直流配电网故障分析和继电保护综述
分析电力系统中继电保护的主要故障以及处理策略
分析电力系统中继电保护的主要故障以及处理策略
继电保护是电力系统安全稳定运行的基础,它可以自动地检测和处理系统中可能出现的故障,从而有效防止电力系统出现更加严重的故障破坏,使用户服务地受到保护。
继电保护可以分为电压继电保护,电流继电保护,时间-电流继电保护以及混合继电保护等几类。
下面我们具体讨论一下继电保护中常见的故障及处理策略。
一、电压比过低的情况:
电压比过低是指系统的电压相对于它的正常工作电压值太低。
这种情况可能出现在零线断路、消弧绕组断路、变压器短路、变压器漏极互联、过载、故障线路开断等情况。
通常情况下,我们采用的处理方法是采用电压差继电保护,其原理是当电压之间的差值超过一定的限值时,会启动继电保护,从而自动分闸,维护电力相容和系统安全。
电流比过大是指系统电流超出正常范围,通常由于短路或其他的故障原因导致的。
电流比过大的情况下,继电保护可能以各种形式出现,如时间-电流、电流差等,这些继电保护在检测到故障后可以自动分闸,从而杜绝蔓延。
三、控制信号故障:
在电力系统运行过程中,控制信号故障是指在传输机制中,电气设备故障导致信号传输质量发生恶化,出现错误信号或信号丢失等现象,可能引发更加严重的故障。
一般情况下,信号故障的处理方法是进行故障定位和检查,确定出现此故障的原因以及控制系统的损坏范围,同时对系统进行维护和更新,尽可能地确保系统安全运行。
总之,电力系统存在多种故障,继电保护可以起到有效的保护作用,它可以自动地检测系统中可能出现的故障,并采取相应的措施,维护电力系统的正常运行。
无论是故障的发生还是故障的处理,都不能掉以轻心,应该尽快检查维修。
电力系统继电保护典型故障分析
电力系统继电保护典型故障分析电力系统继电保护是电力系统中的重要组成部分,它具有保护设备和系统安全运行的作用。
在实际运行过程中,电力系统继电保护可能会出现一些故障,影响系统的正常运行。
本文将对电力系统继电保护的典型故障进行分析,并提出相应的解决方案。
一、继电保护元件的故障继电保护元件包括接触器、继电器等,它们是继电保护系统中最基本的组成部分。
在使用过程中,这些元件可能会出现接触不良、线圈烧毁等故障。
这些故障可能会导致继电保护无法有效地进行判断和保护,从而使系统处于不安全的状态。
针对这种故障,首先应定期对继电保护元件进行检测和维护,及时更换有故障的元件。
在设计继电保护系统时应合理设置备用元件,以备不时之需。
二、继电保护装置的误动故障继电保护装置的误动是指在没有故障发生的情况下,保护装置错误地进行动作,导致对合闸或分闸装置的误动。
这种故障可能会给电力系统带来严重的危害,甚至导致事故的发生。
针对这种故障,首先应加强对继电保护装置的测试和校验,确保其工作可靠。
在设计保护装置时应合理设置过滤器和延时元件,以避免误动的发生。
三、继电保护的接线故障继电保护的接线故障是指在接线过程中出现的错误连接或松动等故障。
这种故障可能会导致保护装置无法正常工作,甚至对系统造成更严重的故障。
针对这种故障,首先应加强对继电保护接线的检查和维护,确保其接线正确可靠。
在接线过程中应做好记录和标记,方便日后的检修和维护工作。
四、继电保护与其他系统的干扰故障继电保护系统通常与其他系统共同工作,可能会受到其他系统的干扰。
当继电保护系统与通信系统共用一条电缆时,电缆中的干扰可能影响到继电保护的正常工作。
针对这种故障,首先应确保继电保护系统与其他系统的正常工作不会相互干扰。
在设计继电保护系统时应考虑到可能的干扰因素,采取相应的屏蔽和隔离措施,以消除干扰的影响。
电力系统继电保护在实际运行过程中可能会出现多种故障,影响系统的正常运行。
针对这些故障,我们可以采取一系列的措施,如定期检测和维护保护元件、加强测试和校验、加强接线检查和维护,以及防止与其他系统的干扰等,从而保障电力系统的安全运行。
直流配电网故障分析和继电保护综述 杨智诚
直流配电网故障分析和继电保护综述杨智诚摘要:随着社会经济建设的不断发展,人们对电力的需求越来越大,就目前的实际情况来看,交流配电网已经无法满足目前的电力供应需求了直流配电网逐渐成为城市配电网的重要组成部分。
要想保证直流配电网的稳定运行就必须做好相应的保护工作,本文研究的是直流配电网故障分析和继电保护综述。
关键词:直流配电网;故障分析;故障检测与定位;故障隔离随着供电系统的不断完善和发展,直流配电网在电力系统中发挥着越来越重要的作用。
但就目前的实际情况来看,直流配电技术的应用才刚刚起步,还存在着很多的问题,要想保障直流配电网的稳定运行,需要对相应的保护技术和措施进行进一步的研究。
虽然柔性直流配电技术相较于传统的交流配电技术拥有众多优势,但其目前还处在发展阶段,依然面临着许多问题。
柔性直流配电技术目前的发展瓶颈主要包括以下3点:①直流潮流控制技术;②直流变压技术;③直流故障检测、识别和隔离技术。
其中直流故障快速检测、可靠隔离对保证柔性直流配电网的安全可靠运行具有重要意义,也是本文关注的重点。
目前国内外学者关于直流系统故障检测识别和隔离技术的研究主要可以分为以下3个方面:1、直流配电网故障特性分析直流配电网故障的暂态特性对分析故障原因,进行故障定位,实施故障隔离有着十分重要的影响,因此分析直流配帝王的故障特性是开展相应故障分析和机电保护工作的第一步。
直流配电网的故障暂态特性有很多种,这主要是受到了换流器类型、系统结构以及系统控制策略等因素的影响。
在多种因素的共同作用下,故障暂态过程会形成一个复杂的非线性过程,用传统的故障特性分析法很难对直流配电网的故障特性进行准确并且有效的分析,因此创新和寻找新的分析方法十分重要。
就目前的实际情况来看,应用较多的有,通过简化等效故障放电回路,求解不同阶段所对应故障电流的解析表达式来对故障暂态过程进行描述。
2、直流配电网故障检测与定位原理2.1 电压/电流保护电压/电流保护是通过增大或减小电流幅值,寻找电压、电流变化率的变化来对故障区间进行确定的,原理简单,实现方便,是目前交流配电网中比较常用的一种保护方式,但是其动作速度和选择性很难满足直流配电网的需求,只能用于故障检测之中。
电力系统继电保护常见故障分析与检修技术
电力系统继电保护常见故障分析与检修技术电力系统继电保护是电力系统中非常重要的一部分,它承担着保护电力设备和系统安全运行的责任。
由于各种原因,继电保护设备也会出现故障,因此对于继电保护设备的常见故障分析与检修技术是非常重要的。
本文将就电力系统继电保护常见故障进行分析,并介绍一些常见的检修技术。
一、继电保护常见故障分析1. 电源故障电源故障是继电保护设备常见的故障之一。
当继电保护设备的电源故障时,就会导致保护设备无法正常工作,从而无法对电力设备进行保护。
电源故障的原因可能是电源线路故障、电源插座故障、电源线接触不良等。
在对继电保护设备进行故障分析时,首先需要检查电源线路和插座的情况,确保电源供应正常。
2. 故障信号传输故障故障信号传输故障是指继电保护设备的故障信号传输线路出现故障,导致保护设备无法接收或传输故障信号。
这种故障可能是由于传输线路断开、连接不良、接触不良等引起的。
当出现这种故障时,需要对传输线路进行详细的检查,找出故障点并进行修复。
3. 保护设备本身故障保护设备本身故障是指继电保护设备本身出现故障,无法正常工作。
这种故障可能是由于设备老化、元件损坏、程序错误等引起的。
对于这种故障,需要进行详细的检查和分析,找出故障原因并进行修复。
同时也需要及时更新维护保护设备,确保其正常运行。
1. 实时监控对于继电保护设备的故障检修来说,实时监控是非常重要的。
通过实时监控,可以及时发现故障并采取措施进行修复。
实时监控也能够帮助工程师了解设备运行状态,为后续维护提供参考。
2. 替换元件在继电保护设备出现故障时,有时候需要对设备进行元件的更换。
工程师需要了解继电保护设备的内部结构和元件规格,对于损坏的元件进行及时更换。
3. 调试维护继电保护设备的调试维护是非常重要的一项工作。
定期对继电保护设备进行调试维护,可以发现潜在故障并及时修复,确保设备的正常运行。
4. 更新升级随着科技的不断发展,继电保护设备也在不断更新升级。
综述电力系统继电保护及故障检测的方法
( 1 ) 保 障电力系统的安全性
在被保 护设 备和元 件出现 故障时 , 继电保护 装置会 自动、 准确 、 迅
速、 有选择 的向故障 元件最近 的断路 器发 出跳 闸切断 指令, 使之及 时脱 离电力系统 , 最大 限度降低其对 电力系统的破坏 及对安全 供电的影响 , 并 在其它无故障部 分的支 持下, 迅 速恢复正常运 行口 】 。
.
( 2 ) 实时Biblioteka 控 电力系统运行状况 ’ 实时监测 和控制 电网保护设备与录波设备 等二次装 置, 保证 电力系 ( 3 ) 自动 分析 电力系统 运行异常 检测并 自 动分析 电网运行异常和 故障 , 快速、 准确 的诊断 出故 障区
统 正常运行。
域、 故 障点和故 障性质 。 ( 4 ) 对 电力系统 异常工作状态 做出提示 在电气设备 出现 不正常工作状 态时, 根据不 同的设 备运行维 护条件
2 . 基于小 电 流接 地 系统 的故 障 检 测方 法 2 . 1 利用空间电磁场 探测单相接地故 障支路方法 当小电流 接地系统 出现单 相接地 故障时, 接地 点的前 向支路 、 后向 支路及非故 障支路 的零序电压和 电流会呈现 出不 同特点 , 相应线路 的周 围电场与磁场 分布也会随 之发生 变化。 因此 , 可利 用零 序电场和 磁场探
图2 电磁 场 检 测 电路 原 理 图
2 . 2 识别故 障支路和故 障接地相的方法 当小电流 接地 系统 出现 单 相接 地故 障时, 会有 一个包含 较多 故障 通过建 立小电流接 地系统数学模 型, 可仿真 获得 及其异常工作情况及 时发出信号, 提示值 班人员对运行异常或 有缺陷的 特 征的明显暂态过程 。 设备进 行检修 处理 。 继 电保 护装 置还能在无 值班人 员的情 况下, 自动做 故 障发生时前几个周波的暂态信号波 形, 由此检测到 系统各 条支 路的负 再通 过对 接地 故障发 生时刻 电流 的暂态 出相应 的调 整, 或有选择 性 的切 除那些 继续 运行 但有可能 引起事故 的 荷 电流产 生的波形 瞬 时畸 变, 电气设 备。 电力系统继 电保护 必须具备 速动性 、 选择 性、 灵敏性 和可靠 信号 进行小波分解 , 可得到故障 支路与健全支路的三相 电流 能量时谱 , 进 而得到 故障后一周 波内能 量积分 的小 波能量接 地 选线 选相判 据。 通 性, 才能 充分发挥继 电保护 装置维护和管 理电力系统 正常运行 的作用 。
直流配电网故障分析和继电保护策略分析
识别和隔离直流配电网故障的时候,需要充分的考虑直流配电系统特点和业务需求,摆脱交流电系统的继电保护体系来研究直流电继电保护。对直流配电网进行继电保护和隔离故障,就要有机结合这两者之间的共同点,适用不同点,对实际的电力工程中隔离故障工作提出符合实际,具有新理念的继电保护原理。继电保护要和直流配电网的应用场景想结合,如果技术条件能够允许,那么就要在追求成本控制的同时加快发展速度。继电保护还需要结合测量系统,在进行继电保护工作时,要综合考虑系统动态特性以及测量产生的误差,避免因为不确定因素导致工作开展出现阻碍。
参考文献:
不能简单的将保护直流配电网和研究控制分隔开来,因为受控性的电力电子器件大多数的都存在于直流配电网中,那么直流配电网故障特征已经开始从很早之前的物理特性向着控制特性转变,电力工程研究工作人员在探究如何保护直流配电网的过程中,就需要充分的结合控制方式特点,从而能够保证控制保护“一体化”推动整个配电网系统进步。
若是直流配电网系统利用其中一极进行接地,那么另一极的接地故障相当于极间短路,那么接地的这一极出现接地故障时不会对系统正常运行造成影响的,这时的换流变压器接地方式更是不会影响其故障特性。若是直流系统和换流变压器都没有接地,那么单极故障电流就只能借助于线路的杂散电容构成一条通路,故障电流不大。可是在电力系统在正常运行的时候,是难以知晓直流线路正极与负极电压的,并且不能恢复因故障而造成的不平衡电压。电网系统中换流变压器阀侧中性点接地的时候,若出现直流接地故障就会使得变压器接地点和故障接地点利用直流配电网换流器构成放电回路,这时候就会将故障特性和故障电阻之间形成必要的关系,清楚故障之后,直流线路的正极和负极电压都可以恢复到直流配电网的正常水平。
中压直流配电系统保护技术研究综述
中压直流配电系统保护技术研究综述摘要:近些年,我国的科学技术水平不断进步,其中,电力电子技术的应用与发展,配电网的源荷储直流特征逐步明显,中压直流配电系统的经济技术优势显著。
直流配电保护是保障系统稳定安全运行的关键,但仍未形成成熟的技术体系。
本文试图对国内外直流配电系统保护技术的研究状况做一个系统的介绍。
文章首先概述了与保护方法制定相关的直流配电系统拓扑结构、换流设备、接地方式以及暂态故障特性等内容。
其次,对目前普遍研究和应用的直流配电系统保护方法进行了归纳总结,分析了各种保护方法的适用性和局限性,并对工程实践中应用的直流配电系统控制保护一体化技术进行了归纳和分析;最后,对直流配电系统的保护技术进行了展望和总结。
关键词:中压直流配电系统;故障分析;保护方法;控制保护一体化引言随着以IGBT、IGCT构成的新型全控电力电子器件的发展,直流输电技术在工程中得到了广泛的应用;与此同时,分布式电源和储能装置接入交流配电系统需要使用大量的换流装置;城市用电负荷的快速增长、电动汽车产业的迅速发展以及用户对电能质量的不断提高等,都使得配电网的需求越来越复杂。
与交流配电系统相比,直流配电系统在便于分布式电源与储能装置的接入、电能质量、无需无功补偿等方面具有优势,成为了国内外研究的焦点。
1浅析直流配电系统故障的发生特征1.1故障电流急剧上升在直流配电系统线路出现接地故障的情况下,并联在VSC直流侧的滤波电容,往往会在发生故障的短时间内,迅速向故障点位置进行放线,加速电流数值在线故障线路的上升速度,这一点特性非常不利于检测装置与故障隔离装置迅速发挥作用。
同时,VSC通常会在直流配电线路发生故障后,迅速锁定绝缘闸双极型晶体管,导致系统电路里的续流二极管开始向故障点放出不控整流电流,导致故障线路的电流长时间保持为急速上升的状态。
1.2故障波及范围广泛直流配电系统里面交织着极多的交往单元,主要通过换流器装置进行接入,这种线路的连接特征,使得直流配电系统在出现接地故障之后,临近的换流器出口电容就容易失控,持续向故障点位置做出放电行为。
10kV配电网继电保护与继电保护常见故障探讨
10kV配电网继电保护与继电保护常见故障探讨发布时间:2021-12-20T02:23:58.125Z 来源:《建筑实践》2021年7月第20期作者:赖懿迪[导读] 随着继电保护的开发设计与全面应用,赖懿迪广州增电电力建设投资集团有限公司摘要:随着继电保护的开发设计与全面应用,在10kv配电网运行可靠性方面起到了积极的推动作用,因此,在具体设计过程中应与配电网实际情况相结合,对相关保护方法进行科学合理的选择,并通过一系列措施的实施,降低故障发生几率,在确保供电稳定性和可靠性的基础上,从根本上满足社会生产及生活中各种需求。
关键词:10KV配电网;继电保护;故障;措施一、 10kv配电网的有效继电保护所带来的意义基于对10kv配电网的继电保护的故障以及相对应的措施,一下讲讨论对10kv配电网进行有效的继电保护的实际意义: (1)保证整体电路的安全性10kv配电网的继电保护主要对出现意外的断电时,可以很好得起到预警的作用。
比如:电路受到外部环境或者是意外事故的影响,而使电路受到损害或者是不能正常的供电的情况,这时继电保护便会进行预警工作,自动进行电路中断或者是向有关人员进行预警,这些措施,都十分有效的保证了电路整体的稳定性和安全性,还可能尽最大量得降低了意外事故所带来的损害。
(2)促进我国电力系统的整体发展由于10kv配电网的继电保护覆盖面积比较广,应用范围比较大,所以以及分布到了我国农村和城市的方方面面,它是我国电力系统运行的重要保证,维护了电力系统的流畅性,从另一方面来看,也给人们的生活带来了极大的便利,推动了我国经济的快速发展。
二、10kV配电网继电保护常见故障1、外力破坏原因分析分析10kV配电网技术存在的的薄弱点,从外力破坏造成的故障来看,主要可以分为六个大方面:第一是城区的配电线路多数架设在城镇乡村的公路旁边,车辆大概率通过难以避免发生车辆撞断电线杆导致停电的事故;第二是城镇存在很多地下电缆管线施工伤及地下电缆的工程,房地产,城市建设,市政建设伤及电力线路不报批,盲目施工的情况,以及施工产生的高空坠物,挂碰电线破坏杆塔的情况;第三是有很多违规建筑在配电线路保护走廊内搭建,不满足电力线路安全运行要求,对电力线路的安全稳定运行构成较大的威胁。
电力系统继电保护故障分析与处理
电力系统继电保护故障分析与处理电力系统继电保护是电力系统中的重要组成部分,它承担着对电力设备进行保护和故障检测的重要任务。
在电力系统中,由于各种原因,可能会出现各种故障,而继电保护系统的主要任务就是及时、准确地检测这些故障,保护电力设备的安全运行。
继电保护故障分析与处理对于维护电力系统的安全稳定运行至关重要。
一、继电保护故障分析1.常见的继电保护故障继电保护系统的故障可能涉及到各个方面,比如设备本身的故障、接线错误、参数设置错误等。
常见的继电保护故障包括:(1)误动和误动频繁:误动是指继电保护在没有发生故障的情况下误报警或误跳闸,造成电力系统的不正常运行。
误动频繁则意味着继电保护系统出现了严重的故障。
(2)漏电:漏电是指在继电保护装置中部分电流通过了绝缘部分,形成了与大地或其他设备带电部分之间的漏电流,可能会对系统的正常运行造成影响。
(3)参数设置错误:参数设置错误可能是由于操作维护人员对继电保护装置的参数设置不当或错误导致的,可能会导致继电保护系统无法准确判断电力系统的故障。
2.故障分析方法对于继电保护系统的故障,需要采用科学、系统的方法进行分析,以确定故障的原因和性质,为后续的处理提供参考。
故障分析的方法主要包括以下几种:(1)现场检查:通过现场检查可以了解到继电保护设备的运行状况、接线情况和设备的周围环境,有助于判断故障的可能原因。
(2)设备测试:通过对继电保护设备的测试,可以了解设备性能是否正常,是否存在故障,并可以借此判断故障的原因。
(3)数据分析:借助数据分析软件,对继电保护设备采集到的数据进行分析,可以清晰地了解继电保护设备的运行情况和可能存在的问题。
(4)故障模拟:通过对继电保护系统进行故障模拟,可以找出系统中可能存在的故障,从而有针对性地进行故障分析。
1.故障处理的原则在进行继电保护故障处理时,需要遵循以下几项原则:(1)迅速性:一旦发生故障,需要尽快采取措施予以处理,以减小故障给电力系统带来的影响。
交直流混合配电网继电保护研究综述
交直流混合配电网继电保护研究综述摘要:直流配电网能友好兼容各类分布式电源和直流负载,与现有的交流配电网构成交直流混合配电网是应对能源危机、环境污染的有效手段,但缺少可靠、稳定的继电保护技术是制约交直流混合配电网发展的重要因素。
本文主要对交直流混合配电网的故障特性以及交直流相互作用对保护配置的影响进行分析,并研究了交直流混合配电网继电保护技术的研究方向,以供参考。
关键词:交直流混合配电网;直流配电;继电保护;故障特征引言随着电力电子技术的飞速发展,直流配电网在接纳分布式电源、兼容直流负载上的优势也愈发明显。
但现阶段直流配电网的推广还受到新型直流断路器、DC/DC变换器、最优电压等级等问题的制约,一段时间内无法大规模应用到实际电网中。
同时在之前的电网建设中,交流配电方式技术成熟,市场广泛,不可能完全被直流配电网所取代。
因此,以交直流混合作为新型的配电方式,能在保留现有交流配电方式优势的基础上,充分发挥直流配电网的优势。
1直流配电网故障特征(1)与交流线路相比,直流线路中只有电阻没有电抗,因此直流线路的阻抗远小于交流线路的阻抗,特别是在城市配电网中,由于供电半径小,相邻两个直流断路器保护范围内的短路电流差别小。
导致传统的基于动作时间和整定值相互配合的三段式保护的选择性难以得到保证,故障定位困难。
(2)由于直流配电网接纳分布式电源的能力更强,未来将有更多的分布式电源接入到直流配网中。
当故障发生时,这些分布式电源都会向故障点注入功率,导致故障电流的峰值升高,使短路电流上升率增大。
对直流配电网的继电保护装置的快速性有更高的要求。
(3)直流配电网按接地方式可分为不接地系统、高阻接地系统和低阻接地系统。
不同的接地方式对于保护配置的要求不同,接地系统在发生接地故障时会产生幅值很高的接地电压,可能超过允许值,导致设备受损;不接地系统中,当交流系统故障时,换流器交流侧产生高电压,可能损坏换流器。
(4)直流线路中,电流没有自然过零点,造成灭弧困难。
直流配电网故障分析和继电保护综述
直流配电网故障分析和继电保护综述摘要:直流配电网是未来城市配电网的重要组成部分,文章对目前国内外学者关于直流配电网方面的研究工作进行了综述。
首先分析了基于两电平VSC换流器和基于模块化多电平换流器的直流系统的故障特征,将故障过程划分为多个阶段,通过理论分析得到了各阶段的故障电流解析表达式。
其次介绍了各种适用于直流配电网的故障检测和定位原理,主要包括电压/电流保护、边界保护、纵联保护、分区保护、“握手法”等。
然后,通过对比采用交流断路器、利用换流器自清除能力和采用直流断路器的3种故障隔离方案,对直流配电网的故障隔离策略进行了分析。
最后从接地方式、保护与控制一体化、故障电流限制等方面,对配电网故障分析与处理的研究提出了建议。
关键词:直流配电网;故障分析;继电保护综述引言配电网中的故障恢复问题,是指配电网故障发生以后,经过故障定位和隔离,将故障排除,然后采用一系列的故障恢复策略,对配电网的联络开关及分段开关进行操作,将失电负荷转移到其他馈线或其他供电区域进行供电,快速有效的寻找到非故障区断的最佳恢复供电路径,完成配电网故障恢复的任务。
配电网故障恢复是一个多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组态优化问题,是配电网故障自愈中的重要一环。
传统的交流配电网故障恢复问题是在系统允许的操作条件及电气约束下,利用网络重构将停电区域的失电负荷转供到正常供电线路上,恢复非故障区段的供电。
实际上,配电网调度员不仅需要快速有效的恢复供电,而且需要考虑开关操作寿命及有限的人力资源,要求开关操作次数尽量少。
目前国内外对故障恢复策略的研究主要针对交流配电网以及含有分布式电源的交流配电网,对含有直流配电线路的故障恢复研究还很少。
因此,本文提出含有直流配电线路的配电网故障恢复方法。
1概述柔性直流输电技术凭借其在传输容量、线损、可靠性以及有功和无功的独立灵活控制等方面的巨大优势,已经广泛应用于远距离大容量输电领域[1]。
而在电压等级较低的中低压配电网领域,直流配电技术虽然也具有可靠性高、线损小、便于光伏等分布式新能源接入等优点,但应用才刚刚起步,目前还仅应用于一些大规模工业园区、船舶供电、轨道交通等领域。
关于继电保护和配电自动化配合的配电网的故障处理分析
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关于继电保护和配电自 动化Байду номын сангаас合的配电网的故障处理分析
姚 震 环 ( 黑龙 江省 九 三 电业 局 红 五 月供 电局 。 黑龙 江 黑 河 1 6 4 3 0 0 )
摘 要: 随着国民经济的不断发展 以及科 学技术的 不断进 步 , 电网逐渐迈 向智能化 , 而配 电 自动化是智 能电网的一个重要 组成部 分 , 它对电网安全、 可 靠、 高效运行起 着非常关键 的作 用。 而在 电网的使 用中, 发生故障是无可避免的 , 因此解决故障也就成为 了确保 电网安
全、 可靠运行 的核心 内容。 关键词 : 继 电保护 ; 配电 自动化 ; 配网; 级差保护配置 ; 故障处理 随着社会经 济的不断 发展 与科 学技 术的不断进步 , 电网也逐 渐 为方便 , 而且所操作 的开关数减少 , 也使得瞬 时性 故障 的恢 复时间 智能化 , 而在智能 电网中, 配电 自动化是其重要的组成部分 , 也是保 变短 , 克服 了全线断路器开关馈线的不足 。③在主干线上使用负荷 证 电网供 电的可靠性 、 安全性与高效性 的关键 。对 于配电 自动化而 开关 的方式相 比于全使用断路器的方式 , 降低 了成本。 言, 其核心 内容是配电 网故障的处理 。 对于配电网的故 障处理 , 一些 3 . 2两级级差保护下的集中式故障处理方式 供电企业也 采取 了很 多的方法 ,例如采 用断路器作为馈线开关 , 以 当主干线 发生故 障时 , 根 据主干线 的线路类 型的不 同 , 集 中式 及采用 负荷 开关作 为馈线开关 等方 法 , 但它们在实 际的应用 中都 存 故障处理 的方式也有所不 同, 其具体情况如下 : 在很 多的不 足。从实 际情况 中所发 生的故障可 以发现 , 解决 这些 问 ( 1 ) 当主干线 为全架空馈线 时 , 集 中式故 障处理 的主要步骤为 : 题 的根本在 于中压配 电网的各个开关之 间的保护和配 电 自动化 系 ①当馈线发生 故障后 , 变电站 出线处 的断路器开关会跳 闸 , 将 故障 统 之间的协 调配合 。下面 , 我们将对配 电网中的故 障进行具 体的分 电流切断。 ②在 0 . 5 s 的延时后 , 变 电站出线处 的断路器开关会 自动 析, 并探讨两级级差保护与集中式故 障处理 的协调配合 。 重合 , 若 是重合成功 , 则判定该 故障为瞬时性故 障 ; 若重合失 败 , 则 1 配 电网 的 故 障 分 析 判定该故 障为永久性故障 。 ③主站根据所收集 到的配 电终端所上报 在 供电系统 中 , 配 电网故障是普遍存在 的一种 现象 , 而配 网 自 的开关故 障信息对故障 区域进行判断 。④若是瞬时性故障 , 则将 相 动化 的核心内容也是故 障的处 理。在进 行配电网故障处理的时候 , 关的信息存人 瞬时 f 生故障处理 的记 录中 ; 若 是永久性故 障 , 则控 制 些供 电企业采用 断路器代替馈线 开关 , 其主要是希望 当故 障发生 故障 区域周 围的开关分闸 , 将故障 区域 隔离开来 , 并 对相应 的变电 的时候 ,离 故障点上游离故 障区域最 近的断路器能够进行动作 , 切 站出线处 的断路器开关与联络开关进行合 闸指示 , 以恢 复整个区域 断故障电流 , 以避免整条线路都受 到故 障的影 响。 然 而, 在实际情 况 的供 电 , 并将相关 的故 障处理信息存人永久性故障处理记录 中。 中, 故障发生后往往会因为各级开关 的保护配合 问题而发生越级跳 ( 2 ) 当主干线为全 电缆馈线 时, 集 中式故障处理 的主要步骤为 : 闸以及 多级跳 闸的情况 , 而且这也会对判断永久性故 障与瞬时性带 ①发 生故障后 即判定 为永久性故 障 , 因此 , 变 电站 出线 处的断路 器 来 困难 。为了避免这样 的情况发生 , 一些供 电企业则采用负 荷开关 开关将会跳 闸 , 将故 障电流切 断。② 主站 根据 所收集到的配 电终 端 取代 了馈线 开关 。这样虽然解决 了多级跳 闸的问题 , 并 为判 断永 久 上报 的各个开关 的故障信息对故障区域进行判断 。 ③控制相应环网 性 故障与瞬时性故 障提供 了方便 , 但是却存在 只要有一处发 生故 障 柜中的故 障区域周 围的开关 , 将故障 区域分离 开来 , 然 后遥控相 应 则会 出现全线 瞬时停 电的弊端 , 给用户带来 的不便 。 的变 电站 出线处 的断路器与环 网柜 的联 络开关将整个 区域 的供 电 随着馈线 主干线路 的剧 院花 和电缆 化比列的不断增加 , 供 电主 灰度 , 同时将 相关 的故 障处理信息存入永久性 故障处理记录 中。 于线发生故 障的机会也逐渐 的减少 , 而在用户支线发生故 障的频率 ( 3 ) 当分 支线路或是 用户侧发 生故障时 , 集 中式故 障处 理 的主 则增加 了。因此 , 一部分供电企业则在用户侧配置 了一个具有 过电 要 步骤 为 : ①发生故 障的分 支线路的断路器开关或 用户侧断路器开 流储 能跳闸和单相接地跳 闸功 能故 障 自动隔离开关 , 其 主要 是为了 关将会跳 闸 , 将故障电流切 断。②若 是跳 闸的分支线路 断路 器开关 防止用 户侧 的故 障对权 限造成影响 , 同时确立事故 的责任分界点 。 或用户侧 断路器开关所带的支线为架空线路 , 则需进行 快速 重合 闸 2 配 电网 多 级 保 护 配 合 的 基本 原 理 控制 开放 , 在经 过 0 . 5 s 的延时后 , 相应的断路器会重合 , 若是重 合 对 于供电半径较 长 、分段数较 少 的开环 运行农村 配电线路 而 成功 , 则判定 该故障为 瞬时『 生 故障; 若重合失败 , 则判定该故 障为永 言, 其线 路发生故 障时 , 且故 障位置上游各个 分段开关处 的短路 电 久性故障 。 若是跳 闸分支线路断路 器开关或用户侧断路器开关所带 流水平 差异较 为明显 时 , 多级保护配合可 以采取 电流定值 和延 时级 的支线是 电缆线路 , 那 么则直接将其判定为永久 性故障 , 则不再 进 差 配合 的方式来 实现 , 从而有选择性地快速切除故 障。对 于供 电半 行 重 合 。 径 较短 的开环 运行城市配 电线路 或是分段数较 多 的开 环运行农村 结束 语 配 电线路而言 , 当其 线路发生故 障 , 且故 障位置上游各个 分段开关 为 了避免这些不 足所 造成的故障 , 笔者提 出了继电保护和配 电 处 的短路 电流水平差异较小时 , 则无法针对不 同的开关设置不 同的 自动化配合的集 中式故障处 理模 式 , 并对其 中的两级级差保护装置 电流定值 , 因此 , 智能靠保护 动作延时时 间级差 配合来 实现有选择 的原则 ,以及两级级差保 护下的集中式故障处理方式进行了分析。 性 的切 除故 障。 另外 , 除了两级级差保 护装置之外 , 还有三级级差保护装置 , 其 配置 3关于两级级差保护 与集 中式故障处理的协调配合 原则更为复杂 , 而三级级差保护 与集 中式故 障处理 配合 的故 障处理 3 . 1两级级差保护的配置原则 策略与两级级差保护的情况类似 , 因此未对其进行 阐述 。 总之 , 多级 在 两级级差保护 的配合下 , 线路上的开关类型组合 的选取于保 级差保 护与集 中式故 障处理模式的配合 , 不 仅是故 障处理 更为方 护 配置必需遵循 以下原则 : ①主干线上的馈线开关应全部采用负荷 便 , 也解 决了全线停 电的问题 。 开关 ; ②用 户开关与分 支上的开关应使用 断路器 ; ③对变 电站 出线 参考文献 处 的开关应使用断路器 ; ④将用 户处的断路器开关或是分支上 的断 【 1 】 刘健, 张志华, 张 小庆 等. 继 电保 护与配 电 自动化 配合 的配 电网故 路器开关保护动作的延时时间设置为 0 S ,而应将变电站出线处 的 障处 理 f J ] . 电 力 系统 保 护 与 控 制 , 2 0 1 1 , 3 9 ( 1 6 ) : 5 3 — 5 7 , l 1 3 . 断路器开关保护动作的延时时间设置为 2 0 0 m s ~ 2 5 0 m s 。 [ 2 】 秦臻, 余 文波. 简析继 电保护与配 电 自动化配合的配 电网故障及其
分析电力系统中继电保护的主要故障以及处理策略
分析电力系统中继电保护的主要故障以及处理策略
电力系统中的继电保护是保障电力系统安全稳定运行的重要组成部分,其主要作用是
在发生故障时迅速切除故障部分,以保护设备和系统不受进一步的损害。
继电保护可能会
存在一些故障,下面将主要分析继电保护的主要故障以及处理策略。
继电保护可能存在误动作故障。
误动作是指继电保护在正常工作条件下,错误地切除
了正常设备或线路。
误动作故障可能会导致电力系统的不稳定运行甚至系统失灵。
误动作
故障的原因主要包括以下几个方面:一是电源故障,如电压异常或电源线路故障;二是信
号传输故障,如信号线路接触不良或线路断开;三是继电保护装置本身的故障,如继电保
护元件老化或损坏。
对于误动作故障的处理策略主要包括以下几点:一是加强对电源线路
的监测和维护,确保电源供电正常;二是定期检查信号线路的连接情况,及时发现并排除
故障;三是定期对继电保护装置进行检修和测试,确保其正常工作。
继电保护在电力系统中起着重要的作用,但可能存在误动作、误判和通讯故障等问题。
通过加强对电源线路、信号线路、继电保护装置和通讯设备的监测、检修和维护,可以有
效地预防和处理这些故障,保障电力系统的安全稳定运行。
电力系统继电保护典型故障分析
电力系统继电保护典型故障分析电力系统继电保护是电力系统的重要组成部分,其主要作用是在发生故障时能够快速、准确地切除故障点,保护设备和线路,确保电网的安全稳定运行。
在实际运行中,继电保护也会出现一些故障,影响其正常工作,甚至导致系统事故。
本文将从电力系统继电保护的工作原理、典型故障及分析、故障分析和处理等方面展开讨论。
一、电力系统继电保护的工作原理电力系统继电保护的工作原理是利用保护装置对系统中各种故障情况进行测量、判断和保护,当监测到故障信号时,保护装置能够及时启动对故障进行隔离或切除,保护系统设备和线路。
继电保护系统主要由采样装置、测量装置、判断装置和执行装置组成,其中采样装置负责采集系统中的各种故障信号,测量装置用来对采集到的信号进行测量分析,判断装置负责对测量结果进行分析判断,执行装置则是根据判断结果进行相应操作,实现故障的切除和隔离。
二、典型故障及分析1. 短路故障短路故障是电力系统中常见的一种故障形式,其特点是电流突然增大,导致设备或线路受到严重损坏。
短路故障主要包括相间短路和对地短路两种形式,相间短路是指两相之间或三相之间发生短路故障,而对地短路是指电网中的一相或两相之间与地发生短路故障。
短路故障一般由于设备故障或外部原因引起,如设备烧坏、绝缘击穿、外部物体侵入等。
针对短路故障,继电保护系统需要及时监测故障信号,对故障进行准确判断,并启动相应的保护动作。
短路故障常出现在系统发生电压突变、设备运行不稳定、线路运行过载等情况下,因此继电保护系统需要能够及时响应并做出正确处理。
2. 过流故障过流故障是指电路中的电流超过额定值,引起设备或线路损坏的一种故障形式。
过流故障主要包括瞬时过电流和持续过电流两种形式,瞬时过电流是指电流瞬间超过设备额定电流值的情况,而持续过电流是指电流长时间超过设备额定电流值的情况。
过流故障一般由设备故障、线路过载、系统负荷突增等原因引起。
3. 欠电压故障欠电压故障是指系统中的某一相或多相电压下降到一定程度以下,导致设备或线路无法正常运行的一种故障形式。
10kV配电网继电保护与继电保护常见故障分析
10kV配电网继电保护与继电保护常见故障分析摘要:随着我国世界地位的提高以及经济的蓬勃发展,我国各行业的发展以及人民的日常生活越来越离不开电能源的支持,而10kv的配电线路对于人民的日常生活需求可以起到很好的满足作用,对人民生活的进步起着促进的作用,对10kv的配电网继电进行有效的保护,对人民生活的提高有着重要的作用,更对我国的民生工作有着很强的支持力。
本文将主要以10kV配电网继电保护与继电保护常见故障分析为主要话题,对10kv配电网继电保护措施以及故障进行论述。
关键词:10kv配电网;继电保护;故障;实际意义;有关措施随着社会的飞速发展以及现代科技的进步,我国越来越离不开电资源,我国人民的日常生活的方方面面都离不开电能,尤其是对10kv的配电要求,人民的需求量越来越大。
如果在10kv的线路上出现什么问题,对人民日常生活以及整个的电力系统都有着严重的影响,所以有关人员要把握好10kv配电网继电保护中可能出现的故障并对其进行故障预防措施,还要明确故障发生要实施的方案,这对我国的整体的配电网可以起到很好的促进发展的作用,从而更好得提高我国整体的电力系统,加强我国的经济发展。
1对10kv配电网继电保护常见的故障进行总结和分析在实际工作中,10kv配电网继电保护中会遇到很多的问题,也会遇到很多的技术难题,所以以下将对在该过程中遇到的故障进行具体的分析:1.1自然灾害或者是周围的环境变化对继电保护的影响一般在10kv的配电网的有关设置建在比较空旷的地方,远离很多密集的建筑物区域,这些比较空旷的地方遭受雷击的机会比较大,一旦在配电网的有关设施发生了雷击事件,对整体的线路会有着严重的影响,雷击会直接将线路爆裂,发生电擦花的现象,导致整体地区的电力系统瘫痪,而且这类问题对电路进行修复是需要一定的时间的,由于损坏比较严重,有关技术人员要根据具体的情况进行修复工作,一般修复周期比较长。
这对该地区的人们的生活会有着严重的阻碍,人们的日常生活也有很多的困难。
电力系统继电保护故障分析与处理措施
电力系统继电保护故障分析与处理措施一、继电保护故障分析继电保护是电力系统中的重要组成部分,主要用于监测和保护电力系统中的设备和线路,确保电力系统的安全运行。
继电保护故障是指继电保护系统在运行过程中产生的各种故障,可能会导致电力系统的故障扩大和设备损坏。
继电保护故障的原因主要有以下几个方面:1. 装置故障:继电保护装置本身的故障,如元器件老化、接线错误、程序错误等。
2. 电源故障:继电保护装置供电电源异常,如供电电源中断、电压波动、频率变化等。
3. 接线故障:继电保护装置与被保护设备之间的接线错误,如接触不良、接线松动、接线错误等。
4. 电力系统故障:电力系统中的故障导致继电保护装置误动作或失灵,如短路故障、过电压故障、低电压故障等。
为了及时发现继电保护故障,减少故障对电力系统的影响,需要对继电保护故障进行分析,找出故障的原因和造成的后果。
1.装置故障处理措施(1)定期检测继电保护装置的元器件,发现老化或损坏的元器件及时更换。
(2)严格按照继电保护装置的接线图进行接线,避免因接线错误引起的故障。
(3)定期进行继电保护装置的软件升级,及时修复程序错误,确保继电保护装置的正常运行。
(1)建立备用电源系统,确保继电保护装置的持续供电。
(2)配备电源稳定器,降低供电电压的波动和频率的变化。
(3)定期检查电源线路和开关,排除因电源故障引起的继电保护故障。
(1)定期检查继电保护装置与被保护设备之间的接线,确保接触良好、紧固可靠。
(2)使用质量可靠的接线材料和接线插头,避免接线松动或接触不良。
(1)定期进行电力系统巡检,发现和排除潜在的故障隐患。
(2)完善电力系统的保护设备,设置合理的保护动作逻辑,减少误动作和失灵的可能性。
(3)建立完善的电力系统维护计划,定期对电力设备进行检修和维护,确保设备的正常运行。
(4)在电力系统发生故障时,及时进行故障隔离,减少故障对电力系统的影响。
继电保护故障的及时分析和处理,能够有效地提高电力系统的可靠性和安全性,保证电力系统的正常运行。
电力系统继电保护故障分析与处理
电力系统继电保护故障分析与处理电力系统继电保护是电力系统中的重要部分,它起着保护电力设备、维护电网稳定和安全运行的作用。
在实际运行中,继电保护也会出现故障,这就需要进行故障分析与处理。
本文将就电力系统继电保护故障的分析与处理进行探讨。
一、常见的继电保护故障1. 误动作误动作是继电保护系统中最常见的故障之一。
误动作可能是由设备本身的问题导致,也可能是由外部因素引起的。
误动作会导致不必要的断电或限电,因此需要及时进行故障分析和处理。
2. 失灵继电保护系统的失灵是指当电力系统出现故障时,继电保护系统没有起到应有的作用,无法及时对故障进行处理。
失灵可能是由设备故障或操作失误引起的,需要及时定位故障点进行处理。
3. 误报警继电保护系统可能出现误报警的情况,即在正常情况下发出错误的报警信号。
误报警会给电力系统带来不必要的麻烦,需要及时排除故障。
二、故障分析与处理1. 故障分析的方法在进行故障分析时,可以采用以下方法:(1)现场检查:现场检查是最直观和有效的故障分析方法,可以通过对电力设备进行检查,查找设备的故障点进行处理。
(2)故障记录分析:对继电保护系统的故障记录进行分析,了解故障出现的规律和原因。
(3)试验检测:通过对继电保护系统进行试验检测,找出故障点进行处理。
2. 故障处理的注意事项在处理继电保护系统的故障时,需要注意以下事项:(1)安全第一:在进行故障处理时,首先要确保自身的安全,采取必要的安全措施。
(2)及时处理:对于继电保护系统的故障,需要及时进行处理,以防止故障对电力系统造成影响。
(3)合理安排工作:在进行故障处理时,要合理安排工作,做到有条不紊。
预防继电保护系统的故障,可以采取以下措施:1. 定期检测:定期对继电保护系统进行检测和维护,及时发现并处理潜在的故障和问题。
2. 提高维护水平:提高维护人员的水平和技术能力,及时处理电力系统的故障。
3. 技术升级:对老化和落后的继电保护系统进行技术升级,提高系统的可靠性和稳定性。
直流配电系统故障特征及对继电保护的影响
直流配电系统故障特征及对继电保护的影响摘要:直流系统可将分布式发电?配电供电及储能等优点进行充分发掘,以便为电气企业的供电与用户的用电提供新效益与新价值?系统保护是配电安全运行的保障,其实施难点主要是电流未能经过零点,使灭弧较难,且控制相对复杂,需给予灭弧更大的空间?国家电气工程相关工作人员在研究直流保护的过程中,应对其运行动态与常见故障间的关联进行充分考虑,以此来获得更佳的保护效果?文章依据直流组成及其原理,分析总结出了其系统的常见故障类型,提出的一系列故障解决策略,对直流配电系统的完善具有理论性意义,对解决其建设中的实际问题具有现实性的指导意义?关键词:直流配电系统;故障特征;继电保护;影响方式1和3是较为常见的接地方式,文献[4,8G9]中对此都展开了较为详尽的分析,在此就不再展开讨论.方式2则比较特殊,当采用方式2时,一条线路对地电压为全部直流电压,另一条线路对地电压为0,不能充分利用此条线路,只应用在某些特殊场合.对于背靠背系统,该方式相当于单极大地回线接线方式,即为单极系统.当双极系统中有一极发生故障停运时,可自动转化为单极系统运行. 2直流配电系统常见故障非高压直流系统中,常见的故障有短路故障与接地故障?2.1短路故障:正负电极均悬空的系统,如若正负极其中一极接地,则无法造成电路短路;如若唯有接地线电压出现异常,且正负极其中一极线路接地,便会引发短路故障?直流系统的短路故障,其电流输送速度飞快,影响范围广泛,且未经过零点?解决直流短路故障的方法诸多,其中切除电路的方式最为直接且效果较好?2.2接地故障:前期线路绝缘性能的下降与交直流交接混乱等问题并未引发接地故障,当接地电压发生异常时,如若未能对其进行有效控制,可使其最终演变成接地故障?近几年,我国的直流断路技术还未发展成熟,对于其他故障的保护方法仅限于监测与报警,而对于接地故障保护,我国已有一定的技术成果,例如环网技术?2.3直流故障具有自身独特的直流电压,其故障点位较难寻找?直流电系中,导致线路故障形成的原因之一是直流环网出现问题?环网故障会使直流电系统之间产生电环流,最终造成输电异常的危害,严重的情况下,很有可能导致线路出现短路或是接地故障?3直流系统故障保护方法探析3.1直流环网维护法直流环网法的内涵主要指在直流系统未能并列期间,环网存有的多数电气连接?在环网运行的过程中,受倒负荷与绝缘度降低等因素的影响,极易使其出现故障,导致产生火灾?电池使用年限缩短以及空气开关失效等问题?若出现两个直流等级各不相同的系统电压,则会造成更为严重的后果?例如,异常发电现象,会引发电路短路或接地等危害?DC/DC属于隔离型转换器,具有稳定电压的作用,在直流环网中,可确保各负荷电压始终保持平衡状态[3]?各支流通过使用DC/DC 可完成单独供电?当负荷出现故障时,DC/DC可保证各直流系统正常运作?面对多条直流线路同时出现问题的危急时刻,借助环网监测可检测出其问题所属的故障种类,并将故障点前后电路封锁,阻止转换器输出电流,实现故障隔离,可有效避免直流主干线与其他支干线的输电工作受到影响?3.2短路故障保护法依照主动保护原理,短路故障的保护应以电子器件内部的运行原理及算控法为基础,通过逻辑管控与诊断,对短路电流进行切断处理?单元隔离法将部分因故障问题流失电流进行回吸,可降低故障的破坏力,避免直流系统整体运行中断?ASP集成器的应用,可将DC/AC或者是DC/DC器中,需要被保护的各直流线路进行串联?考虑到转换器中电力IGBT的全控型运作特点及原理,一旦馈线电路或直流干线出现短路问题,可通过逻辑法实现对IGBT的控制[4]?快速完成主动保护,使功率输出停止运行,可将短路线路与主干线?分布式发电线?负载线进行脱离,加快了主动保护的速度,增强了其可靠性,使其作用得以充分发挥?短路故障保护的主要控制开关是半导器件,其电路开关通断的控制法与其他方法不同,其故障保护总通断时长应被局限于μs级范围内?3.3接地故障维护法接地保护法是指依靠快速检测,由DC/DC器通过将单元进行隔离,进而完成隔离接地故障的目的?在线路馈线处,便将故障限制于此,可有效阻止主干线与电源?负载间的故障传播,为主干线路与其馈线的正常运作提供保障?接地危害的监测工作,是实现直流保护的最大难题?当前,经常被使用的监测方法包括三种,分别是电阻平衡法?漏电检测法及低频交流法等?此三种方法虽然均能为故障的检测工作带来一定的效果,但是,仅能起到报警的作用,无法从根源处解决接地故障问题,防止其危害的发生?此外,漏电后,若绝缘不及时,会引发接地危害?AGP需要考虑和集成绝缘下降报警?应用非平衡桥法,可对故障及绝缘进行监测,可考虑使用AGP绝缘报警?通过对直流正负电阻的监测,可实现接地绝缘报警?4结语总而言之,随着我国电气事业的不断发展,电力配电系统获得完善,并逐渐走向成熟,致使主动保护的灵敏度与可靠性有所提高。
继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理分析朱军
继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理分析朱军发布时间:2021-10-27T11:03:10.694Z 来源:《中国科技人才》2021年第20期作者:朱军[导读] 对于电力人员来说,必须要加强配电网故障的处理研究,争取为国家电力事业的持久发展做出更大贡献。
身份证号码:43082119751024xxxx摘要:在电力系统中,配电网的运行质量将对整个系统产生巨大影响,要想确保配电网能够可靠、安全的运行,就必须要加强配电网运行故障的处理工作,结合故障处理实际需要,对相应的处理方法进行合理选择,以此确保故障得到准确、及时的排除。
在配电网故障处理工作中,通过继电保护与配电自动化的紧密、高效配合,实现对配电网故障的处理与应对,能够极大提高配电网的安全管控水平,有效避免配电网运行问题的发生,防止配电网故障的进一步恶化。
对于电力人员来说,必须要加强配电网故障的处理研究,争取为国家电力事业的持久发展做出更大贡献。
关键词:继电保护;配电自动化;电网故障引言配电网的故障比较复杂,当故障发生时,只有准确地检测出故障的位置和原因,才能采取应对措施。
随着电力企业的不断发展,自动控制技术在配电网故障诊断中得到了广泛的应用,实现了故障诊断的优化。
自控技术与继电保护相结合,实现了故障处理的实时化,提高了处理效率,保证了电力系统的稳定可靠运行。
1 简述我国配电保护及配电自动化在我国电网自动化领域发展中,通过对技术先进、质量优良的配电自动化设备进行引进与应用,并借助于通信网络,以便于电网管理人员能够实时掌握配网情况,了解电力网络中不同电子元件的实际运行工况,以确保在出现电力故障之前,便可对故障隐患进行及时消除,从而真正做到未雨绸缪,在此过程中,配网供电自动化水平也必将得到不断提高,真正实现对故障段的自动化隔离,而不会因故障段维修而影响到非故障段的正常供电。
在对综合自动化配电系统运行方案进行选择时,需要确保该方案的合理性、科学性,能够和当地的配电条件相适应,通过在配电自动化工作中运用相应的监控配套设施,以确保电网运行状态得到优化的同时,使配电设备、用电负荷、开关动作次数、潮流动向等信息得到全面、实时的采集,通过网络化管理,对配电方案进行拟定优化,以此确保配网的供电可靠性得到最大限度地提高。
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直流配电网故障分析和继电保护综述
发表时间:2018-10-17T10:11:26.407Z 来源:《电力设备》2018年第19期作者:刘玲
[导读] 摘要:直流配电网是未来城市配电网的重要组成部分,文章对目前国内外学者关于直流配电网方面的研究工作进行了综述。
(国网太原供电公司山西太原 030010)
摘要:直流配电网是未来城市配电网的重要组成部分,文章对目前国内外学者关于直流配电网方面的研究工作进行了综述。
首先分析了基于两电平VSC换流器和基于模块化多电平换流器的直流系统的故障特征,将故障过程划分为多个阶段,通过理论分析得到了各阶段的故障电流解析表达式。
其次介绍了各种适用于直流配电网的故障检测和定位原理,主要包括电压/电流保护、边界保护、纵联保护、分区保护、“握手法”等。
然后,通过对比采用交流断路器、利用换流器自清除能力和采用直流断路器的3种故障隔离方案,对直流配电网的故障隔离策略进行了分析。
最后从接地方式、保护与控制一体化、故障电流限制等方面,对配电网故障分析与处理的研究提出了建议。
关键词:直流配电网;故障分析;继电保护综述
引言
配电网中的故障恢复问题,是指配电网故障发生以后,经过故障定位和隔离,将故障排除,然后采用一系列的故障恢复策略,对配电网的联络开关及分段开关进行操作,将失电负荷转移到其他馈线或其他供电区域进行供电,快速有效的寻找到非故障区断的最佳恢复供电路径,完成配电网故障恢复的任务。
配电网故障恢复是一个多目标、多维数、多约束、多时段非线性的组态优化问题,是配电网故障自愈中的重要一环。
传统的交流配电网故障恢复问题是在系统允许的操作条件及电气约束下,利用网络重构将停电区域的失电负荷转供到正常供电线路上,恢复非故障区段的供电。
实际上,配电网调度员不仅需要快速有效的恢复供电,而且需要考虑开关操作寿命及有限的人力资源,要求开关操作次数尽量少。
目前国内外对故障恢复策略的研究主要针对交流配电网以及含有分布式电源的交流配电网,对含有直流配电线路的故障恢复研究还很少。
因此,本文提出含有直流配电线路的配电网故障恢复方法。
1概述
柔性直流输电技术凭借其在传输容量、线损、可靠性以及有功和无功的独立灵活控制等方面的巨大优势,已经广泛应用于远距离大容量输电领域[1]。
而在电压等级较低的中低压配电网领域,直流配电技术虽然也具有可靠性高、线损小、便于光伏等分布式新能源接入等优点,但应用才刚刚起步,目前还仅应用于一些大规模工业园区、船舶供电、轨道交通等领域。
随着电力电子技术、储能技术、分布式电源的发展,未来直流配电技术有望广泛应用于城市供电系统,直流配电网是未来城市配电网的重要发展趋势。
虽然柔性直流配电技术相较于传统的交流配电技术拥有众多优势,但其目前还处在发展阶段,依然面临着许多问题。
柔性直流配电技术目前的发展瓶颈主要包括以下3点:①直流潮流控制技术;②直流变压技术;③直流故障检测、识别和隔离技术。
其中直流故障快速检测、可靠隔离对保证柔性直流配电网的安全可靠运行具有重要意义,也是本文关注的重点。
目前国内外学者关于直流系统故障检测识别和隔离技术的研究主要可以分为以下3个方面:1)直流配电网故障特性分析。
直流配电网故障暂态特性分析是故障检测、定位和隔离的基础,也是直流配电网故障检测、识别、隔离技术的研究难点。
直流配电网故障暂态特性受到较多因素的影响,主要包括换流器类型、系统结构以及系统控制策略。
故障暂态过程往往是多种因素共同作用下的一个复杂的暂态非线性过程,传统的基于工频电气量的故障特性分析方法显然不再适用于直流配电网。
目前,关于直流配电网故障特性分析方面的研究多采用理论研究与仿真实验相结合的方法,将故障暂态过程分为不同的发展阶段,通过简化等效故障放电回路,求解不同阶段所对应故障电流的解析表达式来对故障暂态过程进行描述。
2)直流配电网故障检测与定位。
直流配电网故障检测与定位是直流配电网继电保护的核心。
直流配电系统不同于交流配电系统,其具有“低阻尼”特性,直流故障发生后,故障电流非常大,故障发展过程极快,通常在几个毫秒内就能危及整个直流配电网的安全,因此,要求直流配电网的故障检测与定位策略能够在几毫秒内快速定位故障线路。
传统的交流配电网的故障保护方法显然不适用于直流配电网的保护。
如何处理好快速性与可靠性之间的矛盾是直流配电网故障检测与定位需要解决的问题。
目前,该领域的研究主要集中于动作速度快的保护新原理的开发。
3)直流配电网故障隔离方法。
直流配电网故障隔离技术是直流配电网继电保护的重要组成部分。
未来直流配电网的发展趋势是“直流成网”,因此如何快速、准确地将故障隔离在尽可能小的范围内是故障隔离技术需要解决的问题。
2直流配电网故障隔离方法
直流配电网故障隔离技术是直流配电网继电保护的重要组成部分。
不同于交流配电网,直流配电网故障电流没有过零点,不能沿用交流系统故障隔离的方法,目前国内外已有的关于直流配电网故障隔离方面的研究主要分为3个思路:思路1,利用交流断路器清除故障电流,再由直流隔离开关隔离故障;思路2,通过改变换流器拓扑结构,实现故障电流的自清除,再由直流隔离开关切除故障线路;思路3,直接利用具有直流开断能力的直流断路器切除故障。
2.1交流断路器加直流隔离开关隔离故障
利用交流断路器加直流隔离开关隔离故障是目前工程实际中最常用的直流故障隔离方法。
该方法的动作原理如下:当直流系统发生故障时,保护装置向所有的交流断路器发出跳闸信号,阻止交流系统向直流系统供电,失去供电的直流系统故障电流会逐渐衰减到零,等到直流故障电流衰减到零之后,再由直流隔离开关切除故障线路。
该方法虽然简单经济,但动作时间长,且会导致全系统断电,无法达到未来直流配电网对故障隔离速度和可靠性的要求。
因此该方法只是在直流配电网故障隔离早期研究阶段提出的权宜之计,现阶段的研究中鲜有涉及。
通过闭锁换流站,断开所有交流侧断路器清除直流故障电流,再跳开预跳闸开关,切除故障线路,紧接着解闭锁换流站,根据线路带电信息重合误跳闸的直流开关,最后进行交流侧断路器重合闸,恢复整个系统的供电。
2.2换流器自清除加直流隔离开关隔离故障
具有故障自清除能力的换流器拓扑结构的研究是近年来的直流配电网领域的一大研究热点。
其中最具代表性的拓扑结构包括:全桥子模块多电平换流器、箝位双子模块换流器、串联双子模块换流器、二极管箝位子模块等。
2.3直流断路器隔离故障
基于直流断路器的故障隔离方案是最能够适应未来直流配电网发展趋势的故障隔离方案,它能够有选择性地将故障隔离在最小范围内,保证非故障区域的正常供电,可以大大提高直流配电网的供电可靠性,是最理想的故障隔离方案。
但受制于直流断路器的制造技术和昂贵的造价,目前基于直流断路器的故障隔离方案还处在理论研究阶段,尚未投入大规模的工程应用。
目前直流断路器可以分为3种类型:
基于机械开关的常规机械式直流断路器、基于电力电子器件的固态断路器、基于电力电子器件和机械开关结合的混合式直流断路器。
机械式断路器虽然损耗低,但其动作速度慢,不能满足直流配电网的要求;固态断路器恰恰相反,动作速度快,但其通态损耗大且造价昂贵;混合式直流断路器结合了二者的优点,是目前被广泛接受的直流断路器类型。
结语
直流配电技术作为未来电网形态的重要组成部分,已经得到了国内外相关行业的广泛关注。
如何充分发挥直流配电系统在效率、效益、兼容性、可控性方面的优势,提升配电系统的运行水平也是目前学术界关注和研究的热点。
直流配电系统网络化之后,对故障隔离的快速性和选择性均提出了新的更高的要求,一方面,有选择地切除故障线路对于缩小停电范围、提升供电可靠性至关重要;另一方面,快速地切除故障对于设备安全及配电网健全线路的恢复供电意义重大,因此,高性能的继电保护是直流系统安全运行的重要保障。
参考文献:
[1]汤广福,罗湘,魏晓光.多端直流输电与直流电网技术[J].中国电机工程学报,2013,33(10):8-17.。