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更新时间：2023-10-26 04:00:00

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品牌:西门子

型号:模块

产地:德国

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详细介绍

     电力系统是我国进行现代化建设的重要保障，自动化技术在电力系统的广泛应用，有效的tigao了系统的稳定性，保证了系统的正常运营。特别是在继电保护装置上应用，有效的tigao继电保护装置的自动化水平，同时对其稳定性和安全性也产生了很大的影响。自动化技术已越来越成为我国社会发展的必然趋势，所以继电保护自动化的实现，也是社会发展的必然，这对电力系统的安全平稳运行起到了极其重要的作用。
       1 继电保护自动化装置的运行特点
       在电力系统正常运行时，发生故障的机率并不是很高，但一旦有故障发生时，继电保护装置则会及时的根除故障，从而保证无故障线路及设备的正常运行，这对减少故障发生时所波及的范围，减少故障损失及保证电网的安全运行具有极其重要的作用。
       但继电保护装置在运行时，也会由于自身的原因而导致故障的发生，继电保护装置通常有二种故障形式，其一为拒动故障，这主要表现为在电力系统某一部位出现故障时，继电保护装置没有及时的进行信号的传递，切除故障，从而使电力系统的稳定运行受到影响。其二为误动故障，主要表现在当电力系统处于正常运行时，继电保护装置由于报错信号而会发生误动作，从而使运行的稳定性受到影响。
       传统的继电保护装置其功能性较少，而自动化装置在传统装置的功能基础上具有实时监测的功能，可以实现对电力系统运行时的状况进行实时监测，并实现远程控制。
       2 继电保护的基本要求与应用
       2.1 继电保护装置的任务和基本要求
       继电保护装置当电网在运行时有故障发生时，则会通过信号的传递及时将故障部位切除除，从而保证系统的正常运行，同时在系统运行时，还能提供实时的监控工作，对运行的状态及各种参数进行有效的监测，从而使工作人员清晰的了解到系统的运行的状态。
       要确保电力系统的安全平稳运行，继电保护系统就要做到以下几点内容，即基本要求是：
       选择性：即准确的确定故障的位置后实施选择性的切除，从而使无故障部分继续平稳的运行。
       灵敏性：继电保护装置所保护的范围都是固定的，当这一范围内有故障发生时，需要保护装置及时动作，从而保证系统的安全运行，则对于保护范围以外的故障则不会做出反应。
       速动性：即切除故障的速度，继电保护装置在接到故障信号的第一时间内即应做出反应，及时对故障部位进行切除，从而避免故障范围，减少损失的发生，同时也能有效的保证非故障部位得以持续平衡的运行。
       可靠性：继电保护装置的可靠性对于系统的正常运行是十分关键的，只有具有较好的可靠性，才能在故障发生时进行及时反应，从而避免故障损失的扩大，使系统处于安全的运行状态。
       2.2 保护装置的应用
       继电保护自动化装置的应用范围非常广泛，其应用范围主要有供电系统、变电站等，多用于保护高压供电系统线路、主变保护、电容器保护等。
　　3 继电保护自动化装置的优缺点
　　自动化装置在继电保护上的应用，使供电系统的安全性有了很好的保障，同时由于其自身具有的优越性，使其在使用上具有明显的优势。
　　其一，性能和稳定性都较高。能够迅速的对故障进行反应，判断准确，有选择性的切除故障，从而保证系统的正常运行。
　　其二，可以完成复杂的工作。继电保护自动化装置在使用过程中，可以有效的代替值班人员完成一些复杂性的工作，并及时的进行信号的传递、警报的发出，保证了故障切断的快速、及时，使系统的运行处于正常状态。
　　由于继电保护自动化装置在电力系统上推广和使用的时间还较短，其还处到不断发展和完善的阶段，所以有许多不完善的地方，这首先体现上其功能上还有些欠缺，无法满足当前电网和变电站快速发展的需求；其次自动化系统对于环境因素具有较高的要求，这就会为了保证其稳定的运行而加大投资的成本；Zui后继电保护自动化装置还无法更好的承受外来的干扰因素，如雷击，所以就需要在系统运行时提供更好的管理保护措施。因此在当前运行的继电自动化保护装置中由于供电系统的快速发展，使其在功能还不是十分完善的情况下，还无法全面的满足电网安全运行的要求，所以还需要我们在应用中不得的加大研究力度，使其功能不断的改进，从而使其运行的可靠性得以不断的tigao。
　　4 继电保护装置报错时的处理方案
　　当继电保护装置出现故障或者问题时，解决方案主要有以下几种：一是逆序检查法：逆序检查法主要针对解决装置出现误动时的问题，即当出现在短时间内无法找出原因时，就要从结果出发，逆向的逐级进行检查，直到找到问题症结在哪；二是顺序检查法：顺序检查法主要应用在继电保护自动化装置不能正常运行的问题上，这一方法能够有效的解决获取故障根源较难的问题，即根据外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行；三是运用整组试验法：整组实验法主要用于检查保护装置的反应动作、反应时间是否合理，是否能够做到短时间内切除故障的要求。
　　5 管理维护继电保护装置
　　为了确保继电保护装置稳定运行，应做好装置的维护管理工作，定期进行检修及设备查评，具体的内容有：一是核对各个设备的标志名称，看其是否合乎要求；二是检查各个设备的按钮、开关等部件是否灵敏，能否保证设备的正常工作运行，如果出现破损或者开关不够灵敏，应做到及时更换和检修，确保设备正常工作；三是检查工作要确保控制室离得指示灯等指示标志能正常运行；四是检查装置各处的螺丝钉等需加固的部件是否牢固；五是检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；六是配线是否整齐，固定卡子有无脱落。只有切实的做好装置的管理检修工作，才能及时发现问题解决问题，防患于未然。
　　6 结束语
　　继电保护自动化装置对维护供电系统安全稳定运行有重要的作用，文中详细的介绍了该装置的运行特点，还有装置尚存在的一些问题以及解决办法，希望文中的一些措施和方法能够有效的帮助解决上述问题，tigao自动化装置的性能和可靠性，为电力系统的正常运行提供保障。

　　1、变配电站继电保护的作用
　　变配电站继电保护能够在变配电站运行过程中发生故障(三相短路、两相短路、单相接地等)和出现不正常现象时(过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯、超温、控制与测量回路断线等)，迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警，从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度，保证电力系统稳定运行。
　　2、变配电站继电保护的基本工作原理
　　变配电站继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时出现的电流增加、电压升高或降低、频率降低、出现瓦斯、温度升高等现象超过继电保护的整定值(给定值)或超限值后，在整定时间内，有选择的发出跳闸命令或报警信号。
　　根据电流值来进行选择性跳闸的为反时限，电流值越大，跳闸越快。根据时间来进行选择性跳闸的称为定时限保护，定时限在故障电流超过整定值后，经过时间定值给定的时间后才出现跳闸命令。瓦斯与温度等为非电量保护。
　　可靠系数为一个经验数据，计算继电器保护动作值时，要将计算结果再乘以可靠系数，以保证继电保护动作的准确与可靠，其范围为1.3~1.5。
　　发生故障时的Zui小值与保护的动作值之比为继电保护的灵敏系数，一般为1.2~2，应根据设计规范要进行选择。
　　3、变配电站继电保护按保护性质分类
　　(1)发电机保护
　　发电机保护有定子绕组相间短路，定子绕组接地，定子绕组匝间短路，发电机外部短路，对称过负荷，定子绕组过电压，励磁回路一点及两点接地，失磁故障等。出口方式为停机，解列，缩小故障影响范围和发出信号。
　　(2)电力变压器保护
　　电力变压器保护有绕组及其引出线相间短路，中性点直接接地侧单相短路，绕组匝间短路，外部短路引起的过电流，中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压、过负荷，油面降低，变压器温度升高，油箱压力升高或冷却系统故障。
　　(3)线路保护
　　线路保护根据电压等级不同，电网中性点接地方式不同，输电线路以及电缆或架空线长度不同，分别有：相间短路、单相接地短路、单相接地、过负荷等。
　　(4)母线保护
　　发电厂和重要变电所的母线应装设专用母线保护。
　　(5)电力电容器保护
　　电力电容器有电容器内部故障及其引出线短路，电容器组和断路器之间连接线短路，电容器组中某一故障电容切除后引起的过电压、电容器组过电压，所连接的母线失压。
　　(6)高压电动机保护
　　高压电动机有定子绕组相间短路、定子绕组单相接地、定子绕组过负荷、定子绕组低电压、同步电动机失步、同步电动机失磁、同步电动机出现非同步冲击电流。

　　交流回路受到电磁辐射和传导的骚扰，表现为共模骚扰和差模骚扰两种形式，大多数危机控制器可能会暂时降低或者丧失功能，甚至造成元器件功率过大而被烧毁，本文将在了解瞬变骚扰对交流端口影响的基础上，提出微机继电保护交流回路抑制瞬变骚扰的措施。

　　1.瞬变骚扰对交流回路的影响

　　将瞬变脉冲群骚扰加快速度施加在测控和低压保护装置之上，并通过示波器监测弱电系统和数据采集系统的波形，可看出瞬变骚扰对交流回路产生的影响，如下：

　　（1）对弱电电源系统的影响

　　通过将不同级数的瞬变骚扰施加在交流电压的端口之上，并借助监视模板观察系统波形，分析瞬变骚扰对弱电系统的影响，监视发现微机继电保护装置受到正极性瞬变骚扰和反极性瞬变骚扰的影响程度不同，其中5V、+/-12V、24V电源表现出极性，而5V、12V、24V在反极性的瞬变骚扰之下，表现出明显的“瞬态跌落”.

　　（2）对数据采集系统的影响

　　交流电压在瞬变骚扰的影响下，数据采集系统的变流器输出、模拟滤波器输出、变压器输出等，均有不同的干扰反映，将30V电压输入到A相电压回路后，并分别施加三级和四级的瞬变干扰，发现三级瞬变干扰下，直流电源和交流电压端口的A/D器具和CLK信号波形一开始表现出大幅度的上下波动，随后逐渐趋于平稳状态；在四级瞬变干扰下，并且没有加入任何交liuliang的时候，直流电源和交流电压端口的A相电压一开始表现出极大幅度的上下波动，随后依然处于不稳定波动状态，但幅度相对降低很多；在三级瞬变干扰，并且加入30V电压之后，直流电源和交流电压端口的A相电压大幅度波动，但是密度相对较低，并且随后降低波动幅度后，密度依然保持相对稳定。

　　由上可见，交流回路在瞬变干扰的影响下，需要采取措施保护弱电电源和数据采集系统，其中微机继电保护应用得当，能够有效抑制瞬变骚扰，减少事故隐患。

　　2.交流回路瞬变骚扰的抑制措施

　　出于对瞬变骚扰影响因素的考虑，我们需要了解瞬变骚扰传输的途径，并减少辅助变压器等的耦合电容，以及增加共模骚扰回路的阻抗等，具体的抑制措施如下：

　　（1）瞬变骚扰传输途径分析

　　高频瞬变通过交流回路后，形成的干扰途径可用如下高频模型表示，如图1所示：

　　从图1中，我们看出共模瞬变的脉冲群，从电压端口流入，然后经过变压器原方杂散电容、变压器副方杂散电容、辅助变流器之后，然后藕合后形成模拟回路，再通过杂散电容渗入大地中。（https://www.dgdqw.com版权所有）以上的模型，说明了高频瞬变经交流回路的干扰途径不能够使用逐次逼近式的A/D,否则数字和模拟的系统地会出现连接问题，尤其是经过数字系统的干扰，会直接降低数据采集系统转换的精度和系统运作的正确性。

　　（2）减少藕合电容

　　变压器原来方绕组和副方绕组之间的藕合电容，使得变流器和变压器的装置内部，在短时间内受到瞬变脉冲的干扰，譬如目前被广泛使用的带屏蔽层变压器的干扰模型，如图2所示：

　　图2中，C1和C2表示分布电容，该电容存在于变压器原、副方绕组与屏蔽层之间；Z2表示装置对地阻抗；e1和e2表示共模干扰电压；Zc1和Zc2表示对应阻抗；Ze表示屏蔽层接地阻抗。结合模型，变压器原方和副方共模干扰电压e2可用下式表示：

　　并且我们能够从公式当中，判断出变压器的副方干扰电压，与对应阻抗、装置对地阻抗、屏蔽层接地阻抗有关。据笔者了解，变压器的能量传输不会受到屏蔽层的不良影响，但在一定程度让会影响原方绕组和副方绕组之间的耦合电容，其中变流器分布电容比较小，对应阻抗比较大，而变压器的分布电容比较大，对应阻抗比较小，可见瞬变骚扰通过辅助变压器，微机保护装置受到的影响会相对比较小。除此之外，减少原方绕组和副方绕组对屏蔽层的耦合电容，还可以将绕组沿辅助变压器铁心的两边位置绕制，将耦合电容控制在Zui小状态，至于双层的屏蔽层，可以设置在辅助变压器的原方绕组和副方绕组之间，并分别将原方绕组的屏蔽层和副方绕组的屏蔽层连接到大地与数据采集系统的弱电池。

　　通过之上的分析，确定微机继电保护装置选用辅助变流器和辅助变压器，并且不施加任何大小的电压和电流，在保护装置启动之后，装置通讯系统就会显示交流回路状态，这样就能够大大tigao装置抑制瞬变干扰的程度。与此同时，在保持对应阻抗和装置对地阻抗恒定的状态下，减少屏蔽层的接地阻抗，同样能够有效抑制共模干扰。

　　（3）增加共模骚扰回路阻抗

　　针对电快速瞬变脉冲群的干扰情况，可以采用EMI吸收磁环的方式，对干扰进行抑制。关于磁环的成分，包括铁氧化物、钴、锌和稀土元素等，产生磁导率用μ = μ′ ?μ′′表示，属于复数。以上公式中，μ ′表示处于弹性状态的磁导率，可以形成瞬变脉冲群感性的阻抗，而μ′′表示处于粘性状态的磁导率，可以形成瞬变脉冲群阻性的负载，而且在干扰频率增强之后，磁导率会随着增加。利用EMI吸收磁环的方式抑制电快速瞬变，主要就是利用μ ′的特性，在低频段时候，μ ′就会表现出极低的感性阻抗值，而且不会对数据线或者信号线的任何信号传输造成任何不良影响，而在高频段，以10MHz作为起始点，避免阻抗无限增大，μ ′的感性阻抗能量也会保持很小的状态，以致骚扰的能量能够以热能的形势，被磁环吸收或者扩散。这一点我们可以从铁氧体磁环的射频阻抗走势看出，从图上分析，可发现磁环的电阻在10MHZ之后，分量会逐渐增大，而快速瞬变脉冲群的干扰主要频率是40-100MHZ,对这些干扰进行阻抗的Zui有效方法，是将铁氧体串接在电流输入线上，以便将干扰的能力全部转化成为热量散发出去。

　　（4）应用软件编程技术

　　瞬变骚扰的抑制，需要借助软件编程技术的力量，尤其是针对数据采集系统的波形监控，需要借助转换器软件采集瞬变干扰数据，譬如转换时间，可在中断服务程序启动之后，控制瞬变干扰的时间间隔，并在程序当中编入电流预警值，这样在启动数据采集系统之后，就能够准确提供电流、电流等样值，关于中断服务程序的流程图，是利用中断服务程序读取出电流和电压采样值，然后将采样值和预警值进行对比分析，如果电流采样值大于预警值，则表示需要启动采样系统和转换，必要时延时作业，然后读取出电流和电压的采样值，而如果采样值小于预警值，则可直接读取电流和电压采样值，Zui后启动采样和转换，完成后中断返回。

　　3.结语

　　，微机继电保护将瞬变脉冲群骚扰加快速度施加在测控和低压保护装置之上，并通过示波器监测弱电系统和数据采集系统的波形，可以看出瞬变骚扰对交流回路产生的影响，因此出于对瞬变骚扰影响因素的考虑，我们需要了解瞬变骚扰传输的途径，并减少辅助变压器等的耦合电容，以及增加共模骚扰回路的阻抗等，通过采取措施保护弱电电源和数据采集系统，消除交流回路受到瞬变的干扰，其中微机继电保护应用得当，能够有效抑制瞬变骚扰，减少事故隐患。

继电保护是电力系统Zui重要的二次系统。它对电力系统安全稳定地运行起着极为重要地作用。随着近年来微机继电保护的不断投入，以往的检验标准已逐渐不适应系统的发展，因此。我们需要寻求更加完善的检验方法，只有系统、全面、准确地进行继电保护检验。才能确保整个电力系统的安全。本文笔者根据多年的工作经验，综述了继电保护内、外界对其影响干扰的原因，同时提出了如何加强对其防护的措施。

　　一、继电保护的干扰因素
　　1.雷击
　　当变电站的接地部件或避雷器遭受雷击时，由于变电站的地网为高阻抗或从设备到地网的接地线为高阻抗，都将因雷击产生的高频电流在变电站的地网系统中引起暂态电位的升高，就可能导致继电保护装置误动作或损坏灵敏设备与控制回路。
　　2.高频干扰
　　如果电力系统在隔离开关的操作速度缓慢，操作时在隔离开关的两个触点问就会产生电弧闪络，从而产生操作过电压，出现高频电流，高频电流通过母线时，将在母线周围产生很强的电场和磁场，从而对相关二次回路和二次设备产生干扰，当干扰水平超过装置逻辑元件允许的干扰水平时，将引起继电保护装置的不正常工作，从而使整个装置的工作逻辑或出口逻辑异常，对系统的稳定造成很大的破坏。高频电流通过接地电容设备流人地网，将引起地电位的升高。
　　3.辐射干扰
　　在新时期，电力系统周围经常会步话机和移动通信等工具，那么它的周围将产生强辐射电场和相应的磁场。变化的磁场耦合到附近的弱电子设备的回路中。回路将感应出高频电压，形成一个假信号源，从而导致继电保护装置不正确动作。
　　4.静电放电干扰
　　在干燥的环境下，工作人员的衣物上可能会带有高电压，在穿绝缘靴的情况下，他们可以将电荷带到很远的地方，所以当工作人员接触电子设备时会对其放电，放电的程度依设备的接地情况，环境不同而不同，严重时会烧毁电子元件，破坏继电保护系统。
　　5.直流电源干扰
　　当变电所内发生接地故障时，在变电站地网中和大地中流过接地故障电流，通过地网的接地电阻，使接地故障后的变电站地网电位高于大地电位，该电位的幅值决定于地网接地电阻及入地电流的大小，按我国有关规程规定其Zui大值可达每千安故障电10V。对于直流回路上发生故障或其它原因产生的短时电源中断接电源的干扰主要是直流与恢复，因为抗干扰电容与分布电容的影响，直流的恢复可能极短，也可能较长，在直流电压的恢复过程中。电子设备内部的逻辑回路会发生畸变，造成继电的暂态电位差，从而影响整个保护系统。
　　二、加强电力系统继电保护的方法及措施
　　1.协调配置保护人员
　　在继电保护中，调度、继保、运行人员都会参与到其中。三方必须傲到步调一致，思想统一。使三方人员合作意识与新型保护一道跟上去。摆好自己的位置。要明确继保人员与电网调度和基层运行人员一样。是电网生产的第一线人员，工作一样，目标一样。
　　2.完善规章制度
　　根据继电保护的特点，健全和完善保护装置运行管理的规章制度是十分必要的。继电保护设备台账、运行维护、事故分析、定期校验、缺陷处理等档案应逐步采用计算机管理跟踪检查、严格考核、实行奖惩。有效促进继电保护工作的开展。同时电力系统在管理中应加强对继电保护工作的奖惩力度，建议设立年度继电保护专业劳动竞赛奖等奖项，并制定奖励办法进行奖励，从而增强继电保护人员的荣誉感和责任心。
　　3.对二次设备实行状态监测方法
　　随着微机保护和微机自动装置的自诊断技术的发展，变电站继电保护故障诊断系统的完善为电气二次设备的状态监测奠定了技术基础。对保护装置可通过加载在线监测程序，自动测试每一台设备和部件。一方面应从设备管理环节人手，如设备的验收管理，离线检修资料管理，结合在线监测来诊断其状态。另一方面在不增加新的投入的情况下，应充分利用现有的测量手段。
　　4.注重低压配电线路保护
　　在我国，无论是城市内配网线路，还是农村配网线路，一般都以10kV电压等级为主，但是10kV配电线路结构特点是一致性差。同时还要根据一般电网保护配置情况及运行经验，利用规范的保护整定计算方法，各种情况均可计算，一般均可满足要求。
　　5.实行继电保护智能化与网络-
　　近年来，人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统各个领域都得到了应用，在继电保护领域的应用也逐步开始。在新时期，计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，它深刻影响着各工业领域，也为各工业领域提供了强有力的通信手段。
　　到目前为止，除了差动保护外，所有继电器保护装置只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件。缩小事故影响范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通信手段。显然，实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用计算机网络联接起来，亦即使现微机保护的网络化，这在当前的技术条件是完全可能的。
　　三、结束语
　　，在进行继电保护时，一定要按原则将各种因素充分考虑，以保证继电保护动作不失配、不越级。在运行过程中出现问题后，要系统进行全面、仔细的分析。