⑴ 變電站內的繼電保護及安全自動裝置具體分別是指那些裝置,兩者又有什麼區別
繼電保護及安全自動裝置是電力系統中的重要組成部分,它們的主要功能是防止電力系統失去穩定性、防止事故進一步擴大、防止電網崩潰以及幫助恢復電力系統的正常運行。這些裝置通過檢測電力系統的運行狀態,一旦發現異常情況,能夠迅速採取措施,保護電力設備不受損害,並確保系統的安全穩定。
具體而言,繼電保護裝置指的是能夠檢測電力系統中的故障並快速響應,從而隔離故障部分,防止故障進一步蔓延到整個系統,保障電網的穩定運行。常見的繼電保護裝置包括:差動保護裝置、距離保護裝置、零序保護裝置、電流保護裝置、電壓保護裝置等。
而安全自動裝置則是為了保障電力系統的安全,防止系統出現不可控的情況,如大面積停電等。它不僅包括了穩定控制裝置、失步解列裝置、低頻減負荷裝置、低壓減負荷裝置、過頻切機裝置,還包括了備用電源自投裝置、自動重合閘、水電廠低頻自啟動裝置等。
其中,穩定控制裝置用於控制電力系統中的功率失衡,避免系統失去穩定性;失步解列裝置則是在電力系統出現失步運行時,能夠迅速解列,避免故障進一步擴大;低頻減負荷裝置和低壓減負荷裝置則是在系統出現頻率或電壓下降時,自動切除部分負荷,以保證系統頻率和電壓的穩定;過頻切機裝置則是在系統出現過頻運行時,能夠切除部分發電機,避免系統頻率過高;備用電源自投裝置和自動重合閘則是在主電源發生故障時,能夠迅速切換到備用電源,恢復電力系統的正常運行;水電廠低頻自啟動裝置則是在系統出現低頻運行時,能夠自動啟動水電廠,恢復系統的頻率。
總的來說,繼電保護裝置側重於故障檢測與隔離,而安全自動裝置則側重於系統整體的安全穩定運行,兩者相輔相成,共同確保電力系統的安全與穩定。
⑵ 繼電保護裝置及二次迴路_繼電保護裝置及二次迴路隱性故障探討
摘 要: 隨著電力系統的規模不斷擴大,大容量、高參數機組在電網中的不斷投運,電力系統的穩定和發電設備安全運行對繼電保護及自動裝置的要求越來越高。建設工期日益縮短,繼電保護廠家技術參差不齊等原因,造成發電廠、變電站繼電保護及二次迴路系統中隱性故障越來越多,其危害性越來越大。如何在此情形下既保證電力系統快速投運又保證電力系統安全可靠。列舉本廠的實例解析希望給廣大繼電保護工作者在今後工作中有一定的借鑒作用。
關鍵詞: 光纖差動 通道異常 測控 二次迴路隱性故障
1 涉及工程介紹
許昌龍崗電廠#1、#2機組於2008年10月份由機組單元式出線改造成220kV雙母線升壓站。兩台機組、3條線路及2台啟備變均改接於廠內升壓站。本次改造工程涉及:3條線路保護裝置、3條線路測控改造,#1啟備變測控改造,增加二期#2啟備變測控,#1、#2機組的主變高壓側部分監控改造。二期500kV升壓站於2009年10月份投運。500kV升壓站設計崗花I、 II雙回出線,每條線路採用雙套保護配置,第一套保護採用某廠WXH803A線路保護和WGQ871A過壓遠跳保護,第二套保護採用某某廠RCS931AM線路保護和RCS925A過壓遠跳保護。本工程發現7台220kV斷路器測控二次迴路隱蔽性故障和崗花I、II線WXH803A保護裝置設計缺陷。
2 保護裝置設計性缺陷
2.1 保護裝置遠采遠跳
工程設計為僅WXH-803A線路保護帶有光端機,本側與對側裝置交換電流值、信號通過WXH-803A線路保護光纖通道。WGQ-871A遠跳功能也通過線路保護光纖通道實現。WGQ-871A過壓裝置過壓動作後——WXH-803A線路遠傳1、遠傳2——WXH-803A線路發遠傳信號——對側WXH-803A線路裝置收遠傳信號——對側WXH-803A線路裝置遠傳出口——對側WGQ-871A過壓裝置收信執行跳閘指令。本側與對側功能流程相同,見圖1。
圖1
2.2 通道異常情況
升級前WXH-803A線路裝置,運行中一個光纖通道發生異常將會造成遠跳保護的收信通道異常,進而誤將遠跳保護功能退出。單通道異常情況下WGQ-871A接收通道異常後將閉鎖遠傳收信功能,WGQ-871A將無法實現正確收信跳閘並執行。
WXH-803A軟體進行升級後,僅在雙通道均異常時才觸發。修改前後的邏輯圖如圖2。WGQ-871A接收通道異常後將閉鎖遠傳收信功能,WGQ-871A將無法實現收信
圖2
3 二次迴路隱蔽性故障
3.1迴路接線情況
一期220kV 7台斷路器測控裝置改造期間,調試人員帶斷路器傳動正常後。電廠保護人員在落實《國家電網公司十八項重大反事故措施》排查時發現7台測控裝置內斷路器控制迴路接線存在隱蔽性故障,其危害性很大。接線如圖3。
圖3
設計斷路器測控裝置電橘旁源取自直流II段母線,斷路器控制電源取自直流I段母線,施工人員誤將斷路器控制電源+KM接到直流II段母線+。
3.2迴路隱蔽性故障危害解析
直流I段、直流II段母線均裝有絕緣監察裝置,因絕緣監察裝置內將母線正負極接有高電阻對地。正常工作時直流母線電壓對地均為+55V、-55V(直流電壓等級110V)。按圖3中錯誤的接線,斷路器分合閘過程中,分合閘電流要流經直流I、直流II段母線絕緣監察裝置的接地高電阻。在傳動中斷路器分斷正常未能發現隱蔽性故障。
分析可能出現問題:
1)雖然斷路器傳動中未發現問題,但斷路器分合閘線圈均有最低分合閘電壓(分合閘功率)。按此錯誤接線,正常運行時極有可能出現斷路器分斷不正常。
2)絕緣監察裝置故障退出運行或絕緣監查裝置接地高電阻對地斷開,圓畝橡斷路器將拒分拒合。
3)直流母線導段、雷雨天氣可能造成220kV斷路器全部跳閘事故。
4 結束語
上述典型的裝置與迴路隱蔽性故障是電力耐帶系統潛在的威脅,電網、發電站中類似的隱蔽性故障越多對我們電力系統安全運行越不利。2004年美國、澳大利亞等國家發生的大面積停電事故和2005年俄羅斯發生的停電事故,從資料分析,都是電網系統局部發生故障時,由於繼電保護和自動裝置誤動、拒動造成事故擴大,電網系統崩潰,導致大面積停電,對人們的生產、生活及社會穩定造成了較大的影響。如何杜絕或把隱蔽性故障降到最低,就需要繼電保護工作者從大處著眼,從小處著手,養成認真仔細工作作風,工作中嚴格執行十八項反措、防止電力生產重大事故的二十五項重點要求等規定。
作者簡介
姚浛,男,助理工程師,河南南陽人,大型發變組保護及超高壓線路保護
⑶ 基於110,kV電力繼電保護技術分析|繼電保護裝置技術分析
【摘 要】文章介紹了當前電力系統110 kV繼電保護裝置技術要求,如何使電力系統繼電保護裝置做到高效,安全,可靠的運行將是一個重要問題,對我國電力系統的發展有著重要的意義。
【關鍵渣埋寬詞】110kV;繼電保護;裝置;技術分析
1 繼電保護的概述與基本任務
繼電保護主要是指確保電力系統供電可靠性和保障電氣設備安全。繼電保護的可靠性是指保護裝置在預定時間內在規定條件下完成規定功能的能力。一般要求繼電保護裝置滿足選擇性、可靠性、速動性和靈敏性要求,能在電網發生故障時快速、可靠地動作,有效遏制系統狀態進一步惡化,起到保障電網安全的作用。繼電保護系統主要根據電氣元件發生故障時電力系統的電氣量的變化情況構成保護動作,即該系統由一套或者幾套相互獨立的繼電保護裝置經某種方式相連接構成。
繼電保護的首要任務是在被保護元件發生故障時,確保該元件的繼電保護裝置向距故障元件最近且具有脫離故障功能的斷路器迅速、准確地發出跳如亮閘命令,使故障元件能夠及時、快速地從電力系統中剝離,從而盡可能地降低電力系統元件本身損壞。這樣,可以最大限度地降低故障元件對電力系統安全穩定供電的影響。其次,繼電保護還能夠在一定程度上反映電氣設備的不正常運行狀態。當設備運行維護條件不當或者設備不正常運行時,繼電保護能夠發出警示信號,便於自動裝置進行調節、自動切除某些危險設備或者提醒值班人員進行及時處理。
2 110 kV繼電保護裝置技術要求
2.1 繼電保護裝置的設置基本要求
按照電力企業110kV 供電系統的設計規范要求,在110kV 的供電線路、配電變壓器和分段母線上一般應設置以下保護裝置:
2.1.1 110kV 線路應配置的繼電保護
110kV 線路一般均應裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大於0.5~0.7s,並沒有保護配合上的要求時,可不裝設電流速斷保護;自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時,應裝設略帶時限的電流速斷保護。
2.1.2 配電變壓器應配置的繼電保護
(1)當配電變壓器容量小於400kVA 時:一般採用高壓熔斷器保護;
(2)當配電變壓器容量為400~630kVA,高壓側採用斷路器時,應裝設過電流保護,而當過流保護時限大於0.5s 時,還應裝設電流速斷保護;對於車間內油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護;
(3)當配電變壓器容量為800kVA 及以上時,應裝設過電流保護,而當過流保護時限大於0.5s 時,還應裝設電流速斷保護;對於油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護:另外尚應裝設溫度保護。
2.1.3 分段母線應配置的繼電保護
對於不並列運行的分段母線,應裝設電流速斷保護,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘後自動解除:另外應裝設過電流保護。如採用的是反時限過電流保護時,其瞬動部分應解除;對於負荷等級較低的配電所可不裝設保護。
2.2 繼電保護裝置的設置
2.2.1 主保護和後備保護
110kV 供電系統中的電氣設備和線路應裝設短路故障保護。短路故障保護應有主保護、後備保護,必要時可增設輔助保護。當在系統中的同一地點或不同地點裝有兩套保護時,其中有一套動作比較快,而另一套動作比較慢,動作比較快的就稱為主保護:而動作比較慢的就稱為後備保護。即:為滿足系統穩定和設備的要求,能以最快速度有選擇地切除被保護設備和線路故障的保護,就稱為主保護;當主保護或斷路器拒動時,用以切除故障的保護,就稱為後備保護。後備保護不應理解為次要保護,它同樣是重要的液嘩。後備保護不僅可以起到當主保護應該動作而未動作時的後備,還可以起到當主保護雖己動作但最終未能達到切除故障部分的作用。
除此之外,它還有另外的意義。為了使快速動作的主保護實現選擇性,從而就造成了主保護不能保護線路的全長,而只能保護線路的一部分。也就是說,出現了保護的死區,這一死區就必須利用後備保護來彌補不可。後備保護包括近後備和遠後備,當主保護或斷路器拒動時,由相臨設備或線路的保護來實現的後備稱為遠後備保護;由本級電氣設備或線路的另一套保護實現後備的保護,就叫近後備保護。
2.2.2 輔助保護
為補充主保護和後備保護的性能或當主保護和後備保護退出運行而增設的簡單保護,稱為輔助保護。另外,110kV 系統中一般可在進線處裝設電流保護;在配電變壓器的高壓側裝設電流保護、溫度保護(油浸變壓器根據其容量大小尚應考慮裝設氣體保護);高壓母線分段處應根據具體情況裝設電流保護等。
3 110kV電力系統應配置的繼電保護的功能
按照變配電所110kV 供電系統的設計規范要求,在110kV的供電線路、配電變壓器上一般應設置以下保護裝置:
3.1 110kV 線路的過電流保護
110kV 線路一般均應裝設過電流保護。當過電流保護的時限不大於0.5~0.7s,並沒有保護配合上的要求時,可不裝設電流速斷保護,但自重要的變配電所引出的線路應裝設瞬時電流速斷保護。當瞬時電流速斷保護不能滿足選擇性動作時,應裝設略帶時限的電流速斷保護。
3.2 110kV 配電變壓器應配置的繼電保護
(1)當配電變壓器容量小於400kVA 時,一般採用高壓熔斷器保護。
(2)當配電變壓器容量為400~630kVA,高壓側採用斷路器時,應裝設過電流保護。當過流保護時限大於0.5s 時,還應裝設電流速斷保護。對於車間內油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護。
(3)當配電變壓器容量為800kVA 及以上時,應裝設過電流保護,而當過流保護時限大於0.5s 時,還應裝設電流速斷保護。對於油浸式配電變壓器還應裝設氣體保護,另外尚應裝設溫度保護。
4 110 kV繼電保護的綜合評價
4.1 定時限過電流保護與反時限過電流保護的配置
110 kV系統中的上、下級保護之間的配合條件必須考慮周全,考慮不周或選配不當,則會造成保護的非選擇性動作,使斷路器越級跳閘。保護的選擇性配合主要包括上、下級保護之間的電流和時限的配合兩個方面。應該指出,定時限過電流保護的配合問題較易解決。由於定時限過電流保護的時限級差為0.5s,選擇電網保護裝置的動作時限,一般是從距電源端最遠的一級保護裝置開始整定的。為了縮短保護裝置的動作時限,特別是縮短多級電網靠近電源端的保護裝置的動作時限,其中時限級差起著決定的作用,因此希望時限級差越小越好。但為了保證各級保護裝置動作的選擇性,時限級差又不能太小。雖然反時限過電流保護也是按照時限的階梯原則來整定,其時限級差一般為0.7s。而且反時限過電流保護的動作時限的選擇與動作電流的大小有關。也就是說,反時限過電流保護隨著短路電流與繼電器動作電流的比值而變,因此整定反時限過電流保護時,所指的時間都是在某一電流值下的動作時間。還有,感應型繼電器慣性較大,存在一定的誤差,它的特性不近相同,新舊型的特性也不相同。所以,在實際運行整定時,就不能單憑特性曲線作為整定的依據,還應該作必要的實測與調試。因此,反時限過電流保護時限特性的整定和配合就比定時限過電流保護裝置復雜得多。通過分析可以看出,目前110kV 新建及在建工程中,應以配置三段式或兩段式定時限過電流保護、瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護為好。
4.2 一相接地的保護方式
110kV 中性點不接地系統中發生一相接地時,按照傳統方式是採用三相五鐵心柱的JSJW-10 型電壓互感器作為絕緣監視。但是,如果選用手車式高壓開關櫃後,再繼續安裝JSJW-10就比較困難,因此較為可取的辦法是採用零序電流保護裝置。
5 結語
綜上所述,隨著社會的不斷進步發展,生活、工業用電也隨著增加。為了保證供電系統能正常運行,作為從事電力事業繼電保護的一名工作人員,我們在工作中不斷地積累和總結,更科學、合理、有效地解決問題,使供電秩序能正常運行,服務於社會。