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继电保护故障案例分析范文1
关键词:继电保护;自动化技术; 微机装置;系统应用
中图分类号:TM774 文献标识码:A
多年来,笔者一直在国网成都供电公司变电检修工区从事着变电检修相关方面的工作,根据平日的工作经验,对继电保护技术在电力系统中的诸多应用有些自己的认识和理解。现在把它总结形成文字供从事这方面的人员参考借鉴。
1 继电保护技术在电力系统特点
根据笔者的工作情况,总结了继电保护技术在电力系统中的特点。从实际工作来看,它主要体现在充分利用了高速的运算能力和完备的存贮记忆能力这两个计算机技术上的特点,具体我们可以从图1的微机保护装置组成部分上看出。它可以有效地完成数据采集、数字滤波和A/D模数变换等技术,使其在速动性、可靠性方面均优于以往传统的常规保护。
另外笔者分析还得出,它可扩充辅助功能和改善提高继电保护的动作特征和性能,经过论证这种性能的正确率很高;还可以实现自动控制、新的数学理论和技术。在操作方面使用灵活方便。其维护调试也更方便,并且自检和巡检能力强,可用软件方法检测主要元件、部件的工况以及功能软件本身。
2 继电保护在电力系统使用方法及措施
有关这方面的措施及方法笔者也总结了以下几方面,主要是做到协调好保护操作人员及有关制度。我们知道,保护人员一般是有调度、继保、运行三部分组成。这三个组成人员要做到步调一致,工作一样,目标一样。
同时规范好制度也是控制其的主要因素所在。一定要设立台账、运行维护、事故分析等档案,这样做的目的是有效促进继电保护工作的开展。同时电力系统在管理中应加强对继电保护工作的奖惩力度,增强继电保护人员的荣誉感和责任心。
另外在现在的配网线路来说,一般都是10kV配电线路,这样的线路结构特点是性能差,利用规范的保护整定计算方法去处理都可满足要求。
随着科技的发展,我们的继电保护应该向智能化方向发展。而我们相关的人员也应该采取向智能化方面发展,在电力系统各个领域发挥自己的作用。
3 继电保护在电力系统中ETAP的仿真设计
下面笔者试举一例加以说明继电保护在电力系统中ETAP的仿真设计。
首先我们对选型和参数进行设置。这样做的目的是以便控制保护有关的开段,参数设置如图2所示。另外在设备库中我们选择继电器厂家和型号,如图3所示。
另外,我们根据整定计算设置保护的动作时限,我们设置瞬时速断电保护和过电流保护的设置。我们在有关栏目里点击模式工具栏中的保护设备继电器配合按钮,切换到保护设备继电器配合按钮案例分析模式上,这个时候右侧的工具栏就会转到保护设备继电器配合工具栏。然后再单击案例分析工具栏的编辑分析案例按钮,打开保护配合分析案例编辑器,在其编辑器里执行动作序列,在故障类型中选上三项短路,点击确定。ETAP软件就会自动运行短路分析程序并开始模拟保护动作。具体如图4所示。
结语
现在分析来看,我国电力系统中的装置随着科技的发展也在不断推广。基于此我们还要做的工作是不断更新继电保护系统,以方便直接使用电脑进行记录与查找,减少时间与一些错误的发生,保护继电保护能够更加安全运行。
参考文献
[1]电力系统继电保护、继电保护信息管理系统(信息子站)[J].科学时代 ,2013(17).
继电保护故障案例分析范文2
关键词:电力继电保护;故障;处理
前言
随着电力系统的不断发展,电力系统安全运行问题引起了社会各界的广泛关注。继电保护装置的研发也取得了长足进步,已经成为电力系统不可或缺的组成部分,然而电力继电保护故障所导致的电力系统安全问题也越来越突出,如何进行及时有效的处理便成了热点研究之一,下面将围绕这一点进行深入探讨。
1 继电保护的作用
继电保护装置能够实时接收电力系统中各种元器件故障状态下的电气量变化信息,并采取相应的继电保护动作,从而实现对电力系统的有效保护。出现故障时,继电保护装置能够向相关工作人员及时发出告警信号,或者直接向辖下的断路器发送一个跳闸指令,通过该方式以实现对电力故障的有效预防和迅速终止[1]。由此可见,在电力系统中,继电保护具有相当重要的作用。
2 电力继电保护常见故障分析
2.1 电压互感器二次电压回路故障
电压互感器是继电保护重点关注对象,其状态好坏将会对整个二次系统产生直接且重要的影响。PT二次电压回路故障有可能导致保护误动,还可能导致拒动,其具体表现在以下几个方面:(1)PT二次中性点接地方式不正确,如二次未接地或者多点接地;(2)PT开口三角电压回路存在异常,如断线或者短路;(3)PT二次失压,主要是开断设备性能缺陷导致的[2]。
2.2 继电器触点故障
继电器触点是继电器最关键的组成部分,其性能主要取决于如下因素:(1)触点材料;(2)所加电压及电流值;(3)负载类型;(4)工作频率;(5)大气环境;(6)触点配置及跳动[3]。当上述因素无法满足预定值时,便有几率出现各种不良问题,如触点之间的金属电积、触点磨损以及触点电阻急剧升高等。这些不良问题将会明显降低继电器的工作性能,给电力系统的安全运行埋下安全隐患。
2.3 电磁系统铆装件变形
在铆装完成之后,零件弯曲或者扭斜等各种变形均会直接影响下一道工序的装配操作,比较严重的变形有可能导致直接报废。电磁系统铆装件变形的原因主要包括:(1)被铆零件过长或者过短;(2)铆装操作时用力不均;(3)模具装配或者设计规格存在偏差;(4)零件安装位置不准确等[4]。电磁系统铆装件变形是一种常见故障,一方面严重影响了继电保护装置的正常工作,另一方面严重降低了电力系统的安全系数。
3 电力继电保护故障的处理措施
3.1 电力继电保护替代维修法
对疑有故障的元器件进行判断时,可采用相同且正常的元器件进行替代测试。此类操作能够快速且有效地缩小故障排查范围,因而在继电保护装置内部故障的处理工作中得以广泛应用。当继电保护元器件出现故障时,可使用备件进行替代,若故障消失,则提示替换下的元器件就是需要处理的故障点,与此同时,还应关注如下问题:(1)对处于运行状态的元器件进行替代操作时有无采取相应措施的必要,如部分元器件在更换操作时必须要断开电源;(2)对替换元器件的相关参数进行分析,确定完全一致且没有其他问题时,才允许进行替换;(3)对于同一厂家制造的继电产品,先要通过外部加压方法明确极性核之后,才允许进行替换。
3.2 电力继电保护电路拆除维修法
该方法指的是,按一定顺序对并联形态的二次回路进行依次脱开,维修结束后再对其进行依次放回。采用同样方法在该线路范围内对更小单元的分支路予以细化查找。对直流接地等故障进行检修时,建议采用逐项拆除法。对于拆除维修法而言,其主要包括如下几种情况:(1)电压互感器二次熔丝被烧毁,短路故障发生于回路中,建议找到电压互感器二次短路相所对应的总引出处,对端子进行分离操作,从而消除故障;(2)如果箍套装置的保护熔丝被烧毁,又或者电源空气部位的开关无法合上,该情况下,可借助各块元器件的拔插操作以找出故障点,与此同时,密切监测熔丝熔断情况及其变化;(3)如果属于直流接地故障,先采用拉路法,找出故障所处的具体回路,然后分别拆开接地支路所对应的电源端端子,直到有效消除故障为止[5]。
3.3 电力继电保护带负荷检查维修法
对于新投入使用的PT或者对PT进行更换操作时,则有必要对电压互感器展开二次核相以及极性检查,尤其是用于开口三角电压的三次绕组[6],其无论在极性方面,还是在接线方面,均易出错,现场检修操作时可采用带负荷检查法来查找问题。在电力继电保护维修工作中,带负荷检查属于最后环节,同时也是至关重要的环节。采用带负荷检查法时,应特别关注如下问题:(1)确定好参考对象,如相位测量所选的参考电压,通常选用A相母线电压,若电压不方便,也可选用电流以做参考,但均要保证参考点的同一性;(2)准确把握一次潮流的具体走向,若本开关无法用作参考,则需要选用对侧开关或者若干个断路器的潮流之和。值得一提的是,所测二次电流电压在相位与大小上应和一次潮流相同。
4 案例分析
4.1 工程概况
某110kV终端变电站,采用110kV进行备自投方式,在主供电源失电备自投动作过程中,备自投联跳主供线路,然而未能合备用线路,最终造成整个终端变电站失压[7]。
4.2 原因分析
经过全面且深入的分析,总结出导致该继电保护故障的原因主要是:开关闸闭合以后以及合位开入接点使用错误,造成主要供电线路发生跳闸动作之后,由于位置的返回,最终导致备自投放电闭锁的出现。换而言之,受保护性能方面相关因素的影响,使得电力系统发生继电保护故障,最终发展成事故。
4.3 故障处理
经过细致的分析和排查,确认这一事故属于非人为原因导致的,因此,通常应对故障所对应的时间与波进行记录,如此一来,当该故障发生在其他变电站时,检修工作人员便能够结合记录,在比较短的时间内,做出准确判断,找到故障点,并进行针对性的处理。
5 结束语
总而言之,电力维修工作人员应立足于电力运行的具体情况,凭借自身已经掌握的理论知识以及操作技能,全面且深入地分析故障的真因所在,并提出及时有效的处理措施,从而为电力系统的高效运行和安全运行提供有力保障,为企业创造更大的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]邹鸣.浅议110kV继电保护故障处理[J].科技致富向导,2011,2:254+266.
[2]刘忠宝.高压电机控制系统继电保护故障处理中的相关问题[J].黑龙江科技信息,2014,18:64.
[3]张爱琪.浅谈继电保护故障处理的原则和方法[J].科技与企业,2011,8:228-229.
[4]戚艺明.继电保护故障处理方法的探讨[J].科技创新导报,2012,10:80.
[5]刘晓华.电力系统继电保护故障处理方法[J].科技创新与应用,2012,14:126.
继电保护故障案例分析范文3
【关键词】:继电保护 电力系统事故
中图分类号:F406文献标识码: A 文章编号:
1 引言
随着市场经济体制推进,高速发展的国民经济带动了全国各行业的飞速前进,为供电企业带来新机遇与新任务,也提出了新的挑战。而作为供电系统重要设备继电保护,无论是计算机系统软件上还是继电保护装置上,都有了较大提升。相比之下,继电保护还存在各种急需改进与完善之处,才能为人们生活与生产带来便利。在这种形势下,研究电力系统继电保护事故原因分析及改进措施具有现实意义。
2 电力系统继电保护事故原因
从很多实际事故案例分析可以看出来,造成继电事故原因是多方面的,其中既有人为因素也有设备因素,本文就从这两个方面分析事故原因。
2.1 人为因素
2.1.1 依据经验操作
在电力企业工作人员之中,一些职员工作时间比较长具备了较强的经验,有一些技术好的员工确实能够仅凭经验对某一些故障准确判断,具备了较强事故判断和处理能力。时间一长,这些员工就会产生轻视情绪,认为自己的直观判断就是标准。一旦遇到继电保护出现异常之时,就有可能会判断失误而造成保护事故发生,进而耽误了事故最佳处理时间,产生出本可以避免的损失。这种现象最长出在一些上年轻职工身上,因为这一类人经验十足但知识较少,往往极易产生出这种思想。
2.1.2 缺乏相应的专业技能
电力系统中涉及面比较广且人员众多,因此工作人员中存在一些文化知识较低或者刚刚参加工作人员,这些人员对继电保护综合系统不熟练,还不具备独立操作的能力。但是在有一些地方缺乏人手也安排上去了,一旦遇到电力系统上的继电保护出现异常现象时,就束手无策不值得如何处理,或者一些能够简单判断也不能够完全判断出问题根源。而且在记录继电保护上有关的参数,有一些工作人员误记或者漏记了一些参数,都可能带来继电保护事故。
2.1.3 缺乏相应责任心
为了减轻工作人员劳动强度,电力系统的继电保护设计中采用了自动化系统,该系统确实能够实现保护装置自动化。但是事实上却存在一些弊端,一些工作人员对自动化含义理解不清楚,认为自动化就是完全由计算机来控制,认为人是可有可无。就是这种错误认识,这种不负责任的态度为继电保护检修和调度带来极大的隐患性,一旦时代严重都可能导致继电保护出现事故。
2.1.4 一、二次设备的检测配合较差
为了确保电气设备的安全运行采用了二次作保障,工作的时候一次给二次提供了实时动态数据的监测点,由此可见一二次之间必须有机结合密切联系。但是,实际上检测或者运行中这两次却是分开的,两次工作侧重点是不一致的,时常会有一、二次分离开来的现象。但是一次人员在对设备进行预防性试验的时候,根本不了解二次系统的情况,就会导致引线端子出现错加压、选择错误等,致使二次系统可能出现短路故障,致使继电的保护装置出现跳闸闭锁。而且对二次进行检测维护之时,因设备更新的速度十分快,检测人员对设备又不十分了解,可能引发安全距离不够、引线错误等等操作出现,导致系统跳闸,如果严重还可能为检修人员带来触电危险。因此做好一二次设备之间检测配合,有效的提升整个电力系统供电可靠性。
2.2 设备因素
电力系统继电保护装置是由微机装置、数据采集系统以及管理装置等等组成的,一旦这些组成中的某一项出现异常,就能够引发出继电保护事故发生。
2.2.1 数据采集系统
但继电保护在正常使用中会随着运行产生一些物理上的参数,而收集这些参数任务且是由数据采集系统来完成,并把这些数据转为数字信号,通过相关处理器处理之后传到微机系统,做下一步处理。一旦数据采集系统出现了异常,就不能够将这些参数送到微机系统,致使继电保护发生事故。
2.2.2 继电保护设备电压
在电力系统继电保护装置上,一般都有检同期重合闸、检无压线路,如果在主变的电压侧出现双分支之时,就要考虑主变压的低压一侧分支和相邻的主变压的低压一次是否相关,出现小电源侧投检同期、大电源侧投检无电压等等情况;而且对于继电保护装置之中充电之时,必须要等整体充电满足之后,才能进行备自投跳合开关。如果没有满足充电的条件,就有可能会发生继电保护事故。
3 电力系统继电保护改进方法
只有确保了电力系统继电保护正常,才能让电力企业可持续发展。因此必须要从事故原因中挖掘问题根源,进行相关改进方法。
3.1 提升相关人员专业综合素质
事实上,无论什么事故主要根源还在于人,因此对电力系统相关人员专业综合、技能培训十分重要,通过培训提升工作人员专业技能,才能确保继电保护可靠运行。通过培训让工作人员在平常工作中,了解继电保护设备各个部分的结构与功能,进而能熟练操作各部分元件,一旦遇到异常就能够及时处理。同时经过相关培训让工作人员具有良好素质,增强安全意识,树立安全第一工作第一的现代化思想。只有这样,电力工程人员才能给结合自身专业技能,认真负责的做好继电保护工作,减小或者杜绝继电保护事故发生。
3.2 加强检修继电保护装置
所有设备在运行中都存在磨损,都会随着时间出现各种各的问题。因此必须要加继电保护装置的检测,设备中老化元件和线路,都要及时发现及时维修更换,对于设备中的电压、电源以及电流等异常情况,及时进行更正。当主变到电抗器之间的刀闸同时断开之时,要检测电抗器限流是否影响到整个电力系统继电保护,减小损害电抗器;要时常检测开关的高频保护功能是否正常,确保发生故障时高频保护能够正常动作;还要确保预警功能系统设计正常,一旦继电保护出现异常就要及时预警。改进继电保护装置上,不仅仅上面几个方面,还要对一次二次及其他事故原因作出妥善处理措施,才能确保继电保护正常工作。
4 结语
因此电力系统必须提升管理水平、维护设备正常运行才能稳定供电,为人们带来生活、生产便利。电力系统正常运行关系着正常供电,影响着人们生活。因此电力企业要加强培训工作人员,提升他们的专业素质、技能水平,同时还要做好继电保护设备检修和维护。只有这样才能有效降低电力系统继电保护事故发生率,才能推动电力系统可持续发展。
参考文献
[1] 龚永智.电力系统继电保护事故原因及改进措施探讨[J].中国新技术新产品,2011(1):17-19.
[2] 朱时祥.关于继电保护的性能和检修措施探讨[J].今日科苑,2010(8):165-168.
继电保护故障案例分析范文4
关键词:电力系统;差动保护;二次回路;空载运行;误动作
Abstract: based on the analysis of the basis of the principle of differential protection, this paper happen differential protection misoperation of the specific reasons, and puts forward the effective measures to prevent the misoperation.
Key words: electric power system; Differential protection; The secondary circuit; No-load running; misoperation
中图分类号:TM715 文献标识码:A 文章编号
1 前言
变压器差动保护用于反映变压器绕组的相间短路,绕组的匝间短路故障,中性点接地故障及引出线的相间短路故障,中性点接地侧引出线的接地故障。在正常运行情况下,流过差动保护差动继电器的不平衡电流应为零,因此差动保护不动作,然而由于变压器种种运行引起不平衡电流,使得差动整定动作电流加大,从而降低保护灵敏度。
随着大容量机组、新建变电站陆续投入电网运行,电力系统不断增大,继电保护的原理结构也越来越复杂。差动保护具有其独特的优点,被广泛应用于变压器的主保护。由于自然灾害或人为的因素,如保护定值整定错误、二次回路接线不规范、电流互感器极性接反等,
造成变压器差动保护误动作的情况时有发生,使用户大面积停电,影响电网的安全稳定运行。但变压器在空载运行的状态下,因差动电流二次回路出现两点接地,也会导致差动保护的误动作,此类安全隐患值得我们在今后的工作中加以高度重视和防范。
2差动原理分析
差动保护被称为具有绝对选择性的快速保护。其原理基于基尔霍夫电流定律。根据基尔霍夫电流定律,电路中任一结点流入与流出的电流相量和为零。将流入元件的电流与流出元件的电流的相量和称为差动电流。如图1所示,当变压器正常运行或发生区外故障时,差动电流为零,差动保护不动作。当发生区内故障时,差动电流不为零,差动保护动作。
图1内部短路时差动保护电流流向图
差动保护由于电流互感器饱和、变压器变比等因素影响,会产生不平衡电流。针对各种因素引起的不平衡电流,采取引入制动电流,使差动保护不误动作。根据差动电流与制动电流比值大小来判断保护是否动作,称为比率差动。由于主变各侧额定电流大小不等,以及各侧电流互感器变比不相同,差动保护要根据变压器变比及各侧电流互感器变比将各侧二次电流进行折算,使差动电流能真实反应实际一次差动电流。
3案例分析
某刚投运的110kV变电站,站内配置有两台主变压器,#1主变运行期间发生两侧断路器跳闸的事故,事故发生前该站运行方式是#1主变在空载运行状态、#2主变在冷备用状态。事故发生后变电站运行人员到现场检查,现场#1主变的两侧断路器在分闸位置,查看主变保护装置,发现#1主变保护装置差动保护动作,装置显示报文“差动保护动作”,显示故障电流A相0.32A,B相0.35A,C相0.41A;查看#2主变保护装置,装置同样显示“差动保护动作”,故障电流A相0.39A,B相0.35A,C相0.38A;检查故障录波及其它监控装置无故障信息。
4检查情况及原因分析
针对保护动作情况对现场进行全面检查分析,初步分析有以下几种原因可能会引起差动保护动作:①差动保护范围内的一次设备发生异常;②差动保护装置误动;③电流回路误接线。根据分析结果进行逐一检查,并结合保护动作前后的系统运行情况分析判断如下:①对
差动保护范围内的一次设备进行全面的检查未发现异常,绝缘测试合格,相关试验项目合格,且故障录波及其他监控装置无故障信息,从而可以确认一次设备无异常;②用继电保护测试仪对差动保护装置进行全面的校验,并带断路器传动试验,保护装置正确动作;③检查差
动保护CT二次接线、极性正确。以上检查项目均未发现异常。最后将变压器高压侧接线端子箱CT接地点拆除后测量绝缘电阻,结果绝缘值显示为零,从而确定差动电流回路存在两点接地的情况。检查发现差动保护屏柜里处有第二个接地点。图2为CT两点接地示意图,图3为两点接地一次接地电流流经差动保护示意图。
图2CT两点接地示意图
按照“继电保护反事故措施”要求电流互感器的二次回路必须分别并且只能有一点接地。独立的、与其他互感器二次回路没有电的联系的电流互感器二次回路,宜在断路器场地实现一点接地。如图3所示。
图3CT两点接地一次接地电流流经差动保护示意图
从差动保护两点接地电流流向图看,当电力系统发生接地故障时,有较大的接地电流流人变电站地网,两点间会产生较大的电位差,因为即使接地点处在同一接地网络,也并非是绝对等电位,所以在两点之间会出现电位差。差动保护电流二次回路两点接地时,因电位差产生的电流南高地电势通过差动继电器流向低地电势当此电流值大于差动继电器设定的定值时,无论变压器在何种状态(运行、空载、冷备用、热备用),都会引起差动保护误动作。所以差动保护电流的二次回路必须只能有一点接地。
从以上分析可以看出本次#1主变空载运行及#2主变在冷备用状态下,差动保护误动作原因是由于电流二次回路出现两点接地,同时由于系统发生接地故障,故障电流流过该变电站地网造成的。
5处理措施
造成此次事故的直接原因,是由于#1、#2主变差动电流二次回路出现两点地接,在工程施工及验收过程中没有严格按照继电保护反事故措施要求执行,存在非常大的安全隐患,最后造成投运后变压器差动保护的误动作,针对以上的问题,结合分析情况,提出如下防范措施。
(1)新建或扩、改建工程中对用于差动保护的电流二次回路必须认真把好图纸设计及图纸审查关,包括图纸的初设、会审等每一个环节都要认真审查,马虎不得。特别在保护改造或设备更换的工程中,应注意做好相关保护二次回路的更改设计,这是杜绝留下安全隐患的前提和基础。
(2)施工调试过程中,应严格按照反事故措施、相关规程规定,做好施工人员的技术交底,对有错误的地方应及时提交工程联系单,杜绝“随意施工,野蛮施工”现象。
(3)一、二次设备的接地必须分开,电流互感器的二次回路必须分别并且只能有一点接地。独立的、与其他互感器二次回路没有电的联系的电流互感器二次回路,宜在断路器场地实现一点接地,确保继电保护装置与接地网的可靠连接,在继电保护室内敷设接地铜排网,接地铜排网与主接地网可靠连接。
(4)在调试验收过程中,每一位调试人员、验收人员都应有严谨的工作态度,一丝不苟。对电流二次回路进行一点接地检查时,将接地点拆除测量绝缘电阻是否合格,检查结束后必须将回路恢复到正常状态下。
(5)为保证继电保护的可靠动作,对新安装或更换后的保护装置,除了正常的调试验收外,必须进行带负荷测试,目的是核对所有接入保护装置的电流和电压的相别、相位、变比、保护的功率方向及二次回路接线,确认其正确后,方可投人运行。
6结语
从以上案例可以知道,任何细小的错误都有可能引起继电保护装置的误动作,哪怕是一根接地线或是设备在空载或备用状态下。因此无论是新建、扩建工程,还是技改工程,都必须充分认识和重视二次回路误接线这个问题,只有在工程施工过程中切实做好技术交底,调试验收工作,提高相关技术人员的意识,按照相关规程、反措要求施工,才能从根本上杜绝不必要的二次回路误接线,从而保证继电保护装置的正确动作和电网的安全稳定运行。
参考文献:
继电保护故障案例分析范文5
【关键词】保护装置;运行环境;监控
前言
随着电网的不断发展,变电站自动化程度的不断提高,电子产品包括计算机等应用于我们的继电保护装置中,在我们的运行环境中,有些因素是我们不能掌控的,例如保护装置的运行时间,只要设备投入运行,保护装置在正常情况下是不会退出运行的,有些因素是我们运行维护工作应该做到的,例如运行环境和温度的调控,现行的保护规程规定了“保护室内环境温度应该保持在5℃~30℃,运行值班人员应根据季节与温度变化,及时调整空调,以保持保护室温度”,但是在运行中经常发生通讯中断、监控死机、保护装置异常等情况,这与设备的运行环境有着直接的影响。
本文通过具体案例,分析了环境温度对保护装置硬件,元器件寿命,保护定值和保护装置视频窗口的影响,最后结合实际经验给出了相关建议,提高继电保护装置的寿命和运行可靠性。
1.保护装置运行环境要求
通过对变电站保护室和保护装置的运行温度控制发现“保护室内环境温度应该保持在5℃~30℃”,但是保护装置的运行可靠性存在着明显差异,上述温度的规定还在沿用以前的保护规程规定,当时的保护应用程度还存在于电磁型、半导体、小型集成元件所组成,现在大型集成电路及计算机(服务器)应用于电力生产的保护装置中,对运行温度和环境提出了更高的要求。
参照许继的WXH-820A 110kV及以上输电线路的成套数字式保护装置的运行环境要求,环境温度:25℃~+55℃,24h内平均不超过35℃;贮运:-25℃~+70℃,在极限值下不加激励量,装置不出现不可逆变化,温度恢复后装置应能正常工作。相对湿度:最湿月的平均最大相对湿度为90%,同时该月的月平均最低温度为25℃且表面无凝露;最高温度为+40℃时,平均最大相对湿度不超过50%。
2.定值的自动漂移
引起继电保护定值自动漂移的主要原因有几方面。
(1)温度的影响
电子元器件的特性易受温度的影响,影响比较明显的需要将运行环境的温度控制在允许的范围内。
(2)电源的影响
电子保护设备工作电源电压的变化直接影响到给定点位的变化,所以要选择性能稳定的电源作为保护设备的电源,保证保护的特性不受电源电压变化的影响。
(3)元器件老化的影响
元器件的老化有一个过程,积累的结果必然引起元器件特性的变化,同时影响到保护的定值。
(4)原件损坏的影响
原件的损坏对继电保护定值的影响最直接,而且是不可逆转的。
3.保护装置的视频窗口(液晶屏)
液晶是一种特殊物质态,它可以一定温度呈现出不同于固、液、气三态的形态。用来制造显示器的液晶是热致液晶,该类液晶由温度变化而衍生出来,并且其光电效应受温度控制,所以存在使用温度。如果温度不在其使用温度范围之内,就等于摆脱了电场控制而不会有光电效应,从而出现各种问题。例如,温度过高液晶会变成液体,液晶屏出现高亮度;温度过低则冷却变成晶体,液晶屏出现黑屏现象!液晶显示器正常工作温度一般要在5℃~35℃左右,湿度保持在20%~80%为佳。
4.温度对保护装置的影响及建议
4.1 计算机环境温度要求
通过对上面案例分析和运行中的监测,对保护装置异常运行时的环境温度统计,如何控制保护室温度是保证保护装置正常运行和使用寿命的一个重要环节。参照计算机运行为例,在保护装置中计算机(服务器)担负着重要职能,其它的装置中单片机等应用也非常普遍。在我们运行的变电站中,保护装置几乎集中安装在保护室内,可以参照计算机场地技术条件。由上表可以看出温度的过高或过低及陡然变化对设备运行的稳定性、可靠性及寿命都有很大的影响。
4.2 对保护装置运行温度的建议
装置是否是运行温度越低越好哪?答案是否定的,湿度过低时,
装置内各种转动设备、活动地板等有磨擦的部位易产生静电和积累静电荷,当静电荷大量积累时,将会引进程序读写错误,烧坏半导体器件。在环境湿度较大时,会使装置产生凝露,当相对湿度大于65%时,物体表面就会附着一层厚为0.001~0.01μm的水膜,这种水膜看不见、摸不着。当空气处于饱和状态时,水膜会增厚到10μm。致使装置锈蚀、老化甚至电子元器件短路损坏。如蓄电池等保护室内低温下运行容量减小、充放电率会大大降低。当相对湿度大于50%,主要设备在一年之内或更短的时间里就可能失去可靠性或可靠性降低,如果相对温度的变化每小时大于6%,上述情况则更加严重。
通过对保护装置的运行监视和对二次设备、保护装置的运行要求和参照相关规定,为了提高保护装置的运行可靠性,建议将保护室夏季温度控制在22±2℃范围内运行,冬季室温控制在16±2℃运行,当低于14℃时可适当加温。如蓄电池单独安装时,保护室可维持室温运行。通讯机房、网络机房、监控机房的温度控制和运行条件也应符合GB2887-89的A级标准运行。
5.结束语
保护装置运行的环境温度对保护装置本身影响很大,严重时可能造成电网事故,影响电网的正常运行。本文通过具体案例,分析了环境温度对保护装置硬件,元器件寿命,保护定值和保护装置视频窗口的影响,并结合实际经验给出了相关建议,提高继电保护装置的寿命和运行可靠性。下一步,我们将结合电网负荷变化,将保护装置运行与环境温度、电网负荷变化结合起来,进一步提高继电保护运行可靠性。
参考文献
继电保护故障案例分析范文6
【关键词】异地两相短路;微机综保系统;继电保护配置;电力系统
1.前言
据统计电力系统短路故障的85%都是单相接地故障引起的。在中性点不接地电力系统中,如果发生了单相接地故障,在查找接地点和处理接地线路的操作过程中,由于整个电网的非故障相电压一直升高到额定电压的倍,很容易在其它电气设备的绝缘薄弱点出现绝缘击穿现象,造成第二个接地点,发生异地两相短路故障,造成同网异地的两条供电线路同时跳闸,因而扩大了停电故障范围。
有关异地两相短路电流的计算问题,可通过“零序阻抗拆分法”[1]通过手工计算或者计算机算法[2]来实现。
但对于中性点不接地电力系统,如何配置全系统的继电保护,避免发生异地两相接地短路时两条线路同时跳闸,即在这些分别处于不同地点的两条线路中,具有选择性的只跳开一条负荷重要程度低的线路,使其迅速跳闸;而继续维持重要性高的线路短时单相接地运行,直到有序退出运行状态。上述问题一直是一个亟待解决的课题。
2.当前微机综保系统的现状及问题
2.1 当前微机综保系统的现状
近年来,微机综合保护系统在电力系统得到了广泛的推广应用,使得电力系统的对各种电力设备继电保护的选择性、速动性、灵敏性、可靠性等方面得到大幅提高。整个微机综保系统,又是由微机保护测控装置组成。从测控装置所保护的设备种类,可划分为针对于线路、变压器、发电机、电动机、母线、电容器、母线并列、母线解列、自投装置、线路光纤纵差的多种测控装置,从测控装置所保护系统功能来看,又可划分为针对电压无功、低频减载、故障录波等测控装置。
从微机综合保护装置的保护测控范围上,又可分为以下几类,1)作用于变电站内保护单台设备的综合保护测控装置。如微机线路保护测控装置、微机电容器保护测控装置。2)作用于变电站内保护电力系统稳定的综合保护测控装置。如:微机电压无功综控装置、微机线路(轮切)解列装置、微机线路解列装置等。3)作用于两变电站之间微机线路保护测控装置。如线路光纤纵差测控装置[3-4]。
2.2 微机综合保护系统遇到的问题
要解决中性点不接地系统的异地两相短路故障的线路保护,或者解决整个区域低频减载保护等问题,仅依靠本站内保护特定的电气设备的微机测控装置,如微机线路测控保护装置、微机发电机保护测控装置等,是不能够满足电网系统的综合保护要求。因为,上述这些故障都是由个别的单独故障引起的系统性故障,要想从系统上处理解决,以达到处理结果最优,应主要侧重于建立本区域智能型的综合保护测控系统来统一分析、判断、选择、启动和实施。
3.智能型区域性综合保护测控系统及异地两相短路的智能测控
3.1 智能型区域性综合保护测控系统
所谓智能型区域性综合测控保护系统,就是用光纤将系统内多个变电站的微机线路测控装置连接起来。将各变电站线路的三相电流、电压数值、断路器、隔离开关等开关状态的数据采集值,汇集到枢纽变电站的中心前置机上,实现枢纽变电站的中心前置机,对整个区域性电力系统进行综合测控。系统构成是:使用高速的数字传感器,采集、传送电流、电压信号、开关开闭等信号;使用光纤高速传输,数据的双向传送,达到实施监测与控制;使用中心前置机、大容量存储器,高速处理实时信息;从控制功能上讲,应具有智能性、自愈性和事故预防能力以达到区域系统最优化,可根据故障特性和系统状况,确定需要控制或者跳闸的线路,临时远程修改某线路的继电保护整定值,或者配置延时或短时闭锁功能,以达和实现到系统最优实施的控制(如图1)。
3.2 中性点不接地系统异地两相短路故障保护构成探讨
异地两相短路故障保护的测控,是智能型区域性综合测控保护系统的部分功能之一。将其动作过程可举例说明(如图1):如某一区域型35kV电力系统,由上级110kV系统相联络的枢纽变电站和自备热电厂和一些变电站组成。当336线路A相发生了单相接地时,由于非接地相电压升高倍。如果在处理接地故障的过程中,368线路C相因为电缆头绝缘薄弱被击穿,又发生单相接地。即异地两相接地故障。
如果没有装设智能型区域性综合测控保护系统,由于368、336开关限时速断过电流保护的时限都是0.3秒,两条线路将同时启动过电流跳闸,两条线路同时停电。
但如果装设智能型区域性综合测控保护系统,系统内各变电站的电流、电压数值、断路器、隔离开关的接通和闭合状态等数据,将被上传到枢纽变电站的前置机上,经计算机处理、运算,进行如下系统处理:1)根据事先存储的线路负荷重要程度序列表,选择重要程度低的线路,优先启动跳闸指令,跳336开关。2)而对负荷重要程度高的线路开关,采用延时启动跳闸指令,延时0.3秒(即0.6秒)跳368开关。3)336跳闸后,其接地点被切除。336单相故障电流消失,336A正常负荷电流被上传的前置机,368延时保护又被恢复为0.3秒,可继续向用户供电直到有序退出运行和进入检修状态。从而避免两条线路同时跳闸,尽最大限度的减小了线路停电范围。将已经接地的故障线路推出运行(如图2)。
如对于低频率减载保护系统,可根据频率下降值,计算出负荷的总切除量,再根据事先存储的线路负荷重要程度序列表,分配切除量,确定并启动开关跳闸。
4.结语
通过探讨中性点不接地系统异地两相短路故障保护配置,可为我们电网技术改造工作提供如下借鉴作用:
4.1 智能型的区域性综合测控保护系统,是智能电网区域化的具体化。中性点不接地系统异地两相短路故障保护,又是智能型区域综保系统的部分功能。将现有电网进行技术改造,逐步实现智能化升级,逐渐完善系统自愈功能,对于提高电力系统供电可靠性,减少停电事故,增强经济社会生活的稳定,具有非常重要的意义。
4.2 在枢纽变电站的前置计算机,是整个区域性系统的神经中枢,不仅能承担着对系统运行实时监测功能,还承担对系统数据的分析、计算和处理功能和系统内继电保护等自动装置修改和控制功能。
4.3 传输信息所用的光纤,不仅承担着数据、信号传输。还承担着修改命令和控制指令传输,具有高速性和双向性。
4.4 系统控制技术要求特点是:系统内的控制参数、继电保护定值,并不是固定不变的,而是根据系统当时的运行方式、线路运行状态,以系统效益最大化,处理方案最优化的原则,根据实时数据计算结果所确定的。具有实时性和智能性[5]。
参考文献
[1]王学羽.中性点不接地电力系统异地两相短路故障的案例分析[J].电力科学与技术学报,2012(9).
[2]米麟书,刘芳宁.中性点不接地系统两点异相接地故障计算[J].四川电力技,1990(1):24.
[3]郑南章,曾锦松.微机继电保护装置运行中存在的误区[J].电力系统保护与控制,2010(1).
[4]张兆云,刘宏君,张润超.数字化变电站与传统变电站间光纤纵差保护研究[J].电力系统保护与控制,2010(3).