继电保护自动化技术在电力系统中的应用.doc

1、1继电保护自动化技术在电力系统中的应用【摘要】 继电保护和电力系统自动化是一门科技含量高、涉及专业范围广、技术性较强，对制造、安装、运行和管理工作要求标准非常高的专业。本文介绍了继电保护装置的工作特点以及电力系统中继电保护的配置，探讨了电力系统自动化继电保护技术的应用。 【关键词】继电 保护 自动化 技术 电力 中图分类号：TM58 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 随着我国电力工业和电机工程制造业的快速发展以及电网规模的不断扩大，继电保护和电力系统自动化技术的发展日新月异，进步显著。在研发、制造、运行和管理技术上已经比较成熟，已经达到或正在向世界先进水平迈进。改革开放以来，我国科学技术尤

2、其是电力技术、电子技术、计算机技术、通信技术以及网络技术的快速进步，为继电保护和电力系统自动化技术的发展和设备的更新换代不断注入了新的活力，大大地提高了设备质量、技术性能以及其运行的可靠性、灵活性和稳定性。二、继电保护装置的工作特点 继电保护装置不是一种频繁动作电器。在系统发生故障时，如出现短路或者过载运行，继电保护装置必须要可靠动作，发出各种信号，并操作其它电气设备及时切除故障。由于电力系统出现故障的几率较低，2继电保护装置动作的次数是不会太多的。继电保护装置的故障形式一般分为 2 类，一类故障称之为拒动故障，即当电力系统发生故障时，继电保护装置不能及时可靠动作，使电力系统的故障或不正常的运

3、行状态得不到及时的切除或改变，严重时会造成电力系统的崩溃和瓦解：另一类故障称之为误动，即当电力系统没有故障时。继电保护装置由于本身的动作特性欠佳或由于各种干扰信号的作用而发生误动作，当发生误动时，也会产生一定的经济损失，自动化装置是一种对电力系统运行的各种设备的运行参数进行实时监测、控制的设备，并能实现遥测、遥信、遥调、遥控，因此是一种长期带电工作的设备。它的故障形式就是不能正确地进行测量、传输、调节、控制电力系统的运行参数。 三、电力系统中继电保护的配置 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

4、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。 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，以保证系统中其他非故障部3分能继续正常运行。 （1）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

5、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。 （2）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。 （3）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、主要作用 当电网出现故障时,会引起以下问题: （1）造成系统中的电压急剧降

6、低,这样极易引起用户负荷的正常工作被破坏。 （2）在故障发生的位置处一般都会产生出较大的短路电流,由此引发的电弧会对电气设备造成一定程度地破坏。 （3）会影响发电机的运行可靠性,这样便有可能导致系统振荡,严重时甚至会造成整个电力系统崩溃。 4四、电力系统自动化继电保护技术的应用 1、电力系统中线路的接地保护 由于电力系统线路的接地方式不相同，因此电力系统有两种，即小电流型接地和大电流型接地。小电流型接地保护只负责发去警报信号，若电力系统粗线接地故障时，系统在一定时间内，仍然可以继续运行。而大电流接地保护是电力系统出现故障时，就立即切断电源，对电力系统起到良好的保护作用。笔者对小电流接地保护进行

7、深入研究，具体情况如下： （1）零序电压。在电力系统正常运行过程中，没有零序电压，并与三相电压形成对称关系，3 个不同电压表能够独立显示电压。若电力系统接地发生故障时，电力系统就会产生零序电压，自动化继电保护器就出立即发出警示信号。这时可以通过观察电压表数值来进行故障判断，因为电力系统发生故障时，系统电压数值会有所下降。 （2）零序电流。主要是电力系统接地产生故障时，零序电流会有所上升，其继电保护动作较为敏捷，能够及时切断电源，对电力系统进行保护。 （3）零序功率。当电力系统接地产生故障时，零序电流波动较小，但是零序功率的方向却发生改变，由此可对电力系统故障进行及时预测和保护。 2、电力系统中

8、变压器的继电保护 变压器是电力系统的重要组成元件，对电力系统稳定性和运行安全性起着至关重要的作用。因此，必须加强对变压器的继电保护。 5（1）接地保护。对于直接接地变压器保护，则采取零序电流的保护防范，在变压器接地两侧设置零序保护动作，并通过电流互感器产生相应的零序电流。而对于不接地变压器保护，则应采取零序电压保护措施。（2）瓦斯保护。主要是变压器油箱产生故障时，油和绝缘材料在故障电弧内产生分解作用，形成有害气体。瓦斯保护作为变压器故障重点，当油箱产生故障时，能够及时启动保护动作，切断变压器电源，并发出警报信号。 （3）短路保护。变压器短路保护主要有过电流和阻抗保护。过电流继电保护主要是过电流

9、继电保护器安置在变压器电源两边电流及时间元件中，当电流元件运行一定时间后，就会跳闸并切断电源。阻抗继电保护主要是利用变压器阻抗元件产生的保护作用，当阻抗元件运行一定时间后，则会跳闸并切断电源，对变压器起到很大的保护作用。 3、电力系统中发电机的继电保护 发电机是电力系统的重要组成设备，因此必须加强对发电机的保护。发电机继电保护主要分为重点保护及备用保护两个部分： （1）重点保护：对发电机存在的失磁故障进行保护；通过将发电机相位、电流及中性点进行有效的结合，形成纵联差动的保护模式，对发电机进行保护；但发电机单相接地产生电流超过规定值时，可安装接地保护装置来对发电机进行继电保护；若发电机定子绕组匝

10、间发生短路，就会导致发电机故障位置温度有所上升，绝缘层受到损坏，对发电机安全运行造成威胁，因此必须在定子绕组内安装匝间保护装置，对发电机6定子绕组匝间发生短路故障进行有效的保护。 （2）备用保护。若发电机定子绕组出现负荷较低现象，保护装置就会立即跳闸切断电源，发挥警报信号，甚至存在反时限的现象；利用过电保护措施，对发电器的外部短路故障进行良好的保护，避免短路对发电机的破坏；过电压主要是为了避免发电机在负荷较低情况下发生绝缘击穿现象。 结论 继电保护对我国电力系统的平安运行， 起着不成替代的浸染，在我国经济持续成长，对电力要求不竭增年夜的情形下，要做好继电保护工作，就要从各方面临继电保护的根基使命和意义，以及起保护浸染的继电保护装配有深刻的体味，并要实时把握未来手艺成长的标的目的。 【参考文献】 1 孙杰华.220 kV 变电站综合自动化系统与继电保护研究J.黑龙江科技信息,2010(28). 2韩天行继电保护及自动化装置M北京：机械工业出版社，2004