二次回路异常及故障处理研究开题报告

 2022-09-27 10:09

1. 研究目的与意义

背景:我们所说的电气二次设备,是对电力系统及电力设备进行工况的监测、运行方式的控制、调节及保护等所需要的低压设备的总称。把二次设备相互连接起来,形成的能对一次设备进行监测、控制、调节及保护的回路,称为二次回路。按照功能的不同,可将二次回路分为保护回路、断路器控制回路、信号回路、自动装置回路、操作电源回路和监测回路等。

意义:电气设备二次回路是发电厂和变电站中不可或缺的重要组成部分,对电力系统运行的安全性起到决定性的作用,是电力系统能够安全生产、经济运行、可靠供电的重要保障。若二次回路发生故障,将对电气设备和电力系统的安全运行造成直接影响:因此,一旦二次回路出现故障,应该快速准确地做出判断,清除故障。继电保护的专业管理工作,在投入生产之前就应当提前介入,必须要做好投入生产前的准备工作,认真抓好设计审查、设备的选型验货、调试验收等工作的全部过程的管理,要不然将会对设备的安全运行带来极大的威胁。对各种典型的二次回路进行分析处理,不但能有效提高供电的可靠性与电力系统的稳定性,还能减少因二次回路引起的各种故障对电力系统的危害,并且能减少各种二次回路的安全隐患。本课题通过对二次回路异常及故障的处理研究,进而对其进行相应的总结和扩展。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题:二次回路是电气系统的重要组成部分,二次回路发生故障,将直接影响电气设备和电力系统的安全运行。①保护间的二次回路复杂故障及处理。②控制回路中复杂故障的分析处理。控制回路是对断路器进行分合闸操作的神经命脉,控制回路是否完好,将对操作和保护命令是否能准确执行产生直接影响,关系到系统是否能够安全稳定运行。③自动装置二次回路中复杂故障的处理分析。通常情况下,电力系统安全自动装置指备用电源和备用设备的自动投入以及其厂用电的迅速切换、同步发电机自动调节励磁、输电线路自动重合闸、按频率自动减负荷、自动调频、自动解列等。④信号回路异常的分析处理。信号回路是对断路器跳闸、保护动作以及设备异常的监视,反映一次及二次设备的工作状态,它们自身的电源监视靠相互之间来进行,只要任何一个回路失电,另一回路都将会有信号反应。

难点:①继电保护二次回路其本身就是十分复杂的,故障的类型繁多,点多面广,运行的环境也非常复杂。二次回路异常及故障的现象又多种多样。②保护间的二次回路复杂故障及处理。③控制回路中复杂故障的分析处理。在变电站内,保证断路器能够可靠执行跳合闸操作命令的必要条件是断路器控制回路的完整性:如果断路器跳闸回路有缺陷存在,那么系统有故障时将因断路器不能跳闸而扩大事故,导致大面积停电;如果断路器合闸回路有缺陷存在,那么断路器事故跳闸后将无法自动重合,因而影响供电可靠性。④自动装置二次回路中复杂故障的处理分析。检查二次回路故障时,必须考虑其对继电保护及自动装置的影响,以防因为失去交流电压而致使保护误动作。⑤信号回路异常的分析处理。信号装置的动作必须要准确可靠,声光信号要有利于运行人员的注意,信号装置对事件的反应要迅速及时。

3. 国内外研究现状(文献综述)

能对一次设备进行监视、保护、控制和调节的低压电气设备称为二次设备,有测量仪表、继电保护和自动装置、控制及信号器具等。发电厂及变电站的一次设备的控制、测量、信号、调节、继电保护和自动装置等这些回路及操作电源系统都包括在二次回路的内容里。从功能方面可以将二次回路分为自动装置回路、操作电源回路、断路器控制回路、保护回路、信号回路和监测回路等。电气事故的产生通常是由电气设备的某一个元件的故障引起的,如果说,保护装置本自身的缺陷有可能会导致该装置进行不正确动作的话,那么二次回路的缺陷,有可能影响整个变电所内继电保护运行的安全可靠性。在电力系统运行中,因为设备的缺陷和绝缘老化、风、雨、雷电的影响、操作错误和运行维护不当等原因,有可能导致电力系统的组成电气元件出现各种故障与不正常工作状态。电力系统有可能会出现的故障类型很多,短路、断相还有各种复杂故障等是相对常见的、危害比较严重的,而短路故障又是电力系统里面危害尤其严重的故障类型。另外,主要的常见的不正常工作状态有频率降低、过负荷与系统振荡等。

伴随着微电子技术的迅猛发展,继电保护装置有了质的飞跃,在继电保护技术应用中网络技术、计算机技术等高新技术获得了广泛的采用。但是继电保护运行的环境基本上没有改变,由于电压等级的不断提高,远距离大功率传送电能的超高压交、直流的现代化的大电网,装机容量的不断增大,电力系统网架结构的不断增加,所以对继电保护各方面的功能要求越来越高了,发展高新技术同时逐步实现机制创新、科技创新、管理创新。现在,全国还有大概2%的不正确动作,这对电力系统安全稳定的运行有很大危害,特别是超高压系统中的继电保护的不正确动作,往往让事故不断扩大,导致电网的稳定性破坏、设备损坏、大面积停电等,对国民经济造成非常严重的损失。继电保护不正确动作的原因是多种多样的,有技术原因也有设备原因。不断钻研新的技术,认真、细致的工作,是提高继电保护的正确动作率的根本方法。通过具有代表性的典型实例从实际工作中总结出各类电力系统继电保护二次回路、自动装置、电源故障检查方法以及典型事故分析处理过程等,用以提高变电运行人员快速有序地分析处理事故、正确地判断故障性质和控制事故的能力,有效地防范电气事故的产生与扩大。

参考文献:

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4. 研究方案

电气设备二次回路是发电厂和变电站中不可或缺的重要组成部分,对电力系统运行的安全性起到了决定性的作用,是电力系统能够安全生产、经济运行、可靠供电的非常重要的保障。如果二次回路发生故障,将对电气设备和电力系统的安全稳定运行造成直接影响:因此,一旦二次回路出现故障,就应该快速准确地做出判断,来清除故障。继电保护的专业管理工作,在投入生产之前就应当提前介入,必须要做好投入生产前的准备工作,认认真真地抓好设计的审查、设备的选型验货、调试验收等工作的全部过程的管理,要不然将会对电气设备的安全运行带来极大的威胁。对各种典型的二次回路进行分析处理,不但能够有效地提高供电可靠性与电力系统的稳定性,另外还能减少因为二次回路引起的各种故障对电力系统的危害,并且还能减少各种二次回路的安全隐患。本课题通过保护间的二次回路复杂故障的分析处理、控制回路中复杂故障的分析处理、自动装置二次回路中复杂故障的分析处理以及信号回路异常的分析处理这几个方面对二次回路异常及故障处理进行研究,进而对其进行相应的总结和扩展。

5. 工作计划

第一周:熟悉所分配课题,收集相关资料

第二周:完成外文资料的翻译

第三周:自拟开题报告

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