繼電保護裝置在發(fā)電廠的應用

　　 摘要：繼電保護裝置的工作原理就是在系統(tǒng)中出現(xiàn)異常的電流或者電壓的時候，對其負責的區(qū)域進行斷電隔離，以控制故障在網(wǎng)絡中蔓延并波及其他設備，是電網(wǎng)安全運行的保證。所以電廠在實際的生產(chǎn)中也離不開機電保護裝置，對其發(fā)變機組、直流系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、廠用電系統(tǒng)進行保護。
　　關(guān)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(tǒng)中有時會出現(xiàn)因為電氣設備或者線路，以及輔助系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況，出現(xiàn)故障的時候電流和電壓的改變就會造成對電力系統(tǒng)的安全威脅，此時智能控制系統(tǒng)或者技術(shù)人員就可以發(fā)出報警信號后者直接向斷路器發(fā)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(tǒng)中的故障電流或者電壓燈光參數(shù)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(shù)作為動作依據(jù)，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(shù)，其結(jié)構(gòu)都是相似的，包括測量裝置、邏輯裝置、執(zhí)行裝置。可見在發(fā)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(tài)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(chǎn)生誤動，這樣才能保證其功能的實現(xiàn)。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(zhì)量過關(guān)、技術(shù)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(tǒng)中，要求所有參與生產(chǎn)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(xiàn)拒動的時候則需要啟動相關(guān)的保護裝置，即相鄰或者先關(guān)聯(lián)的設備和線路上的保護裝置來實現(xiàn)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(shù)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(nèi)出現(xiàn)短路故障的時候，保護裝置應當具有靈敏系數(shù)，該靈敏系數(shù)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(qū)域。靈敏系數(shù)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(fā)生高電阻接地事故的時候，就運行兩側(cè)電路中的繼電保護進行總續(xù)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(diào)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(cè)的速動段保護避開變壓器其他母線側(cè)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(lián)供電線路，按照逐級配合的原則將會出現(xiàn)時間延長的情況，此時可以將一些中間變電環(huán)節(jié)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(shù)，縮短保護裝置的動作時間。
　　
　　3 繼電保護裝置在發(fā)電廠的應用
　　3.1 發(fā)電變壓組的保護
　　在實現(xiàn)對發(fā)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(fā)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(chǎn)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(shù)字式保護裝置，功能全面而且技術(shù)成熟，突出的特點是硬件中含有可以實現(xiàn)數(shù)字控制的芯片和處理器，數(shù)據(jù)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(tǒng)的效率得到了提高。在保護裝置的實際應用中，可以根據(jù)實際的情況進行保護裝置的選擇，主要的依據(jù)是發(fā)變機組的型號和控制系統(tǒng)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(jīng)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(yōu)化。
　　3.2 電廠電力系統(tǒng)的保護
　　在此系統(tǒng)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(wǎng)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(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)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(wǎng)絡相連接，利用監(jiān)控系統(tǒng)或者DCS即可對電廠用電力系統(tǒng)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(tǒng)中的電源和保護裝置，除了進行簡單的開關(guān)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(tǒng)增加了系統(tǒng)的可控性能，以此維持整個廠用電力系統(tǒng)的安全和靈活性調(diào)整。
　　3.3 電廠直流系統(tǒng)的保護
　　直流系統(tǒng)的在電廠中的作用是為整個電廠的保護、自動裝置、開關(guān)等進行供電。所以直流系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性將直接關(guān)系到整個電廠的保護和自動控制系統(tǒng)的準確動作。廠用的直流系統(tǒng)的配置原則是按照電氣一次系統(tǒng)的分區(qū)進行配置的，同時考慮到直流供電系統(tǒng)的遠近，對每套直流系統(tǒng)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(tǒng)，每臺機組的主廠房內(nèi)的發(fā)變電機組以及廠用保護和自動控制裝置，機組的輸煤系統(tǒng)保護和自控系統(tǒng)都是由同一套直流供電系統(tǒng)負責，而脫硫系統(tǒng)及其保護裝置和自控系統(tǒng)則是利用另一套直流供電系統(tǒng)進行供電，這些直流系統(tǒng)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(jié)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(chǎn)要求，針對不同的廠用網(wǎng)絡來進行保護。同時為了適應智能化的生產(chǎn)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(tǒng)相配合，達到廠用保護系統(tǒng)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(fā)電廠繼電保護裝置的應用與發(fā)展[J]