继电保护的最根本要求范文

关键词:继电保护发展趋势测试智能电网

1继电保护基本概念及其发展趋势

1.1继电保护装置基本组成

一般而言,整套继电保护装置由三个部分组成的,即测量部分、逻辑部分和执行部分,其原理结构如图1-1所示。

①测量部分测量被保护元件工作状态(正常工作、故障状态)的电气参数,并与整定值进行比较,从而判断保护装置是否应该启动。

②逻辑部分根据测量部分输出逻辑信号的性质、先后顺序、持续时间等,使保护装置按一定的逻辑关系判定故障类型和范围,确定保护装置如何动作。

③执行部分根据逻辑部分送的信号,完成保护装置所担负的任务。如发出信号,跳闸或不动作等。

1.2继电保护的基本要求

①可靠性――指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作,不该动作时应可靠不动作。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。

②选择性――指只有当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时,才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。

③速动性――指保护装置应尽快切除短路故障,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围。

④速动性――指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数。

1.3继电保护的发展趋势

1.3.1计算机化

在微机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机做成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机做成继电保护的时机已经成熟。继电保护的计算机化是不可逆转的发展趋势,但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。

1.3.2网络化

网络保护是计算机技术、网络技术和通信技术相互结合的产物,它可以实现对变压器、高低压线路和母线的相关保护等功能。资源共享是网络保护的最显著特性,还可以结合高频保护和光纤保护来实现纵联保护。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理,即将传统的集中式母线保护分散成若干个保护单元,各保护单元接收本回路的输入量后,经量化处理,通过网络传送给其它回路的保护单元,然后各保护单元进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则跳开本回路断路器,隔离故障母线,其它情况时各保护单元均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护,显然比传统的集中式母线保护有更高的可靠性。

1.3.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。即实现了保护、控制、测量、数据通信的一体化。如果将保护装置就地安装在室外变电站的被保护设备旁,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。

1.3.4智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,电力系统保护领域内的一些研究工作也转向人工智能的研究,专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐步应用于电力系统继电保护中,为继电保护解决许多常规问题提供了新的方法。人工智能技术给电力系统继电保护的发展注入了新的活力,具有非常美好的发展前景。

2继电保护测试内容和测试方法的发展

目前国内继电保护产品检测主要依据IEC60255系列标准和GB/T14047国家标准进行。

2.1继电保护测试内容

传统的继电保护测试包括基本性能试验、功率消耗试验、温度试验、电源影响试验、机械试验、绝缘实验、过载试验、触点试验和电磁兼容试验。

在原有继电保护测试项目的基础上,根据继电保护装置发展的新特点,新增加的测试内容包括基于61850技术的继电保护产品检测,时间同步能力检测,产品通信协议检测,软件测试,以及装置可靠性检测和安全性检测。

2.2微机保护测试自动化

测试自动化是指测试系统可以按照事先编制的测试计划,自动、连续的完成继电保护装置的电气性能、可靠性、通信协议、信息安全的测试。完整的测试体系由以下几部分组成:①电气性能在静态模拟中的自动测试系统;②电气性能在动态模拟中的自动测试系统;③监控系统的自动测试系统;④通信协议的测试系统;⑤信息安全的测试系统;⑥继电保护测试专家系统。

3智能电网对继电保护的影响

随着国家电网公司智能电网建设的开展,智能电网的特征带来的网络重构、分布式电源接入、微网运行等技术,对继电保护提出了新的要求。

未来智能电网中,电网的自愈特征将会对继电保护的选择性、可靠性、速动性、灵敏性提出更高的要求,对常规继电保护的配置方法提出新的要求。分布式电源的灵活接入、多变压器的运行方式带来的后备保护配合、双向潮流、系统阻抗的变化等问题均会给继电保护定值整定带来困难。

同时,智能电网将给继电保护的发展带来新的契机,智能电网中所采用的新型传感器技术,数据同步技术、时钟同步技术、通信技术、计算机技术以及IEC61850标准的应用,可以提供区域范围内数据采集的高精度同步,满足数据采集传输的实时性,保障数据传输过程的冗余和可靠性。

4结语

随着智能电网建设的推进,继电保护要适应电网需求向计算机化、网络化、智能化、功能一体化方向发展,同时继电保护测试内容和测试方法也应不断补充和完善,为智能电网提供技术支持。

参考文献:

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[2]韩士杰,胥岱遐,施玉祥等.继电保护测试的发展方向(A),电工电气,2011(12).

[3]黄宝民,张晶.电力系统的现状与发展(A),科技资讯,2006(14).

[4]李世荣.继电保护发展的历史及其趋势(B),甘肃冶金,(4):30,

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[5]钱雪峰.电力系统继电保护发展趋势探究(A),科技论坛,2010(12).

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[7]姚致清.继电保护测试发展方向的思考(B),继电器,(11):36,

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继电保护的最根本要求范文篇2

【关键词】继电保护;继电装置;运行

众所周知,电力系统的运行是否正常关系到国计民生,是一件大事。作为电力系统的基本部件――线路,在运行中,不可避免地会出现一些问题,产生一些故障,这些故障如果得不到有效的处理,可能会引发一些不良后果,因此保障用电安全是非常重要的。继电保护就是其中之一,而继电保护装置就是为了保护电力系统安全运行,维持电气设备正常运行的装置,是确保电力系统安全运行的重要部分。

继电保护是指当送电装置在发生故障或出现问题时,通过继电器来保护发电机、变压器、输电线路等电力系统元件免受损坏的措施。它是常见的电力保护措施。它是以自动识别故障,自动切除故障设备为工作原理的。能在第一时间保障电力设备的安全,最大限度地减少电力故障带来的损失,又称加速器。继电保护需要给定一定的时间和范围进行工作,要准确掌握继电器的构造是发挥机电保护作用的一个关键性问题。

科学的构造主要体现在系统容量上,容量大小要适中,过大或过小都会让系统遭受损失。

一、继电保护的作用

继电保护主要作用就是保障电力设备、电力系统的安全运行。具体来说包括两个方面:一方面,有防患于未然的作用。在整个电力设备没有出现故障的时候,加强监督和检查,尤其注意发生短路的情形;另一方面,如果电力设备发生了故障,那么继电保护装置会自动运行,能在第一时间发出信号,技术人员根据信号的位置进行判断,然后进行操作、计算、调试等工作,直至故障排除。当然排除障碍的前提是继电保护的设施设备完好无损,维护得当,科学养护。

二、继电保护的基本性能

继电保护的基本性能,一般来说,安全性、选择性、快速性和灵敏性。

安全性,是继电保护最基本的性能,也叫可靠性。就是继电保护严格按照规程和标准进行,不能违规操作。保证运行和维护的准确性和固定性,不进行不规范的动作和导致危险的动作。按照正确的指令进行不发生错误的指令。选择性,主要发生在电力系统发生故障的时候,要求工作人员运用保护装置去准确地选择正确的故障点,并予以排除,进而保障没有发生故障的部分顺利运行,选择性要求工作人员具有当机立断的决策能力,能够在短时间内做出准确的判断。快速性,顾名思义就是发挥速度优势,具体而言就是继电保护设施用最快的速度发现故障,快速地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,以时间求安全。灵敏性,也可以理解为灵活性,机电保护装置的灵敏度是一个重要的指标,反映设备的完好程度,体现的是设备是否正常操作,在装置发出信号后,要积极响应,作出回答,能及时对短路的部分进行操作。而且保护装置不作出拒绝的行为。

继电保护的这四个基本性能是相互联系,密不可分的关系。在实际操作中要扬长避短,最大限度地发挥每一个性能的作用。

三、继电保护运行及其管理

继电保护在电力系统日常维护中起到不可估量的作用,应做到以下几个方面:

1、日常管理及检测

具体措施如下

(1)检查连接配件牢固程度、焊接点是否扎实等。目前所有的配件中,螺丝非常中重要吗,虽然它们很不起眼,确实最容易出问题的环节,一旦发现问题,可能后果不堪设想。螺丝的问题是经过调配、运输、安装后容易松动,因此在现场进行螺丝紧固势必不可少。(2)插件也是另外容易初选疏漏的地方。在实际操作中应将继电保护设备所有的插件拔下来仔细检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,也必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。(3)继电保护装置的清扫工作也要按时进行。实际操作中,首先在思想上予以重视,把清扫工作当成一项常规工作来进行,而不是可有可无的。清扫工作由两人相互配合操作。注意安全用电,要符合相应的规定,做到电流安全,荷载安全。(4)对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查,检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;(5)检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉,有无松动;检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;配线是否整齐,固定卡子有无脱落;检查断路器的操作机构动作是否正常。

2、继电保护故障排除方法

(1)替换法。即更换法,这是最常见的方法,简而言之,就是将完好无损的配件替换有问题和故障的配件,不仅在继电保护方面,其他很多地方都有应用,替换法要求工作人员事先要准备好易损耗的配件,这样如果在使用过程中吗,配件初见问题,就可以直接用在预备的配件来代替,可以节约资源和时间。由于替换法简便易行,因此很多继电保护装置都采用这种方法。这当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。

(2)短接法。将回路某一段或一部分用短接线接入为短接,来判断故障是存在短接线范围内,还是其他地方,以此来缩小故障范围。此法主要用于电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作、判断控制KK等转换开关的接点是否好。

(3)对比法。这是运用比较的原理来解决继电保护装置故障问题。具体做法是拿出两种不同的数据进行比对,找出两种数据的相同点和不同点,然后对不同点进行详尽的分析,得出故障原因的结论,然后再采取下一步的措施。

3、建立和健全继电保护的规章制度

制度化也是继电保护实施的一个很重要的途径和根本保障。继电保护是一个很严密、严谨、科学性强、规律性强的一种实用技术。要想高速有效的运转,健全的规章制度必不可少。要根据实际情况来制定,内容可以包括机电保护装置信息档案的建立、操作规程介绍、相关标准制定、操作人员的奖惩措施、设备日常维护。要建立一套科学有效的考核机制,比如目前十分流行的绩效考核,就是根据工作态度、成果等综合考虑,对成绩突出者要予以奖励,对不合格的工作人员视情况分别处理,这样就会起到令人满意的效果。

总之,从以上的分析,我们可知继电保护关系到千家万户的安全,是一项不能马虎的工作,科学的运行、管理、维护对整个电力系统的正常运行起到良好的效果,是值得引起我们注意的。

参考文献

继电保护的最根本要求范文1篇3

论文关键词:继电保护的安全性;常见的故障;处理措施

由于微机的继电保护装置的运作过程不同于模拟式保护那样直观,对造成微机保护装置所发生的故障也有自身的特点,在对微机继电保护装置发生的故障原因进行相关的总结和分析及在处理方面的特点时,主要在于要掌握其规律性,进行快速有效的对故障进行处理,从而避免由于继电保护的原因而引发相关的设备或电网事故的可能性,要确保电网能够安全稳定的进行运行。微机保护与常规保护两者之间有着本质上的区别,经常会发生一些简单的事故是很容易被排除的,但是对于少数的故障仅凭自己掌握的经验是难以进行排除的,对其应该采取正确的步骤和方法进行解决。

一、继电保护的特点

通过实践和研究表明,和传统中的继电保护相比较,其微机保护有许多的优点。(1)能够改善和提高在继电保护中的性能和动作特征,其主要表现在能够得到在常规的保护中不容易获得的特性,其超强的记忆力能够更好的来实现对故障进行分量保护,也可以通过引进自动控制和新的数学技术和理论,其在运行中有较高的正确率已经在实践中得到证明;(2)可以方便的进行扩充关于其它方面的辅助功能,如波形分析、故障录波等,可以方便的进行附加低频减载、故障录波、自动重合闸等功能;(3)在工艺的结构条件上比较优越,在硬件方面比较通用,再制造方面的标准很容易进行统一,装置的体积也非常少,从而也减少了盘位的数量,功耗低;(4)其可靠性很容易被提高,主要体现在数字元件的特性上,不容易受温度的变化而变化,使用年限、电源波动、元件的更换而影响;而且在自检和巡查的能力方面都很强,可以通过用软件的方法来监测相关的主要元件、部件的工作状况以及功能软件的本身;(5)在使用方面非常的灵活,人与机器的界面建立的越来越友好,在调试和维护上面也更加的方便,从而也缩短了在维修中的时间。同时通过依据运行的经验,在现场可以通过软件的方法来改变其结构和特性。

(一)电力系统的安全问题上分析

当被保护的电力系统元件发生故障时,应该由元件的继电保护装置进行准确和迅速的把相关发生故障的元件进行脱离,并由最近的断路器进行发出跳闸的命令,从而使发生故障的元件能及时的从电力系统中进行分离,以最大限度的减少对电力系统中元件的本身所造成的破坏,要大大的降低对电力系统安全供电的影响,并满足其电力系统的某些特定要求。

(二)安全提醒问题上的分析

有效的反映出电器设备的不正常工作的状况,并根据所发生的不正常工作状况的原因和设备的运行维护条件的不同所发出相应的信号,以便值班人员进行相对应的处理,或者由自身的装置进行自动的调整,或者把那些正在运行会引起事故的相关电器设备进行有效的切除,那些反应出不正常工作情况的继电保护装置允许带一定的延时工作。

二、容易引发的故障

从电压互感器方面来说,电压互感器的二次电压回路在运行的过程中所出现的故障是继电保护工作中的一个相对薄弱的环节。作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行是非常重要的,在PT二次回路时设备不多,接线也不复杂,但出现在PT二次回路上的故障却不少见。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。根据相关的运行经验来说,PT二次电压回路的异常主要是集中在以下几方面:在PT二次中性点接地方式异常;其主要表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了在有关变电站接地网方面相关的原因,更多的则是由接线工艺所引起的。这样PT二次接地相与地网之间产生了电压,该电压是由各相接触电阻和电压不平衡程度来决定的。而这个电压叠加到保护装置的各相电压上,使各相电压产生幅值和相位的变化,从而引起阻抗元件和方向元件误动或拒动。PT开口三角电压回路产生了异常;PT开口三角电压回路处断线,有机械上的原因,其短路则与某些习惯做法有关。在电磁型母线、变压器保护中,为了达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻进行短接,有的则使用小刻度的电流继电器,从而大大的减小了开口三角回路阻抗。当变电站内或出口接地故障时,零序电压比较大,回路负荷阻抗较小,回路电流较大,电压(流)继电器线圈过热后把绝缘体进行破坏从而发生短路。短路持续时间过长就会烧断线圈,从而使PT开口三角电压回路在该处断线,这种情况在许多地区也发生过。PT二次失压;PT二次失压可以说是在困扰使用电压保护中的最经典问题,纠其根本就是各类开断设备性能和二次回路不完善所引起的。

三、处理的相关措施

(一)要用正确的心态来对待事故

有些继电保护事故发生后,要按照现场的指示信号灯来进行处理,要是无法找到其故障发生的原因,或者在断路器跳闸后没有相关的信号灯进行指示,无法来判断其事故发生的原因是设备引起的事故还是人为所引起的事故,在这种情况下,往往会跟工作人员的运用措施不利、重视的程度不够等相关的原因有关。如果是人为的事故就必须如实的向上级进行反应,以便分析事故的原因和避免的过多浪费时间。

(二)在故障的记录方面要加紧落实

微机的事件记录、装置灯光显示的信号、故障录播的图形,是事故在处理方面最重要的依据。根据有用的信息来作出正确的判断,这是解决问题的关键所在,如果通过一、二次系统进行全面的检查,发现一次系统的故障使继电保护系统能够正常的工作,则不存在继电保护事故所处理的问题。如果判断事故出现在继电保护的上面,应尽量的维持其原状,要做好记录,要在故障处理的计划完成后才能进行接下来的开展工作,从而避免了原始状况被破坏的可能性,造成给事故处理带来不必要的麻烦。在实际的运行过程中,运行人员应该充分的利用站内的设备功能,进行综合的对事故的现场进行有效的分析,然后做出正确的判断。

继电保护的最根本要求范文篇4

关键词:电力系统继电保护安全运行

中图分类号:TM774文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)10(b)-0111-01

1继电保护装置的可靠性分析

随着科技的不断进步,电力系统也得到了跳跃式发展,开始对继电保护装置提出了更高的要求,在电子技术、计算机技术以及通讯技术飞速发展的今天,为继电保护装置的更新注入新的活力。虽然有先进技术做基础,但是继电保护装置在运作过程中还是不稳定,存在诸多不安全因素,直接影响继电保护的安全稳定运行。

1.1系统软件

软件是继电保护装置的灵魂部分,软件一旦出了错,将会发出错误指令,导致保护装置出现误操作。从当前实践经验中不难发现,影响计算机软件可靠性的常见因素有以下几种:需求分析定义不够精准、测试不够规范、编码有误、定值输入出错、软件结构设计失误等。

1.2人为因素

人为因素是确保继电保护装置可靠性的另一主要因素,常见的有安装人员不慎接错线,或安装人员未能按照设计要求予以接线导致接线错误等,如:运行人员误操作、接线人员接线时极性的误接线等。据统计,在220kV系统中,人为因素故障约占总故障的38%。可见,人为因素造成继电保护发生故障占了很大比例。

2对继电保护装置运行维护的基本要求

首先运行人员必须严格遵守机电保护装置相关规程进行操作,定期检测、巡视继电保护装置以及二次回路。根据继电保护装置整定的相关规定的允许负荷曲线或允许符合电流,监视电气设备或线路负荷潮流。一旦发现可能使保护装置发生舞动的异常情况,应立即与相关保护部门联系,及时回报给调度部门,必要情况下,可先断开压板,停用保护装置,事后应及时进行汇报。日常运行维护过程中对于发现的保护装置及二次回路出现的不正常情况或存在的相关缺陷时,应及时进行记录,及时通知相关部门,并督促其及时进行处理和消除。另外运行维护过程中,对于继电保护动作时发出的灯光信号,掉牌信号,应准确记录清楚,以便能够及时向有关部门进行汇报。

传统继电保护装置没有状态监视和自检功能,因此应严格予以定期的检修处理,以便能够及时发现潜在的故障或缺陷,减少故障发生的几率。最佳检修周期是提高继电保护装置稳定性及可靠性的最佳手段。但是如不管设备状态如何,只知盲目的追求定期检修,同样也不合理,这样一来不但加重了相关工作人员现场的劳动强度,而且对供电可靠性、设备健康以及人身安全等都增添了一定的风险。

设备状态的检修工作是以有效检测为基础,根据检测以及检测分析诊断结果,来科学合理的安排检修项目及检修时间,主要包括设备设备检测、诊断及检修决策3个关键环节。设备状态的检测是检修工作开展的基础,同时也是设备诊断的根本依据,检修决策就是结合设备在线检测及诊断的相关情况,同时根据设备及系统技术的相关要求,来科学合理的确定检修策略或检修计划。因此,状态检修的实行将作为继电设备保护工作的必然选择。

3提高继电保护可靠性的各项措施

设计继电保护的基本思路是以提高继电保护装置可靠性为前提基础,以及制造、运行维护、整定计算和整定调试的全过程。而继电保护系统的可靠性主要决定于继电保护装置的可靠性和设计的合理性。其中继电保护装置的可靠性又起关键性作用。由于保护装置投入运行后,会受到多种因素的影响,不可能绝对可靠。但只要制定出各种防范事故方案,采取相应的有效预防措施,消除隐患,弥补不足,其可靠性是能够实现的。提高电保护可靠性的措施可以从以下几个方面进行。

3.1抓好继电保护的验收工作

继电保护调试工作完成以后,还应进行严格的自检以及专业验收工作,以此来确保继电保护工作最终的可靠性。验收后,提交相应的验收单,并由厂部组织运行、检修和生产部门来进行开关合跳试验以及保护整组实验,在确认柴东的元件、接线、标志等恢复正常并合格以后,且现场卫生清洁以后,在验收单上确认并签字。保护定值或二次回路进行变更时,对整定值或保护回路及相关事项进行核对,同时记录保护装置变更的时间、变更的内容以及相关负责人,并由运行班长予以签字。

3.2严格继电保护装置及其二次回路的巡检工作

几点保护装置及二次回路的巡视检查,是及时发现安全隐患,避免事故发生的最有效途径,这是变电站值班人员的重要工作之一。出交接班进行必要的检查外,值班过程中一次较详细、全面的检查同样必不可少。从当前的实践工作经验中总结出,对继电保护巡视检查的主要内容应保护:开关、压板位置是否正确;自动装置、保护压板是否均严格按照调度要求投入;各回路接线是否正常,是否存在发热、松脱及焦臭味等现象;继电器接点是否完好,带电的触点是否完好,是否存在烧损或较大的抖动现象,线圈以及附加电阻是否存在过热现象;熔断器接触是否良好;CT、PT回路是否出现开路、短路等问题;运行监视灯、指示灯是否正常;警铃、光字牌、事故音响是否完好;表计参数是否符合相关要求。

4结语

继电保护装置是电力系统安全的卫士,继电保护工作顺利进行是电网安全运行的基础,也是保证电网正常运行的重要手段。只有电力工作人员彻底的了解继电保护装置的重要性及其运行可靠性的因素与原理,并能做到对继电保护装置进行定期检查和维护,才能有效地保证系统正常运行,提高供电可靠性。

参考文献

[1]何坤雄.分析数字继电保护装置可靠性[J].大科技,2012(12):133-134.

继电保护的最根本要求范文篇5

关键词:电力系统;继电保护;发展;趋势;研究

中图分类号:TM71文献标识码:A

继电保护技术是随着电力系统的发展而发展的,它与电力系统对运行可靠性要求的不断提高密切相关。继电保护是在电网出现事故或异常运行情况下动作,保证电力系统和电气设备安全运行的自动装置,研究继电保护技术发展趋势,可以更好地提高继电保护的技术水平,对电力系统发展意义重大。

1电力系统继电保护概述

1.1继电保护基本概念

在电力系统运行中,由于外界因素和内部因素都可能引起各种故障及不正常运行的状态出现,常见的故障有:单相接地;三相接地;两相接地;相间短路;短路等。电力系统非正常运行状态有:过负荷,过电压,非全相运行,振荡,次同步谐振,同步发电机短时异步运行等。电力系统继电保护和安全自动装置是在电力系统发生故障和不正常运行情况时,用于快速切除故障,消除不正常状况的重要自动化技术和设备。

1.2继电保护的工作原理

继电保护的工作原理,是根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成,电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:(1)电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。(2)电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。(3)电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°。(4)测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值,正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。

1.3继电保护在电力系统中的任务

电力系统元件发生故障时,应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响;并满足电力系统的某些特定要求,能够反应电气设备的不正常工作情况,并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号,以便值班人员进行处理,将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。

1.4继电保护装置必须具备的基本性能

继电保护装置必须具备的基本性能有:(1)安全性:在不该动作时,不误动;(2)可靠性:在该动作时,不拒动;(3)速动性:能以最短时限将故障或异常从系统中切除或隔离;(4)选择性:在自身整定的范围内切除故障,保证最大限度地向无故障部分继续供电,不越级跳闸;(5)灵敏性:反映故障的能力,通常以灵敏系数表示;不拒动不误动是关键。

2继电保护发展历程

继电保护是随着电力系统的发展而发展起来的,最早的继电保护装置是熔断器。从20世纪50年代到90年代末,在40余年的时间里,继电保护完成了发展的4个阶段,即从电磁式保护装置到晶体管式继电保护装置、到集成电路继电保护装置、再到微机继电保护装置。随着电子技术、计算机技术、通信技术的飞速发展,智能化等先进技术相继在继电保护领域的研究应用,继电保护技术向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展。电力系统发展迅速,电网结构越来越复杂,短路容量不断增大,到20世纪产生了作用于断路器的电磁型继电保护装置。1928年电子器件已开始被应用于保护装置,在50年代迅速发展。静态继电器有较高的灵敏度和动作速度、维护简单、寿命长、体积小、消耗功率小等优点,但环境温度和外界干扰对继电保护的影响较大。1965年出现了应用计算机的数字式继电保护,出现了单板机继电保护装置。到了21世纪由于计算机技术发展非常快,微处理机和微型计算机的普遍应用,极大地推动了数字式继电保护技术的开发,大规模集成化数字式继电保护装置应用非常广泛。

3电力系统继电保护的发展趋势

3.1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有一台PC机的功能。继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚需进行具体深入的研究。

3.2网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量,继电保护的作用主要是切除故障元件,缩小事故影响范围。因为继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围,还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。

3.3智能化

随着通信和信息技术的快速发展,数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的继电保护原理提供了条件,智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控,把获得的数据通过网络系统进行收集、整合和分析。利用这些信息可对运行状况进行监测,实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。

结语

综上所述,随着电力系统的发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术由数字时代跨入信息化时代,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了技术创新的广阔天地。只有了解和掌握继电保护技术,才能解决电力系统继电保护遇到的各类问题,更好地保障电力系统的安全运行。

参考文献

[1]高亮.电力系统微机继电保护[M].北京:中国电力出版社,2007.

继电保护的最根本要求范文篇6

中图分类号:TM774文献标识码:A

一、引言

目前,继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务,也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展,电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。20世纪60-80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到8O年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时,我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。

二.电力系统中继电保护的配置

1.继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时.安全地、完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据:供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行:当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

2.继电保护装置的基本要求

(a)选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其他非故障部分能继续正常运行。

(b)灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作

(c)速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。

(d)可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。

三智能继电保护配置的主要内容

1智能继电保护配置的元件保护

1.1主设备保护

继电保护装备的主设备保护应该注意保护发电机和变压器:要防止发电机内部短路,要特别注意匝与匝之间的绝缘,深入精确化校对电压器灵敏度,整定计算等;发电机接地保护要可靠;后备保护中的反应限过流等要与发电机的承受力相统一;变压器保护的重点仍然是识别励磁涌流,研究和发现变压器故障计算新原理仍是保护研究的重心。

1.2线路保护

智能继电保护的线路保护分为交流线路保护和直流线路保护两方面:在远距离保护下,交流线路易受到高电阻接地影响,回避负荷能力差,在系统震荡时发生短路,同时在同杆架设双回线中,因为电气量范围限制、零序互感和跨线故障等原因,交流线路故障测距误差大甚至是选相失败;在直流线路中,主保护行波保护仍受行波信号不确定影响线路端口非线性元件的采样率、过度电阻、动态时延的限制。这些问题都需要进一步的研究和改善。

2.2智能继电保护配置的广域保护

以数字化信息技术为基础,借鉴于广域式信息交互技术的广域电网保护,在智能继电保护配置中大放光彩。广域电网保护是指在智能变电站一级配置数字化和二级配置网络化的前提下,把整个电力网络看做一个整体,利用全球定位、网络通信、实施监测、分析判断等技术,选择最适合的方法控制或隔离发生故障的设备。

2.2.1广域电网保护的内涵

广域保护融汇电力系统多点、多角度信息,运用微型处理器对信息进行精确判断分析,对故障做出快速、可靠和精确的隔离或切除保护。同时广域保护还具有自愈能力,能分析判断切除障碍对整个电路系统安全稳定运行的影响,并采取相应的控制措施,这样同时具有继电保护和实现自动控制功能的系统叫做广域保护。

2.2.2广域电网保护的特点

通过上述广域保护的定义得出广域保护系统的特点如下:实时可靠地采集电力系统多点信息。全球定位系统技术、数字化信息技术的发展,为电力系统的广域测试提供技术支持,基于相量测试单元的广域测试系统为电力系统实现实时可靠测试提供了可能,满足智能电网大空间和同时间要求。支持多种电源接入电网,广域保护将电力系统看做一个统一的整体,可以实时保护接入的多种电源,并依据程序准确判断调整以期适应多电源接入电网。

自我控制能力。广域保护具有自我控制能力,可以在故障出现并隔离后,系统依据现实做出自我调整以期实现电力系统安全稳定运行。广域保护自我控制能力是为了防止大范围连锁故障出现。

三、继电保护

(一)继电保护的特点与要求

继电保护装置是目前人们采用的最普遍的装置,自继电保护装置应用开始,短时间内就得到广泛利用,主要是由其特点决定的。继电保护的特点是可靠性高、

实用性强,并且能够实现远程监控。继电保护应用的装置是配置合理并且科学技术含量高的继电保护装置。继电保护的信息管理技术采用方法库与数据库,整个信息管理系统由传统的分散式传输转变为集中式运输。各种新技术与新系统的使用使继电保护的可靠性增强。继电保护信息系统的应用,使供电系统中出现的实际问题,能够通过系统有效的对各个部分中的各类数据及时使用和共享,更方便工作人员的操作,因此继电保护的实用性也得到增强。随着电子技术与信息化技术在各个领域的推广与应用,供电系统也及时的根据实际情况采用了新的信息化技术。通过电子信息技术的应用,能够对供电系统的电力变压器的运行状态,进行二十四小时无人监控。最先进的是通过运行状态分析,能够发现电力变压器的隐形故障,及时的在大的故障产生前把隐形故障排除,保障了供电系统的安全平稳运行,减少了经济损失。

现代的继电保护虽然有着非常好的优势,但是对装置的要求更高,没有好的继电保护装置,继电保护的特点与性能就不能完全发挥。继电保护装置最基本的要求就是灵敏性与可靠性。供电系统一般要求继电保护装置的设计原理、整定计算、安装调试等全部要正确无误,还要求组成继电保护装置的各元件的质量可靠。继电保护装置也需要定期的进行运行维护检查与保养,尽量提高供电系统变压器继电保护的可靠性。

(二)继电保护措施

1.瓦斯保护

瓦斯保护是供电系统电力变压器油箱的主要保护措施,能够在变压器油箱发生内部故障的时候自动启动。变压器油箱内部发生故障一般会引起油面降低,瓦斯继电器的能够平衡锤的力矩会发生变化而降落,从而接通上下触点,自动发出报警信号。供电系统的电力变压器发生突发性的严重事故的时候,也会有相应应对措施。变压器的最严重故障为油箱漏油,油箱漏油会使变压器发生爆炸,导致整个供电系统瘫痪。漏油使电力变压器的液面会发生较大的变化,继电器的上下触点也能够接触,初步实现自动报警。随着漏油的继续,油位降低到一定数值,继电器能够自动跳闸保护整个供电系统,避免大的损失产生。供电系统的电力变压器大多在0.8MVA以上,都应该配备瓦斯保护装置。

2.差动保护

供电系统的变压器内部引出线短路,绝缘套管相间短路故障发生时,变压器内的匝间出现问题时,继电系统都会及时启动电流速断保护。电流速断保护的主要优势是能够准确的定位故障发生的位置,及时分析出发生故障的类型,然后马上调用内部已经编订好的程序,根据故障的情况发出相应的预警措施。如果故障程度比较轻,差动保护可以预警后并延长故障继续发生的时间,为专业人员的维修提供一定的时间差,同时差动保护还可以利用已经编好的程序,对小型故障进行自动的排除等。如果故障程度比较严重,差动保护会直接报警并且断电,避免短路后经济损失情况的发生。由于差动保护具有以上的优势,目前供电系统广泛采用该技术,它将成为未来继电保护的一种趋势。

3.过电流保护

过电流保护是作为瓦斯保护和差动保护后备保护,可以准确反应出变压器短路所导致的过电流。过电流保护装置一般是装在电力变压器的电源侧,并且根据变压器的要求装配不同的保护装置。升降压变压器处可以装配复合电压起动的过电流保护,大接地电流系统中,可以在变压器外部装配零序电流保护,作为主变压器保护的后备保护。过电流保护的具体启动方式应该根据相配备的变电器的相应数据进行合理选择,没有统一的标准,可以根据供电系统的不同需求装配不同的过电流保护装置。

4.过励磁保护

现代供电系统由与工作电压过高,电力变压器的额定磁密接近饱和。频率降低时与电压升高时,变压器都很容易出现过励磁,导致铁心的温度上升影响绝缘性能。安装励磁保护装置,可将变压器的过励磁引起的过电流反映出来,从而可防止变压器绝缘老化,提高变压器的使用效能。

5.过负荷保护

继电保护的最根本要求范文1篇7

【关键词】电力系统;110kV及以下;继电保护;故障问题;解决方法

前言

近年来,随着我国电力事业发展迅速,对我国经济的发展和人民生活水平的提高,发挥着十分重要的作用。电力系统的安全运行对国民经济的发展有着重要的影响,继电保护作为电力系统发展和稳定运行的重要防线,在防止电力运行故障和扰动方面起到了不可替代的作用。110kV及以下继电保护的工作正常与否,将直接关系到电力系统的稳定运行。本文主要对110kV及以下继电保护的故障问题进行分析,并提出了相关的解决方法。

1继电保护的基本要求和作用

1.1继电保护的基本要求

继电保护装置为了完成它的任务,必须在技术上满足可靠性、选择性、速动性和灵敏性四个基本要求。这些要求之间紧密联系,既矛盾又统一,因此,需要针对不同的使用条件,分别地进行协调。对这些问题的研究分析,是电网继电保护系统运行部门的头等大事。

(1)可靠性。可靠性是指发生了属于保护装置该动作的故障,它能可靠动作,即不发生拒绝动作;在继电保护不需要动作时应可靠不动,不发生误动作。可靠性是继电保护的基本要求,因为误动和拒动都会给电力系统造成严重的危害。

(2)选择性。当供电系统发生短路故障时,继电保护装置动作,只切除故障元件,并使停电范围最小,以减小故障停电造成的损失。保护装置这种能挑选故障元件的能力称为保护的选择性。

(3)速动性。速动性是指保护装置应能尽快地切除短路故障,目的是提高电力系统的稳定性,降低设备的损坏程度,缩小故障及范围,提高自动重合闸和备用电源、备用设备自动投入的效果,减少用户在低电压情况下的工作时间。

(4)灵敏性。灵敏性是指在规定的保护范围内,保护对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时,不论短路点的位置与短路的类型如何,都能灵敏地正确地反应出来。

1.2继电保护的作用

研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以及探讨其对策的反事故自动化措施,使之免遭损害,称之为继电保护。他的基本作用是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

2110kV及以下继电保护故障分析

2.1电压互感器的二次回路问题

电压互感器的二次电压回路在电力系统的运行中出现故障是110kV及以下继电保护工作中的一个薄弱环节。电压互感器是110kV及以下继电保护测量设备的开端,而电压互感器对于二次系统的正常运作时十分重要的。PT二次同路设备并不多,接线的线路也不是很复杂,但是在PT二次回路运行中出现故障的情况很常见。通过实验结果表明:PT二次电压回路的问题主要出现在这几个方面:首先是PT的开口三角电压回路运行不稳定。PT开口三角电压回路的故障问题主要是由电力机械上的原因所造成的,由于某些习惯的做法从而造成了短路的情况。如果当变电站出口接地出现故障的时候,零序电压就会变得较大,回路中的电流量较大,进而解决了回路的短路问题。其次是PT二次中性点的接地方式不对。电压互感器二次接地与地网之间相联系就会产生电压,这个电压是由各相的不平衡电压和接触电阻两个方面共同决定的。最后,这个电压叠加到保护设备的电压上,引起了电压的相位变化,从而导致了阻抗元件和方向元件的误差。二次接地没有成功一般除了变电站接地网的原因,还有接地工艺的原因。

2.2电流互感器故障问题

电流互感器是110kV及以下继电保护和监控系统运行状态的重要组成部分。电流互感器是根据电磁感应原理制造而成的,对继电保护的运行起着重要的作用。电流互感器在110kV及以下继电保护中的基本要求就是电流互感器能够更加真实的反映一次电流的运动波形。当110kV及以下继电保护出现故障时,电流互感器不但会要求反映故障电流的大小,另一方面还能反映出电流的波形和相位。电流互感器的故障主要有两个方面:首先是电流互感器的二次电流严重失真。如果电流互感器一次电流很大,也别是一次电流中的非周期分量出现了严重的饱和状态,电流以几十倍、几百倍的速度增加,最终造成了二次电流的严重失真。其次是电流互感器的严重饱和。由于电流互感器的严重饱和,使得传变特性输出为零,这样就导致了断路器保护的拒动状态,进而不利于110kV及以下继电保护的有序运行,引起了变压器的越级跳闸。

2.3110kV及以下继电保护装置故障问题

近一段时间以来,伴随着科技的不断进步,110kV及以下继电保护的设备逐步由传统的继电电器控制转变为通过计算机进行控制。微机继电保护装置和以往的继电设备相比有着更大的优越性,但是另一方面由于目前微机继电保护装置自身的原因,也造成了微机继电保护装置的故障问题。

出现微机继电保护装置故障的原因主要由以下几个方面。首先是电源问题。电源问题往往也是造成微机继电保护故障的一个重要原因。其次,干扰和绝缘问题也是微机继电保护装置出现故障的重要原因。计算机保护系统的抗十扰能力比较差,再加上设备的绝缘性,会造成一些逻辑元件的运行错误,影响了继电保护下作。再次,由于电气设备的长期运行,静电作用使得插件的接线的焊接点四周有大量的静电尘埃堆积,这样就使得设备的两个焊接点之间逐步形成了一个无形的导电通道,从而造成了继电保护故障的出现。

3110kV及以下继电保护故障的解决方法

3.1直观法

利用直观法,直接测试继电保护的问题故障。直观法是解决110kV及以下继电保护故障的一个重要的方法。直观法主要是应用于以下几种情况:处理一些无法用电子仪器进行测试的故障;某一个插件出现的故障一时没有备用的产品更换,并且还想将继电保护的故障排除掉。10kV开关拒分和拒合是直观法的重要处理方法。比如说:在操作命令下,处理者观察到合闸接触器还能够正常运行,就是说明电气回路十分正常,继电保护的故障肯定在电力系统的内部。如果我们观察到110kV及以下继电器出现黄色或者是有烧焦的气味,那就说明元件出现了问题,需要及时的更换。

3.2参照法

参照法即为通过对比正常和不正常继电保护装置工作元件的技术参数,得出异常设备的故障点,在进行继电保护装置定值校验的时侯,如果发现测定值与事先的给定值不一致,甚至相差较大,这时我们不能轻易的就断定继电保护装置的性能如何,也不可以直接去调整继电保护装置上的刻度,这时,我们可以用同样的设备检测处于相同条件下的其他设备,比较得到的结果,从而可以找出问题。

参照法主要用于检查错误接线导致的故障以及定值校验时所得到的测试值与定值出现大的误差而工作人员又没办法断定其影响因素的故障。此外,当对继电保护装置进行更新或者检修而不能恢复之前的性能时,需要参照相同的设备进行接线。

3.3短接法

将继电保护装置的一部分或者一段回路利用短线进行连接而形成短接,通过继电保护装置的运行情况来判断故障是否位于所连接的范围内,通过这样不断的排查来缩小可能出现故障的范围,这种方法较为繁琐,主要是应用于电磁锁失效、电流回路断开、切换继电器无动作、判断控制等转换开关的接点是否完好。

3.4电路依次拆除法

拆除电路,排除110kV及以下继电保护故障。把电路逐项的拆除,也是排除110kV及以下继电保护故障的一个重要方法。首先,将并联在一起的二次回路按照先前的顺序解开,然后就按照顺序依次放回,如果故障在这个时候出现,就能够清楚的找到故障的所在。其次就是从更小的分路人手,查找故障。从小分路查找这个方法主要是用于检查直流接地等方面的故障问题。开始先通过拉路的方法,根据负荷的重要性,拉开直流屏所提供的直流负荷回路,进而查找回路中存在的问题。此时的切断时间要短。如果切除某一个回路的时候故障突然消失,就说明故障就在此处,以此类推,找出其他故障所在。

3.5替换法

顾名思义,用新的或者未出现故障的元件去替换怀疑已经出错的元件,通过观察继电保护装置是否恢复正常运行来判断问题出现的部位,这种方法简单、快捷,是常用的措施。一些微机继电保护装置以及其他内部构造较为复杂的继电保护装置,可以利用备用或者暂时处于检修状态的元件来替换,判断得出故障是否在检查的范围之内。此外,要对继电保护装置的元件进行不断地检修更新,提高平时对线路和设备的检修频率,从而可以做到及时发现老化的元件和运行出错的部位,用完好的相同的元件去替换那个有故障的元件,及时有效地发现并且解决继电保护装置故障,这样可以做到“防患于未然”,减轻或者消除由于系统故障所造成的损失,及时有效的发现故障并解决故障,从而保证了110kV及以下继电保护的正常运行。促进了我国电力事业的健康、快速发展。

4结语

随着社会经济的不断发展和科学技术的不断进步,电网系统也得到了快速的发展,同时对电网的安全稳定性和供电的可靠性提出了更高的要求。在继电保护方面,要求不断提高继电保护准确性和稳定性,减少必要的损失,以最快的速度找出故障并解决。因此更加全面的了解继电保护故障以及积极采取应对的措施,能够进一步提高继电保护工作人员的工作效率,降低损失,从而保证110kV及以下继电保护工作稳定高效运行。

参考文献:

[1]王海军.电力系统继电保护技术的探析[J].内蒙古煤炭经济,2011.

继电保护的最根本要求范文篇8

关键词:电力系统;继电保护;隐性故障

引言

随着用电需求的不断加大,电力系统工作负荷压力与日俱增。电力系统的安全稳定运行离不开继电保护。继电保护通过对电力系统运行情况的实时监控,根据电网中的异常情况及时作出针对性反应,比如发出警报或直接切断异常电路,从而消除电网运行安全隐患,避免事故发生或将事故影响控制在一定范围之内,确保电力系统的安全稳定运行。需要注意的是,当电力系统处于正常状态时,继电保护装置一般是处于待机状态的,装置本身是否存在隐性故障难以判断。因此,为保障电力系统运转安全,就必须加强继电保护装置隐性故障的分析及控制,确保继电保护装置长期处于正常的工作状态。

1电力系统中继电保护隐性故障基本情况概述

继电保护装置工作条件严苛,长期工作下难免发生故障。但由于继电保护装置通常处于待机状态,只有电力系统发生异常情况下才会投入工作,但那时发现问题已为时已晚,继电保护装置不能正常启动,势必导致电力系统异常情况的扩大,甚至引发安全事故。继电保护这种系统正常情况下难以发现的故障称之为隐性故障。隐性故障具有隐蔽性高、危害性强的特点,一般的检修作业难以发现,也就无法予以排除。一旦电力系统发生故障,继电保护不能正常启动就会造成较为严重的后果,甚至危害到整个电力系统的正常稳定运转。加强电力系统继电保护装置隐性故障的分析与排除,是充分发挥继电保护应有作用,提高电网运行安全水平的必要措施,也是电力企业日常工作的重要内容。

2电力系统中继电保护隐性故障危害性分析

电力系统继电保护隐性故障危害较大,主要有两方面的影响:一是继电保护失败。电力系统故障迅速扩大,产生连锁性的大面积故障。二是损坏电力设备。由于继电保护是电力系统在遇到异常情况下的安全保护措施,如果因为隐性故障的存在,继电保护系统没有在需要时投入正常工作,比如出现拒动或发出错误指令等,不但没有控制异常情况的扩散,使之传递给系统的其它部分,甚至会加剧负面影响,使危害程度进一步加强,大范围的连锁反应下,整个电力系统都有发生崩溃的可能。在系统发生故障时,系统线路中的电流、电压等参数往往发生剧烈变化,超出系统设备正常负荷范围,从而导致某些电力设备硬件受到损害。

3做好电力系统中继电保护隐性故障控制的相关建议

3.1根据继电保护实际工作环境,开展针对性的继电保护隐性故障风险评估

电力系统运行环境复杂,导致继电保护故障发生的原因有很多,继电保护装置发生故障后导致的后果也各有不同。要做好继电保护隐性故障控制,首先要对故障的形成原因和产生的后果有个清晰全面的认识和把握。因此,要从继电保护实际工作环境出发,对继电保护隐性故障开展风险评估工作。明确各个继电保护系统的易损区域和易损指数,也就是继电保护系统故障的多发区域和故障发生可能性等,然后在确认故障后果严重性的基础上对容易发生隐性故障的部分采取相应的控制措施。

(1)继电保护易损指数分析。易损指数是继电保护系统故障分析工作中的一个难点。继电保护复杂的工作环境使得确定易损指数的难度很高。经过长期实践摸索,电力企业总结出了一套确定继电保护易损指数的方法,该方法利用统计学的原理,通过对频繁发生的小概率事件的模拟和分析,实现对隐性故障的级别划分,进而得出易损指数。

(2)继电保护易损区域分析。易损区域分析定位是整个隐性故障风险评估中的核心部分,做好继电保护易损区域分析,对于继电保护隐性故障控制具有至关重要的影响。进行易损区域定位分析,需要对系统内各个部分的继电保护装置的失误操作予以密切的关注。只要某个部位的继电保护装置发生误操作,就可以认为该部分属于继电保护易损区域。但不同的易损区域其易损指数是不同的。在进行继电保护隐性故障风险分析时,要对各个易损区域的易损指数进行测算,并以此为依据划分等级,为继电保护控制的实施提供参考。

3.2完善继电保护隐性故障监控体系,开展隐性故障实时监控

在继电保护隐性故障风险评估的基础上,要根据实际需要和风险评估的结果对易损区域的装置进行实时监控,监控装置和继电保护易损装置使用相同输入信号,再通过对比二者输出信号,就可以实现对易损装置工作状态的实时监控。继电保护装置对电流、电压的判断及对距离的测量等情况都可以作为判断继电保护装置正常与否的标准。

3.3建立继电保护隐性故障预防体系

在继电保护隐性事故控制方面,要坚持“安全第一,预防为主”的原则,与其发生事故后再予以解决,不如直接做好安全防范,杜绝事故的发生,从而在系统安全和经济效益两个方面实现最大化。建立继电保护隐性故障预防体系,主要包括以下几项内容:

(1)提高电力系统继电保护装置性能水平。通过吸收引进国外先进技术,丰富继电保护装置功能,提高装置的性能水平。当前,国外先进的继电保护装置基本具有自检、自诊功能,能够实现装置本身异常状况的检测和维修,降低事故发生的可能性。

(2)强化继电保护装置管护工作力度。电力企业要根据企业实际情况,制定完善的继电保护管护制度,继电保护工作人员要按照工作规范,认真履行继电保障装置的日常维护和检测工作,及时发现并排除存在的故障,并做好相关记录。

(3)制定继电保护隐性事故应急预案。电力企业要加强应急事故演练,提高工作人员实战水平,当事故真正发生时,工作人员可以立即采取适当措施,将损失控制到最小范围内。

4结束语

从上文可以看到,加强继电保护隐性故障的分析与防范,确保继电保护装置正常工作,是电力系统安全稳定运行的重要保障。通过系统的分析和针对性的有效措施,将继电保护隐性故障控制在一个可以接受的范围内,避免事故影响进一步扩大,保障系统其它部分的正常运行,不仅有利于电力系统安全水平的提高,还是电力系统实现经济效益最大化的有效手段,在我国国民经济发展中具有十分重要的积极意义。

参考文献

[1]严丹.电力系统继电保护隐性故障的研究[J].数字技术与应用,2013(7).

继电保护的最根本要求范文篇9

【关键词】智能电网继电保护重构

近年来,市场改革不断深化,气候条件也剧烈变化,环境监管日益严格,分布式发电资源如可再生能源等的数量不断增加,这就给智能电网的产生创造了条件。它的主要目的是将可再生绿色能源通过先进的技术接入电网,使得电力系统的传输效率和能源转化提高,保障高的可靠性和供电质量。智能电网的特点主要有以下几个:(1)自适应和自愈;(2)可靠稳定安全;(3)可兼容性;(4)优质高效、经济协调;(5)和用户互动友好。自适应和自愈是指对电网的运行情况进行实时掌控,减少自我恢复、故障隔离的人为干预,防止大范围停电事故。在继电保护系统中,就是指对于接入分布式能源造成的系统运行方式多变状况的自动适应,还有就是继电保护自身系统对于隐藏故障的自愈以及自我诊断功能,防止发生连锁故障。

目前,继电保护系统已经具有了高的可靠性,但是继电保护的隐藏故障仍会导致大范围停电和连锁跳闸事故的发生。近年来,对于继电保护系统自身装置的隐藏故障进行了一定的研究,也提出了相关的诊断方法和评估方法。但是继电保护隐藏故障的在线处理并未得到有效的进展。

1在线重构要求

继电保护在信息处理技术和通信技术的支持下,利用方向比较理论的装置保护和带通道双重化配置的电流差动装置,很大程度上提高了动作的可靠性,然而随着大量接入分布式能源以及要求更高的可靠性,继电保护仍存在很多问题:(1)继电保护的当前结构为刚性结构,适应条件、保护对象以及联接方式都预先设定,对一次系统的适应能力以及自适应能力都较弱。(2)继电保护的隐藏故障仍会导致电网大范围停电的发生,目前继电保护仅能够在线自诊断一些失效元件,但是不能自动恢复或者转移其功能。这就会大大降低整体系统的可靠性。(3)三段式电流是当前配电网络的主要配置方式,分布式电源多点接入后,要求继电保护的运行方式要适应双向潮流和单向潮流,还要求动作速度更快,灵敏性和可靠性更高。总之,电网发展对继电保护的可靠性和灵活性提出了更高的要求,其功能主要体现在:(1)自适应整定值电网改变自适应方式;(2)继电保护设备可以在线配置,与变化的电网结构相适应;(3)在线诊断系统元件,识别自身的隐性或显性故障;(4)在继电保护装置或元件失效时,可以西东寻求替代系统或替代元件,从而使其功能恢复;(5)为了与电网运行方式和电源结构以及故障的自恢复相适应,需要重新组合继电保护资源,通过重构基点保护系统达到一次系统的需求。

2重构方式

(1)继电保护要遵循以下重构原则:第一,完整的功能:继电保护经过重构后要超过原来系统的保护功能,并且在紧急状况下能够解除或降价某些功能,比如选择性或动作速度等,从而达到最低的系统安全指标。第二,快速重构:因为一次系统时刻都需要继电保护,所以重构继电保护要有效快速。当需要重构多套保护时,在最低功能维持的状况下使用同时实施或分步实施。第三,可靠重构:重构继电保护要对设备组合重新选择,重构后要满足可靠性指标要求。第四,经济重构:重构继电保护需重新划分设备资源,所以在可靠性得到保证时需降低资源占用率。

(2)重构继电保护通用模型:重构继电保护需要重新组合继电保护资源,包括组合资源的实现及方式,还有三个核心要素)。第一,资源:根据不同组成的继电保护系统,传统的系统表示为功能元件的不同集合,比如:分解继电保护系统为操作电源、执行元件、比较元件、测量元件、信息通道以及互感器等元件的组合。第二,组合资源:组合继电保护资源需要根据给定原则重新连接内部元件或重新分配内部信号。先前的继电保护元件不能满足重构需求,实现重构选择数字化元件。第三,组合方法:重新组合继电保护的资源,是重构继电保护的重点所在。综合决策需要考虑继电保护状态信息以及一次系统信息等。

针对以上重构要素,继电保护的重构模型可分为三层:协调决策层、重构执行及状态监测层、功能元件层。

功能元件层集合继电保护必需的很多功能元件。

重构执行及状态监测层包括分析决策和信息采集的所有计算机,主要是采集元件的状态信息,按照状态信息诊断状态,从而确定异常或故障元件,进而选择替代元件,然后下达重构命令到各个功能元件。这一层根据电网拓扑结构可以设置若干区域处理中心。

通常状况下,分布在区域处理中心的所以计算机能够达到本区域重构继电保护的需求,跨区域的信息需要与协调决策层设置的计算机协调信息交换。

3残留问题

要重构继电保护还需要重点解决以下问题:

3.1重构准则及目标

重构继电保护的主要目的是当一次系统稳定安全要求没法通过现有保护功能实现时,进行功能重构或结构重构,从而达到一次系统保护功能,保护系统经过重构后要满足灵敏性、可靠性、快速性、选择性的要求。

3.2功能单元满足继电保护重构

重构系统的功能单元需要满足重构的信息接口以及信息开放要求。

3.3诊断功能元件状态

识别及诊断系统异常状态和隐藏故障能够及时发现功能单元的错误动作以及硬件失效等故障,还能够对广域保护等保护系统和传输通道进行故障检测。

4结语

本文首先基于智能电网的性能特点分析目前继电保护存在的问题,由此提出了在智能电网未来发展中建立可重构继电保护的观点。并且系统分析了在线重构的几点要求,概括了什么是继电保护重构、以及其通用模型和准则,也提出了继电保护重构需要解决的问题。

参考文献:

继电保护的最根本要求范文篇10

关键词:智能变电站;继电保护;应用效果

随着电网建设的不断推进和发展,智能变电站逐渐取代了传统的变电站,变电工程也趋于自动化发展趋势,同时对继电保护装置有了更高的要求。继电保护装置需要在传统的变电站基础上实现对电能资源的有效保护,提升继电保护装置的灵敏度和应用效果。基于继电保护装置的特殊性,在实践过程中必须完善继电保护措施,以自动化硬件设备为基础,对各类装置进行有效的分析,实现继电保护的持续性应用。

1继电保护装置构成

1.1数字核心构件

智能变电站的继电保护装置是保护配置的核心部件,数字核心构件系统属于微型设计系统,和计算机结构体系无明显差异性。该设计形式主要是由存储器、中央处理器和控制电路等部件组成的,和计算机系统相比,继电保护配置形式更加完善,通过对数据、地址等进行追踪,能使其形成一个完善的系统,进而实现保护的原理[1]。

1.2模拟量输入接口部件

对于现有判定系统而言,电力应用系统会出现故障或者异常运行的情况,采用继电保护装置,能在第一时间了解实际应用电量,实现继电保护系统的有序应用。实际电量是不断变化,没有固定值能作为继电保护的依据,因此继电保护需要根据电量的要求,发挥输入接口的最大化作用,将电力传感器的模拟量转化为数字量后,将其提供到数字核心部门对数据进行审核和处理。

1.3开光量输入接口部件

对于电力系统而言,开关功能作用比较明显,开关量指的是非连续性信号采集和输出,涉及到信息的采集和遥控输出等,通常来说,数字电力的开关性质涉及到1和0两种状态,由于电力系统的开关性质和数字电路差异性明显,要明确触点的接通和断开。在继电保护阶段,开关量输入部件能及时确定开关状态,然后根据相应的状态采取相应的处理措施[2]。

1.4人机对话接口部件

人机接口指的是继电保护装置和使用者之间连接的部件,主要涉及到简易键盘、显示屏和指示灯等,多个部件建立起信息联系系统,实现对继电保护装置的有序监督和管理。信息系统的调试比较特殊,涉及到整定值和控制命令等,要了解信息反馈系统的具体要求,根据故障形式和应用类别的要求,对保护装置进行有效的检查,进而保证配件形式的有序性和完善性。

1.5外部通信系统

针对计算机局部通信网络形式的要求,为了实现通信接口的作用,需要及时对通信系统的形式和类比进行分析,掌握接口的具体构成。外部通信接口部件能实现装置的保护作用,为特殊保护功能专用的通信接口,其次通信接口为计算机网络接口,可以实现局域网和整体网络的有效应用。基于接口形式的特殊性,在应用过程中,要以电力系统计算形式为例,实现更高级的管理,包括数据共享、远方操作和远程维护等。

2智能变电站的继电保护措施分析

2.1分布式母线保护

传统的继电保护装置容易受到电磁干扰的影响,电磁干扰严重,会增加分散处理的难度。母线保护对智能系统的发展有重要的影响,涉及到中央处理单元,间隔处理单元和中央处理单元与各间隔的数据交换。在变电器保护过程中,变压器的主保护系统比较特殊,要正确识别次涌流和故障电流,避免出现外部系统对电路造成影响。利用电子式互感器能及时对电流量进行了解,正确区别各个电流间的关系。对于不平衡的电流,可以采用电子式互感器,通过提升灵敏度的形式,增加保护动作的有效性。

2.2线路保护

线路保护装置的种类比较多,在各个电压级别要根据间隔单位的保护和测控形式的具体要求,将测量、控制等形式落实到实处。变电站、发电厂和配电厂对电路应用系统有明确的要求,为了使其适应电路装置的具体化要求,可以将其和保护和自动化设备连接在一起,将其组成自动化系统,实现集中安装和应用。具体应用流程如图1所示。

图1线路保护装置的具体流程

线路保护形式比较特殊,为了保证电力系统的有序性和完善性,可以采用自动化设计形式,全部装置均可组屏集中安装,也可就地安装于高低压开关柜[3]。

2.3变压器的保护

变压器保护装置的形式比较多,在设计阶段必须对储油柜、吸湿器、安全气道、气体继电器、净油器等部分进行有效的了解。多种功能系统比较特殊,在内部设计阶段,要实现对电压和电流量的有序检测,电流测量主要是通过保护CT的形式实现的。在变压器保护过程中可以应用分布式配置形式,根据保护机制具体化要求,对安装和后备保护系统进行有效的分析。在此过程中,可以对测控和保护设备及合并器进行有效的分析,根据智能设备的应用形式,保证信息的有效传输和应用。在传输阶段,可以应用太网的形式实现数据的有效传输和应用。基于配置方案的特殊性,在实际工作中,要及时对滤波进行调整,在继电保护的过程当中,只需要消耗非常小的网络数据的信息量。

2.4过程层的保护

在过程层控制和保护中,要结合距离反应和应用形式,采用集中式的保护方式。由于对应的短路设备比较特殊,采用主保护系统,能对设备形式进行有效的分析,并完善通信形式,实现纵向保护。过程层保护的定值是固定的,不会因为电网保护系统的差异性而产生任何改变。在过程层控制阶段,要发挥电网控制形式的最大化作用,突出保护装置的重点所在,进而实现线路的保护。

2.5合理配置保护方案

在常规性保护阶段,线路的维护和保护系统比较特殊,针对母线保护机制的特殊性,需要对原有的输入系统进行分析,结合模拟量的具体变化,对各个接口进行检查。系统保护配置方案的系统保护配置方案采用双重化配置原则,每一套保护都可以独立完成整个变电站所有设备的继电保护任务,同时完成测控功能,可以互为备用。独立投人或退出这种保护配置的显著特点就是保护对象为多个元件,网络结构比较简单,可以充分利用智能变电站的信息共享这一特点。系统保护配置方案对原有的保护配置方案进行了一次比较全面的改进,多套保护功能集于一身,便于进行综合分析与判断。

3结束语

随着科学技术的不断发展,智能变电技术设备取得了突出的成就,在实践过程中需要完善发展形势,从保护装置的构成和应用现状入手,体现智能维护系统的有效性。智能变电站的继电保护和传统保护机制存在一定的差异性,要及时对分布式母线进行分析,掌握线路的具体要求,对保护原理进行相应的分析,最终实现设备的有序应用和维护,促进电力系统的可持续性发展。

参考文献

[1]杨依明,崔荣花,田克强,等.智能变电站继电保护配置方案分析研究[J].中国新通信,2013,24:96.

继电保护的最根本要求范文篇11

关键词:电力系统继电保护微机保护安全措施

前言:

在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的

影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。

1继电保护的概念及类型

1.1继电保护的基本概念

继电保护装置就是在供电系统中用来对一次系统进行监视、测量、控制和保护的自动装置。它能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态,并使断路器跳闸或发出信号。其基本任务是自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它无故障部分迅速恢复正常运行。另外,它还能反映出电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,发出信号、减负荷或跳闸。

1.2继电保护的类型

在电力系统中,一旦出现短路故障,就会产生电流急剧增大,电压急剧下降,电压与电流之间的相位角发生变化。以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置,如:反映电流变化的电流继电保

护、定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等,反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护,既反映电流变化又反映电流与电压之间相位角变化的方向过电流保护,用于反应系统中频率变化的周波保护,专门反映变压器温度变化的温度保护等。

2配电系统继电保护的要求

配电系统继电保护在技术上一般应满足四个基本要求,即可靠性、选择性、速动性和灵敏性。这几个特性之间紧密联系,既矛盾又统一,必须根据具体电力系统运行的主要矛盾和矛盾的主要方面,配置、配合、整定每个电力元件的继电保护。

2.1可靠性

可靠性是对继电保护性能的最根本要求。可靠性主要取决于保护装置本身的制造质量、保护回路的连接和运行维护的水平。一般而言,保护装置的组成元件质量越高、回路接线越简单,保护的工作就越可靠。同时,正确地调试、整定,良好地运行维护以及丰富的运行经验,对于提高保护的可靠性具有重要的作用。继电保护的误动和举动都会给电力系统造成严重的危害。然而,提高不误动的安全性措施与提高不拒动的信赖性的措施是相矛盾的。由于不同的电力系统结构不同,电力元件在电力系统中的位置不同,误动和拒动的危害程度不同,因而提高保护安全性和信赖性的侧重点在不同情况下有所不同。因此,要在保证防止误动的同时,要充分防止拒动;反之亦然。

2.2选择性

继电保护的选择性,是指保护装置动作时,在可能最小的区间内将故障从电力系统中断开,最大限度地保证系统中无故障部分仍能继续安全运行。这种选择性的保证,除利用一定的延时使本线路的后备保护与主保护正确配合外,还必须注意相邻元件后备保护之间的正确配合。

2.3速动性

继电保护的速动性,是指尽可能快地切除故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。一般从装置速动保护、充分发挥零序接地瞬时段保护及相间速断保护的作用,减少继电器固有动作时间和断路器跳闸时间等方面入手来提高速动性。

2.4灵敏性

继电保护的灵敏性,是指对于其保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在规定的保护范围内部故障时,在系统任意的运行条件下,无论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,当发生断路时都能敏锐感觉、正确反应。以上四个基本要求是评价和研究继电保护性能的基础,在它们之间,既有矛盾的一面,又要根据被保护元件在电力系统中的作用,使以上四个基本要求在所配置的保护中得到统一。

3微机保护的特点

传统的电磁和电磁感应原理的保护存在动作速度慢、灵敏度低、抗震性差以及可动部分有磨损等固有缺点。晶体管继电保护装置也有抗干扰能力差、判据不准确、装置本身的质量不是很稳定等明显的缺点。随着计算机技术和大规模集成电路技术的飞速发展,微处理器和微型计算机进入实用化的阶段,微机保护开始逐渐趋于实用。

微机保护充分利用了计算机技术上的两个显著优势:高速的运算能力和完备的存贮记忆能力,以及采用大规模集成电路和成熟的数据采集,A/D模数变换、数字滤波和抗干扰措施等技术,使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护,而显示了强大的生力,与传统的继电保护相比,微机保护有许多优势,其主要特点如下:

(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,正确动作率高。主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护;可引进自动控制、新的数学理论和技术,如自适应、状态预测、模糊控制及人工神经网络等,其运行正确率很高,已在运行实践中得到证明。

(2)可以方便地扩充其它辅助功能。如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。

(3)工艺结构条件优越。体现在硬件比较通用,间隔内部和间隔间以及间隔同站级间的通信用少量的光纤总线实现,取消传统的硬线连接。总体来说,综合自动化系统打破了传统二次系统各专业界限和设备划分原则,改变了常规保护装置不能与调度(控制)中心通信的缺陷,给变电所自动化赋予了更新的含义和内容,代表了变电所自动化技术发展的一种潮流。随着科学技术的发展,功能更全、智能化水平更高、系统更完善的超高压变电所综合自动化系统,必将在中国电网建设中不断涌现,把电网的安全、稳定和经济运行提高到一个新的水平。继电保护技术的未来发展趋势应是向微机化、网络化、智能化,保护、控制、测量、计量、数据通讯一体和人机智能化方向发展。

4确保继电保护安全运行的措施

(1)继电保护装置检验应注意的问题:在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作网。电流回路升流、电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。

(2)定值区问题:微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修

改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期、变电站、修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。

(3)一般性检查:不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:①清点连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输、搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认

认真真、一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动、误动的隐患。②是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件、保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

(4)接地问题:继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:

①保护屏的各装置机箱、屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

②电流、电压回路的接地也存在可靠性问题,如接地在端子箱,那么端子箱的接地是否可靠,也需要认真检验。

继电保护的最根本要求范文

关键词:继电保护;启发式教学;模块化教学;教学改革

作者简介:霍兰茹(1980-),女,河北保定人,延安职业技术学院,助教。(陕西延安716000)

中图分类号:G712     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)09-0065-02

继电保护是电力系统安全运行的保障。继电保护装置与发电厂和变电站综合自动化系统、电网调度自动化系统等密切关联。继电保护课程教学质量的好坏直接影响到后续其他专业课和选修课的教学。继电保护装置的更新换代对高校继电保护教学提出了新的要求,培养能熟练设计、安装调试、操作维护继电保护装置的应用型专业人才成为当务之急。继电保护课程是一门理论性、实践性都很强的课程,要求学生起点高且必须具备电工基础、电子技术、电机学、电力系统等方面的相关知识。近年来国家提倡高职高专院校要在实践环节上加大比重,继电保护课程在专业计划中的地位发生变化,理论教学时数减小,大部分学生反映很难入门。为此,本文专门从教学内容、教学方法、教学手段和实验、实践性环节等方面提出了课程改革的思路,力求使学生成为适应市场需求的应用型技术专业人才。

一、合理安排教学内容

首先是教材的选取。高职高专学生和本科院校学生的课程目标不同,在教材选取上更加偏重于实用性。目前大部分电力系统继电保护教材都是围绕保护原理、动作整定编写,忽略了对各种电气设备进行继电保护配置和对继电保护运行、维护和检修技术的介绍。对于高职学生来说,他们应该掌握的技能是:面对各种电气设备时该设置哪些保护;每一种保护的电路布置;每一种保护在运行和动作时信号显示情况以及根据这些信号如何进行维护;微机保护的实现形式以及动作原理。为了适应高职教育需要,继电保护教材还应包含下列内容:电气设备的继电保护配置,主要介绍电气设备继电保护的配置、保护的原理图和展开图识读;继电保护运行、维护和检修技术,用各种案例实现学生对运行和维护技术的学习。

其次是教学内容安排的合理性。由于教材选用的原因,各专业教材之间可能会有重复的内容,这就要求任课教师在授课前要对整个专业课程设置和各主要专业课知识点有一个总体的把握,适当删减部分内容。加强同一结合点上相关科目的协调配合,避免知识重复讲授,如模拟量采集系统、数字滤波等内容可跳过不讲。同时根据本专业就业所需知识和能力的要求适当增加内容。对重点、难点部分合理分配课时,比如在讲解动作值整定计算时只需介绍保护整定的原则,不作复杂的理论分析计算,让高职学生从复杂、难懂的困境中解脱出来,把主要精力放在继电保护的实用技术上。讲授理论侧重于一些保护的基本原理与方法,如常规保护(电流保护、距离保护等)及有关具体保护装置的实验、实训环节、课程设计、毕业设计;对于一些学生能自行理解的、工程实际中不再采用或用的很少的内容应少讲或不讲;多讲解一些课本上没有编入的但工程实际中已应用广泛的内容。

由于学生基础水平不同,学习能力也存在很大的差异性,任课老师应及时收集学生的反馈信息,把握好教学的深度和广度,因教制宜。对于那些学有余力的学生,可以组织成课外学习小组,让他们自己收集相关电气工程专业方面的资料和素材,扩大专业领域的专业知识宽度和深度,鼓励他们积极参加校内科研项目,如继电保护课件的开发、保护实验仿真装置的设计等,培养学生的创新能力和科研能力。

二、采用多种教学方法

较传统的专业课教学方法是教师单一传授式的方法。这种方法使学生处于被动的学习过程中,不利于知识的学习和掌握。为提高教学效果,在课堂教学中应采用灵活多样的教学方法。

1.启发式教学

启发式教学是教师在教学中根据教学规律,采取各种手段来引导学生独立思考、积极思维,以获取新知识的教学方法体系。对于不同的教学内容,启发式教学的具体做法也不同。

在介绍继电保护的基本概念时,首先告诉学生继电保护属于二次系统,作用是为一次系统服务的,是反应电力系统故障和不正常状态并做出动作的一种自动装置。然后就可以采用提问的方法启发学生温故知新,可边提问边回答:常用的一次设备有哪些?故障包含哪些?不正常状态有哪些?继电保护装置对于故障和不正常状态最终的处理结果如何?后面在介绍继电保护的原理时同样可以采用此法,先告诉学生只要找出正常运行与故障时电气量或者非电气量的差别即可找出一种原理,引导学生积极思考。

继电保护课堂教学注重知识的衔接,可以在每次上课开始时花3~5分钟时间复习上次课程知识点,然后引出新内容。鼓励学生提前预习,对所要学习的知识有大致的了解,上课结束时将本次课的内容加以总结,并针对下次课程内容与本次上课内容的不同进行提问,提出本次课中继电保护方法的不足,针对不足提出解决办法。这样让学生心存疑问,继续进行下一部分内容的学习。在学习“自动重合闸”这一章时,首先介绍单相重合闸和三相重合闸,在此基础上引出综合重合闸的概念,即当线路发生单相接地故障时采用单相重合闸方式。发生相间故障时,采用三相重合闸方式。综合考虑这两种重合闸方式的装置称为综合重合闸。然后提问:如果发生单相接地短路时,选相元件拒动,综合重合闸如何动作?两相先后接地短路时如何动作?通过这样的启发方式让学生对三种重合闸方式进行逐步深入的学习,从而掌握各种工作方式的保护原理、特点。

继电保护中有些内容既相互联系又容易混淆,这时就要适当引导学生进行多方面对比,在对比分析中加深理解,在理解基础上加深记忆。比如在讲到距离保护时可以将之前讲解过的电流保护的知识点加以对比。尤其是二者的整定原则和灵敏性校验有什么相似和不同?不同点的根本原因是什么?动作电流与动作阻抗有什么关系?通过这些知识点的对比既可以让学生更好地掌握距离保护的相关知识,同时对电流保护的内容加以复习,这样能够使学生将继电保护这门课程更好地深入理解。

2.模块化教学

模块化教学法是以专业工种为模块,把专业理论和操作技能有机地、系统地结合在一起进行的理实一体化教学。它在理论学习和操作技能训练之间找到了最佳的切入点,注重教学内容的实用性。通过模块教学方法的实施可以强化学生的技能训练,促进学生动手能力的提高。教师在模块化教学过程中起到贯通、点拨作用,只讲解一些难懂的、易错的地方以及一些更快更有效的学习方法,从而更全面地发挥学生的学习自主性。

整定计算是继电保护知识中的重要内容,但现有教材中介绍整定计算知识不全面,不利于学生系统地学习整定计算知识。而现场实际保护装置的整定值主要是结合原始资料,根据保护原理和设计手册来计算。因此,在教学中应改变传统的学习方法,对于整定计算部分授课时只作简要介绍,学习的重点放到设计环节中。在课程设计或毕业设计环节中,可将继电保护中的整定计算知识分为电网保护的整定计算、变压器保护的整定计算、发电机保护的整定计算等几个模块向学生详细讲解,使学生通过具体的实例理解整定计算原则,并掌握整定计算内容。如发电机保护的整定计算参照某发电厂或程设计任务书,提出设计要求。设计时,首先让学生查阅资料,了解各种发电机保护的整定方法,然后结合设计要求讲解各种保护,进一步理解整定原则和方法。这样,经过课堂学习、设计环节之后能使学生较系统地掌握继电保护的整定计算知识。

三、利用现代化教学手段

继电保护课程理论知识比较抽象,涉及的专业知识较多,学生学习起来较难掌握,应采用多种教学形式结合的方式讲解。

1.多媒体教学的合理应用

可利用Authorware、Photoshop、Flash等工具自行开发多媒体课件,将复杂的继电保护设备、电路接线、工作原理以声音、图像、图形和动画等形式表现出来,有助于学生深入理解。目前,多媒体教学手段已被各级院校、教师接受和推广使用。

2.借助仿真软件进行演示

仿真技术辅助教学既可演示复杂系统的未知结果,又可演示系统随参数变化的变化结果或变化趋势,有助于学生对抽象理论的理解,更能弥补实验手段的不足。目前,各种火电机组仿真系统、变电站仿真系统、电力系统物理模拟和计算机仿真系统等仿真平台已得到广泛应用,可以在这些仿真平台的基础上开发相关的仿真项目应用到继电保护的教学中。利用开发的仿真平台可以模拟实际电力系统故障的发生、继电保护的全程动作情况,让学生亲历电力系统运行的实况,学会对事故的分析和处理,进一步理解保护的原理。

3.采用电化教学演示

继电保护课程的许多教学内容与生产实际背景密切相关,通过录制与生产实际背景相关内容的教学录像片,可以让学生直观地了解到生产实际中继电保护装置的实际安装、调试过程的各个环节,使他们在集声、像于一体的多媒体环境中轻松地掌握复杂、枯燥的安装调试过程。比如在介绍电流互感器的结构及工作原理时,可以播放有关在电厂或变电站中的TA二次侧在运行中开路后的现象、后果以及更换电流表或电流继电器时采取的方法与措施的录像,使学生在生动有趣的教学情境下掌握电流互感器的相关知识和操作技能。

四、重视实训、实践环节

目前继电保护规定的实验一般都是认识性、验证性的实验,发挥不了学生的主动性和创造性,因此,可减少验证性试验比例,适当增加设计性、综合性的实验项目,让学生自己接线和调整参数,模拟电力系统故障和保护装置的动作过程。通过实验进一步理解电力系统继电保护的工作原理和组成。

为了达到很好的实习效果,需要根据专业教学的时间安排好前期课程的设置。在开始专业基础课程前,首先安排学生在学校周边的电力系统进行参观性质的“认识实习”和“专业导论”,使学生建立起“专业”的概念和最基本的原理认识,然后在学习了一定的专业知识后再组织学生到电厂、变电站或其他相关单位进行“毕业实习”。

五、结束语

电力系统继电保护是电自专业的一门核心课程。为适应继电保护技术的发展,应加大继电保护课程教学体系改革力度,在教学中体现继电保护原理、装置、整定计算的有机结合,以适应技术发展的要求,培养出适应电力行业需求的专业人才。

参考文献:

[1]张保会,尹项根.电力系统继电保护[M].北京:中国电力出版社,2005.

[2]王世强,兰琴.启发式教学在继电保护课程教学中的应用[J].重庆电力高等专科学校学报报,2009,(8).