试述小型水电站继电保护技术改进措施论文_李国泰

引文：随着经济发展水平的迅速提高，对于电力的需求也越来越大，怎样确保经济生产以及日常生活用电，一直是一个有待于解决的问题，改革开放以来，通过大力发展水电事业，水电站逐渐的成为电力供应的主要部分，对经济和社会的发展提供了大量的优质电能，但是由于我国地形的复杂性，在推进水电事业的建设过程中，也出现了众多的几百千瓦甚至几十千瓦的小型水电站。一些小型水电站由于受到地域、资金、技术等各种因素的制约，继电保护装置的应用有所欠缺。目前，在小型水电站的运行中，提供一个相对简单又安全可靠的继电保护技术是当前需要解决的问题。对此，文章通过对小型水电站继电保护技术的现状进行简单的研究与分析，对其所存在的问题提出了相应的改进措施。从而促进小型水电站在地方经济发展中发挥作用。

1水电站的继电保护装置工作原理

小型水电站的继电保护装置是指安装在被保护的机器元件上，其作用是反应被保护元件在出现故障或者不正常运作时可以进行跳闸或发出相应信号的自动装置，它是继电保护系统的重要部分，它主要是由四部分组成，分别是电压和电流互感器，继电保护装置，断路器和相对应的二次回路接线构成。互感器起到的作用是将大电流转变成小电流，将高电压转变为低电压，并且将二次系统与高电压进行分离，从而保证了人员和相应设备的安全。

2小型水电站继电保护技术应用存在问题

水电站继电保护技术与火电站中的运用与目的都是一致的，都是为了保障发电系统安全稳定的运行，避免在电力生产中发电系统出现的一些故障，从而提升发电系统的安全性，保证了电力输出。

目前，由于我国小型水电站大都处于偏远落后地区，其主要特点是发电机段电压低，装机容量小，随着电力输送网络的逐步完善以及用电设施对电力质量的要求逐渐提高，小型水电站发电机组几乎不再进行单机运行，一般是与乡镇电网并列运行，而且其发电机组在电网中所占比重十分小，不承担向大电网输送电能的任务，因而在一般情况下，从经济角度考虑，会比较少设置甚至不设置自动装置，继电保护措施也相对简单。这样会严重影响用电设备的安全，怎样避免这些现象的发生，是现阶段小型水电站需要处理的问题。由于小型水电站的继电保护措施及装置的简单性，继电保护效果不够完善，在运行过程中可能会出现下面的问题

2.1使得同线用户受到危险的过电压

由于受发电机容量限制，小型水电站向电网输送电量的比重非常低，同时由于小型水电站的调节库容小，因而其现在几乎不承担调频任务，在一般情况下和乡镇10KV的线路共用。这样当10KV的乡镇配电线路网出现跳闸时，如果水电站一侧的在线用户的负荷小于水电站，而且在两者之间的差值处于一定的范围之内，发电机组的输出电压会大幅提升，但同时又无法触发过电压保护，因此会使得同线的用户用电设备长期的处于过电压的状态导致设备的损坏。依据相关规定，小型水电站发电机组的过电压保护值一般是1.5至1.7倍的额定电压，这个数值是绝大多数用电设备无法承受的。近年来，就有一些小型水电站出现了因发电机过电压所导致同线用电设备毁坏，对居民生活造成了较大影响。

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2.2同线用户电源频率偏移，机组转速失控

有些小型水电站之前带有恒压励磁设施，在乡镇10KV电路站网跳闸后，如果用户负荷的电流达不到过电流保护整定值，发电机保护设施无法正常运作，即便用户电源电压是恒定的，但是频率偏离额定值比较大的话，也会给用户带来一定的损失；同时，由于保护出口继电装置运行而进行动作的预防飞逸装置无法正常使用，使得机组转速失控。

3小型水电站继电保护技术改进措施

3.1相应的调整过电压保护整定值

小型水电站发电机组所配备的过电压保护，是为了阻止发电机受到破坏而制定的，因此，它的整定值是根据相应的绝缘等级而设定的，一般是发电机额定电压的1.5至1.7倍。但在实际中，大部分的小型水电站的发电机组恒压励磁设备没有安装灭磁开关，发电机组的过电压保护只能运用于跳开发电机的开关，不能运用于将磁或消磁，但是在发电机主开关挑跳开后，如果其相关设置无法避免过电压损害，只能运作与发电机主开关的跳开对于发电机的保护来说没有实质上的作用，但是它可以保护同线用户的用电设备，只是整定数值相较而言比较高，针对这样的情况，可以适当的调整过电压保护整定值，在最大程度上保护同线用户的用电设备。

3.2设定高频率以及低频率保护设施

高频率、低频率保护设施其原理是利用了公共部分回路，高频率、低频率继电器接在主开关电网一侧是为了阻止保护装置运行在发电机组并网之前。对于并网的发电机组，其正常运行时频率的偏差与电网频率偏差相同，最大允许值是±0.5Hz，因此高频率继电器的整定值可以设定为50Hz左右，而低频率继电器的整定值可以设定为49Hz，在进行保护动作的时候，频率的偏差就比较小，只是额定值的1%左右，在这个时候，当10KV的线路站网在连接开关跳闸后，只要用户的用电设备负荷与发电站即时出力有一点点差异，所设定的这两个频率的保护设施就可以发挥作用。当小型水电站的发电组出力高于用户用电设备的负荷时，高频率的起到保护作用，对应的是低频率得起保护作用。对于克服具有恒压励磁设置的发电机组保护举动十分有效，对于没有安装恒压励磁装置的发电机组来说，也大幅度的提升保护灵敏度。

4结束语

小型水电站的继电保护技术在采取了上述两方面的改进措施之后，对于同线用户的过电压进行了有效的遏制，而且能够在短时间之内，使得同线用户的用电设备摆脱不正常的电源频率。能够有效控制小型水电站发电机组的过电压，同时使得机组转速得到合理控制，大幅提高电力质量以及电网的运行安全，有效避免发电、供电、用电之间的矛盾。在水电事业中，加强继电保护技术有着十分重要的作用，希望可以有着更好的措施来促进机电保护技术更进一步发展，提高小型水电站的运行质量，保证其安全运行，为社会发展做出贡献。

参考文献：

[1]高瞻，吴磊，侯文茹.浅析小型水电站继电保护技术改进措施[J].低碳世界，2016，05：83-84.

[2]蔡巧连.水电站继电保护安全风险分析和改进措施[J].科技风，2012，17：237.

[3]廖北强.水电站继电保护反事故措施探讨[J].科技风，2012，05：108.

论文作者:李国泰

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/22

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