简介:摘要:在网络发达的今天,信息与通讯技术是互联网时代的重要根源,是智能电网发展的大前提。传统的配电系统比较简单和常见,是在复杂的网络和庞大的数据之间进行交互,来应对不确定的配电负荷,以保证电力系统的稳定运行。但是,在科学发展的今天,技术爆发和发展势头迅猛,城市的电力需求也相应大,而电能损耗也增加。 主动配电系统的发展是绿色经济、低碳社会和可持续性发展的需要和前提,它保障了电网的高效、稳定和安全运行,促进电网经济的进步,智能电网已经是现代社会中不可缺少的一部分。
简介:摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的电力行业的发展也有了前所未有的进步。直流微电网故障的快速检测与切除是提高其运行可靠性的关键,电流差动保护可快速有选择地切除故障,但受短路阻抗影响较大,在高阻抗短路时可能拒动,从而无法切除故障。文中以环形直流微电网为研究对象,提出基于母线功率变化率的差动保护,由母线两侧功率变化率作为差动量,在区内故障时,母线功率变化率差动值大于动作值,保护动作切除故障线路。所提方法与短路电流的平方和短路阻抗成正比,可提高故障识别速度与保护灵敏度。仿真结果验证了所提保护方案具有更好的速动性、灵敏性,提高了环形直流微电网的可靠性和稳定性。
简介: 摘要:随着我国经济发展对电力需求的与日剧增,电力系统规模不断扩大,电网复杂程度越来越高,在带来明显经济效益的同时也对电网安全稳定运行提出了严峻挑战。目前继电保护系统在原理和技术上都取得了很大进步,继电保护装置也已经发展到相对成熟阶段,但是,由于保护系统中定值整定错误、元件老化、操作失误、环境影响等因素使保护装置不可避免地存在不同类型的隐性故障。本文介绍了电力系统中继电保护隐性故障基本概述,分析了电力系统中继电保护隐性故障控制措施。 关键词:电力系统;继电保护;隐性故障 一、电力系统中继电保护隐性故障基本概述 继电保护装置工作条件严苛,长期工作下难免发生故障。但由于继电保护装置通常处于待机状态,只有电力系统发生异常情况下才会投入工作,但那时发现问题已为时已晚,继电保护装置不能正常启动,势必导致电力系统异常情况的扩大,甚至引发安全事故。继电保护这种系统正常情况下难以发现的故障称之为隐性故障。隐性故障具有隐蔽性高、危害性强的特点,一般的检修作业难以发现,也就无法予以排除。一旦电力系统发生故障,继电保护不能正常启动就会造成较为严重的后果,甚至危害到整个电力系统的正常稳定运转。加强电力系统继电保护装置隐性故障的分析与排除,是充分发挥继电保护应有作用,提高电网运行安全水平的必要措施,也是电力企业日常工作的重要内容。 二、继电保护隐性故障产生 1 、由于不正确的整定引起的隐性故障。保护定值整定不当的原因主要有:由于人为因素所造成的误整定、误管理和误设置等情况从 而引起保护定值的不当;当电网由于故障或是其他一些原因所导致 的发生较大变化或转移时,保护定值由于没有很好的适应能力,从而 在电网结构和运行方式发生改变时不能及时做出调整,从而使保护失 效,使事故向严重化发展,造成隐性故障。 2 、由于设备故障引起的隐性故障,包括软件故障和硬件故障。软件故障是指软件系统隐含的故障,如程序逻辑错误、软件版本错误、使用人员理解错误等,软件故障的产生不仅与生产厂商有关,而且跟使用用户单位关系也很大,软件生产厂家如果在软件生产过程中没有把好质量关,软件很容易存在隐性故障,同样,软件在使用过程中,如果使用单位在使用和维护时不当,也极易导致隐性故障的发生,所以要想避免软件隐性故障的发生,则需要生产厂商把好质量关,同时使用单位做好维护和管理工作。在环境因素及外部因素下都极易导致硬件故障的发生,当环境因素发生改变时,设备可能受到损坏或是磨损,也可因为操作人员操作失误所导致故障发生的可能性。 三、隐性故障重要性的评价 当继电保护中存在隐性故障时,其危害性是非常大的,这些故障在系统正常运行时不会显现出来,一旦系统运行过程中有其他事情发生时,这些隐性故障则会显现出来,从而产生一定的危害性,不同的隐性故障所导致的危害性也各不相同,所以其对电力系统的影响也各异。任何一个隐性故障都会有其固定的范围,只要在此范围内所发生的事件才会导致隐性故障显现出来,所以对于隐性故障的危害性强弱的判断通常是以脆弱性区域和隐性故障严重性来进行判别的。隐性故障的存在,对电力系统的危害性是不同的,其危害程度的大小与隐性故障发生的位置是有直接关系的,隐性故障的发生,与该区域内发生故障是有密切关系的,当在这个区域内发生故障时则会触发隐性故障的发生,从而使继电保护发生误动,而这个区域则为称之这脆弱性区域。对于脆弱性区域的研究往往只考虑其隐性故障发生的概率,而没有对其故障影响的重要性进行分析,所以应该对脆弱性区域影响的重要性分析后才能确定其优先级及灵敏性,这样对于脆弱性区域的管理是十分有利的,在管理中通常以脆弱性指数来进行表示。对于电力系统运行过程中其隐性故障所导致的事故发生的可能性进行分析,通常以综合脆弱性区域和脆弱性指数为准,通过这二个方面可以有效的确定隐性故障所引发的事故对系统的影响,同时还可以根据分析的结果来为隐性故障所产生的影响的重要性进行级别的划分,从而对于级别较高的进行重点监控。 四、电力系统中继电保护隐性故障控制措施 1 、根据继电保护实际工作环境,开展针对性的继电保护隐性故障风险评估 电力系统运行环境复杂,导致继电保护故障发生的原因有很多,继电保护装置发生故障后导致的后果也各有不同。要做好继电保护隐性故障控制,首先要对故障的形成原因和产生的后果有个清晰全面的认识和把握。因此,要从继电保护实际工作环境出发,对继电保护隐性故障开展风险评估工作。明确各个继电保护系统的易损区域和易损指数,也就是继电保护系统故障的多发区域和故障发生可能性等,然后在确认故障后果严重性的基础上对容易发生隐性故障的部分采取相应的控制措施。 ( 1 )继电保护易损指数分析。易损指数是继电保护系统故障分析工作中的一个难点。继电保护复杂的工作环境使得确定易损指数的难度很高。经过长期实践摸索,电力企业总结出了一套确定继电保护易损指数的方法,该方法利用统计学的原理,通过对频繁发生的小概率事件的模拟和分析,实现对隐性故障的级别划分,进而得出易损指数。 ( 2 )继电保护易损区域分析。易损区域分析定位是整个隐性故障风险评估中的核心部分,做好继电保护易损区域分析,对于继电保护隐性故障控制具有至关重要的影响。进行易损区域定位分析,需要对系统内各个部分的继电保护装置的失误操作予以密切的关注。只要某个部位的继电保护装置发生误操作,就可以认为该部分属于继电保护易损区域。但不同的易损区域其易损指数是不同的。在进行继电保护隐性故障风险分析时,要对各个易损区域的易损指数进行测算,并以此为依据划分等级,为继电保护控制的实施提供参考。 2 、完善继电保护隐性故障监控体系,开展隐性故障实时监控在继电保护隐性故障风险评估的基础上,要根据实际需要和风险评估的结果对易损区域的装置进行实时监控,监控装置和继电保护易损装置使用相同输入信号,再通过对比二者输出信号,就可以实现对易损装置工作状态的实时监控。继电保护装置对电流、电压的判断及对距离的测量等情况都可以作为判断继电保护装置正常与否的标准。 3 、建立继电保护隐性故障预防体系 在继电保护隐性事故控制方面,要坚持 “ 安全第一,预防为主 ” 的原则,与其发生事故后再予以解决,不如直接做好安全防范,杜绝事故的发生,从而在系统安全和经济效益两个方面实现最大化。建立继电保护隐性故障预防体系,主要包括以下几项内容:提高电力系统继电保护装置性能水平。通过吸收引进国外 先进技术,丰富继电保护装置功能,提高装置的性能水平。当前,国外先进的继电保护装置基本具有自检、自诊功能,能够实现装置本身异常状况的检测和维修,降低事故发生的可能性;强化继电保护装置管护工作力度。电力企业要根据企业实际情况,制定完善的继电保护管护制度,继电保护工作人员要按照工作规范,认真履行继电保障装置的日常维护和检测工作,及时发现并排除存在的故障,并做好相关记录;制定继电保护隐性事故应急预案。电力企业要加强应急事故演练,提高工作人员实战水平,当事故真正发生时,工作人员可以立即采取适当措施,将损失控制到最小范围内。 参考文献: [1] 盛继光 . 继电保护设备可靠性评估的数学模型及应用 [J]. 电力系统保护与控制, 2013 ,( 9 ) . [2] 谢启谊 . 电力系统继电保护隐性故障探讨 [J]. 中国信息化, 2014 ( 20 ) . [3] 何小林 . 电力系统继电保护隐性故障探讨 [J]. 科教导刊, 2013 ( 33 ): 125. [4] 龚永智 . 电力系统继电保护事故原因及改进措施 [J]. 中国新科技 新产品, 20l4 ( 1 ) . [5] 杨明玉,田浩,姚万业 . 基于继电保护隐性故障的电力系统连锁故 障分析 [J]. 电力系统保护与控制, 2015 ,( 9 ) .
简介: 摘要:本文主要针对电力工程高压试验大厅的接地设计展开分析,论述了接地设计的具体方法和具体的对策,希望能够为今后电力工程高压试验大厅的设计工作带来参考,从而不断提升电力工程高压试验大厅的设计效果,供借鉴。 关键词:电力工程;高压试验大厅;接地设计 前言 随着我国电力工程的不断增多,做好电力工程各个方面的工作就显得极为重要,因此,我们有必要深入分析电力工程高压试验大厅的接地设计问题,提出更好的设计方案。 1 电力工程接地网 电力工程接地网是用于工作接地、防雷接地、保护接地的重要设施,是确保人身、设备、系统安全的重要环节。当事故出现时,如接地网有缺陷,短路电流无法在土壤中充分扩散,导致接地网电位升高,使接地的设备金属外壳带高电压而危及人身安全和击穿二次保护装置绝缘,甚至破坏设备,扩大事故,破坏系统稳定。实际应用中,铁质接地网腐蚀严重,导致接地线截面减小、热稳定性不够、接地电阻增大。因而必须采取一定的措施防止接地网的腐蚀。 2 高压试验室接地网的设计 接地系统是保障电力系统正常运行,防止人身电击事故,预防电气火灾,防止雷击和静电损害人民生命与财产安全的基本措施。下面以某高压试验室为例介绍高压试验室接地网的设计。该试验室是进行高压测试和模拟的试验室,试验室配备有 500kV 工频试验变压器、 1200kV 冲击电压发生器和 ±600kV 直流高压发生器各一台。由于试验室一侧靠近山边,一侧靠近公路,土壤结构复杂,土壤下层为岩石。为了防止低电位反击和使用设备产生静电感应,必须给该试验室设计独立的接地网。 2.1 土壤电阻率的测量 采用四级法分别测量试验室所在地两侧的土壤电阻率,测量仪器采用 ZC29B-2 型接地电阻测试仪,测量时已连续 3d 晴天。 根据测量结果,在靠公路一侧土壤宜分为两层考虑, 0~4m 范围土壤电阻率变化较快,可取 45Ω/m , 4m 以下取 8Ω/m; 靠山一侧土壤电阻率明显大于公路侧,其原因可能是地下构成为岩石。若也分为两层考虑,则 0~3m 范围土壤电阻率可取 150Ω/m , 3m 以下取 120Ω/m 。 2.2 地网接地电阻等的计算 ( 1 )接地电阻值、最大接触电压和最大跨步电压的计算 利用靠山一侧实测的土壤电阻率数据,通过 CDEGS 软件 (CDEGS 软件是由加拿大 SES 公司开发,解决电力系统接地、电磁场和电磁干扰等工程问题的强大工具软件,并可以解决阴极保护等问题。 ) 的 RESAP 模块计算得到所需地网模型。 考虑季节因素,上层土壤电阻率取 152.7Ω/m ,上层土壤厚度取 2.8m ,下层土壤电阻率取 24.7Ω/m 。入地电流为 10A ,计算得到的接地电阻为 1.1037Ω ,最大接触电压和最大跨步电压分别 8.247V 和 3.435V 。 (2) 降低地网的接地阻值计算得到的接地电阻的阻值 (1.1037Ω) 大于 1Ω ,为了降低地网的接地阻值,在原地网设计中再增加 17 根离子棒接地极,可以有效降低地网接地电阻至 0.6Ω 左右。另外,为了减小杂散电容对测量系统的影响,建议在试验设备的底部使用铁板铺垫,测量线路从铁板上的开口进入地下电缆沟再引入控制室。 3 高压试验厅电气安全管理措施 3.1 防止感应电压和放电反击的措施 进行高压试验时,试验设备邻近的其他仪器设备应采用防止感应电压的措施,将邻近的其他仪器设备短接并可靠接地。在电容器室设置专用的短路接地井与接地系统连接,试验室闲置的电容设备应短路接地。 为防止高压试验时电磁场影响和地电位升高引起反击,试验室应有相应安全技术措施。由于试验厅是一个封闭的六面屏蔽体,在试验厅内可以方便地做到等电位联结。但在试验放电的瞬间,六面屏蔽体与建筑周边会因局部地电位升高而产生电位梯度,因此进入试验厅的高压电缆应加金属管保护埋地敷设,金属保护管的长度不小于 15m ,每隔 5m 与接地极连接。处于六面屏蔽法拉第笼周边及人员出入口应采取均压或绝缘等减小跨步电压的措施,接地网均压环的外缘应闭合,外缘角做成圆弧形;圆弧的半径不宜小于均压带间距的 1 / 2 ,经常有人出入处铺设沥青路面或在地下装设两条与接地网相连的 “ 帽檐式 ” 均压带。 3.2 电源联锁和门禁系统 通往试验区的外门、内门与各试验区间的隔离遮栏均需装设门扣和门磁开关,在控制室应能反映出门的开闭状态,每个试验区的出入门和本试验区的试验电源应有联锁。在 3 次广播清场后试验区的所有出入门全部关闭,才能手动接通该试验区的试验电源;当通往该试验区的任一出入门打开时,应发出报警信号,并使该试验区的试验电源跳闸。在试验区关闭门后,应挂上 “ 进行试验,严禁入内 ” 的安全标示牌或点亮安全信号标示灯,以防人员误闯入试验区。 3.3 消防措施 由于高压试验厅分成几个试验区,当某个试验区在进行试验时,该试验区处于无人有 ( 高压 ) 电的状态,而同时相邻试验区有可能处于有人无 ( 高压 ) 电的准备状态,因此需在试验状态下考虑消防通道的设计,即各个试验区在相邻试验区进行试验时不应将相邻试验区作为消防通道,要求试验厅周围应有消防通道,并保证畅通无阻。同时要求试验厅内的地面平整,留有符合要求、标志清晰的通道,室内布置整洁,不许随意堆放杂物。 高压试验厅安装的是变压器、分压器、电抗器、电容器、配电屏、控制屏、电线电缆等设备,属于 E 类火灾场所。同时规程规定,试验人员离开试验室前应切断有关电源,也就是说高压试验厅只能在有人工作的情况下进行 ( 带高压电 ) 试验或 ( 带低压电 ) 准备。高压试验厅的建筑高度一般为 20 ~ 35m ,由于高度过高,一般的感烟探测器不起作用,而采用摄像监视加电气仪表监视其灵敏度远大于造价较高的极早期烟雾报警系统。由于高压试验时试验区处于无人状态,试验送电时通过摄像机对试验件的监视十分必要,试验人员可以在发生突发状况的第一时间在控制室切断试验电源。因试验工位是固定的,摄像机可采用固定焦距;对于有一定高度的高挂试验区,可在同一平面位置上下设置两个摄像机。高压试验厅不能设置水喷淋,应选择适合扑灭电气火灾的干粉灭火器或 CO :灭火器。高压电容室、变配电室、控制室等应设置火灾报警探测器,消防通道应设置疏散照明。 3.4 电力变压器高压试验的安全设计方法 3.4.1. 做好相应的保护措施 在试验的过程中,要在试验设备和其他的设备之间通过短接并且接地的方式防止感应电压和电流过大现象的出现。在实验室中要严格按照规定,将不同规格的电容设备同样进行短接接地。 为了防止在试验的过程中出现的瞬间放电,需要在高压电缆上增加金属管进行保护,并且埋地敷设。通常情况下,为了安全起见,一般将金属保护管的长度控制在远大于 15 米以上,并且当每隔 5 米时,要与地极连接,这样能够很好的降低放电反击现象的机率。 (二)可靠的接地 保证好接地系统的完整性,接地电阻在 0.5Ω 以下,这样能够保证工作人员和设备的安全。所有的金属仪器和设备外壳都必须良好接地,在这其中需要着重强调变压器与试验设备的连接,必须是安全可靠牢固的金属性连接,而且在试验地点要标注相应的位置,统一符号,避免了试验中人员触电的危险性。 (三)防火防爆 在试验进程中,要特别注意绝缘油在高温等因素下产生的各种变化,很可能导致气压增加引起变压器外壳爆炸带来不良后果。一旦变压器外壳爆炸,便会引起绝缘油的喷出和燃烧,后果不堪设想。所以,在试验进程中,应把安全性放在第一位。 结语 综上所述,只有了解了设计的方法和设计的要求,针对设计的各个环节进行研究,才能够让设计更加的有意义,提升电力工程高压试验大厅的设计的质量。 参考文献 [1] 杨勤林 . 工厂接地系统的重要性分析 [J]. 科技创新与应用 .2016(24):13. [2] 王富波 . 变电站接地系统现状及思考 [J]. 电气制造 .2016(07):67.
简介:摘要:变桨系统是风力发电场发电机控制系统中的重要组成部分之一,其在具体的应用过程中的故障发生率之高已经对国家的风电行业整体发展产生了不利影响。要想降低风电场变桨系统的故障发生率,就必须要对变桨系统进行改造。基于此,本文重点针对风电场系统的改造进行了详细的分析,以供参考。