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摘 要:继电保护装置在电力系统中占据重要的地位,继电保护装置的应用效果将直接影响到电力系统的运行质量,因此,针对继电保护进行合理的设计就显得尤为必要。本文就主要从电力系统的继电保护原理方面展开探究,着重分析了电力系统的继电保护设计步骤,希望通过本文的探究,能够为相关的人员提供一定的参考和借鉴。
关键词:电力系统;继电保护;设计
电力系统在运行的过程中,往往会出现异常运行的问题,要想能够使得电力系统的运行可以得到良好的安全保障,就需要进行继电保护。继电保护在电力系统中的设计,能够起到隔离故障点以及隔离故障区的作用,使得故障的影响范围可以尽可能的缩小。而在电力不断发展的进程中,出现了多种不同的类型继电保护装置,这些不同类型的继电保护装置中,均结合了多种技术,有效的实现了电力系统的自动化和远程化控制,使得电力系统故障可以得到良好的解决,以保障电力系统运作的安全性和高效性。下面本文就主要针对电力系统的继电保护设计进行深入的分析。
1 继电保护在电力系统中的应用原理
电力系统继电保护就是在电力系统中当某些元器件发生故障后,迅速判断出发生故障的区域,并且根据计算机的分析,进行电力系统故障影响最小化的处理,使故障影响范围被限定在最小影响区域内,其他区域正常供电。
另一方面,继电保护系统因为可以进行影响最小化分析,因此可以将故障发生部位准确的表现出来,有利于故障的及时处理。
继电保护装置根据电网正常工作时的工作状态特点来判定该区域是否发生了故障。判定依据主要根据电流、电压、电流与电压相位角、阻抗等参数值。当这些参数中某项或者某几项发生变化时,使继电保护装置工作状态发生改变,变化信号传入计算机处理,根据之前编订好的分析程序和处理程序,计算机将处理信号传送至动作部位,切断故障点或者故障区域,保护其他区域的正常运行。
2 继电保护在电力系统中设计的具体步骤
2.1 电力系统中继电保护的构成模块
在电力系统中,继电保护装置中的重要组成模块主要有信号输入模块、测量模块、分析模块以及动作模块等几个重要的构成模块。
其中,信号输入模块,主要指代的就是有效的针对电能区域内部的电能值输入到检测系统中的一个重要的输入装置。这一装置在信号输入的过程中,会先进行信号的处理,然后再进行信号的输入。可参考的实例主要包括电平转换。信号在经过处理后,输入到系统中,会使得信号输入模块的工作效率得到有效的提升。
测量模块是继电保护装置中的重要构成部分,其主要是针对输入信号中部分信号进行测量,根据测量得出該部分信号的电压值以及电流值等,同时要测定信号的功率参数和抗阻参数,将测定的结果与标准的参数范围进行对比分析,依据对比的结果来进行输入信号的精确标注,以凸显出输入信号的特征,这样的输入信号特征可以被称为特征识别以及特征放大。
分析模块就是在需要进行测量的信号得到有效测量后,总结得出输入信号的特征,在此基础上进行该部分故障等相关动作的判定,从而精确划定故障出现的区域范围,然后再依据供电线路的实际设定情况,总结得出故障隔离的最小区域。针对故障路线进行反复的核定后,就能够使得动作信号得以有效的传输到动作的模块中。
动作模块就是依据分析模块所传输的信号进行动作的执行,使得故障范围内的动作实现最小化。
3 继电保护针对线路和主变压器实施保护
3.1 继电保护装置有效的对线路实施保护
首先就是针对线路的电流实施保护,一般来说,电力系统的正常运行的过程中,输电线路上均会有负荷电流流通,而母线的电压也被设定为额定电压,如果输电线路出现故障问题,那么就会使得输电线路上的负荷电流与故障引起的短路电流相融合,而在故障电流的影响下,额定电压也会转变,从而形成残余电压。这一残余电压的形成,会通过需要测量部分的标注特征来进行体现,出现故障的电路需要合理的应用电流电压来实施保护。如果短路故障较为严重,那么就需要及时有效的采取瞬间电流切断的方式来实施保护。这一保护方式的具体动作形式就是电流要严格的依据本线路的首末段电流的流通方向,来进行规避,从而杀跌设定的电流值为最大。如果保护的范围相对较大的时候,那么电视电流就需要实施有效的迅速切断保护,这样的保护形势可以使得线路保护的范围扩大,并且能够辐射周围的线路。
其次,线路的接地保护。加入中性点接地电网中,当发生短路时,往往会有大的短路电流出现,装置都会有接地短路保护。主要配置事宜瞬时零序电流速断作为第一段,显示零序电流速断保护作为第二段、定时先零序电流保护作为第三段保护。
3.2 继电保护装置对主变压器的保护
现代电网中的变压器的电压和容量不断增大,冷却方式和有载调压等也不断发展应用到变压器中。这些设备的应用使瓦斯保护的运行、操作及管理都相应的增加了难度。而重瓦斯保护一般在下列情况下应由跳闸改为信号:变压器停电或处于备用时,重瓦斯保护动作后,仍可能使运行中的设备跳闸。
4 继电保护需要注意的事项
4.1 一般性检查
在电力系统中,继电保护装置装置的检查是不可缺少的一个步骤,无论哪种保护方式,一般性检查都是非常重要的,但是在实际操作过程中往往也是容易被忽略的部分。一般性检查包括如下几方面:机械特性、连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、清洁等,将装置所有的插件拔下来检查一遍后重新插上,将所有的芯片按紧,并且检查是否虚接。检查过程中,务必将各元件、控制屏、保护屏、接线箱等部分的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
4.2 接地问题
继电保护工作中很重要的原因就是接地短路,因此在接地问题上应重点考虑:(1)保护屏的各个机箱、屏障等的接地,必须接在保护屏内的铜排上,通常生产厂家已做得质量较好,只需认真检查是否有异常发生即可。(2)电流、电压回路的接地务必保证可靠,如接地接在端子箱上,那么应检查端子箱的接地是否可靠,这些细节之处都是严重影响设备安全和人身安全的因素,一旦发生危险,这些问题将决定继电保护装置能否实现其功能。
结束语
综上所述,继电保护的合理设计,对电力系统的安全运行提供了重要的保障。而随着电力系统的不断发展,以及电力技术的改进,继电保护装置对于安全性的需求也会越来越高,其所能够应用的范围也会越来越广,这就需要针对继电保护设计的水平进行进一步的提升,开发出更加先进的继电保护技术,以实现电力系统的长远可持续安全运行。
参考文献
[1]孙芝莲,耿琴兰.继电保护故障分析与处理方法探讨[J].科技创新与应用,2012,33.
[2]高志明.电力系统继电保护管理问题分析[J].科技创新与应用,
2012,33.
[3]杨东山.中国电力继电保护技术的发展与展望[J].民营科技,2009,8.
[4]冯海东,陈奕琴.谈继电保护故障处理的九种方法[J].广东科技,2008,20.
关键词:电力系统;继电保护;设计
电力系统在运行的过程中,往往会出现异常运行的问题,要想能够使得电力系统的运行可以得到良好的安全保障,就需要进行继电保护。继电保护在电力系统中的设计,能够起到隔离故障点以及隔离故障区的作用,使得故障的影响范围可以尽可能的缩小。而在电力不断发展的进程中,出现了多种不同的类型继电保护装置,这些不同类型的继电保护装置中,均结合了多种技术,有效的实现了电力系统的自动化和远程化控制,使得电力系统故障可以得到良好的解决,以保障电力系统运作的安全性和高效性。下面本文就主要针对电力系统的继电保护设计进行深入的分析。
1 继电保护在电力系统中的应用原理
电力系统继电保护就是在电力系统中当某些元器件发生故障后,迅速判断出发生故障的区域,并且根据计算机的分析,进行电力系统故障影响最小化的处理,使故障影响范围被限定在最小影响区域内,其他区域正常供电。
另一方面,继电保护系统因为可以进行影响最小化分析,因此可以将故障发生部位准确的表现出来,有利于故障的及时处理。
继电保护装置根据电网正常工作时的工作状态特点来判定该区域是否发生了故障。判定依据主要根据电流、电压、电流与电压相位角、阻抗等参数值。当这些参数中某项或者某几项发生变化时,使继电保护装置工作状态发生改变,变化信号传入计算机处理,根据之前编订好的分析程序和处理程序,计算机将处理信号传送至动作部位,切断故障点或者故障区域,保护其他区域的正常运行。
2 继电保护在电力系统中设计的具体步骤
2.1 电力系统中继电保护的构成模块
在电力系统中,继电保护装置中的重要组成模块主要有信号输入模块、测量模块、分析模块以及动作模块等几个重要的构成模块。
其中,信号输入模块,主要指代的就是有效的针对电能区域内部的电能值输入到检测系统中的一个重要的输入装置。这一装置在信号输入的过程中,会先进行信号的处理,然后再进行信号的输入。可参考的实例主要包括电平转换。信号在经过处理后,输入到系统中,会使得信号输入模块的工作效率得到有效的提升。
测量模块是继电保护装置中的重要构成部分,其主要是针对输入信号中部分信号进行测量,根据测量得出該部分信号的电压值以及电流值等,同时要测定信号的功率参数和抗阻参数,将测定的结果与标准的参数范围进行对比分析,依据对比的结果来进行输入信号的精确标注,以凸显出输入信号的特征,这样的输入信号特征可以被称为特征识别以及特征放大。
分析模块就是在需要进行测量的信号得到有效测量后,总结得出输入信号的特征,在此基础上进行该部分故障等相关动作的判定,从而精确划定故障出现的区域范围,然后再依据供电线路的实际设定情况,总结得出故障隔离的最小区域。针对故障路线进行反复的核定后,就能够使得动作信号得以有效的传输到动作的模块中。
动作模块就是依据分析模块所传输的信号进行动作的执行,使得故障范围内的动作实现最小化。
3 继电保护针对线路和主变压器实施保护
3.1 继电保护装置有效的对线路实施保护
首先就是针对线路的电流实施保护,一般来说,电力系统的正常运行的过程中,输电线路上均会有负荷电流流通,而母线的电压也被设定为额定电压,如果输电线路出现故障问题,那么就会使得输电线路上的负荷电流与故障引起的短路电流相融合,而在故障电流的影响下,额定电压也会转变,从而形成残余电压。这一残余电压的形成,会通过需要测量部分的标注特征来进行体现,出现故障的电路需要合理的应用电流电压来实施保护。如果短路故障较为严重,那么就需要及时有效的采取瞬间电流切断的方式来实施保护。这一保护方式的具体动作形式就是电流要严格的依据本线路的首末段电流的流通方向,来进行规避,从而杀跌设定的电流值为最大。如果保护的范围相对较大的时候,那么电视电流就需要实施有效的迅速切断保护,这样的保护形势可以使得线路保护的范围扩大,并且能够辐射周围的线路。
其次,线路的接地保护。加入中性点接地电网中,当发生短路时,往往会有大的短路电流出现,装置都会有接地短路保护。主要配置事宜瞬时零序电流速断作为第一段,显示零序电流速断保护作为第二段、定时先零序电流保护作为第三段保护。
3.2 继电保护装置对主变压器的保护
现代电网中的变压器的电压和容量不断增大,冷却方式和有载调压等也不断发展应用到变压器中。这些设备的应用使瓦斯保护的运行、操作及管理都相应的增加了难度。而重瓦斯保护一般在下列情况下应由跳闸改为信号:变压器停电或处于备用时,重瓦斯保护动作后,仍可能使运行中的设备跳闸。
4 继电保护需要注意的事项
4.1 一般性检查
在电力系统中,继电保护装置装置的检查是不可缺少的一个步骤,无论哪种保护方式,一般性检查都是非常重要的,但是在实际操作过程中往往也是容易被忽略的部分。一般性检查包括如下几方面:机械特性、连接件是否紧固、焊接点是否虚焊、清洁等,将装置所有的插件拔下来检查一遍后重新插上,将所有的芯片按紧,并且检查是否虚接。检查过程中,务必将各元件、控制屏、保护屏、接线箱等部分的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。
4.2 接地问题
继电保护工作中很重要的原因就是接地短路,因此在接地问题上应重点考虑:(1)保护屏的各个机箱、屏障等的接地,必须接在保护屏内的铜排上,通常生产厂家已做得质量较好,只需认真检查是否有异常发生即可。(2)电流、电压回路的接地务必保证可靠,如接地接在端子箱上,那么应检查端子箱的接地是否可靠,这些细节之处都是严重影响设备安全和人身安全的因素,一旦发生危险,这些问题将决定继电保护装置能否实现其功能。
结束语
综上所述,继电保护的合理设计,对电力系统的安全运行提供了重要的保障。而随着电力系统的不断发展,以及电力技术的改进,继电保护装置对于安全性的需求也会越来越高,其所能够应用的范围也会越来越广,这就需要针对继电保护设计的水平进行进一步的提升,开发出更加先进的继电保护技术,以实现电力系统的长远可持续安全运行。
参考文献
[1]孙芝莲,耿琴兰.继电保护故障分析与处理方法探讨[J].科技创新与应用,2012,33.
[2]高志明.电力系统继电保护管理问题分析[J].科技创新与应用,
2012,33.
[3]杨东山.中国电力继电保护技术的发展与展望[J].民营科技,2009,8.
[4]冯海东,陈奕琴.谈继电保护故障处理的九种方法[J].广东科技,2008,20.