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        繼電保護可靠性的研究

        2012-02-01 07:57:54周銘駿張銅慶王偉超
        科技傳播 2012年16期
        關(guān)鍵詞:動作故障信號

        周銘駿,張銅慶,王偉超

        成都電業(yè)局繼電保護所,四川成都 610066

        0 引言

        目前我國的經(jīng)濟在不斷的向前發(fā)展,與之同時,各種各樣的電力設(shè)備也在不斷的增加,如果減少電路短路現(xiàn)象的出現(xiàn)和保證電力設(shè)備的正常工作已經(jīng)成為一項重要的課題,與之發(fā)展起來的就是繼電保護技術(shù)。在我國還有很多地區(qū)的繼電保護不能夠很好的運行,對人民的日常生活產(chǎn)生了很大的影響。為了保障人民的日常生活用電,對繼電保護可靠性的研究顯得具有重大的意義。

        1 繼電保護裝置的概述

        1.1 繼電保護裝置的原理和作用

        繼電保護主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電氣量的變化構(gòu)成繼電保護動作的原理,還有其他的物理量,如變壓器油箱內(nèi)故障時伴隨產(chǎn)生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數(shù)情況下,不管反應(yīng)哪種物理量,繼電保護裝置都包括測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分。

        圖1 繼電保護裝置原理框圖

        1)取樣單元-一般由電流傳感器和電壓傳感器來組成,繼電保護裝置中的保護單元的物理量被轉(zhuǎn)換成為一種信號來進行下一級的傳輸;

        2)比較鑒別單元-包括給定單元,由取樣單元來的信號與給定信號比較,以便下一級處理單元發(fā)出何種信號。(正常狀態(tài)、異常狀態(tài)或故障狀態(tài))比較鑒別單元可由4只電流繼電器組成,二只為速斷保護,另二只為過電流保護。電流繼電器的整定值即為給定單元,電流繼電器的電流線圈則接收取樣單元(電流互感器)來的電流信號,當(dāng)電流信號達到電流整定值時,電流繼電器動作,通過其接點向下一級處理單元發(fā)出使斷路器最終掉閘的信號;若電流信號小于整定值,則電流繼電器不動作,傳向下級單元的信號也不動作。鑒別比較信號“速斷”、“過電流”的信息傳送到下一單元處理;

        3)處理單元-由時間繼電器、中間繼電器等構(gòu)成;

        4)控制及操作電源-繼電保護裝置要求有自己獨立的交流或直流電源,而且電源功率也因所控制設(shè)備的多少而增減;交流電壓一般為220V,功率1KVA以上。

        5)執(zhí)行單元-故障的處理通過執(zhí)行單元來實施。執(zhí)行單元一般分兩類:一類是聲、光信號繼電器;另一類為斷路器的操作機構(gòu)的分閘線圈,使斷路器分閘。

        1.2 對繼電保護裝置的要求

        1)選擇性:只將故障部分切除,保證無故障部分繼續(xù)運行;

        2)速動性:必須快速切除故障,以減輕故障的危害程度;

        3)靈敏性:對故障或不正常運行狀態(tài)的反映能力;用靈敏系數(shù)Kr來反映,保護范圍內(nèi)均應(yīng)反應(yīng)敏銳并保證可靠動作;

        4)可靠性:不拒動、不誤動。具體:有所偏重 如:線路保護偏重選擇性、井下偏重速動性。

        1.3 常用的繼電保護裝置

        1)電磁式電流繼電器

        電磁式電流繼電器的作用:電流繼電器在電流保護裝置中作為測量和啟動元件,當(dāng)電流超過某一整定值時繼電器動作。

        電磁式電流繼電器的特點:動作較快,動作時間:0.01s~0.05s;接點容量較小,不能直接作用于斷路器跳閘,必須通過其它繼電器轉(zhuǎn)換。

        電磁式電流繼電器的整定方法:一種是平滑調(diào)節(jié),即通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)桿來實現(xiàn)。另一種是級進調(diào)節(jié),通過調(diào)整線圈的匝數(shù)來實現(xiàn)

        2)電磁式中間繼電器

        電磁式中間繼電器的特點: 觸點多、容量大,可直接接通斷開斷路器跳閘回,且線圈允許長時間通電運行。

        電磁式中間繼電器的種類:電壓式、電流式;瞬動、延時動作。瞬動時間:0.05s~0.06s

        3)電磁式時間繼電器

        電磁式時間繼電器的特點:延時動作;

        電磁式時間繼電器的原理:鐘表機構(gòu);

        電磁式時間繼電器的作用:用來建立一定的必要時間,使保護裝置獲得一定延時。

        4)信號繼電器

        信號繼電器的作用:用作動作指示,以便判別故障

        5)晶體管繼電器

        (1)優(yōu)缺點:質(zhì)量輕,體積小,耗電少,壽命長,工作可靠。

        (2)電路組成:電壓形成回路、啟動回路、時限回路、出口信號回路以及工作電源。

        (3)微機保護裝置

        晶體管繼電器的特點:性能優(yōu)越、可靠性高、靈活性強、調(diào)試維護工作量小、經(jīng)濟性好、功能多樣化。

        2 提高繼電保護裝置運行的可靠性

        提高對繼電保護裝置的可靠性能夠在很大的程度上減少相關(guān)事故的發(fā)生,能夠有效的加強日常的管理和對繼電保護裝置的驗收等等,具體的可以從提高繼電保護運行的微機化和網(wǎng)絡(luò)化水平和加強技術(shù)改造工作兩個方面來加強繼電保護裝置運行的可靠性。

        2.1 提高繼電保護運行的微機化和網(wǎng)絡(luò)化水平

        隨著現(xiàn)代科技水平的不斷提高,對一些硬件的保護措施和技術(shù)方法也有了很大的提高,目前已經(jīng)有了成套的微控機來做繼電保護,這樣一來,繼電保護裝置的可靠性就有了很大的提高,同時在電力系統(tǒng)中也加大了對計算機網(wǎng)絡(luò)的引入,計算機網(wǎng)絡(luò)的引入在很大的程度上提高了通信的手段,也徹底的改變了繼電保護裝置的運行方式和通信的方式。

        2.2 加強技術(shù)改造工作

        技術(shù)改造中,對保護進行重新選型、配置時,首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性,其次考慮運行維護、調(diào)試方便,且便于統(tǒng)一管理。優(yōu)選經(jīng)運行考驗且可靠的保護,個別保護可少量試運行,在取得經(jīng)驗后再推廣運用。

        3 結(jié)論

        為了保證供電系統(tǒng)安全可靠運行,就必須用繼電保護裝置來反映電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備或線路發(fā)生的故障或不正常運行狀態(tài);這就要求我們要掌握一些繼電保護裝置的基本知識。本文正是從這個角度出來分析問題的,希望本文能為同行提供參考性的意見。

        [1]中國華電集團公司電氣及熱控技術(shù)研究中心.電氣部分:電力主設(shè)備繼電保護的理論實踐及運行案例[M].北京:中國水利水電出版社,2009.

        [2]李佑光,林東.電力系統(tǒng)繼電保護原理及新技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2009.

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