什么是继电保护基本任务?
发布时间:2016-09-21 13:52 来源:欧姆龙 阅读:
电力是能量的一种表现形式。由于电能具有转换容易、输送方便、控制灵活以及洁净、经济等优点,已经成为工业、农业、国防、交通等部门不可缺少的动力,成为改善和提高人们物质文化生活的重要因素。
发电机、变压器、母线、输电线路以及用电设备按一定方式连接起来,构成电能的生产、输送、分配和使用,称之/J电力系统。保证电力系统的安全运行,对国民经济钉着至关重要的意义。由于自然环境、制造质量、运行维护水平以及人为操作不当等方面的原因,电力系统中的各种电气设备在运行中不可能一直保持正常状态。因此,需要为电力系统和电力系统中的各电气设备建立一个安全保障体系。电力系统安全自动装置,如自动重合闸、备用电源和备用设备自动投入、自动低频减载、电气制动及自动解列等,负责电力系统的整体安全。继电保护负责电力系统中各电气设备的安全。
电力系统的运行状态可分为三种:正常运行状态,不正常运行状态,故障状态。
当电力系统处于正常运行状态时,电力系统与各电力设备中的电流在设定的路径中流动;电力系统中所有电力设备的电气参数都在规定范围内;电力系统电能质量符号规定要求;电力系统结构有较高的可靠性;电力系统经济运行。
电力系统与各电力设备中的电流在设定的路径中流动,电力系统中某些电力设备的某些运行参数偏离规定范围,称为不正常运行状态。例如:①用电设备增加,使供电设备的负载超过额定值。⑦系统的电能储备不足,系统的负荷量过大,造成系统频率低于正常值。③无功分布不合理而造成的过电儿等。由于供电设备和用电设备在设计时,都考虑了一定的安全系数,这些设备处于不正常运行状态时,不会马上造成设备的损坏。但是,如果电力设备长期工作在不正常运行状态,设备长期处在危险的边界,随着时间的积累,将缩短设备的使用寿命,或者发展成故障状态直接损坏设备。
电力系统或电力设备中的电流没有按设定的路径流动,电力设备的运行参数异常,称为故障状态。最严重和最常见的电气设备故障是各种短路故障,主要的短路形式有三相短路、两相短路、两相短路接地、单相接地短路。充分认识短路对电气设备和电力系统的危害,对继电保护工作是十分必要的。当电气设备发生短路时可能产生以下后果:
1)短路电流流过故障点,引燃电弧,使故障设备烧毁。
2)强大的短路电流不论流过故障还是非故障的电气设备时,都将引起发热现象,使电气设备过热损坏。任何一台电气设备都有电阻只存在,即使具有良好导电特性的铜导线也不例外。当电流流过电阻只时,将做功产生热量W=只J’‘(J)。短路电流很大,经过一段时间,电气设备将因为温度的升高而损坏或缩短使用寿命。
3)强大的短路电流流过故障和非故障的电气设备时,电动力可能使电气设备产生机械变形而损坏。根据电磁场理论,通电导体的周围将产生磁场,磁场的大小与通电导体流过的电流成正比。当磁场中有另一通电导体存在时,两通电导体将产生相互作用力,作用力的大
小与迥,也导体的Ih流大小成正比,与磁场强度成正比。可见,强大的短路电流将在绕组之间产生强大的机械力,使Lh气设备机械受损,扭曲变形。
4)造成电能质量严重恶化,影响电力用户的正常生产,损害用户的产品质量。电能质量包含电压质量、频率质量和波形质量三个方面。发生短路时,短路点周围地区的电网电压严重低于正常值,将引起电动机转速的下降或停止,引起用户动力设备功率不足不能正常工作,直接造成用户产品的损坏。
5)破坏电力系统的稳定性,引起发电机失步,甚至造成整个电力系统瓦解。由于电能不能储存,必须保持电能生产、输送、消费流程的平衡和连续性。电力系统发生短路,就打破了这种平衡。局部地区的电能过剩,另局部地区的电能不足,电能过剩地区的发电机转子将加速,电能不足地区发电机转子减速,引起发电机失步,处理不当将造成整个电力系统的瓦解。
为了保护电力系统中的电力设备,继电保护的任务是:
1)当电力设备正常运行时,继电保护装置不动作。
2)当电力设备不正常运行时,保护该设备的继电保护装置发出告警信号,通知值班人员处理,使力设备尽早恢复正常运行。当然,也可由自动装置代替人工处理。
3)当电力设备故障时,保护该设备的继rt保护装置在保让可靠性的前提下,尽可能快地给离故障设备尽可能近的断路器发出跳问指令,把故障设备从电力系统中切除出去,避免电力设备的受损,尽可能缩小停电范围,保证其余电力系统继续安全运行。
实现上述任务的措施和装置统称为继电保护。电力系统继电保护还可通俗地表述为具有继电特性的自动化装置与相应的措施对电力系统中的各种电力设备实施保护的技术。
继电保护技术是一个庞大的体系,它主要由电力系统故障分析、继电保护原理、继电保扩装置的设计与制造、继电保护装肖的配置与定值的整定计算、继电保护装置的运行维护与管理、继电保护各种数据的统汁与分析等构成。在继电保护这个庞大体系中,从电力系统电气量中获取故障信息并作出相应判断是最基础的工作。因此,电力系统故障分析和继电保护原理是继电保护的理论基础。
从继电保护的基本任务nf知,继电保护就是要从电力系统的电气量中分辨出电力系统处于下列状态中的那一种:①正常运行状态;⑦个正常运行状态;③故障状态。如果是不正常运行状态,需要进步了解不止常运行的性质和程度如何。如果是故障状态,需要进一步判断出故障的种类、位董等。获得的故障信息越多,越详细,越有利于继电保护作出正确与精密的判断。但是,要获得更多和更精细的倍息,就需要文多高技术含量的设备,反而增加了出错误的环节,达个到继电保护uJ靠性要求。信息量的增与精细,传输和处理这些信息将变得更为困难和复杂。增加处理信息的时间,可能影响继电保护速动性。因此,继电保护要考虑各方面的要求,平衡各方团的矛盾,达到满足工程需求的祈中效果。不可强调某一方面的要求,旧忽视其他方面的要求。例如:电压等级较低的线路,对电力系统全局影响较小,
可选用信息量较少的电流保护。电压等级高一点的线路,对电力系统影响稍大,选用稍复杂一点的距离保护。超高压线路,对电力系统稳定性影响大,就要采用纵联保护。
继电保护的输出只有动作和不动作两种状态。例如,区内短路时,距离继电器动作;区外短路时,距离继电器不动作。正方向短路时,力向继电器动作;反方向短路时,方向继电器不动作。因此,继电保护作出动作的信息特征与作出不动作的信息特征要有尽可能大的反差。