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摘要:用电安全是一个永久的话题,因为触电、电力火灾产生的人身和财产伤害数不胜数,所以,提高电力的安全性与可靠性是一项重要的研究课题。近些年来,继电保护成为提高电力安全性与可靠性的首选方案,几点保护具有五大特点:安全性 选择性 迅速行 可靠性 灵敏度。目前继电保护以成为供电系统中必不可少的监测设备,它的作用是显然意见的。但我国不少地区继电保护还不能可靠运行,保护动作失灵和大面积停电的事故时有发生,严重影响着人民群众生产生活的顺利进行。因此,提高继电保护运行的可靠性无疑具有重要的意义。
关键词:继电保护; 安全性; 可靠性
1.继电保护相关概念
研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路等),使之免遭损害,所以也称继电保护。基本任务是:当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。
2.继电保护五大基本性能
2.1安全性
在不该动作时,不误动。
2.2选择性
选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒动时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除。
2.3速动性
指继电保护装置应能尽快地切除故障,以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性。灵敏性—是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。
2.4可靠性
包括安全性和信赖性,是对继电保护最根本的要求。 最早的继电保护装置是熔断器。以后出现了以断路器为核心的电磁式继电保护装置、电子式静态继电保护装置,最近发展迅速的以远动技术、信息技术和计算机技术为基础的微机型继电保护装置;一般的研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路、母线等)使之免遭损害,所以沿称继电保护。保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。
3.继电保护主要特征
(1) 电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。
(2) 电压降低。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。
(3) 电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180°+(60°~85°)。
(4) 测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。 不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。 利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。 分类继电保护可按以下4种方式分类。 ①按被保护对象分类,有输电线保护和主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护)。 ②按保护功能分类,有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护;后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。 ③按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类,有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型(运算放大器)保护装置,它们直接反映输入信号的连续模拟量,均属模拟式保护;采用微处理机和微型计算机的保护装置,它们反应的是将模拟量经采样和模/数转换后的离散数字量,这是数字式保护。 ④按保护动作原理分类,有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波)保护等。系统保护实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。虽然继电保护有多种类型,其装置也各不相同,但都包含着下列主要的环节:①信号的采集,即测量环节;②信号的分析和处理环节;③判断环节;④作用信号的输出环节。以上所述仅限于组成电力系统的各元件(发电机、变压器、母线、输电线等)的继电保护问题,而各国电力系统的运行实践已经证明,仅仅配置电力系统各元件的继电保护装置,还远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统的全局和整体出发,研究故障元件被相应继电保护装置动作而切除后,系统将呈现何种工况,系统失去稳定时将出现何种特征,如何尽快恢复系统的正常运行。这些正是系统保护所需研究的内容。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时,尽可能将其影响范围限制到最小,负荷停电时间减小到最短。 结束语
继电保护的发展逐渐趋于完善,带给电力工作者更多的安全性与可靠性。电力工作的高危作业和高强度作业得到了一定的保障。然而,鸡继电保护还需要向更加只能的方向发展,需要采取更高的技术提高继电保护的安全性、可靠性。科学的进度使我们的生活得到了更高的保障,希望再未来的继电保护研究道路上,我们可以越走越远,不断突破。
参考文献
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论文作者:莫中岳,李震宇,刘尚坤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/1
标签:继电保护论文; 电流论文; 电力系统论文; 故障论文; 阻抗论文; 保护装置论文; 可靠性论文; 《电力设备》2017年第11期论文;