电力系统继电保护技术探析

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1、电力系统继电保护技术探析摘要：本文通过对继电保护的概念、工作原理继电器的要求及评价统计指标进行了分析，主要就配电系统继电保护中存在的问题和处理方法及改进措施进行了详细的阐述。关键词：电力系统继电保护评价统计指标配电运行配置原则屮图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：・、八->A一、刖吞随着电力系统的快速发展和计算机通信技术的进步，继电保护技术的发展向计算机化、网络化、一体化、智能化方向发展，这对继电保护工作者提出了新的挑战。二、继电保护的概念继电保护装置是电力系统中的发电机、变压器、输电线路、

2、配电装置等电气设备发生故障，危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令，终止这些故障发展的一种自动保护装置。三、继电保护的工作原理供电系统发生故障时，会引起电流增加、电压降低、以及电流电压间相位角的变化，因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。测量部分从被保护对象读取有关信号，与给定的整定值相比较，比较结果输出至逻辑部分；逻辑部分根据测量部分各输出量的大

3、小性质、出现的顺序或它们的组合，决定是否动作；如需动作，则发出信号给执行部分;执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。四、对继电器的要求（一）动作值的误差小。由于保护装置的灵敏度与动作值的误差有关,因此，继电器动作值的误差应尽可能小，以免引起误动作或降低保护的灵敏性。（二）接点可靠。继电器接点接触要良好，并具有一定的负荷能力。对于常闭接点要有一定的压力；对于常开接点，闭合时要有一定的行程。（三）返冋时间短。继电器动作将故障切除后，继电器应在最短时间内返回到起始位置。（四）消耗功率小。继电器消耗的功

4、率通常指继电器线圈在额泄状态下（额定电流或电压）所消耗的功率。继电器消耗的功率小，可以减轻互感器的负担。五、目前常用的评价统计指标（一）正确动作率。正确动作率即为一定期限内（例如一年）被统计的继电保护装置的正确动作次数与总动作次数之比。用公式表示为：正确动作率二（正确动作次数/总动作次数）X100%用正确动作率可以观测该继电保护系统每年的变化趋势，也可以反映不同的继电保护系统（如220UV与500kV）之间的对比情况，从中找出薄弱环节。（-）可靠度。可靠度r（t）是指元件在起始时刻正常的条件下，在时

5、间区间（0,t）不发生故障的概率。对于继电保护装置，注意力主要集屮在从起始时刻到首次故障的时间。（三）可用率。可用率a（t）是指元件在起始时刻正常工作的条件下，时刻t正常工作的概率。可靠度与可用率的区别在于，可靠度中的定义要求元件在时间区间（0,t）连续地处于正常状态，而可用率则无此要求。（四）故障率。故障率h（t）是指元件从起始时刻直到时刻t完好条件下，在时刻t以后单位时间里发生故障的概率。（五）平均无故障丁•作时间。平均无故障丁作时间MTBF（MeanTimeBetweenFailure）。设从

6、修复到首次故障之间的时间间隔为无故障工作时间，则其数学期望值为平均无故障工作时间。（六）修复率。修复率m（t）是指元件自起始时刻直到时刻t故障的条件下，自时刻t以后每单位时间里修复的概率。（七）平均修复时间。平均修复时间mttr（MeanTimetoRepair）是修复时间的数学期望值。六、配电系统继电保护存在的问题（-）电流互感器饱和。随着供电系统规模的不断扩大，很多低压配电系统短路电流会随着变人，当变、配电所出口处发生短路时，短路电流往往很大，甚至可以达到电流互感器一次侧额定电流的几百倍。若是在

7、变电所出线故障则要靠母联断路器或主变压器后备保护來切除，延长了故障时间，使故障范围扩人；而若是在配电所的出线过流保护拒动，则将使整个配电所全停。（二）二次设备及二次回路老化。现在我国很多配电系统的继电器是20世纪七八十年代的老式继电器，节点氧化尘太多，压力不够，也会造成保护误动，出口不可靠。（三）环网供电无保护。目前我国环状配电网基本采用负荷开关为主,目前不设断路器，也没有保护。若装设断路器，由于运行方式变化，负荷转移等因素，继电保护选择性无法协调。七、配电系统继电保护的改进措施（-）避免电流互感器

8、饱和。避免电流互感器饱和主要从3个方面入手：首先是电流互感器的变比不能选得太小，要考虑线路短路时电流互感器饱和问题。其次要尽量减少电流互感器二次负载阻抗。尽量避免保护和计量共用电流互感器，缩短电流互感器二次侧电缆长度及加大二次侧电缆截面。第三是遵守速断保护的原则。高压电动机按起动电流乘以1.2-1.3倍可靠系数确定，如超过其数值就可确定故障电流。时限整定Os。超过2倍的电流整定值，按计算数据乘以可靠系数确定，采区变电所内进线柜则遵照最大整定值数据加上其余变压器的额定负