繼電保護初級職稱論文(2)
繼電保護初級職稱論文
繼電保護初級職稱論文篇二
變電站的繼電保護
【摘要】：本文介紹了變電站繼電保護的作用和基本工作原理，討論了變電站繼電保護信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn)。隨著電網(wǎng)的快速發(fā)展，計算機技術(shù)的應(yīng)用為電力系統(tǒng)日趨復(fù)雜繁重的運行管理提供了強大的支持。
【關(guān)鍵詞】：變電站;繼電保護;信息管理系統(tǒng)
0 引言
隨著微機保護裝置的應(yīng)用普及，繼電保護二次系統(tǒng)的自動化水平得到不斷提高。許多由人工處理的模擬信息轉(zhuǎn)化為大量的數(shù)字信息，而技術(shù)管理人員也有許多用計算機實現(xiàn)資料和試驗記錄文檔。信息的數(shù)字化使得我們可以將不同的數(shù)據(jù)源有機地結(jié)合起來，形成一個專業(yè)化的計算機應(yīng)用系統(tǒng)。通過綜合分析數(shù)據(jù)，對設(shè)備實際運行狀況加強了解，消滅故障隱患，進一步保障系統(tǒng)安全運行。
在實現(xiàn)繼電保護的計算機化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統(tǒng)計算機網(wǎng)絡(luò)上的一個智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)，也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一終端。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實現(xiàn)保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。
目前，為了測量、保護和控制的需要，室外變電站的所有設(shè)備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設(shè)的大量控制電纜不但要大量投資，而且使二次回路非常復(fù)雜。但是如果將上述的保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設(shè)備旁，將被保護設(shè)備的電壓、電流量在此裝置內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后，通過計算機網(wǎng)絡(luò)送到主控室，則可免除大量的控制電纜。
1 變電站繼電保護
1.1 變電站繼電保護的作用
變配電站繼電保護能夠在變配電站運行過程中發(fā)生故障(三相短路、兩相短路、單相接地等)和出現(xiàn)不正常現(xiàn)象時(過負荷、過電壓、低電壓、低周波、瓦斯、超溫、控制與測量回路斷線等)，迅速有選擇性發(fā)出跳閘命令將故障切除或發(fā)出報警，從而減少故障造成的停電范圍和電氣設(shè)備的損壞程度，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行
1.2 變電站繼電保護的基本工作原理
變配電站繼電保護是根據(jù)變配電站運行過程中發(fā)生故障時出現(xiàn)的電流增加、電壓升高或降低、頻率降低、出現(xiàn)瓦斯、溫度升高等現(xiàn)象超過繼電保護的整定值(給定值)或超限值后，在整定時間內(nèi)，有選擇的發(fā)出跳閘命令或報警信號。
根據(jù)電流值來進行選擇性跳閘的為反時限，電流值越大，跳閘越快。根據(jù)時間來進行選擇性跳閘的稱為定時限保護，定時限在故障電流超過整定值后，經(jīng)過時間定值給定的時間后才出現(xiàn)跳閘命令。瓦斯與溫度等為非電量保護。
可靠系數(shù)為一個經(jīng)驗數(shù)據(jù)，計算繼電器保護動作值時，要將計算結(jié)果再乘以可靠系數(shù)，以保證繼電保護動作的準確與可靠，其范圍為1.3~1.5。
發(fā)生故障時的最小值與保護的動作值之比為繼電保護的靈敏系數(shù)，一般為1.2~2，應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)范要進行選擇。
1.3 變電站繼電保護按保護性質(zhì)分類
(1)電流速斷保護
(2)電流延時速斷保護
(3)過電流保護
(4)過電壓保護
(5)低電壓保護
(6)低周波減載
(7)單相接地保護
(8)差動保護
(9)距離保護
(10)方向保護
(11)高頻保護
(12)過負荷
(13)瓦斯保護
(14)溫度保護
(15)主保護
(16)后備保護
(17)輔助保護
(18)互感器二次線路斷線報警
(19)跳閘回路斷線
(20)自動重合閘
(21)備用電源互投
(22)同期并列與解列
1.4 變電站繼電保護按被保護對象分類
(1)發(fā)電機保護
發(fā)電機保護有定子繞組相間短路，定子繞組接地，定子繞組匝間短路，發(fā)電機外部短路，對稱過負荷，定子繞組過電壓，勵磁回路一點及兩點接地，失磁故障等。出口方式為停機，解列，縮小故障影響范圍和發(fā)出信號。
(2)電力變壓器保護
電力變壓器保護有繞組及其引出線相間短路，中性點直接接地側(cè)單相短路，繞組匝間短路，外部短路引起的過電流，中性點直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓、過負荷，油面降低，變壓器溫度升高，油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。
(3)線路保護
線路保護根據(jù)電壓等級不同，電網(wǎng)中性點接地方式不同，輸電線路以及電纜或架空線長度不同，分別有：相間短路、單相接地短路、單相接地、過負荷等。
(4)母線保護
發(fā)電廠和重要變電所的母線應(yīng)裝設(shè)專用母線保護。
(5)電力電容器保護
電力電容器有電容器內(nèi)部故障及其引出線短路，電容器組和斷路器之間連接線短路，電容器組中某一故障電容切除后引起的過電壓、電容器組過電壓，所連接的母線失壓。
(6)高壓電動機保護
高壓電動機有定子繞組相間短路、定子繞組單相接地、定子繞組過負荷、定子繞組低電壓、同步電動機失步、同步電動機失磁、同步電動機出現(xiàn)非同步?jīng)_擊電流。
2 變電站繼電保護信息管理系統(tǒng)的實現(xiàn)
2.1 信息數(shù)據(jù)源的分布
二次系統(tǒng)所具備的信息來源可大致分為3部分：
a)由變電站微機保護裝置經(jīng) RTU 發(fā)送至調(diào)度端的實時運行數(shù)據(jù);
b)繼電保護管理端(生技部門和繼電保護班組)所存放的設(shè)備管理資料、各類試驗記錄和運行制度等;
c)其他系統(tǒng)中需要了解繼電保護數(shù)據(jù)或可以提供繼電保護有關(guān)數(shù)據(jù)和參考資料的數(shù)據(jù)源接口。
2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
怎樣有效地將信息數(shù)據(jù)源聯(lián)系起來，而對于各級用戶都能予以充分利用呢?我們可以考慮以調(diào)度監(jiān)控計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源為中心。
通過數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)集成各類數(shù)據(jù)源，使用方法庫來支持各個不同等級客戶的分別應(yīng)用，利用網(wǎng)絡(luò)功能實施數(shù)據(jù)交換，并且開放 MIS 的數(shù)據(jù)接口，基本實現(xiàn)對二次保護數(shù)據(jù)資源的充分利用。
2.3 系統(tǒng)方法與功能
2.3.1數(shù)據(jù)倉庫和方法庫
a)數(shù)據(jù)倉庫是比傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫更高一級的數(shù)據(jù)組織形式，它不僅支持海量數(shù)據(jù)的處理，而且對于動態(tài)存儲、應(yīng)用程序接口、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)等方面都具有更強的性能。
b)方法庫是封裝了一系列分析處理方法的規(guī)則庫，也是應(yīng)用程序軟件功能的集中表現(xiàn)，可通過設(shè)置各用戶權(quán)限來限制其對數(shù)據(jù)倉庫的查詢和讀、寫操作，維護數(shù)據(jù)的完整性，同時也限定了客戶的應(yīng)用范圍。
2.3.2軟件應(yīng)用功能
a)“三遙”數(shù)據(jù)的實時分析處理：各類二次信息的查詢，和以前定檢、定試記錄的比較，動作時間和次數(shù)的統(tǒng)計，故障、事故等報警事件的指示和響應(yīng)等。
b)二次設(shè)備試驗的記錄管理、定試預(yù)告、定值單管理、材料管理等。主要由繼電保護班組人員填寫，其他部門共享查詢。
c)二次設(shè)備圖形管理系統(tǒng)具備 GIS 功能，支持圖形和數(shù)據(jù)庫相連，直接在圖形上查詢參數(shù)。
d)二次設(shè)備事故、缺陷記錄分析，各保護裝置運行狀況分析。主要是繼電保護技術(shù)專責完成，其他部門共享查詢。
e)設(shè)立一次設(shè)備參數(shù)接口。如電流、電壓、功率因素和高壓設(shè)備試驗記錄等，配合一次主接線圖查詢，可作為二次系統(tǒng)的輔助分析數(shù)據(jù)來源。
f)可使用電子函件和新聞公告板方便各部門間的信息交流。
3 結(jié)束語
建國以來，我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)經(jīng)歷了4個時代。隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計算機技術(shù)、通信技術(shù)的進步，繼電保護技術(shù)面臨著進一步發(fā)展的趨勢。國內(nèi)外繼電保護技術(shù)發(fā)展的趨勢為：計算機化，網(wǎng)絡(luò)化，保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化，這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動的廣闊天地。
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