变电运行中继电保护的分析

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1、电力建设■村目囊瞄2012年12月【文章编号】1673—0038(2012)34-0194．03变电运行中继电保护的分析罗挺宇(湖南省电力公司检修公司湖南长沙410015)摘要：在社会经济发展的推动下，我国电网也得到迅速发展。在变电运行中起到重要作用的继电保护技术也取得了长足进步。近年来，由于继电保护装置的误动作而导致的系统不稳定、大面积停电、垮网等状况几乎没有出现，继电保护装置在变电运行中正发挥着越来越关键的作用。但是，不可否认的是继电保护技术仍然不能满足大功率、远距离和特高压交、直流输电网的发展要求。本文根据实际中继电保护工作面，I当的技术和

2、管理问题，分析了当前变电运行中继电保护装置的基本原理，并结合管理方法提出了提高继电保护水平的几点建议。关键词：变电运行；继电保护；作用；故障引言继电保护作为保障电网安全稳定运行的第一道防线，担负着保卫电网和设备安全运行的重要职责，继电保护装置是关系到电网安全稳定运行的重要设备，是组成电力系统整体的不可缺少的重要部分。本文：①分析了继电保护在保证电网安全稳定运行中的重要地位；②结合实际工作经验分析研究了继电保护不稳定所产生的原因；③提出了几条用以提高继电保护可靠性的措施。1继电保护概述1．1继电保护的作用电力系统运行要求安全可靠。但是，电力系统的组

3、成元件数量多，结构各异，运行情况复杂，覆盖的地域辽阔。因此，受自然条件、设备及人为因素的影响(如雷击、倒塔、内部过电压或运行人员误操作等)，电力系统会发生各种故障和不正常运行状态。最常见、危害最大的故障是各种形式的短路。(1)故障造成的很大的短路电流产生的电弧使设备损坏；(2)从电源到短路点间流过的短路电流引起的发热和电动力将造成在该路径中非故障元件的损坏；(3)靠近故障点的部分地区电压大幅度下降，使用户的正常工作遭到破坏或影响产品质量；(4)影响电力系统，导致系统产生震荡甚至崩溃，对电力系统并列运行的稳定性产生极大破坏。以上这些故障和不正常运行

4、状况由于自然条件等客观原因难以避免，但是事故却可以防止发生。继电保·194．护装置具有主动性，可以有选择地对故障元件进行切除，一方面可以保证电力系统中非故障部分的正常运行；另一方面也可以保护故障元件的进一步损害，降低损害程度。继电保护装置装设在参与变电运行的每一个电气设备上，当故障出现时便可及时做出保护动作并发出信号。1．2继电保护的基本要求、原理、构成与分类(1)基本要求对作于跳闸的继电保护，在技术上应满足四个基本要求，及可靠性、选择性、性和灵敏性。(2)基本原理要完成继电保护的基本任务，首先要提取和利用电力元件在三种运行状态下的“差异”，然后

5、“区分”出三种运行状态(正常、不正常和故障状态)，最后是“甄别”出发生故障和出现异常的元件。目前已经发现不同运行状态下具有明显差异的电气量有：流过电力元件的相电流、序电流、功率及其方向；元件的运行相电压幅值、序电压幅值；元件的电压与电流的比值即“测量阻抗’，等。发现并正确利用能可靠区分三种运行状态的可测参量或参量的新差异，就可以形成新的继电保护原理。在此以图l为例分析一下利用不同电气量特征分别能构成哪种保护。①线路电流幅值：正常时：负荷电流!，J差异。短路时电流幅值增短路时：短路电流I。J2012年12月■阿目麓商电力建设￡，t¨c，‘‘u大j啦

6、过电流保护②母线的相间或对地电压幅值：正常时：在额定电压附近变化(5～10％)1⋯短路时：短路点的相间或对地电压降低到零j。兰。短路时电压幅值降低j啦低电压保护③线路始端电压与电流之比(即测量阻抗)岛b云占r卜●一7昱．正常时：反映该线路与供电负荷的等值阻抗及负荷阻抗角(功率因数角)短路时：反映该测量点到短路点之间线路段的阻抗望短路时测量阻抗幅值降低，阻抗角增大构成、距离保护(低阻抗保护)其他类型的保护有：(1)纵联保护——利用某种通信通道同时比较被保护元件两侧正常运行与故障时电气量差异的保护。①电流差动保护——利用内部与外部短路时两侧电流矢量的

7、差别构成。②电流相位差动保护——利用内部与外部短路时两侧电流相位的差别构成。(图3)③方向比较式纵联保护——利用内部与外部短路时两侧功率方向的差别构成。围3过电藏保护单相原理图以上保护常被用做220kV及以上输电网络和较大容量发电机、变压器、电动机等电力元件的主保护。(2)反映非电量特征的保护①气体保护——当变压器油箱内部的绕组短路时，反应于变压器油受热分解所产生的气体保护。②过热保护——当变压器油箱内部的绕组短路时，反应于电动机绕组温度的升高而构成的保护。(3)分类通常分为以下几类：①按被保护的对象分类：输电线路保护、发电机保护、变压器保护、电

8、动机保护、母线保护等；②按保护原理分类：电流保护、电压保护、距离保护、差动保护、方向保护、零序保护等：③按保护所反应故障类型分类：相间短