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摘 要:供电网络安全可靠运行直接关系着客户的用电质量。有必要研究供电系统中继电保护可靠性。文章通过对继电保护基本知识的概括和影响继电保护可靠性因素的分析,提出提高供电系统中继电保护可靠性的几点措施。
关键词:供电系统;继电保护;可靠性
中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)26-0090-02
1 概 述
电力系统发、输、配、用四个环节紧密结合,缺一不可。其中,配电网络直接向客户供电,与人们的生活紧密联系,其安全运行将直接影响着客户用电的质量。
继电保护装置是电网安全稳定运行的第一道防线,对电力安全起着至关重要的作用。装置的拒动和误动将给系统带来严重危害。国内外电力系统发生的大面积停电事故大多和继电保护的不正确动作有直接或间接的关系。因此,有必要对供电系统中继电保护运行的可靠性研究。
2 继电保护的基本概念及要求
2.1 继电保护的基本任务
继电保护装置是对电气一次设备进行保护的自动装置。在电力系统运行中,继电保护装置随时监测系统的运行状态,一旦设备故障危及安全运行时,能够及时向运行值班人员发出警告信息,提醒值班人员及时采取措施排除设备异常运行状态,或自动将故障设备断开,减少故障设备的损坏程度和对供电区域的影响范围。
2.2 继电保护的基本原理
继电保护装置通常由三部分构成:测量部分、逻辑部分和执行部分。测量部分主要由测量元件构成,反映并转换被保护装置的电气参数,并将转换后的结果和给定的整定值进行比较并送至逻辑部分。逻辑部分是根据测量部分的结果进行逻辑判断,得出被保护装置实时的运行状态,决定装置是否动作。执行部分是以逻辑判断的结论为依据,完成继电保护装置的命令,即跳闸或者发出信号。
2.3 继电保护的基本要求
继电保护装置应满足“四性”,既选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
①选择性。继电保护动作的选择性是指在保护装置动作时有选择性,仅仅将故障设备从电力系统中切除,而不影响其他没有故障电网的安全可靠运行,将停电的范围尽量减小。
②速动性。在发生故障时,保护装置应该迅速做出判断,切除故障。快速切出故障可以提高系统的并列运行稳定性,减少用电设备在故障情况中的运行时间,保护设备安全、减小损失。
③灵敏性。灵敏性即保护装置对发生在其保护范围内的故障或者不正常运行状态的反应能力,保护装置的灵敏性由灵敏系数来表示。
④可靠性。可靠性是指该装置在整定的范围内发生了它应该动作的故障时,其应可靠动作,而非拒动。对不需要动作的故障,其不出现误动作。继电保护应当对运行电力设备的异常和故障状态有迅速而准确的识别及判断能力,一旦不遵从,便会导致电力系统的安全稳定运行受到极大威胁。由于提高其不拒动和不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的,电力系统的结构和负荷性质也存在不同,拒动和误动所造成的危害后果也随之变化。
2.4 继电保护的分类
对于继电保护,可按4种方式进行分类。
①按被保护对象分类。根据保护对象的不同,它有两种下属分类,第一种是它的有输电线;第二种是它的主设备保护。
②按保护功能分类。对于功能这一块,主要是分成两种,第一种是出现了短路的情况,对应的是短路故障的保护;第二种就是整体运作不正常,出现了问题,对应的是异常运行保护。以上是分为了两种情况,相对于第一种情况,它又细分了三类(主保护、后备保护和辅助保护),针对第二种情况,则细分得较多,主要表现是低频保护、非全相运行保护等。
③按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类。这一类分类是较为特别的,它是根据两种形式进行的保护,第一种形式是有模拟式的,一般见到的保护装置都能直接反应相对应的情况,通常把此类叫做模拟式保护;第二种是数字式的。这一类基本是与数字息息相关,采用保护装置能够反应离散数字量的,就是通常说的数字式保护。一般来说,使用的保护装置有两种,第一种是微处理机;第二种是微型计算机。
④按保护动作原理分类。像此类根据动作原理分类的相对来讲就细分得较多,例如过电流保护、低电压保护、过电压保护等。
3 影响继电保护可靠性的因素
目前,我国电力系统的容量逐渐扩大,供电所波及的范围越来越广,确保供电的可靠性是整个供电系统的核心。相对于供电系统而言,继电保护装置的不正确动作会导致电力供电系统遭受极大影响。
其装置的误动或拒动主要来自设计制造、配置整定、试验调试或运行方式安排等多方面原因所致。影响继电保护安全可靠性的因素大概有以下几种。
3.1 质量因素
继电保护装置的制造商在生产的过程中未严格遵守质量管理,或在出厂试验中未严格按照要求进行性能检测试验和可靠性试验,造成产品在运行中出现质量问题,继而降低了保护的可靠性。其中元件质量和特性稳定性若出现问题,将直接造成保护装置运行过程中出现误动作。
3.2 环境因素
继电保护装置在运行过程中受到环境影响程度偏大。周围环境中存在大量粉尘、残留物和有害气体,且保护装置工作在高温状态,将加速保护装置的老化和绝缘破坏,影响其性能稳定。空气中的有害气体也会造成各种绝缘,接触点和电路板等的氧化,造成接触不良等问题,使保护功能降低甚至失去保护功能。
3.3 保护方案
保护方案的采取方式和上下级间配合不合理,或选型不当,也可影响工作性能。选取安装的保护装置的型号不对或选择不合理,皆可影响其安全可靠性。 3.4 配置整定
各级保护之间整定值不协调、计算错误等情况会导致保护装置拒动或者误动。
3.5 运行维护
保护可靠性在很大程度上取决于运行维护人员的工作责任心安全意识和业务技能。其中,调试人员应具有较强的责任心,高水平的技术、丰富的工作经验和出色的处理问题能力,这样才能确保能及时发现装置的运行缺陷,按时排除事故隐患,提高运行的可靠性。
4 提高供电网络继电保护可靠性的措施
根据以上对影响继电保护可靠性因素的分析,可看出提高继电保护可靠性的措施贯穿于继电保护的设计制造、配置选择、调试试验、整定值计算和运行维护的全过程。具体措施如下所述。
4.1 采用高质量装置
装置的质量高低取决于制造商,应提高装置制造过程中的各环节质量控制。其中,必须对微机保护的元件质量进行严格的筛选,使其能耐高温,能在恶劣环境中保持良好的稳定性能。购买方应严把质量源头,选质量上乘的保护装置。
4.2 做好抗干扰措施
微机保护装置干扰能力较差,易受到干扰源的影响,应在设计、安装和调试时做好屏蔽措施,切断干扰途径。例如:微机保护装置应该安装在高压室的房间内,加设接地电容、采用屏蔽电缆等,也可以采用巡回监测装置进行监测,同时安装空调,防止环境对微机保护造成温度和湿度影响。
4.3 简化保护装置
在满足系统要求的情况下,选用简单的保护方式、设计简单元件和二次回路所构成的保护装置,装置越简单,其装置的可靠性就越可靠。
4.4 采用多重化保护措施
在重要的输电线路或设备的主保护中采取双套保护的措施,两套装置互为备用、互为补充,防止装置拒动、快速切除故障。同时选择高性能装置并遵循相互独立原则,必要时应该考虑到供电系统发生故障时双重主保护均不动作时,应加装故障切除装置。在整定计算时也应该考虑后备保护和主保护的配合作用。
4.5 落实反措和定检工作
加强对保护装置的运行维护和定期检验工作,严格执行保护装置反事故措施,拟定对事故的应对措施,做好预防工作,提高保护的可靠性。确保继电保护系统处于完好状态,保证动作的安全可靠性。
4.6 提高专业人员素质
首先,增强继电保护人员在整定计算中的责任心,确保分析计算结果的可靠准确性,使上下级保护整定值的配置合理,避免因整定结果的错误导致保护误动或者拒动。
其次,调试人员的技术水平是影响继电保护装置的重要因素之一。继电保护专业调试人员应增强责任心,不断提高专业技术水平,严格按照调试规程要求进行工作,提高发现问题和解决问题的能力,同时,增强事故处理能力和处理效率。
5 结 语
供电系统中继电保护的作用至关重要,在了解了继电保护的基本原理和影响因素后,应综合考虑各种因素,做出合理的选择,采取合理的措施提高继电保护的可靠性,保证供电网络的安全可靠运行。
因此,必须对工作人员有一个高标准,既是具有较高的技术水平、丰富的工作经验和较强的责任心。在未来的工作中,需要我们不断的探索,去发现问题,解决问题,进而提高继电保护可靠性。
参考文献:
[1] 严兴畴.继电保护技术及应用[J].科技资讯,2007,(27):54-55.
[2] 夏蕾,刘亚林,刘亚伟.浅谈供电系统继电保护的可靠性[J].科协论坛,
2010,(1):29.
[3] 黄丽华.论述继电保护在供电系统中的问题及措施[J].广东科技,
2009,225:148-149.
[4] 高有权,高权,魏燕.发电机变压器继电保护设计[M].北京:中国电力出 版社,2011.
[5] 邱宗填,浅析电力系统继电保护状态检修[J].南京:无线互联科技,
2011,(5).
[6] 王翠平,继电保护装置的维护及试验[J].黑龙江科技信息,2007,(7).
关键词:供电系统;继电保护;可靠性
中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)26-0090-02
1 概 述
电力系统发、输、配、用四个环节紧密结合,缺一不可。其中,配电网络直接向客户供电,与人们的生活紧密联系,其安全运行将直接影响着客户用电的质量。
继电保护装置是电网安全稳定运行的第一道防线,对电力安全起着至关重要的作用。装置的拒动和误动将给系统带来严重危害。国内外电力系统发生的大面积停电事故大多和继电保护的不正确动作有直接或间接的关系。因此,有必要对供电系统中继电保护运行的可靠性研究。
2 继电保护的基本概念及要求
2.1 继电保护的基本任务
继电保护装置是对电气一次设备进行保护的自动装置。在电力系统运行中,继电保护装置随时监测系统的运行状态,一旦设备故障危及安全运行时,能够及时向运行值班人员发出警告信息,提醒值班人员及时采取措施排除设备异常运行状态,或自动将故障设备断开,减少故障设备的损坏程度和对供电区域的影响范围。
2.2 继电保护的基本原理
继电保护装置通常由三部分构成:测量部分、逻辑部分和执行部分。测量部分主要由测量元件构成,反映并转换被保护装置的电气参数,并将转换后的结果和给定的整定值进行比较并送至逻辑部分。逻辑部分是根据测量部分的结果进行逻辑判断,得出被保护装置实时的运行状态,决定装置是否动作。执行部分是以逻辑判断的结论为依据,完成继电保护装置的命令,即跳闸或者发出信号。
2.3 继电保护的基本要求
继电保护装置应满足“四性”,既选择性、速动性、灵敏性和可靠性。
①选择性。继电保护动作的选择性是指在保护装置动作时有选择性,仅仅将故障设备从电力系统中切除,而不影响其他没有故障电网的安全可靠运行,将停电的范围尽量减小。
②速动性。在发生故障时,保护装置应该迅速做出判断,切除故障。快速切出故障可以提高系统的并列运行稳定性,减少用电设备在故障情况中的运行时间,保护设备安全、减小损失。
③灵敏性。灵敏性即保护装置对发生在其保护范围内的故障或者不正常运行状态的反应能力,保护装置的灵敏性由灵敏系数来表示。
④可靠性。可靠性是指该装置在整定的范围内发生了它应该动作的故障时,其应可靠动作,而非拒动。对不需要动作的故障,其不出现误动作。继电保护应当对运行电力设备的异常和故障状态有迅速而准确的识别及判断能力,一旦不遵从,便会导致电力系统的安全稳定运行受到极大威胁。由于提高其不拒动和不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的,电力系统的结构和负荷性质也存在不同,拒动和误动所造成的危害后果也随之变化。
2.4 继电保护的分类
对于继电保护,可按4种方式进行分类。
①按被保护对象分类。根据保护对象的不同,它有两种下属分类,第一种是它的有输电线;第二种是它的主设备保护。
②按保护功能分类。对于功能这一块,主要是分成两种,第一种是出现了短路的情况,对应的是短路故障的保护;第二种就是整体运作不正常,出现了问题,对应的是异常运行保护。以上是分为了两种情况,相对于第一种情况,它又细分了三类(主保护、后备保护和辅助保护),针对第二种情况,则细分得较多,主要表现是低频保护、非全相运行保护等。
③按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类。这一类分类是较为特别的,它是根据两种形式进行的保护,第一种形式是有模拟式的,一般见到的保护装置都能直接反应相对应的情况,通常把此类叫做模拟式保护;第二种是数字式的。这一类基本是与数字息息相关,采用保护装置能够反应离散数字量的,就是通常说的数字式保护。一般来说,使用的保护装置有两种,第一种是微处理机;第二种是微型计算机。
④按保护动作原理分类。像此类根据动作原理分类的相对来讲就细分得较多,例如过电流保护、低电压保护、过电压保护等。
3 影响继电保护可靠性的因素
目前,我国电力系统的容量逐渐扩大,供电所波及的范围越来越广,确保供电的可靠性是整个供电系统的核心。相对于供电系统而言,继电保护装置的不正确动作会导致电力供电系统遭受极大影响。
其装置的误动或拒动主要来自设计制造、配置整定、试验调试或运行方式安排等多方面原因所致。影响继电保护安全可靠性的因素大概有以下几种。
3.1 质量因素
继电保护装置的制造商在生产的过程中未严格遵守质量管理,或在出厂试验中未严格按照要求进行性能检测试验和可靠性试验,造成产品在运行中出现质量问题,继而降低了保护的可靠性。其中元件质量和特性稳定性若出现问题,将直接造成保护装置运行过程中出现误动作。
3.2 环境因素
继电保护装置在运行过程中受到环境影响程度偏大。周围环境中存在大量粉尘、残留物和有害气体,且保护装置工作在高温状态,将加速保护装置的老化和绝缘破坏,影响其性能稳定。空气中的有害气体也会造成各种绝缘,接触点和电路板等的氧化,造成接触不良等问题,使保护功能降低甚至失去保护功能。
3.3 保护方案
保护方案的采取方式和上下级间配合不合理,或选型不当,也可影响工作性能。选取安装的保护装置的型号不对或选择不合理,皆可影响其安全可靠性。 3.4 配置整定
各级保护之间整定值不协调、计算错误等情况会导致保护装置拒动或者误动。
3.5 运行维护
保护可靠性在很大程度上取决于运行维护人员的工作责任心安全意识和业务技能。其中,调试人员应具有较强的责任心,高水平的技术、丰富的工作经验和出色的处理问题能力,这样才能确保能及时发现装置的运行缺陷,按时排除事故隐患,提高运行的可靠性。
4 提高供电网络继电保护可靠性的措施
根据以上对影响继电保护可靠性因素的分析,可看出提高继电保护可靠性的措施贯穿于继电保护的设计制造、配置选择、调试试验、整定值计算和运行维护的全过程。具体措施如下所述。
4.1 采用高质量装置
装置的质量高低取决于制造商,应提高装置制造过程中的各环节质量控制。其中,必须对微机保护的元件质量进行严格的筛选,使其能耐高温,能在恶劣环境中保持良好的稳定性能。购买方应严把质量源头,选质量上乘的保护装置。
4.2 做好抗干扰措施
微机保护装置干扰能力较差,易受到干扰源的影响,应在设计、安装和调试时做好屏蔽措施,切断干扰途径。例如:微机保护装置应该安装在高压室的房间内,加设接地电容、采用屏蔽电缆等,也可以采用巡回监测装置进行监测,同时安装空调,防止环境对微机保护造成温度和湿度影响。
4.3 简化保护装置
在满足系统要求的情况下,选用简单的保护方式、设计简单元件和二次回路所构成的保护装置,装置越简单,其装置的可靠性就越可靠。
4.4 采用多重化保护措施
在重要的输电线路或设备的主保护中采取双套保护的措施,两套装置互为备用、互为补充,防止装置拒动、快速切除故障。同时选择高性能装置并遵循相互独立原则,必要时应该考虑到供电系统发生故障时双重主保护均不动作时,应加装故障切除装置。在整定计算时也应该考虑后备保护和主保护的配合作用。
4.5 落实反措和定检工作
加强对保护装置的运行维护和定期检验工作,严格执行保护装置反事故措施,拟定对事故的应对措施,做好预防工作,提高保护的可靠性。确保继电保护系统处于完好状态,保证动作的安全可靠性。
4.6 提高专业人员素质
首先,增强继电保护人员在整定计算中的责任心,确保分析计算结果的可靠准确性,使上下级保护整定值的配置合理,避免因整定结果的错误导致保护误动或者拒动。
其次,调试人员的技术水平是影响继电保护装置的重要因素之一。继电保护专业调试人员应增强责任心,不断提高专业技术水平,严格按照调试规程要求进行工作,提高发现问题和解决问题的能力,同时,增强事故处理能力和处理效率。
5 结 语
供电系统中继电保护的作用至关重要,在了解了继电保护的基本原理和影响因素后,应综合考虑各种因素,做出合理的选择,采取合理的措施提高继电保护的可靠性,保证供电网络的安全可靠运行。
因此,必须对工作人员有一个高标准,既是具有较高的技术水平、丰富的工作经验和较强的责任心。在未来的工作中,需要我们不断的探索,去发现问题,解决问题,进而提高继电保护可靠性。
参考文献:
[1] 严兴畴.继电保护技术及应用[J].科技资讯,2007,(27):54-55.
[2] 夏蕾,刘亚林,刘亚伟.浅谈供电系统继电保护的可靠性[J].科协论坛,
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[3] 黄丽华.论述继电保护在供电系统中的问题及措施[J].广东科技,
2009,225:148-149.
[4] 高有权,高权,魏燕.发电机变压器继电保护设计[M].北京:中国电力出 版社,2011.
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[6] 王翠平,继电保护装置的维护及试验[J].黑龙江科技信息,2007,(7).