前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的繼電保護接線方式主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關鍵詞:農村;低壓電網;保護措施
中圖分類號:TM564.8 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)04-0173-01
在我國社會經濟以及科學信息技術水平不斷發展的帶動和影響下,我國農村地區的電力供應網絡建設事業也得到了顯著的發展。農村地區居民的用電水平得到了顯著的提升。但由于農村地理位置較為偏遠,在以往的供電傳輸過程中,因保護措施不當引起用電故障的現象時有發生。怎樣才能制定更加有效的保護方式,改善農村低壓電網的供電傳輸現狀,成為了相關工作人員的重點研究內容。
1 我國農村地區低壓電網絡建設的發展現狀
在當前社會的發展階段,我國農村大部分地區采取的都是運城輸變電架空線路的供電傳輸方式。供電分叉較多,每一個供電分叉線路上都有多個電流供應傳輸的連接T點。傳輸電流無論是在信號的強度還是在電流供應量上,都不能更好的滿足社會居民的基本用電需求。常常出現因電流負荷超標而產生低壓電網供電線短路的現象,嚴重影響了農村居民的正常用電生活。與此同時,農村低壓網絡建設電力的供應傳輸上,大部分供應線路采取的是以串聯方式為主、并聯方式為輔的T點鏈接方式。在串聯供電線路的連接方式下,因低壓電網故障檢修工作效率的低下,農村地區大面積停電的現象也時有發生[1]。
2 提升r村低壓電網保護力度的有效途徑
2.1 制定科學系統的用電管理機制
科學完善的供電管理制度,是我國相關供電企業能夠有效保障農村地區低壓供電網絡傳輸的重要前提保障。供電單位要建立健全相關供電工作流程,及時檢測農村地區供電的低壓供電線路。針對現今社會從村供電用戶中普遍存在的故障檢修意識薄弱的社會發展現狀,相關供電單位應該制定更加完善的表后管理工作水平。讓相應農村地區供電用戶的設備漏電或者線路短路現象時,能夠有相關部門的專業技術人員進行技術的故障檢測和維修。必要時,相關電力企業的工作人員,還可以通過依靠政府的政策支持,最大限度的提升供電內線在農村地區的安裝和防雷水平。相應安裝防護技術水平的提升,也能在一定程度上對我國農村地區的低壓電網保護起到顯著的促進作用。
2.2 提升農村供電用戶的安全用電意識
在制定系統化規范化的供電管理制度的基礎上,相關供電單位的工作人員還要通過各種信息宣傳手段,最大限度的提升我國農村地區供電用戶的安全用電意識。我國城鎮鄉村的文化教育發展水平不均,農村地區的大部分供電用戶無論是在用電還是在電力傳輸的認識上,與城鎮供電用戶具備的用電知識量相比都存在著明顯的差距。雖然因供電用戶本身安全用電意識淡薄而產生的供電故障發生的頻率較小,但有效提升農村供電用戶的安全用電意識,依然是相關部門工作人員需要重點關注的工作內容[2]。
必要時,相關工作人員還可以積極走進農村地區,相應供電用戶居民的家中。向供電用戶大力推廣使用新型安全環保的現代化假裝設施?,F代化的假裝設備往往自帶供電短路或者機器運行故障提醒的現代化功能。新型家電設備的使用,也能在一定程度上減少農村遠程低壓網絡出現用電故障的頻率。供電企業以及單位的相關工作人員要深刻了解到,對農村地區供電用戶安全用電意識的普及和宣傳工作,是一個需要長時間堅持的工作內容。
2.3 加強農村地區低壓供電的技術管理手段
有效加強相關供電企業和單位在農村地區低壓供電傳輸工作上的技術水平,是有效提升我國農村低壓供電保護力度最主要的途徑之一。對于農村地區低壓供電網絡傳輸的保護,還要從根本上以高水平的技術管理手段作為最終依托。相關供電企業以及單位的工作人員,可以通過有效提升總部電力傳輸系統保障遠程監控的管理水平,來提升農村地區低壓電網建設保護工作的保護力度。利用現代化高科技信息處理手段,在農村地區低壓電網遠程電能輸送的過程中,適當的安裝智能總保系統,將對最終提高我國農村低壓電網接線的電力傳輸水平,起到巨大的促進和保障作用。
3 提升農村低壓電網供電保護力度的意義
從我國建國以來,農村地區經濟、文化以及科學技術水平的發展,一直是備受社會關注的重點研究話題。偏遠地區地區低壓電網成功建設,成功促進了我國農村經濟的進步和發展。有效提升農村低壓電網的保護力度,改善農村供電用戶的用電現狀。在一定程度上也為更好的促進我國電網建設水平的提升,提供了強有力的保障。
4 結語
總之,在我國現今社會的發展階段,農村低壓電網接線以及供電傳輸的保護工作無論是保護的方式還是相應的技能水平,都正處于并將長期處于需要相關技術工作人員不斷學習和探索的初期階段。只有我國電力企業以及供電單位的相關工作人員,結合實際供電發展現狀,制定科學合理的保護措施,才能最終進一步完善供電管理工作的保護力度,保障農村地區電力傳輸工作的有序進行。
參考文獻
關鍵詞:數字化變電站 繼電保護 GOOSE網絡 分析
GOOSE主要是指,面向通用對象的變電站事件。其作為現階段整個IEC 61850標準當中,能夠與變電站自動化系統實際需求相適應的,且能夠提供快速性報文需求的工作機制,在將GOOSE網絡方案應用于數字化變電站繼電保護過程當中,能夠使相關的報文需求得到充分的滿足。同時,結合我國現階段的實踐工作經驗來看,快速報文可作用于繼電保護領域相關數據(包括跳閘、合閘、啟動、閉鎖等)實時信號的傳遞,重要信號的傳輸時間嚴格控制在3.0ms范圍之內。由此可見,GOOSE網絡方案的選取對于數字化變電站繼電保護信號傳輸質量及其時效性而言至關重要。本文即主要針對以上相關問題作詳細分析說明。
1 雙母線線路接線方案下的GOOSE網絡方案分析
對于220kV變電站而言,多采取的接線方式為雙母線線路接線。此種接線方式下,繼電保護的配置標準為雙重性,冗余方式按照雙重化保護和雙重化GOOSE網絡標準進行設計?;趯φ麄€系統運行安全性因素的考量,在有關交換機分配方案的選擇方面,分別按照出線線路、主變線路以及母線吸納路的方式,采取間隔性、分散化的分配方案。同時,基于雙重化間隔的交換機裝置分別安裝在以下兩個部位:①主變保護屏裝置;②雙套線路。在此基礎之上,對于雙重化母線線路交換機而言,則將其安裝在雙套母線線路保護屏當中。以上兩項設備安裝完成后,采取星型單網的方式進行連接。
同時,在數字化變電站繼電保護設計規范及相關保護工作原理的角度上來看,整個變電站雙母線結構當中,一個線路間隔保護間所對應的信號連接關系可以概括為以下幾種類型:①對于線路保護跳閘、重合閘聯系信號而言,線路保護是發送方,智能開關作為接收方;②對于開關位置聯系信號而言,智能開關作為發送方,而線路保護作為接收方;③對于刀閘位置聯系信號而言,智能刀閘作為信號發送方,而線路保護或母線保護則作為信號接收方;④對于線路保護啟動失靈聯系信號而言,線路保護作為信號發送方,而母線保護則作為信號接收方;⑤對于母線保護跳閘聯系信號而言,母線保護作為信號發送方,而智能開關則作為信號接收方;⑥對于母線保護閉鎖重合閘以及啟動遠方跳閘聯系信號而言,母線保護作為信號發送方,而線路保護者則作為信號接收方。
基于以上分析,不難發現:在此種GOOSE網絡方案背景作用下,整個數字化變電站繼電保護過程當中出線間隔與主變間隔之間不存在信號連接的關系,而各個間隔的信號聯系僅通過母線保護的方式予以實現。而對于間隔內部而言,其線路保護與開關刀閘之間的聯系信號均建立在間隔交換機內部。同時,2級交換機能夠為母線保護與間隔保護、母線保護與智能一次設備之間的信號連接提供交換支持,在此基礎之上,由于母線交換機按照間隔為單位劃分了與之相對應的VLAN,從而使得整個GOOSE網絡運行狀態下的GOOSE報文間隔更加的明顯,報文幀的延時問題得到了有效的解決,檢修的安全性也明顯提升。
2 3/2線路接線方案下的GOOSE網絡方案分析
國內500 kV變電站多采用3/2接線形式,繼電保護按雙重化配置。但3/2接線形式不是星形結構,中斷路器與兩側間隔連接形成冗余結構,因此,中斷路器保護與兩側間隔都有聯系。與雙母線結構相同,3/2接線形式也按間隔雙重化保護分散配置雙重化交換機,但智能開關及其保護配置雙網口分別連接到兩側間隔交換機,與一次結構保持一致。同時,需要注意的一點是:中斷路器保護和中智能開關與兩側保護均有信號聯系,為了避免GOOSE報文跨越母線交換機而降低系統可靠性,將中斷路器保護和中斷路器接入兩側間隔交換機。
同時,在數字化變電站繼電保護設計規范及相關保護工作原理的角度上來看,整個變電站雙母線結構當中,一個線路間隔保護間所對應的信號連接關系可以概括為以下幾種類型:①對于線路保護跳閘聯系信號而言,線路保護作為信號發送方,而2個智能開關則作為信號的接收方;②對于線路保護啟動失靈、重合、閉鎖重合閘的聯系信號而言,線路保護作為信號的發送方,而2個開關保護則作為信號的接收方;③對于遠跳判別裝置跳閘聯系信號而言,遠跳判別裝置作為信號的發送方,而2個智能開關則作為信號的接收方;④對于邊開關保護器保護閉鎖重合閘聯系信號而言,邊開關保護作為信號的發送方,而中開關保護則作為信號的接收方;⑤對于中開關保護閉鎖重合閘聯系信號而言,中開關保護作為信號的發送方,而邊開關保護則作為信號的接收方;⑥對于母線保護跳閘聯系信號而言,母線保護作為信號的發送方,而邊智能開關則作為信號的接收方。
3 結束語
大量的實踐研究結果表明:對于數字化變電站繼電保護工作而言,一個良好且可行GOOSE網絡方案應當綜合考量繼電保護在安全性、經濟性、可靠性以及速動性方面的特殊要求,同時還需要將數字化變電站在正常運行狀態下的一次接線形式、以及繼電保護裝置配置特點考量其中??偠灾?,本文分雙母線線路接線方式以及3/2接線方式這兩種情況,詳細研究了數字化變電站繼電保護的GOOSE網絡設置方案,及其操作要點,希望能夠引起各方工作人員的特別關注與重視。
參考文獻:
[1]李曉朋,趙成功,李剛等.基于IEC 61850 的數字化繼電保護GOOSE功能測試[J].繼電器,2008,36(7):59-61.
[2]朱炳銓,王松,李慧等.基于IEC 61850 GOOSE技術的繼電保護工程應用[J].電力系統自動化,2009,33(8):104-107.
[3]劉巍,趙勇,石光等.智能變電站繼電保護裝置一鍵式測試方法及系統[J].電力自動化設備,2013,33(2):152-155.
關鍵詞:繼電保護 不正確動作 防范措施
中圖分類號:TM58 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)05(a)-0233-01
結合工作實踐,總結出了以下幾種引起繼電保護不正確動作的類型。
(1)二次回路絕緣損壞。繼電保護的信號采取和對一次設備的控制,均是通過二次電纜為載體實現。在實際運行中,因二次電纜絕緣損壞,引起繼電保護的不正確動作事故較多;(2)二次接線錯誤。在變電站改擴建工程中,二次接線錯誤經常存在,若不能及時發現,便會給今后的運行埋下安全隱患;(3)繼電保護定值錯誤;(4)TA、TV二次回路問題,引起繼電保護的誤動;(5)繼電保護運行管理不規范。
1 因二次電纜質量差,導致保護誤動
1.1 事故舉例
2009年10月110KV寶田變電站2#主變差動保護動作跳開兩側開關,檢查2#主變差動保護范圍內一次設備未發現異常,傳動保護裝置動作正確,隨后搖測二次回路電纜絕緣,發現2#主變高側B相CT二次回路絕緣損壞,引起差動保護回路差流越限,造成2#主變差動保護跳閘。
1.2 防范措施
近年電網技改工程較多,工期又緊,加上電纜質量差,施工人員不按要求施工,給繼電保護的安全運行埋下了安全隱患。在實際工作中曾多次發生因二次電纜絕緣問題,造成保護誤動,為了防止此類問題發生,我們可以采取以下措施予以防范:(1)建議物資采購部門購買著名品牌的電纜,保證電纜質量;(2)電纜敷設前,用1000V搖表搖測電纜各芯間及其對地絕緣電阻;(3)規范施工人員施工工藝,尤其在剝切電纜環節,要注意防止損壞線芯絕緣和預留絕緣層。在二次電纜頭制作時要做到纏繞密實(或用熱縮頭),防止受潮;(4)電纜二次接線完畢后,用1000V搖表再次搖測電纜絕緣,數值應符合有關規定。(5)日常運行維護中,要注重二次回路清掃和電纜的絕緣監測工作。
2 接線錯誤引起的繼電保護誤動
2.1事故舉例
因廠家或施工單位接線錯誤,在實際運行中曾多次引起保護裝置誤功。如110KV侯帳變電站1#主變在無任何事故跡象的情況下,本體壓力輸放保護2次誤動跳開1#主變。經檢查原因為施工單位在2#主變本體溫度采樣和壓力輸放保護回路存在接線錯誤。
2.2 防范措施
(1)保護裝置到貨后,應根據廠家提供圖紙對保護屏進行全面檢查核對,并結合設計圖紙,確定是否與設計要求一致;(2)施工中確保二次接線的正確性,做到現場、圖紙相一致;(3)設備調試工作是發現施工中存在錯誤的最有效的方法。技改后的保護裝置調試不能只停留在保護功能上,而要結合保護裝置外部回路做全面整體調試。(4)工程驗收中,應做好所涉及保護的各項功能傳動檢查驗收工作。
3 保護定值不當引起繼電保護的不正確動作
3.1 繼電保護定值整定工作是一項系統復雜的工程,只有在全面系統掌握保護裝置原理和電網設備相關資料情況下,才能整定出符合設備運行要求保護定值。在實際工作中,因時間不足或對現場運行要求掌握不清,致使整定的保護定值不當,導致保護不正確動作較多。如110KV冀天變電站2#主變擴建工程因未按要求及時上報保護整定資料,加之工程又急于投運,保護整定人員在憑經驗出據了保護定值,致使該站投運3天后,因主變低側故障,造成全站失壓事故。
3.2 防范措施
(1)按照繼電保護整定部門相關規定,及時上報保護定值整定所需全部資料,以便定值整定人員有足夠時間全面了解掌握保護裝置原理、功能、軟件版本等信息。
(2)保護調試人員按照給定的保護定值單做好相應的傳動試驗,若發現定值與保護裝置功能項不相符否時,應及時跟保護整定人員溝通。
4 TA、TV二次回路問題引起保護誤動
4.1 事故舉例
2009年1131神法線接地距離保護多次動作,但重合成功。線路巡視未發現異常,帶電檢測該線路絕緣子未發現零值絕緣子,保護傳動正確,隨后對TV二次回路進行檢查,發現a相絕緣數值偏低,運行中形成二次回路兩點接地,造成1131神法線接地距離保護動作。
4.2 防止TA、TV二次回路故障的措施
(1)TA、TV二次回路應該分別且只能有一點接地。同一變電站內不論有幾臺電壓互感器,對于二次側直接有電聯系的電壓互感器器二次側只能有一點接地。(2)基建工程調試驗收中,應檢查電壓互感器開口三角形零序電壓接線是否正確,二次側各相電壓輸出數值是否正確。(3)基建工程或二次回路檢修后的驗收中,應特別注意TA、TV二次回路連接是否可靠,有無虛接現象存在。(4)對于多套保護裝置共用一組電流互感器,停用檢修其中一套保護時,應做好其它保護安全措施,防止TA二次開路。
5 繼電保護管理不規范引起保護誤動
盡管電力企業在繼電保護管理方面有完善管理制度,但往往因工作中人員疏忽大意或管理環節缺位,在電網運行方式發生改變后未按要求及時投切保護壓板,也造成多起繼電保護誤動事故發生。
5.1 事故舉例
110KV蓮化變電站為雙電源供電,具有電源備自投功能。該站2008年發生主供電源故障后,備用電源自動投切失敗事故。事故后檢查發現,備自投裝置的備用電源回路出口壓板退出,系上次檢修結束后未復歸所致。
5.2 防范措施
(1)在繼電保護定值單上,應寫清所對應的保護壓板投切情況,以便運行人員核對。(2)在調整電網運行方式發生變化前,調度員和變電站運行人員因堅持保護定值區及其對應的保護壓板核對制度。(3)對保護定值和壓板投切狀況,應定期開展檢查,確保繼電保護正確動作。(4)對繼電保護不正確動作行為,展開分析查找原因,以便及時調整繼電保護定值。
總之,造成繼電保護不正確動作原因較多,除過以上分析種類外,還有保護性能差、裝置元件損壞、供電電源不穩等原因,只有分析找出不正確動作根源,才能予以消除,提高繼電保護的正確動作率。
參考文獻
[1] 戴向偉.繼電保護中二次回路問題及事例研究[J].廣東科技,2008(8):161-163.
關鍵詞:大型水電廠;發電機;變壓器;繼電保護;保護原理;電力設備 文獻標識碼:A
中圖分類號:TV734 文章編號:1009-2374(2016)26-0116-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.056
發電機是生產電的核心,變壓器是完成電力輸出與使用的核心。二者在整個電力系統中都有著非常重要的地位與作用。重視發電機和變壓器的繼電保護,是維持二者正常工作的必要措施,是維護電力系統正常運作的必然要求。
1 發電機變壓器繼電保護的必要性與方式
1.1 發電機繼電保護的必要性與方式
對發電機進行繼電保護最為根本的目的是為了維持發電機的正常運作,以保證正常的電力輸出,維持整個電網穩定運行。發電機的繼電保護具有安全性、選擇性、迅速性、可靠性和靈敏性五大性能。當發電機出現故障時,繼電保護裝置就會在最短的時間內盡快切除故障機組,不影響周圍的線路及發電機運行。在故障排除后,發電機又可以正常地使用。由此可以看出,繼電保護不僅是為了維持發電機的正常運行,也是為了保證周圍線路及設備的安全,為盡快恢復正常的電力輸出提供良好的條件。
發電機的繼電保護方式主要有三種,分別是縱差保護、橫差保護和接地保護。
縱差保護主要針對于發電機內部出現短路的情況。這種保護方式能夠在無延時的情況切斷保護范圍內的各種短路線路,并同時不影響發電機的過負荷和系統振蕩,非常適用于容量在1MW以上的發電機保護中。
橫差保護是利用兩個支路電流差的反應,來實現對發電機定子繞組匝間短路的情況。該方式主要通過兩種接線方式實現:一是在每相裝設兩個電流互感器和一個繼電器,以形成單獨的保護系統;二是對于可以引出多個中性點的定子繞組,通過在各中性點引出線處增設零序電流互感器的方法,構成單元件橫差或多元件橫差保護。單相接地保護主要有四種實現方式,分別是發電機定子繞組單相接地、利用零序電流構成定子接地保護、利用零序電壓構成定子接地保護或利用三次諧波電壓構成定子接地保護。
1.2 變壓器繼電保護的必要性與方式
變壓器是電力系統中一個重要的元件,對維持整個電力系統的正常運行有著非常重要的影響。不同地區對于用電的要求不同,變壓器能夠將從發電機發出的統一的電壓變成不同的電壓輸出,以滿足不同用戶對電力的需求,所以當變壓器發生故障,將無法按照各用戶的需求提供相應電壓的電力,故而造成整個電力使用情況的混亂,甚至是癱瘓。
變壓器的繼電保護方式主要分為瓦斯保護、電流速斷保護、外部相間短路所采用的保護方式、外部接地短路所采用的保護方式、過負荷保護及過勵磁保護。外部相間短路一般所用的保護方式為過電流保護、復合電壓、負序電流及低電壓啟動的過電流保護和阻抗保護。由此可見,變壓器的繼電保護方式非常多,其原因之一是變壓器的種類、容量與運行功率等具體情況也不盡相同,因此在選擇合理的繼電保護方式時一定要符合變壓器實際的需求。
2 水電廠發電機變壓器的繼電保護方式
2.1 水電廠發電機定子接地繼電保護的原理
當水電廠發電機中的定子單相接地極有可能會發展成為匝間短路、相間短路和兩點接地短路。一旦發生短路,就會影響整個發電機的正常運轉,進而影響整個電網系統的正常運行,所以其繼電保護通常都是在其中性點設置高阻,即通過接地變壓器來限制暫態過電壓或以相同的原理建立一個保護系統。當定子繞組單相接地出現故障時,能夠對發電機的系統進行100%的保護,如當故障發生時,能夠立即反應并進行自動跳閘,以實現保護的目的。
2.2 遵循水電廠繼電保護的基本原則
水電廠是將水的位能和動能轉化為電能的工廠,因位置、徑流的不同,其具體的形式也是不同的。與火電廠不同,大多數水電廠是采用發電機和變壓器接線連接的方式,但需要注意的是,大多水電廠的發電機容量都以小型為主(容量在25MW)。一般采用擴大單元接線,將幾臺小型的發電機共用一臺變壓器,然后經斷路器后并聯于母線上。而大型水電廠一般采用單元接線,且大多設置有發電機出口斷路器,一般水電廠的發電機和變壓器的繼電保護配置是分開的,通常采用雙套保護
配置。
2.3 合理地配置水電廠繼電保護
2.3.1 發電機定、轉子保護配置。發電機定、轉子保護配置有發電機定子接地保護和轉子接地保護。定子接地保護配置的原理是通過基波零序電壓實現對發電機85%~95%的定子繞組接地的保護,同時通過三次諧波電壓實現對中性點附近的定子繞組接地保護。在進行該繼電保護配置時,需要根據零序電壓和三次諧波確定各定子的獨立出口回路,以適應不同發電機對保護配置的要求。
轉子接地保護配置主要是用于當勵磁回路一點接地故障時且,發電機并未因此出現故障,但如果繼續發生第二點接地就會嚴重影響發電機的正常運行的情況中。當出現一點接地故障時,繼電保護裝置測到其具體的位置,計算出測量接地電阻和接地位置,并發出告警信息,運行人員及時采取減負荷、停機等措施。
2.3.2 變壓器的繼電保護配置。水電廠的變壓器分為主變壓器和廠用變壓器。主變壓器的繼電保護配置一般是由差動、重瓦斯、低壓過流、零序、低壓側接地、輕瓦斯、溫度升高和溫度過高組成。根據水電廠和主變壓器的具體情況,可以適當地加上間隙零序過流和差動速斷保護建立一個新的保護配置。將一套工控機作為連接和管理主變壓器繼電保護配置和廠用變壓器繼電保護配置的單元管理機,從而簡化二者外部的接線流程。
廠用變壓器的繼電保護中原來裝在高壓開關柜上的保護配置可以拆除,便于對該保護裝置的管理與維護。將之前的保護屏裝在主變壓器的保護屏旁邊,并與之共用一臺單元管理機,如此既能有效地實現水電廠變壓器的需求,同時也節約了繼電保護配置的成本投入。
3 關于水電廠的繼電保護發展方向研究
3.1 網絡信息化
隨著信息化以及用電安全逐步深入人心,人們對水電廠的運行安全要求越來越高。當前的網絡信息技術完全能夠幫助管理人員及時地發現水電廠中設備的故障范圍,并診斷出具體的故障,幫助維修人員及時地處理。而其對于各種相關數據的收集,能幫助管理人員更好地了解發電機和變壓器的運行情況,從而建立一個有效的管理方式,幫助水電廠更好地實現人力資源的合理利用。
3.2 微機化
網絡化的實現有賴于計算機技術的發展,而計算機技術在很大程度上推動了微機保護硬件的發展。大量的機械設備、元件開始變得越來越小,一塊小小的芯片所蘊含的功能也越來越多。如今我國大多數水電廠中對發電機和變壓器的繼電保護配置都是集中在32位的CPU中,通過CPU的儲備管理能力和處理信息的功能,加大了對繼電保護配置的管理,同時也很大地節約了設備的空間。這些都能有效地提升繼電保護配置運行的便利性和正常的維護保養,進而大大提升水電廠的安全系數。
3.3 智能化
微機化與網絡化技術的大量使用與發展,必然會促進智能化技術的出現。目前智能化技術已經成為水電廠管理中不可或缺的工具。其中最為常用的方式是神經網絡,即運用非線性映射的方式來解決發電機或變壓器的繼電保護配置在運行中出現的問題。將專家系統加入到水電廠中發電機與變壓器的管理系統中,能就其出現的故障和繼電保護問題進行有效的分析、總結,快速地查找出問題的原因,并制定出解決方案。如果繼電保護中出現一些從未見過的故障情況,系統會自動對其進行記錄,為下一次解決故障提供準備。
3.4 多功能一體化
當上述技術都得到有效的運用與發展時,實際上就是將一套集多種功能于一體的計算機管理系統應用在水電廠的繼電保護系統中。該系統能夠對水電廠中的發電機和變壓器的運作進行實時監測與分析,對其運行的數據和故障信息進行有效的分析及處理,保證及時處理或發現繼電保護中的問題。
4 結語
作為水電廠最為重要的兩個核心部件――發電機和變壓器,對其進行繼電保護是非常重要的。但需要注意水電廠不同于火電廠,二者發電機和變壓器的連接方式不同,自然發電機和變壓器的繼電保護配置也不一樣。在設計水電廠發電機和變壓器的繼電保護配置時,要嚴格遵循其配置的原則,選擇合適的配置方式。緊緊跟隨時代的腳步,及時地引進現有的科學技術,讓水電廠的發電機和變壓器的繼電保護方式能更好地發揮作用,更好地幫助水電廠實現經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1] 黨曉強,邰能靈,王海田,黃彬.大型水輪發電機定子接地方式及其繼電保護的相關問題分析[J].電力自動化設備,2012,(7).
[2] 陳俊,劉洪,嚴偉,沈全榮.大型水輪發電機組保護若干技術問題探討[J].水電自動化與大壩監測,2012,(4).
[3] 李小安.水電廠機組及主變壓器中的高壓真空開關技術的應用[J].水利科技與經濟,2011,(10).
[4] 何璐,馬力,石爽,路秀麗,何苗,王瀚.大型水電廠廠高變保護配置及整定計算相關問題研究[J].西北水電,2014,(2).
[5] 劉珊,桑振海,石爽,馬力.大型水電廠廠用電繼電保護系統設計研究[J].電網與清潔能源,2014,(7).
[6] 王喜志.水電站發電機及變壓器繼電保護的設計原則與配置方案[J].自動化應用,2014,(11).
[7] 趙岳.水電廠發電機、變壓器保護特點及配置方法研究[J].建材與裝飾,2015,(47).
關鍵詞:農網 繼電保護 可靠性 探究
中圖分類號:TM7 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(c)-0135-01
1 電力系統繼電保護
1.1 電力系統繼電保護概述
繼電保護是電力系統的重要組成部分,繼電保護要滿足速動性、選擇性、靈敏性、可靠性四個基本要求,任何電力設備如變壓器、母線、線路、電容器等都不允許無保護運行。可靠性是對繼電保護裝置性能最根本的要求之一。繼電保護的可靠性不但要由配置結構合理、質量優質和技術性能滿足運行要求的繼電保護裝置及自動裝置來保證,更要由符合有關標準要求的運行維護和管理來保證。
1.2 電力系統繼電保護的任務
首先,當被保護電氣元件發生故障時,該元件的繼電保護裝置能夠迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除,避免事故擴大波及電網,保證其他無故障部分正常運行。
其次,反應電氣元件的不正常運行狀態,并根據運行維護的條件而動作于發信號,以便值班監控人員及時處理,或由裝置自動進行調整,或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免短暫地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。
繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動裝置配合,在條件允許時,采取預定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復供電,從而提高電力系統運行的可靠性。
2 35 kV及以下農網的特點及影響繼電保護可靠性的因素
相對于110 kV及以上電網而言35 kV及以下電網具有接線簡單,保護配置簡單的特點,例如:母線大多采用單母線、單母線分段的接線方式;35 kV主變一般除了非電氣量的瓦斯保護等大多配置了速斷保護、差動速斷保護、過電流保護、過負荷保護等;10 kV電容器一般配置的是過電壓保護、低電壓保護、過電流保護、零序電流保護等;35 kV線路、10 kV線路一般配置的是三段式電流保護、多數線路配置了自動重合閘裝置。不是因為接線簡單、配置簡單可靠性就高,因為農網是電力系統管理中的薄弱環節,有很多因素仍然對繼電保護的安全穩定運行構成一定的不利影響。
2.1 繼電保護系統硬件裝置因素
繼電保護裝置及輔助裝置、二次回路、裝置的通信、通道及接口、斷路器等是構成電力網絡的重要元件。其可靠性關系到繼電保護的可靠性。這些元件的質量出現問題,裝置出現問題都會直接影響繼電保護的可靠性。
2.2 繼電保護系統軟件因素
軟件出錯將導致保護裝置誤動或拒動。目前影響微機保護軟件可靠性的因素有:需求分析定義不夠準確;軟件結構設計失誤;編碼有誤;測試不規范;定值輸入出錯等。
2.3 人為因素
(1)調研發現,近十幾年來35 kV及以下農網整定權限在縣調,大多數縣繼電保護整定計算還停留在手工計算階段,難免出現計算錯誤或人為的因素。繼電保護定值單審核流于形式,缺乏審核監督。(2)每個縣管轄范圍內電網繼電保護裝置廠家五花八門,有時安裝人員未能按設計要求正確接線,或接線中極性不正確等誤接線問題,造成繼電保護拒動或誤動。(3)檢修人員檢修質量有問題、檢修試驗不到位。(4)運行人員的誤操作問題??傊藶橐蛩卦斐衫^電保護故障是不容忽視的。
3 提高繼電保護可靠性的措施
提高繼電保護可靠性的措施貫穿于繼電保護的設計、制造、運行維護、整定計算和整定調試的全過程。而繼電保護可靠性主要取決于繼電保護裝置的可靠性和管理的合理性。其中繼電保護裝置的可靠性又起關鍵性作用。保護裝置投入運行后,會受到多種因素的影響,所以要制定出各種防范事故方案,采取相應的有效預防措施,消除隱患,彌補不足,提高可靠性。
3.1 對繼電保護裝置運行維護要求
運行維護人員認真執行繼電保護運行規程,對保護裝置及其二次回路進行定期巡視、檢測、實驗或更改定值,保證定值區的正確性,監督(維護好)交流電壓回路,使保護裝置不失去電壓,按保護裝置整定所規定的允許電流,對電氣設備或線路的潮流進行監視。如發現可能使保護裝置誤動的異常情況,應及時與繼電保護部門聯系,并向調度匯報,發現保護裝置及二次回路所存在的缺陷及異常,及時采取現場措施,并通知及督促有關部門。對繼電保護動作時的掉牌信號、燈光信號等,運行人員必須準確記錄清楚,及時向有關調度匯報。提前做好各種事故預案及預案的演練,熟悉事故處理流程及原則,杜絕誤判斷、誤操作。定期對裝置的二次接線進行遠紅外測溫。
3.2 繼電保護整定計算的要求
繼電保護整定計算人員在計算中要增強責任心,計算時要從整個網絡通盤考慮,按照下級電網服從上級電網的配合原則,使各級保護整定值準確,上下級保護整定值匹配合理。為加強繼電保護管理,達到更集約、更專業的目標,推進繼電保護整定計算的微機化,2013年1月16日,河北省電力公司印發了冀電調[2013]10號文《河北省電力公司地縣供電公司繼電保護協同工作辦法》,各縣公司繼電保護整定計算及專業管理業務上劃至市公司調控中心,這一措施有效控制了人員誤差因素,在定值執行中,通過統一的繼電保護網絡流轉系統,使35 kV及以下農網的繼電保護標準化管理邁上了一個新的臺階,也是提高農網繼電保護可靠性的有力舉措。
4 結語
國內外正在積極推廣智能電網,我國農網建設也在飛速發展,因此探究一些有效措施提高繼電保護的可靠性,具有重要的意義。
參考文獻
關鍵詞:高壓配電;繼電保護;整定工作;電力基礎設施;供電需求;配電安全性 文獻標識碼:A
中圖分類號:TM726 文章編號:1009-2374(2016)29-0110-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.049
目前,高壓線路鋪設范圍廣、數量多,由于自身具有一定的危險性,因此在配電中加強保護至關重要。繼電保護及其整定是配電過程中的重要保護措施,可以減少發生故障的幾率,保證供電的可靠性。在整個系統中,變壓器是核心,為了保證供電的平穩,可以根據變壓器自身各方面的屬性,考慮工作性能高的繼電保護裝置進行安裝。
1 繼電器保護裝置概述
在系統運行的過程中,可以根據常見故障的類型和電壓的高低等情況,進行繼電保護裝置的安裝。通常情況下,不同容量的電力變壓器所需要進行的保護措施存在差異,需要根據不同的容量進行對保護形式的選擇,通常過電流、過負荷、速斷等保護形式,需要從實際情況出發。
實際操作中,繼電器保護裝置需要達到一定的技術要求,滿足系統運行的需要。它具有一系列明顯的應用優勢,在過電流保護形式中,接線方式比較多樣,需要科學確定。例如三相三繼電器接線、兩相兩繼電器接線,在安裝中形狀一般呈現不完整性;相對而言,兩相單繼電器式接線,靈敏度、可靠性相對較高,運行效率較高。
2 繼電保護以及整定計算
在配電的過程中,為了保證系統運行的可靠,需要按照一定的技術標準進行繼電保護裝置的安裝,裝置類型比較多樣,需要進行各種方式的分析,提高不同保護形式的科學性。
2.1 瓦斯保護
瓦斯在煤礦等礦產行業比較常見,是一種氣體。瓦斯保護,簡單而言,就是氣體保護,主要應用于變壓器匝間短路和相間短路等情況,可以解決油箱內部的問題。該保護形式具有多方面優勢,可以減少油箱內部故障問題,反應比較敏捷,比較簡單易行,提高了解決問題的能力。但是也存在一定的局限性,能夠快速解決油箱內部的問題,但是對外部故障起不到保護的作用,相對而言,解決問題不夠全面,因此在解決問題的過程中要實現和其他保護措施的結合使用,才能達到理想的保護效果。
2.2 過電流保護
在過電流保護的過程中,要采用設時限的方式,與瓦斯保護的針對對象不同,這種方式主要針對外部故障,主要是通過觀測外部故障引起的繞組電流數值進行判定,然后進行問題的解決。在瓦斯保護等形式應用之后,沒有達到理想的效果時可以采用此種方法作為后備保護,效果相對較好。過電流保護裝置指的是在系統啟動之后,實際電流避過了設置中設定的額定電流起到了保護作用的一種裝置,通常情況下要根據實際的配電情況和地區的用電情況進行接線方式的選擇,可以通過一定的公式進行過電流的計算,其中涉及到可靠系數、互感器的變流比。變壓器的實際工作電流、額定電流等,在計算之前,要進行相應值的測量和計算,保證數值的科學性。這個過程中,需要進行過電流保護裝置性能的測定,注意相應的事項,從而達到理想的應用效果。第一,動作時限。在安裝過程中,需要根據階梯式的時限配合原則進行時限限定,并且還要滿足電力系統的實際技術要求。配電廠設定時限過電流保護裝置整定時間一般為2秒,其他非電力工廠時間相對較少。根據相應的計算,可以得出最終的時限設定在1.5秒相對比較合適;第二,進行靈敏度測驗。這個過程中,需要采用專業的方法進行測驗,可以在變壓器二次側母線最小運行方式的情況下,進行兩相短路電流數值的觀測,做好數據的記錄和分析,從而分析靈敏度是否達到了技術要求。在實際操作中,在上述的情況中,如果發生短路,相關的電壓變比會發生一定的改變。
2.3 電流速斷保護
這個保護方式與過電流保護有一定的相似性,但是也存在差異。在系統啟動時,電流要根據規避裝置二次最大運行方式下的三相短路來進行整定。其中涉及到的變量有可靠系數,一般情況下,在1.3~1.5之間比較適宜;另一個數值是三相短路中的電流。而且也需要進行靈敏度的校驗,需要對反應程度做一個科學的評定,從而保證能夠在出現故障的情況下及時進行反饋和處理。這個過程中,如果經過檢測,靈敏度不符合技術要求,不能投入使用,可以采用其他保護方式進行替代。
2.4 差動保護
差動保護,在運行的過程中,對裝置中出現的電流差會進行充分的反映,根據差值采取一定的措施進行動作的保護裝置。這個過程中需要構建環路,采用變壓器兩邊的互感器進行直接串聯,在此基礎上需要將繼電保護裝置安裝在環路中,可以采用并聯的形式,從而對環路中通過的電路進行控制,具體的數值要與互感器中兩次通過電流數值之差相對等,保證電流的平衡。另外,如果采用的接線方式、采用的互感器變流比相對科學的情況下,互感器中兩次通過的電流基本沒有差異,此時環路中通過的電流數值為0,保護裝置不工作。通過分析可以發現,該保護措施存在一定的局限性,當存在差值,可以起到保護的效果;當沒有差值,保護裝置不工作,故障得不到迅速恢復。再者,需要明確差動保護的范圍和對象。在系統運行的過程中,差動保護主要保護互感器之間內的區域,可以進行繞組內部和引出線方面故障的處理。
在差動保護的應用中,需要明確相應的注意事項,進行不平衡電流的防治。第一,要進行原因的分析。在進行接線的時候,變壓器兩側繞組接線方式存在差異,從而導致出現了不平衡電流。在實際運行中,兩側電流存在一定的相位差,即使保持同樣的接線方式,也達不到理想的防治效果,數值達不到等同。繼電器兩側的接線方式存在不同,因此在實際安裝的時候,可以做一定的調整,將變壓器兩側的線路接線方式進行交換,可以有效地達到消除的效果。第二,勵磁涌流產生的不平衡電流。該勵磁電流直流經變壓器電源的一側,因此在差動回路中得不到平衡。一般而言,系統正常運行,通過的電流數值相對較小,占額定電流的比例也在一定的范圍之內,而且即使外部出現故障,該數值將會更小,產生的影響也相對較低。但是故障恢復,電壓變高,該電流會突然增大,對系統的影響逐漸增加。勵磁電流與系統運行中很多因素有關,例如變壓器容量的大小、回路的阻抗等,需要認真進行原因的分析,然后進行有針對性的防治。第三,互感器的變比不合理。在實際操作中,經過經驗的積累,互感器的變比相對比較固定。但是在實際操作中,互感器的變比計算值和標準的參考值不可能保持完全一致,因此會產生兩側電流不平衡的現象,如果變壓器外部發生故障,該數值還會不斷增加,影響擴大。在這樣的情況下,可以采用專業的裝置進行電流的平衡,可以在系統中采用差動繼電器的平衡線圈,應用比較合適的形式,從而實現電流的平衡,達到理想的防治效果。第四,互感器自身屬性的影響。在裝置安裝的過程中,變壓器兩側的互感器的屬性可能存在一定的差異,例如型號、特性等,從而導致了不平衡電流的產生。通過各種不平衡電流原因的分析,可以進行分類,勵磁電流可以通過設置變流器的方式進行消除,后三種電流可以通過控制外部短路故障,進行不平衡電流的消除。
3 差動保護整定計算方法
3.1 二次測回路電流計算
在計算的過程中,首先需要測量和了解變壓器兩側的額定電流、變流比等。因此,在計算中,要先深入實地進行調查,測量不同電壓之下各種變量的數值,先進行變流比的計算,然后進行最終數值的計算,可以進行對比,進行計算方式的優化。通過計算的數值,需要對系統裝置進行調整,保證繼電保護裝置發揮良好的效果,保證系統的安全平穩運行。
3.2 啟動電流的計算
在該計算中,進行條件的假定。例如,現在需要計算35kV側的啟動電流,要確定兩個方面的問題:第一,避開最大勵磁電流的情況。這個過程中,需要可靠系數和額定電流相乘,得出的數值就是避開最大勵磁電流的條件;第二,錯開外部故障的最大不平衡電流條件,可以通過以下公式進行計算。公式如下:
式中涉及到多個變量,例如可靠系數。
式中:Kk表示可靠系數,一般情況下,1.3比較適宜;Ktx表示電流互感器的同型系數,根據互感器型號的不同,進行Ktx的取值;當型號不同時,取值為1,當型號相同,取值為0.5;f指的是互感器中存在的最大誤差值;剩余的兩個變量是指改變分接頭產生的誤差、繼電器整定匝數與計算匝數不相等引起的誤差。這些數值確定之后,可以根據公式進行數值的計算。
這些數值計算之后,需要根據計算情況進行線圈匝數的科學確定,做好靈敏度的檢驗,從而保證系統的正常運行。
4 結語
社會在發展,技術在進步,利用技術和保護裝置進行配電系統的改進,實用性強,應用價值高。在繼電器保護及其整定中,要做好數值的計算,明確應用過程中的注意事項,清楚不同保護方式的應用特點,從而提高保護裝置的使用效果,保證配電的質量。
參考文獻
[1] 高亮,王婷.配電網繼電保護整定及特性仿真分析[J].上海電力學院學報,2008,24(3).
[2] 陳鋒.開平電網繼電保護故障分析、整定計算及仿真軟件的研究[D].華南理工大學,2007.
[3] 曾杰.基于C/S模式的配電網繼電保護整定系統的研究與開發[D].華中科技大學,2004.
[4] 王勝利,石靜,常喜強,等.繼電保護整定計算及運行管理省地一體化數據平臺的研究與開發[J].四川電力技術,2011,34(3).
【關鍵詞】單母線分段;操作箱;電壓切換;改造【中圖分類號】TM561.1
【文獻標識碼】A
【文章編號】1672-5158(2012)10-0016-01
目前對于一次接線為單母線分段接線方式的220kV變電站,根據繼電保護反事故措施其保護裝置操作箱的電壓切換回路采用的是自動電壓切換方式,即為了保證其一次系統和二次系統的電壓保持對應,以免發生保護或自動裝置誤動、拒動,要求保護及自動裝置的二次電壓回路隨同一次接線方式一起進行切換。用隔離開關兩個輔助觸點分別去啟動和復歸電壓切換繼電器,利用其觸點實現電壓切換回路的自動切換。為了提高自動切換的可靠性,應選用質量好的隔離開關輔助接點,并加強經常性的維護。然而在實際運行中,由于變電站的一次系統接線的不統一,電壓切換回路二次接線的不規范造成了電壓切換回路的拒動。本文記述了我省220kV阜陽變電站2#主變保護安裝后電壓切換回路拒動現象,分析事故發生的原因,并提出改進意見,以供其他用戶參考。
一、電壓切換裝置原理
線路保護采用的是南京自動化繼保PST-1212型操作箱裝置,其原理圖如下:
當線路接在Ⅰ母上時,Ⅰ母刀閘的常開輔助接點1G1閉合,啟動YQJl繼電器動作,且自保持。Ⅱ母刀閘的常閉接點將YQJ2復位,此時,Ⅰ母位置指示燈亮,指示保護裝置的交流電壓由Ⅰ母TV接入。
當線路接在Ⅱ母上時,Ⅱ母刀閘的常開輔助接點閉合,YQJ2繼電器動作,且自保持。Ⅰ母刀閘的常閉接點將YQJl復位,此時,Ⅱ母位置指示燈亮,指示保護裝置的交流電壓由Ⅱ母TV接入。
當兩組隔離刀閘均閉合時,則Ⅰ母位置指示燈和Ⅱ母位置指示燈均亮,指示保護裝置的交流電壓由Ⅰ、Ⅱ母TV提供。
若操作箱直流電源消失,則自保持繼電器接點狀態不變,保護裝置不會失壓。
二、現場接線方式
220kV阜陽變電所是一座老變電站,其220kV一次接線方式為單母線分段帶旁路接線方式。2#主變保護由于不能滿足現場需要且已老化,公司決定更換主變保護為國電南自生產的GPSTl200-220數字式變壓器保護柜。該保護裝置采用主、后備保護集一體的設計。該主變保護采用兩套PSTl200(PSTl202A、PSTl202B)、一套PSTl206A型高壓側失靈啟動保護、一套PSTl210C型非電量保護組成,實現雙主、雙后備保護功能。
在經過一系列的按圖施工安裝后,對新安裝的2#主變保護進行調試驗收,在進行母線分段操作檢查時,發現保護裝置操作回路只有Ⅰ段PT指示燈亮,操作人員立即停止工作,繼電保護人員接到通知后立即趕到現場,發現操作箱電壓切換回路自保持,不能復歸。
三、現場檢查與原因分析、
在此此異常過程中,繼電保護操作箱電壓切換回路采用的是南自繼電保護的PST-1212C操作箱。其電壓切換回路圖如圖一和圖二
我們變電站一次接線方式為單母線分段帶旁路接線方式。正常情況下,2#主變運行在Ⅰ母線11分段上。由于沒有Ⅱ母,所以圖一中的2G1和2G2是虛擬的,就是沒有。
當線路接在Ⅰ母Ⅱ段上時,Ⅰ母刀閘的常開輔助接點1G1閉合,YQJl繼電器動作,且自保持。此時2YQJ2接點閉合,指示保護裝置的交流電壓由Ⅰ母Ⅱ段TV接入。但是當Ⅱ段PT檢修時,用Ⅰ段PT時,此時YOJl和YQJ2均不啟動,保護裝置無電壓。其中主要原因是因為我們的硬件問題,沒有Ⅱ母。為了解決兩段PT交替檢修時,保護裝置不失壓,即為了保證其一次系統和二次系統的電壓保持對應,保護及自動裝置的二次電壓回路隨同一次接線方式一起進行切換,我們采用了以下解決辦法,如圖三:
在圖一中,1G1和1G2分別為Ⅰ母常開觸點和Ⅰ母常閉觸點。2G1和2G2分別為Ⅱ母常開觸點和Ⅱ母常閉觸點,但是實際我們只接入1G1觸點,為此在圖三中我們在保護屏上利用備用壓板加在圖三中,分別稱為36LP即Ⅰ母Ⅰ段電壓切換壓板和37LP即Ⅰ母Ⅱ段電壓切換壓板。將其中的接線方式改為圖三形式:
當用Ⅰ段PT電壓時,將36LP壓板即Ⅰ段電壓切換壓板投上,1G1觸點閉合,啟動1YOJl,
同時又復歸了Ⅱ段電壓,解決了Ⅱ段的自保持功能。
當用Ⅱ段PT電壓時,將37LP壓板即Ⅱ段電壓切換壓板投上,啟動1YOJl,同時又復歸了Ⅰ段電壓,解決了Ⅱ段的自保持功能。
【關鍵詞】繼電保護隱患;運行風險;風險分析
一、繼電保護中存在的問題
電力系統無論在國民經濟還是國民日常生產生活領域的地位都非常顯著。因此,其運行的可靠安全成為全社會關注的要點。為了更大程度的提升其運行安全可靠水平,繼電保護技術被廣泛的應用到電力系統中。為了保證繼電保護裝置及其二次回路的正常運行,離不開對繼電保護工作過程中的安全生產風險的分析,通過分析運行中可能存在的風險,采取切實有效的措施,可以有效防止繼電保護人員“三誤”工作。
1、定值整定和配合困難的問題
現代電網的不斷發展和擴大,使得其自身的結構和運行方式變得復雜多樣,從而導致相關的后備保護之間動作的配合十分復雜,采用就地檢測和延時實現配合的方式變得困難,在大多數情況下無法確保選擇性.目前,人們為了減少工作量和成本投入,在繼電保護中多采用“加強主保護,簡化后備保護”的方式,對后備保護的重要性認識不足,以為進行簡化甚至放棄相應的后背保護配置,這就為電網的運行埋下了安全隱患。
2、遠后備保護延時過長,自主應變能力差
目前我國電網繼電保護系統大多采用的是多級階梯的延時配合對電網進行保護,這就造成后備保護延時過長電力網絡管理人員無法及時收到相應的數據信息,不利于電網的安全運行。另傳統的繼電保護系統中的后備保護因為受到自身運行方式的限制,自主應變能力差,一旦電網網架結構和運行方式出現較大的改變,就會導致后備保護動作特性失配,對事故無法及時作出相應的反應,從而導致誤動或事故擴大。
二、繼電保護隱患產生的原因
繼電保護隱患,是指在電力系統正常運行時,對于系統不會產生任何影響,而一旦電力系統中的某些部分發生變化時,卻會導致大面積故障發生的故障。在系統正常運行時,繼電保護隱患幾乎不可能被發現,處于潛伏狀態。一旦系統中有故障發生,繼電保護設備在解決故障后,需要對電力系統中的電流進行重新分配,因此,就有可能觸動繼電保護隱患,使其從潛伏狀態突然爆發,造成連鎖故障,對電力系統造成嚴重的影響和破壞。
1、繼電保護系統設備不完善
繼電保護系統設備不夠完善,缺乏必要的硬件設施,主要包括通信系統故障、測量元件故障、保護裝置元件老化、接觸不良、接線錯誤等。繼電保護裝置不僅是電力系統當中不可或缺的一部分,也是保障電力設備安全與預防電力系統大面積的斷電的有效手段。如果繼電保護裝置停止工作,那么它將會迅速的擴大事故嚴重性,最終導致其災難性的損失發生。當被保護的元器件不能進行正常的工作時,繼電保護裝置能夠迅速的,并且有選擇性的對該元器件的電力系統進行切除,以確保其他部分的元器件能夠進行正常的使用。
2、繼電保護的定值設置不合理
錯誤的計算定值整定和設置,使得其不符合當前電網的運行方式,從而導致繼電保護中存在一定的隱患。
三、繼電保護隱患運行風險分析及管控
電力生產過程中,作業危險點無處不在,稍不留神就會釀成事故,危險點指的是在作業中可能發生事故的場所、部位、地點設備或行為等。繼電保護專業的工作涉及面廣,而且是在二次回路上開展,其一次設備通常還在運行,所以在進行保護作業前,要執行很多的安全措施。這些措施如執行不全或不認真去執行,都可能造成開關誤跳閘。因此必須從措施本身和執行過程中找出危險點加以預控。就是在作業前,通過一定的途徑,對作業中可能引發事故的各種不安全因素進行分析判斷、預測,并采取針對性的控制措施,從而有效地防止由于人為失誤而造成的設備事故。
1、繼電保護的原理
要想對繼電保護做出合理正確的風險分析,那就應當對它的原理展開具體的分析。首先,要可以精準的判斷出繼電保護的單元處在正常狀態,還是處在異常狀態。要想鑒定出被保護單元有沒有處于正常狀態,我們可以依據對電力系統展開檢測,例如電流量有沒有出現異常增減,或是電壓有沒有出現異常升降。在得到精準的數據之后,就可依據所得數據精準無誤的鑒定出被保護單元的故障點,進而針對故障實行相對應的保護措施。
2、繼電保護的可靠性分析
繼電保護的可靠性就是可以在電網正常運行的狀況下,不出現誤動,不作出不正確的操作。對繼電保護的可靠性展開研究,不但要讓繼電保護在發生故障的時候實行可靠的保護動作,做到不誤動不拒動,并且要對繼電保護系統的欠缺情況展開監測,整理其欠缺信息,因為就算是非常小的缺點也可能會對繼電保護的保護功能產生影響,甚至還可能導致誤動和拒動。利用監測到的欠缺信息,展開深入的分析,可以當作對繼電保護可靠性展開評估的依據之一。
3、二次回路接線端子松動引起的保護誤動分析
220kV某變電站2#主變后備保護動作跳開三側開關,檢查發現變電站1115線路保護距離Ⅰ段保護動作,啟動失靈動作,1115開關未跳閘。在對1115開關操作回路檢查中發現,1115開關跳閘回路37在機構箱處接線松動,引起1111開關拒動;在對110kV斷路器失靈保護及1111線路保護啟動失靈回路發現,1111線路保護啟動失靈回路在110kV斷路器失靈保護屏接線端子松動,接觸不良,引起110kV失靈保護拒動;造成2#主變后備保護動作,造成了事故范圍的擴大,而主變110kV側后備保護的動作延時2.9S,這對1111開關以及主變等一次設備造成的損壞非常大。
防范措施:近幾年由于新上設備較多,施工工期短,再加之二次端子質量差,施工人員不按施工工藝施工,這些都是造成二次回路接觸不良的原因,給繼電保護裝置的安全運行留下了隱患。我們在工作中曾多次發現二次回路缺陷,所以我們在工作中應采取以下措施防止因二次回路原因造成保護裝置誤動作①施工過程中一定要進行端子緊固工作,對端子箱等處的端子螺絲一定要加裝彈墊片,防止運行過程中端子松動。②施工完成后,在未投運前,一定要將各端子的電位測量正確,防止誤接線。③日常巡視工作中,一定要對端子處進行測溫,及時發現并處理電流回路開路;④春、秋檢及定期檢驗工作中,應該把二次回路檢查和端子的緊固作為一項重點工作。
總之,電網的安全運行關系著千家萬戶的生活、工作的正常進行,更關系著社會的發展前行,繼電保護隱患對于電網的安全運行時一個十分巨大的威脅,需要電力工作者們的重視,加強對繼電保護隱患的研究和分析,采取有效的方法對繼電保護隱患進行識別、分析和控制。確保電網運行的安全和穩定。
參考文獻
[1]陳為化,江全元,曹一家.考慮繼電保護隱性故障的電力系統連鎖故障風險評估[J].電網技術,2006,30(13):14-19.
[2]易俊,周孝信.基于連鎖故障搜索模型的降低電網發生連鎖故障風險的方法[J].電網技術,2007,31(6):19-22.
[3]馮永青,張伯明,吳文傳,鄧.基于可信性理論的電力系統運行風險評估(一)運行風險的提出與發展[J].電力系統自動化,2006.30(1):17-23.
【關鍵詞】繼電保護;狀態檢修;應用
1 引言
隨著電網發展規模的增大以及城鄉電網改造力度的增加,不同等級的變電站越來越多,隨之而來的就是電力設備的增加 ,那么對電力設備進行維修檢測的工作量就會越來越大,由于我國的繼電保護狀態檢修系統發展得不夠充分,很多方面沒有得到很好的完善,繼電保護狀態檢修的模式仍然是處在定期檢修的階段,在傳統的繼電保護設備狀態檢修中,沒有完善自檢和實時監測的功能,需要設定較多環節的檢修工作,定期檢修。并且,就目前來說,電力系統的狀態檢修主要集中在一次設備上,比如容性設備,開關等在線檢測系統,在技術上主要是依靠各種傳感器以及檢測技術集成來實現的。
2 繼電保護狀態檢修技術的概論
繼電保護的基礎資料是由原始資料、運行資料、檢修資料以及其他資料構成并由工作人員對此進行收集和整理。狀態檢修以狀態分析為基礎。狀態分析就是以設備的狀態信息為依托,對設備的狀態進行初步分析和判斷,能為安排檢修提供依據。狀態監測是狀態檢修的基礎,狀態監測是設備診斷的依據 ,檢修決策就是結合在線監測與診斷的情況 ,綜合設備和系統 的技術應用要確定具體的檢修計劃或策略。狀態設備檢修體制是隨著科學技術的進步而不斷演變的。電力系統長期以來實行的以預防性計劃檢修為主的定期檢修體制 ,主要依據檢修規程來確定檢修項目 ,由于該檢修制度本身的不完善,導致出現存在設備缺陷較多的檢修不足,設備狀態較好的又檢修過度的狀況 ,一定程度上體現除了檢修的盲目性 ,在實際生活的應用中,很難真正實現“應修必修,修必修好”的檢修目標。
3 繼電保護狀態檢修的可行性
開展繼電保護的狀態檢修,不僅符合電網智能化建設的要求,而且還符合國網公司的管理要求。與系統一次設備狀態檢修體系相配套,不僅有利于確保系統的可用性,供電的可靠性,還能夠大大減少檢修停運的時間,減低運行檢修的費用,以及降低設備全壽命的周期成本。傳統的電磁型保護是由繼電器和接點的二次邏輯回路組成的。繼電器和接點的性能決定了電磁型保護的工作正常與否,因此為保證其正常運行,需要對電磁型保護進行定期校驗以保證其正確性。但是,現代微機保護裝置簡化了二次回路的繼電器和接點的數目,通過微機軟件能實現很多邏輯回路,提高了工作可靠性,并具有以下特點:
(1)自我檢測功能?,F在電網主接線方式在很大程度上限制了設備停電檢修的時間,如一臺半斷路器接線方式的線路保護很難實現停電檢修,除非結合線路停電檢修。但是雙母線接線方式已逐步取消旁路開關 ,變壓器保護很難因保護校驗而要求變壓器停電,母差保護、失靈保護的定期檢驗安排可謂是困難重重。另一方面 ,帶電校驗保護具有實施上的安全風險和人員安全風險,因此 ,在實際運行中很難保證保護設備可以有效地按照 《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求完成檢驗項目。
(2)測量和故障記錄功能。保護裝置能連續測量電壓 、電流以及連接的斷路器的狀態;能記錄其對區內外故障的響應。變傳統的定期檢修為狀態檢修,能及時檢出設備出現的問題。使檢修計劃更具有科學性和針對性,大大提高了設備的運行可行性。
(3)數據通信功能。保護裝置的通行端口使得位于遠距離的一方獲得保護系統的檢測、記錄、測量結果成為可能 。由于微機繼電保護裝置上具有以上顯著的特點,使得及時準確地判別繼電保護的檢修狀態是否健康,確定檢修策略成為可能。如圖1所示,繼電保護的數據管理通訊系統通過數據通信功能進行管理。
圖1 繼電保護數據管理系統
4 繼電保護狀態檢修技術在現代電網中的應用
我國繼電保護裝置的校驗在設備投產后一年進行一次全面校驗,以后每隔一至二年部分檢修一次,每六年全面的檢驗。 微機保護繼電裝置的保護性能較之以前有大幅的提高, 所以沒有必要按傳統的檢查周期來檢修。 應該根據設備的狀態來進行有針對性的檢驗。 繼電保護狀態檢修就是在電氣二次設備狀態監測的基礎上, 根據監測和分析診斷的結果, 科學地安排檢修問隔時間和檢修項目的檢修方式。狀態檢修中最關鍵的環節是故障診斷專家系統, 該系統采用以開關跳閘信號為主,保護信息為輔的方法對故障進行判斷。 首先系統對各種故障設立模型組成故障模型庫,然后將故障信息,與故障模型庫中的模型進行匹配,從而快速得到可能故障。 故障診斷過程框圖如圖2所示。
圖2 繼電保護檢修應用流程
繼電保護狀態檢修技術的應用,主要是維護繼電保護裝置的。關于繼電保護裝置的檢修原則有:(1)保證裝置的正常運行。如果裝置已經不正常運行,就無維護的意義了。保證裝置的正常運作是裝置狀態維修技術最重要的應用,這是狀態維修的最原始目的。通過運用繼電保護狀態維修技術中監測、診斷等手段,實現完整的裝置整修體系,使管理工作的展開更加容易。
(2)從全局出發,建立全局視角,,從小到大,分項實行。因為繼電保護狀態檢修工作是異常復雜的,現階段的繼電保護裝置規模化有逐漸擴大的趨勢,有由小及大才能做到科學布局,分項實行也是維修工作的手段之一。(3)由于檢修技術的進一步應用于繼電保護,對監測和診斷設備提出更高要求。在監控體系逐步發展的今天,依托監控系統進行大規模的檢測并且能及時決定檢修目標。目標原件確定后,能夠將裝置的破壞降到最低,避免以往因勞作規模大而導致效率低下、耗費大量資金的現象,這種種表現不斷促進監測和診斷設備的改良,也是檢修技術的一項很好的應用。
5 結束語
繼電保護在電力系統中扮演重要的角色。繼電保護狀態檢修系統用于對保護設備狀態檢修的信息化支撐,是提高狀態檢修效率有效手段,是設備評估決策支持的基礎和信息來源 。繼電保護狀態檢修的實施細節,保護裝置從設計到維護的各個環節都重要,所以檢修同樣不容忽視。繼電保護狀態檢修技術好壞關系到繼電保護功能的發揮,最終影響了整個電力系統。稍有不慎,就會導致電力系統的崩潰,造成無法估計的損失。繼電保護狀態檢修技術的未來發展方向,應當以可靠性和安全性為前提,運用科學、先進的技術、創新性等方式提高監測、診斷、管理方面的質量,使之成為造福于人、增加人們幸福度的技術工具。為更好地適應時代的發展,需要適當將電力系統進一步規?;⒏咝Щ?。由此可見,完善繼電保護狀態的檢修技術將會是在這一段時期內,我們需要追求和實現的目標。隨著電力技術的不斷發展,還需要對專業人員不斷進行專業技術培訓、素質培訓,以達到提升個人綜合素質的效果。
參考文獻:
[1]劉國濤.電氣二次設備狀態檢修措施.中國科技信息,2013(12).
[2]皮開祥.關于繼電保護狀態檢修監測與應用.城市建設理論研究,2013(11).