敏性三大要求。其中可靠性是指:繼電保護裝置的基本目標是維護電力系統中電路安全穩定的運行。在運行過程中,由于人為的不當操作及電路運行故障等因素,使得繼電保護裝置發出拒動或誤動的錯誤指令,這些指令使得繼電保護裝置對電力系統的正常運行有著負面影響。為保證繼電保護裝置具有較強的運行可靠性,要求設計人員確保對繼電保護裝置原理的先進性,工作人員確保對繼電保護裝置的安裝調試準確無誤,同時繼電保護裝置各處元件的高質量要求、正確的操作維護、有效的系統簡化,都可以提高可靠性。速動性是指:繼電保護裝置的故障報警速率與電流量成反比,為了確保電力系統發生故障時,繼電保護裝置能及時報警,提升處理速度,減少損失,因此必須提高裝置的速動性。靈敏性是指:繼電保護裝置依靠內部程序針對性質不同、方式不同、問題不同的故障進行報警和處理。降低電力系統故障中的危害和影響。
隨著科學技術的發展,繼電保護技術也越發先進,有著以下三個一般特點:一是自主化運行率提高,隨著計算機技術的提高使得繼電設備有極強的記憶性能,加上自動化技術的相關應用,使得繼電設備擁有更強的故障分類處理保護能力,提高了運行正確率。二是兼容性輔助功能強,采用統一標準來進行保護裝置的制造,并且裝置體積縮小,更削減了盤位數量,還可以增添其它輔助功能。三是操作性監控管理好,此技術可以保護一些核心部件不受外界環境的影響,具有一定的使用功效。同時,通過計算機信息系統,可以進行一定的監控,從而降低成本。
3 保證繼電保護可靠性的方法
繼電保護的可靠性主要由性能出色、配置合理的繼電保護裝置以及良好的運行維護和管理方式來保證。在無繼電保護的狀態下,任何電力設備都不允許運行。隨著技術發展,微機保護在全國電力系統有著很高的普及率,更有著靈敏度高、可靠性強等優點。
3.1 繼電保護裝置的檢驗
在繼電保護裝置的安設結束后,需要進行嚴格的自檢和調試,從根本上消滅安全隱患。注意在繼電保護裝置檢驗過程的最后才進行整組試驗和電流回路升流試驗。此兩項工作結束后,嚴禁做出拔下插頭等工作,同時禁止對定值、定值區、二次回路接線的更改。
3.2 定值區間問題
定值區數量的飆升是電力系統和計算機網絡系統發展的一個重要表現,它能夠對繼電保護裝置運行的不同需求做出不同反應,確保了電力系統運作的穩定性。其中微機保護具有的優點是能夠有多個定值區,這使得電網運行方式可以有多種變化。同時必須注意對繼電工作來說定值區是不能允許出現錯誤的,所以必須派遣專業技術人員對其進行操作,同時以嚴格的管理措施來保證定值區的正確性。并將調整的定值數據及時更改記錄。
3.3 一般性檢測
不論何種保護,一般性檢查的重要性都是毋庸置疑的,但是由于一般性檢測工作較為簡單、瑣碎,因為常被人們忽視一般性檢測主要包含清潔、焊接點焊接、連接件緊固、機械特性等方面。清潔不合理容易引起機械溫度過高,影響壽命;芯片、螺絲若未能緊固則可能造成重要安全隱患。
3.4 接地問題
繼電保護中接地問題極其重要,接地問題大致可分為兩種:①保護屏的各裝置機箱和屏柜等接地問題,必須將其接在屏內的銅排上②電壓回路、電流的接地同樣存在可靠性問題,如接地在端子箱,那么端子箱的接地可靠與否,這些都嚴重影響人身安全、設備安全。
4 電力繼電保護裝置的發展趨勢
在輸變電行業當中中,單片機控制技術具有不可替代的優勢,在控制技術和電子信號方面,提高了控制與保護的精度、速度和范圍,同時與計算機聯網,構成無人值守的站點和系統化管理體系,從而降低了勞動強度,提高了安全性。
4.1 計算機化
隨著社會的發展,繼電保護與計算機技術相互結合,實現繼電保護裝置的計算機化是未來繼電保護技術發展的一個重要方向。計算機化的發展能提高信息數據處理分析的能力,并提高信息的存儲量,方便管理人員及時調閱相關數據。
4.2 網絡化
計算機網絡已影響著各個工業領域,從而成為信息時代的技術支柱。將繼電保護系統各主要設備與計算機網絡相互聯接起來,從而實現微機保護裝置的網絡化。
4.3 智能化
近些年來,繼電保護系統中開始運用人工智能技術。對保護裝置而言,智能化能夠實時確保故障的準確識別,同時保證在較少或沒有人工干預的條件下,可以迅速隔離故障、自我恢復,避免大面積停電的產生。
4.4 保護、控制、測量、數據通信一體化
隨著計算機網絡系統與繼電保護裝置相聯系,繼電保護裝置的功能也有了長足的進步。通過對網絡技術的運用,繼電保護裝置能夠在電路無故障正常運行的條件之下,分析電路運行的基本數據,并對數據進行相應的控制、分析和調整,真正實現繼電保護裝置的測量、保護、控制和數據通信的一體化。
5 結語
隨著國家對于能源結構的調整,電力成為社會的主要能源。現代電力系統是包含電能產生、輸送、分配和用電環節的大系統,其安全性和可靠性需求隨之提高,繼電保護滿足了這一需求。伴隨著計算機技術的不斷發展,使繼電保護技術提升了一個新的臺階。
參考文獻
關鍵詞:電力繼電保護;故障;檢測
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.179
1 電力繼電保護的基本特性
1.1 電力繼電保護靈敏性強
電力繼電保護李敏性的關鍵就在于:電力系統在繼電保護出現故障的時候,查找電路類型及位置,短路點會不會出現過渡電阻的情況,一旦發現繼電保護就可以立即的做出智能、快速的反應。電力繼電保護的這種智能保護反應覆蓋的范圍十分的廣泛,不僅僅是電力系統大負荷運行之下的三相短路,而且還會出現電力系統小功率之下電流經過較大過渡電阻而出現的雙相、單相短路的情況,繼電保護均可以應對。
1.2 電力繼電保護工作穩定性好
現如今,現代化社會用量的暴增,各個地區也在逐漸的擴大用電的容量,這些在很大程度之上給電力系統的正常穩定運行面臨著巨大的挑戰。在電力系統之中,繼電保護裝置對于電網的正常運行的作用十分的關鍵,假使機電保護裝置在發生故障的時候,就會使得電力系統運行發生問題,在嚴重的情況下還會發生繼電保護裝置無法將自身的特性發揮出來,電網系統處在一個不穩定的狀態,導致電力系統發生崩潰的現象。
2 電力繼電保護故障的檢測
2.1 利用空間的電磁場來探測單相接地故障的支路方法
在小電流接地系統發生單相接地故障的時候,接地點的無故障支路、后向支路及其前向支路的零序電流以及電壓所表現出來的特征是不同的。那么在這個時候周邊的電磁分布不會不同。所以,可以有效的利用零序電場及磁場來查找接地故障點。
2.2 區別故障支路和故障相的方法
在小電流接地系統發生單相接地故障的時候,會發生一個涵蓋故障特征的顯現出來暫態的情況。且相應的還得建立一個小電流接地系統的數學模型,可以仿真在出現故障之前幾個周波的具體波形,那么就可以得到電力系統之中符合電流發生的瞬時畸變波形,再就是發生接地故障的時候,所出現時刻電流暫態信號進行小波分解,最終得到故障之路三相電流能量時譜。之后就可以在出現故障之后,一個周波內能量的小波能量在接地的過程之中選線選相判斷的根據。且可以直接性的通過查找故障時候的頻帶特征量以及負電荷電流提取的瞬時性特征,那么就可以實現系統在沒有故障干擾的時候,精確的查找并識別出來故障相機故障支路。
2.3 綜合故障分析系統的繼電保護和檢測方法
將危機保護裝置進行網絡化,使得繼電保護之中關鍵裝置的每一點均可以實行縱聯串聯及差動保護,且還得給系統之中的主站進行相應的協調管理提供一個數據處理、上傳及通訊等通信的支持。且還得要依據繼電保護裝置反應的保護安裝處的電氣量,實施檢測可以及時的將故障的位置、性質、原因及相應的參數找出來,立即的向系統之中的保護裝置發出命令,精確的將出現故障的設備及元件查找出來,最大限度之上降低發生故障時候的經濟損失,充分的加大系統的安全穩定性及可靠性。
3 維修方法
3.1 電力繼電保護替代維修法
(1)對于處在運行狀態的元器件進行相應的替代操作的時候,那么就可以不用采取措施,假使部分元器件在替換操作的時候,務必得要及時的斷開電源;(2)分析提到元器件相關參數的時候,保障其完全相同并不會發生任何問題的時候,才予以替代;(3)針對相同廠家所制造的繼電產品,就可以采取外部加壓的方式來確定即性核后,才能進行相應的替換。
3.2 電力繼電保護電路拆除維修法
(1)電壓互感器的二次熔絲在被燒毀的時候,回路之中就會出現短路故障,那么此時就可以通過電壓互感器二次短路將相應的問題及時的查找出來,對于端子就可以及時的進行分離工序,最終達到解決故障;(2)假使箍套裝置的保護發生損毀的現象,或者是電源空氣部位的開關不能啟閉,那么在該類現象之下,就可以憑借各個元器件的插拔工序來查找故障,同時還得要時刻觀察熔絲在發生熔斷現象而相應的發生改變;(3)假使發生直流接地故障的時候,就可以先利用拉路法,及時的將故障的位置及原因及時的找出來,之后就可以將接地支路拆開以及相隊形的電源端斷子,最終到真正的解決故障。
3.3 電力繼電保護帶負荷檢查維修法
將參考對象確定下來,比如相位測量在選擇參考電壓的時候,一般選用的是A相母線電壓,假使電壓發生不便,就可以立即選擇電流來進行相應的參考。但是要保障所有的參考點的一致性。
總之,現如今,隨著人民生活水平的不斷提高,用于家居的電量也在與日俱增,在這種形勢之下,就會在無形之中給電力企業的帶來用電壓力。那么電力企業要及時的意識到這一點,將主要的工作目標定位為保障居民用電及工業用電的安全可靠性。
參考文獻:
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關鍵詞: 電力;繼電保護;故障;維修技術
中圖分類號:TM77文獻標識碼: A
0 引言
電器在各個領域的滲透,也再次奠定電力在社會發展上的地位。電視、冰箱、電腦等電器的普及,用電量也開始飆升。對供電企業而言,強大的用電負荷,是對供電工作巨大的挑戰。采取保護措施,確保居民以及商業能夠正常供電,這些都是一系列重大問題。繼電器的日常養護,以及維修,都是確保電力供應的重要因素。
1 繼電保護所起到的重要作用
電力使用安全十分重要,而繼電器就是確保在供電過程中能夠安全進行。電力的主要作用就是能夠滿足電力供給,而衡量一個電力企業的實力如何,就是要看是否能夠持續供電。繼電保護就是去維護在供電過程中的正常運作,從而降低在電力供應過程中發生事故。如果有電力事故存在,也能夠及時進行分析、處理,及時尋找事故發生的原因,為電力安全維護人員提供信息。在電力企業的供電過程之中,離不開繼電保護的存在,這點是大家有目共睹的。決定繼電保護是否可以充分發揮,也取決于幾個條件。
1.1 設備是否完好 在電力供電過程之中,想要讓繼電保護發揮最好的效果,就必須要確保設備的完好。在完好的情況下,才能針對供電問題進行監控,發現問題之后及時反饋。設備完好,是整個供電安全的基礎。
1.2 質量確保 供電是一項非同與一般的工作,在這個過程之中,出現事故的可能性非常大。因此必須要確保供電的安全性,每一個環節都不容有失。不僅是設備的質量要好,還要從日常維護開始,從實際根源出發,最好電力供電設備的維護工作,及時對設備進行保養,對安全供電至關重要。
1.3 軟件措施保障 前面兩個問題都是硬件保障,軟件措施保障就是電力維修人員。每一個工作人員都必須要有高素質、高技能、良好職業道德,這些都是至關重要的指標之一。每個人都忠于職守、兢兢業業、心細如發,才能切實做好電力工作的維修、保養工作。如果一個人偷懶,都很可能會造成極大的安全問題存在。除了在個人素質上有突出表現之外,在個人技術上也需要過硬,遇到任何問題都能夠從容不迫的處理。能夠及時做好繼電保護工作,這點是一個人電力工作人員所需要具備的職業技能。出現問題。及時尋找源頭進行處理,杜絕此類事件再次發生。維修人員不僅是要學會維修,平時的保養也很重要,防范于未然,防微杜漸的意識絕對不能絲毫松懈。
2 繼電保護安全進行故障處理特征
要求技術性高。電力技術的專業性很強,并且需要很強的應用能力,才能勝任。繼電保護作為電力工作的主要核心之一,自然也不例外,需要在理論知識上不斷加強,也需要在實踐能力上突出,才能面對各種故障都應付自如。繼電保護也涉及各個電力方面知識,比如電路知識、變壓器出現各方面故障如何處理,都是和電力供應息息相關,在繼電保護之時,也需要應用此類知識進行分析。在繼電保護過程之中,經驗絕對是不可或缺的一部分,相比理論知識,實踐經驗更為受到重視。在繼電保護過程之中,各種工業的問題都會遇到,必須要有一定的實戰經驗,才可以應對各方面難題。用經驗來查找事故出現的原因。在常見的故障之中,比如配件問題、元件故障等,都能夠從外在判斷是哪些方面出現問題。一般解決此類問題,都是可以從更換配件形式進行處理。使用技術參數對比,在繼電保護之中運行參數衡量,根據不同的參數變化,可以判斷設備發生故障的可能性。將發生故障的電力設備參數與正常設備參數進行對比,看其中有哪些不同,就可以一目了然。
3 信息化
計算機網絡的不斷滲透,各個領域之中都在積極進入網絡辦公階段,加強信息化管理。電力行業也是如此,現在已經實現聯網工作,繼電保護也是在網絡基礎上進行,因此,繼電保護網絡化也是大勢所趨。網絡的使用,相比之前的繼電保護略有不同,這是一種操作與保護措施,通過網絡進行監控,可以對電力企業進行強大的維護。收集各個方面的數據進行分析,實行計算機全程運轉。通過對計算機的使用,針對現狀進行模擬,生成系統來對繼電保護進行全面保護。不僅在正常情況下可以使用計算機進行運算,在出現事故之后,也可以使用計算機,針對參數計算,來模擬系統,檢查故障是怎樣發生,也可以準確定位故障發生的準確位置。這樣的方式,可以解決在繼電保護過程之中,所遇到的各種故障,減少時間的同時,也切實提成繼電保護質量。網絡所存在的優勢毋庸置疑,不僅可以反饋在電力運行之中的各種信息。也可以加強各個相關單位之間的緊密聯系,通過網絡傳遞所需要的信息,力求供電事宜精益求精。收取所有信息,將所有信息進行分類處理,在出現故障之后,能夠對維修提供信息,減少維修時間,確保供電保持最佳狀態?,F在電力企業的網絡信息化設備正在進一步完善之中,合理利用網絡資源,得到最大收益。
4 繼電保護進行維修操作
繼電保護需要很強操作性才能完成,現在注入智能操作,現有的人工神經模擬就已經開始在繼電保護之中投入使用,也是將繼電保護推入一個里程碑式的進程。這種智能操作模式,在供電過程之中所存在的短路故障,可以快速進行解決。傳統人工解決效率低,也耽誤時間。但是使用智能系統之后,只需要半個小時時間,找到事故發生源頭,并及時進行解決,為電路搶修爭取大量寶貴時間。
面對繼電保護故障,實際操作也需要有很強的技術應用性。出現電磁系統變形,電磁系統之中的鉚裝件出現彎曲,那直接就會給下道工序造成阻礙,嚴重的可能會報廢。這種毛病是較為常見的,基本上造成的因素是鉚零件過長,亦或是在安裝過程中,用力不均而造成的問題。鉚必須要符合安裝所需要的尺寸、安裝力度等,稍有不慎,都會造成嚴重的事故存在,在調整、下一步安裝之后,都會形成障礙。解決此類問題,必須要在鉚裝之前,就必須要檢測尺寸是否是否要求、外形是否合理、安裝工具使用是否正確、用力均勻與否等各種問題,都會影響到整個系統出現變形等現象。
在繼電器切換負荷之后的電要接觸到觸點,在很多產品之中,觸點是依靠鉚裝壓配合而成的。這種很容易會出現各種弊端,比如出現觸點松動、位置偏差,這些都會影響正常運行,繼電器接觸可靠性也會大打折扣。鏟除點松動是由于在對鉚壓力進行調節之時,調節不當而造成的問題。觸點采用不同材料制作而成,工藝也需要使用針對性才能完成。有些材質熔點較高,硬度也較高,那么完全可以使用退火方式處理。在進行觸點制造之時,細心特別重要,有一點的尺寸差異,都會造成很多重要問題出現,這點絕對毋庸置疑。
5 結語
經濟騰飛需要建立在電力建設之上,人們想要擁有高質量的生活,那么電力保護系統絕對是必不可少的存在。繼電保護是供電過程中的護航者,針對繼電保護的技術水平極速提升,在建設規模之上,也必須有所改善。人力資源永遠是企業的核心,因此必須要確保核心的維護。每一個技術人員不僅需要在理論知識上豐富,在實踐能力上,也必須要進行確保,才能面對各種故障輕車熟路,提高工作效率,杜絕電力事故存在,這些都是在電力發展過程之中,必不可少的條件。在信息化形勢之下,必定會讓繼電保護重新上升一個階梯。
參考文獻:
[1]張紅超.淺析電力繼電保護的故障及維修技術[J].科技資訊,2011(7):69.
【關鍵詞】電力變壓器;繼電保護裝置;故障分析;設計
前言
伴隨著我國電力工業的快速發展,電網的范圍也愈來愈廣泛,電網分布情況也是相當緊密:作為電力系統的主要部件―變壓器也不斷地遭到外界負荷的影響。電力變壓器在正常工作中,有時會突發各種類型的毛病,比如超高壓輸電建設,它的建設根本離不開大型的電力變壓器,一旦變壓器出現了故障,那么就會直接導致整個電力系統無法正常運轉。所以,想要使供電穩定有序,就要控制好電力變壓器繼電保護裝置的功能和作用以及可靠性,并且做出相應的嚴格設置。
1 電力變壓器的故障類型
電力系統運行中,電力變壓器作為重要的設備之一,一旦發生故障則會導致電力系統正常的運行受到影響。通常情況下,變壓器油箱內部和外部是電力變壓器故障易發地區。外部故障通常是由于繞組引出線和絕緣套管發生相間短路或是接地短路所導致的。而內部故障具有較大的危害性,由于短路和線損過程中會有電弧產生,同時油箱內油在受熱情況下會有較多氣體產生,氣體與電弧接觸極易導致爆炸的發生。所以一旦電力變壓器發生故障,則需要繼電保護裝置能夠快速的反應,準確的排除故障,避免危險的發生。
2 電力變壓器繼電保護裝置配置原則
繼電保護裝置在電力系統運行過程中發揮著極其重要的作用,一旦電力系統運行過程出現異常情況或是有故障發生,則斷電保護裝置則會在第一時間內進行動作,將故障部位或是線路進行快速的切斷,確保將故障控制在最小范圍內,減少由于故障而對電力系統運行所帶來的影響。所以加強對繼電保護裝置進行配置是十分必要的,具體配置原則包括以下幾個方面。
2.1 根據變壓器的運行情況來采取保護裝置
對于6.3MV?A及以上的常用工作變壓器和并列運行的變壓器,10MV?A及以上廠備用變壓器和單獨運行的變壓器,以及2MV?A及以上用電流速斷保護靈敏性不滿足要求的變壓器,應裝設差動保護裝置。對高壓側電壓為330kV及以上的變壓器,可裝設雙重差動保護裝置。
2.2 變壓器需要安裝瓦斯保護裝置
變壓器故障時危害最大的即是油箱內部故障,往往是由于匝間短路或是絕緣受到破壞而導致的電弧電阻的接地短路,在這種情況下,故障點則會受到電流和電弧的雙重作用,從而導致變壓器油與其他絕緣材料在相互作用下會有大量的氣體分解出來,而這部分氣體會流向油枕的位置,一旦故障點擴大,則會導致油迅速膨脹,從而對油枕上部帶來強烈的沖擊,在這種情況下,需要對變壓器進行瓦斯保護裝置的安裝。
2.3 采取過電流保護
在對變壓器采取過電流保護時有許多種保護選擇,具體選擇時則需要在外部相間短路引發變壓器過電流采取必要的保護,采取哪種過電流保護作為后備保護,則需要根據變壓器運行情況、容量及靈敏度的不同來進行。
3 電力變壓器繼電保護裝置設計方案
3.1 差動保護設計
變壓器差動保護動作電流設計原則是將變壓器兩側的電流互感器二次側按正常時的“環流接線”,當變壓器正常運行時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器(CT)的二次電流之差,它近于0,差動繼電器不動作,保護也不會動作。即在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時,差動保護不應動作。由于高性能計算機芯片的出現,在變壓器1套保護裝置中包含主保護、各側全部后備保護的2套主變壓器微機型保護裝置已開發,并得到廣泛應用。因此,為反應電力變壓器引出線、套管及內部短路故障,對高壓側電壓為330kV及以上的變壓器,可裝設雙重差動保護,達到反應變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯差動保護或電流速斷保護作為主保護,瞬時動作于斷開各側斷路器的目的。雙重差動保護裝置的設計中,當變壓器正常運行或外部故障時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之差接近于0(實際為由多種原因引起的不平衡電流,由于不平衡電流小,因此接近于0)差動保護不動作,保護也不會動作。當變壓器內部(包括變壓器與電流互感器之間的引線)任何一點故障時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之和為故障點短路電流,大于繼電器動作電流,繼電器動作,跳變壓器各側斷路器切除故障,同時發動作信號,起到保護作用。
3.2 瓦斯保護
變壓器瓦斯保護的設置可以有效的實現對變壓器油箱內的故障情況進行反應,所以對于0.8MVA及以上的油浸式變壓器則需要進行瓦斯保護裝置的安裝,實現對變壓器的保護,雖然瓦斯保護可以對于油箱內的一切故障都可以有效的反映出來,但卻無法對油箱外部的電路故障進行反應,而且一旦外部干擾因素較嚴重,則瓦斯保護也不能正確的動作,所以為了確保變壓器的安全,則瓦斯保護裝置需要配合其他保護裝置一起來實現對變壓器裝置的保護作用。
3.3 過電流保護設計
過電流保護是變壓器繞組過電流及差動保護和瓦斯保護的后備保護,所以必須進行裝設,其設計時是需要按照變壓器啟動電流按照最大的負荷電流來進行整定,作為一種保護裝置,其主要在各側母線故障時能夠有效的發揮作用。
3.3.1 低壓變壓器過電流保護設計
變壓器低壓側一般采用三相式三卷變壓器,高、中壓側的阻抗保護很可能對壓側短路起不到保護作用,不能滿足作為相鄰元件后備保護的要求,這時可以同時在其高、中壓側均裝設復合電壓閉鎖過流保護及零序方向過電流保護與間隙保護,低壓側裝設復合電壓閉鎖過流保護。
3.3.2 高壓變壓器的保護設計
過電流保護裝置通常可以設置在變壓器低壓側斷路器和高壓側短路器上,這樣可以有效的保證高壓側的過電流保護對低壓側母線規定的靈敏系數的實現。在這種情況下,一旦低壓側母線保護停運或是故障,則過電流保護裝置則會成為低壓側母線的主保護和后備保護。但對于非金屬性短路發生時,由于無法達到要求的靈敏度,而且整定也會延時,在這種情況下,則需要設置反時限過流保護,保護變壓器具有良好的熱穩定性。同時還需要在低壓側或是低壓側的中性線上進行零序電流保護的裝設,動作電流設計不宜超過變壓器額定電流的百分之二十五。
3.3.3 負序過電流保護設計
斷路器在進行合閘時,其三相在合閘的時間上并不是一致的,是分開進行的,這樣就會在電力系統起動時有較大的負序電流產生,負序電流主要是由于起動時大電流、過流過程導致的電流互感器不平衡及相鄰設備相間短路故障所導致的,為了有效的防治這種情況珠發生,則需要利用延時來避開。這就需要在負序過電流保護設計時,要將其動作時間設置大于其相鄰設備的速斷保護動作時間與斷路器的分閘時間之和,當作為相間短路后備保護時,動作時間也在大于相鄰設備及本設備的相間后備保護動作時間。
4 結束語
總而言之,繼電保護裝置運行的可靠性,需要防止拒動和誤動作,由于電力系統中各種電氣設備都是由電氣線路聯系在一起的,任何一個設備出現故障都會對整個系統的運行帶來影響,所以需要準確地對繼電保護裝置進行設置,并對其各項相關定值進行整定,確保其能夠在故障發生的第一時間內準確動作,確保系統運行的安全,確保電廠能夠正常、可靠的運行,為人們提供良好、穩定的電能供應。
參考文獻:
關鍵詞 電力變壓器;繼電保護
中圖分類號:TM41文獻標識碼: A
前言
在電力系統的運行中,繼電保護裝置處于非常重要的地位,這就要求相關的企業和工作人員要加強對其工藝和技術的設計,保證其在電力系統運行中的作用。
一. 電力變壓器不正常狀態
變壓器的不正常運行狀態主要有:變壓器外部相問短路引起的過電流和外部接地短路引起的過電流和中性點過電壓;負荷超過額定容量引起的過負荷;油箱漏油引起的油面降低或冷卻系統故障引起的溫度升高。此外,對大容量變壓器,由于其額定工作時的磁通密度接近于鐵芯的飽和磁通密度,在過電壓或低頻率等異常運行方式下,還會發生變壓器的過勵磁故障。這些不正常的運行狀態會使繞組、鐵芯和其他金屬構件過熱,威脅變壓器絕緣。
二. 電力變壓器繼電保護裝置配置原則
在電力系統運行中,當電力系統發生故障或異常工況時,繼電保護裝置應實現在最短時間和最小區域內,自動將故障設備從系統中切除,或發出信號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設備的損壞和對相鄰地區供電的影響。其配置原則如下:
(一).對由外部相間短路引起的變壓器過電流,根據變壓器容量和運行情況的不同以及對變壓器靈敏度的要求不同,可采用過電流保護、復合電壓起動的過電流保護、負序電流和單相式低電壓起動的過電流保護或阻抗保護作為后備保護、帶時限動作于跳閘。
(二).當在變壓器油箱內部發生故障(包括輕微的匝間短路和絕緣破壞引起的經電弧電阻的接地短路)時,由于故障點電流和電弧的作用,將使變壓器油及其它絕緣材料因局部受熱而分解產生氣體,它們將從油箱流向油枕的上部。當故障嚴重時,油會迅速膨脹并產生大量的氣體,此時將有劇烈的氣體夾雜著油流沖向油枕的上部。因此,變壓器應安裝瓦斯保護裝置。
(三).對于6.3MV?A 及以上的常用工作變壓器和并列運行的變壓器,10MV?A 及以上廠備用變壓器和單獨運行的變壓器,以及2MV?A 及以上用電流速斷保護靈敏性不滿足要求的變壓器,應裝設差動保護裝置。對高壓側電壓為330kV 及以上的變壓器,可裝設雙重差動保護裝置。
三 電力變壓器繼電保護裝置設計方案
(一) 瓦斯保護
為反應變壓器油箱內部各種短路故障和油面降低, 對于0.8MVA及以上的油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護。瓦斯保護是變壓器的主要保護, 它可以反映油箱內的一切故障。包括:油箱內的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關接觸不良或導線焊接不良等。瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結構簡單,但是它不能反映油箱外部電路(如引出在線)的故障,另外,瓦斯保護也易在一些外界因素的干擾下誤動作, 所以不能作為保護變壓器內部故障的唯一保護裝置。
(二) 差動保護設計
變壓器差動保護動作電流設計原則是將變壓器兩側的電流互感器二次側按正常時的“環流接線”,當變壓器正常運行時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器(CT)的二次電流之差,它近于0,差動繼電器不動作,保護也不會動作。即在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時,差動保護不應動作。由于高性能計算機芯片的出現,在變壓器1 套保護裝置中包含主保護、各側全部后備保護的2 套主變壓器微機型保護裝置已開發,并得到廣泛應用。因此,為反應電力變壓器引出線、套管及內部短路故障,對高壓側電壓為330kV 及以上的變壓器,可裝設雙重差動保護,達到反應變壓器繞組和引出線的多相短路及繞組匝間短路的縱聯差動保護或電流速斷保護作為主保護,瞬時動作于斷開各側斷路器的目的。雙重差動保護裝置中,CT 的二次繞組分配可以按下列方法進行設計:將第1 套保護電流回路接原差動保護CT 二次繞組,即接獨立CT,旁代時需切換;第2 套保護接原后備保護CT 二次繞組,即接主變套管CT,旁代時不需切換。雖然旁代時第2 套保護對降壓變壓器的高、中壓側來說,其保護范圍不包括獨立CT 到變壓器套管的引線,縮短了差動保護范圍,但可以保障旁代時2 套保護都在運行。這樣當變壓器正常運行或外部故障時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之差接近于0(實際為由多種原因引起的不平衡電流,由于不平衡電流小)差動保護不動作,保護也不會動作。當變壓器內部(包括變壓器與電流互感器之間的引線)任何一點故障時,差動繼電器中的電流等于兩側電流互感器的二次電流之和為故障點短路電流,大于繼電器動作電流,繼電器動作,跳變壓器各側斷路器切除故障,同時發動作信號,起到保護作用。
(三)過電流保護設計
圖一過電流保護示意圖
如圖一所示,為反應變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流,以及在變壓器內部故障時,作為差動保護和瓦斯保護的后備保護,變壓器應裝設過電流保護。過電流保護通常是指變壓器啟動電流按躲開最大負荷電流來整定的一種保護裝置。它主要在其各側母線故障時起作用,特別是中、低壓側母線的故障。主要分為以下3 種情況:
1.低壓變壓器過電流保護設計
變壓器低壓側一般采用三相式三卷變壓器,高、中壓側的阻抗保護很可能對壓側短路起不到保護作用,不能滿足作為相鄰元件后備保護的要求,這時可以同時在其高、中壓側均裝設復合電壓閉鎖過流保護及零序方向過電流保護與間隙保護,低壓側裝設復合電壓閉鎖過流保護。復合電壓閉鎖過流保護裝置的電流元件應按大于變壓器的額定電流整定,即
I=K1/K2×I0(1)
K1 為可靠系數,取1.2-1.3 ;K2 為返回系數,取0.85 ;I0 為變壓器的額定電流。同時,為了正確反映各側的不對稱短路殘壓,此裝置還應安裝一套低電壓鎖閉元件。電壓元件的動作電壓應低于運行中可能出現的最低工作電壓,如大容量電動機啟動引起的電壓降低等,其計算如下:
U=U0/K1×K2(2)
U0 為校驗點故障時,電壓繼電器裝設母線上的最大殘壓;K1 為可靠系數,取1.2-1.25 ;K2 為返回系數,取1.15-1.2。
2.高壓變壓器的保護設計
如果變壓器高壓側的過電流保護對低壓側母線有規定的靈敏系數時,則在變壓器低壓側斷路器與高壓側短路器上可配置過電流保護裝置,當低壓側母差保護校驗停運或故障拒動及開關與TA間故障時,此裝置成為低壓側母線的主保護及后備保護。但是,如果短路為非金屬性的,經弧光短路時,阻抗保護可能靈敏度不足或整定延時長于2.0s。因此,最好在高壓側設一個保護變壓器熱穩定的反時限過流保護,其整定值應由變壓器的熱穩定要求決定。
3.對于負序過電流的保護設計
在負序保護作為信號發射使用的時候,因為斷路在合閘的時候三相并非同時,在整個電力系統的起動過程中大電流以及過流過程引起電流互感器的不平衡以及相鄰近設備發生相間短路故障時都會引起較大的負序電流,可用延時來躲過。因此,動作時間應大于相鄰設備的速斷保護動作時間與斷路器的分閘時間之和。當負序保護作為相間短路保護的后備保護時,即投跳閘時,動作時間應大于相鄰設備及本設備的相間后備保護的動作時間。
結束語
綜上所述,做好電力運行中變電器繼電保護裝置的設計,保證電力系統安全正常高效的運行。促進我國電力事業的發展。
參考文獻
[1]裴斌,呂勇. 探討電力變壓器的繼電保護設計[J].城市建設理論研究,2014, (15).
1.1繼電保護的概念及工作方式
我們知道,對于電力系統來說,出現故障是時常發生的,這主要取決于外界的因素干擾以及自身的內部因素,無論哪種因素,一旦使電力系統發生故障沒有辦法正常運行的話,將會給企業、個人帶來損失,那么日常生活中我們要想到解決辦法的前提是要了解出現的故障原因及沒有正常運行的明顯狀態有哪些,當電力系統出現單相接地、兩相接地、三相接地、短路等的話就是很明顯的出現了故障。而如果電力系統在運行中出行超負荷、超電壓、產生振蕩、本身同步運行的發電機卻異步運行時等,就是非正常運行狀態。綜上各種原因,我們就不難看出繼電保護的主要作用是什么。那么繼電保護的基本工作原理我們歸結為,它主要是根據電力系統發生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎構成的,一旦電力系統發生故障之后,工頻電氣量將會發生很大的變化,這些變化的主要特征是:
(1)電流增大的情況。當設備發生短路時,那么在出現故障的某點和電源與電源相連接的電氣設備與輸送電能的線路上,所產生的電流將迅速的增大,從負荷電流開始,到最后會比負荷電流大得多;
(2)電壓降低的情況。一旦相間短路和接地短路發生故障的時候,將會導致電力系統之中的各個點之間的相間電壓或者是相電壓值迅速降低,而且距離短路點原來越近的話,其中的電壓也會越來越低;
(3)電流與電壓之間的相位角會發生變化。當電力系統處于正常的工作運行狀態時,那么電流與電壓之間的相位角與負荷的功率因數角是相等的,正常應該為20°,而如果出現三相短路時的話,電流與電壓之間的相位角的大小將取決于線路的阻抗角,這個時候會為正常運行的3~4倍;
(4)測量點電壓與電流之比值會產生變化。一般來說我們將測量點的電壓與電流之間的比值稱之為測量阻抗。那么如果系統在正常的運行狀態時,測量阻抗是負荷阻抗的。如果發生金屬性短路的話,線路阻抗將會取代測量阻抗,我們會看出系統故障時測量阻抗的值將會變小,相反的阻抗角將會明顯增大。我們利用電路發生故障時電氣量的多變性加以利用,便可形成各種原理的繼電保護對。
1.2對于繼電保護功能的基本要求
之所以會出現繼電保護裝置,主要是為了電力系統在發生故障時,繼電保護裝置將會運用自身的工作原理,將損失降低到最小化,使電力系統設備不損壞或者損壞的程度降低。那么我們就要求繼電保護裝置要具有一定的可靠性、靈敏性、及時性、速度型,還要有選擇性。它自身的工作責任及工作方法將決定主要的工作狀態。之所以要具有及時性,就是要求繼電裝置在電力系統運中出現故障時發出的信號進行感知,并及時地調整或者及時地將主要引起事故的設備進行切斷。及時地對系統進行提醒、規范、預防,以減少在運行中出現故障的可能性,使電力系統處于正常運行狀態。
2電力變壓器繼電保護實例
2.1電力變壓器的主要故障種類及保護方法
2.1.1電力變壓器的故障種類
我們一般可以將變壓器的內部故障分為兩大類:一類是油箱內故障;另一類是油箱外故障。油箱內故障有很多的原因可以導致其發生,其中包括繞組的相間短路、匝間短路、接地短路及經鐵芯燒毀等原因。變壓器油箱內如果發生故障的話,我們必須要引起高度重視,因為隨時會發生危險,主要因為當變壓器內充滿了變壓器油的時候,如果發生故障,那么短路電流將會使變壓器油迅速地去分解氣化,這個時候大量的可燃性氣體(瓦斯)就會產生,那么油箱會爆炸很容易引起油箱爆,導致人員的傷亡。對于油箱外的故障主要劃分為套管和引出線上發生的相間短路和接地短路。電力變壓器如果發生故障和非正常的運行狀態,那么主要是由于外部相間短路、接地短路引起的相間過電流和零序過電流,負荷超過其額定容量引起的過負荷、油箱漏油引起的油面降低,以及過電壓、過勵磁等原因造成的。
2.1.2電力變壓器保護方法:
(1)裝設帶時限的電流維護裝置或者電流速斷的維護;
(2)瓦斯的維護;
(3)單相接電維護;
(4)過電流維護;
(5)溫度維護;
(6)其他的維護。
2.2電力變壓器保護的主要配置
2.2.1電力變壓器保護配置的一般要求。根據實際情況,變壓器一般應裝設以下的保護設備:
(1)瓦斯維護。瓦斯保護能夠保護變壓器油箱內的各種輕微故障,例如繞組輕微的匝間短路、鐵芯燒損等;
(2)裝設帶時限的電流維護裝置或者電流速斷的維護。對于容量為6300kVA及以上的變壓器、發電廠廠用變壓器和并列運行的變壓器、10000kVA及以上的發電廠廠用備用變壓器和單獨運行的變壓器,應裝設電流維護裝置。電流速斷保護用于對于容量為10000kVA以下的變壓器,當后備保護的動作時限大于0.5s時,應裝設電流速斷保護;
(3)單相接電維護。變壓器的相間短路后備保護通常采用過電流保護、低電壓啟動的過電流保護、復合電壓啟動的過電流保護以及負序過電流保護等。發生接地故障時,變壓器中性點將出現零序電流,母線將出現零序電壓,變壓器的接地后備保護通常都是反應這些電氣量構成的;
(4)過電流維護。變壓器長期過負荷運行時,繞組會因發熱而受到損傷。對400kVA以上的變壓器,當數臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時,應根據可能過負荷的情況,裝設過負荷保護;
(5)溫度維護。對變壓器溫度及油箱內壓力升高和冷卻系統故障,應按現行有關變壓器的標準要求,專設可作用于信號或動作于跳閘的非電量保護;
(6)其他維護。高壓側電壓為500kV及以上的變壓器,應裝設過勵磁保護,在變壓器允許的過勵磁范圍內,保護作用于信號,當過勵磁超過允許值時,可動作于跳閘。
2.2.2電力變壓器保護配置情況:
(1)主保護:瓦斯保護和差動保護;
(2)瓦斯保護:重瓦斯和輕瓦斯保護;
(3)差動保護:差動速斷、比率差動保護、分側差動保護;
(4)比率差動保護:二次諧波閉鎖原理和波形判別閉鎖原理的差動保護高壓側后備保護:復合電壓(方向)過流、零序方向過流、零序過流、零序電流電壓保護、非全相、過負荷、TV斷線。
3結語
1.1維護安全,性能優越
繼電保護對于維護電力系統信息數據的安全性具有非常重要的作用,同時還可以有效的減少或是避免外界因素對裝置所帶來的干擾,確保了裝置的安全,而且通過繼電保護裝置,可以在電力系統運行過程中實現有效的防范監測,確保了電力系統運行的穩定性和可靠性。
1.2投資較少,安裝便捷
繼電保護裝置由于自身重量較小,裝置小巧,易于安裝,所以在電力行業施工過程中,有效的減少了所占據的空間,為施工的順利進行創造了良好的條件。同時在安裝過程中也有效的提高了操作的效率,減少了成本的投入,只需按照電氣圖紙安裝人員即可完成繼電裝置的安裝工作。
1.3檢測故障及防范
電力系統上安裝繼電保護裝置后,一旦系統中有設備或是元器件發生故障,則繼電保護裝置則會及時發出預警,提醒值班人員進行處理。同時在發生故障的第一時間內,繼電保護裝置還會向斷路器發出跳閘等指令,對故障線路進行及時切斷,有效的保障了正常線路的運行,減少了故障所給設備及元器件所還來的損失,繼電保護裝置在電力系統運行過程中具有較高的故障防范能力,具有不可替代性。
2繼電保護故障處理的原則
2.1處理繼電保護故障時要保持正確、冷靜的態度。
電力系統的發電機等設備在運行過程中,繼電保護裝置的連接片要根據運行方式的變化而進行相應的投、退處理。在進行這兩項處理時要求工作人員同時進行,而且要經過細致的辨別清楚后,才能夠操作。而且對于跳閘回路的連接片來說,只有相應的開關在運行的過程中才能夠投入。
2.2能夠根據信號狀態準確判斷故障發生點。
在繼電保護現場中出現的光子牌信號、事件記錄以及故障錄波器所采集到的圖形、繼電保護裝置的燈光信號或者其他信號等都是對繼電保護的故障進行處理的基礎依據。所以,在對繼電保護的故障進行處理之前,要對這些信號進行分析,判斷出信號處的故障和真偽。
2.3對人為故障要給以緊急處理。
在繼電保護裝置對故障進行處理時,人為故障的處理具有較大的難度,也是一個非常關鍵的問題。在繼電保護裝置處理故障過程中,根據其所提供的故障信息無法找到導致故障發生的原因時,或者當斷路器動作后沒有發生預警信號時,這時無法判斷出導致故障的原因是人為因素還是設備、裝置自身的故障,所以給處理帶來了較大的難度。再加之繼電保護現場中,部分運行人員由于專業技能水平不高,工作缺乏責任心,對故障不重視,不能及時對存在的故障進行處理,操作過程中也極易發生誤碰等情況,從而導致人為故障增加。這就需要對現場人為故障進行如實反映,這樣對于能夠為工作人員進行故障處理提供必要的依據。而且對于現場這類人為故障的原因及處理方式也要進行如實的記錄,確保類似故障不再發生。
3差動保護二次回路檢修方法
3.1負荷檢修
一旦負荷過大時,則會導致電流互感器處于超負荷運行狀態下,這樣會導致電流互感器的使用壽命降低,所以需要利用差動保護來對負荷進行嚴格控制,根據實際的需要,來適當的對電流互感器的勵磁電流進行降低,通過對電纜的電阻及選擇弱電控制用電流互感器等來降低二次負荷,同時還要對互感器的實際運行狀態進行定期檢查。
3.2質量檢修
目前電流互感器的種類較多,市場上的產品較為多樣化,這樣就需要在實際購買過程中需要選擇與系統保護方式相適應的電流互感器。在差動保護過程中,當繼電保護裝置的測電流過大時,則需要選擇帶小氣隙的電流互感器,由于該種類的電流互感器的鐵芯剩磁小,有利于差動保護裝置性能的提升,而且其勵磁電流也較小,能夠有效的實現對失衡電流的有效控制。
3.3電流檢修
在差動保護實施過程中,電流互感器作為差動保護效果的重要元件,所以需要對互感器的使用型號進行科學的選擇,通常D級電流互感器最為適合進行差動保護。當電流經過差動保護裝置的穩態短路電流時,一旦電流達到最大值,則需要有效的控制好差動保護回路的二次負荷,使其誤差在規定的范圍內。
3.4保護檢修
關鍵詞 電力變壓器;保護裝置;方法
中圖分類號TM6 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2013)87-0030-02
變壓器的故障主要是變壓器繞組及其引出線的相間短路、繞組匝間短路和中性點接地側單相接地短路,不正常運行狀態主要是變壓器過負荷、油面降低、溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統故障。根據上述可能發生的故障及不正常運行狀態,變壓器一般要裝設一些保護裝置。
1 變壓器的保護裝置
變壓器的常有保護裝置一般包括:電流速斷保護、過電流保護、縱聯差動保護、瓦斯保護、過負荷保護、單相接地短路保護等。電流速斷保護用來防御變壓器內部故障及電源側引出線套管的故障,是變壓器的主保護之一,瞬時動作于電源側斷路器跳閘,并發出信號,但變壓器內部某些位置故障及負荷側引出線套管故障時電流速斷保護不動作。過電流保護用來防御變壓器內部和外部故障。縱聯差動保護用來防御變壓器內部故障及引出線套管的故障。瓦斯保護用來防御油浸式電力變壓器的內部故障。過負荷保護用來通告變壓器過負荷運行狀態。當變壓器的實際運行負荷超過其額定容量一定比例時,過負荷保護一般延時動作于信號,也可以延時跳閘,或延時自動減負荷。
2 變壓器的電流速斷保護、過電流保護和過負荷保護
2.1變壓器的電流速斷保護
變壓器的電流速斷保護,其組成、原理與線路的電流速斷保護完全相同,對于企業供電采用的降壓變壓器的繼電保護裝置,其電流互感器安裝在變壓器的高壓電源側。變壓器電流速斷保護動作電流(速斷電流)的整定計算也與線路電流速斷保護基本相同。變壓器的電流速斷保護與線路電流速斷保護一樣,存有“死區”,如變壓器內部某些位置兩相短路故障、靠近中性點繞組三相短路故障及低壓負荷側引出線套管三相短路故障時電流速斷保護不動作。彌補死區的措施,也是配備帶時限的過電流保護,而瓦斯保護也能彌補電流速斷保護在變壓器內部的保護死區。
變壓器在空載投入或短路切除后電壓突然恢復時將出現一個沖擊性的勵磁涌流,為了避免電流速斷保護誤動作,通常在速斷電流整定后,在變壓器開始運行時,應將變壓器空載試投若干次,以檢查速斷保護是否誤動作,如果動作,應將速斷保護的動作電流適當增大,直到使速斷保護不動作。運行經驗證實,速斷保護的動作電流只要大于變壓器一次額定電流的3~5倍,即可避免流過勵磁涌流時錯誤地斷開變壓器。變壓器電流速斷保護具有接線簡單、動作迅速等優點,但它不能保護變壓器的全部,因此不能單獨作為變壓器的主保護。
2.2變壓器的過電流保護
變壓器的過電流保護,用來作為變壓器瓦斯保護和電流速斷保護或差動保護的近后備保護,同時又可作為變壓器低壓出線或設備的遠后備保護,同樣可稱其為未設保護的低壓母線及變壓器電流速斷保護死區的基本保護。無論采用電流繼電器還是采用脫扣器,也無論是定時限還是反時限,變壓器過電流保護的組成、原理與線路過電流保護的組成、原理完全相同。
變壓器過電流保護的動作時限亦按“階梯原則”整定,與線路過電流保護完全相同。但是對車間變電所(電力系統的終端變電所),其動作時間可整定為最小值(0.5~0.7s),這樣可省去電流速斷保護。變壓器過電流保護的靈敏度,應按變壓器低壓側母線在系統最小運行方式下發生兩相短路時,高壓側流經保護裝置安裝處的電流互感器的穿越電流值來校驗。
2.3變壓器的過負荷保護
對于油浸式電力變壓器,在維持變壓器規定的使用年限不變的情況下,允許變壓器適當過負荷運行。但是,當變壓器實際負荷超過其額定容量20%(室內)或30%(室外)時,過負荷保護應延時10s~15s動作于信號,以便運行人員及時查找原因。變壓器過負荷保護的動作電流應按躲過變壓器正常過負荷電流來整定。變壓器過負荷保護的動作時限一般取10s~15s,以躲過尖峰電流,避免誤發信號。
3 變壓器低壓側的單相短路保護
對變壓器低壓側的單相(接地)短路,可采取下列有效保護措施之一。
3.1在變壓器低壓側裝設三相都帶過流脫扣器的低壓斷路器
小型企業變電所或車間變電所變壓器低壓側一般裝設容量較大的低壓斷路器,作為控制低壓母線上所有負荷的總開關。這種低壓斷路器,不僅裝有三相過流脫扣器,能夠實現低壓側的相間短路和單相短路保護;而且裝有失壓脫扣器和熱脫扣器,能夠實現失壓、欠壓(低電壓)保護和過負荷保護;同時還裝有分勵脫扣器和司服電動機,能夠實現電動分,合閘及變壓器保護聯動跳閘。所以,這項措施應用最廣。
3.2在變壓器低壓側裝設熔斷器
低壓熔斷器也可以用來作低壓側的相間短路和單相短路保護,但熔斷器不能作控制開關使用,而且它熔斷后需更換熔體才能恢復供電,因此僅限于用在給不重要負荷供電的變壓器。
3.3在變壓器低壓側中性點引出線上裝設零序電流保護
這種零序電流保護是將一只零序電流互感器裝在變壓器低壓側中性點引出線上,互感器二次側接一只電流繼電器,反應低壓側的單相短路電流。根據變壓器運行規程要求,某些連接的變壓器二次側單相不平衡負荷不得超過額定容量的25%。因此,變壓器零序電流保護的動作電流按躲過變壓器低壓側最大不平衡電流來整定。這項措施大大提高了變壓器低壓側的單相短路保護的靈敏度。但缺點是要單獨裝設一套零序電流保護裝置,投資較多。
4 變壓器的瓦斯保護
瓦斯保護主要是利用變壓器油等受熱產生氣體而動作的一種保護,又稱氣體繼電保護,是反應油浸式電力變壓器油箱內部繞組故障的一種基本保護裝置。瓦斯保護的主要元件是氣體繼電器,在變壓器出廠時就已裝設在變壓器的油箱與油枕之間的聯通管上。當變壓器油箱內部發生故障時,可使氣流通過氣體繼電器進入油枕,并能防止氣泡聚積在變壓器的頂蓋內。瓦斯保護動作迅速、靈敏度高、接線和安裝簡單、能反應變壓器油箱內部各種類型的故障。但是瓦斯保護不能反應變壓器油箱外的套管和斷路器之間連接線上的故障。因此,它不能作為防御變壓器各種故障的唯一保護。
參考文獻
【關鍵詞】電力繼電保護可靠性特點
中圖分類號: U224 文獻標識碼: A
近些年來,隨著科學技術的突飛猛進,電子技術及電子計算機網絡技術的不斷發展,為電力繼電保護系統的發展注入了新鮮的活力,使電力繼電保護系統、裝置、設備朝著計算機化、網絡化、信息化、一體化、智能化方向快速發展。這就給我們從事電力繼電保護的工作人員提出了新的挑戰,因此在當今時代,如何正確抓住電力繼電保護系統、設備的特點,來提高電力繼電保護的可靠性,安全性,穩定性,對整個電力、電網系統的安全運行具有重要的意義。
一、電力繼電保護的含義
什么是繼電保護裝置呢,它的具體含義是什么呢?根據研究與了解,所謂的繼電保護裝置就是為了降低電力系統運行的故障隱患,及時處理電力故障,縮減故障處理開支,維護電力系統穩定的一種電氣裝置。該裝置是主要利用繼電保護技術原理設計而成,由于其獨特的電路保護特性,所以近年來引起人們的關注并得到廣泛的利用。電力繼電保護裝置發展至今,已經成為電力、電網系統安全、穩定、持續運行的可靠保證,也是電力企業發展的重要基礎,對人類電力事業的發展具有重要的意義。
二、繼電保護裝置的要求及特點
1、根據對電力繼電保護裝置多年的應用經驗總結及對未來應用的研究表明,繼電保護裝置的基本要求有以下幾點,即要求可靠性強,速動性強,靈活性強等。所謂的可靠性強所指的就是繼電保護裝置的發明與使用最基本的目的就是維護電網系統電路的安全運行。但是,在電力保護裝置實際運行過程中,由于一些工作人員的操作不當以及電路運行故障等綜合因素的影響,導致該裝置出現拒動或誤動的錯誤指令。這些指令的發出,不僅不能起到基本的保護作用,反而影響了電路的正常運行。因此,這就要求繼電保護裝置具有超強的運行可靠性,這就要求我們設計人員和工作人員確保繼電保護裝置的設計原理的先進性,安裝調試的正確性、無誤性,其次還要求繼電保護裝置的各個組件質量的可靠性,最終使繼電保護裝置達到保護的可靠性、穩定性、安全性。
其次,就是速動性。所謂的速動性指的就是在電流量與繼電保護裝置的故障報警速率成反比。因此只有提高它的速動性,才能保證在電力系統出現大的突發故障時,及時、有效快速的向工作人員報警,提高故障處理速度,減少經濟損失。
最后,就是要求具有超強的靈敏性。其所指的就是繼電保護裝置內部的程序能夠對出現的不同性質、不同問題的故障及時的采取保護措施、發出警報,并且能夠對故障進行簡單的處理,來降低故障問題所帶來的危害與影響。
2、我們來說一說繼電保護技術的特點,其主要有以下幾個特點。
1、自主化運行率高,使得繼電設備具有很強的記憶功能,此外繼電保護能更好地實現故障分量保護,提高運行的正確率。
2、兼容性輔助功能強,統一標準做法的選用,便于統一標準,并且裝置體積小,減少了盤位數量,在此基礎上,還可以擴充其它輔助功能。
3、操作性監控管理好,該技術主要表現在一些核心部件不受外在環境的影響,能夠產生一定的使用功效。
三、如何提高繼電保護的可靠性
繼電保護裝置的安裝主要是保護電路運行過程中各個電路配件的安全性。提高繼電保護裝置的可靠性,需要從以下幾個方面落實。
1、繼電保護裝置檢驗應注意的問題。將整組試驗和電流回路升流試驗放在本次檢驗最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件、改定值、改定值區等工作。
2、定值區問題。定值區數量的激增是電力系統與計算機網絡系統發展的一個重要表現,它能夠適應繼電保護裝置運行的不同需求,確保了電力系統運作的穩定性。同時由于定值區數量增加,人們對不同的定值數據管理出現紕漏,為此應該加強對定值區的管理,派遣專業技術人員對其進行操作,并將調整的定值數據及時更改記錄。
3、一般性檢查。一般性檢查雖然不如其他專項檢查技術要求難度高,但是其檢查質量的好壞也直接關系到繼電保護裝置的運作。由于一般性檢查工作比較瑣碎、簡單,因此,到目前為止還沒有引起人們的重視,一方面沒有及時進行一般性檢查,另一方面一般性檢查敷衍了事,沒有得到具體的落實。一般性檢查主要包括清潔和固定兩個方面。機械表面灰塵過多,可能提高機械的運行溫度,降低機械使用壽命,而細小處螺絲和鏈接的松散,可能存在重大的安全隱患。
4、接地問題。①保護屏的各裝置機箱、屏柜等的接地,必須接在屏內的銅排上。②電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題,如接地在端子箱,那么應檢查端子箱的接地是否可靠。
四、電力系統繼電保護技術的發展
在輸變電行業中,單片機控制技術具有先天優勢,在控制技術或電子信號方面,可大大提高控制與保護的精度、速度、范圍,而且還能與計算機聯網,構成系統化管理體系和無人值守的站點,極大地降低了工作人員的勞動強度,提高了安全性。
1、計算機化。隨著電路承載輸電量的增加,電力系統的工作任務量增大,工作難度系數提升,因此,與計算機技術相互結合,實現繼電保護裝置的計算機化是未來該裝置發展的一個重要方向。計算機化的落實和完善能夠提高信息數據處理分析的能力,并提高信息的存儲量,方便管理人員及時調閱相關數據。但是,目前的計算機化還不夠成熟,需要投入更多的科研力量和研究資金等,只有這樣計算機化的發展趨勢才能更好的為繼電保護裝置服務,最終提高電力系統的整體服務質量和經濟效益。
2、網絡化。計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱,它深刻影響著各個工業領域。實現這種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。
3、保護、控制、測量、數據通信一體化。隨著繼電保護裝置與計算機網絡系統形成了密切的聯系,繼電保護裝置的功能也突破了原有的保護職能。通過對網絡技術的運用,繼電保護裝置在電路無故障正常運行的條件之下,能夠分析電路運行的基本數據,并對數據進行相應的調整、控制和分析,真正實現了繼電保護裝置保護、控制、測量與數據通信的一體化。
4、自適應控制技術。該技術能根據電力系統運行方式和故障狀態的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。自適應繼電保護具有改善系統的響應、增強可靠性和提高經濟效益等優點。
5、智能化。近年來,人工智能技術開始被應用在繼電保護研究應用。神經網絡是一種非線性映射的方法,很多難以列出方程式或難以求解的復雜的非線性問題,應用神經網絡方法可迎刃而解。
結語:綜上所述,電力作為當今社會發展的主要能源之一,對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用,而繼電保護系統作為電網安全運行的重要保障,就要求我們從事繼電保護的工作人員要不斷提高自身的專業水平、工作素質、創新能力,不斷提高繼電保護裝置的可靠性,來滿足人們生產、生活的需要。
參考文獻