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摘要:本文主要介绍了继电保护技术的概念,结合实例介绍了继电保护的原则,并对继电保护的应用及发展趋势进行了叙述。
关键词:店里系统;继电保护;应用
中图分类号:TM77文献标识码: A
引言
随着我国科技日新月异的变化,在电力系统中继电保护技术也得到了迅猛的发展,正逐步实现网络化、计算机化和智能化。就目前来说,电力资源被应用到了各个领域,与人们的生产、生活以及国民经济的发展都有着息息相关的密切联系,是目前我国应用范围最广泛的能源之一。
一、继电保护技术
所谓的继电保护技术指的就是在电力系统里相关的电力元件又或者是系统本身出了问题,可能会影响到电力系统的正常运行,在这样的情况下,可以向相关的值班人员发出及时的警告的信号,又或者直接控制相关的电路闸自行断电的一种设备,并且具有自动化的行为,通俗的名称就是继电保护装置。这种装置的基本的任务包括以下这几个部分:首先,处在保护之中的相关电力系统出现问题时,这个继电保护装置应该可以自行在最短的时间里准确的给发生故障的部件周围距离最短的断路器给出信号让其跳闸,这个时候可以及时地把出现故障的部件从系统里给隔开,这就可以在最大的限度里降低对于电力系统本身的破坏,也可以降低对于系统进行安全供电的影响,还可以满足电力系统的特殊的一些要求。其次,在反映电器部件工作不正常的情况下,可以依据工作情况的不正常以及部件运行的维护情况不一样来发出相应的信号,这样就可以方便值班人员的进一步的行动,或者把那些可能引起事故的部件进行切除,或者放任装置进行自我的调整。继电保护的装置应该要允许具有一定的延迟的动作来反映出异常的工作状况,因此继电保护系统应该要具有可靠性以及灵活性。
二、继电保护设计原则
在满足保护特性要求的前提下,所设计的系统应有合理、简单、经济的特点,不需要过多的功能重复及一味追求高指标,因为拒动时有后备保护,设备冗余过多反而增加误动的可能性。
如某企业变电站的一次主接线有二条高压侧35kV进线,高压侧为单母分段,二台35kV±3x2.5%105kVYND11主变;低压侧为10kV的二段母线,每段母线都配有一电力电容器,低压侧有31回出线加上2条到站用变的出线共计33回出线,需配33套10kV线路保护。
对于35kV主变保护测控柜要有差动速断保护、三段式復合电压闭锁过流保护以及非电量保护,故选用作为主保护的PST641,后备保护的PST642以及非电量保护的PST644;对于35kV进线线路保护和10kV出线线路保护用PSL641,以提供三段式相间电流保护、零序电流保护、同期投切等功能;对于10KV电容器保护要有过流保护、过压保护、欠压保护、不平衡(差流或差压)保护,故选用PSC641,用于中性点经消弧线圈接地或不接地中低压系统中装设的并联电容器保护测控装置,可在开关柜就地安装。在此选用PSR651而不用PSR652,主要原因是采集对象包括35kV线路(2条),10kV线路(10条)的模拟量,数字量和脉冲量,其中模拟量包括电流、电压、有功、无功、频率、功率因数等电量和温度等非电量;数字量包括断路器、隔离开关以及接地刀闸的开关状态变化、就地/远方切换开关的变位、保护及重合闸的动作与返回;脉冲量主要是传送电度量的脉冲;遥控及遥调量是指对断路器、主变接地刀闸的正常操作、倒闸操作及主变有载调压分接头的调节,需要处理的量太多,如用PSR652将不能满足要求。
PSR651的具体配置如下:交流采集模件:AC-U板;三块可采集3×8个模拟量直流采集模件DC板;一块可提供12路输入数字采集模件DI板;二块提供2×20,路开关量输入智能控制模件OUT板;二块提供2×10路开关量输出OUT9和OUT11联动;上述系统构成的设备如表1所示。
三、电力系统中继电保护的具体应用
1、利用输配电线路进行接地保护
在配电线路中可以分为大电流的接地方式和小电流的接地方式,它们的区别主要在于其配电线路中中性点的接地方式不同。下面我们主要对小电流接地系统如何进行接地保护进行阐述。
在通常的情况下,小电流接地系统中在发生单相接地短路故障的时候,对于负荷供电不产生影响。小电流可以选择下面几种接地保护方式:一是通过零序电压实施保护。在供电系统正常运行的时候,没有零序电压,并且三相电压是对称的,各自的相电压分别通过电压表显示出来。当信号继电器发出警示信号的时候,就说明配电线路中发生了单相的接地短路事故,因此在系统的各处会出现零序电压。在这种情况出现时,可以通过读取电压表的数值来进行判断,这时发生故障相的电压表的数值会降低,而没有发生故障相的电压表的数值则会升高。二是通过零序电流实施保护。在系统发生单相接地故障的情况下,通过对没有发生故障的线路和发生故障的线路进行比较可以看出,没有发生故障的线路中零序电流要小。在安装了互感器的线路方面,人们大多应用这种方式进行保护。三是通过零序功率实施保护。有单相接地故障发生时,发生故障的线路与没有发生故障的线路中零序电流的差别几乎很小,很难区分,在这种情况下,就可以进行区分保护,实现其对灵敏度的要求。
2、电力变压器的保护
2.1对变压器进行瓦斯保护
对于大型变压器的内部故障,我们一般主要采用瓦斯气体进行保护。瓦斯保护是一项比较重要的保护措施,并且具有很独特的保护优点。瓦斯保护的基本原理是:当变压器的油箱内部发生故障的时候,变压器油箱里的绝缘性材料和变压器油就会在故障电弧的推力下,进行分解并产生出瓦斯气体,瓦斯气体能够迅速而灵敏的将变压器中的开关断开,并发出报警的信号,从而实现对于变压器的有效保护。
2.2对变压器进行接地保护
对变压器进行接地保护的工作原理是:当配电线路发生故障的时候,把配电线路中的中性点进行直接接地,从而起到对变压器的保护效用。对变压器进行接地保护时,主要是借助于两段式的电流来实现的。
2.3利用母线进行保护
利用母线对电力系统进行保护具有很多的优点,比如:可靠性比较强,有很多种保护方式进行选择,并且迅速方便,结构也比较的简单。在小电流接地系统中,利用母线实施的保护可以采用两项式的方式进行接线工作。对于大电流的接地系统,利用母线进行保护时则应该采用三项式的接线方式。
四、电力系统继电保护的发展趋势
1、人工智能
如今人工智能也广泛应用于电力系统的不同领域,在继电保护领域的运用的相关研究也已经开始了。神经网络可以说是非线性映射的手法,有许多运用常规方法无法解决的问题可以使用它来轻松地解决。在可以预见的未来,人工智能运用到这一领域只是早晚的事情。
2、计算机化
随着时代的发展,计算机技术的发展也是非常迅速的,硬件进步非常快,这就导致了微机保护的硬件也在不断的发展。目前电力系统对于微机保护的要求已经不仅仅是一些基本的保护功能了,还要求拥有许多故障的信息以及长时间存放数据的地点。此外最好还有较强的通信能力,和其他的保护控制装置联网并且共享数据和网络资源。
结束语
综上所述,现代电力系统继电保护的发展,无论在硬件、软件上都很迅速。在系统的实现上和以前也大不相同,保护的速度越来越快、集成度越来越高、功能也越来越强,相信随着软、硬件和网络通信技术的快速发展,今后的继电保护装置在性能上必将达到一个新水平。
参考文献
[1]张雪.电力系统中继电保护的整定计算与研究[J].中国电业(技术版),2012,05:18-21.
[2]李七鑫.电力系统中继电保护的配置及实际应用[J].科技创新与应用,2012,25:177.
[3]李子光.电力系统继电保护的作用及发展趋势研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(11).
[4]叶国炎.关于电力系统继电保护的作用及故障处理[J].城市建设,2013(9).
关键词:店里系统;继电保护;应用
中图分类号:TM77文献标识码: A
引言
随着我国科技日新月异的变化,在电力系统中继电保护技术也得到了迅猛的发展,正逐步实现网络化、计算机化和智能化。就目前来说,电力资源被应用到了各个领域,与人们的生产、生活以及国民经济的发展都有着息息相关的密切联系,是目前我国应用范围最广泛的能源之一。
一、继电保护技术
所谓的继电保护技术指的就是在电力系统里相关的电力元件又或者是系统本身出了问题,可能会影响到电力系统的正常运行,在这样的情况下,可以向相关的值班人员发出及时的警告的信号,又或者直接控制相关的电路闸自行断电的一种设备,并且具有自动化的行为,通俗的名称就是继电保护装置。这种装置的基本的任务包括以下这几个部分:首先,处在保护之中的相关电力系统出现问题时,这个继电保护装置应该可以自行在最短的时间里准确的给发生故障的部件周围距离最短的断路器给出信号让其跳闸,这个时候可以及时地把出现故障的部件从系统里给隔开,这就可以在最大的限度里降低对于电力系统本身的破坏,也可以降低对于系统进行安全供电的影响,还可以满足电力系统的特殊的一些要求。其次,在反映电器部件工作不正常的情况下,可以依据工作情况的不正常以及部件运行的维护情况不一样来发出相应的信号,这样就可以方便值班人员的进一步的行动,或者把那些可能引起事故的部件进行切除,或者放任装置进行自我的调整。继电保护的装置应该要允许具有一定的延迟的动作来反映出异常的工作状况,因此继电保护系统应该要具有可靠性以及灵活性。
二、继电保护设计原则
在满足保护特性要求的前提下,所设计的系统应有合理、简单、经济的特点,不需要过多的功能重复及一味追求高指标,因为拒动时有后备保护,设备冗余过多反而增加误动的可能性。
如某企业变电站的一次主接线有二条高压侧35kV进线,高压侧为单母分段,二台35kV±3x2.5%105kVYND11主变;低压侧为10kV的二段母线,每段母线都配有一电力电容器,低压侧有31回出线加上2条到站用变的出线共计33回出线,需配33套10kV线路保护。
对于35kV主变保护测控柜要有差动速断保护、三段式復合电压闭锁过流保护以及非电量保护,故选用作为主保护的PST641,后备保护的PST642以及非电量保护的PST644;对于35kV进线线路保护和10kV出线线路保护用PSL641,以提供三段式相间电流保护、零序电流保护、同期投切等功能;对于10KV电容器保护要有过流保护、过压保护、欠压保护、不平衡(差流或差压)保护,故选用PSC641,用于中性点经消弧线圈接地或不接地中低压系统中装设的并联电容器保护测控装置,可在开关柜就地安装。在此选用PSR651而不用PSR652,主要原因是采集对象包括35kV线路(2条),10kV线路(10条)的模拟量,数字量和脉冲量,其中模拟量包括电流、电压、有功、无功、频率、功率因数等电量和温度等非电量;数字量包括断路器、隔离开关以及接地刀闸的开关状态变化、就地/远方切换开关的变位、保护及重合闸的动作与返回;脉冲量主要是传送电度量的脉冲;遥控及遥调量是指对断路器、主变接地刀闸的正常操作、倒闸操作及主变有载调压分接头的调节,需要处理的量太多,如用PSR652将不能满足要求。
PSR651的具体配置如下:交流采集模件:AC-U板;三块可采集3×8个模拟量直流采集模件DC板;一块可提供12路输入数字采集模件DI板;二块提供2×20,路开关量输入智能控制模件OUT板;二块提供2×10路开关量输出OUT9和OUT11联动;上述系统构成的设备如表1所示。
三、电力系统中继电保护的具体应用
1、利用输配电线路进行接地保护
在配电线路中可以分为大电流的接地方式和小电流的接地方式,它们的区别主要在于其配电线路中中性点的接地方式不同。下面我们主要对小电流接地系统如何进行接地保护进行阐述。
在通常的情况下,小电流接地系统中在发生单相接地短路故障的时候,对于负荷供电不产生影响。小电流可以选择下面几种接地保护方式:一是通过零序电压实施保护。在供电系统正常运行的时候,没有零序电压,并且三相电压是对称的,各自的相电压分别通过电压表显示出来。当信号继电器发出警示信号的时候,就说明配电线路中发生了单相的接地短路事故,因此在系统的各处会出现零序电压。在这种情况出现时,可以通过读取电压表的数值来进行判断,这时发生故障相的电压表的数值会降低,而没有发生故障相的电压表的数值则会升高。二是通过零序电流实施保护。在系统发生单相接地故障的情况下,通过对没有发生故障的线路和发生故障的线路进行比较可以看出,没有发生故障的线路中零序电流要小。在安装了互感器的线路方面,人们大多应用这种方式进行保护。三是通过零序功率实施保护。有单相接地故障发生时,发生故障的线路与没有发生故障的线路中零序电流的差别几乎很小,很难区分,在这种情况下,就可以进行区分保护,实现其对灵敏度的要求。
2、电力变压器的保护
2.1对变压器进行瓦斯保护
对于大型变压器的内部故障,我们一般主要采用瓦斯气体进行保护。瓦斯保护是一项比较重要的保护措施,并且具有很独特的保护优点。瓦斯保护的基本原理是:当变压器的油箱内部发生故障的时候,变压器油箱里的绝缘性材料和变压器油就会在故障电弧的推力下,进行分解并产生出瓦斯气体,瓦斯气体能够迅速而灵敏的将变压器中的开关断开,并发出报警的信号,从而实现对于变压器的有效保护。
2.2对变压器进行接地保护
对变压器进行接地保护的工作原理是:当配电线路发生故障的时候,把配电线路中的中性点进行直接接地,从而起到对变压器的保护效用。对变压器进行接地保护时,主要是借助于两段式的电流来实现的。
2.3利用母线进行保护
利用母线对电力系统进行保护具有很多的优点,比如:可靠性比较强,有很多种保护方式进行选择,并且迅速方便,结构也比较的简单。在小电流接地系统中,利用母线实施的保护可以采用两项式的方式进行接线工作。对于大电流的接地系统,利用母线进行保护时则应该采用三项式的接线方式。
四、电力系统继电保护的发展趋势
1、人工智能
如今人工智能也广泛应用于电力系统的不同领域,在继电保护领域的运用的相关研究也已经开始了。神经网络可以说是非线性映射的手法,有许多运用常规方法无法解决的问题可以使用它来轻松地解决。在可以预见的未来,人工智能运用到这一领域只是早晚的事情。
2、计算机化
随着时代的发展,计算机技术的发展也是非常迅速的,硬件进步非常快,这就导致了微机保护的硬件也在不断的发展。目前电力系统对于微机保护的要求已经不仅仅是一些基本的保护功能了,还要求拥有许多故障的信息以及长时间存放数据的地点。此外最好还有较强的通信能力,和其他的保护控制装置联网并且共享数据和网络资源。
结束语
综上所述,现代电力系统继电保护的发展,无论在硬件、软件上都很迅速。在系统的实现上和以前也大不相同,保护的速度越来越快、集成度越来越高、功能也越来越强,相信随着软、硬件和网络通信技术的快速发展,今后的继电保护装置在性能上必将达到一个新水平。
参考文献
[1]张雪.电力系统中继电保护的整定计算与研究[J].中国电业(技术版),2012,05:18-21.
[2]李七鑫.电力系统中继电保护的配置及实际应用[J].科技创新与应用,2012,25:177.
[3]李子光.电力系统继电保护的作用及发展趋势研究[J].城市建设理论研究(电子版),2013(11).
[4]叶国炎.关于电力系统继电保护的作用及故障处理[J].城市建设,2013(9).