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關鍵詞:繼電保護;問題與對策
近年來,隨著我國社會經濟的飛速發展,電力資源已經成為各個領域十分依賴的資源,電力設備在各領域的運用也是越來越廣泛。電力設備運行的穩定問題對于經濟的正常發展十分重要,要想做到電力供應十分穩定,那么對電力設備的檢修維護就是一份重要的工作。但就目前而言,我國電力系統中電力設備采用的基本都是計劃檢修,隨著時代的發展,這種計劃檢修的維護手段已經開始不適應于整個社會,其顯露出的缺陷也日益突出,這使得在電力設備檢修維護上會出現人力、物力和財力的巨大浪費。35kV變電站繼電保護也存在著同樣的問題:由于35kV變電站主要是區域供電,所以變電站一旦出現問題將會導致整個供電區域電力系統的癱瘓。因此,35kV變電站繼電保護裝置的日常運行以及管理,是確保電力設備以及電力系統能夠穩定運行的重要措施。
在一般情況下,當電力系統出現了線路或者元件故障的時候,繼電保護裝置將會在第一時間跳閘并報警,從而保護整個電力系統的穩定運行和用戶的安全。因此,變電站的繼電保護裝置應具備以下要求:
1.1 選擇性
所謂的選擇性是指在電力系統發生故障的時候,繼電保護裝置能以最快的速度判斷距離事故發生最近的相關設備,并且能夠選擇動作切除故障設備,從而保證整個電力系統的穩定運行和用戶的人身安全。
1.2 迅速性
35kV變電站在發生電力事故后,保護裝置應在最短的時間內動作,并且能夠快速的阻斷故障并進行系統保護,避免電力系統中因短路故障造成的嚴重破壞,能夠盡量限制故障的影響范圍,確保繼電保護裝置能有效的對電力設備進行保護。
1.3 靈敏性
保護裝置的靈敏性是指在發生電力故障的時候,變電站繼電保護裝置對整個系統做出的斷開動作要具有及時性和敏銳性,這樣才能減少電力故障造成的危害,從專業角度來看,繼電保護裝置靈敏度衡量的重要指標之一就是繼電保護裝置的靈敏系數。
1.4 安全性
安全性是指在變電站發生電力系統故障的時候,所設置的繼電保護裝置能夠快速的切斷電力供應,保護電力系統的穩定,方法足夠可靠,效率足夠高,盡量避免發生故障不動作或者誤動現象的發生。
2 35kV變電站繼電保護裝置的主要任務
近年來隨著社會經濟的不斷發展,政府對電力系統建設投入逐年加大,35kV變電站的數量也迅速增長,增長的同時帶來的是電力系統結構與運行方式的日益復雜化。目前繼電保護裝置還存在著很多的問題,晶體管繼電保護裝置在保護中存在靈敏度低、保護器關鍵部件易發生磨損、保護裝置動作速度慢、抗震性差等都是影響保護裝置穩定性的因素。所以,微機繼電保護裝置應運而生,并在國內35kV變電站中得到了十分廣泛的應用。繼電保護裝置的任務主要包括以下幾個方面:
2.1 保護裝置監視電力系統的整體運行情況
35kV變電站一旦發生故障,會對整個供電區域造成很大的影響。繼電保護裝置應該具備監視整個電力系統運行情況的功能,在故障發生后的第一時間自動向距離故障最近的斷路器發出指令,繼電器自動跳閘,從而避免故障元件對電力整體運行造成很大影響。必須從保護整個電力系統安全的角度出發,按照規范規定的要求對繼電保護裝置進行設計和安裝,將電力系統有機的連結成一個整體,這樣才能保證變電站電力系統整體運行情況能夠得到有效、科學的監視。
2.2 及時反饋相關電氣設備的異常工作情況
通過繼電保護裝置監測電氣設備工作狀態,可以及時發現電力設備運行發生的異常狀態,或者檢測到電力設備需要進行維修,及時將故障信息反饋給值班人員。值班人員可以采用遠程控制系統排除故障,或者組織人員進行維修。
3 35kV變電站繼電保護裝置的解決對策
3.1 加強日常維護檢查
3.1.1 充分掌握繼電保護裝置的日常狀態
繼電保護設備是否處于較好的狀態將會決定繼電保護裝置運行的可靠性,因此,收集并整理相關技術資料、嚴格進行設備圖紙與設備的檢測工作、做好日常運行巡查記錄等,將會對繼電保護設備的維護提供行之有效的幫助。
3.1.2 繼電保護技術的創新。
引進、借鑒國內外先進的繼電保護技術,吸取國外繼電保護經驗,并結合實際情況創新出完善的繼電保護技術,不斷推廣與應用新型的繼電保護技術,確保繼電保護設備處于不斷創新發展的狀態,從而為繼電保護裝置提供堅實的基礎。
3.2 強化繼電保護的抗干擾性
3.2.1 采取抗干擾方法
繼電保護裝置的抗干擾性是系統穩定性的重要指標,供電企業應高度重視。當前,加強弱點系統的保護是繼電保護系統抗干擾采用的主要方法,加強弱點系統能夠阻止干擾進入到弱電系統中。對于該方法可以從以下兩方面入手:一是做好干擾信號傳播路徑的防護工作,以此隔離相關的干擾信號;二是改善繼電保護系統中的硬件裝置,對一些設施進行改造或直接淘汰陳舊設施等。
3.2.2 加強抗干擾性的措施
3.2.2.1 采取各控制室分開接地的方式
將需要接地的各個控制室進行分開接地,如果沒有進行分別接地,必然會導致接地線一端的電壓會超過荷載,這樣的過負荷運轉會對繼電保護設備的正常運轉產生十分嚴重的影響。
3.2.2.2 采取可靠的方法降低接地裝置的電阻
若是電力系統中的接地設備為電壓、電流互感器等接地設備,則需要盡可能的降低這些互感器的接地電阻。這樣不僅能夠形成一個低阻抗特性的接地網絡,還能有效的減小電流在流入過程中產生的電位差,從而有效降低對二次回路設備的干擾程度。
4 結論
本文對35kV變電站繼電保護裝置基本要求、首要任務以及存在問題的解決對策進行了分析與探討,具有十分重要的意義。在我國社會經濟發展及人民日常生產生活中,電力資源都是人們依賴的重要資源,加強35kV變電站繼電保護設備的監控、維護、創新,能為我國電網的正常運行以及人民生產生活的正常發展提供良好的保障。
參考文獻:
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【關鍵詞】繼電保護裝置;發電廠;應用
中圖分類號: TM62文獻標識碼:A 文章編號:
引言
繼電保護是保障電網可靠運行的重要組成部分, 繼電保護裝置廣泛使用在變電站和斷路器上,用于監測電網運行狀態,記錄故障類型,控制斷路器工作。在電力系統中,繼電保護的作用在于: 當被保護的電力系統元件發生故障時,該元件的繼電保護裝置迅速準確地給距離故障元件最近的斷路器發出跳閘命令, 使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對電力元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響, 從而滿足電力系統穩定性的要求,改善繼電保護裝置的性能, 提高電力系統的安全運行水平。隨著電力系統規模不斷擴大和等級的不斷提高, 系統的網絡結構和運行方式日趨復雜,對繼電保護的要求也越來越高。
1 繼電保護裝置的工作原理和基本要求
1.1 繼電保護裝置的工作原理
在電力系統中有時會出現因為電氣設備或者線路,以及輔助系統出現故障的情況,出現故障的時候電流和電壓的改變就會造成對電力系統的安全威脅,此時智能控制系統或者技術人員就可以發出報警信號后者直接向斷路器發出斷開指令,從而將故障隔離開來,減少波及的范圍,此時用到的設備就是繼電保護裝置。繼電保護主要的工作原理就是利用系統中的故障電流或者電壓燈光參數的變化來識別故障的情況,并作出準確的動作;另外也可以按照需求引入其他參數作為動作依據,如:變壓器油箱故障是瓦斯和油流速度的變化等。無論是采用何種參數,其結構都是相似的,包括測量裝置、邏輯裝置、執行裝置。可見在發電廠中繼電保護裝置是較為重要的保護性裝置。
1.2 繼電保護裝置的基本要求
根據繼電保護裝置在電力系統中所擔負的任務,繼電保護裝置必須滿足以下四個基本要求:選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。
選擇性。當供電系統發生事故時,繼電保護裝置應能有選擇地將事故段切除,即斷開距離事故點最近的開關設備,從而保證供電系統的其他部分能正常運行。
快速性。短路時,可以快速切除故障,以縮小故障范圍,減少短路電流引起的破壞,提高系統的穩定性。在有些情況下,快速動作與選擇性的要求是有矛盾的。在 6-10KV 的配電裝置中,如果不能同時滿足以上兩個要求時,則應首先滿足選擇性的要求。但是如果不快速地切除故障會對生產造成很大的破壞時,則應選用快速但選擇性較差的保護裝置。
靈敏性。繼電保護裝置對保護設備可能發生的故障和正常運行的情況,能夠靈敏的感受和靈敏地作,保護裝置的靈敏性以靈敏系數衡量。
可靠性。對各種故障和不正常的運方式,應保證可靠動作,不誤動也不拒動,即有足夠的可靠。
2 繼電保護裝置在發電廠的應用
2.1 電廠電力系統的保護
在此系統的繼電保護裝置的選擇中,應當考慮到配合性,即在合理的減少二次電纜的情況下,增加整個電力網絡的自動化水平。如:某電廠,在兩臺低壓機組上配置了一套電廠用電監控系統,系統同時和上層的DCS相連接,同時與下層的廠用的繼電保護裝置裝置通過通信網絡相連接,利用監控系統或者DCS即可對電廠用電力系統的電度量進行采集和傳輸,并完成對保護動作量的遙測和通信,以此控制廠用電力系統中的電源和保護裝置,除了進行簡單的開關遙控外還可以進行保證定值的查詢和修改,讓自動化的控制和通信系統增加了系統的可控性能,以此維持整個廠用電力系統的安全和靈活性調整。
2.2 電廠直流系統的保護
直流系統的在電廠中的作用是為整個電廠的保護、自動裝置、開關等進行供電。所以直流系統的可靠性和穩定性將直接關系到整個電廠的保護和自動控制系統的準確動作。廠用的直流系統的配置原則是按照電氣一次系統的分區進行配置的,同時考慮到直流供電系統的遠近,對每套直流系統進行冗余配置。如:某電廠,其整個升壓電站的保護和自動控制系統,每臺機組的主廠房內的發變電機組以及廠用保護和自動控制裝置,機組的輸煤系統保護和自控系統都是由同一套直流供電系統負責,而脫硫系統及其保護裝置和自控系統則是利用另一套直流供電系統進行供電,這些直流系統都是采用的冗余的2套蓄電池和兩套充電裝置對其供電,并采用110V為供電電壓。
2.3 發電變壓組的保護
在實現對發電和變壓其組保護的時候,應當從分考慮到機組的型號,例如:某電廠的大型機組,設備造價高、維修復雜、停機的損失大等情況。這就要求繼電保護裝置裝置的配置一定要符合前面的配置要求,可靠、靈敏、可選擇、速度快。該電廠的發電機和變壓器的保護考慮到此機組的實際情況選用的是美國進口產品,主要包括了G60、T60等保護設備,高壓廠用變壓器和勵磁變壓器則采用的是T35非電量的保護則為C30。這些綜合數字式保護裝置,功能全面而且技術成熟,突出的特點是硬件中含有可以實現數字控制的芯片和處理器,數據的處理可以有DSP進行,而處理器進行判斷,所以正保護裝置系統的效率得到了提高。在保護裝置的實際應用中,可以根據實際的情況進行保護裝置的選擇,主要的依據是發變機組的型號和控制系統的特點,以此達到保護與運行、控制相配合的要求。同時也應當從經濟性和便于維護等方面考慮,達到保護裝置的設計的方案的優化。
3 電力系統繼電保護裝置的維護措施
3.1 注意繼電保護裝置檢驗
在繼電保護裝置檢驗過程中必須要注意到,將整組試驗和電流回路升流試驗放在試驗檢測的最后進行,這兩項工作完成后,嚴禁再拔插件,改定值,改定值區以及改變二次回路接線等工作。電壓回路升壓試驗, 也必須在其它試驗項目完成后進行。在定期檢驗中,經常在檢驗完成后設備投入運行而暫時沒負荷的情況下不能測量負荷向量和打印負荷采樣值的。
3.2進行一般性檢查
不論任何保護,進行一般性檢查是很重要的。而且對于現場檢查也應當重視,認真去做。一般性檢查大致包括兩個方面: 首先清點連接件是否緊固、焊接點是否虛焊和機械特性等。現在保護屏后的端子排端子螺絲比較多, 特別是新安裝的保護屏經過運輸搬運,大部分螺絲已經松動,在現場就位以后,必須認真一個不漏的緊固一遍,否則就給保護拒動、誤動留下隱患。其次是應該將裝置所有的插件拔下來認真檢查一遍, 將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點。在檢查中,必須將各元件保護屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項日常工作去落實。
3.3 要注意對繼電保護裝置及二次線巡視檢查
變、配電所的值班人員應定期對繼電保護裝置及其二次線進行巡視檢查,具體內容包括:各類繼電器外殼有無破損,整定值的位置是否變動;查看繼電器有無接點卡住、變位傾斜、燒傷、脫軸、脫焊等情況;感應型繼電器的圓盤轉動是否正常,經常帶電的繼電器接點有無大的抖動及磨損線圈及附加電阻有無過熱現象;壓板及轉換開關的位置是否與運行要求一致。各種信號指示是否正常;有無異常聲響、發熱冒煙以及燒焦等異常氣味。
3.4 要注意繼電保護裝置的運行維護
在繼電保護裝置的運行過程中,發現異常現象時,應加強監視并立即向主管部門報告;繼電保護動作開關跳閘后,應檢查保護動作情況并查明原因,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;檢修工作中,如涉及供電部門定期校驗的進線保護裝置時,應與供電部門進行聯系;值班人員對保護裝置的操作,一般注意繼電保護接地允許接通或斷開壓板,切換轉換開關及卸裝保險等工作;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。
繼電保護工作中的接地問題是非常突出的,首先保護屏的各種裝置機箱屏等的接地問題,必須接在屏內的銅排上, 一般生產廠家已做得較好,只需認真檢查。其次是保護屏的銅排是否能可靠的接入地網,這是最重要的,應該用較大截面的銅排或導線可靠緊固在接地網上, 并且用絕緣表測接地電阻是否符合規程要求。
結束語
許多實例說明, 繼電保護裝置一旦不能正確動作, 往往會擴大事故,釀成嚴重后果。所以, 加強繼電保護技術監督, 實行全過程管理, 不斷提高繼電保護人員素質, 不斷提高繼電保護技術及其裝置運行管理水平,應當成為電力企業的重要工作。。
參考文獻
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【關鍵詞】繼電保護; 安全運行; 改進措施
繼電保護試驗的宗旨就是檢測繼電保護設備質量,從各種技術參數中判斷保護的好壞,達到保證設備正常工作之目的。因此,對繼電保護試驗中發生的問題進行分析,制定改進預防措施,對于工程實踐,有著重要的現實意義。
1繼電保護的基本要求
當電力系統中,如果本身發生故障或不安全運行時,且有可能危及電力系統安全的情況下,能夠自動向相關工作人員發出信號,或者通過控制裝置設備發出跳閘命令,切斷或終止引起這一事件的設備,通稱為繼電保護裝置。
1.1 基本結構
繼電保護主要利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的模擬量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構成繼電保護動作的原理,也有其他的開關量。大多數情況下,繼電保護裝置分為四大模塊,如圖所示:測量單元、定值設定單元、邏輯處理單元、執行單元。
1.2 基本功能
繼電保護設備作為電力系統的重要組成部分,在大量的工作實踐中,要求繼電保護設備具有以下基本功能:
(1)保護。當被保護的電力元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地向最有效的斷路器發出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統中斷開,以最大限度地減少對系統的影響,降低對系統安全供電的影響。
(2)調整。在電氣設備的不正常工況時,能夠根據具體的工作情況及時發出報警信號,提醒工作人員進行處理。通常,在一定的范圍內,是由裝置自動地進行調整,一旦發生重大偏差時,繼電保護裝置會主動將事故的電氣設備予以切除。
1.3基本要求
由于繼電保護的重要性,其裝置應滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性的要求。
可靠性是指保護應當能夠可靠動作。這是最根本的要求。選擇性是指首先由故障設備或線路本身的保護切除故障,當故障設備或線路本身的保護或斷路器拒動時,才允許由相鄰設備保護、線路保護或斷路器失靈保護切除故障。為保證對相鄰設備和線路,裝置的靈敏系數及動作時間,在一般情況下應相互配合。靈敏性是指在設備或線路的被保護范圍內發生故障時,保護裝置應具有必要的靈敏系數,保證能夠有效切除故障,在繼電保護中,對選擇性和靈敏性的確定,通過繼電保護的整定實現。這也是繼電保護裝置安裝與調試的重要內容。速動性是指保護裝置應盡快地切除短路故障,其目的是提高系統穩定性,減輕故障設備和線路的損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設備自動投入的效果等。
2 繼電保護裝置故障異常動作原因類型統計分析
綜合某電建公司繼電保護班的統計數據,在多個110KV變電站試運期間,裝置共動作182 次。繼電保護裝置異常動作原因類型統計如表1 所示。
表1 繼電保護裝置故障異常動作原因類型統計
注:其它類型故障導致繼電保護動作的原因主要是指直流接地、直流保險熔斷、直流回路串入交流信號、電壓抽取不正常、一次設備等引起的保護裝置異常動作。
從表1 統計的數字來看,占前五位的異常動作原因分別是定值整定問題、接線問題、瞬時缺陷,分別占故障總次數的35.3%、17.6% 、13.2%。“定值整定問題”原因造成繼電保護裝置異常動作占首位(35.3%)。定值整定問題系指對繼電保護設備整定得不合理,造成繼電保護裝置誤動或者拒動。而接線問題也占有較大份額,說明這類故障也要引起工作人員足夠的重視。
3 問題分析
3.1 繼電保護定值整定
針對繼電保護裝置異常動作原因的微機保護大量使用后,整定試驗不應該再作為檢驗工作的重點,雖然現在的檢驗規程,包括針對微機保護的檢驗規程,對定值試驗仍保留了較大篇幅。從近年來發現的定值整定方面的問題看,主要集中在控制字整定、臨時定值整定及應用、綜自站改定值等方面,問題的發生基本上都與人員技術水平和責任心相關,而不是保護裝置本身的定值錯誤。
3.2 回路檢查試驗
接線問題造成的故障,作為專業人員,應當根據二次回路的特點,按照檢驗規程的規定及具體工程的實際,進行必要項目的檢查,因為二次回路涉及整個變電站,較保護裝置影響范圍更廣,這是形成了當前安裝檢驗的重點。
4 改進預防措施
4.1 單體調試前
在施工現場,進行繼電保護定值整定時,首先要進行技術交底,按照作業指導書的方法與程序進行相應的調試。對于安裝工作完工后,調試工作開始前,應檢查安裝人員是否按要求將應斷開的連接片斷開,著重檢查連跳其它斷路器的連接片、啟動失靈保護連接片、遠跳回路連接片,聯切小電源連接片、跳合本間隔的連接片等:檢查應斷開的交直流電源空氣開關是否已斷開。
工作開始前根據圖紙擬訂好二次回路安全措施單.對于所有連跳回路、遠傳啟動對側回路、失靈回路、跳合本間隔等重要回路在解脫和恢復安全措施前應將上下相臨的端子用絕緣膠布封好。對于交流電壓回路也應采用相同的方法做好安全措施,以防將試驗設備所加電壓加入交流電壓回路。
如果檢修的設備電流回路接入母線保護裝置,應在母線保護屏內將該電流回路端子連接片斷開。
4.2 整組試驗
整組試驗時要采用動態方式進行。在試驗開始前應打印一份定值與正式定值核對,定值單上沒有的定值應認真記錄,裝置內調整的系數,將裝置插件拔出檢查并記錄。試驗時定值要按運行定值擺放。在試驗過程中如有疑問應仔細檢查,不能讓輕易放過任何細小的問題。試驗時應按定值的1.05倍與0.95倍來檢查裝置,應該動作的必須動,不該動作的必須不動。動作的時間應用試驗設備采集并分析是否正確。如果設備可以打印故障波形的要將波形打印出來分析。
帶有方向的保護必須做正、反方向試驗,結合TA的一次及二次極性接法,并對照保護定值驗證保護的方向性是否正確。保護裝置相關韻閉鎖條件必須一一模擬檢驗其閉鎖功能是否正常。對于定值投入的信號均要逐一檢驗,如過負荷閉鎖有載調壓、TA斷線等。
隨著市場經濟的飛速發展,人們的生活水平得到廣泛的提高,導致人們對生活質量的要求也越來越高,同時隨著科技的進步,各種高科技用電器廣泛的出現在人們的生活當中,不管是日常生活還是工作抑或是學習,電都是其中不可或缺的一部分。為了滿足人們的日常需求,電力系統自動化的發展已然成為了當今社會發展的一個趨勢,它可以正常滿足人們對電的需求安全的對住戶供配電,提供及時、暢通的送點服務,這也是時代順應科技發展的要求。而近幾年來,繼電保護裝置在電力系統自動化中得到了廣泛的應用,本文就電力系統自動化繼電保護裝置的測試等方面進行分析與研究。通過本文的論述,希望能起到拋磚引玉的作用。
【關鍵詞】電力系統自動化 繼電保護裝置 測試 研究
繼電保護裝置為電力系統自動化的正常運行提供了很大的幫助,但是就目前繼電保護裝置的設計技術來說,還存在一些不足的方面,所以繼電保護裝置在幫助電力系統自動化運行的同時也制約著電力系統自動化的發展,因此在現有的基礎上提高繼電保護裝置技術是適應電力系統自動化的正常發展速度。
1 繼電保護裝置的原理及類型
繼電保護裝置是在研究和解決電力系統故障和危及安全運行的工作狀況下,探討事故對策,在其發展的過程中需要繼電器對電網進行保護,以解決在電力系統發生故障異常工作時,可在最短的時間內發出警報讓其自動解決問題,亦或是讓維修點力人員接受警報維修電路,恢復電力系統并將損失降到最低。繼電保護裝置也有分類,常見的分類有四種,分別是被保護對象分類、保護功能分類、保護裝置運行比較和演算處理的信號量歸類、保護動作歸類,這四個大的分類里又有起效的分類,比如保護裝置運行比較和運算解決的信號量分類又有模擬保護和數字式保護,模擬保護是說機電型、集成電路型等保護裝置,這些裝置直接反映輸入的模擬信號量;而數字保護是指運用微處理機和微型計算機的保護裝置,將收集到的模擬信號進行轉化后輸出,這兩種保護方式分別使用不同的方式對電網進行保護,又比如保護動作分類又可分為過電流保護、過電壓保護、距離保護、低電壓保護等眾多的小的種類。這幾種基本的分類基本上確保了本國電網的安全,在我國電網發展的道路上起到了保駕護航的作用,然而隨著我國電力方面的快速高質量的發展,其途中避免不了會遇到其他的的障礙,我國的繼電保護要走怎樣的發展路是可以預見的。
2 如何加強電力自動化繼電保護安全管理
繼電保護作為電力系統運行過程中不可或缺的部分,對其裝置的要求就一定要滿足可靠性、靈敏性等基本要求,對于繼電保護裝置的工作狀態來說,它并不需要處于長期工作中的,只是當電力系統自動化運行過程中出現了故障的時候,它能夠充分發揮其作用,在該動的時候動,不該動的時候不動,而且要保證不影響電力自動化系統的正常運行情況下開展自己的工作,所以在制作繼電保護裝置的時候,需要進行合理的規劃,科學選擇組成繼電保護裝置的產品。其實,繼電保護裝置的的安裝對于整個裝置的質量也有一定的影響,在裝置安裝的過程中,要重視安裝調試工作,科學合理的給工作人們分配安裝任務,嚴格按照安裝標準進行,這樣才能保證繼電保護裝置的質量達到最佳。此外,需要加大配電系統中繼電保護的可靠性,簡單的來說,就是在電力系統發生故障時,繼電保護裝置可以及時處理出現的故障,縮小故障范圍,繼電保護裝置不僅要能夠很快的解決故障,還要在故障發生時有另一個解決辦法,也就是第二手準備,同樣的,也要采取可靠有效的安全措施,加強安全事故的處理能力,加大對用電用戶的安全教育,減少因用電問題帶來的不必要的事故。
3 自動化繼電保護裝置測試技術分析
其實繼電保護裝置在很久以前就出現過,并且在電力工程中得到不小的應用,但是隨著市場的要求以及科學的進步,傳統老舊的繼電保護裝置已經不能滿足人類社會的需求,進步是必然的。
自動化繼電保護裝置在不同的時期有不同的要求,而隨著時代的進步,對其要求也越來越高,繼電保護裝置雖然根據日新月異的科學手段做出了很大的調整,并且在實際應用中其質量在整體上確實有了一個提高,但是裝置要不斷進步,測試技術可以從如今繼電保護裝置與傳統繼電保護裝置進行比較,找出傳統裝置中的一些不足之處,然后在利用先進的技術進行改進。測試過程中,要注重裝置本身結構設備的優劣,而且在制作裝備的時候,有材料等一些方面的選擇,這些選擇都與繼電保護裝置的質量息息相關,所以在測試過程中,可以根據組成裝置設備、材料等的不同,判斷那種繼電保護裝置的工作性能更好,再根據實際情況做出選擇。如今,繼電保護裝置已經隨著科技的發展走上了自動化與智能化的道路,但是這也意味著繼電保護裝置系統發張更加趨向于復雜化,雖然這促進了繼電保護裝置的發展,但是同時也加大了其發展的難度,面對市場是各種層出不窮的組成設備,要選擇最優的設備不是一件簡單的事,如果要買進這些設備進行測試,對于資金方面就有很高的要求,所以繼電保護裝置的發展應該要往整體、統一這方面走。
綜上所述,電力系統自動化的深入發展,造成其對繼電保護系統裝置的要求也越來越高,為了在滿足市場需求的前提上,同時促進電力系統自動化工程的發展,就需要從繼電保護裝置這方面進行研究,而且繼電保護裝置對電力系統運行中出現的一些故障,的確可以為其解決掉,對于繼電保護裝置測試的研究,是一個長遠的過程,在這個過程中,要充分結合先進的科技,注重繼電保護裝置的安裝等一系列問題,才能全面的帶動電力自動化系統的發展。以上是本人的粗淺之見,由于本人的知識水平及文字組織能力有限,文中如有不當之處還望相關工作人員批評指正。
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關鍵詞:智能配電網;繼電保護技術;電力系統
中圖分類號:F406文獻標識碼: A 文章編號:
1、配電網繼電保護基本概念
配電網繼電保護(distribution network relay protection)當配電網中的電力設備發生故障或出現影響安全運行的事件時,以終止這些故障或事件發展造成對配電網進一步破壞的自動化設施和裝備。這種性質的自動化裝備的特點是非調節性的(即突然投人或切除某一設備)和要求快速動作。實現這種用于保護電網元件和線路的自動化成套硬件統稱為繼電保護裝置。在整個配電網中的各個分散的繼電保護裝置要求相互協同配合,并按預定順序進行工作,從而在配電網中形成一個龐大的繼電保護系統,簡稱繼電保護。繼電保護裝置功能盡可能在最短的時間和最小的區間內自動把發生故障的線路、變壓器或其它電氣設備從電網中斷開,以減輕故障設備的損毀和對電網的影響。安全自動裝置功能盡快消除電網出現的異常事件,防止電網大面積停電和保持對重要用電戶連續供電,在事故后迅速恢復電網的正常供電和運行,例如自動重合閘、備用電源自動投入、自動切除供電負荷等。
繼電保護的基本要求可歸納為可靠性、快速性、 選擇性、靈敏性四個方面。
(1)可靠性。是對保護的基本要求,是指一個元件、設備或系統在預定時間內,在規定的條件下完成規定功能的能力。它又分為可信賴性和安全性兩個方面。可信賴性要求繼電保護在設計要求它動作的悄況下能夠正確地完成動作。安全性要求繼電保護在非設計要求它動作的其他所有情況下能夠可靠地不動作。繼電保護裝置的拒動和誤動都會給電力系統造成嚴重危害。但提高其不拒動和提高其不誤動作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。
(2)快速性。是以允許的可能最快的速度動作于斷路器跳閘。
(3)選擇性。是繼電保護在對電網影響可能最小的處所實現對斷路器的控制操作,以終止故障和配電網事故的擴大。
(4)靈敏性。是繼電保護對設計規定要求動作的故障或異常事件的能夠動作反應的能力,一般都有具體的規定。
2、配電網繼電保護的重要性
繼電保護工作作為電網工作中的一個重要組成部分,其工作責任大、技術性強、任務繁重。繼電保護工作人員每天面對諸如電網結構、保護配置、設備投退、運行方式變化及故障情況等各種信息,對它們進行正確的分析、處理和統計,工作十分繁重,并且上下級局之間、局與各廠站之間存在著許多重復性數據錄入及維護工作。為了減輕繼電保護工作人員的工作強度,提高勞動生產率,開發繼電保護信息管理系統已成為電網發展的一個必然要求。
3、繼電保護裝置評價指標
3.1配電系統的幾種運行狀況
3.1.1正常運行 這種狀況系指系統中各種設備或線路均在其額定狀態下進行工作;各種信號、指示和儀表均工作在允許范圍內的運行狀況;
3.1.2故障 這種狀況系指某些設備或線路出現了危及其本身或系統的安全運行,并有可能使事態進一步擴大的運行狀況;
3.1.3異常運行 這種狀況系指系統的正常運行遭到了破壞,但尚未構成故障時的運行狀況。
3.2 繼電保護裝置屬于可修復元件,在分析其可靠性時,應該先正確劃分其狀態,常見的狀態有:
①正常運行狀態。這是保護裝置的正常狀態。
②檢修狀態。為使保護裝置能夠長期穩定運行,應定期對其進行檢修,檢修時保護裝置退出運行。
③正常動作狀態。這是指被保護元件發生故障時,保護裝置正確動作于跳閘的狀態。
④誤動作狀態。是指保護裝置不應動作時,它錯誤動作的狀態。例如,由于整定錯誤,發生區外故障時,保護裝置錯誤動作于跳閘。
⑤拒動作狀態。是指保護裝置應該動作時,它拒絕動作的狀態。例如,由于整定錯誤或內部機械故障而導致保護裝置拒動。
⑥故障維修狀態。保護裝置發生故障后對其進行維修時所處的狀態。
3.3 目前常用的評價統計指標
3.3.1 正確動作率 即一定期限內(例如一年)被統計的繼電保護裝置的正確動作次數與總動作次數之比。
正確動作率=(正確動作次數/總動作次數)×100
用正確動作率可以觀測該繼電保護系統每年的變化趨勢,也可以反映不同的繼電保護系統(如220kv與500kv)之間的對比情況,從中找出薄弱環節。
3.3.2 可靠度r(t) 是指元件在起始時刻正常的條件下,在時間區間(0,t)不發生故障的概率。對于繼電保護裝置,注意力主要集中在從起始時刻到首次故障的時間。
3.3.3 可用率a(t) 是指元件在起始時刻正常工作的條件下,時刻t正常工作的概率。可靠度與可用率的不同在于,可靠度中的定義要求元件在時間區間(0,t)連續的處于正常狀態,而可用率則無此要求。
3.3.4 故障率h(t) 是指元件從起始時刻直到時刻t完好條件下,在時刻t以后單位時間里發生故障的概率。
3.3.5 平均無故障工作時間m t b f 設從修復到首次故障之間的時間間隔為無故障工作時間,則其數學期望值為平均無故障工作時間。
3.3.6 修復率m(t) 是指元件自起始時刻直到時刻t故障的條件下,自時刻t以后每單位時間里修復的概率
3.3.7 平均修復時間m t t r 平均修復時間是修復時間的數學期望值。
4、配電網繼電保護裝置的實際運用
近年來,由于電網繼電保護技術均已達到先進水平,在經過實際應用,相信該系統在電網安全運行方面將發揮重要作用。
電網繼電保護及故障信息處理系統主要由網、省、地級電力調度中心或集控站的主站,各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網絡共同組成。系統設計目的是能夠切實提高電網的信息化和智能化,并具有高安全性和高可靠性,要優先采用電力調度數據網絡,保障故障錄波數據能實時上傳。因此系統必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。
該系統實現了事故推畫面、故事匯總、網絡探測和跨安全區應用的技術創新,至投入使用以來,經歷了夏季高溫用電高峰、暴風雨,冬季冰雪等突發事件的檢驗,結果表明繼電保護裝置能夠較好的保證電網的安全運行。
結束語
在智能配電系統中,各種類型的、大量的電氣設備通過電氣線路緊密地聯結在一起。為了確保供電系統的正常運行,必須正確地設置繼電保護裝置并準確整定各項相關定值,從而保證系統的正常運行。
參考文獻
【關鍵詞】繼電保護;電力;維護
目前,繼電保護向計算機化、網絡化方向發展,保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化對繼電保護提出了艱巨的任務,也開辟了研究開發的新天地。隨著改革開放的不斷深入、國民經濟的快速發展,電力系統繼電保護技術將為我國經濟的大發展做出貢獻。
1、電力系統中繼電保護的配置與應用
1.1 繼電保護裝置的任務
繼電保護主要利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統運行正常時,安全地。完整地監視各種設備的運行狀況,為值班人員提供可靠的運行依據;供電系統發生故障時,自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分,保證非故障部分繼續運行;當供電系統中出現異常運行工作狀況時,它應能及時、準確地發出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理。
1.2 繼電保護裝置的基本要求
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,以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。
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。
速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮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。
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。
1.3 保護裝置的應用
繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業高壓供電系統、變電站等,用于高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用,對于不并列運行的分段母線裝設電流速斷保護,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除。另外,還應裝設過電流保護,對于負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括:①線路保護:一般采用二段式或三段式電流保護,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,三段為過電流保護。②母聯保護:需同時裝設限時電流速斷保護和過電流保護。③主變保護:主變保護包括主保護和后備保護,主保護一般為重瓦斯保護、差動保護,后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。④電容器保護:對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。隨著繼電保護技術的飛速發展,微機保護的裝置逐漸投入使用,由于生產廠家的不同、開發時間的先后,微機保護呈現豐富多彩、各顯神通的局面,但基本原理及要達到的目的基本一致。
2、繼電保護裝置的維護
值班人員定時對繼電保護裝置巡視和檢查,并做好各儀表的運行記錄。 在繼電保護運行過程中,發現異常現象時,應加強監視并向主管部門報告。
建立崗位責任制,做到每個盤柜有值班人員負責。做到人人有崗、每崗有人。 值班人員對保護裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換開關及卸裝熔絲等工作,工作過程中應嚴格遵守電業安全工作規定。
做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行,防止誤碰運行設備,注意與帶電設備保持安全距離,避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次,每月對微機保護的打印機進行定期檢查并打印。
定期對繼電保護裝置檢修及設備查評:①檢查二次設備各元件標志、名稱是否齊全;②檢查轉換開關、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉,動作靈活。接點接觸有無足夠壓力和燒傷;③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好;④檢查各盤柜上表計、繼電器及接線端子螺釘有無松動;⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好;⑥配線是否整齊,固定卡子有無脫落;⑦檢查斷路器的操作機構動作是否正常。
根據每年對繼電保護裝置的定期查評,按情節將設備分為三類:經過運行檢驗,技術狀況良好無缺陷,能保證安全、經濟運行的設備為一類設備;設備基本完好、個別零件雖有一般缺陷,但尚能安全運行,不危及人身、設備安全為二類設備。有重大缺陷的設備,危及安全運行,出力降低,“三漏”情況嚴重的設備為三類。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。
3、電力系統繼電保護發展趨勢
繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信一體化方向發展。隨著計算機硬件的飛速發展,電力系統對微機保護的要求也在不斷提高,除了保護的基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信能力,與其他保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力,高級語言編程等,使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統的安全運行,各個保護單元與重合裝置必須協調工作,因此,必須實現微機保護裝置的網絡化,這在當前的技術條件下是完全可行的。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上是一臺高性能,為了測量、保護和控制的需要,室外變電站的所有設備,如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜投資大,且使得二次回路非常復雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置,就地安裝在室外變電站的被保護設備旁,將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后,通過計算機網絡送到主控室,則可免除大量的控制電纜。
4 結論
隨著電力系統的告訴發展和計算機通信技術的進步,繼電保護技術的發展向計算機化、網絡化、一體化、智能化方向發展,這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護,按時巡檢其運行狀況,及時發現故障并做好處理,保證系統無故障設備正常運行,提高供電可靠性。
參考文獻:
關鍵詞;電力;繼電保護;可靠性;特點;闡述
中圖分類號:TM774文獻標識碼: A
前言
隨著社會經濟不斷地發展,人們對用電的依賴性迅速增加,有效地保證供電的可靠性已經不能僅僅從普通的意義上來解釋,往往與國家的經濟大計緊密聯系在一起,因此電力系統安全的重要性已為眾人所知,而繼電保護是電力系統安全運行的保護神,其自身的發展至關重要,所以自從有了繼電保護以來,每一次新技術的出現,都導致繼電保護在相關技術的基礎上發生很大的飛躍,在此基礎之上,繼電保護也必將發生相應的變化,本文試從可靠性及要求特點角度出發來進行分析。
1、電力繼電保護的重要意義
電力作為我們人類社會發展過程中的主要能源之一,對我們人類的發展及廣大人民生產、生活水平的提高發揮著不可替代的作用。而對于電力系統的發展而言,電力繼電保護系統為其發揮的保駕護航的作用,第二次工業革命人類對電力能源的發明與推廣使用以來,電力工業得到了飛速發展,人類對其的使用也得到了不斷完善,但隨著經濟社會的發展,人們對電力的廣泛應用要求電力運行質量的提高,因此,電力繼電保護技術、裝置被我們人類廣泛應用。那么什么是繼電保護裝置呢,它具體含義是什么呢?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,所以近年來得到廣泛的利用,引起人們的關注。而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,對人力電力事業的發展具有重要的意義。
2、繼電保護裝置的要求及特點
2.1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意向幾點,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斷給及電路運行故障的綜合因素等的影響,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,進行及時、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。
2.2第二,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。第一,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。第二,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。第三,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化境的影響,能夠產生一定的使用功效。
3、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。
第一,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。
第二,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。
第三,一般性檢查。一般性檢查雖然沒有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。
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,就要求我們與繼電保護工作相關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
關鍵詞:繼電保護;自動化裝置;可靠性分析
中圖分類號:TM77 文獻標識碼:A
一、繼電保護與自動化裝置的工作特點
當電力系統出現故障,比如短路或者過載運行,要保證繼電保護裝置動作的可靠性,才能及時發送對應的信號,操作其它電氣設備將故障點及時切除。而電力系統日常運行過程中發生故障的機率相對較小,因此繼電保護裝置動作不是很頻繁。繼電保護裝置的故障形式包括拒動故障與誤動故障兩種,其中拒動故障是指繼電保護裝置無法在電力系統出現故障時及時、可靠的動作,從而無法將電力系統的故障及時切除,如果繼電保護裝置故障嚴重,有可能會導致電力系統的崩潰;而誤動故障則是指繼電保護裝置因自身動作特性不良,或者受到其它干擾因素的影響在系統未發生故障時發出誤動作,繼電保護的誤動也會帶來一定的經濟損失。而自動化裝置的主要作用是針對電力系統中各種設計的運行參數進行實時監測與控制,對于自動化裝置而言,其主要的故障形式就是無法保證運行參數的測量、調節、傳輸與控制的準確性。
二、電力系統中繼電保護的基本要求
具體而言,繼電保護裝置必須滿足以下幾點基本要求:第一,選擇性,一旦供電系統中出現故障,繼電保護裝置必須能夠選擇性的切除故障點,首先將與故障點距離最近的斷路器切斷,保證系統中其它未發生問題的部分可以繼續正常運行。第二,靈敏性,通常可以采用靈敏系統對保護裝置的靈敏性做出評價,在繼電保護裝置保護范圍內,無論哪個位置發生短路,或者發生何種性質的短路故障,保護裝置均不得產生拒動動作,相應的如果保區范圍外出現問題,則保護裝置不得產生誤動作。第三,速動性,即要求保護裝置能夠在最短時間內將設備故障切除,將短路電流對電氣設備的損壞控制在最小程度內,提高系統電壓恢復的速度,為電氣設備的自啟動創造更加有利的條件,且發電機并列運行的穩定性也可以得到有效改善。第四,可靠性,如果無法保證繼電保護裝置的可靠性,則事故影響會進一步擴大,甚至會成為導致故障發生的根本原因。為保證保護裝置動作的可靠性,要進一步保證保護裝置在設計方面、整定計算以及安裝調試過程中的準確性,并且要進一步保證保護裝置的各個組成元件質量可靠,且采取合理的運行維護措施,從而提高保護的有效性與可靠性。
三、繼電保護與自動化裝置可靠性指標體系
通常繼電保護裝置無論是構成原理還是輸入特征量,均體現出一定的復雜性,基于經濟價值角度而言,其屬于可維修產口。由于繼電保護裝置特殊的工作原因,所以必須采用多項可靠性特征量來表征其可靠性指標,當然可靠性指標體系中指標數量不宜過多,也不宜過于復雜。結合我國電力系統的實際情況,根據繼電保護的工作特征,可以從以下幾個可靠性特征量對繼電保護的可靠性做出全面評價:
第一,成功率,即基于特定的條件下產品可以完成特定功能的機率,或者試驗成功的機率。第二,平均無故障工作時間或者平均壽命,針對可修復產品而言可以選擇平均無故障工作時間,即兩次故障之間工作時間的平均值,針對不可修復產品則選擇平均壽命,即產品在失效前的平均工作時間,繼電保護裝置屬于可維修產品,因此選擇平均無故障工作時間為指標。第三,有效度,通過該指標可以將修復的繼電保護與自動化裝置運行過程中的可靠性反映出來,還能夠在某種程度上反映出整個電力系統運行的可靠性。有效度可以用下式表達:A=TMIBF/(TMIBF+TMTTR)
式中A表示有效度,TMTTR表示平均修復時間,即發現產品出現故障直至修復所需的平均時間,TMIBF則表示平均無故障工作時間。繼電保護裝置可靠性特征量可以如下圖1表示:
電力自動化裝置也屬于可維修產品,其可靠性特征量包括平均無故障工作時間、平均修復時間以及有效度等。
四、提高繼電保護與自動化裝置可靠性的措施
(一)提高繼電保護的可靠性
具體而言,提高繼電保護可靠性運行的主要方法有以下幾種:
1冗余設計及優化措施
可以采用硬件冗余可以實現繼電保護系統容錯的設計要求。所謂容錯技術,是指繼電保護系統中的某個保護裝置即使動作不正確,仍然不會對系統的整體性能產生太大影響。硬件冗余可以有效改善拒動率以及可用度等指標,具體的方法包括并聯、備用切換以及多數表決等,而且如果誤動率有所惡化,也可以通過硬件冗余顯示出來。在實際應用過程中,在選擇冗余方式時要與繼電保護系統的實際運行情況密切結合,以滿足系統各項可靠性指標為前提,通過硬件冗余的優化實現投入最小、保護裝置數量最少的運行保護管理目標。
2提高繼電保護裝置的可靠性
在繼電保護可靠運行管理過程中,要對繼電保護裝置的各項可靠性指標進行準確、合理的計算,在計算繼電保護裝置運行的正確率時,區外故障的正確不動作也可以包含在內;此外,在電力系統的二次繼電保護與自動控制回路中,主要采用繼電保護輔助配套裝置進行保護,該輔助設備運行的可靠性會對整個繼電保護系統運行的安全性產生直接的影響,所以不能忽略輔助裝置的可靠性管理,要采取多種有效措施保證其可靠性。
3做好繼電保護裝置的維護工作
在日常運行管理過程中,要做好繼電保護裝置的維護工作,才能進一步提高系統工作的可靠性。具體而言要做到以下幾個方面:第一,對繼電保護裝置進行定期檢修與查評,具體檢修項目包括各類二次設備元件標志、名稱是否齊全;檢查各類轉換開關、按鈕與動作等,保證其靈活性,排除接點接觸壓力不足或者被燒傷等問題;全面檢查制室光字牌與紅綠指示燈泡,保證其完好性;排除各種盤柜上表計、繼電器、接線端子螺釘松動的故障;進一步排除電壓互感器與電流互感器二次引線端子的故障;檢查配線,是否存在固定卡子脫落的問題;此外,還要排除斷路器各個操作機構的異常問題等。在完成繼電保護裝置的定期查評工作后,還要根據設備的運行狀態將其分類:其中一類設備要達到技術狀況良好、無運行缺陷、保護系統運行的安全性與經濟性的標準;二類設備要達到設備基本完好、允許個別零件存在一般缺陷、不會危及到人身與設備安全的標準;而三類設備則是指存在重大性能問題,直接影響到系統運行的安全性與可靠性。在維護檢查過程中,如果發現繼電保護存在問題,要在第一時間予以處理,排除隱患;對于一些已經排除缺陷的繼電保護裝置,則要建立相應的缺隱臺賬,做好記錄,為后續的檢修工作提供參考。
(二)提高繼電保護自動化裝置的可靠性
首先對設備的設定值、初始狀態等情況進行全面了解,因為繼電保護自動化裝置的結構與運行相對比較復雜,其初始設定情況對后續的運行操作會產生重要的影響,可以說評價裝置可靠性的一項重要因素就是其原始數據的設定情況,因此在設備投運前要對其相關初始數據進行全面了解,例如技術資料、設計圖紙以及其它數據信息等;其次,要對裝置的運行情況進行全面的統計與分析,并以此為參考對其運行規律進行總結,因為經過一段時期的運行,任何設備均會出現不同程度的問題,并且運行時間越長,問題就會越突出,所以要對設備中可能出現的問題進行定期檢查與排除,提高檢修工作的科學性,提高設備的可靠性與安全性;第三,要注意自動化裝置的技術更新與改造,以適應不斷發展的電力系統,在選擇自動化裝置時,選用兩套生產廠家不同、同時原理也不同的繼電保護與自動化裝置對線路、母線等進行有效的保護,這樣做可以有效減少事故發生的頻率,同時也要注意,同一站內不應有太多的保護裝置型號。采用全數字化保護系統,其非常規互感器的數字信號以多播方式通過合并單元到過程總線,采樣和控制信息存儲在過程總線中。第四,使用裝置檢測器對裝置運行的可靠性進行檢測。此外,還可用變壓器繞組變形測試和紅外熱成像技術等對設備進行日常監測和保護。
總之,經過相關人員的長期努力,繼電保護與自動化裝置的可靠性已經得到了顯著的提高。相信經過堅持不懈的努力,繼電保護與自動化裝置的可靠性還會不斷提高。
參考文獻
[1] 毛義. 淺談繼電保護自動化中的裝置與檢修[J].科技創新與應用,2012(10)
關鍵詞:故障正確率 時效 穩定 微機網絡化
繼電保護裝置(Power System Relay Protection Equipment),指的是在電力系統中的發電機、線路等重要的基礎電力元件在電力系統運行時其個體發生了故障或者是電力系統在運行時自身發生故障,所發生的故障危及到整個電力系統安全時,繼電保護裝置能夠及時的向值班運行人員發送警告信號,或者是能根據正在運行的程序直接向其所能夠控制的斷路器發送短路信號,使斷路器執行跳閘命令從而終止故障的發生和事故的擴大。電力系統中的繼電保護裝置是一種自動化設備,在經過了長時間的不斷改進后,如今電力系統中的機電裝置已經逐步的穩定并且智能化了。這并不意味著電力系統的安全運行有了徹底的保障,既然是運行的系統,就會有出故障的時候,既會有人為的情況,也會有因設備老化等等造成的情況。因此我們不但要加強對電力系統裝置的管理,還要切實的保障繼電設備的可靠運行。
1 電力系統中繼電保護裝置運行可靠的要求
在電力系統中,繼電保護裝置運行可靠的基本要求是要具有選擇性、時效性、靈敏性以及穩定性。選擇性指的是,每當供電系統在正常工作過程中出現故障時,此繼電保護系統能夠有選擇性的將故障部分切除,將離故障部分最近的斷路器斷開,從而能夠保證電力系統中其他沒有發生故障的部分能夠正常的運行;時效性指的是,若是電力系統發生短路時,繼電系統能夠以最快的速度對切斷故障所在電路,將故障的范圍和因故障所造成的破壞與損失降低到最小,從而提高電力系統的穩定性;靈敏性指的是,在電力設備或者線路的被保護范圍內發生了金屬性短路時,繼電保護裝置應當具有其必要的靈敏系數,各類保護的最小靈敏系數在電力系統運行時應當有著具體的規定,通過繼電保護系統實現了選擇性與靈敏性的要求;穩定性指的是,配合各個質量與技術性能優良的繼電保護裝置元器件以及對其正常的維護和管理來保證系統的穩定性。無論是什么樣的電力設備,例如線路、母線、變壓器等都決不允許在無繼電保護裝置的情況下運行。若是220KV及以上的電網所需要的運行設備都必須有兩套交流電輸入、直流電輸出的相對獨立的回路,并且所能夠被分別控制不同的斷路器的繼電保護裝置來對其進行保護。當其中任意一套繼電保護裝置或者是任意一組斷路器出現故障的時候。另一套保護裝置能夠繼續對整個電路系統實施繼電保護,并且迅速有效的對故障部分實施短路切除。在這樣的要求下,所有的繼電保護裝置以及斷路器所取的直流電源都將經由不同的熔斷器進行供電。
2 電力系統中繼電保護裝置的可靠性指標
根據對繼電保護裝置運行的狀態以及描述,在我國實行的電力系統習慣中,繼電保護裝置的可靠性指標主要有Pc(其中包括Pc1、Pc2、Pc3,分別表示了故障的正確動作率、正反雙向區外的故障正確不動作率、正常運行時的正常不動作率)。
如果繼電保護裝置總的動作次數是R,那么故障內正確的動作次數是R1,故障在區外的不動作次數是R2,在正常運行的情況下正確的不動作次數是R3,于是就有了R=R1+R2+R3。
因為繼電保護裝置在正常的運行下不動作次數無法進行計算,所以其正確的動作率只能暫時的將其表述為:Pc=■
3 電力系統中繼電保護裝置保護不動作或是異常情況時應當注意的問題
若是繼電保護裝置在保護不動作的時候,第一要確保的是繼電保護裝置的采樣系統是否還能夠正常的進行運作。確定了采樣系統能夠正常的進行運作之后,要對其中保護定值的設定注意核查其是否正確,特別注意的是保護定值中的軟壓板以及控制值和硬壓板完全的投入正常運行。
在實際的運用中,時常發現有硬壓板表面上是在投入的位置,但是實際上繼電保護裝置并沒有感受到硬壓板的投入,在這樣的情況下,保護裝置完全無法正常運作。導致出現此種情況的原因有很多種,例如電力回路出現短線,失去開入量的電源,軟壓板或者硬壓板的接線出現虛接的情況,接線錯誤的接在了其他壓板上等等情況都會導致繼電保護裝置無法正常的運行。在一般的情況下,對軟硬壓板的檢測都會采取測量其回路中的各個電位的方法,這種測量方法要注意在測量的同時參考段必須是開入的負電源。
除了壓板投入異常而引起的繼電保護裝置無法正常運行之外,還有一種情況會令繼電保護裝置無法正常運行,就是零序保護的問題。如今,在普通的繼電保護裝置的零序保護全部采用的是自產零序電流,在這樣的情況下,零序保護有時就需要外接的零序電流回路中能夠通過零序電流才能正常的運作。
若是在電力中出現重合閘不動作,同樣繼電保護裝置也不工作。通常情況下出現這樣的問題第一就是要對重合閘的充電完好情況進行檢查,其次對是否出現了溝通三跳或者是閉鎖重合閘的開入進行排查。若是檢查的這些項目都沒有出現問題,但是重合閘仍舊無法工作,就要注意監測保護動作的瞬間重合閘是否被放電。
4 電力系統中繼電保護裝置的發展趨勢
隨著科技的不斷發展,電力系統的容量也在日益的增大,其使用和運行的范圍也越來越廣,僅僅通過設置系統中的各個元件的繼電保護裝置是無法完全阻止發生電力系統長期的大面積停電事故的。所以,必須要從全局出發,若是電力系統正常的運行被破壞,保護裝置應該能夠盡可能的將影響范圍和損失降到最低,負荷的停電時間縮減到最短。微機繼電保護系統全面的提高了電力系統的性能以及時效性,表現出了突出的記憶能力,能夠更加有效的對故障采取分量保護,微機繼電保護運行的正確率也得到了進一步的提高。同時電力系統中繼電保護裝置的可靠性和靈敏性也得到了長足的發展。為了能夠更好的保障電力系統的安全運轉,繼電保護裝置必須實行微機網絡化,使電力系統中的繼電保護裝置運行更加可靠。
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