继电保护和故障检测（精选6篇）
继电保护和故障检测 第1篇
1.电力系统继电保护及故障检测的作用
电力系统继电保护及故障检测能够有效保证电力系统的安全运行, 一旦系统内部某个设备或元件出现故障时, 系统能够自动发出相关指令, 从而有效降低故障对电力系统的实际影响, 并能够实现系统内部资源的有效整合, 从而促进电力系统的快速恢复运行, 从而有效减少系统故障对社会生活产生的不便。电力系统继电保护及故障检测能够实现对电力系统运行情况的监测, 及时发现电网运行中的异常情况和故障问题, 进而对出现问题的故障区域和问题原因进行分析, 采取合理的解决措施对故障进行处理。一旦电力系统内部工作状态不稳定, 继电保护和故障检测能够在第一时间自动发出信号, 提醒值班人员电力系统出现异常, 以便故障问题能够得到第一时间的处理, 从而有效降低电力系统故障问题所导致的安全隐患。
从总体情况来看, 电力系统继电保护和故障检测在实际应用过程中具有良好的优势, 灵敏度高且可靠性较强, 若相关人员能够对此进行规范操作和利用, 那么继电保护及故障检测在电力系统的运行中发挥着重要的作用。
2.基于小电流接地系统的故障检测方法
2.1利用空间电磁场探测单相接地故障支路方法
若小电流接地系统出现单相接地故障时, 应当全面系统的对接地点的各个支路的零序电压和电流特点进行科学合理的分析, 针对其周围磁场分布的实际变化情况采取有效的措施, 从而对故障问题进行合理的解决。通过相关研究人员的实践探索, 我们可以通过空间电磁场探测接地故障点。
根据小电流接地系统稳态分析的基础和不考虑负载与线路间互感影响因素的条件下, 对配电线路周围的电磁场进行仿真接地点探测, 得出了三相电压和电流三相合成的电场和磁场与零序电压和零序电流分别产生的电场和磁场具有可替代性的结论, 并利用5次谐波电流电压的电场和磁场作为检测信号, 实现故障点的探测和定位。证实了利用空间电磁场探测故障支路和故障点方法的可行性。
2.2识别故障支路和故障接地相的方法
在电力系统的实际运行过程中, 若小电流接地系统出现故障, 并且故障类型类单相接地故障时, 电力系统会呈现出明显的暂停状态, 为故障检测的有序进行提供可靠的基础。通过小电流接地系统模型的有效建立, 能够对故障发生之前暂停状态的信号形成一定识别状态的波形和波段, 并且系统各支路的负荷电流的波形也出现一定形式的变化, 电力系统相关人员通过采取有效措施对故障信号的波段进行科学合理地分解, 促进故障支路与健全支路的有效对比, 从而对出现故障的支路和接地相进行有效地识别和判定, 进而采取有效措施对故障进行处理。相关研究人员的研究表明, 识别故障支路与故障接地相的方法在实际应用过程中, 应当对故障的实际情况进行有效地分析, 确保电力系统故障检测的稳定性和精准性, 进而促进电力系统故障得到科学合理地解决。
3.分析系统的继电保护与故障检测
3.1综合故障分析系统功能
电力系统运行中的故障分析系统是电力系统中的重要组成部分, 其分析的有效性对于电力系统的故障定位和故障解决具有重要的意义, 能够准确及时地将故障信息提供给调度人员, 促进系统恢复决策的及时性和快速性, 并且为电力系统的稳定运行提供大量的可靠信息, 实现电力系统故障分析功能的有效价值。电力系统故障分析系统具有综合性和多元化的功能, 通过对系统内部各项功能的有效应用, 能够对系统运行的相关数据进行可靠的记录, 从而为自动化监控系统提供可靠的数据支撑。电力系统能够将故障录波器的功能进行合理的应用, 实现机电保护与故障检测的有机协调, 促进电力系统各项设备之间的数据共享和传输, 从而满足不同乐行的系统运行的实际需求。综合故障分析系统的有效应用, 能够在一定程度上保证故障测算的准确性和可靠性, 促进系统数据的应用更加灵活。电力系统故障分析系统能够对多样化的故障信息进行集中化一体化的处理, 实现信息数据的共享。
3.2综合故障分析系统的继电保护与检测方法
从总体情况来看, 综合故障分析系统的继电保护与检测方法采取网络化的方式, 通过主站对电力系统的整体进行协调配置, 从而促进了数据之间的传播和共享, 并根据继电保护装置的实际反应情况采取行之有效的措施, 促进故障定位的准确性, 并保证故障原因分析的可靠性。在对自适应控制继电保护与故障检测方式进行应用时, 应当综合分析多种影响性因素, 从而适应电力系统的多样性变化, 提高电力系统运行的可靠性。人工神经网络继电保护与故障检测方法的有效应用, 对生物神经系统进行了系统的分析和研究, 进而采取的智能化技术, 因其自身对信息存储方式的独特性以及较好的自适应能力, 在电力系统的故障识别和距离定位方面发挥着重要的作用。
结语
电力系统继电保护和故障检测在电力系统的运行过程中发挥着重要的作用, 随着网络化的发展, 继电保护及故障检测应当结合时代特色, 充分汲取先进技术, 从而进行智能化网络化的发展, 以更好地促进电力系统的稳定运行。
参考文献
[1]陈岩, 段俊祥.电力系统继电保护技术的现状与发展[J].硅谷, 2010 (17) :167-169.
继电保护和故障检测 第2篇
关键词 电力系统；继电保护；故障检测
中图分类号 TM 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)121-0023-01
电力系统的继电保护是提高电力企业经济效益及保障电力系统安全运行的有效技术。计算机控制技术的发展及其在电力系统继电保护中的应用，使得电力系统的继电保护呈现网络化、智能化的特点。
1 电力系统继电保护装置任务及基本要求
1）继电保护装置任务。电力继电保护通常是通过运用电力系统元件在发生短路等异常情况时的电流、电压及功率等电气量的变化来形成继电保护动作。该装置的保护任务有以下几方面：首先当供电系统安全正常运行时，对设备的运行情况进行完整监视，可为电力值班人员提供电力运行的可靠数据。其次在供电系统出现故障时，该保护装置可迅速、自动且有选择地将故障部分切除，并保证电力非故障部分的正常运行。最后在供电系统出现异常工作状况时，电力系统继电保护装置可及时、准确发出警报信号以通知值班人员及时作出处理措施。
2）继电保护装置基本要求。电力继电保护装置其应具备灵敏性、选择性、可靠性与速动性。①灵敏性。继电保护装置其灵敏性同通常用灵敏系数衡量，若在其保护范围内，无论短路点位置及性质如何，继电保护装置都不会有拒绝动作出现。但若在其保护区外出现故障，其也不会产生错误动作。②选择性。在供电系统有故障发生时，继电保护装置应有选择的将故障部分进行切除。首先其会将距故障点最近的断路器断开，以此来保证电力系统其他非故障部分的正常运行。③可靠性。为确保继电保护装置其动作可靠，应确保其整定计算、原理及安装调试正确无误。同时，组成保护装置的各元件其质量应可靠、系统简化、运行维护也应得当，只有这样才能保障其可靠性。④速动性。继电保护装置应能够及时将短路故障切除。切除故障所需时间越短越能保证电流对电气设备损坏程度越轻，也会使得系统电压恢复的时间加快，给电气设备自启动创造了极为有利的条件，也提高了发电机其并列运行的稳定性。
2 电力系统继电保护故障检测方法
我国低压配电网最为普遍的小电流接地系统，其接地形式主要有高阻接地、经消弧线圈接地或不接地等。系统单相接地其故障发生频率较为频繁，为使因长时间运行而可能导致的两点及多点接地短路得到有效避免，需尽快找准故障点及故障支路。下面我们简单介绍两种接地选线方法。
1）小电流接地系统故障点的检测方法。若小电流接地系统出现单相接地故障，那么接地点的非故障支路、前向支路及后向支路其零序电流与零序电压都将呈现不同的特点，而使得相应线路周围的电场与磁场分布也将发生变化，为此，我们提出了运用五次谐波零序电场、磁场来探测接地点的方法。该方法具有具有两条支路，其中性点经电抗器接地系统图如图1所示。
2）接地选线小波分析法。若小电流接地系统出现单项接地故障，那么将会存在一个较为明显的暂态过程，特别是对于暂态接地的电容电流，该过程都将包含丰富的故障特征，但往往我们会忽视了这些特征。而小波理论则为故障选线提供了较为有利的条件。通过对小电流接地系统数字模型进行研究，仿真得到了故障发生前的几个周波暂态信号波形，而通过对接地故障产生时刻信号进行小波分解，得到一种基于小波能量方法接地的选线选相判据。该接地系统模型具体如图2所示。
在对一系列仿真结果进行分析可以得出：在发生接地故障时，虽不影响系统正常运行，但系统其每条支路负荷电流都在瞬时发生了波形畸变。运用小波对故障频率进行变换提取，可有效识别接地故障的特征。同时小波对非平稳信号灵敏。小波接地系统可仿真故障系统暂态电流及电压信号的波形，对信号进行小波分解，并以该尺度的小波能量作为选线的判据，可得到故障支路同健全支路间的差异，且其稳定性良好。该方法是直接提取负荷电流特征，不仅可得到故障支路，也能对接地线路与接地相进行直接判断，适用性极强。同以往选线方法不同，该方法不对当前的支路电气量和其他支路进行比较，只与故障支路或是健全支路的本身电流特征有关，所以将会日益实现。
图1 小电流接地系统模型
图2 小电流接地系统模型
参考文献
[1]梁慧.电力系统继电保护[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2009,09.
[2]顾毅华.电力系统继电保护技术的发展和前景[J].硅谷,2009,03.
[3]韩俊波,张秋波.电力系统继电保护技术[J].中国新技术新产品,2009,10.
作者简介
继电保护和故障检测 第3篇
一、电力系统继电保护及故障检测的作用
继电保护及故障检测的主要作用是保证电力系统的安全性, 如果电力系统中继电保护的设备和元件出现故障问题, 则此时继电保护装置能够体现出选择性、灵敏性、速动性和可靠性特征, 向存在故障的设备和元件最近的断路器发出切断指令, 确保故障能够被切断, 避免故障问题的扩散, 降低故障设备和元件对电力系统的破坏程度, 提高电力系统的安全性。继电保护装置及故障检测还能够针对电力系统中的保护设备和滤波设备等二次装置进行实时监控, 确保电力系统安全稳定运行。同时继电保护装置及故障检测还能够实现对电力系统异常情况的自动分析, 且具有快速性和准确性, 能够高效诊断出故障发生位置和故障性质。
电力系统中设备出现故障或处于异常工作状态时, 继电保护装置能够根据设备的运行维护标准和异常工作情况进行提示, 即通过发出报警信号的方式, 确保工作人员能够及时了解到电力系统中存在异常运行情况, 同时能够以最快的速度进行处理, 保证设备的安全性。如果设备出现故障时, 现场没有工作人员, 则继电保护装置能够直接针对系统进行处理, 如切断故障电气设备, 以确保电力系统的安全性和稳定性。
二、基于小电流接地系统的故障检测方法
(一) 空间电磁场探测单相接地故障支路方法
如果电力系统中小电流接地系统存在单相接地问题, 此时接地点的前向支路、后向支路等会出现不同的特征, 而且周围电场和磁场也会出现变化。技术人员采用小电流接地系统稳态分析, 能够针对正常支路和故障支路的5条配电线支路进行故障点探测试验, 然后根据探测结果, 获得正常支路参数、故障支路参数。故障参数就系统参数等, 随后针对该类参数进行稳态分析, 获得故障稳态条件下, 配电系统支路零序容性电流及零序容性功率的特征。如果非故障零序容性电流超前零序电压为π/2, 则零序容性功率为负。如果故障支路故障点前向零序容性电流超前零序电压为π/2, 则零序容性功率为负, 如果故障支路故障点后向零序容性电流超前零序电压为π/2, 则零序容性功率为正。
技术人员进行配电线路的电场和磁场分析, 需要不考虑负载和线路间的互感影响, 针对周边电磁场进行仿真接地点探测。电场信号和磁场信号分别进入放大器、滤波器和过零比较器等进行探测, 并汇总至比相器和示波器, 可以得出三相电压和电流三相合成的电场和磁场与零序电压和零序电流分别产生的电场和磁场, 能够可替代。技术人员可以利用五次谐波电流电压的电场和磁场进行检测, 即利用空间电磁场探测故障支路和故障点就有可靠性和可行性。
(二) 识别故障支路与故障接地相的方法
在电力系统中如果小电流接地系统存在单相接地故障, 则此时会出现多故障特征暂态情况。针对该种情况, 技术人员可以通过建立仿真模型, 获得故障发生前几个周波的暂态信号波形, 继而可以判断出支路符合电流出现波形瞬时畸变, 得出故障支路与健全支路的三相电流能量时谱, 从而实现获得故障后小波能量接地选线选相判据, 达到在系统还没有收到故障较大影响的情况下, 判断出故障支路和故障接地相。另外为了能够更进一步提高小电流接地选线和故障定位的准确性, 可以将小波变换与神经网络、模糊识别和专家系统等人工智能相结合, 将其应用到配电网系统故障检测中。
三、综合故障分析系统的功能
综合故障分析系统的主要作用是为电力系统工作人员快速提供简要的故障信息, 包含故障的准确位置、开关跳闸情况以及保护动作行为等, 以确保能够使工作人员以最高效率做出系统恢复决策, 同时该能够提供各个保护装置故障过程的详细信息、故障电压电流变化信息及故障分量对保护装置的影响等, 具有信息量详细且庞大的特征。
综合故障分析系统主要功能为能够针对就地站保护与故障录波器时钟同步, 同时为站内自动化监控系统提高重要数据, 针对数据进行智能化处理, 确保能够满足不同设备间数据传输的转换, 达到不同工作对象工作需求标准。综合故障分析系统能够有效提高测距准确性, 主要是利用双短故障测距进行计算, 且实现与MIS系统的数据接口和数据交换, 提高数据上网灵活性。此外综合故障分析系统还具有故障系统集中处理功能、故障信息共享功能和故障信息综合利用能力等。
四、综合故障分析系统的继电保护与故障检测方法
(一) 网络化继电保护与故障检测方法
继电保护装置是保证电力系统安全稳定运行的重要设备, 为了确保继电保护个主要设备的保护装置的可靠性, 可以采用网络化继电保护与故障检测, 即实施微机保护装置网络化, 实现对保护装置的差动和纵联串联保护。微机保护装置网络化主要是由主站进行统一协调和管理, 如提供数据通信与处理等支持, 同时还能够保护继电保护装置安装处的电气量, 判断出故障位置、故障参数、故障性质和故障原因等, 继而快速准确的切除故障元件, 提高电力系统和继电保护系统的安全性和可靠性。
(二) 自适应控制继电保护与故障检测方法
采用自适应控制保护系统, 主要是针对电力系统的运行方式变化和故障状态变化等进行检测, 同时可以根据实时变化状态自动改变保护性能, 确保能够适应电力系统各种转台变化, 提高输电线路距离保护、发电机保护、变压器保护等电力系统响应与继电保护系统的系能, 实现继电保护系统可靠性。
(三) 人工神经网络继电保护与故障检测方法
采用人工神经网络继电保护与故障检测, 主要是依据生物神经系统的神经网络、模糊逻辑、遗传算法等, 将其应用在电力系统继电保护中, 以期提高继电保护的作用。人工神经网络技术具有自组织、自学习、自适应等能力, 且还能够实现分布式信息存储和并行处理, 同时还能够明确判断出电力系统中发故障的方向, 判断出故障的类型, 同时检测出故障的距离, 实现对电力系统各个设备的保护。
(四) 变电站综合自动化继电保护与故障检测方法
变电站综合自动化继电保护与故障检测措施主要是将自动控制系统、计算机信息采集系统和处理、网络通信系统等多个技术综合在一起进行电力系统保护, 包含测量功能、信号功能、保护功能、控制功能、计费功能、继电保护功能、紧急控制功能、故障录波功能、RTU功能、维修状态信息处理功能等, 实现对电力系统的综合化管理。变电站综合自动化计算机系统能够替代工作人员实现对数字化变电站的监测, 包含监视、控制、操作、测量、记录和统计分析, 同时还能够实现对故障状态的监视, 针对故障问题及时发出报警信号, 且能够针对故障按照顺序进行记录。实现利用通信网络针对变电站整体协调问题和功能单一问题等进行处理, 将其分割成各个独立的装置, 同时满足资源共享、远方控制与信息共享等变电站集成自动化。
此外变电站集成自动化系统, 能够将间隔继电保护的控制、保护、数据处理等全部集成在多功能数字装置中, 采用光纤总线进行连接, 以确保满足间隔内部、间隔间、间隔同站级间的网络通信, 从而实现对整个继电保护系统的优化。
结语
综上所述, 电力系统的安全性和稳定性能够直接影响人们的正常通电, 因此电力企业需要加强机电保护与故障检测。为了提高继电保护与故障检测质量, 需要注重应用全新的故障检测方法, 并推动电力系统和继电保护系统向自动化、智能化、网络化等方向发展, 以提高电力系统的安全性和可靠性。
参考文献
[1]邹荫升.电力系统继电保护的故障分析及处理措施[A].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院.“决策论坛——区域发展与公共政策研究学术研讨会”论文集 (下) [C].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学经济管理学院, 2016:1.
[2]王悦研.电力系统继电保护与故障检测新方法研究[J].中小企业管理与科技 (下旬刊) , 2014 (9) :232.
继电保护和故障检测 第4篇
关键词：继电保护装置；评价；故障；维护措施
中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 24-0000-01
随着社会经济的不断发展，对电的需求量也不断增大，加上国际能源形势日趋紧张，电能成为最主要的利用能源之一，这也使电力的负荷呈高压趋势。另外，电能利用工具种类不断增多，造成电力系统传输压力也不断增大，导致电力系统通常在高压状态下运行，这给电力系统的安全正常运行带来重大隐患。为保证电力系统的正常运行，在电力运输设备中装有一个特殊的装置，即继电保护装置。继电保护装置对保证电力系统的安全和正常运行至关重要。
一、继电保护装置评价指标相关要求
作为保护电力系统正常运行的装置，继电保护装置必须达到基本的性能要求：（1）保护装置具有选择性功能；（2）保护装置能在保护范围内进行可靠动作，而不在保护范围内的或不需要保护动作的情况下不会产生误动[1]；（3）出现的故障时，保护装置能在最短时间内发生反应，并迅速断开故障元件，使故障设备损坏程度降到最低。
而要衡量继电保护装置的性能，则需要对继电保护装置进行评价。总结继电保护装置的评价指标，主要包括以下几点：
（一）状态评价
继电保护装置的组成元件一般都具有可修复性，保护装置的状态一般包括以下几种：（1）正常运行的状态，这是要求的最佳状态；（2）正常运作状态，这一状态的装置虽然存在一定的故障，仍可以继续动作。（3）检修状态，这是为保证继电保护装置正常运行而进行必要的检查工作；（4）错误运行状态，此时，保护装置处于停止运行状态，但仍进行运作。（5）维修状态，即在发生故障时，继电保护装置对其进行修理时的状态。（6）拒动状态，及该运行时却拒绝运动的状态。这些都是继电保护装置进行工作性能评价最基本的指标。
（二）可用率
可用率指的是在初始时间能够正常工作的状态下，继电保护装置能够正常工作的概率。可用率与可靠率不同，可靠率指的是在一定时间间隔内的概率，但可用率不要求有这个条件。
（三）正确运作率
正确运作率指的是继电保护装置在一定时间内，正常运作次数与总次数之间的比值。因此，正确运作率能够观测这一定时间内继电保护装置的运作情况以及变化趋势。除此之外，还能用于比较不同类型的装置[2]。
（四）可靠度
指的是在从记录时间开始，能够正常运行的组件在一定时间内无故障发生，而能进行正常运行的概率。注意在采取此项指标进行评价时，应记录好首次发生故障的时间，以避免造成指标偏差的情况。
（五）故障率
故障率即是故障的表达方式，这刚好与可靠率相反。指的是在一定实践内，保护装置发生故障情况的概率。
二、继电保护装置的故障维护措施
（一）做好继电保护的日常维护工作
在继电保护装置中，微机装置其重要的组成元件。对继电保护装置进行维护，其实主要就是对微机装置进行维护[3]。（1）加强抗电磁干扰防护：主要的目的是避免信号对微机的干扰作用。可使用电磁干扰防护装置保护微机装置，严格按照微机装置安装的相关要求进行安装。安装的电缆应有屏蔽防护层，并且屏蔽两端应接触到地面，以防止产生拒动现象。另外，还应优化微机装置，以提升其抗干扰的性能。（2）安装微机装置的接地设置。因为微机装置极易受到外部磁场电场的干扰，若在微机装置中安装接地设置，使其外壳能与地面相接触，能有效提高微机运行的环境[4]。（3）对微机装置的日常维护，这能有效降低运行错误的发生率。为使微机装置更好的启动自动保护功能，需设定好一些参数。除此之外，操作人员应凭密码进行操作，同时做好相关的信息记录工作。每个岗位合理设置人员，并保证继电保护装置的日常卫生。
（二）继电保护装置故障处理方式
继电保护装置的故障处理是一项技术性很强的工作。需要继电保护人员具备一定的理论基础和实践经验。总结继电保护装置的故障处理方法主要有：一是直接法，即对每个元件进行测试，直至发现故障并将其排除，此方法最为简单，但也比较耗费时间。比如，发现装置发生拒合现象时，可检测与之相接触的继电器。若检测发现设备无法运作，继电器有发黄现象，则说明此处的元件被烧坏，是发生故障的源头，对其进行维修。二是逐项检测法，即拆除出现故障且并联在一起的回路，然后逐项进行检测，最后又装回的方法。这种方法比较复杂，需要的时间也最长，但准确率很高。三是转换法，即使用相同的元件替换可能存在问题的元件，观察装置能否继续运行从而确定故障点的方法。这种方法简单易行，是最为常用的方法。若出现较为复杂的故障时，为免除拆卸装置的麻烦，可使用附近元件进行转换检测。但在使用该检测方法进行维修时，需保证所替换的元件是合格的，以免出现判断错误。
三、结束语
综上所述，继电保护装置是保证电力系统正常运行的重要辅助设备，应不断提高继电保护的技术。虽然在运行过程中难免发生故障，但只要对继电保护装置进行合理的评价，找到故障点，并采取有效的故障维护处理方法，就能有效提高处理故障的效率，从而保证电力系统的正常运行。
参考文献：
[1]许丽霞.继电保护的维护及故障处理[J].科协论坛：下半月，2011（09）：47-48.
[2]姜宁浩.浅析继电保护的装置评价和故障维护处理措施[J].科学与财富，2012（08）：69.
[3]李达.浅析继电保护的装置评价和故障维护处理措施[J].科技创业家，2012（19）：129.
继电保护和故障检测 第5篇
针对以上问题,本文提出了一种以扩展故障录波装置现有启动方式为基础,通过故障录波装置记录的动态信息的有效利用,来实现在线检测输电线路中保护装置内部故障的新方法。
1电网故障信息检测方法分析
1.1故障录波信息的动态特性
故障录波装置记录下的电力系统故障和振荡发生时的系统暂态过程中的各电参数波形和数据即为故障录波信息。通过对故障录波信息的分析,电力系统继电保护和自动装置中存在的问题和缺陷能够被及时的发现出来并给予解决。
在机电保护装置中,存在着两种不正确的动作,分别是拒动行为和误动行为。实际检修中,元件的误动发生概率发且不容易被发现。
电力系统在正常运行状态下,保护内部故障具有一定的隐蔽性,而故障录波装置可通过回放其自身所记录的动态信息,对故障期间保护装置内部的动态过程进行详细的展示;此外,故障录波装置还可以根据具体需要来对数据窗宽度进行调节,可将保护装置动作前后的信息完整的记录下来,从而使运行中的继电保护系统内部的动态特性真实全面的展现在人们面前。
1.2现有电网常规故障监测技术特点
当下,用于检测电网故障信息的技术手段主要针对的是一次设备。这些技术手段包括故障录波信息分析、以广域测量系统 (WAMS)为基础进行的异常数据检测、应用继电保护管理信息系统(RPMIS)来对故障进行识别等。
当前,我国采用的故障录波装置只会在故障或振荡等大扰动在电力系统中发生时才会启动录波,这根本无法使电力系统全时段检测的需求得到充分的满足;而在故障录波装置的内部,相应的用于判断保护装置内部故障的机制也没有形成。因此,在对保护装置内部故障进行检测时,仅仅依靠故障录波装置是无法圆满的完成检测工作的预期目标的。
WAMS的有效应用,能够实现对发电机功角、功率和母线电压相量和线路传输功率的变化的实时监测和记录,在电网中有扰动和振荡现象发生时也能及时的发现;RPMIS可通过监视、记录保护装置在外部故障发生时的反应过程,来识别保护装置中存在的故障。目前这些新技术都是作为辅助在现有的电力自动化系统中应用。
以上介绍的技术手段拥有的特点,是检测继电保护装置故障中是十分有力的技术支持。
2基于故障录波信息的继电保护内部故障检测
当电力系统发生故障和振荡现象时,整个电力系统会处在一种非正常运行的状态之中,而电力系统中的继电保护装置却可能因为对CT、连接电缆、端子、装置内部的前置变送器、滤波电路、 A/D转换模块及CPU、存储器等部分的测量中存在缺陷而导致误动行为和拒动行为的产生。当前技术条件下,保护装置的自检系统可及时发现一部分简单的硬件故障,如CT故障、A/D转换错误、 程序逻辑错误等。
但是,当其中一个或多个环节出现失效或存在的误差增大, 或装置的整定与算法和当前具体的运行方式不相适应是,就会导致保护装置内部存在的某些故障不易被发现。本文提出的基于故障录波信息的输电线路继电保护内部故障在线检测方法,应用原理为: 在电力系统正常运行的情况下,以保护装置的内部处理信息为研究对象,以不同的保护原理为依据,找出位于网络拓扑中不同位置的保护装置之间的某种确定性关系,并分析此关系来对保护装置中存在的内部故障进行检测。
3结束语
关于继电保护故障处理的原则和方法 第6篇
1 继电保护故障处理的原则
1.1 正确、冷静对待事故
火电厂发电机运行时, 对保护装置的连接片应根据运行方式的要求投、退。投、退时要两人同时进行, 仔细辨别清楚, 才能操作。对于跳闸回路的连接片, 在对应开关运行时的投入, 要先用直流电压表测量连接片两端无直流电压才能投入。电气运行人员对电机保护装置中的数据应定期检查, 检查时应两人进行, 且不得修改和消除内部数据。
1.2 利用信号判明故障点
在现场的光子牌信号、微机事件记录、故障录波器的录播图形、装置的灯光显示信号、保护掉牌信号等式继电保护事故处理的重要依据, 要认真分析, 去伪存真。根据有用的信息作出正确判断是解决问题的关键。
一旦判明故障点出现在二次回路上, 要尽量维持原状, 做好记录, 待作出必要的分析并制定出事故处理计划后再开展工作, 以免由于原始状况的破坏给事故处理带来不必要的麻烦。
1.3 人为事故的紧急处理
有一个值得重视的问题是正确对待人为事故。如果按照现场的信号指示没有找到故障的原因, 或者断路器跳闸后没有信号指示, 在这种情况下的事故处理比较困难, 是人为的事故呢, 还是设备的事故呢?必须首先弄清楚。在现场有些工作环境, 由于工作人员重视程度不够、或措施不得力, 容易发生误碰等人为事故。一旦发生了人为的事故, 必须如实地反应, 以便分析, 同时要引以为戒防止此类似事件的再次发生。
2 小电流接地系统故障处理
小电流接地系统发生单相接地故障时, 流过故障点的电流不大, 但允许系统带着单相接地故障点继续运行, 一般可以允许运行两小时。在这段时间内, 变电站值班员必须要去找出故障线路, 转移负荷, 将故障线路停下来。小电流系统一条线路发生单相接地, 虽然线路中零序电流非常小, 断线信号继电器也不会动作, 线路仍可以继续运行, 但是, 在处理过程中另一线路异名相发生不同点接地故障时, 每条故障线都流过大小相等方向相反的零序电流, 而且该零序电流数值就非常可观, 线路保护必须动作跳闸, 可是断线闭锁信号继电器因有零序电流亦动作, 将保护闭锁而不能跳闸, 这是线路保护没有跳开断路器的原因。
处理措施是:对于线路保护 (纵差保护除外) , 若采用电流互感器二次断线闭锁, 采用线路两组电流互感器的零序电流构成与门, I0是线路保护用电流互感器零序地阿牛, 而I'0是线路非本保护的电流互感器零序电流。条件是线路保护要有两组电流互感器。这种动作原理的交流电流断线闭锁装置才真正解决问题。
3 6kV电动机启动时零序保护误动作
发电厂的6kV电动机在启动过程中存在有零序保护误动作的现象, 其中误动问题比较突出的有引风机、送风机、磨煤机、一次风机、给水泵等电动机的零序保护。故障的检查过程如下。
3.1 对称短路时T A的二次负载。
当一次系统发生对称短路时, TA二次侧的三相电流也是对称的, 这时
其中ZLU、ZLv、ZLw为二次各相负载, ZL为零序保护阻抗各相TA二次阻抗分别为, 若T A二次的各相负载或阻抗相等, 即ZLU=ZLv=ZLw=ZL, 则上述各式写成普通表达式Z2=ZC+ZL。
3.2 相间短路时T A的二次负载
设一次系统发生UV相间短路, 则三相TA的二次侧也不对称, 这时, 两相TA二次阻抗分别为, 若TA二次的各相负载阻抗相等, 即ZLu=ZLv=ZL, 则上述各式写成普通的表达式Z2=ZC+ZL。
3.3 单相接地短路时的二次负载
设U相发生接地短路, 三相TA的二次只有单相电流, 这时相TA二次阻抗为, 若TA的二次的各相负载阻抗相等, 则上式可以写为普通表达式Z2=2ZC+ZL+ZL0。由此可见当单相短路时, TA的二次负载阻抗为最大。因此, TA负载能的确定应满足单相短路时的要求为依据。
故障的处理: (1) 在电动机侧另装一组零序TA:在电动机侧另装一组零序TA, 即可解决零序保护启动过程中误动的问题。 (2) 更换TA:更换TA, 改选具有两组二次绕组的TA, 用于保护的一组应满足在短路情况下二次电流的误差小于10%的要求。 (3) 零序保护加装连接片:零序保护加装连接片, 在启动过程中暂时将另需保护退出运行, 等启动完毕再投入。
4 500kV线路CVT小开关误动跳闸
跳闸原因分析:CVT二次回路小开关自动跳闸的原因有两个, 一是CVT二次回路的问题, 绝缘不好或过载都能造成小开关过流跳闸;二是小开关本身的问题, 过流定值太小或机构出问题。应首先检查CVT的二次回路。用兆欧表检查CVT二次U、V、W三相对地及三相之间的绝缘均良好, 外额定电压实测CVT二次回路负载电流很小, 在mA级水平。因此排除了CVT二次回路的问题。实测小开关动作电流近百安培, 可以肯定小开关跳闸的原因不是由于过流定值太低而造成的。经过对小开关震击试验, 发现小开关在受到一定程度振动 (包括强度与次数) 后就会脱扣跳闸, 说明小开关的机构有问题, 已经不能在继续使用。
采取的措施: (1) 更换小开关:跳闸的小开关一般存在三方面的问题:首先是过流定值选配太大, 小开关已经起不到保护CVT二次回路的作用;其次是小开关的机构制造工艺太差;第三是采用三相联动机构的小开关不合适。 (2) 取消小开关主触点上所并联的电容器:小开关更换为单相式的产品后, 原来所并联电容器的作用已经消失。
5 结语
电力系统继电保护在电网的安全稳定运行中发挥着重要作用, 在火力发电厂中继电保护装置在安装验收时, 要求对继电器进行全面检查试验, 以保证继电器投入运行后的性能和质量满足要求。继电器在现场运行后应定期进行检查试验, 这样才能保证继电保护装置的正确工作。
参考文献
[1]陶苏东, 荀堂生, 张盛智.电气设备及系统[M].北京:中国电力出版社, 2006.
