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電力系統(tǒng)短路故障分析篇一
摘要:在整個電力系統(tǒng)之中,要實現(xiàn)對其整體結(jié)構(gòu)的有效保護,往往都會使用繼電保護裝置。該裝置關(guān)系著整個系統(tǒng)運行的安全性,與此同時還可以有效防范各類故障。從當前的發(fā)展情況來看,電力系統(tǒng)規(guī)模日漸擴大,這就給電力設(shè)備以及電力負荷都帶來了極大的壓力,從而給繼電保護裝置提出了一定要求。對此,這就必須在日常運行過程中加大繼電保護監(jiān)管,根據(jù)存在的問題優(yōu)化處理措施,從而保證系統(tǒng)運行安全和效率。
1.1開關(guān)設(shè)備的故障。
繼電保護開關(guān)設(shè)備故障,主要是繼電保護裝置和電力系統(tǒng)之間的不配套所致,這就要求,在繼電保護設(shè)備選用過程中,應(yīng)該確定電力系統(tǒng)的工作強度,進而選擇與工作負荷相匹配的繼電保護設(shè)備??墒请S著經(jīng)濟的迅速發(fā)展,許多地區(qū)的電力系統(tǒng)都大大增加了用電負荷,繼電保護設(shè)備并沒有由于工作強度的增加而進行對應(yīng)的處理,最終導致故障發(fā)生。在工作中,由于繼電保護設(shè)備有超負荷運轉(zhuǎn)、老化以及開關(guān)設(shè)備負荷密集的情況發(fā)生,從而使開關(guān)設(shè)備不能適應(yīng)繼電保護工作的需求,進而對繼電保護設(shè)備的精準度產(chǎn)生影響。當繼電保護設(shè)備對電力系統(tǒng)不能進行準確檢測時,就會對電力系統(tǒng)的正常工作產(chǎn)生影響。
1.2電流互感飽和問題。
不斷加大繼電保護設(shè)備終端負荷,會在電力系統(tǒng)運行過程中有短路情況發(fā)生,使電力系統(tǒng)中的電流負荷加大,導致一系列狀況發(fā)生。比如,在短路過程中所產(chǎn)生的電流經(jīng)常超出電流互感器額定電流上百倍,可是由于電流互感器的誤差和短路電流的倍數(shù)之間呈現(xiàn)正比關(guān)系,繼電保護設(shè)備對短路故障發(fā)出的指令會由于電流過大而導致靈敏度下降的情況。
1.3繼電保護設(shè)備的問題。
在繼電保護故障中經(jīng)常有設(shè)備故障的問題發(fā)生。繼電保護設(shè)備的工作原理和理論都很成熟,在工作中故障檢測辦法大致一樣,其不同主要表現(xiàn)在不同電力系統(tǒng)中工作負荷不同,對繼電保護設(shè)備的要求也會不同。所以在對繼電保護設(shè)備進行安裝時,要與電力系統(tǒng)工作負荷相結(jié)合選擇適當?shù)脑O(shè)施??墒窃趯嶋H工作中,經(jīng)常有設(shè)備不達標的情況,從而使整個繼電保護設(shè)備不能正常運行,對繼電保護系統(tǒng)的工作效果造成影響。
現(xiàn)階段在電力系統(tǒng)中繼電保護裝置故障排除措施主要包括電位測量、負荷檢查、直接觀測、故障排查等方面。其中故障排除法主要是通過對電力系統(tǒng)繼電保護裝置內(nèi)部故障位置與非故障位置的對比分析,結(jié)合電位測量措施對故障位置進行全面勘測。如在倒閘操作控制回路、斷路器輔助節(jié)點及其串聯(lián)節(jié)點故障排除時,可利用萬用表電阻擋分區(qū)排除措施,根據(jù)萬用表保護屏預(yù)警信號的出現(xiàn)情況確定具體的故障方式位置;而直接觀察法要求線路巡查工作人員對整體繼電保護裝置進行全面核查,通過對繼電器內(nèi)部零件運行情況及接線頭運行情況進行綜合分析,確定線路故障位置,并采取適當?shù)睦^電保護裝置內(nèi)部零件更換措施。必要情況下可結(jié)合其他設(shè)備進行測量判定工作,如針對高頻通信異常情況,可根據(jù)濾波設(shè)備上樁頭運行數(shù)據(jù),結(jié)合濾波設(shè)備測量下樁頭的措施,確定相應(yīng)的電纜線路故障位置。
電位測量法主要通過二次回路各節(jié)點直流電壓、電流檢測的方式確定相應(yīng)的繼電保護故障發(fā)生方位,同時在實際應(yīng)用中電位測量法還可以對開關(guān)控制回路導致的繼電保護裝置故障進行有效的分析,如開關(guān)回路斷線、保護開關(guān)拒合、位置指示裝置不明等;在電力系統(tǒng)繼電保護故障排除過程中若出現(xiàn)交流回路故障,可利用負荷檢測法進行處理,其主要通過合理的裝置電氣量選擇,在參考電壓或者參考電流一定的基礎(chǔ)上確定相應(yīng)的參考節(jié)點,可選擇控制開關(guān)對側(cè)或者本側(cè)斷路器潮流之和作為參考節(jié)點,通過對二次電流電壓回路及其相位等電氣量參數(shù)的控制,可獲得相應(yīng)的故障發(fā)生數(shù)據(jù)。
故障分析系統(tǒng)在電力系統(tǒng)繼電保護裝置故障處理方面具有重要作用,其主要通過對繼電保護故障的仿真分析,確定相關(guān)繼電保護裝置數(shù)據(jù)信息,從而進行相關(guān)繼電保護裝置設(shè)備參數(shù)的設(shè)置。在電力系統(tǒng)繼電保護故障分析系統(tǒng)運行過程中,其可根據(jù)實際設(shè)備運行情況,如保護動作跳閘等,進行具體數(shù)據(jù)參數(shù)的顯示,然后通過仿真數(shù)據(jù)與實際運行數(shù)據(jù)的對比分析,確定相關(guān)的繼電保護故障處理方案。在實際運行過程中,電力系統(tǒng)繼電保護故障處理系統(tǒng)可根據(jù)相應(yīng)的故障發(fā)生情況進行仿真數(shù)據(jù)模擬,便于各種保護動作的合理配置。在繼電保護裝置硬件設(shè)計過程中需要依據(jù)電網(wǎng)硬件平臺進行網(wǎng)絡(luò)層拓撲架構(gòu)的設(shè)置,依照相應(yīng)的電力系統(tǒng)運行特點逐步開展繼電保護裝置故障信息的采集、分析、處理,便于整體繼電保護系統(tǒng)智能一體化效用的有效發(fā)揮。
在電力系統(tǒng)繼電保護裝置實際運行中,會受到多種因素的影響,而對電力系統(tǒng)繼電保護裝置進行適當?shù)木S護措施對于繼電保護裝置使用性能的提升非常必要。首先相關(guān)電力系統(tǒng)運行維護人員可結(jié)合繼電保護裝置運行情況,制定繼電保護裝置清潔工作規(guī)范,確定相關(guān)的繼電保護裝置清潔位置及標準,并控制其他電氣設(shè)備與繼電保護設(shè)備維持一定的距離,降低短路對繼電保護裝置的影響;其次在電氣保護裝置運行的相關(guān)階段,電力系統(tǒng)繼電保護裝置工作人員可組織內(nèi)部人員進行定期故障核查,利用電位測量、負荷檢測等方法進行全面分析,及時發(fā)現(xiàn)繼電維護設(shè)備運行故障,及時采取控制措施,并對繼電保護裝置檢測維護工作進行記錄管理,保證整體繼電保護體系的完整。
2.4微機故障處理技術(shù)。
微機保護裝置的設(shè)置主要通過電子電路的合理配置對內(nèi)部機電保護裝置故障進行有效處理。在微機故障處理技術(shù)實際運行中經(jīng)常會發(fā)生電場強磁場干擾的情況,因此在微機保護技術(shù)實際運行中需配合相關(guān)抗干擾措施同步運行。微機故障處理技術(shù)主要通過容錯設(shè)計實現(xiàn)繼電保護裝置自我維護管理,通過冗余的設(shè)備在線運行可保證整體裝置的持續(xù)運行,有效避免常規(guī)繼電保護裝置設(shè)計導致的裝置運行障礙。在進行具體參數(shù)設(shè)置過程中,可采取定值設(shè)定、參數(shù)優(yōu)化更新的方法進行權(quán)限設(shè)置,便于繼電保護措施的有效實施。在我國電力系統(tǒng)的繼電保護設(shè)備故障處理過程中,為了保證微機故障處理技術(shù)的有效實施可采取繼電保護裝置接地模式。促使整體裝置外部與地面具有一定的接觸面積,提高整體設(shè)備運行過程中微機設(shè)備的抗干擾能力,結(jié)合電磁干擾防護裝置的應(yīng)用,可對繼電保護裝置連接電纜進行屏蔽防護層的加設(shè),保證整體微機故障處理裝置的穩(wěn)定運行。
三、結(jié)語。
綜上所述,致使電力系統(tǒng)繼電保護裝置產(chǎn)生故障的因素有很多,但不管是哪一種方面的原因,都將阻礙著我國電力行業(yè)的可持續(xù)發(fā)。所以為了將故障有效的處理解決掉,我們還應(yīng)當提高各級工作人員的安全意識,并運用參照法、處理法、對比法、置換法、分段法對故障進行檢測,并制定可行的故障處理對策,進而實現(xiàn)電力系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的目標,且為人們生活提供有力的保障,最重要的是能夠確保機組的可靠性與安全性。
參考文獻:
[1]陳必云,陳凱.電力系統(tǒng)繼電保護故障分析與處理[j].科學技術(shù)創(chuàng)新,2020(07):174-175.[2]劉暢.電力系統(tǒng)繼電保護故障分析與處理[j].通信電源技術(shù),2019,36(10):134-135.[3]劉宏強.電力系統(tǒng)繼電保護裝置故障分析與處理研究[j].科學技術(shù)創(chuàng)新,2019(27):168-169.
電力系統(tǒng)短路故障分析篇二
摘要繼電保護對電力系統(tǒng)的安全正常運行具有重要的作用,它能保證電力系統(tǒng)的安全性,還能針對電力系統(tǒng)中不正常的運行狀況進行報警,監(jiān)控整個電力系統(tǒng)。目前我國電力系統(tǒng)繼電保護工作還是會存在一些問題,容易出現(xiàn)各種故障,造成電力系統(tǒng)無法正常運行。本文即分析了繼電保護的典型故障,并詳細闡述了繼電保護典型故障的防治策略。
電力系統(tǒng)機電保護裝置的構(gòu)成一般包括輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分和輸出執(zhí)行部分。
1.1.1輸入部分。
該部分通過隔離、低通濾波等前置處理方式對電力系統(tǒng)出現(xiàn)的問題和故障進行前置處理。
1.1.2測量部分。
該部分主要負責將測量信號轉(zhuǎn)換為邏輯信號,進而通過邏輯判斷按照一定的邏輯關(guān)系組合運算,最后確定出執(zhí)行動作,并由輸出執(zhí)行部分最終完成。
1.2.1選擇性特征。
選擇性特征是繼電保護裝置智能化的表現(xiàn),在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,繼電保護裝置能夠做到有選擇性的對出現(xiàn)故障的部分進行處理,另一方面保證無故障部分的正常運行,這樣便可以保證整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定及電力供應(yīng)的連續(xù)。
1.2.2快速性特征。
快速性特征是繼電保護裝置高效率的體現(xiàn),在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,繼電保護裝置能夠在第一時間切斷故障系統(tǒng),從而減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度。
1.2.3可靠性。
2.1設(shè)備故障。
繼電保護裝置是電力系統(tǒng)中不可或缺的一部分,是保護電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)和前提。一般設(shè)備有裝置元器件的損壞、回路絕緣的損壞以及電路本身抗干擾性能的損壞,具體的表現(xiàn)為整定計算錯誤,這主要是由于元器件的參數(shù)值和電力系統(tǒng)運行的參數(shù)值與實際電流傳輸?shù)膮?shù)值相差甚遠,從而造成整定計無法正常工作。還有,設(shè)備很容易受到外界因素的影響,如溫度和濕度。由于設(shè)備具有不穩(wěn)定性,很容易由于溫度和濕度的變化而造成定值的自動漂移,有時候也可能是因為設(shè)備零部件的老化和損壞造成的。
2.2人為操作。
人為原因一般就是工作不夠細心,對系統(tǒng)內(nèi)各項設(shè)備數(shù)值的讀數(shù)觀察不夠仔細,導致讀錯設(shè)備整定器上的計算數(shù)值,導致繼電保護故障,且對故障的檢查技術(shù)水平不夠,無法及時準確地發(fā)現(xiàn)故障段,從而造成大面積的電路故障問題,導致系統(tǒng)無法正常供電。
3.1元件替換法。
元件替換法,顧名思義,就是用正常的元件將出現(xiàn)故障的元件替換下來,這樣能夠?qū)⒐收戏秶杆倏s小,提高維修人員的維修效率,因此是機電保護裝置故障處理中經(jīng)常用到的方法。
3.2參照法。
參照法是指通過對不同設(shè)備的技術(shù)參數(shù)的對照,找出不正常設(shè)備的故障點。此法主要用于檢查認為接線錯誤,定值校驗過程中發(fā)現(xiàn)測試值與預(yù)想值有較大出入又無法斷定原因之類的故障。另外需要注意的是,在繼電器訂制校驗時,若發(fā)現(xiàn)某一直繼電器的測試值與整定值相差很多,那么此時要用同只表計去測量其他相同回路的同類繼電器進行進一步的比較,錯誤的做法是在發(fā)現(xiàn)數(shù)值不同時,輕易調(diào)整繼電器的刻度表。
3.3短接法。
短接法是縮小故障范圍常用的一種方法,是將回路某一段或一部分用短接線接入為短接,進而判斷出故障是存在短接線的范圍還是范圍外。短接法對判斷電磁鎖失靈、電流回路開路等故障具有明顯的優(yōu)勢。
3.4.1構(gòu)建完善的電力管理體系是基礎(chǔ)。
構(gòu)建完善的電力管理體系是預(yù)防電力系統(tǒng)繼電保護故障的基礎(chǔ),構(gòu)建該體系需要做好以下工作:
首先要逐步形成科學有序的管理體系,這其中,一支高素質(zhì)的管理隊伍是不可或缺的,這需要電力企業(yè)加強對管理人員和工作人員的培訓,使其掌握電力系統(tǒng)管理的知識技能。另外管理體系內(nèi)的各個部分要職權(quán)分明、責任落實,這樣才能保證管理體系的井然有序和正常運作。
其次,完善的監(jiān)測評價體系也是十分必要的。監(jiān)測評價體系具有監(jiān)督指導的作用,通過建立該體系,在全電力系統(tǒng)中形成嚴謹?shù)墓ぷ鞣諊?,有利于很大程度上提高電力工作的質(zhì)量,進而能夠及時正確的發(fā)現(xiàn)繼電故障,將故障消滅在萌芽狀態(tài),從而保障電力系統(tǒng)的有序運行。
技術(shù)管理作為降低繼電保護故障率的核心,具有十分重要的意義??梢酝ㄟ^采用先進的技術(shù)來提高電力系統(tǒng)的智能化水平,從而有效減少繼電保護故障的發(fā)生。
第一,提高電力系統(tǒng)的自動化水平。在設(shè)計和開發(fā)電力系統(tǒng)時,要加強新技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用,包括自動控制技術(shù)和智能技術(shù)。這樣電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,智能化技術(shù)便能有效避免繼電保護障礙的發(fā)生。
第二,運用新技術(shù)來增加電力系統(tǒng)設(shè)備的承受能力。比如,繼電保護中使用cpu容錯技術(shù)。由于cpu容錯技術(shù)具有一定的恢復(fù)能力,所以它能夠在更大程度和范圍內(nèi)降低電力系統(tǒng)硬件問題帶來的影響,從而起到保護繼電保護裝置的作用。
3.4.3提高電力工作人員的素質(zhì)。
電力工作人員素質(zhì)是影響電力系統(tǒng)管理水平的重要因素。因此,電力企業(yè)要加強對電力工作人員業(yè)務(wù)素質(zhì)的培訓教育,提高其責任意識和安全意識,并通過一些業(yè)務(wù)培訓,提高其實際操作能力,促使電力企業(yè)員工能夠更好的處理電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的各種問題。
參考文獻。
國網(wǎng)甘肅省電力公司檢修公司甘肅省酒泉市735000。
電力系統(tǒng)短路故障分析篇三
短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。所謂短路,其內(nèi)容是指一切不正常的相與相或相與地(對于中性點接地的系統(tǒng))之間發(fā)生通路的情況。
一、短路的原因。
產(chǎn)生短路的原因很多,其主要原因如下:
1、元件損壞,如絕緣材料自然老化等。
2、氣象條件惡化,如雷擊等。
3、人為事故,如運行人員帶負荷拉閘等。(發(fā)生概率較高)。
4、其他,如工程建設(shè)時挖溝損傷電纜等。
二、短路的類型。
在三相系統(tǒng)中,可能發(fā)生的短路有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路等四種。三相短路也稱對稱短路,系統(tǒng)各相與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)。其他類型的短路都是不對稱短路。
注:
1、單相接地短路發(fā)生的幾率達65%左右。
2、短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空輸電線路。
3、電力系統(tǒng)中在不同地點發(fā)生短路,稱為多重短路。
三、短路的后果短路的主要后果如下:
1、短路故障使短路點附近支路出現(xiàn)比正常電流大許多倍的短路電流,產(chǎn)生較大的電動效應(yīng)和熱效應(yīng),破壞設(shè)備。(此為最常見)。
2、短路時系統(tǒng)電壓大幅度下降,對用戶影響很大。
3、短路會使并列運行的發(fā)電機失去同步,破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定,造成系統(tǒng)的解列,出現(xiàn)大面積停電。
4、不對稱短路對附近通信線路和無線電波會產(chǎn)生電磁干擾。
1、采用合理的防雷設(shè)施,加強運行維護管理等。
2、通過采用繼電保護裝置,迅速作用于切除故障設(shè)備,保證無故障部分的安全運行。
3、架空線路普遍采用自動重合閘裝置,發(fā)生短路時斷路器迅速跳閘,經(jīng)一定時間(0.4-1s)斷路器自動合閘。
4、線路上的電抗器,通常也是為限制短路電流而裝設(shè)的。
五、短路電流計算的目的。
為確保設(shè)備在短路情況下不至于被破壞,減輕短路后果和防止故障擴大,必須事先對短路電流進行計算。在電力系統(tǒng)和電器設(shè)備的設(shè)計和運行中,短路計算也是解決一系列技術(shù)問題不可缺少的基本計算。
計算短路電流的具體目的如下:
1、選擇有足夠機械穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的電器設(shè)備。
2、合理配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數(shù)。
3、設(shè)計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)主接線。
4、進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算,分析短路對用戶的影響。
5、確定輸電線路對通信的影響。
為了方便計算,在高壓系統(tǒng)中采用標幺值的計算方法。
電力系統(tǒng)短路故障分析篇四
隨著電力部門網(wǎng)絡(luò)的全面改造,各變電站/所均實現(xiàn)無人值守,以提高生產(chǎn)效益。在電力調(diào)度通訊中心建立監(jiān)控中心,能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進行監(jiān)控和監(jiān)視,以便能夠?qū)崟r、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況,并及時對發(fā)生的情況做出反應(yīng),適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要,已經(jīng)提到了電力部門的發(fā)展議事日程。目前,各局都設(shè)立了運行管理值班室及調(diào)度部門,雖有對各專業(yè)的運行歸口協(xié)調(diào)職能,但不能及時掌握運行狀況和指揮處理運行障礙?,F(xiàn)在對運行監(jiān)視通常由各專業(yè)運行部門采用打電話來了解和判斷處理故障。各種運行管理聯(lián)系是松散的,再依靠原始的人工方式已不能滿足通信網(wǎng)的發(fā)展需要。要跟上網(wǎng)絡(luò)發(fā)展步伐,必須在健全和完善電力網(wǎng)絡(luò)的同時建立電力遙視警戒系統(tǒng)。電力遙視警戒系統(tǒng)將變電站的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù)由變電站前端的設(shè)備/處理機采集編碼,并將編碼后的數(shù)據(jù)通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。監(jiān)控中心接收編碼后的視頻數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù),進行監(jiān)控,存儲、管理。電力遙視警戒系統(tǒng)的實施為實現(xiàn)變電站/所的無人值守,從而為推動電力網(wǎng)的管理逐步向自動化、綜合化、集中化、智能化方向發(fā)展提供有力的技術(shù)保障。
我公司開發(fā)研制的以圖像監(jiān)控為主、數(shù)據(jù)監(jiān)控為輔的變電站遙視警戒系統(tǒng)正適應(yīng)了電力部?quot;遙視“系統(tǒng)建設(shè)的需要。該系統(tǒng)為采用ip數(shù)字視頻方式,能夠?qū)Ω髯冸娬?所的有關(guān)數(shù)據(jù)、環(huán)境參量、圖像進行監(jiān)控和監(jiān)視,能夠?qū)崟r、直接地了解和掌握各個變電站/所的情況,并及時對發(fā)生的情況做出反應(yīng),適應(yīng)現(xiàn)代社會的發(fā)展需要。該系統(tǒng)對于設(shè)備運行的機械狀況及規(guī)范管理有著顯著作用,同時對安全防范、環(huán)境狀況和對付自然災(zāi)害等有著重大意義,能起到切實提高無人/少人值守變電站的安全水平。
一、總體需求。
變電站智能圖像監(jiān)控系統(tǒng)的功能,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
1.1通過圖像監(jiān)控、安防(防盜)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、保護無人值守或少人值守變電站人員和設(shè)備的安全。
1.2通過圖像監(jiān)控結(jié)合遠程和本地人員操作經(jīng)驗的優(yōu)勢,避免誤操作。
1.3通過圖像監(jiān)控、燈光聯(lián)動、環(huán)境監(jiān)控監(jiān)視現(xiàn)場設(shè)備的運行狀況,起到預(yù)警和保護的作用。1.4配合其他系統(tǒng)(如變電站綜合自動化系統(tǒng)等)的工作。
二、用戶主要需求規(guī)范。
2.1監(jiān)控對象。
2.1.1變電站廠區(qū)內(nèi)環(huán)境。
2.1.2主變壓器外觀及中性點接地刀。
2.1.3對變電站內(nèi)的全部戶外斷路器、隔離開關(guān)和接地刀閘的合分狀態(tài)給出特寫畫面。
2.1.4對變電站內(nèi)各主要設(shè)備間的監(jiān)視(包括大門、控制室、繼保室、通信室、高壓室、電容器室、電抗器室、低壓交流室等)。
2.2系統(tǒng)功能。
2.2.1監(jiān)視和錄像功能。
利用安裝在監(jiān)視目標區(qū)域的攝像機對生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)境進行監(jiān)控和錄像,并將被監(jiān)視目標的動態(tài)圖像傳輸?shù)奖O(jiān)控中心,監(jiān)控中心可將控制信號發(fā)送到設(shè)在變電站的監(jiān)控主機,實現(xiàn)各種控制。
監(jiān)控中心、變電站運行維護人員通過業(yè)務(wù)臺或監(jiān)控主機對變電站監(jiān)控范圍的目標區(qū)域中設(shè)備或現(xiàn)場進行監(jiān)視,同時在業(yè)務(wù)臺或監(jiān)控主機上完成對變電站攝像機的控制(左右、上下、遠近景、調(diào)焦等),畫面切換的控制和錄像控制。
監(jiān)控中心可通過系統(tǒng)的瀏覽功能查看監(jiān)控中心或遠程變電站的錄像或圖片。
2.2.2報警功能。
報警類別:消防報警、防盜報警、動態(tài)檢測系統(tǒng)實現(xiàn)告警錄像,同時傳送報警信息和相關(guān)圖像至監(jiān)控中心,并自動在地理區(qū)域圖上或相關(guān)表格進行提示,顯示報警的內(nèi)容和具體位置。
系統(tǒng)告警時能聯(lián)動相關(guān)設(shè)備,如燈光、警笛等。
當發(fā)生報警時,能把報警信息發(fā)送到指定的移動電話上。
2.2.3控制功能。
被授權(quán)的網(wǎng)上任一操作人員能對任一攝像點進行控制,實現(xiàn)對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整,進行云臺的預(yù)置和控制。
應(yīng)保證控制唯一性,當某個操作人員對設(shè)備進行控制時,其它同級操作人員則不能控制。
系統(tǒng)設(shè)計原則:
一、變電站遙視警戒系統(tǒng)設(shè)計原則。
1.1系統(tǒng)充分體現(xiàn)了先進性、智能性、高性價比原則。
1.2可擴展性。
1.2.1為了適宜未來系統(tǒng)擴展的要求,系統(tǒng)在滿足現(xiàn)有功能的基礎(chǔ)上預(yù)留足夠的接口以便系統(tǒng)擴充之用。系統(tǒng)中控制部件(軟、硬件)采用模塊式結(jié)構(gòu)、模組式交換矩陣、內(nèi)部總線化等技術(shù)措施,可以方便靈活的進行擴充,充分保證系統(tǒng)在將來的適應(yīng)性。
1.2.2靈活的組網(wǎng)方式,方便被監(jiān)控變電站的增加。
1.2.3幾個視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以作為子系統(tǒng)組成更大的視頻監(jiān)控系統(tǒng),可按多級(至少三級)組網(wǎng)的方式,形成大規(guī)模的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),高一級監(jiān)控中心能管理和監(jiān)控低一級監(jiān)控中心的運行。
1.3開放性。
整個系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng),兼容性強,能與現(xiàn)有電力mis網(wǎng)和其他監(jiān)控系統(tǒng)(如變電站自動化系統(tǒng))互融,提供完整的維護業(yè)務(wù)平臺。
1.4靈活性。
1.4.1系統(tǒng)可以很方便進行軟件升級,保證用戶投資。
1.4.2可調(diào)節(jié)圖像質(zhì)量與帶寬占用,系統(tǒng)采用軟件編解碼,可以根據(jù)用戶需求調(diào)節(jié)幀數(shù)、分辨率、圖像質(zhì)量等。
1.4.3多種圖像瀏覽方式,包括單畫面、四畫面、九畫面、十六畫面多種瀏覽方式。
1.4.4系統(tǒng)支持基于瀏覽器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能,可以方便靈活的使用。
1.5先進性。
采用國際最新的mpeg-1圖像壓縮處理技術(shù),圖像清晰,畫面質(zhì)量高,占用帶寬小,實時性強。
1.6實時性。
視頻延時小于0.5s。
1.7可靠性。
1.7.1具有設(shè)計獨到的視頻流量管理功能,保證網(wǎng)絡(luò)通暢。
1.7.2實行操作權(quán)限管理,保證統(tǒng)一、規(guī)范管理。
1.7.3系統(tǒng)具有自診斷功能。
1.7.4系統(tǒng)具備防雷和抗強電干擾能力,可適應(yīng)變電站中強電磁工作環(huán)境。
1.7.5系統(tǒng)的平均無故障工作時間mtbf50000小時。
1.8完善性。
1.8.1具有強大的數(shù)據(jù)和告警的采控和處理功能。
當發(fā)生報警時,能把報警信息以短消息形式發(fā)送到指定移動電話上。
與數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)的無縫結(jié)合,實現(xiàn)告警時燈光、警笛聯(lián)動并錄像。
1.8.2功能完善的錄像管理體系。系統(tǒng)可選用手動、告警、定時錄像三種錄像方式;提供指定周期的滾動刪除功能,有效防止存儲空間耗盡。
1.8.3系統(tǒng)具備完善的控制功能:
系統(tǒng)設(shè)權(quán)限管理,對不同級別的用戶給予不同的權(quán)限,有效防止越權(quán)操作。
被授權(quán)的網(wǎng)上任一操作人員可對任一攝像點進行控制,實現(xiàn)對攝像機視角、方位、焦距、光圈、景深的調(diào)整。進行云臺的預(yù)置和控制。
1.8.4有專為電力系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計的紅外測溫和門禁管理功能接口。
1.9良好的硬件平臺。
系統(tǒng)硬件平臺為機架式設(shè)計,實現(xiàn)高度一體化、高度工程化,便于施工、安裝、調(diào)試。
1.10良好的軟件平臺。
系統(tǒng)的軟件操作簡便、模塊化結(jié)構(gòu),能應(yīng)用于windows等操作系統(tǒng)。
一、系統(tǒng)特色。
1.1整個系統(tǒng)是一個開放系統(tǒng),兼容性強,能與現(xiàn)有電力mis網(wǎng)和其他監(jiān)控系統(tǒng)互融,提供完整的維護業(yè)務(wù)平臺。
1.2可多級靈活組網(wǎng)、任意組合。
1.3采用國際最新的mpeg-1圖像壓縮處理技術(shù),圖像清晰,畫面質(zhì)量高,占用帶寬小,實時性強。
1.4具有設(shè)計獨到的視頻流量管理功能和功能完善的錄像管理體系。1.5具有強大的數(shù)據(jù)和告警的采控和處理功能。
1.6系統(tǒng)穩(wěn)定性高,體積小,便于安裝。是高度工程化的產(chǎn)品。1.7有專為電力系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)計的紅外測溫和門禁管理功能接口。1.8系統(tǒng)具有很強的安全性,適合電力系統(tǒng)的要求。
1.9系統(tǒng)支持基于瀏覽器技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能,可以方便的使用。
1.10系統(tǒng)設(shè)備先進,五年內(nèi)不會因技術(shù)陳舊造成整個系統(tǒng)性能不高和過早淘汰。
二、主要技術(shù)手段。
2.1流媒體管理技術(shù)。
對于一個基于tcp/ip網(wǎng)絡(luò)的圖像傳輸系統(tǒng),如果僅僅滿足于圖像能在網(wǎng)絡(luò)上傳輸,那是遠遠不夠的。由于視頻源眾多,情況各異,圖像監(jiān)控所需的視頻傳輸數(shù)據(jù)往往會彼此或和其他系統(tǒng)爭用帶寬。若只有一、二個視頻源,情況尚可忍受;若視頻源超過一定數(shù)目,需要調(diào)看圖像的用戶又多的話,局面就會混亂不堪。其后果就是圖像質(zhì)量下降、延遲、停滯,甚至造成系統(tǒng)癱瘓。無疑這是用戶所不能接受的。
包括所有模擬信號、開關(guān)信號、電壓電流的采集及設(shè)備遠程控制等,相對來說,這是遙測遙控系統(tǒng)中比較成熟的技術(shù)。anyshow變電站遙視警戒系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采控模塊系統(tǒng)穩(wěn)定,準確性高。通過網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器的485總線方式,可以很方便接入各種數(shù)據(jù)采集設(shè)備。本方案采用我公司開發(fā)生產(chǎn)的一體化數(shù)據(jù)采集平臺,具有數(shù)字輸入量,模擬輸入量和數(shù)字控制量的平滑接入能力,用于采集紅外、門禁等告警數(shù)據(jù),準確率高,反應(yīng)時間短,是一款高性能的數(shù)據(jù)采控產(chǎn)品。
2.3數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。
tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是目前最流行也是最穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。變電站遙視警戒系統(tǒng)在tcp/ip網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之上開發(fā)了專用通訊層,針對圖像數(shù)據(jù)的混合傳輸做了優(yōu)化處理,適合多點視頻和數(shù)據(jù)的并發(fā)傳輸,降低了系統(tǒng)資源的占用率。同時設(shè)計了專用文件傳輸協(xié)議,用于錄像文件的傳輸。該通訊層支持多種tcp/ip協(xié)議的傳輸,包括tcp、udp、多播等。
2.4數(shù)據(jù)存儲、處理、分析技術(shù)。
為了對告警數(shù)據(jù)進行分析處理,變電站遙視警戒系統(tǒng)使用了microsoft公司的sqlserver數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。并成功地實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的分布存儲和訪問,有效地降低了系統(tǒng)負擔,大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時,系統(tǒng)支持對數(shù)據(jù)的多種查詢和分析方式。
同時系統(tǒng)提供了各類數(shù)據(jù)庫。主要有告警數(shù)據(jù)庫、歷史統(tǒng)計值數(shù)據(jù)庫、實時曲線數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)事件數(shù)據(jù)庫。從而為整體數(shù)據(jù)的存儲、處理及分析提供了強有力的依據(jù)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與系統(tǒng)組網(wǎng)方式:。
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。
1.1前端變電站數(shù)量。
電力變電站遙視警戒系統(tǒng)不限定前端變電站/所的數(shù)量,但前端變電站/所的數(shù)量會影響整個系統(tǒng)的性能。變電站遙視警戒系統(tǒng)在前端變電站/所少于等于32個時系統(tǒng)性能最佳。在前端變電站/所少于等于64個時,系統(tǒng)性能基本不受影響。當前端變電站/所數(shù)量大于64個時,通常的做法是將這些變電站/所拆分成若干個分控中心(每個分控中心的前端變電站/所數(shù)量小于64個)。在這些分控中心之上再建立一個監(jiān)控中心,從而組成一個樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。監(jiān)控中心主要完成一些對分控中心的管理(包括非實時管理,如報表、統(tǒng)計等和實時管理即接管)。
1.2傳輸信道選擇。
目前,對于變電站遙視警戒系統(tǒng)通常有以下幾種傳輸方式:
·以太網(wǎng)傳輸方式。
以太網(wǎng)傳輸方式要求各變電站(所)的光纖或微波設(shè)備提供以太網(wǎng)接口,以便于變電站(所)的圖像、聲音及數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)控主機通過以太網(wǎng)接口上傳至監(jiān)控中心。或者要求變電站(所)已經(jīng)和監(jiān)控中心通過局域網(wǎng)相連。變電站(所)的圖像、聲音及數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)控主機通過以太網(wǎng)經(jīng)過各級路由器、交換機或hub上傳至監(jiān)控中心。
·2m--以太傳輸方式。
2m--以太傳輸方式要求各變電站(所)的光纖設(shè)備提供2m接口,以便于變電站(所)的圖像、聲音及數(shù)據(jù)經(jīng)監(jiān)控主機通過2m--以太網(wǎng)橋上傳至監(jiān)控中心;監(jiān)控中心通過2m--以太網(wǎng)橋?qū)⒏髯冸娬荆ㄋ┑纳蟼鞯膱D像、聲音及數(shù)據(jù)匯集到中心網(wǎng)絡(luò)交換器上與局域網(wǎng)上其他機器連接,供其進行處理。
·2m模擬傳輸方式。
2m模擬傳輸方式要求各變電站(所)的光纖設(shè)備提供2m接口,以便于變電站(所)的圖像、及數(shù)據(jù)經(jīng)2m圖像編碼器上傳至監(jiān)控中心;監(jiān)控中心經(jīng)2m圖像解碼器將各變電站(所)的圖像解碼到模擬監(jiān)視器或電視墻上,或經(jīng)過二次編碼接入中心以太網(wǎng)。同時將各個變電站(所)的數(shù)據(jù)匯集以便集中管理。
以上幾種傳輸方式的性能比較如下表:
如上圖所示,在無人值守的變電站一級建立視頻和環(huán)境監(jiān)控體系,將多個變電站的視頻和數(shù)據(jù)信息通過通訊網(wǎng)絡(luò)上傳到分控中心。多個分控中心本著負荷分擔的原則,對所屬各變電站信息進行分析處理,進行相應(yīng)的顯示、錄像和控制,同時可以通過電力系統(tǒng)提供的通訊網(wǎng)絡(luò)把數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心根據(jù)需要選擇觀察前端變電站的信息,并為省一級的控制中心預(yù)留通訊接口,可以隨時將信息上報,供統(tǒng)計分析之用。如前1.1前端變電站數(shù)量所敘,當前端變電站數(shù)量n大于64時,為了系統(tǒng)的整體性能穩(wěn)定,我們需要建立分控中心;分控中心只需增加相應(yīng)的業(yè)務(wù)臺即可。
從實際的應(yīng)用來看,如果所屬變電站數(shù)目不多,分控中心和監(jiān)控控中心不需要單獨設(shè)置。也可以根據(jù)實際的需要和行政劃分不設(shè)立分控中心,而以監(jiān)控中心取代分控中心的作用。
電力系統(tǒng)短路故障分析篇五
變壓器外殼閃絡(luò)放電。當變壓器繞組高壓引起出線相互間或它們對外殼閃絡(luò)放電時,會出現(xiàn)此聲。這時,應(yīng)對變壓器進行停用檢查。
氣味,顏色異常。
套管閃絡(luò)放電,套管閃絡(luò)放電會造成發(fā)熱導致老化,絕緣受損甚至此起爆炸。
另外,吸潮過度、墊圈損壞、進入油室的水量太多等原因會造成吸濕劑變色。
油溫異常。
冷卻器運行不正常所引起的溫度異常。冷卻器運行不正常或發(fā)生故障,如潛油泵停運、風扇損壞、散熱器管道積垢、冷卻效果不佳、散熱器閥門沒有打開、溫度計指示失靈等諸多因素引起溫度升高,應(yīng)對冷卻器系統(tǒng)進行維護和沖洗,以提高其冷卻效果。
1、假油位:油標管堵塞;油枕吸管器堵塞;防爆管道氣孔堵塞。
2、油面低:變壓器嚴重漏油;工作人員因工作需要放油后未能及時補充;氣溫過低且油量不足,或是油枕容量偏小未能滿足運行的需求。
電力系統(tǒng)短路故障分析篇六
摘要:破壞電力系統(tǒng)正常運行的最為常見的原因是各種類型的短路故障。它危害性極大,由此引發(fā)的其他電氣故障也最多。本文簡要探討了各種類型的短路故障的原因、特點、危害、查找方法、預(yù)防措施等,對指導生產(chǎn)有一定的參考作用。
關(guān)鍵詞:短路原因特點故障短路預(yù)防。
概念。
電力系統(tǒng)的短路故障,是指不同電位導電部分之間的不正常短接。由于此時故障點的阻抗變得很小,電流便會在一瞬間升高,短路點以前的電壓下降,會影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,嚴重短路甚至會造成系統(tǒng)癱瘓。
在正常運行時,除中性點外,相與相或者相與地之間是絕緣的。三相系統(tǒng)中,短路故障的基本類型為三相短路、兩相短路、單相短路、單相短路接地、兩相短路接地等。其中,三相短路屬對稱短路,其它形式的短路,均屬不對稱短路;在中性點直接接地的系統(tǒng)中,發(fā)生單相短路接地故障最為常見,大約占短路故障的65%,兩相短路約占10%,兩相短路接地約占20%,發(fā)生三相短路故障的可能性最小,雖然只占短路故障的5%[1]左右,卻是危害系統(tǒng)最嚴重的,在實際中一定要引起我們的足夠重視。
1.1單相接地短路:是指三相交流供電系統(tǒng)中一根相線與大地成等電位狀態(tài),既該相線的電位與大地的電位相等,都是“零”。通俗的講就是a相或b相或c相一相接地。
1.2兩相短路:任意兩相導線,直接金屬性連接或經(jīng)過小阻抗連接在一起。通俗講指兩相直接短接在一起。
1.3兩相短路接地:是指三相交流供電系統(tǒng)中兩根相線與大地成等電位狀態(tài)了。通俗講就是a、b、c三相中的任意兩相同時與大地的無電阻的直接連接。
1.4三相短路:就是電力系統(tǒng)內(nèi)a、b、c三相在某一點的零電阻、零電抗的直接連接。這時會產(chǎn)生很大的短路電流,破壞程度很大。
三相短路分三種:單相接地短路;兩相之間短路;三相全部短路。發(fā)生短路的原因。
產(chǎn)生短路的原因有很多,既有客觀的,也有主觀的,但是主要原因是電氣設(shè)備載流部分的相間絕緣或者相對地絕緣被損壞。
2.1由于設(shè)計、制造、安裝、維護不當?shù)仍斐傻脑O(shè)備缺陷發(fā)展成為短路。如選擇電纜截面太小或擴大生產(chǎn)增加負荷使電路超載、過載,長期持續(xù)下去,就可能造成絕緣老化或者絕緣的完全失效,導致短路。
2.2假冒、偽劣電器設(shè)備的絕緣不合格也會造成短路。
2.3氣候惡劣,低溫導線覆冰引起架空線倒桿斷線造成短路;架空線路弧垂不一致或弧垂太大,刮大風時會引起短路;雷電沖擊使架空線路的絕緣子發(fā)生閃絡(luò)短路;環(huán)境溫度過高、機械損傷等。
2.4誤操作引起的短路故障。工作人員違反操作規(guī)程帶負荷拉刀閘,引起電弧短路;違反電業(yè)安全工作規(guī)程帶電誤合接地刀閘造成的短路故障。檢修人員在檢修低壓帶電開關(guān)設(shè)備時,距離帶電體較近,未采取必要的安全措施防止短路造成故障。
2.5電纜、變壓器、發(fā)電機等設(shè)備中載流部分的絕緣材料在運行中損壞[1]。
2.6動物作祟,如鳥獸跨接在裸露的載流部分;老鼠竄入高壓配電室造成短路故障;老鼠咬破置于管道中的電纜絕緣等。
短路特點。
電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障后,電流劇增,短路電流比正常工作時的電流要大幾十倍,甚至幾百倍,在高壓下,電流可達數(shù)千萬安。因此應(yīng)千方百計限制短路電流,并使短路電流持續(xù)時間盡量縮短。
3.1短路點距離電源越進線路阻抗越小,短路電流會越來越大。
3.2短路故障持續(xù)時間的長短,直接導致電氣設(shè)備損壞的厲害程度,時間越長損壞越嚴重。
短路故障引起的后果是破壞性的。
具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
4.1當電路發(fā)生短路時,短路點的電弧有可能燒壞電氣設(shè)備,同時很大的短路電流會通過設(shè)備使發(fā)熱增加,當短路持續(xù)時間較長時,可能使設(shè)備過熱,使導體發(fā)紅,甚至溶化損壞絕緣,破壞設(shè)備。
4.2在供電系統(tǒng)中,強大的短路電流,特別是沖擊電流,使兩相鄰導體之間產(chǎn)生巨大的電動力。一般可以計算為:
f(3)=■.im2.l/a×10一7(n)(三相短路)。
f(2)=2.l/a×10一7(n)(單相短路)。
由上式可見,短路電流越大,電動力越大,破壞性越強。這種電動力可能使母線變形,使母線定固件損壞,也可能使開關(guān)相鄰刀片變形,開關(guān)損壞。
4.3電力系統(tǒng)發(fā)生短路時,有可能使并列運行的發(fā)電廠失去同步,破壞系統(tǒng)穩(wěn)定,使整個系統(tǒng)的正常運行遭到破壞,引起大片地區(qū)的停電。這是短路故障最嚴重的后果。
4.4短路產(chǎn)生的電弧、火花可能引發(fā)惡性事故,如火災(zāi)、電擊、爆炸等。
4.5短路故障發(fā)生后,短路點電壓將降到零,短路點附近各點的電壓也將明顯降低,對用戶工作影響很大,系統(tǒng)中最主要的負荷是異步電動機,它的電磁轉(zhuǎn)矩同它的端電壓的平方成正比,電壓下降時,電磁轉(zhuǎn)矩將明顯降低,使電動機停轉(zhuǎn),以致造成產(chǎn)品報廢及設(shè)備損壞等嚴重后果。
4.6不對稱接地短路所造成的不平衡電流,將產(chǎn)生零序不平衡磁通。會在鄰近的平行線路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動勢,將會造成對通信的干擾,并危及設(shè)備和人身的安全。
短路的預(yù)防。
為了保證安全可靠供電,除設(shè)計時要科學、合理以外,還應(yīng)采取各種必要的安全措施,減少各類短路故障的發(fā)生。
5.1做好短路電流的計算工作,選擇正確的電氣設(shè)備,使電氣設(shè)備的額定電壓和線路的額定電壓相符。
5.2對繼電保護的整定值和熔體的額定電流要正確選擇,采用速斷保護裝置,以便發(fā)生短路時能迅速切斷短路電流,減少短路電流持續(xù)時間,把短路造成的損失降到最小。
5.3采用電抗器。以增加系統(tǒng)的阻抗來限制短路電流。
5.4變電站要安裝避雷針,變壓器附近和線路上要安裝避雷器,減少惡劣天氣中雷擊造成的災(zāi)害。
5.5始終保持線路弧垂一致并符合安全規(guī)定,保證架空線路施工質(zhì)量。
5.6對帶電安裝和檢修電氣設(shè)備的工作,工作人員一定要注意力要高度集中、防止出現(xiàn)錯接線、誤操作。
5.7一旦發(fā)生故障,要從電力系統(tǒng)中把故障線路或設(shè)備切斷,使其余部分可以繼續(xù)運行。
5.8平時要加強管理。及時清除導電粉塵、防止導電粉塵進入電氣設(shè)備;防止老鼠等小動物進入高壓配電室,爬上電氣設(shè)備。
5.9保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。維護人員應(yīng)嚴格遵守規(guī)章制度,正確操作電氣設(shè)備,禁止帶負荷拉刀閘,帶電合接地刀閘。線路施工、維護人員在距帶電部位距離較近的地方工作,要采取防止短路的措施。要對線路、設(shè)備進行經(jīng)常巡視檢查,及時發(fā)現(xiàn)并處理各類缺陷。
小結(jié)。
通過對電力系統(tǒng)短路故障的淺析,可以在實際運用中更快的了解故障的原因,做好相應(yīng)的預(yù)防措施。同時也能加快對故障的維修處理,縮短短路故障運行時間,盡可能把損失降到最低,保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
參考文獻:
[1]夏道止.電力系統(tǒng)分析[m].北京:中國電力出版社,2004.[2]劉萬順.電力系統(tǒng)故障分析[m].北京:中國電力出版社,2004.
電力系統(tǒng)短路故障分析篇七
本文淺談了電力系統(tǒng)繼電保護應(yīng)當滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性的要求以達到在電力系統(tǒng)被保護元件發(fā)生故障的時候,繼電保護裝置能自動、有選擇性地將發(fā)生故障元件從電力系統(tǒng)中切除掉來保證無故障部分恢復(fù)正常運行狀態(tài),使故障元件避免繼續(xù)遭到損害,以減少停電的范圍的最終目的;供電系統(tǒng)覆蓋的地域廣、運行環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備的隱患和各種人為因素的影響,電氣故障的發(fā)生難以避免。在電力系統(tǒng)中的任何事故,都有可能對電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生重大影響,為了確保配電系統(tǒng)的正常運行。必須正確地設(shè)置繼電保護裝置,分析繼電保護的故障和總結(jié)常見的一般故障的處理方法。
在電力系統(tǒng)被保護元件發(fā)生故障的時候,繼電保護裝置能自動、有選擇性地將發(fā)生故障元件從電力系統(tǒng)中切除掉來保證無故障部分恢復(fù)正常運行狀態(tài),使故障元件避免繼續(xù)遭到損害,以減少停電的范圍;同時,繼電保護裝置也是電力系統(tǒng)的監(jiān)控裝置,可以及時測量系統(tǒng)電流電壓,從而反映系統(tǒng)設(shè)備運行狀態(tài)。
繼電保護一般由輸入部分、測量部分、邏輯判斷部分和輸出執(zhí)行部分組成?,F(xiàn)場信號輸入部分一般是要進行必要的前置處理。測量信號要轉(zhuǎn)換為邏輯信號,根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、邏輯狀態(tài)、輸出順序等信息,按照一定的邏輯關(guān)系組合運算最后確定執(zhí)行動作,由輸出執(zhí)行部分完成最終任務(wù)。
繼電保護整定的基本要求也應(yīng)當滿足選擇性、速動性、靈敏性和可靠性的要求。為實現(xiàn)繼電保護的四個基本特性,必須對繼電保護裝置進行最科學的選擇及應(yīng)用。這就用到了技術(shù)人員通常說的整定計算。整定計算是通過對電力系統(tǒng)的各個參數(shù)進行分析,對系統(tǒng)各點進行短路計算,從而得到短路電路、暫態(tài)電流、勵磁涌流等等各種數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析確定各種保護的定值,來保證繼電器的可靠性和選擇性。對于保護對象的分析中,了解常見的故障類型,從而加上延時、方向以及電壓閉鎖等元素來保障繼電保護的靈敏性和選擇性。
(一)過流保護。
1、反時限過電流保護繼電保護的動作時間與短路電流的大小有關(guān),短路電流越大,動作時間越短;短路電流越小,動作時間越長,這種保護就叫做反時限過電流保護。主要應(yīng)用于一般用戶端的進線保護。
2、定時限過電流保護的動作時間與短路電流的大小無關(guān),時間是恒定的,時間是靠時間繼電器的整定來獲得的。在10kv中性點不接地系統(tǒng)中,廣泛采用的兩相兩繼電器的定時限過電流保護。它是由兩只電流互感器和兩只電流繼電器、一只時間繼電器和一只信號繼電器構(gòu)成。保護裝置的動作時間只決定于時間繼電器的預(yù)先整定的時間,而與被保護回路的短路電流大小無關(guān),所以這種過電流保護稱為定時限過電流保護。它一般采用直流操作,須設(shè)置直流屏。一般應(yīng)用在電力系統(tǒng)中變配電所,作為10kv出線開關(guān)的電流保護。
3、過電流保護的保護范圍是可以保護設(shè)備的全部,也可以保護線路的全長,還可以作為相臨下一級線路穿越性故障的后備保護。
4、動作電流的整定計算。過流保護裝置中的電流繼電器動作電流的整定原則,是按照躲過被保護線路中可能出現(xiàn)的最大負荷電流來考慮的。也就是只有在被保護線路故障時才啟動,而在最大負荷電流出現(xiàn)時不應(yīng)動作。減少拒動和誤動作幾率,是繼電保護可靠性的重點。
為此必須滿足以下兩個條件:
(1)在正常情況下,出現(xiàn)最大負荷電流時(即電動機的啟動和自啟動電流,以及用戶負荷的突增和線路中出現(xiàn)的尖峰電流等)不應(yīng)動作。
(2)保護裝置在外部故障切除后應(yīng)能可靠地返回。
5、動作時限的整定原則:為使過電流保護具有一定的選擇性,各相臨元件的過電流保護應(yīng)具有不同的動作時間。各級保護裝置的動作時限是由末端向電源端逐級增大的。可是,越靠近電源端線路的阻抗越小,短路電流將越大,而保護的動作時間越長。也就是說過電流保護存在著缺陷。這種缺陷就必須由電流速斷保護來彌補不可。
(二)、電流速斷保護。
(1)電流速斷保護:電流速斷保護是一種無時限或略帶時限動作的一種電流保護。它能在最短的時間內(nèi)迅速切除短路故障,減小故障持續(xù)時間,防止事故擴大。電流速斷保護又分為瞬時電流速斷保護和略帶時限的電流速斷保護兩種。
電流速斷保護的構(gòu)成:電流速斷保護是由電磁式中間繼電器(作為出口元件)、電磁式電流繼電器(作為起動元件)、電磁式信號繼電器(作為信號元件)構(gòu)成的。它一般不需要時間繼電器。瞬時電流速斷保護的整定原則和保護范圍:瞬時電流速斷保護與過電流保護的區(qū)別,在于它的動作電流值不是躲過最大負荷電流,而是必須大于保護范圍外部短路時的最大短路電流。當在被保護線路外部發(fā)生短路時,它不會動作。
(2)延時電流速斷保護瞬時電流速斷保護最大的優(yōu)點是動作迅速,但只能保護線路的首端。而定時限過電流保護雖能保護線路的全長,但動作時限太長。因此,它的保護范圍就必然會延伸到下一段線路的始端去。這樣,當下一段線路始端發(fā)生短路時,保護也會起動。為了保證選擇性的要求,須使其動作時限比下一段線路的瞬時電流速斷保護大一個時限級差,其動作電流也要比下一段線路瞬時電流速斷保護的動作電流大一些。略帶延時的電流速斷保護可作為被保護線路的主保護。
(三)、兩(三)段式過電流保護組合裝置由于瞬時電流速斷保護只能保護線路的一部分,所以不能作為線路的主保護,而只能作為加速切除線路首端故障的輔助保護;略帶時限的電流速斷保護能保護線路的全長,可作為本線路的主保護,但不能作為下一段線路的后備保護;定時限過電流保護既可作為本級線路的后備保護(當動作時限短時,也可作為主保護,而不再裝設(shè)略帶時限的電流速斷保護),還可以作為相臨下一級線路的后備保護,為集合保護優(yōu)點和簡化保護配置及整定計算,同時對線路進行可靠而有效的保護,常把瞬時電流速斷保護、延時電流速斷保護和定時限過電流保護相配合構(gòu)成分段式電流保護。工作中常見兩段式電流保護。
(四)、差速保護。
在小容量的降壓變壓器上常采用電流速斷保護,當靈敏度不夠時,可采用差動電流速斷保護。因此,差動電流速斷保護實質(zhì)上就是提高靈敏度而裝設(shè)在差動回路內(nèi)電流速斷保護,它瞬時動作于斷路器跳閘。差動電流速斷保護動作迅速,但由于整定值大,用于大容量變壓器時靈敏度很低。
差動電流速斷保護的動作電流應(yīng)該按照避越變壓器空載投入時的勵磁涌流和外部故障時的最大不平衡電流來整定。
(五)、過負荷。
利用一個電流元件和時間元件,構(gòu)成過電流解列裝置。它的時間整定一般大于后備保護的動作時間。過負荷采用三相電流中任何一相作為動作量即可,因為過負荷時,系統(tǒng)的三相功率是平衡的。
對于0.4mva及以上的變壓器,當數(shù)臺并列運行或單獨運行并作為其他負荷的備用電源時,應(yīng)裝設(shè)過負荷保護。當過負荷動作后,僅給出信號,以引起值班人員的注意,因為變壓器允許一定范圍的過負荷。
1、定值問題。
1)整定計算誤差2)人為整定錯誤3)元器件老化及損壞4)微保裝置校對系數(shù)偏差。
2、電源問題。
1)逆變穩(wěn)壓電源的波紋系數(shù)過高或輸出功率不足、穩(wěn)定性差;
3)微保帶直流電源操作插件極易損壞高集成度的插件,如要操作,必須有人監(jiān)護,優(yōu)先停裝置電源。
3、電流互感飽和故障。
1)在常態(tài)短路情況下,越大電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數(shù)增大而增大,當電流速斷保護使靈敏度降低時就可能阻止動作。
2)在線路短路時,由于電流互感器的電流出現(xiàn)了飽和,而再次感應(yīng)的二次電流小或者接近于零,也會導致定時限過流保護裝置無法展開動作。當在配電系統(tǒng)的出口線過流保護拒絕動作時而導致配電所進口線保護動作了,則會使整個配電系統(tǒng)出現(xiàn)斷電的狀況。
4、開關(guān)保護設(shè)備的問題或開關(guān)柜使用不當。
采用負荷開關(guān)或與其組合的繼電器設(shè)備系統(tǒng)作為開關(guān)保護的設(shè)備。試驗時需檢驗二次回路是否正常,斷路器機械結(jié)構(gòu)和線圈是否完好,斷路器手車是否到試驗位置,開關(guān)柜的接地刀閘是否到位,保護裝置和斷路器的供電熔絲是否到位。
2)參照法:通過對正常設(shè)備和非正常設(shè)備的相關(guān)技術(shù)參數(shù)對比,找出不正常設(shè)備的故障點,或者將故障裝置的各種參數(shù)或以前的檢驗報告進行比較,差別較大的部位就是故障點。這個方法主要用于檢查接線錯誤、定值校驗過程中測試值與預(yù)想值有比較大差異的故障。在進行改造和設(shè)備更換之后二次接線不能正確恢復(fù)時,可參照同類設(shè)備的接線。并在繼電器定值校驗時,如果發(fā)現(xiàn)某一只繼電器測試值與整定值相差得比較遠,此時,不可以輕易做出判斷,判斷該繼電器特性不好,應(yīng)當調(diào)整繼電器上的刻度值,可用同只表計去測量其他相同回路同類繼電器進行比較。
3)短接法:將回路某一段或一部分用短接線短接,來進行判斷故障是否存在短接線范圍內(nèi)或者其他地方,這樣來確定故障范圍。此法主要是用在電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否完好。
4)模擬法:該方法是指在良好的裝置上根據(jù)原理圖(一般由廠家配合)對其部位進行脫焊、開路或改變相應(yīng)元件參數(shù),觀察裝置有無相同的故障現(xiàn)象出現(xiàn),若有相同的故障現(xiàn)象出現(xiàn),則故障部位或損壞的元件被確認。
繼電保護的完好運行是電力系統(tǒng)的重要安全保障。在安全第一的今天,合理的人員配置,使人員調(diào)度和協(xié)助能順利進行,明確人員工作目標,保證電力正常運行;完善規(guī)章制度,根據(jù)繼電保護的特點,健全和完善保護裝置運行管理的規(guī)章制度,對二次設(shè)備實行狀態(tài)監(jiān)測方法,對綜合自動化變電站而言,容易實現(xiàn)繼電保護狀態(tài)監(jiān)測。
六、總結(jié)。
隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展,計算機和通信技術(shù)快速提高,繼電保護技術(shù)也會面臨新的挑戰(zhàn)和機遇,其將沿著計算機化、網(wǎng)絡(luò)化,保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化的發(fā)展方向去發(fā)展。這對繼電保護從業(yè)者提出了更高的要求,也開拓了更廣闊的天地。我們將不斷學習和總結(jié)繼電保護技術(shù),推動新技術(shù)的引進、應(yīng)用,為我國電力技術(shù)的進步做出應(yīng)有的貢獻。
電力系統(tǒng)短路故障分析篇八
本周看得文獻:
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[5].寧遼逸,吳文傳,張伯明.電力系統(tǒng)運行風險評估中元件時變運停模型分析[j].電力系統(tǒng)自動化,2009,33(16)。
與天氣模型有關(guān)的綜述:
文獻[1]中提到天氣的雙狀態(tài)模型,根據(jù)ieee對天氣的分類方法,將天氣的期望值分為正常天氣和惡劣天氣兩種,建立了居于這兩種天氣狀態(tài)的天氣的數(shù)學模型。文獻中指出,元件的故障是其所處天氣的連續(xù)函數(shù),在此,將天氣處理為一個狀態(tài)足夠小但可以完全描述“故障聚集”的有限個狀態(tài)的函數(shù)。通過計算出雙態(tài)天氣條件下元件的故障率,在此基礎(chǔ)上其可靠性指標的計算方法分為4種故障情況:nn,na,an,aa,并考慮兩種情況:
1、在惡劣條件下元件的可維修;
2、在惡劣天氣條件下故障元件不可維修,必須等到惡劣天氣結(jié)束,正常天氣結(jié)束后才可以維修,在此基礎(chǔ)上,進行可靠性參數(shù)的計算,利用markov過程進行推到,計算出4種情況下的故障率,最后算出系統(tǒng)的可靠性指標。通過對可靠性指標的誤差分析,得出惡劣天氣是元件的可維修性對系統(tǒng)的可靠性指標有所改善,且系統(tǒng)故障率隨故障發(fā)生在惡劣天氣下的百分比的增加呈指數(shù)增長。
文獻[2]中在討論電網(wǎng)連鎖故障的基礎(chǔ)上,分別從電力系統(tǒng)角度和復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的角度對已有的電網(wǎng)連鎖故障模型進行分析和評述,其中提及opa模型,opa模型的核心是一研究負荷變化為基礎(chǔ),探討輸電系統(tǒng)系列大停電的全局動力學行為特征。模型涵蓋了慢速和快速兩個時間量程,并引入了具有自組織特性的沙堆模型對電力系統(tǒng)進行模擬。其基礎(chǔ)是直流潮流方程,模型要求系統(tǒng)必須滿足一下的約束條件:在實現(xiàn)功率平衡和負荷節(jié)點不注入功率的基礎(chǔ)上保證發(fā)電機輸出功率和線路潮流分別小于其極限值。其不足之處在于:所使用的網(wǎng)絡(luò)模型節(jié)點數(shù)目少,與實際電網(wǎng)差距很大;假設(shè)了所有系統(tǒng)元件相同的簡單理想情況;電網(wǎng)的控制是通過模型中很少的幾個參數(shù)實現(xiàn)的;模型參數(shù)與實際參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系不明確;未能揭示模型所體現(xiàn)出的自組織特性在電網(wǎng)規(guī)劃、運行和控制之間的分配原則。
文獻[3]中在建立兩狀態(tài)模型的基礎(chǔ)上拓展為三狀態(tài)天氣評估模型,并將馬爾可夫發(fā)運用于該模型,推到出系統(tǒng)的故障率,故障平均持續(xù)時間等指標的計算公式。
文獻[4]提到的短期線路的可靠性模型中,考慮天氣狀況的線路模型可概括為4種。
文獻[5]中指出,對于架空線路等暴露性設(shè)備,適合于采用非時齊馬爾可夫過程建模;而對于變壓器等封閉性設(shè)備,適合于采用非馬爾可夫過程建模。
朱梅梅2014-4-4。
電力系統(tǒng)短路故障分析篇九
隨著社會經(jīng)濟的迅猛的發(fā)展,社會各領(lǐng)域建設(shè)事業(yè)也取得了長足的進步,尤其是在作為我國重要能源領(lǐng)域的電力系統(tǒng),其近年來也獲得了蓬勃的發(fā)展,不僅在電力資源供應(yīng)生產(chǎn)力及生產(chǎn)效率的提高方面,在電力資源供應(yīng)質(zhì)量及安全性方面,也取得了極大的突破,其對于保障人們的日常生活及企業(yè)生產(chǎn)用電供應(yīng),及提升人們生活質(zhì)量的過程中,發(fā)揮關(guān)鍵作用。然而在電力領(lǐng)域快速發(fā)展的過程中,其存在的問題也不斷顯現(xiàn)出來,其中尤以電力變壓器故障引發(fā)的問題最為嚴峻,由于電力變壓器是電力系統(tǒng)中的核心設(shè)備,其主要負責電力能源的轉(zhuǎn)化,其在電力系統(tǒng)中的地位十分重要,因而其一旦出現(xiàn)故障,將極大的影響著電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),甚至由此引發(fā)一系列的安全事故等,因此定期對電力變壓器進行檢查維護,及時排查其存在的故障,并采取相應(yīng)的處理,對于保障電力系統(tǒng)的安全高效運轉(zhuǎn),有著重要意義。下文將就電力變壓器存在的主要故障原因及處理方法進行詳細探討。
1.1變壓器油質(zhì)下降。
在電力變壓器中,通常要加入適量相應(yīng)的油,以保障電力變壓器的高效運轉(zhuǎn),然而由于電力變壓器在長期使用的過程中,如果不對其中的油進行定期檢驗及更換的話,由于其會混入潮氣,及水分等,其會對油的質(zhì)量產(chǎn)生極大的影響,加之電力變壓器在長期使用過程中,其產(chǎn)生的高溫也會使得油的質(zhì)量出現(xiàn)下降,甚至使油質(zhì)變壞,而油質(zhì)一旦變壞后,其就會影響到電力變壓器的絕緣性能,變壓器絕緣性能一旦出現(xiàn)問題,就很容易引發(fā)一系列的變壓器故障,甚至引發(fā)安全事故。因此相關(guān)工作人員應(yīng)定期對變壓器中的油質(zhì)進行定期檢測,通常來說剛使用的變壓器中,其油質(zhì)顏色是淺黃色的,隨著電力變壓器的不斷使用,其顏色會逐漸變深,變?yōu)闇\紅色,而當油的顏色變?yōu)楹谏珪r,說明油質(zhì)已經(jīng)變壞了,在這樣的情況下,為了避免線圈繞組間等元件,出現(xiàn)被電流擊穿的情況,就需要對變壓器中的油進行更換處理了。因此定期對變壓器中的油進行化驗,及時發(fā)現(xiàn)油質(zhì)下降的油,根據(jù)油質(zhì)下降的程度,分別采取過濾及再生處理,提升油質(zhì)后,再投入使用,或者對于不能恢復(fù)油質(zhì)的油進行更換處理,對于保障電力變壓器的安全高效運轉(zhuǎn),有著積極作用[1]。
1.2內(nèi)部聲音異常。
由于電力變壓器在正常運轉(zhuǎn)時,其電磁交流聲頻率,通常會保持在較為穩(wěn)定的水平,因而其不會出現(xiàn)異常聲音,而一旦變壓器非正常運轉(zhuǎn)時,其內(nèi)部就會產(chǎn)生異常聲音,因此工作人員可以根據(jù)變壓器運轉(zhuǎn)時是否存在異常聲音來判斷變壓器是否存在故障。通常來說,變壓器運轉(zhuǎn)時內(nèi)部出現(xiàn)異常聲音,其原因很多,具體來說主要有以下幾種:一是變壓器發(fā)生短路情況,由于短路電流的存在,其會導致異常聲音的出現(xiàn),處理方法就是關(guān)閉電源的,對變壓器的電路接線及接地情況進行檢查,并予以修復(fù);二是內(nèi)部電壓過高。由于其內(nèi)部電壓過高,會導致鐵芯在接地時,引發(fā)其斷路,由此使得外殼及鐵芯同時感受到過高電壓,最終導致異常聲音,處理方法就是定期對變壓器電壓進行檢測,對于出現(xiàn)過高電壓情況,要及時予以降低處理;三是零件松動。變壓器中零件松動,也會使得其在運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)異常聲音,處理方法是關(guān)閉電源,查找出現(xiàn)松動的零件并予以扭緊處理,同時要加強對變壓器零件狀態(tài)的定期檢查;四是過載運行。該原因是變壓器出現(xiàn)異常聲音的最為常見的一種故障之一,由于變壓器過載,其會導致沉重聲音的出現(xiàn),處理方法就是檢查變壓器用電器情況,并關(guān)閉部分用電器[2]。
1.3自動跳閘故障。
在變壓器故障中,一種十分常見的故障就是變壓器自動跳閘,其引發(fā)原因主要有外部因素及內(nèi)部因素,在出現(xiàn)變壓器自動跳閘故障時,工作人員首先要對其引發(fā)因素進行分析排查,如果是由于人為操作不當引發(fā)的跳閘,則可以直接采取送電操作,跳過內(nèi)部因素排查階段。若是有內(nèi)部因素引發(fā)的自動跳閘,工作人員就需要進行全方位徹底的檢查。由于變壓器中有較多可燃性物質(zhì),因而其一旦發(fā)生故障,很可能引發(fā)火災(zāi)等安全事故。變壓器著火的主要原因有內(nèi)部故障方面,內(nèi)部故障引發(fā)變壓器散熱器出現(xiàn)損毀,導致其中的油溢出,從而引發(fā)火災(zāi),處理方法就是定期對變壓器內(nèi)部元件進行檢查,及時排除老舊磨損的元件,避免火災(zāi)事故的發(fā)生。此外,還有油枕壓力過大,也會引發(fā)變壓器火災(zāi)[3]。
1.4變壓器油溫激增。
此種故障其引發(fā)主要原因有過載運轉(zhuǎn),及冷卻裝置失靈等,其處理方法主要有,為了有效控制變壓器上層油溫,可在其中配備溫度計,實時監(jiān)控其溫度,并予以有效控制。如果是由于變壓器過載所導致的油溫激增,可以采取減少變壓器負荷的方式,予以處理。若減輕其負載后,其油溫仍難以下降,需關(guān)閉變壓器,并查找其故障原因。若是冷卻裝置失靈引發(fā)的油溫激增,可以終止變壓器運轉(zhuǎn),并核查其冷卻裝置,排查故障并予以修復(fù)。
結(jié)語。
由以上可以看出,電力變壓器在保障電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)過程中,發(fā)揮關(guān)鍵作用,因此加大對電力變壓器故障原因及處理方法的相關(guān)研究,有著積極意義。
參考文獻。
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電力系統(tǒng)短路故障分析篇十
導致短路發(fā)生的最終原因是承載電力的載體絕緣受到破壞,引起絕緣破壞的原因主要有:
1、電氣設(shè)備絕緣材料的自然老化、污穢或機械損傷。
2、雷擊引起過電壓,自然災(zāi)害引起桿塔倒地或斷線。
3、鳥獸跨接導線引起短路。
4、運行人員誤操作(如檢修后未拆除地線就合閘等)。電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明,各類短路發(fā)生的幾率不同,其中單相接地發(fā)生得最多,三相短路發(fā)生得最少。根據(jù)某些系統(tǒng)的統(tǒng)計資料,在所有短路故障中,三相短路占5%,單相接地占65%,兩相短路占10%,兩相接地短路占20%。雖然三相短路發(fā)生的幾率最小,但其產(chǎn)生的后果最嚴重,同時它又是分析不對稱故障的基礎(chǔ),因此將重點進行研究。
二、短路對電力系統(tǒng)的正常運行和電氣設(shè)備的危害短路故障一旦發(fā)生,往往造成十分嚴重的后果,主要有:、電流急劇增大。短路時的電流要比正常工作電流大得多,嚴重時可達正常電流的十幾倍。大型發(fā)電機出線端三相短路電流可達幾萬甚至十幾萬安培。這樣大的電流將產(chǎn)生巨大的沖擊力,使電氣設(shè)備變形或損壞,同時會大量發(fā)熱使設(shè)備過熱而損壞。有時短路點產(chǎn)生的電弧可能直接燒壞設(shè)備。
2、電壓大幅度下降。三相短路時,短路點的電壓為零,短路點附近的電壓也明顯下降,這將導致用電設(shè)備無法正常工作,例如異步電動機轉(zhuǎn)速下降,甚至停轉(zhuǎn)。
3、可能使電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性遭到破壞。電力系統(tǒng)發(fā)生短路后,發(fā)電機輸出的電磁功率減少,而原動機輸入的機械功率來不及相應(yīng)減少,從而出現(xiàn)不平衡功率,這將導致發(fā)電機轉(zhuǎn)子加速。有的發(fā)電機加速快,有的發(fā)電機加速慢,從而使得發(fā)電機相互間的角度差越來越大,這就可能引起并列運行的發(fā)電機失去同步,破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性,引起大片地區(qū)停電。
4、不對稱短路時系統(tǒng)中將流過不平衡電流,會在鄰近平行的通訊線路中感應(yīng)出很高的電勢和很大的電流,對通訊產(chǎn)生干擾,也可能對設(shè)備和人身造成危險。
5、使系統(tǒng)中部分地區(qū)的電壓降低,給用戶造成經(jīng)濟損失。
6、破壞系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,甚至引起系統(tǒng)強烈振蕩,造成大面積停電或使整個電力系統(tǒng)瓦解。
7、巨大的短路電流將在周圍空間產(chǎn)生很強的電磁場,尤其是不對稱短路所產(chǎn)生的不平衡交變磁場,會對周圍的通信網(wǎng)絡(luò)、信號系統(tǒng)、晶閘管觸發(fā)系統(tǒng)及控制系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。
在以上后果中,最嚴重的是電力系統(tǒng)并列運行穩(wěn)定性的破壞,整個電網(wǎng)呈現(xiàn)低電壓,在低電壓的情況下各運轉(zhuǎn)設(shè)備電流增加,最易燒壞運行設(shè)備的線圈,導致人身和設(shè)備損壞事故的不斷擴大。
三、防范短路電流的有效措施。
短路電流的危害性很大,結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域的專家、企業(yè)和政府部門的研究成果,總結(jié)出一些有效的短路電流防范措施,具體措施如下:
1、合理規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
合理規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)是防范短路電流的一項基本措施,從電網(wǎng)的發(fā)展歷程來看,也可以將這一歷程視為不斷對低電壓等級進行合理分區(qū)以及不斷升高電壓等級的過程。在規(guī)劃電網(wǎng)結(jié)構(gòu)時,可以采取的措施是比較多的,既可以發(fā)展更高等級的電網(wǎng)電壓,也可以在建設(shè)輸電線路時,根據(jù)相應(yīng)的標準合理降低網(wǎng)絡(luò)的緊密程度;或者分片運行減壓電網(wǎng)等,總體而言,應(yīng)該根據(jù)每個地方和各個電網(wǎng)的實際情況進行合理的選擇和應(yīng)用,不能不加選擇地盲目使用。
2、正確選擇電網(wǎng)的接線方式。
電網(wǎng)的接線方式對防范短路電流的發(fā)生具有重要的作用,正確的選擇會起到有效限制短路電流的效果。接線方式的種類是比較多的,根據(jù)不同的情況有不同的選擇,如當限制的是大電流接地系統(tǒng)中的短路電流,那么可以采用部分變壓器的中心點不接地的接線方式;如果是發(fā)生的地點是在降壓變電所的話,則最有效的方式是變電器低壓側(cè)分列運行,這種方法可以有效對低壓和中壓配電裝置里的短路電流進行限制??傮w原則就是要隨著不同的系統(tǒng)、不同的場所來選擇不同的接線方式。
3、大力發(fā)展直流輸電。
通過大力發(fā)展直流輸電也可以有效防控短路電流的產(chǎn)生。因為通過控制換流器觸發(fā)相位,能夠很快地對直流輸電系統(tǒng)進行調(diào)節(jié),同時會自動將電流保持為定值,這樣就可以起到保持直流電流平穩(wěn)輸送的作用,進而有效確保直流電網(wǎng)的正常運作。而對與交流系統(tǒng)來說,當使用直流輸電時,由于直流電網(wǎng)被分為多個相互間獨立的交流子系統(tǒng),這樣就有效避免了短路電流相互注入的發(fā)生,一旦出現(xiàn)短路電流就可以起到大大降低短路電流危害性的作用。
4、使用故障電流限制器。
故障電流限制器是當前電力系統(tǒng)必備的元件之一,它在防范短路電流方面具有突出的作用,表現(xiàn)在以下三個方面:
(1)通常而言,隨著電壓的不斷升高,故障電流也會越來越強,這時候也就越來越難以斷開。而使用故障電流器后可以有效減輕斷路器的開端負擔,電路的開斷就變得容易多了。
(2)故障電流限制器還可以快速地限制短路電流,這樣就能夠大大減輕線路的電壓損耗,同時發(fā)電機的失步概率也會顯著降低。另外系統(tǒng)電壓、頻率等的穩(wěn)定性也會得到增強,因短路電流所引起的電網(wǎng)和設(shè)備事故就能夠得到及時和有效的防范。
(3)由于當前絕大部分的輸電線路其實際輸送能力都小于穩(wěn)定極限,當出現(xiàn)短路電流時極易受損。而在引入故障電流限制器后,它可以在短路電流達到峰值之前就起作用,使大部分電力設(shè)備的動穩(wěn)定極限和熱穩(wěn)定極限有效降低,同時也能夠相應(yīng)地減小電網(wǎng)的極限比,從而提高了輸電線路的利用率,確保線路輸送的安全和穩(wěn)定,并降低電網(wǎng)的整體投入。
5、加強變電器繞組變形的診斷工作。
電網(wǎng)系統(tǒng)其實有其脆弱的一面,很多因素,如雷擊、繼電保護誤動等因素都很有可能造成電網(wǎng)出現(xiàn)短路。而一旦出現(xiàn)短路故障,短路電流就會強烈沖擊電網(wǎng),造成變壓器繞組出現(xiàn)局部變形的現(xiàn)象,很多時候直接造成了繞組的損壞,即使沒有損壞,也會遺留下很多故障隱患,例如,會使得絕緣距離發(fā)生變化,并損害固體絕緣,引發(fā)局部放電。如果是因雷電過壓引起的,則會因餅間擊穿而產(chǎn)生突發(fā)性絕緣事故。另外,還是使繞組的機械性能下降,一旦接著再出現(xiàn)短路事故,損壞事故將無法避免。因此,當變電器繞組因短路電流的沖擊而出現(xiàn)變形時就要及時進行診斷和搶修,避免因二次短路的出現(xiàn)而徹底損壞。
隨著現(xiàn)代電氣技術(shù)的飛速發(fā)展,將各類短路事故限制在萌芽狀態(tài),嚴格控制短路事故后果的擴大化,已不再是科技難題,通過各界人士的共同努力我相信,日后的電力系統(tǒng)短路故障將越來越少。
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