继电保护过流保护原理范例6篇

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继电保护过流保护原理

继电保护过流保护原理范文1

关键词:火电厂 继电保护 可靠性 技术改造

中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)01(b)-0128-01

当火电厂发电机发生故障或异常状况时,继电保护能够在最短的时间和最小的范围内,将故障设备从系统中自动切除,或发出警报由值班人员对异常工况根源进行消除,从而保护设备的完整和相邻地区的供电安全,因此继电保护对于火电厂的可靠运行是非常重要的,在很大程度上确保了经济的发展和社会的稳定。

1 火电厂继电保护的作用分析

当火电厂被保护的电力系统元件发生故障时,继电保护装置能够及时地将跳闸命令传递给最近的断路器,自动地将故障元件从系统中切除,从而降低对其他设备的损坏并确保相邻地区的供电安全。与此同时,火电厂继电保护能够将电气设备的异常工况进行反应,并根据设备运行维护的条件和电气设备的异常工况发出警报,确保值班人员能够及时地对电气设备的异常工况根源进行消除。

2 火电厂继电保护的主要类型

2.1 发电机的继电保护

(1)发电机差动保护。根据位置和连续方式的不同,发电机差动保护又可以分为完全纵联差动保护和不完全纵联差动保护;(2)发电机定子接地保护。发电机单相接地故障电流因中性点接地方式的不同而不同,保护方式也不同,发电机定子接地保护又可以分为100%定子接地保护、基波零序电压定子接地保护和零序电流定子接地保护;(3)发电机失磁保护。根据电力系统对失磁电动机安全运行的要求以及发生失磁故障后机端各电量的变化规律,可以选择合适的原理和动作处理方式来构成失磁保护。

2.2 变压器的继电保护

火电厂变压器继电保护包括以下三种类型:(1)变压器差动保护。火电厂发电机组均需装设独立的主变压器差动保护,其通常为三侧电流差动;(2)变压器中性点间隙过流保护。变压器中性点间隙过流保护又可以分为:间隙过流保护与主变压器零序过流保护共用一组电流互感器;将间隙过流保护与主变压器零序过流保护的电流互感器相互独立,分别接在各自正确的位置上;变压器在出厂时已经装设了主变压器中性点CT,那么间隙过流采用单独CT、灵虚过流采用主变压器自带中性点CT的综合接线;(3)主变压器瓦斯保护。作为变压器内部故障的重要保护装置,瓦斯保护就是利用反应气体状态的瓦斯继电器来保护变压器油箱内的一切故障。

2.3 发电机-变压器的继电保护

火电厂发电机-变压器继电保护包括以下三种类型:(1)断路器断口闪络保护。除了损害断路器,断口闪络还会影响到整个电力系统的安全运行,因此需要安装断口闪络保护来及时排除断口闪络故障;(2)发电机-变压器组纵差保护。在发电机-变压器保护中,通常并不按变压器和发电机各自单独配置第二套差动保护,而是采用发变组公用一套纵联差动保护方案,从而来简化保护程序和实现快速保护;(3)发电机-变压器过励磁保护。发电机-变压器的过励磁,会损坏发电机和变压器的铁心,而铁心的修复代价较大,因此需要安装发电机-变压器过励磁保护。

3 提高火电厂继电保护运行可靠性的对策

3.1 切实做好火电厂继电保护的验收工作

火电厂继电保护验收工作的质量,直接关系到日后电力系统的安全运行,因此必须切实做好火电厂继电保护的验收工作。继电保护调试完毕后,必须进行专业的验收,然后提交验收单由厂部组织生产、运行和检修等部门进行保护整组实验和开关合跳实验,待结果合格后确认拆动的接线、元件、压板和标志都恢复正常,并且清洁完现场后方可在验收单上进行签字。

3.2 切实做好继电保护装置及其二次回路的巡检工作

通过对继电保护装置及其二次回路的认真巡检,可以及时发现设备潜在的安全隐患,因此必须认真落实和严格执行。工作人员对继电保护装置及其二次回路进行巡检时,主要包括以下内容:开关和压板的位置是否正确;保护压板和自动装置是否安装调度要求投入;熔断器的接触是否良好;各回路的接线是否正常,有无发热、松脱现象及焦臭味;继电器的接点是否完好,带电的触点有无损坏,线圈和附加电阻有无过热现象;指示灯和运行监视灯是否正常工作;CT和PT回路有无开路和短路现象;光字牌、警铃和事故音响能够正常工作;表计参数是否符合要求。

3.3 切实提高运行人员的专业知识和技能水平

首先,运行人员在对继电保护原理和二次图纸进行学习后,必须对现场二次回路端子、信号吊牌、继电器和压板进行核对,严格执行“两票”,并认真做好保护安全措施,按照继电保护的运行规程进行操作。运行人员在每次投入和退出时,都必须严格按设备调度范围的划分,在调度同意后进行操作,并且按照各套保护名称、时限、压板、保护所跳开关的使用说明进行操作,避免在运行操作中出现差错。

其次,运行人员对特殊情况下的保护操作,除了部分在规程中明确规定外,主要是通过培训学习来掌握的,如重瓦联跳主机、主变开关保护;线路过功率切机保护;母线失灵跳主变、线路开关保护;主变零序一段跳母联开关保护;厂用备用分支过流跳各备用段保护等。

3.4 切实做好保护动作的分析工作

当保护动作跳闸后,运行人员不能随即将掉牌信号复归,应该对保护动作情况进行分析,找出其发生的原因并记录在案。在恢复送电以前,运行人员才能将所有掉牌信号进行复归,并尽快恢复电气设备的运行。在事后,运行人员要认真做好保护动作分析记录和运行分析记录,对发生异常工况的保护装置进行现场检查和认真分析,寻找故障发生的原因,并且针对性提出预防对策,避免同类事故的再次发生。

3.5 切实做好系统的技术改造工作

具体说来:(1)在系统技术改造中,对保护进行重新选型和配置时,首先要考虑是否满足可靠性、灵敏性、选择性和快速性,其次要考虑调试和运行维护是否方便,并且便于统一管理;(2)对超期服役、缺陷较多且功能不满足电网要求的110 kV和220 kV线路保护由晶体管型、整流型更换为CKJ、CKF集成电路和微机线路保护;(3)对现场二次回路老化,保护压板及继电器的接线标准头、电缆标识牌模糊不清,以及信号掉牌没有标志的现象,要重新进行标示,做到准确、美观和清晰。

参考文献

继电保护过流保护原理范文2

关键词:背景及意义;继电保护;变压器保护;配置;发展趋势

一、 课题的背景及意义

继电保护的主要任务是自动、迅速地将故障元件从系统中切除,使故障元件免于继续遭到破坏,保证其它部分迅速恢复运行。继电保护对电力系统的安全运行具有重要意义。

电力变压器是电力系统的重要电气设备,随着电力工业的迅速发展,电网的规模和密集程度越来越大,其负荷也越来越大。电力变压器的故障时有发生,尤其是大型电力变压器,其能否正常巡行将影响整个电网架构的可靠性和安全性。基于此对电力变压器的常见故障和不正常状态进行分析,根据变压器的容量大小、电压的高低及重要程度,设计合理的继电保护装置。

电力变压器的内部故障一班分为二类,油箱内故障和油箱外故障。不正常状态一般包括过电流、过负荷、过励磁、油面降低或油位升高等。采取的保护配置有主保护和后备保护,主保护包括比率差动、差动速断的差动保护和本体轻重瓦斯、有载重瓦斯、压力释放、冷控失电、油温高、油位高低等的非电量保护,后备保护包括高、中、低后备保护。

随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高,对电力系统运行控制的有效性提出非常高的要求,同时对电力变压器保护提出了更高的要求。

2.我国电力变压器继电保护发展现状

回顾我国电力系统的继电保护技术发展的过程,完成了机电式、晶体管、集成电路和计算机继电保护四个历史剪短。60年代是我国机电式继电保护大量使用的年代,为我国继电保护技术的发展奠定了坚实基础。自50年代末,晶体管继电保护已开始研究,60-80年代是晶体管继电保护发展和广泛使用的年代。70年代中期,基于集成运算放大器的集成电路保护已开始研究,80年代末产品形成系列,逐渐取代晶体管保护,这是集成电路保护时代。国内微机保护的研究开始于70年代末,起步较晚,发展迅速,可以说90年代开始已进入微机保护时代。目前,在高压线路、低压网络、各种主电气设备如电力变压器都有相应的微机保护装置在系统中巡行。由于我国经济发展不均衡,地区差异等因素,也存在多种保护方式并存的情况。

三、 电力变压器保护中存在的问题

目前电力变压器继电保护装置被广泛应用,自动化水平也正在不断提高,但其仍然有不完善之处。

1、励磁电流及涌流问题

励磁涌流是变压器所特有的,在变压器空载投入电源或外部故障后电压恢复过程中,会出现励磁涌流。合闸时,变压器铁芯中的磁通急剧增大,使铁芯瞬间饱和,这时出现数值很大的冲击励磁电流,可以达到变压器额定电流的5至10倍。励磁涌流幅值大且衰减,含有非周期分量;中小型变压器励磁涌流大(可达10倍以上),衰减快;大型变压器一般不超过4-5倍,衰减慢。由于内部磁路的关系,变压器励磁电流成了差动保护不平衡电流的一个来源。变压器正常运行时,励磁电流通常低于额定电流1,所以设定差动保护动作值可准确判断变压器内部故障与外部故障。但是,电力变压器运行条件复杂,当变压器过励磁运行时,励磁电流可达到变压器额定电流的水平,将会引起差动保护的误动作。另外,励磁涌流可与短路电流相比拟,励磁涌流经电源侧,造成变压器二测电流不平衡,导致差动保护误动作。为保证变压器差动保护正常工作,应根据实际情况采取措施予以消除。

2、110KV变电站电力变压器零序保护存在的问题

在有效接地系统中,变压器中性点对地偏移电压被限制在一定的水平,中性点间隙保护不会产生作用。配置间隙保护的目的,是为了防止非有效接地系统中零序电压升高对变压器绝缘造成的危害。只有当系统发生单相接地故障,有关的中性点直接接地变压器全部跳闸,而带电源的中性点不接地变压器仍保留在故障电网中时,放电间隙才放电,以降低对地电压,避免对变压器绝缘造成危害。间隙击穿会产生截波,对变压器匝间绝缘不利,因此,在单相接地故障引起零序电压升高时,我们更希望由零序过电压保护完成切除变压器的任务。相反,间隙电流保护则存在一定程度的偶然性,可能因种种原因使间隙电流保护失去作用,从这个意义讲,对于保护变压器中性点绝缘而言,零序过电压保护比间隙电流保护更重要,零序过电压保护通常和间隙电流保护一起共同构成变压器中性点绝缘保护。所以仅设置间隙电流保护而没有零序过电压保护是不够完善的,特别是当间歇性击穿时,放电电流无法持续,间隙电流保护将不起作用。

3、微机保护设计中主变后背保护的探讨

主变10kV侧仅装10kV复合电压过流保护并不能满足速动性要求。在保护整定中,三卷主变10kV侧过流的时间一般整定为2.5s或3.0s,双卷主变10kV不设过流保护,而110kV侧过流时间达2.0s或2.5s。现系统的容量越来越大,10kV侧短路电流也越来越大。随着10kV短线路不断增加,10kV线路离变电所近区故障几率也越来越大,由于开关拒动或保护拒动短路电流较长时间冲击变压器,对变压器构成极大威胁。

四、总结

继电保护对电力系统的安全运行,起着不可替代的作用,是电力系统正常运行的重要保障。随着科学技术的发展,继电保护技术呈现出微机化、网络化、智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化的发展趋势。本文有一些论点存在局限性,未能从深度和广度来探讨,要做好继电保护,就要对继电保护原理和应用有深刻的了解,及时掌握继电保护新产品的开发和应用,关注继电保护的发展方向。

参考文献:

[1] 杨晓敏.电力系统继电保护原理及应用.第一版.北京:中国电力出版社出版,2006.8

继电保护过流保护原理范文3

关键词:继电保护器;整定;电气

一、前言

继电保护就是一种能反应电气系统中电气元件发生断路故障或者异常状态时,动作于跳闸或者发出警告信号的一种自动装置。继电保护所要起到的作用主要有:当电气系统被保护对象发生异常或者故障时,能自动的、有效的、有选择的、迅速的通过断路器将故障元件或者异常元件从电气系统中隔离或隔断处理。当电气系统运行时出现异常工作状态,继电保护电器要根据运行维护条件,动作于发出信号、减轻负荷或者直接跳闸以保护设备安全。

二、继电保护器的整定方法

目前主流继电保护器主要有三种:过流继电器、过压继电器和欠磁继电器。以下是继电器的工作原理和继电保护过程的详细描述:

1、过流继电器的整定方法:

在电力系统中,为了系统的安全和稳定,必需对电流、电压、频率等电能参数进行保护。传统的继电器式保护装置,都存在精度不高,稳定性、可靠性差,整定麻烦,安装繁琐的缺点。下面介绍一下过流继电器的整定方法

(1)电路组成:

该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、电流发生器、整流器以及直流电压表、电流表、毫伏表等组成。

(2)主要功能

该继电器功能有:

1)过压保护

系统运行中,当发电机电压连续高于设定过压保护值一定时间(此时间可设定)时,保护器动作。发出断续蜂鸣告警音,(用加、减键可以解除),面板红色故障灯亮,数码显示自动切回电压值显示状态实时显示此时的电压值,同时故障继电器动作,发出跳闸信号切断发电机电压输出(并网前则不允许并网合闸)。延时设定的一段时间后,如发电机电压恢复正常,则自动解除跳闸信号,退出故障状态。也可通过“参数”键人工干预提前退出故障状态。

2)欠压保护发电机并网前,发电机电压低于设定欠压保护值时,保护器处于故障告警状态,不允许并网合闸。发电机电压正常后,自动退出故障状态。欠压保护功能可以通过参数设置予以关闭。

3)过流保护并网运行中,发电机三相电流任一相电流连续大于设定过流保护值一定时间时,保护器同样进入故障告警状态发跳闸信号,此时数码显示自动切回电流值显示状态,显示跳闸时刻的电流值。延时设定的一段时间后,自动解除跳闸信号,退出故障状态。同样可以人工干预提前退出故障状态。过流保护是反时限控制方式,在设定的过流延时跳闸时间的基础上,保护器根据过流程度自动修改过流延时跳闸时间,过流越大,则保护动作也越快。

(3)整定方法

初通电试验时,应先将高速开关断开,对继保整定电路进行升降压试验,观察继保整定电路工作是否正常;待继保整定电路升降压空试正常后,方可合上高速开关,通过调整调压器电压(电压由低向高)做过流继电器的整定或复校,在这个过程中要特别观察电压表、电流表(或毫伏表)的指示和过流继电器的动作,并做好记录;核对过流继电器动作值与整定值,并对过流继电器进行调整。

2、过压继电器的整定方法

(1)过压继电器整定复校电路的组成:该电路由单相交流低压电源、开关、单相调压器、倍压整流型电压发生器以及电压表等组成。见图2:

(2)保护特性 :静态断相保护:指被保护线路在非运行状态时,任意一相发生断相故障,立即动作。 动态断相保护:指被保护线路在电机运行状态时,任意一相发生断相故障,立即动作。 电压不平衡保护:指三相电压不平衡将会影响线路安全运行的一种电压不平衡的保护,立即动作。 错相 (相序) 保护:指被保护线路的电源输入相序错,立即动作。过压保护:指被保护线路电压高于设定值,延时3-8秒后动作。欠压保护:指被保护线路电压低于设定值,延时3-8秒后动作。

(3)整定方法

初通电试验时,应先将高速开关断开,对继保整定电路进行升降压试验,观察继保整定电路工作是否正常,升降压是否平滑;待继保整定电路升降压空试正常后,方可合上高速开关,通过调整调压器电压(电压由低向高)做过压继电器的整定或复校,在这个过程中要特别观察电压表的指示和过压继电器的动作,并做好记录;核对过压继电器动作值与整定值,并对过压继电器进行调整,.当过压继电器的动作值与整定值达到一致时,须反复做多次,确认动作值准确无误、动作可靠。

3、欠磁继电器的整定方法

欠磁继电器整定步骤与过流继电器继保整定的步骤基本类同,有所区别的是:(1)过流继电器的保护动作主要是检验继电器的吸合值,而欠磁继电器的保护动作则是继电器的释放值。(2)过流继电器的整定值是以所保护电机的额定电流和电机的过载能力确定的;而欠磁继电器的整定值则是以电机允许的最小励磁电流确定的。

三、继电保护器整定的配套措施

1、无论是做过流继电器、过压继电器或者是欠磁继电器的整定,必须首先断开原电气控制控系统与保护继电器联接的旁路,否则不单单会影响整定值测定的准确度,另一方面更会使继电保护整定工作无法开展。例如对过压继电器的整定,如果采用的电路为倍压整流电路,它的带负载能力较小,一旦有较大负载的旁路存在,将会造成继电保护整定电路的电压升不上去,从而影响过压继电器对电气控制系统的继电保护。

2、加强继电保护管理

为了杜绝继电保护“三误”事故的发生,应加强继电保护管理。定值管理作为其中的一项重要内容,应结合电力系统发展变化,定期编制或修订系统继电保护整定方案。正常情况下各部门均应严格按照继电保护运行方案执行。现场编制继电保护定值单清册,并建立二次设备台帐。设备变更后及时更新台帐。

3、健全沟通渠道

新设备投入时,调度部门整定专责应在新装置投运前下达调试定值单供现场调试使用,保护人员现场调试后将调试结果、调试定值单中存在的问题,书面反馈整定专责。保护整定人员认为定值符合现场要求,经生技部门认可后,调度部门下达正式定值单供现场使用。

4、加强检验力度

在设备检修、试验、事故等情况下,涉及临时校核、调整有关保护定值时,方式人员应将方式变更情况等提前通知整定专责,整定专责依据检修申请或方式变更方案,根据一次方式变化情况和要求,进行临时定值的校核计算并反馈方式人员,调度下令通知运行人员和修试部门,由保护人员按临时定值对定值进行重整或按新定值另置区。当电网恢复正常运行方式时,由调度下令,保护人员恢复正常方式定值。

参考文献:

[1]陈少华、何瑞文,电力系统继电保护[M].机械工业出版社,2009.

[2]吴家庆,浅谈电力系统继电保护技术[J].中国技术新产品,2010(20).

继电保护过流保护原理范文4

【关键词】 功能原理 纵联差动 校验方式 应用前景

1 前言

在220KV变电站中,对于35KV线路继电保护一般馈线采用过电流保护,联络线则需采用可靠性高的纵联差动保护作为主保护,过电流等保护作为后备保护的配置。PCS-9613D适用于110kV以下电压等级的非直接接地系统或小电阻接地系统中的联络线路。下面就简单分析下它的功能原理及校验调试等方面。

2 装置功能原理

装置保护功能包括:纵联差动保护、带方向复压闭锁功能的定时限过流保护、零序电流保护、自动重合闸功能、PT断线相过流保护等,其中光纤纵联差动是主保护。

2.1 纵联差动保护原理

联络线两侧各配置一套保护,两侧装置通过光纤相连,同时各自把本侧采集的二次电流与对侧的采集量(I1和I2)比较大小和方向构成纵联差动保护。纵联差动采用了两段式的比率制动差动方式,比率差动一段的动作方程:Id>0.6Ir、Id>Ih;其中:Id为差动电流,为两侧电流矢量和的幅值;Ir为制动电流,为两侧电流矢量差的幅值;Ih为1.5倍分相差动定值。比率差动二段的动作方程:Id>0.6Ir、Id>Im;其中:Id、Ir定义同上;Im为分相差动定值。比率差动一段速动出口,比率差动二段经25ms延时动作出口,二段式比率制动提高了发生故障时保护动作可靠性。其还设有差动联跳功能:本侧任何保护动作元件动作后立即发对应相联跳信号给对侧,对侧收到联跳信号后,启动保护装置,并结合差动允许信号联跳对应相。

装置将差动回路异常情况分为三种:差流异常报警、瞬时CT断线报警和延时CT断线报警。当满足任一相差流大于差流报警定值或负序差流大于门槛值两个条件中的任一条件时,延时10秒发差流异常报警信号,这也兼起保护装置交流采样回路的自检功能。CT断线瞬间,断线侧的启动元件和差动继电器可能动作,但对侧的启动元件不动作,不会向本侧发差动保护动作信号,从而保证纵联差动不会误动。非断线侧经延时后报“差流报警”,与CT断线同样处理,CT断线或差流报警时不闭锁电流差动保护。

在比率差动的逻辑框图中,可以看到差动元件要动作除了比率差动要到动作定值,没有CT饱和和区外故障情况外,还要求差动保护控制字、软压板和外部保护投入硬压板均要在投入位置,因此现场调试前需先检查相应压板和控制字设置。

2.2 后备保护原理

装置的后备保护段设有三段过流保护,各段有独立的电流定值和时间定值及控制字,可独立选择是否经低电压闭锁或经方向闭锁。在母线PT断线时退出投了低压闭锁或方向闭锁的过流保护元件。对既没有投低压闭锁也没有投方向闭锁的电流保护段不受PT断线影响。当装置用于小电阻接地系统时,因接地零序电流较大可直接跳闸切除故障。装置设两段定时限零序过流保护,并设[零序电流自产]控制字来选择零序过流各段所采用的零序电流,若控制字为1时为自产零序电流;为0时为外接零序电流。装置设一段在PT断线后可自动投入的过流保护。如果装置没有发PT断线报警,则该保护退出,当装置发PT断线报警时,该保护自动投入。如果装置发PT断线告警信号且最大相电流大于PT断线相过流定值,则经PT断线相过流时间后保护动作。装置的重合闸功能启动方式为经保护启动,重合闸方式包括检线路无压母线有压、检线路有压母线无压、检线路无压母线无压和检同期方式,四种方式可组合使用,检无压方式不含检同期功能;重合闸方式可通过控制字实现。当四种方式都不投入时为不检方式。

3 校验要点

在对保护的现场校验过程中有一些注意要点。如果要单机自环校验纵差保护,除了要用光纤线将装置的光纤收发短接外还需将保护定值项中的“本侧识别码”和“对侧识别码”改为一致,而正常运行时,本侧识别码与对侧识别码应不同,且与对侧装置的识别码交叉对应。自环后校验的实际动作值为计算值的一半。校验后备保护时为便于区分保护段,建议将纵差保护投入压板或软压板退出以退出纵差,以防纵差抢先动作影响校验结果。

4 应用前景

PCS-9613D应用在联络线保护中是十分合适的,它保护功能多,接口功能也较齐全,有GPS对时接口和通信接口可与变电站自动化连接实现遥控遥信遥测功能,也能与保护管理子站系统连接实现远程管理保护功能;装置体积较小,可以方便安装在小型35KV小车柜上,完全符合35KV联络线对保护装置的要求。

5 结语

与以往电磁型和进口装置相比,PCS-9613D装置在很大程度上进行了整合优化,在小体积的装置里实现了比较齐全的保护功能。随着国产装置在不断积累更多的运行经验后,其设计、功能和可靠性将会不断完善,其应用也将越来越广泛。我们继电保护人员也要不断在实践中积累经验,改进校验方法。

参考文献:

继电保护过流保护原理范文5

关键字:继电保护;电力;维护

 

 

1 前言

电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障,提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。 

2 继电保护发展的现状 

上世纪60年代到80年代是晶体管继电保护技术蓬勃发展和广泛应用的时期。70年代中期起,基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究,到80年代末集成电路保护技术已形成完整系列,并逐渐取代晶体管保护技术,集成电路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到90年代初。与此同时,我国从70年代末即已开始了计算机继电保护的研究,高等院校和科研院所起着先导的作用,相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。1984年原东北电力学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定,并在系统中获得应用,揭开了我国继电保护发展史上新的一页,为微机保护的推广开辟了道路。在主设备保护方面,关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机-变压器组保护、微机线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等也相继通过鉴定,至此,不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果,此时,我国继电保护技术进入了微机保护的时代。 

目前,继电保护向计算机化、网络化方向发展,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务,也开辟了研究开发的新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速发展,电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。 

3 电力系统中继电保护的配置与应用 

3.1 继电保护装置的任务 

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量(电流、电压、功率等)的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于:在供电系统运行正常时,安全地。完整地监视各种设备的运行状况,为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时,自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分,保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时,它应能及时、准确地发出信号或警报,通知值班人员尽快做出处理。 

3.2 继电保护装置的基本要求 

选择性。当供电系统中发生故障时,继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器,以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。 

灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内,不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样,保护装置均不应产生拒绝动作;但在保护区外发生故障时,又不应该产生错误动作。 

速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度,加快系统电压的恢复,从而为电气设备的自启动创造了有利条件,同时还提高了发电机并列运行的稳定性。 

可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求,反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性,必须确保保护装置的设计原理、整定计算、安装调试正确无误;同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效,以提高保护的可靠性。

3.3 保护装置的应用 

继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等,用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用,对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护,但仅在断路器合闸的瞬间投入,合闸后自动解除。另外,还应装设过电流保护,对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括:①线路保护:一般采用二段式或三段式电流保护,其中一段为电流速断保护,二段为限时电流速断保护,三段为过电流保护。②母联保护:需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护:主变保护包括主保护和后备保护,主保护一般为重瓦斯保护、差动保护,后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护:对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。随着继电保护技术的飞速发展,微机保护的装置逐渐投入使用,由于生产厂家的不同、开发时间的先后,微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面,但基本原理及要达到的目的基本一致。

4 继电保护装置的维护 

值班人员定时对继电保护装置巡视和检查,并做好各仪表的运行记录。 在继电保护运行过程中,发现异常现象时,应加强监视并向主管部门报告。 

建立岗位责任制,做到每个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有人。 值班人员对保护装置的操作,一般只允许接通或断开压板,切换开关及卸装熔丝等工作,工作过程中应严格遵守电业安全工作规定。 

做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行,防止误碰运行设备,注意与带电设备保持安全距离,避免人身触电和造成二次回路短路、接地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次,每月对微机保护的打印机进行定期检查并打印。 

定期对继电保护装置检修及设备查评:①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全;②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉,动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤;③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好;④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动;⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好;⑥配线是否整齐,固定卡子有无脱落;⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。 

继电保护过流保护原理范文6

【关键词】电力系统;继电保护;应用;分类

1、继电保护的基本任务

继电保护的主要任务是在电气元件发生某种故障时,确保该元件的继电保护装置向距故障元件最近且具有脱离故障功能的断路器迅速、准确地发出跳闸命令,使故障元件能够及时、快速地从电力系统中剥离,从而尽可能地降低电力系统元件本身损坏。其次当电力系统出现不正常的运行方式时,应及时地发出信号或报警,通知运行值班人员进行处理,而当电力系统发生事故时,它能自动地将故障切除,限制事故的扩大,尽量减少对其它用户的影响。

2、线路的继电保护技术

电压等级高的输电线路一般按双侧具有电源考虑,所接电网为大电流接地系统,断路器一般采用分相操作,通常采用综合重合闸方式。故障的形式包括:三相故障、两相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的十种故障类型,同时要考虑非全相运行的问题、同杆并架双回线的跨线故障问题等。高电压等级输电线路在电力系统中占据着十分重要的地位,对其继电保护有较高的要求,微机保护后,线路保护一般均设计为成套保护,即一套保护完成所有的主保护和原理上的后备保护功能,为了实现设备上的后备,通常采用双重化配置或多重化配置。

2.1输电线路的距离保护

距离保护是通过反映故障点到保护安装处的距离而动作的继电保护装置,通常应用于110kV及以上电压等级的输电线路,其原理也可以应用于35kV及以下电压等级的配电线路。构成距离保护的核心就是测量故障点到保护安装处的距离,并与一个事先整定的距离相比较,测量距离小于整定距离时保护动作。测量故障距离的方法包括阻抗法、行波法和雷达法,其中应用最多的是阻抗法。

2.2输电线路的纵联电流差动保护

基于基尔霍夫电流定律的纵联电流差动保护,是到目前为止最为完善的继电保护原理,在发电机、变压器、母线、电抗器、大容量电动机和输配电线路等电气设备中都得到了应用。其基本工作原理如下:

正常及外部故障时

即流入差动继电器KD中点电流为0,继

电器不会动作。

被保护设备发生故障时(区内故障时)

流入KD的电流为故障电流的二次值,KD动作。

可见,在理想情况下,根据KD中是否有电流,就能够区分出是否有内部故障,是否应将被保护设备从系统中切除。

3、变压器的继电保护原理及技术

变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障,主要是套管和引出线上发生相间短路以及中性点直接接地侧的接地短路。这些故障的发生会危害电力系统的安全连续供电。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等。油箱内故障时产生的电弧,不仅会损坏绕组的绝缘、烧毁铁芯,而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体,有可能引起变压器油箱的爆炸。

变压器外部短路引起的过电流、负荷长时间超过额定容量引起的过负荷、风扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等,这些运行状态会使绕组和铁芯过热。此外,对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器,外部接地短路时有可能造成变压器中性点过电压,威胁变压器的绝缘;大容量变压器在过电压或低频率等异常运行方式下会发生变压器的过励磁,引起铁芯和其它金属构件的过热。

电力变压器继电保护的配置主保护:电流差动保护、瓦斯保护;后备保护:过电流保护/低压闭锁过电流保护/复合电压闭锁过流保护/阻抗保护/零序过电流保护/零序过电压保护/过负荷保护/过激磁保护。

两种配置模式:

(1)主保护、后备保护分开设置

(2)成套保护装置,重要变压器双重化配置

4、母线继电保护技术

母线发生故障的几率较线路低,但故障的影响面很大。这是因为母线上通常连有较多的电气元件,母线故障将使这些元件停电,从而造成大面积停电事故,并可能破坏系统的稳定运行,使故障进一步扩大,可见母线故障是最严重的电气故障之一,因此利用母线保护清除和缩小故障造成的后果,是十分必要的。

母线保护总的来说可以分为两大类型:一、利用供电元件的保护来保护母线,二、装设母线保护专用装置。

一般来说母线故障可以利用供电元件的保护来切除。

B处的母线故障,可由1DL处的Ⅱ或Ⅲ段切除,2DL和3DL处的发电机、变压器的过流保护切除。

母线保护应特别强调其可靠性,并尽量简化结构。对电力系统的单母线和双母线保护采用差动保护一般可以满足要求,所以得到广泛应用。

5、继电保护的发展

当今网络作为信息和数据通讯工具成为信息时代的主要技术支柱,目前,继电保护装置除了纵联保护和纵差动保护外,都只能反应保护安装处的电气量。继电保护的作用也只限于切除故障元件,缩小事故影响的范围。这主要是由于缺乏强有力的数据通讯手段。要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息和数据。各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,以确保系统的安全稳定运行。显然实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要设备的保护装置用网络联接起来,亦即实现微机保护装置的网络化。

6、结论

电力系统继电保护能够快速、有效的切除故障设备,保证保证非故障设备的安全运行,能够有选择性的发出故障报警信号,维护电力系统的畅通。电力系统的发展也对机电保护提出了更高的要求,继电保护装置容易出现故障,只有对继电保护装置定期检查并维护,及时发现故障并处理,保证电力系统正常运转,保证供电的可靠性。

参考文献