继电保护的试验范例6篇

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继电保护的试验

继电保护的试验范文1

【关键词】新时期;电力系统;继电保护;管理

随着我国近年来经济步伐的快速向前,对电力的需求量日益增大,从而全国各地不同程度地出现了电力供应紧张局面,甚至有些地区不得不采取限电、停电等措施来缓解电力供应的紧张局势。因此,加强对电力系统的安全维护至关重要,而继电保护正是其中主要的保护手段之一。

1.新时期加强电力系统继电保护管理存在的问题

纵观目前电力系统各发、供电单位的继电保护管理情况,会发现各单位继电保护管理中存在的问题形式多样、记录内容不尽相同、记录格式各异、填写也很不规范;另外,几乎所有单位对管理漏洞的发现和处理往往只是做记录,存在的故障消除后也没有再进行更深层次分析和研究。更严重的是个别单位甚至对故障不做任何记录,出现管理上的不足后往往只是安排人员解决后就算完事。由于各单位对管理程度不同程度的重视,最终造成运行维护效果也很不相同:有的单位出现故障,可能一次就根除,设备及电网安全基础牢固;而有的单位出现同样的故障,可能多次处理还不能完全消除,费时费力又耗材,而且严重影响设备及电网的安全稳定运行;甚至有些故障出现时,因为专业班组人员紧张,不能立即消除,再加上对故障又不做相应记录,从而导致小故障因搁浅而变成大损失。针对此种现象,为了减少重复消缺工作,不断增强继电保护人员处理故障的能力和积累经验,提高继电保护动作指标,确保电力设备健康运行以及电网安全稳定运行。切实将故障排除管理工作做好,并通过科学管理来指导安全运行维护工作。必须对故障及漏洞要实行微机化管理,借助微机强大的功能,对出现的故障存贮统计、汇总、分类,并进行认真研究、分析,寻找设备运行规律,更好地让故障管理应用、服务于运行维护与安全生产。

2.新时期加强电力系统继电保护管理的对策

2.1要全面及时地分析电力设备运行状态数据

相关技术人员必须要了解电力各种设备出现故障的规律,不断地分析继电保护装置运行状态的日常数据信息。确保做到预先判断分析故障出现的部位和时间,从而使故障在发生前能够得到有效地排除。所以,我们必须要重视设备的状态检修数据,要把设备运行的设备状态监测等数据有机结合起来,通过正确的完整的技术数据进行状态检修。通过数据的把握和设备运行规律的把握,可以科学地制定设备的检修方案,从而提高保护装置的使用周期与安全系数,保证电力系统的正常、有效运行。

2.2要详细了解电力设备的初始状态

研究表明,电力系统中继电保护设备的初始状态往往会与其日后的正常和有效运行息息相关。因而,相关技术人员很有必要收集、整理相关技术资料与设备图纸的运行和检测数据的资料等。同时,要对设备日常状态的检修以及设备生命周期中各个环节都必须予以关注,并且要进行全过程的管理,确保设备的安全、正常、有效运作,但是应该避免投入不符合相关技术要求的设备。此外,在设备真正投入使用前,务必要记录好相应设备的试验数据、型式试验数据以及交接试验数据和运行记录等信息,从而为企业实现经济效益提供保障。

2.3采用新的技术对设备进行监管和维护

从我国目前电力事业发展的形式看来,继电保护将面临着新的挑战,尤其是在继电保护设备不够完善的情况下,更需要我们不断地加强对新技术的应用与研发,只有这样才能确保继电保护装置能够科学、有效地运作,并为相关电力企业实现低成本高收益的目标提供可靠保障。

3.新时期加强电力系统继电保护管理发展趋势

由于对断电保护装置的严格要求,继电保护技术的发展趋势是算机化,网络化,智能化,计算机化、智能化和数据通信一体化发展。

3.1计算机化

继电保护的计算机化表现在硬件和软件两个方面,从硬件上来看,微机线路保护的基本配置已经从CPU8位结构发展到32位微机保护,同时,还应具有容量故障信息的长期存放空间,快速的数据处理功能、强大的通信能力,以上对继电保护系统共享数据和信息的能力等得到有效的提高。

3.2网络化

目前为止,有断电保护装置都只能反应保护安装处的电气量,其作用范围也仅限于切除故障元件,缩小事故影响的程度。实际上,如果要从根本上对整个电力系统进行保护,则需要更为强大的通讯手段。计算机网络的发展,为系统保护这一概念的实现提供了现实条件,特别是GPS系统和光纤通信技术的发展,为全系统的继电保护提供了重要的技术支撑。通过对电力系统网络化,可以使得整个系统上的各个单元共享系统安全的各种信息数据,在分析这些信息和数据的基础上进行协调一致地运作。

3.3智能化

近年来,人工智能技术开始在继电保护领域得到应用,典型的有神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等。总体来看,这种智能化主要包括自适应继电保护和暂态保护两大类型,前者主要是指根据电力系统运行方式和故障状态,对电力系统进行适应性改变的一种方式,这种自适应保护可以实现保护性能最优化、整定计算在线化和使用简便化等三大特点。暂态保护通过检测故障暂态产生的高频信号来实现传输线及电力设备等的保护,它通过特殊设计的高频检测装置及算法来从故障暂态中提取所需的高频信号,利用专门设计的快速信号处理算法判断故障。

3.4计算机化、智能化和数据通信一体化

随着计算机硬件的快速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断的提高当中,继电保护装置应该具有大容量的数据的长期存放的一个空间,这样才能够做到需要的时候快速处理这些数据。同时,继电保护系统还要有强大的通信能力,这样能够与其他保护和控制的装置来共享所有数据的信息,使得继电保护装置能够具备计算机的所欲功能。为了保证整个电力系统能够安全运行,各个保护单元要能够协调工作,所以,实现微机保护装置的网络化是势在必行的。

4.结论

继电保护发展的总体方向是实现智能化的全网保护,在这方面,电力技术与计算机技术、人工智能技术和网络技术呈现出深入融合的态势,体现出学科交叉和复杂性系统的技术特色,需要在多方面进行深入的研究和探讨。作为一名变电运维人员,最重要的职责是保证人身、设备和电网的安全稳定连续运行,只有在工作中不断学习,提高自己的业务知识水平,才能胜任变电站值班员这个岗位。还要有认真负责的工作态度和丰富的经验,只有这样,才能适应工作岗位的要求。

【参考文献】

[1]顾毅华.电力系统继电保护技术的发展和前景[J].硅谷,2009,(03).

继电保护的试验范文2

[关键词] 电容;电压;保护;试验;探讨

(一)引言

随着国民经济的快速发展,电力用户对电力供应的可靠性和电压质量的要求越来越高,为提高系统供电电压,降低设备、线路损耗,各种形式的无功补偿装置在电力系统中得到了广泛的应用。因此,对变电所电力电容器保护进行正确的试验,保证电容器的正常安全运行至关重要。

(二)电力电容器组传统差压和零压保护的试验方法存在的问题

由于电容器的零压或差压保护在电容器组正常运行时,其输出接近于0V,有可能存在电压回路开路保护拒动的事故,也可能存在电压回路误接线,保护误动的隐患。如果电容器三相平衡配置,能提升电压质量稳定系统正常运行,熔断一只(或几只)将造成电容器中性点电压的偏移,达到整定值,差压或零压保护就会动作跳开高压开关。因此,这两种电压保护在真正投运前,放电压变二次回路的接线正确性都需要通过送电进行验证,方法如下:

1. 新电容器及保护带负荷试验时,首先进行对电容器冲击试验,观察正常。电容器改试验,拆除一只(或几只)电容器熔丝(以下简称“拔熔丝”试验),再送电,测试零压或差压,以验证回路的正确性及定值的配置,一次系统多次操作带来安全风险,且时间长,工作效率低下。这种试验方法对于传统的熔丝安装于电容器外部的安装形式才有效,但对于集合型电容器组,因内部配置多个熔断器,停电也不能单独拆除其内部的一只熔断器的安装形式(如上海思源电气有限公司生产的并联电容器成套装置,型号为TBB35-1200/334-ACW),电容器与连接排之间安装非常紧凑,就无法作零压或差压试验,来验证保护。

2. 专业分工导致试验方法存在纰漏。由于高压试验工不熟悉继电保护的二次回路,试验只注重单个一次设备的电气性能,对二次回路正确性关心不够; 而继电保护工只对二次回路认真维护,对一次回路关心较少,导致压差保护和零差保护这样的重要保护投产调试操作麻烦,安全风险大。

(三)改进措施

继电保护的试验范文3

【关键词】:继电保护故障信息系统; 子站; 分析处理

O 引言

继电保护故障信息系统在电力系统运行中起着非常重要的作用,它为电力系统故障分析和处理提供了可靠的依据,进一步提高了电网安全运行的调度系统信息化与智能化水平。其主要功能是收集和管理电网中各厂、站中的保护装置、安全自动装置等涉及电网异常或动作时的信号、断路器的分合及保护装置的异常信号;微机保护装置和故障录波器的录波数据和报告、保护定值等,以及对这些数据、信号的综合、统计、计算和分析等处理与管理。

本文根据多年调试继电保护故障信息子站的经验,阐述了如何对220 kV变电站故障信息系统子站进行安装调试及维护,分析了建立该系统子站时应注意的几个关键问题。工程调试按时间大致分为前期准备阶段、调试阶段、试运行阶段、验收阶段。

下面,就各阶段的调试和维护以及问题的解决做详细叙述。

1 前期准备阶段

首先对整个发电厂或变电站的二次设备进行全面的了解,包括主变保护、线路保护、母差保护、录波器以及母联保护的数量和主要功能,了解保护装置的厂家、型号以及版本号; 了解厂、站的一次主接线,各保护间隔的实际位置及运行状态等信息;务必弄清现场每个厂家保护装置的接口类型。

在做子站的图纸设计时,要对现场保护装置的通讯接口留有裕度 ,存在问题必须在施工前图纸审核中及时发现,争取把问题在出厂前解决好。

2 调试阶段

调试阶段需结合设计要求和系统功能进行全面细致的试验, 以满足变电所站的试运行条件。这个阶段包括出厂前调试和现场调试。

2.1出厂前调试

为了确保继电保护故障信息子站在现场能够安全、稳定运行,出厂前的调试尤其重要。出厂前调试共有四个部分组成:安装程序调试、通讯测试、可靠性测试和模拟故障试验调试。

(1)安装程序调试

主要完成数据库引擎的安装、运行程序的安装、控件文件的注册以及其它可选择文件的安装,并在安装调试后系统能正常运行。

(2)通讯测试

测试应是整个系统经过72小时连续运行后,且硬件和软件均正常的情况下进行的。通信测试主要是对各类厂家的线路和主变保护装置进行测试,例如:RCS一900系列保护、LFP-900系列保护、BP2B母差保护、PST1200系列保护、PSL603、WMZ-41等保护装置。

(3)可靠性测试

包括装置发生故障时连续发调定值命令;几个保护装置同时连续做故障;装置动态库异常,管理机自恢复;进程进入锁死状态,计算机能自动重起恢复到原始状态等。

(4)模拟故障试验调试

对实验室的保护装置做试验,在子站管理机上应采集有显示动作时刻的故障波形,在系统主站应报SOE信息,即保护动作信息、开关变位信息和显示动作时刻数据。

2.2现场调试

子站安装后,必须经过严格的检查与试验,确认安装正确后,才能投运。具体需做项目及要点如下:

(1)外观检查

主要有装置外观是否损坏,屏内组件是否完好,接线有无折断、脱落等;检查各屏电源接法是否准确无误,无误后对装置逐一上电,注意观察装置反应是否正确。

(2)保护装置的接入

在子站接入的保护装置通讯口类型中,一般都是RS232、RS485以及以太网口。为确保子站和保护装置间的通讯正常,建议对于通过RS232接入的保护装置,需要子站一个通道对应一个保护装置。对于通过RS485接入的保护装置,子站可以一个通道对应两个或三个保护装置。对于通过以太网口接入的保护装置,则直接通过网络交换机接入子站。

(3)子站数据库的调试

通过一台笔记本电脑连接到子站管理机上,在附加子站数据库前,先登陆到管理机上一次(在运行内输入//+IP地址即可),新建子站数据库完成注册,然后在企业管理器上添加子站的IP地址进入子站数据库。

这里主要对数据库的以下几个表进行配置,EQUIPEF、gendef、“装置名称+_ang”和“装置名称4+_swi”。表EQUIPEF需要设置装置的设备名称、IP地址、信道号、线路编号等;表gendef需要设置装置编号、定值和模拟量的组号等;表“装置名称+_ang”和“装置名称+_swi”是子站装置的码表配置,其中,ang表包括定值,遥测值,故障录波通道。swi表包括软压板,开关量定值,硬压板,动作量,告警。两个表最重要的一个字段就是ID,对任何装置,每个条目的ID都是唯一的。

(4)组态配置调试

子站组态配置主要在组态的开发系统里进行,组态的运行界面主要是为了测试所用。

组态现场操作的重点――树形菜单的编辑,在编辑菜单里建立保护所在的线路名称、保护装置名称,并在保护装置名称命令语言内输入实际地址(注:这个地址必须是唯一的,而且要与连接的保护装置地址必须一致; 同时要与数据库的EQUIPDEF表的ID一一对应。)配置好以后,进入运行界面,对所接装置进行发送召唤命令,调试结束至所接入保护装置的定值、软压板、硬压板、模拟量和开入量信息都可以全部上送。

(5)保护装置码表核查

为确保保护信息子站上送的信息准确无误,码表核查工作是必要的。首先要打印现场接入保护装置的定值码表,然后与子站组态召唤的定值、软压板、硬压板、模拟量和开关量信息进行一一人工核查。若有不正确,应看子站数据库里码表是否正确,再查看组态配置是否正确。

(6)与省调主站通讯

继电保护信息子站与主站之间是电力数据专网的路由器。网的路由器。子站与路由器是用以太网进行通讯。根据现场要求,网线并不是直接接在路由器上,而是接在路由器非实时性口引出的网络交换机上。另外,在某电网中,故障信息子站接入的电力数据专网路由器及其网络交换机,现场大多数都装在电能计量采集的屏柜内。

(7)现场故障试验调试

现场故障试验如同出厂前的故障试验,先在子站查看保护装置动作的故障波形;然后在主站端应报SOE信息,若子站没有波形文件或主站没有收到突发报文,应先检查子站通道是否正确,装置IP地址是否正确,再查看子站是否有该装置的动态库,若无,应在程序执行文件下添加该动态库。调

(8)系统完善调试

调试的最后阶段是对整个故障信息系统子站建设进行以下完善工作。

a.系统的防雷抗干扰处理,通讯线屏蔽层可靠接地;各通讯端口可靠保护;交流电源接地正确。

b.屏上各标签框完整准确,任一组件应有明显标识:控制保护屏上开关、指示灯及装置名称标签框;各屏后端子排按单位做标识;在子站管理机通讯线的插头上做标识标明用途。

2.3应注意的几个关键问题

(1)当接入一个新的保护装置时,首先看子站管理机上有没有那个保护装置的动态库文件,要没有则需要拷贝一个相应保护装置的动态库文件。其次要为新的保护装置设一个通道(有物理通道和虚拟通道)。物理通道是指从保护装置接一根通讯线到子站管理机上; 虚拟通道是指从数据库的EQUIPDEF表中配置一个相应的通道。最后,确定数据库中要有保护装置的ang表和swi表,要没有则需要在数据库中新建配置这两个表。

(2)装置的连接过程中,LFP.900系列保护和RCS-900系列保护比较容易接入,后台接收的信息也与装置本体差不多,但对于早期投产的微机型装置,如WXB-11线路保护、WBZ-03/04变压器保护及WDS-2B录波器,如果进行组网,必须对设备进行升级。对于这些装置的联网,联网后调取的信息非常有限,上传报告的内容比装置本体打印的内容少得多,运行中还存在许多问题。所以,在建立保护故障信息系统时,早期的微机型装置是否接入,其必要性有待于进一步探讨。

(3)变电站端与保护和录波装置通讯的管理软件时序配合上应合理,应能确保与设备连接畅通,否则变电站管理屏经常出现与设备连接不上的现象。

(4)为防止病毒干扰,在调试结束后务必恢复子站保护信息管理机C盘只读功能。同时防止非维护人员的误操作,还要恢复子站管理机上的键盘锁功能。

(5)在接入不同的微机保护设备时,所采用的通信规约不同,操作软件也不一样,施工中要充分了解新设备的功能及接线原理,这样才能很好地完成施工技术工作。

3 试运行阶段

试运行阶段即在所有一、二次设备带电、保护装置全部功能均投入运行的情况下,检验继电保护故障信息子站运行的稳定性。在这一阶段内,故障信息子站维持不间断运行。维护人员通过远程查看组态监视系统记录的历史数据,判断子站是否安全良好运行;并在系统主站端定期调取保护定值、模拟量以及开关量等信息。当电力系统发生故障时,是否有完整的保护装置动作报告和录波报告迅速传送到省调主站端。若在此期间发现装置异常运行或子站数据上送有误,应及时派工程人员到现场解决。

4 验收阶段

试运行结束后,针对试运行过程中反映出的问题进行逐项消缺处理,然后,与现场专业人员或上级主管部门一道,按验收大纲的要求进行验收。

在调试收尾阶段还要做好维护和运行人员的培训工作以及文件资料的整理和移交。至此,一个220 kV变电站故障信息子站完整的现场调试工作结束。

继电保护的试验范文4

关键词:分布式电源;配电网;继电保护;并网保护;准入容量;

1DG 的定义

分布式电源本身并不是一种全新的形式,我国早期的小火电、小热电以及在重要的行业和场所,用户为了增强供电的可靠性自己安装的电源设备都属于分布式电源。尽管如此,学术界对 DG 的定义仍然存在争议。国际大电网委员会(CIGRE)把DG 定义为:最大容量为 50~100MW、通常联接于配电网络并且不受统一调度和控制的发电机组。根据这一定义,接入输电系统的含上百台风电机组的大规模风电场就不在 DG 之列。IEEE 定义的 DG 是小容量的、可以在电力系统任意位置并网的发电机。另外还有很多学者对 DG 给出了自己的定义。DG 的定义很多,总体而言主要基于两个标准:容量和并网的电压等级。对 DG 的额定容量,IEEE、EPRI 和 CIGRE等国际组织都曾撰写过报告对其进行说明,但是三者之间没有取得一致意见,如 IEEE定义的 DG 容量范围≤10MW,EPRI 定义的 DG 容量范围在几 kW~50MW 之间,CIGRE 给出的 DG 容量范围≤50~100MW[7]。从 DG 并网的电压等级考虑,国际上大多数学者认为 DG 包括联接到配电系统和安装在负荷附近联接到输电系统的发电机组。

2 DG 的种类和特点

在不同的研究领域,DG 有不同的分类方式。一般可以根据 DG 的技术类型、所使用的一次能源和电力系统的接口技术进行分类。根据 DG 通常所使用的技术可分为风力发电、光伏发电、微型燃气轮机组、燃料电池、生物质能发电、小水电和海洋能发电等。

(1)风力发电

风力发电技术是将风能转化为电能的发电技术,由于风力发电环保可再生、全球可行、成本低且规模效益显著,已受到越来越广泛的欢迎。风力发电形式可分为离网型和并网型。并网型风力发电是大规模开发风电的主要形式,也是近几年来风电发展的主要趋势。并网型风力发电通常有多台容量较大的风力发电机组构成风力发电机群,称其为风电场(也称风力田、风田)。因此风电场具有机组大型化(50kW~2MW)、集中安装和控制的特点。风电场的主设备为风力发电机组,发电机经变压器升压与电力系统相连。并网型风力发电机组主要由风力机和发电机构成[8]。风力发电技术在新能源领域已经比较成熟,经济指标逐渐接近洁净煤发电。风电的不足在于:能量较分散、地域性强、受气候影响大;安装、维护有一定难度;风速随时变化引起并网风电场输出功率的较大波动会给电网运行带来一定的不利影响。

(2)光伏发电

太阳能光伏电池(PhotovoltaicCell,PV)发电技术利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能。白天发电的盈余倒送电网,晚间用户从电网取电。采用光伏电池发电具有不消耗燃料、不受地域限制、规模灵活、无污染、安全可靠、维护简单等优点[9]。光伏电池的输出功率受日照强度、电池结温等因素的影响,不能调度,而且系统的频率和电压对其基本上没有影响。

(3)微型燃气轮机

微型燃气轮机是以天然气、甲烷、汽油、柴油为燃料的超小型气轮机。其发电效率可达 30%,如实行热电联产,效率可提高到 75%。微型燃气轮机的特点是体积小、重量轻、发电效率高、污染小、运行维护简单。它是目前最成熟、最具有商业竞争力的分布式发电电源[10]。

(4)燃料电池

燃料电池是一种将燃料的化学能直接转化成电能的装置,其原理颇似电解水的逆过程。氢基燃料(汽油、天然气或其它碳氢化合物)送入燃料电池的阳极(电源的负极),转化为氢离子,空气中的氧气送入燃料电池的阴极(电源的正极),负氧离子通过两极间的离子导电的电解质到达阳极,与氢离子结合成水,外电路则形成电流[11]。

3DG 对配电网电流保护的影响

传统的配电网主要是单电源、放射状结构,这种配电网结构简单、投资较小、维护方便。DG 接入配电网后将改变电网的原有结构特征,对电网的短路电流分布和继电保护之间的配合都会产生影响。当配电网中接入容量较大或者多个小容量的 DG 时,由于 DG 所在支路的分流作用,故障发生后流过保护装置的电流可能减小,保护的保护范围降低。DG 接入配电网还可能在相邻线路故障时,DG所在线路由于DG的反向电流导致无故障跳闸。DG 的容量和位置对配电网短路电流水平和过电流保护的影响。DG 的接入提高了整个电网的短路电流水平,但个别支路的短路电流较 DG 接入前可能降低;DG 的位置和容量对配电网中短路电流的分布和大小有明显影响,DG的接入可能造成负荷馈线的熔断器无故障熔断。传统的故障分析一般借助于系统阻抗矩阵,电力电子变换器接口的 DG 接入配电网后对系统阻抗矩阵的形成增加了困难,采用动态仿真可以绕过这一问题,更清楚地分析不同类型 DG 的接入对配电网继电保护的影响。

4 DG 对配电网自动重合闸的影响

配电网的故障 80%~90%的部分是瞬时性的。重合闸的应用对提高系统供电可靠性,减少电网维护工作量有着相当重要的作用。在辐射式配电网结构下,重合闸在迅速恢复瞬时性故障线路供电时,不会对配电系统产生任何冲击和破坏。DG 的接入对配电网自动重合闸的影响。接入 DG 的配电网,故障发生后,DG 仍可能向故障点提供故障电流,当重合闸进行重合时,由于电网电源的作用,可能引起故障电流跃变,引起故障点电弧重燃,导致绝缘击穿,进一步扩大事故。DG 的接入还有可能造成非同期合闸。含 DG 的配电网发生故障后,DG 与其附近的负荷可能形成电力孤岛,电力孤岛很难与电网保持完全同步。在电网电源跳开后至重合闸时的这段时间内,两者之间的相角差可能出现在 0~360°之间的任何一个位置。非同期合闸会带来很大的冲击电流和暂态过电压,对 DG 机组和电网设备都有很大的损伤。

5 DG 对配电网电流保护的影响

(1)保护误动

如图5-1 所示,保护 B2 所在线路末端发生短路故障时,由于 DG 的接入,保护

B2 检测到的电流 将增大,并且 DG 的容量越大, 越大, 有可能大于电流保

护 I 段整定值 ,造成保护误动。

图 5-1 DG 对本线路下游保护的影响

保护 B1 和 B2 的无时限电流速断保护整定值:

,

式中, Zs 为电网的等效阻抗(pu),和 分别为线路 AB,BC 阻抗(pu),为

分布式电源和变压器阻抗(pu) 取 Zs =0.4 , =1.09, =0.73, =1.2,则 =0.81, =0.54。接入 DG 后,保护 B2 检测到的故障电流,

=

取 DG 的次暂态电抗 为 0.25,则= , =

由图 5-2可见,BC 线路末端发生三相短路故障,当 DG 容量大于 6MVA 时,保护 B2 检测到的故障电流将大于其速断保护整定值,引起误动作。

6DG对重合器与分段器配合馈线的影响

(1)导致重合器误动

如图 6-1,在重合器与分段器配合的馈线上接入 DG,相邻线路 F1 点故障时,DG

会通过本馈线对故障点提供一反向电流,该反向电流流过重合器 R,如果此电流足够

大,将导致重合器 R 误动,严重情况下,如果系统侧或故障线路保护或开关拒动,将

导致重合器 R 反复重合。

6-1DG 对重合器与分段器配合馈线的影响

(2)导致分段器计数不正确,重合器与分段器无法配合

如图 6-1,F2 处故障,重合器跳闸后,DG 仍然对其下游线路供电,无论重合器

分合几次,S2 始终感受到电流流过,其内部计数器不进行计数,无法隔离故障点。因

此,分段器要顺利完成计数,DG 应该在重合器 R 每次分闸后从电网解列,这就要求

重合器分闸与重合之间有足够的时间完成 DG 的解列。

7、结束语

在全球能源形势日益严峻和生态环境不断恶化的背景下,分布式电源受到了越来

越多的关注。DG 的接入改变了传统配电网的单电源、放射状结构,这直接影响到配

电网继电保护装置的正常运行。本文分析了 DG 的接入对配电网电流保护和馈线自动

化的影响,研究和探讨了 DG 的并网保护问题,并提出了考虑短路电流约束的 DG 准

入容量计算模型及方法。主要内容及结论概述如下:

(1)介绍了配电网继电保护的工作原理和配电网的馈线自动化方案。我国配电网

主要采用速断和过电流两种保护方式,速断保护保护线路的全长,过流保护作为线路

的后备保护。配电网的馈线自动化主要有基于重合器的馈线自动化和基于 FTU 的馈

线自动化两种实现方式。

(2)DG 的位置及容量因素将影响配电网保护的准确动作。DG 的接入可能导致流

过其上游保护的短路电流减小,保护灵敏度降低;DG 所在线路的相邻线路发生故障

时,本线路的保护可能会误动,DG 的接入增大了流过其下游保护的短路电流,下游

保护可能误动。DG 的接入直接影响重合器与分段器、重合器与熔断器以及熔断器与

熔断器的配合,影响基于 FTU 的环网供电对故障区域的判定。

(3)DG 的并网保护对 DG 的接入是必要的。并网变压器的联接形式直接影响了

并网保护的功能实现,DG 并网的孤岛处理策略是并网保护的重要功能,本文探讨了

预想故障的计划孤岛运行,并分析了 DG 并网保护功能的要求及实现。

(4)针对 DG 接入对配电网原有继电保护的影响,提出了考虑短路电流约束的 DG

准入容量计算模型及方法。以配电网短路计算为基础建立了 DG 准入容量计算模型,

继电保护的试验范文5

关键词:加载负序电压;继电保护装置;设计

中图分类号:TM762 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2014)36-0046-02

随着我国电力行业水平的迅猛发展,输电网络的覆盖范围也是越发广泛,而且输电网络的分布密度也在逐年上升。而作为整个输电网络的核心部分,变压器每时每刻也在受到外界环境的侵蚀。在变压器正常运转的时候,经常会产生各种各样的问题,比如在进行超高电压输电网络建设的过程中一定要用到大型的变压器,如果变压器出现损坏,那就会直接导致整个电力系统瘫痪。因此,如果要确保供电系统稳定有序,那么就一定要确保变压器在运行过程中的可靠程度。

1 变压器常见故障简述

变压器在正常使用的过程中会出现很多不可预知的问题,这就要求操作人员和相关的技术人员一定要有过硬的专业知识,除此之外还要求他们灵活掌握现场情况,随机应变,这样才可以将事故发生的概率降到最低。变压器故障的原因多种多样,但是绝大多数的故障都可以分为以下两类:

①在油箱内部出现问题。

②在油箱外部出现问题。

现在我们就针对这两种问题展开探讨:

①故障出现在油箱之内,这就代表故障出现在了变压器的内部,而这种情况下产生故障的原因就有可能是油箱的绕组产生短路的情况,在发生断路的时候回路之中会产生极大量的电流,这会导致线路周围的温度在很短的时间之内达到一个很高的程度,而这样的环境很容易出现爆炸的情况,若产生爆炸,会带来无法想象的人力物力上的损失,后果将不堪设想。铁心上绕的原绕组以及其他的几个副绕组也有一定的概率掉落到地面上,或者是发生相间短路,亦或是用于缠绕的铁丝出现磨损,而这些情况所导致的后果都是无法想象的。

②故障出现在油箱之外,这就代表故障位置在变压器的外壳上或者是在油箱的外壳之上,这种情况下故障就很有可能是触地系统出现了短路,类似事故所造成的破坏是难以估计的。

2 继电保护加载负序电压的运用

在绝大多数情况下变压器产生故障的类型都是不同的,因此我们十分有必要对各种故障进行预防,需要强化的有以下几个方面,笔者分别进行举例并针对每种情况做出了相应的解释说明。

2.1 瓦斯防护

变压器的瓦斯保护也就是一种以气体为媒介的继电保护装置,这在变压器之中是不可或缺的部分,这种装置可以最大化的保护变压器,降低故障产生的可能性,而比较适合这种保护方式的是油浸式变压器,因为这种保护方式可以十分直观的展现出油箱中可能出现的各类故障,这种保护方式相对而言比较简单也比较高效,不过由于其比较容易被外在因素破坏。因此,在保护过程中仅仅使用瓦斯保护是绝对不足以确保变压器安全工作的。

2.2 差动防护

一般来讲,差动维护基础规则是依据收入、支出均衡的规则展开决断和行为的。由于主线只包括进路径和出路径,一般运作状况下,进入和流出电路的值相同,相位值也一样。若主线出现状况,就摧毁了此均衡状态。部分维护采取对比电流值的方式,部分维护采取对比电流相位值的方式,也可以结合两种方式,只要判定主线存在问题,马上开启维护运作设备,并且开启主线上每个断路器。若是两条主线共同运作,部分维护会有抉择地开启主要设备和存在问题的主线的每一个断路器,以减少断电范畴。

特高压线路产生问题对于变压器自我保护措施的影响,特高压线路的性能和普通的超高压系统不尽相同,对应的故障处理过程也并不相同,有很大概率会导致变压器自我保护装置的错误启动。从其内部构造角度来说,特高压线路与普通变压器最大的区别就是线路较之普通变压器长的多,且线路并非整体而是一分为二,在每段上面,使得特高压线路的故障工况和过程有其特殊性。所以我们要在这一方面加大研究的力度,以最快的速度寻找出最实用的差动防护措施。

2.3 电流防护

构建维护设备的很多成分中较关键的要素并不是变压器的过电流维护,其功能只是用以补足维护设备,运用过电流维护设备的价值在于尽力地控制工作电流电压的大小,部分变压器采用了复合电压的过电流维护,此类维护设备包括了倒序电压继电器和小电压继电器,为了确保设备的顺利运作,就必须保障两个继电设备中至少有一个正在运行,并且过电流继电器也正在运行。过电流维护的方式较适用于运用区域宽广,而且工作效率较高,电压的异常增大和超出限定电流值的电流会较大程度地破坏变压器,较高的电流导致变压器内温度猛然升高从而烧毁变压器;较高的电压会迅速破坏变压器上的绝缘体。所以,应当减小此类危机状况出现的概率,持续改进开发出崭新的变压器继电维护设备的过电流维护策略时亟待完成的目标,这也是维护变压器平稳运作的有效途径。

2.4 过负荷防护

变压器的较大压力维护整体而言就是产生了高效承受的作用,针对各个类型的变压器,较大压力维护设备安置的地方也不一样,此设备的安置要将变压器上每个较大压力状况投射出来,一旦事故出现,变压器的较大压力维护就会发出警报,操作者要依据警报实施事故解决策略,进而完善维护设备。

当高电压输电线断裂时,高倒序电压也许在顺着输电线水平构架的通讯电线中生成破坏性的对地面的电压,对通信装置和操作者产生危机,降低通讯水平,当输电线与铁轨处于水平状态时,也许对一体化关闭设备的顺利运作产生消极影响。所以,必须计算出电能体系不相称运作对通讯装置的电磁作用,即使应用策略,减小阻碍,火灾通讯装置中,应用维护设备。继电维护也应当勤加思考。在危险状况下,比如输电线非全相运作时,倒序电压能够在非全相运作的路线中流动,也能够在与其相连的路线中流动,也许作用于此类路径继电维护的运作情况,以至于引发错误运作。

3 变压器加载负序电压保护装置设计方案

3.1 差动保护设计

变压器差动维护运作电路设定规则:将变压器两端的电路交感器双向边依照一般运作时的环绕路线,当变压器顺利运作时,差动继电器中的电路和两端电路交感器的双向电流值大约相等,差动继电器不运作,维护也不运作。就是在电流交感器双向电路路径并且变压器是最大值时,差动维护不运作。因为高水平电能新品的产生,在变压器一组维护设备中由主要维护、各端总体预备维护的两套主要变压器小型维护设备构成,并且受到大力支持。所以,为投射变压器导出电线、管道以及内部出现状况,对高压单向电压达到大于330 kV的电压器,采用两次差动维护,以一套投射变压器和导出电线的多相故障以及绕组匝数之间故障的纵向差动维护或者电流横断维护为主要维护,完成瞬间运作在关闭各端断路器的任务。两次差动维护设备的设定中,当变压器顺利运作或者外界存在问题时,差动继电器中的电路和两端电流交感器的双向电流值大约相等,差动维护不运作,维护也不运作。当变压器(由变压器和电路交感器间的导线构成)内存在任何问题时,差动继电器中的电流值和两端电路交感器的双向电路总和值相同,都为事故点断路电流,比继电器运作电流值大,继电器运作,开启变压器各端断路器以处理状况,也发送运作警报,发挥维护功能。

3.2 过电流保护设计

过电流维护对瓦斯维护以及变压器绕组过电流和差动维护起到了储备维护作用,因此应当对其装备,其设定是应当依据变压器开启电路的最高压力电流来调节,身为一类维护设备,其大多在各端主线出现事故时进行维护。

3.2.1 低压变压器过电流保护设计

变压器小电压一端大多采取三相式三卷变压器,大电压、中电压一端的电阻维护也许对电压端产生零效果,未能达到临近设备储备维护的标准,此时能够一起在其大电压、中电压端装备综合电压关闭过流维护以及无顺序过流维护与间隔维护,小电压端装备综合电压关闭过流维护。

3.2.2 高压变压器的保护设计

过流维护设备经常能够设定在变压器小电压端断路器和大电压端断路器上,此能够高效的确保大电压端的过流维护对小电压端主线限定的灵活指标的完成。在此类状况下,只要小电压端主线维护停止运转或者出现状况,则过流维护设备会变成小电压端主线的主要维护和储备维护。但针对非金属性断路出现时,因为未能到达灵活度标准,并且调节会耗费时间,在此类状况下,就要求设定反复限时过流维护,使变压器维持优良的热平稳性。也要求在小电压端或者是小电压端的中性电线上开展无顺序电路维护的装备,运作电路设定不能大于变压器限定电流值的0.25。

3.2.3 负序过电流保护设计

断路器电闸闭合时,其三相在闭合的时长方面并不相等,而是单独展开的。这会在电能体系运作时出现较高的倒序电流,倒序电流大多是因为运作时高电流、过流进程造成的电路交感器不均衡以及邻近装置间事故所形成的,为了避免此类状况再次出现,就要采用拖延的方法。必须在倒序过流维护设定时,将其运作时长要超过邻近装置的闭合维护运作时长与断路器的分闸时长总和,当发挥间隔短路储备维护作用时,运作时长要超过邻近装置以及该装置的间隔储备维护运作时长。

过流保护电路设计方案,通过增加断路器,能有效屏蔽在设定最大过流幅值IMAX和最大持续作用时间tMAX内的过流信号,而不影响其他过流情况的关断。通过CSMC0.5μmBiCMOS工艺、Cadence spectre仿真,改进后的过流保护电路能有效屏蔽过流幅值和持续作用时间在设定范围内的过流信号,扩大了正常工作区的范围。

4 结 语

继电维护设备运作的可行性,因为电能体系中各类输电装置都是经过输电电线连接的,每个装备产生事故都会破坏总体系的运作,因此必须精确地设定继电维护设备,并调整其各个有关值,保障其可以在事故出现时及时运作,保障体系能够安全运作,保障电能能够顺利运作,为人们供应优质、稳定的电能。

参考文献:

[1] 郑玉平,刘小宝,俞波,等.基于有功损耗的自适应变压器匝间保护[J].电力系统自动化,2013,37(10):104-107.

[2] 张保会,王进,郝治国,等.风电接入对继电保护的影响(三)――风电场送出变压器保护性能分析[J].电力自动化设备,2013,33(3):1-8.

继电保护的试验范文6

关键词:变频电源;调压;过压保护

在飞机电源系统上,其主要就是运用的400Hz的恒定频率的交换电源,经过恒定转速保证发动机转速的恒定,对发电机出现的超频率现象进行有效的控制,对于这类电源使用效率相对较低,可以适应很多的发电系统不能有效启动的发电机。对于变频电源系统可以很好地消除这种影响,对于发电机齿轮之间的运动,在对飞机电源进行有效传输的时候,保证电流在360~800Hz的交换电。交换的电源系统为了更好的提高使用的效果,需具有O置简单、重量较轻、体积比较小、能量转换效率高、功率输出高、可靠性高的优势,关于发动机的使用效率,在实际运用的时候要对飞机电源系统进行全面的分析,对变频系统在转速应用中提高使用效率,同时要具备电压回升速度快和电压较高的特点,是在控制变频发电机输出电压的设计中主要作用,在生产中出现的高压问题也就可以得到有效的控制,及时有效地保护使用装置,成为变频电源系统中有效的优势。

1 飞机电源系统工作原理

1.1 发电机的结构

目前对机电源系统的设计相对十分重视,在对电源系统中出现的过压问题需要进行有效的解决,保证电源的整体的稳定性。其中发电机在不断的发展的过程中,需要对飞机电源系统进行设计保护,内部结构也要进行充分的分析,保证内部结构的整体效果。在飞机主体发生变化的时候,需要对电机频率进行有效的控制,当电机运转时要对磁场进行分析,在产生交流电的时候分析电源系统的使用可行性,对于三相交流电通过在磁场条件小放大,在经过旋转电流器进行分析,保证发电机定子上产生的三相交流电,有效地为飞机提供电源。

1.2 飞机电压的调压和保护原理

在飞机电源系统出现失常的情况下,需要对发电机进行全面的供电设备,也就需要准备备用电源,通过变压调节电流为直流供电设备,对于使用的同步发电机在调节电源系统中起到很好的效果,可以有效控制电源系统。对于APU系统不断检测发电机的输出电压,通过对内部电压进行有效的调节保证电流的输出情况,对发电机的磁场进行改变,对电压进行调节控制。当出现磁场同时为APU系统供电,应对发电机输出电压进行检测,保证电压的极限输出效果,可以检测过压问题,这个时候就可以对磁场供电出现的问题进行及时的处理,断开发电机的接收器,及时把发电机和飞机电源系统断开,对出现的故障进行处理。

2 飞机电源系统的电压极限和安全性要求

由于变频发电系统就是通过对电源系统的同步发电进行的,转速具有较高的控制性,对于每一台发电系统来说,其转速规模都可以达到10800~24000rpm。因此,对于变频电源系统可以有效的回升电压的特点,必须有效控制变频发电系统输出的电压,保证在使用的范围中;同时发电过程中必须对出现故障及时的处理,才能更好的保障供电设备不受损坏,变频发电机的输入电压极限和故障处理的安全性要求在相关规范要求和航天要求中有所规定,具体介绍如下:

2.1 规范要求

MIL-STD-704F规定了正常工作情况下变频发电机输出电压的稳态和瞬态的特性参数。对于一些正常工作中主要包括电设备的使用,以及发电机的转速的变化,通过对电压的调节,更好地保证电源的同步和联系,以及对外部电源的提供。在转换电压的时候要对供电系统进行分析调节,同时需要对工作进行正常的维持,保证原来工作的准确性要求。在使用正常的条件下,变频发电机要保持电压在规定的范围,保证发电机在飞机系统中正常的运用。

2.2 适航要求

对于中国航天飞机电源系统故障处理中要保证飞机的安全使用,具体的要求如下:飞机电源系统要进行先关的设计,在保证使用效果的同时提高电源系统的稳定性,必须符合以下规定:(1)发生任何妨碍飞机安全效果的都不能进行设置;(2)飞机在降低飞机能力的时候保证飞机效率,保证飞行过程的机组处理能力,保证设备装置的安全使用效果;发电体系中的保护和控制装置的筹划,必须能充分迅速的断电,并将错误电源和输电设备与其相联系干系的汇流条断开,防止出现危险的过压和其余错误。

3 飞机电源系统的过压保护

3.1 过压故障的失效等级

对于发电机输出的电压超过工作的使用频率的时候,也要通过对装置的限制进行处理,根据对使用功率的大小进行分析,提高电源输出系统的准确性。根据对发电机通过的电流进行分析,在发电机输出电压上升速率非常高的时候,也就要对电源体系对大功率的设备结束供电,减少出现错误的电源信息。在电源系统处于饱和的状态的时候,将会引起发电机输出电压迅速上升,也就会伤害后面的用电设备。根据飞机使用的安全性分析,飞机电源系统很多情况下高压会导致供电失效,就会妨碍飞机的正常工作,出现安全事故,导致大部分的乘员死亡和飞机的损坏。

3.2 传统过压保护方案

对于传统的飞机发电系统对高压的情况进行保护设置的时候,也就实现了APU体系,对于这种系统检测发电机输出电压超过工作的瞬间极限,就会对电压进行保护,切断电机的供电系统。但是由于这种系统保护的时间具有一定的期限,需要对电流回来和发电机电压变革的效率很高,将使得发电机输出的电压断开发生严重的过压,不能满足使用的效果。

3.3 提高冗余过压保护的必要性

出于提高航行的安全性的要求考虑,对变频电源体系增长在APU体系采取独立使用,更好的提高系统的使用效果,与APU体系共同实现系统过压保护。冗余过压保护装配的筹划完全由硬件电路实现,其响应速度更快、举动时间更短。在生产迅速上升的过压错误的时候,要对系统进行及时的保护,同时,增长的冗余过压保护装配作为一个独立的设备与APU体系共同进行过压保护,使得飞机电源体系过压保护功能的失效概率能够满足CCAR第25.1309条的要求。

4 结束语

本文通过对飞机电源系统对发电机进行有效的分析,保证电源系统的有效供电,对飞机电源系统转速变化的范围,电压上升速率快提高发电电压的特点,保证能够更好的满足安全性的要求,指出飞机电源系统的保护装置的必要性,提出飞机电源系统保护装置的设计。

参考文献

[1]周增福.飞机电源系统发展趋势[A].中国航空学会航空电气工程第七届学术年会论文集[C].2007,8.