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作者简介:杨娟(1962-),女,湖南长沙人,长沙电力职业技术学院电力工程系,副教授。(湖南 长沙 410131)
中图分类号:G712?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)36-0055-02
为了使学生巩固“电力系统基础”课程中所学知识和技能,根据电力行业的特点,结合电力企业新技术、新设备、新工艺的应用和发展特征,针对电专业岗位群的能力需求,以职业能力培养为主线,结合国家职业资格鉴定(中级)的相关要求,设置、调整和优化了的以项目为导向、以任务驱动的电专业4门核心课程“变电运行”、“电气运行”、“电机运行与检修”和“电气设备检修”的学习需求。通过大量调研以及对4门核心课程“变电运行”、“电气运行”、“电机运行与检修”和“电气设备检修”、学生毕业设计、技能鉴定考证内容进行分析,整合教学内容,构建了以职业岗位能力为课程目标、以职业岗位标准为课程内容、能实现高端技能型人才培养、以项目教学为导向的任务驱动式高职“电力系统基础”课程内容。
一、“电力系统基础”职业岗位课程目标
根据电专业学生就业的电气值班员、变电站值班员、变电检修工、电机检修工核心职业岗位能力要求及电专业4门核心课程“变电运行”、“电气运行”、“电机运行与检修”和“电气设备检修”的学习需求,并考虑学生毕业设计、技能鉴定考证的需要,确定“电力系统基础”职业岗位课程目标。
1.发电厂及电力系统专业核心岗位工作分析与能力要求
发电厂及电力系统专业核心岗位工作分析与能力要求如表1所示。
2.“电力系统基础”课程知识目标、技能目标、素质目标
(1)针对发电厂电气值班员、电机检修工的知识目标:熟悉发电厂正常运行相关参数;熟悉发电厂设备巡视及主要设备的运行维护;掌握发电厂异常运行及故障运行分析。技能目标:能叙述发电厂正常运行方式下的相关参数;会根据相关参数对发电厂进行设备巡视及主要设备的运行维护与检修工作;会对发电厂异常运行及故障运行进行分析。
(2)针对变电站变电值班员、变电检修工的知识目标:熟悉变电站正常运行相关参数;熟悉变电站设备巡视及主要设备的运行维护;掌握变电站异常运行及故障运行分析。技能目标:能叙述变电站正常运行方式下的相关参数;会根据相关参数对变电站进行设备巡视及主要设备的运行维护与检修工作;会对变电站异常运行及故障运行进行分析。
(3)素质目标。通过“电力系统基础”课程的学习,使学生认识该课程内容对电力系统安全运行所担负的重大责任,培养学生高度的责任感及严谨细致的工作作风,培养学生的学习能力、工作能力、创新能力及团队精神,使学生具备电专业各核心岗位所具备的知识修养和职业安全意识。
二、“电力系统基础”项目导向、任务驱动课程内容
根据电专业学生就业的电气值班员、变电站值班员、变电检修工、电机检修工核心职业岗位标准,并考虑学生毕业设计、技能鉴定考证的需要,确定“电力系统基础”项目导向、任务驱动课程内容。
模块一:电力系统稳态运行
项目一:电力系统的结构
任务1:电力网的接线方式;任务2:电力系统中性点的接线方式。
项目二:电力系统的潮流分析
任务1:电力系统的额定电压;任务2:电力系统的等值电路;任务3:电力系统潮流特点;任务4:发电厂正常运行;任务5:变电站正常运行。
项目三:电力系统电能质量调整
任务1:电力系统频率调整;任务2:电力系统电压调整。
项目四:电力系统经济运行
任务1:发电厂经济运行;任务2:电力网经济运行。
模块二:电力系统故障运行
项目一:电力系统短路故障运行
任务1:电力系统对称短路故障运行;任务2:电力系统不对称短路故障运行;任务3:变电站短路故障运行。
项目二:电力系统非全相运行
任务1:单相断线运行;任务2:两相断线运行。
根据以上“以职业岗位能力为课程目标,以职业岗位标准为课程内容,以项目教学为导向的任务驱动式”的课程内容,结合火电仿真实训室及变电仿真实训室实现以项目为导向的“电力系统基础”课程内容的任务驱动教学,定能使学生学好电专业各核心课程,实现高职院校电专业学生毕业即能胜任电气值班员、变电站值班员、变电检修工、电机检修工等核心职业岗位,从而实现高职高端技能型人才培养目标。
参考文献:
[1]杨娟.变电运行[M].北京:中国电力出版社,2012.
[2]焦日升.变电站事故分析与处理[M].北京:中国电力出版社,2009.
[3]杨娟.电气运行技术[M].北京:中国电力出版社,2009.
[4]李火元.电力系统继电保护及自动装置[M].北京:中国电力出版社,
2006.
关键词:Power World 电力系统潮流 电压可视化
可视化是一种将客观世界的实质以及内在联系充分体现的新型技术,其广泛应用于医学图像、流体力学以及气象预测和风险研究等多方面领域中,并在一定程度上取得了很大的成功。在电力自动化系统中合理运用可视化技术能够将电网内枯燥乏味的数据用另一种生动形象的方法表现出来,使得电力系统运行人员可以直接观察现阶段系统运行的实际状态。本文在合理应用Power World可视化软件基础上,根据负荷出现的改变以及无功补偿装置的加入,对电力系统潮流发生的变化进行全面性分析,说明应用该项技术具有十分重要的意义。
一、简要叙述Power World软件
(一)Power World主要效用
Power World Simulator(Version12.0)软件是一款为了适应电力系统需要而开发的可视化软件包。其主要重心是一个力量巨大、综合性能强的潮流计算系统软件,应用高效能、大效力的稀疏矩阵技术,该潮流计算的软件在极大程度上能够对大约为100000个节点的系统进行有效性求解。
(二)可视化潮流与故障分析
利用Power World软件的可视化仿真技术可以完整的模拟出一个电力系统潮流,潮流的走向通过箭头表示,具体线路的负载情况可通过饼图表示,以可视化的形式体现出整个系统实际运行状态。电力自动化发生单相或是三相短路故障、两相接地故障时,应用Power World软件可以准确计算出每相故障的电压与电流,同时还能够全面分析母线电压的节点故障以及各母线之间线路上的接地故障。
(三)Power World有效应用
电力系统中各节点的颜色分区工作可以采取电压等高线的形式应用Power World软件完成,各节点颜色的深浅随着不同区域的电压变化而发生改变,而潮流分布不断发生改变可以使电力系统中各节点的色彩地区实现动态变化。在应用Power World软件过程中,必须对等式与不等式的约束进行充分考虑,只要这样才能按照已设置的目标函数合理科学优化电力机组的运行,以达到水电机组最小煤耗运行的目的,而目标函数则可用最小的线路损耗来设定。除此之外,Power World软件还可以进行故障模拟、计算传输容量和装置无功补偿等。
二、分析Power World软件可视化的基本规律
在电力系统的运行过程中,应用Power World软件完成动态模拟的过程在实际上来说就是对潮流进行连续不间断的求解得出的。对于模拟中步长的调整程序会自动做出相应的工作,负荷则根据预先设置的模型发生改变,例如断路器的开闭、机组出力增多等。随后按照有关规定严格执行拓扑分析的操作,并同时进行相应的处理技术。由于用户操作不恰当极有可能使某条线路投切错误,进而改变整个网络结构,因此要将与系统脱离的母线实行有效去除,把与之有关的负荷重新设置为零,最后采用牛顿迭代法计算出潮流。屏幕的刷新效率越快,用户就可以更快收看到潮流的最新分布,及时掌握和了解所需信息,在屏幕显示中通常以饼图的形式呈现物理量发生变化的百分比,如果物理量超出原本设定的限值,饼图就会不断扩大,颜色也随之改变,在很大程度上能够及时吸引观察人员的关注,并采取有效的预防工作。计算出潮流后,电力线路的具体分布可以通过Power World软件的饼图技术来呈现。
在地面上各高度均一致的相邻点,通过相互之间的连接形成封闭式曲线,并以垂直的方式投影到平面图形上,这一过程称之为等高线。等高线不但能够将地面实际高低起伏情况显示出来,还可依照等高线的图形变化和疏密状况对地貌各形态及斜坡陡峭程度进行正确判断。等高线的主要特点包括以下几个方面:①各点位于同一等高线时,其高度全部相同;②在同一幅图内的等高线并不一定能够实现曲线的闭合;③等高线在同一幅图内状态越密,就代表地面坡度越陡,状态越疏,则地面坡度越平缓;④除了悬崖地区,等高线均不可相交和重叠。在同一幅图内的等高线,高度不同的状况可以涂上各不一致的颜色,对于高度相同的状况则应用颜色的深浅来充分体现地面实际高度存在的差异。在地理位置详细的基础上,各式各样的参数均能够利用等高线来表示,例如人口密度、气温变化以及降雨量等参数。计算出电力系统潮流后,Power World软件对于各电气量实际分布状况的表现形式均是利用等高线技术来实现,特别是电力系统中电压量的可视化。
三、实例分析
在研究电力系统的潮流和电压的可视化中,以某地区电力系统的5节点作为实际案例,并进行有效性分析。应先构建某地区电力系统的5节点系统图,通过这个系统实施动态仿真的有效性分析,如图1所示。
图1 某地区电力系统的5节点系统图
图2 系统潮流和电压图
图2计算出电力系统潮流后,利用动画的方式体现出实际的系统状态,而图中在线路上的饼图则表示现阶段暂时性的线路功率情况,现阶段线路具体流过的功率占据了该线路额定最大传输功率的百分比,使运行人员能够一目了然的注视与其相关的机组负荷线路,有效的掌握和控制原本设定的计划方案。
电力系统现有的二级机房中,因为建设年限不一,设计规划没有考虑到信通规模的发展,多数机房建设标准较低,现有在运机房会存在比较多的问题。如防雷接地不够规范,有环状铜牌但设备接地不规范,使用的接地线线径不够等;缺少UPS或UPS主机蓄电池设备日常维护不够;综合布线不够规范,临时拉线过多;机房防火防小动物不够重视等。作为二级机房,如何在满足信通设备运行的条件下,尽可能节约、科学、合理地设计与施工,有许多技术细节值得探讨。
机房基础结构
机房不宜选择楼房的顶层或底层,但二级机房因其位置特殊性,不少是老的办公室改动而来,更适用因地制宜,根据现场条件,选择远离粉尘、油烟,方便设备搬运、布线施工的地点。因机房内运行的都是电气设备,需要尽量避开水源,与机房无关的给、排水管不能穿过机房。以每机房3个机柜为例,其中通信设备一个机柜、信息设备一个机柜、电源设备一个机柜,每机柜600*600*2000mm规格,按机房设计规范,机柜侧面检修时距墙1.2m,前后保持1.2m,建议整个机房面积不少于12.6m2,机柜安装在机房正中央。理想条件下,可以保持静电地板完整。
市电接入前端漏电保护装置
传统型UPS,基本以在线方式工作,UPS直接对输入交流市电进行整流,在无功率因数补偿的情况下,就会在传输线中造成严重的谐波干扰。漏保开关的动作原理是在一个铁芯上有两个组,一个输入电流绕组和一个输入电流绕组,当无漏电时,输入电流和输出电流相等,在铁芯上二磁通的矢量和为零,就不会在第三个绕组上感应出电势,否则第三绕组上就会感应电压形成,经放大去推动执行机构,使开关跳闸。如UPS前有漏保开关,由于高次谐波在铁芯中形成磁通矢量和铁芯的磁滞作用而不能为零,就出现了类似漏电的假象,漏保开关频繁调闸。
按UPS安装规范,超过5KVA的UPS主机前端不允许有漏保装置,小于5KVA的不建议有漏保。实际测试中,3KVA的UPS主机,将漏保装置整定电流调整至500mA后,进线空开仍然会跳闸,建议将UPS接入电源绕过漏保装置,或在漏保装置后加装隔离变压器。
防雷接地
在现有条件下,要将二级机房交流工作地与防雷接地两电气系统的接地,在电气上真正分开,一般较难办到。因为在地下要满足上述的距离难度较大,所以一般还是推荐采用共同接地(即统一接地)形式。这样不但经济上合算,在技术上也是合理的,因为采用统一接地后,各系统的参考电平将是相对稳定的,即使有外来干扰,其参考电平也会跟着浮动。二级机房交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地宜共用一组接地装置,接地电阻小于4Ω。 按《电力系统通信站防雷运行管理规程》规定:各类设备保护地线宜用多股铜导线,其截面应根据最大故障电流确定,一般为25-90mm2,建议二级机房信通机柜采用25mm2的铜线接入接地铜牌。
机房防雷采用市电输出端采用二级防雷,UPS输出端采用三级防雷设计,其中二级防雷安装40kA防浪涌保护器,三级防雷安装20kA防浪涌保护器。
综合布线走线方式选择
老机房在前期设计中没有预料到信通规模的迅速发展,部分设备布局不合理,而且施工中为了施工方便,没有严格按工序施工,导致机房扩容与布放跳线困难。当运行一定年限后,机房表面看上去整洁美观,但地板打开后会发现各类线路纵横交错,当遇到问题时无法及时处理,只能临时布放线路,形成恶性循环。
近几年新建机房在具备条件的情况下,一般建议上走线。下走线方式存在不防尘、不防鼠、不利于消防等缺点,但小走线敷设敷设简便、成本低,对施工要求较低。上走线在机房环境、防鼠、火灾预警、扩容方面都比下走线具备优势,但施工工艺要求较高。
动力环境监控系统配置
二级机房通常不会在运维人员工作地点附近,不具备每日巡视的条件,大多数二级机房也没有每日现场巡视的必要,因此有必要部署动力环境监控系统。动环系统应该要配置门禁、视频监控、温湿度、烟感、电源监控等模块,漏水检测、空调监测等模块可以视现场条件,以及机房的重要程度选配。
考虑到二级机房点多面广的特点,在现有技术下,选择带监控主机的动环系统相对比较合理。二级机房的建设时间会跨度较大,里面的空调、UPS、摄像头等设备品牌型号很难保持一致,相应的数据采集接口会比较多。安装监控主机的话可以比较容易的在上面配置相应的采集接口,布线简单,而且能减少网络地址的使用。
机房改造施工中的防尘处理
对于信通设备运行而言,灰尘是极大的威胁,如新建机房可以在施工中通过科学的设计,合理的工序安排,达到较好的防尘效果。而在运机房基本不可能停运,只能在工作中尽量合理的安排工序。机房进行标准化改造,通常会涉及到多个工序、多个工种,其中穿墙、埋线等容易有大量灰尘的工作无法避免。
时间安排。因为二级机房相对而言设备较少,非高温天的话在短时间内不会因发热量大影响设备运行。机房改造工作尽量避开高温天,无法避开高温天气的尽量将装修工作安排在设备停运后施工。
材料选用。机房内装修材料尽量选用不起尘的材质,如墙面采用防尘漆,吊顶选用不起尘的材质。
工序安排。隐蔽工程与墙面顶面处理集中时间开展。合理安排工人工作时间,施工人员如果在工地现场空耗的话,很容易不按业主方要求自行开工。因此安排好工序,一方面管理上更规范,另一方面施工人员工作更紧凑,效率更高。严格控制设计变更,避免因设计变动导致工序混乱。
无尘操作。具备条件的机房,尽可能在设备进场前进行机房基础施工,后续设备安装调试全过程无尘操作。
设备防尘处理。确有不能避免的起尘工作,施工前在机柜外加装防护罩,工作完毕后用大功率吸尘器进行处理后再撤除防护。
机房防火注意点
机房容易遇到火灾的有几个地方,强电电缆短路或超载运行,蓄电池运行一次,外部火与烟通过孔洞、门窗处进入机房。实际的案例中有小动物咬破电缆导致火灾的,也有火灾的浓烟通过电缆孔进入机房沾染设备的。机房建设或改造第一点需要做的就是拆除里面的易燃材料,如木头隔断,普通窗帘等。进出口处防小动物挡板,进线孔洞也需要用防火泥进行封堵,门窗也要进行相应的防火处理。
电力系统是关系我国国计民生的基础性行业,而继电保护被称为电力系统的哨兵,它通过装置反映电力系统元件的不正常和故障信号,动作于发信号和跳闸,能迅速、正确隔离电力系统发生的各种故障,避免大面积停电事故,确保电力系统安全、稳定运行。因此,应该从电力系统继电保护的运行经验出发, 对存在与电力系统继电保护系统的故障进行认真分析,形成对电力系统继电保护故障的深层次认知,把握电力系统继电保护故障的因果关系, 在运用好各种针对性技术和工艺的基础上,实现电力系统继电保护装置的稳定、可靠运行。
2 继电保护的常见故障
2.1 电压互感器二次回路故障
在继电保护系统中,电压互感器和电流互感器二次回路作为运行中必不可少的重要设备,其不仅是二次回路中非常薄弱环节,而且一旦发生故障所带来的后果也十分严重。在实际运行工作中,电压互感器二次回路故障通常会表现为以下几个方面:一是二次回路中性点存在着多点接地和未接地的情况,二次中性点虚接故障的存在,与变电站接地网具有直接的关系,但更多情况下则是由于接线工艺不合理而导致的。当二次未接地时,则会导致二次回路中各项电压达不到平衡的状态,从而导致阻抗元件及方向元件出现误动或是拒动的情况,而且在运行过程中想要对该故障进行排查也具有较大的难度,因此,需要在投运验收过程中多加注意;二是PT开口三角电压回路断线,这将会导致零序保护出现拒动;三是PT二次失压;导致这种情况发生主要是由于设备性能和二次回路存在不完善的地方,这是二次回路中较为常见的故障。
2.2 电流互感器饱和问题
在当前电力系统中,电磁式电流互感器还是各变电站最为常用的电流互感器,这就不可避免的会存在饱和问题,从而对继电保护正确动作造成较大的影响。短路作为电流互感器饱和问题发生的最主要原因,一旦饱和问题发生,则电流互感器一次电流则会全部转变为励磁电流,导致二次电流无法进行线性传变,断路器保护出现拒动,系统出现越级跳闸。
2.3 干扰和绝缘问题
在检测继电系统时,由于需要根据线路电路来对线路故障进行判断,但在实际检测工作中,由于一些现代化通讯设备会对检测带来一定的干扰,从而导致微机继电元件出现误动问题。由于微机继电系统具有较高的集成度,而且线路较为密集,在使用过程中会有大量的灰尘吸附在电路表面,从而导致新的导电通道在电路原有的连接点上出现,从而导致继电微机系统检测故障,使继电保护运行存在较大的安:全隐患。
3 继电保护故障的解决措施
3.1 回路拆除法
由于二次回路故障问题是电力继电保护系统很容易出现的问题,与此同时,有效的确定二次回路故障问题出现的位置是解决这一故障问题的关键部分。针对这样的情况,可以使用回路拆除法排除继电保护系统故障问题。例如,就是在检查电力继电保护系统的过程之中,首先按照二次回路的顺序进行对电力继电保护系统的拆除工作,在逐步的将拆除下来的部分安装回去,最终有效的找出故障存在的位置,解决继电保护系统故障问题。
3.2 短接法
为了有效的找出继电保护系统故障存在的位置,在进行故障检测的过程之中,可以将电力继电保护系统按照一个回路作为一个段,逐次的采用短接处理的方式,找出继电保护系统存在故障的位置,进而有效的解决继电保护系统故障问题。
3.3 替换法
替换法主要原理是将被怀疑有问题的元件替换下来,如果替换下来之后故障消失了则说明是该元件出现故障,如果故障没有消失,则说明不是该元件的问题,依此来判断该组元件的好坏,采用这种方法可以排除不可能情况,准确定位故障发生的范围。
3.4 对比参照法
如果电力继电保护系统出现故障的原因是由于安装的技术人员出现的技术失误,就可以使用对比参照法法排除继电保护系统故障问题。具体的来说,就是参照已经安装好的可以正常使用的继电保护系统的内部线路的基本构造,找寻出该继电保护系统之中存在的问题所在。
【关键词】电力系统;变电运行;故障类型;处理
因为在电力系统的设备投入运行中,要经过各种建设环节,其中的一项人力或者物力资源安排不科学,资源利用不到位,就会导致电力系统变电运行故障出现,而且我国的现代化经济建设就要求了,电力系统必须在安全稳定的环境下将电力能源输送,给各行业的经济发展提供动力保障。因此以下我们就以电力系统变电运行故障类型出现的原因和处理方法进行分析,从而确定最适合我国电力事业发展的电力系统维护的方法。
1 电力系统变电运行故障类型出现的原因
1.1 安全责任意识薄弱,管理不到位
电力资源不同于其他行业的资源配置,电力系统之所以要格外的进行特殊的护理和保护就是因为电力资源具备危险性,电力能源会促进人们的生活经济发展,但是也严重的危害人们的生存状态,尤其是在对电力能源破坏性认识不全的偏远地区。在电力资源的全面建设中,电力部门的工作人员整体上不能够将维护电力系统变电运行的重要性进行全面的宣传和认知,因此随着电力能源的不断推广,电力系统的变电运行故障类型也层出不穷的表现出来,人的日常活动严重的受到电力能源的威胁,常常造成严重的人员财产伤亡事件。因此电力系统的变电运行故障也会经常出现,造成电力系统的破坏,电力能源也因此不能全部的展现其能力。
1.2 变电过程操作错误和失误
在电力能源的管理中,除了特定的管理程序要求,操作人员没有更多的能力可发挥余地,从而形成变电行业单调枯燥的负面形象,但是实际上变电过程是比较复杂的,工作人员的分布较为偏散,责任感不强就觉得工作比较枯燥,值班人员也容易放松警惕,从而在操作上不能及时正确的解决突出的现实问题,甚至会造成变电过程中的操作失误和错误,形成大范围的停电,导致直接的经济损失,因此人们对于电力部门的能力和实力也会产生质疑。
电力企业在我国所处的大环境下基本上算是垄断的行业,因此电力部门的工作人员在工作中会产生出超强的优越感,工作中往往会粗心加上变电运行的机房内有多种机械设备需要利用,很容易出现故障和异常,所以要求在职的变电操作人员必须明确责任,因为变电运行会产生电网无法稳定和安全运行,不光会造成对变电机械设备的损害,也会造成用电企业的经济利益直接损失,所以变电过程中的操作一定要明确责任意识,端正工作态度,使变电操作规范、完善,从而电力系统的变电运行才能减少运行故障的出现。
1.3 变电设备更新不及时
随着工业经济的发展,电力资源更被全面的推行发展和利用,因为电能便于集中、分散、传输、控制和转换成其他形式的能源,又是使用方便、清洁和节约的能源。所以,电能的使用将会遍及国民经济及人民生活的各个领域,成为现代社会的必需品。同时电力资源的发展带动工业的进步,电力企业自身的观点设备却不能跟上时代的要求,进行及时的更新换代,也容易造成电力系统的变电运行设备老化,而且设备更新不及时,长时间的使用同一设备是对电力系统安全运行的严重威胁,甚至会造成安全事故的发生。
中国要建设全面的现代化国家,就是要求电力部门要跟上时代,包括其:发电建设的技术、设备、人员的管理等方面,才能够保证电力资源的实际意义,在西方国家称电力为“生命线”。而且在工业经济发展下的我国,电力工业已经成为“先行工业”,电力工业的发展程度已成为衡量一个国家现代化程度和人民生活水平的重要标志,保证供给充足的电力,成为各个地区发展经济的一项重要环境条件。因此更新电力系统变电设备也是保证电力系统运行的主要步骤,在电力系统的运行和发展中,将变电系统的机器设备全面的配全和完善,就能够将电力系统中的变电运行故障全面的排出和缩小。
2 解决电力系统变电运行故障类型出现的方法
2.1 利用智能化的电子监控设备控制变电设备
在一切智能化的今天,电子信息技术被广泛的利用到各行业,并且也促使各行业的经济发展得到稳定的保障,而且利用智能化的电子监控设备在电力系统的变电运行过程中,能够将变电运行的故障实现及时的解除,而且电子监控设备将电力系统的运行和日常操作都能够进行监督和记录,从而在电力系统的运行生产中形成规律的正确的变电操作流程,在进一步的改进工作中能够把监控记录中变电程序较为落后的地方及时改进。
智能化的电子监控设备结合了先进的电子信息技术,在电子监控设备中能够将变电系统中的细节操作、机械运转工作状态、以及突发的变电故障都能够进行分析,在解决问题的时候能够提供参考。随着社会的进步和城市经济的发展需要,就必须把智能化的电子监控设备利用在事关经济建设的变电系统中,也就是利用一切有效的科技手段保证电力系统的变电有效运转,才能够将电力系统的变电运行故障排除在外。
2.2 具体故障具体分析
在变电运行系统中会出现各种问题,有安全管理、设备老化以及处理问题的不及时等状况下产生的变电故障,都需要进行实地的勘察分析,从而解决彻底排除后患。变电故障分为:一般故障、跳闸故障、瓦斯保护、漏电保护等,而且跳闸故障又分为主变开关跳闸和主变三侧开关跳闸,因此在电力系统运行中,变电事故无论规模大小,都会给用地按用户造成经济损失,变电系统的变电运行故障出现一般都是突发的、以外的,所以变电管理人员一定要针对性的分析变电运行中的故障,端正工作态度,将专业的变电知识利用到现实的问题解决上,从而突出故障的主要矛盾,从而才能够将变电的运行故障针对性的进行专业解决。
变电系统要安全正常的运转,才能够给我国的现代化经济建设提供充足的动力,变电操作人员还要留意变电系统中对于电力惯性作用下产生的电路短路、断线、保险丝熔断、谐振和系统接地问题,全面的分析中央系统的信号提示,确保在电压稳定下能够将电力系统的变电运行全面的保证,而且变电系统的稳定运转会促使电力单位进一步的开发新的稳电技术提供保证,例如:断电数据恢复、断电保护器的研发,从而进一步的将我国电力事业的设备和技术产品不断的更新,促使我国依靠电力资源全面的跨入现代化建设的领域。
2.3 建设避雷技术措施
电力系统的稳定运行最主要的就是对于雷电危害的避免,而且雷击是电力事业全面发展进步的主要障碍。因此变电系统要将防雷的原则进行贯彻,就是:外部保护、内部过电压保护,在变电站建设避雷针或者避雷带,建设对变压器的防护。介于变电站遭受的雷击是下行雷,所以在主要的防雷技术新措施就是,在雷直击的变电站电气设备上,或架空线路和感应雷过电压,直雷过电压形成的雷电波沿线路上,要建设变电站防雷感应。变电站是电力系统防雷的中药保护措施,如果发生雷击事故,不仅会造成大面积的停电,而且变电企业的变电设备也会受到致命的打击,进而产生直接的经济损失,所以电力系统变电运行的故障处理,就是要求将防雷措施积极落实。
3 结语
解决电力系统的变电运行中出现问题,既是对我国全面实施现代化建设的保证,又是将电力部门电力操作系统不断完善的过程,在更高的层次上要求了电力系统的全面发展和建设,从而为我国的社会经济全面发展奠定了基础。
参考文献:
[1]周媛青.电力系统变电运行故障类型及处理研究[J].科技传播,2013 (07).
[关键词]电力系统;继电保护;故障分析;处理举措
中图分类号:TM 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)23-0041-01
电力系统的高效、稳定、安全运行离不开继电保护装置的作用,其广泛应用于稳压、均压、降低线损、提升系统功率等各个方面,对于保障电力系统的可靠性、安全性有积极意义。随着当前我国电力系统积极改革,电力超负荷运行、设备容量增大等无疑都对继电保护装置的运行提出了更高的要求,面对电力系统继电保护故障要及时采取有效举措消除负面影响,以保证电力系统运行的安全可靠。下面就电力继电保护装置运行故障及处理措施作简要分析。
1.电力系统继电保护装置的意义
随着我国电网规模的不断扩大及电力系统的持续升级,目前继电保护装置在电力系统中的应用要遵循可靠性、快速性、灵敏性与选择性四大指标:可靠性意味着一旦电力系统出现故障,继电保护装置必须快速有效动作以最大限度的降低故障危害;快速性意味着在电力系统发生故障时继电保护装置要第一时间反应并动作,避免因故障反应动作慢而加重危害,第一时间高效处理故障;灵敏性意味着继电保护装置要迅速识别并判断系统故障情况,针对故障性质及表现准确控制故障范围,采取保护动作以降低危害;选择性意味着继电保护装置要尽可能避免误动作,从而保障电力系统运行的安全与稳定。
2.电力系统继电保护故障分析
(1)人为故障
人为故障主要是由人为因素导致,比如个人知识与技能掌握不扎实、工作经验不足、工作态度不谨慎负责等。经验对于电力系统员工而言在处理继电保护问题时可更加快速准确的判断故障情况,避免延误最佳处理时间造成损失扩大,所以工作人员积累经验对减少继电保护故障负面影响十分重要。员工个人知识与技能不过关会导致其在判断故障问题时出现延误时机、判断失误、误记漏记等情况,不利于及时排除继电保护问题。员工工作态度不认真不负责对于弥补继电保护自动化管理漏洞十分不利,会给继电保护管理造成潜在重大安全隐患,不利于电力系统的运行与保护。
(2)设备问题
电力系统继电保护装置主要由微机处理装置、管理装置、数据信息收集系统等共同构成,无论哪个系统出现问题都会导致继电保护故障和运行异常,增加电力系统运行的潜在隐患。比如数据收集装置问题,继电保护装置运行过程中要做好各类参数数据的搜集与传送,将其转化为数字信号传输给微机系统,一旦数据方面出现问题将会严重影响保护装置的动作;继电保护装置中电压故障也会导致继电保护故障,比如无压、同期重合闸线路检测,在主变压充电条件不变的情况下无疑会导致问题频发;继电保护装置中继电器触点问题会严重威胁系统运行安全性,继电器触点是其核心部件,本身与工作电压、电流、工作负载、工作频率、制造材料等密切相关,无论哪项因素出现问题都会导致触点故障继而影响保护装置的动作与系统运行。
3.电力系统继电保护故障的应对举措
(1)人为故障解决
人为故障的解决首先要做好员工职业知识、技能与意识的培养,提升他们的安全管理责任心,积极积累工作经验并参与培训学习,顺利掌握继电保护装置常见问题的应对处理举措,以便在故障发生时抓住处理时机迅速处理。要定期对继电保护装置进行检修维护,排查元器件、设备线路、电流电压电源的异常,在故障发生时本着灵活处理原则快速排除问题与故障,以确保电力系统的高效运行。
(2)设备故障解决
在解决继电保护装置故障时考虑到其涉及元器件及技术多且复杂,因此要合理应用各种处理方法及时解决问题。比如置换法,对故障设备进行检测对于圈定范围内的可疑器件或者故障配件进行置换,作为较长使用的一种故障排除法,要注意置换时遵循逐步排除方法和置换检验完成故障排除,以更换后系统恢复运行为判断标准。参照对比法是结合检验报告对故障设备、正常设备进行对比,对比二者各项参数差距变化情况以此来圈定故障点配合置换法进行排除,该法对解决接线错误问题效果显著。考虑到继电保护装置整定值与测试值之间存在误差,所以要及时对装置回路进行定值检测以便更加全面的分析故障问题。对于继电保护装置中出现频率最高的回路故障,可及时确定故障位置及范围并做相应处理,假如无法明确判断故障点,可采取拆除回路法、依次安装来明确故障点并进行故障排除。
4.结束语
综上所述,继电保护装置作为保障电力系统安全、可靠、高效运行的关键,要深入分析继电保护故障情况及排除举措积累技术经验,为电力系统更好的运行服务奠定坚实基础。
参考文献
[1] 龚永智.电力系统继电保护事故原因及改进措施探讨[J].中国新技术新产品,2014(8):12-13.
[2] 朱时祥.关于继电保护的性能和检修措施探讨[J].今日科苑,2013(8):35-36.
关键词:电力系统;继电保护;应用
中图分类号:TM7文献标识码: A
前言
随着科技的不断进步,继电保护技术得到了快速发展和完善继电保护技术经过不同的发展阶段,呈现出不同的存在形态。主要有电磁式、晶体管式、集成电路式和计算机辅助装置四种类型计算机网络技术的不断发展给社会各行各业的发展带来了蓬勃生机,有力地推动了各行业的飞速发展。在电力系统中广泛地运用计算机技术,极大地促进了电力系统的发展。
一、继电保护技术的特性及任务
(一)特性
随着国家经济的发展,电力充斥着人们生活的每个方面,甚至一些高端工业的发展也离不开电力系统的支持。而由于科技不断发展,电力系统也不断更新完善,即使这样,还是存在一些缺陷与不足,所以偶尔会发生故障,这就要用到了继电保护系统对电力自动化进行保护。继电保护技术之所以可以快速准确地发现电力系统中的问题,是因为继电保护技术中存在以下相关优秀特性。
1、选择性。与其他技术不同,继电保护系统可以选择较小范围内的故障元件,减少了无故障元件被连带误判的概率。当继电保护技术识别故障元件后,选择性特性立即发挥其优势,增强继电保护技术的科学性。
2、可靠性。可靠性是保证继电保护技术保护我国电力系统的基础。适中的可靠性可以保证故障元件不被漏检、不被误检,是继电保护系统运行的前提。
可靠性的基础是速动性,当检测到故障元件时,可靠性能使保护系统快速动作,发出警报,缩短了所需的维修时间。而可靠性的特性又类似于灵敏性,即可靠性不能过高也不能过低,过低会检测不到故障元件,使大面积的电力系统无法正常工作或者对其他元件带来损失。而可靠性过高有会发生误切事件,减少正常元件的使用寿命,对电力亦会造成损害。
3、灵敏性。灵敏性是继电保护技术合理化的基础,比其他保护装置更加适用于我国电力系统。只有继电保护灵敏的条件下,才能对故障元件进行快速判断,缩短相应发现时间,为维修人员的维修带来便利。
灵敏性有一部分是由灵敏系数体现出来的,并不是灵敏系数高的继电保护系统好,而是每套系统都对应其电力自动化系统,只有灵敏系数适中的系统才可以更好的保护相应电力系统。
4、速动性。顾名思义,速动性可以保证继电保护系统快速切除故障元件,保证无故障部分元件不受牵连,继续为居民或工业生产供电。减小停电范围,降低所需要检查故障元件的时间。
速动性与选择性二者相互独立工作,但是两者工作结合协调,使继电保护装置可以快速、准确的找到故障元件,不仅如此,更可以缩小了停电范围,保证了非故障的电力系统的继续工作,减少对正常元件的使用量,有利于工业与人民用电的正常与稳定。
(二)任务
1、当电力系统出现不正常运行状态时,根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同,或发出信号使值班人员能及时采取措施,或由装置自动进行调整(如减负荷),避免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。反应不正常工作状态的继电保护,通常都不需要立即动作,可带一定的延时。
2、当被保护的电力设备发生故障时,应该由该设备的继电保护装置自动地、迅速地、有选择地向离故障设备最近的断路器发出跳闸命令,将故障设备从电力系统中切除,保证无故障设备继续运行,并防止故障设备继续遭到破坏。
3、继电保护与自动重合闸装置配合,可在输电线路发生瞬时性故障时,迅速恢复故障线路的正常运行,从而提高供电的可靠性。
三、电力系统中继电保护的具体应用
(一)利用输配电线路进行接地保护
在配电线路中可以分为大电流的接地方式和小电流的接地方式,它们的区别主要在于其配电线路中中性点的接地方式不同。大电流接地方式的保护原理是:当配电线路发生接地故障的时候,大电流接地系统会及时地进行跳闸,从而有效的切断发生故障的设备;小电流接地方式的保护原理是:当配电线路中发生故障的时候,小电流接地系统不会立即切断故障线路,而是能够再持续的工作一段时间,与此同时发出警报提示信号。下面我们主要对小电流接地系统如何进行接地保护进行阐述
在通常的情况下,小电流接地系统中在发生单相接地短路故障的时候,对于负荷供电不产生影响。小电流可以选择下面几种接地保护方式:一是通过零序电压实施保护。在供电系统正常运行的时候,没有零序电压,并且三相电压是对称的,各自的相电压分别通过电压表显示出来。当信号继电器发出警示信号的时候,就说明配电线路中发生了单相的接地短路事故,因此在系统的各处会出现零序电压。在这种情况出现时,可以通过读取电压表的数值来进行判断,这时发生故障相的电压表的数值会降低,而没有发生故障相的电压表的数值则会升高。二是通过零序电流实施保护。在系统发生单相接地故障的情况下,通过对没有发生故障的线路和发生故障的线路进行比较可以看出,没有发生故障的线路中零序电流要小。在安装了互感器的线路方面,人们大多应用这种方式进行保护。三是通过零序功率实施保护。有单相接地故障发生时,发生故障的线路与没有发生故障的线路中零序电流的差别几乎很小,很难区分,在这种情况下,就可以进行区分保护,实现其对灵敏度的要求。
(二)电力变压器的保护
在电力系统中,变压器是非常重要的。变压器的正常运行能够保证供电的可靠性,同时也能保证电力系统输送电力有一个很好的稳定性。为了能够有效地防止因线路故障而引起的经济损失,我们需要对变压器实施必要的继电保护措施。
1、对变压器进行接地保护。对变压器进行接地保护的工作原理是:当配电线路发生故障的时候,把配电线路中的中性点进行直接接地,从而起到对变压器的保护效用。对变压器进行接地保护时,主要是借助于两段式的电流来实现的。
2、对变压器进行瓦斯保护。对于大型变压器的内部故障,我们一般主要采用瓦斯气体进行保护。瓦斯保护是一项比较重要的保护措施,并且具有很独特的保护优点。瓦斯保护的基本原理是:当变压器的油箱内部发生故障的时候,变压器油箱里的绝缘性材料和变压器油就会在故障电弧的推力下,进行分解并产生出瓦斯气体,瓦斯气体能够迅速而灵敏的将变压器中的开关断开,并发出报警的信号,从而实现对于变压器的
有效保护。
三、电力系统继电保护发展趋势
在未来继电保护技术将向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。随着计算机硬件的飞速发展,电力系统对微机保护的要求也在不断提高,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,与其他保护,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,使微机保护装置具备一台PC的功能。
在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下,保护装置实际上是一台高性能,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投资大,且使得二次回路非常复杂。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。
结语
综上所述,继电保护是电力系统中一个重要的组成部分,继电保护系统不仅可以防止事故的发生和发展,限制事故的影响和范围,而且还可以确保电力系统安全运行,对保证整个电力系统的安全运行具有十分重要的意义。所以,随着科技的不断发展,社会的不断进步,对于电力的需求量不断的增长,现在企业中机械化程度越来越高,用电的机器设备更是不断增多,电力系统继电保护应用将会越来越广泛。
参考文献:
关键词:继电保护;故障分析系统;应用
对于维持电力系统安全稳定运行而言,继电保护装置起着关键性的作用。电力系统是个整体,在其运行过程中,会受到天气气候,人为操作以及突发灾难等的影响,从而给电力系统的稳定运行带来一定的挑战。继电保护系统的正常运行,能够在电力系统发生故障的时候及时切除故障,从而控制故障范围的延伸,减小故障带来的损失。所以,继电保护装置已经成为保障现代电力系统安全稳定不可缺少的设备。
1 继电保护基本原理
继电保护是一种电力系统自动保护装置,它由三部分组成,分别是测量部分、逻辑部分和执行部分。其中测量部分是指将被保护对象的输入信号和设定的整定值进行比较,从而使保护装置能够实现一定的逻辑功能,并确定相应的保护动作行为。再通过执行部位进行跳闸或者发出报警信号。基本原理如图1。
为了能够使得继电保护装置更好的工作,确保电力系统安全运行。所以,继电保护装置需要明确区分电力系统中的故障情况和非故障情况。从而要求继电保护的输入信号一定是故障时和正常时明显不同的电气量和物理量。比如突然增大的电压或者电流信号,负序和零序的电压和电流以及功率等电气量。再比如变压器的油压,温度以及发电机轴温等物理量。
根据不同的角度,可将继电保护装置分为以下几类:(1)根据继电器不同的制造工艺可分为机电型、整流型、晶体管型、集成电路型以及微机型。(2)根据继电器的逻辑判断原理不同可分为电流型、电压型、阻抗型、功率型以及差动型。无论选择哪种类型的继电保护装置,都应该满足可靠性、选择性以及快速性和灵敏性的要求。从而确保继电保护装置在电力系统发生故障的时候正常动作,进而保证正常的故障检测以及切除,保障电力系统的安全稳定。
2 故障分析处理系统
随着我国电子科技的发展,微机继电保护装置得到广泛的应用,使得我国电力系统的保护更加智能化与高效化。目前,由于很多微机继电保护装置大多是对原先装置进行简单的替换,使其并没有和电网很好的结合,导致采集的大量数据信息不能够很好的被应用,没有充分发挥微机继电保护装置的优点。
继电保护故障分析处理系统是一种综合自动化系统,它能够利用智能设备采集到的电网信息进行计算分析,从而调整继电保护装置的工作状态,确保电网的安全稳定运行。首先,故障分析系统能够使继电保护装置对系统的运行实现自适应状态,智能的根据电网运行的变化进行合理的调整。其次,能够准确定位电网运行过程中发生的复杂故障,从而及时的完成事故的分析和运算,对继电保护装备起到决策作用。第三,能够对继电保护装置的运行状态进行监控,从而进行装备运行可靠性的分析。第四,能够自动根据电网的实际运行情况对线路参数进行修正,从而提高电网运行效率,减少电网运行故障的发生。
继电保护故障分析处理系统的应用,使得继电保护的相关部门能够得到电力系统发生故障后的完整保护装置动作报告和录波报告,从而使相关的工作人员能够对故障情况进行及时掌握,提高了故障分析和处理的效率以及水平。并且,能够使工作人员对电网运行过程中的继电保护装置和录波装置的运行状况进行实时监测,极大地提高继电保护装置的运行能力。故障分析处理系统能够对电网中出现的复杂故障进行系统全面的分析,加强了工作人员对故障的处理能力与效率,在确保电力系统安全稳定的同时能够极大的提高电力系统的运行效率。
3 继电保护故障分析处理系统在电力系统中的应用分析
3.1 故障分析处理系统中继电保护故障诊断的仿真模拟
继电保护故障诊断的仿真模拟的目的是为了能够使工作人员更加真实的了解继电保护装置的参数设置情况,从而更加科学合理的设置继电保护设备参数,提高其工作性能。继电保护故障诊断的仿真模拟首先应该保证仿真的真实性,也就是说,在仿真过程中要根据真实系统的设置来建立各种继电保护装置的仿真模型,使得模拟故障后的行为具有真实的效果。其次,保护动作跳闸后的各类信息要显示出来,并保证仿真提示与现实结果的一致性。再次,仿真模拟要具有灵活性,即能够随时查看和改变保护模拟装置的参数设置情况。最后,仿真模拟过程要多样化,在各种运行方式的情况下设置多种故障,确保仿真的实用性。由于电力系统中故障种类繁多,发生故障的原因也相对复杂,继电保护装置的保护方式也就各种各样,为了能够使仿真过程更加逼真,仿真结果更加科学,在仿真过程中应该相应的进行合理的假设。比如利用典型的保护类型代表各种继电保护装置,从而更加适应继电保护装置不断发展的趋势。
3.2 继电保护故障分析处理系统的软件构成
继电保护故障诊断的程序主要是利用计算机对电力系统中各种故障进行模拟,通过故障量的分析检测进行保护动作行为,同时输出系统内的保护动作情况。其组成部分主要分为两部分,分别是程序和数据库。其中数据库有电网一次系统图、原件参数和继电保护定值库。程序部分主要包括模拟故障计算程序、保护动作行为判断以及报告输出等。继电保护故障分析处理系统的软件构成中,模拟故障计算程序作为仿真系统的核心,主要担任各种故障的模拟以及对系统内每条线的保护测量值进行计算。而模拟计算出的结果通过与继电保护定值比较,进而判断保护的动作行为。例如对阻抗、电压和电流的判断,系统需要进行分段判断,从第一段开始,如果第一段出现保护动作,则终止下一段的判断,反之则继续下一段的判断,并以此类推。最后的输出报告需要在电网的一次结构图上标明保护动作的具体情况,从而使工作人员对电网的故障点,故障类型以及保护动作的时间、类型能够更加详细的了解。
3.3 建立继电保护故障分析处理系统的硬件平台设计模型
电网硬件平台结构知识是故障信息分析处理系统的基础。专家系统的工作效率和通用性能直接受到硬件表示方法的影响,有效的设计电网硬件平台结构,能够促进继电保护故障分析处理系统的开发和利用,开发人员根据多层次的框架结构,使得复杂的内容清晰化,从而更加有利于相关工作人员对电网运行过程中出现的复杂故障的处理。电力系统具有明显的层次性,即发电系统、变配电系统、输电系统以及用电系统共同组成了电力系统的网络层拓扑关系。所以,在对电网故障点进行测量、分析、保护的过程中,必须遵守电力系统的层次性关系,结合网络层拓扑关系知识、厂站层拓扑关系知识以及设备的属性知识等进行有效的故障诊断和恢复处理,使继电保护系统更加智能化与一体化。
4 结束语
继电保护故障分析处理系统在电力系统中的应用,使得电力系统的故障分析和处理更加的智能化,确保了继电保护的有效性。使得继电保护能够根据电网的实际运行情况进行实时的检测,一旦发生故障,能够迅速做出反应,进行故障切除,降低电网损失。目前,随着科技的发展,应该加大继电保护故障分析处理系统的研发,使之不断升级,从而满足电力系统发展的需求。
关键词:电力企业;变电运行;故障分析;处理措施
中图分类号:TM732 文献标识码:A
在目前我国电力系统运行中,变电运行是运行管理、倒闸操作和事故处理机构的重要部分,它承担着电力系统设备中的运行操作、维护管理。但是在我国现阶段,由于变电运行的特点比较复杂,加上维护设备多,再加上操作人员的不良操作,就会出现在变电运行中的各种故障,导致变电系统中的不安全因素增多。据不完全统计分析,轻者则造成经济上的损失,重的则危及到电网、设备和人身安全,甚至影响到社会的稳定。
1变电运行事故原因分析
1.1设备老化
设备老化是任何一个机械在工作使用寿命中必然出现的一个阶段。一般来说,造成老化的原因主要是变电站投入运行时间较长,另一个是非正常使用导致。分别从这两个情况分析来看,由于中长期运行的设备的机能、零部件逐渐老化引发事故。而非正常使用导致设备老化加剧。同时,在用电高峰时部分变压器会满负荷,甚至超负荷运行,导致绝缘材料温度升高过快,加剧老化。要想保持设备能够正常运行,就必须定期对设备进行维护和保养,及时地检修处理各种设备问题。
1.2设备制造设计出现的问题
这是出现在最基础的时候。这就要求生产厂家要对此负有一定责任。通常来说,设备制造或设计问题主要包括制造质量问题、设备选型问题等。由于部分新设备是新研发产品,设计、制造工艺、技术等仍然不是非常成熟,在实际的运行中非常容易出现问题。
另外来说,现在的一些生产厂家片面追求经济利益,在生产时过分压缩成本,导致产品难以完全达到相应的质量指标要求,无法满足变电运行的标准。还有一些新增的设备、技改更换的设备在运行时无法匹配原有的设施,从而导致变电运行事故。
1.3安全管理不及时
尤其是在操作中出现的安全管理。有些故障是可以避免的,但由于操作人员的安全管理不到位,出现故障的发生。另外有些安全问题单纯地依靠技术来避免是不切实际的,只有结合安全管理,才能将这些事故扼杀在摇篮里。从变电系统的角度来看,安全管理更为重要,常见的管理不当体现在管理措施不当、不重视专业培训工作、管理者能力有限、管理决策不当等等。正是由于这些安全管理的不当,才导致了变电故障的发生,给人们带来了巨大损失。
1.4非跳闸故障现象的发生
这主要是技术性方面的故障。主要出现在PT保险熔断,系统接地等方面。当发生PT高压保险熔断、系统接地时,三相电压发生不平衡。针对不同故障应采取不同处理方法。判断接地要巡视设备判断PT保险熔断要测取PT二次电压,以判定是否是高压或组压保险熔断判断为谐振,就要通过瞬间改变设备的运行方式来消除谐振,比如用瞬时并列或解列、瞬时拉合空载线路的开关等方法:如果判断为线路断线则立即汇报调度,及时巡线处理。
2 变电运行故障的处理措施
2.1做好制度和安全生产工作
一个企业就是一个集体。要有相关的制度和安全生产常识。平时要制定一定的规章制度和思想教育,不断增强运行人员的安全生产意识。同时还要建立健全安全生产责任制和奖罚机制,逐步把安全责任落实到位,责任落实到人,使每个岗位都有一套完备的责任制和奖罚细则,有章可循,违章必究,从而激发运行人员安全工作责任心。
2.2做好变电运行维护和交接班要求
经过笔者的综合性分析,笔者认为首先要做的是我们具体的操作工人要做好平日里的变电运行维护和交接班要求。具体总结如下,见表1。
2.3 加强基础设备的综合管理
基础设备是变电运行中重要且最基本的机械设备。我们在选择这些设备时,首先要看清厂家,摸清产品质量,对不符合相关规定要求或出现过产品的质量问题的要严格排除。其次是严格控制产品质量,做好出厂试验工作。杜绝材质、制造等存在问题的设备投入到变电站改造或新建项目中,防范于未然。
2.4 做好操作的管理工作
操作是一门技术活。一般来说操作可以分为母线的操作,直流回路操作等。其中,母线的操作是指母线的送电、停电,以及母线上的设备在两条母线间的倒换等。直流回路的操作是变电站运行值班人员常见的操作项目,直流系统发生一点接地时查找接地点的检查,某些继电保护及自动装置临时性的检查、退出、投入等。
不管怎么说,变电运行系统是不可或缺的一部分,在实际的生产中起着重要的作用。这就要求我们每一个人都必须采取必要的措施,避免或减轻故障的发生。如果发生了也要及时采取有效的措施加以面对,处理解决,给安全生产提供一个和谐的环境。
参考文献
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[2]康志波.电力系统变电运行中的常见故障类型与处理[J].电源技术应用,2013(04).
【关键词】电力系统;电气自动化;实施要点
随着经济与社会的快速发展,人们的生活水平不断的提高,各种电气设备被广泛的应用在社会生活与生产中,人们对电能的需求量不断的提高。电力系统作为向社会提供电能的重要组成部分,其运行质量直接关系到供电的安全性、可靠性与稳定性,因此电力系统越来越受到社会各界的关注。电力自动化技术是在电力电气技术的基础上发展形成的,其通过利用计算机网络形成了新的电气管和控制理论,具有现代电子技术、人工智能等技术的优势,能够为电力系统提供更好的服务功能。因此,值得将电气自动化技术广泛的推广和应用在电力系统中。
1 电气自动化在电力系统的实施要点分析
1.1 自动化监控技术在电力系统的实施要点
1.1.1 分层分布式自动化监控技术
分层分布式自动化监控技术在逻辑上划分为三层,即间隔层、通信层以及站级监控层,对于站级监控层,该层通过通信网络对间隔层进行信息交换以及管理;对于网络层,该层主要包括电缆网络、光纤光裸、通信管理机等部分,通过利用现场总线技术,实现传控制命令、传送数据、规约转换、数据汇总等功能;对于间隔层,该层主要由终端保护测控单元组成,利用面向电气间隔或者电气一次回路的方式进行设计,能够将保护单元以及测控单元就近的分布安装在一次设备、开关柜等设备的附近。分层分布式自动化监控技术的间隔层终端的占地面积小、可靠性高、组态灵活,并且能够就地安装,有效的降低了操作和控制难度,并且还降低了成本。同时,该种自动化监控技术系统采集的数据量相对较高,监控信息比较完整,运行维护方便,局部出现故障时并不影响其他模块的正常运行,满足现代电力系统的实际需求。
1.1.2 集中式自动化监控技术
集中式自动化监控技术通过将强电信号转变成弱点信号,采用4mA-20mA标准直流信号以及空接点方式,通过电缆硬接线把开关量信号、电气模拟量一对一的接入DCS的I/O模件柜中,以此实现对电气设备的监视与控制。该种技术的监控模式分为两种形式:远程I/O接入方式和直接I/O接入方式,前者是在距离主控制室较远并且数据较集中的电气设备现场设置相应的I/O采集柜,并通过通信方式和DCS控制主机连接,后者是把电缆连接到电子间集中组屏,两种方式具有相同的实现技术,本质上并没有区别。集中式自动化监控技术在电力系统中的应用优势主要表现为:硬接线技术成熟,相应速度非常快;电气量采用集中组屏的采集方式,设备的运行环境好,并且便于维护。同时,其缺点表现在以下几个方面:DCS系统采用按点收费的方式,投资相对较大;电缆的数量相对较多,电缆安装工程量非常大,尤其是长距离的电缆引进,很容易对DCS造成影响,导致系统检测的电气信息不准确。因此,电力系统在采用集中式自动化监控技术时,应该设置独立的电气监控主站系统,并做好电气运行管理工作,例如故障信息自动化管理、继电保护运行、事故追忆以及防误等工作。
1.2 PLC技术在电力系统中的实施要点
PLC技术是一种数字化的电子系统,是电气自动化技术在电力系统中技术应用的重要体现,其是专门为工业环境应用而设计的。PLC技术的主要职能就是帮助电力系统实现各部分指令的自动化采集、记录、编辑、计算等工作,显著的降低电力系统的能耗,提高电力系统的灵活性。PLC技术在电力系统中应用的实施要点主要包括以下几个方面:其一,PLC技术主要通过控制电力系统的流量、压力以及温度等实现连续的模拟闭环控制,以此实现对电力系统各个环节的有效调节与控制;其二,开关量控制,电力系统控制中应用最广泛、最多的是开关量的控制,PLC技术能够对输入以及输出信号的通、断进行自动化的控制,以此提高电力系统的生产效率,实现电力系统的自动化;其三,顺序控制,通常状况下,电力系统内部辅助系统的控制多为开关量控制以及顺序控制两种,随着国家对节能、减排重视程度的提升,提高效益、降低损耗已经成为现代社会生产的主要发展放线,通过将PLC技术应用在电力系统中,辅助电力工作,能够显著的降低资源的消耗量、废弃物的排放量,显著的提高电力系统的生产效益。
1.3 计算机技术在电力系统中的实施要点
随着计算机技术的快速发展,其在电力系统中的应用越来越广泛,能够更好的适应现代电力市场的发展需求,两者的相互融合能够更好的推动电气自动化技术的推广与发展,显著的提高电力系统的生产效率与效果。计算机技术在电力系统中的实施要点主要包括以下几个方面:
1.3.1 电网调度自动化实施要点
电网调度自动化是电力系统自动化的重要组成部分,电网自动化调度主要分为五个层次,分别为县级调度、地区调度、省级调度、大区调度以及国家电网调度,电网调度自动化主要依靠电网调度控制中心的计算机网络系统,将电网调度系统中的打印设备、服务器、发电厂、变电站终端设备、工作站等联系起来,实现对电网数据的实时采集、电力负荷的预测、状态估计以及电网调度运行的安全分析和监控。
1.3.2 变电站自动化技术实时要点
变电站自动化是依靠计算机技术实现的,是实现电力系统自动化、现代化必不可少的一个重要环节。变电站依靠计算机技术实现自动化,因此在实施的过程中应用充分的利用计算机技术,完全采用计算机光纤或者电缆代替传统的电力信号电缆,逐渐的实现变电设备的数字化、网络化以及集成化,最终实现计算机屏幕花、记录统计自动化,以此实现变电站计算机系统的自动化管理和控制。
1.3.3 智能电网技术的实施要点
智能电网技术主要是针对电力系统的全局进行控制的技术,是现代电力系统信息管理系统中最广泛的应用技术之一,涵盖了用户、输变电、配电、发电以及调度的各个环节。智能电网技术是现代自动化、数字化电网建设的全局智能控制技术,其创建的自动化电力系统,在一定程度上可以说是智能化电网的雏形,为我国智能电网的建设工作奠定了良好的基础。因此,电力系统在应用智能电网技术时,应该根据电力系统的实际需求,采用具备可靠性、双向性、实时性等特征的计算机技术,同时采用先进的现代网络通信技术,形成具有信息管理功能的管理系统,为我国建设智能电网做好准备工作。
2 结束语
总而言之,电气自动化技术已经不再局限于传统的机械和模拟基础上的自动化过程,已经逐渐的转变成依靠计算机技术、网络技术以及数字化技术的电气自动化技术,形成了更为先进的科技架构以及技术体系,显著的降低了电力系统的资源消耗量、废弃物排出量,提高了电力系统生产效率,对实现智能化、自动化电力系统的建设创造了良好条件,为基础电力事业的发展提供了可靠的体系和技术基础。
参考文献:
[1]董娜,李函霖.电力系统中电气自动化技术的探索[J].科技与企业,2011(7).
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关键词:电力系统;集中抄表;电力营销;信息化
1 电力系统集中抄表概述
集中抄表是一个开放式的结构化系统,主要由两个部分构成。一是以集中器为中心的主站系统,另一个是以无线终端和采集器为主的终端设备。这一系统主要依靠设备之间的信号传输,进行电表数据的集中和抄读。通过主站将抄读的数据进行集中,录入数据库后,通过与计算机网络的连接,在计算机上对主站的数据进行统计和读取。另外,主站系统还能够对各区域内的电能量和用电数据以及电力传输线路的情况进行相关的扩展管理。
我国绝大多数住宅区都安装了集中抄表系统,该系统利用通讯接口实现了电费结算的自动化,对于降低电力企业工作人员的工作量和由于人为抄表导致的误差具有很好的作用。电力系统的集中抄表方式能够促进电力企业信息化的发展,提高其电压监控、故障处理和电费控制等各种能力,从根本上提高营销的信息化水平。
2 集中抄表系统的结构
集中抄表系统的组成部分细化后可以分为3个部分,分别是硬件、软件和数据传输平台。
2.1 硬件部分
硬件部分包括采集器和集中器,主要负责采集和集中电力系统的数据。另外,还包括电压检测部分、控电模块和显示模块。笔者将逐一分析这些部分。
数据采集器作为集中抄表的主站,主要是通过RS485接口进行电表数据的采集,通过PLC,即低压电力线载波的形式,将用户的用电量等数据传送到数据集中器中。数据集中器功能是将收集到的信息和数据统一传输到数据库中存储,以便对于传输的数据进行检查和校对,避免出现错误和偏差。数据集中器可以收集抄表终端的数据,并存储不同抄表时段的累计电量,在短期内予以保留,采集的整点数据可以保存三个月左右。另外,集中器可以对抄表日期和具体时间以及电表的底数、用电常数进行记录,对于用电故障也可以及时进行记录。采用标准MODEM接口后可以实现无线远距离集中抄表。
电压监测是通过对电线压力的采集进行电表情况的监控,采集后的电压数据抄送到数据集中器中。对电表电压进行监测主要是为了防止用户电表内部出现异常,能够有效避免因设备故障带来的强电串入弱点而带来的人身财产损失。
控电模块的主要目的是对电表电源进行远程控制,通过复式开关进行操作,主要由电力系统的操作人员指令来实现自动控制。控电模块需要具备自动复位的功能,保证切断的容量符合要求。
显示模块通过显示屏将数据展现出来,一般来说,显示器可以安装在采集器上,用途是显示电表运行的电压情况、用户的相关费用信息。新一代的显示系统还可以停电信息和故障处理等相关信息。
2.2 软件部分
集中抄表系统的软件部分主要是由应用软件、数据库和硬件服务平台构成的。应用软件负责对于抄表系统的日常管理进行操作和控制。数据库主要负责收集数据,并将收集后的数据进行交换和引用等。硬件服务平台主要用于软件的支持。硬件服务平台还负责对硬件的运营情况进行维护。在此,笔者还将分析软件部分当中的报警功能和信息的功能以及控电操作功能。
应用软件一般都安装有ActiveX控件,该控件可以与电力企业或供电公司的营销系统进行连接。电力企业通过应用软件对抄表系统和一系列环节进行日常的操作和管理。
数据库通过CIGS(Customer Information Control System),即客户信息控制系统使整个应用系统的操作简单化,使结构更加清晰。客户信息控制系统是从主数据库中采集和获得资源,该数据库建立在操作系统和ISO的计算环境等服务上。
硬件服务平善了远程程序的下载技术和流程,采用了固化核心的模式,在BIOS硬件结构的基础上,通过远程操作即可完成对软件功能进行升级和维护。硬件服务平台可以简化硬件和软件的工作流程,减少了工作人员进行现场维护的步骤,通过远距离操作就可以完成。
2.3 数据传输平台
数据传输主要是将各个硬件设备进行连接,采集并发送数据,在此过程中要保证数据传输的准确性和快速性。传统的数据传输平台主要通过PLC、485和无线网络或以太网,而随着我国电力行业的迅速发展,现代新型的电力系统集中抄表还可以采用3G技术,增强了数据传输的应用功能。
PLC(电力载波)是英文Power Line Carrier的简称,是电力系统中用于通信的方式之一。从20世纪30年代以来,电力载波就一直作为电力系统的主要通信方式,尤其在高压线路中。目前,高压或超高压频率保护的线路载波被称为TLC(Transmission Line Carrier)高压线路载波,TLC可以在电力线路发生故障的时候对线路进行保护,并维持有效的工作状态,确保了基本通道的安全性和可靠性。上世纪90年代初,西方国家的一些电力技术人员为了适应信息产业的发展步伐,努力将PLC与互联网结合成一个整体,为通信的高速化发展做出了重要的贡献。与互联网结合后,可以利用载渡的方式来传输信号,包括模拟信号和数字信号,这种信号传输的过程秩序使用电力线路作为传输的媒介,而无需使用专用的线路,节约了线路投资的成本。但电力载波信号会受到配电变压器的阻隔影响,只能够在一定的区域内使用,且使用区域的配电变压器要一致。
485作为串行接口,其传输的距离长,但速度低,一般用于抄表系统中采集模块与模块之间的通信。
以太网采用的是载波监听多路访问技术,能够在各种类型的电缆上使用,其运行速度可以达到10M/s。以太网络的传输速度快,连接方便,在电力抄表系统的使用中具有广泛的应用。但其也具有一些缺点,主要是其走线较为复杂,在以电缆供电的住宅区内需要采用地下电缆管线,施工程序比较复杂,同时也不利于日常的维护工作。
无线网络和3G网络都是近些年来发展起来的新型连接方式。无线网络主要利用移动手机的基站进行信号的发射,电力系统抄表不需要单据建设基站,费用较低。另外,3G网络可以在各种环境下,包括室内或移动的环境,以较高的速度进行信息传输,在未来几年中,极有可能逐渐替代传统的GPRS或CDMA等传输方式。
3 集中抄表在电力营销信息化中的作用
在新时期,我国各行各业对于电力的需求已经超越了传统的要求,良好的服务和更高科技的技术进步是电力企业的发展目标。电力企业营销信息化正在改变过去以管理为主的模式,逐渐向服务的方向发展。目前的集中抄表系统建设加快了电力营销信息化的速度,在用户和电力企业之间搭建了高速的信息桥梁,从对用户用电进行监测,对配电网的电压和运行情况进行监控,定位电网故障等方面进行技术的升级和革新。
集中抄表不仅在人力物力上节约了供电企业的成本,还强化了信息的收集、传输与存储等功能,使电力系统连接成为一个互通的网络。但目前为止,我国的电力信息化水平还不高,对于数据信息的传输也以单向为主。电力企业应当以抄表系统作为突破点,通过软硬件的模块技术发展,加快信息传输的准确性和安全性,全面提高电力企业的营销信息化水平,为企业获得更高的经济效益。
参考文献
关键词:继电保护;实践教学;PSASP;教学改革
中图分类号:G642.0?????文献标识码:A?????文章编号:1007-0079(2012)19-0045-02
“电力系统继电保护”是电气工程及其自动化专业重要的专业基础课,该课程理论性与实践性都很强,内容多,而教学学时少;课程概念深,计算烦琐且抽象化,学生也感到难度较大。特别是实验和实践教学部分,因为受实验条件的限制,重庆科技学院(以下简称“我校”)电力系统继电保护只开设了继电器特性试验、功率方向继电器实验、差动继电器实验和自动重合闸4个实验,学生只是简单地学习了继电器的基本概念,对电力网络的计算还停留在电力系统分析课程中简单的2机或3机系统阶段,难以建立起现代电力系统大网络、大互联的知识。
为了适应现代电力系统的新发展,我校电气工程及其自动化专业整合了相关电力系统继电保护的课程,引入了电力系统分析综合程序(PSASP)软件,增设了为时两周的继电保护综合课程设计环节,以培养学生的工程实践能力。本文将探讨如何面向电力系统实际,寻找理论和实际应用技术的最佳结合方式,改革和建设继电保护实践教学体系,来增强学生的工程能力和创新意识。
一、继电保护综合实训的教学体系
为了增强电气工程专业课程实践教学效果,国内有的高校开设了电力系统分析课程设计,有的高校开设了继电保护课程设计,但是以往的设计大都是人工计算的方法,系统简单但计算烦琐,还不易掌握。将PSASP引入到了电力系统分析的教学中,开设了简单电力系统的潮流计算和短路电流计算等实验,取得了一定的效果。[1-2]重庆科技学院(以下简称“我校”)从2010开始,就把PSASP软件引入到电力系统继电保护课程设计的实践教学中,将“电力系统分析”课程设计和“电力系统继电保护”课程设计整合成一门继电保护综合课程设计,利用PSASP进行较复杂电网的潮流计算、短路电流计算、继电保护的整定和暂态稳定计算。通过一个完整的电网计算综合实训,把前后的知识体系连贯起来,让学生对以往抽象、烦琐的分析和计算有一个完整清晰的概念,取得了较好的效果。
图1是“电力系统继电保护”综合实训的教学体系,学生先完成电力系统的短路电流计算和继电保护的整定计算,再通过PSASP软件进行同一个系统的潮流计算、短路电流计算和继电保护的整定计算,最后进行系统的暂态稳定分析。这样一个完整的设计训练,可以让学生建立起大电力系统的初步概念,并且二者可以互相检验,从而验证学生的计算过程是否正确,所学的知识运用是否正确和熟练,达到学以致用的目的。
二、课程设计内容简介
1.建立电力网络并计算元件参数
设计任务书由教师下达,给出电力网络接线以及元件初始参数。鉴于只有两周的设计时间和人工计算的要求,网络接线不宜过于复杂。所以选择了一个三机10节点的110KV/10KV电压等级电力网络,系统网络图如图2所示,学生首先对110kV电网结构、参数进行分析,然后通过《电力系统设计手册》查得电网中各元件的电气参数,再计算元件参数。图中的参数是计算出来以后的结果,为计算方便,忽略了各元件的电阻。电网中的变压器均为YN,D11连接,发电厂升压变中性点接地,其他变压器不接地;发电厂容量为G1=50MW,G2=G3=25MW,功率因数cosΦ=0.8;输电线路的X1=0.4Ω/km,X0=3X1。
2.人工进行短路电流计算
由于短路电流计算是电网继电保护配置设计的基础,因此需要分别考虑最大运行方式(三台发电机全部投入,系统环网取开网运行)时各线路未端短路的情况,最小运行方下(三台中最大的一台退出运行,系统按环网计算)时各线路未端短路的情况。要求学生画出系统等效电路图,化简电路,再分别计算各条线路末端短路的最大和最小短路电流。电网等效电路图如图3所示。如果学生人数较多,为防止抄袭现象,可以采用学生分组的方式,比如某些组计算G、H母线的短路电流,某些组计算I、J母线的短路电流等。
学生需要计算最大运行方式三相短路的短路电流、最小运行方式两相短路的短路电流以及单相接地短路的短路电流,通过计算学生既复习了电力系统故障分析中对称和不对称故障的计算方法,又为下一步的整定计算打下了基础。教学实践中发现,采用人工计算的方法计算短路电流在工程实践中虽然已经被PSASP这样的软件所代替,但教学上仍然十分重要,对于很多基本概念的掌握仍然必不可少。
3.人工进行继电保护的整定
需要整定继电保护包括输电线路110kV三段式相间距离保护,三段式零序电流接地保护以及10kV侧的三段式电流保护,还有变压器的差动保护、过电流保护等。这部分内容计算量较大,限于学时,也可以采用分组的方式,只要求对部分断路器的保护进行整定计算。
其中,距离保护整定计算中分支系数的计算是一个不容易掌握的概念,需要对这部分难点进行重点讲解。保护的灵敏度计算也是一个重要的内容,不能为了计算灵敏度而计算灵敏度,要引导学生思考在保护灵敏度不满足要求的情况下应该如何处理。比如采用全阻抗继电器灵敏度不满足要求,就可以采用方向阻抗继电器;再如电流2段灵敏度不满足要求,就可以采用用与下一段电流2段保护相配合的方法等等。
关键词:继电保护;供电系统;常见故障;处理措施
前言
在当前电力系统中各变电站中会广泛的应用继电保护系统,继电保护是确保电力系统安全稳定运行的关键所在。在电力系统运行过程中,继电保护装置可以对电网的运行工况进行监测,对故障的位置和性质进行记录,从而为故障诊断提供有效的数据支持。
1 继电保护的作用和特点
1.1 继电保护的作用
在电力系统运行过程中,一旦有部件发生故障,则继电保护装置则能够自动、有选择的对故障元件进行隔离,使其从整个电力系统中切除掉,确保没有故障部分的安全、稳定运行。这不仅有效的避免了故障损害的继续扩大,而且也有效的避免了停电范围的增加。而且在继电装置保护范围内,对于出现运行异常的元件,继电保护装置能够及时发出报警信号,能够有效的减少跳闸动作指令,同时还能够提醒运行人员及时对异常元件进行排查,避免电力系统故障的发生。
1.2 继电保护的特点
1.2.1 装置可靠性高
继电保护装置其具有非常好的可靠性,不仅继电设备元稳定性较高,而且继电设备运行也开始越来越趋向于自动化。在当前微机继电设备运行过程中,设备中的元件的运行不会受到温度变化的影响,而且随着使用年限的增加,元件运行还呈现出较好的稳定性。目前在继电保护装置运行过程中,可以自动监测和分析设备元件的运行情况,有效的确保了继电保护系统运行的安全性和稳定性。
1.2.2 兼容性比较强
在当前微机继电系统设计时,为了能够更好的满足继电系统运行的需要,则对系统的兼容性在设计上都有所增加。在设计过程中利用减少设备的盘数来确保实现设备体积的最小化,同时还增加了继电保护设备的辅助功能,进一步对使用范围进行了拓展,能够在不同继电保护系统下进行稳定的运行。
2 继电保护运行中的常见故障分析
2.1 电压互感器二次回路故障
在继电保护系统中,电压互感器和电流互感器二次回路作为运行中必不可少的重要设备,其不仅是二次回路中非常薄弱环节,而且一旦发生故障所带来的后果也十分严重。在实际运行工作中,电压互感器二次回路故障通常会表现为以下几个方面:一是二次回路中性点存在着多点接地和未接地的情况,二次中性点虚接故障的存在,与变电站接地网具有直接的关系,但更多情况下则是由于接线工艺不合理而导致的。当二次未接地时,则会导致二次回路中各项电压达不到平衡的状态,从而导致阻抗元件及方向元件出现误动或是拒动的情况,而且在运行过程中想要对该故障进行排查也具有较大的难度,因此,需要在投运验收过程中多加注意;二是PT开口三角电压回路断线,这将会导致零序保护出现拒动;三是PT二次失压;导致这种情况发生主要是由于设备性能和二次回路存在不完善的地方,这是二次回路中较为常见的故障。
2.2 电流互感器饱和问题
在当前电力系统中,电磁式电流互感器还是各变电站最为常用的电流互感器,这就不可避免的会存在饱和问题,从而对继电保护正确动作造成较大的影响。短路作为电流互感器饱和问题发生的最主要原因,一旦饱和问题发生,则电流互感器一次电流则会全部转变为励磁电流,导致二次电流无法进行线性传变,断路器保护出现拒动,系统出现越级跳闸。
2.3 电源故障
继电设备的运行离不开电源,在继电设备运行过程中,一旦电源输出功率变小,则输出电压也会随之降低,从而对继电保护装置的正确动作带来较大的影响,导致继电器无法正确的动作。
2.4 干扰和绝缘问题
在检测继电系统时,由于需要根据线路电路来对线路故障进行判断,但在实际检测工作中,由于一些现代化通讯设备会对检测带来一定的干扰,从而导致微机继电元件出现误动问题。由于微机继电系统具有较高的集成度,而且线路较为密集,在使用过程中会有大量的灰尘吸附在电路表面,从而导致新的导电通道在电路原有的连接点上出现,从而导致继电微机系统检测故障,使继电保护运行存在较大的安全隐患。
3 继电保护运用中常见故障的处理措施
3.1 记录故障原因
在电力系统运行的过程中,继电保护所产生的故障形式较多,有些故障的原因比较复杂,为了给维修人员提供方便,现场的工作人员需要对故障的表现形式、原因以及后果进行详细的观察,然后记录在案,为维修工作提供有利的依据。故障原因记录是继电保护维修工作顺利进行的重要保障,能够确保维修工作的快速高效进行。工作人员在检查故障原因的过程中,应该对故障是否对继电保护系统产生影响进行详细的观察,进而做出正确的判断,避免维修人员浪费时间,提高维修的效率。
3.2 元件的参照替换
在继电保护运行中出现故障后,比较常用的方法有原件替换法和参照法。顾名思义,替换法就是更换出现问题的元件。在故障检查时,如果发现元件损毁的比较严重或者已经达到寿命周期而无法正常运行时,就需要用新的元件去替换故障元件。而参照法主要是进行对比分析,根据故障记录对出现问题的部分进行故障前后的对比,通过运行参数的不同找出故障的原因。参照法可以应用的范围较广,还可以对接线进行测试,然后将测试值进行对比,从而确保接线的正常运行。
3.3 提高设备抗干扰性
继电保护系统中很多元件的运行比较敏感,如果外界环境中的干扰信号较强,也会对设备的运行造成影响。所以为了减少故障的发生几率,可以提高设备的抗干扰能力,从而确保系统内部运行的安全性。可以从两个方面采取抗干扰措施,一方面为硬件抗干扰,主要是通过改变保护柜的材质,比如铁质保护柜将可以有效的屏蔽电场和磁场的干扰,但同时又可以确保运行装置与现场信号间的通讯。另一方面为软件抗干扰,在保护装置布线时,要确保信号电路之间的安全距离符合标准,减少系统内部的干扰。此外,可以降低屏蔽层对信号造成的阻抗,以便提高二次回路的抗干扰能力。
4 结束语
电力系统运行的可靠性离不开继电保护装置的正确动作,所以作为继电保护运行人员,则做好现场继电保护装置的故障排查工作,对电力系统的基础知识进行熟悉,掌握事故分析方法,确保继电保护设备性能的提升,能够对继电保护装置一些常见故障进行有效的排晒,有效的提高继电保护的稳定性和正确性。特别是当前继电保护技术也开始向微机化、网络化、智能化的方向发展,呈现保护、控制和测量等一体化的发展趋势,这就需要针对继电保护发展的新情况来提升继电保护人员自身的专业技能,从而及时对常见故障进行排查和处理,确保电力系统能够安全、稳定的运行。
参考文献
[1]薛春旭.电力系统微机继电保护交流采样算法研究[D].西安:西安电子科技大学,2012.
[关键词]电力系统;继电保护;影响因素;事故处理办法
[DOI]10.13939/ki.zgsc.2016.32.074
继电保护工作的顺利完成需要具备及时且准确高效的故障分析与处理能力。这也就成了继电保护工作者需要专项研究的问题,在不断实践中提高自己的继电保护工作的能力,当发生电力系统故障时,应当从以下方面分析考虑影响继电保护工作的因素。
1 继电保护可靠性因素
1.1 软件因素
继电保护系统的软件是指电力保护装置的中心指挥程序,如果软件出现问题则会直接影响到装置设备的正常运行,出现混乱、误动或拒动。其原因主要是终端的分析定义以及数值设定、结构设计出现了问题,在进行测试检验时不够规范标准等。
1.2 硬件装置因素
①继电保护装置。即从控制电的开端到结束部分的运行设备都属于继电保护的装置。其中包括电源、信息的中央处理、继电数字量输入、输出等多个模块。②二次回路。属于继电保护工作中的常见问题,是由于线路长时期没有检测,或没有及时维修而老化或者接地出现的短路或断路。③辅助装置。这些辅助装置一般包括继电器或者电压切换箱,这对于电力系统中各个环节的调节都具有关键性作用。④装置的通信、通道及接口。不论是光纤还是微波通信系统都要及时疏通、管理,如果没有实时地检测与修理将很容易产生问题,从而使继电保护工作出现偏差。⑤断路器。它是电流的开关装置,对电源线路及电动机等进行保护,它能在切断故障电流后一般不需要变更全部的零部件,因而在继电保护工作中受到广泛的应用。可见,其对电力系统的意义是非同一般的,在硬件系统得以保障的前提下,电力系统的工作也有了可依赖的运行工具。
1.3 人为因素
工作人员的操作失误或者专业水平不高、心理素质过差都会导致继电保护出现问题,是最终影响电网的因素。据调查,人为因素在220kV的电力系统中出现故障的比例占到了38%,可见其重要性。
2 继电保护事故的处理办法
2.1 充分利用微机技术
继电保护的一些问题并不是不可排除或者只有等当发生时才能被解决的,一些故障是能够提前避免的,科学计划地进行故障预防将在很大程度上解决这个问题。
(1)正视人为事故。人为事故往往与工作人员不够认真负责或者逃避责任的态度有关,当继电事故发生后,若装置提醒或者指示功能不能显示出真正的故障原因,也不能判定是人为还是设备原因时,如果是人为事故的,工作人员一定要及时反映,以快速采取最及时的挽救措施,切不可推卸责任,浪费时间,耽误了最佳处理时机。
(2)充分利用记录工具。继电保护工作中常常会借助微机设备来帮助记录事故现象。
2.2 采取正确的检查方法
(1)逆序检查法。这是在事故发生时采取的一种倒序检查法,直到找到事故发生的根本原因。一般在误动出现时采用。
(2)顺序检查法。在发生继电保护故障时,可采取按部就班的方式,从设备开端直至运行结束,逐级检测,进而有针对性地调整。这也主要适用于拒动或逻辑问题中。
(3)整组试验法。是判断保护装置的运行程序状况的一种方法,能够在相对较短的时间内找到问题根源并再现出来。也可以有效整合其他方法一同检验。
3 提高继电保护工作的准确性、科学性与可靠性
首先,应当对从事继电保护的工作人员进行深入培训。身为工作人员首先应掌握基础理论及相关装置的运行操作顺序。遵循“两票”原则,严格按照操作及检测标准工作。在进行调度时也要必须征得同意。另外,为了保障投退的准确性,要将运行需要的设备详备的信息资料进行说明与标注,以减少工作人员查阅时耗费的时间,避免出现基础性差漏。而部分特殊情况,也可以通过对运行人员的专业培训来增强他们的业务能力,以便在发生继电保护异常时能够及时作出退出处理办法的决定,而退出的具体情况应满足如下情况才能执行。
(1)母差保护。它是保证电网安全稳定运行的重要系统设备,以其安全、灵敏、高效的特点,对保护电网的安全有着决定性的意义。因而在母差发生交流断线或者不平衡电流不饱和等情况时就要及时倒闸,不可延误。
(2)高频保护。它是用高频载波代替二次导线,传送线路两侧电信号的保护。直流电源消失时 ;设备参数不确定或者不科学时;故障信号发送出现异常时。
(3)距离保护。PT检测设备异常退出时;其他程序正常但助磁电流不稳定,或与实际需要不相符时;运行设备超负荷负时。
(4)微机保护。第一种,总告警灯亮,或者呼唤灯之一亮;第二种,两个CPU出现问题;第三种,电源指示灯不亮,电流消失;第四种,告警插件出现问题;第五种,在第一种的基础上,显示CPU×ERR信号,这也分两方面看待:若CPU没有故障,则是通信回路异常,应当退出CPU,对开关程序进行检验,而如果对开关检验后,信号仍然没有恢复,则证明CPU有致命性问题,需要及时退出,并断开整个程序。
(5)瓦斯保护。电力设备中需要变压器进行对电压与电流的控制,在其运行时添加油或者换硅胶时;散热器检修投放时;排风放气,对吸湿器进行清洁时;调压控油时。
(6)重合闸。各种故障原因下造成的跳闸次数超标时;短路、断路而使重合受阻时;出现电压或者二次电压问题时;断路器受各种因素影响而导致达不到合闸标准数值时。
4 提高继电保护的措施
继电保护工作是对整个电力系统的保护监测,因此,提高继电保护工作效果与水平自然要针对于其全部程序。从最开始的数值的正确计算、设备的选择与制造,到程序进行中的监控、维修保护,再到调试计算等都需要全方位的提升。继电保护装置的科学与精确性是其工作顺利进行的前提,是其可靠性的保障。因此,确保继电保护装置在运行前与运行时的可靠性、安全性是继电保护工作的重点。但由于任何事物都不是绝对的,尽管投入再多的时间与精力,装置设备在运行时还是会出现一定的问题,这就需要继电保护防患于未然,提前制定好足够充分全面的应急方案,及时采取措施,消除隐患,或者将损失降低到最小,将可靠性提高到最大的程度。具体措施有以下几方面。
(1)在继电保护工作确定并开始选购与制造装置时,一定要严格把控质量标准,选用一些有实践记录检测评价、寿命长、故障率低的器件设施,切不可滥竽充数,否则将造成不可估量的危害。
(2)装置设备中,晶体管的保护作用受其他因素影响较大,易受干扰。因此在选用与安装调试时一定要尤其注意,具体方法可以选择隔离变压器、将晶状体与其他电缆设备隔离,或者采用增加闭锁电路的设置并加强晶状体检测设施等方式。
(3)晶状体应与高压设备隔离,以免受强压或高电流下短路、断路或者切合闸影响。
(4)参与继电保护的工作者要不断提升自身专业能力,在不断的工作实践中总结经验教训,以避免故障的再次发生,更要以充足的信心、耐心与责任心面对继电保护工作,以增强发现问题与解决问题的综合能力。在进行调试工作时更要严肃认真,谨遵调试规程与标准。
(5)保护装置的维修与检测是保证其发挥正常功效、减少运行时的故障、增强可靠性的有效方法。因此,应当定期对装置进行检验,并做好预防。
(6)保护装置发生故障时如果能有选择性地选取其他方式来保证继电保护工作的正常进行,之后再进行故障维修,则是一种有效解决设置故障的方法。因此,应当全方位地考虑装置的合理性与备用装置,预防二次事故的发生,从而更高水平地提高其可靠性。很多实例已经证明,这种备用装置的安装很大程度上改善了供电系统设备故障引起的问题,保证了供电的稳定性与安全性。
【关键词】电力系统;继电保护;故障;措施
在现代电网的管理工作中,继电保护是其重要组成部分,具有术性强工作责任重大任务繁重等特点,是电力企业在日常管理中必须重视的环节继电保护人员应严格按照企业的相关规章和制度,对于电网结构设备投退保护配置运行方式等进行实时监控,以便及时发现各类故障,在进行综合的分析后,迅速制定和实施科学合理的处理方案,以保证电力网络的安全 稳定运行,严防重大运行故障和安全事故的发生在继电保护故障的分析与处理中,应注重电力企业各部门和技术人员之间的协调与互助,保障工作效率的进一步提升。
1.继电保护继电保护常见故障分析
1.1运行故障
在继电保护中,运行故障是最为常见的,也是危害性最大的一种故障形式例如:在电路网络的长期运行中,局部温度过高有可能导致继电保护装置失灵,具体表现为:主变差动保护开关拒合的误动等在现阶段的继电保护工作中,电压互感器的二次电压回路故障较为常见,也是电力网络运行中的薄弱环节之一,电压互感器是继电保护测量装置的起始点,所以其与继电保护运行故障的引发具有重要的联系。
1.2产源故障
在继电保护装置的实际运行中,其生产质量是否达标将直接关系到故障的出现几率在机电型电磁型等常见的继电保护装置中,对于零部件的精度差 材质等都有严格的要求,如果装置的整体性能较差,必须会增加产源故障发生的可能性。另外,在使用的继电保护装置中,如果晶体管的整体质量和性能较差,有可能导致运行不协调,甚至发生拒动或误动等故障。
1.3电流互感饱和故障
电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响是非常之大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容,如果发生短路,则短路电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路时,电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的100倍以上。在常态短路情况下,越大电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大,当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。在线路短路时,由于电流互感器的电流出现了饱和,而再次感应的二次电流小或者接近于零,也会导致定时限过流保护装置无法展开动作。当在配电系统的出口线过流保护拒绝动作时而导致配电所进口线保护动作了,则会使整个配电系统出现断电的状况。
1.4开关保护设备的选择不当
开关保护设备的选择是非常重要的一项工作,现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站,也就是采用变电所—开关站—配电变压器的供电输电的模式。在未实现继电保护自动化的开关站内,我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备系统作为开关保护的设备。
2.继电保护故障的处理方法及措施
2.1替换法
用好的或认为正常的相同元件代替怀疑的或认为有故障的元件,来判断它的好坏,可快速地缩小查找故障范围。这是处理综合自动化保护装置内部故障最常用方法。当一些微机保护故障,或一些内部回路复杂的单元继电器,可用附近备用或暂时处于检修的插件、继电器取代它。如故障消失,说明故障在换下来的元件内,否则还得继续在其它地方查故障。
如一条110kV旁路LFP一941A微机保护运行指示灯忽闪忽灭,并不打印任何故障报告,很难判断为何故障。正好附近有备用间隔,取各插件相应对换,查出故障在CPU插件上。用此项方法,要特别注意插件内的跳线、程序及定值芯片是否一样,确认无误方可掉换,并根据情况模拟传动。
2.2参照法
通过正常与非正常设备的技术参数对照,从不同处找出不正常设备的故障点。
此法主要用于查认为接线错误,定值校验过程中发现测试值与预想值有较大出入又无法断定原因之类的故障。
(I)在进行回路改造和设备更换后二次接线不能正确恢复时,可参照同类设备接线。如更换新的控制KK开关及接线后,出现开关不能正常分合故障。一般来说是二次线在恢复过程中接错了。为了尽快找到原因,可参照相邻线路控制KK(一般情况下同一块控制屏上,各条出线的控制KK开关接线是相同的)的接线,根据其线头标号套上的编码及接线位置一一对照找出不同点,就很容易发现错线所在。
(2)在继电器定值校验时,如发现某一只继电器测试值与其整定值相差甚远,此时不可轻易判断此继电器特性不好,或马上去调整继电器上的刻度值。因为,所用的测量表计是否准确直接影响检验结果。这时可用同只表计去测量其它相同回路的同类继电器(正常情况下一个检修周期内动作值变化不会相差较大),如定值均正确,说明表计准确,据此可判定,出现测试值与定值偏差超出正常范围的继电器有问题,应予以更换。
(3)保护带负荷试验难以确认数据正确与否,可从同类已运行的设备上读取数据,如指示灯情况、微机保护液晶显示屏中的内容等进行参照以便缩小故障范围。
2.3分段处理法,即将一套设备分两个及以上部分,再按序处理
(1)查高频保护收发信机不能发信、远方不能起动本侧发信或收不到信号3d告警等故障。由于牵涉到两侧收发信机和许多通道设备,可分段来处理。先将通道脱开,将75n负载接入,用电平表确定自发自收是否正常,根据负载端能测到合格的电平来判断故障是否出现在本机,再接入通道,通过测通道13和在结合滤波器通信电缆端测对侧发信时的收信电平差来排除通信电缆好坏,就可寻找故障段所在。
(2)查远动或光纤通道好坏。可先将通道口解开,再短接内回路,用内部自环来确认本装置是否正常。再在外侧短接环起来,看对方是否收到他自发的信号,来判断通道好 坏。