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线路保护装置知识百科
点击次数:89 发布时间:2019/6/20 9:37:01

一、概述:

     线路保护装置是指主要用于各电压等级的间隔单元的保护测控,具备完善的保护、测量、 控制 、备用电源自投及通信监视功能,为变电站、发电厂、高低压配电及厂用电系统的保护与控制提供了完整的解决方案,可有力地保障高低压电网及厂用电系统的安全稳定运行的装置。

中文名:线路保护装置                                外文名:Line protection device

形    式:继电器保护、微机保护等               组    成:测量元件、逻辑元件等

应    用:输电线路保护等                            学    科:电力学

二、发展阶段:

线路保护装置随着科学技术的发展逐渐经历了四个发展阶段:
(1)传统的继电器式继电保护。
(2)半导体晶体管式继电保护。
(3)集成电路继电保护。
(4)微机保护。
前三个阶段可近似认为是常规继电保护。而微机保护如今则已经成为所有保护装置的主流应用。各个阶段最显著的区别就是保护装置物理逻辑器件的变化。

三、常见装置特点:
1.常规继电保护的缺点
常规继电保护是采用继电器组合而成的,如过电流继电器、时间继电器、中间继电器等,通过复杂的组合来实现保护功能,它的缺点如下:
(1)占的空间大,安装不方便。
(2)采用的继电器触点多,大大降低了保护的灵敏度和可靠性。
(3)调试、检修复杂,一般要停电才能进行,影响正常生产。
(4)没有灵活性,当rrA变比改动后,保护定值修改要在继电器上调节,有时候还要更换。
(5)使用寿命太短,由于继电器线圈的老化直接影响保护的可靠动作。
(6)继电器保护功能单一,要安装各种表计才能观察实时负荷。
(7)数据不能远方监控,无法实现远程控制。
(8)继电器自身不具备监控功能,当继电器线圈短路后,不到现场是不能发现的。
(9)继电器保护是直接和电器设备连接的,中间没有光电隔离,容易遭受雷击。
(10)常规保护已经逐渐淘汰,很多继电器已经停止生产。
(11)维护复杂,故障后很难找到问题。
(12)运行维护工作量大,运行成本比微机保护增加60%左右。
(13)操作复杂,可靠性低。在以往的运行经验中发现很多事故的发生主要原因有两 条:①人为原因:因为自动化水平低,操作复杂而造成事故发生。②继电保护设备性能水平低,二次设备不能有效的发现故障。
(14)常规保护从单套价来说比微机保护便宜,但使用的电缆数量多、屏柜多,特别 是装置寿命短,运行费用(管理费用、维护费用等)比微机保护高出60%,综合费用还 是比微机保护多。
2.微机保护的优点
(1)微机保护原来采用单片机,系统具备采集、监视、控制、自检查功能。通过一 台设备可以发现输电线路的故障、负荷和设备自身的运行情况(当设备自身发生某种故障时,微机保护通过自检功能,把故障进行呈现),采用计算机原理进行远程控制和监视。
(2)由于微机保护采用各种电力逻辑运算来实现保护功能,所以只需要采集线路上、的电流电压,就可以大大简化接线。
(3)微机保护的保护出口、遥控出口、就地控制出口都是通过一组继电器动作的,所以非常可靠。
(4)微机保护采用计算机控制功能,保护定值、保护功能、保护手段采用程序逻辑,这样可以随时修改保护参数和保护功能,不用重新调试。
(5)微机保护还具备通信功能,可以通过网络把用户所需要的各种数据传输到监控中心,进行集中调度。
(6)微机保护采用光电隔离技术,把所有采集上来的电信号统一形成光信号,这样有强电流攻击时候,设备可以建立自身保护机制。
(7)微机保护采用CPU进行数据处理,加大了数据处理速度。
(8)微机保护的寿命长,由于设备在正常状态处于休眠状态,只有程序实时运行,各个元器件的寿命大大加长。
(9)微机保护具备时钟同步功能,采用故障录波的方式把故障记录下来,便于对故障进行分析。
(10)微机保护采用了多层印刷板和表面贴装技术,因而具有很高的可靠性和抗干扰能力。
(11)中文用户界面标准化,易学、易用、易维护。
(12)微机保护从单套价来说比常规保护贵些,但使用的电缆数量极少、屏柜少,特别是使用寿命长达25年,运行费用(管理费用、维护费用等)比常规保护降低60%,综合费用还是比常规保护少许多。

四、线路保护装置组成:

线路保护装置一般由测量元件、逻辑元件和执行元件三部分组成。
(1)测量元件。作用:测量从被保护对象输人的有关物理量(如电流、电压、阻抗、功率方向等),并与已给定的整定值进行比较,根据比较结果给出“是”、“非”、“大于”、“不大于”等具有“0”或“1”性质的一组逻辑信号,从而判断保护是否应该启动。
(2)逻辑元件。作用:根据测量部分输出量的大小、性质、输出的逻辑状态、出现的顺序或它们的组合,使保护装置按一定的布尔逻辑及时序逻辑工作,最后确定是否应跳闸或发信号,并将有关命令传给执行元件。逻辑回路有或、与、非、延时启动、延时返回、记忆等。
(3)执行元件。作用:根据逻辑元件传送的信号,最后完成保护装置所担负的任务。如:故障时跳闸;不正常运行时发信号;正常运行时不动作。

五、线路保护装置异常故障及处理:

原因分析:①电流互感器断线;②电压互感器断线:⑧CPU检测到电流、电压采样异常:④内部通信出错:⑤装置长期启动;⑥保护装置插件或部分功能异常:⑦通道异常。

造成后果:①保护装置部分功能不可用:②装置可靠性降低,但尚不至于完全失去保护功能。

处置原则:

(1)立即通知运维单位,汇报调度,重点核实有无误动、拒动风险,是否需要退出该套保护,必要时可向保护专业咨询。

(2)应根据现场运维人员报告情况和保护专业意见,报告调度,确定是否将失去保护的出线退出运行或采用相关开关串带方式运行。

(3)了解异常的原因、现场处置的情况,现场处置结束后,检查信号是否复归并做好记录。

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