继电保护技术论文范文

时间:2023-03-13 00:47:05

继电保护技术论文

继电保护技术论文范文第1篇

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有。在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。上世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍。对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国己建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

2、电力系统中继电保护的配置与应用

2.1继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

2.2继电保护装置的基本要求

1)选择性:当供电系统中发生故障时,继电保护除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。

2)灵敏性:保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。

3)速动性:是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定眭。

4)可靠性:保护装置如能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。

2.3保护装置的应用

继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:

①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。

②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。

③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。

④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。

随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。

3、继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并做好各仪表的运行记录。在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。

做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。定期对继电保护装置检修及没备查评:

①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;

②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;

③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;

④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;

⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;

⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;

⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。

根据每年对继电保护装置的定期查评,按情节将设备分为三类:经过运行检验,技术状况良好无缺陷,能保证安全、经济运行的设备为一类设备;设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷,但尚能安全运行,不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备,危及安全运行,出力降低,“三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。

随着电力系统的告诉发展和计算机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、网络化、—体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,提高供电可靠性。

参考文献:

[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验[J].科苑论坛.

[2]严兴畴.继电保护技术极其应用[J].科技资讯,2007.

论文关键词:电力系统继电保护技术

继电保护技术论文范文第2篇

【关键词】继电保护现状发展

1继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍,对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国已建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。

自50年代末,晶体管继电保护已在开始研究。60年代中到80年代中是晶体管继电保护蓬勃发展和广泛采用的时代。其中天津大学与南京电力自动化设备厂合作研究的500kV晶体管方向高频保护和南京电力自动化研究院研制的晶体管高频闭锁距离保护,运行于葛洲坝500kV线路上[2],结束了500kV线路保护完全依靠从国外进口的时代。

在此期间,从70年代中,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究。到80年代末集成电路保护已形成完整系列,逐渐取代晶体管保护。到90年代初集成电路保护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路保护时代。在这方面南京电力自动化研究院研制的集成电路工频变化量方向高频保护起了重要作用[3],天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频保护也在多条220kV和500kV线路上运行。

我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。华中理工大学、东南大学、华北电力学院、西安交通大学、天津大学、上海交通大学、重庆大学和南京电力自动化研究院都相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原华北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用[5],揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,东南大学和华中理工大学研制的发电机失磁保护、发电机保护和发电机?变压器组保护也相继于1989、1994年通过鉴定,投入运行。南京电力自动化研究院研制的微机线路保护装置也于1991年通过鉴定。天津大学与南京电力自动化设备厂合作研制的微机相电压补偿式方向高频保护,西安交通大学与许昌继电器厂合作研制的正序故障分量方向高频保护也相继于1993、1996年通过鉴定。至此,不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色,为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

2继电保护的未来发展

继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。

2.1计算机化

随着计算机硬件的迅猛发展,微机保护硬件也在不断发展。原华北电力学院研制的微机线路保护硬件已经历了3个发展阶段:从8位单CPU结构的微机保护问世,不到5年时间就发展到多CPU结构,后又发展到总线不出模块的大模块结构,性能大大提高,得到了广泛应用。华中理工大学研制的微机保护也是从8位CPU,发展到以工控机核心部分为基础的32位微机保护。

南京电力自动化研究院一开始就研制了16位CPU为基础的微机线路保护,已得到大面积推广,目前也在研究32位保护硬件系统。东南大学研制的微机主设备保护的硬件也经过了多次改进和提高。天津大学一开始即研制以16位多CPU为基础的微机线路保护,1988年即开始研究以32位数字信号处理器(DSP)为基础的保护、控制、测量一体化微机装置,目前已与珠海晋电自动化设备公司合作研制成一种功能齐全的32位大模块,一个模块就是一个小型计算机。采用32位微机芯片并非只着眼于精度,因为精度受A/D转换器分辨率的限制,超过16位时在转换速度和成本方面都是难以接受的;更重要的是32位微机芯片具有很高的集成度,很高的工作频率和计算速度,很大的寻址空间,丰富的指令系统和较多的输入输出口。CPU的寄存器、数据总线、地址总线都是32位的,具有存储器管理功能、存储器保护功能和任务转换功能,并将高速缓存(Cache)和浮点数部件都集成在CPU内。

电力系统对微机保护的要求不断提高,除了保护的基本功能外,还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间,快速的数据处理功能,强大的通信能力,与其它保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力,高级语言编程等。这就要求微机保护装置具有相当于一台PC机的功能。在计算机保护发展初期,曾设想过用一台小型计算机作成继电保护装置。由于当时小型机体积大、成本高、可靠性差,这个设想是不现实的。现在,同微机保护装置大小相似的工控机的功能、速度、存储容量大大超过了当年的小型机,因此,用成套工控机作成继电保护的时机已经成熟,这将是微机保护的发展方向之一。天津大学已研制成用同微机保护装置结构完全相同的一种工控机加以改造作成的继电保护装置。这种装置的优点有:(1)具有486PC机的全部功能,能满足对当前和未来微机保护的各种功能要求。(2)尺寸和结构与目前的微机保护装置相似,工艺精良、防震、防过热、防电磁干扰能力强,可运行于非常恶劣的工作环境,成本可接受。(3)采用STD总线或PC总线,硬件模块化,对于不同的保护可任意选用不同模块,配置灵活、容易扩展。

继电保护装置的微机化、计算机化是不可逆转的发展趋势。但对如何更好地满足电力系统要求,如何进一步提高继电保护的可靠性,如何取得更大的经济效益和社会效益,尚须进行具体深入的研究。\

2.2网络化

计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,使人类生产和社会生活的面貌发生了根本变化。它深刻影响着各个工业领域,也为各个工业领域提供了强有力的通信手段。到目前为止,除了差动保护和纵联保护外,所有继电保护装置都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。国外早已提出过系统保护的概念,这在当时主要指安全自动装置。因继电保护的作用不只限于切除故障元件和限制事故影响范围(这是首要任务),还要保证全系统的安全稳定运行。这就要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,确保系统的安全稳定运行。显然,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。这在当前的技术条件下是完全可能的。

对于一般的非系统保护,实现保护装置的计算机联网也有很大的好处。继电保护装置能够得到的系统故障信息愈多,则对故障性质、故障位置的判断和故障距离的检测愈准确。对自适应保护原理的研究已经过很长的时间,也取得了一定的成果,但要真正实现保护对系统运行方式和故障状态的自适应,必须获得更多的系统运行和故障信息,只有实现保护的计算机网络化,才能做到这一点。

对于某些保护装置实现计算机联网,也能提高保护的可靠性。天津大学1993年针对未来三峡水电站500kV超高压多回路母线提出了一种分布式母线保护的原理[6],初步研制成功了这种装置。其原理是将传统的集中式母线保护分散成若干个(与被保护母线的回路数相同)母线保护单元,分散装设在各回路保护屏上,各保护单元用计算机网络联接起来,每个保护单元只输入本回路的电流量,将其转换成数字量后,通过计算机网络传送给其它所有回路的保护单元,各保护单元根据本回路的电流量和从计算机网络上获得的其它所有回路的电流量,进行母线差动保护的计算,如果计算结果证明是母线内部故障则只跳开本回路断路器,将故障的母线隔离。在母线区外故障时,各保护单元都计算为外部故障均不动作。这种用计算机网络实现的分布式母线保护原理,比传统的集中式母线保护原理有较高的可靠性。因为如果一个保护单元受到干扰或计算错误而误动时,只能错误地跳开本回路,不会造成使母线整个被切除的恶性事故,这对于象三峡电站具有超高压母线的系统枢纽非常重要。

由上述可知,微机保护装置网络化可大大提高保护性能和可靠性,这是微机保护发展的必然趋势。

2.3保护、控制、测量、数据通信一体化

在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上就是一台高性能、多功能的计算机,是整个电力系统计算机网络上的一个智能终端。它可从网上获取电力系统运行和故障的任何信息和数据,也可将它所获得的被保护元件的任何信息和数据传送给网络控制中心或任一终端。因此,每个微机保护装置不但可完成继电保护功能,而且在无故障正常运行情况下还可完成测量、控制、数据通信功能,亦即实现保护、控制、测量、数据通信一体化。

目前,为了测量、保护和控制的需要,室外变电站的所有设备,如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆不但要大量投资,而且使二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置,就地安装在室外变电站的被保护设备旁,将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后,通过计算机网络送到主控室,则可免除大量的控制电缆。如果用光纤作为网络的传输介质,还可免除电磁干扰。现在光电流互感器(OTA)和光电压互感器(OTV)已在研究试验阶段,将来必然在电力系统中得到应用。在采用OTA和OTV的情况下,保护装置应放在距OTA和OTV最近的地方,亦即应放在被保护设备附近。OTA和OTV的光信号输入到此一体化装置中并转换成电信号后,一方面用作保护的计算判断;另一方面作为测量量,通过网络送到主控室。从主控室通过网络可将对被保护设备的操作控制命令送到此一体化装置,由此一体化装置执行断路器的操作。1992年天津大学提出了保护、控制、测量、通信一体化问题,并研制了以TMS320C25数字信号处理器(DSP)为基础的一个保护、控制、测量、数据通信一体化装置。

2.4智能化

近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用,在继电保护领域应用的研究也已开始[7]。神经网络是一种非线性映射的方法,很多难以列出方程式或难以求解的复杂的非线性问题,应用神经网络方法则可迎刃而解。例如在输电线两侧系统电势角度摆开情况下发生经过渡电阻的短路就是一非线性问题,距离保护很难正确作出故障位置的判别,从而造成误动或拒动;如果用神经网络方法,经过大量故障样本的训练,只要样本集中充分考虑了各种情况,则在发生任何故障时都可正确判别。其它如遗传算法、进化规划等也都有其独特的求解复杂问题的能力。将这些人工智能方法适当结合可使求解速度更快。天津大学从1996年起进行神经网络式继电保护的研究,已取得初步成果[8]。可以预见,人工智能技术在继电保护领域必会得到应用,以解决用常规方法难以解决的问题。

3结束语

建国以来,我国电力系统继电保护技术经历了4个时代。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

作者单位:天津市电力学会(天津300072)

参考文献

1王梅义.高压电网继电保护运行技术.北京:电力工业出版社,1981

2HeJiali,ZhangYuanhui,YangNianci.NewTypePowerLineCarrierRelayingSystemwith

DirectionalComparisonforEHVTransmissionLines.IEEETransactionsPAS-103,1984(2)

3沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983(1)

4葛耀中.数字计算机在继电保护中的应用.继电器,1978(3)

5杨奇逊.微型机继电保护基础.北京:水利电力出版社,1988

6HeJiali,Luoshanshan,WangGang,etal.ImplementationofaDigitalDistributedBus

Protection.IEEETransactionsonPowerDelivery,1997,12(4)

7吴斌,刘沛,陈德树.继电保护中的人工智能及其应用.电力系统自动化,1995(4)

继电保护技术论文范文第3篇

1.1继电保护自动化技术在电力系统中的应用

①继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种,即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式,提高系统保护母线的可靠性和有效性;差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,通过三相连接的方式实现;小电流接地过程中,在相间短路中设置系统母线保护,然后通过两相连接的方式实现。②继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。发电机是电力系统的重要组成部分,保证发动机的安全、稳定运行至关重要。继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面:一方面,重点保护,如果发电机定子绕组匝间发生短路故障,将会导致发电机的故障部位温度上升,破坏绝缘层,威胁发电机的安全运行,通过在定子绕组内安装匝间保护装置,能够有效的防止定子匝间短路故障的发生;如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值,通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护;通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合,能够形成纵联差动保护,实现对发电机的保护;另一方面,备用保护,过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象;过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护,防止发生短路破坏发电机;当发电机定子绕组发生低负荷问题时,继电保护装置能够自动切断电源,并发出相应的报警信号,实现对发电机的保护。③继电保护自动化技术在变压器保护中的应用。变压器是电力系统的重要组成部分之一,对电力系统的运行安全性和稳定性具有非常重要的作用。继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面:其一,短路保护,变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护,阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产生的保护作用,阻抗元件运行一段时间之后,会自动切断电源,以此实现对变压器的保护;过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时间元件中安装过电流继电保护装置,电流元件运行一段时间之后,会自动切断电源,进而实现对变压器的保护。其二,瓦斯保护,当变压器的油箱出现问题时,在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解,产生有害气体,通过采用瓦斯保护,当油箱出现上述故障时,能够自动的启动保护动作,将变压器电源切断,同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。其三,接地保护,对于不接地变压器保护,应该采取零序电压保护措施;对于直接接地变压器保护,应该采取零序电流保护。④继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂,接地方式也相对较多,因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地,当出现大电流接地时,应该立刻切断电源,防止接地故障对电力系统造成的破坏;当发生小电流型接地时,继电保护装置会发出报警信号,电力系统在一定时间内依然可以运行。针对不同的接地故障,应该根据故障状况采取相应的保护措施,具体状况如下所示:其一,零序功率,当电力系统发生接地故障时,零序功率的方向发生变化,零序电流波动相对较小,以此实现对电力接地故障的预测以及保护;其二,零序电流,当电力系统线路发生接地故障时,零序电流会迅速上升,继电保护动作非常敏感,能够及时的采取切断电源的保护措施,对电力系统进行保护;其三,零序电压,电力系统在正常运行时,并不会产生零序电压,如果电力系统发生接地故障,会导致零序电压的产生,继电保护装置能够及时的发出相应的报警信号,同时电网维护人员通过观察电压表数值能够判断系统是否发生接地故障,主要是因为当电力系统发生接地故障时,电压数值会降低。

1.2实例分析

文章以某电网为例,该电网于2010年应用了继电保护自动化技术,2011年4月23日,110kV变压器主变低压侧继电保护动作,1号主变101开关跳闸,2号主变119、131开关过流保护动作跳闸,重合闸动作,合成功,电网维护人员赶到事故现场,设备并无异常,维护人员通过查看跳闸过的线路,两条线路故障都能够合闸成功,但是却导致越级跳闸。通过对故障进行分析,发现为线路故障,开关拒动,处理方法表现为:把故障开关隔离,恢复供电,然后通知检修人员认真检查,查实状况后采取措施进行检修。

2继电保护自动化技术的未来发展趋势

继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面:其一,智能化,近年来,人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用,例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等,通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中,能够保证继电保护自动化系统正确判别故障,并具有智能化解决复杂问题的能力,进而实现继电保护的智能化;其二,网络化,计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用,通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中,利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起,创建继电保护装置网络,能够显著的提高继电保护的可靠性,因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势;其三,计算机化,随着计算机技术的快速发展,自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构,显著的提高了继电保护的性能以及响应速度,继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。

3结束语

总而言之,继电保护是电力系统的“哨兵”,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够实现对电力系统的实时监控,当电力系统发生故障时,能够及时、准确的确定故障部位,并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除,尽可能的降低故障造成的影响,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。

继电保护技术论文范文第4篇

1电力继电保护器的种类简述

在电力系统运行时,继电保护自动化机组会采集继电保护对象的故障信号,比较定值与采集信息,将其传输到逻辑模块中,逻辑模块在收到信息后,会对信息进行计算与分析,如果计算结果为1,信号就会传递到执行模块之中。

2继电保护自动化技术的简述

电力系统作为一个全面、综合工作的网络系统,需要专门的保护装置与专业的技术人员确保其安全工作,而继电保护的最基本职能就是在电力系统运行不够稳定或出现一些故障时实施有效的保护措施,将故障带来的损失降到最低,防止电力系统的进一步恶化。继电保护自动化技术在实施保护时主要表现在以下几个方面:

2.1当运行中的电力系统发生故障时,继电保护就会迅速的做出保护措施,将出现故障的零件或者设备与整个系统隔离,这样能够防止故障对其他设备或整个电力系统带来影响,避免故障的进一步扩散,将故障造成的损失降到最低。

2.2当故障已经发生时,继电保护装置就会迅速的发出报警信号,提醒工作人员及时的对设备进行修理。当故障发生较为严重时,我们要停止整个电力系统的工作,对其进行一次全面的检查,对于存在安全隐患的设备或零件尽快的更换,确保整个电力系统安全的运行,为客户提供高质量的电能。

2.3当设施设备和电力系统发生的故障比较严重时,已经威胁到电网的安全或者已经损坏了电力系统的安全设施设备时,继电保护的自动化装置就会发挥它的功能和作用,尽量减少损坏或者威胁的程度,尽量避免更大面积的灾害发生,继电保护的自动化装置,能够减弱电力系统被破坏的程度和损害电力系统给安全供电造成的影响。

3继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析

继电保护自动化技术的应用的过程中包括几个环节,即提出问题、分析问题、安装调试、投入运行、后续维护、检修技改,这几个环节是相互联系的,在应用继电保护自动化技术的过程中,必须要把握好以上几个环节的工作,将其有机结合起来,这样才能够保障技术应用的安全性,继电保护自动化及时在电力系统中的应用包括以下几个方面:

3.1在地接地保护中的应用

电力系统线路接地方式存在一定的差异,从类型上来看,电力系统能够分为小电流型接地与大电流型接地两种类型,前者只负责报警信号的,如果系统中的粗线出现故障,电力系统依然能够正常运行。大电流型接地在发生故障时,会将电源立即切断,这可以起到理想的保护作用。

3.2在变压器中的应用

变压器是电力系统的有机组成部分,直接影响着电力系统运行的安全性与稳定性,考虑到这一因素,必须要做好变压器的继电保护工作。这包括以下几个内容:第一、接地保护。对于直接接地的变压器,需要使用零序电流保护法,在接地两侧位置设置保护动作,对不接地变压器,使用零序电压保护措施即可。第二、瓦斯保护。在变压器油箱出现故障的情况下,绝缘材料与油会发生反应,生成有害气体,因此,瓦斯保护应该是重中之重,在设置好瓦斯保护后,如果油箱出现故障,就能够在第一时间启动保护动作,发出报警。第三、短路保护。短路保护有阻抗保护与过电流保护两个内容,阻抗保护是利用变压器中阻抗元件原理起到保护作用的方式,在阻抗元件经过一段时间的运行之后,会跳闸,就可以很好的保护变压器;过电流保护即电流元件经过一段时间的运行之后,也会切断电源,起到保护作用。

3.3在发电机中的应用

对于电力系统发电机的保护可以采用如下几种方式:第一、重点保护法。重点保护法应该着重降低发电机失磁故障发生率,为了达到这一目的,需要将中性点保护、电流保护、发电机相位保护结合起来,形成一种纵联差动模式。如果发电机电流超过标准,可以设置好接地保护装置,如果发电机定子绕组匝间发生短路,不仅会破坏绝缘层,也会导致发电机出现故障,为此,要在定子绕组中安装好保护装置,避免匝间出现短路故障。第二、备用保护法。如果定子绕组负荷偏低,保护装置就会将电源切断,报警,有时甚至会出现反时限问题,采用过过电保护法就能够有效降低此类故障的发生率。此外,在必要的情况下,还需要设置好过电压保护,避免发电机出现绝缘击穿问题。

4继电保护自动化技未来发展趋势

随着计算机技术、通信技术以及信息技术的快速发展,电力系统继电保护装置面临着新的发展趋势,继电保护装置计算机化将随着科学技术的发展向智能化,网络化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展,将会极大的程度提高继电保护装置及其技术的自动化水平,以促进电力系统更加的安全可靠的运行,真正实现安全高效的运行,为电力企业和国家创造更大的经济效益和社会效益。

4.1智能化趋势

人工智能网络的神经网络是运用一种非线性映射的方法,在很多难以列出方程式的复杂的非线性问题上利用神经网络的方法,解开这些线性问题十分简单,其中如遗法算法、模糊逻辑和进程规划等在求解复杂问题的能力上也都有其独特的方法。因此,将人工智能技术与继电保护相结合,在一定程度上能加快电力系统的计算速度;另外,人工智能技术在电力系统继电保护的自动化技术上发挥着重要作用,为继电保护技术中一些常规方法难以解决问题提出了确实可行的办法。

4.2计算机化趋势

继电保护装置的计算机化和微机化是电力系统发展的总趋势,在满足电力系统要求的前提下,企业应该在考虑经济效益与社会效益的同时,思考如何提高继电保护装置的计算机化和微机化,从而提高继电保护的可靠性。随着电力系统对继电保护的要求不断提高,除了基本的保护职能外,还需要对故障信息和数据的整理和存储。强大的通讯能力和快速的数据信息存储以及保护装置与其他控制装置和调度设备的信息需要数据信息和网络资源联网,这就要求继电保护装置不仅仅是保护还要具备计算机的功能。

5总结

综上所述,在社会日益进步的今天,我们只有充分利用科技的发展对继电保护自动化技术进行改革和创新,并结合实践,提高继电保护自动化技术在电力系统中的应用,以及电网运行的安全稳定性,从而为人们创建一个安全的用电环境,与此同时推进继电保护自动化技术逐步向着智能化、计算机化、网络化、一体化的方向发展。

继电保护技术论文范文第5篇

在将继电保护自动化技术应用到电力系统中之后,能够降低电压,同时增强电流,但会导致各项运行参数出现与实际参数不相符现象。继电保护自动化系统拥有自动切断电力系统线路的功能,以维护电力系统的正常运作。供电系统采用的监控技术是卫星定位,该技术的运用,有助于及时发现系统运行过程中存在的问题,同时借助电路的远程操控方式,分析产生故障的原因,并采取措施加以维护。继电保护装置具有很多特点,如操作简单、维护方便、参数自动分析对比等,能够给予供电系统有效的保护。在现代网络技术不断发展的同时,继电保护装置也处于不断更新还换代中。通过对网络技术的应用,继电保护装置的实用性不断增强,促使人力资源使用效率得以提高。

2电网系统中对继电保护自动化技术的具体运用分析

2.1继电保护自动化技术对线路的接地保护

对于电力系统自动化保护装置,从线路接地的不同设置上来说,有两种不同的方式。第一种是要保证电路出现问题时,第一时间将电源切断,从而保障电路整体的安全性,这种是在大电流情况下实施的保护措施,因此被称为大电流型接地保护电路。而另一种则是要保证在电路出现小问题时,及时发出预警信号,使相关人员能够尽快维修,这种电路主要针对小电流经过情况下实施的保护措施,也被成为小电流型接地保护电路。当电力系统电路粗线出现问题时,采取一定的措施,可以在短时间内,促使电路恢复正常运转。以下三种为比较常见的情形:(1)零序电压。在正常的电路系统中不存在零序电压情况,电力系统的三个电压属于对称关系,且每一个系统都相互独立。但当电路出现问题时,零序电压会在电路中出现,保护装置将在这种情况下,则会对系统发出预警信号,并自动完成电压降低工作,使得维修人员能够及时根据电压情况确定故障来源。(2)零序电流。电路出现问题时,零序电压的产生,会引发零序电流的升高。此时,保护装置会自动断开电源,最大限度的保护整个电路。(3)零序功率。零序电流的升高范围,随着故障的出现而保持相对稳定性,此时的零序功率会自动改变方向,这样就能够确保装置,有效预测整个电路的故障,并给予相应的保护。

2.2继电保护自动化技术对变压器的保护

变电器在电力系统中扮演着重要角色,其能够改善电力系统的运行状态,达到稳定运行的目的,同时强化电力系统的运行安全性,防止电力事故的发生。

2.3技术是影响变压器的关键性因素

(1)变压器接地保护。电压器的种类有两种,分别为接地和不接地。对于第一种可以通过零序电流对其进行保护。而第二种则通过零序电压进行保护。(2)变压器瓦斯保护。变压器在应用的过程中存在一定的危险性,尤其是绝缘材料、油料等易被分解的物质,在具体应用过程中一旦受到电弧影响,就会产生危害人体健康的气体。所以需要建立预警系统一旦油箱受到危害,产生毒气,就应立即断电,同时发出预警信号。(3)变压器短路保护。短路是变压器常见问题之一,在实际工作过程中,一旦出现短路现象,就会造成变压器工作停滞,进而影响整个电力系统。因此变压器应提前做好应对工作,采用电流继电器保护变压器不受短路的影响。在对变压器进行阻抗保护时,主要依靠阻抗元件的作用,在运转到达限制时间后,变压器就可以自动断电,避免发生短路现象。

3继电保护自动化技术对发电机的保护

发电机是电力系统中的重要组成部分,其不仅肩负着发电的责任,还影响着继电保护效果。第一,发电机备份保护。发动机的继电保护主要是通过切断电源的方式进行,一旦发动机定子绕负荷低于正常状态,系统就会自动断电,并发出预警信号。通过这种方式可以对发动机外部弊端予以有效解决,如短路问题。第二,发电机重点保护。失磁故障在发电机中较为常见,该种故障的出现一般可以通过重点保护的方式进行解决。具体来说,主要应用到的是接地装置和保护装置。接地装置用于解决接地电流出现的问题,而保护装置则主要用于解决短路方面的问题。必须认识到继电保护自动化技术在维护电网系统安全方面有着独特的优势,而通过包括定位技术在内的自动化技术在继电保护中的应用,并根据危险的具体级别采取相对应的处理措施,能够极大的提升供电的稳定性和安全性。

继电保护技术论文范文第6篇

【关键词】继电保护,运行,可靠性,技术措施

中图分类号:S157.4 文献标识码:A 文章编号:

一.前言

提高继电保护运行的可靠性的相关措施将会大大提高电网的运行效率并且减少电网运行的风险性。提高继电保护的技术水平和采取先进的继电保护措施将会使继电保护的日常验收、日常的管理以及其他各项相关工作都更加地快捷和高效。提高继电保护运行可靠性的技术和措施有其重要意义。

二.提高继电保护运行可靠性的技术措施

1.要把好继电保护的验收关

交接验收对于一个即将投入运行的发电厂或变电所是一次全面的“体检”,因此这项工作的好坏直接影响其今后的安全运行,继电保护交接更是如此。保护交接验收必须严格遵循如下工序:在继电保护调试完毕后,要严格自检、专业验收,然后提交验收单由工区组织的检修、运行、保护3个班组进行保护整组试验、断路器合跳试验合格。并确认拆动的接线、元件、标志、压板已恢复正常,现场文明卫生清洁干净之后,在验收单上签字。保护定值或二次回路变更时,进行整定值或保护回路与有关注意事项的核对,并在更改簿上记录保护装置变动内容、时间、更改负责人和运行班负责人签名。保护主设备的改造还必须进行试运行或试运行试验,如差动保护更换TA后,应作六角图试验,合格后方可投运。

2.搞好保护动作行为分析

保护动作跳闸后,严禁随即将掉牌信号复归,而是检查动作情况并判明原因,做好记录,在恢复送电前,才将所有掉牌信号全部复归,并尽快恢复电气设备运行,事后做好保护动作分析记录及运行分析记录。内容包括:岗位分析、专业分析及评价、结论等,凡属不正确动作的保护装置,及时组织现场检查和分析处理,找出原因,提出防患措施,避免重复性事故的发生。

3.提高继电运行的微机化和信息化水平

随着电子信息技术的不断发展和创新,微机保护在各个方面的科技含量也大大增加。目前,最新出现的工控机功能、速度以及存储容量等方面都大大优于原来的小型机。并且现在所使用的工控机的体积很小,仅仅类似于微机保护装置大小。所以,用成套的工控机做继电保护在技术上已经有了可操作性。这种情况下,继电保护在运行过程中的不可靠性将会显著降低。计算机网络技术在电力系统中的应用已经彻底颠覆了传统的继电保护运行的方法和状态,由于继电保护装置的作用是很单一的,主要是用来切除故障元件,但是它在保护电力系统的运行上还存在一定欠缺。为了保证每个保护单元都可以共享运行的数据和故障信息,以进一步提高保护的及时性和准确性,就必须将整个电力系统作为一个整体连接起来。要想实现这种连接应该通过计算机和网络技术的帮助,实现微机保护装置的网络和共享化。

4.加强继电保护运行的智能化程度

提高继电保护运行可靠性的一项重要措施是智能化,同时这也是一项重要的技术创新。人工智能化应用的领域已经越来越广泛,行业也不断得到拓展。很多先进的技术和理念也已经开始在电力系统中出现。诸如神经网络、进化规划、遗传算法、模糊逻辑等技术在电力系统中已经得到了应用,在继电保护领域应用的研究也正在进行并不断深化。人工智能技术的引进具有强大的优势。人工智能将会从很大程度上提高继电保护装置的稳定性能,并且还可以对继电保护装置原有的工作隐蔽性以及连续性等不可靠因素进行有效的控制。人工智能的显著优势是可以进行快速处理,并且具有极强的逻辑思维能力。实践表明,人工智能在在线评估中所发挥的作用是重要的,其明显优势是不可忽略的,并且具有一定的主导地位。人工智能在电力系统,尤其是在继电保护工作中的普及和应用将会给继电保护运行的可靠性带来极高的效率。

5.广泛使用性能极其优良的数字控制器件

性能优良的数字控制器件的使用将会大大提高继电保护的质量。CPLD和FPGA等器件在继电保护领域被广泛使用。CPLD是一种复杂可编程序逻辑器件,FPGA是一种现场可编程序门阵列,这两种器件在继电保护中都具有极其强大的优势,因为,CPLD和FPGA作为现代可编程序专用集成电路(ASCI),具有功能高度集成的特点,并且他们还会把多个微机系统的功能集中在同一块芯片上。这一类性能优良的数字控制器件的使用将会给电子系统设计带来极大变革,并且会展示出强大生命力。因为保护系统的高度集成、快速响应以及较高的可靠性的实现都离不开这一类控制器件。同时,这一类器件有效缩短了保护装置的研发周期,从很大程度上保证了继电保护运行的可靠性。

6. 要把好继电保护运行准确操作关

运行人员在学习了保护原理及二次图纸后,应核对并熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板情况;严格“两票”的执行,并履行保护安全措施票;每次保护投入、退出,要严格按设备调度范围的划分,征得调度同意。为保证每套保护投入退出的准确性,在变电站运行规程中应编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳断路器及压板使用说明。由于规定明确,执行严格,简化了运行值班人员保护查图时间,避免运行操作出差错。

三、变电站继电保护故障处理的常用方法

1.替换法

用运行良好的或者当前运行正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它们的好坏,可以快速地缩小故障查找范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用的方法,当一些微机保护故障,或者一些内部回路复杂的单元继电器,可以用附近备用或者暂时处于检修的插件、继电器而取代它。

2.短接法

将电路回路的某一段或者某一部分用短接线进行人为短接,借此来判断故障是否存在于短接线范围之内,如果不在,可以同样方法进行排查,不断缩小排查范围,以此来缩小故障范围。此方法主要在电磁锁失灵、电流回路开路、切换继电器不动作时使用,借此判断控制等转换开关的接点是否良好。

3. 直观法

处理一些无法用仪器进行逐点测试,或者某一插件在故障时没有备品进行更换,而又想及时将故障排除的情况下使用。10kV开关拒分或者拒合的故障处理,在操作命令下达后,观察到合闸接触器或者跳闸线圈能够动作,说明电气回路运转正常,故障存在于断路器操作机构内部。

4.逐项拆除法

将并联在一起的二次回路顺序解开,之后再按照线路顺序依次接回,一旦有故障出现,就表明故障存在于哪一路。再在这一回路内用同样的方法查找出更小的分支回路,直至找到电路故障点。此法主要用于排查直流电源,交流电源熔断器投入即熔断等电路故障。

对于直流接线故障,可以先通过拉路法,根据负荷的重要性,分别短时拉开直流屏所供直流负荷各回路,切断时间不得超过3秒钟,当切除某一回路故障消失,则说明故障就在该回路之内,再进一步运用拉路法,确定故障所在的支路。再将接地支路的电源端端分别拆开,直到排查到故障点。

四.结语

近年来,我国的国民经济不断发展,电力系统各在国民经济发展和社会发展中的作用也日益重要。并且伴随着新技术的出现,继电保护技术的发展也出现了崭新的发展前景。同时,我国电力系统的运行与发展也对继电保护的运行可靠性提出了新的更高要求。继电保护是电网安全和稳定运行的必要条件,担负的职责是极其重大的,相关单位应该及时提高继电保护运行可靠性的相关措施和技术,以保证电网的健康运行。

参考文献:

[1]胡安娜 继电保护运行的技术探讨 [期刊论文] 《科学与财富》 -2012年4期

[2]周晓 电力系统继电保护运行的可靠性研究 [期刊论文] 《城市建设理论研究(电子版)》 -2011年33期

[3]张坚俊 浅谈继电保护装置的可靠运行 [期刊论文] 《企业技术开发(下半月)》 -2011年2期

[4]王振平 提高继电保护运行可靠性的技术措施 [期刊论文] 《科技创业家》 -2012年13期

[5]库永恒 现场继电保护装置的技术缺陷及改造方案的研究 [学位论文]2007 - 郑州大学:电力系统及其自动化

[6]卢斌 安鹏 崔文超 王凯 提高继电保护运行可靠性的相关措施及技术 [期刊论文] 《信息系统工程》 -2011年11期

继电保护技术论文范文第7篇

关键词:继电保护;课程;教学模式

中图分类号:G642.3 文献标识码:A 文章编号:1002-4107(2013)01-0033-02

电力系统、计算机技术、电子技术与通信技术的飞速发展给电力系统继电保护不断注入了新的活力,提出新的要求。现代电力系统是高度数字化、信息化和自动化的超大区域网络结构,电力系统继电保护是对其安全稳定运行至关重要的一门技术[1]。21世纪继电保护的未来发展趋势是计算机化;网络化;保护、控制、测量、数据通信一体化;智能化[2]。以新疆农业大学(以下简称“我校”)为例,在现有教学模式基础上,本文探讨继电保护课程教学中提高学生实践与创新能力的方法,为将学生培养成具有实践能力、创新精神的人才而努力,为该课程的教学改革提供理论支持和智力保证。

一、电力系统继电保护课程的特点

我校“电力系统继电保护原理”课程理论教学36

学时,网络教学6学时,总计42学时,作为电气工程及自动化及农业电气化与自动化的专业必修课,设置在大四上学期初;“微机继电保护”课程共26学时,均为课堂理论教学学时,作为专业选修课安排在“电力系统继电保护原理”结束后的大四上学期末开设,目的是顺应现代电力系统高度数字化的趋势,让学生了解现代数字式继电保护硬软件的知识,内容涉及到原理、保护算法、硬软件设计方法等;“继电保护课程设计”为期一周,与“微机继电保护”同时安排在大四上学期期末,目的是培养学生综合运用所学的基础理论知识分析与解决电力系统中的实际问题的能力[3]。

二、继电保护课程教学存在的问题

为适应现代数字电力系统继电保护技术的新发展,目前我校继电保护的教学内容已加入“微机继电保护”,作为少学时内容与“电力系统继电保护”共同设置在大四上学期,同时开设的其它几门专业课使得学生大四上学期课程较为集中,学习任务量较大。此时学生即将面临毕业设计开题、复习考研或找工作,第一学期过高的学习任务和课程的相对集中对其学习效果有一定影响;在课程教学上,基本停留在传统模式:即利用板书或者多媒体课件形式,将继电保护原理及其实现方法按照教材的章节和顺序进行课堂讲授,这主要存在以下几个问题。

(一)重理论,轻实践,无法提高学生的实践能力与创新精神

对教师而言,继电保护原理单纯靠板书或多媒体课件较难讲透;对学生而言,继电保护内容比较抽象且实践性强,知识描述更需要形象化演示去理解,配合学生自主实践学习才会有好的效果。比如,“零序过电流保护原则上是按照躲开在下级线路出口处相间短路时出现的最大不平衡电流来整定”,若单纯由教师口头讲授原理,学生难以理解; “微机继电保护”课程主要分析现代数字式继电保护软硬件相关知识,内容涉及原理、保护算法、硬软件设计方法等。若单纯讲解微机继电保护算法,使学生难以消化,从而会削弱其学习的积极性。

(二)教学理念不够强,教学内容需要优化

继电保护课程组与“单片机技术”、“数字信号处

理”、“电力系统自动化”、“高低压电气设备”等课程有很多联系,但教学上往往孤立、脱节,缺乏全局梳理,使学生对继电保护完整系统缺乏全面认识。课堂上,教师若能将继电保护教学作为一个整体,以实例联系相关课程内容,紧跟行业发展前沿并且结合实践,教学效果会更好;此外,目前继电保护教科书内容繁多,与其他专业课程也有所重复,需要对课程内容进行整合优化。

(三) 学生自主选择力不强

学生对继电保护内容的兴趣点各有不同,部分学生未来并不从事继电保护工作,或考研方向与此关系不大。目前情况是,继电保护课程组教学课时相对较多,内容较为宽泛,对于上述内容部分学生显得索然无味,学生根据自己情况自主选择的能力不够强。为此,以学生为本,可以在课程形式上稍做一些调整。

三、教学模式的探索及实践

针对继电保护课程教学存在的问题,本文探讨了几种改进模式和方法,且部分已开始具体实施,取得了一定的教学效果。

(一)优化专业培养计划

将原本设置在大四上学期分开教学的“电力系统继电保护原理”和“微机继电保护”两门课整合为一门,设置在大三下学期。“继电保护课程设计”可设置在大四上半学期。这样设置有两方面考虑:内容上,减少学生学习任务量,突出重点,使教学有针对性。比如,可缩减“电力系统继电保护原理”教材中电磁型继电器、断路器等与“高低压电气设备”教材有所重复的内容,减少或者删除“微机继电保护”教材中与“微机原理与应用”、“单片机技术”“数字信号处理”等相关课程的重复内容;时间上,我校电气专业学生于大三至大四暑假期间设置了为期5周的发电厂生产实习,实习前对继电保护内容的理论学习,为生产实习期间学生对继电保护装置、电力系统设备等内容建立感性认识打下基础,从而提高学生的实践与创新能力。

(二)改进教学手段与教学方法

教师可采用多样化的教学手段和方法进行教学。以传统教学手段为辅,以现代化网络媒体、实验教学等方式为主。以提高学生学习的积极性及其实践创新能力为目的,建立学生对电力系统继电保护的整体概念,使学科前沿知识与教材内容相结合,课堂教学与实践教学相结合。

1.网络课程建设。利用学校现有网络平台,上传电子教案、视频,演示动画等资源,并建立一套自测系统,使学生可以主动借助网络课程平台观看和使用这些资源。教案、课件既可以作为学生的预习资源以及弥补疏漏的课后复习资料,也可以作为教师选择的教学资源库;视频资源以声、像集合的形式使学生直观了解继电保护的动作过程及原理;具有交互性的演示动画可以提高学生学习的趣味性,比如,利用FLASH将继电保护动作过程制作成SWF动画,或用Visual C++开发保护动作演示模块[4];自测系统可以使学生在正式考试前自我检测,弥补疏漏的知识点。利用网络交互平台有助于增强课后教师与学生之间的互动性,使教师及时了解学生遇到的问题并展开网上讨论,以提高学生对课程学习的主动性。因此,网络资源的建设需要教师有针对性地选择教学内容,或利用专业软件开发演示模块,并及时更新资源。目前,我校网络课程建设已取得初步成果。

2.实验平台建设。微机保护已成为当前继电保护的主要形式。华北电力大学、湖南大学等高校先后自主开发了微机型线路保护教学仿真实验装置。实验平台建设思路为面向实践平台的建设,使学生能够对本专业内容形成完整的知识链[5]。我校可采用引进设备或者利用现有教师队伍和资源对微机继电保护实验设备进行开发。目前,我校基于TMS320F28335+PC机的继电保护教学实验平台的研制正在进行。

实验平台可作为本专业教学科研平台,不仅方便用于学生实验、课程设计和毕业设计,也可以作为教师的科研平台。该平台能够使学生直观了解微机继电保护硬件结构,并且通过配置不同的软件模块实现不同原理、不同对象的继电保护功能;开设综合性实验和设计性选做实验,有利于提高学生的积极性及实验、设计能力,有助于开阔学生的视野、发挥创新能力。

3.课程设计内容优化,加强毕业论文设计。课程设计是培养学生的实践能力、创新能力和综合能力的重要环节[6],在传统设计内容基础上可以充分利用实验平台,先进行整定计算,后在平台上模拟故障时继电保护动作;建立以任务驱动,由教师引导、学生进行自主探究学习的框架。根据继电保护原理建立主题,比如,电流保护、距离保护、纵差保护等;也可以根据继电保护对象形成“主题”,比如,电力变压器保护、输电线路保护等。

课程设计可以在大三下学期上课期间布置下去,使学生带着问题学习,并结合大三暑假为期五周的“发电厂生产实习”,使课程设计更具针对性、实践性,从而激发学生的创新意识。此外,通过毕业论文的设计强化为工作打下基础。

4.完善评价体系。适应新的教学方法与手段,改进传统课程考核评价方式。继电保护理论课成绩应综合考勤、课堂表现、小组讨论、平时作业、网络自测、综合实验等教学环节进行考评。将平时成绩比例增大,有利于激发学生平时学习的积极性;课程设计可以对每个学生进行公开答辩及严格书面考核;毕业论文(设计)成绩评定标准应以提高学生的实践与创新能力为目的,综合文献综述、论文质量、创新能力、实验态度等因素进行考评。

本文以新疆农业大学电气工程专业、农业电气化专业为例,对继电保护课程的教学模式进行探索与实践,重点激发学生平时学习的主动性,使其能够掌握必要的工程技术、测试方法以及先进设备的研究方法。若能将每个环节都做好做实,师生就能在一整套良好有序的教学体系中受益,从而培养出适应智能电网时代、具有实践能力、创新精神的人才。

参考文献:

[1]何瑞文,陈少华.现代电力系统的继电保护课程教学改革与建设[J].电气电子教学学报,2004,(3).

[2]付乔.继电保护发展现状综述[J].攀枝花学院学报,2006,(2).

[3]李文武,袁兆强.继电保护课程组教学改革的探索[J].中国电力教育,2010,(12).

[4]曾煜晓.继电保护教学培训辅助软件系统的开发与设计[D].济南:山东大学,2008.

[5]李秀琴,李华.微机继电保护实验教学的改革[J].实验室研究与探索,2008,(4).

继电保护技术论文范文第8篇

关键词:电网;继电保护;整定管理

Abstract: With the development of electric power technology and the scale of the network’s rapid development and the popularization and application of microcomputer protection, setting calculation of relay protection work should also gradually increase. In order to promote the stable development of relay protection work, so as to ensure the safe and stable operation of power grids. According to relevant regulations, combined with the actual production and operation of power grid relay protection management in the existing problems, and puts forward some measures for improvement.

Key words: power system; relaying protection; setting management

中图分类号: 文献标识码: A文章编号:2095-2104(2012)01-0020-02

当前电网继电保护整定管理存在的问题

继电保护从业人员配置方面的问题

继电保护整定计算人员作为继电保护整定工作的具体实施者,其工作经验、专业技能及综合素质等都会对工作效率产生直接的影响。因此,我们对继电保护工作的管理首先应该从人员管理着手。继电保护人员的现状如下:第一,有些县级供电公司未能配备专职的继电保护整定计算人员,且从业人员的技术水平参差不齐,加之工作人员频繁变动,从而难以确保继电保护整定计算工作整体水平的持续发展;第二,整定计算原则以及整定计算过程中的问题。不同的整定计算人员所进行的整定计算过程是有区别的,在整定计算过程中因为所选择的整定原则和选用的技术参数都存在着个别的差异,最终会导致计算结果也不尽相同。

基础资料方面的问题

2.1.未能构建一套完整的设备缺陷归档管理机制。在保护专项检查以及保护装置验收中发现有些保护装置或二次回路总会存在一定的缺陷,例如现场的试验结果同装置所显示的跳闸矩阵控制字不一致,个别的回路功能不能正常运行甚至还会出线未接线的情况,另外,有些工作人员只通过口头形式传达资料信息,未曾整理书面资料建立存档。

2.2.在新建、改建、扩建工程中,工程管理单位不能按照规程规定按时给整定计算部门提供相关的资料,即便提供了也会时常出现误报、漏报的现象,这样,整定计算工作任务就不能按时、按计划开展完成,从而影响了继电保护定值计算的时效性,在一定程度上也影响到定值单的按时发放以及工程的按时投运,同样也给安全生产造成了一定的隐患。

2.3.没有及时更新二次设备资料档案,致使错、漏缺陷普遍存在。例如工程项目要进行更改却没有设计变更说明,改建或扩建工程的竣工资料不完整、所存的说明书以及图纸资料等不是当前的有效版本、在工程项目竣工移交资料环节方面未能进行有效的技术管理监督。

2.4.保护装置的更新换代或版本升级速度较快,过去一些老版本的保护装置不能与之衔接,这将严重束缚了继电保护人员在整定计算工作或保护装置调试中的创造性思维。

电网继电保护整定管理问题的改进措施

专业人员对工作熟悉程度的改进措施

根据电网结构、运行方式及继电保护装置的配置情况,编写并制定相关的继电保护运行管理规程;结合年度电网运行方式、保护配置、时限配置、整定计算原则,及时编制继电保护整定方案说明书,用于日常工作中继电保护整定计算人员的培训和整定计算工作核查。同时,也可用于调度员在日常工作中准确分析判断故障的理论参考依据;还可作为不同电网结构时期的保护整定计算文献资料,为今后整定计算人员特别是新上岗的保护工作人员日常开展工作提供理论性指导。

基础资料方面的改进措施

首先对整定计算资料的上报和所报资料的准确性以及资料的规范化进行相应的整合管理,制定出切实可行的业务流程及管理考核制度,使相关部门充分明确各自的职责,从而保证上报资料的正确性;同时也为整定计算人员能够如期实施开展工作提供相应的技术保证。其次,在保护定值执行过程中,特别是在继电保护年度检验及定期检验工作中,将已执行的保护定值通知单与现场进行严格核对,把检查中所发现的问题与缺陷及时回知到继电保护相关部门,以便于保护人员及时整改解决。

加强电网主保护的配置

在实际生产运行中,遇有特殊的运行方式,如因为设备损坏、人为或自然灾害等原因造成的电网大面积停电事故,会直接给社会和电网造成不可估量的严重后果。此时就要靠电网的主保护发挥积极的作用,利用电力系统继电保护及自动装置快速可靠的将故障点切除,使电网能够尽快恢复正常供电,保证电网安全稳定运行,使人们的工作生活尽快恢复正常。因此,从业人员对电网主保护的配置选型、整定计算、运行维护等工作要重点加强,达成共识,以利于继电保护及自动装置在电网运行中发挥更好的作用。

3.1.加强主保护通道形式的构建

光纤通道有着良好的抗干扰性能,且通道有着稳定可靠的传输质量,所以,近些年来被广泛地运用于继电保护当中。首先,光缆路由通道至少采用一路点对点路由;其次,积极运用载波机并以此来代替保护专用收发信机方式,在使用载波机的过程中应该采用相相耦合的方式;第三,为了确保保护装置不会受到错误的光纤通道接线的影响,所以建议对光线电流差动保护装置进行地址编码功能的增设,这样一来,即使保护装置不同,而在电网中却具有唯一性。

3.2.全线速动的主保护配置双重化

因为保护装置需要进行定期检查试验,而且时常会有故障发生,所以,为了保证电网能够安全、可靠、稳定的运行,务必要实现主线保护双重化:

第一,所设置的两套全线速动主保护要同时具有完整性与独立性;第二,两套主保护的电压回路、交流电流以及直流电源之间应该是相互独立的;第三,所设置的主保护能够随时切除全线路所发生的各种类型故障;第四,为了促进三相跳闸以及分相跳闸的实现,每套主保护应该设有独立选相功能;第五,所设立的两套全线速动主保护装置应该有其各自的远方信号传输设备;第六,断路器有两组跳闸线圈,因此每套主保护应该各自承担一组跳闸线圈的启动。

4.合理简化后备保护

1.取消零序Ⅰ、Ⅱ段的可行性

在正常情况下,零序Ⅰ段的保护范围可以达到全线的百分之七十至百分之八十左右。然而,如遇到系统方式发生改变,零序Ⅰ段的保护范围也会因此受到影响,很可能会极大的缩短,不仅无法达到70%,有时候甚至还达不到10%。但是,接点距离Ⅰ段可以有效控制保护范围在70%左右,基本上不会因系统方式变化而受到影响。同时,实测参数在整定计算中也尤为重要,没有实测数据,用设计参数进行理论计算得出的结果不是很精确,会直接影响到保护装置动作的快速性及灵敏性。但是,在实际工作中往往不尽人意,整定计算人员通常不能及时收集到实测参数;因为考虑到基建工程的按时投运不受影响,部分已投运的旧线路无实测数据等因素,只有利用设计参数进行预算,计算过程中需要通过调整可靠系数来防止零序保护的误动与拒动,然而可靠系数的取值较难把握,因此,计算得出的结果也不是很精确,会直接影响到零序保护的灵敏度。另外,就四段式的零序保护而言,对于220kv及以上电压等级线路的保护,零序I段可以用压板或控制字来直接投退,而大部分装置零序Ⅱ保护没有设置保护压板投退功能,所以只能靠整保护定值的取值来完成零序Ⅱ的投退。

对距离Ⅱ段的配合加以改善

依据整定计算的原则,距离Ⅱ段应该考虑本线路末端所发生金属短路故障有足够的灵敏度以及与相邻线路距离Ⅰ段保护的配合来进行整定,如果其与距离Ⅰ段无法进行有效配合则选取与相邻距离Ⅱ段保护配合整定。在当前每套全线速动保护及电网加强型主保护功能完整的情况下,带延时的相间保护与接地距离Ⅱ段无法与相邻线路距离Ⅰ段进行有效配合,应该采取与相邻线路的纵联保护相配合的措施,以此促使动作时间的整定配合能够进一步被简化,从而促进了整定计算配合条件的改善。

总之,不论是电网继电保护的配置同运行问题的分析还是整定计算的原则问题,均应该给予主保护的加强来进行后备保护基本原则配置与整定的简化,同时,还需促进继电保护标准化、规范化管理工作,从而推动工作效率的提高,最终以确保电网运行的安全性与稳定性。

【参考文献】

1. 陈寿连 浅谈电网继电保护整定管理[期刊论文]-中国新技术新产品2011(3)

2. 许小舟 电力系统继电保护仿真研究[期刊论文]-化学工程与装备2008(4)

3. 郑浩.刘凯继电保护现场作业安全控制管理的研究[期刊论文]-科技信息2009(36)

4. 梁修保.LIANG Xiu-bao 泵站继电保护设计方法[期刊论文]-排灌机械2005,23(1)

继电保护技术论文范文第9篇

关键词:输电线路;新型距离保护;研究

Abstract: in recent years, with the development of people's income level and the national economy, people's demand for power stability is more and more high, particularly in large capacity, modern EHV power system for relay protection action speed, selectivity, reliability and sensitivity is also more stringent requirements, in the power grid structure, need to use protection device, more perfect, computer distance protection is a kind of protection device for common, this paper mainly discusses the basic principle of distance protection, model characteristics and the actual application.

Keywords: transmission line distance protection; model; research

中图分类号:TM773 文献标识码:A文章编号:

随着国民经济的不断发展和人民收入水平的提升,对于电力的需求越来越大,在电网的扩大下,用户对于供电可靠性和供电质量的要求也越来越高,对于继电保护也提出比以往更高的要求,特别是现代的大容量、超高压电网对于继电保护的速动性、选择性、可靠性和灵敏性也有了更加严格的要求,用户也要求电力部门提供一种更加经济、安全、高质量和可靠的电能。因此,在中高压电网结构中,必须使用性能完善的保护装置,在这些保护装置中,微机型距离保护就是其中的代表,下面就针对输电线路新型距离保护的研究和应用进行详细的探讨。

1、距离保护的基本原理与实现特征

在运行方式多变、结构复杂的电力系统之中,一般需要使用性能完善的继电保护装置,这样才能对电力系统进行实时控制和检测,距离保护就是其中最为常用的形式。

距离保护反应着保护安装点与故障点之间的阻抗,距离保护能够根据阻抗大小确定动作的时间,其核心元件是阻抗继电器,阻抗继电器能够根据端子上的电压以及电流测量保护到短路点间的阻抗值来确定出故障点的实际方向,同时也可以根据阻抗值的实际大小计算出保护安装处和故障点间的实际距离。距离保护原理图详见表1.

图1距离保护原理图

假设继电保护装置装在线路MN的M侧,安装母线电压为Um,母线到被保护线路的电流是Im,在电流互感器和电压互感器变比是1的情况下,Um和Im就分别是接入继电器的电压和电流,如果线路中出现了短路故障,那么阻抗继电器的阻抗为Zm,

为了保证阻抗继电器的阻抗Zm是母线M侧到故障点之间的线路阻抗,那么,,在接地短路出现故障的情况下,,,就是带有零序电路补偿同名相电流,电流补偿系数K的计算方式为,其中分别是被保护线路的零序阻抗和正序阻抗。

假设阻抗继电器补偿电压的表达方式为:

其中,是整定电阻,整定电阻的整定阻抗角与被保护线路的阻抗角相等,

从图1中可以得知,是点的电压,如果线路的点出现短路故障,当,那么就是线路的正序阻抗。此时为整定阻抗末端电压,在整定阻抗的值确定之后,即可在保护安装处测量出整定阻抗末端电压值。

由于正向短路故障和反向短路故障时,目前的电压相位不会发生变化,因此,当反向短路故障发生短路障碍的情况下,工作电压与正向保护区的相位相同,这时,只要可以检测出工作电压相位的变化情况,就能够检测出线路短路故障的实际方向和阻抗值的大小。

其中,保护安装点与短路故障点距离的关系呈现出一种线性关系,具有时限特性,即距离保护,这种距离保护的应用范围十分广泛。

2、继电保护和微机型距离保护的发展和应用

继电保护技术是在材料科学、电力系统以及制造工艺发展基础上发展而来,最早发展于上世纪50年代,后来,相关专家学者对继电保护算法进行了深入的研究,这就为微机型距离保护的发展奠定了良好的基础。在上世纪80年代,微机型距离保护开始逐渐得到了发展,该种距离保护具有良好的分析、计算以及逻辑判断的能力,有着储存和记忆的功能,能够实现性能复杂的保护。该种保护方式还能够对自身的工作进行全面的自检,具有很高的可靠性。与此同时,微机型距离保护能够对同一硬件进行不同的保护,保护装置的制作也十分简便,除了基本的保护功能以外,微机型距离保护还能够实现时间顺序记录、故障录波、调度计算机通信、故障测距等一系列的功能,这对于事故分析、保护调试以及事故处理均有一定的意义。最近几年,我国的电力系统得到了飞速的发展,与此同时,微机保护也得到了十分广泛的使用,也成为了继电保护的主要使用形式之一。该种保护方式集齐网络通信技术和现代计算机技术于一体,能够对电网中各种设备进行控制和监测,实现了自动管理电网的目的。各类实践也证实,该种保护方式能够在一定程度上提高电网运行的可靠性、经济性和高效性,继而保护电网的供电质量,将现有的设备充分的利用起来,这就能够在一定程度上降低电网企业中人力、物力和财力的浪费,因此,微机型距离保护装置具有广泛的应用市场。目前,微机型距离保护装置也成为国内各个电力设备厂商研制的产品之一。加上人工神经网络的发展,进化规划、神经网络、遗传算法、模糊逻辑等技术已经在电力系统中得到了广泛的应用,相关的研究工作已经转为人工智能研究方式,人工神经网络、专家系统以及模糊控制理论也开始在继电保护装置中应用,这也为继电保护的发展提供了坚实的基础。

3、结语

目前,关于输电线路新型距离保护的研究已经十分的深入,各类技术也已经得到了迅速的发展,但是在实际应用的过程中还存在一些不足之处,相信通过电力部门的努力,新型距离保护将会在下一阶段得到进一步的完善。

参考文献:

[1]黄智勇.输电线路新型距离保护的研究与应用[期刊论文].沈阳工业大学学报,2005,03(12)

[2]焦在滨; 杨黎明; 宋国兵; 姚旭; 索南加乐.考虑频变参数补偿算法的长线距离保护[期刊论文].电力系统自动化,2013,01(25)

[3]宋国兵; 高淑萍; 蔡新雷; 张健康; 饶菁; 索南加乐.高压直流输电线路继电保护技术综述[期刊论文]. 电力系统自动化,2012,11(25)

继电保护技术论文范文第10篇

论文摘要:继电保护技术向 计算 机化、 网络 化、智能化、保护、控制、测量和数据通信—体化方向 发展 。并且电力作为当今社会的主要能源,对国民 经济 的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用,本文对继电保护发展现状、电力系统中继电保护的配置与应用、继电保护装置的维护作了详细的介绍。

电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。 现代 电力系统是—个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来, 电子 技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。

1、继电保护发展现状

电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个 历史 阶段。

建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造 工业 和继电保护技术队伍从无到有。在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。上世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍。对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。因而在60年代中我国己建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术 的发展奠定了坚实基础。

2、电力系统中继电保护的配置与应用

2.1继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。

2.2继电保护装置的基本要求

1)选择性:当供电系统中发生故障时,继电保护除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。

2)灵敏性:保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。

3)速动性:是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定眭。

4)可靠性:保护装置如能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。

2.3保护装置的应用

继电保护装置广泛应用于工厂 企业 高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:

①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。

②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。

③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。

④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。

随着继电保护技术的飞速 发展 ,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。

3、继电保护装置的维护

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并做好各仪表的运行记录。在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。

做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。定期对继电保护装置检修及没备查评:

①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;

②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;

③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;

④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;

⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;

⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;

⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。

根据每年对继电保护装置的定期查评,按情节将设备分为三类:经过运行检验,技术状况良好无缺陷,能保证安全、 经济 运行的设备为一类设备;设备基本完好、个别零件虽有一般缺陷,但尚能安全运行,不危及人身、设备安全为二类设备。有重大缺陷的设备,危及安全运行,出力降低,“三漏”情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理,严禁其存在隐患运行。对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐,有利于今后对其检修工作。

随着电力系统的告诉发展和 计算 机通信技术的进步,继电保护技术的发展向计算机化、 网络 化、—体化、智能化方向发展,这对继电保护工作者提出了新的挑战。只有对继电保护装置进行定期检查和维护,按时巡检其运行状况,及时发现故障并做好处理,保证系统无故障设备正常运行,提高供电可靠性。

参考 文献 :

[1]王翠平.继电保护装置的维护及试验[j].科苑 论坛 .

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