繼電保護裝置在發電廠的應用

　　 摘要：繼電保護裝置的工作原理就是在系統中出現異常的電流或者電壓的時候，對其負責的區域進行斷電隔離，以控制故障在網絡中蔓延并波及其他設備，是電網安全運行的保證。所以電廠在實際的生產中也離不開機電保護裝置，對其發變機組、直流系統、輔助系統、廠用電系統進行保護。
　　關鍵詞：繼電保護 工作原理 裝置性能 電廠應用
　　中圖分類號：TM772文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)06(c)-0000-00
　　
　　1 繼電保護裝置的工作原理
　　在電力系統中有時會出現因為電氣設備或者線路，以及輔助系統出現故障的情況，出現故障的時候電流和電壓的改變就會造成對電力系統的安全威脅，此時智能控制系統或者技術人員就可以發出報警信號后者直接向斷路器發出斷開指令，從而將故障隔離開來，減少波及的范圍，此時用到的設備就是繼電保護裝置。繼電保護主要的工作原理就是利用系統中的故障電流或者電壓燈光參數的變化來識別故障的情況，并作出準確的動作；另外也可以按照需求引入其他參數作為動作依據，如：變壓器油箱故障是瓦斯和油流速度的變化等。無論是采用何種參數，其結構都是相似的，包括測量裝置、邏輯裝置、執行裝置。可見在發電廠中繼電保護裝置是較為重要的保護性裝置。
　　
　　2 電廠應用繼電保護裝置基本性能和特殊處理
　　2.1 繼電裝置的可靠性能
　　繼電保護裝置是在故障狀態下工作的保護性設備，其動作的可靠性將其作用的效果。從工作的原理看，可靠性是兩方面的，一方面是故障動作的準確，一方面是不產生誤動，這樣才能保證其功能的實現。這也是對繼電保護裝置的基本要求。繼電保護裝置的可靠性需要多方面因素來保證，合理配置、質量過關、技術性能等都是影響繼電保護裝置正常運行的因素。在電廠的電力系統中，要求所有參與生產運行的設備都應有兩套交直流輸入和輸出的獨立回路，并且分別安裝有不同的斷路器的繼電保護裝置，以此完成對線路的保護。兩套設備是相互為互補的形式，即一套繼電保護裝置或者任意一個保護裝置誤動或者拒動時，另一套設備將切斷電路，起到保護作用。
　　2.2 繼電裝置的選擇性能
　　電廠繼電保護裝置需要具有一定的智能性功能，即在故障的時候應當作出判斷，先端開的是故障設備或者線路上的保護裝置，而當設備和線路本身的保護裝置出現拒動的時候則需要啟動相關的保護裝置，即相鄰或者先關聯的設備和線路上的保護裝置來實現保護。為保證此項功能相鄰設備和線路應當具有選擇性，即裝置中的保護元件具有選擇性，其靈敏系數應當互相配合，以此滿足保護設備和線路的需求。
　　2.3 繼電裝置的靈敏性
　　繼電保護應當具有一定的靈敏性，此種性能是在設備或者線路在被保護的范圍內出現短路故障的時候，保護裝置應當具有靈敏系數，該靈敏系數是指裝置能夠允許的電流、電阻變化范圍，運行中如果電流超過裝置的警戒范圍，裝置就會進行啟動，以此隔離故障區域。靈敏系數和選擇8Pulaziy8vYrGFEYnNAP1IN6KzL0s8NPayHWMFcmKyQ=性的設置是通過繼電保護的整定來控制的。如：電廠中接地故障的末端應可以按照接地電阻值來進行整定，電阻按照220kv-550kv而從100-300Ω不等，對應此條件零序電流保護的末端動作電流的整定設置應小于300A。如線路末端發生高電阻接地事故的時候，就運行兩側電路中的繼電保護進行總續動作隔離故障。在110kv的線路中此標準也可以使用。
　　2.4 繼電保護的快速反應
　　繼電保護裝置在實際的應用中應當可以很快的對故障電路進行隔離，其目的就是通過快速的動作盡量縮小故障所波及的范圍，以此降低損失，提高重合閘和備用電路或者設備自動投入的效果等。在調試的過程中通常利用速度保護、降低繼電器固有的動作時間等方式來提高繼電保護的動作時間，從而獲得較好的速動的效果。
　　2.5 特殊情況的處理
　　當接入到供電線路的變壓器終端線路，無論是一臺或者多臺變壓器同時工作的時候，可以允許線路側的速動段保護避開變壓器其他母線側的故障整定。必要的情況下線路速動段保護可以有短時間的限動；如在串聯供電線路，按照逐級配合的原則將會出現時間延長的情況，此時可以將一些中間變電環節利用T接或者設定為不配合點處理，即減少中間的配合級數，縮短保護裝置的動作時間。
　　
　　3 繼電保護裝置在發電廠的應用
　　3.1 發電變壓組的保護
　　在實現對發電和變壓其組保護的時候，應當從分考慮到機組的型號，例如：某電廠的大型機組，設備造價高、維修復雜、停機的損失大等情況。這就要求繼電保護裝置裝置的配置一定要符合前面的配置要求，可靠、靈敏、可選擇、速度快。該電廠的發電機和變壓器的保護考慮到此機組的實際情況選用的是美國進口產品，主要包括了G60、T60等保護設備，高壓廠用變壓器和勵磁變壓器則采用的是T35非電量的保護則為C30。這些綜合數字式保護裝置，功能全面而且技術成熟，突出的特點是硬件中含有可以實現數字控制的芯片和處理器，數據的處理可以有DSP進行，而處理器進行判斷，所以正保護裝置系統的效率得到了提高。在保護裝置的實際應用中，可以根據實際的情況進行保護裝置的選擇，主要的依據是發變機組的型號和控制系統的特點，以此達到保護與運行、控制相配合的要求。同時也應當從經濟性和便于維護等方面考慮，達到保護裝置的設計的方案的優化。
　　3.2 電廠電力系統的保護
　　在此系統的繼電保護裝置的選擇中，應當考慮到配合性，即在合理的減少二次電纜的情況下，增加整個電力網絡的自動化水平。如：某電廠，在兩臺低壓機組上配置了一套電廠用電監控系統，系統同時和上層的DCS相連接，同時與下層的廠用的繼電保護裝置裝置通過通信網絡相連接，利用監控系統或者DCS即可對電廠用電力系統的電度量進行采集和傳輸，并完成對保護動作量的遙測和通信，以此控制廠用電力系統中的電源和保護裝置，除了進行簡單的開關遙控外還可以進行保證定值的查詢和修改，讓自動化的控制和通信系統增加了系統的可控性能，以此維持整個廠用電力系統的安全和靈活性調整。
　　3.3 電廠直流系統的保護
　　直流系統的在電廠中的作用是為整個電廠的保護、自動裝置、開關等進行供電。所以直流系統的可靠性和穩定性將直接關系到整個電廠的保護和自動控制系統的準確動作。廠用的直流系統的配置原則是按照電氣一次系統的分區進行配置的，同時考慮到直流供電系統的遠近，對每套直流系統進行冗余配置。如：某電廠，其整個升壓電站的保護和自動控制系統，每臺機組的主廠房內的發變電機組以及廠用保護和自動控制裝置，機組的輸煤系統保護和自控系統都是由同一套直流供電系統負責，而脫硫系統及其保護裝置和自控系統則是利用另一套直流供電系統進行供電，這些直流系統都是采用的冗余的2套蓄電池和兩套充電裝置對其供電，并采用110V為供電電壓。
　　
　　4 結語
　　總之，廠用的繼電保護裝置除了具有普遍的功能和性能外，還應當具有電廠設備的針對性，即在保證可靠、選擇、靈敏、高速的前提下，能夠符合電廠的生產要求，針對不同的廠用網絡來進行保護。同時為了適應智能化的生產需求在繼電保護裝置的選擇過程中應當使之與自動控制系統相配合，達到廠用保護系統自動化的目標，以此提高保護的效果和效率。
　　
　　
　　參考文獻
　　[1] 趙恒.發電廠繼電保護裝置的應用與發展[J]