浅谈常规电磁式保护装置存在的问题及解决方法论文_李林成

浅谈常规电磁式保护装置存在的问题及解决方法论文_李林成

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摘要:随着电力行业的快速发展,常规电磁式保护装置已经不能为电力系统的安全、稳定、经济运行提供可靠的保障。本文提出了常规电磁式保护装置存在的问题及解决方法,以及采用微机综合保护装置的优势,和系统具有运行稳定、功能完善、采样准确、通讯可靠等先进功能并加以应用,有效地解决了影响安全供电的问题。

关键词:常规电磁式保护装置;继电保护;微机综合保护装置

一、常规电磁式保护装置的发展

继电保护系统经历了机电型、整流型、晶体管型和集成电路型几个阶段后发展到目前的微机保护阶段。上世纪60年代是晶体管继电保护技术广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路投入研究,到80年代末集成电路保护逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面取得了很多成果,继电保护技术进入微机保护时代。电磁保护装置由各种电磁式继电器构成,靠能量转换动作,保护原理基本上由硬件实现。如变压器保护,相位校正靠外部接线实现,抵制励磁涌流靠速饱和变流器,消除不平衡电流靠平衡线圈等等。常规保护(包括电磁型和整流型)的优点是可靠性较高、执行速度比较快,缺点是体积大、接线复杂、整定维护困难、无法实现远动功能及比较复杂的自动化功能。后来出现了晶体管型、集成电路型保护装置,应用了先进的电子技术及控制技术,称为静止元件保护装置,其保护原理和实现方法都发生了质的飞跃,有了靠元件实现的计算能力,而且体积大大减小,自动化程度提高,但因为元器件质量和生产工艺等因素的限制而没有得到广泛应用,成为一代过渡产品。

二、我国微机综保发展状况

常规电磁式保护装置的发展上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到80年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时,我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。微机综保又称微机综合保护装置,是用于测量、控制、保护、通讯一体化的经济型保护,针对配网终端高压配电室量身定制,以三段式无方向电流保护为核心,配备电网参数的监视及采集功能,可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等,并可通过通讯口将测量数据及保护信息远程上位机,方便事项配网自动化;装置根据配网供电的特性在装置内备用功能电源自投功能,可灵活实现进线备投功能。

三、微机综保的工作原理

微机综保与测量装置采用了国际先进的DSP和表面贴装技术及灵活的现场总线(CAN)技术,满足变电站不同电压等级的要求,实现了变电站的协调化、数字式及智能化。可完成变电站的保护、测量、控制、调节、信号、故障录波、电度采集、小电流接地选线、低周减载等功能,使产品的技术要求、功能、内部接线更加规范化。产品采用分布式保护测控装置,可集中组屏或分散安装,也可根据用户需要任意改装配置,满足不同要求。微机保护是以微处理机作为基本的实现手段和方法,通过快速数字处理实现故障诊断、出口、通讯以及更为复杂的保护功能,有长记忆特性和强大的数据处理能力。其优点是功能完善、使用及维护方便、智能化程度高、体积小、适应一次系统灵活性大,缺点是执行速度不及常规保护,价格偏高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着计算机技术的飞速发展,微机保护超强的技术性能、可靠性为整个电力系统的专家层、决策者、应用面所接收而得到了广泛的应用,并逐渐取代常规保护而成为当今电力自动化的主流产品。

建议:要充分发挥微机保护数字处理能力的优势,中低压输配电线路也应尽量采用速动范围长、选择性好、不受运行方式变化影响的距离保护(常规距离保护因其整定维护复杂、价格较高而没有在中低压线路中普及)。

转炉厂精炼炉高压供电系统有1座110kv总降压变电所和4座6kv精炼炉变电所,110kv总降变是前期新改建项目,运行稳定可靠,保护装置先进,采用PMC-651系列微机综合保护装置;4个6kv变电所的保护仍采用电磁式继电保护,存在元器件多、精度低、稳定性差、维护强度大、故障率高等缺点,且电磁式保护动作时间过长,在300ms以上,而微机综合保护动作时间小于25ms,导致两级保护不匹配。自110kv总降变投运以来,多次发生6kv精炼炉变电所故障引发总降电源进线柜越级跳闸事故,造成非正常停电事故,严重影响了生产秩序,损失很大。

五、RCS-9600CS 型系列保护测控装置的应用

RCS-9600CS 型系列保护测控装置采用先进的技术,精心的设计,使保护和测控既相对独立又相互融合,保护装置工作不受测控和外部通信的影响,确保保护的安全性和可靠性。该装置吸收国外先进技术,利用国际先进的DSP芯片研制的集保护、远动、通讯于一体的综合自动化保护系统,该系统具有遥测、遥信、邀脉、遥调、遥控功能,可实现对变电所全方位的控制和管理,实现了无人值守功能。RCS-9600CS系列保护测控装置不仅支持现场所需的保护、监视、控制功能,还支持综合自动化所需的各种高级应用功能,如故障信息、录波信息功能等,为企业电力系统的安全、稳定、经济运行提供了坚实的基础。去年对精炼炉变电所进行技术改造,采用RCS-9600CS系列保护测控装置改造6kv精炼炉变电所老式的电磁保护装置,实现了6KV变电所微机综合保护的成功应用,有效地解决了影响安全供电的问题,迄今为止,该系统运行稳定、功能完善、采样准确、通讯可靠。

结束语

综上所述,要解决好常规电磁式保护装置存在的问题,通过将RCS-9600CS 系列保护测控装置在我厂精炼炉变得所的得当应用,使变电所运行的状态信息,迅速、准确、全面地进行采集,实现了继电保护功能,且把相关信息可靠地传送到主站端计算机系统,由计算机系统进行处理,通过人机对话方式在图形显示终端上显示,将处理和运算的结果及时告知总调度,以便及时做出科学决策或采取相应的措施,确保电网系统安全、稳定、可靠地运行。微机综合保护自动化,必将成为今后变电所建设的发展方向,将极大的促进生产力的发展,减少操作人员的劳动强度,保障企业安全生产顺利进行。实现了经济效益和社会效益的双重目标。

参考文献

[1]能源部西北电力设计院编:电力工程电气设计手册、电气二次部分,中国电力出版社,1991.8.1

[2]工厂常用电气手册,中国电力出版社,2003.1.1

[3]张晓娟:工厂电气控制设备,第2版,电子工业出版社,2012.6.1

[4]姚建飞:电气控制技术,中国林业出版社,2011.10.1

论文作者:李林成

论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期

论文发表时间:2018/4/2

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