繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用

1、<p>　　繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應用</p><p>　　【摘要】 繼電保護和電力系統(tǒng)自動化是一門科技含量高、涉及專業(yè)范圍廣、技術(shù)性較強，對制造、安裝、運行和管理工作要求標準非常高的專業(yè)。本文介紹了繼電保護裝置的工作特點以及電力系統(tǒng)中繼電保護的配置，探討了電力系統(tǒng)自動化繼電保護技術(shù)的應用。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】繼電 保護 自動化 技術(shù) 電力 </p&

2、gt;<p>　　中圖分類號：TM58 文獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著我國電力工業(yè)和電機工程制造業(yè)的快速發(fā)展以及電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，繼電保護和電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展日新月異，進步顯著。在研發(fā)、制造、運行和管理技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，已經(jīng)達到或正在向世界先進水平邁進。改革開放以來，我國科

3、學技術(shù)尤其是電力技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速進步，為繼電保護和電力系統(tǒng)自動化技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備的更新?lián)Q代不斷注入了新的活力，大大地提高了設(shè)備質(zhì)量、技術(shù)性能以及其運行的可靠性、靈活性和穩(wěn)定性。 </p><p>　　二、繼電保護裝置的工作特點 </p><p>　　繼電保護裝置不是一種頻繁動作電器。在系統(tǒng)發(fā)生故障時，如出現(xiàn)短路或者過載運行，繼電保護裝置必須要可靠動作，

4、發(fā)出各種信號，并操作其它電氣設(shè)備及時切除故障。由于電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率較低，繼電保護裝置動作的次數(shù)是不會太多的。繼電保護裝置的故障形式一般分為2 類，一類故障稱之為拒動故障，即當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置不能及時可靠動作，使電力系統(tǒng)的故障或不正常的運行狀態(tài)得不到及時的切除或改變，嚴重時會造成電力系統(tǒng)的崩潰和瓦解：另一類故障稱之為誤動，即當電力系統(tǒng)沒有故障時。繼電保護裝置由于本身的動作特性欠佳或由于各種干擾信號的作用而發(fā)生誤動作，

5、當發(fā)生誤動時，也會產(chǎn)生一定的經(jīng)濟損失，自動化裝置是一種對電力系統(tǒng)運行的各種設(shè)備的運行參數(shù)進行實時監(jiān)測、控制的設(shè)備，并能實現(xiàn)遙測、遙信、遙調(diào)、遙控，因此是一種長期帶電工作的設(shè)備。它的故障形式就是不能正確地進行測量、傳輸、調(diào)節(jié)、控制電力系統(tǒng)的運行參數(shù)。 </p><p>　　三、電力系統(tǒng)中繼電保護的配置 </p><p>　　1、繼電保護裝置的任務 </p><p>　

6、　繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來構(gòu)成繼電保護動作。繼電保護裝置的任務在于:在供電系統(tǒng)運行正常時，安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據(jù);供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運行；當供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時，它應能及時、準確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。 </p><p&g

7、t;　　2、繼電保護裝置的基本要求選擇性 </p><p>　　當供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其他非故障部分能繼續(xù)正常運行。 </p><p>　?。?）靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內(nèi)，不管短路點的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護裝置均不應產(chǎn)生拒絕動作；但在保護區(qū)外發(fā)生

8、故障時，又不應該產(chǎn)生錯誤動作。 </p><p>　?。?）速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復，從而為電氣設(shè)備的自啟動創(chuàng)造了有利條件，同時還提高了發(fā)電機并列運行的穩(wěn)定性。 </p><p>　?。?）可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，

9、必須確保保護裝置的設(shè)計原理、整定計算、安裝調(diào)試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運行維護得當、系統(tǒng)簡化有效，以提高保護的可靠性。 </p><p><b>　　3、主要作用 </b></p><p>　　當電網(wǎng)出現(xiàn)故障時,會引起以下問題: </p><p>　?。?）造成系統(tǒng)中的電壓急劇降低,這樣極易引起用戶負荷的正常工作被破壞

10、。 </p><p>　?。?）在故障發(fā)生的位置處一般都會產(chǎn)生出較大的短路電流,由此引發(fā)的電弧會對電氣設(shè)備造成一定程度地破壞。 </p><p>　?。?）會影響發(fā)電機的運行可靠性,這樣便有可能導致系統(tǒng)振蕩,嚴重時甚至會造成整個電力系統(tǒng)崩潰。 </p><p>　　四、電力系統(tǒng)自動化繼電保護技術(shù)的應用 </p><p>　　1、電力系統(tǒng)中線路

11、的接地保護 </p><p>　　由于電力系統(tǒng)線路的接地方式不相同，因此電力系統(tǒng)有兩種，即小電流型接地和大電流型接地。小電流型接地保護只負責發(fā)去警報信號，若電力系統(tǒng)粗線接地故障時，系統(tǒng)在一定時間內(nèi)，仍然可以繼續(xù)運行。而大電流接地保護是電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，就立即切斷電源，對電力系統(tǒng)起到良好的保護作用。筆者對小電流接地保護進行深入研究，具體情況如下： </p><p>　?。?）零序電壓。在電

12、力系統(tǒng)正常運行過程中，沒有零序電壓，并與三相電壓形成對稱關(guān)系，3 個不同電壓表能夠獨立顯示電壓。若電力系統(tǒng)接地發(fā)生故障時，電力系統(tǒng)就會產(chǎn)生零序電壓，自動化繼電保護器就出立即發(fā)出警示信號。這時可以通過觀察電壓表數(shù)值來進行故障判斷，因為電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)電壓數(shù)值會有所下降。 </p><p>　?。?）零序電流。主要是電力系統(tǒng)接地產(chǎn)生故障時，零序電流會有所上升，其繼電保護動作較為敏捷，能夠及時切斷電源，對電力系

13、統(tǒng)進行保護。 </p><p>　?。?）零序功率。當電力系統(tǒng)接地產(chǎn)生故障時，零序電流波動較小，但是零序功率的方向卻發(fā)生改變，由此可對電力系統(tǒng)故障進行及時預測和保護。 </p><p>　　2、電力系統(tǒng)中變壓器的繼電保護 </p><p>　　變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成元件，對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和運行安全性起著至關(guān)重要的作用。因此，必須加強對變壓器的繼電保護。 <

14、/p><p>　?。?）接地保護。對于直接接地變壓器保護，則采取零序電流的保護防范，在變壓器接地兩側(cè)設(shè)置零序保護動作，并通過電流互感器產(chǎn)生相應的零序電流。而對于不接地變壓器保護，則應采取零序電壓保護措施。 </p><p>　　（2）瓦斯保護。主要是變壓器油箱產(chǎn)生故障時，油和絕緣材料在故障電弧內(nèi)產(chǎn)生分解作用，形成有害氣體。瓦斯保護作為變壓器故障重點，當油箱產(chǎn)生故障時，能夠及時啟動保護動作，切斷

15、變壓器電源，并發(fā)出警報信號。 </p><p>　?。?）短路保護。變壓器短路保護主要有過電流和阻抗保護。過電流繼電保護主要是過電流繼電保護器安置在變壓器電源兩邊電流及時間元件中，當電流元件運行一定時間后，就會跳閘并切斷電源。阻抗繼電保護主要是利用變壓器阻抗元件產(chǎn)生的保護作用，當阻抗元件運行一定時間后，則會跳閘并切斷電源，對變壓器起到很大的保護作用。 </p><p>　　3、電力系統(tǒng)中發(fā)

16、電機的繼電保護 </p><p>　　發(fā)電機是電力系統(tǒng)的重要組成設(shè)備，因此必須加強對發(fā)電機的保護。發(fā)電機繼電保護主要分為重點保護及備用保護兩個部分： </p><p>　?。?）重點保護：對發(fā)電機存在的失磁故障進行保護；通過將發(fā)電機相位、電流及中性點進行有效的結(jié)合，形成縱聯(lián)差動的保護模式，對發(fā)電機進行保護；但發(fā)電機單相接地產(chǎn)生電流超過規(guī)定值時，可安裝接地保護裝置來對發(fā)電機進行繼電保護；若發(fā)

17、電機定子繞組匝間發(fā)生短路，就會導致發(fā)電機故障位置溫度有所上升，絕緣層受到損壞，對發(fā)電機安全運行造成威脅，因此必須在定子繞組內(nèi)安裝匝間保護裝置，對發(fā)電機定子繞組匝間發(fā)生短路故障進行有效的保護。 </p><p>　?。?）備用保護。若發(fā)電機定子繞組出現(xiàn)負荷較低現(xiàn)象，保護裝置就會立即跳閘切斷電源，發(fā)揮警報信號，甚至存在反時限的現(xiàn)象；利用過電保護措施，對發(fā)電器的外部短路故障進行良好的保護，避免短路對發(fā)電機的破壞；過電壓

18、主要是為了避免發(fā)電機在負荷較低情況下發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。 </p><p><b>　　結(jié)論 </b></p><p>　　繼電保護對我國電力系統(tǒng)的平安運行， 起著不成替代的浸染，在我國經(jīng)濟持續(xù)成長，對電力要求不竭增年夜的情形下，要做好繼電保護工作，就要從各方面臨繼電保護的根基使命和意義，以及起保護浸染的繼電保護裝配有深刻的體味，并要實時把握未來手藝成長的標的目的。 &