电力系统继电保护工程技术及处理措施

摘 要随着电力系统的高速发展以及计算机通信技术的进步,继电保护技术是电力安全发展趋势的一项重要内容,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。如何正确运用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。

关键词电力系统;继电保护;发展现状;处理措施

中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)101-0092-01

继电保护技术的发展是电力安全发展趋势的一种必然选择,也是企业在供电过程中不可缺少的一种重要应用工程。该技术的运用必将随着电力的不断发展而提升。在现代化的电力需求中,家电设备增多、企业用电机器增多、发电机容量增大等多种客观方面的原因使得电力系统中正常工作电流和短路电流都不断增大。这就需要一种既能够保护机器正常运转,又能够对短路等用电现象提出及时警报的技术,因此,继电保护技术便应运而生。

1电力系统继电保护的发展现状

1)微机在继电保护中的大量普及。利用微型计算机超强的数学运算能力和逻辑处理能力,应用其独特、优秀的原理和算法,从而提高保护的性能是微机保护的最大优势。因此,近些年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高。

2)继电保护与前沿技术相结合。伴随着现代化科技的发展,现如今的继电保护技术已经逐步实现网络化和测量、控制、保护、数据通信一体化。现代化的电力系统继电保护需要每个保护单元都能共享系统的运行和故障信息,使每个保护单元与重合闸在分析这些数据和信息上协调动作,实现这种系统保护的基本条件是将系统中主要电气设备的保护装置和计算机连接起来,实现计算机保护装置的网络化。计算机和网络作为信息和数据通信工具已经成为信息时代的支柱,其与继电保护的结合是实现现代化电力系统安全、稳定运行的重要保证。如今,计算机保护的网络化已经开始实施,但是仍处于初期阶段,要想实现我国计算机保护的全面网络化,还需要电力部门的不懈努力。在实现继电保护的微机化和网络化的前提下,保护装置实际上就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所有信息,也可将它所获得的保护单元的所有信息传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可以完成继电保护的功能,而且在电网故障或正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信等功能。继电保护通过与这些社会前沿技术相结合,大大提高了继电保护的可靠性和电网的运行水平。

3)现代化的技术管理手段得到应用。电网的发展和保护技术升级对继电保护工作提出了更高的要求。保护装置数量的快速增长和电网结构的频繁变动要求我们必须借助现代化的科学手段来全面提升工作效率和工作质量。目前大多数省电力调度通信中心均配置了故障信息管理系统、继电保护整定计算和运行管理系统。故障信息管理系统可以方便地调取保护和故障录波数据,使得维护人员能以最短的时间给出保护动作的行为分析,加快电网事故处理和系统恢复。继电保护整定计算和运行管理系统能大大提高保护消缺、动作统计以及整定计算效率,将有限的人力从繁琐的工作中尽可能多地解放出来,将更多的精力投入到提高运行管理水平和技术监督上来。技术设备的升级提高了继电保护运行管理水平,为确保电网安全稳定运行打下了良好的基础。

2电力系统继电保护作用组成及要求

1)继电保护的作用当电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,使故障元件免于继续遭受损害,减少停电范围;当被保护元件出现异常运行状态时,继电保护应能及时反应,并根据运行维护条件,发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置,它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。

2)继电保护的组成及要求。继电保护的组成一般由输入部分、测量部分、逻辑判断部分和输出执行部分组成。现场信号输入部分一般是要进行必要的前置处理,如隔离、电平转换、低通滤波等,使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要转换为逻辑信号,根据测量部分各输出量的大小、性质、逻辑状态、输出顺序等信息,按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作,由输出执行部分完成最终任务。继电保护的基本要求应满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性要求。选择性指保护装置动作时,仅将故障器件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中无故障的部分正常运行;速动性是指保护装置应尽快切除短路故障,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围,提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。灵敏性是指对于保护的范围内,发生故障或不正常运行状态的反应能力。可靠性是指继电保护装置在保护范围内发生动作时的可靠程度。

3继电保护常见的故障分析

1)电流互感饱和故障。电流互感器饱和对电力系统继电保护的影响非常大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容,若发生短路则短路电流很大。当系统靠近终端设备区发生短路时,电流可达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下,越大电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大,当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。线路短路时,由于电流互感器电流饱和,再次感应的二次电流小或接近于零,也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了,则使整个配电系统断电。

2)开关保护设备选择不当故障。开关保护设备的正确选择十分重要,现在多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站,即采用变电所——开关站——配电变压器的供电输电方式。在未实现继电保护自动化的开关站内,广泛采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护设备。通常来说,对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护,对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器。因此在造成配电所出口故障时,开关站容易越级跳闸。此外影响继电保护故障常见的的因素还有继电器触点松动、继电器参数不当、电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤、线圈故障问题等。

4继电保护故障处理方法和措施

4.1常见的继电保护故障处理方法

①替换法:用好的相同元件代替认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速缩小故障查找范围;②参照法:通过正常与非正常设备的技术参数对照,找出不正常设备的故障点。此法主要用于检查接线错误、定值校验过程中测试值与预想值有较大出入的故障。在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与整定值相差甚远,此时不可轻易判断该继电器特性不好,应调整继电器上的刻度值,可用同只表计去测量其他相同回路同类继电器进行比较;③短接法:将回路某一段或一部分用短接线短接,来判断故障是存在短接线范围内,或者其他地方,以此缩小故障范围。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、判断控制等转换开关的接点是否好。此外还有直观法、逐项排除法等。

4.2确保电力系统继电保护正常运行的措施

合理的人员配置,使人员调度和协助能顺利进行,明确人员工作目标,保证电力正常运行;完善规章制度,根据继电保护的特点,健全和完善保护装置运行管理的规章制度,继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩;对二次设备实行状态监测方法,对综合自动化变电站而言,容易实现继电保护状态监测。保护装置内各模块具有自诊断功能,对装置的电源、CPU、I/O接口、A/D转换、存储器等插件进行巡查诊断。对保护装置可以加载在线监测程序,自动测试每一台设备和部件;注重低压配电线路保护,采用新的整定技术方法,实现电力网络的智能化、网络化。

5结语

随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,提高供电可靠性。

参考文献

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[2]王卓,王欣.浅谈电力系统继电保护的技术发展[J].中国科技博览,2009.

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