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關(guān)鍵詞:大型水電廠;發(fā)電機(jī);變壓器;繼電保護(hù);保護(hù)原理;電力設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類(lèi)號(hào):TV734 文章編號(hào):1009-2374(2016)26-0116-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.26.056
發(fā)電機(jī)是生產(chǎn)電的核心,變壓器是完成電力輸出與使用的核心。二者在整個(gè)電力系統(tǒng)中都有著非常重要的地位與作用。重視發(fā)電機(jī)和變壓器的繼電保護(hù),是維持二者正常工作的必要措施,是維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)作的必然要求。
1 發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)的必要性與方式
1.1 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的必要性與方式
對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)最為根本的目的是為了維持發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)作,以保證正常的電力輸出,維持整個(gè)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)具有安全性、選擇性、迅速性、可靠性和靈敏性五大性能。當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),繼電保護(hù)裝置就會(huì)在最短的時(shí)間內(nèi)盡快切除故障機(jī)組,不影響周?chē)木€(xiàn)路及發(fā)電機(jī)運(yùn)行。在故障排除后,發(fā)電機(jī)又可以正常地使用。由此可以看出,繼電保護(hù)不僅是為了維持發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行,也是為了保證周?chē)€(xiàn)路及設(shè)備的安全,為盡快恢復(fù)正常的電力輸出提供良好的條件。
發(fā)電機(jī)的繼電保護(hù)方式主要有三種,分別是縱差保護(hù)、橫差保護(hù)和接地保護(hù)。
縱差保護(hù)主要針對(duì)于發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)短路的情況。這種保護(hù)方式能夠在無(wú)延時(shí)的情況切斷保護(hù)范圍內(nèi)的各種短路線(xiàn)路,并同時(shí)不影響發(fā)電機(jī)的過(guò)負(fù)荷和系統(tǒng)振蕩,非常適用于容量在1MW以上的發(fā)電機(jī)保護(hù)中。
橫差保護(hù)是利用兩個(gè)支路電流差的反應(yīng),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間短路的情況。該方式主要通過(guò)兩種接線(xiàn)方式實(shí)現(xiàn):一是在每相裝設(shè)兩個(gè)電流互感器和一個(gè)繼電器,以形成單獨(dú)的保護(hù)系統(tǒng);二是對(duì)于可以引出多個(gè)中性點(diǎn)的定子繞組,通過(guò)在各中性點(diǎn)引出線(xiàn)處增設(shè)零序電流互感器的方法,構(gòu)成單元件橫差或多元件橫差保護(hù)。單相接地保護(hù)主要有四種實(shí)現(xiàn)方式,分別是發(fā)電機(jī)定子繞組單相接地、利用零序電流構(gòu)成定子接地保護(hù)、利用零序電壓構(gòu)成定子接地保護(hù)或利用三次諧波電壓構(gòu)成定子接地保護(hù)。
1.2 變壓器繼電保護(hù)的必要性與方式
變壓器是電力系統(tǒng)中一個(gè)重要的元件,對(duì)維持整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行有著非常重要的影響。不同地區(qū)對(duì)于用電的要求不同,變壓器能夠?qū)陌l(fā)電機(jī)發(fā)出的統(tǒng)一的電壓變成不同的電壓輸出,以滿(mǎn)足不同用戶(hù)對(duì)電力的需求,所以當(dāng)變壓器發(fā)生故障,將無(wú)法按照各用戶(hù)的需求提供相應(yīng)電壓的電力,故而造成整個(gè)電力使用情況的混亂,甚至是癱瘓。
變壓器的繼電保護(hù)方式主要分為瓦斯保護(hù)、電流速斷保護(hù)、外部相間短路所采用的保護(hù)方式、外部接地短路所采用的保護(hù)方式、過(guò)負(fù)荷保護(hù)及過(guò)勵(lì)磁保護(hù)。外部相間短路一般所用的保護(hù)方式為過(guò)電流保護(hù)、復(fù)合電壓、負(fù)序電流及低電壓?jiǎn)?dòng)的過(guò)電流保護(hù)和阻抗保護(hù)。由此可見(jiàn),變壓器的繼電保護(hù)方式非常多,其原因之一是變壓器的種類(lèi)、容量與運(yùn)行功率等具體情況也不盡相同,因此在選擇合理的繼電保護(hù)方式時(shí)一定要符合變壓器實(shí)際的需求。
2 水電廠發(fā)電機(jī)變壓器的繼電保護(hù)方式
2.1 水電廠發(fā)電機(jī)定子接地繼電保護(hù)的原理
當(dāng)水電廠發(fā)電機(jī)中的定子單相接地極有可能會(huì)發(fā)展成為匝間短路、相間短路和兩點(diǎn)接地短路。一旦發(fā)生短路,就會(huì)影響整個(gè)發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而影響整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行,所以其繼電保護(hù)通常都是在其中性點(diǎn)設(shè)置高阻,即通過(guò)接地變壓器來(lái)限制暫態(tài)過(guò)電壓或以相同的原理建立一個(gè)保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)定子繞組單相接地出現(xiàn)故障時(shí),能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)的系統(tǒng)進(jìn)行100%的保護(hù),如當(dāng)故障發(fā)生時(shí),能夠立即反應(yīng)并進(jìn)行自動(dòng)跳閘,以實(shí)現(xiàn)保護(hù)的目的。
2.2 遵循水電廠繼電保護(hù)的基本原則
水電廠是將水的位能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的工廠,因位置、徑流的不同,其具體的形式也是不同的。與火電廠不同,大多數(shù)水電廠是采用發(fā)電機(jī)和變壓器接線(xiàn)連接的方式,但需要注意的是,大多水電廠的發(fā)電機(jī)容量都以小型為主(容量在25MW)。一般采用擴(kuò)大單元接線(xiàn),將幾臺(tái)小型的發(fā)電機(jī)共用一臺(tái)變壓器,然后經(jīng)斷路器后并聯(lián)于母線(xiàn)上。而大型水電廠一般采用單元接線(xiàn),且大多設(shè)置有發(fā)電機(jī)出口斷路器,一般水電廠的發(fā)電機(jī)和變壓器的繼電保護(hù)配置是分開(kāi)的,通常采用雙套保護(hù)
配置。
2.3 合理地配置水電廠繼電保護(hù)
2.3.1 發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子保護(hù)配置。發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子保護(hù)配置有發(fā)電機(jī)定子接地保護(hù)和轉(zhuǎn)子接地保護(hù)。定子接地保護(hù)配置的原理是通過(guò)基波零序電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)85%~95%的定子繞組接地的保護(hù),同時(shí)通過(guò)三次諧波電壓實(shí)現(xiàn)對(duì)中性點(diǎn)附近的定子繞組接地保護(hù)。在進(jìn)行該繼電保護(hù)配置時(shí),需要根據(jù)零序電壓和三次諧波確定各定子的獨(dú)立出口回路,以適應(yīng)不同發(fā)電機(jī)對(duì)保護(hù)配置的要求。
轉(zhuǎn)子接地保護(hù)配置主要是用于當(dāng)勵(lì)磁回路一點(diǎn)接地故障時(shí)且,發(fā)電機(jī)并未因此出現(xiàn)故障,但如果繼續(xù)發(fā)生第二點(diǎn)接地就會(huì)嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行的情況中。當(dāng)出現(xiàn)一點(diǎn)接地故障時(shí),繼電保護(hù)裝置測(cè)到其具體的位置,計(jì)算出測(cè)量接地電阻和接地位置,并發(fā)出告警信息,運(yùn)行人員及時(shí)采取減負(fù)荷、停機(jī)等措施。
2.3.2 變壓器的繼電保護(hù)配置。水電廠的變壓器分為主變壓器和廠用變壓器。主變壓器的繼電保護(hù)配置一般是由差動(dòng)、重瓦斯、低壓過(guò)流、零序、低壓側(cè)接地、輕瓦斯、溫度升高和溫度過(guò)高組成。根據(jù)水電廠和主變壓器的具體情況,可以適當(dāng)?shù)丶由祥g隙零序過(guò)流和差動(dòng)速斷保護(hù)建立一個(gè)新的保護(hù)配置。將一套工控機(jī)作為連接和管理主變壓器繼電保護(hù)配置和廠用變壓器繼電保護(hù)配置的單元管理機(jī),從而簡(jiǎn)化二者外部的接線(xiàn)流程。
廠用變壓器的繼電保護(hù)中原來(lái)裝在高壓開(kāi)關(guān)柜上的保護(hù)配置可以拆除,便于對(duì)該保護(hù)裝置的管理與維護(hù)。將之前的保護(hù)屏裝在主變壓器的保護(hù)屏旁邊,并與之共用一臺(tái)單元管理機(jī),如此既能有效地實(shí)現(xiàn)水電廠變壓器的需求,同時(shí)也節(jié)約了繼電保護(hù)配置的成本投入。
3 關(guān)于水電廠的繼電保護(hù)發(fā)展方向研究
3.1 網(wǎng)絡(luò)信息化
隨著信息化以及用電安全逐步深入人心,人們對(duì)水電廠的運(yùn)行安全要求越來(lái)越高。當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)完全能夠幫助管理人員及時(shí)地發(fā)現(xiàn)水電廠中設(shè)備的故障范圍,并診斷出具體的故障,幫助維修人員及時(shí)地處理。而其對(duì)于各種相關(guān)數(shù)據(jù)的收集,能幫助管理人員更好地了解發(fā)電機(jī)和變壓器的運(yùn)行情況,從而建立一個(gè)有效的管理方式,幫助水電廠更好地實(shí)現(xiàn)人力資源的合理利用。
3.2 微機(jī)化
網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)有賴(lài)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,而計(jì)算機(jī)技術(shù)在很大程度上推動(dòng)了微機(jī)保護(hù)硬件的發(fā)展。大量的機(jī)械設(shè)備、元件開(kāi)始變得越來(lái)越小,一塊小小的芯片所蘊(yùn)含的功能也越來(lái)越多。如今我國(guó)大多數(shù)水電廠中對(duì)發(fā)電機(jī)和變壓器的繼電保護(hù)配置都是集中在32位的CPU中,通過(guò)CPU的儲(chǔ)備管理能力和處理信息的功能,加大了對(duì)繼電保護(hù)配置的管理,同時(shí)也很大地節(jié)約了設(shè)備的空間。這些都能有效地提升繼電保護(hù)配置運(yùn)行的便利性和正常的維護(hù)保養(yǎng),進(jìn)而大大提升水電廠的安全系數(shù)。
3.3 智能化
微機(jī)化與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的大量使用與發(fā)展,必然會(huì)促進(jìn)智能化技術(shù)的出現(xiàn)。目前智能化技術(shù)已經(jīng)成為水電廠管理中不可或缺的工具。其中最為常用的方式是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),即運(yùn)用非線(xiàn)性映射的方式來(lái)解決發(fā)電機(jī)或變壓器的繼電保護(hù)配置在運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題。將專(zhuān)家系統(tǒng)加入到水電廠中發(fā)電機(jī)與變壓器的管理系統(tǒng)中,能就其出現(xiàn)的故障和繼電保護(hù)問(wèn)題進(jìn)行有效的分析、總結(jié),快速地查找出問(wèn)題的原因,并制定出解決方案。如果繼電保護(hù)中出現(xiàn)一些從未見(jiàn)過(guò)的故障情況,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)其進(jìn)行記錄,為下一次解決故障提供準(zhǔn)備。
3.4 多功能一體化
當(dāng)上述技術(shù)都得到有效的運(yùn)用與發(fā)展時(shí),實(shí)際上就是將一套集多種功能于一體的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)應(yīng)用在水電廠的繼電保護(hù)系統(tǒng)中。該系統(tǒng)能夠?qū)λ姀S中的發(fā)電機(jī)和變壓器的運(yùn)作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與分析,對(duì)其運(yùn)行的數(shù)據(jù)和故障信息進(jìn)行有效的分析及處理,保證及時(shí)處理或發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)中的問(wèn)題。
4 結(jié)語(yǔ)
作為水電廠最為重要的兩個(gè)核心部件――發(fā)電機(jī)和變壓器,對(duì)其進(jìn)行繼電保護(hù)是非常重要的。但需要注意水電廠不同于火電廠,二者發(fā)電機(jī)和變壓器的連接方式不同,自然發(fā)電機(jī)和變壓器的繼電保護(hù)配置也不一樣。在設(shè)計(jì)水電廠發(fā)電機(jī)和變壓器的繼電保護(hù)配置時(shí),要嚴(yán)格遵循其配置的原則,選擇合適的配置方式。緊緊跟隨時(shí)代的腳步,及時(shí)地引進(jìn)現(xiàn)有的科學(xué)技術(shù),讓水電廠的發(fā)電機(jī)和變壓器的繼電保護(hù)方式能更好地發(fā)揮作用,更好地幫助水電廠實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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【關(guān)鍵詞】微機(jī)繼電保護(hù);原理;發(fā)展
前言
基于微處理器來(lái)構(gòu)成的數(shù)字電路,則為計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置,一般情況下會(huì)把計(jì)算機(jī)保護(hù)裝置稱(chēng)之為微機(jī)保護(hù)。近年來(lái),微機(jī)保護(hù)裝置會(huì)應(yīng)用在100kV左右的變電站中,然而220kV以上的變電站一般通過(guò)對(duì)不同原理的微機(jī)保護(hù)裝置的應(yīng)用,來(lái)實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)的運(yùn)行。并且,微機(jī)型的繼電保護(hù)裝置能夠和監(jiān)控系統(tǒng)構(gòu)成完善的網(wǎng)絡(luò)體系,控制室的保護(hù)裝置會(huì)把微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中所具備的運(yùn)行情況,合理的傳遞到監(jiān)控中心,監(jiān)控人員利用遠(yuǎn)程操作手段,對(duì)投切保護(hù)裝置進(jìn)行詳細(xì)的查看,以此來(lái)切換保護(hù)定值。微機(jī)保護(hù)強(qiáng)有力的改善了傳統(tǒng)繼電保護(hù)中存在的硬件無(wú)法解決的問(wèn)題。由于微機(jī)繼電保護(hù)裝置便于操作微機(jī)軟件,使得微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展無(wú)可限量。
一、微機(jī)繼電保護(hù)的特點(diǎn)
微機(jī)繼電保護(hù)包含:高壓電容電抗器保護(hù)、高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)、廠用變壓器保護(hù)、母聯(lián)備自投保護(hù)、母聯(lián)分段保護(hù)等。微機(jī)繼電保護(hù)和傳統(tǒng)繼電保護(hù)相比較,在保護(hù)性能方面有很大的差異。由于布線(xiàn)邏輯上所顯現(xiàn)出的復(fù)雜結(jié)構(gòu)特點(diǎn),傳統(tǒng)繼電保護(hù)的各個(gè)功能都是利用相關(guān)的連線(xiàn)和硬件設(shè)備構(gòu)成,然而微機(jī)繼電保護(hù),是通過(guò)有效運(yùn)行微機(jī)系統(tǒng)中所具備的不同程序來(lái)達(dá)成的。微機(jī)繼電保護(hù)和傳統(tǒng)繼電保護(hù)的差異顯著的體現(xiàn)出,微機(jī)繼電保護(hù)的優(yōu)越特性:
1.1較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)型。
1.2大幅度提升了保護(hù)的可靠性及保護(hù)性能。
1.3提升多種保護(hù)動(dòng)作的正確率。
1.4簡(jiǎn)化了定期的校驗(yàn)流程,并實(shí)現(xiàn)運(yùn)行維護(hù)的便捷、靈活的目的。
1.5更加便捷的獲取到不同形式下的附加功能。
可是,微機(jī)繼電保護(hù)也會(huì)造成一些局限性的阻礙因素,例如:無(wú)法移植微機(jī)裝置中的軟件,無(wú)法更新微機(jī)裝置中長(zhǎng)期使用的硬件。需要通過(guò)對(duì)微機(jī)裝置進(jìn)行針對(duì)性的研究,并引入對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)的原理的研究,才能夠改善這一系列阻礙到繼電保護(hù)的因素。
二、微機(jī)繼電保護(hù)的原理研究
微機(jī)繼電保護(hù)和傳統(tǒng)模擬式繼電保護(hù)相比較,最大的區(qū)別為:傳統(tǒng)模擬式繼電保護(hù)使用的是軟件,而微機(jī)繼電保護(hù)使用的是數(shù)字繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。繼電保護(hù)有較多的種類(lèi),根據(jù)保護(hù)對(duì)象來(lái)分類(lèi),包含線(xiàn)路保護(hù)和原件保護(hù)等。根據(jù)保護(hù)原理進(jìn)行分類(lèi),包含:電流保護(hù)、電壓保護(hù)、距離保護(hù)、差動(dòng)保護(hù)等。而無(wú)論哪種保護(hù)在算法的應(yīng)用上,都是為了計(jì)算出保護(hù)對(duì)象運(yùn)行特點(diǎn)的各個(gè)物理量,例如:電流、電壓等有效值。廣泛應(yīng)用在微機(jī)繼電保護(hù)中的算法分別為:微積分算法、傅里葉算法,在后備保護(hù)方面,具體采用的是微積分算法,能夠在一定程度上確保達(dá)到每周波12點(diǎn)的高精度目的[1]。
微機(jī)繼電保護(hù)軟件的程序包含三個(gè)類(lèi)別:其一,主程序。自檢循環(huán)和初始化兩部分構(gòu)成了主程序,能夠完成工作過(guò)程中對(duì)工作狀態(tài)的確認(rèn)、對(duì)定值的調(diào)用等工作。其二,采樣中斷程序。由三項(xiàng)內(nèi)容構(gòu)成了采樣中斷程序,分別為:電壓自檢、電流自檢、采樣電流實(shí)變量元件。其三,故障處理程序。該程序能夠完成微機(jī)繼電保護(hù)的相關(guān)保護(hù)功能,裝置在復(fù)位或上電之后,需保護(hù)主程序的運(yùn)行,并要每隔5/3ms才能執(zhí)行一次采樣中斷服務(wù)程序,同時(shí)可以斷定電流突變量氣動(dòng)元件能否正常動(dòng)作。如果無(wú)法正常動(dòng)作,需要中斷執(zhí)行程序,并轉(zhuǎn)入到主程序中。如果正常動(dòng)作,中斷執(zhí)行程序之后,需及時(shí)返回到故障程序中,達(dá)到保護(hù)功能的目的,指導(dǎo)主控程序能夠在正常運(yùn)行時(shí)停止[2]。圖1為微機(jī)繼電保護(hù)軟件程序的結(jié)構(gòu):
微機(jī)繼電保護(hù)軟件共包含兩部分,分別為:接口軟件、保護(hù)軟件。保護(hù)軟件中的配置主要是中斷服務(wù)程序和主程序。而接口處負(fù)責(zé)的是人機(jī)接口軟件,所具備的程序包含:監(jiān)控程序和運(yùn)行程序,在運(yùn)行模式下才能夠執(zhí)行運(yùn)行程序,在調(diào)試模式下主要執(zhí)行的是監(jiān)控程序。保護(hù)軟件工作狀態(tài)包含:不對(duì)應(yīng)、調(diào)試、運(yùn)行三種。工作狀態(tài)不同的情況下,所對(duì)應(yīng)的程度也會(huì)有所異同。
2.1運(yùn)行狀態(tài)的工作原理
運(yùn)行狀態(tài)下的“工作”位置上需設(shè)置開(kāi)關(guān),在“禁止”的位置需設(shè)置定值固化開(kāi)關(guān),而定值撥輪開(kāi)關(guān)需設(shè)置在運(yùn)行定值區(qū)域,在“巡檢”位置設(shè)置接口插件巡檢開(kāi)關(guān),若保護(hù)運(yùn)行燈亮起,要投入相應(yīng)的保護(hù)功能,以此來(lái)促進(jìn)運(yùn)行工作的順暢開(kāi)展。運(yùn)行狀態(tài)下的工作共四個(gè)步驟,分別為:顯示與打印保護(hù)定值、修改與顯示運(yùn)行時(shí)鐘、顯示與打印故障報(bào)告、顯示與打印采樣報(bào)告。
2.2不對(duì)應(yīng)狀態(tài)的工作原理
在運(yùn)行狀態(tài)下,才能夠展開(kāi)不對(duì)應(yīng)狀態(tài)工作,對(duì)于不對(duì)應(yīng)狀態(tài)來(lái)說(shuō),需要將隨意一個(gè)保護(hù)插件中的工作方式開(kāi)關(guān)從“工作”位轉(zhuǎn)移到“調(diào)試”位,插件無(wú)需復(fù)位。在不對(duì)應(yīng)狀態(tài)下,保護(hù)插件只具備運(yùn)行一些中斷服務(wù)程序的采集數(shù)據(jù)功能。不對(duì)應(yīng)狀態(tài)可以用在精度采樣、調(diào)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等情況下。
2.3調(diào)試狀態(tài)的工作原理
調(diào)試的過(guò)程是將CPU插件開(kāi)關(guān)從“工作”位轉(zhuǎn)移到“調(diào)試”位,同時(shí)將CPU插件復(fù)位。若在這種調(diào)試狀態(tài)下,保護(hù)插件運(yùn)行中的OP燈滅,保護(hù)功能和數(shù)據(jù)采集都將退出。調(diào)試狀態(tài)下的工作共三個(gè)步驟,分別為:輸入定制、保護(hù)版本顯示、CRC碼檢驗(yàn)、試驗(yàn)。
三、微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)研究
對(duì)于國(guó)內(nèi)與國(guó)外的微機(jī)繼電保護(hù)的發(fā)展需求來(lái)說(shuō),在微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)上,能夠歸結(jié)為:人工智能化、通信數(shù)據(jù)一體化、網(wǎng)絡(luò)共享化和計(jì)算機(jī)一體化等。安全指標(biāo)得到控制,才能夠保證檢驗(yàn)工作的順暢性,即提升安全性就說(shuō)明已經(jīng)提升了生產(chǎn)率。繼電保護(hù)裝置實(shí)際上是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī),對(duì)電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是較為實(shí)用的智能終端。能夠從網(wǎng)絡(luò)信息中獲得設(shè)備運(yùn)行所必需的數(shù)據(jù)資料,并有效的傳遞到網(wǎng)絡(luò)控制中心。因此,微機(jī)繼電保護(hù)裝置不單能夠?qū)⑦_(dá)到繼電保護(hù)功能有效性的目的,還能夠達(dá)成控制、收集數(shù)據(jù)的功能,也就是說(shuō)已充分實(shí)現(xiàn)測(cè)量、控制、保護(hù)一體化。
結(jié)語(yǔ):在不斷研究微機(jī)保護(hù)裝置的過(guò)程中,保護(hù)軟件、微機(jī)保護(hù)算法等得到了顯著的成就。智能化保護(hù)方案成為了提升繼電保護(hù)性能的主要原理。使得微機(jī)繼電保護(hù)朝向智能化、靈活性的方向發(fā)展,提供了相應(yīng)的各種安全技術(shù)方案,從而使設(shè)備運(yùn)行達(dá)到了安全運(yùn)行的目的。
參考文獻(xiàn)
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[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng);繼電保護(hù)不穩(wěn)定;原因;事故處理;方法
中圖分類(lèi)號(hào):F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)36-0080-01
引言
第二次工業(yè)革命后,電力融入人們的日常生產(chǎn)、生活中,電力系統(tǒng)在當(dāng)今社會(huì)扮演者日益重要的角色,一旦電力系統(tǒng)發(fā)生問(wèn)題就會(huì)影響大家的正常生活,電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作時(shí)電力系統(tǒng)正常工作的重要保證,電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作的目的在于及時(shí)地將電力系統(tǒng)的故障或異常情況從其從屬的電力系統(tǒng)中切除,防止其影響整個(gè)電力系統(tǒng)正常工作。建立現(xiàn)代化的智能型電力系統(tǒng)是電力工作的主要目標(biāo),而智能型電力系統(tǒng)需要新型的結(jié)構(gòu)與設(shè)備,以此來(lái)確保整個(gè)電力系統(tǒng)的功能。繼電保護(hù)是建立智能型電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分,對(duì)電力系統(tǒng)安全和功能具有保護(hù)和維護(hù)的功能,由于繼電保護(hù)設(shè)備和智能電力系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性,受到外部影響和干擾出現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的不穩(wěn)定與故障就成為客觀實(shí)際。應(yīng)該站在建設(shè)現(xiàn)代化電力系統(tǒng)的高度去看待電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的穩(wěn)定問(wèn)題,要重視電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的功能和意義,分析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定的內(nèi)在原因,通過(guò)正確處理、規(guī)范操作達(dá)到提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)穩(wěn)定性的目的,實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)事故準(zhǔn)確而高效的處理,從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)對(duì)建設(shè)智能型電力系統(tǒng)的功能與作用。
一、使電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定的因素
(一)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)軟件的影響
如果電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)軟件出現(xiàn)問(wèn)題,可能導(dǎo)致錯(cuò)誤地發(fā)動(dòng)電力系統(tǒng)的保護(hù)裝置,就我國(guó)當(dāng)下的電力系統(tǒng)狀況分析來(lái)看,需求定義不準(zhǔn)確、軟件運(yùn)行錯(cuò)誤、軟件測(cè)試出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)導(dǎo)致繼電保護(hù)不穩(wěn)定。
(二)繼電保護(hù)系統(tǒng)的硬件裝置問(wèn)題
通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的分析,我們可以發(fā)現(xiàn)很多繼電保護(hù)系統(tǒng)的二次回路存在絕緣老化的現(xiàn)象,這會(huì)導(dǎo)致二次回路接地,進(jìn)而造成繼電保護(hù)系統(tǒng)故障。斷電路是繼電保護(hù)系統(tǒng)的重要元件之一,斷電路的質(zhì)量直接與繼電保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行密切相關(guān)。
(三)人為因素
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),安裝人員沒(méi)有按照正確的安裝方法來(lái)進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)安裝工作會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)繼電保護(hù)不穩(wěn)定,而且此類(lèi)事件在繼電保護(hù)系統(tǒng)故障中占有一定比例。
二、對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行操作的準(zhǔn)確性進(jìn)行提高
繼電保護(hù)運(yùn)行人員必須首先進(jìn)行繼電保護(hù)原理和二次圖紙的學(xué)習(xí),然后對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行核對(duì)、并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)二次回路端子、繼電器信號(hào)吊牌壓板等部件進(jìn)行熟悉,對(duì)兩票進(jìn)行嚴(yán)格的控制,并實(shí)施安全保護(hù)措施票,在運(yùn)行過(guò)程中嚴(yán)格按照繼電保護(hù)的運(yùn)行規(guī)程進(jìn)行操作。在進(jìn)行繼電保護(hù)中,每一次的投入和退出都必須嚴(yán)格按照設(shè)備調(diào)度范圍的劃分在征得調(diào)度同意的前提下,才能進(jìn)行調(diào)度。為了確保繼電保護(hù)制度的各項(xiàng)標(biāo)志均符合規(guī)范,必須對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管。
在特殊情況下對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行保護(hù)操作,運(yùn)行人員主要是以通過(guò)培訓(xùn)的方式來(lái)進(jìn)行繼電保護(hù)知識(shí)的掌握的。如果在繼電保護(hù)運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)有異?;蛘叽嬖谌毕莸臅r(shí)候,除了對(duì)其加強(qiáng)監(jiān)管以外,還要對(duì)能加強(qiáng)誤動(dòng)的保護(hù)必須聯(lián)系繼電保護(hù)人員進(jìn)行異常情況的處理。如果出現(xiàn)下列異常情況必須及時(shí)退出。
(一)母差保護(hù)
如果繼電保護(hù)發(fā)出“母差交流斷線(xiàn)”、“母茶直流電壓消失”此種信號(hào)的時(shí)候,母差不平衡電流不為零的時(shí)候,無(wú)專(zhuān)用旁路母線(xiàn)的母聯(lián)開(kāi)關(guān)串代線(xiàn)路操作及恢復(fù)倒閘操作中。在此類(lèi)母差保護(hù)情況中,都必須進(jìn)行斷電處理。
(二)高頻保護(hù)
定期通道試驗(yàn)參數(shù)不符合數(shù)據(jù)要求的時(shí)候,直流電源突然斷電的時(shí)候。在此類(lèi)高頻保護(hù)情況中,也必須進(jìn)行斷電處理。
(三)距離保護(hù)
如果采用的是PT退出運(yùn)行或者三相電壓斷線(xiàn)時(shí),在正常情況下助磁電流不符合要求的時(shí)候。在上述此種距離保護(hù)的情況下,都必須對(duì)其進(jìn)行斷電處理。
(四)微機(jī)保護(hù)
如果繼電保護(hù)的總警燈亮同時(shí)另有一個(gè)保護(hù)警告燈亮的手,應(yīng)該退出相應(yīng)的保護(hù)。如果繼電保護(hù)的CPU出現(xiàn)故障,應(yīng)該退出相應(yīng)的繼電保護(hù)。所有警燈均不亮,并且電源指示燈也熄滅的情況下,說(shuō)明直流電源消失,應(yīng)該將出口壓板退出,在直流電源恢復(fù)供電后再進(jìn)行繼電保護(hù)。
三、提高繼電保護(hù)的可靠性的措施
提高繼電保護(hù)應(yīng)該主要應(yīng)該從以下幾個(gè)方面入手:
(一) 選用質(zhì)量可靠的繼電保護(hù)裝置。
(二) 采用有效措施對(duì)晶體管保護(hù)的抗干擾能力進(jìn)行加強(qiáng)。
(三) 在晶體管保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)中應(yīng)該充分考錄實(shí)際情況。
(四) 繼電保護(hù)人員必須不斷提高職業(yè)素養(yǎng)。
(五) 定期對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行檢查。
(六)保護(hù)繼電宮殿系統(tǒng)地穩(wěn)定性。
四、繼電保護(hù)事故處理的方法
(一)分析利用計(jì)算機(jī)提供的故障信息
根據(jù)我國(guó)當(dāng)下的電力系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,經(jīng)常發(fā)生的事故都是容易處理的,只有少數(shù)故障是根據(jù)技術(shù)人員的修理經(jīng)驗(yàn)難以解決的,就需要利用計(jì)算機(jī)等方法來(lái)進(jìn)行故障信息的分析工作,并嚴(yán)格按照正確的方法和步驟進(jìn)行操作,具體步驟如下:
1、正確分析認(rèn)為因素造成的事故
由于某些繼電保護(hù)系統(tǒng)的特性,會(huì)導(dǎo)致當(dāng)發(fā)生事故后沒(méi)發(fā)出指示信號(hào),技術(shù)人員無(wú)法判斷事故發(fā)生的原因,這就需要相關(guān)工作人員重視對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)檢查工作,如實(shí)反映由人為因素造成的事故,以節(jié)約技術(shù)人員的時(shí)間,提高修理效率。
2、充分利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行記錄工作
在進(jìn)行電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)工作時(shí),需要安裝專(zhuān)業(yè)的計(jì)算機(jī)裝備,用于記錄繼電保護(hù)系統(tǒng)日常的工作狀態(tài),以便系統(tǒng)發(fā)生故障后能夠及時(shí)地根據(jù)計(jì)算機(jī)的記錄來(lái)分析故障的發(fā)生位置,并根據(jù)故障來(lái)采取相關(guān)解決措施。
(二)用正確的檢查方法來(lái)進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的檢查工作
1、逆序檢查法
當(dāng)根據(jù)計(jì)算機(jī)記錄的數(shù)據(jù)不能及時(shí)地找出故障的發(fā)生位置時(shí),就需要從事故發(fā)生的結(jié)果來(lái)進(jìn)行逆向、逐一檢查,直至找到故障發(fā)生的位置,該方法一般適用于保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)的狀況。
2、順序檢查法
該檢查方法是用于逐一檢查的方法來(lái)進(jìn)行故障位置的檢查工作,但是該方法要求必須按照正確的方法進(jìn)行,當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),導(dǎo)致保護(hù)裝置不能正常啟動(dòng)或者保護(hù)裝置的運(yùn)行邏輯出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),通常采用順序檢查法會(huì)提高檢查效率。
3、整組試驗(yàn)法
該方法一般用于檢測(cè)繼電保護(hù)系統(tǒng)是否能夠正常工作,確保保護(hù)裝置的動(dòng)作邏輯和動(dòng)作時(shí)間正確,能夠在較短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出故障的發(fā)生位置,進(jìn)而與其他方式結(jié)合找到合適的解決辦法。
結(jié)語(yǔ)
隨著時(shí)代的進(jìn)步,我國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平不斷提高,電力系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平日益提高,繼電保護(hù)系統(tǒng)向智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展,由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致多種科學(xué)技術(shù)能夠應(yīng)用到機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)展中。
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[關(guān)鍵字]煤礦電力系統(tǒng) 變電所 越級(jí)跳閘
[中圖分類(lèi)號(hào)] TM711 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-4-231-2
各集團(tuán)公司的電力系統(tǒng)在發(fā)展中常會(huì)出現(xiàn)一些故障,影響生產(chǎn),給公司造成巨大損失,鑒于此,各公司開(kāi)始重視繼電保護(hù)動(dòng)作。而當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)越級(jí)跳閘現(xiàn)象是衡量電力系統(tǒng)保護(hù)的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)。繼電保護(hù)通常會(huì)有一個(gè)保護(hù)范圍,包括主保護(hù)和后備保護(hù)范圍,當(dāng)其中一個(gè)范圍發(fā)生故障,而主保護(hù)沒(méi)有跳閘,此時(shí)后備保護(hù)會(huì)將故障部分切斷,此現(xiàn)象就是越級(jí)跳閘。在任何情況下都要盡量避免變電所越級(jí)跳閘的發(fā)生,一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)事故,其危害不可估量。
1 變電所越級(jí)跳閘的原因
1.1 多條線(xiàn)路出現(xiàn)故障
在同一變電所內(nèi),如果兩條以上的線(xiàn)路都出了故障,極易引起上一級(jí)的斷路器跳閘,當(dāng)兩條線(xiàn)路的時(shí)間之和比上級(jí)保護(hù)的階梯差值大,就有可能出現(xiàn)越級(jí)跳閘。
1.2 繼電保護(hù)失靈
變電所的繼電保護(hù)應(yīng)具備靈敏性和選擇性,若達(dá)不到要求,就容易引起越級(jí)跳閘。
1.3 過(guò)電壓
變電所多采用中性點(diǎn)的6kv直接供電,這種運(yùn)行方式不接地。如果出現(xiàn)單相接地故障,會(huì)有短暫的電弧放電,致使電能磁性發(fā)生震蕩,形成的弧光過(guò)電壓導(dǎo)致互感器的勵(lì)磁電流大幅度上升,從而燒損互感器、破壞過(guò)電壓保護(hù),引起越級(jí)跳閘。
1.4 變電所直流電源出現(xiàn)故障
(1)電源連線(xiàn)出現(xiàn)故障。由于接觸不到位,接線(xiàn)發(fā)生松動(dòng)或虛接現(xiàn)象,可能引起越級(jí)跳閘。(2)當(dāng)某線(xiàn)路的控制電源熔斷器熔斷時(shí),易引起線(xiàn)路短路,從而導(dǎo)致越級(jí)跳閘。(3)變電所的直流總電源失電。作為變電所的核心,一旦直流總電源失去,就相當(dāng)于控制各回路的動(dòng)力沒(méi)有了。此時(shí)一旦有回路出現(xiàn)故障,就會(huì)保護(hù)拒動(dòng),引發(fā)越級(jí)跳閘。
1.5 開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)發(fā)生故障
作為線(xiàn)路控制保護(hù)的最終執(zhí)行者,高壓斷路器對(duì)變電系統(tǒng)的運(yùn)行起著決定性作用。由于開(kāi)關(guān)的構(gòu)成較為復(fù)雜,其聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)之間又是互相制約的,易發(fā)生拒動(dòng)的情況。
1.6 跳閘鐵芯磁化
當(dāng)斷路器位于合閘位置時(shí),跳閘線(xiàn)圈一直在正常工作,原先的常規(guī)變電是由并聯(lián)的電機(jī)回路和白熾燈加電阻組成的。在連續(xù)的工作中,回路阻值會(huì)有所下降,流經(jīng)線(xiàn)圈的電流不斷增大,當(dāng)達(dá)到一定值時(shí),半吸合狀態(tài)下的跳閘鐵芯回不到原處,其行程小,一旦線(xiàn)路出現(xiàn)故障,會(huì)減緩其速度,引起越級(jí)跳閘。
1.7 操作失誤
一般,操作失誤是由兩種原因引起的。一是操作指令缺乏正確性;二是工作人員的操作不夠規(guī)范。
1.8 控制保護(hù)回路出現(xiàn)故障
對(duì)于變電所內(nèi)的數(shù)據(jù)收集、保護(hù)控制等工作,需要在電纜導(dǎo)線(xiàn)連接相關(guān)的設(shè)備的情況下才能完成。對(duì)越級(jí)跳閘有影響的因素包括連接片和接點(diǎn)出現(xiàn)松動(dòng)、電纜導(dǎo)線(xiàn)斷線(xiàn)以及虛接等。
在檢修時(shí),拆卸的連接片,試驗(yàn)時(shí)拆卸的連線(xiàn),如果接錯(cuò)或者出現(xiàn)漏接現(xiàn)象,回路保護(hù)功能縮減,從而引起越級(jí)跳閘。
2 防越級(jí)跳閘的途徑
2.1 越級(jí)跳閘保護(hù)的原理
通過(guò)對(duì)以上的原因分析,應(yīng)研發(fā)一種智能微機(jī)保護(hù)裝置,且實(shí)現(xiàn)裝置之間的信息共享,使其具備保護(hù)互鎖的性能,下級(jí)設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作信號(hào)能夠在最短時(shí)間內(nèi)將本線(xiàn)路鎖閉,以保護(hù)器安全,可借助這一功能完成選擇性跳閘工作,避免出現(xiàn)越級(jí)跳閘。以1條級(jí)聯(lián)線(xiàn)路為例,如圖1,其中所示的就是越級(jí)跳閘的過(guò)程。
如圖1,此處以極限情況為考慮對(duì)象,假如線(xiàn)路末端,即205出線(xiàn)出現(xiàn)短路,只有電流定值是達(dá)不到選擇性要求的。短路電流流經(jīng)全部級(jí)聯(lián)線(xiàn)路的保護(hù)裝置,將裝置的速斷保護(hù)開(kāi)啟,同時(shí)把閉鎖信號(hào)發(fā)給上一級(jí),對(duì)下級(jí)進(jìn)行檢測(cè),如果有閉鎖信號(hào),則應(yīng)迅速將保護(hù)出口閉鎖。
一般情況下,設(shè)定閉鎖時(shí)間為150ms,如果在跳閘前將時(shí)間進(jìn)行短暫的延長(zhǎng),通常設(shè)置為30ms,這樣在保護(hù)裝置上時(shí),各級(jí)饋線(xiàn)只需要考慮靈敏度就夠了,無(wú)需注重其選擇性。
此外,當(dāng)通信鏈路發(fā)生事故而下級(jí)閉鎖信號(hào)由于各種因素得不到穩(wěn)定的實(shí)時(shí)傳送時(shí),本級(jí)保護(hù)裝置得以短暫時(shí)間的延長(zhǎng)而出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象,一般不會(huì)擴(kuò)大事故的后果。而且,在剛剛失電后的一段時(shí)間內(nèi),保護(hù)裝置仍能正常工作,為檢查故障原因、快速確定故障性質(zhì)提供了方便
2.2 建立防越級(jí)跳閘保護(hù)系統(tǒng)
2.2.1 地面主站和備用站
地面主站和備用站通常建設(shè)在監(jiān)控調(diào)度中心,往往配置有三臺(tái)服務(wù)器,其中一臺(tái)發(fā)揮通訊服務(wù)器的作用,主要負(fù)責(zé)監(jiān)控,內(nèi)容有二:一是主戰(zhàn)和分站間的數(shù)據(jù)交換工作,二是和調(diào)度室之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。另外兩臺(tái)服務(wù)器主要用來(lái)監(jiān)控工作站,同時(shí)做數(shù)據(jù)服務(wù)器用,。監(jiān)控主站和有關(guān)部門(mén)的終端由局域網(wǎng)進(jìn)行連接。
2.2.2 井下電力監(jiān)控分站
以太網(wǎng)將智能保護(hù)器和監(jiān)控分站連接在一起,光纖將監(jiān)控主站、分站以及其他的子系統(tǒng)進(jìn)行連接,二者形成了光線(xiàn)以太網(wǎng),該網(wǎng)具有雙環(huán)自愈的功能,且留有許多以太網(wǎng)口作為備用,像變電所的音頻視頻等業(yè)務(wù)通道都可直接和以太網(wǎng)進(jìn)行連接。
2.2.3 智能保護(hù)裝置
變電所大多采用隔爆型的高壓配電裝置或低壓饋電開(kāi)關(guān)的各種電量或狀態(tài)量被送智能保護(hù)裝置,此裝置的主要工作是將收集到的數(shù)據(jù)打包,并發(fā)送給監(jiān)控分站,再由分站將其傳到網(wǎng)上,完成不同分站間的共享工作,即便主服務(wù)器出現(xiàn)故障,也要保證其正常動(dòng)作,提升其數(shù)據(jù)吞吐和處理能力。
3 小結(jié)
近幾年來(lái),經(jīng)更新改造,變電所的設(shè)備質(zhì)量和性能都得到了一定程度的提高,為電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行提供了保障,相關(guān)工作人員的素質(zhì)不斷提高,對(duì)越級(jí)跳閘的預(yù)防發(fā)揮著關(guān)鍵性作用,但引起越級(jí)跳閘的因素并不穩(wěn)定,這就要求工作人員找準(zhǔn)原因,采取有效措施,盡量減輕不利的影響。
參考文獻(xiàn)
[1]郝慶喜,董海江.變電所越級(jí)跳閘原因分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012,43(8):132-135.
關(guān)鍵詞:電動(dòng)機(jī);保護(hù)器;保護(hù)原理;應(yīng)用
一、引言
電動(dòng)機(jī)是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的動(dòng)力設(shè)備,是其他機(jī)電設(shè)備的動(dòng)力源泉,電動(dòng)機(jī)正常的輸出是其驅(qū)動(dòng)的機(jī)電設(shè)備正常工作的前提,如今已被廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防等領(lǐng)域。電動(dòng)機(jī)所帶的負(fù)載種類(lèi)繁多,且往往是整個(gè)設(shè)備中的關(guān)鍵部分,因而確保電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)行就顯得十分重要。電動(dòng)機(jī)保護(hù)器(電機(jī)保護(hù)器)是發(fā)電、供電、用電系統(tǒng)的重要器件,是跨行業(yè)、量大面廣、節(jié)能效果顯著的節(jié)能機(jī)電產(chǎn)品[1]。電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的作用是給電機(jī)全面的保護(hù)控制,在電機(jī)出現(xiàn)過(guò)流、欠流、斷相、堵轉(zhuǎn)、短路、過(guò)壓、欠壓、漏電、三相不平衡、過(guò)熱、接地、軸承磨損、定轉(zhuǎn)子偏心時(shí)、繞組老化予以報(bào)警或保護(hù)控制。如今電動(dòng)機(jī)保護(hù)器幾乎滲透到所有用電領(lǐng)域,在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和節(jié)能事業(yè)中有著不可替代的重要地位和作用。
二、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理與構(gòu)成
對(duì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),其故障形式從機(jī)械角度可以分為繞組損壞和軸承損壞兩方面。造成繞組損壞的主要原因有:1.電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的電、熱、機(jī)械和化學(xué)作用下,繞組的絕緣老化損壞,定轉(zhuǎn)子繞組匝間短路或是對(duì)地短路。2.電網(wǎng)供電質(zhì)量差,電源電壓三相不平衡、電壓波動(dòng)大、電網(wǎng)電壓波形畸變、高次諧波嚴(yán)重或者電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行。3.電源電壓過(guò)低使得電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩不夠,電動(dòng)機(jī)不能順利啟動(dòng)或者是在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)啟動(dòng),電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間承受過(guò)大的啟動(dòng)電流導(dǎo)致電機(jī)過(guò)熱。4.因機(jī)械故障或其它原因造成電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子堵轉(zhuǎn)。5.某些大型電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障或是長(zhǎng)時(shí)間工作在高溫高濕環(huán)境下造成電機(jī)故障。
電動(dòng)機(jī)保護(hù)原理的研究是保證電動(dòng)機(jī)保護(hù)器性能高低的關(guān)鍵,根據(jù)三相對(duì)稱(chēng)分量法的理論,三個(gè)不對(duì)稱(chēng)的向量可以唯一分解成三組對(duì)稱(chēng)的向量,分別為正序分量、負(fù)序分量和零序分量。對(duì)稱(chēng)分量的計(jì)算公式
根據(jù)(1)式,電動(dòng)機(jī)在發(fā)生對(duì)稱(chēng)故障和不對(duì)稱(chēng)故障時(shí),電動(dòng)機(jī)的三相電流都會(huì)發(fā)生變化。電動(dòng)機(jī)故障條件流過(guò)繞組的電流過(guò)大,超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定電流,因此可根據(jù)這一特征來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)過(guò)電流進(jìn)行保護(hù)。電機(jī)過(guò)載、斷相、欠壓都會(huì)造成繞組電流超過(guò)額定值。電源電壓欠壓,運(yùn)行電流上升的比例將等于電壓下降的比例;電機(jī)過(guò)載時(shí),常造成堵轉(zhuǎn),此時(shí)的運(yùn)行電流會(huì)大大超過(guò)額定電流。針對(duì)以上情況,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器可通過(guò)對(duì)三相運(yùn)行電流進(jìn)行檢測(cè),根據(jù)運(yùn)行電流的不同性質(zhì)來(lái)確定不同的保護(hù)方式,從而對(duì)電機(jī)予以的斷電保護(hù)。電動(dòng)機(jī)的故障類(lèi)型分為過(guò)流保護(hù)、負(fù)序電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、電壓保護(hù)和過(guò)熱保護(hù)等幾種。
通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的保護(hù)原理分析可以看出,理想的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器應(yīng)滿(mǎn)足可靠、經(jīng)濟(jì)、方便等要素,具有較高的性能價(jià)格比。經(jīng)過(guò)發(fā)展和更新,如今電動(dòng)機(jī)保護(hù)器一般由電流檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、基準(zhǔn)電壓電路、邏輯處理電路、時(shí)序處理電路、啟動(dòng)封鎖及復(fù)位電路、故障記錄電路、驅(qū)動(dòng)電路、電動(dòng)機(jī)控制電路組成。電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的構(gòu)成原理如圖l所示。
圖1 電動(dòng)機(jī)保護(hù)器組成模塊和構(gòu)成原理圖
三、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器的類(lèi)型及應(yīng)用分析
目前我國(guó)普遍采用的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器主要有熱繼電器、溫度繼電器和電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器。熱繼電器是五十年代初引進(jìn)蘇聯(lián)技術(shù)開(kāi)發(fā)的金屬片機(jī)械式電動(dòng)機(jī)過(guò)載保護(hù)器,它在保護(hù)電動(dòng)機(jī)過(guò)載方面具有反時(shí)限性能和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。但存在功能少,無(wú)斷相保護(hù),對(duì)電機(jī)發(fā)生通風(fēng)不暢,掃膛、堵轉(zhuǎn)、長(zhǎng)期過(guò)載,頻繁啟動(dòng)等故障不起保護(hù)作用。這主要是因?yàn)闊崂^電器動(dòng)作曲線(xiàn)和電動(dòng)機(jī)實(shí)際保護(hù)曲線(xiàn)不一致,失去了保護(hù)作用。且重復(fù)性能差,大電流過(guò)載或短路故障后不能再次使用,調(diào)整誤差大、易受環(huán)境溫度的影響誤動(dòng)或拒動(dòng),功耗大、耗材多、性能指標(biāo)落后等缺陷。溫度繼電器是采用雙金屬片制成的盤(pán)式或其他形式的繼電器,在電動(dòng)機(jī)中埋入熱元件,根據(jù)電動(dòng)機(jī)的溫度進(jìn)行保護(hù),但電動(dòng)機(jī)容量較大時(shí),需與電流監(jiān)測(cè)型配合使用,避免電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)溫度急劇上升,由于測(cè)溫元件的滯后性,導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)繞組受損。溫度繼電器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠,保護(hù)范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn),但動(dòng)作緩慢,返回時(shí)間長(zhǎng),3KW以上的三角形接法電動(dòng)機(jī)不宜使用。目前在電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)壓縮機(jī)等方面大量使用。電子式電動(dòng)機(jī)保護(hù)器通過(guò)檢測(cè)三相電流值和整定電流值,采用電位器旋鈕或拔碼開(kāi)關(guān)操作來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的保護(hù),電路一般采用模擬式,采用反時(shí)限或定時(shí)限工作特性。
除了上述三種常見(jiàn)的電動(dòng)機(jī)保護(hù)器,磁場(chǎng)溫度檢測(cè)型繼電器和智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器也在電動(dòng)機(jī)故障保護(hù)中得到普遍應(yīng)用。磁場(chǎng)溫度檢測(cè)型保護(hù)器通過(guò)在電動(dòng)機(jī)中埋入磁場(chǎng)檢測(cè)線(xiàn)圈和溫度探頭,根據(jù)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的變化和溫度的變化進(jìn)行保護(hù),主要功能包括過(guò)載、堵轉(zhuǎn)、缺相、過(guò)熱保護(hù)和磨損監(jiān)測(cè),保護(hù)功能完善,缺點(diǎn)是需在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部安裝磁場(chǎng)檢測(cè)線(xiàn)圈和溫度傳感器。智能型電動(dòng)機(jī)保護(hù)器能實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)智能化綜合保護(hù),集保護(hù)、測(cè)量、通訊、顯示為一體。整定電流采用數(shù)字設(shè)定,通過(guò)操作面板按鈕來(lái)操作,用戶(hù)可以根據(jù)自己實(shí)際使用要求和保護(hù)情況在現(xiàn)場(chǎng)自行對(duì)各種參數(shù)修正設(shè)定,采用數(shù)碼管作為顯示窗口,或采用大屏幕液晶顯示,能支持多種通訊協(xié)議,目前高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)均采用智能型
四、電動(dòng)機(jī)保護(hù)器應(yīng)用選擇原則
選用電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的目的,既能使電動(dòng)機(jī)充分發(fā)揮過(guò)載能力,又能免于損壞,而且還能提高電力拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。合理選用電機(jī)保護(hù)裝置,既能充分發(fā)揮電機(jī)的過(guò)載能力,又能免于損壞,從而提高電力拖動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性。具體的功能選擇應(yīng)綜合考慮電機(jī)的本身的價(jià)值、負(fù)載類(lèi)型、使用環(huán)境、電機(jī)主體設(shè)備的重要程度、電機(jī)退出運(yùn)行是否對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響等因素,力爭(zhēng)做到經(jīng)濟(jì)合理。在能滿(mǎn)足保護(hù)要求的情況下首先考慮最簡(jiǎn)單保護(hù)裝置,當(dāng)簡(jiǎn)單的保護(hù)裝置不能滿(mǎn)足要求時(shí),或?qū)ΡWo(hù)功能和特性提出更高要求時(shí),才考慮應(yīng)用復(fù)雜的保護(hù)裝置,做到經(jīng)濟(jì)性和可靠性的統(tǒng)一。
五、結(jié)束語(yǔ)
如今電動(dòng)機(jī)保護(hù)器已發(fā)展到了微電子智能型時(shí)代,電動(dòng)機(jī)保護(hù)器也朝著多元化方向發(fā)展。這就需要我們的工作人員在選型時(shí)應(yīng)充分考慮電動(dòng)機(jī)保護(hù)實(shí)際需求,超前、準(zhǔn)確、及時(shí)地判斷電動(dòng)機(jī)的故障,合理選擇保護(hù)功能和保護(hù)方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的良好保護(hù),達(dá)到提高設(shè)備運(yùn)行可靠性,減少非計(jì)劃停車(chē),減少事故損失的目的。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】電力配網(wǎng)系統(tǒng);操作電源;選用;繼電保護(hù)
近年來(lái),由于用戶(hù)電氣設(shè)備故障導(dǎo)致主網(wǎng)停運(yùn)的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,其中有一部份就是由于沒(méi)有配置可靠、合適的操作電源導(dǎo)致繼電保護(hù)不能正確出口所致。在近期的一座用戶(hù)10kV變電站預(yù)試中,發(fā)現(xiàn)其蓄電池組直流系統(tǒng)由于長(zhǎng)期疏于維護(hù)已經(jīng)完全癱瘓。配電系統(tǒng)操作電源的合理配置已經(jīng)成為亟待解決的問(wèn)題。操作電源可以簡(jiǎn)單地分為直流操作電源和交流操作電源兩大類(lèi)。
1.直流操作電源
目前電力系統(tǒng)中常見(jiàn)的直流操作電源系統(tǒng)有以下幾種:蓄電池組直流系統(tǒng)、硅整流電容儲(chǔ)能直流系統(tǒng)和復(fù)式整流直流系統(tǒng)。
1.1蓄電池組直流系統(tǒng)
蓄電池組直流系統(tǒng)通過(guò)接于一次電路的硅整流裝置對(duì)蓄電池組充電,蓄電池組在一次交流電源故障甚至完全消失的情況下仍能可靠工作,所以它是獨(dú)立的電源系統(tǒng),具有很高的供電可靠性。此外,蓄電池組輸出電壓平穩(wěn),容量較大,供電質(zhì)量好。蓄電池組直流系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,早期的蓄電池組運(yùn)行維護(hù)工作量較大,但隨著微機(jī)控制的免維護(hù)蓄電池組直流系統(tǒng)的出現(xiàn),其運(yùn)行維護(hù)工作量大大降低了,這種直流操作電源系統(tǒng)在整個(gè)電力系統(tǒng)中得到了十分廣泛的應(yīng)用,已經(jīng)成為電力企業(yè)各發(fā)電廠和變電所的標(biāo)準(zhǔn)配置。
但是,很多電力用戶(hù)尤其是中小型用戶(hù)對(duì)蓄電池組直流系統(tǒng)的認(rèn)可度不高,最主要的原因就是價(jià)格昂貴,他們需要的是經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠、可靠的操作電源系統(tǒng);此外,雖然免維護(hù)蓄電池組的運(yùn)行維護(hù)工作量已經(jīng)大大降低了,但對(duì)于技術(shù)水平普遍有限的用戶(hù)電氣運(yùn)行人員來(lái)講,仍需要加強(qiáng)培訓(xùn)才能勝任此項(xiàng)工作。所以,蓄電池組直流操作電源一般應(yīng)用在一些大中型用戶(hù)配電系統(tǒng)中,很少應(yīng)用在中小型用戶(hù)配電系統(tǒng)中。
1.2硅整流電容儲(chǔ)能直流系統(tǒng)和復(fù)式整流直流系統(tǒng)
硅整流電容儲(chǔ)能直流系統(tǒng)與復(fù)式整流直流系統(tǒng)省去了價(jià)格昂貴的蓄電池組,使造價(jià)降低,但結(jié)構(gòu)仍然比較復(fù)雜,并且是非獨(dú)立的電源系統(tǒng),只適用于中、小型變電所中,應(yīng)用較少,近年來(lái)新建的配電系統(tǒng)中幾乎難覓蹤影。
2.交流操作電源
交流操作電源又可分為交流電流操作電源和交流電壓操作電源兩種。
2.1交流電流操作電源
這類(lèi)繼電保護(hù)操作電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)作可靠、投資很小、經(jīng)濟(jì)性好。但由于其最終依靠斷路器過(guò)流脫扣線(xiàn)圈動(dòng)作實(shí)現(xiàn)分閘,過(guò)流脫扣線(xiàn)圈的額定動(dòng)作電流參數(shù)對(duì)保護(hù)能否可靠動(dòng)作至關(guān)重要,而該脫扣線(xiàn)圈的額定動(dòng)作電流一般為5A,也就是說(shuō)TA二次電流必須達(dá)到5A以上保護(hù)才能動(dòng)作,若繼電保護(hù)的整定值恰在5A以下,就會(huì)出現(xiàn)繼電器動(dòng)作而脫扣器不動(dòng)作的情況,此時(shí)保護(hù)將形同虛設(shè),同時(shí)這類(lèi)繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限較難精確整定,因此,上下級(jí)斷路器的動(dòng)作電流、動(dòng)作時(shí)限配合變得較為困難,繼電保護(hù)的選擇性及速動(dòng)性達(dá)不到要求限制了它的應(yīng)用。所以,這類(lèi)操作電源一般應(yīng)用在斷路器較少、接線(xiàn)簡(jiǎn)單的中小型用戶(hù)配電系統(tǒng)中,同時(shí),由于其簡(jiǎn)單可靠的特點(diǎn),在電網(wǎng)10kV配電網(wǎng)柱上真空斷路器中也廣泛采用。
2.2交流電壓操作電源
交流電壓操作電源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,一般從站用變壓器或電壓互感器二次側(cè)引入電源,電壓互感器的二次電壓需經(jīng)控制變壓器變換成斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)及保護(hù)裝置的額定電壓。這種電源獨(dú)立性差,往往依賴(lài)于一次系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài),可靠性不高,為提高供電可靠性,交流電源最好有兩個(gè),可采取站用變壓器和電壓互感器電源互為備用的方式,也可引入外接電源作為備用,兩個(gè)電源之間通過(guò)接觸器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換。下面介紹兩類(lèi)交流電壓操作電源。
2.2.1不帶充電儲(chǔ)能裝置的交流電壓操作電源
這類(lèi)操作電源只適用于系統(tǒng)正常運(yùn)行或接近正常運(yùn)行的情況,不適用于發(fā)生短路的事故情況。因?yàn)楫?dāng)發(fā)生短路時(shí),整個(gè)系統(tǒng)母線(xiàn)電壓都將下降,由電壓互感器或站用變壓器供給的操作電源電壓降低,繼電保護(hù)及斷路器操作機(jī)構(gòu)將無(wú)法正確動(dòng)作,保護(hù)形同虛設(shè)。因此這類(lèi)操作電源僅能提供正常運(yùn)行狀態(tài)下的分合閘電源、儲(chǔ)能電源及信號(hào)電源,不能可靠實(shí)現(xiàn)事故跳閘。但它恰能彌補(bǔ)交流電流操作電源的缺點(diǎn),所以一般在用戶(hù)10kV及以下的中小容量變電站中,常常將這兩類(lèi)操作電源結(jié)合使用。
2.2.2帶充電儲(chǔ)能裝置(UPS)的交流電壓操作電源
近年來(lái),交流不間斷電源(UPS)在很多供電可靠性要求很高的場(chǎng)合廣泛應(yīng)用,如果在前述的交流電壓操作電源系統(tǒng)中加入U(xiǎn)PS裝置,就能很好地解決供電可靠性的問(wèn)題。以電壓互感器、控制變壓器、UPS等構(gòu)成的交流電壓操作電源示意圖如圖2所示。
這類(lèi)操作電源要求合理選擇UPS裝置的容量,目前,低能耗的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)在10kV配電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,對(duì)操作電源容量要求較高的電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)已基本淘汰,所以,大中容量的UPS裝置已能滿(mǎn)足正常運(yùn)行狀態(tài)下的操作、儲(chǔ)能及信號(hào)電源要求。在系統(tǒng)發(fā)生短路的瞬間,雖然UPS的輸入電壓降低,但由于其具備儲(chǔ)能功能,輸出電壓在一定時(shí)間內(nèi)尚能保持恒定,完全能滿(mǎn)足繼電保護(hù)正常工作及跳閘需要,所以,它能較好地解決操作電源供電可靠性的問(wèn)題。另一方面,從圖2可以看出,增加的投資僅僅是UPS裝置的費(fèi)用,這種操作電源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性較好;同時(shí),UPS裝置體積小,UPS甚至可以安裝在高壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi), UPS維護(hù)方便,它具備故障指示燈,如果損壞,更換方便,費(fèi)用不高。
但是,由于UPS自身容量畢竟有限,限制了其在大中型配電系統(tǒng)中的應(yīng)用,但帶UPS的交流電壓操作電源在中小型用戶(hù)配電系統(tǒng)中不失為一個(gè)好的選擇。(見(jiàn)表1)
關(guān)鍵詞:堵轉(zhuǎn)保護(hù);速度傳感器;磁力中心線(xiàn);勵(lì)磁
中圖分類(lèi)號(hào):TF57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
空分裝置采用高壓電機(jī)作為動(dòng)力源同軸帶動(dòng)空氣壓縮機(jī)組(由MAN公司提供的)。一端是空壓機(jī),另一端通過(guò)連軸器連接高壓電機(jī)。高壓電機(jī)的詳細(xì)參數(shù)如下:
1一套采用降壓?jiǎn)?dòng)的高壓電機(jī)和勵(lì)磁柜的設(shè)備包括同步電機(jī)、 自耦變壓器和電機(jī)勵(lì)磁柜的勵(lì)磁控制系統(tǒng)。
2電機(jī)及勵(lì)磁調(diào)試是按照 GE 電機(jī)和勵(lì)磁柜的文檔 (用戶(hù)手冊(cè))。
3電機(jī): 功率:13564 KVA/ 12000kW,轉(zhuǎn)速:1500 PRM,電壓:10000V,
電流:786A, 頻率:50 Hz,功率因素:0.90PF。
勵(lì)磁柜:輸入: 3kVA,240V, 50hz,單相。
輸出: 93V,5.4A 直流。
自耦變壓器: 13564 KVA,10000V,85%開(kāi)始,1882A @ 85%。
4啟動(dòng)時(shí)間:39S,連續(xù)啟動(dòng) 2次,間隔 30 分鐘。
調(diào)試前的檢查工作:
1電機(jī)安裝滿(mǎn)足了電氣規(guī)范要求。
2絕緣測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足電氣規(guī)范要求。
絕緣電阻測(cè)量
3循環(huán)油的質(zhì)量測(cè)試結(jié)果滿(mǎn)足電氣規(guī)范要求。
4根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙檢查接線(xiàn)系統(tǒng)滿(mǎn)足電氣規(guī)范要求。
5控制軟件的 I/O 信號(hào)線(xiàn)檢查滿(mǎn)足電氣規(guī)范要求。
6完整的時(shí)序控制邏輯,主要控制的高壓斷路器包括中性點(diǎn)斷路器、啟動(dòng)斷路器和運(yùn)行斷路器,利用脈沖信號(hào)發(fā)送器,發(fā)送模擬的時(shí)序控制信號(hào),來(lái)模擬整個(gè)高壓電機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。
正式試車(chē):
1當(dāng)電機(jī)第一次啟動(dòng)時(shí),勵(lì)磁柜檢測(cè)不到轉(zhuǎn)速信號(hào),發(fā)出堵轉(zhuǎn)保護(hù)跳閘,試車(chē)失敗。檢查線(xiàn)路及軟件均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。再次模擬試車(chē),利用脈沖信號(hào)發(fā)送器,發(fā)送模擬的時(shí)序控制信號(hào),模擬試車(chē)成功。準(zhǔn)備第二次試車(chē),當(dāng)電機(jī)第二次啟動(dòng)時(shí),結(jié)果與第一次一樣,試車(chē)失敗。檢查線(xiàn)路及軟件均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。對(duì)高壓電機(jī)進(jìn)行手動(dòng)盤(pán)車(chē),結(jié)果勵(lì)磁柜沒(méi)有收到轉(zhuǎn)速信號(hào)。判斷是速度傳感器沒(méi)有工作,若要在規(guī)定工作的時(shí)間內(nèi)完成調(diào)試,需要更換速度傳感器。類(lèi)似這個(gè)問(wèn)題,在以往調(diào)試中是從未曾碰到過(guò),故沒(méi)有速度傳感器的備件。因此次設(shè)有兩套空分裝置,另一臺(tái)電機(jī)上還有速度傳感器,屬于另一個(gè)系統(tǒng),暫未起到任何作用,固安裝在此使用。安裝完成后,先手動(dòng)盤(pán)車(chē),勵(lì)磁柜顯示有轉(zhuǎn)速信號(hào),準(zhǔn)備試車(chē)。當(dāng)電機(jī)第三次啟動(dòng)時(shí),結(jié)果仍出現(xiàn)勵(lì)磁柜發(fā)出堵轉(zhuǎn)保護(hù)跳閘,與前兩次一樣,試車(chē)失敗。
2更換速度傳感器后勵(lì)磁柜仍輸出堵轉(zhuǎn)保護(hù)跳閘。而當(dāng)手動(dòng)盤(pán)電機(jī)時(shí)速度傳感器輸出正確的信號(hào)。但當(dāng)啟動(dòng)電機(jī)時(shí),沒(méi)有速度信號(hào)引起堵轉(zhuǎn)保護(hù)動(dòng)作。檢查線(xiàn)路及軟件均未發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。如此的勵(lì)磁機(jī)蓋被拆了幾次,仍未找到故障原因。最后通過(guò)仔細(xì)研究勵(lì)磁機(jī)結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn): 電機(jī)自由停止時(shí),轉(zhuǎn)子是在最右端,轉(zhuǎn)子的速度傳感器車(chē)輪可以完全覆蓋速度傳感器的右端位置 (驅(qū)動(dòng)器端側(cè))。但當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)時(shí)其轉(zhuǎn)子將返回到其磁場(chǎng)中心位置,只有約 2/3 的速度傳感器被車(chē)輪覆蓋。如下面的圖片:
當(dāng)轉(zhuǎn)子在磁力中心線(xiàn)位置時(shí),速度傳感器車(chē)輪覆蓋僅約 2/3 的速度傳感器
因此修改了支撐速度傳感器的支架位置:當(dāng)轉(zhuǎn)子在其磁力中心線(xiàn)時(shí),速度傳感器完全被車(chē)輪覆蓋。
在做這項(xiàng)工作時(shí),另一個(gè)重要點(diǎn)是保持傳感器支架結(jié)構(gòu),應(yīng)避免損壞勵(lì)磁機(jī)線(xiàn)圈。下面是修改后的圖片:
修改后的轉(zhuǎn)速傳感器車(chē)輪完全覆蓋速度傳感器的位置
在支撐速度傳感器的支架位置修改好后,再次試車(chē),電機(jī)試車(chē)成功。并連續(xù)運(yùn)行約 2 個(gè)小時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)任何問(wèn)題。
脈沖信號(hào)的速度傳感器記錄,如下所示。
電機(jī)額定轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速信號(hào)
帶上壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)試車(chē)成功,并加載部分負(fù)荷運(yùn)行 (在兩天內(nèi)) 共計(jì)12 個(gè)小時(shí)左右,在之后的數(shù)次啟動(dòng)電機(jī)過(guò)程及運(yùn)行中均未出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)保護(hù)跳閘現(xiàn)象。至此空壓機(jī)電機(jī)調(diào)試全部結(jié)束,雖出現(xiàn)了堵轉(zhuǎn)保護(hù)跳閘問(wèn)題,但經(jīng)過(guò)及時(shí)分析研究和處理,得以圓滿(mǎn)成功。
【關(guān)鍵詞】電梯 超載保護(hù) 失效
電梯從問(wèn)世到今天已經(jīng)經(jīng)歷了一百多年的發(fā)展,由最早的簡(jiǎn)陋落后的升降機(jī)發(fā)展到今天各種先進(jìn)技術(shù)集成的現(xiàn)代電梯,期間經(jīng)歷了無(wú)數(shù)的改進(jìn)和提高。近年來(lái),電梯事故頻發(fā),電梯使用的可靠性及安全性成為電梯使用者重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局的統(tǒng)計(jì),2013年全國(guó)共發(fā)生特種設(shè)備事故227起、死亡289 人,電梯事故起數(shù)和死亡人數(shù)所占比重較大,電梯事故達(dá)70起,死亡人數(shù)57人。事故原因中,安全保護(hù)裝置失效導(dǎo)致的事故達(dá)35起,占全部電梯事故的一半,是引起電梯安全事故的最大因素。在電梯中超載保護(hù)裝置可以防止電梯發(fā)生超載運(yùn)行,本文通過(guò)簡(jiǎn)要分析電梯超載保護(hù)裝置的構(gòu)成及運(yùn)行特點(diǎn)及失效原因,制定了電梯超載保護(hù)裝置失效的處理措施,確保電梯超載保護(hù)裝置的安全可靠。
1 電梯超載保護(hù)裝置
在電梯使用安全的技術(shù)保護(hù)領(lǐng)域,電梯超載保護(hù)裝置主要解決電梯超載的保護(hù)問(wèn)題,可以預(yù)防電梯因超載而發(fā)生的各種安全事故。為了減少電梯超載事故,一般將電梯轎底設(shè)計(jì)成為活動(dòng)轎底,并在轎底下設(shè)置若干配有電器開(kāi)關(guān)的支電子傳感器,當(dāng)使用電梯時(shí)一旦達(dá)到其額定載重時(shí)就會(huì)觸動(dòng)電器開(kāi)關(guān),發(fā)出信號(hào)、切斷控制電路并使電梯門(mén)無(wú)法關(guān)閉,而使電梯不能上下運(yùn)行。這在電梯的保護(hù)裝置中是非常重要的,尤其是電梯在沒(méi)有司機(jī)操作的運(yùn)行狀態(tài)下,超載保護(hù)功能可以確保電梯在額定荷載下運(yùn)行進(jìn)而保護(hù)電梯使用者和電梯所運(yùn)送貨物的安全。超載保護(hù)裝置型式不同,裝設(shè)位置也不同,常見(jiàn)的超載裝置有活動(dòng)轎廂式、活動(dòng)轎廂地板式、轎頂稱(chēng)量式、i房稱(chēng)量式以及電阻應(yīng)變式。常見(jiàn)的電梯超載保護(hù)裝置安裝見(jiàn)圖1。
2 電梯超載保護(hù)裝置失效原因分析
通過(guò)對(duì)電梯超載保護(hù)裝置失效時(shí)所造成電梯事故案例的分析并參照以往電梯檢驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn),電梯檢驗(yàn)人員發(fā)現(xiàn)電梯超載保護(hù)裝置發(fā)生失效主要是由于電梯超載保護(hù)裝置誤動(dòng)作和超載保護(hù)裝置不動(dòng)作引起的。電梯超載報(bào)警裝置誤動(dòng)作一般是在電梯投入使用一段時(shí)間后,出現(xiàn)電梯載荷未超過(guò)額定載荷時(shí)就會(huì)動(dòng)作的情況,這種故障稱(chēng)為電梯超載保護(hù)裝置誤動(dòng)作。電梯超載保護(hù)裝置不動(dòng)作,是指電梯實(shí)際載荷超過(guò)電梯額定載荷時(shí),電梯超載保護(hù)裝置不會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào),且會(huì)正常運(yùn)行,這種情況是比較危險(xiǎn)的,也是引起電梯事故的重要原因。電梯超載保護(hù)裝置誤動(dòng)作的原因可以歸納為兩種,一種是因?yàn)橐芬摻z繩張力變化和鋼絲繩自重等原因?qū)﹄娞莩d保護(hù)裝置的干擾;第二種原因是電梯因蹲底等原因造成轎廂底部變形,導(dǎo)致電梯超載保護(hù)裝置對(duì)檢測(cè)應(yīng)變量錯(cuò)誤,從而出現(xiàn)誤動(dòng)作。電梯超載保護(hù)裝置不動(dòng)作的原因也有兩種,一種是超載保護(hù)裝置因銹蝕、老化等原因出現(xiàn)彈簧疲勞、橡膠塊老化、零部件運(yùn)行不暢等現(xiàn)象,導(dǎo)致超載保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)卡阻;第二種原因是霍爾傳感器型的超載保護(hù)裝置,電梯運(yùn)行中因曳引鋼絲繩繩頭組合的彈簧伸縮引起橫板旋轉(zhuǎn)移位,導(dǎo)致霍爾傳感器和永久磁體發(fā)生位移,在霍爾傳感器中的的磁通量隨之發(fā)生改變,從而導(dǎo)致超載保護(hù)失效。
3 電梯超載保護(hù)裝置失效處理
處理電梯超載保護(hù)裝置之前,需要確定是否失效以及失效原因,同時(shí)要進(jìn)行詳細(xì)的檢驗(yàn)電梯超載保護(hù)裝置。專(zhuān)業(yè)電梯檢驗(yàn)人員進(jìn)行這項(xiàng)檢驗(yàn)時(shí)一般會(huì)結(jié)合電梯的運(yùn)行、下行制動(dòng)以及電梯的平衡系數(shù)試驗(yàn)。通常電梯超載保護(hù)裝置失效的處理方法兩種,一種是將超載保護(hù)裝置固定在兩根以上的轎廂繩頭上,這不僅能夠防止永磁體和傳感之間發(fā)生移位,還能夠滿(mǎn)足更多的鋼絲繩連接的要求,從而更加精確的反映轎廂重量,這樣還成功的避免了因鋼絲繩張力不均引起測(cè)量誤差這一問(wèn)題。第二種方法針對(duì)目前曳引式電梯中使用最廣泛的霍爾傳感器型式的超載保護(hù)裝置,這種超載保護(hù)裝置安裝在機(jī)房轎廂曳引鋼絲繩的繩頭處,維護(hù)保養(yǎng)時(shí)應(yīng)注意傳感器在電梯運(yùn)行時(shí)傳感器和永久磁鐵的位置是否發(fā)生位移,這樣可以避免在運(yùn)行中因傳感器移位發(fā)生保護(hù)失效或因超載導(dǎo)致溜車(chē)等電梯使用安全事故的發(fā)生。
4 結(jié)語(yǔ)
提高電梯超載保護(hù)裝置安全可靠性主要是在技術(shù)上進(jìn)行控制,在電梯使用中對(duì)不僅要從設(shè)備上控制電梯的超載,也要加強(qiáng)電梯使用人員及電梯設(shè)備的管理。電梯的安全至關(guān)重要,電梯超載保護(hù)裝置在電梯正常運(yùn)行過(guò)程中起到不可估量的作用。電梯超載保護(hù)裝置失效會(huì)造成嚴(yán)重后果,因此,在電梯是設(shè)計(jì)制造、安裝使用及檢驗(yàn)維護(hù)等過(guò)程中均要加強(qiáng)對(duì)電梯超載保護(hù)裝置的重視,要嚴(yán)格按照相關(guān)法規(guī)做好檢驗(yàn),做好預(yù)防措施,確保電梯超載保護(hù)裝置安全。
參考文獻(xiàn):
[1]常寅飛.電梯超載保護(hù)裝置分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2011(5).
摘 要:隨著繼電保護(hù)在智能保護(hù)方面的廣泛應(yīng)用,保護(hù)系統(tǒng)也正遭受著諸多的干擾,嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此,如何在遭受干擾時(shí)快速地對(duì)保護(hù)系統(tǒng)做出反應(yīng),以確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行儼然已經(jīng)成為所有電力企業(yè)面臨的共同課題。該文作者即對(duì)干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因進(jìn)行總結(jié),提出相應(yīng)的繼電保護(hù)防護(hù)措施,以期為做好電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,提高居民用電質(zhì)量奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:干擾 電力系統(tǒng) 繼電保護(hù) 防護(hù)措施
中圖分類(lèi)號(hào):TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2016)03(a)-0069-02
繼電保護(hù)作為電力系統(tǒng)的第一道防線(xiàn),其對(duì)維護(hù)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,保障居民用電質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用。也正因如此,確保繼電保護(hù)工作的順利開(kāi)展則具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。然而在電力運(yùn)行中,繼電保護(hù)極易受到高強(qiáng)度磁場(chǎng)環(huán)境的干擾,出現(xiàn)保護(hù)誤動(dòng)或者是拒動(dòng)問(wèn)題的出現(xiàn),嚴(yán)重影響到電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以,進(jìn)一步對(duì)造成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)干擾的原因進(jìn)行分析,提出有效的繼電保護(hù)防護(hù)措施則尤為重要。以下筆者即對(duì)干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因及其防護(hù)措施進(jìn)行粗淺地分析,以供參考。
1 干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因
1.1 天氣對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)造成的干擾
由于變電站建設(shè)的地理環(huán)境較為特殊,因此在運(yùn)行過(guò)程中往往容易遭受到雷擊等自然災(zāi)害。而變電站本身接地線(xiàn)的抗阻特性又較高,所以,一旦變電站遭遇到雷擊勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生高頻電流,造成變電站暫態(tài)電位的異常升高,引發(fā)繼電保護(hù)裝置誤動(dòng),對(duì)整個(gè)電路回路產(chǎn)生巨大的影響,造成變電站相關(guān)設(shè)施的損壞。
1.2 高頻對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)造成的干擾
在對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行操作時(shí),往往操作都是較為緩慢的,因此,在某種程度上極易造成電弧閃絡(luò)問(wèn)題。如若此時(shí)采取電壓操作,勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生高頻電流。而一旦高頻電流得以產(chǎn)生,那么高頻電流通過(guò)母線(xiàn)時(shí)勢(shì)必會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)與電場(chǎng),對(duì)繼電保護(hù)工作帶來(lái)巨大的干擾與影響。而如若此時(shí)的影響,已經(jīng)超過(guò)了繼電保護(hù)裝置本身?yè)碛械膶?shí)際設(shè)定水平,那么繼電保護(hù)系統(tǒng)勢(shì)必?zé)o法再進(jìn)行正常運(yùn)作,也就造成了繼電保護(hù)裝置出口邏輯混亂,給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)巨大的威脅與隱患。
1.3 直流電源對(duì)機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)造成的干擾
我們都知道,直流回路發(fā)生的故障以及由于其他原因造成的電流中斷,其主要干擾都是來(lái)源于直流電及其恢復(fù)的。而正是因?yàn)榭垢蓴_的電容及其分布位置不同,所以,給直流電造成的影響也是不盡相同的,也就在一定程度上導(dǎo)致了直流電在恢復(fù)過(guò)程之中,所需要的時(shí)間長(zhǎng)短也大有不同。一旦直流電源,在此過(guò)程之中無(wú)法穩(wěn)定恢復(fù),那么電子設(shè)備的反應(yīng)裝置勢(shì)必會(huì)發(fā)生畸形問(wèn)題,造成繼電保護(hù)中暫態(tài)電位變差,使電纜層與屏蔽層出現(xiàn)工頻電流,輕則干擾回路,重則燒壞屏蔽層,影響到整個(gè)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作的良好運(yùn)行。
1.4 輻射對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)造成的影響
正是因?yàn)槲覈?guó)科技的快速發(fā)展,計(jì)算機(jī)等通訊設(shè)備的高度普及,現(xiàn)階段輻射儼然已經(jīng)成為了繼電保護(hù)系統(tǒng)最為主要的干擾原因之一。尤其是在通訊市場(chǎng)高度發(fā)達(dá)的今天,變電站周?chē)奂舜罅康囊苿?dòng)設(shè)備,因此,移動(dòng)設(shè)備的輻射也早已變得越來(lái)越嚴(yán)重。而電網(wǎng)周?chē)呀?jīng)產(chǎn)生的巨大磁場(chǎng)與輻射,會(huì)在一定程度上使繼電保護(hù)信號(hào)在接收的過(guò)程中可能接收到虛假信號(hào),進(jìn)而造成繼電保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng),給整個(gè)電網(wǎng)都帶來(lái)巨大的麻煩。
2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的防護(hù)措施
2.1 盡可能地降低接地電阻
為了能夠進(jìn)一步改變由于變化產(chǎn)生的暫態(tài)電位差,在電力系統(tǒng)的實(shí)際工作中,應(yīng)該盡可能地降低接地電阻,如:電力系統(tǒng)中經(jīng)常能夠用到的避雷器、電流和電壓互感器等電氣設(shè)備,盡可能地降低這些一次設(shè)備的電阻,從而將這些組成一個(gè)低電阻的接地網(wǎng),有效降低電流,同時(shí)降低二次回路及其設(shè)備被繼電保護(hù)裝置的干擾。
2.2 做好接地措施
要想進(jìn)一步降低電位差,就必須做好接地措施。這不僅僅是因?yàn)?,在電力系統(tǒng)之中必須確保接地網(wǎng)絡(luò)做到全部都屬于等電位,還應(yīng)該在不同的位置上,產(chǎn)生不同的電位差。尤其是電網(wǎng)中的電位差大小,又與接地電網(wǎng)之中流入的電流呈現(xiàn)出正比關(guān)系。所以,在高頻同軸電纜之中極易產(chǎn)生高電位差。在實(shí)際的案例中,產(chǎn)生高電壓主要來(lái)自隔離開(kāi)關(guān)和啟停空母線(xiàn)的一端。要想解決這個(gè)問(wèn)題,其應(yīng)該從以下兩個(gè)方面入手:第一,在開(kāi)關(guān)場(chǎng)一端,采用濾波器進(jìn)行二次接地;第二,在控制室內(nèi)對(duì)高頻電纜的屏蔽層采取保護(hù)屏接地銅排,通過(guò)這兩種方式和措施能夠有效防范高電位對(duì)裝置干擾。
2.3 構(gòu)造等電位面
目前在電力系統(tǒng)中,裝置保護(hù)系統(tǒng)被較為廣泛地使用,也正因如此,如何在高度集中擺放的保護(hù)裝置下,解決那些可能由于不同電位而造成的保護(hù)裝置受損問(wèn)題則儼然已經(jīng)成為當(dāng)前電力企業(yè)面臨的關(guān)鍵問(wèn)題所在。而要想更好地解決這一問(wèn)題,就必須為保護(hù)裝置構(gòu)建一個(gè)等電位面,使電位的不同變化不會(huì)對(duì)保護(hù)裝置造成干擾。第一,將各個(gè)保護(hù)屏中的銅排首尾之間進(jìn)行連接;第二,將裸銅線(xiàn)或者是銅排進(jìn)行連接,連接成一個(gè)框架,使各個(gè)保護(hù)屏與框架之間相連,從而構(gòu)建一個(gè)保護(hù)層。
2.4 使用UPS電源系統(tǒng)
直流電回路形成的高電壓在電力系統(tǒng)運(yùn)行中,往往會(huì)造成電力系統(tǒng)運(yùn)行的不穩(wěn)定,造成保護(hù)裝置受到損害。而以逆變器為主的UPS電源系統(tǒng),其所構(gòu)成的是一個(gè)恒壓恒頻的系統(tǒng),采用的正是裝置供電方法,這種方法不僅能夠進(jìn)一步預(yù)防由于斷電、脈沖干擾、電壓波動(dòng)、電壓低落等原因?qū)﹄娏ο到y(tǒng)造成的影響,也能夠進(jìn)一步對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行了更好地保護(hù)。
2.5 做好智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的智能化軟件系統(tǒng)被應(yīng)用在電網(wǎng)之中,使得電力工作人員對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的監(jiān)控工作,變得更加簡(jiǎn)單,易于操作,在很大程度上提高了電力系統(tǒng)監(jiān)控的準(zhǔn)確性,提高了繼電保護(hù)裝置的可靠性。尤其是通過(guò)智能監(jiān)測(cè)工作,不僅能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)裝置中的零件溫度、震動(dòng)等安全系數(shù)進(jìn)行合理監(jiān)測(cè),更能夠提高整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)測(cè)功能。所以,做好智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用,提高人機(jī)交互的可靠性則成為今后繼電保護(hù)防護(hù)研究工作的重點(diǎn)所在。
2.6 不斷地引入高新技術(shù)
近些年來(lái),隨著我國(guó)科學(xué)的快速發(fā)展,我國(guó)的電力技術(shù)與國(guó)外相比較,差距也越來(lái)越小了。但是在高新細(xì)節(jié)技術(shù)上仍存在著一定的差距。因此,為了進(jìn)一步提高我國(guó)繼電保護(hù)水平,提高我國(guó)電網(wǎng)的安全性,就必須做好國(guó)外高新細(xì)節(jié)技術(shù)上的引進(jìn),將其融入我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)之中,提高繼電保護(hù)裝置在故障問(wèn)題上的檢測(cè)與判斷能力。并且要加強(qiáng)其他學(xué)科在電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)中的應(yīng)用,從而更加快速地處理電力故障,提高繼電保護(hù)系統(tǒng)的最佳職能。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,筆者就干擾電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的原因進(jìn)行粗淺的探討,并結(jié)合個(gè)人實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)參考文獻(xiàn)提出有效的繼電保護(hù)防護(hù)措施,以期為廣大同行在今后繼電保護(hù)工作中提供全新的工作思路,并且為加強(qiáng)與提高繼電保護(hù)裝置的安全性,制定有效的抗干擾防范措施提供有益的參加借鑒,從而為促進(jìn)電力企業(yè)的安全穩(wěn)定運(yùn)行做出有益的鋪墊。
參考文獻(xiàn)
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