論繼電保護(hù)的基本原理及發(fā)展趨勢
繼電保護(hù)是指研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運行的異常工況,以探討其對策的反事故自動化措施。因在其發(fā)展過程中曾主要用有觸點的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件(發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等),使之免遭損害;救蝿(wù)是:當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時,在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi),自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除,或發(fā)出信號由值班人員消除異常工況根源,以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。繼電保護(hù)裝置是一種自動裝置,在電力系統(tǒng)中主要負(fù)責(zé)電力系統(tǒng)的安全可靠運行,這是它的主要職責(zé)也是任務(wù),它可以隨時掌握電力系統(tǒng)的運行狀態(tài),同時及時發(fā)現(xiàn)問題,從而通過選擇合適的斷路器切斷問題部分。
繼電保護(hù)的基本原理及發(fā)展趨勢
1、基本原理
繼電保護(hù)裝置必須具有正確區(qū)分被保護(hù)元件是處于正常運行狀態(tài)還是發(fā)生了故障,是保護(hù)區(qū)內(nèi)故障還是區(qū)外故障的功能。保護(hù)裝置要實現(xiàn)這一功能,需要根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)生故障前后電氣物理量變化的特征為基礎(chǔ)來構(gòu)成。
電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,工頻電氣量變化的主要特征是:
。1) 電流增大。 短路時故障點與電源之間的電氣設(shè)備和輸電線路上的電流將由負(fù)荷電流增大至大大超過負(fù)荷電流。
。2) 電壓降低。當(dāng)發(fā)生相間短路和接地短路故障時,系統(tǒng)各點的相間電壓或相電壓值下降,且越靠近短路點,電壓越低。
(3) 電流與電壓之間的相位角改變。正常運行時電流與電壓間的相位角是負(fù)荷的功率因數(shù)角,一般約為20°,三相短路時,電流與電壓之間的相位角是由線路的阻抗角決定的,一般為60°~85°,而在保護(hù)反方向三相短路時,電流與電壓之間的相位角則是180°+(60°~85°)。
(4) 測量阻抗發(fā)生變化。測量阻抗即測量點(保護(hù)安裝處)電壓與電流之比值。正常運行時,測量阻抗為負(fù)荷阻抗;金屬性短路時,筆耕論文新浪博客,測量阻抗轉(zhuǎn)變?yōu)榫路阻抗,故障后測量阻抗顯著減小,而阻抗角增大。
不對稱短路時,出現(xiàn)相序分量,如兩相及單相接地短路時,出現(xiàn)負(fù)序電流和負(fù)序電壓分量;單相接地時,出現(xiàn)負(fù)序和零序電流和電壓分量。這些分量在正常運行時是不出現(xiàn)的。
利用短路故障時電氣量的變化,便可構(gòu)成各種原理的繼電保護(hù)。
此外,除了上述反應(yīng)工頻電氣量的保護(hù)外,還有反應(yīng)非工頻電氣量及非電氣量的保護(hù)。
2、發(fā)展趨勢
繼電保護(hù)方式的發(fā)展經(jīng)歷了方向比較式、相位比較式、電流差動式等階段, 所使用的繼電器從電磁式到模擬靜止式, 進(jìn)而發(fā)展到數(shù)字靜止式, 隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展、微型計算機(jī)和微處理器的出現(xiàn), 為繼電保護(hù)數(shù)字化開辟了廣闊前景, 出現(xiàn)了以微機(jī)和光傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制保護(hù)系統(tǒng)。微機(jī)保護(hù)具有下列特點:
。1)保護(hù)功能由軟件實現(xiàn);
(2)采用數(shù)字信號處理技術(shù);
。3)具有數(shù)字儲存功能, 如過程記憶、錄波等;
。4)容易實現(xiàn)遠(yuǎn)方通信, 接口簡單;
。5)具有自動測試和監(jiān)視功能;
(6)軟硬件標(biāo)準(zhǔn)化;
。7)公共數(shù)據(jù)可重復(fù)使用實現(xiàn)不同功能。
本文編號:7058
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