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一、繼電保護在電力系統中的作用
電力系統在生產(chǎn)過(guò)程中,有可能發(fā)生各類(lèi)故障和各種不正常情況。其中故障一般可分為兩類(lèi):橫向不對稱(chēng)故障和縱向不對稱(chēng)故障。橫向不對稱(chēng)故障包括兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路三種,縱向對稱(chēng)故障包括單相斷相和兩相斷相,又稱(chēng)非全相運行。電網(wǎng)在發(fā)生故障后會(huì )造成很?chē)乐氐暮蠊?br data-filtered="filtered" style="box-sizing: border-box; margin: 0px;"/>
1、電力系統電壓大幅度下降,廣大用戶(hù)負荷的正常工作遭到破壞。
2、故障處有很大的短路電流,產(chǎn)生的電弧會(huì )燒壞電氣設備。
3、破壞發(fā)電機的并列運行的穩定性,引起電力系統震蕩甚至使整個(gè)系統失去穩定而解列瓦解。
4、電氣設備中流過(guò)強大的電流產(chǎn)生的發(fā)熱和電動(dòng)力,使設備的壽命減少,甚至遭到破壞。
不正常情況有過(guò)負荷、過(guò)電壓、電力系統振蕩等.電氣設備的過(guò)負荷會(huì )發(fā)生發(fā)熱現象,會(huì )使絕緣材料加速老化,影響壽命,容易引起短路故障。
繼電保護被稱(chēng)為是電力系統的衛士,它的基本任務(wù)有:
1、當電力系統發(fā)生故障時(shí),自動(dòng)、迅速、有選擇地將故障設備從電力系統中切除,保證系統其余部分迅速恢復正常運行,防止故障進(jìn)一步擴大。
2、當發(fā)生不正常工作情況時(shí),能自動(dòng)、及時(shí)地選擇信號上傳給運行人員進(jìn)行處理,或者切除那些繼續運行會(huì )引起故障的電氣設備。
可見(jiàn)繼電保護是任何電力系統*的組成部分,對保證系統安全運行、保證電能質(zhì)量、防止故障的擴大和事故的發(fā)生,都有極其重要的作用。
二、繼電保護的基本原理和基本要求
電力系統從正常情況運行到故障或不正常運行時(shí),它的電氣量(電流、電壓的大小和它們之間的相位角等)會(huì )發(fā)生非常顯著(zhù)的變化,繼電保護就是利用電氣的突變來(lái)鑒別系統有無(wú)發(fā)生故障或不正常運行狀態(tài),根據電氣量的變化測量值與系統正常時(shí)的電氣參數的對比來(lái)檢測故障類(lèi)型和故障范圍,以便有選擇的切除故障。
測量元件將保護對象(輸電線(xiàn)路、主變、母線(xiàn)等電氣設備)的電氣量通過(guò)測量元件(電流互感器和電壓互感器)轉換為繼電保護的輸入信息,通過(guò)與整定值(繼電保護裝置預先設置好的參數)進(jìn)行比較,鑒別被保護設備有*或是否在正常狀態(tài)運行,并輸出相應的保護信息。邏輯元件根據測量元件的信息,判斷保護裝置的動(dòng)作行為,如動(dòng)作于跳閘或信號,是否需要延時(shí)跳閘或延時(shí)發(fā)信。執行元件則根據邏輯元件輸出的信息,送出跳閘信息或報警信息至斷路器的控制回路或報警信號回路。
繼電保護根據電力系統的要求,對于直接作用于斷路器跳閘的保護裝置,有以下幾個(gè)基本要求。
1、選擇性
電力系統發(fā)生故障時(shí),繼電保護的動(dòng)作應具有選擇性,它僅切除故障部分,不影響非故障部分的繼續運行,保證大范圍的供電,盡量縮小停電范圍。
2、快速性
電力系統由于其實(shí)時(shí)性的特點(diǎn),當發(fā)生故障時(shí)要求繼電保護裝置盡快動(dòng)作,切除故障,這樣可以
(1)系統電壓恢復快,減少對廣大用戶(hù)的影響
(2)電氣設備的損壞程度降低
(3)防止故障進(jìn)一步擴大
(4)有利于閃絡(luò )處絕緣強度的恢復,提高了自動(dòng)重合閘的成功率
一般主保護的動(dòng)作時(shí)間在1~2s以?xún)?,后備保護根據其特點(diǎn),動(dòng)作時(shí)間相應增加。
3、靈敏性
繼電保護裝置反映故障的能力稱(chēng)為靈敏性,靈敏度高,說(shuō)明繼電保護裝置反映故障的能力強,可以加速保護的起動(dòng)。
4、可靠性
根據繼電保護的任務(wù)和保護范圍,如果某一保護裝置應該動(dòng)作而未動(dòng)作則稱(chēng)為拒動(dòng);如果電力系統在正常運行狀態(tài)或故障不在保護范圍內,保護裝置不應動(dòng)作而動(dòng)作了則稱(chēng)為誤動(dòng)。繼電保護的拒動(dòng)和誤動(dòng)將影響裝置的可靠性,可靠性不高,將嚴重破壞電力系統的安全穩定運行。裝置的原理、接線(xiàn)方式、構成條件等方面都直接決定了保護裝置的可靠性,因此現在的保護裝置在選用時(shí)盡量采用原理簡(jiǎn)單、運行經(jīng)驗豐富、裝置可靠性高的保護。