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[摘 要]本文先简要介绍了继电保护装置的工作原理,然后对继电保护装置的基本功能和对特殊情况的处理方面进行探讨,继而对继电保护装置在发电产的具体应用过程进行详细介绍,并通过实际案例分析继电保护的具体应用。
[关键词]发电厂 继电保护 应用
中图分类号:TU271.1 文献标识码:TU 文章编号:1009―914X(2013)25―0532―01
当发电厂的电力系统出现电流或者电压异常的情况时,继电保护装置能够及时对所控制的相关区域进行断电隔离,有效阻止了故障在整个电力系统中的恶性蔓延,保证了其他相关设备不受影响和整个电网的安全运行。因此,继电保护在发电厂的实际生产活动中能够对发电厂的发电机组、用电系统甚至是直流和辅助系统起到良好的保护作用。
一、继电保护装置的工作原理及基本功能
继电保护在发电厂中是一种较为重要的保护措施。在发电厂的日常运行过程中。有时可能会出现相关电气设备、线路、辅助系统等异常的情况,引起电流和电压的改变,严重威胁到电力系统的安全。此时,继电保护装置便会开始发挥自身效用,在接收到智能监控系统或者相关工作人员的故障警报信号后,继电装置中的断路器会断开,起到隔离故障的作用。继电保护装置的基本功能有:
1.可靠性。在合理配置、技术过关的前提下,继电保护装置能对故障产生准确的动作反应,并且不需要动作的时候可靠不动作,不产生误动,对整个电力系统起到可靠的保护作用。
2.选择性。发电厂的继电保护装置要在出现故障的时候及时作出判断,要合理选择需要优先断开的设备和装置,所以,继电保护设备的各元件的灵敏度应该相互配合,在出现问题时有选择性的进行断路保护。
3.灵敏性。继电保护装置一定要有一定灵敏性。要依据现实情况对继电保护装置允许的电流、电压、电阻的变化波动区间进行设定,在系统运行时,一旦出现某项数据或者多项数据数据超过继电保护装备已经设定的允许区间,就会马上启动保护作用,隔离故障。
4.快速反应。继电装置一定要能在出现故障时作出尽可能快的反应,所以,可以在对继电保护装置进行调试的时候尽可能降低继电器的固有动作时间,或者采取速度保护等相关措施来使继电保护装置达到较好的快速反应状态,从而最大程度的减少相关电气设备的损坏程度。
5.处理特殊情况的能力。在出现一些特殊故障的时候,能够随机应变的依据实际情况进行相应调整和保护。例如,在特定情况下线路的速动段可以采取短时间的限动,以缩短继电保护装置的反应时间。
二、发电厂对继电保护的有效应用
1.利用继电保护设备对发电变压组进行保护。在对发电和变压机组进行继电保护的时候,一定要充分考虑到机组的型号。目前不少发电厂都在使用大型机组,整体设备造价较高、维修过程较为复杂,各种故障引起的停机会造成重大损失。此时,发电厂利用相关继电保护装置对机组进行继电保护的时候,一定要确保继电设备的配置能够达到要求,作出尽可能可靠、灵敏、快速的反应。在继电保护装置的实际应用中,可以根据各发电厂具体使用机组的型号和控制系统的特点来选择相应的继电装置。最大程度上达到保护与运行、控制相配合的要求。
2.利用继电保护装置对自身电力系统进行保护。发电厂利用继电保护装置对自身电力系统进行保护的时候,首先要考虑到配合性。要努力减少二次电缆,增强整个电力网络的自动化水平。发电厂可以安装专用电监控系统,将上层的DCS与系统联系起来,并通过网络与下层的相关继电保护装置连接,然后通过监控系统或者DCS采集、传达发电厂的电力系统中的电度量信息,达到对保护动作量的通信以及遥测的目的。
3.继电保护在保护发电厂直流系统时的应用。整个发电厂的继电保护装置想要作出准确无误的动作和反应都有赖于直流供电系统的可靠和稳定。在本着电气一次系统的分区配置配置原则的同时,也不能忘记综合考虑直流供电系统的距离问题。如果发电厂的整个升压电站都具有保护与非手动控制系统,每一台机组所在的主厂房内都有发变电机组和保护装置、自动控制装置,那么,同样的一套直流供电系统同时也控制和保护了机组的输煤系统、自控系统。而其他相关及其保护装置则是利用另一套与这一套相互独立的直流供电系统进行供电。
三、不同情况发电厂对继电保护的应用实例分析
1.10KV系统中应配置的继电保护分析。(1)如果配电变压器的容量不足400KVA 时,大多采用高压熔断器的保护方式进行继电保护。(2)当容量为400~630KVA时,在高压侧采用断路器进行继电保护时,应设置过电流保护。如果过流保护时限大于0.5s,还要安装电流速断保护装置。而对于车间内的油浸式配电变压器还要采取气体保护的继电保护方式。(3)如果配电变压器容量较大,超过800KVA,而且过流保护时限大于0.5s 时,一定要装设过电流和电流速断保护装置。对于油浸式配电变压器还应装设气体和温度保护装置。
2.110 KV线路应配置的继电保护分析。(1)如果配电变压器容量不足400kVA 时,大多采用高压熔断器保护来进行继电保护。(2)当配电变压器容超过400kVA,且过流保护时限大于0.5s 时,高压侧采用断路器,并装设过电流保护和电流速断保护相关装置。
3.现有某发电厂采用发变组单元接线、升压站3/2 接线方式对厂中的电气主线进行接线。一次突发意外事故,造成了大面积停电,于是,此时系统的断路器失灵保护装置开始发挥作用,采用本体非全相保护对故障发生段进行断路保护。经过检查,只有一处断路器出现非全相,于是技术人员选择依旧维持各断路器的正常运行状态,只在某一个断路器处为检修状态。后来具体排查时发现,另一处断路器也出现非全相运行且故障无法排除,于是,工作人员最终选择启动失灵保护措施对故障设备进行继电保护,有效解决了故障问题。
4.发电机保护的装设原则:对于发电机定子绕组相间短路,定子绕组匝间短路和发电机外部的短路故障,应分别装设主保护和后备保护,对于定子绕组接地、过电压、过负荷,发电机失磁和励磁回路一点及二点接地应装设异常运行保护,必要时还可以装设辅助保护。对于发电机匝间短路,在有条件装设横联差动保护的发电机应装设横联差动保护,以保护匝间短路,对于没有条件装设横联差动保护的发电机不要求装设专用匝间短路保护。按目前国产发电机设计情况,定子绕组为星形接线,有并联分支,在中性点有分支引出端子发电机有QF-3-2、 QFK-3-2、QFG-3-2,TOC-6075/2、QFz-25-2、QF-25-2、TOG-25-2 等多种机型,有装设横联差动保护的条件。另外,匝间短路危害严重,统计表明在中小机组上发生匝间短路的频次也多,而横联差动保护构成简单,保护动作的安全可靠性好,可有效地保护发电机匝间短路和定子绕组断线故障,故规定在有条件时应装设横联差动保护。
总结
综上可知,发电厂使用的继电装置不但要具有普遍的功能和性能,还应该具有针对发电厂实际所用设备的针对性功能,能够达到发电厂智能化生产标准的各项要求,以此来保证发电厂整体电力网络的安全。而且,为了满足智能化生产的需要,还要尽量选择与发电厂内所用自动控制系统相吻合的的继电保护装置,以此来保证具体保护过程的效果和效率。随着科学技术的发展,继电保护产业也必将会有快速良好的发展,从而为保护我国的电力事业作出更大的贡献。
参考文献
[1] 刘静亭,继电保护装置在发电厂的应用.[J].科技资讯,2011,(18):133-134.
[2] 王进,继电保护装置在电网运行中的问题探讨.[J].科技创业家,2012,(13):137-139.
[关键词]发电厂 继电保护 应用
中图分类号:TU271.1 文献标识码:TU 文章编号:1009―914X(2013)25―0532―01
当发电厂的电力系统出现电流或者电压异常的情况时,继电保护装置能够及时对所控制的相关区域进行断电隔离,有效阻止了故障在整个电力系统中的恶性蔓延,保证了其他相关设备不受影响和整个电网的安全运行。因此,继电保护在发电厂的实际生产活动中能够对发电厂的发电机组、用电系统甚至是直流和辅助系统起到良好的保护作用。
一、继电保护装置的工作原理及基本功能
继电保护在发电厂中是一种较为重要的保护措施。在发电厂的日常运行过程中。有时可能会出现相关电气设备、线路、辅助系统等异常的情况,引起电流和电压的改变,严重威胁到电力系统的安全。此时,继电保护装置便会开始发挥自身效用,在接收到智能监控系统或者相关工作人员的故障警报信号后,继电装置中的断路器会断开,起到隔离故障的作用。继电保护装置的基本功能有:
1.可靠性。在合理配置、技术过关的前提下,继电保护装置能对故障产生准确的动作反应,并且不需要动作的时候可靠不动作,不产生误动,对整个电力系统起到可靠的保护作用。
2.选择性。发电厂的继电保护装置要在出现故障的时候及时作出判断,要合理选择需要优先断开的设备和装置,所以,继电保护设备的各元件的灵敏度应该相互配合,在出现问题时有选择性的进行断路保护。
3.灵敏性。继电保护装置一定要有一定灵敏性。要依据现实情况对继电保护装置允许的电流、电压、电阻的变化波动区间进行设定,在系统运行时,一旦出现某项数据或者多项数据数据超过继电保护装备已经设定的允许区间,就会马上启动保护作用,隔离故障。
4.快速反应。继电装置一定要能在出现故障时作出尽可能快的反应,所以,可以在对继电保护装置进行调试的时候尽可能降低继电器的固有动作时间,或者采取速度保护等相关措施来使继电保护装置达到较好的快速反应状态,从而最大程度的减少相关电气设备的损坏程度。
5.处理特殊情况的能力。在出现一些特殊故障的时候,能够随机应变的依据实际情况进行相应调整和保护。例如,在特定情况下线路的速动段可以采取短时间的限动,以缩短继电保护装置的反应时间。
二、发电厂对继电保护的有效应用
1.利用继电保护设备对发电变压组进行保护。在对发电和变压机组进行继电保护的时候,一定要充分考虑到机组的型号。目前不少发电厂都在使用大型机组,整体设备造价较高、维修过程较为复杂,各种故障引起的停机会造成重大损失。此时,发电厂利用相关继电保护装置对机组进行继电保护的时候,一定要确保继电设备的配置能够达到要求,作出尽可能可靠、灵敏、快速的反应。在继电保护装置的实际应用中,可以根据各发电厂具体使用机组的型号和控制系统的特点来选择相应的继电装置。最大程度上达到保护与运行、控制相配合的要求。
2.利用继电保护装置对自身电力系统进行保护。发电厂利用继电保护装置对自身电力系统进行保护的时候,首先要考虑到配合性。要努力减少二次电缆,增强整个电力网络的自动化水平。发电厂可以安装专用电监控系统,将上层的DCS与系统联系起来,并通过网络与下层的相关继电保护装置连接,然后通过监控系统或者DCS采集、传达发电厂的电力系统中的电度量信息,达到对保护动作量的通信以及遥测的目的。
3.继电保护在保护发电厂直流系统时的应用。整个发电厂的继电保护装置想要作出准确无误的动作和反应都有赖于直流供电系统的可靠和稳定。在本着电气一次系统的分区配置配置原则的同时,也不能忘记综合考虑直流供电系统的距离问题。如果发电厂的整个升压电站都具有保护与非手动控制系统,每一台机组所在的主厂房内都有发变电机组和保护装置、自动控制装置,那么,同样的一套直流供电系统同时也控制和保护了机组的输煤系统、自控系统。而其他相关及其保护装置则是利用另一套与这一套相互独立的直流供电系统进行供电。
三、不同情况发电厂对继电保护的应用实例分析
1.10KV系统中应配置的继电保护分析。(1)如果配电变压器的容量不足400KVA 时,大多采用高压熔断器的保护方式进行继电保护。(2)当容量为400~630KVA时,在高压侧采用断路器进行继电保护时,应设置过电流保护。如果过流保护时限大于0.5s,还要安装电流速断保护装置。而对于车间内的油浸式配电变压器还要采取气体保护的继电保护方式。(3)如果配电变压器容量较大,超过800KVA,而且过流保护时限大于0.5s 时,一定要装设过电流和电流速断保护装置。对于油浸式配电变压器还应装设气体和温度保护装置。
2.110 KV线路应配置的继电保护分析。(1)如果配电变压器容量不足400kVA 时,大多采用高压熔断器保护来进行继电保护。(2)当配电变压器容超过400kVA,且过流保护时限大于0.5s 时,高压侧采用断路器,并装设过电流保护和电流速断保护相关装置。
3.现有某发电厂采用发变组单元接线、升压站3/2 接线方式对厂中的电气主线进行接线。一次突发意外事故,造成了大面积停电,于是,此时系统的断路器失灵保护装置开始发挥作用,采用本体非全相保护对故障发生段进行断路保护。经过检查,只有一处断路器出现非全相,于是技术人员选择依旧维持各断路器的正常运行状态,只在某一个断路器处为检修状态。后来具体排查时发现,另一处断路器也出现非全相运行且故障无法排除,于是,工作人员最终选择启动失灵保护措施对故障设备进行继电保护,有效解决了故障问题。
4.发电机保护的装设原则:对于发电机定子绕组相间短路,定子绕组匝间短路和发电机外部的短路故障,应分别装设主保护和后备保护,对于定子绕组接地、过电压、过负荷,发电机失磁和励磁回路一点及二点接地应装设异常运行保护,必要时还可以装设辅助保护。对于发电机匝间短路,在有条件装设横联差动保护的发电机应装设横联差动保护,以保护匝间短路,对于没有条件装设横联差动保护的发电机不要求装设专用匝间短路保护。按目前国产发电机设计情况,定子绕组为星形接线,有并联分支,在中性点有分支引出端子发电机有QF-3-2、 QFK-3-2、QFG-3-2,TOC-6075/2、QFz-25-2、QF-25-2、TOG-25-2 等多种机型,有装设横联差动保护的条件。另外,匝间短路危害严重,统计表明在中小机组上发生匝间短路的频次也多,而横联差动保护构成简单,保护动作的安全可靠性好,可有效地保护发电机匝间短路和定子绕组断线故障,故规定在有条件时应装设横联差动保护。
总结
综上可知,发电厂使用的继电装置不但要具有普遍的功能和性能,还应该具有针对发电厂实际所用设备的针对性功能,能够达到发电厂智能化生产标准的各项要求,以此来保证发电厂整体电力网络的安全。而且,为了满足智能化生产的需要,还要尽量选择与发电厂内所用自动控制系统相吻合的的继电保护装置,以此来保证具体保护过程的效果和效率。随着科学技术的发展,继电保护产业也必将会有快速良好的发展,从而为保护我国的电力事业作出更大的贡献。
参考文献
[1] 刘静亭,继电保护装置在发电厂的应用.[J].科技资讯,2011,(18):133-134.
[2] 王进,继电保护装置在电网运行中的问题探讨.[J].科技创业家,2012,(13):137-139.