继电保护在电力故障信息中应用

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1、继电保护在电力故障信息中应用　　【摘要】本文从继电保护的基本概念出发，介绍的继电保护在电力系统故障信息中的重要地位。同时介绍了电力系统中主要的故障信息以及主流的继电保护措施，最后对继电保护的发展提出了更加美好的展望。【关键词】继电保护电力故障信息所谓继电保护就是在电力系统中出于对电力系统及的元件的保护，当电力系统发处于非正常运行状态时，可实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电影响的保护装置设备。在继电保护

2、应用最多的现代电力系统中主要的电力元件包括发电机、变压器、输电线路等。因此，在电力系统的继电保护中，主要还是针对电力元件进行。继电保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电路故障信息（电气物理量变化）的特征为基础来构成。电气物理量变化的主要特征是：（1）电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。5（2）电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时，系统各点的相间电压或相电压值下降，且越靠近短路点，电压越低。（3）电流与电压之间的相位角改

3、变。当以上的电力故障信息发生变化时，就会导致电力系统发生故障或者危险，继电保护装置技术利用该特征，发出系统发生故障的危险警告信息或者直接跳闸，气短电源，阻止事态的恶化发展。1继电保护技术在变压器中的应用变压器作为电力系统中最常用的关键设备，是整个电力系统正常安全运行的保证。当电力系统中的变压器发生故障是，保护装置拒动或者不能在要求时间内快速的动作，可能对变压器造成一定的损坏甚至会将整个电力系统瘫痪。根据《继电保护和安全自动装置技术规程》变压器保护的主要方式有气体和差动保护外加后背保护。在变压器工作

4、工程中，由于主变阻抗较大，住主变低压侧故障时，高压侧电往往变化较少，导致不能有效开放电压闭锁功能，为保证故障时的动作灵敏度，在实际应用中采用高、低压侧复合序电压并联开放的方法，来保证低压侧故障时能可靠动作，即同时采用高、低压侧的电压，任何一侧复合序电压动作都能开放闭锁回路（图1，图2）。在两圈变压器主变高压后备保护中，增加一与门电路，其动作逻辑为：当低压侧断路器断开，并且高压侧电流大干规定值时，按规定时间跳高压侧断路器如图3。5在三圈变压器主变高压后备保护中，设置一与或门电路，其动作逻辑为：当低压

5、侧断路器或中压侧断路器断开，并且高压侧电流大于规定值时，按规定时间跳高、中、低压三侧断路器（图3）。在三圈变中，除了有两圈变同样的问题外，还需要考虑高、中（低）压侧断路器运行而低（中）压侧断路器热备用的情况下，可能会发生中（低）压侧线路短路引起高压侧保护过流启动，在低（中）压侧断路器断开位置下动作跳开高、中（低）压侧断路器的情况，因此需要注意动作时限的配合。2行波保护行5波保护是根据输电线路故障后所产生的行波故障信息（行波电压或行波电流）构成的继电保护。是根据输电线路故障后所产生的行波故障信息（行

6、波电压或行波电流）构成的继电保护。可以分成两种类型，有通道和无通道保护（表1）。1976年，第一套行波保护装置由瑞典通用电气公司研制成功，并投入美国Bonneville电力局500kV输电线路试运行：我国于80年代初从瑞典引进两套RALDA型行波保护装置，分别安装在东ILS00kV电网和华中电网。在这个时期行波继电保护达到了继电保护的高潮期。主要优点是具有快速动作性能，行波距离保护动作时间一般在几毫秒，比基于工频电气量的继电保护动作时间短得多。虽然行波方向保护和差动保护因为需要利用通道交换两端故障

7、信息，动作时间稍长，但还是快于工频电气量的方向和差动保护。此外，行波保护还具有不受过渡电阻、电流互感器饱和、系统振荡和导线分布电容等影响的独特优点.在超高压长距离输电线路保护中具有广阔的应用前景。但是，与现在相比在这个时期由于技术等客观原因的存在，所生产数来的行波继电保护器性能不够稳定.可靠性差，随着科学技术的发展，微机数字技术的应用给行波继电保护带来了新的生机，促使该技术更加的完善。3无通道保护无通道继电保护是指，就是不需要通信信道，只利用单端电气量，实现带通道保护的功能，即实现全线相继速动或者

8、全线速动的保护，所以无通道保护将大大节省系统投资。清华大学研制的世界上第一套配电线路自适应无通道保护装置将无通道新概念创造性地引入配电线路的继电保护中。它以数字信号处理技术为基础，利用线路对端开关动作信息，加速本端保护动作，大大缩短了故障切除时间（100ms左右）。该保护装置可用作10kV—35kV配电线路的继电保护。无通道保护根据所利用的电气信号的频率不同，分为工频无通道保护和暂态无通道保护。暂态无通道保护的典型例子是噪声保护、边界保护以及行波距离保护。工频无通道保护是只需利用线