電廠繼電保護技術的基本原理及其應用

劉冠新 侯星果

摘要

隨著社會經濟的快速發(fā)展，對電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性提出了更高的要求，因此，在電力系統(tǒng)的運行過程中，繼電保護是保證系統(tǒng)正常運行的重要技術措施。在電廠繼電保護技術的應用過程中，需要對其進行不斷的優(yōu)化與完善，以獲得更好的繼電保護效果，提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。本文將對電廠繼電保護技術的基本原理進行分析，探討電廠繼電保護技術的應用，保證電力保護技術的正常應用，提高電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。

【關鍵詞】繼電保護技術 基本原理 應用分析

1引言

在電廠電力系統(tǒng)的運行過程中，如果有電氣元件發(fā)生故障，就會對電力供應的穩(wěn)定性造成不利影響。因此，我們需要采取自動化措施的成套硬件設備，實現(xiàn)對電廠電力系統(tǒng)的繼電保護。在繼電保護技術的應用過程中，如果電廠電力系統(tǒng)中有元件出現(xiàn)故障，能夠在第一時間向值班人員發(fā)出警報，或直接發(fā)出斷路命令，以便對故障進行妥善的處理，避免電氣元件故障影響電廠電力系統(tǒng)的正常運行。

2電廠繼電保護技術的基本原理及要求

2.1電廠繼電保護技術的基本原理

在電廠繼電保護技術的應用過程中，其應用原理是在電廠電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常時，其電壓、電流、功率以及頻率都會發(fā)生～定的變化，或者產生其他物理變化。例如，在變壓器油箱發(fā)生故障后，會產生大量的瓦斯，使油的流動速度加快，油壓強度會隨之增加。一般情況下，繼電裝置包括測量部分、邏輯部分以及執(zhí)行部分。

2.2電廠繼電保護裝置的基本要求

電廠繼電保護裝置的基本要求主要分為以下幾個方面：

2.2.1選擇性要求

在電廠電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，保護裝置需要有選擇性的將出現(xiàn)故障的位置切除。在實際的操作過程中，需要將距故障位置最近的短路器切斷，確保電力系統(tǒng)中的其他部分可以正常運行，有效的對故障對電力系統(tǒng)的影響進行合理的控制。

2.2.2靈敏性要求

繼電保護裝置的靈敏性是指對電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障與異常做出靈敏的反應。無論故障出現(xiàn)在哪個位置，以及故障是什么性質，繼電保護裝置都能夠在出現(xiàn)故障后做出及時的反應，如果故障發(fā)生位置在保護區(qū)域外，不會產生錯誤動作。

2.2.3速動性要求

繼電保護裝置需要在最短的時間內對電力系統(tǒng)中的故障進行妥善的處理，以降低故障對電力系統(tǒng)正常運行的影響。

2.2.4可靠性要求

繼電保護裝置必須隨時處于準備工作的狀態(tài)，如果無法滿足這一要求，則繼電保護裝置就無法正常發(fā)揮作用。因此，為了提高繼電保護裝置的可靠性，需要在安裝調試以及整定計算工作中避免存在問題，并且保證相關元器件的質量滿足設計要求。

3電廠繼電保護技術的應用

3.1在電網距離保護中的應用

電網距離保護就是反映保護安裝處到故障點間的距離，并以此為基礎確定動作時限。能夠對保護安裝處與故障點之間的距離進行有效的測量，就可以確定兩點間的阻抗大小，因此，電網距離保護也叫做阻抗保護。在電力系統(tǒng)的運行過程中，在保護安裝位置測量的電路阻抗通常是負荷阻抗，然而，在線路出現(xiàn)故障時，由于電壓與電流的測量值會發(fā)生變化，會造成短路阻抗降低，在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)短路后，電路阻抗的測量值也會發(fā)生變化，原本的負荷阻抗會轉變?yōu)槎搪纷杩?。如果這個阻抗值超出系統(tǒng)預定范圍，繼電保護裝置會關閉出現(xiàn)故障的元件。

3.2在變壓器保護中的應用

在電力系統(tǒng)中，如果變壓器出現(xiàn)不正常的工作狀態(tài)，就會出現(xiàn)過負荷、過電流、以及溫度升高等方面的情況，會對電力系統(tǒng)的正常運行產生一定的影響。與此同時，我國目前的電力系統(tǒng)大部分使用的是大容量變壓器，這種變壓器在額定工作的過程中會產生過大的磁通密度，工作中的磁通密度與電壓頻率呈正比。在電壓低頻率運行的過程中，可能會造成變壓器出現(xiàn)過勵磁故障。在變壓器保護中應用繼電保護技術，能夠在出現(xiàn)以上故障后第一時間通過斷路器將出現(xiàn)故障的變壓器切除，同時對維護人員發(fā)出信號。維護人員在收到信號后需要及時的采取措施對故障變壓器進行處理，消除故障。在目前的變壓器保護中，繼電保護的應用主要分為縱差動保護、相互短路的后備保護以及瓦斯保護等形式。

3.3在輸電線路保護中的應用

繼電保護技術在輸電線路保護中的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

3.3.1輸電線路縱聯(lián)差動保護

在這種保護方式中，需要測量線路兩端的電流大小以及相位原理。在輸電線路運行過程中，一旦出現(xiàn)故障，流入繼電線圈的電流就會發(fā)生變化，對該電流進行實時監(jiān)控，可以對故障進行及時的處理。

3.3.2光纖縱聯(lián)差動保護

在這種保護方式中，需要通過光纖通道傳遞測量信號，將電信號轉變?yōu)楣庑盘?，再使用光信號傳輸，在一段接收到該光信號后，在再將其轉變?yōu)殡娦盘?，比較相位以及方向，判斷是否需要采取保護動作。

3.3.3高頻保護

對于高電壓或距離較長的輸送電路，需要采取全線速動保護，將其作為主要的繼電保護形式。通過這種技術的應用，可以根據(jù)輸電線路兩側的電氣量做出及時的反應，有可以對電氣量產生反應與傳輸?shù)耐ǖ馈Ｔ谀壳暗?20kV及以上的電網系統(tǒng)中，大部分采用高頻保護技術作為主要的輸電線路保護技術。高頻保護需要合理的應用載波技術，將輸電線路作為傳輸渠道，將線路兩側的工頻電力量調制在40V～500kHz的高頻電波上，沿輸電線路相互傳送。兩側在收到高頻信號后，需要將其還原，判斷該區(qū)域內是否存在故障。

4結束語

總而言之，在電廠電力系統(tǒng)的運行過程中，需要采取科學合理的繼電保護技術，保證電力系統(tǒng)的正常運行，促進電力行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

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