浅析电力系统中的继电保护技术

1、浅析电力系统中的继电保护技术鲁统桥郑忠民马德英国家电网黑龙江省电力有限公司大庆供电公司变电检修室 黑龙江大庆 163000摘要随着工业的发展,电力系统的发展突显重要，继电保护与电力系统的稳 定可靠运行密切相关，由于配电系统覆盖地域及其辽阔，运行的环境也比较复杂 以及各种外在因素影响，电气故障经常发牛，电力系统中某处发生故障，有可能 对电力系统的运行产牛重大的影响，为了保证配电系统的正常运行，必须正确设 置继电保护装置。关键词电力系统；继电保护；应用；分类1继电保护的基木任务继电保护的主要任务是在电气元件发牛某种故障时，确保该元件的继电保护 装置向距故障元件最近且具有脱离故障功能的断路器迅速、准

2、确地发出跳闸命令, 使故障元件能够及时、快速地从电力系统中剥离，从而尽可能地降低电力系统元 件木身损坏。其次当电力系统出现不正常的运行方式时，应及时地发出信号或报 警，通知运行值班人员进行处理，而当电力系统发生事故时，它能自动地将故障 切除，限制事故的扩大，尽量减少对其它用户的影响。2线路的继电保护技术电压等级高的输电线路一般按双侧具有电源考虑，所接电网为大电流接地系 统，断路器一般采用分相操作，通常采用综合重合闸方式。故障的形式包扌4三 相故障、两相故障、两相接地故障、单相接地故障共有不同相别的十种故障类型， 同时要考虑非全相运行的问题、同杆并架双回线的跨线故障问题等。高电压等级 输电线路在

3、电力系统中占据着十分重要的地位，对其继电保护有较高的要求，微 机保护后，线路保护一般均设计为成套保护，即一套保护完成所有的主保护和原 理上的后备保护功能，为了实现设备上的后备，通常采用双重化配置或多重化配 置。2.1输电线路的距离保护距离保护是通过反映故障点到保护安装处的距离而动作的继电保护装置，通 常应用于llokv及以上电压等级的输电线路，其原理也可以应用于35kv及以下 电压等级的配电线路。构成距离保护的核心就是测量故障点到保护安装处的距离, 并与一个事先整定的距离相比较，测量距离小于整定距离时保护动作。测量故障 距离的方法包括阻抗法、行波法和雷达法，其中应用最多的是阻抗法。2.2输电线

4、路的纵联电流差动保护基于基尔霍夫电流定律的纵联电流差动保护，是到目前为止最为完善的继电 保护原理，在发电机、变压器、母线、电抗器、大容量电动机和输配电线路等电 气设备中都得到了应用。其基本工作原理如下：流入kd的电流为故障电流的二次值，kd动作。可见，在理想情况下，根据kd中是否有电流，就能够区分出是否有内部故 障，是否应将被保护设备从系统中切除。2变压器的继电保护原理及技术变压器的故障可以分为油箱外和油箱内两种故障。油箱外的故障，主要是套 管和引出线上发生相间短路以及中性点直接接地侧的接地短路。这些故障的发生 会危害电力系统的安全连续供电。油箱内的故障包括绕组的相间短路、接地短路、 匝间短路

5、以及铁心的烧损等。油箱内故障吋产生的电弧，不仅会损坏绕组的绝缘、 烧毁铁芯，而且由于绝缘材料和变压器油因受热分解而产生大量的气体，有可能 引起变压器油箱的爆炸。变压器外部短路引起的过电流、负荷长吋间超过额定容量引起的过负荷、风 扇故障或漏油等原因引起冷却能力的下降等，这些运行状态会使绕组和铁芯过热。 此外，对于中性点不接地运行的星形接线方式变压器，外部接地短路吋有可能造 成变压器中性点过电压，威胁变压器的绝缘；大容量变压器在过电压或低频率等 异常运行方式下会发生变压器的过励磁，引起铁芯和其它金属构件的过热。电力变压器继电保护的配置主保护：电流差动保护、瓦斯保护;后备保护： 过电流保护/低压闭锁

6、过电流保护/复合电压闭锁过流保护/阻抗保护/零序过电流 保护/零序过电压保护/过负荷保护/过激磁保护。两种配置模式：(1) 主保护、后备保护分开设置(2) 成套保护装置，重要变压器双重化配置3母线继电保护技术母线发生故障的几率较线路低，但故障的影响面很大。这是因为母线上通常 连有较多的电气元件，母线故障将使这些元件停电，从而造成人面积停电事故, 并可能破坏系统的稳定运行，使故障进一步扩大，可见母线故障是最严重的电气 故障之一，因此利用母线保护清除和缩小故障造成的后果，是十分必要的。母线保护总的来说可以分为两大类型：一、利用供电元件的保护来保护母线, 二、装设母线保护专用装置。一般来说母线故障可

7、以利用供电元件的保护来切除。b处的母线故障，可由1dl处的ii或iii段切除，2dl和3dl处的发电机、变 压器的过流保护切除。母线保护应特别强调其可靠性，并尽量简化结构。对电力系统的单母线和双 母线保护采用差动保护一般可以满足要求，所以得到广泛应用。3继电保护的发展当今网络作为信息和数据通讯工具成为信息时代的主要技术支柱，目前，继 电保护装置除了纵联保护和纵差动保护外，都只能反应保护安装处的电气量。继 电保护的作用也只限于切除故障元件，缩小事故影响的范围。这主要是由于缺乏 强有力的数据通讯手段。要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息和 数据。各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作，以 确保系统的安全稳定运行。显然实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要 设备的保护装置用网络联接起来，亦即实现微机保护装置的网络化。4结论电力系统继电保护能够快速、有效的切除故障设备，保证保证非故障设备的 安全运行，能够有选择性的发出故障报警信号，维护电力系统的畅通。电力系统 的发展也对机电保护提出了更高的要求，继电保护装置容易出现故障，只有对继 电保护装置定期检查并维护，及时发现故障并处理，保证电力系统正常运转