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摘要:继电保护技术是保障电力系统供电的正常运行的主要安全设备,由于社会日常生活用电量不断的攀升,继电保护技术也随着不断地提高,避免供电线路突然断电的有效手段,保障电力系统内部的电气元件正常性。
关键词:电力系统;变电站;继电保护
电力系统变电站继电保护是一门综合性的科学,包括变压器维护、电容器维护、机组保护和母线保护等。继电保护技术和继电保护装置是电力系统继电保护的两个主要内容。简单地说,继电保护技术包括电力系统的故障分析、继电保护的设计与运行及维护等各种应用技术;继电保护装置就是在电力系统变电站继电保护的运行过程中所需要的各种装置,包括母线、输电器、补偿电容器、电动机等。
1现阶段电力系统继电保护技术
阶段电力系统的继电保护方面的研究已经初具规模,已经完成中国自主开发的上升阶段,今天的电力企业发展是和电力技术的提高密不可分的,在电力技术研发机构继电保护方面的研究一直在继续当中,而且已经有很多高科技含量的技术在继电保护方面取得成功,比如继电保护自动化系统、智能化继电保护技术和结合网络的继电保护等,有效的保障了电力企业的可持续性发展,为电力企业扩大产值最为重要的技术。现阶段最为前沿的技术就是与网络结合的继电保护技术,与网络密不可分的计算机也随之覆盖整个中国,这两种划时代产物的诞生标志着一个新的电力纪元开始了。越来越多的电子产品被淘汰,替代它们的就是网络、计算机。但是这两种产物都需要电力系统的支撑才可以完美运行。为了加快电力系统继电保护方面的发展速度,电力系统有效的结合了网络与计算机,而且充分的融合到继电保护方面。使之成为电力企业最佳的继电保护技术。在以后的电力系统当中以网络为支撑的继电保护是必然的趋势,包括电力系统内的所有电气设备都会与网络密不可分,因此,现阶段的电力企业要加大投资力度重点研究网络与电力系统的所有设备的研究工作,以理论为基础,实践为发展,本着科学发展观的道理进行研究。
2变电站继电保护的基本构成
一般情况下,变电站继电保护由实际测量、逻辑分析和最终执行三部分构成。
2.1实际测量
实际测量是对数据进行采集和处理并保护判据计算的过程。测量是变电站继电保护装置运行的前提,我们需要对已被保护的电气量进行测量并运算,比较算出结果与给定数值的差异,最终表现形式是“是”、“非”、“大于”、“不大于”等类似结果,便于最后决定是否执行。
2.2逻辑分析
逻辑分析前承实际测量部分,后继最终执行部分。逻辑分析是依据实际测量较出的结果对设备输出量与性质进行分析,并根据输出效果做出相关对比,最终决定是否把报警信号发到执行部或让变电站停止工作。在逻辑分析中,最终结果的表现形式是“是”、“否”、“或”、“与”、“非”等类似符号。
2.3最终执行
执行部分是变电站装置中最后一道程序,它将装置的最终信息输出。执行是依据逻辑分析出的结果把信号选择性输出,完成变电站的继电保护工作。
3继电保护基本任务和要求
3.1继电保护基本任务
电力系统发生故障时,可能会导致一下后果。通过故障点的很大的短路电流和所燃起的电弧,使故障元件损坏;短路电流通过系统中非故障元件时,由于发热和电动力作用引起它们的损坏或缩短使用寿命;部分电力系统的电压大幅度下降,使大量电力用户的正常工作和生活遭到破坏或产生废品;破坏电力系统中各发电厂之间并列运行的稳定性,引起系统振荡,甚至使整个系统瓦解。因此,电力系统继电保护装置的基本任务在于:第一,发生故障时,自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,使故障元件免于继续遭受破坏,保证非故障部分迅速恢复正常运行;第二,对不正常运行状态,根据运行维护条件,而动作于发出信号、减负荷或跳闸,且能与自动重合闸相配合。
3.2继电保护基本要求
保护的选择性:保护装置动作时,仅将故障元件从电力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。k1点短路时,应先由保护3动作跳闸,将故障线路CD切除,而变电所A、B、C继续供电,而不是由保护1或2首先动作跳闸,中断变电所B、C、D的供电,造成大面积停电。
保护的速动性:短路时快速切除故障,可以缩小故障范围,减轻短路引起的破坏程度,减小对用户工作的影响,提高电力系统的稳定性。因此,在发生故障时,应力气保护装置能迅速动作切除故障。故障切除的总时间等于保护装置和断路器动作时间之和。一般的快速保护的动作时间为0.06~0.12s,最快的可达0.01~0.04s,一般的断路器的动作时间为0.06~0.15s,最快的可达0.02-0.06s。
保护的灵敏性:指对于保护范围内发生故障或不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应该是在事先规定的保护范围内部故障时,不论短路点的位置、短路的类型如何,以及短路点是否存在过渡电阻,都能敏锐感觉,正确反应。保护装置的灵敏性,通常用灵敏系数来衡量,灵敏系数越大,则保护的灵敏度就越高,反之就越低。
保护的可靠性:指在规定的保护范围内发生了属于它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在其他不属于它应该动作的情况下,则不应该误动作。
4电力系统变电站继电保护运行的若干问题
第一,电力系统变电站继电保护装置是一个多元化元件组成的整体,结构比较复杂,而且,各个元件的使用寿命是由元件质量和工作时间所决定的,除此之外,很多因素也会影响元件的使用寿命,所以,在可靠性指标的构建上,就要尽量考虑用多元化的综合指标对电力系统变电站继电保护装置进行衡量,可以采用针对性很强的概率分析法。第二,要重视对电力系统变电站继电保护装置的检查与维修,重点要加强对二次回路的巡视工作。同时,在平时工作中,要做好对电力系统运行状况的定期检查,提高预见性与防范性,把风险降低到最低,努力排除设备隐患,保证各种设备的正常运行,提高系统的稳定性。第三,为了进一步提高电力系统运行的稳定性,还要加强对可靠性保障措施的构建。继电保护装置在电力系统运行中之所以重要,是因为它在整个电力系统中起着维护整个电路的安全性与稳定性的作用,一旦出现问题,将影响整个系统的正常运转,所以,为了增强其稳定性,应该建立系统保护的多重冗余保护装置。
参考文献
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