淺談供電系統的繼電保護

【摘要】本文在提出了供電系統繼電保護的概念和類型基礎上,闡述了繼電保護的配置與應用,以及繼電保護裝置的維護工作內容。

【關鍵詞】供電系統;繼電保護;應用;維護

現代電力系統是一個由電能產生、輸送、分配和用電環節組成的大系統。隨著社會經濟的迅速發展,電力系統的容量不斷擴大,電網結構日趨復雜,電力系統穩定問題日益突出,因此我們應該對電力系統繼電保護更加重視起來,以此保障電力系統的安全可靠的運行,為社會經濟的發展保駕護航。

一、繼電保護的概念和類型

1、繼電保護的概念

繼電保護裝置是當電力系統中發生故障或出現異常狀態時能自動、迅速而有選擇地切除故障設備或發出告警信號的一種專門的反事故用自動裝置。

繼電保護系統為多種或多套繼電保護裝置的組合。繼電保護用來泛指繼電保護技術或繼電保護系統。也常用作繼電保護裝置的簡稱,有時直接稱為“保護”。

2、常用繼電保護類型:

①電流保護:(按照保護的整定原則,保護范圍及原理特點)

A、過電流保護——是按照躲過被保護設備或線路中可能出現的最大負荷電流來整定的。如大電機啟動電流(短時)和穿越性短路電流之類的非故障性電流,以確保設備和線路的正常運行。

B、電流速斷保護——是按照被保護設備或線路末端可能出現的最大短路電流或變壓器二次側發生三相短路電流而整定的。速斷保護動作,理論上電流速斷保護沒有時限。即以零秒及以下時限動作來切斷斷路器的。

此外還有定時限過電流保護、反時限過電流保護、無時限電流速斷等

②電壓保護:(按照系統電壓發生異常或故障時的變化而動作的繼電保護)

主要有過電壓保護、欠電壓保護和零序電壓保護

③瓦斯保護:油浸式變壓器內部發生故障時,短路電流所產生的電弧使變壓器油和其它絕緣物產生分解,并產生氣體(瓦斯),利用氣體壓力或沖力使氣體繼電器動作。

④差動保護:這是一種按照電力系統中,被保護設備發生短路故障,在保護中產生的差電流而動作的一種保護裝置。

此外還有高頻保護、距離保護、平衡保護、負序及零序保護以及方向保護

二、繼電保護的配置與應用

1繼電保護裝置的基本要求

選擇性。當供電系統中發生故障時,繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點最近的斷路器,以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。

靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內,不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣,保護裝置均不應產生拒絕動作;但在保護區外發生故障時,又不應該產生錯誤動作。

速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度,加快系統電壓的恢復,從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件,同時還提高了發電機并列運行的穩定性。

可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求,反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性,必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試正確無誤;同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效,以提高保護的可靠性。

2保護裝置的應用

繼電保護裝置廣泛應用于工廠企業高壓供電系統、變電站等,用于高壓供電系統線路保護、主變保護、電容器保護等。高壓供電系統分母線繼電保護裝置的應用,對于不并列運行的分段母線裝設電流速斷保護,但僅在斷路器合閘的瞬間投入,合閘后自動解除。另外,還應裝設過電流保護,對于負荷等級較低的配電所則可不裝設保護。變電站繼電保護裝置的應用包括:①線路保護:一般采用二段式或三段式電流保護,其中一段為電流速斷保護,二段為限時電流速斷保護,三段為過電流保護。②母聯保護:需同時裝設限時電流速斷保護和過電流保護。③主變保護:主變保護包括主保護和后備保護,主保護一般為重瓦斯保護、差動保護,后備保護為復合電壓過流保護、過負荷保護。④電容器保護:對電容器的保護包括過流保護、零序電壓保護、過壓保護及失壓保護。隨著繼電保護技術的飛速發展,微機保護的裝置逐漸投入使用,由于生產廠家的不同、開發時間的先后,微機保護呈現豐富多彩、各顯神通的局面,但基本原理及要達到的目的基本一致。

三、 繼電保護裝置的維護

值班人員定時對繼電保護裝置巡視和檢查,并做好各儀表的運行記錄。 在繼電保護運行過程中,發現異常現象時,應加強監視并向主管部門報告。

建立崗位責任制,做到每個盤柜有值班人員負責。做到人人有崗、每崗有人。 值班人員對保護裝置的操作,一般只允許接通或斷開壓板,切換開關及卸裝熔絲等工作,工作過程中應嚴格遵守電業安全工作規定。

做好繼電保護裝置的清掃工作。清掃工作必須由兩人進行,防止誤碰運行設備,注意與帶電設備保持安全距離,避免人身觸電和造成二次回路短路、接地事故。對微機保護的電流、電壓采樣值每周記錄一次,每月對微機保護的打印機進行定期檢查并打印。

定期對繼電保護裝置檢修及設備查評:①檢查二次設備各元件標志、名稱是否齊全;②檢查轉換開關、各種按鈕、動作是否靈活無卡涉,動作靈活。接點接觸有無足夠壓力和燒傷;③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好;④檢查各盤柜上表計、繼電器及接線端子螺釘有無松動;⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好;⑥配線是否整齊,固定卡子有無脫落;⑦檢查斷路器的操作機構動作是否正常。

隨著電力系統的持續發展和計算機通信技術的進步,繼電保護技術的發展向計算機化、網絡化、一體化、智能化方向發展,這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護,按時巡檢其運行狀況,及時發現故障并做好處理,才能保證系統無故障設備正常運行,提高供電可靠性。

作者簡介:胡初四(1980--),男,助工,本科,上饒供電公司檢修分公司