继电保护实训报告范文第1篇
随着新型继电保护装置,特别是微机保护的推广应用,对测试技术有了更高的要求,涉及计算机自动测试等先进技术的继电保护微机型试验装置已成为不可缺少的专用设备。为此,电力部已颁发了“继电保护微机型试验装置技术条件”,使选择试验装置有了依据。有的省电力试验研究所对进口和国产继电保护试验装置进行了测试,并公布了各种试验装置的对比结果。本文从智能电子仪器的原理和继电保护试验校验要求的综合角度,简述目前国内外继电保护微机型试验装置的技术性能及检验方法。
2 试验装置的电子线路结构特性
微机型试验装置是由人机对话设定输入电流、电压的参数,由程序控制信号源指导电子线路、D/A转换、功率放大,输出具有一定功率的三相电流、电压送给继电保护装置,同时接受继电保护装置的反馈信息,作出系列响应,予以记录,以达到自动测试结果,并将结果以文字、图表打印报告。
2.1 人机对话
国产的试验装置具有汉字菜单,进入各种专用试验程序,程序界面友好,并有帮助菜单。进口试验装置则为英文界面。
2.2 参数设定
通过屏幕画面直接输入或修改参数,一般试验装置在出厂前必须调整好,使得输出的电流、电压信号就是设定的数值。由于试验装置在自动测试过程中(如二分法渐近)都是电流、电压突变,一般没有用仪表监测。在日后的试验中,不论装置工况如何,就认定设定值就是输出值。这里就存在一个大问题,一旦负载阻抗较大,输出波形削顶或产生自激振荡或功放回路参数有了变化,使输出值和设定值有误差,就会造成继电保护误整定。现将国内外装置中解决这些问题的几种办法分述如下。
(1) 瑞典OMICRON CMC156采用A/D测量自动反馈修正。它的优点是当功放级尚未饱和时能提高精度。如负荷阻抗较大,功放级饱和后,自动反馈修正的误差反而会变大,但试验装置在误差超标时能在计算机屏幕上告警。
(2) 江西华东电力仪器厂JJC1H采用专有的失真判别措施,相当于用电路比较信号源和输出是否一致的办法。若输出电流、电压的有效值与计算机设定值误差超过3%时,就发出音响告警,超过5%时延时关机,并指示误差相别,避免错误整定。JJC111试验装置设有电流、电压回路的开路、短路保护,失真判别措施还加强了电流、电压电源的开路、短路保护。这是国内其它试验装置所不具有的。
2.3 程序控制信号源
目前大多数的试验装置都是由数据通讯线将微机中已计算的瞬时值数据传往D/A,产生信号源,有的是逐点传送,有的是批处理传送,这对试验波形每周分隔的点数有很大关系。
北京威特MRT02B、广东昂立的3100D据悉基波每周只有40个点,幅频特性很差,谐波叠加和变频试验只是定性地,而非定量地进行测量,在这两个项目中输出的试验值与计算机整定值有误差。
江西华东电力仪器厂JJC1H试验装置为无变压器输出,基波每周点为180点,幅频特性大为提高。在叠加
2、
3、
5、7次谐波时,其谐波输出值和计算机设定值的误差不超过3%。从计算机逐点传送、通讯握手所需机时考虑,每周180点也已到了极限,否则要增加硬件存储器,实行批处理传送。但逐点传送也有它的好处,能仿真输出长过程的故障信号。
国外试验装置都保证任何频率下海周的点数有256点,送出的波形十分光滑,幅频特性很好。在20次谐波时,其和计算机设定值的误差均在3%以下,因而做单频率的试验时,效果特好。由于采用批处理传送需要前置存储器,而前置存储器容量有限,在故障仿真时,仿真信息的长度就有限制。国外试验装置容量偏小,增加容量需要增设功率放大器,增加体积重量,选择时要考虑应用场所。
2.4 数模变换D/A
数模变换一般都采用12位或以上。在阻抗元件试验中,电压信号可能降得很低,这时信号源的D/A的有效位数就减少,影响波形的台阶数。如考虑叠加谐波的幅值裕度,一般相电压取80V是适宜的。零序电压3Uo一般应设计为100V。
2.5 功率放大级
目前有两种设计。一种是经变压器输出,好处是通过变压器进行阻抗匹配,充分发挥功放管的容量,缺点是不能传送非周期分量,暂态响应和幅频特性都不好;另一种是无变压器输出,暂态响应好,且高电压、大电流功放管的价格低。使用无变压器输出已是目前的趋势。功放级设计有很多的关键技术,与制造厂家硬件投入有关。对试验装置而言,电压级的功放一般都能满足,而电流级功放容量要求最大,功放级的功放管参数选得高低不同,厂家提供容量的表达是不同的,下面只比较电流功放级的容量。
(1) 江西华东电力仪器厂JJC1H参数为:最大输出功率300VA/相,电流30A/相时,输出到负载上的不失真电压为10V。当环境温度20℃时,30A电流允许持续5min,这个指标目前在国内外都是很高的。电流10A/相时,输出到负载上的不失真电压为15V,此时允许长期工作。在现场用JJC1H校验故障录波器的电流时,可同时串24个CT,而同样条件下昂立3100D试验装置只能串6个CT,可见前者带载能力较大。
(2) 瑞典CMC1
56、OMICRON、CMA156带功放装置后的参数,经江苏省电力试验研究所测定:最大输出功率为150VA/相,电流0~15A/相时,输出到负载上不失真的电压都为10V;电流20A/相时,输出到负载上允许的电压为6.25V;电流30A/相时,输出到负载上的允许电压只为3.85V;电流50A/相时,输出到负载上的允许电压只为1.413V。当环境温度20℃、50A/1.4V时允许8min。必须注意,当电流超过15A时,功放级的限制是由于热负荷的原因,在30A时输出功率也只有115VA,可见带载能力也很小。
(3) 新加坡VENUS330和FREJA300输出不失真电压只能达到3.8~3.5V,输出带载能力很低。
(4) 北京威特MRT02B和广州昂立3100D参数为:输出电流范围0~30A/相,长期允许工作电流10A/相以下。当输出电流大于10A/相时,试验时间不宜超过10s,说明功放级的热容量不足。
2.6 自动加载测试
根据继电保护测试项目的要求,试验装置能按设定程序输出电流、电压,自动寻找动作边界。如差动继电器助磁特性试验需要同时输出工频电流和直流电流,并自动按二分法渐近寻找动作边界。如直流助磁电流选择20A,交流动作电流将接近30A,因而大电流下的允许持续时间是不宜太短的。有的装置在上述工况下测试会发生中途超温停机,使自动寻找边界过程不能完成。
2.7 继电保护的反馈信息
继电保护反馈信息有多种,如空接点、电位式、脉冲式,还有正、负极性之分。早期的试验装置智能判别很差,需要用改变硬件开关位置来约定反馈信息的处理,操作不便。目前,国内大多数装置也同国外装置一样,已做到自动智能判别,十分方便。选择试验装置时,同样要注意这个特点。
2.8 试验数据处理
距离保护动作区试验是通过自动二分法渐近寻找动作边界,得到一系列测试结果,并在屏幕上绘制这些测试点。目前有很多试验装置不能用智能拟合的办法来绘制动作区曲线,也得不到实测的动作阻抗,因而表达不出实测的阻抗和整定值有多少误差。江西华东电力仪器厂JJC1H微机继电保护测试仪开发了这些软件:包括阻抗元件动作区曲线、精工电流曲线、差动保护的助磁特性曲线等的智能拟合程序,尤其是试验叠加谐波对阻抗元件动作区的影响时,该程序能描绘非圆曲线的动作区,并形成一页完整的试验报告(见图
1、图2) 图1 谐波对阻抗继电器动作区的影响
图2 差动继电器比率制动特性
3 如何在实验室测试试验装置的性能
在实验室测试,往往没有复杂的继电保护,但有较多的仪表和测试装置。
3.1 幅频特性测试
较为简单的方法是用双线示波器观测。令试验装置在叠加谐波状态,其中一相送工频电压U1,另一相送高频电压Un,计算机设定它们幅值相等,即U1=Un。如果幅频特性很好,在示波器上这两个不同频率的波形应有相同的高度。国外装置在高频频率为1000Hz时,两个波形的幅值是一样高,从高频波形看曲线依然光滑,说明信号源波形每周的点数是很多的。由于没有阻容平滑,幅频特性很好。江西华东电力仪器厂JJC1H试验装置每周点数为180点,在高频频率为350Hz以下时,两个波形的幅值是一样高。北京威特MRT02B试验装置,由于每周点数只40点,采用了较大的阻容平滑措施,因而幅频特性很差,在5次谐波时,其幅值对计算机设定值的误差都已达到了50%以上。
3.2 线性和精度测量
继电保护试验主要保证50Hz下的线性和精度,这可用一般的电流、电压表对其进行校验。对电流精度的校验,应让试验装置从大电流往下逐点试验,有利于那些热容量不足的装置避免过热。由于D/A的位数有限,要注意小电压时的精度,对电流只需校核0.2~30A范围。OMICRONCMC156由于采用A/D反馈自动修正精度,故精度和线性均很好。欠缺的是输出容量较小,往往在小电压和小电流时,试验装置由于D/A的位数少,失真度会偏大。这一点对微机保护影响不大,由于在小电压和小电流时,其微机保护的AD采样的位数也减少,读入的精度也降低,输出波形的台阶化对测距的影响还不少。
国内试验装置在工频时的精度一般都很好,但在小电压下的精度要差些,原因是A/D位数减少。
3.3 带载能力
用示波器配合负载电阻测量试验装置在输出波形不失真下的带载能力时,必需同时指出送多大电流和其输出波形不失真的的最大电压。带载能力测试是重要环节,要求可调的负载电阻阻值在1Ω以下,通流能力在30A。一般不易找到合适的可调电阻器,可用几个电抗变压器串联来代替,测量的结果如表1。当通30A时,江西JJC1H输出不失真电压为10~11V,新加坡VENUS330输出不失真电压为3.8V,显然前者带载能力要大得多。
3.4 叠加谐波能力
用谐波仪测试试验装置叠加谐波的能力同时可考核精度和幅频特性。国外装置由于幅频特性好,其谐波合成都很好。江西JJC1H其谐波合成效果也好,送台阶波时,它的响应也很快。
对无变压器输出的试验装置,可用示波器观测试验装置输出方波和台阶波的能力。
3.5 差动继电器的助磁特性试验
该项试验是考核试验装置能否自动进行测试,并如何处理试验结果的简便方法。
3.6 阻抗继电器动作区试验
该项试验也是考核试验装置能否自动进行测试,并如何处理试验结果的简便方法,用以判明其有否叠加谐波或自动描绘拟合曲线的能力。
3.7 阻抗继电器的精工电流试验
该项试验是考核试验装置进行动态测试的能力。如果暂态响应不好,两次精工电流测量的结果相差会较大,特别是在小电流下的情况更是如此。这就要分析是保护装置的暂态分散还是试验装置暂态特性所引起的。同时要考核精工电流拟合绘线的结果,尤其是数据分散的情况下,拟合绘线是否会产生不合理的振荡,以此考核绘图软件的质量问题(图3)。国内外继电保护微机型试验装置的性能比较见表1。
图3 精工电流曲线拟合
4 软件菜单设计的审查
软件丰富与否,也是对试验装置的选择条件。一般来说,常用软件都应具备如下内容:
(1) 三相电流、电压能任意设定初始值、故障值;能叠加谐波;能设定各段状态时区的长短;能智能判别继电保护反馈接点的信息;能按一定的模式,自动寻找继电器临界动作值。如保持电流和角度不变的情况下,按二分法改变电压幅值,寻找阻抗元件的临界动作值。也可保持电流和电压不变,让电压、电流之间的角度连续变化,看继电器进入动作区域的角度范围。它可用于测量上抛圆特性的阻抗继电器,也可测量方向继电器的动作区。
(2) 三相电流、电压源能独立变频,也可根据需要改变。如做差动保护助磁特性试验时,其中一相送直流电流,另一相送交流电流。如做差动继电器的谐波制动特性时,A相送谐波电流,B相送50Hz电流。新加坡VENUS 330却没有做到分相独立变频。
(3) 三相电流、电压也可根据输入的线路参数R、X和选择的故障类型来自动计算产生。这一点FREJA300做得较好,它可以输入R、X;或Z、Φ;或I、Z;或U、I;或U、Φ等任何一种方式,据此产生故障信息。
(4) 三相电流、电压的谐波不能随意叠加。因为一旦基波电流、电压已设定,相当于线路的参数R、X已确定。如果谐波电流先随意设定,则谐波电压就必须满足参数R、X的制约。
(5) 三相电流、电压要能设定多段状态的时区。如正常态、故障态、非全相态、重合于故障态、切除后态,以便能校验综合重合闸的动作情况。
(6) 三相电流、电压要能模拟复杂故障转换。如正常态、单相接地故障态15ms(可调)后,再转两点接地故障态,这种设定是考核微机保护对转换性故障的响应方式的需要。因为前15ms是单相接地故障,其后是两点接地故障,故障距离计算的公式对单相接地和两点接地故障的计算是不一样的。微机保护此时面临的问题是,在一个周波的数据是混淆数据,它究竟按哪个公式计算或是再等待,还是混算?由于新型的继电保护复杂,它的内核不是很清楚,究竟在运行中它的表现如何?继电保护微机型试验装置要肩负此考核的责任。
(7) 试验装置要能产生系统振荡时的三相电流、电压模型,用于试验振荡解列装置;也要能产生系统振荡,又伴随故障的三相电流、电压(包括先故障,后振荡或先振荡,后故障等)的模型。
(8) 高级仿真。用EMTP电磁暂态程序计算故障仿真数据,以一定的格式转换成试验装置的数据文件,用D/A经功率放大送出三相仿真的电流、电压。对于用计算机信息逐点传送,每周有40点以上的无隔离变压器的试验装置而言,做到这点并不难,北京威特MRT02完成故障仿真工作较早,而后国内其它装置也完成了这项工作。每周点数多一点,仿真更细腻一点。也可计算复杂故障下短路电流、电压,将计算的电流、电压的幅值和相角直接输入到试验装置的菜单程序中对继电器进行仿真试验。
继电保护实训报告范文第2篇
关键词:智能电网;继电保护;技术分析
继电保护对维持电网安全可靠运行具有重要意义,现在我国智能电网建设日益完善,各项新型技术与设备被应用其中,虽然可进一步提高供电质量,但是依然会因为各种因素的干扰而出现故障。为避免设备或构件故障而造成大面积停电间事故,就需要科学应用继电保护技术,确保在故障发生时可以及时将其切除,将故障影响范围控制到最小。在智能电网建设发展背景下,网络重构、微网运行以及分布式电源接入等技术,均对继电保护提出全新要求,还需要在原有基础上做进一步的研究。
1电力系统继电保护技术特点及原理分析
随着智能电网的建设和发展,电力系统逐渐趋向网络化和智能化。当前,我国电网仍处于不断完善的阶段。计算机技术的发展,使继电保护技术在电力系统中的应用越来越广。继电保护技术保护着电力系统的各个单元,实现了电力系统故障信息和数据的实时共享。继电保护装置与科学技术相结合,形成了智能化、虚拟化和一体化的新型电力系统保护技术[1]。
计算机技术的计算能力和数据处理效率极高。计算机技术与继电保护技术的结合,可以进一步提高继电保护技术在电力系统中的应用水平。电力系统发生故障时,继电保护装置可以保护电力系统和元器件的安全性,避免遭到严重破坏,在最短时间和最小区域范围内排除故障,或向工作人员发出故障信号等待处理,有效减少对相邻区域供电系统的影响。
2智能电网继电保护技术
智能电网的继电保护技术主要是智能感应技术、广域测量技术、大功率电力电子技术、模拟和控制决策技术、信息和通信技术、数字化变电站这六个技术,以支撑智能电网的运行以及继电保护措施的实施。
(1)智能感应技术主要为了实现智能电网的有效监控,智能电网系统复杂,为了实现有效控制需要进行全面化监控,一般是采用光纤传感器,无线传感器和智能传感器与网络进行链接,实现电站全面控制。智能变电站以电子变压器替代传统变压器,光纤替代电缆,二次设备代替传统智能设备,合并单元及智能借口增多,所以结构更为紧凑,面积占据两更小,用轻质纤维代替了有色金属,既节省了成本又满足环境保护国策[3]。
(2)广域测量技术是利用全球定位系统进行P9高精度脉冲实现同步相量测量,是现在电力系统中较为常用的技术,系统使用时,电压和电流信号会与电力系统是实现精准的同步。
(3)大功率电力电子技术主要是在柔性交流输电,柔性直流输电,高压直流输电和定制供电应用,采用半导体开关进行电力快速、有效、经济、方便的转换,及补偿和控制。
(4)模拟和控制决策技术是为了实现电网运行的安全性、可靠性及经济性应用的,以实现智能电网的可视化,数字化和控制目的,掌控智能电网的实施状态,为决策和措施提供信息。
(5)信息和通信技术按照现代通信技术和信息交互标准IEC61850标准实现电网的智能化,利用光纤通信技术实现高效数据共享及资源共享,实现智能电网的高速通信管理,接轨数字智能化与现代技术。
(6)数字化变电站主要是一次设备智能化、二次设备网络化的配置,用二次设备实现功能分散、信息共享以及相互操作,按照IEC61850标准进行变电站的建模和通信。数字化变电站的通信体系主要氛围三层,变电站层、间隔层和过程层,二次设备通过三个层次之间的信息转化及通信等通信操作,满足数字化变电站的建设要求。
3智能电网继电保护优化要点
3.1故障可靠甄别
智能电网已经成为电网建设主流趋势,电网输电能力得到了大幅度提升,但是就实际应用效果来看,系统输电能力可用度受限于继电保护装置性能比较严重,还需要做更进一步的研究与调整。
3.1.1超高压交流输电线路暂态量保护
其主要是通过区内外故障时电压、电流高频分量在幅值与方向的差异对区内、外故障进行有效区分,并对故障暂态信息量进行分析完成系统故障甄别,达到超高速保护效果。
3.1.2超高速母线保护
应用专业作图软件,进行电磁暂态过程仿真,同时分析暂态量,实现系统母线保护。假如应用等值母线模型会降低母线内部故障暂态过程真实性,必须要保证变压器、电容分压是电压互感器、避雷器以及阻波器模型使用方法的正确性,同时还要确定母线其他元件杂散电容电气位置不存在异常。行波电流极性比较式母线保护原理能够在系统故障发生后2ms内完成区内、外故障的区分,相比其他方式灵敏度和可靠性更高。
3.1.3超高压直流输电线路单端速动保护
将直流滤波器组和平波电抗器安装在直流输电线路两端,使其构成直流输电线路高频暂态量天然边界,形成超高压直流输电线路单端速动保护系统。
3.2保护装置配置
在最小保护范围内将输变电元件切除,是保障系统可靠供电的关键方法,对于原有后备保护配置会大范围切除非故障元件,不仅会降低系统稳定性,同时还会造成停电事故范围加大,必须要进行优化分析。或者是常见的主保护与重合闸配合,很容易造成系统受到二次故障冲击,而降低系统供电安全性。根据此在进行设计时,可以应用同塔双回线六相综合重合闸方式,即在输电断面功率处于2141~4799MW范围时,同塔双回输电功率可以占到52%,應用六相综合重合闸方法,可以提高暂稳定极限值,即便是系统出现永久跨线故障,也可以保证三相运行正常。另外,还需要确定最佳整合时间,以专业数值积分计算程序完成系统暂态能量的计算,作为最佳整合时间确定的依据。如果单相重合为最佳时间重合,能够提高5%~11%对应故障暂态稳定极限值。并且,三相重合闸,暂态稳定极限可提升的幅度更大。
4结语
智能电网的建设不仅是中国电力工业发展的趋势,也是推动国民经济发展,建设两型社会的现实需要。对于智能电网系统而言,如何有效实现智能电网保护继电保护技术具有非常重要的现实意义,是智能电网安全稳定运行的有力保证。
参考文献:
[1]陈勇军.智能电网中的继电保护技术分析[J].能源环境,2016(5):83.
[2]刘雨.对智能电网时代中继电保护技术的分析[J].黑龙江科技信息,2014(11),91.
[3]宋江涛.对智能电网环境下继电保护技术的分析[J].环境市场,l,2014(10):1-3.
(作者单位:国网江苏省电力有限公司徐州供电分公司)
继电保护实训报告范文第3篇
[关键词]电力系统;继电保护技术;电流互感饱和;开关保护设备
The Relay Protection Technology of the Electric Power System
Liu Jian-jun
系统当中的保护功能,就是应该在系统出现稳定性降低的时候,将其可以在最短时间内恢复到正常的状态,以此避免故障问题对其电力系统造成更大的影响,并将其负荷停电的时间控制在最短的时间。只有这样的系统处理效果,才可以很好的满足当下电力系统的稳定运行需求。
1 电力系统继电保护的配置和应用
1.1 继电保护装置
对于继电保护功能性而言,电力系统的一些元器件由于各种原因,使得出现短路或者运行异常的时候,就可以很好的利用电气量的实际变化,发挥出机电保护操作。在继电保护装置的运行中,可以很好的对供电系统在稳定运行中,进行全面的监控,进而可以为相关工作人员提供可靠的数据信息。其次,在供电系统一旦出现了严重的故障问题,就需要充分的保障供电系统所出现的故障,能够积极的进行独立在主线路之外,以此避免对整体的电力系统造成严重的不良影响。而在处理电力系统的一些异常情况时,也可以很好的为相关工作人员提供具体全面的信息数据,这样就可以让相关工作人员及时的对其问题进行处理与解决,满足电力系统的稳定运行需求。
1.2 继电保护装置的特征
1.2.1 灵敏性
所谓灵敏性,就是一种电网系统在出现一定的故障问题时,其继电保护装置可以有着较高的反应能力,及时的对其位置以及故障问题进行分析与判断,这种设备的灵敏性基本上都使用灵敏系数进行表达。在设备或者线路的保护范围内出现的故障问题,通常需要保障继电保护装置有着较高的灵敏系数,以此发挥出相应的保護作用。
1.2.2 可靠性
所谓可靠性,就是一种在规定的范围当中,一旦出现了一定程度的动作故障,就需要充分的保障装置不会发生拒动作的效果。同时,在其他部署以该动作的时候,要保障保护装置不会出现误动的情况出现,以此对电网系统造成不良的影响。
1.2.3 快速性
在继电保护装置的运行中,为了可以很好控制故障的进一步扩大,就需要马上对其故障问题进行处理,以此控制故障的影响范围。在处理之后,可以很好地对系统电压进行全面恢复,以此进一步提升电网系统的整体运行稳定性。因此,在电网出现故障之后,就需要马上启动保护装置,以此控制故障的影响范围。
1.2.4 选择性
在出现故障问题的时候,其继电保护装置可以进行针对故障问题,实现针对性控制故障位置,以此保障不会对整个电网系统造成严重的影响。因此,继电保护装置在实际的运行中,可以很好的满足当下的电网需求,同时也能够控制故障范围,避免未发生故障的部位受到波及。
1.3 机电保护装置的功能
在当下的继电保护装置的使用中,已经很好的为一些工厂企业的高压供电系统提供出良好的电网保护作用,同时也应用在了诸多的变电站当中。在实际的运行过程中,可以基于供电系统线路、主变线路以及电容器起到相应的保护效果。而在高压供电系统当中,也很好的分为母线机电保护装置,并对一些不并列运行下的分段母线进行良好的保护操作。另外,在断路器合闸的过程中,仅仅可以起到合闸自动解除的效果。以此,就需要在实际的电网设计中,需要进行过电流的保护操作,但是需要注意的是,对于一些负荷等级较低的配电所,则需要控制保护处理。
在当下变电站的继电保护装置的安装中,首先需要实现线路保护。在设置中,基本上使用的是二段式或者三段式的方式,其中一段主要起到的是对电流速断的操作,而二段则是进行限时的操作,最后则是对过电流起到的保护作用。同时还要对母联进行保护,在操作中需要结合起限时电流速断,以及将过电流保护进行结合使用。在进行主变的保护设置中,就是一种针对主变保护以及后备保护的作用。最后,还需要对电容器进行相应的保护。在运行的过程中,需要实现过流、零序电压、过压保护以及失压保护操作。
在当下的科学技术不断发展的背景下,使得出现了一些微机保护装置。但是在生产厂家不同以及开发时间不同的影响,在当下市场当中出现的微机保护装置,运行原理与功能性都呈现出差异性。
2 继电保护技术常见情况
2.1 电流互感饱和
在当下配电系统的运行中,由于设备终端负荷不断的增加,因此一旦系统当中出现了故障问题,或者出现了短路问题,就会导致短路电流逐渐的增加。同时,在系统靠近终端设备的时候,也会导致出现的短路问题,造成较大的电流问题,以此就会导致无线接近电流互感器,在单次额定的电流规定值。
2.2 开关保护设备的选择不恰当
在近些年的配电系统当中,都使用的是高负荷区域当中,构建出开关站,同时基于变电所-开关站-配电变压器这样的模式的供电系统。因此,这样就会使得在安装继电保护装置的过程中,出现这一定的矛盾问题。
2.3 谐波影响
我国当下经济高速的发展,同时在当下现代化建设的过程中,由于用电量的不断提升,就使得对于我国的电网系统造成了较大的压力。另外,在冲击性负荷的作用下,也加剧了非线性的负荷,因此在运行的过程中,就会导致供电系统当中的谐波问题越发的严重。
在一般情况下,在一些能耗较高的区域当中,在变电站当中都安装了电容器,但是对于电容器的使用,会直接导致谐波的放大。因此,为了有效的控制谐波的出现,就需要在电网系统的整体改造过程中,可以很好的对其系统进行全面的改造处理,并安装一些补偿电容器组,以此有效的在回路上安装适合参数的串联装置,并且很好的避免在实际电容器的使用过程中,有着较高的使用效果。其次,还需要在实际的操作过程中,可以很好的避免一些与系统在进行感抗相匹配之后,所出现的一些问题。在出现的问题之后,需要起到抑制高次谐波电流的效果。因此,就需要在降低了谐波水平之后,可以发挥出相应的经济性,降低了整体的投资效果。
另外,在谐波源集中的区域当中,由于安装一定的谐波器,就使得可以很好的对一些非线性的负荷产生一定的影响。另外,也就会使得在系统电压不断的升高之后,会导致对其变压器铁芯造成直接的影响。另外,在电网受到限电的影响,就会导致电压出现较为明显的提升。这样的情况下,就会直接影响到谐波的电压整体水平,造成不良的影响。
2.4 超高压输电线路继电保护
在当下我国的现代化建设中,出现了众多超高压电网的建设,因此就对继电保护工作提出了全新的要求。在进行建设的过程中,可以很好的基于电阻性的差流分量,有效的进行差动保护数据的分析,以此十分有效的避免对电容电流产生严重的影响。
2.5 微机保护抗干扰
在当下进行微机保护的过程中,经常会受到周边环境的电磁干扰,以此就会导致保护效果出现严重的下降,因此在进行处理的过程中,就需要提升抗干扰的效果,以此进一步的提升处理效果。
2.5.1 雷电冲击干扰
在进行保护的过程中,以后与出现的雷击并不会直接影响到二次回路,而是一种在雷击之后,对于高压线路上的影响,并基于大气行波的方向进行传播,之后会经过CT、PT的方式,传导到二次回路当中。同时,在雷击出现之后,对于变电站的一些元件的使用,就需要让其接地网可以很好的注入到暂态电流当中,以此让其电位出现一定的变化。而在两端接地电缆外皮的电流不断提升之后,就会使得电流出现明显的提升。
2.5.2 系统故障干扰
在出现短路故障的时候,其短路电流会进入到接地网当中,以此就会导致整个接地网的电位不但的提升,因此就需要在处理的过程中,可以很好的在俄日此回路当中的共摸干扰进行有效的处理。
2.5.3 开关操作
在进行操作的过程中,由于在电容元件上存在着较大的电荷量,因此就需要会使得电感的磁链并不会发生一定的突变问题,同时开关操作的过程中,由于状态会发生一定的变化,因此就需要在操作的过程中,能够对其类型的干扰进行针对性的判断与分析。
在对其微机保护的过程中,并在其设备的设计中,有着较多细致性的问题,因此就需进一步的提升印制板布线的有效布置效果。例如,在设计的过程中,需要保障让弱信号电路之间存在着合理的距离,并且避免出现平行的问题。其次,还需要在不同的芯片電源与零序之间,可以很好的加强抗干扰能力。另外,在交流与直流之间,还需要安装一些接入RC滤波器,这样就可以很好的在信号输入回路以及直流输回路的过程中,教你一步的提升高频干扰的侵入能力。最后,在交流电压电源的回路设计中,则需要在辅助变压器以及电抗互感器的位置上,进行隔壁层的设置,以此很好的在实际的继电保护装置的运行中,提升保护效果。
3 设备维修
对于机电保护装置而言,也需要在日常的使用过程中,进一步的加强维护,以此保障对继电保护装置实现针对性的定期维护与检测。在运维的过程中,要对仪表上的数据进行详细的记录。一旦在检测的过程中,发现一些继电保护装置出现数据方面的异常,就需要将其问题及时的进行上报,以此做出相应的合理反馈。
其次,对于工作人员而言,还需要建立起岗位责任制,这样就可以在日常的工作中,加强对工作人员的管理与控制,避免由于自身一些不正确的操作行为,使得提升了操作难度。另外,还需要在对其现场进行全面的清扫,以此最大程度上提升操作的效果。在工作的过程中,让工作人员与设备保持着安全距离,避免出现一定的安全问题,对工作人员的身体健康造成一定的影响。
4 结语
综上所述,在未来的发展建设中,伴随着我国社会对于继电保护装置的需求不断提升,因此就需要进一步的重视起机电保护装置技术的使用合理性分析,以此提升对电网运行过程中的监控效果,进一步的满足社会的稳定电力供应需求,推动社会的稳定发展。
参考文献
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[5] 宋庆.继电保护状态评价方法及其在检修决策中的应用[J].电气技术与经济,2021(2):28-29,35.
继电保护实训报告范文第4篇
摘要:在我国目前,电网的继电保护是为电网整体的稳定运行起保护作用的。如何提高继电保护作用,在网络发展的今天,发展网络继电保护技术,通过网络继电保护,高效、快速、稳定与安全的实施继电保护与技术探索,是电网运行的方向。
关键词:电网;保护;继电保护;网络;技术
通过对网络继电保护内容的概述,使我们认识到继电保护的功能对于电网的运行具有重要的作用,不仅可以实现继电保护,还能够完成电网继电信息的保护等功能。在网络化的今天,通过对网络继电保护的主服务器的研究,了解了网络继电保护运行模式,以及与其相关的技术并做以简要分析,旨在为提高继电保护提供参考。
1网络继电保护概述
继电保护实现网络化管理,是我国目前电力发展的方向所在。通过网络的应用,可以实现继电保护信息的数据通过网络共享,使继电系统保护的性能得到有效的提高。在网络继电保护系统中,为了更好的实现继电保护信息的管理与监控,对继电保护采取专门应用软件进行控制与管理。
2继电保护网络化的管理平台
平台管理模式主要是以B/S(Browser/Server),浏览器/服务器结构)及C/S(Client/Server,客户/服务器结构)形式相结合的,这两种模式各有优点,能够在实际应用中最大限度的满足用户的需要。
这两种操作平台模式各有特点,对于用户数据信息量交流不大,数据信息量交流不是十分频繁的情况下,可以采用B/S运行模式,这种模式对于继电保护的管理、查询服务以及定值单流转动等功能上,比较适用。缺点是由于B/S是建立在网络管理上的操作模式,所以其安全系数比较低。
C/S模式在工作中通过把继电任务分配到了Client端以及Server端,这样使系统的开销比照传统模式大大降低了,并且还充分的利用了Client端及Server端各自具备的硬件优势。由于C/S模式相对在操作平台的形式上比较封闭,所以安全性能相对比较高。
3继电保护网络系统主要具备的功能
3.1实现继电保护功能
网络继电保护系统,在工作过程中,通过网络拓扑结构进行数据的传播,把电网系统中的设备及设备运行信息输送到控制服务器中,一旦设备发生故障,服务器就会根据传输的异常数据情况进行综合的分析与逻辑判断,以及网络传输媒介,把电网系统中所有设备或部分设备的实时数字信息送到网络继电保护与控制系统服务器。当系统设备发生故障时,服务器就会根据数据及时做出综合的分析和逻辑性判断,并将分析与判断的结果传送给执行设备,从而实现自动继电保护功能。
3.2实现整定值的计算
在我国目前,电网遍及大江南北,普及到千家万户。电网在整体的结构上十分复杂,导致在网络服务器中的整定值计算的工作量相当大,在对信息处理的过程中常产生遗漏或者是出现误差,从而致使误操作或误保护的产生,在这种情况下,对于保护定值的计算,只能通过常规方式进行计算。
由于我国的电网的专业性比较强,在结构上十分的复杂,有关整定值计算的工作量非常大,而且在计算中也会有所遗漏以及差错,从而致使保护产生误动作以及拒动作。在大多数情况下,保护定值在计算过程中,常常以普通的运行方式做为基础。电力系统的运行方式多种多样,在出现特殊的运行方式时,电气元件就可能会失去保护。利用网络实时采集电力系统运行状态数据的在线整定计算,在线调整保护定值,可保证任何时刻都以最佳保护定值运行,而不会出现因定值不当而误动或拒动。
通过网络化管理系统,还可以实现对定值单的在线批注、讨论、电了签名与签章、发放、回执、状态管理、统计和查询等集中统一管理,实现工作流、定值信息和调度人员的整合管理及协同办公。从而提高工作效率及减少工作偏差,综合地提高全网继保运行管理水平。
3.3实现继电保护信息的管理
网络系统在对继电保护数据信息的处理过程中,在对信息和数据进行查询以及分析使用时有这样几项,有装置的正常运行信息。还包括投退时间信息,以及保护和导致保护退出的原因及采取的措施的信息。还包括万一电力系统在继电保护时发生异常情况时系统采取的方式以及动作情况的信息,以及出现故障时的录波图等信息。在信息采集及处理中,故障计算是整定计算的基础性信息。
实现继电保护信息的管理,也就是对系统在运行或者操作中所产生数据的管理,备作将来查询和分析使用。需存查的信息和数据包括:①装置的正常运行信息。包括投退时问、保护退出原因和处理情况等信息;②在系统发生故障时系统运行方式、保护动作情况、故障录波图、对应的保护定值和故障分析等故障信息。故障计算是整定计算的基础。保护整定人员在故障计算量时,可在整定计算模块中单独查看或进行故障计算。
4网络继电保护服务器的运行模式与技术分析
4.1数据流运行模式与技术分析
网络继电保护中的数据流的运行模式,工作原理是通过分散采集信息,在对信息或数据进行集中处理的一种方式。也就是在各个变电站通过安装相应的测控装置,通过采集电网设备的数字化信息数据,以及有关设备的开关量信号,转化成数字通过网络传输到服务器以后,集中进行处理。在继电保护控制系统中,服务器接收信息以后,通过电网的参数,经过逻辑运算,绘制出设备的接线图,并把数字信息通过服务器的处理以后传送到数据库里,并输出到接线图上,使其成为基础数据。如图1所示。
图1显示的是电网接线图,把图中的元器件可以分成三类,网内、网外、网间元件。B1、B2所示为网内元件,网内原件主要指的是电气元件的各个端点,如:线路L5与线路 L6,母线A至E等,都属于网内元件。网外元件主要指至少有一个端点在绘制的电网的接线图以外的元器件,例如线路L7~L10就是网外元件,这类元件不能够获得网外数据。网间元件从图中显示如L1~L4,这类元件主要位于绘制的电网的接线图以外,可是在运行当中却能够获得网外端点的数字或信息,工作原理是通过数据流的。
运行,可以直接获得元件两端的信息,并能够判断运行的状态。通过几种元件的分类,可以完成对这几种元件的相应的配置并完成保护。
4.2软件包运行模式与技术分析
电网的网络继电保护,根据电网的安全稳定与经济化运行的要求,在软件的使用上,可以开发出静态分析软件包,稳定控制软件包,以及负荷预测软件包等多种类型的软件包。在网络继电保系统中,由于这个系统以及其中的控制系统属于开放性质的系统,每个软件包都能够共享网络资源与数据,这为继电保护实现网络控制一体化创造了先决条件。网络继电保护系统在正常运行的情况下,系统能够根据工作流程实现静态分析、稳定控制以及负荷预测等功能,并完成对整个电网的控制与信息的正确处理状态。对于故障程序不予启动,一旦发生故障时,系统会自动启动故障程序并自动进入故障系统计算模式,调用继电保护整定值以及继电保护的软件包来实施故障检测与处理程序。通过对数据的分析以及逻辑判断发出控制指令来实现保护功能。系统软件流程图如图2所示。
4.3系统的自检功能和应急功能
由于网络继电保护系统能够起到自检与应急的作用,所以一旦当服务器或者是电网出现异常的情形时,即刻发出报警信息并启动继电保护程序,来进入故障保护运行模式,并且在运行过程中能够及时发出警报,从而使电力系统的继电保护功能与控制系统得到及时的救助及修复,从而高效的实现继电保护。
5结语
通过继电保护系统几种模式的探索,与对继电保护模式技术的分析,可以看到,网络对继电保护起到了推动的作用,并为继电保护的及时在第一时间得到警报并修复创造了条件,为电网的继电保护的应急提供了较好的方案和措施。
参考文献:
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[4] 李兴.网络继电保护与控制技术的研究[J].科技与生活,2010,(20).
继电保护实训报告范文第5篇
本工程为某工业项目, 采用两路20kV电源供电, 一用一备。两路电源均架空线引来, 在厂区围墙外转换成电缆引入。
2 短路电流计算
由于未从供电部门取得相关系统短路系统, 故暂按本工程总变电所20kV受电端的最大短路容量Sd1=450MVA, 最小短路容量Sd2=300MVA来进行短路电流计算。
20/6.3kV主变的容量按5000kVA考虑, 由20/6.3kV主变引本工程总降6kV进线柜的电缆很短, 可忽略不计。
短路电流计算 (标幺值法) 如下。
2.1 电抗标幺值计算
(1) 系统电抗标幺值。
当系统最大运行方式时
当系统最小运行方式时
(2) 每台主变压器电抗标幺值:
2.2 电流的基准值
2.3 短路电流计算
在系统最小运行方式下变压器6.3kV侧出线处短路:
3 整定计算
3.1 5000kVA/20/6.3kV主变压器保护整定
依据配电设计手册, 额定容量为5000kVA的变压器应装设如下保护:瓦斯保护;纵联差动保护;定时限过电流保护;过负荷保护。
纵联差动保护:装设三个BCH-2型差动继电器和高压侧三个变比为200/5的电流互感器, 低压侧装设三个1200/5的电流互感器。
定时限过电流保护:装设在变压器20kV侧的三个变比为200/5的电流互感器按完全星形接线, 采用三个DL-11型继电器。
过负荷保护:采用一个DL-11型继电器。
纵联差动保护整定。
(1) 变压器各侧二次回路额定电流。
CT接线方式及变比。
CT二次回路额定值:
20kV侧的二次回路额定电流较大, 所以选20kV侧为基本侧。
(2) 确定基本侧的一次动作电流。
躲过变压器的励磁涌流:
躲过变压器的最大负荷电流:
IOP=1.3Ifh.max=1.3144.3=187.6A (取Ifh.max=I1rT)
躲过变压器外部短路时的最大不平衡电流:
比较上列三种情况可知, 223.2A为较大值, 因此取IOP=223.2A。
(3) 确定线圈接法及匝数。
初步确定变压器两侧CT分别接于继电器的两个平衡线圈上, 再接入差动线圈。
基本侧继电器动作电流
基本侧匝数
取W1sy=10匝。
(4) 确定6kV侧平衡线圈匝数。
取W2ph.sy=1匝
(5) 校验相对误差。
故以上选择有效。
(6) 灵敏度校验。
按6kV侧最小两相短路穿越电流校验
故满足要求。
定时限过电流保护整定。
(1) 保护装置的动作电流。
(2) 灵敏度校验。
故满足要求。
(3) 保护装置的动作时间取0.5s。
过负荷保护整定。
(1) 保护装置的动作电流。
(2) 保护装置的动作时间取9s。
3.2 6kV电动机保护整定
6kV水泵电机额定功率为600kW, 额定电流In=71.3A, 带就地无功补偿柜, 无功补偿Q=200kVar, 电抗值6%。
依据配电设计手册, 电动机应装设如下保护:电流速断保护;过负荷保护。
电动机出线柜内电流互感器变比为100/5, 采用GL-12型继电器。
电流速断保护整定。
(1) 保护装置的动作电流。
K为水泵电机并联无功补偿后产生合闸涌流, 考虑最不利情况取1.26。
(2) 灵敏度校验。
故满足要求。
过负荷保护整定。
(1) 保护装置的动作电流。
(2) 动作时限。
查GL特性曲线tdz=10s。
4 结语
本文分析了继电保护的整定计算过程, 研究了整定所依据的规则, 通过计算分析得出所需的各项整定值, 使各种继电保护有机协调地部署及正确的发挥作用, 用来保证电网和本工程安全运行。
摘要:本文通过某工程实例, 分析计算了继电保护的整定过程
继电保护实训报告范文第6篇
摘要:近些年,伴随着我国科学技术的进步,电力事业也取得了可喜的成就,国家电网在规模方面不断扩大。电力系统建设过程中,变电站是十分重要的组成部分,只有充分保障该系统可以稳定安全的运行,才可以更大程度上保障电力系统的稳定性,本文分析中,主要针对智能变电站的继电保护技术进行了分析。
关键字:电力系统;智能变电站;继电保护技术
引言:现阶段,人民生活水平不断提升,对电能的需求也越来越高,有效推动了电力系统的发展。智能变电站继电保护系统建设,是电力系统建设的重要环节。只有充分保障继电保护技术有效提升,才可以为社会带来更加稳定的电力供给。
1 智能变电站特征
智能变电站的建设中,需要体现出技术的先进性、环保性以及继承性,智能设备是使用,可以基于数字化、网络化、信息化技术,针对电力系统进行信息采集、测量、保护以及计算分析。同时,还可以在实际操作中,针对性的实现对系统的调节与控制,利用在线分析的方式,提升变电站的运行水平。
1.1 环保性
智能变电站实际建设中,通常不建议使用大量传统电缆,而是仅仅利用光纤电缆,就可以实现有效连接。另外,在变电站的内部设置中,加入大量低能耗、集成化的电子设备,就可以避免使用充油式的互感器,而是使用电子互感器,上述方式可以有效降低能源消耗程度。这种电子设备的使用可以降低变电站的实际运行成本,同时也相应的起到低碳环保的作用。
1.2 交互性
智能变电站的建设中,可以利用智能化系统,实现对信息的自动化收集与分析,同时也会在变电站的内部,实现信息数据的共享与上传。这样的信息处理方式,可以帮助电力系统实现顺畅的信息互通,使系统当中的不同设备,可有效联系在一起,帮助系统以及设备稳定运行。
1.3 可靠性
電力系统运行的过程中,只有保证系统具有可靠性高的特点,才可以充分满足人们在实际生活生产中的用电需求。智能化变电站的建设,可充分优化电力系统,使其能够高效率运行,避免事故问题出现,提高电力用户用电的稳定性。
2 智能变电站继电保护当中存在的问题
智能变电站电机运行过程中,建立保护机制有着较高的价值。保护机制的建立,可保障电力系统在遇到各种故障之后,及时得到保护,并保障系统继续稳定运行,这样便构成了继电保护。但是,现阶段,继电保护也面临着故障的困扰。
2.1 继电保护安全性不足
智能变电站中,继电保护系统具有着较高的复杂性。在设计的过程中,包含着大量的电子设备与装置,对于运行管理人员而言,如何科学合理的进行电子设备与装置的使用,就成为了工作当中的难题所在。例如,网络交换装置的使用,以及时间同步装置的使用,不仅仅是继电保护系统的重要环节,同时也是在保护过程中,经常出现故障的设备类型。
2.2 在线监测准确性不足
智能变电站的继电保护系统在实际的运行中,一旦光纤的性能稳定性不足,就会直接对整个系统的运行稳定性造成影响。上述问题的出现,主要是由于在线监测系统准确性不足,为了保障变电站的稳定运行,就需要进行针对性的检修与加强,以此全面的提升准确性。
3 电力系统当中的智能变电站保护技术
3.1 智能变电站技术
3.1.1 线路继电保护技术
电力系统中线路继电保护工作的开展,往往会直接对电路运行状况造成影响。因此,就需要在线路继电保护过程中,保证工作人员对此项工作格外重视,从而维持线路稳定运行。电力系统运行中,为了保证线路持续发挥作用,需要首先对变电站的实际情况进行全面监管与控制,充分了解电力系统的实际运行状况,在各个阶段采集准确的信息数据,及时对电力系统的故障问题进行分析,并在发现异常后发出警报。这样的故障处理流程,可以有效提升线路运行的稳定程度。其次,智能变电站线路保护工作基本上采用的都是线路纵联的保护装置方式,可以发挥出良好的保护作用[1]。利用线路纵联差动保护、纵联距离保护的方式,也可以实现继电保护。
3.1.2 母线继电保护技术
现阶段所建设的智能变电站,对母线继电保护技术使用频率较高,上述技术主要采用分布式的设计方式,可以保障在不同的装置之间,利用独立母线的保护达到继电保护的目的。例如,在110kV线路设计中,所采用的母线继电保护设计方式,基本上都利用分段式的保护方式来进行,上述方式可以使合并单元与保护单元相互连接,并共同与智能终端连接。此外,也可以利用网络技术以及信息交换技术的方式,实现信息方面的全面采集与分析,进行针对性的操作。下图1为母线继电保护技术[2]。
3.2 状态保护技术
一般情况下,电力系统当中的智能变电站保护工作,主要是针对不同设备而进行。在设备不同的运行状态下,对其关键模拟量状态进行针对性监测。例如,在实际监测过程中,可以利用不同的方式,对数据信息进行高效率的传输。而在状态监测子系统当中,就可以对信息进行缓存处理,同时也对数据信息进行全面的分析与整理,及时发现电力系统当中存在的问题,以及故障发生的具体规律,提升电力系统的整体稳定性[3]。
在具体的监测技术使用中,首先需要保障信息传输具有稳定性与及时性,避免出现信息整合与分析的错误。将信息数据传输到计算机系统当中,利用计算机系统对信息进行合理分析。其次,为了提升传输的效果,还需要保障在测控装置信息的传输方式上,将不同类型的装置结合起来使用,以此全面提升传输质量。
3.3 过流电限定保护
在电力系统智能变电站运行中,经常会面临着电流过载的故障问题,这样的故障也会导致外部电路出现短路。为了对上述故障进行科学合理的解决,就要在智能变电站的建设中,利用限流式过流保护技术,有效保障其电力系统在出现故障问题之后,可以及时对发出警报,并针对具体的警报信息进行保护,同时也保障继电保护的安全性。
3.4 智能变电站的继电保护管理
在智能变电站继电保护管理的过程中,需要对上述因素加以重视,减少过电流、过电压等故障发生的风险。电力系统的大范围检修过程中,为了充分保障推动整个变电站的继电站保护的发展,就需要对整个继电保护体系进行全面审核。同时,还需要保障在实际的运行过程中,可以涵盖各个环节。
总结:综上所述,在未来的发展中,电力系统的稳定电力供给,成为城市与国家发展的重要要素,因此就需要进行智能化的电力系统检核,同时加强对电力系统的整体检修,有效提升电力系统的稳定性,及时发现一些潜在的故障问题。
参考文献:
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[2]卫伟,范军太,焦岚轶,樊露丹,王杰.继电保护远程运维管控技术研究与应用[J].煤炭技术,2021,40(06):197-201.
[3]唐玮良,曾柔逸倩,郁梦琪,高泓怡.智能变电站的继电保护技术应用[J].集成电路应用,2021,38(06):156-157.