1. 為什麼要對繼電保護裝置改造
1繼電保護裝置更新的必要性
繼電保護及安全自動裝置在電力系統中擔負著快速切除故障點,減小事故范圍的重要任務,是電力系統不可分割的重要組成部分。由於建站時間早,三門峽水電廠的繼電保護裝置大多為前蘇聯、阿城繼電器廠和許昌繼電器廠的電磁型保護,雖然在八十年代末九十年代初對部分保護裝置進行過更新改造,例如將110KV線路保護由電磁型保護更新為「四統一」晶體管保護,後來又將三鋁線的晶體管保護更新為南自廠的WXB-01型線路微機保護,但因為大多數繼電保護裝置運行時間都在十年以上,隨著設備運行時間的增加,設備各項技術性能指標逐步下降,保護拒動、誤動的情況時有發生,嚴重影響了水電廠的安全、優質、高效運行。
進入90年代中後期,隨著國內少人值班水電廠的出現,三門峽水電廠也加快了綜合自動化改造的步伐,這就要求繼電保護裝置在滿足可靠性、選擇性、靈敏性、速動性的前提下,還應具有組網和數據通信的能力。因此,做為水電廠綜合自動化改造工程的一部分,也為了要提高繼電保護裝置的安全可靠性,三門峽水電廠從1995年開始有計劃、有步驟地對廠內的繼電保護裝置進行更新改造。
2更新改造的原則
確立正確的改造原則是改造成功的關鍵。三門峽水電廠第一台微機型保護裝置1991年底應用於三鋁線,1993年又將三高線保護由晶體管保護裝置更新為微機型保護裝置,為繼電保護裝置更新改造積累了經驗,逐步確立了繼電保護設備更新改造原則,1995年三門峽水電廠開始綜合自動化改造後,率先建立了機組計算機監控系統,使繼電保護裝置的改造原則更加明確。隨著設備更新改造步伐的加快,現在已明確確立了以下改造原則:
(1)經過改造,提高站內繼電保護裝置的可靠性。
(2)對保護配置不完整的設備,進行保護配置的完善和優化。
(3)保護裝置應具有組網和數據通訊的能力。
(4)在保證保護裝置各項技術指標最優的前提下,盡可能降低更新成本,即達到最佳性價比。
改造原則的確立使繼電保護裝置更新改造效果良好,例如主變壓器繼電保護設備通過更新改造,增加了零序間隙保護、斷路器失靈起動功能、零序選跳功能後,使保護配置更加完善合理,也進一步提高了保護動作的可靠性。
3繼電保護裝置的選型原則
繼電保護裝置的正確選型,有利於設備的規范化管理,適應水電廠綜合自動化改造及以後計算機監控系統完善的需要。以下是三門峽水電廠繼電保護裝置更新選型的原則:
(1)所選保護裝置,應具有成熟的技術和很高的安全可靠性,符合電力系統繼電保護及安全自動裝置反事故措施的有關規定,經現場運行表明其性能指標均達到要求的微機型設備。
(2)保護配置除應滿足實際需要外,還應符合DL400—91《繼電保護和安全自動裝置技術規程》中對電力設備保護配置的有關規定。
(3)所選保護裝置除必須滿足規程要求並結合現有相關設備的技術要求外,還應兼顧保護技術的發展、升級、組網功能的需要,在對具有一定技術實力並有完整質量保證體系和完整的售後服務的多個生產廠家進行技術經濟對比後,選擇具有較高性價比、便於運行和維護的產品作為選型目標。
(4)同一類設備的保護裝置型號應盡量統一,以利於設備維護和安全運行,也便於綜合管理。
4保護裝置的更新改造
4.1發電機保護裝置的更新
三門峽水電廠1~5#發電機繼電保護裝置原為晶體管保護,使用年限已超過10年,裝置老化比較嚴重,維護周期縮短,保護誤動現象時有發生,例如2#發電機失磁保護就曾因該保護裝置背板焊接線脫落導致失磁保護誤動。6、7#發電機保護在1994年和1997年擴裝機組時採用了集成電路保護,經過近10年的運行,6#機保護電源掉電後在直流電源恢復時不能自啟動、7#機縱差保護多次發生因定值撥輪接觸不良而造成速斷閉鎖誤發信號等問題的存在成為提高保護裝置可靠性的瓶頸。
為解決這一問題,保護裝置的更新改造隨機組監控自動化改造同步進行。3#機保護於1995年更新,當時發電機微機保護裝置剛開始應用,使用效果不易確定,因而選擇了生產、應用處於主導地位的集成電路保護;隨著發電機微機保護在國內各使用單位的逐步推廣應用,經過市場調研和技術論證,發電機微機保護裝置首先在4#機運用,其可靠性高、安裝調試簡單、運行維護方便、可與計算機監控系統通信等優點是集成電路保護無法與之相比的,所以在此後更新的5#、1#、2#、6#、7#機保護也都採用了微機型保護。3#機的集成電路保護也擬於近兩年內更新為微機保護。更新後的保護裝置可靠性大為提高,微機保護還有簡單的事故分析能力,並可通過通訊介面實現與監控系統的通訊。
4.2變壓器保護裝置的更新
1~4#主變壓器保護是前蘇聯及阿城繼電器廠的電磁型保護,已運行了二十餘年,一方面繼電器的各項性能指標下降,備品、備件短缺,保護裝置的動作可靠性降低,影響了主變壓器的安全運行,另一方面保護配置不完整,落實「反措」困難,也不利於電力系統的穩定運行,在完善保護配置的思想指導下及市場調研的基礎上,經過招標,將3#、4#主變壓器保護更新為微機型變壓器保護裝置。因2#主變壓器於2002年8月遭雷擊,絕緣損壞而予以更新,相應保護裝置的更新隨變壓器的更新同時進行,2#主變壓器保護也選用了微機型保護。1#主變壓器保護裝置更新做為1~3FB更新改造項目的有機組成部分,在1#主變更新、相應電氣主結線更改過程中,已將1#主變、廠用11#和12#變壓器保護由電磁型保護更新為微機保護。3#主變壓器微機保護作為三門峽水電廠第一台主變壓器微機保護,自2003年1月投運以來,運行情況良好,保護裝置具有較為完善的人機交互界面,可存儲多套保護定值,使運行、維護工作更為便捷。因為在1~3FB更新改造工作中,將由1#主變取代3#主變作為聯絡變,3#主變退出運行,因此將原3#主變壓器微機保護裝置經過改造成為1#主變壓器微機保護裝置。2006年3月,1#主變、廠用11#和12#變壓器微機保護已全部投入運行。
6、7#主變壓器保護採用了當時應用較為廣泛的集成電路保護,隨著運行年限的增加,保護裝置在硬體上的不足多次引發了保護的誤動,如6#主變保護曾因抗干擾能力差,發生過兩次差動保護誤動跳閘,7#主變差動保護曾因定值撥輪接觸不良而造成保護誤動跳閘,檢修人員採用將控制電纜更換為屏蔽電纜、短接定值撥輪內部電阻的方法基本解決了差動保護誤動的問題,保證了主保護的安全可靠性。但由於設計、製造上的原因,整套保護裝置的可靠性仍不太高,經常出現6號變壓器負序方向保護、7#變壓器非全相保護誤發信號的情況,無法解決。並且6#、7#發電機出口開關遮斷容量不足,7#機出口開關曾發生過爆炸,為徹底解決電氣一、二次設備存在的問題,於2004年對相應單元的一次設備進行改造,將6#發電機變壓器、7#發電機變壓器間隔的一次接線方式由單元接線改為發變組接線,拆除了發電機出口開關,發電機和變壓器原來的集成電路保護隨之更新為發變組微機保護。
4.3線路保護裝置的更新
三門峽水電廠的微機保護最早應用於三鋁線,現在三高線、三虢線、三22旁開關、三鋁線、Ⅰ虢水線、Ⅱ虢水線、及三11旁開關已全部使用了微機保護。微機型線路保護與原來的「四統一」晶體管線路保護相比,具有調試、維護方便,能記錄故障信息便於事故分析,提供故障距離以利於故障點的查找等優點,由於微機保護的定檢周期較長,進行定值修改、保護定檢、事故處理等而需要停電的時間縮短,直接提高了發電經濟效益。
4.4母線保護的更新
母線故障是最嚴重的電氣故障之一,母線保護是正確迅速切除母線故障的重要手段,它的拒動或誤動將給電力系統帶來嚴重危害。三門峽水電廠原來的110KV母線保護採用的是前蘇聯生產的電磁型保護裝置,已運行了二十多年,現已屬淘汰設備,在運行中存在著繼電器元件性能降低,備品、備件短缺,檢修維護困難,裝置動作可靠性差等問題,影響了母線的安全運行,已於2003年底更新為微機型母線保護裝置。
三門峽水電廠在擴裝了6、7號機之後,220KV系統增加了兩台變壓器(6、7#主變壓器)和一條出線(三虢線),原有的電磁型母線保護已不能很好地滿足使用要求且存在死區,而於1997年更新為南自廠的JCMZ-101型中阻抗集成電路母線保護。中阻抗母線保護具有對電流互感器無特殊要求,220KV系統變比不同的電流互感器均可接入該裝置;安全可靠性較高,速動性較好等優點,它與220KV斷路器失靈保護有機結合較好地解決了母線保護存在死區的問題。但隨著該套保護裝置運行時間的延長,集成電路保護固有的硬體問題也不斷暴露,在2005年5月220KV母線保護定檢工作中,發現定值撥輪接觸電阻阻值增大導致保護定值有較大偏差,母差電流迴路切換繼電器接電接觸不良造成母差保護拒動。這些問題的存在,將直接導致繼電保護裝置正確動作率的大幅度下降,威脅電力系統的安全,因此,220KV母線保護擬於2006年更新。
4.5故障錄波器的更新
110KV及220KV故障錄波器均在1994年進行過更新改造,但因為是微機型故障錄波器的早期產品,在運行過程中存在的問題較多:如實時時鍾計時系統誤差過大,不利於事故分析;列印故障信息報告的繪圖機不能長期通電進行故障信息報告的實時列印,否則極易損壞;存儲錄波數據的5吋低密軟盤現在無處購買,設備維護困難;裝置不具有數據遠傳功能,且錄波通道的數量不足等,嚴重影響了對電力系統事故的正確、及時分析。為此經過技術論證,於2001年將220KV故障錄波器由一台煙台奧特公司生產的GLQ-2型微機故障錄波器更新為兩台南京銀山電子有限公司生產的YS-8A型微機故障錄波器,2004年底將110KV故障錄波器由一台GLQ-2型微機故障錄波器更新為一台武漢中元華電科技有限公司的ZH-2型微機故障錄波器,裝置投運後,經過多次電力系統沖擊、7號主變壓器保護誤動、5號發電機保護動作、三鋁線線保護動作等的考驗,新錄波器數據記錄完整,錄波正確率達到100,為迅速判斷事故原因、分析保護裝置的動作行為提供了依據,證明故障錄波器的更新是成功的。
4.6廠用電6KV保護裝置的更新
廠用電6KV系統一方面為水電廠電力生產提供廠用電電源,另一方面還是三門峽水利樞紐防汛設施的主要電源,其開關櫃系前蘇聯六十年代生產的抽出式小車開關,斷路器採用少油斷路器,保護裝置屬於電磁型保護。由於開關櫃內開關連桿轉動部分軸承磨損嚴重導致開關經常出現慢分現象,SK接點過度磨損造成斷路器輔助觸點接觸不良影響斷路器的正常分合,加上開關櫃沒有完善的「五防」閉鎖措施,備品備件極難購買,嚴重影響設備的安全運行與維護,因此,廠用電6KV系統開關櫃於2003年全部更新,並完善了6KV系統計算機監控系統,更新後的開關櫃採用了SEL型微機保護綜合裝置。該微機型保護裝置可准確記錄斷路器動作時間、故障類型及短路電流,便於運行人員准確、快速判斷故障原因,及時採取應對措施。
4.7專業人員的技術培訓
原有的電磁型保護、晶體管保護更新為微機型保護後,保護邏輯功能越來越多是由軟體編程來實現的,整個保護裝置可以看作是一套終端,一套綜合裝置,其數據採集、延時、邏輯、出口已不再象電磁型保護、晶體管保護那樣由單個的繼電器組成,因此繼電保護裝置的調試、維護方法有了很大改變。而保護裝置正確動作率的提高與保護人員技術水平的提高是成正比例的,所以專業人員的技術培訓有必要與設備更新改造工作同步進行。我們採用外派人員參與設備的出廠調試、請生產廠家的技術人員到現場結合實際設備進行技術講解、參加生產廠家舉辦的新設備、新產品技術培訓班、購買錄像帶等方法進行專業人員的技術培訓,以老帶新,注重專業人才的梯隊培養,經過實踐證明,對專業人員的業務水平提高有很大的促進作用,也為電廠的持續發展儲備了人才。
2. 有規范規定繼電保護裝置定值定期檢查核對的周期嗎求大神賜教
目前沒有國家標准規定繼電保護裝置定值定期檢查核對周期,但有電力部門相關規范明確規定了各類繼電保護及安全自動裝置的校驗周期,請參考DL/T995-2016.
3. 繼電保護裝置
1、原理上:微機保護與傳統保護在原理上並無本質差異,只是微機本身強大的計算能力和存儲能力使得某些演算法在微機上可以很容易的實現, 2、使用上:微機保護集成化的軟硬體模式,使得微機保護裝置的可靠性大大提高,因此在使用上也更加簡便,基本上就是一個黑匣子。 3、通訊上:傳統保護基本上沒有通訊功能,而微機保護可以擴展出乙太網、485等多種通訊介面,通信很方便。常規繼電保護缺點:常規繼電保護是採用繼電器組合而成的,比如:過流繼電器、時間繼電器、中間繼電器、等通過復雜的組合,來實現保護功能, 它的缺點: 1.占的空間大,安裝不方便 2.採用的繼電器觸點多,大大降低了保護的靈敏度和可靠性 3.調試、檢修復雜,一般要停電才能進行,影響正常生產 4.沒有靈活性,當CT變比改動後,保護定值修改要在繼電器上調節,有時候還要更換. 5.使用壽命太短,由於繼電器線圈的老化直接影響保護的可靠動作. 6.繼電器保護功能單一,要安裝各種表計才能觀察實時負荷 7.數據不能遠方監控,無法實現遠程式控制制 8.繼電器自身不具備監控功能,當繼電器線圈短路後,不到現場是不能發現的. 9.繼電器保護是直接和電器設備連接的,中間沒有光電隔離,容易遭受雷擊. 10.常規保護已經逐漸淘汰,很多繼電器已經停止生產. 11.維護復雜,故障後很難找到問題. 12.運行維護工作量大,運行成本比微機保護增加60%左右. 13.操作復雜、可靠性低,在以往的運行經驗中發現很多事故的發生主要原因有兩條:A人為原因:因為自動化水平低,操作復雜而造成事故發生.B繼電保護設備性能水平低,二次設備不能有效的發現故障. 14.經濟分析:常規保護從單套價來說比微機保護約便宜,但使用的電纜數量多、屏櫃多、特別是裝置壽命短、運行費用(管理費用、維護費用等)比微機保護高出60%,綜合費用還是比微機保護多的. 微機保護優點: 1.微機保護是採用單片機原來,系統具備採集、監視、控制、自檢查功能、通過一台設備可以發現:輸電線路的故障,輸電線路的負荷、自身的運行情況(當設備自身某種故障,微機保護通過自檢功能,把故障進行呈現),採用計算機原理進行遠程式控制制和監視. 2.由於微機保護採用各種電力邏輯運算來實現保護功能,所以只需要採集線路上的電流電壓,這樣大大簡化了接線. 3.微機保護的保護出口、遙控出口、就地控制出口都是通過一組繼電器動作的,所以非常可靠. 4.微機保護採用計算機控制功能,保護定值、保護功能、保護手段採用程序邏輯,這樣可以隨時修改保護參數,修改保護功能,不用重新調試. 5.微機保護還具備通訊功能,可以通過網路把用戶所需要的各種數據傳輸到監控中心,進行集中調度. 6.微機保護採用光電隔離技術,把所有採集上來的電信號統一形成光信號,這樣有強電流攻擊時候,設備可以建立自身保護機制. 7.微機保護採用CPU進行數據處理,加大了數據處理速度. 8.微機保護的壽命長,由於設備在正常狀態處於休眠狀態,只有程序實時運行,各個元器件的壽命大大加長. 9.微機保護具備時鍾同步功能,對於故障可以記錄,採用故障錄波的方式把故障記錄下來,便於對故障的分析. 10.微機保護採用了多層印刷板和表面貼裝技術,因而具有很高的可靠性和抗干擾能力. 11.易用性:中文用戶界面標准化,易學、易用、易維護. 12.經濟分析:微機保護從單套價來說比常規保護約貴些,但使用的電纜數量極少、屏櫃少、特別是使用壽命長達25年、運行費用(管理費用、維護費用等)比常規保護降低60%,綜合費用還是比常規保護少許多.
4. 繼電保護裝置有什麼作用
1、自動、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統中切除,使故障元件免於繼續遭到破壞,保證其他無故障部分迅速恢復正常運行。
2、反應電氣元件的不正常運行狀態,並根據運行維護的條件(如有無經常值班人員)而動作於信號,以便值班員及時處理,或由裝置自動進行調整,或將那些繼續運行就會引起損壞或發展成為事故的電氣設備予以切除。
此時一般不要求保護迅速動作,而是根據對電力系統及其元件的危害程度規定一定的延時,以免暫短地運行波動造成不必要的動作和干擾而引起的誤動。
3、繼電保護裝置還可以與電力系統中的其他自動化裝置配合,在條件允許時,採取預定措施,縮短事故停電時間,盡快恢復供電,從而提高電力系統運行的可靠性。
(4)繼電保護裝置使用年限擴展閱讀
繼電保護裝置特點
1、智能型主機,主機採用高性能數字信號處理器。
2、單機獨立運行。
3、連接電腦運行。
4、16位DAC晶元。
5、大屏幕LCD顯示庫。
6、"傻瓜式"操作。
7、新型高保真功放。
8、電流、電壓直接輸出。
9、自我保護。
10、接點豐富。
11、主機一體化單機箱結構。
12、性價比高。
5. abb微機繼電保護裝置一般使用年限是多久
按照咱們國家的有關規程要求,一般為不低於12年
6. 微機繼電保護裝置的部分檢驗周期是多久
微機繼電保護裝置的定檢周期為新安裝的保護裝置1年內進行1次全部檢驗,以後每6年進行1次全部檢驗,每1~2年進行1次部分檢驗。
供參考。
7. 繼電保護時限如何配置
是定時限還是反時限啊?你問的也太籠統了
變配電站繼電保護是根據變配電站運行過程中發生故障時出現的電流增加、電壓升高或降低、頻率降低、出現瓦斯、溫度升高等現象超過繼電保護的整定值(給定值)或超限值後,在整定時間內,有選擇的發出跳閘命令或報警信號。根據時間來進行選擇性跳閘的稱為定時限保護,定時限在故障電流超過整定值後,經過時間定值給定的時間後才出現跳閘命令
反時限過電流保護是指動作時間隨短路電流的增大而自動減小的保護。使用在輸電線路上的反時限過電流保護,能更快的切除被保護線路首端的故障。
8. 變壓器的使用年限
變壓器的壽命年限為20年。
國標規定,變壓器按20年使用年限設計,事實上,運行中的大多數變壓器往往超過這一年限。實際使用中,是根據運行情況由行業規定提前淘汰,比如1976年前後生產的一批鋁線圈薄絕緣變壓器,國家就提前發文淘汰。
(8)繼電保護裝置使用年限擴展閱讀:
變壓器主要分類
1、按相數分:
1)單相變壓器:用於單相負荷和三相變壓器組。
2)三相變壓器:用於三相系統的升、降電壓。
2、按冷卻方式分:
1)乾式變壓器:依靠空氣對流進行自然冷卻或增加風機冷卻,多用於高層建築、高速收費站點用電及局部照明、電子線路等小容量變壓器。
2)油浸式變壓器:依靠油作冷卻介質、如油浸自冷、油浸風冷、油浸水冷、強迫油循環等。
3、按用途分:
1)電力變壓器:用於輸配電系統的升、降電壓。
2)儀用變壓器:如電壓互感器、電流互感器、用於測量儀表和繼電保護裝置。
3)試驗變壓器:能產生高壓,對電氣設備進行高壓試驗。
9. 什麼是繼電保護裝置固有動作時間
速斷保護(沒有延時),從故障發生到保護出口的時間。一般要求<0.1s。電壓等級越高,要求越短。
10. 什麼是繼電保護裝置,有什麼用
繼電保護裝置是當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時,能夠向運行值班人員及時發出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施的設備。
繼電保護主要是利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量(電流、電壓、功率、頻率等)的變化構成繼電保護動作的原理,還有其他的物理量,如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。
(10)繼電保護裝置使用年限擴展閱讀
繼電保護裝置的特點:
1、智能型主機,主機採用高性能數字信號處理器。
2、單機獨立運行。
3、連接電腦運行。
4、16位DAC晶元。
5、大屏幕LCD顯示庫。
6、"傻瓜式"操作。
7、新型高保真功放。
8、電流、電壓直接輸出。
9、自我保護。
10、接點豐富。
11、主機一體化單機箱結構。
12、性價比高。