电气工程 电力系统 继电保护 变电站继电保护 设计
继电保护的基本原理:
(1)电力系统故障的特点
电力系统中的故障种类很多,但最为常见、危害最大的应属各种类型的短路事故。一旦出现短路故障,就会伴随其产生三大特点。即:电流将急剧增大、电压将急剧下降、电压与电流之间的相位角将发生变化。
(2)继电保护的类型
在电力系统中以上述物理量的变化为基础,利用正常运行和故障时各物理量的差别就可以构成各种不同原理和类型的继电保护装置。如:
反映电流变化的电流保护,有定时限过电流保护、反时限过电流保护、电流速断保护、过负荷保护和零序电流保护等;
反映电压变化的电压保护,有过电压保护和低电压保护;既反映电流的变化又反映电压与电流之间相位角变化的方向过电流保护;
反映电压与电流之间比值,也就是反映短路点到保护安装处阻抗的距离保护;反映输入电流与输出电流之差的差动保护,其中又分为横联差动和纵联差动保护;
用于反映系统中频率变化的周波保护;
专门用于反映变压器内部故障的气体保护(即瓦斯保护),其中又分为轻瓦斯和重瓦斯保护;
专门用于反映变压器温度变化的温度保护等。
在电力系统中,大型变压器是属于一种比较重要和比较昂贵的设备。如果一台变压器故障为了减少故障的损坏程度必须尽快把变压器切除,损坏的变压器的维修费用不仅非常昂贵而且对电力系统的损失很大,可达几百万美元。因此,减少变压器故障的次数和停电时间是很重要。所以,要求变压器保护更为可靠和安全,包括对保护不拒动(可靠性),不误动(安全性)以及快速动作(切除故障时间短)的要求。然而,由于变压器复杂的运行工况,保护变压器不是一件容易的事,可以说,在电力系统中,保护变压器对继电保护是一种挑战。
继电保护发展现状,电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求,电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力,因此,继电保护技术得天独厚,在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
继电保护的未来发展,继电保护技术未来趋势是向计算机化,网络化,智能化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展。微机保护技术的发展趋势:①高速数据处理芯片的应用②微机保护的网络化③保护、控制、测量、信号、数据通信一体化④继电保护的智能化。