电力继电保护现状及发展的探究_电力系统继电保护现状

电力继电保护现状及发展的探究由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“电力系统继电保护现状”。

专版

电力建设

电力继电保护现状及发展的探究

□文 / 刘惠清

摘 要：本论文是由于作者从事电力行业多年总结而来的经验，主要是阐述电力系统继电保护的作用,及对某电站继 电保护系统的运行状况进行分析。关键词：电力继电保护;运行状况;改进措施

引 言

电力系统是一个庞大而且复杂的系统,它由发电机、变压器、母线、输配线路及用电设备通过各种方式连接 配置而成,各元件之间通过电或磁联系,任何元件发生故 障都将在不同程度上影响系统的正常运行。因此继电保 护对电力系统的正常及稳定发挥的作用举足轻重。某电站继电保护状况研究

在科技发展和信息产业繁荣的推动下, 我国继电保

护技术取得了长足的进步, 但不可避免地在某些方面存 在不足,从长远角度看仍具有比较广阔的发展空间。以下 将研究某电站继电保护状况, 并针对其继电保护的配置 及其动作情况进行统计与分析。

2.1 继电保护设备配置电力系统继电保护作用及基本要求

继电保护对电力系统发挥重要作用,而要达到准确、号机与 1 台三相三线圈变压器组成单元接线,2 号、3

及时的保护目的,继电保护装置及技术也需要达到一定

号机与（2T）组成扩大单元接线;1 台三相双线圈变压器的基本要求。

110kV 共二回进出线, 采用单母线接线;35kV 共四回出

1.1 继电保护的作用 线,采用单母线接线;10kV 共四回出线。该电站继电保护

继电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可 装置成套购进,主变与发电机组、线路等的各类保护均采 靠保证,其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状 用微机保护。各类保护的配置如下: 态时,向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号,断（1）线 保 护 和断路器失灵 保 护 设 在 10kV 母 : 装 路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理, 以保证无故障部分继续运行,并防止不正常工作状态造 成事故。

MPMT12-22 变压器保护柜内。

（2）35kV 母线差动保护:装设在 MPBZ35 母线保护 和 0.4kV 备用电源自动投入屏第一层。（3）35kV 线路保护:方向过流限时速断,方向过流保 护,检同期三相一次自动重合闸。

（4）110kV 线路保护: 采用 PLP41B-07 型线路保护 屏。主要功能:方向三段相间距离保护;方向三段接地保 护;零序电流方向保护;高频保护;检同期三相一次自动重 合闸。

（5）变压器保护:1 号变压器保护设置在 MPMT13 号 变压器保护柜内。主要功能: 三侧比率制动的差动保护

国内某电站于 2008 年底建成投入运行,总装机容量 为 该电站发电机——主变压器的接线组合为: 3×16MW。1.2 继电保护的基本要求

继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性 的要求。可靠性是对继电保护装置的最根本要求, 主要 由配置合理、性能优良的装置以及正常的维护和管理来 保证;选择性是指首先由设备、应置设备或线路本身的保 护切除故障,当其拒动时,才允许由相邻设备或线路保护 切除故障;灵敏性是指设备或线路在被保护范围内发生 金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数;速动性 是指保护装置应尽快地切除短路故障,以减轻损坏程度。

期 76 广东科技 2011.2.第 4

和差动速断保护;重瓦斯保护;复合电压闭锁的方向过流 保护:中性点零序过电流保护;间隙零序电流保护;零序过 电压保护;过载闭锁调压、TA 和 TV 断线报警。非电量保 护:轻瓦斯保护、温升、压力释放、冷却器全停、35kV 系统 接地报警,零序过电压保护,10kV 系统接地报警,零序过 电压保护。2 号变压器保护同 1 号变压器保护。（6）发电机保护:设置在 MPGS41 发电机保护屏上, 主要功能是比率制动的差动保护和差动速断保护;复合 电压启动过电流保护;定子一点接地保护;转子一点接地 保护;失磁保护;过电压保护;过负荷保护;TV 断线报警。非电量重动保护:水机事故,作用于全停出口。

压器差动保护上。2004 年,1 号主变压器运行,投运 2 号 主变压器时,1 号主变压器差动动作。检查其本身无任何 故障,经分析可知其误动作的主要原因是:在 2 号主变投 运瞬间,1 号主变上产生了和应涌流, 主变差动整定值偏 小而无法避开和应涌流而动作,重新整定后故障消除。另 一次出现在区外线路故障时,主变保护先动作,说明线路 保护与主变保护的定值配合不当,及时更改后正常。3.1.3 二次回路故障

此类故障发生过一起:1 号主变压器重瓦斯保护误 动。原因是由于主变压器气体继电器安装时,接线盒内导 线预留过长,造成接线盒存在缝隙,在特定风向下雨时有 雨水渗入,使接线端子短路被击穿而跳闸。此类故障的发 2.2 继电保护动作情况

该电站运行几年以来,继电保护装置的选择性、灵敏 生,属安装工艺质量粗糙而引起。性、速动性、可靠性均符合要求,继电保护动作正确率保 3.1.4 地址编码故障 持在 85%以上,其中方向三段相间接地保护、主变重瓦 此类故障出现三次,虽不引起动作跳闸,但当保护动 斯保护、主变组差动保护以及转子一点接地保护的动作 作过后,保护装置不报文,运行人员无法正确判定故障性 正确率达到 98%以上;方向三段相间距离保护、35kV 线 质和类别,还会引起运行人员的误判。在 2005 年期间的 路保护和厂用电各类保护的动作正确率为 90~95%,励 几次雷雨天,主变保护共动作跳闸三次。但每次都没有任 磁系统失磁保护、35kV 母差保护以及 10kV 线路保护的 何保护报文, 使得运行人员无法判断和分析保护动作原

（属 动作正确率也达到 85%以上。由于各种原因所致,该电 因。经查可知,后备保护装置有一处内部地址码错误）站继电保护装置在运行时出现过几次继电保护误动作。出厂调试错误,修改正确的内部地址后,故障消除。继电保护误动作分析及改进措施

3.1.5 资料管理与调度协调不足

2006 年该电站 122 鱼松线线路保护定值由 5 区改

该电站继电保护总体情况运行良好, 但是发生过几 为 1 区,运行人员发现存在问题立即告知调度后,将线路

网调为命令单位,电站为整定 例误动作情况。每次误动作均给该电站带来不同程度的 保护定值由 5 区改为 2 区。

职能不同的两个单位在继电保护定值的管 经济损失,亟需寻求改进措施以避免类似故障再次发生。值执行单位。3.1 继电保护误动作分析

通过分析研究该电站继电保护误动作情况, 总结了

以下几类引起不正常动作的原因。3.1.1 装置本身故障

因装置运行时间过长或质量问题而引起的不正常 动作有两起。在某次厂用电的进线开关投运过程中,空 投正常合上, 一旦带上负荷就跳进线开关。经调查主要 原因是进线开关跳闸线圈的整定部分出现故障,无法正 常整定, 经更换后正常。发电机励磁系统两个器件故障 而引起失磁,导致保护误动作一起,经更换后正常。3.1.2 整定值的误差

经统计,此类误动作共发生三次,其中两次发生在变

理上协调不好就会出现定值加用错误, 造成直接经济损 失,严重者还会导致电厂停运。

3.2 继电保护改进措施

针对该电厂继电保护时产生的问题, 结合实际情况 以及目前发展现状,提出以下几点改进措施。3.2.1 加强设备维护

加强对继电保护装置及设备的运行状态和性能的 监测,进行设备的运行与维护记录;同时应加强继电保护 设备的预防性试验,力争及早发现缺陷,消除故障。3.2.2 强化人员理念

①进行继电保护专业知识的培训, 以提高运行维护 人员的继电保护专业水平;②应注重对运行维护人员责广东科技 2011.2.第 期

专版

电力建设

任心的培训,以杜绝责任事故的发生。3.2.3 注重资料管理

电站人员变动频繁, 每次变动都会经历一个复杂的 工作移交和业务熟悉的过程。因此, 要保证文档资料以 及数据的完整性, 必须进一步规范数据和加强管理。同 时,加强继电保护专业人员的培训和学习交流的力度,针 对人员技术特点保持专业化分工的相对稳定性,争取做 到既能又专,有效地推动各项工作。

常运行,应加强对继电保护基础管理的重视。基础管理包 括以下几个方面:

（1）重视人力资源培养

继电保护人员的技能水平和思想素质直接关系到 工作完成的质量和效率, 并与电网的安全稳定运行紧密 相连。因此,提高继电保护的准确性和高效性,首先应从 根本入手,重视人力资源的培养。

（2）加强基础数据管理 促进继电保护更加健全地发展, 应当运用网络技术

建立完整、实用的继电保护管理基础数据库,实现对继电 保护的信息化管理。这将有助于了解目前保护的配置情 况及运行情况等,还可为保护选型提供基础数据。（3）保护实验设备管理

目前继电保护的三相试验台大都为微型机试验台, 电流和电压输出为自产模式, 现场使用时间过长后可能 出现输出不稳定、波形畸变等问题,从而影响校验精度, 因此必须注意加强试验台的定检工作。电力系统继电保护发展建议

继电保护的发展在历经机电型、晶体管型以及集成 电路型阶段之后,目前处于微机型阶段,计算机化、网络 化、智能化、多功能一体化是其发展方向。笔者根据目前 继电保护发展现状,针对其未来发展提出若干观点,为促 进继电保护更好更快地发展提供参考性建议。

4.1 深入推广继电保护综合自动化系统的应用

4.1.1 继电保护综合自动化系统的工作原理

电网继电保护综合自动化系统运用客户机/服务器 的工作模式。客户机的任务是实时监控继电保护系统的 运行状态, 服务器用于在接收到客户端的应用请求和事 故报告后执行故障计算程序,然后向客户机发出执行指 令,从而达到对各种保护设备的实时监控。4.1.2 继电保护综合自动化系统的功能

继电保护综合自动化系统主要实现以下功能: 实现 继电保护装置对系统的自适应、实现继电保护装置的状 态检修及其故障的准确定位、完成事故分析及事故恢复 的继电保护辅助决策对系统中运行的继电保护装置进 行可靠性分析、自动完成线路参数修正;另外,还可以实 现种附加功能,如记录保护动作顺序和时间、判别故障类 别以及记录电流、电压波形等,这些加功能为分析处理故 障提供了有力的帮助。

继电保护综合自动化系统运用便捷, 能够有效克服 传统保护存在的弊端,已经得到应用,值得深入推广,这将 为增强继电保护的效能和可靠性发挥重要作用。结 论

本文针对电力系统继电保护的现状及发展进行了 研究与探索,具体取得成果如下:

（1）阐述了电力系统继电保护的作用,提出继电保护 系统正常运作的基本要求。

（2）对某电站继电保护系统的运行状况进行分析与 研究,针对运行中出现的具体问题提出改进措施。（3）为促进电力系统继电保护更好更快地发展提出 参考性建议, 如深入推广继电保护综合自动化系统的应 用、加强继电保护基础管理等。

参考文献：

[1]李火元.电力系统继电保护与自动装置[M].北京:中国电力 出版社,2006.）[2]杨国福.简述电力系统继电保护技术[J].2006（, 7:36~38.（作者单位：江西宜春供电公司）4.2 增强继电保护基础管理

继电保护装置、技术及其运作是一个复杂的体系,需

要各个环节相互配合和协调。为确保继电保护系统的正

期 78 广东科技 2011.2.第 4