对供电系统中继电保护装置的研究

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【摘要】 本文对应用于供电系统中的继电保护装置进行了总结和分析,从其硬件组成、原理实现、应用目标三点进行了详细分析,进而对其具体应用、维护以及今后的发展趋势进行了讨论和阐述。

【关键词】 供电系统继电保护装置应用维护发展趋势

供电系统是我国国民经济发展的重要支撑,为工业生产和居民生活提供必须的电力保障,故维持供电系统的安全稳定运行具有重要意义。随着配电网络结构日趋复杂,现代化技术在供电系统的应用日趋广泛,在供电系统中配置继电保护装置成为维持供电系统正常运转,当供电系统发生故障时可以及时发出警报信号,快速切除故障,消除不正常运行状态的一种重要手段。

1 继电保护装置概述

继电保护装置是一种被广泛应用于电力系统中的电气设备,其装置组成可以分为三个部分:测量部分、逻辑部分以及执行部分。测量部分的主要工作是采集和测量被保护元器件的相关电气量,将该测量值与整定值作对比,根据对比结果确定是否应该启动继电保护。逻辑部分的主要工作是对多个测量结果按照其属性、逻辑状态、启动顺序等制定相应的工作规则,确保指令的正确性。执行部分的主要工作就按照逻辑部分的输出指令进行动作,实现对供电系统的继电保护。

继电保护装置的工作原理如下:当系统中某一部分发生故障或将要发生故障时,会产生相关电气参数特征的变化,如电流电压间的相位角发生变化、电流增大、电压增大等,继电保护装置检测到这种变化后与预设整定值进行比较,若变化超出正常范围则保护功能启动,对应上述故障分别表现为方向保护、过流保护、低压保护等。

继电保护装置被应用到供电系统的目标为:一,对于供电系统中出现故障的电路部分通过相关电路器自动跳开的方式将其及时分离,使其与供电系统断开连接,降低故障元器件或者设备的对自身和其他连接设备的损坏,控制故障为供电系统带来的经济损失;二,对于供电系统中的设备或装置进行状态监控,一旦出现不正常运行状态,根据状态情况向相关人员发出报警信号,消除或减小故障设备或装置对系统造成影响。应用于供电系统的继电保护装置应该具有可靠性、灵敏性、选择性以及速动性等特点。

2 继电保护装置的应用

继电保护装置应用于高压供电系统以及变电站中可以根据应用位置和保护内容等分为线路保护、主变保护、电容器保护等。

其中,继电保护装置在高压供电系统的具体应用表现为:对于不并列的分段式母线按照其电路结构加装电流速断保护,该保护工作于断路器合闸的瞬间,断路器合闸完毕后保护自动解除。此外,为保证相关配电所的正常运转和安全,应该在较为重要或运行负荷等级较高的配电所配置过流保护装置。

继电保护装置在变电站中的应用可以从以下几方面讨论:首先是线路保护。对于供电线路的保护可以根据实际环境采用二段式或三段式电流保护,其中第一段保护为电流速断保护,第二段保护为限时电流速断保护,第三段保护为过流保护。其次是主变保护,即对主变压器的保护。该保护可分为主保护和后备保护两种,其中主保护由差动保护和重瓦斯保护组合实现,后备保护由过负荷保护和复合电压过流保护组合实现。再次为对电容器的保护。该保护的实现主要通过过压保护、失压保护、过流保护、零序电压保护等功能装置实现。此外还有母联保护,该保护的实现通过在相关位置增装限时电流速断保护装置和过流保护装置实现。

通过上述不同位置、不同环节的保护装置的应用可以有效提高整个供电系统的安全性和可靠性,降低整个供电系统故障所带来的经济损失。

3 继电保护装置的维护

继电保护装置对整个供电系统具有重要作用,故应该在日常工作中做好对相关继电保护装置的维护和检测工作。

一是要对继电保护装置的连接部位以及其机械性能进行检测,确保其处于健康状态,消除保护拒动、误动等现象的出现。二是要对保护装置的插件进行检测和巩固,确保每个功能配件之间的连接牢固。三是做好继电保护装置的清洁工作。四是对继电保护装置的工作状态做好记录工作。随着微机型继电保护装置的逐步成熟和投入应用,这部分工作可以通过相关软件自动完成。

4 未来供电系统中的继电保护技术发展前景分析

继电保护装置的发展经历了多个时期和阶段,其发展过程是与现代信息技术相匹配的。随着计算机技术和网络技术的发展,其在各领域的应用更加广泛,体现在供电系统中的安全性和可靠性保护方面就是微机保护相关装置和技术的应用。配合使用网络技术可以有效的推动现有的继电保护装置和技术向自动化、智能化的方向发展;在功能方面,继电保护的功能也会随着可检测故障数据的增多而增多;在检测准确度方面,高性能硬件设备的投入使用必然会提升故障位置判断的准确度和精确度,进而进一步提升供电系统的可靠性和安全性。

总之,未来的供电系统中的继电保护技术的发展必将以硬件革新为基础,配合使用先进的软件技术,整体实现以终端单元、微机保护装置等为主的完整的、功能强大的、智能化的、自动化的计算机保护系统,提升保护效果、降低设备和资源投入、提高二次系统的可靠性。

5 结语

供电系统功能繁多,结构复杂,需要较高的运行可靠性和安全性。应用继电保护装置对供电系统进行安全保护对维持供电系统的正常运转具有非常重要的实用意义。在应用继电保护装置对供电系统进行运行可靠性保护时,需要根据应用位置、被保护装置的工作属性等进行实际配置和确定,以保证整个系统处于有序、可控运行状态。

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