电力系统微机继电保护论文作业
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关于继电保护的论文1、电力系统继电保护二次安全措施的现状1.1继电保护的带电检修的二次安全措施当继电保护系统在带电的电流互感器二次回路上工作的时候:第一,应该禁止工作人员打开互感器的二次侧开路,同时不能将回路中的永久接地点断开;第二,对于短路电流互感器而言,禁止用导线进行缠绕,这样才能保障短路的可靠性与稳定性;第三,禁止在电流互感器与短路端子之间的回路进行工作,同时也禁止在电流互感器与短路端子之间的导线上进行工作。
总之,当继电保护系统在带电的电流互感器二次回路上工作的时候,应该以避免二次侧开路中产生高电压危险为主要原则,从而保障回路的正常工作。
当继电保护系统在带电的电压互感器二次回路上工作的时候,应该以防止二次侧短路或接地事故的发生:第一,当工作人员取下或者是投入电压端子连接片与线头的时候,工作人员必须进行小心操作,避免误碰相邻端子或接地部分,与此同时,当工作人员在拆开电压线头的时候,应该给拆开的电压线头做好标记,并用绝缘布将电压线头包好。
第二,当工作人员在操作的时候,必须使用相应的绝缘工作,同时应该戴好绝缘手套。
在必要的时候,必须在值班负责人或者调度员允许以后才能在工作之前将继电保护装置关闭。
第三,当工作人员接临时负载的时候,必须在电路中安装专用的’隔离开关与保险器,并要保证保险器的熔丝熔断电流与电压互感器保护熔丝相配合。
1.2继电保护设备停电检查的二次安全措施第一,工作人员必须断开与被检修设备相连接的电流回路,同时也应断开与被检修设备相连接的电压回路;第二,工作人员必须将继电保护系统中被检修设备电流互感器到母线保护之间的电流回路切断;第三,工作人员必须将继电保护中被检修设备与运行断路器之间的跳闸回路切断,如变压器的后备保护跳母线联络断路器、分段断路器以及旁路断路器的跳闸回路等;第四,工作人员必须将继电保护中的被检修设备启动失灵保证跳闸回路切断,主要包括启动远跳对侧断路器的相关回路;第五,工作人员必须将继电保护中的被检修设备启动中央信号、故障录波回路切断。
电力系统继电保护毕业论文电力系统继电保护毕业论文摘要活力电网相间短路的电流保护是根据短路时电流增大的特点构成的,在单侧电源辐射形网络中采用阶段式电流保护,它由无时限电流速断保护、限时电流速断保护、定时限过电流保护组成,可根据实际情况采用两段式或三段式。
无时限电流速断保护、限时电流速断保护共同构成电流的主保护,定时限过电流保护是本线路的近后备保护和相邻线路的远后备保护。
设计首先是对保护原理进行分析,保护的整定计算及灵敏性效验。
设计内容包括原理分析、保护整定计算和灵敏性校验。
电力系统继电保护是反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态而动作于断路器跳闸或发生信号的一种自动装置。
电力系统继电保护的基本作用是:全系统范围内,按指定分区实时地检测各种故障和不正常运行状态,快速及时地采取故障隔离或告警信号等措施,以求最大限度地维持系统的稳定、保持供电的连续性、保障人身的安全、防止或减轻设备的损坏。
随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的求,电子技术、计算机技术与通讯技术的飞速发展又为电力系统继电保护技术的发展不断地注入了新的动力。
关键词:继电保护、整定计算、设计原理、故障分析、目录第一章继电保护概述1.1继电保护的作用1.2对电力系统继电保护的基本要求1.2.1选择性1.2.2速动性1.2.3灵敏性1.2.4可靠性第二章短路的电流保护2.1无时限电流速断保护的工作原理2.2限时电流速断电流保护2.2.1 限时电流速断保护的单相原理接线2.2.2总结2.3定时限过电流保护2.4电流三段保护小结第三章设计方案3.1、原始数据及保护方案的选择3.1.1原始数据3.1.2保护方案的选择第四章保护整定计算4.1无时限电流保护的整定计算4.2限时电流速断保护的整定计算4.2.1最大三相短路电流整定4.2.2与相邻线路的电流速断保护相配合4.2.3灵敏度校验。
4.3定时限过电流保护的整定计算4.3.1流过线路AB的最大负荷电流4.3.2过电流保护作为本线路的近后备时4.3.3过电流保护作为相邻线路的远后备时4.34定时限过电流保护的灵敏系数均满足要求4.35反时限电流保护第五章三段式电流保护的评价第六章总结致谢参考文献前言电力系统是由发电、变电、输电、供电、配电、用电等设备和技术组成的一个将一次能源转换为电能的同一系统。
电力系统继电保护毕业论文电力系统继电保护毕业论文随着电力系统的不断发展和扩大,继电保护在电力系统中的重要性也日益凸显。
继电保护是电力系统中的安全保障措施,其主要作用是在电力系统出现故障时,迅速切除故障部分,保护电力设备和系统的安全运行。
电力系统继电保护毕业论文旨在研究和探讨电力系统继电保护的相关理论和技术,提出有效的解决方案,以提高电力系统的可靠性和稳定性。
一、继电保护的基本原理继电保护的基本原理是通过测量电力系统中的电流、电压等参数,与预设的保护参数进行比较,当参数超出设定范围时,继电保护设备将发出保护信号,切除故障部分。
二、继电保护的分类继电保护可以根据其作用范围和功能进行分类。
常见的继电保护类型包括过电流保护、差动保护、距离保护、频率保护等。
每种类型的继电保护都有其特定的应用场景和适用范围。
三、继电保护的技术挑战在电力系统继电保护的研究和实践中,面临着一些技术挑战。
首先,电力系统规模越来越大,继电保护需要处理的数据量也越来越大,传统的继电保护设备可能无法满足需求。
其次,电力系统中存在各种复杂的故障模式,继电保护需要能够准确识别和判断不同类型的故障。
此外,电力系统的可靠性要求越来越高,继电保护需要能够快速响应和切除故障,以减少故障对电力系统的影响。
四、继电保护的发展趋势随着信息技术的发展和应用,继电保护也在不断演进和创新。
一方面,继电保护设备逐渐实现数字化和智能化,可以更好地处理大量的数据和信息。
另一方面,继电保护与其他电力系统设备的互联互通也日益紧密,形成了继电保护与通信技术、人工智能等领域的交叉应用。
五、继电保护的案例分析本论文还将通过对一些实际电力系统故障案例的分析,探讨继电保护在故障处理中的应用。
通过对故障原因的分析和继电保护的响应情况,可以评估继电保护的性能和可靠性,并提出改进方案。
六、结论继电保护作为电力系统中的重要组成部分,对于电力系统的安全运行至关重要。
本论文通过对继电保护的基本原理、分类、技术挑战和发展趋势的研究,以及对实际案例的分析,提出了一些解决方案和改进建议。
新疆农业大学课程论文题目: 基于DSPIC30F的双CPU微机继电保护装置课程: 微型机继电保护原理**: ***专业: 电气工程及其自动化班级: 电气082学号: *************: ***2012年1月基于DSPIC30F的双CPU微机继电保护装置王超毅(新疆农业大学机械交通学院电气082班083736239号)摘要:随着我国电力工业的迅速发展,新型继电保护装置特别是微机保护的推广应用,对相应的微机继电保护系统的设计有了更新、更高的要求。
由DSPIC30F组成的微机继电保护装置,采用双CPU系统的硬件、软件结构,并以12路模拟量的采集、改进的傅氏算法,系统外围器件少,结构简单,能够进行复杂的保护算法,满足多种通信要求,具有良好的市场前景。
关键词:电力工业;继电保护装置;DSPIC30F;双CPU系统The dual-CPU computer protection devices based on DSPIC30FWang Chao-yi(Xinjiang agricultural university Mechanical traffic institute Electrical engineeringand automation 082 NO.083736239)Abstract: With the rapid development of China's power industry, new protection devices in particular, promote the use of microprocessor-based protection, the corresponding relay on the corresponding computer system design with the newer and higher requirements. Formed by the DSPIC30F computer protection devices, dual-CPU system hardware, software architecture, and to 12 analog acquisition, an improved Fourier algorithm, the system peripheral devices, simple structure, capable of complex protection algorithms, meet a variety of communication requirements, have good market prospects.Keywords: Electric Power Industry; Protection devices;DSPIC30F; Dual-CPU system0 前言继电保护是电力系统的重要组成部分。
35kV变电站微机继电保护论文【摘要】本文对35kV变电站微机继电保护进行了分析与探讨,具有非常重要的意义。
35kV变电站是否正常运行对于我国国民经济发展及人民日常生产生活有着严重的影响,加强35kV变电站继电保护,并大力引进先进科学技术、设备,能够为35kV变电站的正常运行提供可靠的保障。
【关键词】35kV变电站;微机继电保护;优点;构成;应用35kV变电站继电保护的作用是在电力系统发生故障时,通过继电保护自动消除故障或是发出警告,以便电力工作人员及时处理故障,从而达到保证35kV变电站正常运行的目的。
微机继电保护是一种新型的继电保护结构,相较于传统继电保护结构,具有较多优点,在35kV变电站中应用微机继电保护,具有十分重要的意义。
1.微机继电保护的优点概述第一,性能稳定,可靠性高。
微机继电保护是以微型计算机强大的运算能力作为基础,对对电力系统是否正常运行进行判据,其数字元件所具有的特性受各种因素影响较小,例如温差变化、使用年限、电源波动等,具有性能稳定,可靠性高的优点。
第二,动作正确率高。
相较于传统的继电保护,微机继电保护具有一定的特性,能够实现故障分量保护、状态预测、自动控制等手段,将这些手段应用到继电保护中,能够极大的提高动作正确率。
第三,容易获取附加功能。
微机继电保护即是利用微型计算机来实现对继电的保护,通过配置相关辅助设备,例如打印机、显示屏等,并进行联网,能够轻松获取有关电力系统故障的信息情况,例如故障录波、波形分析等,从而为电力部门处理电力系统故障提供了重要的依据。
第四,灵活性较强。
微机继电保护能够对电力系统故障状态进行预测并进行自动控制,实现了人机界面,不仅为维护调试提供了便利,还减少了故障处理时间,提高了故障处理效率。
通过对微机继电保护的运行情况进行长期观测表明,能够利用微机中的相关软件在现场改变继电保护的特性以及结构。
此外,微机继电保护还具有串行通信功能,能够通过网络连接实现远程监控[1]。
微机继电保护技术论文(2)微机继电保护技术论文篇二浅谈微机继电保护相关技术摘要:继电保护技术主要是针对电力系统故障及危害到电力系统安全运行的异常工况,进行对策探讨或反事故自动化处理的具体措施。
因此,可以说在实际应用中,电力系统的微机继电保护技术,能够有效降低或缩短电力故障的排除时间,避免故障设备对相邻供电地区间接影响。
本文笔者旨在讨论微机继电保护的基本概念,对其构成进行了一定的分析研究,结合实际,总结出了未来微机继电保护技术的发展趋势。
关键词:微机继电保护技术;概念;构成;趋势中图分类号: F406 文献标识码: A 文章编号:前言:微机继电保护的智能化方便了继电保护的调试工作,极大的减少了对硬件维护量。
尤其是,其凭借数字化、智能化、网络化及较强的数字通讯能力,极大的提高了微机继电保护的快速性、选择性、灵敏性、可靠性等性能,在促进电力系统管理、维护的信息化、远程化的同时,提高了电力系统的安全经济运行的水平。
因此,我们可以清楚的认识到微机继电保护的重要性。
以下笔者根据多年从事微机继电保护的实际工程经验,对电力系统微机继电保护系统的构成特点及发展趋势进行粗浅的探究,以供参考。
1.微机继电保护概述1.1 基本概念微机继电保护是以数字式计算机为基础来构成的继电保护,其硬件以微处理器为核心,配以合适的输入输出通道、人机接口、通讯接口等;随着计算机技术及网络技术的持续快速的发展,加之微机保护相比于传统继电保护装置有着更加显著的优势,日益在电力系统中得到广泛应用。
1.2 微机继电保护系统的构成(1)管理与保护故障录波器的接口,实现对不同厂家的保护及故障录波器的数据采集及转换功能。
通常情况下,对保护的运行状态进行巡检,接收保护的异常报告。
当电网出现故障后,接收、保护故障录波器的事故报告。
(2)管理与远动主站的接口,把装置异常、保护投退,以及其它关键的信息通过远动主站进行实时上送到调度端。
(3)管理、修改保护定值。
电力系统继电保护毕业论文电力系统继电保护是电力系统中至关重要的组成部分。
其主要功能是在电力系统出现故障时,及时地检测出故障信号,并切断故障电路。
本文旨在探讨电力系统继电保护的原理、分类和应用。
一、继电保护原理继电保护的基本原理是通过检测电力系统中电流、电压等物理量的变化,判断系统是否出现故障,以及故障的位置和类型,同时切断故障电路,保护系统正常运行。
电力系统中常用的继电保护装置有电流互感器和电压互感器,它们可以将高电压、高电流信号转化为低电压、低电流信号,方便继电保护装置的检测和处理。
继电保护装置内部一般由比较器、逻辑器和执行器组成,最终通过电磁器等执行器实现故障切除。
二、继电保护分类1. 按照保护对象分类(1) 发电机保护发电机保护是电力系统中重要的保护对象,其主要目的是防止发电机出现故障,如过电流、过温、不平衡等。
(2) 变压器保护变压器是电力系统中常用的电力变换设备,变压器保护的主要目的是防止变压器出现故障,如过载、内部短路等。
(3) 输电线路保护输电线路保护是指对电力系统中的输电线路进行保护。
其主要目的是防止输电线路出现故障,如接地故障、短路故障等。
2. 按照保护方式分类(1) 时间保护时间保护是一种常用的继电保护方式,其原理是通过设置保护时限,当电力系统发生故障时,在规定的时间范围内,继电保护装置会将故障电路切断。
(2) 差动保护差动保护是一种常用的电气保护方式,其原理是通过检测电力系统中的电流差值,来判断系统是否存在故障。
(3) 反向保护反向保护的原理是在电力系统出现单向故障的情况下,利用一些特殊的电气元件,实现故障检测和切除。
三、继电保护应用继电保护在电力系统中应用十分广泛,其主要作用是保护电力设备和保证电力系统的稳定运行。
一般来说,继电保护应用的主要场景有以下几个:(1) 发电机保护为了保护发电机的安全运行,通常应用差动保护、过电流保护和低压保护等。
(2) 变压器保护变压器是电力系统中的重要设备,在其运行过程中,可能会出现过温、过载及短路等故障。
基于傅式算法的嵌入式继电保护装置摘要:本文介绍了利用嵌入式 ARM(Advanced RISC Machines)处理器强大的以太网通信功能和数字信号处理器 DSP(Digital Signal Processor)实现微机距离保护功能。
主要运用了基于信号为周期信号函数模型的傅里叶算法。
分析了 ARM 和 DSP 结构及双口 RAM 用于双处理器间的高速数据交换的特点。
构造了距离保护的判据和详细傅立叶算法。
在微机保护装置中,首先要对反映被保护设备的电气量模型量进行采集,然后对这些采集的数据进行数字滤波,再对这些经过数值滤波声望数字信号进行数学运算,并进行分析判断,最终输出跳闸命令、信号命令或计算结果,以实现各种继电保护功能。
关键词:嵌入式ARM; 数字信号处理器; 距离保护; 以太网通讯微机继电保护;周期信号;傅里叶算法。
Fourier-based algorithm embedded protection devices Abstract:This paper describes the use of embedded ARM (Advanced RISC Machines) processor, a powerful Ethernetcommunication and digital signal processor DSP (Digital SignalProcessor) to implement computer from protection. The main use of the periodic signal based on the signal function model for the Fourier algorithm. Analysis of the ARM and DSP architecture and dual-port RAM for dual-processorHigh-speed data exchange between the characteristics. Constructed from the protection criteria and detailed Fourier algorithm. Protection devices in the computer, we must first reflect the amount of electrical equipment to be protected volume model for the collection, then These data collected after digital filtering, and then through the values of these filtered digital signal reputation math, and analysis to determine the final output trip command, the command signal or calculated resultsIf, in order to achieve a variety of protective relaying functions. Keywords: Embedded ARM; digital signal processor; distance protection; Ethernet communications relay protection; cycle signal;Fourier algorithm.引言微机继电保护是用数学的方法实现故障的测量、分析和判断。
微机继电保护技术论文继电保护技术主要是针对电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。
下面是由店铺整理的微机继电保护技术论文,谢谢你的阅读。
微机继电保护技术论文篇一浅析微机继电保护技术关键词:微机保护故障抗干扰摘要:文章结合笔者多年实际工程经验,介绍了我国微机继电保护技术的特点,针对目前我国微机保护的常见故障和抗干扰技术进行了分析,对微机继保未来的发展提出了相关看法。
继电保护技术主要是针对电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。
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,其重要性可见一斑。
微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。
微机保护装置硬件包括微处理器(单片机)为核心,配以输入、输出通道,人机接口和通讯接口等。
该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
本文根据笔者多年实际工程经验分析一下电力系统微机继电保护技术的技术特点、现状和发展趋势。
1.主要技术特点研究和实践证明,与传统的继电保护相比较,微机保护有许多优点,其主要特点如下[1]:(1)改善和提高继电保护的动作特征和性能,动作正确率高。
主要表现在能得到常规保护不易获得的特性;其很强的记忆力能更好地实现故障分量保护。
(2)可以方便地扩充其他辅助功能。
如故障录波、波形分析等,可以方便地附加低频减载、自动重合闸、故障录波、故障测距等功能。
(3)由软件实现的动作特性和保护逻辑功能不受温度变化、电源波动、使用年限的影响。
(4)简洁可靠地获取信息,通过串行口同 PC 通信就地或远方控制。
(5)采用标准的通信协议(开放的通信体系),使装置能够同上位机系统通信。
2.常见故障分析(1) 硬件故障主要有:按键失灵、显示屏显示不正常、插件损坏等等。
电力系统继电保护技术及其维护毕业论文(DOC)电力系统中的继电保护技术是保证电网安全和稳定运行的重要技术手段之一。
本文从继电保护的定义、原理、分类入手,着重探讨了电力系统中常见的继电保护技术,包括过电流保护、差动保护、接地保护、跳闸保护等,并介绍了每种保护技术的原理和应用。
此外,文章还对继电保护的维护工作进行了研究,包括对继电保护设备的检测、校验和维修,以保证继电保护能够正常运行,并提出了一些优化维护工作的建议。
一、继电保护的定义和原理继电保护是指在电力系统中采用继电技术进行电力设备和电力系统障碍物检测和维护的一种技术。
其基本原理是通过测量电力系统中的电流、电压等参数,对系统进行监测和控制,及时发现故障并切除有故障的设备或区域,保持电力系统的安全和稳定运行。
继电保护包括多种类型,例如过电流保护、差动保护、接地保护等,通过对电力系统不同方面的检测,保证电力设备的运行和安全。
继电保护设备通常由配电控制装置、接点继电器、监测单元和数字保护装置等部分组成,可以包括多种保护器和电源,以供继电保护各部分使用。
二、继电保护的分类根据不同的保护对象、保护时间和保护方法,继电保护可分为以下几类:1. 过电流保护过电流保护是一种常见的保护技术,通过检测电力系统中的电流变化,及时发现电流异常,保证电力设备在电流异常期间能够正常运行并防止设备因电流过大而损坏。
过电流保护通常从过流量、过流时间、过流放电等多方面考量,也可通过互感器、传感器等技术检测改变的相位变化,保护电力系统和设备的安全运行。
2. 差动保护差动保护是指通过对电力设备的电流、电压等参数进行差动计算,判断设备是否处于正常运行状态,保护设备在可能出现故障的前状态进行操作。
差动保护通常包含主差动和全差动两种保护方法,在电力系统中使用频率较高,可以检测出多种类型的故障。
3. 接地保护接地保护主要用于检测电力设备或系统中的接地故障,保护电力系统的电子设备和操作员的安全。
电力系统继电保护技术分析论文1、继电保护发展现状电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
建国后,我国继电保护学科、继电保护设计、继电器制造工业和继电保护技术队伍从无到有。
在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。
上世纪50年代,我国工程技术人员创造性地吸收、消化、掌握了国外先进的继电保护设备性能和运行技术,建成了一支具有深厚继电保护理论造诣和丰富运行经验的继电保护技术队伍。
对全国继电保护技术队伍的建立和成长起了指导作用。
阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。
因而在60年代中我国己建成了继电保护研究、设计、制造、运行和教学的完整体系。
这是机电式继电保护繁荣的时代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。
2、电力系统中继电保护的配置与应用2.1继电保护装置的任务继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。
继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。
完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。
2.2继电保护装置的基本要求1)选择性:当供电系统中发生故障时,继电保护除。
首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。
2)灵敏性:保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。
在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。
浅谈电力系统的继电保护技术摘要:随着我国电力系统的逐步完善,电力系统继电保护技术要求也变得更高。
且随着计算机技术、电子技术及通讯技术的发展,继电保护技术也实现了突飞猛进的发展。
在本案,笔者以电力系统基点保护装置为研究对象,简要阐释其组成、工作原理、维护及发展前景。
关键字:电力系统基点保护技术发展前景中图分类号:tm73文献标识码: a 文章编号:不断完善的电力系统要求更高、更先进的继电保护技术,加之通信技术及计算机技术的发展,继电保护技术实现了突飞猛进的发展。
电力系统继电保护的基础为计算机技术,其主要通过继电保护发挥电力保护的功能。
继电保护技术凭借着自身独特的优势而被广泛应用于各个领域,所以,积极推进电力系统继电保护装置网络化、计算机化及智能化势在必行。
一、继电保护装置组成及工作原理(一)继电器分类1.就继电保护作用而言,继电器可划分为辅助继电器及测量继电器。
测量继电器将对电气量变化情况做直接性地反应。
就所反应电气量而言,测量继电器可划分为电压继电器、电流继电器、正序负序零序继电器、频率继电器、功率方向继电器、阻抗继电器及差动继电器等。
辅助继电器主要发挥完善及改进保护的功能。
就作用而言,辅助继电器可划分为事件继电器、中间继电器及信号继电器等。
2.就结构型式而言,继电器可划分为感应型继电器、静态型继电器、电磁型继电器及整流型继电器。
(二)继电器组成及原理尽管继电保护种类繁多,但其组成成分均包括逻辑模块、测量模块、执行模块。
输入信号即为源自于电力传输系统保护对象的信号,测量模块收集源自于被保护对象的特殊信号,对比分析测量信号与给定整定值,且将对比结果输送至逻辑模块。
逻辑模块应该以测量模块输出比较值性质、大小、产生次序及各参数组合为依据展开相应的逻辑运算。
逻辑值及逻辑运算结果被作为继电器动作与否的主要参考依据。
若逻辑值为1(即为真),则动作信号将被输送至执行模块,从而致使执行模块立即响应、警报命令或延时执行掉电命令等。
继电保护技术论文六篇继电爱护技术论文范文1【关键词】继电爱护现状进展1继电爱护进展现状电力系统的飞速进展对继电爱护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速进展又为继电爱护技术的进展不断地注入了新的活力,因此,继电爱护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了进展的4个历史阶段。
建国后,我国继电爱护学科、继电爱护设计、继电器制造工业和继电爱护技术队伍从无到有,在大约10年的时间里走过了先进国家半个世纪走过的道路。
50年月,我国工程技术人员制造性地汲取、消化、把握了国外先进的继电爱护设备性能和运行技术[1],建成了一支具有深厚继电爱护理论造诣和丰富运行阅历的继电爱护技术队伍,对全国继电爱护技术队伍的建立和成长起了指导作用。
阿城继电器厂引进消化了当时国外先进的继电器制造技术,建立了我国自己的继电器制造业。
因而在60年月中我国已建成了继电爱护讨论、设计、制造、运行和教学的完整体系。
这是机电式继电爱护富强的时代,为我国继电爱护技术的进展奠定了坚实基础。
自50年月末,晶体管继电爱护已在开头讨论。
60年月中到80年月中是晶体管继电爱护蓬勃进展和广泛采纳的时代。
其中天津高校与南京电力自动化设备厂合作讨论的500kV晶体管方向高频爱护和南京电力自动化讨论院研制的晶体管高频闭锁距离爱护,运行于葛洲坝500kV线路上[2],结束了500kV线路爱护完全依靠从国外进口的时代。
在此期间,从70年月中,基于集成运算放大器的集成电路爱护已开头讨论。
到80年月末集成电路爱护已形成完整系列,渐渐取代晶体管爱护。
到90年月初集成电路爱护的研制、生产、应用仍处于主导地位,这是集成电路爱护时代。
在这方面南京电力自动化讨论院研制的集成电路工频变化量方向高频爱护起了重要作用[3],天津高校与南京电力自动化设备厂合作研制的集成电路相电压补偿式方向高频爱护也在多条220kV和500kV线路上运行。
我国从70年月末即已开头了计算机继电爱护的讨论[4],高等院校和科研院所起着先导的作用。
电力系统变压器微机保护的研究杨合乾(专业:电气工程及其自动化本科班级:08级6班学号:0612080453(30))摘要:电力变压器是电力系统中及其重要的设备,因此,变压器微机保护自从出现以来,不断经过人们的改进和发展,现以其独特的优势在电力系统中被广泛应用。
而当微机保护理论与实际应用相结合时,依然存在着各式各样的问题。
本文针对变压器微机保护现存的一些问题,主要对以下几个方面进行了研究分析。
首先,在深入了解变压器差动保护原理的基础上,对不平衡电流产生的原因和解决方法,以及电流互感器(CT)饱和对差动保护的影响进行理论和仿真分析,尤其是对剩磁对CT饱和的影响做了进一步的研究,得出剩磁的大小与CT的饱和时间成反比,而饱和时间的增大对变压器保护是有利的,应采取措施减少剩磁的影响,并进行了仿真验证。
其次,综合分析比较了目前励磁涌流与内部故障电流鉴别原理的优点和不足,在参考相关文献的基础上,提出一种新的基于瞬时无功功率理论的励磁涌流鉴别方法,该方法与以往基于仅D0坐标系的瞬时无功功率鉴别方法不同,采用基于dq0坐标系下的广义瞬时无功功率理论来进行判断,更具有实用性。
并通过MA TLAB建立了仿真系统模型,对变压器发生励磁涌流时与发生内部故障时,以及空投于内部故障时做了大量的仿真分析,仿真结果证明,该方法可有效区分励磁涌流与内部故障,但对轻微匝间短路的区分不是很明显,成为下一步研究的重点.另外,针对目前傅氏改进算法中实虚部混乱问题,在给出了输入信号不同时正确的傅氏表达式的基础上,对几种典型的改进算法进行修正,并通过仿真算例验证对这几种改进算法做综合性能比较,指出了它们的优缺点和使用范围,为在不同场合的应用提供了理论依据。
最后,顺应目前微机保护发展对软、硬件系统要求的主流趋势,给出一种基于双DSP结构的微机保护软、硬件系统结构方案,并对其中主要的硬件电路和软件程序流程图进行了设计和详细的分析介绍.关键词:变压器;微机保护;电流互感器饱和;励磁涌流;傅氏算法The power system of transformer computer protection systemYang he qian(Major:Electric Engineering and Automation graduateGrade and Class:Grade 08 Class 6Student Number:0612080453)Abstrac t:The power transformer is a very important equipment in power system,SO,ever since the microcomputer protection of transformer came along,it has been improved and developed continuously by people,and now it has been widely used in the power system with its unique advantage.But when the theory of microcomputer protection is combined with practice,there are questions and questions still exist.The article concentrates on these questions,mainly analyze and study the following aspects.In the first place,on the basis of the theory of transformer differential protectionin.depth understanding,emulate and analyze the cause of unbalance current and solutions.as well as the current transformer(CT)saturation influence on the transformer differential protection,especially study further about the remnant magnetism influence on the CT saturation.The result shows that the remnant magnetism is directly proportional to the time of CT saturation,and increase of the time of CT saturation is good for transformer differential protection.So it should take measures to reduce the influence of the remnant magnetism,besides,emulate and In the next place,comprehensive analyze and compare the currently inrushent and internal fault current identification principle is strengths and weaknesses.he basis of some correlated reference,propose a new inrush current identification hold based on the theory of instantaneous reactive power,it is not same as thrational identification method which adopt the theory of instantaneous reactiveer based on the ado coordinate system,but adopt the theory of instantaneoustive power based on the dq0 coordinate system to identify it is much moreticability.The emulate system model is builded by the use of MA TLAB,and make of simulation and analysis when the transformer in different circumstances,such rush current.internal fault current,and the internal fault of transformer when sing.The result of simulation shows that this method Call make a valid rimination between the currently inrush current and internal fault current.But it is conspicuous to identify when the transformer occur slight turn-to-turn fault,SO it comes the most important study point in the next work.In addition,there are some questions about fourier improved algorithm confuse real part with the imaginary part.So,in the article,on the basis of deduce the right verify it.fourier expression,to amend some typical improved fourier algorithm,and compare these algorithm performance comprehensively through the simulation,point out their strengths and weaknesses and the scope of application,it can offer some theore ticalin struction for the distinct occasions.At last,in order to catch up with the trend of the microcomputer protection,meet its requirement for software and hardware,there gives a software and hardware of microcomputer protection program based on the dual DSP structure,design and introduce the main hardware circuit and software flow diagram in detail.Key word s:Transformer;Microcomputer protection;Inrush current;Current transformer saturation;Fourier algorithm引言电力变压器作为联系不同电压等级网络的设备,是电力系统中极其重要的组成部分,它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中被广泛使用.随着近些年来,电力系统规模的不断扩大,电压等级的提高,增加了很多大容量的变压器,因而它的安全运行与否,是整个电力系统能否连续稳定工作的关键,也是电力系统可靠工作的必要条件.而且电力变压器本身造价昂贵,一旦发生故障而遭到破坏,将给维修带来很大困难,造成大的经济损失。
35KV电网的微机继电保护设计毕业论文第一章绪论1.1 继电保护的概念和容1.1.1 继电保护的概念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或危及其安全运行的事件时,需要有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。
实现这种自动化措施、勇于保护电力元件的成套硬件设备,一般通称为继电保护装置;勇于保护电力系统的,则通称为电力系统安全装置。
1.1.2 继电保护的基本容:对被保护对象实现继电保护,包括软件和硬件两部分容:(1)确定被保护对象在正常运行状态和拟进行保护的异常或故障状态下,有哪些物理量发生了可供进行状态判别的量、质或量与质的重要变化,这些用来进行状态判别的物理量,称为故障量或起动量;(2)将反映故障量的一个或多个元件按规定的逻辑结构进行编排,实现状态判别,发出警告信号或断路器跳闸命令的硬件设备。
1、故障量。
用于继电保护状态判别的故障量,随被保护对象而异,也随所处电力系统周围的条件而异。
使用的最为普遍的是工程电气量。
而最基本的是通过电力元件的电流和所在母线的电压,以及由这些量演绎出来的其它量,如功率、相序量、阻抗、频率等从而构成电流保护、电压保护、阻抗保护、频率保护等。
例如,对于发电机,可以实现检测通过发电机绕组两端的电流大小是否相等、相位是否相反,来判定定子绕组是否发生了短路故障;对于变压器,也可以用同样的判据来实现绕组的短路故障保护,这种方式叫电流差动保护,是电力元件最基本的一种保护方式;而复杂的网络中。
除电流大小外,还必须配以母线电压的变化进行综合的判断,才能实现线路保护,而最为常用的是可以正确地反映故障点到继电白狐装置安装处电气距离的距离保护。
对于主要输电线路,还借助连接两侧变电所的通信通道相互传输继电保护信息,来实现对线路的保护。
近年来,又开始研究利用故障初始过程暂态量作为判据的线路保护。
1 前言《电力系统继电保护》作为电气工程及其自动化的一门主要课程,在完成了理论的学习的基础上,为了进一步加深对理论知识的理解,本专业特进行了此次的继电保护课程设计。
电力系统在运行中,可能发生各种故障和不正常运行状态。
最常见同时也是最危险的故障是各种形式的短路,它严重的危机设备的安全和系统的可靠运行。
此外,电力系统还会出现各种不正常的运行状态,最常见的如过负荷等。
在电力系统中,除了采取各项积极措施,尽可能地消除或减少发生故障的可能性以外,一旦发生故障,如果能够做到迅速地、有选择性地切除故障设备,就可以防止事故的扩大,迅速恢复非故障部分的正常运行,使故障设备免于继续遭受破坏。
然而,要在极短的时间内发现故障和切除故障设备,只有借助于特别设置的继电保护装置才能实现。
伴随着电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入了新的活力。
因此,继电保护技术得天独厚,在接近半个世纪里的时间里完成了发展的 4 个历史阶段:继电保护萌芽期、晶体管继电保护、集成运算放大器的集成电路保护和计算机继电保护。
继电保护技术未来趋势是计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化的发展。
电力系统继电保护的基本作用是:在全系统范围内,按指定分区实时的检测各种故障和不正常运行状态,快速及时地采取故障隔离或告警等措施,以求最大限度地维持系统的稳定,保持供电的连续性,保障人身的安全,防止或减轻设备的损坏。
2设计资料分析与参数计算电力系统的运行要求安全可靠、电能质量高、经济性好。
但是,电力系统的组成元件数量多,结构各异,运行情况复杂,覆盖的地域辽阔。
因此,受自然条件、设备及人为因素的影响,可能出现各种故障和不正常运行状态。
故障中最常见,危害最大的是各种型式的短路。
为此,还应设置以各级计算机为中心,用分层控制方式实施的安全监控系统,它能对包括正常运行在内的各种运行状态实施控制。
电力继电保护(精选5篇) 电力继电保护范文第1篇【关键词】继电保护;故障处理方法;微机化管理;技术监督职能1 引言继电保护装置是保障系统安全运行的重要组件,他可以在系统出现故障的时候,及时的向相关的维护人员发出信号,有关人员根据信号就能及时的处理相关故障,恢复系统的正常运行。
此外,与其他系统相互配合下,继电保护装置还可以自动的消除短暂的简单故障。
因此继电保护装置的管理是电力系统安全运行的重要环节。
2 继电保护的管理2.1 重要性继电保护的管理工作对于信息数据的分析、处理和统计等方面有着重要的作用。
继电保护人员每天的工作就是分析处理电网各个变电站设备反射传输过来的信息,通过分析和判断维护电网各变电站的正常运行,但是,这类数据往往存在着各种重复录入的情况。
诸如,上级和下级供电局,或者是局和各个变电站之间都会出现类似的重复性的数据录入数据状况。
如此一来,继电保护人员就要先从各类数据中删减多余信息,增加了工作量也降低了工作效率。
因此为了减轻继电保护工作人员的负担,对继电保护的管理就成现在电力系统管理的一个新的要求,良好的继电保护信息管理不但可以提高劳动率,也节省了成本。
2.2 管理继电保护系统就是对继电保护反映出的数据以及表格图形等进行综合的分析判断然后整理归档。
因为通过系统的对继电保护系统管理可以大大缩小工作的时间和投入的劳动力。
电力系统是一个复杂多元化配置相互配合的整体,系统想要安全运行必须保证设计完善合理,并且各个元件质量合格,在此条件下各参数配合良好,二次标识清晰明确,对于反措执行及时,如此才能保障电网的良好运行。
继电保护的信息管理工作必须高度重视。
3 继电保护管理中的不足纵观目前电力系统各发、供电单位的继电保护管理情况,会发现各单位继电保护管理中存在的问题形式多样、记录内容不尽相同、记录格式各异、填写也很不规范;另外,几乎所有单位对管理漏洞的发现和处理往往只是做记录,存在的故障消除后也没有再进行更深层次分析和研究。
电力系统继电保护管理论文1继电保护的基本概念可靠性是指一个元件、设备或系统在预定时间内,在规定的条件下完成规定功能的能力。
可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理,系统可靠性的定量评定,运行维护,可靠性和经济性的协调等各方面。
具体到继电保护装置,其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒动作,而在任何其它该保护不应动作的情况下,它不应误动作。
2保护装置评价指标2.1继电保护装置属于可修复元件,在分析其可靠性时,应该先正确划分其状态,常见的状态有:①正常运行状态。
这是保护装置的正常状态。
②检修状态。
为使保护装置能够长期稳定运行,应定期对其进行检修,检修时保护装置退出运行。
③正常动作状态。
这是指被保护元件发生故障时,保护装置正确动作于跳闸的状态。
④误动作状态。
是指保护装置不应动作时,它错误动作的状态。
例如,由于整定错误,发生区外故障时,保护装置错误动作于跳闸。
⑤拒动作状态。
是指保护装置应该动作时,它拒绝动作的状态。
例如,由于整定错误或内部机械故障而导致保护装置拒动。
⑥故障维修状态。
保护装置发生故障后对其进行维修时所处的状态。
2.2目前常用的评价统计指标有2.2.1正确动作率即一定期限内(例如一年)被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。
用公式表示为:正确动作率=(正确动作次数,总动作次数)某100用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势,也可以反映不同的继电保护系统(如220kv与500kv)之间的对比情况,从中找出薄弱环节。
2.2.2可靠度r(t)是指元件在起始时刻正常的条件下,在时间区间(0,t)不发生故障的概率。
对于继电保护装置,注意力主要集中在从起始时刻到首次故障的时间。
2.2.3可用率a(t)是指元件在起始时刻正常工作的条件下,时刻t正常工作的概率。
可靠度与可用率的不同在于,可靠度中的定义要求元件在时间区间(0,t)连续的处于正常状态,而可用率则无此要求。
目录0、引言..................................................................................................................... - 1 -1、核心处理器的选择............................................................................................. - 1 -2、装置的技术参数:............................................................................................. - 1 -3、装置的硬件平台................................................................................................. - 2 -3.1 系统工作原理............................................................................................. - 2 -3.2 硬件电路..................................................................................................... - 3 -4、装置的软件平台................................................................................................. - 5 -5、装置的功能模块................................................................................................. - 7 -5.1 A/D转换单元.............................................................................................. - 7 -5.2 存储器单元................................................................................................. - 7 -5.3 通信单元..................................................................................................... - 8 -5.4 其它相关单元............................................................................................. - 8 -6、装置的电磁兼容性试验..................................................................................... - 8 -7、装置算法:......................................................................................................... - 9 -8、结束语............................................................................................................... - 10 - 参考文献:............................................................................................................. - 10 -基于AWM的LPC2214线路微机继电保护装置说明0、引言以LPC2114微控制器为核心,介绍了基于线路的嵌入式继电保护装置。
本科毕业设计〔论文〕输电线路微机继电保护装置可靠性分析学院专业电气工程与其自动化年级班别学号学生某某指导教师年月日摘要随着电力系统的开展、“西电东送〞建设的加快,超高压、远距离、大容量输电与全国性联网的局势已成必然。
继电保护装置在电力系统中发挥着重要作用,其正常工作与否将对电力系统的运行造成重大影响。
因此如何提高继电保护装置的可靠性也就成为人们日益关注的重要课题。
本设计论文首先阐述了电力系统继电保护的可靠性,接着分析影响继电保护装置可靠性的各种因素.并主要对电力系统数字式保护的可靠性评估进展了探索.主要分如下两点:1.分析二次系统软/硬件特点,提出二次设备和系统中的软/硬件可靠性模型和失效率预测方法.2.结合数字保护的工作特点,应用保护系统马尔可夫模型和状态空间模型,求解保护拒动失效率,保护误动失效率,保护误动频率,保护拒动频率和保护可用度.关键词:继电保护,可靠性,马尔可夫模型AbstractAlong with the development of the power system, transmitting electricity by exceed-high voltage, long distance, great capacitance and nationally electricity network will e true. The protector is quite important in power system, whether it can work normally or not will bring some grave infections. Therefore, we pay attention increasingly to how to improve the reliability of the protector.The paper first explains the dependability of relay protection in power system,then analyses various kinds of factors that may influence the dependability of the relay protector.Then the paper presents a reliability evaluation approach on digital protection.The main work is as follows: Firstly,the paper analyzes the characteristics of hardware and software in secondary system and presents method for predicting basic cell’s hardware and software failure rate in secondary system.Secondly, with the protection of digital features, application protection system Markov model and the state-space model, for the protection of refusing failure rate, the protection misoperation failure rate, the protection misoperation frequency, according to the protection of dynamic frequency and the degree of protection available.Key words:Power System Protection, Reliability,Markov model目录1绪论 (1) (1) (2) (3) (3) (4) (4) (4) (5) (5) (8) (13)2可靠性工程 (14)2.1可靠性的根本概念 (14)2.2根本可靠性指标 (14)2.3典型的可靠性模型 (17)2.3.1串联系统模型 (17)2.3.2并联系统模型 (18)2.4可靠性故障树分析法 (18)2.4.1故障树分析法简介 (18)2.4.2故障树分析法的主要特点 (19) (19)2.5状态空间〔马尔柯夫〕分析法 (21)3微机继电保护软、硬件工作原理..................................................................2 3 ...................................................................2 3 . (23) (24) (24) (25)..................................................................2 5 .. (25) (26) (28) (29)4数字式保护装置可靠性定量计算 (30)4.1保护系统误动、拒动失效率 (30) (30) (30) (32) (33)4.2保护误动、拒动频率 (36)4.2.1保护误动、拒动频率定义 (36) (37) (38) (38) (39) (41)5实例分析 (44)...............................................................4 4 (44)结论 (4)7参考文献 (48)致谢 (5)1附录 (5)21 绪论1.1研究的目的和意义继电保护装置是一种自动控制装置,在电力系统中担负着保护电力系统安全可靠运行的重要任务,它随时监控系统的运行状态,并能迅速发现故障,并有选择的通过断路器切除故障局部。
电力系统变压器微机继电保护说明书林健(专业:电气工程及其自动化班级:电自104班学号:1008040227)摘要 :电力变压器是电力系统中相当普遍又及其重要的设备,因此,变压器微机保护自从出现以来,不断经过人们的改进和发展,现以其独特的优势在电力系统中被广泛应用。
而当微机保护理论与实际应用相结合时,依然存在着各式各样的问题。
本文针对变压器微机保护现存的一些问题,主要对以下几个方面进行了研究分析。
首先,在深入了解变压器差动保护原理的基础上,对不平衡电流产生的原因和解决方法,以及电流互感器(CT)饱和对差动保护的影响进行理论和仿真分析,尤其是对剩磁对CT饱和的影响做了进一步的研究,得出剩磁的大小与CT 的饱和时间成反比,而饱和时间的增大对变压器保护是有利的,应采取措施减少剩磁的影响,并进行了仿真验证。
其次,综合分析比较了目前励磁涌流与内部故障电流鉴别原理的优点和不足,在参考相关文献的基础上,提出一种新的基于瞬时无功功率理论的励磁涌流鉴别方法,该方法与以往基于仅D0坐标系的瞬时无功功率鉴别方法不同,采用基于dq0坐标系下的广义瞬时无功功率理论来进行判断,更具有实用性。
并通过MATLAB建立了仿真系统模型,对变压器发生励磁涌流时与发生内部故障时,以及空投于内部故障时做了大量的仿真分析,仿真结果证明,该方法可有效区分励磁涌流与内部故障,但对轻微匝间短路的区分不是很明显,成为下一步研究的重点。
另外,针对目前傅氏改进算法中实虚部混乱问题,在给出了输入信号不同时正确的傅氏表达式的基础上,对几种典型的改进算法进行修正,并通过仿真算例验证对这几种改进算法做综合性能比较,指出了它们的优缺点和使用范围,为在不同场合的应用提供了理论依据。
最后,顺应目前微机保护发展对软、硬件系统要求的主流趋势,给出一种基于双DSP结构的微机保护软、硬件系统结构方案,并对其中主要的硬件电路和软件程序流程图进行了设计和详细的分析介绍。
关键词:变压器;微机保护;电流互感器饱和;励磁涌流;傅氏算法一、引言电力变压器作为联系不同电压等级网络的设备,是电力系统中极其重要的组成部分,它在电力系统的发电、输电、配电等各个环节中被广泛使用。
随着近些年来,电力系统规模的不断扩大,电压等级的提高,增加了很多大容量的变压器,因而它的安全运行与否,是整个电力系统能否连续稳定工作的关键,也是电力系统可靠工作的必要条件。
而且电力变压器本身造价昂贵,一旦发生故障而遭到破坏,将给维修带来很大困难,造成大的经济损失。
因此,必须根据变压器的容量和重要程度,并考虑到可能发生的各种故障类型和不正常运行状态,来装设性能良好、工作可靠的继电保护装置。
分析电力变压器的故障,可分为短路故障和不正常运行状态两种Ⅲ,而变压器的短路故障,又可按发生在变压器的内外部情况分为内部故障和外部故障。
变压器的内部故障主要是指各相绕组之间发生的相间短路、绕组的线匝之间发生的匝间短路、绕组或引出线通过外壳发生的接地短路故障等。
变压器的外部故障主要是指外部绝缘套管和引出线上发生相间短路和直接接地短路故障。
变压器的不正常运行状态主要有:由于外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压;由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及由于漏油造成的油面降低;由于外加电压过高或频率降低引起的过励磁;变压器油温升高和冷却系统故障等。
根据上述故障类型和不正常运行状态,依DL400.91《继电保护和安全自动装置技术规范》的规定,变压器应装设以下保护:1.瓦斯保护对于变压器油箱内的各种故障以及油面的降低,应装设瓦斯保护,它反应于油箱内部所产生的气体或油流而动作,同时也能反映绕组的开焊故障。
2.纵联差动保护或电流速断保护为反应变压器绕组和引出线的相间短路故障、中性点直接接地侧绕组和引出线的接地短路故障以及绕组匝间短路故障,应装设纵联差动保护或电流速断保护。
保护动作后,跳开变压器各电源侧的断路器。
3.反映外部相间短路的后备保护动作于变压器的外部故障和作为主保护的后备保护,根据变压器的容量和应用情况,可分别采用过电流保护、复合电压起动的过电流保护、负序电流及单相式低电压起动的过电流保护、阻抗保护。
4.反映外部接地短路的接地保护对中性点直接接地电力网内,由外部接地短路引起过电流时,应装设零序电流保护。
当电力网中部分变压器中性点接地运行,应根据具体情况,装设专用的保护装置,如零序过电压保护,中性点装放电间隙加零序电流保护等。
5.过负荷保护对0.4MVA以上的变压器,当数台并列运行,或单独运行并作为其他负荷的备用电源时,应根据可能过负荷的情况,装设过负荷保护。
过负荷保护接于一相电流上,并延时作用于信号。
6.过励磁保护高压侧电压为500kV及以上的变压器,对频率降低和电压升高而引起的变压器励磁电流的升高,应装设过励磁保护。
7.非电量保护对变压器本体和有载调压部分的温度、油箱内压力升高以及冷却系统的故障,应按现行变压器标准的要求,装设可作用于信号或动作于跳闸的装置。
为实现上述保护内容的功能,适应当今大容量变压器应用的日益增多以及电力系统网络日益复杂化的趋势,并伴随着计算机技术的迅速发展,微机继电保护装置在高压电网中得到了广泛的应用,成为目前继电保护中最重要的保护形式。
微机保护相比与传统的保护装置,具有更高的可靠性、快速性和灵敏度,可更大限度的保证电力系统和变压器的安全运行,减少事故的损失。
二、变压器纵联研究差动保护分析纵联差动保护作为变压器的主保护,从问世至今已有近百年的历史,在继电保护的发展过程中有着独特的地位,至今仍广泛应用于电气主设备和线路保护中。
而在变压器中的应用主要用来反映变压器绕组的相间短路故障、绕组的匝间短路故障、中性点接地侧绕组的接地故障以及引出线的相间短路故障、中性点接地侧引出线的接地故障。
下面将对变压器纵联差动保护原理和在应用中存在的问题进行研究分析。
纵联差动保护原理纵联差动保护的基本工作原理是在绕组变压器的两侧均装设电流互感器(current transformer,简称CT),其二次侧按循环电流法接线,即如果两侧CT 的同极性端都朝向母线侧,则将同级性端子相连,并在两接线之间并联接入电流继电器,通过比较差动回路中两侧CT二次电流的大小和相位而做出相应的动作,其中流入差动回路的电流为被保护变压器两侧电流互感器的二次电流。
以YIA 双绕组变压器为例,其差动保护单相原理接线图如图2所示。
I图2.I双绕组变压器差动保护单相原理接线图其中,变压器T两侧电流I1、I2流入变压器为其电流正方向。
当变压器正常运行或发生外部短路故障时,有I1+i2=0,若CT变比合理选择,调整CT二次回路接线,使变压器的电源侧和负荷侧的CT二次线电流相位相差1800,则在理想状态下有id=i1+i2=0,也就是不平衡电流,此时差动继电器不动作,i1与i2反相。
而当变压器发生内部短路故障时,则有i1+i2=ik(短路电流),于是id流过相应的短路电流,当电流值达到保护装置的动作值时,保护装置将动作,启动继电器KD跳闸动作,此时的i1与i2同相位,将故障变压器从电网中切除,起到保护的作用。
由上述分析可以看出,纵联差动保护的范围是电源侧和负荷侧电流互感器之间的电气部分,即在原理上是只反应被保护设备的内部短路电流,对保护区外故障不会动作,因此差动保护不需要与保护区外相邻元件保护在动作值和动作时限上相互配合,所以在区内故障时,可以瞬时动作。
长期的运行经验表明差动保护是能灵敏地区分区内和区外故障的。
而在实际应用当中,为了使纵联差动保护充分发挥其应有的性能,在接线上应注意如下几个方面:(1)由于变压器接线的原因,变压器两侧电流之间存在相位移动,为保证正常运行或外部短路故障时i1与i2有反相关系,所以必须进行相位角矫正。
(2)即使满足了外部短路故障时i1与i2的反相关系,考虑到变压器两侧电流互感器变比的不同,为保证外部短路故障时差动继电器电流尽量小,|i1|应与|i2|相等,为此要进行幅值矫正。
(3)YN侧保护区外接地故障时,如图2.1中K点接地,零序电流仅在变压器一侧流通,流过电流互感器CTl,因此,为保证差动保护不动作,i1电流中应扣除相应的零序电流分量。
以上是对双绕组变压器差动保护原理的分析,在图2.2中示出了三绕组变压器的差动保护接线图,对三绕组变压器来说,差动保护原理与双绕组差动保护原理相似,在此不再赘述。
励磁涌流鉴别原理变压器为能量传输设备,通过一次、二次绕组间的磁势平衡和电磁感应关系来实现能量的传递。
当变压器正常运行时,有功损耗总和为铁损、铜损及一些杂散损耗,都比较小,对于大型变压器来说,这个数值会更小,且基本为姆欧损耗。
而在励磁绕组电抗分量的无功部分,则随着磁通的变化而波动。
当变压器空载投入电网或外部故障切除后电压恢复时,由于铁心磁通的饱和及铁心材料的非线性特征,将产生很大的由无功磁化电流和有功铁耗电流两部分组成的励磁涌流,此时无功电流占主要成分,它对应于变压器与系统之间能量交换的部分,所以积蓄在电抗分量的能量变化很大,而除去铜耗后,流入变压器的有功功率的增加就相当小了。
且这一有功功率损耗从物理本质上来说是由铁芯的反复磁化过程所造成的,其值相对较小,因而三相变压器发生励磁涌流时,两侧三相差无功功率与三相差有功功率的比值应较大。
当变压器发生内部短路故障时,诸如匝间短路、相间短路、匝地短路等,短路故障电流很大,故障点的弧光电阻加上短路部分的绕组电阻可与短路部分的绕组等效电抗相比拟,功率因数提高,变压器有功功率消耗增大,无功损耗有所减小,因而此时两侧三相差无功功率与三相差有功功率的比值应较小。
为方便讨论,令P1、Q1为变压器一次侧的三相瞬时有功功率和无功功率,P2、Q2为二次侧的三相瞬时有功功率和无功功率,P3、Q3为两侧瞬时有功功率和无功功率的差值,P0、Q0为两侧瞬时有功功率和无功功率差值的直流分量,由上述分析可得,P0、Q0可对应于变压器运行在不同状态下的内部的有功损耗和无功损耗。
因此,可通过分析Q0/P0的值K,结合变压器参数及运行方式来整定值Kpq,使得在Q0/Po=K>Kpq时,判断为励磁涌流,反之则为内部故障。
三、仿真分析验证为验证上述理论分析的正确性,本文利用MATLAB,结合实际变压器设计参数,进行了相关的仿真实验,构建的仿真系统如图所示。
变压器空载合闸产生励磁涌流时的仿真分析变压器△型侧空载合闸,合闸角为零,合闸时间为0.02s时,产生的励磁涌流波形如图3.9所示,图3.10为变压器空载合闸产生励磁涌流时,三相差瞬时有功功率和无功功率的波形。
为了分析变压器在不同合闸角情况下空载合闸时,内部功耗的变化情况。
本文对此做了大量的仿真,如在表3.1中示出了在不同合闸角情况下,采样周期为一周期内的三相差瞬时无功功率和有功功率的直流分量比值的变化关系。