继电保护与控制

继电保护与控制（通用12篇）

继电保护与控制 篇1

1 前言

伴随着现代社会居民对用电需求的不断提升, 电力资源在工业生产生活中发挥着越来越重要的作用, 处处离不开电能, 这就促使电网不断的发展壮大, 变电站的数量急剧增加。此外, 电力负荷分布也与电网运行方式密切相关, 当负荷变化过快时, 保护装置定值工作量就会相应增大, 且由于电网运行自动化中无人值守的实现, 必然要求消耗大量的时间、浪费大量的资源对二次设备进行维护和保养。因此, 为了实现对继电保护装置的远方控制, 降低维护人员工作负荷, 确保变电站运行的可靠性, 必须对继电保护远方控制系统进行深入的研究, 在此基础上提出可行的方案设计。

2 继电保护远方控制总体方案

该方案是指利用远动通信技术由调度主站发出动作信号, 从而实现对变电站内定值区切换、软压板投退、定值修改及保护信号复归等基本操作。该改造方案的设计首要原则是在不影响主要通信通道的基础上, 对继电保护系统进行改造;减少继电保护装置的改造工作量, 以保证装置在其他系统上功能接口的稳定性;保证新投运设备的可兼容性。南方电网远动通道适用101/104通信规约以及103保信通道规约, 对于变电站站控层而言, 适用规约为103以及61850。

值得提出的是, 在实际操作过程中, 为实现调度主站端程序化动作, 除传统设定的遥控开关等以外, 必须增设定值区切换、软压板投退等动作单元。在远动和保信主站系统分立的情况下, 为实现协调控制, 必须利用远动通道对切换定值区、投退软压板等功能进行实现, 以完成继电保护控制方案。通过对以上信息进行分析以及考虑, 将该方案草拟如下:操作界面统一化, 信息保护自动化, 利用远动通道对切换定值区、投退软压板、复归等功能进行实现, 并通过保信系统对通信系统内定值进行读写操作。

3 方案功能实现

目前, 南方电网采用的继电保护装置均可通过103或61850规约实现通信, 或者通过其他通信规约转换为上述两种通信规约进行网络数据的传输, 进而实现远动数据的采集和修改, 还可实现对定值区的远动控制和信号上传, 投退软压板以及复归等功能也可通过远动通道进行实现。

对远动通道系统内装置而言, 对上 (调度主站) 要支持串口101和网络104规约, 对下要支持网络103规约或61850规约;在控制通信内容上实现上下级不同规约间的转换, 软压板必须具备处理不同类型数据不一致等情况的功能。为解决有些继保装置定值区号发生变化不主动上送的问题, 设置周期召唤保护装置信息的功能。就保信系统子站层面而言, 上行应当支持103规约, 下行应当适应103或61850规约;并能够和主站之间建立起在线实时连接以及离线非实时连接等, 在远方控制通信内容上对上下两级规约进行转换。

就保信分站而言, 应当采用纵向加密装置和技术对实时连接通道数据进行加密处理, 用以保证上下行数据的安全性, 并向继电保护系统传递准确数据;对于非实时连接通道而言, 主要传输数据量较大的历史数据, 用以实现对整个电网运行过程的不间断监控和分析, 并能够将保信子站的配置信息进行准确读取, 适用103规约实现继电保护动作数据的读取和动作指令的传输和修改功能。就调度主站而言, 该方案将侧重点放在远程管控界面上, 通过适用103规约, 将主站与保信主站进行通信连接, 并对继电保护装置等的定值信息进行读取。

4 继电保护远方控制的在线实现

调度主站与远方子站及设备之间以远动通道进行连接, 保信通道连接主站与保信主站并进行动作数据传输, 其中依据上述, 保信通道适用规约为103规约, 而适用于远动通道的规约则为101或104规约。变电站内通常使用103规约来完成站控层网络的通信, 各个厂家可能不一, 选择时应当依据规约转换需求进行连接。

103/南网103规约与101/104规约相比, 前者基本能够实现该继电保护方案的所有动作及操作功能, 而后者只能通过遥控、遥调等双遥功能实现定值区切换、软压板投退以及保护信号复归等功能。因而, 为保证程序化操作功能能够在整个控制系统中实现, 上述功能应当利用远动通道在相同的规约下, 或者转化为相同的规约, 来实现此类功能以及相应的信号的交互和采集。但如果使用远动通道完成保护装置的定值查看、修改等功能, 则需要对远动通道的通信规约进行扩展, 这样以来必须对调度主站和变电站端设备和系统进行升级改造, 投入较大, 风险较高, 因此, 最佳方案还需要借助保信通道实现上述功能

在继电保护装置选择时, 应当考虑到各厂家产品对于远动规约以及保信规约等的支持程度存在差异, 在功能实现上也有所不同, 因此在各个变电站以及远动通道和保信通道进行升级改造时, 应当依据现实情况, 选择合适的继电保护装置, 必要时可以舍弃某些远动操作功能, 进而采取人工或者半自动的动作方式, 以在最大程度上降低改造工作量。在对运行中变电站进行相应改造时, 应当在原有远动通道基础上, 对保信子站进行改造, 并保证其兼容性;对于新建变电站以及保护设备, 应当支持本文提出的各类通信规约。

5 一体化系统继电保护远方控制功能实施方案

传统基于远动链路的一体化继电保护远控方案的具体思路是系统故障信息由保信子站进行采集并通过保信通道上传至保信主站, 主站接收到故障信号后, 调度员下发继电保护系统动作命令, 该命令由远动工作站下发到保护装置, 而在此过程中需要加设遥调设点的全新功能, 但是传统远动通道装备不具备此功能, 若加以改造会导致工作量极大。而基于保信链路的继电保护远控功能实施方案则无需对原有远动通道进行改造, 只需对已有保信通道进行扩展即可, 在改造过程中, 对支持的通信规约进行扩展, 工作量小, 对电网正常运行影响小, 复杂度低, 因此, 该一体化建设有利于节约成本并保证安全。

6 总结

本文着重介绍方案如何实现远方修改定值、远方切换定值区、远方投退软压板及远方复归信号等功能, 研究各个环节的具体要求和具体在线实现方案, 基于保信通道建立一体化系统。然而在实际运行中必须制定相应的安全保证方案, 确保不发生事故, 进而保证电网的安全高效运行。

摘要：随着社会的发展, 为满足居民对大规模用电的需求以及提高电网运行管理水平的目标, 结合继电保护远方控制的具体要求提出了一种基于远动和通信装置的继电保护远方控制方案。本文对该方案的功用和意义进行了详细的阐述, 并针对其主要功能进行分析和设计, 研究各个环节的具体要求和具体实现方法, 为方案的实施提供技术保障和支持。

关键词：继电保护,远方控制,远动装置,保信系统,设计

参考文献

[1]夏敏.基于远动和保信装置的继电保护远方控制方案[J].继电保护技术, 2013.

[2]丛培杰.电力系统继电保护装置远方在线操作的实现方法[J].大众科技, 2012.

[3]李文朝.继电保护远方控制实施方案[J].广西电力, 2013.

[4]林青.继电保护定值远程安全整定方案研究[J].电力系统保护与控制, 2004.

继电保护与控制 篇2

【摘要】：作为维护电网运行过程中安全稳定性的重要装置，继电保护一直以来都是电力系统中无法或缺的重要组成部分之一。一旦继电保护装置出现了使用不当或是动作不正确的情况，势必会导致重大事故的发生，因此，必须对电力系统继电保护的正确运行以及维护给予足够的重视。鉴于此，本文重点探讨了电力系统继电保护的运行以及维护策略，希望能为电力系统的安全运行提供理论依据。

【关键词】：电力系统；继电保护；运行；维护引 言

对于整个电力系统而言，继电保护的运行和维护对其安全性都具有相当重要的作用。一方面，继电保护能够确保电力系统运行过程中的安全性，一旦电力系统出现故障，继电保护能够在最短时间内将最小区域中的故障设备进行切除，或通过警报系统进行信息的发送，以便提醒相关维护人员进行故障的及时排除，不仅有效避免了因各种因素而引起的大面积长时间的停电现象，还是维护和确保电力系统运行过程最为有效和经济的技术之一。另一方面，开展继电保护排除了故障，即确保了人们的正常生活秩序，因而间接地也为我国经济生产的顺利进行做出了相应的贡献，在保障社会及经济的顺利发展的同时，还确保了社会的稳定性以及人民群众生命财产的安全性。电力系统中继电保护的概述

2.1 电力系统中继电保护的概念

电力系统继电保护装置是一种能反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种反事故自动装置。电力系统在运行中，可能会由于雷击、大风、地震造成的倒杆，绝缘子覆冰造成冰闪，绝缘子污秽造成污闪，或者设备绝缘损坏、老化，系统中运行、检修人员误操作等原因造成电力系统中的故障。电力系统的不正常工作状态是：电力系统中电气设备的正常工作遭到破坏，但未发展成故障，一般有电力设备过负荷，如：发电机，变压器线路过负荷；电力系统过电压；电力系统振荡；电力系统低频，低压等非正常状态。电力系统事故是指电力系统中，故障和不正常工作状态均可能引起系统事故，即系统全部或部分设备正常运行遭到破坏，造成对用户非计划停电。

2.2 继电保护的基本原理

测量部分：从被保护对象输入有关信号，并与给定的整定值进行比较，决定保护是否动作；

逻辑部分：根据测量部分各输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合，进行逻辑判断，以确定保护装置是否应该动作；

执行部分：根据逻辑部分做出的判断，执行保护装置所担负的任务(跳闸或发报警信号)； 输出信号：指断路器跳闸或者发出警报，故障发生时电流上升，构成过电流保护；电压下降，构成低电压保护；电压和电流比值的变化，构成阻抗(距离)保护；电压和电流相位角的变化，构成方向保护。继电保护装置是由若干个继电器组成的。电力系统中继电保护装置的优势分析

继电保护装置是电力系统当中非常重要的保护环节，其根据自身结构性以及功能性的特点能够在电力系统出现故障后，第一时间对故障部分进行隔离并保证电力系统的正常工作状态。笔者经过对实践工作经验的总结，将继电保护装置的优势归纳为以下几方面内容：

3.1 安全可靠。

安全可靠是机电系统最基本的特点之一，也是使其受到普遍应用的重要因素。继电装置能够在电力系统出现故障后，第一时间根据自身的功能性来对电力系统故障进行隔离，并在此基础上维持电力系统的正常运行状态，从而最大限度的降低了因电力系统故障而带来的损失；

3.2 智能选择

继电保护装置自身是带有一定智能性的，其在电力系统发生故障时，能够根据故障发生的位置和实际情况，来选择性的关闭与故障相对应的开关，进而保证整个电力系统其他部分的正常运行；

3.3 快速灵敏

电力系统故障的发生往往是一瞬间的事情，而其带来的损害却是非常大的，如若不能够第一时间对其进行隔离和有效的处理，那么其就会迅速的蔓延开来，进而影响到整个电力系统。继电保护装置具有超强的灵敏性和快速反应能力，进而当电力系统出现故障时，第一时间对其进行正确的处置，隔离故障部分，从而降低电力系统的损害程度和损害范围；继电保护装置的优势还有很多个方面，但无论是何优点，其都是在保护电力系统安全性能，降低电力系统损失的宗旨下而进行的。继电保护装置维护工作的主要内容

对继电保护装置的日常维护，是保证其良好工作状态和性能的关键所在，因此在对其进行维护过程中必须要做到“全面、细致、彻底”。继电保护装置维护工作的主要内容主要有以下几方面：

（1）对继电保护装置日常工作状态的监视，如若出现异常必须要及时的汇报上级部门并对其及时的处理；

（2）在断电检测继电保护装置过程中，需要得到相关负责人的批准才能够对电力系统开关进行开合操作，避免人为操作失误为整个电力系统的正常运行带来故障；

（3）当机电系统保护动作开关跳闸后，在维修好电力系统的基础上，需对其跳闸原因进行详细的分析，并记录在相关日志上，研究出与之相对应的故障预防和解决措施；

（4）根据电力系统工作人员的实际工作职能，来对他们进行继电保护系统操作行为的限制，一般情况下，值班人员的权限只具有对压板接通或断开、开关的切换或转换及保险卸装等；

（5）在进行二次回路上的所有工作时必须得根据《电气安全工作规程》规定并结合现场的设备图纸，对传统变电站二次设备的定期检修也得根据相关规定进行，这样才能确保继电保护装置及其二次回路的接线完好。如何做好继电保护装置的维护工作

5.1 加大对继电保护装置的研发投资

在现代化科技水平不断发展的今天，越来越多的高科技产品出现在百姓的生活当中，为了更好的实现继电保护装置对电力系统的保护，有关单位必须要加大对继电保护装置研发的投资力度。这里所说的投资包括两方面，一方面是资金的硬性投资，一方面是人才的软性投资，只有加大这两方面的投资力度，才能够实现继电保护系统安全性和功能性的突破。目前，电力系统当中的综合自动化系统已经逐步完善，工作人员可以将其与继电保护装置有机的结合到一起，进而提高电力系统继电保护装置的可靠性。

5.2 提高工作人员得到专业素养

想要做好继电保护装置的维护工作，就必须保证工作人员的专业素养，因为即使继电保护装置的性能再好，如果工作人员的专业技术存在不足，那么也有可能因为工作失误而导致机电保护装置的失灵甚至是对电力系统的二次破坏，所以提高工作人员的专业素养是非常有必要的。在此基础上，电力部门要加强对工作人员的技术、技能培养，并定期对相关技术及

技能进行考核，保证每一个在岗工作人员都具备良好的专业技术。结束语

综上所述，继电保护装置作为电力系统的安全保护装置，其对于维护电力系统正常工作秩序有着重要作用。随着我国科技水平的不断发展，目前我国电力系统的继电保护技术已经逐渐实现了网络化、智能化转型，其在提高对电力系统保护能力的同时，也为电力系统维护工作人员带来了新的挑战。在实际工作当中，工作人员必须要认识到继电保护装置对于整个电力系统以及社会生活的重要作用，深刻感受到自身工作责任的重大。在此基础上严格按照相关规定对电力系统的继电保护装置进行定期的维护与保养，最大限度的保证其工作状态，使其在任何情况下都能够发挥出自身对于电力系统的保护作用，进而提高电力系统的工作状态，为和谐社会的发展与进步提供基础。

【参考文献】

[1] 乔泽慧，杨海云.电力系统继电保护技术[J].中国新技术新产品.2011(17)

[2] 王海军.电力系统继电保护技术的探析[J].内蒙古煤炭经济.2011(02)

[3] 张东.浅谈继电保护在电力系统中的技术应用[J].数字技术与应用.2010(10)

继电保护与控制 篇3

【关键词】高压开关柜；直流控制电源；继电保护；改进方案

开关柜带有的继电保护，融汇了本源的保护原理、开关柜固有的功能、控制电源配有的软硬件。这样的管控方案，带有凸显的安全特性。控制电源，可以经由查验，获取到衔接着开关柜的独特储能，并查验出直流态势下的跳闸隐患。这样的保护路径，为开关柜的可用保护，供应了搭配着的思路。从现状看，高压开关柜架构下的继电保护，还存留着多样弊病。因此，要摸索最佳情形下的继电保护。

一、电源带有的故障解析

（一）概要的故障情形

很長时段以来，高压情形下的开关柜之内，线圈及衔接着的触头，常常发觉到烧毁现象。开关柜以内，储能类的电容器，会被损毁，或者爆裂。经由修护，消除掉了如上故障以后，体系内的断路器，也没能自动去跳闸。

开关柜以内，直流态势下的控制电源，经由整流以后，会衔接起可被调和的新电源，以及特有的合闸电源。体系产出了事故后，万能表带有的侧电压，能超出330伏；继电器内的线圈，带有的额定电压，还被管控在220伏；储能框架下的电压容器，带有的耐压，没能超出460伏。由此可辨识出：体系内的过压，毁损了原有的继电器，以及衔接着的电容器。经由多次调和，更替了触发插件，然而，没能彻底消解掉这一故障。

解析可知：断路器在特有的合闸时点上，开关柜以内的合闸线圈，接纳了100安之上的大电流。这样的状态，让这一电源装置，在很短时段内，就缺失了可用电压。装置搭配着的负压反馈，凸显了作用。但是，合闸以后，直流装置带有的输出电压，却没能回复既有的设定数值，而是被抬到了那一时点内的最大状态。因此，继电器带有的线圈、衔接着的触头、储能类的电容器，负载了偏多的电压，就被毁损掉。

图1 控制电源带有的体系

（二）事故化解的路径

依循如上的解析结果，把开关柜以内的控制电源，脱离开直流态势下的电源装置；在装置固有的交流侧以内，引出了新电源。再衔接起半导体情形下的二极管，就搭建出了独特的整流电路。经由整流，给体系内的控制电源，设定出单独框架下的供电路径。这样一来，控制电源带有的电压，就被稳固在了常规数值，维护好了现有的继电安全。控制电源带有的体系，如图1所示。

二、电机起动带有的疑难解析

（一）概要的故障情形

某一时段之内，开关柜带有的同步电机，在起动的那种瞬间，产出了过流跳闸的弊病。出口方位内的继电器，被毁损了衔接触头。这样的状态，在每月以内，会超出22次。配件的毁损，干扰到了常规态势下的开机通风；少油情形下的断路器，衔接着的动静触头，也被毁损。因此，机器产出的油体质量，被缩减。机器修护耗费掉的经费递增，与此同时，设备又存留着偏多的运转隐患。

（二）事故化解的路径

开关柜以内的电机，与既有的规格契合。电流继电器，在特有的两相式情形下，供应可用的速断保护。电流若超出了既有的负荷，则启动这一过负荷态势下的保护。在这之中，过负荷涵盖的每一动作，都搭配着44安这样的电流整定；整定耗费掉8秒的时段。一次动作情形下的电流整定，升至了355安。经由审慎的查验，发觉到电机现有的起动电流，比对过流速断态势下的整定值，还是偏小的。这样一来，电流继电器，就很难维持住常规态势下的动作。开关柜经由操作，产出振动，也会引发特有的保护误动。然而，经由查验，排除掉了这一潜藏可能。

电机起动的那一时点上，存留着两个独特的分量：稳定态势下的周期分量，以及更替着的、非周期态势下的分量。在这之中，非周期态势下的分量，涵盖着的最大数值，会关涉到接入时段内的电网状态。若接入时点上，电源电压带有过零情形，则会升至最大的那种分量；若接入时点上，电源电压带有的数值最大，则会缩减至现有的最小分量。非周期态势下的这种分量，会伴随时间更替，而渐渐去衰减。因此，回避掉这一分量产出的保护干扰，能促动合闸疑难的化解。

明晰了断路器带有的合闸弊病，就可以摸索出适宜的化解路径。非周期态势下的分量，数值偏大，且衰减速率也偏快。因此，要在体系内的回路中，增添特有的延时通道。这样做，就能回避掉尖峰电流产出的继电干扰。通常情形下，非周期的独特分量，历经了4秒以后，会缩减到零。顾及到开关柜现有的多样要素，可以设定出0.4秒的特有动作时间。

三、可用的改进路径

（一）安设继电保护

直流情形下的控制电源，应安设继电保护。经由改进的保护路径，可以分出定时限的独特保护，以及两相式的独特保护。依循给出来的保护时限，可以描画出精准的曲线，为开关柜搭配着的继电保护，供应依托。衔接着的软件，应提升原有的处理成效。可以依循制备好的曲线，以及测量得来的电流数值，把描画的曲线，存留在电源控制以内。若发觉到体系内的故障电流，则读取存留着的数据，以便获取到迟延数值。若电源带有的过流，凸显了递增态势，那么延迟的时段会延长；若电源带有的过流，凸显了递减态势，那么延迟的时段会缩减。若这一故障被化解掉，则可获取到原初的那种数值。

在合闸时，体系内的线圈，常常会发觉到过载态势。为了维护好稳固的体系电压，回避掉配件烧毁的弊病，就应增添查验的精准性。接纳微机的辅助，以便解析查验到的数据，明晰体系内带有危险的那些线圈及触头。要注重平日内的修护，一旦发觉到潜藏故障，即可去修护。

（二）建构出接地框架

设定出继电保护的独特时限，搭建起可用的接地框架。二段式的新框架，衔接着体系内的电阻，能供应精准的过流保护。开关柜带有的端口，衔接着独特的零序保护。经由核定，获取到体系内的过流保护。直流控制这一类别的电源，应接纳既有的参数，才可确认体系内的定额电流。

多样的配电网，都安设了接地路径，以及没能衔接地表的那种路径。在很多情形以下，体系内的接地电流，还是偏小的。最近几年，配网延展了原有的电缆数目；电缆原有的容量，也被增添。因此，直流控制这一类别的电源，应当更替原有的测量范畴。开关柜搭配着的网络，可以创设出最佳情形下的动作值。电源现有的电磁干扰，会把描画出来的波形扭曲，也会限缩体系内的采样精度。

（三）接纳零序保护

直流控制这样的体系，应接纳特有的零序保护。把开关柜固有的三相回路，更替成可用的这种保护；与此同时，还要衔接起外部态势下的互感器。若安设了合成电路，则可搭配着简单的那种保护构架。但是，这样一来，查验获取到的数值，就缺失了精准特性。因此，可以增添互感器原有的精度，提升管控速率。

若体系内的三相电流，凸显了平衡态势，则不会查验出零序电路；若现有的三相电流，没能平衡，则产出特有的零序电流。要预备好特有规格的互感器，搜集得来如上的零序电流。若这样的电流，超出了给出来的限度，则吸合体系内的接触器，断开这一电路。

四、结束语

经由改进的电源体系，涵盖了常规态势下的继电保护。体系内的开关柜，缩减了烧毁线圈的原有概率，增添了起动速率，跳闸配件也很稳固。可用的继电保护，能延展开关柜带有的可靠性，缩减修护必备的耗费。只有明晰常常见到的继电故障，才能制备出适宜的管控办法。

参考文献

[1]苏玉成.高压开关柜直流控制电源和继电保护的改进方案[J].矿山机械，2005（01）.

[2]陆济.宝钢某电气室高压开关柜存在问题改善[J].电气开关，2004（06）.

[3]林振南.高压开关柜增设电容储能无压释放装置[J].设备管理维修，2009（04）.

继电保护与控制 篇4

一、断路器操动机构的概述

线路断路器操作机构主要可分为气动操作机构、弹簧、弹簧液压机构等几大类型。而线路断路器操动机构箱内的电气控制回路则主要包含:电气防跳跃回路、合闸以及分闸操作回路、重合闸闭锁回路、电机控制回路、操动机构压力低闭锁回路以及加热器回路等。其中, 就线路断路器操作机构压力低的闭锁方式来说, 其主要的工作原理是液压操动机构通过高压油推动活塞的方式, 来实现线路的合闸及分闸。通常其压力闭锁的设置都是由高到低的, 一般分为以下几个等级:“合闸闭锁”、“分闸闭锁”以及“重合闸闭锁”三个等级。而气动操动机构则主要根据压缩空气来实现分闸的操作, 其合闸操作主要是根据在进行分闸操作的过程中, 储能的合闸弹簧来实现, 具体压力闭锁通常设置有:“操作闭锁”以及“重合闸闭锁”两级。线路断路器操作机构中的弹簧操动机构则只有“弹簧未储能”一级闭锁。

二、断路器操动机构“压力低”和断路器重合闸间的配合

通常情况下, 线路断路器操动机压力低闭锁重合闸的接点在进行了相应的转换工作后, 大都能够作用于与其相应的重合闸装置。该回路的主要作用就是有效保护断路器, 以免其产生多次重合的情况, 也是最为有效的一种方式。但是近年来, 随着断路器本体控制回路技能的不断改进和完善, 采用这一回路的重要性往往被绝大多数人轻易忽视了。甚至有人认为, 线路断路器的合闸回路已经与压力低闭锁合闸接点相串, 根本就无需再将“压力低压闭锁重合闸”的接点纳入到相关的保护装置当中。实际上这种观点是错误的, 也就是因为如此, 带来了很多问题。

(一) “压力低闭锁重合闸”回路缺失造成的问题。在电力系统运行过程中, 一旦“压力低闭锁重合闸”的回路缺失, 其产生的最主要的问题就是以下两点:一是线路断路器的运行过程中, 操动机构的实际压力其实往往低于“重合闸闭锁”的压力。因此, 一旦这时线路出现故障, 重合闸就极易出现“分—合分”的循环情况, 从而有可能对断路器造成一定的损坏, 甚至会使得断路器发生爆炸。二是断路器的运行过程中, 一旦线路发生故障, 线路断路器在结束“分—合分”的一个操作循环后, 其操动机构的压力如较“操作闭锁”值低, 断路器的本体控制回路就极有可能断开合闸回路。这样往往会使得断路器虽然仍在分闸的位置上, 但其操作箱跳闸位置的继电器, 极有可能由于合闸的回路被断开, 而不能在进行继续操作。这种情形下, 只能等操动机构的压力恢复, 并与合闸的回路接通, 才能实现断路器的再次合闸。在这样的情况下, 线路断路器的再次合闸行为就是不可预期的, 因此极容易在以后的操作中使得断路器的传动试验发生混乱。同时, 在线路出现永久性故障的时候, 线路保护以及重合闸的交替动作, 极其容易导致线路断路器的循环合、跳现象, 不利于电力运行。

(二) 断路器操动机构与继电保护控制回路的协调整改。第一, 对于断路器“压力低闭锁重合闸”回路来说, 要遵循以下几点原则:一是线路断路器必须要提供其操动机构“压力低闭锁重合闸”的触点。无论是“操作闭锁”或者是“合闸闭锁”断开合、分闸回路, 其作用都代替不了“压力低闭锁重合闸”的作用。二是要确保“压力低闭锁重合闸”的触点必须经过操作箱转换, 然后直接将其与“机构压力低”端子对应。三是线路操动机构“压力低闭锁重合闸”的回路, 必须要分别接入到双母线接线断路器的双重化配置中。四是操作箱内压力触点与继电器相转换的过程要具备一定的延时性, 并采用常闭型触点的方式来接入, 以确保线路断路器在偷跳时能充分与之重合。五是线路断路器中的气动操动机构以及液压机构等的“压力低闭锁重合闸”触点, 必须要闭锁与之相应的重合闸装置。第二, 如果重合闸装置无法清楚地区分并处理断路器的单、三相跳闸情况, 则必须要将三相跳闸位置的触点和“单重”方式把手的触点相串, 然后再将其接入到闭锁重合闸的回路当中, 以免采用“单重”方式下的断路器发生三相跳闸后发生错误重合的情况。第三, 基于简化二次回路、提高可靠性的考虑, 可以优先选择断路器机构箱内的就地闭锁方式。

三、线路断路器动作与其传动保护出口的时序配合

通常在进行现场线路断路器的传动试验中, 一般主要采用以下方法:将使用测试仪输出的交流量有效接入到保护装置当中, 并将保护装置的备用跳、合闸触点再反馈到测试仪上。但是采用这种方式通常容易出现以下问题, 即在进行现场单相永久性故障模拟时, 最终的结果往往使得三相断路器处于合位。其原因主要是第一次故障发生时, 断路器相连的保护发跳闸令跳开, 导致测试仪中输出的故障量被撤销;试验仪第二次输出故障量时, 断路器并未重合到位, 辅助的触点没得成功实现继电器转换, 使得跳闸的回路不通, 而断路器重合到位前, 试验仪所输出的故障量再次被保护第二跳令撤销, 最终导致故障相断路器处于非预期的合闸状态。在具体的实际运行过程中, 通常只有在断路器重合后到位, 才会再一次发生故障, 并且一旦断路器跳开, 其故障才可能完全消失, 线路的保护跳闸令也才会再次返回。

针对以上出现的问题, 具体的改进措施是:第一, 在试验仪内模拟断路器合闸的时间, 测试仪接收到反馈保护重合令后, 要延时输出断路器的故障量。第二, 选择三相合闸位置实现继电器常开接点的串联, 再将其和重合闸的触点串接, 实现对测试仪永久性输出故障量的有效控制。第三, 在跳令发出后, 即重合令发出前, 采用人工手段将试验仪器与备用跳闸出口的连接点断开。

综上所述, 在电力工程设计中, 积极完善断路器操作机构控制回路与继电保护之间的有效配合, 对维持和保护电力系统安全稳定的运行具有极其重要的作用。因此, 电力设计人员在工作当中, 要积极分析这类问题产生的原因, 并根据断路器生产厂家、继电保护及其运行人员等的要求, 对其设计进行及时改进和优化, 从而有效保证断路器的运行及控制更加合理有效。

参考文献

[1].尹红.断路器操动机构与继电保护控制回路的配合[J].科技创新, 2011

[2].曹树江, 林榕.断路器操动机构与继电保护控制回路的协调与配合[J].科技创新, 2010

电力系统继电保护与自动化 篇5

[顶] [转] 搞继电保护的电力工人[图片]

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转载自 冷冷紫寒星 2011年04月15日 10:43 阅读(10)评论(2)分类：我要推荐 权限: 公开

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如果你的男朋友是电力工人，请你认真看完每一个字！

也许在你给他打电话的时候总是关机，请你不要生气，因为他正在上班，他所处在高风险的环境下工作，也许有的地方连电也没有，甚至失去移动信号。。

也许在你把电话打到单位的时候他老不在，请你不要着急，因为他正在录取资料或线路检查，稍有一点疏忽也许就可能造成严重的事故。。

如果你的男朋友是电力工人

请你不要因为他长时间不在你身边去抱怨，因为他的工作环境就是野外，他们以天为被以地为床。他也想回，但总是无奈的告诉自己，自己就是一名坚强的士兵，像偶像一样驻守边疆与妻遥遥相望而已。。

他心烦了的时候请不要和他计较，他每天都要注意工作中的每一个细节并将尽善尽美，或许即使这样他仍会遭来领导的批评和不满，唯一能让他放松舒心的人只有你。。

如果你的男朋友是电力工人

也许在你生病的时候他不能时刻在你身边照顾你，请不要怪他。除了父母他是最关心你的那个人，但是他在遥远的地方工作，他也有太多的无奈，他也许夜不能寐的在想不在你身边，你该怎么办？请你相信只要他有时间一定会在你身边照顾你，不愿你受一点的委屈。。

如果你的男朋友是电力工人

也许节假日没法陪你的时候请给予一定的谅解，他要时刻立足于自己的岗位，他的生活没有星期六星期天，屈指可属的中秋，国庆，年三十，他也要看是否能轮到自己休息！其实他何尝不想陪你一起度过那美好的时光呢。。

纪念日没能陪你度过的时候，请谅解他的苦衷，他的工作经常不能允许他准时休假，他也是听从安排，因为他曾经暗暗发过誓，要努力工作，奉献电力事业，让将来的纪念日更美丽。。

你休息他上班，你上班他休息，请不要抱怨，其实他最想的人就是你，一旦他有时间即便牺牲自己来之不易的休息时间也会去看你，哪怕在你忙的时候。为了不影响你，他在你看不到的角落偷偷看你一眼。然后发个信息或者打个电话，告诉他爱你，今天的你真美丽，然后说上几句亲爱的你瘦了，一定要好好吃饭，我不能照顾你请你原谅。。如果你的男朋友是电力工人

请你试着学着去理解，学着去体谅，学着去宽容… 毕竟他也经常被同事误解、被领导不理解，但是为了生活，毅然坚强的前行，请给他足够的宽容，他需要发泄来平衡自己，他不能让自己总是超负荷接受委屈。你是他唯一什么都不用顾忌而撒脾气用的出气筒，因为他知道你是他的心头肉，你是他的老婆你是他的精神支柱，你的一句，老公别担心，还有我呢！他倍感欣慰动力。。

如果你的男朋友是电力工人

不要嫌弃他粗糙的双手，黝黑的皮肤，他的工作就是和冰冷的铁塔成天在一起！其实他的身体也不是很好，工作的压力和辛苦会使青春更快的溜走！不要以为他很会照顾自己，事实上紧张的工作，使他承受了心理和身体的双重压力，长时间的工作以及焦虑，紧张的心情使他比一般人更容易得病，更容易老！看到这样的他你不心痛吗。。

如果你的男朋友是电力工人

他一定每天都在内疚中生活，应为他失去了好多的幸福时间，失去了和你电话中说过的太多浪漫的事！他想和你牵手，他想抱抱你，他想吃口你做的饭菜，他想带你去买次你喜欢的衣服，他想和你一起陪陪老人，他想和你带着孩子看看公园的花花草草，他想每天孤单的你如何的度过，他想你哭了却都递不上一张纸巾，他想你开心的幸福的时候能在你身边一起笑多好，他想什么时候可以六点下班一起回家，他想一起想看的电影什么时候可以去，他想看着你的眼睛说次，老婆我爱你！他想。。关于生活。。他无时无刻的在想你。。无奈身为这名电力工人，他只有一个想法，好好工作！让彼此的生活更美好，少些时间分离，多些时间幸福！

如果你的男朋友是电力工人

请你学着去珍惜，学着去理解，学着去宽容 如果你的男朋友是电力工人

请你以他为自豪，时刻为他加油。。

如果一名电力工人没有女朋友，请抓紧时间爱上他吧，应为电力工人，没有太多时间恋爱，也应为爱来了，他比世界上的每个人都更懂的爱。。

电工役役，奔波肩挑日月。随叫随到，服务优质快捷。一日三餐，少有精美之食。身穿一缕，素无华丽之衣。走街串巷，确保线路畅通； 爬上爬下，更加电网坚强。傲骨铮铮，挺起铁塔入云； 柔情无限，织就银线烁空。光明递送，情昭风雨彩虹。平凡伟大，唯我电力工人

标签: 工人 电力 输电线路 男朋友 时间 |编辑标签

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继电保护分类与故障处理方法 篇6

关键词继电保护；分类；故障处理；措施

中图分类号TM文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)021-0105-01

从我国电力行情发展情况看，继电保护逐渐演变成电力系统的核心结构，其能对系统内部的故障实施检测，及时对外输送报警信号，以及时避免故障带来的损失。为保证继电保护作用的持续发挥，对继电保护故障准确处理则成为了很关键的操作环节。

1继电保护的基本性能

对于电力系统而言，继电保护之所以得到了高度重视，主要还是由于其独特的性能发挥了较大的价值。继电保护投入运行后，可在很长时间内维持系统的正常操作，增强了整个电力系统性能的体现。

1）维护安全。正常工作情况下，电力系统的运行存在着诸多不安定因素，只要某个环节出现问题都会造成系统难以持续运行。而继电保护作为电力系统的组成装置，其能够及时检测到故障信号，维护了系统的安全运行。

2）保证可靠。继电保护装置是根据继电原理设计出来的电力产品，是继电保护作用的现实体现。继电保护的可靠性能体现在能够分清哪些动作可以执行，哪些动作不该执行，让电力系统更加可靠，见图1。

1微机继电保护原理

3）处理快速。“时间短、处理快、准确高”，这些都是继电保护在使用时体现出来的最大优势。当电力系统即将或将要发生故障时，继电保护能快速判断故障位置、原因、形式，从而把故障带来的影响消除在外。

4）正确选择。若电力系统的其它装置出现异常故障前，继电保护装置能够正确选择故障出现的“区域”，快速定位后地故障及时分析处理，把故障影响完全消除或控制在最低，避免造成过大的电力损失。

2继电保护的具体分类

尽管继电保护带有了诸多的基本性能，但在实际使用过程中必须要选用合适的继电保护装置，找准需要使用的信号。这是保证继电保护装置发挥作用的前提，从专业角度对继电保护实施分类则成为了不可缺少的工作。当前电力行业运用的继电保护分类方式如下：

1）保护对象。从保护对象角度对继电保护分类是一种最为直接的方法，其一般情况可划分为输电线保护、主设备保护。从字面上则可看出，这种保护对象主要包括了：发电机、母线、变压器。

2）功能作用。从功能作用进行划分则通常包含了短路故障保护、异常动作保护等。若将两者具体划分又会有不同的形式，短路故障类型有设备保护、系统保护等；异常动作保护则多数指过载、失磁、低频等。

3）装置结构。从装置结构进行继电保护划分的种类较为复杂，其通常包含了模拟式保护、数字保护、信号保护、计算保护、模拟保护等等。在选择使用保护装置时需结合各种对应的种类。

4）动作原理。从动作原理进行分类必须从专业的电力理论角度出发，其主要包括的形式有过电流、过电压、大功率、远距离保护等多种形式。这些也从侧面上反映了继电保护性能的多样性。

3故障处理的科学方式

为了维持继电保护在电力系统中正常发挥作用，遇到继电保护故障时必须要采取针对性措施处理。这样才能让继电保护装置的功能得到持续发挥，让整个系统运行效率更加优越，使用时间更长久。具体故障处理方法包括以下几点：

1）更新器件。从实际故障处理情况看，很多继电保护故障都是由于元器件自身的质量存在问题所致。在处理这类故障时可以直接将原先使用的保护装置拿掉，患上新的元器件。

2）检查接线。接线错误是造成继电保护故障的常见因素，其不仅会影响到继电装置的正常运行，严重时会导致整个线路烧掉。处理故障中要根据线路原理图，逐步查找线路的连接方式。

3）控制范围。处理继电保护故障前要找准故障的具体位置，这时可以用“短接法”来判断故障所在的位置。维修人员可以用一个连接线对某个阶段的线路进行连接，通过开关控制调试展开故障维修。

4）视觉观察。维修技术人员到达故障现场后，首先要做的事情则是观察继电保护装置的外形状况。如：线路连接、元件外形等，对于烧黑、烧焦、烧坏的元器件可直接更换处理。

4结论

综上所言，继电保护装置在电力系统运行中是不可缺少的保护装置，其对于系统故障检测有重要的实用价值。针对继电保护出现的不同故障，及时做好处理工作是很重要的。

参考文献

[1]周进平.继电保护装置的运行原理探究[J].南京理工大学学报,2009,19(11):29-31.

[2]黄子军.继电保护的分类与常见故障形式分析[J].电力学报,2009,20(10):17-18.

[3]徐学明.技术维修在继电保护故障中的处理方法[J].科技创新导报,2008,20(3):6-9.

作者简介

试论继电保护安全运行控制措施 篇7

1 继电保护系统具有的特点

作为电力系统的核心保护系统, 继电保护系统具有四方面的基本功能特点: (1) 选择性。一般来说, 继电保护装置会再电力系统发生故障时, 做出动作命令, 进行通过跳闸动作将故障点排除电网, 从而降低故障影响范围, 保证电力系统整体运行的稳定性。 (2) 速动性。通过继电保护系统可以将电力系统中故障部位快速切除, 从而减少故障的对线路以及原件的损坏程度。 (3) 灵敏性。一旦在其保护范围中出现故障点, 无论故障的位置以及类型, 保护系统都能够立刻察觉并作出反应。 (4) 可靠性。需要保证在规定的动作范围不发生误动。

2 控制措施

2.1 校验装置

在继电保护装置进行校验的过程中, 不但要考虑装置的本身, 还要结合整个试验组以及电流回路升流试验, 在检验的最后通过这两项试验, 作为结束检验的最终试验。校验结束后禁止对继电保护装置再次进行定值区、定值的修改, 同时也严禁再次拔插件和对二次回路线的修改。若试验完毕后出现上述动作, 那么久有可能造成定值错误, 或者引发接触不良现象, 若不能对此类问题及时的发现, 必然会对整个电网的运行造成影响。

2.2 保护接地

继电保护中, 最为重要的便是保护接地问题, 其具体内容包括以下两方面:

首先, 需要接地的屏障以及装置机箱等必须在屏内铜排上进行连接, 很多厂家在这方面工作较为到位, 因而只需要进行检查即可。其重点在于对铜排的接地可靠性进行检验, 通过界面较大的导线或者铜鞭紧密的固定在接地网上, 通过对电阻的测量, 抱着个电阻符合标准要求即可。

其次, 还需要对电流电压回路是否接地以及接地是否可靠等问题进行检验。这些问题都会严重影响继电保护系统的稳定性以及设备的安全性, 并对人身安全造成了严重的威胁。

2.3 缝电保护装置的传动和验收

在进行定期校验工作结束前, 或者临时校验工作结束前, 运行工作人员需要同保护人员对装置进行全面的检验。传动检验的目的主要为了检测装置功能, 针对定制单中的功能进行全面的传动, 不能出现项目的遗漏。远方传动验收以检查远方信号与开关就地的状态是否一一对应为主:无论开关的传动是就地传动还是远方传动均应完成一个操作循环, 即由分闸至合闸。再由合闸至分闸。在进行灭弧气压及操作气压区间数值相差较少的一些性能试验时, 特别要注意相关气压值在保护装置上的反应情况。开关传动时, 亦应将遥信监视纳入传动内容, 保证遥信信号反应正确。

2.4 定值区问题

若定值初夏难问题, 那么在工作中, 继电保护系统必然会发生误动。定值整定问题主要集中在对数字整定控制以及临时整定上, 此外在综合站该定值上也会发生相关问题, 这些都是由于保护人员的工作这人心有关, 当然, 技术水平也会对其造成影响, 但是综合分析, 并非是由于保护装置本身的错误造成。

2.5 有效管理二次图纸

(1) 在相关工作规定中有明确规定, 施工应依照相关设计图纸进行, 而不能以工作经验以及记忆作为施工依据。若现场实际接线筒图纸不一样, 就会给后期的调试维护工作带来巨大的麻烦, 并且还会存在一定的安全隐患。导致施工中现场接线同图纸不一致的原因在于施工建造过程中的错误。例如在进行安装调试过程中, 会出现对设计的修改, 施工人员依照修改进行修正后, 却没有在图纸上进行相应的修改。工作人员应立即在图纸上标明, 并要求设计室重新绘制新图以符合实际接线情况。与此同时, 班组留用资料也须作相应的修改。

(2) 随着电网改造工程的推进, 技术改造以及综合改造越来越频繁, 遗忘的档案管理已经无法满足电网的改造需要, 因而电子图纸便成为了当前使用最为频繁的工具, 通过计算机系统将纸质文件转变为电子档案, 不但提高了工作效率, 同时也方便了资料的查阅以及检验。

2.6 业务备忘

(1) 现场工作注意事项

要培养严谨细致的工作作风, 工作时认真、仔细, 严格按工作票和安全措施票的要求去做。在工作完成后。还要仔细检查一遍所接触的设备:查看连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、螺丝是否松动, 并要将装置所有的插件拔下检查一遍, 把所有的芯片拧紧, 螺丝拧紧并检查虚焊点。从近2年发生的继电保护责任事故来分析, 因运行维护不良造成不正确动作的占到60.3%, 所以必须要养成良好的检查习惯, 防患于未然。

(2) 安全措施

通过安全措施有效预防出现三误事故, 从而提高继电保护装置的保护质量, 另外, 还需要针对保护班人员对危险点的继电保护安全制定危险点进行预控措施的制定, 因而具有较强的操作性、实用性以及指导性。

(3) 教研备忘录的建立

在进行继电保护工作中, 其工作经验往往都是对实际工作的总结, 因而工作人员随着时间的推移, 校验次数的增多, 以及对事故的处理等, 其工作经验就会越来越丰富。如何才能够有效提高工作人员的工作能力, 增加工作经验, 通过校验备忘就能够很好的解决。

结语

作为维系电网安全的基础设施, 继电保护装置具有重要的作用, 是维护电网安全的基本构成, 安全运行是衡量继电保护装置性能的基础依据, 也是判断电网安全系数的新标准。在运行过程中, 对继电保护不但要求相互联系, 还要求相互矛盾, 在对矛盾的解决中, 不短的总结经验, 才能够使的电网在辩证统一的环境下得以发展, 才能够保证电网运行的安全。

摘要：电力系统的稳定运行是保证供电质量的基础, 而其可靠性则依赖于电力设施, 尤其是继电保护装置, 稳定、安全的继电保护装置是电力系统稳定运行的基础。本文对继电保护装置的功能以及特点进行了分析, 分别从多方面对继电保护装置的安全运行以及装置控制进行了分析探讨。

关键词：继电保护,电力系统,安全

参考文献

[1]任小炯, 方守孝.影响保护装置安全运行原因及对策[J].中国电力, 2002 (05) .

[2]邹森元.电力系统继电保护及安全自动装置反事故措施要点[M].北京:中国电力出版社, 2005.

继电保护的控制自动化研究 篇8

关键词：继电保护,自动化控制,电网

继电保护控制自动化的提高能够有效地确保电力系统的安全运行。而在电力系统的运行过程中存在的问题比较复杂, 应用传统的保护装置和分析方法, 并不能有效地对问题进行解决和处理。这就需要通过继电保护控制自动化的研究, 对适宜电力系统运行的装置进行运用, 进而维护电力系统的稳固和发展。

1 继电保护自动化装置的特点和应用

1.1 继电保护自动化装置的特点

电力系统出现短路或过载运行等故障时, 继电保护装置就要对各种信号进行传递, 并且对其它设备进行控制, 使故障的波及范围得以降低, 也可对故障进行切除。一般情况下, 电力系统发生故障的次数比较得少, 为此继电保护装置的作用发挥显得较为欠缺。通常来说, 误动、拒动故障为继电保护装置故障的两种基本形式。拒动故障指继电保护装置在电力系统出现故障并没有发挥作用;而误动指继电保护装置在电力系统正常运行的情况下, 发出了错误的信号和动作。与继电保护装置相比, 继电保护的自动化装置能够实时监测, 对各种设备的运行参数进行有效控制, 是一种较为可行的工作设备。

1.2 保护装置的应用

对于继电保护自动化装置而言, 其应用范围较为广泛, 主要包括变电站、供电系统等, 在电容器保护、主变保护、高压供电系统线路保护中有着广泛的应用。其主要包括:主变保护、线路保护、母联保护、电容器保护。其中主变保护分为后备保护和主保护两种, 复合电压过流和过负荷保护为后备保护, 而差动和重瓦斯保护为主保护。线路保护采用二、三段式电流保护, 其中一段为电流速断保护, 二段为限时电流速断保护, 过电流保护为三段。母联保护即过流保护, 对电流速断进行限时加以保护。电容器保护分为失压保护、过压保护、零序电压保护、过流保护。自动化保护装置的发展并不成熟, 而在技术水平和功能方面, 生产制作单位的不同也会使其工艺的水平产生差别, 为此对自动化装置应用领域的划分, 并未有统一的原则以及范围界定。但整体而言, 自动化保护装置的目的和作用都是相同的, 能够对电力系统进行保护, 促使其安全平稳的运行。

2 自动化系统的构成分析

通常来说, 电网参数以及电网结构的获得非常重要, 而从调度中心通过EMS系统能够得到一次设备的运行状态;在调度指令的下达下, 现场可对保护装置的信息进行投退, 而在变电站监控系统中, 可以对具体执行情况的验证进行了解;从微机保护装置可获得保护装置的异常和故障;从微机故障录波器、微机保护录波器中可获得电网故障信息。

2.1变电站客户机的主要功能

(1) 对故障录波器的接口和保护的接口进行管理, 对不同厂家的数据采集和功能转换进行实施。电网发生问题后, 会以故障录波器事故报告的形式出现, 并对其进行接收。 (2) 监控、管理系统主站的重要接口, 同时可查询投退保护的具体操作。 (3) 对主站的接口进行管理, 通过远动主站将保护投退、装置异常等关键信息实时上送调度端。 (4) 对数据分析、筛选、处理功能进行操作。正确分析保护的采集数据, 对关键信息进行筛选。 (5) 对服务器进行应用请求的发出, 对服务器反馈的信息进行接收。 (6) 对事故报告进行传送, 可对指定的故障录波器进行查询。

2.2调度端服务器的主要功能

(1) 将指令发送给客户机, 对客户机提出的问题和请求进行回答。 (2) 接收客户机的事故报告。 (3) 在EMS系统中, 控制共享数据库的存取情况, 对一次设备状态的信息进行获取。 (4) 借助调度运行管理信息系统, 对设备检修计划、调度员的投退命令等信息进行获取。 (5) 针对保护服役时间、定值、配置等方面, 与继电保护管理信息系统进行交换, 并分析继电保护装置的安全性。 (6) 对事故分析程序、稳定分析程序、故障计算程序、保护运行状态监测程序等应用软件进行执行。

3 自动化系统的相关功能

3.1 运行状态的自适应

传统继电保护的特征包括预先整定以及实时动作两个重要内容, 保护相关的定值, 就要适应运行方式的不同变化。而在继电保护中, 对综合自动化系统进行合理的使用, 对这种局面可以进行彻底的改变。在调度端服务器中, 对故障计算程序进行安装, 一次设备的运行状态则会由EMS系统进行获取, 由此对于整定值可靠性的判断就能够较为迅速和准确, 如出部分后备保护定值不配合的情况出现时, 确定定值的调整措施可依据依据母差保护的投入、线路纵联的具体情况进行实施。在调整的过程中, 可借助调度端服务器, 将指令下达给变电站的客户机, 保护定值则由客户机动态修改, 系统运行状态的自适应就能够在继电保护装置中得到实现。而在整个计算分析工作中, 都会对调度端服务器实时自动系统进行运用。为此, 确定据继电保护装置的整定值, 可不考虑出现机率小的组合, 就能够对整定计算的矛盾问题进行处理和解决。

3.2 故障的准确定位

确定故障录波器的故障, 其故障测距算法包括行波法分析法两类。而对于行波法来说, 故障产生行波的不确定性、行波信号的提取等问题的存在, 使得保护和故障录波器在生产中不利于作用的发挥。故障定位的过程中, 对故障分析法进行使用, 要获取相邻线的互感、相邻线运行方式的重要信息。利用故障录波器或保护装置对数据进行采集, 准确的故障定位是难以实现的。此外, 部分故障问题非常繁杂, 依靠分析手段通常难以对故障的性质进行良好的判断, 为此误报的出现非常普遍。

3.3 继电保护的辅助决策

系统故障问题出现后, 也会发生其它保护的误动作。以往的故障问题的分析通常是人工进行的, 而水平、经验的影响比较复杂, 偏差的出现也较为普遍。包括变电站保护和故障的故障报告一级系统一次设备的运行状态, 电网继电保护综合自动化系统会对整个故障前后的重要信息进行搜集, 能够对线路两端保护动作信息进行综合, 此外, 分析同一端的保护动作信息, 依据录波器采集的重要数据信息, 在精确的计算下, 得出重要的处理判断, 使事故得到有效的恢复, 实现继电保护的辅助决策。

3.4 继电保护装置的可靠性分析

针对保护装置的正动率、服役时间、保护配置、异常率等信息, 与继电保护管理信息系统进行交换, 通过电网继电保护综合自动化系统的运用, 可实现保护装置的准确分析。信号传输的保护装置故障时, 如果还没有对其进行有效的处理, 就对装置的可靠评价进行降低, 减轻保护的依赖程度。借助远程调整定值等重要的措施, 对周围系统保护的配合进行有效的实施, 而针对保护拒动的事故扩大, 通过上述方法进行控制, 可得到较好的结果。

3.5 保护装置的状态检修

对于继电保护装置的状态检修, 数据统计的设计、分析存在着较为突出的问题和缺陷, 一般来说, 影响继电保护装置误动作的问题有许多, 设备装置的质量有所欠缺, 二次回路的不良维护都是造成这一问题的重要因素。但对于微机型继电保护装置而言, 其不仅具备优越的自检能力, 存储故障报告的能力也非常强, 为此通过自动化系统, 对于保护装置的状态检修工作有着重要的意义。

3.6 线路纵联保护退出问题

电网的发展非常迅速, 但发展中的电网存在系统的稳定问题非常普遍。对于系统稳定的维护而言, 故障问题必须得到快速的切除, 这显得非常重要。在这种情况下, 线路纵联保护的投入就有了新的要求。当然, 在通道等因素的严重影响下, 线路双套纵联保护退出的现象发生非常容易, 此时就必须将线路断开, 才能够有效保证系统的稳定运用, 同时对后备保护的配合也非常有利。

4 结语

总而言之, 通过继电保护控制自动化的进一步运用, 使得继电保护工作得到了良好的发展, 而由此形成的继电保护的效能必将得到提升, 这对电网的安全运行非常重要, 具有较为深远的意义。为此, 相关人员就要电网的一、二次设备信息的研究进行加强, 对其进行综合利用, 使此类系统能够进一步的在电网运行中得到运用。

参考文献

[1]张伟.电力自动化系统及继电保护的控制探讨[J].城市建设理论研究 (电子版) , 2012 (11)

[2]李纬.电力系统继电保护的现状与发展的深入探讨[J].中国科技纵横, 2010 (3)

[3]王立平.继电保护在综合自动化变电站的应用[J].中国电子商务, 2010 (9)

[4]李军.电力系统继电保护及自动化设备电磁兼容标准的发展动向[J].信息与电理 (理论版) , 2010 (2)

[5]原宇光.浅谈电网继电保护综合自动化系统[J].黑龙江科技信息, 2007 (2)

继电保护与控制 篇9

随着我国电网事业的发展, 电网规模的不断扩大, 继电保护工作变得越来越繁重和复杂。而且继电保护工作的技术同样具有复杂性, 很多环节即使出现小的失误也可能造成严重的安全隐患, 例如系统运行方式的变化、设备的检修、新设备的投运等都会引起保护配置和定值的相应改变, 正是这些安全风险给继电保护安全管理工作带来了极大的挑战。因此在继电保护工作中需要对一些经常出错的关键设备以及重要回路采取一些具有较强针对性的措施。此外还应该提高继电保护工作队伍的素质, 通过多专业、多工种的人员在工序、步骤上进行协调配合, 切实做好继电保护工作。积极采取相应安全技术措施, 做好危险因素的事前预控, 是确保继电保护工作安全的关键环节。

一般情况而言, 整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分组成。继电保护的基本任务是当电力系统发生故障或异常工况时, 在可能实现的最短时间和最小区域内, 自动将故障设备从系统中切除, 或发出信号由值班人员消除异常工况根源, 以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。由于继电保护工作技术复杂、牵扯的回路多、小现场作业多等原因, 继电保护作业现场的安全要求十分严格。而基础性安全管理和现场工作的疏忽是造成继电保护事故的主要原因。因此, 安全有序地抓好现场继电保护工作, 积极采取控制风险的措施并提高工作质量, 是保证电网安全稳定运行的前提。继电保护人员应主要从以下四个方面做好安全风险控制。

1 技改验收工作

技改工作包括综自改造, 保护更换, 光纤保护三相传输改造, 端子箱、刀闸更换等, 施工过程其它设备在运行中, 容易误碰带电运行设备;对原设备的拆除或新回路的接入都存在较大 (误拆线、误接线) 的风险;验收过程容易忽略必要的安全措施, 漏验收重要的二次回路;启动过程的定值整定、带负荷测试错误, 启动项目欠缺。

技改验收工作中的风险多且大, 相关人员可以从以下方面采取风险控制措施: (1) 尽量安排技术骨干到现场, 监督施工人员开工前做好安全措施, 让安装、调试设备与运行设备完全隔离开, 避免工作过程中误跳运行设备; (2) 安排足够的、有经验的工作人员进行验收工作, 验收时严格遵循验收规范, 落实好反措要求, 认真核查回路; (3) 装置版本符合调度统一版本, 逻辑功能完整、正确; (4) 工作人员在现场认真负责, 不能过分相信施工队, 凡事尽量做到亲历亲为; (5) 对于新启动的设备, 相关联的回路压板一定要投入, 特别要注意如安稳、母差、接地变、备自投、主变等联跳压板; (6) 对于线路名称更改的, 除本身的保护屏压板需要更改外, 相关的安稳屏、母差屏、测控屏二次标签以及录波装置线路名称设置等都要一一对应; (7) 在原有设备上新增或更改二次回路的, 有条件的尽量要求实际传动回路, 可以避免回路的不完整。

2 保护装置软件升级工作

继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运行状态还是发生了故障, 是保护区内故障还是区外故障的功能。近年来, 随着计算机技术的飞速发展以及计算机在电力系统继电保护领域中的普遍应用, 新的控制原理和方法被不断应用于计算机继电保护中。保护装置在软件升级时, 存在带电插拔插件、功能试验不完整、定值整定错误的风险。

针对该项风险的主要预控措施有: (1) 认真执行保护装置软件升级作业表单; (2) 一些厂家由于缺少现场工作经验, 对系统运行情况不熟, 所以工作前一定要对厂家作好安全技术交底; (3) 工作人员在现场认真负责, 不能过分相信厂家, 装置内部设置虽由厂家设定, 但我们也不能掉以轻心;一经试验完毕不得再次更改; (4) 认真核对软件版本及定值, 确保正确无误, 动作可靠; (5) 保护装置软件升级后所有的逻辑功能及相关回路要调试完全并正确。

3 保护装置定检工作

继电保护装置指的是当电力系统中的电力元件 (如发电机、线路等) 或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时, 能够向运行值班人员及时发出警告信号, 或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。继电保护装置需要定期检修, 保护装置定检工作, 容易漏 (错) 退失灵启动回路、联跳分段压板、误碰联跳回路、通道测试拆错光纤尾钎、CT开路、PT短路等风险。继电保护装置是保证电网安全运行、保护电气设备的主要装置, 是整个电力系统不可缺少的重要组成部分。保护装置使用不当或不正确动作, 必将引起事故或事故扩大, 造成电气设备损坏, 甚至导致整个电力系统崩溃瓦解。

针对该项风险的主要预控措施有: (1) 认真执行保护定检作业表单; (2) 工作前工作负责人应查对运行人员所做的安全措施是否符合要求, 对有关联回路的要做好安全措施, 联跳出口压板在退出后要用胶布封好, 避免误碰和误投, 联跳运行设备的端子排也要用胶布封好; (3) 对于一次设备在运行的母差、安稳、录波装置, 工作不当容易造成CT回路开路, PT回路短路, 工作时电流回路一定要先短接再拆开电流连片, PT回路要保证试验电压回路与运行母线二次回路有一个明显的断开点, 避免向装置加模拟电压时对运行母线反充电; (4) 防止压板标签可能出错的方法是在对装置加模拟量之前, 退出所有出口压板, 在试验过程中通过逻辑功能核对压板正确后再进行开关传动试验; (5) 通道的测试认准线路, 尾钎标签不清楚的不能乱拆。

4 消缺工作

施工过程中会出现各种缺陷, 在调试运行过程中发现缺陷, 然后组织人员进行一一消除, 简称消缺。设备出现异常情况时, 我们往往急于排除故障, 造成误拆、接线, 误短接直流回路, 误入其它间隔, 或者故障点查明却无备品更换, 有时缺陷不能及时消除, 反而进一步扩大故障范围。

针对该项风险的主要预控措施有: (1) 消缺工作一般是在设备带电情况下处理的, 因此, 现场工作前了解工作地点一、二次设备的运行情况尤为重要, 本工作与哪些运行设备有直接联系, 思路清晰, 安全措施才能考虑周全; (2) 现场工作要按图纸进行, 严禁凭记忆作为工作的依据, 如发现图纸与实际接线不符时, 应按实物查线核对; (3) 为防止误拆、接线, 凡工作中所动的端子排、压板、空开等文字标注或数字编号都应在安全措施票上记录清楚, 工作完毕后一一核对; (4) 工作过程中如出现异常现象, 要立即停止工作, 等系统恢复正常后才能继续工作; (5) 消缺工作往往涉及的回路广, 工作地点多, 因此工作人员在移动到另一个工作地点时应看清设备名称与位置, 严防走错位置; (6) 注意根据二次设备运行情况收集相关信息, 储备必要的、经常出故障的插件, 以解燃眉之急。

为确保保护的正确动作, 除完成好以上四项工作外, 在迎峰度夏等特殊时期, 我们还要做好继电保护工作的安全检查。检查的内容包括: (1) 微机保护模拟量、开关量显示是否正常, 保护装置有无异常信号, 有无差流, 保护装置定值是否与最新定值一致等; (2) 录波器及保信装置工作是否正常; (3) 各电压等级继电保护设备的压板标志是否与压板清单一致, 位置是否正确, 备用压板是否已全部取下, 特别是对联跳压板、公用设备屏压板, 根据一次设备方式需要经常改变投停的保护压板仔细核对, 确保万无一失; (4) 保护屏、室外端子箱、高压室开关柜端子排端子紧固, 特别注意电流、电压以及跳合闸等重要回路; (5) PT、CT二次侧接地点检查, 确保PT二次一点接地在中控室并列屏接地, 且接地线电流不大于50m A, CT二次一点接地在开关场端子箱。

5 结论

总之, 继电保护工作人员要认真贯彻各项规章制度及反事故措施, 严格执行各项安全措施, 防止继电保护“三误”事故的发生。严格执行各项安全技术措施, 杜绝继电人员人为责任造成的“误触、误碰、误整定、误接线”事故。只有做好了继电保护的现场运行、维护、校验、规程的学习、基础数据的及时更新等方面工作, 才能为正确分析安全生产风险创造有利条件, 采取行之有效的控制措施, 保证继电保护和安全自动装置的正确动作, 真正让继电保护成为电力系统的“安全卫士”。

摘要：继电保护是保证电网安全稳定运行的最后一道保护屏障。本文主要从技改验收工作、保护装置软件升级工作、保护装置定检工作、消缺工作等四个方面分析了潜在的安全风险, 并针对这些风险因素提出了相应的措施。只有坚持标准化作业管理、规范作业行为, 积极预控风险, 才能做好继电保护安全工作, 使继电保护工作安全有序进行, 切实保障电网的安全。

关键词：继电保护,安全,风险,运行

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继电保护与控制 篇10

现有就地修改继电保护定值的操作模式因耗时长、界面不友好、无法在线进行等缺点,已经难以满足现代化电网的运行管理需求,采用统一操作界面、信息传输可靠、支持在线操作的远方修改继电保护定值技术是理想的解决途径。长期以来,由于继电保护定值的复杂性,远方修改定值所需的信息交互方式比一次设备遥控的信息交互更为复杂,导致远方修改继电保护定值技术未能在电网生产中得以有效应用。据了解,在全国范围内的电力生产运行中,修改继电保护定值仍采用就地操作的管理模式。近年来,有部分文献对远方修改继电保护定值的相关技术进行了不同程度的研究[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10],但鲜有深入的模型分析及应用实践,难以从中寻求可靠的远方修改继电保护定值的技术解决方案,若只是简单地应用普通的数据读写服务进行继电保护定值的读写操作,其可靠性显然是不够的。

为此,本文在继电保护及故障信息系统的基础上进行研究,分析现有主流标准对远方修改继电保护定值功能的支持程度和支持方式,结合应用需求,强化标准要求或对标准进行扩展定义,提出可靠、兼容的远方修改继电保护定值的技术解决方案。

1 继电保护装置的定值控制模型

1.1 IEC 61850的定值组控制块模型

在IEC 61850中,与保护相关的逻辑节点通常包含了部分功能约束类型为定值类的数据或数据属性。普通的数据只允许有一个实例值,但定值允许有多个实例值,通过切换操作将某一个值激活投入运行,供对应的保护逻辑节点使用。在一台保护装置中,可能包含多个与保护相关的逻辑节点,这些逻辑节点的定值数据汇集成一个数据集,通过定值组控制块(setting group control block,SGCB)来管理与控制。定值数据与SGCB的关系见附录A图A1。

SGCB提供选择激活定值区SelectActiveSG、选择编辑定值区SelectEditSG、读定值GetSGValues、写定值SetSGValues、确认编辑区定值ConfirmEditSGValues等基本控制服务[11]。在实际应用中,可能对SGCB的多个实例值中的任何一个值进行编辑。通过SelectEditSG服务可以指定待读写的定值区。SelectEditSG服务实际上是将SGCB的编辑定值区号EditSG属性写为目标定值区号值,并启动相应的定值拷贝动作,若拷贝不成功,应以服务请求失败响应外部控制主站。写EditSG服务流程如图1所示。

外部控制主站可以对处于编辑定值区中的定值数据进行读写操作。通过GetSGValues服务可以读取编辑定值区的定值,通过SetSGValues服务可以写编辑定值区的定值。处于编辑定值区中的定值数据并不能投入运行,其实际状态为处于通信缓存中的定值数据。若对编辑定值区定值进行修改后,需将其保存至掉电不丢失的定值存储区,必须通过ConfirmEditSGValues服务将编辑定值区的定值数据回写至当前EditSG对应的定值存储区。

1.2 IEC 60870-5-103的定值控制模型

遵循IEC 60870-5-103(包括采用IEC 60870-5-103应用层模型的基于以太网链路的各类网络103协议,以下简称103协议)的继电保护装置通常通过通用分类服务来实现定值读写。在通用分类服务中,为了访问在一个继电保护装置中的通用分类数据,将数据编成目录,将通用分类数据的每一项存入目录,这些目录条目由唯一的通用分类标识序号(GIN)识别[12]。

对于定值数据而言,根据应用的需要,将保护装置的所有定值数据条目划分至一个或多个定值分组中,每个分组包含了若干不同的定值条目,标题包含“定值”特殊字符串,供控制主站应用识别。在实际应用中,部分保护装置定值数据较多,通常按照相对独立的保护功能将定值划分为多个定值清单,并在通用分组中对应地将其划分为多个定值分组。由于通用分类服务的操作对象为一般的数据,无法像IEC 61850一样通过SGCB类提供符合定值数据特点的特定服务,不能充分地满足定值读写要求。

实际应用中的继电保护装置通常包含多个定值区,通用分类服务的读写操作只能针对定值分组或分组内的若干条目进行,控制主站无法通过指定企图读写的定值区号对多个定值区中的某一个定值区的定值进行读写操作。因此,在实际应用中,当对定值进行读写操作时,实际只能对运行定值进行读写,即采用103协议的保护装置仅支持运行定值的读写操作。为了使采用103协议的保护装置实现任意区定值的读写,借鉴IEC 61850的SGCB模型,对103协议的定值服务进行扩展定义。

1.3 103协议定值控制模型的扩展定义

在保护装置的定值区号组内扩展定义编辑定值区号条目,用于指定当前编辑定值区指向的定值存储区(以下将定值存储区简称为定值区)。扩展后的定值区号组包括运行定值区号和编辑定值区号,如表1所示。

同时,要求保护装置包含编辑定值区,并支持编辑定值区的相关服务。扩展定义编辑定值区后,所有对定值分组的读写操作实际均针对编辑定值区的定值数据。为了表述的方便,将扩展后的各项服务等同映射到IEC 61850中的SGCB服务模型上,如表2所示,表中FC表示约束条件,SE表示编辑定值。

扩展上述服务后,103协议的定值服务模型见附录A图A2。通过扩展的103协议定值服务可实现与SGCB模型相同的定值读写功能。

在扩展后的103协议定值服务模型中,包含多个定值区,每个定值区包含了一份实例值,均可通过扩展后的服务实现读写。当写编辑定值区号为某一值(如3)时,装置将指定的定值区(如3区)定值数据拷贝到编辑定值区;外部对定值组(或其中的若干条目)的通用分类读、写服务均实际针对编辑定值区的定值数据进行操作,当装置收到针对定值组的带执行的写报文后,将编辑定值区的定值数据固化到目标定值区(如3区),完成定值的修改操作。

按照本节中的扩展定义,外部控制主站可以采用与IEC 61850中相同的定值读写处理流程实现对任意区定值的读写操作。

2 远方修改继电保护定值的服务模型

2.1 继电保护及故障信息系统

远方修改继电保护定值功能基于目前已经成熟应用的继电保护及故障信息系统实现。继电保护及故障信息系统的关键设备包括安装于调度端的继电保护及故障信息系统主站(以下简称主站)、安装于变电站内的继电保护及故障信息系统子站(以下简称子站)及继电保护装置(以下简称装置)。在实际应用中,首先在子站中配置定值的属性(含数据类型、最大值、最小值、数据描述等信息),主站通过读取子站的配置信息建立本地数据库,依据本地数据库的配置信息对定值相关的通信报文进行处理。

主站与子站之间的通信遵循《南方电网继电保护故障信息系统通信与接口规范》(以下简称南网103规范)。南网103规范是在103协议的基础上根据实际应用需求做了部分修改和扩充的通信规范,规定在网络方式时采用传输控制/网络通信协议(TCP/IP),应用层报文包含应用规约控制信息(APCI)。本文的试点应用基于南网103规范,但提供的远方修改定值控制模型不限于主站与子站之间的具体通信规范,适用于所有支持通用分类服务的主站与子站通信规范。

2.2 远方读写定值的服务模型

根据上文的定义,远方修改继电保护定值的服务模型如表3所示。对于主站与子站及子站与装置之间的通信协议差异,由子站进行兼容转换。

在实际应用中,部分保护装置定值数量较多,具备几个相对独立的保护逻辑,通常按照保护逻辑对定值单进行划分。遵循103协议的保护装置,可以直接在保护装置中对定值数据进行分组,而遵循IEC 61850的保护装置则不存在定值分组的概念。无论是遵循103协议还是IEC 61850的保护装置定值,均可在子站的配置中进行分组。主站按照定值的分组情况对定值进行分组显示,定值读写操作可针对单独的组进行,避免本次工作中不必要关注的定值产生干扰。

3 远方修改定值模型分析及控制流程

3.1 定值模型视图分析

根据上述定义,继电保护定值在不同的应用层面以不同的形式存在,为了便于对模型进行深入分析,将定值划分为以下视图。

1)定值的存储视图:定值的存储视图以多定值区的形式存在于继电保护装置中,不能直接读写。

2)定值的编辑区视图:定值的编辑区视图在同一时刻唯一存在于继电保护装置中,是外部进行读写的直接对象。

3)定值的分组视图:定值分组视图并不是一个实际存在的定值数据视图,其含义为在子站中通过通用分组的方式将定值划分为多个分组视图,为主站提供相互独立的分组读写对象。

4)定值的用户读写视图:定值的用户读写视图以分组的形式存在于主站的操作界面上,是用户进行读写定值操作的人机接口。

上述各定值视图的关系如图2所示。

上述不同的定值视图在时间和空间上均存在差异。不同的定值视图在时间上处于异步状态,需通过相应的定值服务进行同步;不同用户读写视图在空间上互相不可见。不同定值视图(不包括定值分组视图)之间的数据同步服务如表4所示。

显然,上述定值视图之间的同步服务并不是时刻进行的,不能保证不同定值视图之间的定值数据是实时同步的,无法保证定值的编辑定值区视图在操作界面上是时刻可见的。

另外,单次远方读定值操作可仅针对某一定值分组进行,对于多分组的定值而言,读取的定值数据仅为所有定值的一部分;单次写定值操作只针对需修改的某些定值条目进行,修改的定值数据仅为所有定值的一部分。由此可知,编辑区视图与用户读写视图存在空间上的差异,无法保证定值的编辑区视图完全可见。

定值的编辑区视图是远方读写定值的关键视图,由于编辑区视图无法做到时间与空间上的完全可见,各种原因造成的编辑区定值数据异常改变情况将造成定值读写错误。对于读(或写)定值操作,首先通过选择编辑定值区服务将编辑区视图与存储视图进行同步,然后再通过定值读(或写)服务进行用户读(或写)视图与编辑区视图之间的同步;对于写定值,还需要通过确认编辑区定值服务将存储视图与编辑区视图进行同步。上述同步服务之间因任何原因造成编辑区视图数据发生改变,都将造成定值读写错误。因编辑区视图定值数据发生改变造成的定值读写错误示例见附录A图A3。

对于读定值操作,在选择编辑定值区和上送编辑定值区定值数据之间,任何导致编辑定值区数据发生改变的操作都将导致读定值错误。

对于写定值操作,在选择编辑定值区和确认编辑区定值之间,任何导致编辑定值区数据发生改变或者改变编辑定值区号的操作都将导致写定值错误。

由上述分析可知,为了保证远方读写定值的可靠性,有必要采用合理的远方读写定值控制流程,目前尚无文献对该控制流程进行研究或定义。

3.2 远方读写定值的控制流程

在定值读写操作中,用户读写视图、编辑区视图、存储视图之间的同步操作不能独立进行,必须采用连续执行视图之间同步服务的方法,减少编辑区视图定值数据发生异常改变的可能性。因此,定值读写操作并不是若干服务的简单组合,而是一系列服务的连续执行,定义远方读写定值的控制流程如图3所示。

尽管采用了连续执行同步服务的控制流程,但在不同服务执行的时间差中,仍然存在因其他干扰操作而改变编辑区视图定值数据的可能性。为了在读写定值控制过程中完全避免该情况发生,由子站对其他与定值相关的写操作进行闭锁,闭锁逻辑如图4所示。

上述控制流程可以可靠保证远方读写定值操作在执行过程中不被干扰,保证各定值视图的同步一致。由主站主导控制流程的执行。

特别地,为了保证远方修改定值的可靠性与安全性,控制主站应对写编辑定值区的返校报文进行严格校核,只有认为返校成功后才下发带执行的写命令将编辑定值区的定值数据固化至目标定值区。认定返校成功的条件是:所有带确认的写报文均已收到肯定的返校应答,且返校报文的值与下发的值完全一致,处理流程如图5所示。

通信通道干扰等因素可能导致定值数据在传输过程中发生异常变化,通过上述校核方法,可以有效地避免因定值数据异常变化而引起的定值误修改,保证了定值修改的可靠性。

3.3 对直接修改运行定值方式的兼容方法

对于主站而言,需同时接入不同的继电保护装置,主站除了支持上述控制流程以外,还应能兼容仅支持运行定值读写的继电保护装置(未扩展定义的103协议继电保护装置)的定值读写流程。直接读写运行定值实际为针对定值组的通用分类读写操作,控制流程中不需要执行选择编辑定值区操作。

为了兼容地执行2种控制流程,由主站根据继电保护装置的定值区号组中是否包含编辑定值区号条目来判断该继电保护装置是否支持任意区定值的读写服务。对于包含编辑定值区号条目的,按照3.2节中定义的定值读写流程执行;对于不包含编辑定值区号条目的,直接按照通用分类读写流程执行,特别地,带确认的写命令与带执行的写命令仍需连续执行。

4 试点应用简介

广州供电局在2011年对上述远方修改定值控制模型进行了试点应用。试点的保护装置分别采用了IEC 61850的SGCB模型、103协议定值模型及未进行扩展定义的103协议定值模型,涵盖了常见的继电保护装置型号,具有较好的代表性(试点情况见附录B)。

主站通过完善相应的功能模块,实现了对不同定值读写方式的兼容。软件升级后的子站具备闭锁多主站同时读写同一保护装置定值的逻辑,与主站的读写定值控制流程配合,有效地解决了多主站同时操作导致的误读写定值问题。通过试验测试以及试点运行,验证了远方修改定值模型的可靠性。

本文受中国南方电网广州供电局科技进步项目资助(DK0010GZ0001);远方读写定值的主站操作界面已申请发明专利(申请号:201110388992.6)。

附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。

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电厂继电保护装置检修与管理探析 篇11

关键词：电力系统；继电保护装置；设备故障；故障检修；电厂 文献标识码：A

中图分类号：TM77 文章编号：1009-2374（2016）17-0118-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.057

继电保护装置作为一种设备能够在电力系统元件发生故障时，通过对电气量实时测量值和整定值进行比较及逻辑判断，区分区内外故障并快速切除故障部分，控制故障辐射范围，向工作人员发出警告。因此，需要重视继电保护装置的检修与管理，以便能够更好地利用继电保护装置，确保发电厂能够正常工作。

1 电力状态检修在继电保护工作中的重要性

在经济快速发展的背景下，迫切需要对继电保护装置开展状态检修，目的是确保电厂设备的安全可靠运行。为了减少对设备的检修次数，确保供电的可靠性，要根据设备的运行状态进行检修，检测分析设备运行状态，做到有针对性地对设备进行检修，实现设备的经济运行。

采用先进的技术和科学的方法开展设备状态检修工作，可避免定期检修维护带来的盲目性，减少不必要的人力和财力浪费，不断减少检修工作量，让工作人员更加轻松地工作，杜绝出现由于人员素质导致的越修越坏现象。对设备进行状态检修，可以有效减少工作人员工作量，使检修工作变得更加有针对性，因此要采取科学的方法和先进的技术。

在科学技术快速发展、积累经验不断增多的前提下，很多完备的检测手段已经出现，分析判断方法也更加科学，开展状态检修具有很大可行性，完备的检测手段能为设备检修提供技术保障。

进行设备状态检修是以设备运行状态下的在线监测结果作为依据的，设备状态检修能够有效预防设备出现故障，有效避免发生意外突发事故。

2 继电保护装置的检修管理存在的问题

2.1 对设备运行状况没有明确的认识

对继电保护装置的检修，在科学技术不断发展的背景下，越来越广泛地应用部分状态诊断技术以及在线监测技术。例如：通过诊断变电站中的设备，能够准确掌握设备信息，改变以前设备管理中出现的随意、粗放现象。调查得知，部分电厂严重缺乏相关检修管理流程与检修管理制度，并且通过检测得到的设备信息也不完善，导致后期的状态评估和评价工作很难进行，影响检修管理策略的制定。

2.2 缺乏正确的检修管理策略

过去检修继电保护装置使用的方法很落后，检修管理策略的正确性得不到保证，比如：传统的检修工作要按时进行，缺点是即便设备不出现任何故障，良好运行状态下也需要进行检修，这在无形之中就会增加检修继电保护装置的次数，而且会耗费大量人力和物力。传统检修管理方法还存在另外一个缺点就是对存在安全隐患的设备不能进行准确检修，预防故障发生，甚至会使电网运行过程出现安全隐患，给电网造成巨大经济损失，影响电力企业发展。

3 对继电保护装置的要求

3.1 选择性

所谓选择性，指的是当电力系统的设备或者线路出现短路现象时，继电保护装置可以将出现故障的设备或者是某段线路与整个电力系统进行分离。如果设备或者是线路出现故障，但是拒绝断路器的保护，就应该选择由临近线路或者是线路的断路器，对此线路进行切除的检修和管理策略。

3.2 速动性

速动性指的是继电保护装置，可以及时排除电路出现的故障。继电保护装置需要具有速动性特性，迅速排除电路故障，确保电力系统安全稳定运行。保护装置的速动性，可以有效减少用户用电方面降压所需的时间，加快电力系统恢复正常运营状态的速度。保护装置的速动性能够提高电力系统供电的可靠性，对电路出现的故障予以快速排除，最大限度降低电气设备以及电力系统线路的受损程度，有效预防故障范围的扩大，提高自动重合闸或者是备用电源自动切入的成功率。如果继电保护装置对设备反应的是设备或者线路的不正常运行状况，需要根据其检测到的情况，延时发出信号。

3.3 灵敏性

所谓灵敏性指的是继电保护装置的反应能力，其主要体现在电力系统电力设备或者线路出现短路故障或者不正常运行状态时。所谓系统最大运行方式指的是在被保护电路出现短路现象、系统等效阻抗最小时，通过保护装置的短路电流最大的运行方式，反之就是系统最小运行方式的定义。

3.4 可靠性

所谓可靠性指的是在继电保护装置的保护范围要准确快速执行保护动作，不能出现由于自身存在的缺陷没有准确执行的情况，不在保护范围内则不用执行保护

动作。

4 电厂继电保护装置检修与管理要求评价

4.1 掌握继电保护装置的运行初始状态

继电保护装置的工作质量受到其初始状态的影响，检修与管理工作人员要大量收集继电保护装置的图纸以及有关技术资料才能够对其准确掌握，特别是要收集一些继电保护装置的重要参数数据。除了准确掌握继电保护装置的初始状态之外，还需要在其日常运行过程中加大对其的检查力度，准确把握继电保护装置在生命周期内各个零部件的使用情况，检查得越详细，管理得就越好。准确把握继电保护装置的初始状态主要为了实现两个方面的目标：第一，能够确保继电保护装置的安全稳定运行，把握好检查时机，有效防止装置零部件出现故障，原因在于继电保护装置可能存在隐性故障，必须把握好检查时机才能检查出来，这就要求检修人员必须把握好检查时机；第二，可以提高保护装置出厂参数的真实和可靠性，比如准确把握保护装置的出厂以及进厂日期等。

4.2 掌握继电保护装置运行数据，并且对其进行深层次的分析

要准确把握继电保护装置比较容易出现故障的零部件，对故障出现的特征以及规律进行总结，以便能够对设备存在的隐性故障进行预测，能够有效预防设备在运行过程中出现故障，实现在设备出现故障之前，就能够彻底排除故障，通过以上分析，可以清楚认识到准确掌握装置运行数据的重要性。此外，还要将装置运行数据同装置其他信息进行有效结合，并将其存储到数据库中，为以后分析装置运行规律垫定基础。从理论方面分析，继电保护装置可能出现的故障很难预测，但是只要对其运行规律和相应信息进行准确把握，就可以有效预防保护装置可能出现的大部分故障，减少了很多不必要的麻烦，能够确保电厂设备的正常运行。

4.3 全面了解继电保护装置的相关技术及发展趋势

现代科学技术发展较快，出现了很多创新型维修技术和先进的维修设备，确保了维修质量，同时也为装置保护功能的实现提供了保障。但是，目前我国在继电保护装置方面还有很多技术需要加以完善，必须在继电保护装置中应用一些新型技术，才能够全面发挥保护装置应有的作用，确保继电保护装置的检修、管理效率得到提高。

5 结语

综上所述，要加大对继电保护装置的检修和管理力度，采取恰当的检修和管理策略，充分满足电厂对继电保护装置的要求，提高继电保护装置检修的准确性。电厂运行过程中，电力设备受各方面影响，很容易出现故障，并且存在很多隐性故障，需要充分发挥继电保护装置的保护功能，快速判断和切除故障部分，准确预测一些隐性故障，确保电力系统能够安全稳定运行。

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继电保护与控制 篇12

关键词：继电保护,PWM电流功放,输出滤波器,闭环控制方法,数值分析

0 引言

继电保护对保证电网安全、稳定运行，阻止事故的扩大，发挥着极其重要的作用。随着电力系统自动化技术的发展，继电保护装置的复杂性大大提高[1,2,3]，相应地对继电保护的测试需要也越来越高[4]。电力系统实时数字仿真是目前对继电保护功能和性能检测的主要手段，仿真器输出的约±10 V信号，必须通过电压、电流功率放大器，放大到100 V/1A(5 A)量级才能与继电保护装置相连[5]，因此功率放大器的输出精度和响应速度对试验结果起到决定作用。

适用于继电保护的电流功率放大器有两种实现方式：线性功放和PWM功放。虽然线性功放在输出精度和噪声控制方面具有优势[6]，但是其AB类结构决定了较低的转换效率，造成其散热器重量很大，也很难长时间输出大电流。PWM功放属于D类放大器，其输出器件工作在开通和关断状态，具有极高的转换效率，大功率输出时效率可超过90%[7]，只需要很小的散热器就可以长时间输出大电流。

为了滤除PWM输出中的载波频率，恢复出有用的低频信号，必须使用LC滤波器。由于LC滤波器的谐振特性，因此PWM功放的闭环控制就变得比较困难。D类放大器在音频领域比较成熟，音频放大器属于电压功放，反馈电压大多取自LC滤波器前，负载为2～8Ω，并且允许部分载波频率进入扬声器;用于继电保护的PWM电流功放，反馈电流必须取自负载，负载阻抗为0.1Ω左右，并且载波频率必须尽可能滤除;因此音频放大器的控制方法不能直接用于PWM电流功放。文献[8,9]提到了在PWM电流功放使用PID控制方法，但对控制效果和性能没有深入研究。本文设计了三种闭环控制方法，从阶跃性能和频率响应对三种方法进行了数值分析，并对三种方法进行了优缺点对比，最后对三种控制方法的选用提出了建议。

1 PWM电流功放的设计指标与数学模型

本文设计的电流功放主要指标为：输出负载变化范围：0.1～0.3Ω，输出频率变化范围：10～3 k Hz，输出电流最大40 A有效值。

由于PWM放大器的纹波和死区时间[10]，输出波形具有较大的畸变，因此必须引入负反馈控制以减少失真，从而提高THD的性能指标。如图1所示，PWM电流功放主要输入环节、串联校正、PWM生成环节、输出滤波器、反馈测量五部分组成，其中串联校正和输出滤波器是动态特性的主要影响因素。

1.1 数学模型及其简化

PWM电流功放各个环节数学模型分析：输入环节F完成输入信号缩放，可简化为比例环节;PWM生成环节G1完成模拟量的脉宽调制，可简化为比例加延时环节，延时时间约300 ns;反馈环节H将输出电流变换为小电压，可简化为比例环节。输出滤波器G2为LC滤波器，数学模型为两阶到四阶的振荡环节，输出电压经负载阻抗变换为电流;串联校正C是待设计的补偿环节，一般为比例积分校正。整个系统的数学模型是典型的单输入单输出系统，系统结构如图2所示。

1.2 输出滤波器参数设计

由于继电保护测试的高精度需求，输出纹波必须被过滤到较低水平，选择纹波衰减量大于60 dB;为了满足输出3 kHz信号的要求，需要较高的载波频率，考虑到MOSFET器件及调制手段的限制，选取载波频率为300 k Hz。三阶LC滤波器的衰减速度约为60 dB/十倍频程，则截止频率应小于等于30 kHz;两阶LC滤波器的衰减速度约为40 dB/十倍频程，则截止频率应小于等于9 kHz。

1.3 直流电源参数的确定

PWM输出级采用半桥拓扑，因此需要正负直流电源，直流电压的确定对PWM逆变的工作状态具有重要意义：如果偏大，PWM的最大调制比偏小;如果偏小，输出波形将发生削顶畸变[11]。

在输出频率为3 kHz的情况下，LC滤波器的压降最大，初步假定负载上的电压衰减到60%，则直流电源电压最小值由式(1)决定[11]。

因此初步选定直流电源电压为±30 V。负载电压的衰减比例必须小于负载阻抗的衰减比例，这样才能保证输出电流的恒定。

2 控制方法及结果分析

2.1 三阶贝塞尔滤波器，比例积分校正

当负载阻抗降低时，LC滤波器的幅频特性下降，因此必须按最大负载0.3Ω设计滤波器。选择三阶贝塞尔LC滤波器，滤波器结构如图3所示，传递函数见式(2)，伯德图见图4。其中L1=4.2082μH,L3=0.6444μH,C2=20.595μF,R=0.3Ω，滤波器在300 kHz处有62 d B衰减量，负载为0.1Ω时有71 dB衰减量。

由于滤波器在30 kHz之后相位迅速越过180°，只能在30 kHz之前实现比例积分校正。经过优化，校正传递函数见公式(3)，校正后开环伯德图见图5。

在开环传递函数中有积分环节，因此稳态误差为0，输入环节F增益为1。这种控制方法的主要性能指标见表1和表2。

可以看出，控制方法1的基波精度比较高。但是在0.1Ω负载时，由于相位裕量只有37.5°，造成阶跃超调量和稳定时间大大增加。

2.2 两阶相位平坦滤波器，比例校正

控制方法1的低频段幅频斜率为20 dB，造成3kHz处开环增益只有约5 dB，因此控制误差较大。两阶LC滤波器的幅频斜率约为40 dB，如果设计一个相位平坦的滤波器，就能够增加3 kHz处的开环增益，从而改善3kHz的控制误差。两阶LC滤波器结构如图6所示，传递函数见式(4)，伯德图见图7。其中L=20μH,C=15μF,R=0.3Ω，滤波器在300 kHz处有60.7 dB衰减量。

该滤波器相位滞后137°增益为-28 d B，因此校正函数可直接设置为28 dB的比例环节。在开环传递函数中没有积分环节因此稳态误差不为0，需要调整输入环节F增益。由于多数情况下输出负载为最小值0.1Ω，此时输入环节F为1.0133倍。这种控制方法的主要性能指标见表3和表4。

可以看出，这种控制方法的高频响应非常理想，但是控制误差和滤波器压降受负载影响。在3kHz时滤波器压降分别为35.3%和74.0%，直流电源电压裕量较小，可以适当提高直流电源电压。

2.3 三阶巴特沃斯滤波器，平均值积分校正

如果为了确保全频率范围的幅值精度，上述两种控制方法都不是特别理想，可采用如图8所示双环控制方法：内环反馈量取自LC滤波器前，PWM生成使用自激振荡的∑△调制方式[12]，这种方式不存在稳定性问题，而且能对PWM环节的非线性进行有效校正;外环反馈量取自LC滤波器后，取绝对值后求平均幅值，平均幅值与输入幅值指令相减，经串联校正后控制正弦波发生器的幅值。

因为平均值测量需要一段窗口时间，其传递特性可简单等效为一阶惯性环节;而整个内环的数学模型可简化为反向比例放大，所以外环的开环传递函数可简化为一阶惯性。如果窗口时间取20 ms，外环的开环简化传递函数见式(5)。

为了避免输出幅值的超调，外环串联校正可使用积分校正，积分时间取30 ms时，幅值稳定时间约为120 ms。这种控制方法的外环反馈不包含相位信息，因此不能对LC滤波器的相移特性进行补偿，为了尽量减小输出电流的相移，采用相移相对较小的三阶巴特沃斯滤波器，参数为L1=L3=1.59μH,C2=35.37μF,R=0.3，在300 kHz处有66 dB衰减量，负载为0.1Ω时有75 d B衰减量。这种控制方法的主要性能指标见表5。

3 结论

本文分析了继电保护PWM电流功放的数学模型，并设计了三种闭环控制方法，分别计算了三种方法的阶跃响应和频率特性，重点分析了负载阻抗变化对控制性能的影响。三种方法在低频精度、响应速度、幅值精度具有不同的侧重，可以根据实际需求进行选用。其中控制方法1具有无需校准的基波精度，适合于对阶跃性能要求不高的场合;控制方法3比较适合于校准仪器使用，控制方法2比较适合于实时数字仿真系统。如果将控制方法3的思想融合到控制方法2，在负载接入后用平均值对输入环节F进行校准，就可以在控制精度和响应速度上达到更好的平衡。

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