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中图分类号:TM774 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0041-01
电力的继电保护是通过对相关数据的检测或继电保护设备的使用,从而实现保护电力系统的安全有效运行,这对于我国的电力事业的发展和为人们供应充足的电力资源来说具有重要的意义。就目前的电力继电保护工作来说仍然存在许多的问题,需要相关的技术人员不断的加强自身的专业技能,同时在实践中不断的将相关的设备进行改进,尽可能的提高活动的预见性,重视日常的养护和维修工作,时刻以较强的社会责任感来进行每一次故障的处理。
一、电力继电保护故障检修的特点
1、复杂性
继电保护工作的主要内容就是保护电力系统正常运行的,它的维修技术也是比较复杂的。在近年来的电力工作中,人们对于继电保护的工作也越来越重视,在信息化的影响下,各种继电保护设备也开始趋向于现代化。因此,需要我们的工作人员需要对于电力继电保护工作有一个全面的认识,重视每一个环节的操作。
2、故障检修的信息化程度不断增强
重视相关的数据分析和处理,充分的发挥现有的信息化的管理技术和设备,只有这样才能很好的发挥出这些设备应有的价值和作用,相信在未来的电力继电系统的故障检修中,这些设备的智能化程度会越来越高。
3、技术性和专业性鲜明
继电保护工作在近些年来的发展中是比较好的,它不仅具备记忆功能,同时还能实现故障分量保护,这对于提高继电保护故障的安全系数是十分重要的。在实际的工作中,它的设备具有体积小,功能比较明确的特点,要求我们的继电保护工作人员具备较强的专业技能和敏锐的数据分析能力,时刻以谨慎的工作态度去进行适当的继电保护故障的排除和维修工作,这样才能充分的发挥出自身的真正价值。
二、继电保护常见故障
1、互感器瞬间饱和
由于配电系统中的需要的供应电流一般都比较大,所以很容易出现线路短路或漏电故障等问题,这样是很容易形成电量很大的感应电流。这样的超大瞬时感应电流可能超出电流互感器所能承受范围的很多倍,在短路感应电流的作用下,使得电流互感器在瞬间完全处于饱和状态,从而迫使继电保护设备对于部分电流的灵敏度大大降低,继电保护就不能够对电力设备起到有效的保护,事故发现与处置所需的时间也就相应加长,假如情况更糟,整个配电系统都可能出现瘫痪。
2、数据误差
由于实测数据间存在的误差,在实际的继电保护中往往会造成继电保护设备与现实需求出现比较大的差距。最重要的是对于设备的灵敏度,由于实测数据存在误差,使得继电保护的所需灵敏度达不到要求,丧失了速动性。
3、继电保护覆盖
虽然目前我国的电力系统处于平稳发展阶段,但我国电力发展相对于西方国家起步较晚,所以在继电保护方面还不是很够完善。其中最明显的就是对于环网的电力供应做不到继电保护,所以依旧采用传统的负荷性断开关。在这种情况之下,当环网供电出现重大的电路故障时,往往直接导致大面积的停电发生。此外,用保险丝决定断开关,很大程度上是不能够满足大范围电力供应需求的。
4、设备校验漏洞
在实际的继电保护工作中,常常会出现由于操作人员的疏忽,导致校验设备漏检,漏洞从而降低对故障的校验能力,特别是对于严重电力故障问题的灵敏度达不到要求。此外,由于电力系统具有一定特殊性,保护设备的部分漏洞问题将直接造成了继电保护丧失有效性,如果其发生在大型配电系统中,这些小的漏洞必然导致致命的问题,最终可能造重要变电设备严重损坏。
5、技术人员专业素养问题
各行各业都存在技术人员专业素质问题,其中也就包含电力人员,尤其是一部分继电保护人员全面的专业素养比较缺乏,所以在继电保护的工作过程中,经常出现“经验论”。除此之外,由于继电保护工作具有复杂性和枯燥的特点,所以技术人员逐渐习惯了松散的工作态度和随意变工的现象。从此不难看出,在电力建设改革的浪潮中,人们依然缺乏专业化的高素质电力技术人员。
三、提高继电保护可靠性的有效措施
随着信息化的发展,各行各业都实现了网络化办公,电力行业也不例外。在电力继电保护的运行维护管理中,积极引入了计算机网络,实现了联网工作。通过网络收集各方面的信息和数据,通过现状模拟完成电力继电保护工作,一旦电力系统出现问题,也可以利用计算机检修,快速确定问题发生的位置,提高继电保护工作的效率。
1、系统组成
(1)变电站端
一般情况下,原有的保护和录波装置是独立运行的,为了不对其造成影响,要在变电站端设置专门的子站系统,并且所有数据采集和分析系统的硬件要单独组屏,以便对其进行控制。要确保管理屏能够与中心站端和现场设备连接起来,从而完成故障信息的分析处理工作。
(2)中心站端
通讯主机和数据管理服务器是中心站的基础设备,通讯主机与变电站管理屏是相连接的,一旦系统发生故障,通讯主机能够接收到所有与此相关的变电站所上传的信息,并且能够对其进行分析。经过分析、处理的数据将存入管理服务器,由相关工作人员总结之后再。通过对标准化数据和资源的终端共享,实现了故障数据的共享。同时,相关工作人员可以通过分析管理服务器上所有原始数据来了解电力继电保护系统的最新情况,从而为其决策提供依据。
2、系统功能
利用电力继电保护故障信息分析处理系统可以及时收集故障信息并准确处理。该系统的功能主要有以下三点:
(1)变电站管理机的自动性极强,不仅能自动完成变电站所连接的保护和录波装置的日常查询工作,而且还能自动完成动作报告和自检报告的搜集、处理工作。一旦变电站管理机经过分析后发现保护跳闸的报告,将会自动完成拨号,把该报告上传到中心站,并且能够在管理机上醒目地显示该信息。变电站管理机通过这一系列工作实现了对本站所连接的保护和录波装置的自动管理,提高了电力继电保护故障信息分析和处理的自动化水平。
(2)管理屏上都设置了GPS装置,通过此装置能够实现所有装置的时间同步。保持系统内所有装置的时间一致,能够消除因为时间不统一而造成的故障分析误差,从而提高电力继电保护故障信息分析和处理的准确性。
(3)一旦系统发生故障,电力继电保护部门可以利用网络及时获取准确的信息,并将作出的重大决策及时传播出去,不必赶到现场。这大大节省了故障处理的时间,提高了故障处理的效率;同时,还节省了大量的人力、物力和财力。这些节省下的力量可以用于进一步完善电力继电保护故障信息分析处理系统或其他相关工作。
小结:电力作为我们生活中的一种重要的资源一直发挥着重要的作用,供电设备的安全性和供电状态的好坏对于人们的生活质量有着重要的影响,尤其是在当代的家用电器种类繁杂的情况下,加强电力继电保护的工作效率,不断的提高电工的维修技术显得尤为的重要。同时也要建立和健全相关的责任监督管理机制,以便于更好的提高电工在继电保护工作中的效率,降低故障发生的几率,从而实现电力系统健康有效的运转。
关键词:电力继电保护;基本要求;主要故障;维修技术
Abstract: in the power system protection can respond to the power equipment of the status of the power system and remoe the fault occurred, the fault of power system, the impact of maximum limit to a minimum. At the same time, relay protection and ensure the electric power enterprise continuous, uninterrupted power supply is very important part of the relay protection can improve the operation of the electric accident analysis level and processing level, and know the entire network and the protection of the microcomputer monitoring wave record operation of the plant, to ensure the stability of power system, and healthy. This paper mainly on power relay protection of basic requirements, main fault and maintenance technology memory the analysis.
Key words: electric power relay protection; Basic requirements; Main fault; Maintenance technology
中图分类号:F407.61文献标识码:A 文章编号:
1. 电力继电保护的基本要求分析
1.1 电力继电保护的选择性
当电力系统发生故障时,继电保护不仅要有选择地切除故障路线,而且要在保障可靠性和稳定性的前提下尽量快速地执行,以最大限度地减少故障造成的损失。这种在电流瞬时增大时所进行的电流保护动作就是电流速断保护,传统的速断装置是在离线状态下,假定工作是在最大运行方式下进行,在线路末端发生短路时确定出整定值并让设备依据这个值来进行保护工作。
1.2 电力继电保护的灵敏性
电力继电保护的灵敏性指的是电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,电力继电保护装置的反应能力。能满足灵敏性要求的继电保护,在规定的范围内故障时,不论短路点的位置和短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻,都能做出正确的反应动作,这不但要求在系统最大运行方式下三相短路时做出可靠动作,还要求在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能做出可靠动作。
1.3 电力继电保护的可靠性
电力系统的可靠主要是由电力设备的可靠性程度来决定,现在电网的容量在不断的增大,用户对供电可靠性的要求也越来越高,电力设备维修管理的地位也得到了提高。电气的二次设备大致包括自动装置、继电保护、故障录波、就地监控,这些设备的正常安全运行对整个电网运行的可靠性起着较大的作用,特别是继电保护装置对电网的运行影响极大,如果继电保护装置出现问题不仅会加深电力系统故障的严重性,甚至还可能导致许多不良的连锁反应进而造成整个系统崩溃,大面积停电与重大的经济损失,严重影响着人们的生产与生活。
2. 电力继电保护主要故障分析
2.1 开关保护设备故障
由于现在的电力企业广泛应用符合密集区建立开关站,电力系统工作人员通过控制开关站向广大用户供电,形成了:变电所—开关站—配电变压器的供电模式。在未实现继电保护自动化的开关站内,电力工作人员应该运用负荷开关或者负荷开关与熔断器的组合器作为开关保护设备。通常情况下,电力企业对于开关站的进口线柜路往往是运用负荷开关进行分合操作以及切断负荷电流,对于带有变压器的出口线柜应用负荷开关和熔断器的组合器。但是,由于电力工作人员将负荷开关和熔断器的组合器应用到带有配电变压器的出口线柜上,很可能会造成电力系统的出口线出现故障,造成开关站越级跳闸,出现大范围停电。
2.2 微机继电保护装置故障
微机继电保护装置最常见的设备故障主要有以下三种:(1)干扰和绝缘因素。由于微机继电保护装置抗外界干扰的能力较弱,再加上设备自身的绝缘性,当其附近有干扰器或者无线电设备使用时,会引起内部元件运行出错,进而威胁到微机继电保护装置的性能;(2)电源问题。电源问题是影响微机继电保护装置能否正常运行的极为关键的因素,电源的输出功率不能满足要求时,输出的电压也就相应降低,下降太多时就会导致电路的电路充电时间缩短、基准值起伏不定等问题,对微机继电保护装置的逻辑配合能力造成影响,甚至会引起微机继电保护装置逻辑功能的判断失误;(3)静电作用。制作工艺的精进让设备元件焊点与导线间的间距很小,微机继电保护装置经过较长时间的运转之,逐渐聚集大量的静电尘埃,造成导电通道发生短路,从而微机继电保护装置出现运行故障。
2.3 电压互感器二次回路故障
PT二次电压回路故障主要体现在以下两个方面:(1)二次中性点接地方式异常。二次中性点接地方式异常主要表现在多点接地或二次未接地,二次未接除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。PT二次接地相和地网间产生电压,这个电压叠加到保护装置各相电压上,让各相电压产生幅值和相位变化,造成方向元件与阻抗元件的误动或者拒动;(2)PT开口三角电压回路异常。在变压器和电磁型母线保护中,为达到零序电压定值,往往将电压继电器中限流电阻短接,有的使用小刻度的电流继电器,从而大大减小了开口三角的回路阻抗。当出口接地或者变电站内发生故障时,零序电压就会变大,而回路负荷的阻抗较小,回路电流又比较大,电压继电器发生短路,长时间的短路就会将线圈烧断,从而使开口三角电压回路发生断线。
3. 电力继电保护的维修技术分析
并探讨对应的处理策略。
【关键词】继电保护;故障分析;处理策略
引言
继电保护作为电网持续运作重要的组成部分,也是进行现代电网管理的基本内容。继电保护不仅能够预防监测变电所的电力设备和电力线路出现的异常情况,而且也可以及时地为工作人员传递所出现的隐患,这样可以有效保障变电所正常的运作。而本文主要从继电保护的作用、故障维修的技术特征和解决措施三个方面进行阐述。
1.继电保护的作用、基本要求及重要性
1.1继电保护的作用
继电保护对电力系统安全稳定的运行起到了保障的作用。电力系统的运行一旦出现了错误或故障,继电保护的装置就会进行自动运行,而且在电力系统中可以在不用终断电力系统正常运行的情况下迅速地切除有故障的部分,或者及时发出报警信号提醒监控人员迅速采取解决对策,从而使受保护的部分免受损害和保证继续对外进行供电,这就是继电保护的好处。
1.2关于继电保护的基本要求
电力系统要确保安全稳定地运行,就需要使继电保护满足以下几个基本要求:
1.2.1选择性
是指分析辨别故障部分的能力,对故障部分或正常部分可以准确地辨别区分出来。
1.2.2可靠性
在所属的保护范围内,继电保护设置可以实现可靠的运作。一旦发生故障继电保护就可以发生保护动作;即使不需要发生保护动作时,也可以保证设备得到稳定可靠的运转。
1.2.3快速性
继电保护在一旦发生电力系统故障时就能够迅速地切断故障的部分,以此来保证电力系统的正常运作。这样的好处就是在确保正常供电的情况下,减少因故障引起的统运行停止的时间,降低损失。
1.2.4灵敏性
这是保障电力系统正常运行的基本要求,在保护范围内,系统一旦发生故障继电保护可以根据故障的变化及时作出相关的反应。
1.3分析继电保护装置的重要性
继电保护装置主要是一种在电力系统电气量的相关数据中,一旦出现异常变化就会发挥作用的保护装置。在电力运行数据信息方面,它可以为监控人员提供准确而有效的信息。同时,电力系统一旦故障发生后还可以及时采取相应的动作而自动切出故障的部分,降低损失。发出必要的动作后,继电保护装置就会发出报警信号,提醒值班监控人员及时采取解决的措施,保证电力系统工作的稳定性。要想提高我国电力企业对继电保护装置维护检修工作的认识,就必须要深刻地了解继电保护装置的重要性。
2.电力设备继电保护的故障
由于我国电力的不断发展,继电保护也得到快速的发展,继电保护已经成为了我国电网建设中不可缺少的关键环节。事实上,由于缺乏必要的维护技术、管理的不到位,加上没有对设备进行有效的保养,导致了很多继电保护障碍的存在。
2.1 电力设备继电保护运行的故障
继电保护需要有各种专业保护的软件,但经过长时间的运转,运行故障的出现也在所难免的。这样主要是因为电路网每天不停的进行高效运转,长期的工作会使局部线路的温度过高,以致线路遭到损坏或传输的失灵。电压一直处于长时间的运作使保护测控的装置不到位和网络畅通度受到影响等,从而引发电力设备继电运行发生故障。另外,常见的运行故障有电路装备自动失灵、电压互感器不正常和电压回流。对于目前的继电保护工作,主要是起到预防的作用,如果没有做好这方面的保护,就会这会影响整个供电网路的正常工作。
2.2 电力设备继电保护电源的故障
影响继电保护的另一个因素是电源故障。在生产及供电的过程中,生产的质量不合格就会对供电的质量产生直接的影响。所以继电保护装置生产及安装工作都是十分重要的。在生产过程中,要认真考虑设备的规格、机型的选择和电磁运用的类型等。严格考核设备零部件的精确度和材料的质量,杜绝使用不合格的零配件,因为这会增大继电保护运行发生故障的几率。另外,导管的选择也要重视,由于晶体管导电性能不好,如果选择其作为传输的手段,就会影响整体性能产生不和谐,导致运行故障的发生。
2.3 电力设备继电保护隐形故障
继电保护隐形故障是指隐藏起来找不到,即难以发现的故障。例如供电突然发生跳闸、零件烧坏或局部不能供电等。继电保护之所以重视隐形故障是因为很多大型停电事故都是因为隐形故障的原因,隐形故障如果不排除,就会带来巨大的电力灾难事故。由于很难发现隐形故障因此在正常检查继电保护时一定要仔细认真,任何有可能存在安全隐患的都要进行排查。
3.电力设备继电保护故障处理对策
电力设备继电保护一旦存在故障,就要及时采取对策进行处理,这样才可以有效预防并控制出现大范围的电力事故。所以要针对不同的故障来采取相应的处理措施。
3.1 加大电力继电设备检查维护的力度
继电保护设备也有寿命限制的,经过长时间的工作性能就会老化,因此电力企业及继电保护操作人员要全方位的检查。这种设备检查工作不仅是在设备有问题时要详细检查,平时也要进行常规检查,这样就可以帮助及时发现问题并解决问题。另外要健全紧急情况的基础配备,这样一旦在发生短路、跳闸、等情况有备用零件,减少带来的损失。在检查的时候,维修人员要密切地检查合闸接触器的运行情况、总电闸的开关情况、内部运行的情况和电气回路的情况等,通过检查观察情况,就可以能帮助检查判断电路是否有故障。
3.2 定时更新继电保护设备
继电设备也需要根据设备寿命的情况来进行定时更换。继电保护常见的方法就是更新设备和更换新元件。尽管是一件小小的零件,一旦发生故障也会影响整个电路输电情况。相关工作人员在检查时要检查零件的规格和使用时间等进行继电设置中故障的排查,对老化或失灵的零件部件要及时更换。其次,工作人员要按照正确的操作程序来更换零件,这样才能有效避免因操作不当而引发的电力灾难。再者,专业知识也会影响电路故障的判断,所以为了确保工作的安全性和有效性,在选择维修人员的时候电力企业要着重考虑专业知识。
3.3 制定合理的继电保护制度
继电保护有序的进行离不开完善的保护制度。继电保护制度主要有:检修制度、上报制度和工作人员安全的制度等。要有效解决存在问题的元件或者插件,电力工作人员就需要采用备用的元件或插件来取代,解决故障后,电力企业就要加大专业知识和素养的培训,建立一个经验丰富、知识专业、合作精神高的团队。建立明确的分工制度,使工作人员的工作落实到位,各司其职并各尽其能这对建设一个有序的工作环境发挥积极的作用。
4.结语
继电保护作为变电所日常工作重要的组成部分,支持保障着整个电力系统的正常运行,所以要重视继电保护工作的重要性。网络和社会信息化的飞速发展,逐步提高了继电保护系统建设的规模、技术的水平等的,因此技术人员需要积累丰富的运行维护经验,才能促进继电保护的健康发展。
参考文献:
关键词:电力系统;机电保护;故障维修
中图分类号:TM7 文献标识码: A
一、继电保护的基本概念
继电保护在电力工程安全防护中具有重要的意义,它通过研究电力故障来研究和分析其自动化保护措施,以达到系统安全防护作用。继电装置可靠性的标准是在允许的条件下进行工作进而发生故障,继电装置不应产生拒动作,在其他保护不进行动作的条件下,继电装置不应产生误动作。无论拒动或是误动的发生,都会对电力系统装置产生损害,由于电力系统的结构、载重能力存在差异性,拒动和误动所造成的损害性质和损害效果也有所差异。拒动和误动作为维护手段,时常自相矛盾。系统内部的转动空间充足、输电线路众多、各个系统之间的联系紧密、电源和负荷之间联系紧密,此种状态下如果发生继电装置误动,会直接将输电线路和发电机的变压器进行切除,因此造成的损害较小。在输电线路和发电机的变压器发生故障的状态下,继电装置拒动,那么将会对电力系统造成巨大的损害,破坏电力系统的稳定、破坏电力设备。此种状态下,继电装置的不拒动相对于不误动,具有更加重要的意义;但是,如果系统内部的旋转空间并不充足,电源与系统承载联系不紧密,如果此时发生误动现象,输电线路和变压器被切除会导致负荷供电的失灵,或者损害整体状态,造成的损失难以预计。此时如果发生拒动,则可以将故障彻底切除,因此,此种情况下,相对于不拒动,采取提升不误动的手段会有更加重要的意义。
二、继电保护的作用
电力继电保护的重要作用就是保障用电安全。电力能发挥其重要作用的就在于它能持续供电,因此,能否持续供电是衡量电力企业能力的一个重要指标。继电保护所起的作用是保证电力系统的正常运行,而降低电力事故发生胜率,如果发生电力事故,能及时有效地分析和处理电力事故,找出事故的原因和解决方案,有效地控制工作人员的检查和检测,可以说电力设备系统的安全运行,在某种程度上说离不开继电保护。
电力继电保护作用的充分发挥要取决于以下几个因素。首先是电力设备的完好状况和质量好坏。质量过关,完好无损的设备能持续发挥其应有的作用,所以要做好电力设备的保养和维护工作。对于电力系统继电保护来说,这些是硬件条件,而软件条件是电力工作人员的素质。电力工作人员要具备良好的职业道德,忠于职守,勤勉工作,还要具备过硬的专业技术水平,能从容处理不同的电力故障,要熟练掌握电力设备的结构和原理,熟知各种不同故障的原因和解决方法。同时做好继电保护信息处理工作,运用自己掌握的知识和电力故障检修设备的信息来检测,在一个合理的时间内找到问题所在,对于一个熟练的工作人员不是什么难事。电力系统作业最怕两种情况的出现,即电力设备损坏和电力系统非正常的大面积停电。
三、电力继电保护的主要故障
(一)开关设备存在的故障
电力系统工作人员采用调控开关站为广大用户进行供电,在没有达到继电保护自动化的建设模式前,电力系统工作人员采用负荷开关或负荷开关与熔断器设置开关保护装置。一般情况下,电力部门对开关站进口线柜是采用负荷开关展开分合操作,从而切断负荷电流。但电力系统工作人员把负荷开关与熔断器应用在带有配电变压器的出口线柜之上。如果电力系统的出口线产生故障,导致开关站越级跳闸,从而引起大范围停电。
(二)运行中出现的故障
电力继电系统运行时,电压互感器会出现接触不良、回路断线、短路的状况,电压互感器出现接触不良极易引发电力设备电压过大,出现武动或拒动的情况。回路断线、短路是由零序电压比值太大,回路负荷不断减小,致使电流互感器出现短路的情况。实际运行时,电力继电系统自身也出现故障问题。继电系统装置的所有元器件和零件的优良性严重影响该装置自身是否存在故障的几率。如果电力系统的零器件和元件治疗不达标,就会引起故障产生。
(三)微机继电装置出现的故障
微机继电保护装置比较常见的故障有以下几种:
1.电源故障:电源问题是左右微机继电装置是够正常工作的重要原因,如果电源所输出的功能达不到标准要求,输出电压就会有所下降,下降过多会致使电流充电时间过短、基准值来回起伏等相关问题,从而严重影响微机继电保护装置的配合性能,甚至引发装置逻辑功能判断失常的情况;
2.静电因素:随着制作工艺的不断精进,电力设备元件焊点及导线之间的距离更小,微机继电装置通过长时期的运行,从而积聚大量的静电尘埃,引起导电通道出现短路,致使整个微机继电保护装置出现故障;
3.干扰、绝缘问题:因微机继电装置自身抗外界干扰能力薄弱,同时设备有绝缘性,如果设备周围有应用的无线设备或干扰器,就会导致该继电装置内部元件运行紊乱,从而影响该装置的性能。
四、电力继电保护电工维修技术分析
(一)电力继电保护替代维修法
在故障维修中可采取正常的插件、元件替代测试方法进行带有故障的插件,以缩短故障查找范围,以正确处理保护装置内部故障。在出现继电保护插件故障时,内部回路较为复杂的单元继电器,可采取备件替代。如果故障消失,则证明换下的元件属于故障点,在继电器进行替代过程中采取相应的措施,确保替换插件内的程序、跳线、平和定值芯片的准确无误。在使用厂家继电产品之前,必须经过外部加电压确认极性核后,再实施替代工作。如35kV苏邦变电站,其继电保护采用国电南京自动化股份有限公司的PSR660系列数字式综合测控装置。当东矿I回604#继电保护装置发生内部故障时,可将正常的大同沟I线607#继电保护装置相应部位的插件板取下,插入604#继电保护装置,如果故障消失,则证明换下的元件属于故障点,从而缩短故障处理时间,提高矿井供电可靠性。
(二)电力继电保护电路拆除维修法
电力继电保护电路拆除维修法主要是指按照顺序进行脱开并联在一起的二次回路,然后再按照顺序依次放回。以此类推,进行查找更小的分支路。在电压互感器二次熔丝出现熔断现象时,短路故障出现于回路中,可以进行分离出端子,以消除故障。如果箍套装置的保护熔丝被熔断无法符合电源空气处开关,可采取各块插件拔行排查。
(三)电力继电保护带负荷检查维修法
检验和改造工作最后的关键环节在于进行带负荷检查工作,也是作为发现交流回路问题和缺陷的重要方法。带负荷检查的注意事项主要如下:
1.选择正确的参考对象。比如测量相位的参考电压,大多都是采取A相母线电压,在没有电压的情况可选择电流,但是必须要选择相同的参考点。
2.明确一次潮流的走向。在本开关的无法作为参考的情况下,可选择应用对侧或者本侧所对应的串联开关加以断路器潮流之和等,在操作过程中注意保持保持两次电流电压的相位和大小与一次潮流的一致性。
(四)直观检查法
直观检查法局势根据观察就可以判断出继电保护系统存在的故障,该办法一般应用在比较简单的故障问题中,根据相应的处理措施达到解决故障的效果。电力系统工作人员可以依照继电装置的运行特点、气味、温度等办法对继电保护装置是否出现问题进行判断。该办法一般应用在电子产品的检测,如果继电系统出现故障又不具备故障处理工具,就会采用这种办法度故障展开处理。
结束语
在电力运行中需要不断引进先进的维修技术,及时发现电力继电保护中存在的各种问题,技术更新继电保护装置发展的速度,对安全隐患进行全方位、全过程的有效防控。同时,增强工作人员的责任意识,明确电力继电保护的作用及其特征,充分发挥真正的监管职能,尽量避免电力企业运行中问题的出现,减少企业安全隐患,降低企业经济损失。
参考文献:
[1]印强.试析电力继电保护故障的检测与维修技术[J].黑龙江科技信息,2013,32:30.
[2]张红超.浅析电力继电保护的故障及维修技术[J].科技资讯,2011,07:69.
关键词:电力变压器 继电保护装置 运用
中图分类号:TM41 文献标识码:A 文章编号:1003-9082 (2017) 04-0238-01
引言
电力企业是中国的基础能源单位,随着近年来电网规模的不断扩大,就要对电力变压器合理应用。电力系统安全稳定地运行,继电保护装置所发挥的作用是需要高度重视的,特别是对电力变压器的保护,不仅使变压器运行安全,而且能够保证变压器持续运行,提高运行效率,降低故障发生率。
一、电力变压器的继电保护方案
电力变压器要科学有效地运行,就要对可能发生的故障进行分析,以采取相应的继电保护方案,做到保护到位。一旦有故障发生,继电保护装置就可以及时作出反应,启动断路器将故障线路切断,并发出警报信号,让运维人员采取必要的技术措施,确保故障及时消除[1]。继电保护装置对变压器实施保护,还可以起到一定的后备作用。
1.电力变压器的继电保护采用差动保护方案
通常在电力变压器的套管以及引出线部位都会出现短路故障。变压器的容量如果超过6.3兆伏安,就需要对速断保护装置进一步强化,当变压器处于并列运行状态的时候,就要对继电保护装置进行检查,保证其正常运行。电力变压器如果有备用电压器,或者是变压器处于独立运行状态,就需要对后备保护时限合理控制。如果短路故障已经超过0.5秒,就需要采用快速切断保护措施。如果变压器的容量已经超过6.3兆伏安,速断保护就很难发挥保护作用,此时,就要采用纵差联动保护[24]。当高压侧电压已经超过330千伏的时候,采用双重差动保护就可以对故障有效解决。对于变压器组的控制,启动断路器就可以发挥保护作用。如果没有连接断路器,就可以采用差动保护措施。
2.电力变压器的继电保护采用瓦斯保护方案
电力变压器运行中,如果存在故障,为了能够让故障充分实现,就需要采取瓦斯保护措施。如果线路产生短路、油面降低等等,采用瓦斯保护方案可以保证油浸式变压器良性运行。对于变压器而言,瓦斯保护是非常重要的,能够将故障有效地反映出来。比如,电力变压器的油箱内部、绕组匝间或者铁芯如果存在短路问题,启动瓦斯保护就可以确保保护各位灵敏,加之结构简单,如果电路存在故障,瓦斯保护就可以立即启动。瓦斯保护还会受到诸多因素的影响而引起误动作,因此需要对影响因素予以高度关注。
3.电力变压器的继电保护采用过电流保护方案
电力变压器的继电保护采用过电流保护方案,如果变压器运行中存在电流故障,救护立即反映。如果瓦斯保护不发挥作用,过电流保护就可以发挥后备保护作用。复合电压启动的过程中,也需要采用电流保护措施。另外,还要实施必要的阻抗保护,通常电流保护灵敏度不高的情况下就可以采用阻抗保护,由于其具有较高的灵敏度,因此应用是非常广泛的。
二、电力变压器运行中继电保护装置保护的具体应用
1.继电保护装置的差动保护
电力变压器运行中继电保护装置可以起到差动保护作用,即电流得以加强,通过对比电流相位,以起到差动保护的作用。对电力变压器实施差动保护,就是对电流互感器采用环流接线的方式。如果电力变压器运行正常,没有内部故障产生,差动继电器的电流趋近于“0” [3]。其中的原因是多方面的,主要是由于电流不平衡所导致的。由于电流比较小,继电保护装置无法有效地启动保护动作。
压器的内部有故障产生,加强差动继电器的电流,就可以发现电流强度已经超过了动作电流。当继电保护装置启动保护动作,就要同时启动断路器以将故障线路切断,同时发出故障警报。继电保护装置的差动保护具有非常高的灵敏度,而且具有良好的选择性,操作也非常简单,不仅可以明确区分内部故障和外部故障,而且可以独立运行,并不需要采用保护配合措施。电气主设备要处于良好的运行状态,就需要采用差动保护措施保护好线路。
2.继电保护装置的瓦斯保护
电力变压器的油箱内部如果有故障产生,就要对故障位置的电流变化予以充分考虑。如果电力变压器油由于电流变化产生过热的现象,就会分解出质量比较轻的气体。这些气体会从油箱部位逐渐流向油枕,同时变压器油本身的体积也会快速膨胀,很容易产生严重的故障。当气体向油枕冲击的过程中,变压器油的油面就会逐渐降低,此时,就会启动瓦斯保护信号[4]。如果电力变压器产生线路短路的问题,就会受到故障电流影响,在油隙间的油流速度加快,同时绕组外侧也会存在很大的压力差变化。此时,继电器保护装置产生误动作的几率是非常大的。如果电力变压器产生了穿越性故障,在强电流的作用下,绕组产生动作并发热,绕组的温度快速提升,油是体积就会膨胀,继电保护装置就会陈恒误动作。
3.继电保护装置的后备过流保护
电力变压器的后备过流保护是保证变压器稳定运行的关键,包括电力变压器的线路以及各侧母线都要采用继电保护装置实施保护。为了确保双绕组变压器处于良性运行状态,强化继电保护装置的后备过流保护是非常必要的。对于电力变压器的主接线要实施时限保护,以避免故障发生。三绕组变压器通过继电保护装置强化后备过流保护,就是要保护好主电源的一侧,带两段时限,以在短时间内启动断路器将故障线路断开。此外,还要保护好主负荷侧,以保证电力变压器的灵敏性。
结束语
综上所述,变压器是电力系统的核心部件,其运行质量直接关乎到电力系统的工作状态。采用继电保护装置对变压器实施保护,可以确保变压器处于持续稳定的运行状态,以提高电力系统的运行效率,为电能用户提供高质量的电力服务。
参考文献
[1]雷钰.电力变压器继电保护设计的探讨[J].科技与企业,2013(19):285―285.
[2]温源.500kV电力变压器继电保护问题探析[J].中国电力教育,2013(36):209―210.
【关键词】电力变压器;继电保护装置;故障分析;设计
前言
伴随着我国电力工业的快速发展,电网的范围也愈来愈广泛,电网分布情况也是相当紧密:作为电力系统的主要部件―变压器也不断地遭到外界负荷的影响。电力变压器在正常工作中,有时会突发各种类型的毛病,比如超高压输电建设,它的建设根本离不开大型的电力变压器,一旦变压器出现了故障,那么就会直接导致整个电力系统无法正常运转。所以,想要使供电稳定有序,就要控制好电力变压器继电保护装置的功能和作用以及可靠性,并且做出相应的严格设置。
1 电力变压器的故障类型
电力系统运行中,电力变压器作为重要的设备之一,一旦发生故障则会导致电力系统正常的运行受到影响。通常情况下,变压器油箱内部和外部是电力变压器故障易发地区。外部故障通常是由于绕组引出线和绝缘套管发生相间短路或是接地短路所导致的。而内部故障具有较大的危害性,由于短路和线损过程中会有电弧产生,同时油箱内油在受热情况下会有较多气体产生,气体与电弧接触极易导致爆炸的发生。所以一旦电力变压器发生故障,则需要继电保护装置能够快速的反应,准确的排除故障,避免危险的发生。
2 电力变压器继电保护装置配置原则
继电保护装置在电力系统运行过程中发挥着极其重要的作用,一旦电力系统运行过程出现异常情况或是有故障发生,则断电保护装置则会在第一时间内进行动作,将故障部位或是线路进行快速的切断,确保将故障控制在最小范围内,减少由于故障而对电力系统运行所带来的影响。所以加强对继电保护装置进行配置是十分必要的,具体配置原则包括以下几个方面。
2.1 根据变压器的运行情况来采取保护装置
对于6.3MV・A及以上的常用工作变压器和并列运行的变压器,10MV・A及以上厂备用变压器和单独运行的变压器,以及2MV・A及以上用电流速断保护灵敏性不满足要求的变压器,应装设差动保护装置。对高压侧电压为330kV及以上的变压器,可装设双重差动保护装置。
2.2 变压器需要安装瓦斯保护装置
变压器故障时危害最大的即是油箱内部故障,往往是由于匝间短路或是绝缘受到破坏而导致的电弧电阻的接地短路,在这种情况下,故障点则会受到电流和电弧的双重作用,从而导致变压器油与其他绝缘材料在相互作用下会有大量的气体分解出来,而这部分气体会流向油枕的位置,一旦故障点扩大,则会导致油迅速膨胀,从而对油枕上部带来强烈的冲击,在这种情况下,需要对变压器进行瓦斯保护装置的安装。
2.3 采取过电流保护
在对变压器采取过电流保护时有许多种保护选择,具体选择时则需要在外部相间短路引发变压器过电流采取必要的保护,采取哪种过电流保护作为后备保护,则需要根据变压器运行情况、容量及灵敏度的不同来进行。
3 电力变压器继电保护装置设计方案
3.1 差动保护设计
变压器差动保护动作电流设计原则是将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”,当变压器正常运行时,差动继电器中的电流等于两侧电流互感器(CT)的二次电流之差,它近于0,差动继电器不动作,保护也不会动作。即在电流互感器二次回路端线且变压器处于最大符合时,差动保护不应动作。由于高性能计算机芯片的出现,在变压器1套保护装置中包含主保护、各侧全部后备保护的2套主变压器微机型保护装置已开发,并得到广泛应用。因此,为反应电力变压器引出线、套管及内部短路故障,对高压侧电压为330kV及以上的变压器,可装设双重差动保护,达到反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护,瞬时动作于断开各侧断路器的目的。双重差动保护装置的设计中,当变压器正常运行或外部故障时,差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差接近于0(实际为由多种原因引起的不平衡电流,由于不平衡电流小,因此接近于0)差动保护不动作,保护也不会动作。当变压器内部(包括变压器与电流互感器之间的引线)任何一点故障时,差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之和为故障点短路电流,大于继电器动作电流,继电器动作,跳变压器各侧断路器切除故障,同时发动作信号,起到保护作用。
3.2 瓦斯保护
变压器瓦斯保护的设置可以有效的实现对变压器油箱内的故障情况进行反应,所以对于0.8MVA及以上的油浸式变压器则需要进行瓦斯保护装置的安装,实现对变压器的保护,虽然瓦斯保护可以对于油箱内的一切故障都可以有效的反映出来,但却无法对油箱外部的电路故障进行反应,而且一旦外部干扰因素较严重,则瓦斯保护也不能正确的动作,所以为了确保变压器的安全,则瓦斯保护装置需要配合其他保护装置一起来实现对变压器装置的保护作用。
3.3 过电流保护设计
过电流保护是变压器绕组过电流及差动保护和瓦斯保护的后备保护,所以必须进行装设,其设计时是需要按照变压器启动电流按照最大的负荷电流来进行整定,作为一种保护装置,其主要在各侧母线故障时能够有效的发挥作用。
3.3.1 低压变压器过电流保护设计
变压器低压侧一般采用三相式三卷变压器,高、中压侧的阻抗保护很可能对压侧短路起不到保护作用,不能满足作为相邻元件后备保护的要求,这时可以同时在其高、中压侧均装设复合电压闭锁过流保护及零序方向过电流保护与间隙保护,低压侧装设复合电压闭锁过流保护。
3.3.2 高压变压器的保护设计
过电流保护装置通常可以设置在变压器低压侧断路器和高压侧短路器上,这样可以有效的保证高压侧的过电流保护对低压侧母线规定的灵敏系数的实现。在这种情况下,一旦低压侧母线保护停运或是故障,则过电流保护装置则会成为低压侧母线的主保护和后备保护。但对于非金属性短路发生时,由于无法达到要求的灵敏度,而且整定也会延时,在这种情况下,则需要设置反时限过流保护,保护变压器具有良好的热稳定性。同时还需要在低压侧或是低压侧的中性线上进行零序电流保护的装设,动作电流设计不宜超过变压器额定电流的百分之二十五。
3.3.3 负序过电流保护设计
断路器在进行合闸时,其三相在合闸的时间上并不是一致的,是分开进行的,这样就会在电力系统起动时有较大的负序电流产生,负序电流主要是由于起动时大电流、过流过程导致的电流互感器不平衡及相邻设备相间短路故障所导致的,为了有效的防治这种情况珠发生,则需要利用延时来避开。这就需要在负序过电流保护设计时,要将其动作时间设置大于其相邻设备的速断保护动作时间与断路器的分闸时间之和,当作为相间短路后备保护时,动作时间也在大于相邻设备及本设备的相间后备保护动作时间。
4 结束语
总而言之,继电保护装置运行的可靠性,需要防止拒动和误动作,由于电力系统中各种电气设备都是由电气线路联系在一起的,任何一个设备出现故障都会对整个系统的运行带来影响,所以需要准确地对继电保护装置进行设置,并对其各项相关定值进行整定,确保其能够在故障发生的第一时间内准确动作,确保系统运行的安全,确保电厂能够正常、可靠的运行,为人们提供良好、稳定的电能供应。
参考文献:
关键词 电力变压器;继电保护
中图分类号:TM41文献标识码: A
前言
在电力系统的运行中,继电保护装置处于非常重要的地位,这就要求相关的企业和工作人员要加强对其工艺和技术的设计,保证其在电力系统运行中的作用。
一. 电力变压器不正常状态
变压器的不正常运行状态主要有:变压器外部相问短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压;负荷超过额定容量引起的过负荷;油箱漏油引起的油面降低或冷却系统故障引起的温度升高。此外,对大容量变压器,由于其额定工作时的磁通密度接近于铁芯的饱和磁通密度,在过电压或低频率等异常运行方式下,还会发生变压器的过励磁故障。这些不正常的运行状态会使绕组、铁芯和其他金属构件过热,威胁变压器绝缘。
二. 电力变压器继电保护装置配置原则
在电力系统运行中,当电力系统发生故障或异常工况时,继电保护装置应实现在最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。其配置原则如下:
(一).对由外部相间短路引起的变压器过电流,根据变压器容量和运行情况的不同以及对变压器灵敏度的要求不同,可采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流和单相式低电压起动的过电流保护或阻抗保护作为后备保护、带时限动作于跳闸。
(二).当在变压器油箱内部发生故障(包括轻微的匝间短路和绝缘破坏引起的经电弧电阻的接地短路)时,由于故障点电流和电弧的作用,将使变压器油及其它绝缘材料因局部受热而分解产生气体,它们将从油箱流向油枕的上部。当故障严重时,油会迅速膨胀并产生大量的气体,此时将有剧烈的气体夹杂着油流冲向油枕的上部。因此,变压器应安装瓦斯保护装置。
(三).对于6.3MV・A 及以上的常用工作变压器和并列运行的变压器,10MV・A 及以上厂备用变压器和单独运行的变压器,以及2MV・A 及以上用电流速断保护灵敏性不满足要求的变压器,应装设差动保护装置。对高压侧电压为330kV 及以上的变压器,可装设双重差动保护装置。
三 电力变压器继电保护装置设计方案
(一) 瓦斯保护
为反应变压器油箱内部各种短路故障和油面降低, 对于0.8MVA及以上的油浸式变压器均应装设瓦斯保护。瓦斯保护是变压器的主要保护, 它可以反映油箱内的一切故障。包括:油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单,但是它不能反映油箱外部电路(如引出在线)的故障,另外,瓦斯保护也易在一些外界因素的干扰下误动作, 所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。
(二) 差动保护设计
变压器差动保护动作电流设计原则是将变压器两侧的电流互感器二次侧按正常时的“环流接线”,当变压器正常运行时,差动继电器中的电流等于两侧电流互感器(CT)的二次电流之差,它近于0,差动继电器不动作,保护也不会动作。即在电流互感器二次回路端线且变压器处于最大符合时,差动保护不应动作。由于高性能计算机芯片的出现,在变压器1 套保护装置中包含主保护、各侧全部后备保护的2 套主变压器微机型保护装置已开发,并得到广泛应用。因此,为反应电力变压器引出线、套管及内部短路故障,对高压侧电压为330kV 及以上的变压器,可装设双重差动保护,达到反应变压器绕组和引出线的多相短路及绕组匝间短路的纵联差动保护或电流速断保护作为主保护,瞬时动作于断开各侧断路器的目的。双重差动保护装置中,CT 的二次绕组分配可以按下列方法进行设计:将第1 套保护电流回路接原差动保护CT 二次绕组,即接独立CT,旁代时需切换;第2 套保护接原后备保护CT 二次绕组,即接主变套管CT,旁代时不需切换。虽然旁代时第2 套保护对降压变压器的高、中压侧来说,其保护范围不包括独立CT 到变压器套管的引线,缩短了差动保护范围,但可以保障旁代时2 套保护都在运行。这样当变压器正常运行或外部故障时,差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之差接近于0(实际为由多种原因引起的不平衡电流,由于不平衡电流小)差动保护不动作,保护也不会动作。当变压器内部(包括变压器与电流互感器之间的引线)任何一点故障时,差动继电器中的电流等于两侧电流互感器的二次电流之和为故障点短路电流,大于继电器动作电流,继电器动作,跳变压器各侧断路器切除故障,同时发动作信号,起到保护作用。
(三)过电流保护设计
图一过电流保护示意图
如图一所示,为反应变压器外部故障而引起的变压器绕组过电流,以及在变压器内部故障时,作为差动保护和瓦斯保护的后备保护,变压器应装设过电流保护。过电流保护通常是指变压器启动电流按躲开最大负荷电流来整定的一种保护装置。它主要在其各侧母线故障时起作用,特别是中、低压侧母线的故障。主要分为以下3 种情况:
1.低压变压器过电流保护设计
变压器低压侧一般采用三相式三卷变压器,高、中压侧的阻抗保护很可能对压侧短路起不到保护作用,不能满足作为相邻元件后备保护的要求,这时可以同时在其高、中压侧均装设复合电压闭锁过流保护及零序方向过电流保护与间隙保护,低压侧装设复合电压闭锁过流保护。复合电压闭锁过流保护装置的电流元件应按大于变压器的额定电流整定,即
I=K1/K2×I0(1)
K1 为可靠系数,取1.2-1.3 ;K2 为返回系数,取0.85 ;I0 为变压器的额定电流。同时,为了正确反映各侧的不对称短路残压,此装置还应安装一套低电压锁闭元件。电压元件的动作电压应低于运行中可能出现的最低工作电压,如大容量电动机启动引起的电压降低等,其计算如下:
U=U0/K1×K2(2)
U0 为校验点故障时,电压继电器装设母线上的最大残压;K1 为可靠系数,取1.2-1.25 ;K2 为返回系数,取1.15-1.2。
2.高压变压器的保护设计
如果变压器高压侧的过电流保护对低压侧母线有规定的灵敏系数时,则在变压器低压侧断路器与高压侧短路器上可配置过电流保护装置,当低压侧母差保护校验停运或故障拒动及开关与TA间故障时,此装置成为低压侧母线的主保护及后备保护。但是,如果短路为非金属性的,经弧光短路时,阻抗保护可能灵敏度不足或整定延时长于2.0s。因此,最好在高压侧设一个保护变压器热稳定的反时限过流保护,其整定值应由变压器的热稳定要求决定。
3.对于负序过电流的保护设计
在负序保护作为信号发射使用的时候,因为断路在合闸的时候三相并非同时,在整个电力系统的起动过程中大电流以及过流过程引起电流互感器的不平衡以及相邻近设备发生相间短路故障时都会引起较大的负序电流,可用延时来躲过。因此,动作时间应大于相邻设备的速断保护动作时间与断路器的分闸时间之和。当负序保护作为相间短路保护的后备保护时,即投跳闸时,动作时间应大于相邻设备及本设备的相间后备保护的动作时间。
结束语
综上所述,做好电力运行中变电器继电保护装置的设计,保证电力系统安全正常高效的运行。促进我国电力事业的发展。
参考文献
[1]裴斌,吕勇. 探讨电力变压器的继电保护设计[J].城市建设理论研究,2014, (15).