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继电保护保护原理(6篇)

时间: 2024-05-27 栏目:公文范文

继电保护保护原理篇1

1、引言

电力系统在我国国民经济建设和发展的过程中发挥着重要的作用,各行业的正常运作都离不开电力的支持,电力系统工作不稳定所造成的停电以及断电事故会给我国各行业造成巨大的间接损失。因而电力系统的维护是非常重要的一环。在电力维护的过程中继电保护是非常关键的一个环节,电力系统是否能够正常工作在很大程度上取决于继电保护系统。在电力系统发生故障或者是异常的过程中,通过基点保护的作用可以实现在小范围、短时内,自动的将发生故障的设备从系统中剔除出去,或者是发出警报信号给值班人员通过值班人员将设备的故障予以排除,可以有效的避免设备的进一步损坏或者造成更大程度的问题。继电保护所涉及的技术性较强,继电保护是建立在对故障的分析和处理基础之上的。所以深入了解继电器的电力保护机制,采用快速有效的方式来对故障进行基础,是目前基点保护工作者所应该努力的方向。

2、继电保护不稳定的原因

2.1继电保护系统软件因素

继电保护软件在出现问题之后会导致继电保护器的误动作。在软件层面影响到继电保护不稳定的因素有以下几个方面,需求分析相对不完善,软件结构存在设计失误,编码存在问题,没有进行规范性的测试,以及定值输出错误等。

2.2继电保护系统硬件装置因素

在继电保护模块中与继电保护稳定性相关的模块包括:继电保护装置的电源模块,所选项用的核心处理器,模数转换模块、数模转换模块等。由于二次回路绝缘线老化所导致的接地故障时继电保护模块中最为常见的引起电力系统不能够稳定工作的因素之一。辅助装置中的交流电压切换装置、三相操作继电器以及分享操作继电器,都对电力系统稳定工作起着重要的作用。高频的收发机以及纵联差动的保护光纤和微波通信接口都十分容易造成通信的阻断,会对继电保护装置的动作正确性产生直接的影响。断路器也是电力网络中常见的一种元器件,对于继电保护作用的可靠性,以及电力系统连接主线的可靠性都会产生直接的影响。总之继电保护系统硬件的质量会对继电保护系统的稳定性产生重要的影响。

2.3人为因素

未按照规定的要求接线或者接线的极性不正确等导致的继电保护装置误动作问题在电力系统故障中所占的比例不在少数。据相关资料统计,在电力系统故障统计数据来看,人为因素所造成的继电保护故障几乎占到所有故障数量的40%。

3、继电保护事故处理的方法

3.1正确充分利用微机提供的故障信息

发生率较高的简单故障较为容易判断,但是也有少数的故障仅凭工作人员的经验是难以解决的,需要按照一定的流程和方法来检查故障。在继电保护事故发生之后,需要查看断路器跳闸之后是否有相应的信号指示如果没有相应的信号指示,无法对事故的性质为人为还是非人为进行界定,这种情况往往就是由于工作人员的重视以及努力程度不够造成的。必须要对人为的事故进行及时的反映和处理,便于综合上述信息对故障分析。故障日志、故障波形以及故障信号灯都是对故障分析的有用的技术手段,对于及时正确的做出对故障的判断具有十分重要的意义。

3.2运用正确的检查方法

如果利用故障日志以及故障信号无法在较短的时间内迅速的定位故障,那么可以从事故所导致的结果出发,通过逆向查找的方法一直找到机电系统故障的根源。在保护出现误动作的时候一般会采取这种方法。还可以通过检验调试的方式来找到事故的根源。按照外部、绝缘、定值、电源等环节来依次对设备进行检测。该方法主要应用于微机保护出现拒动或者是出现逻辑错误的状况下。通过对保护装置的动作逻辑和动作时间进行检验,可以在较短的时间内将故障再现出来,可以找出发生故障的根源,如果出现异常再结合其他的方法进行检查。

4、提高继电保护可靠性的措施

(1)在继电保护装置购买和选型的过程中要严把质量关,切实将继电保护装置中各个元器件的质量保证好。尽量选择寿命较长且故障率较低的元器件,坚决杜绝采用低质量的继电保护设备。

(2)起保护作用的晶体管抗干扰能力不强,极易受到干扰源的影响,因而在进行设计安装的过程中来合理地采取措施有效的避免耦合现象。可以考虑加入隔离变压器、滤波器、加设接地电容、输入输出回路等措施来有效地降低对保护晶体管的干扰。同时可以采取监控设备来对晶体管的保护回路进行实时的监测。晶体管保护装置应该将其安装在高压室的隔离房间内,以免遭受到更大的电流以及短路故障所引发的电弧的影响。

(3)作为继电保护工作人员要切实不断加强自身的业务水平与责任意识,通过单位组织的学习培训以及自身的学习来不断提高继电保护过程中应急处理各种事故的能力。在调试的过程中认真的负责,严格按照既定的调试流程规范进行调试。要定期开展对员工故障处理能力的检验和测试,制定出应对各种事故的应急处理措施,最大限度的提高保护装置的可靠性。

(4)全面提高继电保护装置的智能化水平,在发生故障的过程中继电保护装置可以自行通过计算和判断来确定故障的类型,然后自动选择相应的措施来处理故障,之后自动恢复电网。且为了进一步提高继电保护装置的可靠性,防止供电系统出现二次事故,可以考虑在供电系统中设置备用电源的自动投入装置。且实践证明,备用装置在电力系统发生故障的时候能够迅速的将故障设备剥离,采用正常工作的设备,有效的减少了电力系统停止工作所造成的各行各业中的间接的损失。

继电保护保护原理篇2

关键词:继电保护;课程体系;人才培养

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1007-0079(2014)36-0104-02

大学教育理念是大学的思想、精神和灵魂,是人们对大学的理性认识、理想追求及所持教育观念,它是建立在对教育规律和时代特征深刻认识基础之上的。大学要根据经济社会发展的需要,遵循教育规律和人才成长规律,强化以创新精神、创造能力、实践能力和高尚品德人格为核心的素质教育观念[1,2]。随着我国电网技术的飞速发展,电力行业对继电保护技术要求也在不断提高,电力系统继电保护专业作为电气工程及其自动化专业的重要的专业方向之一,需要适时调整课程体系,深化教学改革,注重能力培养与职业素养的养成[3,4],构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式,达到理论与实践相融合,以确保为电力行业培养出高素质的应用型人才。

一、传统课程体系存在的问题

在我国电力企业中,继电保护专业方向的技术人员所涉及的工作有:新建变电站保护的安装与调试,保护装置的相关测试与维护,电力设计院二次回路设计等。按照我校培养方案,目前与电力系统继电保护专业方向课程群的相关教学主要包括:“电力系统继电保护原理”、“电气二次回路”、“电力系统继电保护技术的新发展”等3门课程,以及“继电保护课程设计”和“电力系统继电保护毕业设计”2个实践环节。

结合目前电网继电保护技术发展现状与现场对保护技术人员能力的要求,传统继电保护教学存在以下问题:

1.保护原理的理论教学内容更新不够

随着特高压输电技术的发展、大容量发电机变压器的应用、智能变电站、分布式发电、以及量测和通信技术的发展,传统电力系统继电保护教学存在理论教学内容更新不够,特别是直流保护技术、超大容量机组的保护技术、新型光纤差动线路保护技术、工频故障分量保护技术等,这些目前现场中的广泛发展与应用的保护原理技术讲授内容不足。

2.部分教学内容与现场要求不对应

电网公司要求继电保护技术人员具备进行继电保护整定计算、保护装置的安装、调试、运行维护等工作能力,不仅要求入职人员具备继电保护的基本理论,还要求掌握电气二次回路的基本知识和继电保护的测试技术。其中,电气二次回路是现场工作人员进行变电站施工、维护、检修、测试试验、调度控制与运行等实际工作中所必须扎实掌握的基本内容。而目前“电气二次回路课程”开设学时相对较少,缺少现场常用的二次回路资料,并且现有教材二次回路标准符号不统一,难以满足现场二次回路读图的需要。另外,继电保护的测试技术目前在本科课程中没有进行相关内容的开设。

3.实践教学环节存在的问题

实践教学作为继电保护专业方向教学内容的重要部分,目前主要存在以下问题:第一,实践教学环节所参照的设计手册出版时间较早,设计规范与电力设计院的设计规范有较大偏差;第二,实践教学的设计题目需要按照现场的发展进行调整与更新,缺少现场广泛应用的微机保护装置的相应实验内容;第三,实验教学环节所用实验器材需要更新,如保护测试仪器的使用等。

二、继电保护专业方向课程体系改革思路

我国高等教育分为专科教育、本科教育与研究生教育,其中要求本科教育应当使学生比较系统地掌握本学科、专业必须的基础理论、基本知识,掌握本专业必要的基本技能、方法和相关知识,具有从事本专业实际工作和研究工作的初步能力。因此,电力系统继电保护课程的改革也应从这个要求出发,由市场需求引导和推进教学改革。

根据对当前我校继电保护方向相关专业课程的设置与现场需求存在的问题分析,继电保护专业课程体系改革需要包括四个环节:

(1)调整“电力系统继电保护原理”教学内容,并扩展继电保护实验内容;(2)扩展“电气二次回路”课程内容;(3)调整继电保护课程设计与毕业设计等实践环节;(4)开设“高压直流输电保护技术”选修课程。

1.电力系统继电保护原理

“电力系统继电保护原理”课程主要讲授线路和主要设备保护的工作原理、整定计算方法、动作行为分析、试验方法等内容,培养学生综合运用基础理论分析、解决实际问题的能力。对该课程的教学内容与实验内容改革如下:

(1)理论教学方面:绪论内容中重点介绍微机式保护的硬件和软件构成、各部分的主要功能及微机式保护的特点。

1)加大基于工频故障分量距离保护的介绍,包括工频故障分量的提取与特点、工频故障分量距离保护的工作原理、动作特性与应用特点;2)输电线路保护中,增加新型光纤分相差动线路保护原理的介绍;3)距离纵联保护与零序纵联保护的广泛应用,调整输电线路方向纵联保护一节的学时,加大这两种原理纵联保护的工作原理介绍;4)由于现场自耦变压器的广泛应用,需要加大自耦变压器故障特点及相关保护的介绍;5)增加3/2母线故障与母线保护的介绍。

(2)实验教学方面:现有实验内容包括:电磁型电流继电器特性分析、整流型功率方向继电器特性分析、整流型阻抗继电器特性分析实验、BCH―2型差动保护继电器特性分析等8学时实验内容。而现场继电保护测试试验是继电保护技术人员需要掌握的重要内容。因此,在现有实验内容基础上增设继电保护测试试验综合性实验内容,包括:保护测试仪的使用;500kV线路保护整组实验;变压器保护测试试验等。特别加强学生对保护测试试验接线环节的训练。另外,随着2012年以来智能变电站在国家电网公司的推广建设,对应智能变电站保护调试、安装技术在实验室条件不能允许的前提下,可通过视频课件等给学生普及相关知识。

2.电气二次回路课程的调整

由二次设备相互连接,构成对电气一次设备进行监测、控制、调节和保护的电气回路称为电气二次回路。电气二次回路是电力系统的安全稳定运行的重要保证。电气二次回路主要包括:控制回路、调节回路、保护及自动装置回路、测量回路(记录参数及运行状态)、信号回路、操作电源回路等内容。教学大纲要求学生掌握电力系统二次回路的基本原理和构成以及工程识图的基本知识及分析方法。为学生毕业后从事本专业领域的工作打下必要的理论知识和实际应用知识的基础。

不论是变电站的运行、检修与维护,保护与安全自动装置的调试与维护,还是配电网开关柜的运行、检修与维护,都离不开二次回路识图能力,二次回路图纸作为一次设备与二次设备的纽带,无处不在。因此,现有18学时的“电气二次回路”本科选修课程远远不能满足现场技能的需要,这就需要按照现场二次回路不同工种的需求,增加学时调整教学内容,编写新的教学大纲,以满足现场的需求。

另外,目前220kV和110kV变电站气体绝缘金属封闭开关设备GIS的广泛应用,在现有电气二次回路课程中需增设GIS组合电器中断路器操作机构箱汇控柜二次回路的介绍。使学生了解断路器本体防跳回路、断路器本体三相不一致延时继电器二次回路图等内容。

3.高压直流输电保护技术

近年来,我国高压直流输电工程投入运行的已有9项,另外在建工程7项。随着750kV、1000kV输变电工程以及±800kV、±1000kV直流输电工程的建设,跨区联网逐步加强,特高压交直流线路将承担起更大范围、更大规模的输电任务。现场高压直流输电技术在电力系统中已广泛应用,而高压直流输电的相关电气设备、直流系统的故障特点、以及对应高压直流输电保护技术在本科课程中还没有增设对应的内容。因此,电力系统继电保护专业可通过开设“高压直流输电保护技术”课程,介绍高压直流输电系统中换流器故障、直流开关场设备故障、接地极故障、换流站交流设备故障、直流线路故障等故障特点、以及现场使用的保护原理与技术,为学生就业后从事高压直流输电保护的相关工作打下初步基础。

4.保护实践环节的改革

实践教学环节是理论应用于实践的重要训练环节。目前,继电保护专业的实践教学环节包括2周的35kV线路继电保护课程设计和18周的电力系统规划与继电保护设计的毕业设计。

(1)课程设计环节。35kV线路继电保护课程设计主要开展阶段式电流保护的整定计算、保护配合能力的训练,以及对应保护原理接线图和交、直流展开图等图纸的绘制。整个过程都是手算、手绘,在实验条件允许前提下,该环节可以适当增设DDRTS仿真软件开展计算机仿真,验证手算定值同时,进行线路各种故障情况下保护动作仿真,使学生对保护整定计算以及动作情况认识形象化,从而提升课程设计的效果。

(2)毕业设计环节。毕业设计环节是学生对所学专业知识综合运用的重要的实践环节,目前电力系统规划与继电保护毕业设计主要开展了电源规划、电网规划及发变组主保护的配置与整定,以及相应的图纸的绘制。毕业设计环节需要解决的主要问题是设计缺乏规范标准。另外,毕业设计所需要的各类数据无从查找,如线路型号、价格,高压电气造价、运行维护价格等缺乏,现场常用设备型号等。这就需要到省级电力设计院广泛调研,编写标准、完善的设计手册,以保证设计内容的规范。

三、相关先修课程的调整

继电保护原理课程的先修课程包括:电路、电机学、信号处理、电力系统分析等课程。其中电机学课程中变压器、发电机的结构与工作原理是后续主设备保护的重要基础;电流互感器、电压互感器作为各类保护电气量量测的重要元件,其工作原理及特性,以及接线特点等内容也是继电保护原理实现的重要基础。而目前,电机学课程中互感器的以上内容介绍偏少,需要适当增加相应内容的介绍。另外,建议电力系统分析课程中应增设高压直流输电系统故障分析的介绍,为后续高压直流输电保护的开设奠定基础。

四、职业素质的培养

“知识、能力、素质”为一体化的培养模式,是培养高素质的应用型人才的根本。继电保护专业方向课程体系的改革的实施同样要遵循这一培养模式。通过理论教学与实践环节的相互渗透,构建符合现场需求的实践训练环节,让学生深入体会继电保护配合逻辑的严密性、二次接线的复杂性,向学生灌输继电保护工作的严谨态度、安全意识和责任意识,帮助学生树立正确的职业意识和职业道德,明确继电保护专业技术人员应具备的职业素养和职业技能。通过实习环节、课程设计、毕业设计等实践环节让学生达到对现场的职业认知实习,了解岗位职业技能要求、工作职责、岗位设置、工作规范、工作环境等,形成对继电保护技术专业的认同感,激发学习热情,让学生实地感受继电保护技术应用的广泛性和重要性。

五、结论

在电力系统迅猛发展的形势下,电力企业对继电保护专业人才有着新的需求和特点。服务于学校培养应用型高级人才的目标,建立健全符合学校自身实际和体现自身特色的继电保护理论和实践教学课程体系,构建“知识、能力、素质”为一体化的培养模式,达到理论与实践相融合,力争为电力企业输送更多的优秀专业人才做出贡献。

参考文献:

[1]刘汉伟.现代大学教育理念的研究[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2009,11(4):82-85.

[2]梁国艳.应用型本科院校继电保护教学改革的探索与思考[J].中国电力教育,2010,161(10):67-68.

继电保护保护原理篇3

关键词:继电保护动作;正确率;提高

中图分类号:F407.61文献标识码:B文章编号:1009-9166(2008)33(c)-0038-01

一、如何提高继电保护动作正确率

1.1继电保护工作目标和重点。继电保护装置面广量大,但总目标是不断提高保护装置的动作正确率,特别要减少220kV及以上系统由于继电保护引起的事故,避免发生由于继电保护原因和110kV及以下电网事故引起的电网稳定破坏和大面积停电事故、主设备损坏事故。1.2继电保护工作的规程和反事故措施。须按规程、规定办事。为加强管理,广东电网调度中心编印了电力系统继电保护规程和反事故措施等文件。同时在现场工作中开展反“三误”和反“违章”活动,强调“安全第一,预防为主”,提倡一丝不苟的工作作风和敬业爱岗精神。电网继电保护及安全自动装置反事故措施是在总结经验教训基础上形成的,是提高装置动作正确率的重要技术措施,须贯彻执行。广东电网公司按部颁“要点”原则和精神,结合实际情况制定实施细则,明确实施进程的轻重缓急,结合具体情况执行。规定投产的工程须按反事故措施(简称反措)要求施工,不执行反措的工程不予施工,收到良好效果。1.3继电保护装置的基建工程管理。在部颁“电力系统继电保护及安全自动装置质量监督管理规定”中,强调投入运行的继电保护装置和继电器须经正式鉴定,且经过试运行考验的性能优良的设备。二次施工图须向运行部门交底,运行部门在工程验收时可行使安全否决权,在工程启动投运时严格把关,消除不正确动作隐患。只有基建、设计、制造、运行部门共同协作,才能做到基建工程一次、二次设备保质保量同步投产,不遗留问题,为电网安全运行打下良好基础。1.4继电保护装置的配置和选型。合理配置电网保护,选用质量可靠、性能优良、技术先进的保护装置是保证正确动作的前提条件。广东省继电保护装置选型原则是依靠技术进步提高运行水平,选用质量可靠、性能优良、技术先进的保护装置,并十分重视硬件、软件规范化。通过对制造部门调研,结合广东具体情况,新建工程项目原则上采用微机保护,提出具体配置方案。1.5继电保护装置的更新改造。电网中不符合“四统一”技术要求的老、旧保护是不正确动作和电网事故的隐患,须更新改造,其费用可采用在基建工程配套中列项与固定资产改造专门列项相结合的方法来解决。更新对象主要是220kV电子管高频保护、整流型保护、晶体管(“A”、“B”、“C”)型保护、220kV母线及有稳定要求的110kV母线的相位比较式母差保护、发电机变压器元件保护、重要厂站的光线式录波器。应推广使用高精度时间继电器、集成电路电流、电压继电器、不接地系统小电流选线装置和直流电源选线装置等。1.6消除继电保护装置的隐患缺陷。据电网结构变化,及时做好整定计算工作,调整系统保护定值,适应不断变化的电网。广东电网调度中心及省内各发电厂、供电局(电业局)都编写了整定规程和运行说明,多年来没发生误整定事故。对设备缺陷和异常情况及时处理,保证运行设备处于正常状态。1.7加强对继电保护工作的安全检查。继电保护是安全大检查的重点,针对电网运行特点,迎峰度夏安全大检点是查系统继电保护整定原则是否符合部颁整定规程。冬季安全大检点是查防雪灾、防雾闪、防火灾。特别要强调电网的主要联络线高频保护和母线差动保护的投运率。在重大政治活动期间做好事故预想,确保安全用电。1.8提高继电保护专业人员的素质。造就一支具有高度责任感、敬业精神、较高技术水平的专业队伍,是现代化大电网运行管理的需要。在技术培训方面采用“缺什么补什么,学以致用,立足于现场培训”的原则,因地制宜开办多样化培训班。为满足电网调度运行及管理部门的需要,为安全运行提供技术支持,广东电网调度中心编写了大量的继电保护装置简介及运行说明。1.9建立继电保护技术监督体系和实行现代化管理。据继电保护专业特点,健全和完善保护装置运行管理的规章制度是十分必要的。设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理、反措执行情况等档案应逐步采用计算机管理。为使工作纳入规范化、正常化、科学化轨道,建立、健全技术监督体系十分必要。广东电网调度中心还编写了广东电网继电保护技术监督规定,以强化继电保护专业管理,提高全省继电保护运行管理水平。

二、有待完善的问题

2.1重视电网继电保护工作。实践证明,继电保护不仅是电网的安全屏障,同时又是电网事故扩大的根源。因此,继电保护工作必须引起各级领导的高度重视。应巩固继电保护管理成果,建立、健全继电保护技术监督体系。将继电保护工作推向规范化、科学化、现代化轨道,使继电保护动作正确率有新的提高。2.2加强专业基础。当前,继电保护仍是电力系统的薄弱环节,还存在着发生电网重大事故的隐患。制约继电保护动作正确率提高的因素比较多,主要是制造质量,特别是落后;其次是运行部门继保人员、运行人员的素质与现代化大电网的要求不相适应,个别人员甚至对保护装置望而生畏。需要通过专业培训,提高人员的整体技术素质,提高继电保护动作正确率,减少和消灭误碰、误接线、误整定造成的事故。2.3依靠科技进步。计算机管理在继电保护领域已初露头角,但成熟的优秀软件、管理系统尚有待进一步开发和完善,如继电保护设备台账、缺陷处理台账、反措执行台账、图纸、定值整定及定值管理等管理系统,还有故障信息快速反应传递监视系统等。因此要发挥继电保护专业科研单位、大专院校、试研单位、制造部门的优势,把继电保护计算机管理工作搞上去。通过科学管理提高继电保护动作正确率,提高电网的效益。

作者单位:广东电网惠州龙门供电局

参考文献:

[1]韦剑剑.浅谈继电保护是电网安全运行的重要保障[J].沿海企业与科技.2008.04

继电保护保护原理篇4

关键词:智能电网;继电器保护原理;广域保护

继电器保护装置是智能电网的“防护卫士”,可以在智能电网故障发生短时间内快速切断故障的区域,将电网故障区域与整个电网隔离开,便于降低电网故障的危害程度,避免出现大规模停电现象。可见,继电器保护技术在智能电网中扮演着重要角色,应结合智能电网可靠运行需要,做好继电器保护工作。

1智能电网继电器保护原理

在智能电网中,继电器保护装置通过应用传感器对发电、输电、配电、供电等主要电气设备运行状况进行实时动态监控,然后利用网络系统进行监控数据采集与整合,并进行数据分析以得到智能电网运行状态的准确信息,了解真实的电网运行状态,实现对智能电网运行状态的有效监控,并及时进行修正继电保护定值。

继电器保护装置除了能保护需要保护对象之外,还可以监控电网内相关联设备的运行信息。为此,智能电网中的继电器保护装置发生动作时,不一定只跳开保护对象,有可能只发出连跳指令,跳开其他关联点,不跳开本保护对象。

2智能电网继电器保护技术分析及应用

2.1技术分析

2.1.1广域保护技术

智能电网采用广域保护技术可以明显提升故障处理效率,降低故障扩大的影响程度。广域保护技术主要有两种方式,一是自动控制,二是继电保护。所谓的自动控制,就是控制智能电网安全运行各种条件下,实现运行安全自动化控制,从而有效规避电网故障;继电保护,在智能电网发生故障时可以快速切开电网鹊墓收锨域,并给出科学合理的故障处理策略,降低智能电网故障处理复杂程度。通过以上两个方面保护手段使广域保护技术得以保障智能电网可靠安全运行。

2.1.2新设备应用技术

新设备在智能电网中的应用对继电器保护功能实现有着极大作用,是智能电网继电器保护装置可靠运行并发挥作用的关键。现阶段智能电网中常用的新设备智能传感器,它是继电器保护应用中最典型的新设备,主要负责监控继电器保护装置内的各个元器件,收集智能电网运行信息,并精准无误的全面评估智能电网运行状态,掌握智能电网运行的真实情况。智能传感器应用于智能电网继电器保护系统,利于及时获取智能电网运行状态信息并做出准确判断,提升整个继电保护系统功能,更好适应智能电网。同时,智能传感器可以帮助智能电网在故障发生时尽快的切断故障区域。

2.1.3系统重构技术

系统重构技术对智能电网有着很强的适应性,能充分适应智能电网重构时的继电保护要求,是智能电网继电器保护的主要技术之一。传统式电网由于运行方式等方面的限制,无法使用系统重构技术,也不能自主处理故障信息,而智能电网恰好可以。为此,智能电网可以通过系统重构技术来保护继电器,实现可靠的继电保护。

智能电网继电器保护系统重构原则:(1)快速性原则。一次系统不能脱离继电保护,要求继电保护系统自身重构快速,在最短时间内完成重构工作。在有多套保护需要重构时,应该保持在最低功能的条件下可以选择分步实施或同时实施的方式;(2)完整性原则。为满足系统最低安全指标,系统重构时必须保持功能完整性,重构后的继电保护系统超过原系统功能,允许紧急情况下对某些功能适当进行降阶或解除,到达系统安全指标要求。(3)可靠性原则。重构时要对设备重新选择组合,新构建的系统必须满足其系统可靠性指标要求;(4)经济性原则。重新划分设备资源,在保证可靠性前提下尽量减少资源浪费。

2.1.4继电器保护装置数字化技术

智能电网的技术含量较高,数字化程度高,为适应这样的特性,可以采用数字化电气设备,如数字化传感器,可以提升强化继电器保护装置的整体性能。此外,近年来神经网络、模糊逻辑及遗传算法等技术快速发展,提升了智能电网建设水平。随着智能电网信息化程度越来越高,借助人工智能技术可以处理电网中一些比较复杂的非线性问题,进一步提升智能电网继电器保护技术水平,适应新时期智能电网建设与运行要求。

2.1.5自适应控制技术

自适应控制技术应用于智能电网继电器保护后,通过调整保护的特性、定值与性能等使继电保护在最短时间内适应电力系统运转方式的改变或电气故障状态,进而提升继电器保护装置的可靠性。从整体上看,这一技术最大优势就是继电器保护装置在电力系统发生变化的短时间内做出最快反应,显著提升继电器保护装置的经济效益。

2.1.6差动保护技术

在智能电网中,差动保护是用于电气主设备保护的重要技术,其具有较高的选择性与灵敏度。其在智能电网继电保护系统中的应用,不仅可以不受电网运行方式改变的影响,还能接入多侧电流,由装置决策参与线路差动保护计算的电流通道,适应智能电网运行方式。

2.2技术应用

面对智能电网的继电器保护技术,为了更详尽的解读智能电网继电器保护技术,下面对差动保护技术在智能电网中的应用进行了分析。如图1是某智能电网的构成示意图。该图中的L1,L2,L3,L4使用光纤差动保护技术,保护定值设置将变得比较简单。光纤差动判断中,需要根据线路L1,L2,L3,L4的运行对各节点N是否接入运行,以及各节点N侧光纤差动采用的对端采用哪侧线路的电流进行具体的判断,根据各节点开关位置确定各个节点运行工况。

本线路在决定采用光纤差动保护基础上,还要合理设置智能电网继电器保护系统,其构成如图2所示,先通过监控系统对保护对象及相关节点的运行状况进行监控与分析,根据监控结果实时调整继电保护装置的保护定值、功能等,使保护系统能灵活自如的适应线路各种运行工况,切实起到继电保护作用。此外,保护功能决定参与故障判断的电气量信息和保护动作策略,结合保护功能设计保护动作策略。

3结束语

综上所述,智能电网是我国现在与未来一段时间电网建设的主要方向,如何实现继电器保护功能的有效实现是广大电力工作者共同面临的问题,必须积极开展相关探讨工作,加强继电器保护技术创新研究,实现技术革新,进一步提高继电器保护技术水平,适应智能电网可靠运行需要。

参考文献

继电保护保护原理篇5

【关键词】电力系统;继电保护;应用举措

当电力系统出现危害系统运行安全的异常故障时,将针对系统故障采取自动化的处理措施,我们将其称之为继电保护。一般而言,实施继电保护可对系统完成如下保护任务:一是当电力系统设备出现运行故障时,设备发出报警信号,提示值班人员探知故障产生的根源,及时做好故障排除工作,降低故障对整个电力系统的危害,维护电网的安全稳定运营;二是当电力系统运行状况不佳或出现系统故障时,继电保护技术可缩小排查范围、缩短排查时间,自动将故障设备从电力系统中排查出来。综上所述,继电保护对维护电力系统稳定运行存在重要的现实意义。

一、继电保护技术的发展趋势

近年来,随着现代化电力系统建设的推进,继电保护技术被广泛地应用于电力系统中,继电保护技术不断发展与完善,并且呈现出计算机化、智能化、网络化与一体化的发展趋势。现简要论述如下:

1.计算机化发展趋势。数量激增,要求继电保护系统具有良好的数据处理能力,能够存储信息和传输信息,能够有与其他系统融合联网,实现整个系统信息及数据的资源共享。现代化计算机技术的存储、传输、处理信息的能力大幅提高,继电保护系统呈现计算机化的发展趋势。

2.智能化发展趋势。近年来,自适应理论、人工神经网络、专家控制法、模糊逻辑算法、蚁群算法等诸多智能算法被应用于继电保护系统中,使电力系统继电保护达到了更高的标准。综合运用各类智能化算法,有利于将继电保护系统中各类不确定因素的消极影响降到最低,从而更好地维护继电保护装置的可靠性。

3.网络化发展趋势。电力系统若想实现信息及数据的资源共享,就必须实现继电保护系统的网络化。当今时代,诸多变电站已然实现来继电保护系统的网络化,电力系统能够共享继电保护装置提供的故障信息及数据,根据故障信息来确定继电保护举措,从而实现对电力系统运行安全的维护。当前电力系统继电保护的网络化尚未全面实现,仍需要继续探索与实践。

4.一体化发展趋势。众所周知,电力系统中对继电保护装置及继电保护技术的应用,为的是实现如下两个目标:一是当电力系统出现系统故障时,通过继电保护实现对整个系统及设备的维护;二是当电力系统处于正常的运行状态时,发挥继电保护系统的数据测量、控制、保护及通信等多项功能。由此可见,现代化电力系统应实现继电保护方面的一体化。

综上所述,电力行业中已然形成了较为完备的电力系统,继电保护装置是电力系统中的重要组成部分,完备的继电保护技术为电力系统的安全运营提供了技术保障。现阶段,为了适应人们在电力行业领域的高质量、高要求,电力企业有必要提升自身综合实力,而适应继电保护技术的发展趋势,发挥继电保护系统的最大效能不失为一种有效的途径。

二、如何在电力系统中更好地应用继电保护技术

为了最大发挥继电保护装置及其技术在电力系统中的效能,应从以下几层面加以完善:

1.选用符合要求的继电保护装置。主要有四项要求:一是当电力系统发生故障时,继电保护装置需能有选择性地将故障段隔离,从而保障电力系统其他环节的正常运行;二是继电保护装置具有良好的灵敏性,能对电力系统保护范围内的不良运行状态及故障做出及时反映,三是继电保护装置可以快速地隔离故障,将系统故障的不良影响降低到最低;四是继电保护装置能够安全可靠运行。

2.关注影响继电保护可靠性的因素。一般而言,电力系统故障发生迅速,影响范围广,损失巨大,继电保护是维护电力系统正常运行的有效途径,关注影响继电保护可靠性的因素,能够更好地发挥继电保护的功用。主要有如下四个因素:一是系统软件因素,继电保护装置常常因为软件出错而出现拒动或误动现象;二是硬件装置因素,电力系统中存在诸多硬件装置,这些装置的质量和运行情况直接关系到继电保护的可靠性;三是人为因素,继电保护能否可靠运行很大程度上受人为因素的影响,如安装人员未按设计要求接线和检修人员误操作都能够造成继电保护效能的缺失。

3.遵守继电保护装置运行维护要求。为了维护电力系统中继电保护装置的正常运行,相关人员应严格遵守继电保护装置的运行维护要求,具体表现为如下几方面:一是熟知继电保护系统运行规程,严格依照过程进行操作,定期巡视和检测继电保护装置和二次回路,并依据相关规定来设置定值;二是监测继电保护系统内的电压、负荷电流及负荷曲线,使其保持在规定的范围内;三是如果继电保护装置存在误动情形,则应及时汇报给继电保护部门和调度部门,申请停用继电保护装置,在紧急情形下可采用“先停用,再汇报”的处理方法;如果存在继电保护装置与二次回路运行异常的情况,操作人员在记录后上报给相关部门,并督促这些部门进行及时处理。

4.日常继电保护操作应注意的事项。继电保护技术应用也有严格的技术标准,相关人员在做电力系统继电保护日常操作应注意到如下事项:一是遵循配电装置技术要求,二是做好配电屏的巡检工作;三是做好配电装置的运行与维护工作。如断路器因故障而跳闸后,检修人员或更换触头与灭弧罩,或进行检修,唯有在查明跳闸原因并消除跳闸故障后方能再次做合闸操作。

5.在原则规范下实施状态检修工作。状态检修是电力系统进行继电保护的必要工作,需要在以下原则的规范下展开:一是保证设备安全运行原则,这是继电保护系统运行需要遵循的首要原则,为了更好地贯彻这一原则,应强化对继电保护系统的状态监测、数据分析、定期检修和规范管理;二是总体规划、分步实施的原则,继电保护装置状态检修是一项极为复杂的工作,需要有长远目标和总体构想,并在此基础上做分步实施和逐步推进,从而在制度、资源、技术、管理等诸多方面奠定有益基础,并根据装置状态检修的现实情况作适当调整。

继电保护保护原理篇6

关键词:纵联比较;广域继电保护;算法;研究

中图分类号:F406文献标识码:A文章编号:

随着电网互联趋势的快速发展,其对继电保护技术的要求也越来越高,它要求继电保护装置在电网发生故障时能对故障位置进行快速判断并切除。而建立在纵联比较原理基础上的继电保护算法能快速找出故障的具置。

1继电保护方法的概述

目前来看,后备保护配置与多层化或双层化的主保护相结合的方式在各高压电力系统中得到了广泛的应用,并对继电保护起到了重要的作用。而它对继电的保护主要是建立在两个原理的基础上:一是纵联比较原理,二是纵联差动原理。这两个原理能使电网故障发生的具置被快速确定下来。而后备保护也有两种方法:一是通过零序过电流的方法对继电实施保护;二是以阶段式距离的方法来对继电实施保护。在上述所提到的配置方式中,主保护会具有很高的灵敏度以及很快的动作速度,并且其选择性比较好,但相对于邻近的元件来说,主保护却没有具备后备保护这一项功能。后备保护既是线路主保护中的近后备,也是邻近线路保护中重要的远后备,但不同区域的继电保护需要动作时间与定值的互相配合才能完成,而就这方面而言,主保护的性能相对来说则比较差,动作速度也很慢。为了使保护配置方式所存在的缺陷得到弥补,必须改善继电保护系统的相关性能。关于广域保护系统,电力系统中各个位置的IED信息所获取的渠道也开始多样化,而互感器和通信系统是获取安装点具体信息的重要工具。而继电保护系统并非要完全替换原来的主保护系统,而是把广域保护系统纳入到多层化或者是双层化的系统中,让二者相互协调,同时进行工作,从而使继电保护系统的相关性能得到进一步的提高。

2广域继电保护的算法研究

广域继电保护这一系统的结构形式主要有两种:一是以分散状态存在的决策结构形式;二是以集中状态存在的决策结构形式。而安装点的传输和信息采集主要是由IED来负责完成的。此外,IED还要负责对故障的发生点进行判断和快速定位。而每个IED都会与特定区中所设置的IED进行信息的交换,从而再通过对预订算法的参照进行故障位置的判定,并借助跳闸来对故障进行切除。

2.1后备保护算法

就目前来看,广域继电保护的算法研究领域主要是后备保护算法,本文所提出的算法主要是建立在纵联比较原理这一基础之上的,该算法通过利用故障邻近位置中的各测点故障方向信息,对故障的位置作出准确的判断,并针对故障采取相关的保护策略。而基于纵联比较原理的算法并不需要大量的信息,其操作比较简单、可靠,即使某个方向出现元件信息缺失的情况,电网的工作也不会因此而受到影响。

以集中状态存在的决策结构会对通信系统以及决策主机产生很大的依赖性,而本文主要是针对分散式的决策结构提出相关的算法和进行继电保护算法的研究的。在研究之前,我们需要考虑到以下两个方面的问题:一是信息的来源问题,也就是如何确定广域继电保护所涵盖的范围,尽管从理论层面上讲,任意一个测点的信息都能通过广域继电这个保护系统去获得,但实际上,并不需要对于每个IED都设定信息交换范围,因为交换范围的过大不仅造成通信系统压力的增加,而且也破坏了通信的稳定性,对此,在确定信息交换的范围后,IED所交换的对象只需针对相关范围内的IED信息即可;二是如何利用好所获取的信息,这方面主要包括了故障的判断基准、方法以及信息交换的方式与内容。

继电保护系统需要完成的任务有很多,主要包括了系统邻近设备故障的后备保护任务以及主保护任务,而每个IED保护区总共可以分成两个部分:一是最大保护区域,该区域的设定可以结合实际需进行,而相邻的IED以及线路的后备保护任务一般是由IED来完成的。因此,我们需要对它的最大保护区域作出相关的设定,可以把它和最小保护范围中所存在的相邻线路、母线所构成的区域设为最大的保护区。二是针对单母线的结构网络来说,由于这一结构网络相对比较简单,在确定IED保护的范围之后不需要再作出任何的更改。但半接线、双母线以及分段式的母线这一网络中存在的拓扑机构就会经常改变,而IED保护的范围也会随着网络结构的改变而改变。因此,我们只需要关注好保护范围内母联开关以及分段开关中相关的开闭状态,并对母线和线路的连接关系进行确定,从而确立好相关的保护区。

2.2基于纵联比较原理的故障定位算法

(1)故障位置的判断

实现继电保护功能的关键在于对故障所发生的位置作出快速的判断。而故障定位的重要方法之一就是广域纵联比较这一方法。被保护系统的电流互感器以及断路器同时会安装IED,而IED能够对故障发生的方向进行测量。首先,要使各IED之间的信息交换能有目的地进行,我们必须要划定好各IED的保护区。其次,针对每个IED,我们需要把最大保护区域所涵盖的设备详细列出来,如变压器、母线以及线路等,并把这些内容整理成对应关系表。再者,对于IED内部的研究,可以参照对应表中的内容进行比较和计算,并找出故障发生的具置,待电网发生故障时,产生故障的具置就会被周围的IED准确判断出来,然后再依照预先设定的逻辑进行相应的操作。最后,纵联比较算法可以利用多种信息,如可以把网络发生故障的方向信息、故障距离信息以及其它方面的信息综合起来。由于故障方向具有明确的指标,无需传送大量的信息,且利用起来比较方便,所以本文主要是针对这方面去分析相关的算法的。

(2)动力系数的计算

为了使故障方向元件的输出更具可靠性,针对故障方向算法的判断,可以对每个IED都采用不同的原理来完成。而故障定位算法涉及到两个动力系数,一是表示故障方向与元件动作情况的AF:当方向元被判定为正向故障的时候,AF=1;当方向元被判定为反向故障的时候,AF=-1;当方向元件无输出显示的时候,AF=0。二是表示各位置中IED所输出的结果对于故障判断所产生影响的RF,其具体的取值情况为:在最小保护范围中,线路发生故障的关联系数的计算主要为:RF=n1,母线出现故障的关联系数的计算主要为RF=n1’;最大范围内各元件的关联系数的计算主要为:RF=n2,其中n1和n1’均大于n2。根据这部分的算式,不同故障定位结果受IED影响也会不同,这主要是用n值来表示,而该数据并不具备其他方面的特殊含义,仅仅为了对量度进行刻画。而n的取值还受到网络结构的影响。此外,上述所提到了两种系数就是作为算法的基础,在预先确定好RF时,AF的判断结果也得到了确定。

(3)IED输出结果的计算

而IED的输出结果就可以利用RF和AF两者的相乘来获得,通过对元件故障的判断结果进行比较和综合,从找出故障的位置,其判断的算式如下图所示:

其中,被保护对象的故障判断结果用来表示,被保护元件的数量用N来表示。当线路出现故障时,故障线路的相应值为正值,并同时具备各种条件,从而得出相关的判断结果。

结束语:

建立在纵联比较原理基础上的继电定位算法不仅简单可靠,而且并不需要采集大量的信息,具有很大的可行性。通过对各个IED故障方向信息的比较和运算,从而能够快速找出电网发生故障的位置。

参考文献:

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