浅析电力系统继电保护的应用与发展

了继 电保 护技 术 的发 展 。 关键词 ：电力系统 ；继 电保护 ；应 用；发展
１ 前 言
３ ． ２ 变压器的保护
电力变压器是 电力系统 中一个最基本也最重要 的电气设备 ，它运 随着社会 的进步 ，市场经济 的不 断发展 ，电力成为 了社会生活 和 行正常与否直接影 响着 整个 电力系统 ，所 以很好地 保护好它可 以在很 经济建设 的核心能源 。然而 ，伴 随电力 系统输 电规模几何级数 的增 加 大程度上减少相应的损失。 以及输 电距离的不断增长 ，再加上人们对 于电力系统运行 的可 靠性 、 （ １ ）变压器 的瓦斯保 护 。当变 压器 的油箱 内发生故 障时 ，电弧 稳定性 以及 电力输送 的质量等都 提出了更高的要求 ，这就对 电力系统 会将其中 的油等 物质 分解为可燃气体 ，如没 有及时发现后果将十分严 的正常 运行和继 电保护提 出了极 大的压力和挑战 。同时各地 区电网结 重 。瓦斯保护措施可 以在在检测到变压器 中有这 些气体时迅速跳开 它 构 、复 杂的 自然条件 以及气候变化 ，设备更迭 以及人力资源配 备等情 各侧的断路器并报警 。 况 的差异 ，似的整个 电力 系统 的运 行控制变得极其 困难 。然而 各种类 （ ２ ）变压器 相 间短 路的后备 保护 。变 压器相 间过 流可采 用阻抗 型 的短 路却是 电力系统稳定运行 的最大障碍 ，例如 因设备故 障导致的 保护或过 电流保 护作 为后备保护 。第一 ，阻抗保 护。阻抗保护是利用 短路会 对电力设备和 电力元件产 生较大的损害 ，而某处 电压 的异常 下 阻抗元件来反应短路 故障的保护装置 ，阻抗 元件 的阻抗值是接入该元 降会是 电力传输的质量产生 影响 ，而若 果 电力系统 因其他外 力受到干 件的电压与电流的比值 ， 也就是短路点至保护安装处 的阻抗值 ； 第二 ， 扰而不 能正常运行还可 能英气 系统 的震荡 ， 甚至导致系统崩溃和瘫痪。 过 电流保护。当流过被保护原件 中的电流超过预先整定的某个数值 时， 随之科 学技术 以及计算机技 术的不断进 步 ，继 电保护设备和技 术逐 步 保护装置启动 ，并用时限保证动作 的选择 性 ，使断路器跳 闸或给 出报 被 研发出来并应用到 电力系统运 行的监测和维护 中，从而有 效保障和 警信号 。 提 升电力系统供 电能 力与供 电质 量。因此 ，我们要加强对 电力系统继 （ ３ ）变压器 中性点 接地保 护。变压器 中性点接 地保护专 用于 电 电保护 的研究 ，确保 电力系统 的顺利运行 。 力变压器 中性 点 ，以实现变压器 中性点接 地运行 或不接地运行两种不 同的运行方式 ；从而 避免 由于系统故 障，引发变压器中性点 电压升 高 ２ 继 电保护技术 造成对变压器的损害 。 继电保护的定义就是指在 电力系统故障和危及安全运行 的异常工 ３ ． ３ 母 线 保 护 况 的情况下 ，可 以自动地对 电力系统产生保护 的措施 。它之所 以叫做 根据原理不 同 ，差动原理 的母线保护和 相位 比较原理的母线保护 继 电保 护是 因为有触点 的继 电器在 其发展过程 中被用为保护 电力系统 是母线保 护的两种方式 。第一 ，差动 原理母 线保护 。其实它的原理就 及一些诸如 电线等 的工作 部件。继 电保护 的基本任务 就是 ：在 电力运 是基尔霍 夫第一 电流定理 ，它通过在 所有母线的元件上装上特性和 变 行 的过程中 出现 问题后 以最快的速度和最窄 的范 围内 自动将问题源去 化都一样 的专 用的 电流互感器 ，差 动继电器绕组与 电流互感器二次 绕 除或者 发出警报 ，将损失降低到最小。 组并联 ， 从而接入母线差动保护装置 。 第二 ， 相位比较原理 的母线保 护。 相位 比较原理 的母线保护是通过 比较 相位来进行保护 的，所 以与 幅值 ３ 继 电保护技术 的应用 没有关系 ， 这样 一来不仅可 以提高 了母线 保护的灵敏性 ，而且不平衡 我 国电力系统 中性 点接地方式主 要有两种 ， 即 ：（ １ ）中性 点直接 电流也不用考虑 。 接 地方式 （ 大 电流接地 系统）； （ ２ ）中性点不直接 接地方式 （ 小电流 从上述母线 保护的原理我们可知 ，它的结构应尽量简单 ，并且 应 接 地系统）。本文继 电保护 技术 的应用主要介绍 中性 点不直 接接地方 满足可靠性 、快 速性和选择性 。小 电流接 地系统可以使用两相式接线 式的接 地保护 。 方 式，因为母线保护只需反应 相间短路。而对于大 电流接地 系统 ，母
线保护则应采用 三相式接线方 式。 小 电流接地系统 中 ，如果 电力系统发生单 相接 地故障 ，故障相对 ３ ． ４ 发 电机 保 护 地 电压 降低 ，非故 障两相 的相 电压升 高 １ ． ７ ３ ２ 倍 ，但 线 电压 的大小和 发 电机也是 电力系统 中一 个十分重要的元件 ，所 以对于 发电机的 相位不变 （ 依然对称 ） ， 不 影响对用户 的连续供 电 ， 所 以负荷供 电也 主保护和后备保护也是非常重要 的。 不 会受到影响。 发 电机的主保护包括 以下几个方面 ：（ １ ）纵联差动保护 。它的原 小 电流接地系统 主要 通过三种方式保护 电路 ：第一 ，零序 电压保 理是 比较发 电机机端侧 与中性点侧 电流与 相位 的大小 ； （ ２ ）匝间短路 护。不发生故 障时 ，电路 中是不存在零序 电压 的，各 相电流的矢量和 保护 。由于发 电机差动保护不 能保 护定子绕组匝 间短故 障，在 发生匝 等 于零 ，当 电力系统 中发 生单相接地故 障时，系统 中就 会出现零序 电 间短路 后 ， 若 不能及时处理 ，则可 能发展成为相 间故 障 ， 造 成发电机 压 ，直接导致信号 继电器报警。 由于系统 出现 问题 的时候相 电压会 降 重 大损坏 ，因此在大机组 中都 装设有发 电机定子 匝间短路保 护 ，同时 低而没有 问题 的时候 正好 相反 ，所 以我们可 以也 通过 观察三个 电压表 也可保 护定子绕组断线 故障 ； （ ３ ）定 子绕组单相接地保护 。发电机定 的情况来判断是否发 生故障 。第二 ，零序 电流保 护。当系统出现单相 子绕组与 铁芯间的绝缘一单破 坏 ，就会形成定子单相接地故 障 ，故应 接 地短路问题 时，问题线路 的零序 电流会高于 正常线 路 ，根据这一原 装设定子绕组单相接地保护 ；（ ４ ）发 电机失磁保护 。 理 来进行系统 的保护具有 灵敏度高的优点 ，因此对于 系统中安装有零 发 电机的后备保护包括 （ １ ） 功率方 向保护 。 当发 电 机 出现逆 功率 ， 序 电流互感器 的话 ，这一原 理效果很好 。第三 ，零序 功率方向保护 。 逆功率保护动作断路器跳 闸。需要采集三相 电压和二相电流信号 ； （ ２ ） 对 于那些没有安装零序 电流 互感器的线路或者是零序 电流差比较小的 外部短路 引起 的定子绕组过 电流保 护。当发电机纵差保护范 围外发生 故 障 ，零序功率方 向保护不 失为一种 比较好 的选择 ，而 且它也可 以达 到比较 高的敏捷 度。 短路 ， 而短 路元件 的保护或 断路器拒 绝动作 ， 这种 保护作 为外部短 路 ３ ． １ 输配 电线路的接地保护
电 力 技 术
柬工应用 与发展
郑权伟 （ 苏 州供 电公 司 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ ０ ０ ０）
摘 要 ：随着我 国科 学技 术的迅速发展 ，电力 已经成为我 国社会 的主要 能源，电力 系统的正常运行 已经成 为经济健康发展 ，人民正常生活的重 要保证 。本文从 继电保 护的基 本原理对继 电保护技术进行 了简单 的介 绍，并从 小电流接 地 系统的接地保护 阐述 了继 电保 护技 术的应用，并分析