一、概述:
線(xiàn)路保護裝置是指主要用于各電壓等級的間隔單元的保護測控,具備完善的保護、測量、 控制 、備用電源自投及通信監視功能,為變電站、發(fā)電廠(chǎng)、高低壓配電及廠(chǎng)用電系統的保護與控制提供了完整的解決方案,可有力地保障高低壓電網(wǎng)及廠(chǎng)用電系統的安全穩定運行的裝置。
中文名:線(xiàn)路保護裝置 外文名:Line protection device
形 式:繼電器保護、微機保護等 組 成:測量元件、邏輯元件等
應 用:輸電線(xiàn)路保護等 學(xué) 科:電力學(xué)
二、發(fā)展階段:
線(xiàn)路保護裝置隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段:
(1)傳統的繼電器式繼電保護。
(2)半導體晶體管式繼電保護。
(3)集成電路繼電保護。
(4)微機保護。
前三個(gè)階段可近似認為是常規繼電保護。而微機保護如今則已經(jīng)成為所有保護裝置的主流應用。各個(gè)階段最顯著(zhù)的區別就是保護裝置物理邏輯器件的變化。
三、常見(jiàn)裝置特點(diǎn):
1.常規繼電保護的缺點(diǎn)
常規繼電保護是采用繼電器組合而成的,如過(guò)電流繼電器、時(shí)間繼電器、中間繼電器等,通過(guò)復雜的組合來(lái)實(shí)現保護功能,它的缺點(diǎn)如下:
(1)占的空間大,安裝不方便。
(2)采用的繼電器觸點(diǎn)多,大大降低了保護的靈敏度和可靠性。
(3)調試、檢修復雜,一般要停電才能進(jìn)行,影響正常生產(chǎn)。
(4)沒(méi)有靈活性,當rrA變比改動(dòng)后,保護定值修改要在繼電器上調節,有時(shí)候還要更換。
(5)使用壽命太短,由于繼電器線(xiàn)圈的老化直接影響保護的可靠動(dòng)作。
(6)繼電器保護功能單一,要安裝各種表計才能觀(guān)察實(shí)時(shí)負荷。
(7)數據不能遠方監控,無(wú)法實(shí)現遠程控制。
(8)繼電器自身不具備監控功能,當繼電器線(xiàn)圈短路后,不到現場(chǎng)是不能發(fā)現的。
(9)繼電器保護是直接和電器設備連接的,中間沒(méi)有光電隔離,容易遭受雷擊。
(10)常規保護已經(jīng)逐漸淘汰,很多繼電器已經(jīng)停止生產(chǎn)。
(11)維護復雜,故障后很難找到問(wèn)題。
(12)運行維護工作量大,運行成本比微機保護增加60%左右。
(13)操作復雜,可靠性低。在以往的運行經(jīng)驗中發(fā)現很多事故的發(fā)生主要原因有兩 條:①人為原因:因為自動(dòng)化水平低,操作復雜而造成事故發(fā)生。②繼電保護設備性能水平低,二次設備不能有效的發(fā)現故障。
(14)常規保護從單套價(jià)來(lái)說(shuō)比微機保護便宜,但使用的電纜數量多、屏柜多,特別 是裝置壽命短,運行費用(管理費用、維護費用等)比微機保護高出60%,綜合費用還 是比微機保護多。
2.微機保護的優(yōu)點(diǎn)
(1)微機保護原來(lái)采用單片機,系統具備采集、監視、控制、自檢查功能。通過(guò)一 臺設備可以發(fā)現輸電線(xiàn)路的故障、負荷和設備自身的運行情況(當設備自身發(fā)生某種故障時(shí),微機保護通過(guò)自檢功能,把故障進(jìn)行呈現),采用計算機原理進(jìn)行遠程控制和監視。
(2)由于微機保護采用各種電力邏輯運算來(lái)實(shí)現保護功能,所以只需要采集線(xiàn)路上、的電流電壓,就可以大大簡(jiǎn)化接線(xiàn)。
(3)微機保護的保護出口、遙控出口、就地控制出口都是通過(guò)一組繼電器動(dòng)作的,所以非??煽?。
(4)微機保護采用計算機控制功能,保護定值、保護功能、保護手段采用程序邏輯,這樣可以隨時(shí)修改保護參數和保護功能,不用重新調試。
(5)微機保護還具備通信功能,可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò )把用戶(hù)所需要的各種數據傳輸到監控中心,進(jìn)行集中調度。
(6)微機保護采用光電隔離技術(shù),把所有采集上來(lái)的電信號統一形成光信號,這樣有強電流攻擊時(shí)候,設備可以建立自身保護機制。
(7)微機保護采用CPU進(jìn)行數據處理,加大了數據處理速度。
(8)微機保護的壽命長(cháng),由于設備在正常狀態(tài)處于休眠狀態(tài),只有程序實(shí)時(shí)運行,各個(gè)元器件的壽命大大加長(cháng)。
(9)微機保護具備時(shí)鐘同步功能,采用故障錄波的方式把故障記錄下來(lái),便于對故障進(jìn)行分析。
(10)微機保護采用了多層印刷板和表面貼裝技術(shù),因而具有很高的可靠性和抗干擾能力。
(11)中文用戶(hù)界面標準化,易學(xué)、易用、易維護。
(12)微機保護從單套價(jià)來(lái)說(shuō)比常規保護貴些,但使用的電纜數量極少、屏柜少,特別是使用壽命長(cháng)達25年,運行費用(管理費用、維護費用等)比常規保護降低60%,綜合費用還是比常規保護少許多。
四、線(xiàn)路保護裝置組成:
線(xiàn)路保護裝置一般由測量元件、邏輯元件和執行元件三部分組成。
(1)測量元件。作用:測量從被保護對象輸人的有關(guān)物理量(如電流、電壓、阻抗、功率方向等),并與已給定的整定值進(jìn)行比較,根據比較結果給出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號,從而判斷保護是否應該啟動(dòng)。
(2)邏輯元件。作用:根據測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)、出現的順序或它們的組合,使保護裝置按一定的布爾邏輯及時(shí)序邏輯工作,最后確定是否應跳閘或發(fā)信號,并將有關(guān)命令傳給執行元件。邏輯回路有或、與、非、延時(shí)啟動(dòng)、延時(shí)返回、記憶等。
(3)執行元件。作用:根據邏輯元件傳送的信號,最后完成保護裝置所擔負的任務(wù)。如:故障時(shí)跳閘;不正常運行時(shí)發(fā)信號;正常運行時(shí)不動(dòng)作。
五、線(xiàn)路保護裝置異常故障及處理:
原因分析:①電流互感器斷線(xiàn);②電壓互感器斷線(xiàn):⑧CPU檢測到電流、電壓采樣異常:④內部通信出錯:⑤裝置長(cháng)期啟動(dòng);⑥保護裝置插件或部分功能異常:⑦通道異常。
造成后果:①保護裝置部分功能不可用:②裝置可靠性降低,但尚不至于完全失去保護功能。
處置原則:
(1)立即通知運維單位,匯報調度,重點(diǎn)核實(shí)有無(wú)誤動(dòng)、拒動(dòng)風(fēng)險,是否需要退出該套保護,必要時(shí)可向保護專(zhuān)業(yè)咨詢(xún)。
(2)應根據現場(chǎng)運維人員報告情況和保護專(zhuān)業(yè)意見(jiàn),報告調度,確定是否將失去保護的出線(xiàn)退出運行或采用相關(guān)開(kāi)關(guān)串帶方式運行。
(3)了解異常的原因、現場(chǎng)處置的情況,現場(chǎng)處置結束后,檢查信號是否復歸并做好記錄。
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