? ?繼電保護簡介
研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護電力系統(tǒng)及其元件(發(fā)電機、變壓器、輸電線路等),使之免遭損害,所以沿稱繼電保護。
繼電保護的組成
一般情況而言,整套繼電保護裝置由測量元件、邏輯環(huán)節(jié)和執(zhí)行輸出三部分組成。
1、測量比較部分
測量比較部分是測量通過被保護的電氣元件的物理參量,并與給定的值進行比較,根據(jù)比較的結(jié)果,給出“是”、“非”性質(zhì)的一組邏輯信號,從而判斷保護裝置是否應(yīng)該啟動。
2、邏輯部分
邏輯部分使保護裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍,最后確定是應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號或是否動作及是否延時等,并將對應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。
3、執(zhí)行輸出部分
執(zhí)行輸出部分根據(jù)邏輯傳過來的指令,最后完成保護裝置所承擔(dān)的任務(wù)。如在故障時動作于跳閘,不正常運行時發(fā)出信號,而在正常運行時不動作等。
繼電保護的基本要求
1、選擇性
基本含義是保護裝置動作時,僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使停電范圍盡量減小,以保證系統(tǒng)中非故障部分繼續(xù)安全運行。
2、速動性
速動性是指繼電保護裝置應(yīng)以盡可能快的速度斷開故障元件。這樣就能減輕故障設(shè)備的損壞程度,減小用戶在低電壓情況下工作的時間,提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
3、靈敏性
保護裝置對其保護范圍內(nèi)的故障或不正常運行狀態(tài)的反應(yīng)能力稱為靈敏性(靈敏度)。靈敏性常用靈敏系數(shù)來衡量。它是在保護裝置的測量元件確定了動作值后,按最不利的運行方式、故障類型、保護范圍內(nèi)的指定點校驗,并滿足有關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
4、可靠性
可靠性是指在保護裝置規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生它應(yīng)該反應(yīng)的故障時,保護裝置應(yīng)可靠地動作(即不拒動)。而在不屬于該保護動作的其他任何情況下,則不應(yīng)該動作(即不誤動)。
繼電保護的基本任務(wù)
1、自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除,使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞,保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運行
2、反應(yīng)電氣元件的不正常運行狀態(tài),并根據(jù)運行維護的條件,而動作于發(fā)出信號,減負荷或跳閘。此時一般不需要保護迅速動作,而是根據(jù)電力系統(tǒng)及其元件的危害程度規(guī)定一定的延時,以免不必要的動作和由于干擾而引起的誤動作。
繼電保護分類
1、按被保護對象分類,有輸電線保護和主設(shè)備保護(如發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護)。
2、按保護功能分類,有短路故障保護和異常運行保護。前者又可分為主保護、后備保護和輔助保護;后者又可分為過負荷保護、失磁保護、失步保護、低頻保護、非全相運行保護等。
3、按保護裝置進行比較和運算處理的信號量分類,有模擬式保護和數(shù)字式保護。一切機電型、整流型、晶體管型和集成電路型(運算放大器)保護裝置,它們直接反映輸入信號的連續(xù)模擬量,均屬模擬式保護;采用微處理機和微型計算機的保護裝置,它們反應(yīng)的是將模擬量經(jīng)采樣和模/數(shù)轉(zhuǎn)換后的離散數(shù)字量,這是數(shù)字式保護。
4、按保護動作原理分類,有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、縱聯(lián)保護、瓦斯保護等。
繼電保護裝置
當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件(如發(fā)電機、線路等)或電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障危及電力系統(tǒng)安全運行時,能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令以終止這些事件發(fā)展的一種自動化措施和設(shè)備。實現(xiàn)這種自動化措施的成套設(shè)備,一般通稱為繼電保護裝置。
繼電保護的作用
1、監(jiān)視電力系統(tǒng)的正常運行,當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時,應(yīng)該由該元件的繼電保護裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令,使故障元件及時從電力系統(tǒng)中斷開,以最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響。當(dāng)系統(tǒng)和設(shè)備發(fā)生的故障足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全時,繼電保護裝置能最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,降低對電力系統(tǒng)安全供電的影響。(如:單相接地、變壓器輕、重瓦斯信號、變壓器溫升過高等)。
2、反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況,并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運行維護條件的不同發(fā)出信號,提示值班員迅速采取措施,使之盡快恢復(fù)正常,或由裝置自動地進行調(diào)整,或?qū)⒛切├^續(xù)運行會引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護裝置允許帶一定的延時動作。
3、實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化和遠程操作,以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制。如:自動重合閘、備用電源自動投入、遙控、遙測等。
常用的繼電保護
傳統(tǒng)保護
1、電流保護。多用于配電網(wǎng)中(110kv及以下),分為:電流速斷保護、限時電流速斷保護和定時限過電流保護。
2、距離保護。
3、差動保護。
4、縱聯(lián)保護。
5、瓦斯保護
新興保護
基于暫態(tài)的保護,如行波保護等。