繼電保護(hù)的選擇性范文
時間:2023-12-25 17:45:55
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篇1
關(guān)鍵詞:井下低壓供電;漏電保護(hù);選擇性;DSP
中圖分類號:U223 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-3044(2016)10-0280-03
Abstract: The mine environment on the low voltage power grid is bad, therefore the leakage protection is put forward the requirements of reliability, quick acting and selectivity. The main switch and branch switch of this system all chooses DSP (TMS320F28335) as the controller. The total controller and the branches processor use the method of total score reuse, which means that if the total controller has something wrong, we can by selecting a branch controller as the general controller to avoid the total controller problem which caused by accidents. This method can avoid the failure of the leakage effectively. Through the design of hardware circuit and software programming method, this system can judge the leakage fault and choice the leakage branch correctly.
Key words: underground low-voltage power grid ; electric leakage protection ; selectivity; DSP
漏電是井下低壓供電系統(tǒng)所面臨的重要安全隱患,極大影響井下正常生產(chǎn),因此漏電保護(hù)裝置起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前市場中的漏電保護(hù)裝置不夠靈敏,易出現(xiàn)誤動拒動等現(xiàn)象,本文提出的基于DSP(TMS320F28335)控制器的總分復(fù)用形式,在總饋電開關(guān)處采用附加直流電源檢測法檢測漏電電流,在分支模塊處采用零序電流和零序功率法進(jìn)行融合選線,在處理器的使用上在總饋電開關(guān)處和分支饋電開關(guān)處都采用本控制器,當(dāng)系統(tǒng)中的總控制器出現(xiàn)狀況,其他分支處理器能夠在第一時間替代總控制器,有效避免因?yàn)檠b置控制器的故障導(dǎo)致的漏電現(xiàn)在,提高了系統(tǒng)的可靠性。
1原理方法
1)附加直流源
電網(wǎng)發(fā)生漏電故障的主要表現(xiàn)特征之一就是對地絕緣電阻的下降,附加直流電源檢測主要是通過直流電源,向系統(tǒng)中注入直流,這個直流就可以實(shí)現(xiàn)低壓電網(wǎng)絕緣水平的連續(xù)檢測。這里我們可以通過直流繼電器和千歐表顯示的直流電流值來對絕緣電阻的大小進(jìn)行判斷。這里我們需要選定一個參數(shù)來進(jìn)行動作值得整定。根據(jù)正常狀態(tài)下的絕緣電阻值制定一個動作電流值,這個動作值是判斷漏電發(fā)生與否的一個標(biāo)準(zhǔn)。把檢測到的絕緣電阻值與動作值比較,當(dāng)小于動作值時,觸發(fā)繼電器動作,饋電開關(guān)跳閘。
附加直流檢測式漏電保護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)是它的保護(hù)范圍能覆蓋整個低壓供電單元,故障跳閘不受故障類型(對稱的或不對稱的)、發(fā)生時間和地點(diǎn)的影響。但由于附加直流檢測式漏電保護(hù)而言,保護(hù)沒有選擇性。在低壓電網(wǎng)供電單元內(nèi)無論何時何地發(fā)生漏電,都將引起總開關(guān)跳閘,造成的停電面積特別大。如果恢復(fù)正常狀態(tài)的動作,尤其是遠(yuǎn)離總開關(guān)配電點(diǎn)的供電,需要一定的時間和人工操作。
2)零序功率方向保護(hù)
零序功率方向保護(hù)是具有選擇性的漏電保護(hù)方法。這種保護(hù)方法不僅僅能夠判斷電網(wǎng)是否發(fā)生不對稱漏電,最主要的是它可以判斷出漏電支路,具有選漏的功能。零序功率方向保護(hù)在實(shí)踐中有許多選線判據(jù),其中比較常見的,早已運(yùn)用到實(shí)際保護(hù)裝置中的方法有脈沖比較法、相敏整流法和過零觸發(fā)法。
2系統(tǒng)構(gòu)成
從功能的角度來看,本文選擇性漏電保護(hù)器的研究設(shè)計分為兩個部分,總饋電開關(guān)保護(hù)裝置和分支饋電開關(guān)保護(hù)裝置??傪侂婇_關(guān)保護(hù)裝置完成包括對絕緣電阻的檢測,實(shí)時計算絕緣電阻值,實(shí)時顯示電網(wǎng)的絕緣情況。而分支饋電開關(guān)處需要對所在支路零序電壓零序電流信號進(jìn)行精確采集。當(dāng)檢測到的電網(wǎng)絕緣電阻值降到動作值以下,各分支處理器將計算出本支路零序電流的幅值和功率零序功率傳輸給總控制器,總控制器首先提取出零序電流幅值最大的三條及以上,然后根據(jù)零序功率的數(shù)值判斷選出漏電支路。然后控制器驅(qū)動繼電器跳閘,實(shí)現(xiàn)選擇性漏電保護(hù)。
3 軟件設(shè)計
井下低壓電網(wǎng)發(fā)生漏電時的判斷流程為:正常工作時保護(hù)系統(tǒng)要進(jìn)行初始化和自檢程序,根據(jù)絕緣電阻的值是否低于動作值對電網(wǎng)進(jìn)行漏電真判斷,低于作為漏電,不低于則不漏電。若判斷出系統(tǒng)發(fā)生漏電事故,則根據(jù)分支模塊傳輸?shù)牧阈蚬β屎土阈螂娏鞣颠M(jìn)行雙重判斷,在選擇出的三組電流幅值上最大的支路上判斷功率,若大于0,則為漏電。判斷出漏電故障后則主控制器控制繼電器跳閘,切斷故障支路的電源,同時顯示漏電支路,同時經(jīng)通信線路向上位機(jī)實(shí)時傳輸數(shù)據(jù)信息,從而達(dá)到選擇性漏電保護(hù)。若判斷出支路后100ms內(nèi)分支開關(guān)拒動,則控制器發(fā)出跳閘命令,防止開關(guān)拒動。主程序流程圖如圖5所示。
4 系統(tǒng)仿真
1)仿真模型
本系統(tǒng)中使用的電力系統(tǒng)仿真軟件為MATLAB(Matrix Laboratory),根據(jù)井下低壓電網(wǎng)的實(shí)際需要,仿真得到漏電故障信號,其中包括零序電壓和零序電流。將采集到的故障信號按照本文提出的選擇性漏電保護(hù)的方法進(jìn)行漏電判斷,從而來驗(yàn)證本文所設(shè)計的方法準(zhǔn)確性和可靠性。本系統(tǒng)中電壓等級為660V,頻率為50Hz.
2) 仿真結(jié)果
系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障的零序電壓和零序電流波形如圖6-2所示。系統(tǒng)發(fā)生故障后大約有一個周期的暫態(tài)過程。經(jīng)過信號處理模塊,系統(tǒng)暫態(tài)過程的高頻諧波分量大多被濾掉,故障線路的零序電壓和零序電流的相位和幅值近似滿足本文中所述的故障相零序分量的關(guān)系。分析圖6中所示的零序電壓和三路分支處的零序電流,可以判斷系統(tǒng)發(fā)生漏電,漏電支路為3支路。
本選擇性漏電保護(hù)裝置的設(shè)計可以有效的避免了因?yàn)榭偪刂破鞯墓收隙鴮?dǎo)致的整個系統(tǒng)的停電,減小了故障影響的范圍,同時又有利于故障的檢修。
參考文獻(xiàn):
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篇2
關(guān)鍵詞:繼電保護(hù);原則;原理
中圖分類號:TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3198(2012)15-0194-01
電力系統(tǒng)中發(fā)生故障時,若不采取有效措施,勢必給經(jīng)濟(jì)帶來重大損失。因此,一旦電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障時,必須盡快地將故障切除,恢復(fù)正常運(yùn)行,減少對用電單位的影響;而當(dāng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行方式時要及時處理,以免引起設(shè)備故障。繼電保護(hù)的任務(wù)就是自動、迅速、有選擇性地將系統(tǒng)中的故障切除,或在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行情況時,發(fā)出各種信號。
為了保證對用電單位的連續(xù)供電,故障切除后應(yīng)盡快地使電氣設(shè)備再次投入運(yùn)行或由其他電源和設(shè)備來代替工作。因此,電力系統(tǒng)中除安裝大量保護(hù)裝置外,還需裝設(shè)各種自動裝置,如自動重合閘、備用電源自動投入以及自動低頻減載裝置等,它們雖屬電力系統(tǒng)自動化的范疇,但與繼電保護(hù)裝置有密切關(guān)系。
繼電保護(hù)是用來保護(hù)電力系統(tǒng)和用電設(shè)備安全可靠運(yùn)行的一種裝置。人們發(fā)現(xiàn)在電力系統(tǒng)中發(fā)生短路時,會產(chǎn)生很大的電流,因此,首先出現(xiàn)了反應(yīng)電流的保護(hù)裝置。最初的電流保護(hù)就是熔斷器,而且把它作為重要電氣設(shè)備的保護(hù)。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,設(shè)備和系統(tǒng)容量都越來越大,系統(tǒng)接線也越來越復(fù)雜,因此在許多情況下,單靠熔斷器就不能很好地滿足快速、靈敏、有選擇地斷開故障的要求,于是就開始采用繼電器作用于斷路器跳閘的繼電保護(hù)裝置。
通過以上論述,我們不難發(fā)現(xiàn),對繼電保護(hù)裝置的基本要求是選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。
1 選擇性
系統(tǒng)發(fā)生故障時,繼電保護(hù)裝置應(yīng)有選擇地切除故障部分,使非故障部分保持繼續(xù)運(yùn)這種性能稱為繼電保護(hù)裝置的選擇性。繼電保護(hù)的選擇性,可采用下面二種方法獲得:
(1)對帶階段特性與反時限特性的保護(hù)裝置,用上下級斷路器之間動作時限和靈敏性相互配合來得到選擇性,即由故障點(diǎn)至電源方向逐漸降低其靈敏性與提高時限級差。具體要求是:時限級差應(yīng)有0.5秒以上,上級斷路器保護(hù)整定值應(yīng)比串聯(lián)的下級斷路器保護(hù)整定值至少大1.1-1.15倍(即配合系數(shù)KPh)。
(2)繼電保護(hù)裝置無選擇性動作而以自動重合閘或備用電源自動投入的方法來補(bǔ)救。
2 速動性
短路時快速切除故障,可以縮小故障范圍、減小短路電流引起的破壞程度、減小對用電單位的影響、提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此在可能條件下,繼電保護(hù)裝置應(yīng)力求快速動作。上述性能稱為繼電保護(hù)裝置的速動性。
故障切除時間等于繼電保護(hù)裝置動作時間與斷路器跳閘時間之和。目前油斷路器的跳閘時間約0.15-0.1秒,空氣斷路器的跳閘時間約0.05-0.06秒。一般快速保護(hù)裝置的動作時間約0.08-0.12秒,現(xiàn)在高壓電網(wǎng)中快速保護(hù)裝置的最小動作時間約0.02-0.03秒。所以切除故障的最小時間可達(dá)0.07-0.09秒。對不同電壓等級和不同結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),切除故障的最小時間有不同要求?!銓?20-330千伏的網(wǎng)絡(luò)為0.04-0.1秒,對110千伏的網(wǎng)絡(luò)為0.1-0.7秒,對配電網(wǎng)絡(luò)為0.5-1.0秒。因此,目前生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置,一般都可滿足網(wǎng)絡(luò)對快速切除故障的要求。
但速動性與選擇性在一定情況下是有矛盾的,根據(jù)選擇性相互配合的要求,在某些情況下,不能用速動保護(hù)裝置。
對于僅動作于信號的保護(hù)裝置,如過負(fù)荷保護(hù),不要求速動性。
3 靈敏性
繼電保護(hù)裝置對被保護(hù)設(shè)備可能發(fā)生的故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力要強(qiáng),要求能夠靈敏地感受和動作。這種性能稱為繼電保護(hù)裝置的靈敏性。
繼電保護(hù)裝置的靈敏性以靈敏系數(shù)來衡量。對不同作用的保護(hù)裝置和被保擴(kuò)設(shè)備所要求的靈敏系數(shù)是不同的,在《繼電保護(hù)和自動裝置設(shè)計技術(shù)規(guī)程》中都有規(guī)定。
4 可靠性
繼電保護(hù)裝置對被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生屬于它應(yīng)動作的各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài),應(yīng)保證不拒絕動作,而在正常運(yùn)行或即使發(fā)生故障但不屬于它應(yīng)動作的情況下,應(yīng)保證不誤動作。這種性能稱為繼電保護(hù)裝置的可靠性。保證繼電保護(hù)裝置能有足夠的可靠性,應(yīng)注意如下幾點(diǎn):要求選用的繼電器質(zhì)量好、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠;設(shè)計接線時,力求簡化,使用繼電器和繼電器觸點(diǎn)最少;正確選定繼電保護(hù)的整定值。由于計算及檢驗(yàn)的誤差,保護(hù)的整定值應(yīng)是在保護(hù)的計算值上乘一個可靠系數(shù)kk。一般可靠系數(shù)kk取1.2-1.5;高質(zhì)量的安裝、定期檢驗(yàn)和維修繼電器。
上述對繼電保護(hù)裝置的四個基本要求互相聯(lián)系,又互相制約。因此,在考慮繼電保護(hù)方案對應(yīng)根據(jù)具體情況,對四個基本要求統(tǒng)籌兼顧,并辨證地看待和解決這四個基本要求之間的矛盾。最后,繼電保護(hù)裝置在滿足四個基本要求下還應(yīng)盡量簡單。
繼電保護(hù)裝置必須具有正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運(yùn)行狀態(tài)還是發(fā)生了故障,是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護(hù)裝置要實(shí)現(xiàn)這一功能,需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成。
不對稱短路時,出現(xiàn)相序分量,如兩相及單相接地短路時,出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量;單相接地時,出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運(yùn)行時是不出現(xiàn)的。利用短路故障時電氣量的變化,便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。此外,除了上述反應(yīng)工頻電氣量的保護(hù)外,還有反應(yīng)非工頻電氣量的保護(hù)。
篇3
關(guān)鍵詞:220kV電網(wǎng);繼電保護(hù);縱聯(lián)保護(hù);零序電流保護(hù);
0 前 言
電力及電力傳輸系統(tǒng)過程中的產(chǎn)生的故障非正常運(yùn)行會導(dǎo)致電力傳輸系統(tǒng)或其中部分子系統(tǒng)不能正常工作,因此,用電終端不能正常工作、配電系統(tǒng)功能損壞或供電質(zhì)量下降,甚至造成電網(wǎng)和用戶終端設(shè)備損壞和財產(chǎn)損失等。繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要技術(shù)保障措施,繼電保護(hù)的不正確動作將直接導(dǎo)致事故和系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。
1 繼電保護(hù)組成及工作原理
電力系統(tǒng)及電力傳輸系統(tǒng)供電過程中出現(xiàn)異常故障,由于故障的不可預(yù)見性會引起電流的徒增或者電壓的陡降,同時電流電壓間的相位角也會發(fā)生變化,依據(jù)上述電流電壓量的變化情況,繼電保護(hù)根據(jù)不同的功能和原理出現(xiàn)不同原理和類型的繼電保護(hù)器。
1.1繼電保護(hù)器分類
按組成和功能分:(1)機(jī)電型繼電器:包括感應(yīng)式、電磁式、極化式繼電器等;(2)整流型繼電器;(3)靜態(tài)型繼電器:包括晶體管、集成電路繼電器等。另外,按輸人的電氣量變化特點(diǎn)還有量度繼電器等:這些繼電器直接敏感于被保護(hù)設(shè)備電氣量的變化。包括電流電壓繼電器、正序負(fù)序零序繼電器、頻率阻抗差動繼電器等。
1 .2繼電器組成及原理
繼電保護(hù)的種類很多,但其組成一般都是由測量模塊、邏輯模塊、執(zhí)行模塊組成,其組成原理如圖1。
圖1 一般繼電器組成原理
輸人信號指來自電力傳輸系統(tǒng)保護(hù)對象的信號,測量模塊采集來自被保護(hù)對象相關(guān)運(yùn)行的特征信號,獲得的測量信號需要與給定的整定值對比,將比較結(jié)果送至邏輯模塊。邏輯模塊根據(jù)測量模塊輸出比較值的大小、性質(zhì)及產(chǎn)生的次序或上述多種參數(shù)的組合,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,得到的邏輯值是決定是否動作的主要依據(jù)。當(dāng)邏輯值為真,即為1時,激勵動作信號至執(zhí)行模塊,此刻,由執(zhí)行模塊立即響應(yīng)或在規(guī)定的延時時刻執(zhí)行掉電或者警報命令。
2 220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)原則
繼電保護(hù)作為電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線,時刻發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。繼電保護(hù)可以通過線路、母線以及與電網(wǎng)保護(hù)配合有關(guān)的變壓器等電力設(shè)備繼電保護(hù)運(yùn)行整定。
由于220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)方式較多,所以在確定使何種繼電保護(hù)方法的同時必須遵守一定的原則,只有在一個統(tǒng)一的規(guī)范要求下,才能更有效的體現(xiàn)電網(wǎng)繼電保護(hù)效果。
220kV及以上電網(wǎng)的繼電保護(hù),必須滿足可靠性、速動性、選擇性及靈敏性的基本要求??煽啃杂衫^電保護(hù)裝置的合理配置、本身的技術(shù)性能和質(zhì)量以及正常的運(yùn)行維護(hù)來保證;速動性由配置的全線速動保護(hù)、相間和接地故障的速斷段保護(hù)以及電流速斷保護(hù)取得保證;通過繼電保護(hù)運(yùn)行整定,實(shí)現(xiàn)選擇性和靈敏性的要求,并處理運(yùn)行中對快速切除故障的特殊要求。對于300~500kV電網(wǎng)和聯(lián)系不強(qiáng)的220kV電網(wǎng),在保證繼電保護(hù)可靠動作的前提下,重點(diǎn)應(yīng)防止繼電保護(hù)裝置的非選擇性動作:而對于聯(lián)系緊密的220kV電網(wǎng),重點(diǎn)應(yīng)保證繼電保護(hù)裝置的可靠快速動作。
3 220kV及以上電網(wǎng)繼電保護(hù)方式分析
3.1自動重合閘繼電保護(hù)
自動重合閘裝置是當(dāng)斷路器跳開后按需要自動投入的一種自動裝置。采用自動重合閘的繼保護(hù)可以在提高供電的可靠性的基礎(chǔ)上,保證電網(wǎng)系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性,并糾正斷路器的誤跳閘。下面來看一組數(shù)據(jù),如表1所示。
表1 220kv及以上電網(wǎng)單相接地故障統(tǒng)計
從中可以看出,220kv及以上電網(wǎng)單相接地故障率非常高,針對上表所描述的現(xiàn)象,可以通過自動重合閘繼電保護(hù),以提高其準(zhǔn)確性。常用方式有單相自動重合閘和綜合重合閘兩種。
(1)單相自動重合閘要求在保證選擇性的基礎(chǔ)上并擁有足夠的靈敏性。在動作時限的選擇方面,除應(yīng)滿足三相重合閘時所提出的要求外,還應(yīng)考慮:兩側(cè)選相元件與繼電保護(hù)以不同時限切除故障的可能性和潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響(圖2)。時刻注意線路電壓越高,線路越長,潛供電流就越大,潛供電流持續(xù)時間不僅與其大小有關(guān),而且與故障電流的大小、故障切除的時間、弧光的長度以及故障點(diǎn)的風(fēng)速等因素有關(guān)。
圖2潛供電流對滅弧所產(chǎn)生的影響
單相自動重合閘在絕大多數(shù)情況下保證對用戶的供電,并提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的動態(tài)穩(wěn)定性。但在具體實(shí)踐中需要有按相操作的斷路器,重合閘回路的接線比較復(fù)雜,促使了保護(hù)的接線、整定計算和調(diào)試工作復(fù)雜化。為了彌補(bǔ)以上缺點(diǎn),可以通過以下介紹的綜合重合閘方式來解決。
(2)綜合重合閘是指當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,采用單相重合閘方式,而當(dāng)發(fā)生相間短路時,采用三相重合閘方式。實(shí)現(xiàn)綜合重合閘回路接線時應(yīng)考慮的一些問題:
①單相接地故障時只跳故障相斷路器,然后進(jìn)行單相重合;
②相間故障時跳三相斷路器,然后進(jìn)行三相重合;
③選相元件拒動時,應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合;
④對于非全相運(yùn)行中可能誤動的保護(hù),應(yīng)進(jìn)行可靠的閉鎖:對于在單相接地時可能誤動作的相間保護(hù)(如距離保護(hù)),應(yīng)有防止單相接地誤跳三相的措施;
⑤一相跳閘后重合閘拒動時,應(yīng)能自動斷開其它兩相;
⑥任意兩相的分相跳閘繼電器動作后,應(yīng)能跳開三相并進(jìn)行三相重合;
⑦無論單相或三相重合閘,在重合不成功后,應(yīng)能加速切除三相,即實(shí)現(xiàn)重合閘后加速;
⑧在非全相運(yùn)行過程中又發(fā)生另一相或兩相的故障,保護(hù)應(yīng)能有選擇性予以切除;
⑨當(dāng)斷路器氣壓或液壓降低至不允許斷路器重合時,應(yīng)將重合閘回路自動閉鎖;但如果在重合閘的過程中下降到低于運(yùn)行值時,則應(yīng)保證重合閘動作的完成。
3.2縱聯(lián)保護(hù)
隨著電力技術(shù)的發(fā)展,220kV及以上電網(wǎng)縱聯(lián)保護(hù)目前采用反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護(hù),其工作原理如圖3所示。
圖3 反應(yīng)兩側(cè)電量的輸電線路縱聯(lián)保護(hù)原理
通過利用通信通道將兩端的保護(hù)裝置縱向聯(lián)結(jié)起來,將兩端的電氣量比較,以判斷故障在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外,保證繼電保護(hù)的選擇性。
縱聯(lián)保護(hù)一般分為方向比較式縱聯(lián)保護(hù)和縱聯(lián)電流差動保護(hù)兩種,在從具體方式上來看主要有高頻保護(hù)、微波保護(hù)、光纖差動保護(hù)等,在些方式之中,靈敏度整定都要不得小于2.0。由于各種方式的在整定時要求有所不同,在此就高頻保護(hù)整定稍作概述。
在反映不對稱故障的起動元件整定時,高定值起動元件應(yīng)按被保護(hù)線路末端兩相短路、單相接地及兩相短路接地故障有足夠的靈敏度整定,I2力爭大于4.0,最低不得小于2.0。
同時要可靠躲過三相不同步時的線路充電電容電流,可靠系數(shù)大于2.0。低定值起動元件應(yīng)按躲過最大負(fù)荷電流下的不平衡電流整定,可靠系數(shù)取2.5。高、低定值起動元件的配合比值取1.6~2.0。
3.3零序電流保護(hù)
零序電流保護(hù)一般為四段式。在復(fù)雜環(huán)網(wǎng)中為簡化整定配合,零序電流保護(hù)I、II、III、Ⅳ各段均可分別經(jīng)零序功率方向元件控制。如實(shí)際選用的定值,不經(jīng)過方向元件也能保證選擇性時,則不宜經(jīng)方向元件控制。為了不影響各保護(hù)段動作性能,零序方向元件要有足夠的靈敏度,在被控制保護(hù)段末端故障時,零序電壓應(yīng)不小于方向元件最低動作電壓的1.5倍,零序功率應(yīng)不小于方向元件實(shí)際動作功率的2倍。
方向零序電流I段定值和無方向零序電流I段定值,按躲過本線路區(qū)外故障最大零序電流整定。若本線路采用單相重合閘方式,尚應(yīng)按躲過本線路非全相運(yùn)行最大零序電流整定。零序電流II段定值,若相鄰線路配置的縱聯(lián)保護(hù)能保證經(jīng)常投入運(yùn)行,可按與相鄰線路縱聯(lián)保護(hù)配合整定,躲過相鄰線路末端故障。否則,按與相鄰線路在非全相運(yùn)行中不退出運(yùn)行的零序電流II段配合整定:若無法滿足配合關(guān)系,則可與相鄰線路在非全相運(yùn)行過程中不退出工作的零序I段配合整定。零序電流II段定值還應(yīng)躲過線路對側(cè)變壓器的另一側(cè)母線接地故障時流過本線路的零序電流。零序電流III段定值,按靈敏性和選擇性要求配合整定,應(yīng)滿足靈敏度要求,并與相鄰線路在非全相運(yùn)行中不退出工作的零序電流III段定值配合整定。若配合有困難,可與相鄰線路零序電流III段定值配合整定。零序電流Ⅳ段定值(最末一段)應(yīng)不大于300A,按與相鄰線路在非全相運(yùn)行中不退出工作的零序電流III段或Ⅳ段配合整定。對采用重合閘時間大于1.0s的單相重合閘線路,除考慮正常情況下的選擇配合外,還需要考慮非全相運(yùn)行中健全相故障時的選擇性配合,此時,零序電流Ⅳ段的動作時間宜大于單相重合閘周期加兩個時間級差以上。當(dāng)本線路進(jìn)行單相重合閘時,可自動將零序電流Ⅳ段動作時間降為本線路單相重合閘周期加一個級差,以取得在單相重合閘過程中相鄰線路的零序電流保護(hù)與本線路零序電流Ⅳ段之間的選擇性配合,以盡快切除非全相運(yùn)行中再故障。線路零序電流保護(hù)的電流定值和時間定值可參照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行設(shè)定。
4 繼電保護(hù)的發(fā)展展望
(1)信息化。隨著計算機(jī)等現(xiàn)代通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展.基于CPU核實(shí)現(xiàn)的硬件保護(hù)也在不斷發(fā)展。自動化芯片控制的電路保護(hù)硬件已經(jīng)歷了的發(fā)展階段為:從16位單CPU結(jié)構(gòu)的微機(jī)保護(hù)發(fā)展到32位多CPU結(jié)構(gòu),后又發(fā)展到總線結(jié)構(gòu),性能和響應(yīng)速度大大提高,目前開始得到廣泛應(yīng)用。
(2)網(wǎng)絡(luò)化。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息處理和數(shù)據(jù)通信過程中已成為當(dāng)今國家能源和國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)作用,網(wǎng)絡(luò)化帶來的便利,近年來也逐漸開始應(yīng)用到電力傳輸與配電系統(tǒng)中來。
(3)智能化。近年來,人工智能技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法、模糊算法和自適應(yīng)算法等在電力系統(tǒng)自動化相關(guān)領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用,在繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的研究和應(yīng)用也逐漸興起。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下,使保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化,并逐漸實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的智能化,是當(dāng)今乃至今后電力及電力傳輸系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的主要方向。
5 結(jié)束語
篇4
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護(hù);電網(wǎng);調(diào)度
【中圖分類號】TM77 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1672-5158(2012)09-0047-01
0、引言
電力系統(tǒng)通信網(wǎng)為電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行、管理、基本建設(shè)等方面服務(wù)。其主要功能應(yīng)滿足調(diào)度電話、行政電話、電網(wǎng)自動化、繼電保護(hù)、安全自動裝置、計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)、傳真、圖像傳輸?shù)雀鞣N業(yè)務(wù)的需要。
在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,外界因素(如雷擊、鳥害呢)、內(nèi)部因素(絕緣老化,損壞等)及操作等,都可能引起各種故障及不正常運(yùn)行的狀態(tài)出現(xiàn),常見的故障有:單相接地;三相接地;兩相接地;相間短路;短路等。電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)有:過負(fù)荷,過電壓,非全相運(yùn)行,振蕩,次同步諧振,同步發(fā)電機(jī)短時失磁異步運(yùn)行等。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況時,用于快速切除故障,消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)和設(shè)備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運(yùn)行的事件時,他們能及時發(fā)出告警信號,或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件。
1、繼電保護(hù)工作回路
要完成繼電保護(hù)任務(wù),除了需要繼電保護(hù)裝置外,必須通過可靠的繼電保護(hù)工作回路的正確工作,才能完成跳開故障元件的斷路器、對系統(tǒng)或電力元件的不正常運(yùn)行發(fā)出警報、正常運(yùn)行狀態(tài)不動作的任務(wù)。繼電保護(hù)工作回路一般包括:將通過一次電力設(shè)備的電流、電壓線性地轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合繼電保護(hù)等二次設(shè)備使用的電流、電壓,并使一次設(shè)備與二次設(shè)備隔離的設(shè)備,如電流、電壓互感器及其與保護(hù)裝置連接的電纜等;斷路器跳閘線圈及與保護(hù)裝置出口問的連接電纜,指示保護(hù)動作情況的信號設(shè)備:保護(hù)裝置及跳閘、信號回路設(shè)備的工作電源等。
2、繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的任務(wù)
1)自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。
2)反應(yīng)電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件(如有無經(jīng)常值班人員)而動作于信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進(jìn)行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行就會引起損壞或發(fā)展成為事故的電氣設(shè)備予以切除。此時一般不要求保護(hù)迅速動作,而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時,以免暫短地運(yùn)行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。
3)繼電保護(hù)裝置還可以與電力系統(tǒng)中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,采取預(yù)定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復(fù)供電,從而提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。
3、簡述繼電保護(hù)的基本原理和構(gòu)成方式
繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化,構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理,也有其他的物理量,如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強(qiáng)度的增高。大多數(shù)情況下,不管反應(yīng)哪種物理量,繼電保護(hù)裝置將包括測量部分(和定值調(diào)整部分)、邏輯部分、執(zhí)行部分。
4、繼電保護(hù)的可靠性
可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來保證。任何電力設(shè)備(線路、母線、變壓器等)都不允許在無繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。220kV及以上電網(wǎng)的所有運(yùn)行設(shè)備都必須由兩套交、直流輸入、輸出回路相互獨(dú)立,并分別控制不同開關(guān)的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)任一套繼電保護(hù)裝置或任一組開關(guān)拒絕動作時,能由另一套繼電保護(hù)裝置操作另一組開關(guān)切除故障。在所有情況下,要求這兩套繼電保護(hù)裝置和開關(guān)所取的直流電源均經(jīng)由不同的熔斷器供電。
5、繼電保護(hù)的選擇性
上、下級電網(wǎng)(包括同級和上一級及下一級電網(wǎng))繼電保護(hù)之間的整定,應(yīng)遵循逐級配合的原則,滿足選擇性的要求,即當(dāng)下一級線路或元件故障時,故障線路或元件的繼電保護(hù)整定值必須在靈敏度和動作時間上均與上一級線路或元件的繼電保護(hù)整定值相互配合,以保證電網(wǎng)發(fā)生故障時有選擇性地切除故障。
何種情況可犧牲繼電保護(hù)部分選擇性:
1)接入供電變壓器的終端線路,無論是一臺或多臺變壓器并列運(yùn)行(包括多處T接供電變壓器或供電線路),都允許線路側(cè)的速動段保護(hù)按躲開變壓器其他側(cè)母線故障整定。需要時,線路速動段保護(hù)可經(jīng)一短時限動作。
2)對串聯(lián)供電線路,如果按逐級配合的原則將過分延長電源側(cè)保護(hù)的動作時間,則可將容量較小的某些中間變電所按T接變電所或不配合點(diǎn)處理,以減少配合的級數(shù),縮短動作時間。
3)雙回線內(nèi)部保護(hù)的配合,可按雙回線主保護(hù)(例如橫聯(lián)差動保護(hù))動作,或雙回線中一回線故障時兩側(cè)零序電流(或相電流速斷)保護(hù)縱續(xù)動作的條件考慮;確有困難時,允許雙回線中一回線故障時,兩回線的延時保護(hù)段間有不配合的情況。
4)在構(gòu)成環(huán)網(wǎng)運(yùn)行的線路中,允許設(shè)置預(yù)定的一個解列點(diǎn)或一回解列線路。
6、繼電保護(hù)中“遠(yuǎn)后備”與“近后備”的運(yùn)用
“遠(yuǎn)后備”,當(dāng)元件故障而其保護(hù)裝置或開關(guān)拒絕動作時,由各電源側(cè)的相鄰元件保護(hù)裝置動作將故障切開。
“近后備”,用雙重化配置方式加強(qiáng)元件本身的保護(hù),使之在區(qū)內(nèi)故障時,保護(hù)拒絕動作的可能性減小,同時裝設(shè)開關(guān)失靈保護(hù),當(dāng)開關(guān)拒絕跳閘時啟動它來切除與故障開關(guān)同一母線的其它開關(guān),或遙切對側(cè)開關(guān)。
7、電力系統(tǒng)振蕩對繼電保護(hù)裝置的影響
電力系統(tǒng)振蕩時,對繼電保護(hù)裝置的電流繼電器、阻抗繼電器會有影響。
1)對電流繼電器的影響。當(dāng)振蕩電流達(dá)到繼電器的動作電流時,繼電器動作;當(dāng)振蕩電流降低到繼電器的返回電流時,繼電器返回。因此電流速斷保護(hù)肯定會誤動作。一般情況下振蕩周期較短,當(dāng)保護(hù)裝置的時限大于1.5秒時,就可能躲過振蕩而不誤動作。
2)對阻抗繼電器的影響。周期性振蕩時,電網(wǎng)中任一點(diǎn)的電壓和流經(jīng)線路的電流將隨兩側(cè)電源電動勢間相位角的變化而變化。振蕩電流增大,電壓下降,阻抗繼電器可能動作;振蕩電流減小,電壓升高,阻抗繼電器返回。如果阻抗繼電器觸點(diǎn)閉合的持續(xù)時間長,將造成保護(hù)裝置誤動作。
篇5
【關(guān)鍵詞】廣域繼電保護(hù);故障元件;判別機(jī)制;原理分析
繼電保護(hù)作為電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要防線,廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)建設(shè)中。隨著電網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,傳統(tǒng)的繼電保護(hù)依靠離線整定的固定定值工作方式,已不能滿足現(xiàn)在電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)需求,尤其在電網(wǎng)運(yùn)行方式變化時難以滿足各繼電保護(hù)裝置之間相互配合。為了保障電網(wǎng)安全運(yùn)行,研究快速識別與隔離故障,簡化保護(hù)整定計算的廣域保護(hù)原理及配置方案,成為重要內(nèi)容。
1.傳統(tǒng)繼電保護(hù)應(yīng)用于現(xiàn)代電網(wǎng)中面臨的難題
繼電保護(hù)以切除電網(wǎng)故障為己任,但在現(xiàn)代復(fù)雜的電網(wǎng)保護(hù)過程中往往因其動作不當(dāng)而導(dǎo)致事故擴(kuò)大。其主要表現(xiàn)為:
1.1定值整定與配合困難
對于現(xiàn)在高速發(fā)展的大電網(wǎng)而言,結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式復(fù)雜多變,各個相關(guān)后備保護(hù)之間動作整定值的配合非常復(fù)雜,且通過就地檢測量和延時實(shí)現(xiàn)配合的方式在很多情況下難以確保選擇性,致使人們愿意形成采取“加強(qiáng)主保護(hù),簡化后備保護(hù)”措施的趨向。例如:取消保護(hù)Ⅱ段、簡化保護(hù)Ⅲ段定值等。值得注意的是,在大電網(wǎng)發(fā)生高阻故障的時候,即便采用雙套主保護(hù)也不能完全杜絕其拒動發(fā)生。當(dāng)主保護(hù)因靈敏度不足等原因發(fā)生拒動時,容易造成延時過長及擴(kuò)大范圍的跳閘,增加緊急狀態(tài)下發(fā)生局部電網(wǎng)癱瘓的風(fēng)險。
1.2遠(yuǎn)后備保護(hù)延時過長
多級階梯延時配合可能導(dǎo)致遠(yuǎn)后備保護(hù)延時過長,對于電網(wǎng)系統(tǒng)安全極其不利。
1.3缺乏自適應(yīng)應(yīng)變能力
傳統(tǒng)的后備保護(hù)整定配合運(yùn)行方式有限,缺乏自適應(yīng)應(yīng)變能力,在電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)及運(yùn)行方式因故障而發(fā)生頻繁和大幅改變時,易導(dǎo)致后備保護(hù)動作的性能失配而可能造成誤動或事故擴(kuò)大。
1.4存在潛在的誤動風(fēng)險
在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)或運(yùn)行工況突發(fā)非預(yù)性改變而出現(xiàn)大范圍的大負(fù)荷潮流轉(zhuǎn)移時,極易造成距離保護(hù)Ⅲ段非預(yù)期連鎖跳閘,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)解列或大范圍停電事故。出現(xiàn)這種問題的主要原因在于傳統(tǒng)繼電保護(hù)的動作依據(jù)僅僅是靠保護(hù)安裝處設(shè)備本身的信息。若后備保護(hù)可以獲取當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行方式變化及遠(yuǎn)方被保護(hù)設(shè)備相關(guān)區(qū)域的信息,就能產(chǎn)生更加有效的故障判斷和動作,那么基于廣域信息有可能解決傳統(tǒng)繼電保護(hù)的一些難題,從而對電網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行更有效的全面保護(hù)。
2.廣域繼電保護(hù)原理分析
2.1廣域電流差動保護(hù)和廣域方向比較式保護(hù)
電流差動保護(hù)和方向比較式保護(hù)是傳統(tǒng)繼電保護(hù)中最常用的保護(hù)原理,被廣泛應(yīng)用于各種電力主設(shè)備和輸電線路的主保護(hù)中;而方向比較式保護(hù)動作速度快、選擇性好、靈敏度高,也是輸電線路常用的主保護(hù)。然而這兩種保護(hù)方式性能雖然優(yōu)越,但只能作為主保護(hù),無法提供后備保護(hù),一旦主保護(hù)誤動,就只能依靠延時長、選擇性差的其它原理后備保護(hù)來切除故障,這對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。隨著電網(wǎng)系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)和短線路大量出現(xiàn),造成后備保護(hù)之間的整定配合非常困難。當(dāng)短暫的通信數(shù)據(jù)不正確或者中斷后,差動保護(hù)閉鎖較長時間才能重新運(yùn)行。此時如果發(fā)生區(qū)內(nèi)故障保護(hù)拒動,方向比較原理的廣域繼電保護(hù)在通信短暫中斷恢復(fù)后仍能正確判別故障。因此,在實(shí)際的廣域繼電保護(hù)裝置中應(yīng)同時配置這兩種保護(hù)原理,并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行實(shí)時切換,實(shí)現(xiàn)最佳保護(hù)。
2.2基于廣域信息的自適應(yīng)繼電保護(hù)
廣域電流差動保護(hù)和廣域方向比較式保護(hù),只能提高后備保護(hù)的性能,但是對于電網(wǎng)系統(tǒng)安影響最大的還是主保護(hù)的性能。為了滿足系統(tǒng)選擇性和靈敏性的要求,必須對最不利的運(yùn)行方式進(jìn)行定值整定和定值校驗(yàn),并采取各種措施防止繼電保護(hù)在極端運(yùn)行狀態(tài)下拒動或誤動,使保護(hù)裝置的邏輯變得復(fù)雜,且降低了保護(hù)動作速度、動作可靠性等。傳統(tǒng)電網(wǎng)保護(hù)一套定值要適用于多種運(yùn)行方式,很難同時滿足系統(tǒng)對保護(hù)選擇性、速動性、靈敏性和可靠性的要求。利用廣域信息進(jìn)行自適應(yīng)優(yōu)化整定,在電網(wǎng)運(yùn)行方式發(fā)生變化的情況下,保護(hù)系統(tǒng)能夠及時更正與其不相適應(yīng)的保護(hù)定值,重新優(yōu)化整定從而提高保護(hù)適應(yīng)電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的能力。例如保護(hù)定值在線預(yù)警系統(tǒng)能通過廣域信息獲得電網(wǎng)的實(shí)時運(yùn)行方式,實(shí)現(xiàn)定值校核功能,對不正確的保護(hù)定值進(jìn)行預(yù)警。
3.故障元件判別機(jī)制
實(shí)現(xiàn)故障元件判別原理(FEI)的廣域繼電保護(hù)的關(guān)鍵是故障元件判別機(jī)制。主要表現(xiàn)為以下三種形式:
3.1基于故障電壓分布實(shí)現(xiàn)故障元件判別
利用一側(cè)的電壓故障分量的測量值對另一側(cè)的電壓故障分量進(jìn)行估算,可以同時獲得線路兩側(cè)的電壓故障分量的測量值和估算值。線路發(fā)生外部故障時,任意一側(cè)的電壓故障分量的測量值和估算值是一致的,若發(fā)生內(nèi)部故障,至少一側(cè)的測量值和估算值會產(chǎn)生較大差異,通過這種差異構(gòu)成故障元件的識別判據(jù)。結(jié)合零序分量、正序分量、和負(fù)序分量三種判別元件,綜合利用線路兩側(cè)的元件形成組合判據(jù),實(shí)現(xiàn)對接地故障、不對稱相間故障和三相短路故障的判斷。
3.2基于廣域綜合阻抗實(shí)現(xiàn)故障元件判別
基于綜合阻抗的縱聯(lián)保護(hù)能克服分布電容的影響,靈敏度較高,利用綜合阻抗實(shí)現(xiàn)故障元件判別,克服廣域電流差動保護(hù)的缺陷。該原理利用區(qū)域多端電壓和電流構(gòu)造綜合阻抗,定義公式為:
Z==
式中M、N分別廣域繼電保護(hù)區(qū)域邊界母線數(shù)及進(jìn)出線路數(shù)。當(dāng)N=M=2時為兩端輸電系統(tǒng),當(dāng)N=M=3時為三端輸電系統(tǒng)。
3.3基于遺傳信息融合技術(shù)實(shí)現(xiàn)故障元件判別
該方法基于故障方向的廣域繼電保護(hù)原理,利用遺傳算法的信息融合數(shù)學(xué)模型求解各保護(hù)狀態(tài)的期望函數(shù)。根據(jù)狀態(tài)值與期望值之間的差異構(gòu)造適應(yīng)度函數(shù)。通過遺傳算法的種群建立快速搜索運(yùn)算尋找最優(yōu)解,達(dá)到故障方向決策和故障元件判別。
4.總結(jié)
自上世紀(jì)80年代以來,廣域繼電保護(hù)是我國電力系統(tǒng)一直研究的重點(diǎn)課題,本文提出幾種通過故障元件判別原理實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的方法,從不同角度解決了傳統(tǒng)繼電保護(hù)中所面臨的難題,為我國電力系統(tǒng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),促進(jìn)我國大電網(wǎng)的發(fā)展與完善。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
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篇6
關(guān)鍵詞:10kV供電系統(tǒng);繼電保護(hù);分段母線
中圖分類號:TM773 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)04-0111-02
10kV供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一部分。它能否安全、穩(wěn)定、可靠地運(yùn)行,不但直接關(guān)系到企業(yè)用電的暢通,而且涉及到電力系統(tǒng)能否正常的運(yùn)行。因此要全面地理解和執(zhí)行地區(qū)電業(yè)部門的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程以及相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。例如,當(dāng)系統(tǒng)中的某工礦的設(shè)備發(fā)生短路事故時,由于短路電流的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng),往往造成電氣設(shè)備或電氣線路的致命損壞還有可能嚴(yán)重到使系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行遭到破壞;當(dāng)10kV不接地系統(tǒng)中的某處發(fā)生一相接地時,就會造成接地相的電壓降低,其他兩相的電壓升高,常此運(yùn)行就可能使系統(tǒng)中的絕緣遭受損壞,也有進(jìn)一步變?yōu)槭鹿实目赡堋?/p>
一、10kV系統(tǒng)中配置的繼電保護(hù)的應(yīng)用范圍
按照工廠企業(yè)10kV供電系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)范要求,在10kV的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應(yīng)設(shè)置以下保護(hù)裝置:
(一)10kV線路應(yīng)配置的繼電保護(hù)
10kV線路一般均應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。當(dāng)過電流保護(hù)的時限不大于0.5-0.7s,并沒有保護(hù)配合上的要求時,可不裝設(shè)電流速斷保護(hù);自重要的變配電所引出的線路應(yīng)裝設(shè)瞬時電流速斷保護(hù)。當(dāng)瞬時電流速斷保護(hù)不能滿足選擇性動作時,應(yīng)裝設(shè)略帶時限的電流速斷保護(hù)。
(二)10kV配電變壓器應(yīng)配置的繼電保護(hù)
當(dāng)配電變壓器容量小于400kVA時:一般采用高壓熔斷器保護(hù);當(dāng)配電變壓器容量為400-630kVA,高壓側(cè)采用斷路器時,應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù),而當(dāng)過流保護(hù)時限大于0.5s時,還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù);對于車間內(nèi)油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù);當(dāng)配電變壓器容量為800kVA及以上時,應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù),而當(dāng)過流保護(hù)時限大于0.5s時,還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù);對于油浸式配電變壓器還應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù);另外尚應(yīng)裝設(shè)溫度保護(hù)。
(三)10kV分段母線應(yīng)配置的繼電保護(hù)
對于不并列運(yùn)行的分段母線,應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù),但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除;另外應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。如采用的是反時限過電流保護(hù)時,其瞬動部分應(yīng)解除;對于負(fù)荷等級較低的配電所可不裝設(shè)保護(hù)。
二、繼電保護(hù)在10kV系統(tǒng)配置重要性
一般企業(yè)高壓供電系統(tǒng)中均為10kV系統(tǒng)。除早期建設(shè)的10kV系統(tǒng)中,較多采用的是直流操作的定時限過電流保護(hù)和瞬時電流速斷保護(hù)外,近些年來飛速建設(shè)的電網(wǎng)上一般均采用了環(huán)網(wǎng)或手車式高壓開關(guān)柜,繼電保護(hù)方式多為交流操作的反時限過電流保護(hù)裝置。很多重要企業(yè)為雙路10kV電源、高壓母線分段但不聯(lián)絡(luò)或雖能聯(lián)絡(luò)但不能自動投入。在系統(tǒng)供電的可靠性、故障響應(yīng)的靈敏性、保護(hù)動作的選擇性、切除故障的快速性以及運(yùn)行方式的靈活性、運(yùn)行人員的熟練性上都存在著一些急待解決的。在供電系統(tǒng)中運(yùn)行正常時,它應(yīng)能完整地、安全地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況,為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù);如供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,它應(yīng)能自動地、迅速地、有選擇性地切除故障部分,保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行;當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時,它應(yīng)能及時地、準(zhǔn)確地發(fā)出信號或警報,通知值班人員盡快做出處理;不難看出,在10kV系統(tǒng)中裝設(shè)繼電保護(hù)裝置的主要作用是通過縮小事故范圍或預(yù)報事故的發(fā)生,來達(dá)到提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,并最大限度地保證供電的安全和不間斷。因此,在10kV系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置就成了供電系統(tǒng)能否安全可靠運(yùn)行的不可缺少的重要組成部分。
三、10kV系統(tǒng)中對繼電保護(hù)裝置要點(diǎn)
對繼電保護(hù)裝置的基本要求有四點(diǎn):即選擇性、靈敏性、速動性和可靠性。
(一)選擇性
當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時,繼電保護(hù)裝置應(yīng)能有選擇性地將故障部分切除。也就是它應(yīng)該首先斷開距離故障點(diǎn)最近的斷路器,以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置能滿足上述要求的,就稱為有選擇性;否則就稱為沒有選擇性。10kV供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和線路應(yīng)裝設(shè)短路故障保護(hù)。短路故障保護(hù)應(yīng)有主保護(hù)、后備保護(hù),必要時可增設(shè)輔助保護(hù)。當(dāng)在系統(tǒng)中的同一地點(diǎn)或不同地點(diǎn)裝有兩套保護(hù)時,其中有一套動作比較快,而另一套動作比較慢,動作比較快的就稱為主保護(hù);而動作比較慢的就稱為后備保護(hù)。即:為滿足系統(tǒng)穩(wěn)定和設(shè)備的要求,能以最快速度有選擇地切除被保護(hù)設(shè)備和線路故障的保護(hù),就稱為主保護(hù);當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時,用以切除故障的保護(hù),就稱為后備保護(hù)。近后備和遠(yuǎn)后備:當(dāng)主保護(hù)或斷路器拒動時,由相臨設(shè)備或線路的保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的后備稱為遠(yuǎn)后備保護(hù);由本級電氣設(shè)備或線路的另一套保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的保護(hù),就叫近后備保護(hù);輔助保護(hù):為補(bǔ)充主保護(hù)和后備保護(hù)的性能或當(dāng)主保護(hù)和后備保護(hù)退出運(yùn)行而增設(shè)的簡單保護(hù),稱為輔助保護(hù)。
(二)靈敏性
靈敏性系指繼電保護(hù)裝置對故障和異常工作狀況的反映能力。在保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi),不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣,保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動作;但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時,又不應(yīng)該產(chǎn)生錯誤動作。保護(hù)裝置靈敏與否,一般用靈敏系數(shù)來衡量。保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)應(yīng)根據(jù)不利的運(yùn)行方式和故障類型進(jìn)行。靈敏系數(shù)Km為被保護(hù)區(qū)發(fā)生短路時,流過保護(hù)安裝處的最小短路電流Id.min與保護(hù)裝置一次動作電流Idz的比值,即:Km=Id.min/Idz靈敏系數(shù)越高,則反映輕微故障的能力越強(qiáng)。各類保護(hù)裝置靈敏系數(shù)的大小,根據(jù)保護(hù)裝置的不同而不盡相同。對于多相保護(hù),Idz取兩相短路電流最小值Idz(2);對于10kV不接地系統(tǒng)的單相短路保護(hù)取單相接地電容電流最小值Ic.min;
(三)速動性
速動性是指保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障??s短切除故障的時間,就可以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度,加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù),從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件,同時還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。所謂故障的切除時間是指保護(hù)裝置的動作時間與斷路器的跳閘時間之和。由于斷路器一經(jīng)選定,其跳閘時間就已確定,目前我國生產(chǎn)的斷路器跳閘時間均在0.02s以下。所以實(shí)現(xiàn)速動性的關(guān)鍵是選用的保護(hù)裝置應(yīng)能快速動作。
(四)可靠性
保護(hù)裝置應(yīng)能正確的動作,并隨時處于準(zhǔn)備狀態(tài)。如不能滿足可靠性的要求,保護(hù)裝置反而成為了擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動作的可靠性,則要求保護(hù)裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試要正確無誤;同時要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運(yùn)行維護(hù)要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡化有效,以提高保護(hù)的可靠性。
四、繼電保護(hù)在10kV中的具體應(yīng)用
通過北京電信10kV系統(tǒng)中繼電保護(hù)的應(yīng)用現(xiàn)狀,具體分析其保護(hù)作用。定時限過電流保護(hù)與反時限過電流保護(hù)的配置。由于定時限過電流保護(hù)的時限級差為0.5s,選擇電網(wǎng)保護(hù)裝置的動作時限,一般是從距電源端最遠(yuǎn)的一級保護(hù)裝置開始整定的。為了縮短保護(hù)裝置的動作時限,特別是縮短多級電網(wǎng)靠近電源端的保護(hù)裝置的動作時限,其中時限級差起著決定的作用,因此希望時限級差越小越好。但為了保證各級保護(hù)裝置動作的選擇性,時限級差又不能太小。雖然反時限過電流保護(hù)也是按照時限的階梯原則來整定,其時限級差一般為0.7s。而且反時限過電流保護(hù)的動作時限的選擇與動作電流的大小有關(guān)。也就是說,反時限過電流保護(hù)隨著短路電流與繼電器動作電流的比值而變,因此整定反時限過電流保護(hù)時,所指的時間都是在某一電流值下的動作時間。通過可以看出,北京電信10kV新建及在建工程中,應(yīng)以配置三段式或兩段式定時限過電流保護(hù)、瞬時電流速斷保護(hù)和略帶時限的電流速斷保護(hù)為好。10kV中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中發(fā)生一相接地時,按照傳統(tǒng)方式是采用三相五鐵心柱的JSJW-10型電壓互感器作為絕緣監(jiān)視。但是,當(dāng)我們選用了手車式高壓開關(guān)柜后,再繼續(xù)安裝JSJW-10已經(jīng)比較困難,又由于10kV系統(tǒng)中的一次方案有了變化、原有的絕緣監(jiān)視方案又存在著缺陷,因此較為可取的辦法是采用零序電流保護(hù)裝置。
參考文獻(xiàn):
[1]周新彭,變電站綜合自動化技術(shù)應(yīng)用分析,水泥工程,2009,(1)
篇7
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);整定計算;繼電保護(hù);危險點(diǎn);輻射型電網(wǎng)
中圖分類號:TM771 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2011)34-0146-03
一、繼電保護(hù)的特點(diǎn)
(一)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)和安全自動裝置的重要性
在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)和安全自動裝置是保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要組成部分,當(dāng)高壓設(shè)備進(jìn)投入使用時,繼電保護(hù)和安全自動裝置必須投入運(yùn)行。
(二)繼電保護(hù)的原理
繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量(電流、功率、頻率等)的變化,構(gòu)成繼電保護(hù)動作的原理。應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的各種繼電保護(hù)絕大多數(shù)都是反映電力系統(tǒng)故障時的電流增大、電壓降低,以及電流與電壓間相位角變化,與正常運(yùn)行時各物理量的差別來實(shí)現(xiàn)的。
(三)繼電保護(hù)和安全自動裝置的作用
在電網(wǎng)運(yùn)行過程中繼電保護(hù)和安全自動裝置能實(shí)現(xiàn)變電站實(shí)現(xiàn)無人值班及綜合自動化。它的作用主要體現(xiàn)在以下三個方面:
1.反映故障。它可以在電網(wǎng)發(fā)生能夠損壞設(shè)備或者危害電網(wǎng)安全運(yùn)行故障時使被保護(hù)設(shè)備快速脫離電網(wǎng)。
2.反映異常。當(dāng)電網(wǎng)中的設(shè)備出現(xiàn)非正常狀態(tài)時能發(fā)出報警信號,使值班人員迅速采取解決措施使其恢復(fù)正常。
3.實(shí)現(xiàn)變電站的自動化。它可以使繼電保護(hù)和安全自動裝置直接與高壓設(shè)備配合。
(四)電力系統(tǒng)運(yùn)行對繼電保護(hù)裝置的要求
快速性、可靠性、選擇性和靈敏性這“四性”是電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)裝置的基本要求??焖傩允菍^電保護(hù)裝的最根本要求,強(qiáng)調(diào)的是有故障就必須動作。因?yàn)闀r間越長故障對電力系統(tǒng)的危害就隨之增大??煽啃允侵咐^電保護(hù)裝置發(fā)生故障時也要可靠動作而不能拒動。因?yàn)榫軇拥奈:h(yuǎn)大于誤動。選擇性強(qiáng)調(diào)的是保護(hù)裝置不能誤動,不能產(chǎn)生誤操作。靈敏性則要求保護(hù)裝置反應(yīng)靈敏、動作范圍準(zhǔn)確,正確反映故障范圍,減少停電面積。
二、繼電保護(hù)整定計算的工作內(nèi)容
(一)確定保護(hù)方案
我們整定計算人員必須結(jié)合電網(wǎng)的實(shí)際情況,針對變壓器的特點(diǎn)對保護(hù)功能進(jìn)行選擇。現(xiàn)今市場上的微機(jī)都已經(jīng)配了十分齊全的功能保護(hù)塊,但是不是每一項(xiàng)功能在實(shí)際保護(hù)裝置中需要應(yīng)用,所以必須對保護(hù)功能有所取舍。
(二)各保護(hù)功能之間的配合關(guān)系的確定
1.裝置內(nèi)部各功能單位之間的配合關(guān)系。在由幾個電氣量組成的一套保護(hù)裝置內(nèi)部,各元件的作用不同,其靈敏度和選擇性要求也不相同。對于主要元件的要求是既要保證選擇性又要保證靈敏性,而作為輔助元件則只要求有足夠的靈敏性,并不要求有選擇性。在整定配合上,要求輔助元件的靈敏度要高于主要元件的靈敏度。輔助元件在保護(hù)構(gòu)成中,按作用分為以下三種:(1)判別作用。為了保護(hù)的選擇性而裝設(shè)的。如方向過流保護(hù)中的方向元件;(2)閉鎖作用。為了防止正常負(fù)荷下拘誤動而裝設(shè)的。如母差保護(hù)中的電壓閉鎖元件;(3)起動作用。為了在故障情況下,將整套保護(hù)起動起來進(jìn)行工作而裝設(shè)的。當(dāng)繼電保護(hù)裝置還處于采集模擬電氣量階段時,上述元件往往由一個個獨(dú)立的硬件實(shí)現(xiàn),而目前微機(jī)保護(hù)裝置反映的是離散化的數(shù)字量,以上功能均由軟件實(shí)現(xiàn)。雖然,微機(jī)保護(hù)裝置中各元件的意義與過去不盡相同,但它們所起的作用卻無本質(zhì)上的區(qū)別。
繼電保護(hù)整定計算人員必須認(rèn)真分析各功能塊的動作特性,各功能塊之間的邏輯關(guān)系,并結(jié)合被保護(hù)設(shè)備的故障特征來綜合進(jìn)行考慮,確定保護(hù)裝置內(nèi)部各功能塊之間的配合關(guān)系,并以整定值的形式將配合關(guān)系實(shí)現(xiàn)。
2.裝置之間的協(xié)調(diào)配合關(guān)系。這也就是我們一般意義上的繼電保護(hù)整定計算需要做的工作。通過短路電流計算,將某一保護(hù)裝置與相鄰的保護(hù)裝置在靈敏度與動作時間兩方面相配合,從而保證選擇性。即當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,故障線路的保護(hù)必須比上一級相鄰線路更靈敏,動作更快,兩者缺一不可。若要提高靈敏度就要延長動作時間;若要提高動作速度就要限制其靈敏度,這實(shí)際上是在遵循反時限的原則。
隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,特別是現(xiàn)代超高壓電網(wǎng)要求保護(hù)裝置不但要做到不誤動,更要做到不拒動。要達(dá)到繼電保護(hù)四性的要求,不應(yīng)由一套保護(hù)來完成。就一套保護(hù)而言,它并不能完全具備四性的要求,而必須由一個保護(hù)系統(tǒng)來完成。我們在進(jìn)行整定計算時,必須樹立系統(tǒng)保護(hù)的概念,多角度、全過程地考慮各個功能塊之間的配合關(guān)系。
(三)保護(hù)方案的準(zhǔn)確表述
編制繼電保護(hù)整定計算方案及給出保護(hù)定值并不是整定計算工作的最終目的,整定計算工作的最終目的在于通過保護(hù)定值使得繼電保護(hù)裝置在系統(tǒng)故障或異常狀態(tài)下能按預(yù)定的行為進(jìn)行動作,從而保證電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行,將被保護(hù)設(shè)備的損害降至最低以及縮小停電范圍。因此,在確定好了保護(hù)方案及各保護(hù)功能的配合關(guān)系后,如何將保護(hù)方案準(zhǔn)確的表述也是整定計算工作者的一項(xiàng)十分重要的工作。
這其中除了包括編制整定計算方案和給出繼電保護(hù)定值,還有一項(xiàng)就是編制運(yùn)行規(guī)定。整定計算工作者往往十分重視前兩項(xiàng)工作,而忽視編制運(yùn)行規(guī)定。需知,用準(zhǔn)確的語言告訴運(yùn)行人員某個保護(hù)功能塊在什么情況下用,做什么用,這也是十分重要的。
三、整定計算的危險點(diǎn)分析
(一)系統(tǒng)建模
一個符合電網(wǎng)實(shí)際的、描述完整、正確無誤的電網(wǎng)數(shù)據(jù)模型,是一切計算的基礎(chǔ)。目前,我們電網(wǎng)應(yīng)用的RCMBase2000是一個通用性和實(shí)用性非常強(qiáng)的軟件平臺,利用對RCMBase2000的二次開發(fā),我們可以完成繼電保護(hù)計算及管理的大部分工作。對于日常的整定計算工作不需要我們?nèi)ブ匦麻_發(fā)軟和構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)撲連接,只需要我們把每一項(xiàng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)搞準(zhǔn)確,嚴(yán)格按《3~1lOkV電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行整定規(guī)程》上的要求進(jìn)行電氣設(shè)備的實(shí)測,并正確的將數(shù)據(jù)填充到RCMBase2000中,就能夠做到建立一個完整的符合電網(wǎng)實(shí)際的數(shù)據(jù)模型。但是,在實(shí)際工作中,往往會有各種各樣的原因使得我們的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理出現(xiàn)漏洞。所以,我認(rèn)為電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理這一環(huán)節(jié)是繼電保護(hù)整定計算工作的危險點(diǎn)。
(二)故障計算
短路電流計算是整定計算工作中非常重要的基礎(chǔ)性工作,它的正確與否決定著整定計算的正確與否。而短路電流計算的正確與否又取決于合理地選擇運(yùn)行方式和變壓器的接地方式。
合理地選擇運(yùn)行方式是改善保護(hù)效果,充分發(fā)揮保護(hù)系統(tǒng)功能的關(guān)鍵之一。但選擇運(yùn)行方式應(yīng)與運(yùn)行方式專業(yè)進(jìn)行充分溝通,考慮各方面的因素才能決定。
變壓器的接地方式是由繼電保護(hù)整定計算人員來確定的。合理地選擇變壓器的接地方式可以改善接地保護(hù)的配合關(guān)系,充分發(fā)揮零序保護(hù)的作用。由于接地故障時零序電流分布的比例關(guān)系,只與零序等值網(wǎng)絡(luò)狀況有關(guān),與正、負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò)的變化無關(guān)。零序等值網(wǎng)絡(luò)中,尤以中性點(diǎn)接地變壓器的增減對零序電流分布關(guān)系影響最大。因此,合理地選擇變壓器的接地方式應(yīng)盡可能保持零序等值網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定。
在進(jìn)行故障計算時我們還應(yīng)注意以下兩點(diǎn):(1)就是我們假設(shè)電網(wǎng)的三相系統(tǒng)完全對稱。若系統(tǒng)是不對稱的,那么不能用對稱分量法來分析化簡,進(jìn)行計算;(2)除了母線故障和線路出口故障外,故障點(diǎn)的電流、電壓量與保護(hù)安裝處感受到的電流、電壓量是不同的。我們分析的是保護(hù)安裝處的電氣量的變化規(guī)律。
(三)配合系數(shù)的選擇
配合系數(shù)包括了零序網(wǎng)絡(luò)的分支系數(shù)和正序網(wǎng)絡(luò)的助增系數(shù)。分支系數(shù)(或助增系數(shù))的正確選取,直接影響零序保護(hù)(或距離保護(hù))定值和保護(hù)范圍的大小,也影響保護(hù)各段的相互配合及靈敏度。分支系數(shù)(或助增系數(shù))的計算與故障計算無關(guān),而與電工基礎(chǔ)有關(guān),即電路的串、并聯(lián)關(guān)系決定了電流的分布,決定了分支系數(shù)(或助增系數(shù))的大小。下面分三方面來概述分支系數(shù)(或助增系數(shù))的計算。
1.輻射型電網(wǎng)。如圖1所示,電流分支系數(shù)Kf是相鄰線路發(fā)生短路故障時,流過本線路的短路電流占流過相鄰線路短路電流的比值。對于距離保護(hù),助增系數(shù)等于電流分支系數(shù)的倒數(shù)。
為了簡化計算,將上式中電流、阻抗取其絕對值,對分析結(jié)果的影響很小,可忽略不計。
對于輻射型電網(wǎng)來說,分支系數(shù)只與保護(hù)支路的阻抗分支線路的阻抗有關(guān),而與配合支路的阻抗無關(guān)。所以,故障點(diǎn)的位置對分支系數(shù)沒有影響。若要取最大分支系數(shù),只需選本線路側(cè)電源為最大運(yùn)行方式,分支線路側(cè)的電源為最小運(yùn)行方式,即母線B上剩余電源支路采取小方式即可。
2.單回線與相鄰雙回線保護(hù)配合(如圖2)。
單回線與相鄰雙回線配合時,應(yīng)采用雙回線并列運(yùn)行,故障點(diǎn)在相鄰雙回線末端零序分支系數(shù)最大。隨著故障點(diǎn)在配合支路上由母線B向母線C移動,零序分支系數(shù)由小于1的數(shù)到2之間變化。
3.雙回線與相鄰單回線保護(hù)配合。
雙回線與相鄰單回線配合時應(yīng)斷開雙回線其中一回,電源A應(yīng)取大方式,電源B(Z3)應(yīng)取小方式,可得最大零序分支系數(shù)。此時,故障點(diǎn)在配合支路上任一點(diǎn)對分支系數(shù)的大小無影響。通過以上分析可以看出,配合系數(shù)的選擇也是繼電保護(hù)整定計算工作的關(guān)鍵點(diǎn)。
(四)微機(jī)保護(hù)小量的選擇
隨著電磁式保護(hù)和晶體管、集成電路型保護(hù)的逐步退出運(yùn)行,微機(jī)型繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著愈來愈重要的作用。不同的保護(hù)廠家生產(chǎn)出的微機(jī)保護(hù)原理不同。對于整定計算人員必須熟悉自己電網(wǎng)所裝設(shè)的保護(hù)裝置,不但要熟悉這些保護(hù)裝置的原理,更應(yīng)該注意保護(hù)裝置中控制字的正確設(shè)置,否則將無法使保護(hù)裝置正確地發(fā)揮作用。要做到正確設(shè)置控制字,一定要認(rèn)真研究說明書,如果說明書不能夠講明白,我們應(yīng)找到該保護(hù)裝置的研發(fā)人員,將該保護(hù)功能的設(shè)計意圖講明白。
篇8
【關(guān)鍵詞】10KV;輸電線路;繼電保護(hù);基本配置;方法探討
隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對于電力的需求也越來越多,構(gòu)成了龐大的電力使用人群,電力事業(yè)也因此得到蓬勃的發(fā)展,各種輸電線路也被逐步興建起來,然而,在使用電力的過程中,輸電線路暴露出的一些安全問題,嚴(yán)重地威脅到人們的生命和財產(chǎn)的安全,為電力的發(fā)展帶來了隱患。所以,輸電線路要進(jìn)行相應(yīng)的繼電保護(hù)基本設(shè)置和保護(hù)方法,使電力的安全輸送和使用得到強(qiáng)有力的保證,為人們的生產(chǎn)生活用電安全保駕護(hù)航。
1、10KV中輸電線路繼電保護(hù)的基本配置
1.1兩相式電流保護(hù)
兩相式電流保護(hù)就是采用階段性的電流保護(hù)措施,分段對電流進(jìn)行控制,防止輸電線路出現(xiàn)相間短路的現(xiàn)象,危害到用電企業(yè)和個人的生命及財產(chǎn)的安全。兩相式電流保護(hù)對于單側(cè)的電源,一般可以分為兩段進(jìn)行保護(hù),另一段為帶時限的電流速斷保護(hù),第二段是帶時限的過電流保護(hù),這樣的保護(hù)措施基本上可以起到良好的用電安全保護(hù)作用。必要的時候,可以在兩段式的基礎(chǔ)上再增加一段帶時限的電流速斷保護(hù),這就變成了三段式的電流保護(hù)配置,為用戶的用電安全提供了三重保護(hù)。不管是兩段式的電流保護(hù)配置還是三段式的電流保護(hù)配置,都統(tǒng)稱為階段式電流保護(hù)。而對于雙側(cè)的電源,階段式的電流保護(hù)已經(jīng)不能滿足用電安全保護(hù)的要求,要采取階段式的電壓保護(hù),就是需要設(shè)置帶方向元件或不帶方向元件的階段式電流和電壓保護(hù),當(dāng)階段電路的距離較短(小于4千米)時,可以使用電流電壓保護(hù)的方式進(jìn)行用電安全保護(hù),當(dāng)這種方式不能達(dá)到電力輸送的靈敏性和速度性的要求時,要根據(jù)階段電路的配置方向采取縱聯(lián)差動保護(hù)或者橫聯(lián)方向保護(hù)。
1.2監(jiān)視信號裝置
主要靠單相接地保護(hù)裝置來進(jìn)行輸電故障信號的監(jiān)視。對于出線較少的中性點(diǎn)不接點(diǎn)電網(wǎng),可采用無選擇性的絕緣監(jiān)視信號裝置,當(dāng)裝置動作以后,由人工通過選線找出故障的統(tǒng)一口徑。對于出線相對較多的中性點(diǎn)不接點(diǎn)電網(wǎng),可采用零序電流保護(hù)及零序功率方向保護(hù)等有選擇性的小電流接地信號裝置。
1.3過負(fù)荷保護(hù)
由于有些輸電線路會因?yàn)橛脩粲秒娏康倪^大而產(chǎn)生線路過負(fù)荷的現(xiàn)象,或者電線與架空混合線路也會出現(xiàn)過負(fù)荷的現(xiàn)象,所以要在這些輸電線路中配置過負(fù)荷繼電保護(hù),當(dāng)電流電量超過電壓所能承受的限度時,保護(hù)設(shè)置就會自動進(jìn)行預(yù)警,必要時可以對線路進(jìn)行切斷動作,保證輸送電路的安全和用戶用電的安全。
2、10KV輸電線路的繼電保護(hù)功能
2.1有無時限繼電保護(hù)
當(dāng)電路發(fā)生故障或者出現(xiàn)過負(fù)荷等異常的、危急用電用戶的生命財產(chǎn)安全的情況時,繼電保護(hù)是通過有時限和無時限等動作來進(jìn)行輸電線路安全保護(hù)的,在極短的時間內(nèi)做出根據(jù)線路反映的信號做出相應(yīng)的跳閘動作,以保證用戶用電的安全。階段式的電流保護(hù)無時限速斷保護(hù)是固定有動作實(shí)現(xiàn)0.1秒的跳閘動作。有時限的電流速斷保護(hù)動作時限時間是0.5~1秒,全線路切除故障的時間是0.5秒或1秒。當(dāng)然,10KV以下的輸電線路因?yàn)殡妷贺?fù)荷較小,其靈敏性較高,對于保護(hù)的快速性沒有那么嚴(yán)格的要求。如果是10KV以上的輸電線路,其電壓電流的負(fù)荷就逐步加重,又受到系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響,其保護(hù)配置的靈敏度也會下降,切斷全線路的動作時限也會因此而延長。對于10KV輸電線路來說,現(xiàn)階段無時限電流速斷的保護(hù)配置基本上可以滿足保護(hù)靈敏度的需求。
2.2加裝方向元件保護(hù)
加裝方向元件保護(hù)就是使用放線電流的機(jī)電保護(hù)的功能,在繼電保護(hù)電流的基礎(chǔ)上對線路進(jìn)行保護(hù)。主要是通過加裝方向元件,對單電源和多輻射所形成的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選擇性的保護(hù),這種保護(hù)的功能的靈敏性和速度其實(shí)跟電流保護(hù)基本相同,所以不必要一定要選擇方向元件保護(hù)的方法對輸電線路進(jìn)行保護(hù)。而且方向元件保護(hù)使用的繼電器組成比較復(fù)雜,而且工藝也比較繁復(fù),技術(shù)要求比較高,因此對單側(cè)電源的保護(hù)性能比較良好,而對于雙側(cè)電源的動作影響比較小,在實(shí)際的操作中,如果加裝了方向元件保護(hù)卻不能影響雙側(cè)電源的動作選擇,就應(yīng)該盡量不使用這種加裝方向元件的方法,避免造成資源的浪費(fèi)和加大檢修的難度。
2.3橫縱聯(lián)差動繼電保護(hù)
在雙回線路中,使用橫聯(lián)繼電保護(hù)能對發(fā)生故障的線路進(jìn)行及時、快速地切斷,保證輸電線路的安全性,而且接線的工序也比較簡潔,技術(shù)要求比較底,優(yōu)勢十分明顯,但是缺點(diǎn)也十分突出,如在相繼動作區(qū),將橫聯(lián)差動保護(hù)運(yùn)用在單回線路中的保護(hù)或雙回線的后備保護(hù),除了雙回線原本配置的雙段或者三段式繼電保護(hù)外,還要在此基礎(chǔ)上配置一套三段式的電流或距離,這樣一來,就使勞動量加大,安全保護(hù)的成本也會增多,不利于企業(yè)的獲得較好的效益。如果使用縱聯(lián)電路,則對輸電線路的保護(hù)更加具有選擇性、靈敏性和快速性,因?yàn)榭v聯(lián)電路主要是對線路的兩端的電流和相位進(jìn)行檢查,根據(jù)呈現(xiàn)出現(xiàn)的情況,就可以判定相繼動作區(qū)的內(nèi)部還是外部發(fā)生了故障,并進(jìn)行相應(yīng)的繼電保護(hù)動作。對于電流保護(hù)和距離保護(hù)只能從裝置保護(hù)的一個側(cè)面觀察故障的信息,而不能全面地進(jìn)行故障的分析和判斷,不能滿足輸電線路對于繼電保護(hù)要求而且線路長度較長的情況下,縱聯(lián)繼電保護(hù)也能做到對輸電線路及時、快速和靈敏的反應(yīng),比一般的電流激動保護(hù)、距離保護(hù)和橫聯(lián)繼電保護(hù)有無法比擬的優(yōu)越性,所以雙回線路中一般都會使用縱聯(lián)繼電保護(hù)對輸電線路進(jìn)行安全保護(hù)。
結(jié)語
在電力體制改革不斷深化,電力技術(shù)不斷發(fā)展,是促進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要的助力。對規(guī)模越來越大的輸電網(wǎng)絡(luò)和輸電線路來說,如何保證其在輸電的過程中保證電力運(yùn)行的安全以及在個人和企業(yè)能夠安全、放心地用電是值得我們重視的。在電力運(yùn)行的過程中,要對輸電線路進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)視及時預(yù)警,靈敏、快速地做出相應(yīng)的動作,隔離危險,將危害發(fā)生的概率降到最低點(diǎn),保護(hù)人們的生命和財產(chǎn)的安全,為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供向前的推動力。
參考文獻(xiàn)
篇9
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);繼電保護(hù);微機(jī)保護(hù);安全措施
前言:
現(xiàn)今電力系統(tǒng),已經(jīng)發(fā)展為跨區(qū)、跨國聯(lián)網(wǎng)、高度自動化運(yùn)行的現(xiàn)代化系統(tǒng)。目前,我國的全國性聯(lián)網(wǎng)也已逐步實(shí)現(xiàn)。大電網(wǎng)互聯(lián)將對電力系統(tǒng)運(yùn)行帶來一系列新問題。電力系統(tǒng)高速發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用,也給電力系統(tǒng)保護(hù)與控制帶來了新的挑戰(zhàn)。盡管現(xiàn)代電網(wǎng)的設(shè)計運(yùn)行技術(shù)近些年取得了長足發(fā)展,但仍不能完全避免大電網(wǎng)瓦解事故的發(fā)生。因此,尋求電網(wǎng)更為有效的保護(hù)及控制措施,確保互聯(lián)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行是我們面臨的又一重要課題。當(dāng)前分布式發(fā)電技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,使得電源結(jié)構(gòu)和分布發(fā)生改變,電力系統(tǒng)將因電源原動機(jī)特性和電源分布的不同而影響其性能,要求我們進(jìn)一步研究相應(yīng)的系統(tǒng)控制策略,開發(fā)新的繼電保護(hù)與控制裝置,從而改善系統(tǒng)運(yùn)行特性,避免電力系統(tǒng)事故的發(fā)生。
在電力系統(tǒng)中,繼電保護(hù)的作用在于:當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)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(tǒng)安全供電的影響,從而滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求,改善繼電保護(hù)裝置的性能,提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和等級的不斷提高,系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜,對繼電保護(hù)的要求也越來越高。
1繼電保護(hù)的概念及類型
1.1 繼電保護(hù)的基本概念
繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)的自動裝置。它能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并使斷路器跳閘或發(fā)出信號。其基本任務(wù)是自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。另外,它還能反映出電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件,發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。
1.2 繼電保護(hù)的類型
在電力系統(tǒng)中,一旦出現(xiàn)短路故障,就會產(chǎn)生電流急劇增大,電壓急劇下降,電壓與電流之間的相位角發(fā)生變化。以上述物理量的變化為基礎(chǔ),利用正常運(yùn)行和故障時各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原理和類型的繼電保護(hù)裝置,如:反映電流變化的電流繼電保護(hù)、定時限過電流保護(hù)、反時限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和零序電流保護(hù)等,反映電壓變化的電壓保護(hù),有過電壓保護(hù)和低電壓保護(hù),既反映電流變化又反映電流與電壓之間相位角變化的方向過電流保護(hù),用于反應(yīng)系統(tǒng)中頻率變化的周波保護(hù),專門反映變壓器溫度變化的溫度保護(hù)等。
2配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的要求
配電系統(tǒng)繼電保護(hù)在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個基本要求,即可靠性、選擇性、速動性和靈敏性。這幾個特性之間緊密聯(lián)系,既矛盾又統(tǒng)一,必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要矛盾和矛盾的主要方面,配置、配合、整定每個電力元件的繼電保護(hù)。
2.1 可靠性
可靠性是對繼電保護(hù)性能的最根本要求。可靠性主要取決于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、保護(hù)回路的連接和運(yùn)行維護(hù)的水平。一般而言,保護(hù)裝置的組成元件質(zhì)量越高、回路接線越簡單,保護(hù)的工作就越可靠。同時,正確地調(diào)試、整定,良好地運(yùn)行維護(hù)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),對于提高保護(hù)的可靠性具有重要的作用。繼電保護(hù)的誤動和舉動都會給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害。然而,提高不誤動的安全性措施與提高不拒動的信賴性的措施是相矛盾的。由于不同的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同,電力元件在電力系統(tǒng)中的位置不同,誤動和拒動的危害程度不同,因而提高保護(hù)安全性和信賴性的側(cè)重點(diǎn)在不同情況下有所不同。因此,要在保證防止誤動的同時,要充分防止拒動;反之亦然。
2.2 選擇性
繼電保護(hù)的選擇性,是指保護(hù)裝置動作時,在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開,最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。這種選擇性的保證,除利用一定的延時使本線路的后備保護(hù)與主保護(hù)正確配合外,還必須注意相鄰元件后備保護(hù)之間的正確配合。
2.3 速動性
繼電保護(hù)的速動性,是指盡可能快地切除故障,其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性,減輕故障設(shè)備和線路損壞程度,縮小故障波及范圍,提高自動重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動投入的效果等。一般從裝置速動保護(hù)、充分發(fā)揮零序接地瞬時段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用,減少繼電器固有動作時間和斷路器跳閘時間等方面入手來提高速動性。
2.4 靈敏性
繼電保護(hù)的靈敏性,是指對于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時,在系統(tǒng)任意的運(yùn)行條件下,無論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何,以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻,當(dāng)發(fā)生斷路時都能敏銳感覺、正確反應(yīng)。以上四個基本要求是評價和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ),在它們之間,既有矛盾的一面,又要根據(jù)被保護(hù)元件在電力系統(tǒng)中的作用,使以上四個基本要求在所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一。
3微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn)
傳統(tǒng)的電磁和電磁感應(yīng)原理的保護(hù)存在動作速度慢、靈敏度低、抗震性差以及可動部分有磨損等固有缺點(diǎn)。晶體管繼電保護(hù)裝置也有抗干擾能力差、判據(jù)不準(zhǔn)確、裝置本身的質(zhì)量不是很穩(wěn)定等明顯的缺點(diǎn)。隨著計算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展,微處理器和微型計算機(jī)進(jìn)入實(shí)用化的階段,微機(jī)保護(hù)開始逐漸趨于實(shí)用。
微機(jī)保護(hù)充分利用了計算機(jī)技術(shù)上的兩個顯著優(yōu)勢: 高速的運(yùn)算能力和完備的存貯記憶能力,以及采用大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集,A/D 模數(shù)變換、數(shù)字濾波和抗干擾措施等技術(shù),使其在速動性、可靠性方面均優(yōu)于以往傳統(tǒng)的常規(guī)保護(hù),而顯示了強(qiáng)大的生命力,與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比,微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)勢,其主要特點(diǎn)如下:
(1)改善和提高繼電保護(hù)的動作特征和性能,正確動作率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性;其很強(qiáng)的記憶力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù);可引進(jìn)自動控制、新的數(shù)學(xué)理論和技術(shù),如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等,其運(yùn)行正確率很高,已在運(yùn)行實(shí)踐中得到證明。
(2)可以方便地擴(kuò)充其它輔助功能。如故障錄波、波形分析等,可以方便地附加低頻減載、自動重合閘、故障錄波、故障測距等功能。
(3)工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。體現(xiàn)在硬件比較通用,間隔內(nèi)部和間隔間以及間隔同站級間的通信用少量的光纖總線實(shí)現(xiàn),取消傳統(tǒng)的硬線連接??傮w來說,綜合自動化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專業(yè)界限和設(shè)備劃分原則,改變了常規(guī)保護(hù)裝置不能與調(diào)度(控制)中心通信的缺陷,給變電所自動化賦予了更新的含義和內(nèi)容,代表了變電所自動化技術(shù)發(fā)展的一種潮流。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,功能更全、智能化水平更高、系統(tǒng)更完善的超高壓變電所綜合自動化系統(tǒng),必將在中國電網(wǎng)建設(shè)中不斷涌現(xiàn),把電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提高到一個新的水平。繼電保護(hù)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢應(yīng)是向微機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化,保護(hù)、控制、測量、計量、數(shù)據(jù)通訊一體和人機(jī)智能化方向發(fā)展。
4確保繼電保護(hù)安全運(yùn)行的措施
(1)繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)應(yīng)注意的問題:在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過程中必須注意: 將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行,這兩項(xiàng)工作完成后,嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、改變二次回路接線等工作網(wǎng)。電流回路升流、電壓回路升壓試驗(yàn),也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。在定期檢驗(yàn)中,經(jīng)常在檢驗(yàn)完成后或是設(shè)備進(jìn)人熱備狀態(tài),或是投入運(yùn)行而暫時沒負(fù)荷,在這種情況下是不能測負(fù)荷向量和打印負(fù)荷采樣值的。
(2)定值區(qū)問題:微機(jī)保護(hù)的一個優(yōu)點(diǎn)是可以有多個定值區(qū),這極大方便了電網(wǎng)運(yùn)行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區(qū)的錯誤對繼電工作來說是一大忌,必須采用嚴(yán)格的管理和相應(yīng)的技術(shù)手段來確保定值區(qū)的正確性。采取的措施是,在修改完定值后,必須打印定值單及定值區(qū)號,注意日期、變電站、修改人員及設(shè)備名稱,并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值編號,避免定值區(qū)出錯。
(3)一般性檢查:不論何種保護(hù),一般性檢查都是非常重要的,但是,在現(xiàn)場也是容易被忽略的項(xiàng)目,應(yīng)該認(rèn)真去做。一般性檢查大致包括以下兩個方面:①清點(diǎn)連接件是否緊固、焊接點(diǎn)是否虛焊、機(jī)械特性等?,F(xiàn)在保護(hù)屏后的端子排端子螺絲非常多,特別是新安裝的保護(hù)屏經(jīng)過運(yùn)輸、搬運(yùn),大部分螺絲已經(jīng)松動,在現(xiàn)場就位以后,必須認(rèn)認(rèn)真真、一個不漏地緊固一遍,否則就是保護(hù)拒動、誤動的隱患。②是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍,將所有的芯片按緊,螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中,還必須將各元件、保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來落實(shí)。
(4)接地問題:繼電保護(hù)工作中接地問題是非常突出的,大致分以下兩點(diǎn):
①保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、屏障等的接地問題,必須接在屏內(nèi)的銅排上,一般生產(chǎn)廠家已做得較好,只需認(rèn)真檢查。最重要的是,保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng),應(yīng)該用較大截面的銅鞭或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上,并且用絕緣表測電阻是否符合規(guī)程要求。
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,那么端子箱的接地是否可靠,也需要認(rèn)真檢驗(yàn)。
(5)工作記錄和檢查習(xí)慣:工作記錄必須認(rèn)真、詳細(xì),真實(shí)地反映工作的一些重要環(huán)節(jié),這樣的工作記錄應(yīng)該說是一份技術(shù)檔案,在日后的工作中是非常有用的。繼電保護(hù)工作記錄應(yīng)在規(guī)程限定的內(nèi)容以外,認(rèn)真記錄每一個工作細(xì)節(jié)、處理方法。工作完成后認(rèn)真檢查一遍所接觸過的設(shè)備是一個良好的習(xí)慣,它往往會發(fā)現(xiàn)工作中的疏漏,對于每一位繼電保護(hù)工作人員來說都應(yīng)該養(yǎng)成這一良好的工作習(xí)慣。
篇10
【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng),繼電保護(hù),保護(hù)裝置及技術(shù)
第一章繼電保護(hù)的作用與意義
電力在現(xiàn)代社會各方面起著重大的作用,沒有電力的支持,社會生活和生產(chǎn)根本就無法正常進(jìn)行。基于電力在現(xiàn)代社會中的重要性,對電力的維護(hù)就顯得格外重要。而對電力維護(hù)起重要作用的繼電保護(hù),則是電力系統(tǒng)能否正常工作的關(guān)鍵。繼電設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn),技術(shù)運(yùn)用與發(fā)展對電力系統(tǒng)的運(yùn)行影響重大。如何確保繼電保護(hù)設(shè)施和技術(shù)的可靠性和有效性,是電力系統(tǒng)應(yīng)該著重關(guān)注的,也是社會各界所關(guān)注的問題。
改革開放30年來,中國的市場經(jīng)濟(jì)得到快速的發(fā)展,我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了舉世矚目的成就。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對電力的需求越來越大,電力供應(yīng)開始出現(xiàn)緊張,在很多地方都出現(xiàn)了供電危機(jī),使其不得不采取限電、停電等措施,以緩解電力供應(yīng)的緊張。在如此嚴(yán)峻的形式下,加強(qiáng)對電力系統(tǒng)的安全維護(hù)至關(guān)重要,而繼電保護(hù)正是其中主要的保護(hù)手段之一。繼電保護(hù)對電力系統(tǒng)的維護(hù)有重大的意義。
一.繼電保護(hù)可以保障電力系統(tǒng)的安全、正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因?yàn)楫?dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常時,繼電保護(hù)可以實(shí)現(xiàn)在最短時間和最小區(qū)域內(nèi),自動從系統(tǒng)中切除故障設(shè)備,也可以向電力監(jiān)控警報系統(tǒng)發(fā)出信息,提醒電力維護(hù)人員及時解決故障,這樣繼電保護(hù)不僅能有效的防止設(shè)備的損壞,還能降低相鄰地區(qū)供電受連帶故障的機(jī)率。同時還可以有效的防止電力系統(tǒng)因種種原因,而產(chǎn)生時間長、面積廣的停電事故,是電力系統(tǒng)維護(hù)與保障最實(shí)用最有效的技術(shù)手段之一。
二繼電保護(hù)的順利開展在消除電力故障的同時,對社會生活秩序的正?;?jīng)濟(jì)生產(chǎn)的正?;龀隽素暙I(xiàn)。不僅確保社會生活和經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),還從一定程度上保證了社會的穩(wěn)定,人們生命財產(chǎn)的安全。前些年北美大規(guī)模停電斷電事故,就造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,引發(fā)了社會的動蕩,嚴(yán)重的威脅到了人們生命財產(chǎn)的安全。可見,電力系統(tǒng)的安全與否,不僅僅是照明失效的問題,更是社會安定、人們生命安全的問題。所以,繼電保護(hù)的有效性,就給社會各方面帶來了重大的影響。
第二章繼電保護(hù)裝置使用條件和維護(hù)
繼電保護(hù)裝置是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的基本條件,要實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的作用,就必須要具備有科學(xué)先進(jìn)、行之有效的繼電保護(hù)裝置,所謂“工欲善其事,必先利其器”,有了設(shè)備的支持,才真正具備了維護(hù)電力系統(tǒng)的能力。因此,要做好繼電保護(hù)的工作,就必須要重視保護(hù)的設(shè)備。而設(shè)備的質(zhì)量問題,直接決定了繼電保護(hù)的效果,因而必須對繼電保護(hù)的裝置提出較高的要求。
1.繼電保護(hù)裝置的靈敏性。即要求繼電器保護(hù)裝置,可以及時的把繼電保護(hù)設(shè)備,因?yàn)榉N種問題而出現(xiàn)的故障和運(yùn)行異常的情況,靈敏的反映到保護(hù)裝置上去,及時有效的反映其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障。以便相關(guān)部門和人員采取及時有效的防治措施。
2.可靠性。即要求繼電器保護(hù)裝置的正常,不能發(fā)生誤動或拒動等不正常的現(xiàn)象,在繼電器接線和回路接點(diǎn)上要保證其簡練有效。
3.快速性。即要求繼電設(shè)備能在最短時間內(nèi),消除故障和異常問題,以此保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定,同時可以把故障設(shè)備的損壞降到最低限度,以最快的速度啟動正常設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免出現(xiàn)由局部故障而造成全面故障的情況出現(xiàn)。
4.選擇性。即在要求繼電器在系統(tǒng)發(fā)生故障后,可能選擇性的斷開離故障點(diǎn)最近的開關(guān)或斷路器,有目標(biāo)的,有選擇性的切除故障部分,在實(shí)現(xiàn)最小區(qū)間故障切除的同時,保證系統(tǒng)其它正常部分最大限度地繼續(xù)運(yùn)行。
5.重要性。不僅要在選用上考慮其是否達(dá)到基本運(yùn)行條件的要求,還要在日常的檢測和維護(hù)上做好工作。
第三章電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的前景
我國繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展的,電力系統(tǒng)對運(yùn)行可靠性和安全性的要求不斷提高,也就要求繼電保護(hù)技術(shù)做出革新,以應(yīng)對電力系統(tǒng)新的要求。熔斷器是我國最初使用的保護(hù)裝置,隨著電力事業(yè)的發(fā)展,這種裝置已經(jīng)不再適用,而繼電保護(hù)裝置的使用,是繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的開始。我國的繼電保護(hù)裝置技術(shù)經(jīng)歷了機(jī)電式、整流式、晶體管式、集成電路式的發(fā)展歷程。隨著科技時代的來臨,我國的繼電保護(hù)技術(shù),也開始走向了科技時代。在未來的一段時間內(nèi),我國繼電保護(hù)的技術(shù)主要是朝微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)方向發(fā)展。
與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比,微機(jī)保護(hù)有其新的特點(diǎn)。一是全面提高了繼電保護(hù)的性能和有效性。主要表現(xiàn)在其有很強(qiáng)的記憶力,可以更有效的采取故障分量保護(hù),同時在自動控制等技術(shù),如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測上的使用,使其運(yùn)行的正確率得到進(jìn)一步提高。二是結(jié)構(gòu)更合理,耗能低。三是其可靠性和靈活性得到提高,比如其數(shù)字元件不易受溫度變化影響,具有自檢和巡檢的能力,而且操作人性化,適宜人為操作。而且可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的實(shí)效監(jiān)控。
微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)的這些特點(diǎn),使得這項(xiàng)技術(shù)在未來有著廣闊的發(fā)展前途,特別是在計算機(jī)高度發(fā)達(dá)的21世紀(jì),微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)將會有更大的拓展空間。在未來繼電保護(hù)技術(shù)將向計算機(jī)化,網(wǎng)絡(luò)化,智能化,保護(hù)、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化發(fā)展的趨向發(fā)展。
我國應(yīng)當(dāng)在繼電保護(hù)技術(shù)上增加投入,以便建立一套適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)安全運(yùn)行保障要求的繼電保護(hù)技術(shù),在繼電保護(hù)裝置的使用上要注意及時的更新,適應(yīng)我國各方面對電力安全使用的要求,為在未來切實(shí)的做好繼電保護(hù)工作提供最基本的設(shè)備支持。同時還應(yīng)該掌握世界繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展,在微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)上進(jìn)一步的增強(qiáng)研究引進(jìn)的力度,使我國的電力系統(tǒng)的安全系數(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平,為我國強(qiáng)勢的經(jīng)濟(jì)增長速度提供更完善的電力支持。