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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇繼電保護技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】繼電保護現狀發展
1繼電保護發展現狀
電力系統的飛速發展對繼電保護不斷提出新的要求,電子技術、計算機技術與通信技術的飛速發展又為繼電保護技術的發展不斷地注入了新的活力,因此,繼電保護技術得天獨厚,在40余年的時間里完成了發展的4個歷史階段。
建國后,我國繼電保護學科、繼電保護設計、繼電器制造工業和繼電保護技術隊伍從無到有,在大約10年的時間里走過了先進國家半個世紀走過的道路。50年代,我國工程技術人員創造性地吸收、消化、掌握了國外先進的繼電保護設備性能和運行技術[1],建成了一支具有深厚繼電保護理論造詣和豐富運行經驗的繼電保護技術隊伍,對全國繼電保護技術隊伍的建立和成長起了指導作用。阿城繼電器廠引進消化了當時國外先進的繼電器制造技術,建立了我國自己的繼電器制造業。因而在60年代中我國已建成了繼電保護研究、設計、制造、運行和教學的完整體系。這是機電式繼電保護繁榮的時代,為我國繼電保護技術的發展奠定了堅實基礎。
自50年代末,晶體管繼電保護已在開始研究。60年代中到80年代中是晶體管繼電保護蓬勃發展和廣泛采用的時代。其中天津大學與南京電力自動化設備廠合作研究的500kV晶體管方向高頻保護和南京電力自動化研究院研制的晶體管高頻閉鎖距離保護,運行于葛洲壩500kV線路上[2],結束了500kV線路保護完全依靠從國外進口的時代。
在此期間,從70年代中,基于集成運算放大器的集成電路保護已開始研究。到80年代末集成電路保護已形成完整系列,逐漸取代晶體管保護。到90年代初集成電路保護的研制、生產、應用仍處于主導地位,這是集成電路保護時代。在這方面南京電力自動化研究院研制的集成電路工頻變化量方向高頻保護起了重要作用[3],天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的集成電路相電壓補償式方向高頻保護也在多條220kV和500kV線路上運行。
我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究[4],高等院校和科研院所起著先導的作用。華中理工大學、東南大學、華北電力學院、西安交通大學、天津大學、上海交通大學、重慶大學和南京電力自動化研究院都相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統中獲得應用[5],揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面,東南大學和華中理工大學研制的發電機失磁保護、發電機保護和發電機?變壓器組保護也相繼于1989、1994年通過鑒定,投入運行。南京電力自動化研究院研制的微機線路保護裝置也于1991年通過鑒定。天津大學與南京電力自動化設備廠合作研制的微機相電壓補償式方向高頻保護,西安交通大學與許昌繼電器廠合作研制的正序故障分量方向高頻保護也相繼于1993、1996年通過鑒定。至此,不同原理、不同機型的微機線路和主設備保護各具特色,為電力系統提供了一批新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。可以說從90年代開始我國繼電保護技術已進入了微機保護的時代。
2繼電保護的未來發展
繼電保護技術未來趨勢是向計算機化,網絡化,智能化,保護、控制、測量和數據通信一體化發展。
2.1計算機化
隨著計算機硬件的迅猛發展,微機保護硬件也在不斷發展。原華北電力學院研制的微機線路保護硬件已經歷了3個發展階段:從8位單CPU結構的微機保護問世,不到5年時間就發展到多CPU結構,后又發展到總線不出模塊的大模塊結構,性能大大提高,得到了廣泛應用。華中理工大學研制的微機保護也是從8位CPU,發展到以工控機核心部分為基礎的32位微機保護。
南京電力自動化研究院一開始就研制了16位CPU為基礎的微機線路保護,已得到大面積推廣,目前也在研究32位保護硬件系統。東南大學研制的微機主設備保護的硬件也經過了多次改進和提高。天津大學一開始即研制以16位多CPU為基礎的微機線路保護,1988年即開始研究以32位數字信號處理器(DSP)為基礎的保護、控制、測量一體化微機裝置,目前已與珠海晉電自動化設備公司合作研制成一種功能齊全的32位大模塊,一個模塊就是一個小型計算機。采用32位微機芯片并非只著眼于精度,因為精度受A/D轉換器分辨率的限制,超過16位時在轉換速度和成本方面都是難以接受的;更重要的是32位微機芯片具有很高的集成度,很高的工作頻率和計算速度,很大的尋址空間,豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、地址總線都是32位的,具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能,并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。
電力系統對微機保護的要求不斷提高,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,與其它保護、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。這就要求微機保護裝置具有相當于一臺PC機的功能。在計算機保護發展初期,曾設想過用一臺小型計算機作成繼電保護裝置。由于當時小型機體積大、成本高、可靠性差,這個設想是不現實的。現在,同微機保護裝置大小相似的工控機的功能、速度、存儲容量大大超過了當年的小型機,因此,用成套工控機作成繼電保護的時機已經成熟,這將是微機保護的發展方向之一。天津大學已研制成用同微機保護裝置結構完全相同的一種工控機加以改造作成的繼電保護裝置。這種裝置的優點有:(1)具有486PC機的全部功能,能滿足對當前和未來微機保護的各種功能要求。(2)尺寸和結構與目前的微機保護裝置相似,工藝精良、防震、防過熱、防電磁干擾能力強,可運行于非常惡劣的工作環境,成本可接受。(3)采用STD總線或PC總線,硬件模塊化,對于不同的保護可任意選用不同模塊,配置靈活、容易擴展。
繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。但對如何更好地滿足電力系統要求,如何進一步提高繼電保護的可靠性,如何取得更大的經濟效益和社會效益,尚須進行具體深入的研究。\
2.2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,使人類生產和社會生活的面貌發生了根本變化。它深刻影響著各個工業領域,也為各個工業領域提供了強有力的通信手段。到目前為止,除了差動保護和縱聯保護外,所有繼電保護裝置都只能反應保護安裝處的電氣量。繼電保護的作用也只限于切除故障元件,縮小事故影響范圍。這主要是由于缺乏強有力的數據通信手段。國外早已提出過系統保護的概念,這在當時主要指安全自動裝置。因繼電保護的作用不只限于切除故障元件和限制事故影響范圍(這是首要任務),還要保證全系統的安全穩定運行。這就要求每個保護單元都能共享全系統的運行和故障信息的數據,各個保護單元與重合閘裝置在分析這些信息和數據的基礎上協調動作,確保系統的安全穩定運行。顯然,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。這在當前的技術條件下是完全可能的。
對于一般的非系統保護,實現保護裝置的計算機聯網也有很大的好處。繼電保護裝置能夠得到的系統故障信息愈多,則對故障性質、故障位置的判斷和故障距離的檢測愈準確。對自適應保護原理的研究已經過很長的時間,也取得了一定的成果,但要真正實現保護對系統運行方式和故障狀態的自適應,必須獲得更多的系統運行和故障信息,只有實現保護的計算機網絡化,才能做到這一點。
對于某些保護裝置實現計算機聯網,也能提高保護的可靠性。天津大學1993年針對未來三峽水電站500kV超高壓多回路母線提出了一種分布式母線保護的原理[6],初步研制成功了這種裝置。其原理是將傳統的集中式母線保護分散成若干個(與被保護母線的回路數相同)母線保護單元,分散裝設在各回路保護屏上,各保護單元用計算機網絡聯接起來,每個保護單元只輸入本回路的電流量,將其轉換成數字量后,通過計算機網絡傳送給其它所有回路的保護單元,各保護單元根據本回路的電流量和從計算機網絡上獲得的其它所有回路的電流量,進行母線差動保護的計算,如果計算結果證明是母線內部故障則只跳開本回路斷路器,將故障的母線隔離。在母線區外故障時,各保護單元都計算為外部故障均不動作。這種用計算機網絡實現的分布式母線保護原理,比傳統的集中式母線保護原理有較高的可靠性。因為如果一個保護單元受到干擾或計算錯誤而誤動時,只能錯誤地跳開本回路,不會造成使母線整個被切除的惡性事故,這對于象三峽電站具有超高壓母線的系統樞紐非常重要。
由上述可知,微機保護裝置網絡化可大大提高保護性能和可靠性,這是微機保護發展的必然趨勢。
2.3保護、控制、測量、數據通信一體化
在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據,也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心或任一終端。因此,每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能,而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能,亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。
目前,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不但要大量投資,而且使二次回路非常復雜。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。如果用光纖作為網絡的傳輸介質,還可免除電磁干擾。現在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已在研究試驗階段,將來必然在電力系統中得到應用。在采用OTA和OTV的情況下,保護裝置應放在距OTA和OTV最近的地方,亦即應放在被保護設備附近。OTA和OTV的光信號輸入到此一體化裝置中并轉換成電信號后,一方面用作保護的計算判斷;另一方面作為測量量,通過網絡送到主控室。從主控室通過網絡可將對被保護設備的操作控制命令送到此一體化裝置,由此一體化裝置執行斷路器的操作。1992年天津大學提出了保護、控制、測量、通信一體化問題,并研制了以TMS320C25數字信號處理器(DSP)為基礎的一個保護、控制、測量、數據通信一體化裝置。
2.4智能化
近年來,人工智能技術如神經網絡、遺傳算法、進化規劃、模糊邏輯等在電力系統各個領域都得到了應用,在繼電保護領域應用的研究也已開始[7]。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,應用神經網絡方法則可迎刃而解。例如在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一非線性問題,距離保護很難正確作出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動;如果用神經網絡方法,經過大量故障樣本的訓練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發生任何故障時都可正確判別。其它如遺傳算法、進化規劃等也都有其獨特的求解復雜問題的能力。將這些人工智能方法適當結合可使求解速度更快。天津大學從1996年起進行神經網絡式繼電保護的研究,已取得初步成果[8]。可以預見,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,以解決用常規方法難以解決的問題。
3結束語
建國以來,我國電力系統繼電保護技術經歷了4個時代。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步,繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。國內外繼電保護技術發展的趨勢為:計算機化,網絡化,保護、控制、測量、數據通信一體化和人工智能化,這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務,也開辟了活動的廣闊天地。
作者單位:天津市電力學會(天津300072)
參考文獻
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【關鍵詞】綜合自動化變電站;繼電保護系統;可靠性
近幾年來,隨著計算機通訊技術以及電子計算機技術的發展,電力系統也得到了迅速的發展,在電力系統的發展中,變電站自動化也成為專家學者研究的主要課題之一,變電站自動化就是調度管理和電網建設的自動化,變電站自動化能夠有效的減少電力企業人力、物力和財力的投入,在變電站自動化中,繼電保護是其中的關鍵技術,下面就根據變電站的實際情況探討綜合自動化變電站繼電保護系統的可靠性。
1.變電站繼電保護的實際要求
繼電保護作為電力系統的重要裝備之一,當變電站電力設備發生故障或者出現影響電力系統正常運營的因素時,繼電保護裝置就可以在第一時間消除這些不安全因素和故障。從這一層面可以看出,繼電保護在電力系統中有著十分重要的作用,一般情況下,對于繼電保護的設置需要滿足以下幾個要求:
1.1必須具有獨立性
要保證繼電保護裝置的獨立性,需要將電壓量和電流接入裝置內部,將回路開關設置成整體的系統,并將其引致保護裝置內部,但是嚴禁與其他設備通用,這樣設置就能夠保證繼電保護數據的獨立性。
1.2需要保持聯系性
如果完全將繼電保護裝置獨立于電力系統之外,就難以起到既定的作用,為了保證繼電保護裝置兼具獨立性和聯系性的特征,在繼電保護裝置與相關信息系統聯系時,需要使用繼電器空節點、計算機通訊接口、光電耦合器接口來進行連接,此外,為了保證繼電保護裝置的保護作用,需要選擇屏蔽電纜或者光纖電纜來進行連接,這兩種導線能夠能夠防止干擾信號對保護裝置的影響,可以很好的提升繼電保護的抗干擾性和運行可靠性。
1.3設置好跳合閘回路
對于繼電保護裝置必須要設置好單獨的跳合閘回路,這樣,在電力系統的運行出現故障時,繼電保護裝置就能夠及時將故障排除,減少電力企業的損失,同時,繼電保護裝置也能夠將告警信號和動作信號顯示出來,工作人員就能夠發現故障發生的部位和實際情況并有針對性的采取措施,將損失控制到最小化。
2.繼電保護裝置的安裝方式
就現階段下我國的情況來看,繼電保護裝置的安裝方式有兩種:
2.1集中式安裝方式
集中式安裝方式在以往的應用范圍十分廣泛,這種安裝方式就是將繼電保護裝置放置于保護柜之內,使用這種安裝方式,監控系統與繼電保護裝置的聯系則使用管理單元數字信號的傳輸來實現,集中式安裝方式的占地面積很小,也能夠節約通信電纜的使用,便于管理人員對其進行統一管理,也可以保證設備在良好的環境中運行。
2.2分散式安裝方式
分散式安裝方式就是將繼電保護裝置設置于開關位置,每個開關必須要配備好相應的保護系統,再將監控系統置于控制室之中,這樣,監控系統與繼電保護裝置的連接主要由管理單元數字信號來聯系,這種安裝方式可以及時的消除不安全因素及電力設備的故障,保證整個設備的正常運轉。
3.繼電保護裝置安裝方式的選擇
變電站的建立方式主要由子系統的建立來決定,在建立繼電保護裝置時,需要優先使用分散式安裝方式,把繼電保護裝置設置在設備開關處或者開關處附近,并使用微機控制的方式進行控制。這種設置方式最大的優點就是能夠節約電纜的使用,并提升整個繼電保護裝置運行的安全性,此外,這種保護裝置子系統使用的是就地設置的方式,這就大幅減少二次設備安裝帶來的土地損失。當然,不同的繼電保護裝置使用的安裝方式都會有所不同,在決定要采取哪種安裝方式前,需要對現場的條件進行考察,將場地中的電纜設備和其他的條件盡可能的利用起來,不管使用何種安裝方式,都要達到減少費用、節約投資的目的。就目前來看,很多中低壓變電站會使用集中式處理方式,這種方式的通信電纜小、干擾性小,高壓變電站,則可以使用分散式安裝與集中式安裝混合的方式來安裝。
4.綜合自動化變電站繼電保護系統的可靠性
在綜合自動化變電站的運行過程中,繼電保護裝置可能會由于各種因素出現故障,為了提高變電站運行的安全性,必須要加強繼電保護裝置的維護、管理和檢修,以便從整體上提升變電站的服務水平。據有關的數據調查顯示,導致繼電保護裝置出現故障一般由三種因素所致,即產品質量、設計中的故障以及二次維護的漏洞。繼電保護裝置在自主檢查以及儲存故障方面,具有很大的優勢。一般情況下,對于繼電保護裝置可靠性分析主要針對裝置的正常使用率、使用時間、異常情況進行分析,并得出結論,如果在數據傳輸的過程中發生異常情況,就需要對繼電保護裝置的可靠性進行分析,從而降低系統對繼電保護裝置的依賴性,以便達到系統的統一性和協調性,防止繼電保護裝置故障對于系統帶來的不良影響。
5.結語
在現階段下,我國電網正處在發展的階段,這就給變電站綜合自動化系統的建設提供了一定的發展機遇,繼電保護裝置作為變電站的核心因素,具有十分重要的意義,在實際的工作過程中,必須加強對繼電保護裝置的管理和維護。
【參考文獻】
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【論文摘要】:繼電保護裝置在電力系統中發揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統的運行造成重大影響,因此如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們日益關注的重要課題。文章分析了繼電保護裝置狀態檢修的時機,以及如何利用狀態檢修提高繼電裝置的安全性。
繼電保護裝置在電力系統中發揮著重要作用,其正常工作與否將對電力系統的運行造成重大影響,如何提高繼電保護裝置的可靠性也就成為人們日益關注的重要課題。因此,有必要對電力系統"狀態檢修"進行梳理和分析,以期對今后的工作有所助益。
一、狀態檢修定義
狀態檢修,也叫預知性維修,顧名思義就是根據設備運行狀態的好壞來確定是否對設備進行檢修。狀態檢修是根據設備的狀態而進行的預防性作業。狀態檢修的目標是減少設備停運時間,提高設備可靠性和可用系數,延長設備壽命,降低運行檢修費用,改善設備運行性能,提高經濟效益。
二、繼電保護裝置的"狀態"識別
1. 重視設備初始狀態的全面了解
設備的初始狀態如何,對其今后的安全運行有著決定性的影響。設備良好的初始狀態是減少設備檢修維護工作量的關鍵,也是狀態檢修工作的關鍵環節。因此,實現狀態檢修首先要做好設備的基礎管理工作。需要特別關注的有兩個方面的工作,一方面是保證設備在初始時是處于健康的狀態,不應在投入運行前具有先天性的不足。另一方面,在設備運行之前,對設備就應有比較清晰的了解,掌握盡可能多的'指紋'信息。包括設備的銘牌數據、型式試驗及特殊試驗數據、出廠試驗數據、各部件的出廠試驗數據及交接試驗數據和施工記錄等信息。
2. 注重設備運行狀態數據的統計分析
要實行狀態檢修, 必須要有能描述設備狀態的準確數據。也就是說, 要有大量的有效信息用于分析與決策。設備部件在載荷和環境條件下產生的磨損、腐蝕、應力、蠕變、疲勞和老化等原因,最后失效造成設備損壞而停止運行。這些損壞是逐漸發展的,一般是有一定規律的,在不同狀態下,有的是物理量的變化,有的是化學量的變化,有的是電氣參數的變化,另外,還有設備的運轉時間、啟停次數、負荷的變化、越限數據與時間、環境條件等。因此要加強對繼電保護裝置歷史運行狀態的數據分析。
3. 應用新的技術對設備進行監測和試驗
開展狀態檢修工作,大量地采用新技術是必然的。在目前在線監測技術還不夠成熟得足以滿足狀態檢修需要的情況下,只有在線數據與離線數據相結合,進行多因素地綜合分析評價,才有可能得到更準確、可信的結論。此外,還可以充分利用成熟的離線監測裝置和技術,如紅外熱成像技術、變壓器繞組變形測試等,對設備進行測試,以便分析設備的狀態,保證設備和系統的安全。
三、開展繼電保護狀態檢修應注意的問題
1. 要嚴格遵循狀態檢修的原則
實施狀態檢修應當依據以下原則:一是保證設備的安全運行。在實施設備狀態檢修的過程中,以保證設備的安全運行為首要原則,加強設備狀態的監測和分析,科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目,同時制定相應的管理制度。二是總體規劃,分步實施,先行試點,逐步推進。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革,是一項復雜的系統工程,而我國又尚處于探索階段,因此,實施設備狀態檢修既要有長遠目標、總體構想,又要扎實穩妥、分步實施,在試點取得一定成功經驗的基礎上,逐步推廣。三是充分運用現有的技術手段,適當配置監測設備。
2. 重視狀態檢修的技術管理要求
狀態檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統中通常是處于靜態的,但在電力系統中,需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統故障時是否能快速準確地動作,即要把握繼電保護裝置動態的"狀態"。因此,根據對繼電保護裝置靜態特性的認識,對其動態特性進行判斷顯然是不合適的。因此,通過模擬繼電保護裝置在電力事故和異常情況下感受的參數,使繼電保護裝置啟動和動作,檢查繼電保護裝置應具有的邏輯功能和動作特性,從而了解和把握繼電保護裝置狀況,這種繼電保護裝置的檢驗,對于電力系統是很有必要的和必須的。 轉貼于
3. 開展繼電保護裝置的定期檢驗
實行狀態檢驗以后, 為了確保繼電保護和自動裝置的安全運行,要加強定期測試,所有集成、微機和晶體管保護要每半年進行一次定期測試,測試項目包括:微機保護要打印采樣報告、定值報告、零漂值,并要對報告進行綜合分析,做出結論;晶體管保護要測試電源和邏輯工作點電位,現場發現問題要找出原因, 及時處理。
4. 高素質檢修人員的培養
高素質檢修人員是狀態檢修能否取得成功的關鍵。在傳統的檢修模式中, 運行人員是不參與檢修工作的。狀態檢修要求運行人員與檢修有更多聯系, 因為運行人員對設備的狀態變化非常了解, 他們直接參與檢修決策和檢修工作對提高檢修效率和質量有積極意義。其優點是可以加強運行部門的責任感; 取消不必要的環節, 節約管理費用; 迅速采取檢修措施, 消除設備缺陷。
綜上所述,狀態檢修是根據設備運行狀況而適時進行的預知性檢修,"應修必修"是狀態檢修的精髓。狀態檢修既不是出了問題才檢修,也不是想什么時候檢修才檢修。實行狀態檢修仍然要貫徹"預防為主"的方針,通過適時檢修,提高保護裝置運行的安全可靠性,提高繼電保護裝置的正確動作率。因此,實行"狀態檢修"的單位一定要把電力設備的"狀態"搞清楚,對設備"狀態"把握不準時,一定要慎用"狀態檢修"。
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【關鍵詞】變壓器繼電保護 變壓器 繼電保護 故障 繼電保護裝置
【中圖分類號】TM77【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158(2013)07-0433-02
一.引言
電力系統是保障我國經濟快速發展的重要能源支柱,而變壓器是供電系統中較為重要的電氣原件,其可靠的結構,相對較少的故障機會,使得變壓器被廣泛應用于電力系統中。雖然變壓器具有相對穩定的運行狀態,但在實際的工作中,也難免會存在各種類型的故障,導致變壓器異常運行。為了提高變壓器的安全運行能力,將變壓器的異常運行影響降到最小值,就有必要根據變壓器的容量大小,來設置提高變壓器可靠性的繼電保護裝置。
二. 變壓器的常見故障
1. 聲音異常
變壓器在正常運行時,會發出連續均勻的“嗡嗡”聲。如果產生的聲音不均勻或有其他特殊的響聲,就應視為變壓器運行不正常,并可根據聲音的不同查找出故障,進行及時處理。主要有以下幾方面故障:
(1)電網發生過電壓。電網發生單相接地或電磁共振時,變壓器聲音比平常尖銳。出現這種情況時,可結合電壓表計的指示進行綜合判斷。
(2)變壓器過載運行。負荷變化大,又因諧波作用,變壓器內瞬間發生“哇哇”聲或“咯咯”的間歇聲,監視測量儀表指針發生擺動,且音調高、音量大。變壓器夾件或螺絲釘松動、聲音比平常大且有明顯的雜音,但電流、電壓又無明顯異常時,則可能是內部夾件或壓緊鐵芯的螺絲釘松動,導致硅鋼片振動增大。
(3)變壓器局部放電。若變壓器的跌落式熔斷器或分接開關接觸不良時,有“吱吱”的放電聲;若變壓器的變壓套管臟污,表面釉質脫落或有裂紋存在,可聽到“嘶嘶”聲;若變壓一器內部局部放電或電接不良,則會發出“吱吱”或“僻啪”聲,而這種聲音會隨離故障的遠近而變化,這時,應對變壓器馬上進行停用檢測。
2.油溫異常
變壓器在正常條件下,油溫比平時高出10攝氏度以上或負載不變而溫度不斷上升(在冷卻裝置運行正常的情況下)測可判斷為變壓器內部出現異常。主要為:
(1)內部故障引起溫度異常。其內部故障,如繞組匝間或層間短路、線圈對圍屏放電、內部引線接頭發熱、鐵芯多點接地使渦流增大過熱、零序不平衡電流等漏磁通過與鐵件油箱形成回路而發熱等因素引起變壓器溫度異常。發生這些情況時,還將伴隨著瓦斯或差動保護動作。故障嚴重時,還有可能使防爆管或壓力釋放閥噴油,這時應立即將變壓器停用檢修。
(2)冷卻器運行不正常所引起的溫度異常。冷卻器運行不正常或發生故障,如潛油泵停運、風扇損壞、散熱器管道積垢、冷卻效果不佳、散熱器閥門沒有打開、溫度計指示失靈等諸多因素引起溫度升高,應對冷卻器系統進行維護和沖洗,以提高其冷卻效果。
3.氣味、顏色異常
(1)防爆管防爆膜破裂:防爆管防爆膜破裂會引起水和潮氣進入變壓器內,導致絕緣油乳化及變壓器的絕緣強度降低。套管閃絡放電:營管閃絡放電會造成發熱導致老化,絕緣受損甚至引起爆炸。引線(接線頭)、城卡處過熱引起異常:套管接線端部緊固部分松動或引線頭線鼻子滑牙等,接觸面發生氧化嚴重,使接觸過熱,顏色變暗失去光澤,表面鍍層也遭破壞。
(2)套管污損引起異常:套管污損產生電暈、閃絡會發生臭氧味,冷卻風扇、油泵燒毀會發出燒焦氣味。
另外,吸潮過度、墊圈損壞、進入油室的水量太多等原因會造成吸濕劑變色。
4.其他故障。
箱體內故障:繞組的相間短路、接地短路、匝間短路以及鐵心燒損;箱體外故障:管及其引出線的相間短路和在中性點直接接地側的單相接地短路。
三.變壓器的繼電保護基本原則
對作用于跳閘的繼電保護,在技術上有5個基本原則:可靠性、靈敏性、選擇性、速動性以及經濟性。
1.可靠性。可靠性指在該保護裝置規定的保護范圍內,發生了它應該動作的
故障時,它不應該拒絕動作而在任何其他該保護不應該動作的情況下,則不應該誤動作,可靠性主要指保護裝置本身的質量和運行維護水平而言,可以用拒動率和誤動率來衡量 當兩者愈小則保護的可靠性愈高。為保證可靠性應采用由可靠的硬件和軟件構成的裝置,并應具有必要的自動監測,閉鎖報警等措施。
2.靈敏性。靈敏性是指保護裝置對其保護區內發生故障或不正常運行狀態的反應能力用靈敏系數來衡量。 如下圖:
3. 選擇性。選擇性是指當供電系統發生故障時,首先由故障設備或線路本身保護且出故障,當故障設備或線路的保護或斷路器拒動時應由相鄰設備或線路的保護將故障切除。
4.速動性。速動性是指繼電保護裝置應能盡快地切除故障,以減少設備及用戶在大電流低電壓運行的時間,降低設備的損壞程度,提高系統并列運行的穩定性,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。一般從裝置速動保護充分發揮零序瞬時段保護及相間速斷保護的作用,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。
5. 經濟性。經濟性是指在經濟上以最少的投資達到最高程度的保護原則。
四.變壓器的保護
1.瓦斯保護。
容量為800KVA及以上的油浸式變壓器,均應裝設瓦斯保護。當油箱內部故障產生輕微瓦斯或油面下降時,保護裝置應瞬時動作于信號;當產生大量瓦斯時,瓦斯保護應動作于斷開變壓器各電源測斷路器。對于高壓側未裝設斷路器的線路一變壓器組,未采取使瓦斯保護能切除變壓器內部故障的技術措施時,瓦斯保護可僅動作于信號。對于容量為400KVA以上的車間內油浸式變壓器,也應裝設瓦斯保護。
2. 相間短路的后備保護。
過電流保護宜用于降壓變壓器,復合電壓起動的過電流保護宜用升壓變壓器,系統聯絡變壓器和采用過電流保護不滿足靈敏度要求的降壓變壓器,63MVA及以上的升壓變壓器,采用負序電流保護及單相式低電壓起動的過電流保護對于大型升壓變壓器或系統聯絡變壓器,為滿足靈敏度要求,可采用阻抗保護。其作用是用來防御外部相間短路引起的過電流,并作為瓦斯保護和縱差動保護(或電流速斷保護)的后備.保護延時動作于跳開斷路器。
3. 過負荷保護
過負荷保護主要應用于:對于0.4MVA及以上的變壓器,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,應裝設過負荷保護。其作用為對于自耦變壓器或多繞組變壓器,保護裝置應能反應公共繞組及各側的過負荷情況。過負荷保護經延時動作于信號。
五、結束語
變壓器的繼電保護裝置必須要具有快速性和靈敏性,才能準確的反映變壓器的運行故障,能在最短的時間內將故障或異常消除,并將事故降低,提高系統的整體可靠性,能在最大程度上提供安全用電。
參考文獻
[1] 金鳳羽,李正明,JIN Feng-yuLI Zheng-ming,基于感應電壓比的大型變壓器繼電保護 [期刊論文] 《繼電器》 ISTIC EI PKU 2006年19期
本文作者主要就我國電力系統繼電保護技術的發展現狀、繼電保護的配置及發展趨勢做了闡述,同時對智能電網繼電保護裝置簡介、維護及實際應用進行了探討。
論文關鍵詞:繼電保護 配置應用 維護 發展
1.前言
近年來,隨著電子及計算機通信技術的快速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力,同時也給繼電保護技術不斷的提出了新的要求。作為繼電保護技術如何才能有效的遏制故障,使電力系統的運行效率及運行質量得到有效的保障,是繼電保護工作技術人員需要解決的技術問題。
2.繼電保護發展現狀
20世紀60-80年代是晶體管繼電保護技術蓬勃發展和廣泛應用的時期。70年代中期起,基于集成運算放大器的集成電路保護投入研究,到8O年代末集成電路保護技術已形成完整系列,并逐漸取代晶體管保護技術,集成電路保護技術的研制、生產、應用的主導地位持續到90年代初。與此同時,我國從70年代末即已開始了計算機繼電保護的研究,高等院校和科研院所起著先導的作用,相繼研制了不同原理、不同型式的微機保護裝置。1984年原華北電力學院研制的輸電線路微機保護裝置首先通過鑒定,并在系統中獲得應用,揭開了我國繼電保護發展史上新的一頁,為微機保護的推廣開辟了道路。在主設備保護方面,關于發電機失磁保護、發電機保護和發電機---變壓器組保護、微機線路保護裝置、微機相電壓補償方式高頻保護、正序故障分量方向高頻保護等也相繼通過鑒定,至此,不同原理、不同機型的微機線路保護裝置為電力系統提供了新一代性能優良、功能齊全、工作可靠的繼電保護裝置。隨著微機保護裝置的研究,在微機保護軟件、算法等方面也取得了很多理論成果,此時,我國繼電保護技術進入了微機保護的時代。
3.電力系統中繼電保護的配置
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。
4.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。
5.繼電保護裝置簡介、維護及實際應用
5.1.繼電保護裝置的簡介
(1)WSTJ-1微機式繼電保護數字通訊接口裝置
這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置,這套裝置采用傳統數字通信5群中的64kbi/s數據接口,但是卻利用了最先進的專業光纜通道傳輸多路繼電保護的開關量信號。
裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合,實現閉鎖式或允許式保護邏輯,構成方向比較縱聯保護。該裝置可與微機線路保護配合,構成各種閉鎖式和允許式保護。(2)繼電保護裝置的維護
(a)對新投運好和運作中的繼電保護裝置應按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗條例》要求的項目進行檢驗;一般對10kV~35kV用戶的繼電保護裝置,應該每兩年進行一次檢驗,對供電可靠性較高的35kV及以上用戶每年進行一次檢驗。(b)在交接班時應檢查中央信號裝置、閃光裝置的完好情況,并檢查直流系統的絕緣情況、電容儲能裝置的能量情況等。(c)對操作電源進行定期維護。(d)對繼電器、端子排以及二次線將進行定期清掃、檢查,此工作可以帶電進行,也可以停電進行,但必須有兩人在場,其中一人工作,一人監護;必須嚴格遵守《電業安全工作規程》中的有關要求,所用的工具應具備可靠絕緣手柄;清掃二次線上的塵土時,應由盤上部往下部進行;遇有活動的線頭,應將其擰緊,以防止造成電流互感器二次回路、開路,而危及人身安全。
(3)全數字繼電保護測試裝置
全數字繼電保護測試裝置具有數字化、模塊化、小型化、嵌入式人機界面等功能,主要技術特點為高壓保護、測量裝置等,滿足IEC61850-9-1標準的數字量信號的情況下,從硬件結構和軟件設計實現覺得保護裝置的全數字操作目標。
整機采用兩套DSP+CPLD分別作為信號發生和人機監控模塊,其中主控DSP系統采用以太網模塊和自定義的內部通信協議,通過模塊間內部CAN通訊接口傳輸測試數據,而監控DSP系統賦予了整機人機交互和保護自檢功能。該裝置能夠滿足新型微機保護裝置研發中對數字量繼電保護測試數據的需要。
她話語不多,個頭不高,身材瘦瘦,但卻有著男兒一樣的錚錚鐵骨,在看似枯燥的繼電保護專業里,埋頭苦干,一干就是20年,她就是熱電公司繼電班班長、首屆龍江技術能手獲得者芹。
1988年,芹畢業于礦業學院工業電氣自動化專業。多年來,她曾榮獲該公司三八女狀元、巾幗女狀元標兵、先進工作者、第二屆職工運動會女能手和《電力系統專業競賽發電系統》省繼電保護競賽第三名等稱號。
她曾先后在電氣運行、電氣車間繼電班工作。無論在哪一個工作崗位,她都不斷豐富自己的業務知識,提高自身的業務技能,把自己造就成為一名新時期自尊、自信、自立、自強的技術型女職工。她的企管論文《應用目標管理實現繼電保護裝置正確動作》榮獲省電力工業局企業管理現代化成果三等獎,自行編制了《wfb-100型發變組微機保護檢驗規程》、《glq-2型微機故障錄波器檢驗規程》、《lbd發變組微機故障錄波器檢驗規程》等熱電公司企業標準。
20年的工作經歷使她堅信只要持之以恒,平凡的崗位一樣會開出幸福的花朵。她將解決難題當成是檢驗業務、積累經驗、豐富閱歷的最佳練兵之機。在電氣運行工作的兩年里,她系統地了解和學習了電氣一次設備及運行規程,準確地掌握了電氣設備運行技術,為日后到繼電班工作打下了良好的基礎。1990年11月由于工作需要她被分到繼電班。為系統地掌握公司8機50mw機組繼電保護配置原理,她從繼電保護原理、電氣設備基礎學起,翻閱大量的圖紙,虛心向班中有經驗的老師傅學習,邊學、邊問、邊記筆記,在工程改造、現場消缺及保護定檢中積累了豐富的現場經驗。1991年她和同事一起將可靠性不高的老式光線式錄波器,更換成一臺glq-2型微機故障錄波器。
她和班中其他三位男同志一起參與了兩臺125mw新機組的電氣設備繼電保護裝置及自動裝置、電氣設備二次回路的檢驗、調試、驗收工作。期間,對電氣二次回路接線存在的重大問題提出改進意見,得以保證兩臺機組一次性試運成功,實現了機組連續運行168個小時的記錄。
1號機組大修時,在對1號機變保護定檢中發現發電機差動保護ct斷線保護邏輯在設計上存在重大缺陷,如果設備正常(來源:文秘站 )運行,當ct斷線時差動保護會誤動,造成機組停機,這將給公司造成直接經濟損失25萬元,間接經濟損失將無法估量。她與廠家聯系對軟件多次進行修改,直到完全符合要求,確保了保護動作的正確性。
8月,由于跑水導致8號機2號勵磁整流柜燒損,而8號機圖紙丟失、技術資料不全,給二次回路的恢復工作帶來一定的困難。她與同事一起合作僅用一天時間就將所有二次線進行恢復,為公司減少經濟損失5萬元。
9月,她擔任繼電班班長。由于繼電班所管轄的設備多、雜,涉及的面廣,設備缺陷具有突發性、偶然性,夜里無論多晚只要電話鈴聲一響,她立即趕到現場對缺陷進行處理,原本就很瘦弱的她越發顯得單薄。但是好強的她,從沒有在領導面前提過困難,總是主動完成公司及車間交給的各項生產任務。
在老機6kv五段備自投低切回路改造過程中,她和班中同事一起將工作電源6506開關及備用電源6005開關進行改造,修舊利廢,在原有的保護屏上利用廢棄的繼電器對回路進行改造,僅此一項就為公司節約資金20余萬元。
擔任班長后,她將工作重點放在了業務培訓上。由于班中年輕的同志比較多,她針對每個人不同特點,將自已多年所學毫無保留傳授給新人,并積極創造機會對他們進行理論知識和實際技能的培訓工作。
[論文摘要]闡述繼電保護在供電系統中的作用,并對繼電保護故障及處理方法進行分析。
一、前言
隨著電力系統的高速發展和計算機技術,通訊技術的進步,繼電保護向著計算機化、網絡化,保護、測量、控制、數據通信一體化和人工智能化方向進一步快速發展。與此同時越來越多的新技術、新理論將應用于繼電保護領域,這要求我們繼電保護工作者不斷求學、探索和進取,達到提高供電可靠性的目的,保障電網安全穩定運行。
二、繼電保護在供電系統障礙中的作用
(一)保證繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提
繼電系統的可靠性是發揮繼電保護裝置作用的前提。一般來說繼電保護的可靠性主要由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置以及正常的運行維護和管理來保證。
(二)繼電保護在電力系統安全運行中的作用
繼電保護在電力系統安全運行中的作用主要有以下三點:
1.保障電力系統的安全性。當被保護的電力系統元件發生故障時,應該由該元件的繼電保護裝置迅速準確地給脫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系統元件本身的損壞,降低對電力系統安全供電的影響,并滿足電力系統的某些特定要求(如保持電力系統的暫態穩定性等)。
2.對電力系統的不正常工作進行提示。反應電氣設備的不正常工作情況,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同(例如有無經常值班人員)發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動地進行調整,或將那些繼續運行會引起事故的電氣設備予以切除。反應不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。
3.對電力系統的運行進行監控。繼電保護不僅僅是一個事故處理與反應裝置,同時也是監控電力系統正常運行的裝置。
三、繼電保護常見故障
電壓互感器二次電壓回路在運行中出現故障是繼電保護工作中的一個薄弱環節。作為繼電保護測量設備的起始點,電壓互感器對二次系統的正常運行非常重要,PT二次回路設備不多,接線也不復雜,但PT二次回路上的故障卻不少見。由于PT二次電壓回路上的故障而導致的嚴重后果是保護誤動或拒動。據運行經驗,PT二次電壓回路異常主要集中在以下幾方面:PT二次中性點接地方式異常;表現為二次未接地(虛接)或多點接地。二次未接地(虛接)除了變電站接地網的原因,更多是由接線工藝引起的。這樣PT二次接地相與地網間產生電壓,該電壓由各相電壓不平衡程度和接觸電阻決定。這個電壓疊加到保護裝置各相電壓上,使各相電壓產生幅值和相位變化,引起阻抗元件和方向元件拒動或誤動。PT開口三角電壓回路異常;PT開口三角電壓回路斷線,有機械上的原因,短路則與某些習慣做法有關。在電磁型母線、變壓器保護中,為達到零序電壓定值,往往將電壓繼電器中限流電阻短接,有的使用小刻度的電流繼電器,大大減小了開口三角回路阻抗。當變電站內或出口接地故障時,零序電壓較大,回路負荷阻抗較小,回路電流較大,電壓(流)繼電器線圈過熱后絕緣破壞發生短路。短路持續時間過長就會燒斷線圈,使PT開口三角電壓回路在該處斷線,這種情況在許多地區發生過。PT二次失壓;PT二次失壓是困擾使用電壓保護的經典問題,糾其根本就是各類開斷設備性能和二次回路不完善引起的。
電流互感器是供給繼電保護和監控系統判別系統運行狀態的重要組件。作為繼電保護對電流互感器的基本要求就是電流互感器能夠真實地反映一次電流的波形,特別是在故障時,不但要求反映故障電流的大小,還要求反映電流的相位和波形,甚至是反映電流的變化率。而傳統的電磁式電流互感器是利用電磁感應原理通過鐵心耦合實現
一、二次電流變換的。由于鐵心具有磁飽和特性,是非線性組件,當一次電流很大,特別是一次電流中非周期分量的存在將使嚴重飽和,勵磁電流成幾十倍、幾百倍增加,而且含有大量非周期分量和高次諧波分量,造成二次電流嚴重失真,嚴重影響了繼電保護的正確動作。由電工基礎理論可知,電流互感器在嚴重飽和時,其一次電流中的直流分量很大,使其波形偏于時間軸的一側。鐵心中有剩磁,且剩磁方向與勵磁電流中直流分量產生的磁通方向相同,在短路電流直流分量和剩磁的共同作用下,鐵心在短路后不到半個周期就飽和了。于是,一次電流全部變為勵磁電流,二次電流幾乎為0。由于電流互感器嚴重飽和,使其傳變特性變差甚至輸出為0,才導致了斷路器保護的拒動,引起主變壓器后備保護越級跳閘。
針對目前微機繼電保護裝置自身的特點,造成了微機保護裝置故障一般有以下這些原因:電源問題,比如電源輸出功率的不足會造成輸出電壓下降,若電壓下降過大,會導致比較電路基準值的變化,充電電路時間變短等一系列問題,從而影響到微機保護的邏輯配合,甚至邏輯功能判斷失誤。尤其是在事故發生時有出口繼電器、信號繼電器、重動繼電器等相繼動作,要求電源輸出有足夠的功率。如果現場發生事故時,微機保護出現無法給出后臺信號或是重合閘無法實現等現象,應考慮電源的輸出功率是否因元件老化而下降。對逆變電源應加強現場管理,在定期檢驗時一定要按規程進行逆變電源檢驗。干擾和絕緣問題,微機保護的抗干擾性能較差,對講機和其他無線通信設備在保護屏附近使用,會導致一些邏輯元件誤動作。微機保護裝置的集成度高,布線緊密。長期運行后,由于靜電作用使插件的接線焊點周圍聚集大量靜電塵埃,可使兩焊點之間形成了導電通道,從而引起繼電保護故障的發生。
四、繼電保護故障處理方法
(一)替換法
用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護裝置內部故障最常用方法。當一些微機保護故障,或一些內部回路復雜的單元繼電器,可用附近備用或暫時處于檢修的插件、繼電器取代它。如故障消失,說明故障在換下來的元件內,否則還得繼續在其他地方查故障。
(二)參照法
通過正常與非正常設備的技術參數對照,從不同處找出不正常設備的故障點。此法主要用于查認為接線錯誤,定值校驗過程中發現測試值與預想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。在進行回路改造和設備更換后二次接線不能正確恢復時,可參照同類設備接線。在繼電器定值校驗時,如發現某一只繼電器測試值與其整定值相差甚遠,此時不可輕易判斷此繼電器特性不好,或馬上去調整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路的同類繼電器進行比較。
(三)短接法
將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,來判斷故障是存在短接線范圍內,還是其他地方,以此來縮小故障范圍。此法主要用于電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉換開關的接點是否好。
(四)直觀法
處理一些無法用儀器逐點測試,或某一插件故障一時無備品更換,而又想將故障排除的情況。10KV開關拒分或拒合故障處理。在操作命令下發后,觀察到合閘接觸器或跳閘線圈能動作,說明電氣回路正常,故障存在機構內部。到現場如直接觀察到繼電器內部明顯發黃,或哪個元器件發出濃烈的焦味等便可快速確認故障所在,更換損壞的元件即可。
(五)逐項拆除法
將并聯在一起的二次回路順序脫開,然后再依次放回,一旦故障出現,就表明故障存在哪路。再在這一路內用同樣方法查找更小的分支路,直至找到故障點。此法主要用于查直流接地,交流電源熔絲放不上等故障。如直流接地故障。先通過拉路法,根據負荷的重要性,分別短時拉開直流屏所供直流負荷各回路,切斷時間不得超過3秒,當切除某一回路故障消失,則說明故障就在該回路之內,再進一步運用拉路法,確定故障所在支路。再將接地支路的電源端端子分別拆開,直至查到故障點。如電壓互感器二次熔絲熔斷,回路存在短路故障,或二次交流電壓互串等,可從電壓互感器二次短路相的總引出處將端子分離,此時故障消除。然后逐個恢復,直至故障出現,再分支路依次排查。如整套裝置的保護熔絲熔斷或電源空氣開關合不上,則可通過各塊插件的拔插排查,并結合觀察熔絲熔斷情況變化來縮小故障范圍。
關鍵詞:電力變壓器 繼電保護裝置 運用
中圖分類號:TM41 文獻標識碼:A 文章編號:1003-9082 (2017) 04-0238-01
引言
電力企業是中國的基礎能源單位,隨著近年來電網規模的不斷擴大,就要對電力變壓器合理應用。電力系統安全穩定地運行,繼電保護裝置所發揮的作用是需要高度重視的,特別是對電力變壓器的保護,不僅使變壓器運行安全,而且能夠保證變壓器持續運行,提高運行效率,降低故障發生率。
一、電力變壓器的繼電保護方案
電力變壓器要科學有效地運行,就要對可能發生的故障進行分析,以采取相應的繼電保護方案,做到保護到位。一旦有故障發生,繼電保護裝置就可以及時作出反應,啟動斷路器將故障線路切斷,并發出警報信號,讓運維人員采取必要的技術措施,確保故障及時消除[1]。繼電保護裝置對變壓器實施保護,還可以起到一定的后備作用。
1.電力變壓器的繼電保護采用差動保護方案
通常在電力變壓器的套管以及引出線部位都會出現短路故障。變壓器的容量如果超過6.3兆伏安,就需要對速斷保護裝置進一步強化,當變壓器處于并列運行狀態的時候,就要對繼電保護裝置進行檢查,保證其正常運行。電力變壓器如果有備用電壓器,或者是變壓器處于獨立運行狀態,就需要對后備保護時限合理控制。如果短路故障已經超過0.5秒,就需要采用快速切斷保護措施。如果變壓器的容量已經超過6.3兆伏安,速斷保護就很難發揮保護作用,此時,就要采用縱差聯動保護[24]。當高壓側電壓已經超過330千伏的時候,采用雙重差動保護就可以對故障有效解決。對于變壓器組的控制,啟動斷路器就可以發揮保護作用。如果沒有連接斷路器,就可以采用差動保護措施。
2.電力變壓器的繼電保護采用瓦斯保護方案
電力變壓器運行中,如果存在故障,為了能夠讓故障充分實現,就需要采取瓦斯保護措施。如果線路產生短路、油面降低等等,采用瓦斯保護方案可以保證油浸式變壓器良性運行。對于變壓器而言,瓦斯保護是非常重要的,能夠將故障有效地反映出來。比如,電力變壓器的油箱內部、繞組匝間或者鐵芯如果存在短路問題,啟動瓦斯保護就可以確保保護各位靈敏,加之結構簡單,如果電路存在故障,瓦斯保護就可以立即啟動。瓦斯保護還會受到諸多因素的影響而引起誤動作,因此需要對影響因素予以高度關注。
3.電力變壓器的繼電保護采用過電流保護方案
電力變壓器的繼電保護采用過電流保護方案,如果變壓器運行中存在電流故障,救護立即反映。如果瓦斯保護不發揮作用,過電流保護就可以發揮后備保護作用。復合電壓啟動的過程中,也需要采用電流保護措施。另外,還要實施必要的阻抗保護,通常電流保護靈敏度不高的情況下就可以采用阻抗保護,由于其具有較高的靈敏度,因此應用是非常廣泛的。
二、電力變壓器運行中繼電保護裝置保護的具體應用
1.繼電保護裝置的差動保護
電力變壓器運行中繼電保護裝置可以起到差動保護作用,即電流得以加強,通過對比電流相位,以起到差動保護的作用。對電力變壓器實施差動保護,就是對電流互感器采用環流接線的方式。如果電力變壓器運行正常,沒有內部故障產生,差動繼電器的電流趨近于“0” [3]。其中的原因是多方面的,主要是由于電流不平衡所導致的。由于電流比較小,繼電保護裝置無法有效地啟動保護動作。
壓器的內部有故障產生,加強差動繼電器的電流,就可以發現電流強度已經超過了動作電流。當繼電保護裝置啟動保護動作,就要同時啟動斷路器以將故障線路切斷,同時發出故障警報。繼電保護裝置的差動保護具有非常高的靈敏度,而且具有良好的選擇性,操作也非常簡單,不僅可以明確區分內部故障和外部故障,而且可以獨立運行,并不需要采用保護配合措施。電氣主設備要處于良好的運行狀態,就需要采用差動保護措施保護好線路。
2.繼電保護裝置的瓦斯保護
電力變壓器的油箱內部如果有故障產生,就要對故障位置的電流變化予以充分考慮。如果電力變壓器油由于電流變化產生過熱的現象,就會分解出質量比較輕的氣體。這些氣體會從油箱部位逐漸流向油枕,同時變壓器油本身的體積也會快速膨脹,很容易產生嚴重的故障。當氣體向油枕沖擊的過程中,變壓器油的油面就會逐漸降低,此時,就會啟動瓦斯保護信號[4]。如果電力變壓器產生線路短路的問題,就會受到故障電流影響,在油隙間的油流速度加快,同時繞組外側也會存在很大的壓力差變化。此時,繼電器保護裝置產生誤動作的幾率是非常大的。如果電力變壓器產生了穿越性故障,在強電流的作用下,繞組產生動作并發熱,繞組的溫度快速提升,油是體積就會膨脹,繼電保護裝置就會陳恒誤動作。
3.繼電保護裝置的后備過流保護
電力變壓器的后備過流保護是保證變壓器穩定運行的關鍵,包括電力變壓器的線路以及各側母線都要采用繼電保護裝置實施保護。為了確保雙繞組變壓器處于良性運行狀態,強化繼電保護裝置的后備過流保護是非常必要的。對于電力變壓器的主接線要實施時限保護,以避免故障發生。三繞組變壓器通過繼電保護裝置強化后備過流保護,就是要保護好主電源的一側,帶兩段時限,以在短時間內啟動斷路器將故障線路斷開。此外,還要保護好主負荷側,以保證電力變壓器的靈敏性。
結束語
綜上所述,變壓器是電力系統的核心部件,其運行質量直接關乎到電力系統的工作狀態。采用繼電保護裝置對變壓器實施保護,可以確保變壓器處于持續穩定的運行狀態,以提高電力系統的運行效率,為電能用戶提供高質量的電力服務。
參考文獻
[1]雷鈺.電力變壓器繼電保護設計的探討[J].科技與企業,2013(19):285―285.
[2]溫源.500kV電力變壓器繼電保護問題探析[J].中國電力教育,2013(36):209―210.
【關鍵詞】繼電保護,事故,預防對策
中圖分類號:TM58文獻標識碼: A
一、前言
近年來,我國在電網的繼電保護設計上雖然取得了飛速發展,但依然存在一些問題和不足需要改進,在建設社會主義和諧社會的新時期,加強對電網的繼電保護的分析,對確保居民的切身利益有著重要意義。
二、電力系統繼電保護的作用
電在世界上是最廣泛被使用的,電力也是最重要的能源。電力系統安全穩定的運行對保證人民生活和社會的穩定具有重大的影響。電力系統是由各種電器元件組成,電氣元件是一種常用的術語,它是指電力系統在各種獨立視圖中的電氣設備、線路、設備等表現形式。由于自然環境、制造質量方面的原因,使運行中維護水平的電力系統在運行中的各種組件可能出現各種故障或不正常的運行狀態,因此我們需要一種特殊的技術,讓電力系統用來建立安全保證體系,其中最重要的就是是繼電保護技術。
電力系統繼電保護基本功能的原理是,在整個系統范圍內,根據指定分區的實時檢測各種故障和不正常的運行,能夠進行快速故障隔離或及時預警措施,以最大限度地支持系統的穩定性,維持電力供應的連續性,保證人身安全,防止或減少設備的損壞。
三、電廠繼電保護事故中要注意的問題
1、防止誤碰繼電器
在繼電保護盤的盤前和盤后都應有明顯的設備名稱編號。如一塊盤上有2個或2個以上回路的保護設備時,在盤上應漆有明顯的劃分線條。跳閘壓板間應有足夠的間隔距離,間隔過近的跳閘壓板應設法加絕緣套罩,以防止在投切壓板時誤碰跳閘。晶體管保護也應裝引出保護壓板。對連跳其他設備的引出壓板、端子、電纜引線等宜作出明顯特殊標志。凡一經觸動不有可能跳閘的繼電器,在其蓋子及底板上均應有明顯的警告奈志。線路接地試驗跳閘按鈕,應裝蓋罩,罩上應有警告標志。定期需要測試的端子上應做好標志(例如定期測試中間繼電器線圈是否斷線的端子等)以防止誤碰其他端子。在投入保護裝置及備用電源自動重合閘前,應檢查跳閘壓板端子有無直流正電源,檢查出口中間不在動作狀態,或檢查啟動繼電器不在動作狀態。
2、防止繼電保護誤校驗
要嚴格執行部頒《繼電保護裝置與系統自動裝置校驗條例》,或根據部頒條例制定的現場檢驗條例實施細則。各單位必須使用統一的繼電保護試驗規程、統一的試驗方法和質量要求,不能因人而異各搞一套。對各種保護裝置,應有一套包括檢驗條例所規定的全部檢驗項目的試驗記錄表格,格式要簡明扼要,清晰易查。
3、防止繼電保護誤整定
新裝繼電保護和自動裝置的整定值,或由于系統的要求需要變更繼電保護和自動裝置整定值時,負責整定的人應根據有關資料進行計算,并另由專業人員核算審核。新整定和更改整定都要出具經批準的整定書。在進行整定計算時,應注意核對各元件的靈敏度,如接地方向元件、振蕩閉鎖元件、負序電壓閉鎖元件、距離元件最小精確工作電流等。在整定線路的速斷保護時,應注意與線路上可熔保險器特性的配合。在備用電源自動合閘裝置的保護整定應考慮防止由于自動起電流及非周期分量的影響而誤動作,由于變壓器勵磁涌流而誤動作,由于永久性故障而越級跳閘。
四、電廠繼電保護技術措施
1、把好繼電保護施工的驗收關
就要進一步加強管理,嚴格貫徹落實有關繼電保護各項規程、規定、標準,規范專業人員在繼電保護各個工作環節上的行為;及時編寫、修訂繼電保護校驗、運行規程和典型操作票,在檢修工作中,防止繼電保護“誤碰、誤整定、誤接線”事故發生。
2、把好繼電保護裝置及其二次回路運行的巡檢關
巡視檢查設備是及時發現隱患,避免事故發生的重要途修TV所在母線上的出線倒至另一條母線上運行。啟動聯跳徑,也是發電廠或變電站值班人員一項重要的工作。交接工作是非常重要的,檢查的內容包括:保護壓板、自動裝置均按調度要求投入,斷路器、壓板位置正確;各回路接線正常,無松脫、是否有發熱現象及焦臭味存在,熔斷器接觸良好;繼電器接點完好,帶電的觸點無大的抖動及燒損,線圈及附加電阻有無過熱;TA、TV回路分別有無開路、短路;指示燈、運行監視燈是否指示正常,表計參數是否符合要求,光字牌、警鈴、事故音響情況完好;高頻保護裝置通道測試、光纖保護誤碼率及差電流是否正確;如發現微機保護打印機動作后,還應仔細檢查報告的內容,當發現報告異常時,應及時上報調度通知繼保人員處理。
3、回路
在母線保護有關的二次回路(主設備檢修而相應斷路器仍需運行時)二次回路上工作,應特別認真做好安全隔離措施。在二次回路上工作時,應認真做好防止保護不正確動作的技術措施和安全隔離措施。差動保護在投入運行前,除測定和回路和差回路外,還必須測各中性線的不平衡電流、電壓,以確保保護裝置和回路完整、正確。
4、繼電保護專業要與電網運行方式專業密切配合
根據電網結構和運行方式的變化,及時校核與調整保護定值。不允許不符合圉家和電力行業相關標準的,未經技術鑒定,未取得成功運行經驗的繼電保護產品投入系統運行。確保變壓器的安全運行,變壓器保護的配置和整定計算,包括與相關線路保護的整定配合。繼電保護整定計算,在保護能正確、可靠動作的前提下,靈敏度整定應適當,以避免不正確動作,確保主設備的安全運行。應定期對所轄設備進行整定值的全面復算和校核,同時也要重視與上級調度部門整定的配合,及時交換資料進行檢查、校核。保證繼電保護操作電源的可靠性,防止出現二次寄生回路,提高繼電保護裝置抗干擾能力。要十分注意主變10千伏側后備保護與出線保護的配合。務必做好保護用電流互感器二次的10%誤差特性的校驗。同時,特別注意變壓器低壓側出線出口發生短路引起電流互感器飽和而導致線路速斷保護拒動問題,對不滿足要求的必須采取調整電流互感器的變比,減少二次回路負載,或選用抗飽和繼電器等措施,防止保護拒動導致事故擴大。
5、事故處理原則
(一)、正確、冷靜對待事故
應當嚴格的按照相關的操作標準和說明,根據需要對保護裝置的連接片進行處理。為了避免誤操作帶來的風險,連接片的投、退應當由兩個專業人員共同操作。當出現跳閘現象時,不能夠直接處理,在將連接進行投操作之前,需要選用直流電壓表檢測保護裝置兩個連接片之間是否存在電壓,只有當直流電壓表示數為零時,才允許投入。
(二)、利用信號判明故障點
應當做好對光子卡信號微機數據的備份,尤其是出現意外和問題時的數據,記錄的圖形顯示裝置的光信號,防止繼電保護事故處理的重要依據下拉信號方程,應認真分析,去偽存真。根據有用的信息,做出正確的判斷是解決問題的關鍵。
(三)、人為事故的緊急處理
另外值得注意的是,要正確對待人為事故。如果信號指示現場沒有找到故障原因,或斷路器跳閘沒有信號,在這種情況下,事故也更難處理的,是人為事故,事故或設備嗎?我們首先要搞清楚。在某些工作環境領域,因為工作人員的不足夠重視,或措施不得力,容易出錯的觸摸和其他人為事故。對人為事故的發生,必須如實地反映,為了分析,同時采取警示,避免類似事件再次發生。
五、結束語
通過對新時期下,發電廠繼電保護事故及預防對策的分析,進一步明確了繼電保護技術的方向,為繼電保護事故預防的優化完善奠定了堅實基礎,有助于提高繼電保護的功能。
參考文獻
[1]李榮華,電網繼電保護運行及故障信息管理系統應采取的策略[J].廣東科技,2009(06).
【關鍵詞】發展;意義;要求
1.什么是繼電保護及其發展
繼電保護是對電力系統發生的故障或者異常的情況進行檢測的一個裝置,它可以在檢測出有問題是發出報警信號或者是直接將有故障的那一部分進行隔離或者切除。具體的來說就是研究電力系統故障和不利于安全運行的不正常的情況,用來進行解決這些事故的方法。把這個方法成為繼電保護的原因是由于在發展過程中主要會用到帶觸電的繼電器來保護電力系統和其他的原件,避免它受到破壞,正是由于這個原因,我們把它稱為繼電保護。繼電保護對電力系統安全且有效的運行有非常重要的影響,想要確保電網的正常運行,這需要在保護電網的基礎上做好其他措施,在這些措施當中最有效也最必要的方式就是繼電保護。
在19世紀末,開始使用最早的繼電保護裝置――熔斷器。隨著電力系統的不斷發展,電網的結構也越來越復雜,電容量一直在增加,一直到20世紀出產生了新的繼電保護裝置,也就是作用于斷路器的電磁型繼電保護裝置。早在20世紀出的時候電子器件中已經開始運用繼電保護裝置,可是以電子型靜態繼電器的推廣以及生產是在50年代晶體管和其他的固態電子元器件的發展之后才等于廣泛引用的。相對而言有較高的敏感度以及動作快,體積較小,使用時間場,功率消耗也較小和保護以及修復簡單這個靜態繼電器的優點,缺點是比較容易受到環境溫度的影響以及外界因素的影響。20世紀中期,出現了應用于新型領域的繼電器保護,也就是應用于計算機的數字繼電保護。隨著大規模集成電路技術的迅速發展,微型計算機的普遍運用,有效的推動了數字繼電技術的開發與應用,現階段,微機繼電保護正處于研究實驗的階段,相信在不久的將來就會廣泛的運用到人們的生產生活當中。
2.繼電保護在電網運行中的意義
隨著我國改革開放促進市場經濟的迅速發展,人們生產生活對電力的需求也越來越。,而電力的供應也越來越緊張,很多的地方都有用電荒的跡象。政府部門不得不采取各種措施來應對這種現象,而在這種情況下,電力系統的安全與穩定更是不容忽視的對象,繼電保護裝置是保護其中的重要方法。繼電保護對電網的運行具有重大的意義可以從兩方面來看:其中之一是,繼電保護裝置的安裝可以保障電力系統也就是電網的安全及正常的運轉。這是由于,在電力系統出現故障或者發生不正常情況的時候,在繼電保護裝置的保護下可以在較短的時間以及范圍中,及時的從系統里面切除或者隔離有問題的器件,或者是會在電力系統出現問題是像電力監控報警系統發出信號,借以高速電力維護人員及時的解決的問題,繼電保護裝置不僅能保護設備器件不受損壞,還由于它能自動切斷隔離降低了連帶故障發生的機會。與此同時,還可以防止由于其他的原因引起的停電事故的廣泛傳播。繼電保護裝置的第二個重要的意義是,由于繼電保護裝置的廣泛應用,有效的減少了電力故障的發生,這對社會生活秩序的正常穩定,以及生產的需要有重要意,如果在人們的工作和社會中沒有穩定的電力系統供電那么實惠嚴重影響社會穩定的。08年的雪災引起湖南等地的大規模停電,給國家和人民造成了巨大的經濟損失,隨之而來還引發了一系列的社會問題。綜合來看,對繼電保護裝置的有效使用會給人們的生產生活以及社會的秩序帶來重要的影響。
3.繼電保護裝置的要求
要實現對電力系統的繼電保護最基本的條件就是,繼電保護裝置的使用。只有在設備上有了職場與改革,我們才有了維護與保障電力系統的方法。所以,想要做好繼電保護,這就要求我們要做好繼電保護裝置的準備。繼電保護裝置的好壞直接影響了電力系統穩定的與否。據此,對繼電保護裝置提出幾點要求:(1)要確保繼電保護裝置的是否敏感,這就是要求繼電保護裝置能及時的把繼電保護設備出現的問題以及故障及時的反應給工作人員,方便工作人員在較短的時間內發現故障并采取有效的措施解決問題。(2)要求繼電保護裝置有可靠性,即是繼電保護裝置能夠準確平穩的運行,不會發生錯誤的接收信號以及不接受信號的不正常的現象,保證在繼電器接線與回路的接點上有效的檢測,做到不漏報也不錯報,如果繼電保護裝置不能可靠的運行,那它就失去了安裝它的意義。(3)是要求繼電保護裝置能對問題快速的做出反應,即要求具有速度快的特點,這是要求繼電保護裝置能夠在最短的時間里面,解決問題和消除故障,保證電力系統的穩定的運行,與此同時,由于快速的做出了反應,所以可以把事故對設備的損害程度降到最低,避免由于故障沒有及時解決,造成故障擴大,嚴重的造成電力系統重大問題的產生。(4)對繼電保護裝置要求具有選擇性,這就是說在繼電器在電力系統中發生了故障之后,采取具體的目標定向的選擇對有故障的部分進行切除,以保證電力系統在除了這一部分之外的其它部分正常的運行。
4.繼電保護系統中內容的采集
4.1靜態的繼電保護
靜態的繼電保護當中的內容比較繁雜,信息較多,大體上來說可以概括為:與繼電保護相關的圖紙和資料進行記錄和整理,對有繼電保護裝置的系統進行相關的記錄,有專門的人員負責運行繼電保護相關檔案的維護與記錄,定期的檢查。
4.2正常運行狀態下的信息
電力系統在正常的運行狀態下有提供以下幾種信息,其中包括電網的運行的有關情況以及變電站中一次設備的運行的相關狀態等,這其中還包括電力設備的運行以及檢修。最后還有,連接在一次設備上的繼電保護裝置的運行情況,主要包括現在保護的定值、區號等信息。
4.3發生事故后的信息
當出現電網異常或者發生事故是,繼電保護系統會自動產生動作信息。主要有:報告表頭也就是動作作出是保護裝置的動作報告,對發生異常時所產生的數據進行采樣,記錄整個故障過程的錄波器的有關這次事故的文件報告。
隨著經濟的發展,以及人們用對電量的需求越來越大,繼電保護對電網的安全有保障的運行,是有著不可忽視的作用的。要明確繼電保護在整個電力系統中的地位,重視這個問題,在此基礎上運用更先進的手段保護電網的穩定安全的運行。
【參考文獻】
[1]葛耀中.新型繼電保護與故障測距原理與技術[M].西安:西安交通大學出版社,1996.
論文摘要:近幾年,我國電網正處于綜合自動化改造階段,本文總結我局電網改造和擴建中繼電保護工作中的體會和經驗,同大家一起探討,同時提出二次繼保改造工程中應注意的一些問題及應采取的措施。
變電站二次繼電保護系統是電力系統的一種復雜而特殊的系統,近幾年來,我局的電網進行了比較大的自動化技術改造,變電站的無人值守化、綜合自動化大部分工程都是與二次繼保系統的施工相關聯的。尤其是在一些舊的變電站施工改造時,為了用戶的利益,只能分區域或分時間段停電,因此二次繼保設備改造大部分都在二次系統帶電或者部分帶電的情況下進行的。為了保證變電站運行設備的安全可靠,在二次系統改造時必須采取嚴密的技術措施和安全措施,對此,作者提出幾點建議:
一、必須做足改造工程開工前的安全技術措施
繼電保護改造工程項目的開工,必須按照電力施工要求經過一整套完全的手續。包括提前審批施工方案,提前向上級生產技術負責部門及調度運行部門審報停電計劃和改造申請,并且與上級主管繼電保護部門進行技術交底和溝通,確保施工的必要性和可行性。只有在各方面對整個改造項目的制定與計劃完全落實情況下,由施工管理人員為繼電保護人員創造條件,協調各部門、廠家和本部門的施工需要后才可以開工。另外,班組人員使用的工作票和繼電保護安全措施票的落實也至關重要。對于繼電保護安全票措施的執行,不能馬虎應付,要求有執行有監督,真正做到繼電保護措施票的項目詳盡,真正起到確保安全的作用。
在開工前,我們采取江門局推行的準軍事化管理要求,要求班員列隊由工作負責人講解工作票內容和安全措施,并且做好了如下準備工作:
1)布置工作任務“三交待”,交待工作任務,要清楚明了;交待安全措施,要具體詳盡;交待注意事項,要全面細致。
2)接受工作任務“三明白”,明白工作任務,明白注意事項,明白安全措施執行。
3)措施執行過程中不準工作人員憑經驗工作,不履行職責,擅自擴大工作范圍和變更工作內容。
4)工作前,安全措施執行完后要由工作負責人檢查安全措施是否漏項,檢查設備運行是否正常,檢查材料工器具的準備是否齊全合適。
5)要求工作負責人對班組成員的著裝、精神狀態進行檢查,確保班員狀態良好、工作效率高。
二、在二次繼保施工中應注意的事項
1)在二次繼電保護改造工程中,《繼電保護及安全自動裝置檢驗條例》中規定:現場工作應按圖紙進行,嚴禁憑記憶作為工作依據。二次繼電保護施工圖紙也可能經過很多人的手改變更,現場實際接線難免與圖紙資料內容不一致,在拆設備前一定認真核對,并做好記錄,對拆除舊設備,決不能采用破壞性拆除,應保持其完整性,否則當設備改造后發現新設備不能投入運行時,需要對其進行恢復時,難以恢復原狀,勢必對電網的運行存在影響。所以,現場拆除二次線時,首先做好標記和記錄,并做好相應的核實,防止無標記拆除后,給改造項目帶來不必要的麻煩。在拆除過程中,先拆有電側,后拆無電側,并將無用的電纜抽出,用絕緣膠布把露出的電線頭包起來,切忌由于拆除不徹底引起新設備有寄生回路,給新投設備的運行帶來安全隱患。
2)在現場工作時如果遇到技術性的難題,首先停下來,與繼保及運行工作人員、廠家、設計人員進行討論、協商,找出解決問題的辦法,并在圖紙上進行相應的變更,確認后方可繼續進行下一步的工作。更改接線后要在繼電保護記錄本作過好記錄,切忌擅自變更回路,使得以后運行調試工作難以進行。
3)在電流互感器二次回路上工作時,首先用鉗型電流表測量并記下電流回路的電流,接著短接從電流互感器過來的那一側端子排,然后用鉗型電流表測量短接線內和被短接部分的電流,如果短接線內的電流和短接前所測電流相等而被短接部分的電流為零,這就說明短接好了,之后便可以安全打開電流端子中間的連接片,進行下一步的工作。一般短接時應該先短N相,再短依次其他三相。在拆除工作中如果有明顯的火花時說明外部二次有問題,應立即恢復短接線,待重新檢查處理后在繼續工作。
4)新接電壓回路或者小母線引下線時,首先檢查裝置內部的電壓回路應該沒有短路、絕緣良好,再將即將接入的線對好線,套上清晰的標示號頭,先接上裝置不帶電的那一端,再接帶電的一端或者小母線。
三、保護裝置調試中應注意的幾點問題
1)切忌用短接出口接點的方法來傳動保護裝置,防止不小心走錯間隔而誤短接出口,引起其他運行設備跳閘。繼電器和插件的插拔,應在斷電的條件下進行,并做好記錄,防止繼電器和插件插拔錯位置,防止出現出口錯亂的誤整定事件的發生。
2)保護裝置上電試驗時,特別注意安全措施是否完備,接線是否正確,應當取下的壓板是否取下。對交流回路加電流、電壓時,要注意把外回路斷開,防止引起反充電或其它保護裝置誤動,而引起其他運行設備跳閘。
3) 防止整定單中由于計算錯誤而出現的誤整定外,還應注意試驗中把定值修改,工作結束時忘校回,因此校驗工作結束后,必須進行校核,并打印一份最新定值存檔。
4) 在保護裝置試驗完畢后,對試驗前所做的安全措施進行逐一核對,對試驗結果進行分析,分析裝置正常,滿足保護邏輯功能后,將打開的二次線進行逐一恢復,對CT、PT和跳閘回路恢復后,要進行核實,保證恢復的正確性,防止在恢復過程中誤碰而引起其他運行設備跳閘。
四、加強監視,確保改造設備順利投運
1)保護裝置投運后,必須進行電流、電壓向量檢查,通過畫相量圖分析接線的正確性后,方可投入運行。
2)保護裝置在一次設備操作過程中,發現裝置異常,停止投運設備,立即對裝置發生的異常進行分析研究,并與廠家人員探討,研究對策,采取補救措施,防止設備因抗干擾問題引起保護裝置誤動。
3)對設備投運后發現的缺陷和異常,經過研究討論后,無法馬上解決的問題需報請上級部門和向調度運行部門進行技術交底,以便在今后運行中加強監視。在未拿出對策以前,切忌貿然對運行設備作處理,如果必須要處理,必須經上級部門批準和采取相應的安全措施。
4)如果出現兩段PT反供電的情況一定要查清二次遙測及電度等回路的接線是否有電壓并聯情況,并立即采取措施斷開并聯電壓回路。
5)在投運過程中,要求不斷對保護、測控、電度計量各個屏的電流、電壓進行監控,若出現電流缺相可判斷為CT斷線,必須停止投運設備,排除故障后才可繼續進行。
結束語:
隨著保護裝置的微機化程度不斷提高,對二次繼保改造工程的施工質量和人員技術的要求也越來越高,因此我們在施工中應該不斷總結提高,在執行繼電保護反措方面要不折不扣地落實,并且進行逐一核實,才能高標準高質量地完成二次繼保改造工程任務。
參考書目:
論文關鍵詞:繼電保護;自動化改造;安全運行
近年來,隨著電網改造的深入開展,大量的變電站綜合自動化改造工程(以下簡稱“綜自改造”)的工作正在進行中。變電站的綜自改造與繼電保護及二次回路的改造關系密切,它主要表現在信號的傳送方面。對于老變電站來說,就是把一次設備的信息狀態通過二次回路和繼電保護裝置傳遞到網絡監控后臺機上,以達到減少運行人員對現場設備操作和巡視次數的目的。
一、變電站綜合自動化改造工程概述
綜自改造工程是一項復雜的工作。對于老變電站的改造來說,它牽扯到對用戶的停電、運行人員的操作、一次專業設備改造的工作和二次專業技術改造的工作。為了保障對用戶的可靠供電,電力生產者有義務對停電時間進行嚴格地規劃和控制。應提前對要進行綜自改造的變電站進行現場勘查工作,做好“三措一案”(組織措施、技術措施、安全措施和施工方案)后,對于需要停電的工作,就要制定停電計劃并報上級生產部門審批,然后在規定的時間內向運行方式部門提交停電申請,提前在規定的時間內通知用戶,并且與上級主管部門及相關專業進行溝通,確保施工過程中各專業工種之間的銜接配合,以最大化地縮短工期,減少停電時間,及時為用戶供應優質的電能。
綜自改造工程是一個需要多專業班組相互配合的復雜工作,以阜陽供電公司(以下簡稱“我公司”)為例,運行人員屬運行工區管轄;一次人員由修試所管轄,又分屬變壓器、開關、試驗和油化專業;二次專業人員由計量所和調度所管轄,在變電站的綜自改造二次回路中,表計由計量專業負責,計量回路以外的二次回路由調度所負責,而調度所又分為保護專業、自動化專業和通信專業。眾多的專業人員在同一個工作中同時出現,安全問題就成為了綜自改造工程的關鍵所在。
二、做好變電站綜合自動化改造工程的途徑和方法
結合筆者作為繼電保護工作者20年的工作經驗和體會,主要從保證人身安全、確保繼電保護裝置安全運行的設備安全和杜絕繼電保護“三誤”發生的角度論述如何做好變電站綜自改造工程工作。
1.防治人身觸電,確保工作人員的人身安全
在綜自改造工程施工開始前,為了確保工作人員的人身安全,必須按照《繼電保護及安全自動裝置現場保安規定》的要求做好開工前的各項準備工作,辦理相關手續,制定具有可操作性的“標準化作業指導書”和符合實際的“現場操作票”,具備經過審核符合實際的施工圖紙,工程施工所必需的設備、材料、施工風險分析,等確保人身安全和設備安全的措施。
工作負責人是現場工作的第一責任人。進入變電站實施變電站綜自改造工程后,確保人身安全,就要充分履行工作負責人的安全職責。工作負責人在開工前應做好以下幾點工作。
(1)開工前“三交待”:交待工作任務要清楚明了;交待安全措施要具體詳盡;交待技術要求要全面細致。
(2)接受任務“三明確”:工作任務明確,安全措施明確,操作步驟明確。
(3)嚴格執行現場工作“八不準”,即精神不振不能工作、應辦工作票而未辦工作票不準工作、應停電不停電不準工作、應驗電接地不驗電接地不準工作、不經許可不準工作、安全距離不夠不準工作、無人監護不準工作、安全措施不明確不準工作。
(4)要求對工作班成員進行“三查”,即查著裝是否符合要求,查精神狀態是否良好,查使用的安全工器具是否符合要求。
(5)工作許可人許可工作后,工作負責人要陪同工作許可人到現場再一次確認工作票所列安全措施是否符合現場實際和施工安全后,方可對工作班進行工作安全交底。待交待完現場工作任務、工作地點、人員分工、帶電部位、現場安全措施和注意事項后,確保每一個工作班成員均已知曉并簽字確認后方可對許可其工作。在施工過程中不準憑經驗工作,不得擅自擴大工作范圍和隨意變更安全措施,必須改變安全措施或擴大工作范圍的要重新辦理工作票并重新履行許可手續。
為了確保施工過程中的人身安全,必須要有工作負責人在現場監護。但也不能完全依賴工作負責人對工作班成員的監護,現場施工地點分散、工作班組混亂、人員分散,工作負責人不可能監護到每一名工作班成員,因此分工作負責人在綜自改造工作中是必不可少的。由各個專業設立本專業的工作小組負責人(為了有效區分工作負責人與分工作負責人,我公司的工作負責人穿印有“工作負責人”的紅馬甲,分工作負責人穿印有“專責監護人”的紅馬甲),該小組負責人對自己的專業工作任務和人員進行監護,工作人員之間互相提醒,以保證工作安全,由此達到人人有人監護的目的。
2.確保繼電保護裝置安全運行的設備安全
綜自改造施工往往時間短、任務重,小組之間的配合工作一定要做好,合理地安排工作順序是筆者總結出的重要經驗。在我公司,工作許可手續完成后,首先由修試人員進行一次設備的改造工作,同時保護及計量人員分別到保護室和端子箱拆除的需要拆除二次回路接線,自動化人員進行后臺調試,保護及計量拆除的二次線工作結束后,立即組織人員敷設電纜,大約修試所進行的一次設備工作結束,二次電纜基本敷設完成。一次人員撤離現場后,由二次人員在開關端子箱和保護室同時進行二次電纜工作,三個小組同時工作,互相配合,電纜頭制作、對線工作完成后,三個小組又分開,各自完成所屬專業的接線工作。最后進行調試和做傳動工作。在做繼電保護裝置調試的過程中,自動化專業小組聯系運行人員核對保護裝置上傳到后臺的信號與保護裝置發出的信號、集控站收到的信號是否一致,若不一致則再次更正。
為了保證在保護裝置調試過程中不發生微機保護裝置設備的損壞事故,結合筆者工作的實際經驗,主要應做到以下幾點。
(1)試驗前應仔細閱讀試驗大綱及有關說明書。
(2)盡量少拔插裝置模件,不觸摸模件電路,不帶電插拔模件。
(3)使用的電烙鐵、示波器必須與屏柜可靠接地。
(4)試驗前應檢查屏柜及裝置在運輸中是否有明顯的損傷或螺絲松動。特別是ct回路的螺絲及連片,不允許出現絲毫松動的情況。
(5)校對程序校驗碼及程序形成時間。
(6)試驗前對照說明書,檢查裝置的cpu插件、電源插件、出口插件上的跳線是否正確。
(7)試驗前檢查插件是否插緊。
(8)試驗前檢查裝置規約設置是否與后臺相匹配。
3.杜絕繼電保護“三誤”的發生
通過以上各點的嚴格執行,保護裝置本身基本上不會發生人為原因造成的設備損壞事故,但是這還不能保證繼電保護“三誤”不發生。要杜絕繼電保護“三誤”,還必須從以下幾個方面做好工作。
(1)防誤傳動:嚴禁使用短接出口接點的方法來傳動保護裝置,以防止不小心跑錯位置而誤動運行設備。插拔繼電器和插件,應先斷電,防止繼電器和插件插錯位置,嚴防繼電保護“三誤”事故的發生。
(2)防其它保護誤動作:保護裝置上電試驗前,應檢查接線是否正確,校驗功能、出口壓板是否正常。對交流回路加電流、電壓時,要注意把外回路斷開,防止反充電或引起其它保護裝置誤動。
(3)防誤整定:因為試驗的需要而修改定值,一定要牢記在調試工作結束時務必改回原定值。工作終結前會同運行人員對定值核對,確認無誤,并打印、雙方簽名并交運行人員存檔。
(4)防短路、短路和接地:在保護裝置試驗完畢后,將打開的二次回路、連片按照繼電保護安全票和措施票進行逐項恢復,并要求第二人進行核對,保證其正確性,防止出現開路、短路、斷路等可能影響安全運行的事故發生。
三、確保設備安全運行的具體措施
在變電站綜自改造工作調試試驗結束后,人身安全得到了保障,繼電保護裝置不會發生人為原因的設備事故。繼電保護“三誤”得到有效控制后,還應保證改造后的設備安全運行,工作人員還要進一步做一些工作,確保改造設備安全運行。
帶負荷測向量工作在改造工作完成后,是必不可少的一道工作程序,電力設備投運后,必須進行保護的帶負荷測向量檢查,通過向量圖分析交流回路接線,確認正確后,方可將保護投入運行。例如,筆者在進行110kv東平變電站綜自改造時,由于10kv高壓室內設備改造成保護測控裝置與開關柜一體工作,承包給安裝公司施工,在#1主變低壓側141開關改造結束后,#1主變保護投入運行前進行帶負荷測向量的工作中發現,#1主變低壓側差動保護回路和低壓側后備保護回路中電流回路的向量為反極性,給保護設備的正確動作帶來了隱患,因此保護班人員及時采取措施,將電流回路的極性及時調整回路,保證設備的安全穩定運行。