繼電保護;故障信息采集;處理系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、.摘要繼電保護是電力系統(tǒng)中的重要組成部分,一旦出現(xiàn)故障,將直接影響電力系統(tǒng)的正常供電。繼電保護裝置是電力系統(tǒng)密不可分的一部分,是保障電力設(shè)備安全和防止、限制電力系統(tǒng)大面積停電的最基本、最重要、最有效的技術(shù)手段。實踐證明,繼電保護一旦發(fā)生不正確動作,往往會擴大事故,釀成嚴重后果。因此,必須提高繼電保護裝置對出現(xiàn)的故障信息采集和處理系統(tǒng),以保證繼電保護的正常工作,進而保證電力系統(tǒng)供電的安全性與可靠性,文章主要針對電力系統(tǒng)變繼電保護裝置出現(xiàn)故障時的信息采集,并提出相應(yīng)的處理方法,以保證電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性與高效性。關(guān)鍵字：繼電保護；故障信息采集；處理系統(tǒng)AbstractRelay protectio

2、n is an important part of power system, once faults occur, it will directly affect the normal power supply of electric power system. Relay protection device is a part of the power system are inseparable, is to protect the power equipment safety and prevent, limit the power system blackout of the mos

3、t basic, most important, the most effective technical means. Practice has proved, the incorrect action of relay protection in case of accidents, they tend to expand, causing serious consequences. Therefore, must improve the relay protection device to the fault information acquisition and processing

4、system, in order to ensure the normal operation of relay protection, and ensure the security and reliability of power supply system, the information acquisition in the main power system for relay protection device failure, and puts forward the corresponding treatment methods, to ensure efficient the

5、 stability of the power system operation.Keywords:relay protection fault information collection; processing system目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc325812958 HYPERLINK l _Toc325812959 引言 HYPERLINK l _Toc325812960 第1章 概述 PAGEREF _Toc325812960 h 2 HYPERLINK l _Toc325812961 1.1電力系統(tǒng)繼電保護 PAGEREF _Toc325

6、812961 h 2 HYPERLINK l _Toc325812965 1.2繼電保護的作用2 HYPERLINK l _Toc325812966 1.3繼電保護的組成2 HYPERLINK l _Toc325812967 1.4 繼電保護裝置的維護 PAGEREF _Toc325812967 h 3第 HYPERLINK l _Toc325812972 2章 電力系統(tǒng)繼電保護常見的故障3 HYPERLINK l _Toc325812973 2.1工藝方面3 HYPERLINK l _Toc325812974 2.2運行方面3 HYPERLINK l _Toc325812978 2.3設(shè)備方

7、面4 HYPERLINK l _Toc325812979 2.4日常維護方面4 HYPERLINK l _Toc325812980 第3章電力系統(tǒng) 繼電保護故障的信息采集4 HYPERLINK l _Toc325812981 3.1檢測采集5 HYPERLINK l _Toc325812986 3.2系統(tǒng)管理采集 PAGEREF _Toc325812986 h 5 HYPERLINK l _Toc325812990 第4章繼電保護出現(xiàn)故障的處理系統(tǒng) PAGEREF _Toc325812990 h 6 HYPERLINK l _Toc325813039 總結(jié) PAGEREF _Toc325813

8、039 h 7參考文獻引言電力是當今世界使用最廣泛。地位最為重要的能源,電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行對國民經(jīng)濟、人民生活水平乃至社會穩(wěn)定都有著極為重大的影響。并且隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展,各大電力系統(tǒng)的容量和電網(wǎng)區(qū)域不斷擴大。為了適應(yīng)大電網(wǎng)的發(fā)展的需要,相繼出現(xiàn)超高電壓電網(wǎng)和大容量機組,致是電網(wǎng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,電力系統(tǒng)穩(wěn)定問題日益突出,因此對電力系統(tǒng)繼電保護提出了更高的要求。由于自然環(huán)境、制造質(zhì)量、運行維護水平等諸多方面的原因,電力系統(tǒng)的各種元件在運行中不可能一直保持正常的狀態(tài)。因此,需要有一個專門的技術(shù)為電力系統(tǒng)建立一個安全保障體系,其中最重要的專門技術(shù)之一就是繼電保護故障信息的采集及處理系統(tǒng)。繼

9、電保護故障信息采集及處理系統(tǒng)的建立,實現(xiàn)了在電力系統(tǒng)發(fā)生故障后將完整的保護裝置動作報告和錄波報告迅速傳送到相關(guān)繼電保護部門,使所有關(guān)心故障狀況的人員尤其是調(diào)度人員能及時、準確地掌握故障情況,提高事故的處理水平。建設(shè)繼電保護運行及故障信息管理系統(tǒng),通過準實時采集電網(wǎng)現(xiàn)場故障信息和二次設(shè)備信息,并對這些信息進行智能分析和提煉,為電網(wǎng)管理提供及時準確的信息支持和輔助決策,從而提升電網(wǎng)現(xiàn)代化水平和調(diào)度運行管理水平,實現(xiàn)二次設(shè)備管理真正由離線到在線的重大轉(zhuǎn)變,從而確保電網(wǎng)安全、經(jīng)濟、穩(wěn)定運行。第1章 概 述1.1電力系統(tǒng)繼電保護最早的繼電保護是熔斷器保護裝置。不久以后出現(xiàn)了以斷路器為核心的電磁式繼電保護

10、裝置、電子式靜態(tài)繼電保護裝置,現(xiàn)在迅速發(fā)展的以運動技術(shù)、信息技術(shù)和計算機技術(shù)為基礎(chǔ)的微機型繼電保護裝置。繼電保護裝置必須具備以下5項基本性能：安全性：在不需要動作時,絕不誤動；可靠性：在需要動作時,絕不拒動；速動性：能以最短時限內(nèi)準確將故障或異常從系統(tǒng)中切除或隔離出去；選擇性：在自身整定的范圍內(nèi)切除故障,最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分繼續(xù)安全供電,絕不越級跳閘；靈敏性。反映故障的能力,通常以靈敏系數(shù)表示；關(guān)鍵是不拒動不誤動。繼電保護的基本任務(wù)基本任務(wù)：1自動、迅速、有選擇的切除特定的斷路器；2反映電氣元件的不正常運行狀態(tài)；3條件許可時,可采取預(yù)定措施,盡快地恢復(fù)供電和設(shè)備運行。 1.1.2 繼

11、電保護的基本要求繼電保護的基本要求應(yīng)當滿足于動作的選擇性、速動性、靈敏性和可靠性對電氣設(shè)備的要求。選擇性指保護裝置動作時,僅將故障元件從電力系統(tǒng)當中獨自切除掉,不影響其他正常工作的元件,使停電的范圍盡看能地縮小,保證系統(tǒng)中無故障的部分的正常運行；速動性是指保護裝置應(yīng)盡可能快速地切除短路故障,它的主要功能就是提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,并且盡可能地減輕故障設(shè)備和線路的所損害程度,縮小使故障所影響的范圍,提高自動重合閘和備用設(shè)備自動投入使用的效果為最佳狀態(tài)。靈敏性是指對于保護的范圍內(nèi),發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力?？煽啃允侵咐^電保護裝置在保護范圍內(nèi)發(fā)生動作時的可靠程度。繼電保護的作用電力系統(tǒng)中發(fā)電機、

12、變壓器、輸電線路、母線以及用電設(shè)備,一旦發(fā)生故障,繼電保護裝置能自動、有選擇性地將發(fā)生故障元件從電力系統(tǒng)中切除掉來保證無故障部分恢復(fù)正常運行狀態(tài),既能保護電氣設(shè)備免遭損害,又能提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性；是保證電力系統(tǒng)及其設(shè)備安全運行最有效的方法。如果被保護元件出現(xiàn)異常運行狀態(tài)時,繼電保護裝置能夠及時準確地反應(yīng),根據(jù)維護條件,發(fā)出信號、減少負荷或跳閘動作指令等。此時,一般不要求保護迅速動作,而是根據(jù)對電力系統(tǒng)及其元件危害程度規(guī)定一定的延時,以避免不必要的動作,造成不必要的財產(chǎn)損失。同時,繼電保護裝置也是電力系統(tǒng)的監(jiān)控裝置,可以及時測量系統(tǒng)電流電壓,從而反映系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)。簡單地說是一種自動識別

13、故障并排除故障元件的自動裝置。繼電保護裝置：就是反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件設(shè)備故障或不正常運行狀態(tài)并動作于斷路器跳閘或發(fā)出指示信號的一種自動裝置。1.3繼電保護的組成繼電保護一般由測量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件三部分組成。測量元件的作用是測量被保護對象的輸入的有關(guān)物理量,并與一給定的物理量進行比較。邏輯元件的作用是根據(jù)測量的部分輸出量的大小,性質(zhì),輸出的邏輯狀態(tài)。出現(xiàn)的順序或它們的組合,是保護裝置按一定的布爾邏輯及時序邏輯工作,最后確定是否應(yīng)跳閘或發(fā)信號,并將關(guān)命令傳給執(zhí)行元件。執(zhí)行元件的作用是根據(jù)傳送信號,完成保護裝置所負擔的任務(wù)。第2章 電力系統(tǒng)繼電保護常見的故障電力系統(tǒng)繼電保護在運

14、行的過程中,所出現(xiàn)的故障問題是由內(nèi)部設(shè)備的組成與用電線路等方面的電力損耗引起的,但不可避免的外部人力或其它因素也會造成電力系統(tǒng)繼電保護的故障的產(chǎn)生,導(dǎo)致繼電保護裝置無法正常的運行。經(jīng)相關(guān)資料表明,各個地方的繼電保護裝置再出現(xiàn)故障的次數(shù)、使用時間內(nèi)的長短和老化程度方面有所區(qū)別,但一般發(fā)生故障的原因卻近乎沒有差別。具體對繼電保護故障為以下幾方面：2.1工藝方面前期的制造工藝比較粗中,加工工藝水平不夠精確；設(shè)計方案不合理；使用的材料不合乎標準；質(zhì)地相對低劣；人為的專配不當、焊接不良、安裝工藝不符合標準要求等原因一起的故障。2.2運行方面-繼電保護裝置在長期運行過程中,由于受到電、熱、機械應(yīng)力及外界環(huán)

15、境的影響,內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生一些異常,保護裝置不動作等,并逐漸形成惡劣的故障環(huán)境。1在繼電保護中,運行故障是最為常見的,也是危害性最大的一種故障形式例如：在電路網(wǎng)絡(luò)的長期運行中,局部溫度過高有可能導(dǎo)致繼電保護裝置失靈,具現(xiàn)為：主變差動保護開關(guān)拒合的誤動等在現(xiàn)階段的繼電保護工作中,電壓互感器的二次電壓回路故障較為常見,也是電力網(wǎng)絡(luò)運行中的薄弱環(huán)節(jié)之一,電壓互感器是繼電保護測量裝置的起始點,所以其與繼電保護運行故障的引發(fā)具有重要的聯(lián)系。2據(jù)國內(nèi)電力管理部門統(tǒng)計：大規(guī)模停電事故或電力保護系統(tǒng)運行故障,都與繼電保護的隱形故障有著密切的聯(lián)系繼電保護的隱形故障也是引發(fā)電力災(zāi)難的主要因素,必須引起電力企業(yè)繼電保

16、護人員的高度重視在重要輸電線路的運行管理中,繼電保護人員必須密切觀察跳閘元件的運行情況,以保證其在發(fā)生隱形故障時可以及時發(fā)出有效的指令。2.3 設(shè)備方面開關(guān)保護設(shè)備的選擇不當。開關(guān)保護設(shè)備的選擇是非常重要的一項工作,現(xiàn)在的多數(shù)配電都在高負荷密集的地區(qū)建立起開關(guān)站,也就是采用變電所開關(guān)站配電變壓器的供電輸電的模式。在未實現(xiàn)繼電保護自動化的開關(guān)站內(nèi),我們應(yīng)當更多地采用負荷開關(guān)或與其組合的繼電器設(shè)備系統(tǒng)作為開關(guān)保護的設(shè)備。2.4日常維護方面繼電保護裝置日常缺乏良好的管理及檢修維護工作,如連接件沒有緊固、焊接點有虛焊、機械特性等?，F(xiàn)在保護屏后的端子排端子螺絲非常多,特別是新安裝的保護屏經(jīng)過運輸、搬運,

17、大部分螺絲已經(jīng)松動,在現(xiàn)場就位以后,未認認真真、一個不漏地緊固一遍,就是為保護拒動、誤動留下隱患。第3章電力系統(tǒng)繼電保護故障信息采集電力系統(tǒng)繼電保護裝置故障信息的采集主要有進行檢測采集和系統(tǒng)管理采集。3.1 檢測采集監(jiān)測信息采集方式主要有離線監(jiān)測與在線監(jiān)測這兩種方式。1離線監(jiān)測信息采集離線監(jiān)測信心采集是指在電力設(shè)備停止工作的狀態(tài)下對其進行檢查的方式。離線監(jiān)測的方式簡單,配置的費用低,監(jiān)測儀器通用,其檢查的判斷依據(jù)與要求都有統(tǒng)一的標準,操作性強。但是離線監(jiān)測不能將電力設(shè)備故障的發(fā)生率降到零,不能完全防止電力設(shè)備故障的出現(xiàn)。在電力設(shè)備的運行中,設(shè)備出現(xiàn)突發(fā)事故或者外界引起突發(fā)狀況也都是無法預(yù)知的。

18、因此采用離線監(jiān)測方式來監(jiān)測電力設(shè)備的時間死區(qū)大。在這個時間死區(qū)中,電力設(shè)備無法得到很好的監(jiān)測與控制。因此我們并不能只是單一的采用離線監(jiān)測。目前采用離線監(jiān)測主要是為了能夠更好的對設(shè)備的狀態(tài)進行判斷并決定是否將設(shè)備維修作為項目內(nèi)容,同時它還可以對部分慢性發(fā)展的設(shè)備缺陷做到預(yù)知。 在線監(jiān)測信息采集在線監(jiān)測信息采集是再設(shè)備不停止供電電的狀態(tài)下所實行的監(jiān)測,這樣相對于離線監(jiān)測信息采集而言,在線監(jiān)測信息采集可以避免給企業(yè)和用電用戶帶來不必要的損失,尤其是在經(jīng)濟方面。依據(jù)在線監(jiān)測的周期形式可以將在線監(jiān)測分為以下兩種：非定期或定期的間隔性測試,這是在離線監(jiān)測基礎(chǔ)的一些改進。將測試的條件變?yōu)榱死眉哼\行的電壓進

19、行,這樣就不會影響設(shè)備的正常工作,這就是通常所說的帶電測試。帶電測試的特點就是有一定的時間間隔,不能過于頻繁地或是連續(xù)地對設(shè)備進行監(jiān)測；準時或?qū)崟r地對設(shè)備進行監(jiān)視與測驗。該種形式的特點就是設(shè)備在帶電的情況下能夠?qū)υO(shè)備的某種或是某幾種化學(xué)量或物理量進行連續(xù)地自動地測試。并且該種形式能夠根據(jù)被測試對象的性質(zhì),可以對一些沒有突變性質(zhì)的被測試的對象采用一定時間間隔來進行實時準確地測試。它同帶電測試最大的不同就是具有連續(xù)性與自動性。3.2 系統(tǒng)管理采集建立繼電保護故障信息管理系統(tǒng)?？梢钥焖贉蚀_地獲取故障地點、故障性質(zhì)、故障距離等有效信息,加快了故障處理的速度,提高了故障判斷和處理的工作效率；充分體現(xiàn)本系

20、統(tǒng)的信息支持、輔助分析和決策作用。收集保護裝置動作信息、錄波裝置的錄波文件把事故動作信息,故障波形發(fā)布到WEB頁面上波形分析故障測距故障診斷專家系統(tǒng)在圖形監(jiān)控平臺上推送事故報告收集保護裝置動作信息、錄波裝置的錄波文件把事故動作信息,故障波形發(fā)布到WEB頁面上波形分析故障測距故障診斷專家系統(tǒng)在圖形監(jiān)控平臺上推送事故報告根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓撲關(guān)系和故障時間,對子站上送的離散動作信息進行篩選、分析,整合成事故報告收集各子站動作信息和錄播文件圖1-1 系統(tǒng)信息采集第4章 繼電保護出現(xiàn)故障的處理系統(tǒng)繼電保護裝置所處的環(huán)境比較特殊,要降低繼電保護裝置的故障發(fā)生率,需要通過對其特征信號進行采集和分析,判斷出繼電保護裝

21、置的狀態(tài),以檢查出繼電保護裝置的初期故障,并檢測故障的發(fā)展趨勢,這就要求相關(guān)技術(shù)人員對繼電保護裝置進行狀態(tài)檢修。在進行狀態(tài)檢修的過程中,需要相應(yīng)的故障處理方法和技術(shù)予以支持。1替換法：用好的或認為正常的相同元件代替懷疑的或認為有故障的元件,來判斷它的好壞,可快速地縮小查找故障范圍。這是處理綜合自動化保護裝置內(nèi)部故障最常用方法。2參照法：通過正常電氣設(shè)備與非正常電氣設(shè)備的技術(shù)參數(shù)對照,從不同處找出不正常電氣設(shè)備的故障點。 此法主要用于查認為接線錯誤,定值校驗過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預(yù)想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。通過對正常電氣設(shè)備和非正常電氣設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)對比,找出不正常電氣設(shè)備的故障點

22、。這個方法主要應(yīng)用于檢查接線錯誤、定值校驗過程中出現(xiàn)的測量值與實際值有較大差異電氣設(shè)備的故障。在進行改造和設(shè)備更換之后,二次接線不能夠準確恢復(fù)正常工作時,可參照同類電氣設(shè)備的接線圖,進行參照與對比找出電氣設(shè)備的故障點。而且,繼電器定值校驗時,可能發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測量值與真值相差得比較懸殊,此時,不可以輕易做出判斷,判斷這只繼電器的電氣特性不好,應(yīng)當調(diào)整繼電器上的刻度值,可用同只或同類的表計去測量其他相同回路想同繼電器進行比較。3短接法：將回路某一段或某一部分用短接線進行短接操作,并進行判斷故障點是否在短接線的范圍以內(nèi)或者是其他的什么地方,這樣來確定故障的范圍。此法主要是用在電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否完好。4自動重合閘法：運行經(jīng)驗表明,在電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障大多都屬于暫時性的,如雷擊過電壓一起的絕緣子的表