变电站继电保护-综合自动化

变电站继电保护-综合自动化
变电站继电保护-综合自动化

变电站继电保护\综合自动化

摘要:变电站继电保护是保证变电站安全运行、提高效益的重要技术。文章根据综合自动化变电站的实际情况,从继电保护技术相关知识出发,阐述了变电站继电保护自动化系统的框架以及功能,并提出了变电站继电保护自动化系统的安全管理措施。

关键字:变电站;继电保护;综合自动化;管理措施

前言

随着计算机技术、通信技术和人工智能技术的快速发展,变电站继电保护倾向于综合自动化技术的方向。在变电站的综合自动化系统中,继电保护装置起着不可代替的作用。它通过装置及时反映变电站系统中的故障信号并迅速的做出相应的措施,保证变电站的正常运行因此一个基于继电保护的变电站自动化系统在电力系统中是极其的重要。文章根据继电站的相关知识阐述了变电站继电保护综合自动化系统的结构,同时提出了在变电站继电保护的二次保护前提下如何更好的进行变电站管理。

1. 相关技术

2. 1.1 继电保护

随着经济和电力系统的快速发展发展,继电保护已经成为一大系统化的知识体系。其装置从单一的元件发展成大型的现代化机器体系。继电保护是能够检测电力系统中已经出现的故障或有可能出现的故障的保护方式,并能根据其检测到的信息自动反馈事故对应的措施。一套基本的继电保护装置是由执行输出、测量元件和逻辑环

节三部分组成。

继电保护能够持续的检测电力系统的运行状况,当被检测的对象发生故障时继电保护装置及时并准确的给断路器发出跳闸命令,做到故障元件能够迅速的与其系统分离。因为继电保护可以最大限度的降低电力系统故障损失。继电系统可以及时反映电力系统及元件的异常变动,并发送相应的消息,方便值班员的处理。若是无人值守系统,继电保护装置能够进行自动调整。继电保护装置向着测量、监控、数据通信和保护一体化发展,逐渐实现电力系统的自动控制。因此一个完善的继电装置必须满足选择性、速动性和灵敏性。

1. 1.2 变电站综合自动化

变电站综合自动化是通过先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等把变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障滤波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,并对变电站全部设备的运行状况进行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。实现综合自动化和继电保护系统的紧密结合需要在集成和资源共享、远方控制和信息共享上做好工作。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。其中低压变电站采用自动化系统,以便更好地实施无人值班,达到减人增效的目的;并且对高压变电站(220kv 及以上)的建设和设计来说,是要求用先进的控制方式,解决各专

业在技术上分散、自成系统,重复投资,甚至影响运行可靠性。

2. 变电站继电保护综合自动化系统及功能

3. 2.1 变电站继电保护综合自动化系统

在一个完整的变电站继电保护综合自动化系统是由调度中心、ems系统、调度管理系统、监控系统、微机保护装置和滤波器组成。其中调度中心用来获取变电站的参数以及结构;ems系统用来实时获取设备输送潮流和运行状态;调度管理系统发出相关的调度命令并由现场执行;变电站的监控系统用来给出执行状况的验证;微机保护装置用来获取抱住装置异常和故障;其中滤波器可以提供变电站故障信息。

但是从整个体系结构来说,变电站继电保护综合自动化系统又包括操作层(后台)、网络通信层(中间)和间隔层(现场)三层。其中操作层是继电保护系统和操作员的交互层,提供了完善的控制界面、报警、故障滤波器等功能。与后台控制组件可以组成综合自动化系统,能够进行报表管理、图像显示、日志管理等操作。其大多数采用组态软件并基于windows nt系统。网络层依照通信软件在通信软件的支持下进行数据的发送和接收,并通过端对端或广播的方式完成。网络层配合网络通信服务器,与同构或异构的网络连接构成一个更大的点了系统保护调度网。而一次性设备(对主变、发电机、线路、电容器等)是通过间隔层进行直接的保护。

1. 2.2 变电站继电保护功能

2. 2.2.1 故障定位

220kV智能变电站继电保护及自动化分析 吴宗俞

220kV智能变电站继电保护及自动化分析吴宗俞 发表时间:2018-06-27T09:41:38.153Z 来源:《电力设备》2018年第6期作者:吴宗俞吕日龙 [导读] 摘要:智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备,能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。 内蒙古电力(集团)有限责任公司巴彦淖尔电业局内蒙古自治区巴彦淖尔市 015000 摘要:智能变电站是集先进、可靠、集成和环保于一体的智能设备,能实现信息数字化、通信平台网络化和信息共享标准化的要求。从智能变电站继电保护相关介绍入手,重点阐述分析220kV智能变电站继电保护及自动化。220kV智能变电站继电保护高效、有效,在满足供电需求的同时,逐步完善电力系统。 关键词:220kV智能变电站;继电保护;自动化 1、220kV智能变电站的继电保护及自动化系统设计实例 变电站是国家电网建设的一个重要组成部分,如今我国的智能变电站建设工作已经得到了快速地发展。在变电站的建设过程中,想要实现系统的稳定运行,提升系统建设效率,就需要制定一个继电保护和自动化系统的设计方案。文章以某市的智能变电站为例,对智能变电站的系统设计方案进行探讨。 1.1工程基本情况概述 L市计划建设一个智能变电站,既有220kV变电站的情况是有3台主变,每台主变的容量为180MVA;其中220kV出线4回、66kV出线10回。L市打算进行智能变电站的建设,变电站建成之后有4台主变,并且它们每台的容量要达到240MVA;并且要求220kV出线8回、66kV出线26回。 1.2智能变电站继电保护及自动化系统设计方案分析 进行设计方案确定之前,要求工作人员明确该智能变电站的设计原则,在实际的工作中需要坚持标准一致、安全第一、技术过硬等原则。在工作开展中需要按照设计方案开展工作,并且要注重各类先进技术的使用,保障智能变电站的智能化程度。 L市智能变电站在设计中首先明确的就是变电站的总体结构。该220kV的智能变电站主要分为三个结构层次:①过程层。这一部分的结构主要负责三个工作,分别是设备的运行状态监测、电器运行实时监测以及控制操作的驱动和执行。这是智能变电站设备实现自动化运行的基础和前提;②间隔层。该机构的设计运行后的功能主要是对于各类数据进行收集,并且对系统的运行数据进行收集和控制。实际上,这一结构的就是承上启下,接受各类系统信息,然后进行设备的指挥操作;③变电层。变电层的工作任务就是将整体变电站的信息进行总汇之后,将其发送到电网指挥中心。同时变电层还可以接收各类指令,完成人们给系统下达的工作。这个系统主要应用的是电子信息技术、电气自动化技术、以及网络通信技术等。 2、220kV智能变电站的继电保护 2.1要求 例举220kV智能变电站中,继电保护的基本要求,如: 2.1.1可靠性 继电保护的范围内,准确、可靠的检测220kV智能变电站的运行,辅助规划出故障的范围及故障点。 2.1.2灵敏性 继电保护检测220kV智能变电站的故障时,要具备足够的灵敏度,围绕故障特征,给与及时的保护反馈,预防220kV智能变电站失控。 2.1.3检测性 220kV智能变电站的继电保护,其检测性的特征,目的是可以合理的判断系统故障,缩小故障影响的范围,以便准确的切除故障。 2.2原理 220kV智能变电站继电保护的运行原理方面,表现出综合性的特征,继电保护全面检测智能变电站的运行,通过点流量、电压以及功率等特征,判断智能变电站的故障信息,及时提示报警信息,识别相关的故障。例如:220kV智能变电站运行期间,继电保护分析智能变电站的点流量,进而执行相关的跳闸保护,也就是反时限保护,智能变电站的电流量增大,跳闸的速度越快,除此以外,继电保护还可以实行定时间保护,检测超出规范标准的电流量,特定的时间中,有跳闸动作,220kV智能变电站继电保护,在温度、瓦斯方面的保护,汇总为非电量保护。变电站继电保护原理中,设置了比较固定的可靠性系统,其为继电保护的经验值,按照系数计算,决定继电保护的动作值。 2.3职能 220kV智能变电站中的继电保护,负责故障维护,变电站正常运行期间,继电保护没有任何动作,如有故障问题,继电保护及时、快速的动作,反馈智能变电站系统、元件等的故障信息,表现为跳闸的状态,提示管理人员对智能变电站进行检修。继电保护的断路器迅速断开,防止220kV智能变电站的电气元件损坏,避免影响其它的元件应用。 2.4分类 例举220kV智能变电站继电保护的分类,如: 2.4.1变压器保护 继电保护检测变压器的接线、接地灯,利用电流、电压以及负荷检测,完成保护工作,进而解决了变压器的风险问题。 2.4.2电容器保护 此项结构容易发生内部故障,导致连线短路,继电保护在电容器组内,通过过电压检测,实行保护工作。 2.4.3电动机保护 运行时容易有低电压、过负荷的故障,同步电动机的继电保护中,运用非同步冲击电流等方法进行保护。 2.4.4线路保护 继电保护根据220kV智能变电站的电压等级、接地方式以及运输过程,展开接地类型的故障维护。

变电站继电保护培训

变电站、继电保护基础知识 培训资料 二零一二二月

第一章变电站基础知识 1. 电力系统概述: 1.1 电力系统定义: 电力系统是电能生产、变换、输送、分配、消费的各种设备按照一定的技术和经济要求有机组成的一个统一系统的总称。简言之,电力系统是由发电机、变压器、输电线路、用电设备组成的网络,它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。 1.2 电力系统的构成 动力系统是由锅炉(反应堆)、汽轮机(水轮机)、发电机等生产电能的设备,变压器、输电线路等变换、输送、分配电能的设备,电动机、电热电炉、家用电器、照明等各种消耗电能的设备以及测量、保护、控制乃至能量管理系统所组成的统一整体。 煤

1.3电力系统的电压等级 1.3.1 额定电压等级 我国国家标准规定的部分标准电压(额定电压)如下表: T +5% -5% 通常取线路始末电压的算术平均值作为用电设备以及电力网的额定电压。 由于用电设备的允许电压偏移为±5%,而延线路的电压降落一般为10%,这就要求线路始端电压为额定值的105%,以保证末端电压不低于95%。发电机往往接于线路始端,因此发电机的额定电压为线路的105%。通常,6.3KV 多用于50MW 及以下的发电机;10.5KV

用于25~100MW的发电机;13.8KV用于125MW的汽轮发电机和72.5MW 的水轮发电机;15.75KV用于200MW的汽轮发电机和225MW的水轮发电机;18KV用于300MW的汽轮发电机。 变压器的一次额定电压:升压变压器一般与发电机直接相连,故与发电机相同,见表中有“*”降压变压器相当于用电设备,故与线路相同。 变压器的二次额定电压:考虑到变压器内部的电压降落一般为5%,故比线路高5%~10%。只有漏抗很小的、二次测线路较短和电压特别高的变压器,采用5%。 习惯上把1KV以上的电气设备称为高压设备反之为低压设备。 1.3.2 电压等级的使用范围: 500、330、220KV多半用于大电力系统的主干线;110KV既用于中小电力系统的主干线,也用于大电力系统的二次网络;35、10KV既用于大城市或大工业企业内部网络,也广泛用于农村网络。大功率电动机用3、6、10KV,小功率电动机用220、380V;照明用220、380V。 1.4电力系统中性点的运行方式 1.4.1 中性点非直接接地系统 小电流接地系统,也称小接地短路电流系统。 供电可靠性高,但对绝缘水平要求高。电压等级较高的系统,绝缘费用在设备总价格中占相当大比重,故多用于60KV级以下的系统。

变电站及线路继电保护设计和整定计算

继电保护科学和技术是随电力系统的发展而发展起来的。电力系统发生短路是不可避免的,为避免发电机被烧坏发明了断开短路的设备,保护发电机。由于电力系统的发展,熔断器已不能满足选择性和快速性的要求,于1890年后出现了直接装于断路器上反应一次电流的电磁型过电流继电器。19世纪初,继电器才广泛用于电力系统保护,被认为是继电保护技术发展的开端。1901年出线了感应型过电流继电器。1908年提出了比较被保护元件两端电流的电流差动保护原理。1910年方向性电流保护开始应用,并出现了将电流与电压相比较的保护原理。1920年后距离保护装置的出现。1927年前后,出现了利用高压输电线载波传送输电线路两端功率方向或电流相位的高频保护装置。1950稍后,提出了利用故障点产生的行波实现快速保护的设想。1975年前后诞生了行波保护装置。1980年左右工频突变量原理的保护被大量研究。1990年后该原理的保护装置被广泛应用。与此同时,继电保护装置经历了机电式保护装置、静态继电保护装置和数字式继电保护装置三个发展阶段。20世界50年代,出现了晶体管式继电保护装置。20世纪70年代,晶体管式保护在我国被大量采用。20世纪80年代后期,静态继电保护由晶体管式向集成电路式过度,成为静态继电保护的主要形式。20世纪60年代末,有了用小型计算机实现继电保护的设想。20世纪70年代后期,出现了性能比较完善的微机保护样机并投入系统试运行。80年代,微机保护在硬件结构和软件技术方面已趋成熟。进入90年代,微机保护以在我国大量应用。20世纪90年代后半期,继电保护技术与其他学科的交叉、渗透日益深入。为满足电网对继电保护提出的可靠性、选择性、灵敏性、速动性的要求,充分发挥继电保护装置的效能,必须合理的选择保护的定值,以保持各保护之间的相互配合关系。做好电网继电保护定值的整定计算工作是保证电力系统安全运行的必要条件。 电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断注入新活力。未来继电保护的发展趋势是向计算机化、网络化保护、控制、测量、数据通信一体化智能化发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和应用革命,发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

变电站综合自动化系统的组成和主要功能

变电站综合自动化系统的组成和主要功能; 系统概述; 本次设计采用YH-B2000变电站综合自动化系统,其系统是面向110KV及以下电压等级变电站的成套自动化设备其是陕西银河网电科技有限公司开发研制的新型设备,该系统是在总结我国微机变电站运行经验基础上,根据国内外新的发展趋势,以提高电网的安全经济运行为宗旨,以方便现场安装调试、无人值守为目的,向智能化迈进的全新概念综合自动化系统。 其设备从变电站整体出发,统一考虑保护、监测、控制、远动、直流和五防等功能,避免了功能装置重复备置等弊病,及减少投资,又有利于变电站运行管理和维护。 YH-B2000变电站综合自动化系统组成结构如下图;

该系统在我国首次集微机保护和远动为一体,并率先把这种装置直接安装于高压开关柜上,系统总体结构设计是以单元分散型嵌入式为指导思想,系统装置中每个单元的结构、外观和尺寸是完全一致的。其可把各个单元分散安装在一次设备上,或集中组屏按装。相比两者具有明显的优点;可以大大减少连接开关柜控制屏及控制室的各种电缆,减少控制室面积,从而节省了变电站综合造价,简化了施工,方便了维护,并且提高了变电站的可控性,可扩展性和灵活性有了很大提高。消除了因设备之间错综复杂的二次电缆引线接错造成的问题,提高可靠性 YH-B2000变电站综合自动化系统是面向对象设计的。系统中每一种单元都面向变电站内的各种一次设备。如线路单元,就是面向开关柜设计的,它包含了对该开关柜的控制、测量、事故记录和线路的各种保护等;电容器单元也像线路单元一样,它是面向电容器组的;变压器是变电站的核心设计,YH-B2000型变电站综合自动化系统对变压器设计了三种面向它的完全独立的功能单元。第一是主保护单元,它主要完成变压器差动保护等。第二是后备保护,它主要完成变压器的过流保护等。第三是变压器的测控单元,主要完成主变的有载调压控制和电气量的测量。备自投单元是完成变电站两路电源的自动投切功能的。直流子系统也被YH-B2000型变电站综合自动化系统纳入了整体成套范围,作为系统的一个单元整体规划设计。 YH-B2000型变电站综合自动化系统无论是以何种方式安装,所有单元均通过一梗三芯通讯电缆同后台总控单元实现实时数据交换。

110KV变电站一次设计文献综述教学内容

精品文档变电站电气一次系统设计110kV一、选题意义随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划[1]。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来,变电站的建设迅猛发在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性,降低配电网损耗和供电成本,减少电力设施占地资源,体现“增容、升压、换代、[2]。同时可以增加系统的可靠性,节约占地面优化通道”的技术改造思路[3]积,使变电站的配置达到最佳,不断提高经济效益和社会效益。 二、变电站建设的国内外现状和发展趋势 为了保障我国经济的高速发展,以及持续的城镇化进程,我国电力系统进入了一个快速发展阶段,电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚,目前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变,有人值班向无人值班变电站转变,交流传输向直流输出转变,在城市变电站建设中,户内型变电站大幅增加。国外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站未来发展趋势。 1、无人值守变电站: 同西方发达国家相比,由于我国变电站自动化系统应用起步较晚,

变电站运行管理的理念也有很大差异,使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的差距。在我国,许多220 kV及以下电压等级变电站已经开始由监控中心进行监控,基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500 kV和330 kV变电站,即使采用了变电站自动化系统的,也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家,各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。由此发现,在国内外无人值守变电站 [4]之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益: 1提高了运行可靠性;2加快了事故处理的速度;3提高了劳动生产率;4降低了建设成本。[5] 2、城市变电站建设 随着城市中心地区的用电负荷迅速增长,形势迫使在城市电网加 快改造和建设的同时,在中心城区要迅速地建设一批高质量的城 市变电站,在精品文档. 精品文档 多种变电站的型式中户内型变电站受到各方面的重视,在这几年 中得到飞[6]。由于户内变电站允许安全净距小且可以分层布置而 使占地面积速发展较小。室内变电站的维修、巡视和操作在室内 进行,可减轻维护工作量,不受气候影响。、数字化智能变电 站3光特别是智能化开关、在变电站自动化领域中,智能化电气 的发展,电式互感器等机电一体化设备的出现,变电站自动化技 术即将进入新阶段[7]。变电站自动化系统是在计算机技术和网络

变电站继电保护及自动装置

变电站继电保护及自动装置 一、对继电保护的基本要求 1、继电保护及自动装置的定义:当电力系统中的电力元 件(如线路、变压器、母线等)或电力系统本身发生了故障或危及其安全运行的事件时,能够向值班员及时发出警告信号、或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令,以终结这些事件发展的设备。 2、继电保护的作用: (1)自动、迅速、有选择性地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于遭到破坏,保证其他无故障部分迅速恢复正常运行。 (2)反应电气元件的不正常运行状态,并根据运行维护的条件,而动作于发出信号、减负荷或跳闸。 3、继电保护的基本要求: (1)选择性:保护装置动作时仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽可能缩小,以保证系统中无故障部分继续运行。即:保护装置不该动作时就不动作(如发生在下一段线路的故障,本段的保护就不应该动作跳闸)。 (2)快速性:保护装置应尽快将故障设备从系统中切除,其目的是提高系统稳定性,减轻故障设备和线路的损坏程度,缩小故障波及范围。 (3)灵敏性:指保护装置在其保护范围内发生故障或不正常

运行时的反应能力。 (4)可靠性:在规定的保护范围内发生应该动作的故障,保护装置应可靠动作,而在任何不应动作的情况下,保护装置不应误动。 二、变电站继电保护装置的分类: 1、根据保护装置的作用,保护可分为:主保护、后备保护、 辅助保护。 (1)主保护:为满足系统稳定和设备安全要求,能以最快速度有选择性地切除故障的保护。 (2)后备保护:当主保护或断路器拒动时,用来切除故障的保护。后备保护又分为: 远后备保护:当主保护拒动时,由相邻电力设备或线路的保护来实现的后备保护。 近后备保护:当主保护或断路器拒动时,由本电力设备或线路的另一套保护来实现的后备保护。 (3)辅助保护:为补充主保护与后备保护的性能或当主保护与后备保护退出运行时而起作用的保护。例如:断路器三相不一致保护、充电保护等。 2、根据保护的动作原理不同,保护可分为: (1)反映电流变化的电流保护:如过流保护; (2)反映电压变化的电压保护:如低电压、过电压等; (3)同时反映电流和电压变化的保护: 1)复合电压(低电压、负序电压、零序电压)闭锁的过流保

110kv变电站继电保护课程设计

110kv变电站继电保护课程设计 110kV变电站继电保护设计 摘要 继电保护是电网不可分割的一部分,它的作用是当电力系统发生故障时,迅速 地有选择地将故障设备从电力系统中切除,保证系统的其余部分快速恢复正常运行; 当发生不正常工作情况时,迅速地有选择地发出报警信号,由运行人员手工切除那些继续运行会引起故障的电气设备。可见,继电保护对保证电网安全、稳定和经济运行,阻止故障的扩大和事故的发生,发挥着极其重要的作用。因此,合理配置继电保护装置,提高整定和校核工作的快速性和准确性,对于满足电力系统安全稳定的运行具有十分重要的意义。 继电保护整定计算是继电保护工作中的一项重要工作。不同的部门其整定计算 的目的是不同的。对于电网,进行整定计算的目的是对电网中已经配置安装好的各种继电保护装置,按照具体电力系统的参数和运行要求,通过计算分析给出所需的各项整定值,使全网的继电保护装置协调工作,正确地发挥作用。因此对电网继电保护进行快速、准确的整定计算是电网安全的重要保证。 关键词:110kV变电站,继电保护,短路电流,电路配置 目录 0 摘 要 .................................................................... 第一章电网继电保护的配置 ............................................... 2 1.1 电网继电保护的作 用 .................................................. 2 1.2 电网继电保护

的配置和原理 ............................................ 2 1.3 35kV线 路保护配置原则 ................................................ 3 第二章3 继电保护整定计算 .................................................2.1 继电保护整定计算的与基本任务及步骤 . (3) 2.2 继电保护整定计算的研究与发展状况 .................................... 4 第三章线路保护整定计 算 ................................................. 5 3.1设计的原始材 料分析 ................................................... 5 3.2 参数计 算 ............................................................ 6 3.3 电流保护的整定计算 .................................................. 7 总结 .. (9) 1 第一章电网继电保护的配置 1.1 电网继电保护的作用 电网在运行过程中,可能会遇到各种类型的故障和不正常运行方式,这些都可 能在电网中引起事故,从而破坏电网的正常运行,降低电力设备的使用寿命,严重的将直接破坏系统的稳定性,造成大面积的停电事故。为此,在电网运行中,一方面要采取一切积极有效的措施来消除或减小故障发生的可能性:另一方面,当故障 一旦发生时,应该迅速而有选择地切除故障元件,使故障的影响范围尽可能缩小,这一任务是由继电保护与安全自动装置来完成的。电网继电保护的基本任务在于: 1(有选择地将故障元件从电网中快速、自动切除,使其损坏程度减至最轻,并 保证最大限度地迅速恢复无故障部分的正常运行。 2(反应电气元件的异常运行工况,根据运行维护的具体条件和设各的承受能 力,发出警报信号、减负荷或延时跳闸。

变电站综合自动化的基本概念及发展过程

变电站综合自动化的基本概念及发展过程 变电站综合自动化系统是利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信息处理技术等实现对变电站二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)的功能进行重新组合、优化设计,对变电站全部设备的运行情况执行监视、测量、控制和协调的一种综合性的自动化系统。通过变电站综合自动化系统内各设备间相互交换信息,数据共享,完成变电站运行监视和控制任务。变电站综合自动化替代了变电站常规二次设备,简化了变电站二次接线。变电站综合自动化是提高变电站安全稳定运行水平、降低运行维护成本、提高经济效益、向用户提供高质量电能的一项重要技术措施。 一、发展变电站综合自动化的必要性 变电站作为整个电网中的一个节点,担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务。变电站继电保护、监控自动化系统是保证上述任务完成的基础。在电网统一指挥和协调下,电网各节点(如变电站、发电厂)具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。因此,变电站自动化是电网自动系统的一个重要组成部分。作为变电站自动化系统,它应确保实现以下要求: (1)检测电网故障,尽快隔离故障部分。 (2)采集变电站运行实时信息,对变电站运行进行监视、计量和控制。 (3)采集一次设备状态数据,供维护一次设备参考。 (4)实现当地后备控制和紧急控制。 (5)确保通信要求。 因此,要求变电站综合自动化系统运行高效、实时、可靠,对变电站内设备进行统一监测、管理、协调和控制。同时,又必须与电网系统进行实时、有效的信息交换、共享,优化电网操作,提高电网安全稳定运行水平,提高经济效益,并为电网自动化的进一步发展留下空间。 传统变电站中,其自动化系统存在诸多缺点,难以满足上述要求。例如: (1)传统二次设备、继电保护、自动和远动装置等大多采取电磁型或小规模集成电路,缺乏自检和自诊断能力,其结构复杂、可靠性低。 (2)二次设备主要依赖大量电缆,通过触点、模拟信号来交换信息,信息量小、灵活性差、可靠性低。 (3)由于上述两个原因,传统变电站占地面积大、使用电缆多,电压互感器、电流互感器负担重,二次设备冗余配置多。 (4)远动功能不够完善,提供给调度控制中心的信息量少、精度差,且变电站内自动控制和调节手段不全,缺乏协调和配合力量,难以满足电网实时监测和控制的要求。 (5)电磁型或小规模集成电路调试和维护工作量大,自动化程度低,不能远方修改保护及自

变电站机器人发展概况及最新发展趋势

移动机器人 移动机器人用途广泛,世界各国正在加紧移动机器人的研制。移动机器人的研究始于60年代末期,斯坦福研究院(SRI)的NilsNilssen和CharlesRosen等人研制出了名为Shakey 的自主移动机器人,它能够在复杂环境下,识别对象、自主推理、实现路径规划和控制功能。美国军方于1984年开始研制第一台地面自主车辆,可以在无人干预的情况下在道路上行驶,也称之为早期的移动机器人。许多国家也各自制定了移动机器人的研究计划,如日本通产省组织的极限环境下作业的机器人计划和欧洲尤里卡中的机器人计划等。虽然由于人们对机器人的研究期望过高,导致80年代的移动机器人的研究虽并未取得预期的效果,却带动了相关技术的发展,为探讨人类研制智能机器人的途径积累了经验,同时推动了其他国家对移动机器人的研究和开发。 上世纪90年代,人类把研究重点放在了移动机器人的应用上,希望移动机器人可以代替人类在各种环境下,尤其是恶劣的条件下辅助人类的工作,为人类服务。1997年7月4日,美国“火星探路者”飞抵火星考察,并在火星上成功着陆,它携带的索杰纳号火星车开始在火星表面漫游,行进了几千米,完成了预定的科学探测任务。进入21世纪后,美国研制的第四个火星探测器—好奇号于2012年8月6号成功降落火星,并展开为期两年的火星探测任务。好奇号火星探测器是第一辆釆用核动力驱动的火星车,其使命是探寻火星上的生命元素。 1992年美国研制出时速75公里的自主车,地面自主车的研制大大推动了遥控机器人的发展。目前美国“自动化技术协会”(ATC),每年在移动机器人运动控制、仿真、传感器的投资超过几亿美元。欧共体(EU)和“机器人技术”有关的课题总数约为250~300项,在EU提供基金的机器人研究领域,移动机器人占22.8%左右;日本不仅加紧研制移动机器人,更把发展重点放在移动机器人的应用研究上,目的是可以代替人在各种环境下为人服务(如在医院、家庭、恶劣的环境和核反映堆、核废料清理和排雷等危险环境下工作)。 我国机器人的研究已有20多年的历史,国家也大力发展机器人,并投入了一定的资金,对机器人进行技术攻关,发出各种类型的机器人,对我国机器人的发展具有重大的意义。但由于我国对此方面的研究起步较晚,在机器人技术水平、实用化程度以及稳定方面,与美国、日本等国家相比,都存在着较大的差距。 国内研制的机器人样机,有保安机器人、消防机器人等,有轮式和履带式;但大都是有缆方式,具有小范围内一定的避障功能。国内移动机器人的研究成果主要如下:清华大学的智能移动机器人THMR-V型机器人;中科院沈阳自动化所的AGV自主车和防爆机器人;

继电保护和综合自动化基本知识

变电站继电保护及综合自动化基本知识 1.变电站二次回路 1)二次回路种类 变电站二次回路包括:测量、保护、控制和信号回路部分。测量回路包括:计量测量和保护测量。控制回路包括:就地手动合分闸、防跳联锁、试验、互投联锁、保护跳闸以及合分闸执行部分。信号回路包括开关运行状态信号、事故跳闸信号和事故预告信号。 2)测量回路 测量回路分为电流回路和电压回路。电流回路各种设备串联于电流互感器二次侧(5A),电流互感器是将原边负荷电流统一变为5A测量电流。计量和保护分别用各自的互感器(计量用互感器精度要求高),计量测量串接于电流表以及电度表,功率表和功率因数表电流端子。保护测量串接于保护继电器的电流端子。微机保护一般将计量及保护集中于一体,分别有计量电流端子和保护电流端子。 电压测量回路,220/380V低压系统直接接220V或380V,3KV以上高压系统全部经过电压互感器将各种等级的高电压变为统一的100V电压,电压表以及电度表、功率表和功率因数表的电压线圈经其端子并接在100V电压母线上。微机保护单元计量电压和保护电压统一为一种电压端子。 3)控制回路 (1)合分闸回路 合分闸通过合分闸转换开关进行操作,常规保护为提示操作人员及事故跳闸报警需要,转换开关选用预合-合闸-合后及预分-分闸-分后的多档转换开关。以使利用不对应接线进行合分闸提示和事故跳闸报警,国家已有标准图设计。采用微机保护以后,要进行远分合闸操作后,还要到就地进行转换开关对位操作,这就失去了远分操作的意义,所以应取消不对应接线,选用中间自复位的只有合闸和分闸的三档转换开关。 (2)防跳回路 当合闸回路出现故障时进行分闸,或短路事故未排除,又进行合闸(误操作),这时就会出现断路器反复合分闸,不仅容易引起或扩大事故,还会引起设备损坏或人身事故,所以高压开关控制回路应设计防跳。防跳一般选用电流启动,电压保持的双线圈继电器。电流线圈串接于分闸回路作为启动线圈。电压线圈接于合闸回路,作为保持线圈,当分闸时,电流

变电所继电保护

目录工程概况1 第一章35KV变电所继电保护2 1.1继电保护的重要性2 1.2继电保护的基本原理2 1.3继电保护装置的任务2 1.4对继电保护的基本要求3 第二章35KV变电所继电保护设计3 2.1三段式电流保护原理3 2.2线路的保护整定计算4 第三章继电保护装置的选择7 3.1电流互感器的确定7 3.2电压互感器的选定7 3.3中间继电器8 3.4电流继电器8 3.5时间继电器8 3.6信号继电器9 3.7熔断器9 参考文献10 致谢词11

工程概况 目前国家正致力于打造强力的电网建设力度,以实现资源优化配置,使全国的电力供应得到更好的发展。我国是产电地区主要是在西部,而西部并不发达,所以要把电力送到东部地区,使全国经济能更好的发展。为了保证电力的输送更加的可靠,就要求一次系统的坚强、科学与合理,此外对一次系统的操控需要二次系统提出了更高的要求,这就促使了二次系统的技术发展与进步。 变电所二次系统主要是由继电保护和微机监控(远动技术)所形成,发电厂与变电所自动化技术获得了显著的发展与进步。变电所综合自动化技术将继电保护、测量系统、控制系统、调节系统、信号系统和远动系统等多个独立的功能系统配成的综合系统。对于本设计中,主要是针对35KV变电所继电保护的结构、运行的设计。 主变压器型号的选定为HKSSPZ-25000-35/10,额定电流为0.412/38.49KA,所用变压器额定电压为35/0.23KV(50-100KVA)。 本设计采用两台35KV的变压器并联供电方式,总共引出线两组线进入变电室内。通过电流、电压互感器再次取电源给其相应的电气元件回路。 继电保护的基本要求是可靠性、选择性、快速性、灵敏性,即通常所说的“四性”这些要求之间,有的相辅相成、有的相互制约,需要对不同的使用条件分别进行协调。 第一章35KV变电所继电保护 继电器是一种反应与传递信息的自动电气元件,是电力系统保护与生产自动化的自动、远动、遥控测和遥讯等自动装置的重要组成部分。 变电所继电保护能够在变电站运行过程中发生故障(三相短路、两相短路、单相接地等)和出现不正常现象时(过负荷、过电压、低电压、低周波、瓦斯保护、超温、控制与测量回路断线等),迅速有选择性发出跳闸命令将故障切除或发出报警,从而减少故障造成的停电范围和电气设备的损坏程度,保证电力系统稳定运行。 1.1 继电保护的重要性 电力规程规定:任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。所有运行设备都必须有两套交、直流输入和输出回路相互独立,并分别控制不同断路器的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组断路器拒绝动作时,能有另一套继电保护装置操作另一组断路器切除故障。在所有情况下,要求这两套继电保护装置和断路器所取的直流电源都有不同的熔断器供电。可见,虽然继电保护不是电力系统的一次设备,但在保证一次设备安全运行方面担负着不可或缺的重要角色。 1.2 继电保护的基本原理 电力系统发生故障时,会引起电流的增加和电压的降低,以及电流、电压间相位角的变化。因此,利用故障时参数与正常运行时的差别,就可以构成各种不同原理和类型的继电保护。 变电所继电保护是根据变配电站运行过程中发生故障时,在整定时间内,有选择的发出跳闸命令或报警信号。 可靠系数为一个经验数据,计算继电器保护动作值时,要将计算结果再乘以可靠系数,

10kV变电所继电保护设计和分析报告

继电保护毕业设计 课题:110kV变电所继电保护设计及分析导师: 姓名: 班级: 日期:2011年3月10日

前言 电力生产过程有别于其他工业生产过程的一个重要特点,就是它的生产、输送、变换、分配、消费的几个环节是在同一个时间内同步瞬间完成。电力生产过程要求供需严格动态平衡,一旦失去平衡生产过程就要受到破坏,甚至造成系统瓦解,无法维持正常生产。随着经济的快速发展,负荷大幅度增加,使得电网规模不断扩大,高电压、大机组、长距离输电、电网互联的趋势,使电网结构越来越复杂,加强电力资源的优化配置,最大限度满足电力需求,保证电网的安全稳定成为人们探讨的问题之一。虽然系统中有可能遭受短路电流破坏的一次设备都进行了短路动、热稳定度的校验,但这只能保证它们在短时间内能承受住短路电流的破坏。时间一长,就会无一例外地遭受破坏。而在供电系统中,要想完全杜绝电路事故是不可能的。继电保护是一种电力系统的反事故自动装置,它能在系统发生故障或不正常运行时,迅速,准确地切除故障元件或发出信号以便及时处理。可见继电保护是任何电力系统必不可少的组成部分,对保证系统安全运行、保证电能质量、防止故障的扩大和事故的发生,都有极其重要的作用。因此设置一定数量的保护装置是完全必要的,以便在短路事故发生后一次设备尚未破坏的数秒内,切除短路电流,使故障点脱离电源,从而保护短路回路内的一次设备,同时迅速恢复系统其他正常部分的工作。随着变电站继

电保护技术进一步优化,大大提高了整个电网运行的安全性和稳定性,大大降低运行检修人员的劳动强度,继电保护技术将引起电力行业有关部门的重视,成为变电站设计核心技术之一。

110KV变电站一次设计文献综述教学内容

110kV变电站电气一次系统设计 一、选题意义 随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,用户对供电质量的要求日益提高。国家提出了加快城网和农网建设及改造、拉动内需的发展计划[1]。变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施,它通过其变压器将各级电压的电网联系起来,在电力系统中起着至关重要的作用。近年来110kV变电站的建设迅猛发展。科学的变电站设计方案能够提升配电网的供电能力和适应性,降低配电网损耗和供电成本,减少电力设施占地资源,体现“增容、升压、换代、优化通道”的技术改造思路[2]。同时可以增加系统的可靠性,节约占地面积,使变电站的配置达到最佳,不断提高经济效益和社会效益[3]。 二、变电站建设的国内外现状和发展趋势 为了保障我国经济的高速发展,以及持续的城镇化进程,我国电力系统进入了一个快速发展阶段,电网建设得到进一步完善。由于我国电力建设起步比较晚,目前我国变电站主要现状是老设备向新型设备转变,有人值班向无人值班变电站转变,交流传输向直流输出转变,在城市变电站建设中,户内型变电站大幅增加。国外变电站主要是交流输出向直流输出转变。而数字化智能变电站也是国内外变电站未来发展趋势。 1、无人值守变电站: 同西方发达国家相比,由于我国变电站自动化系统应用起步较晚,变电站运行管理的理念也有很大差异,使我们的变电站无人值守运行水平与之相比还有很大的差距。在我国,许多220 kV及以下电压等级变电站已经开始由监控中心进行监控,基本上实现了变电站无人值守。但作为国内电网中最高电压等级的500 kV和330 kV变电站,即使采用了变电站自动化系统的,也都是实行有人值守的管理方式。而在欧美发达国家,各个电压等级变电站都能实现变电站无人值守。由此发现,在国内外无人值守变电站之间、国内外变电站自动化系统之间都还有很大的差异[4]。全面实现变电站无人值守对我国电网建设有非常明显的技术经济效益: 1提高了运行可靠性;2加快了事故处理的速度;3提高了劳动生产率;4降低了建设成本。 [5] 2、城市变电站建设 随着城市中心地区的用电负荷迅速增长,形势迫使在城市电网加快改造和建设的同时,在中心城区要迅速地建设一批高质量的城市变电站,在

智能变电站继电保护及自动化系统

智能变电站继电保护及自动化系统 发表时间:2019-03-26T11:07:03.680Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:辛虎军 [导读] 摘要:随着社会的快速发展以及技术水平的提升,信息化、智能化技术得到了广泛的应用。 (南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司)江苏南京 210000; 国电南瑞科技股份有限公司江苏南京 210000) 摘要:随着社会的快速发展以及技术水平的提升,信息化、智能化技术得到了广泛的应用。对于变电站来说,随着智能化技术的应用已经从常规的变电站转变成为了智能变电站。而继电保护是智能变电站系统中最为重要的组成部分之一,对于确保整个电力系统安全运行起着非常关键的作用。相对于常规变电站来说,智能变电站在软硬件方面都有了很大的改变,所以继电保护方面也存在着很大的差异,需要通过更加自动化的措施来确保其正常运行。所以为了能够有效适应新技术在智能变电站中的应用,对于智能变电站继电保护和自动化技术进行研究具有非常现实的意义。 关键词:智能变电站;继电保护;自动化系统 1智能变电站继电保护的特点 智能变电站是基于光电信息、微电子集成和网络通信技术的智能化自动管理的变电站。变电站中的继电保护装置自动化主要是针对电力故障、线路设备等异常行为进行及时自动预警的一种系统装置。通过及时自动断电、故障分离和切除,有效对变电站进行保护。智能变电站继电保护系统构成主要有:电子式互感设备+合并单元+交换机+网络接口等。智能变电站继电保护装置使数据信息提供的来源变得更加广阔,同时灵活性不断提高,因此技术人员可以通过对继电保护的特点进行分析,实现智能变电站继电保护装置能力的最大化。智能变电站继电保护系统操作相比传统变电站,更加灵活,操作方便。 2智能变电站继电保护系统 2.1智能变电站继电保护系统结构 基于智能变电站不同的采样与跳闸方式,可以将其分为以下几种较为典型的系统结构:①直采直跳。这种模式主要是继电保护设备能够通过光纤直流的方式来实现跳闸与采样,但是大多存在于部分的电网支路中。②网采直跳。所谓网采直跳主要是有SC和GOOSE两者共同或者独立形成的组网。③直采网跳。智能变电站继电保护系统的设备可以进行直接式的采样,然后经由GOOSE的方式来实现网络跳闸。 ④网采网跳。这种模式是打破了传统的采样与跳闸方式,而是将两者目标皆由Goose以及SV来完成,实现网络自动化的控制。 2.2智能变电站继电保护的元件 智能变电站继电保护系统中的构成元件主要会涉及到交换机、电子互感器、合并单元等。①互感器方面,传统的模式是通过电磁互感器来实现,而现在则是使用电子互感器来进行替代。它具有测量准确、小巧轻便等特点,可以根据传感电源的差异将其分为无源型与有源型。②合并单元则是实现过程层的信息传输,以接收时间的方式来标记电子互感器传输的信息,并将其转移到继电保护设备中,这样不仅精简了过去复杂的接线工作,也达到了节约成本的目的,并最终实现数据信息的网络共享。另外,交换机主要是将其作为智能以太网络的运行节点,在链路层中实现数据帧的交换。在当前交换机设备以及相关技术逐步更新的背景下,信息传递的效率在逐步提高,使得相互通信的效率也在不断的更新,确保了智能电网运作的稳定性。 3智能变电站继电保护分析 从智能变电站继电保护的情况来看,站控层和过程层网络稳定程度以及所具有的实效性起着最为重要的作用,其中站控层网络主要对整定值以及文件实施传输,并且需要修改、录播以及召唤相应文件;过程层网络主要对采样值、开关运行情况、跳闸信号等信息进行传输。智能变电站在运行过程中,尤其是在进行继电保护采样值或者命令信号进行传输过程中,大都会通过以太网数据帧的方式进行,所以对于智能变电站继电保护来说最为重要的就是过程层网络。因此,一定要对其进行合理的规划和调度,从而保证智能变电站继电保护的正常运行。 过程层继电保护主要配置快速跳闸的主保护功能,例如线路纵联保护、变压器差动保护、母线差动保护等等,而将后备保护功能转移到变电站层的集中式保护装置当中。此种配置方式能够简化过程层的保护设计,对于主保护功能进行主要设置,而后备保护简化配置即可,这样就能够对硬件设计进行简化。同时,主保护的定值整定较为固定,并不会随着电力系统运行方式的转变而改变。但是受到保护独立方面的制约,在对继电保护功能和一次设备进行集成之后,如果需要同时进行线路保护以及母线保护,那么需要将硬件进行单独设置,可以设计成为独立的功能模件形式。 (1)线路保护。线路保护直接采样、直接跳断路器;通过GOOSE网络重新实现断路器失灵以及重合闸等方面的功能;对于线路间隔内保护测控装置来说,不但要和GOOSE网络实现信息的交换,同时也可通过点对点连接以及传输方式直接连接合并单元以及智能终端;对于保护测控装置和合并单元的连接以及数据传输来说,不需要利用GOOSE网络就能够实现直接的采样,同时保护测控装置和智能终端的连接也可以不同GOOSE网络就能够实现直接跳闸的功能;设置在线路以及母线之上的电子式互感器在得到电流电压信号之后,首先要接入到合并单元,完成数据的打包之后可以通过光纤传输到SV网络以及保护测控装置当中;可以通过GOOSE网络传输的方式将跨间隔信息接入到保护测控装置。 (2)变压器的保护。智能变压器保护装置的过程层主要采用的是分布式配置,可以实现差动保护的功能,而后备的保护可以采取集中式的安装方式。对于非电量保护来说,可以进行单独的安装,利用电缆等直接引入断路器跳闸,并且可以利用光缆将跳闸命令引入到采样和GOOSE的共同网络之上。 (3)母联(分段)的保护。分段保护的实施方案和线路保护的方案类似,但是具有更加简单的结构。将分段保护装置和合并单元以及智能终端进行连接就能够分别实现直接采样(不利用网络数据)以及直接跳闸的功能。另外,相应设备(例如合并单元、保护装置、智能终端等)都可以利用相对独立的GOOSE网络以及SV网络实现信号的跨间隔传输。 4智能变电站继电保护自动化分析 4.1接线技术注意事项 设备间的接线以及设备内部接线工作尤为重要,接线工作是继电保护自动化施行前必须做好的工作,决定着继电保护设施能否正常运作。在接线时必须保证接点的准确,使用方式科学合理,操作流程要符合相关行业规范。接线过多不利于智能变电站的运行,也不利于实

变电站继电保护

景新公司变电站继电保护知识手册 编写人:唐俊 编写日期:2009年2月5号

目录 1.主变差动保护-----------------------------------(4) 2.主变气体保护-----------------------------------(5) 3.主变过流保护-----------------------------------(6) 4.中性点间隙接地保护------------------------------(6) 5.零序保护--------------------------------------(7) 6.母线差动保护-----------------------------------(9) 7.距离保护-------------------------------------(10) 8.备用电源自投----------------------------------(11) 9.重合闸---------------------------------------(13) 10.母线充电保护-------------------------------(15) 11.故障录波----------------------------------(15) 12.电流闭锁失压保护---------------------------(17) 13.低周减载----------------------------------(17) 14.过电流保护---------------------------------(17) 15.阶段式过电流保护---------------------------(18) 16.复合电压闭锁过电流保护----------------------(18) 17.过电压保护---------------------------------(19) 18.速断过流保护-------------------------------(19) 19.过负荷保护--------------------------------(19) 20.速断保护----------------------------------(19) 21.电流速断保护-------------------------------(20)

相关文档
最新文档