繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

1、<p>　　繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用</p><p>　　【摘要】 繼電保護(hù)和電力系統(tǒng)自動(dòng)化是一門(mén)科技含量高、涉及專(zhuān)業(yè)范圍廣、技術(shù)性較強(qiáng)，對(duì)制造、安裝、運(yùn)行和管理工作要求標(biāo)準(zhǔn)非常高的專(zhuān)業(yè)。本文介紹了繼電保護(hù)裝置的工作特點(diǎn)以及電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置，探討了電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】繼電 保護(hù) 自動(dòng)化 技術(shù) 電力 </p&

2、gt;<p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：TM58 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　隨著我國(guó)電力工業(yè)和電機(jī)工程制造業(yè)的快速發(fā)展以及電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，繼電保護(hù)和電力系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展日新月異，進(jìn)步顯著。在研發(fā)、制造、運(yùn)行和管理技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，已經(jīng)達(dá)到或正在向世界先進(jìn)水平邁進(jìn)。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)科

3、學(xué)技術(shù)尤其是電力技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速進(jìn)步，為繼電保護(hù)和電力系統(tǒng)自動(dòng)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(yùn)行的可靠性、靈活性和穩(wěn)定性。 </p><p>　　二、繼電保護(hù)裝置的工作特點(diǎn) </p><p>　　繼電保護(hù)裝置不是一種頻繁動(dòng)作電器。在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，如出現(xiàn)短路或者過(guò)載運(yùn)行，繼電保護(hù)裝置必須要可靠動(dòng)作，

4、發(fā)出各種信號(hào)，并操作其它電氣設(shè)備及時(shí)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(hù)裝置動(dòng)作的次數(shù)是不會(huì)太多的。繼電保護(hù)裝置的故障形式一般分為2 類(lèi)，一類(lèi)故障稱(chēng)之為拒動(dòng)故障，即當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置不能及時(shí)可靠動(dòng)作，使電力系統(tǒng)的故障或不正常的運(yùn)行狀態(tài)得不到及時(shí)的切除或改變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電力系統(tǒng)的崩潰和瓦解：另一類(lèi)故障稱(chēng)之為誤動(dòng)，即當(dāng)電力系統(tǒng)沒(méi)有故障時(shí)。繼電保護(hù)裝置由于本身的動(dòng)作特性欠佳或由于各種干擾信號(hào)的作用而發(fā)生誤動(dòng)作，

5、當(dāng)發(fā)生誤動(dòng)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)損失，自動(dòng)化裝置是一種對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的各種設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、控制的設(shè)備，并能實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、遙信、遙調(diào)、遙控，因此是一種長(zhǎng)期帶電工作的設(shè)備。它的故障形式就是不能正確地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、調(diào)節(jié)、控制電力系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。 </p><p>　　三、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置 </p><p>　　1、繼電保護(hù)裝置的任務(wù) </p><p>　

6、　繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中原件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量(電流、電壓、功率等)的變化來(lái)構(gòu)成繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于:在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù);供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)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(yùn)行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí)，它應(yīng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理。 </p><p&g

7、t;　　2、繼電保護(hù)裝置的基本要求選擇性 </p><p>　　當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除。首先斷開(kāi)距離故障點(diǎn)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(yùn)行。 </p><p>　?。?）靈敏性。保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來(lái)衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生

8、故障時(shí)，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。 </p><p>　?。?）速動(dòng)性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障?？s短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。 </p><p>　?。?）可靠性。保護(hù)裝置如不能滿(mǎn)足可靠性的要求，反而會(huì)成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，

9、必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試正確無(wú)誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡(jiǎn)化有效，以提高保護(hù)的可靠性。 </p><p><b>　　3、主要作用 </b></p><p>　　當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí),會(huì)引起以下問(wèn)題: </p><p>　　（1）造成系統(tǒng)中的電壓急劇降低,這樣極易引起用戶(hù)負(fù)荷的正常工作被破壞

10、。 </p><p>　　（2）在故障發(fā)生的位置處一般都會(huì)產(chǎn)生出較大的短路電流,由此引發(fā)的電弧會(huì)對(duì)電氣設(shè)備造成一定程度地破壞。 </p><p>　　（3）會(huì)影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行可靠性,這樣便有可能導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐烧麄€(gè)電力系統(tǒng)崩潰。 </p><p>　　四、電力系統(tǒng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用 </p><p>　　1、電力系統(tǒng)中線(xiàn)路

11、的接地保護(hù) </p><p>　　由于電力系統(tǒng)線(xiàn)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(hù)只負(fù)責(zé)發(fā)去警報(bào)信號(hào)，若電力系統(tǒng)粗線(xiàn)接地故障時(shí)，系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)，仍然可以繼續(xù)運(yùn)行。而大電流接地保護(hù)是電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，就立即切斷電源，對(duì)電力系統(tǒng)起到良好的保護(hù)作用。筆者對(duì)小電流接地保護(hù)進(jìn)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(yùn)行過(guò)程中，沒(méi)有零序電壓，并與三相電壓形成對(duì)稱(chēng)關(guān)系，3 個(gè)不同電壓表能夠獨(dú)立顯示電壓。若電力系統(tǒng)接地發(fā)生故障時(shí)，電力系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生零序電壓，自動(dòng)化繼電保護(hù)器就出立即發(fā)出警示信號(hào)。這時(shí)可以通過(guò)觀察電壓表數(shù)值來(lái)進(jìn)行故障判斷，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)電壓數(shù)值會(huì)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(shí)，零序電流會(huì)有所上升，其繼電保護(hù)動(dòng)作較為敏捷，能夠及時(shí)切斷電源，對(duì)電力系

13、統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。 </p><p>　?。?）零序功率。當(dāng)電力系統(tǒng)接地產(chǎn)生故障時(shí)，零序電流波動(dòng)較小，但是零序功率的方向卻發(fā)生改變，由此可對(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行及時(shí)預(yù)測(cè)和保護(hù)。 </p><p>　　2、電力系統(tǒng)中變壓器的繼電保護(hù) </p><p>　　變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成元件，對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性和運(yùn)行安全性起著至關(guān)重要的作用。因此，必須加強(qiáng)對(duì)變壓器的繼電保護(hù)。 <

14、/p><p>　　（1）接地保護(hù)。對(duì)于直接接地變壓器保護(hù)，則采取零序電流的保護(hù)防范，在變壓器接地兩側(cè)設(shè)置零序保護(hù)動(dòng)作，并通過(guò)電流互感器產(chǎn)生相應(yīng)的零序電流。而對(duì)于不接地變壓器保護(hù)，則應(yīng)采取零序電壓保護(hù)措施。 </p><p>　?。?）瓦斯保護(hù)。主要是變壓器油箱產(chǎn)生故障時(shí)，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(hù)作為變壓器故障重點(diǎn)，當(dāng)油箱產(chǎn)生故障時(shí)，能夠及時(shí)啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，切斷

15、變壓器電源，并發(fā)出警報(bào)信號(hào)。 </p><p>　　（3）短路保護(hù)。變壓器短路保護(hù)主要有過(guò)電流和阻抗保護(hù)。過(guò)電流繼電保護(hù)主要是過(guò)電流繼電保護(hù)器安置在變壓器電源兩邊電流及時(shí)間元件中，當(dāng)電流元件運(yùn)行一定時(shí)間后，就會(huì)跳閘并切斷電源。阻抗繼電保護(hù)主要是利用變壓器阻抗元件產(chǎn)生的保護(hù)作用，當(dāng)阻抗元件運(yùn)行一定時(shí)間后，則會(huì)跳閘并切斷電源，對(duì)變壓器起到很大的保護(hù)作用。 </p><p>　　3、電力系統(tǒng)中發(fā)

16、電機(jī)的繼電保護(hù) </p><p>　　發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的重要組成設(shè)備，因此必須加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)。發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)主要分為重點(diǎn)保護(hù)及備用保護(hù)兩個(gè)部分： </p><p>　　（1）重點(diǎn)保護(hù)：對(duì)發(fā)電機(jī)存在的失磁故障進(jìn)行保護(hù)；通過(guò)將發(fā)電機(jī)相位、電流及中性點(diǎn)進(jìn)行有效的結(jié)合，形成縱聯(lián)差動(dòng)的保護(hù)模式，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)；但發(fā)電機(jī)單相接地產(chǎn)生電流超過(guò)規(guī)定值時(shí)，可安裝接地保護(hù)裝置來(lái)對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)；若發(fā)

17、電機(jī)定子繞組匝間發(fā)生短路，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)故障位置溫度有所上升，絕緣層受到損壞，對(duì)發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行造成威脅，因此必須在定子繞組內(nèi)安裝匝間保護(hù)裝置，對(duì)發(fā)電機(jī)定子繞組匝間發(fā)生短路故障進(jìn)行有效的保護(hù)。 </p><p>　　（2）備用保護(hù)。若發(fā)電機(jī)定子繞組出現(xiàn)負(fù)荷較低現(xiàn)象，保護(hù)裝置就會(huì)立即跳閘切斷電源，發(fā)揮警報(bào)信號(hào)，甚至存在反時(shí)限的現(xiàn)象；利用過(guò)電保護(hù)措施，對(duì)發(fā)電器的外部短路故障進(jìn)行良好的保護(hù)，避免短路對(duì)發(fā)電機(jī)的破壞；過(guò)電壓

18、主要是為了避免發(fā)電機(jī)在負(fù)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(hù)對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行， 起著不成替代的浸染，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)成長(zhǎng)，對(duì)電力要求不竭增年夜的情形下，要做好繼電保護(hù)工作，就要從各方面臨繼電保護(hù)的根基使命和意義，以及起保護(hù)浸染的繼電保護(hù)裝配有深刻的體味，并要實(shí)時(shí)把握未來(lái)手藝成長(zhǎng)的標(biāo)的目的。 &