水電站發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)研究

摘 要：繼電保護(hù)設(shè)備對(duì)于水電站來(lái)說(shuō)有著非常重要的作用，它不僅保障著水電站的正常運(yùn)行，還是水電機(jī)組非常重要的保護(hù)電器，繼電保護(hù)設(shè)備是由很多個(gè)繼電器共同組成的，一旦水電站的運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障不能正常的進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候，繼電保護(hù)設(shè)備就會(huì)發(fā)出警報(bào)提醒正在守職的工作人員，也可以通過(guò)事先設(shè)定好的指令，把發(fā)電站出現(xiàn)故障的地方能夠及時(shí)的進(jìn)行隔離，從而來(lái)保證水電站的運(yùn)行不受影響。可以把繼電保護(hù)設(shè)備看做是一種自動(dòng)處理電力系統(tǒng)故障的電器，在水電站的發(fā)電機(jī)組以及變壓器等一些非常重要的非常核心的部位都已經(jīng)安裝了這種繼電保護(hù)設(shè)備，在保障水電站的正常運(yùn)行以及在阻止障礙擴(kuò)散上有著非常重要的作用。本文主要對(duì)水電站發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)進(jìn)行具體分析。

關(guān)鍵詞：水電站；變壓器；繼電保護(hù)

繼電保護(hù)設(shè)備的基本工作原理就是當(dāng)水電站的具體運(yùn)行過(guò)程，如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)了問(wèn)題，問(wèn)題元件中的電流以及電壓都會(huì)發(fā)生不同的改變，一般在進(jìn)行保護(hù)的元件上都會(huì)安裝一個(gè)變換器，通過(guò)變換器不停的進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)運(yùn)行元件發(fā)生故障時(shí)電流以及電壓的參數(shù)就會(huì)發(fā)生一定的變化，變換器一旦發(fā)現(xiàn)參數(shù)數(shù)據(jù)與正常的參數(shù)有很大差異就會(huì)自行進(jìn)行隔離。在變壓器繼電保護(hù)上，繼電保護(hù)設(shè)備可以將變壓器中溫度、流量以及壓力等的變化很好的反映出來(lái)，這些變化就會(huì)為變壓器的保護(hù)提供一定的條件，可以根據(jù)其中信號(hào)性質(zhì)不同將繼電設(shè)備分為三種不同的類型，其中包括機(jī)電型、數(shù)字型和靜態(tài)型，輸入變壓器進(jìn)行運(yùn)行的相關(guān)信號(hào)，再通過(guò)和已經(jīng)確定的整定值進(jìn)行比較就可以清楚的了解變壓器具體的運(yùn)行情況。

一、水電站發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)設(shè)備的根本任務(wù)

變壓器的繼電保護(hù)設(shè)備可以很準(zhǔn)確、很快速的將供電系統(tǒng)中發(fā)生故障的元件進(jìn)行隔離，這樣可以有效的把故障元件對(duì)其它元件造成的破壞降到最低，減少對(duì)供電系統(tǒng)的破壞，最大程度的保證供電系統(tǒng)能夠正常的進(jìn)行運(yùn)行，如果發(fā)現(xiàn)某一設(shè)備元件發(fā)生異常的運(yùn)行狀況時(shí)，繼電保護(hù)設(shè)備可以通過(guò)警報(bào)來(lái)提醒在職的工作人員進(jìn)行處理，在進(jìn)行處理時(shí)工作人員一定要正確的處理，采用合理的辦法正確的措施將故障消除。繼電保護(hù)設(shè)備還有最實(shí)用的一項(xiàng)功能就是，在水電站發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)設(shè)備可以根據(jù)具體的實(shí)際情況短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)供電，很大程度上提高了網(wǎng)絡(luò)供電的可靠性。

二、水電站發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)設(shè)備的改造

將過(guò)去使用的傳統(tǒng)水電站發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)裝置進(jìn)行改造，更換成新型的水輪發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)裝置，這種新型的繼電保護(hù)設(shè)備屬于數(shù)字型保護(hù)裝置，主要通過(guò)接受數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行處理來(lái)完成保護(hù)工作。這種裝置不僅可以滿足發(fā)電機(jī)變壓器所需求的電量保護(hù)，還可以根據(jù)實(shí)際情況不同的工程需求來(lái)配置不同的保護(hù)功能。

（一）對(duì)水電站發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)裝置的工作原理進(jìn)行創(chuàng)新

新型的繼電保護(hù)裝置相對(duì)于傳統(tǒng)的設(shè)備來(lái)說(shuō)具有了新的特性就是比率差動(dòng)，這種特性可以通過(guò)改變斜率比率制動(dòng)曲線能夠很好的完成對(duì)不平衡電流曲線的模擬。不僅如此新型的繼電保護(hù)裝置通過(guò)工頻故障分量這種方式可以很好的提高比率差動(dòng)的靈敏度，讓繼電保護(hù)裝置在很大程度上不再承受負(fù)電荷的影響，增強(qiáng)抗飽和的能力。在具體的保護(hù)過(guò)程中新型的繼電保護(hù)設(shè)備通過(guò)差電流以及制動(dòng)電流的工頻變化及時(shí)的對(duì)故障進(jìn)行分析，判斷故障的發(fā)生區(qū)域是在區(qū)內(nèi)還是區(qū)外，并且在很短的時(shí)間之內(nèi)就可以對(duì)故障進(jìn)行識(shí)別，而且通過(guò)浮動(dòng)門(mén)檻和電流制動(dòng)所構(gòu)成的橫差保護(hù)具有很強(qiáng)靈敏性，這樣可以充分的制動(dòng)區(qū)外故障。

（二）對(duì)水電站發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)裝置的硬件平臺(tái)盡量使用高性能的

在對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行改造的時(shí)候，盡量的采用雙CPU系統(tǒng)這種體系結(jié)構(gòu)，并且每個(gè)CPU系統(tǒng)的構(gòu)成都要用32位相對(duì)獨(dú)立的微處理器和DPS相結(jié)合，這樣整個(gè)繼電保護(hù)裝就能夠在每個(gè)采樣的間隔之間充分的對(duì)繼電器實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)計(jì)算，在一定程度上可以徹底避免在繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過(guò)程因硬件發(fā)生故障造成變壓器的動(dòng)作誤動(dòng)。

（三）對(duì)水電站發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)裝置增加對(duì)發(fā)電機(jī)出口斷路器失靈的保護(hù)

在過(guò)去水電站的主線接線設(shè)計(jì)中往往會(huì)在水電站發(fā)電機(jī)和變壓器的中間設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)出口斷路器，通過(guò)設(shè)置這種裝置能夠很好的進(jìn)行保護(hù)的工作，具體的工作原理就是當(dāng)發(fā)生故障以后通過(guò)斷開(kāi)發(fā)電機(jī)出口斷路器將發(fā)電機(jī)和變壓器進(jìn)行隔離保護(hù)。因此實(shí)行對(duì)發(fā)電機(jī)出口斷路器的失靈保護(hù)是非常重要的。在過(guò)去的具體應(yīng)用中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)出口斷路器失靈的情況。為了避免斷路器失靈，我們可以在斷路器中設(shè)置對(duì)操作電源消失以及回路故障等問(wèn)題的控制。在水電站發(fā)電機(jī)變壓器的繼電保護(hù)裝置中安裝發(fā)電機(jī)斷路器失靈保護(hù)裝置，一旦水電站發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出口斷路器失靈，那么失靈保護(hù)裝置就會(huì)自動(dòng)響應(yīng)，迅速的進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，通過(guò)斷開(kāi)變高壓一旁的斷路設(shè)備，保障保護(hù)裝置及時(shí)的跳開(kāi)，這樣就可以把故障區(qū)域很好的隔離開(kāi)來(lái)，從而讓水電站的發(fā)電機(jī)組能夠正常的運(yùn)行。

三、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上文具體的分析我們可以知道水電站發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)裝置對(duì)于水電站來(lái)說(shuō)是保障水電站正常運(yùn)行非常重要的基礎(chǔ)設(shè)備。因此對(duì)繼電保護(hù)裝置的不斷改進(jìn)可以更好的保證水電站的運(yùn)行安全。我國(guó)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，硬件水平也在不斷提高，這是繼電保護(hù)裝置能夠進(jìn)行改造的前提。

本文主要通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)繼器保護(hù)裝置在工作原理、硬件平臺(tái)以及發(fā)電機(jī)出口斷路器失靈保護(hù)進(jìn)行創(chuàng)新和改造，在很大程度上提高了繼電保護(hù)裝置對(duì)水電站發(fā)電機(jī)變壓器的保護(hù)效果，對(duì)于水電站的發(fā)展來(lái)說(shuō)有著非常重要的意義。

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作者簡(jiǎn)介：

林金新，男， 漢族，福建省莆田人，助理工程師，工學(xué)學(xué)士學(xué)位 ，研究方向：電氣工程及其自動(dòng)化。