继电保护装置能够在电力系统元件出现故障的情况下,自动发出警报并保护断路器。一旦电流或电压出现波动,继电保护装置将及时切断电路,使故障的范围得到控制。所以,分析与研究继电保护装置的性能和工作原理,可使继电保护装置得到更好的利用,使发电厂可以正常地工作。
一、继电保护装置简介
传统继电保护装置主要由两个部分组成,分别是移相器和调压器,其缺点是体积较大,并且不够精准,导致其在线路安全校验工作中不能有效发挥作用。随着科技水平的提升,新型微机继电保护测试仪已经诞生,并在电网线路保护中得到较为广泛的应用,继电保护装置的自动化和智能化水平也得到显著提高。体积重量较大是现代继电保护测试仪的形式之一,它采用了传统功放,动态范围相对有限,精度较低;另一形式为体积和重量较小,设置电源的开关,效率相对较高,且并采用数字功放。继电保护测试仪将以**种形式为主要形式,继电保护装置体积和重量将更小,精度、功能以及安全性、可靠性均将得到提升。
逻辑判断元件、执行输出元件以及测量比较元件在继电保护装置组成中必不可缺。现阶段继电保护装置主要包括以下几点特征:主机的处理器采用的是具有一定智能化水平的数字信号处理器,其性能强大,可在单机状态下单独工作。采用主机一体化单机箱的结构,可以连接计算机和计算机结为一体实施操作。采用“傻瓜式”的操作方法以及使用16位DAC芯片,操作难度较低。使用LCD大屏显示以及新型功放,数字化水平更高,具有更好的保真效果。其具有的接点较多,能够保护的范围更大,能够直接实现电流和电压的输出,性价比较高,此外,发生故障时,可以自动开启保护。此外,继电保护装置包括高频保护、平衡保护、距离保护、电流保护、电压保护等各种类型。
二、继电保护装置的工作原理分析
电力系统中的线路或设备出现故障,通常会导致电网电流与电压出现波动,严重影响到电力系统运行的安全,然后智能控制系统或技术人员发出警报,断开断路器,将故障及时隔离,使故障范围不再扩大,在这个过程中,继电保护装置发挥着十分重要的作用。
继电保护装置的工作原理就是根据电压参数或电流的变化来进行故障的识别。继电保护装置的总单元由比较鉴别单元、取样单元、执行单元、处理单元、控制单元和操作单元组成。取样单元通常是电流互感器或者电压互感器,它能够将电力系统参数转化成比较鉴别单元所认可的信号。给定单元存在于比较鉴别单元中,取样单元又参照事先所设定的数据对接收到的信号进行比较分析,接着又将信号传输给下级处理单元。比较鉴别单元包括两个进行过电流保护的电流继电器,以及两个进行速断保护的电流继电器。电流继电器在接收取样单元电流信号的同时又和给定单元进行对比,如果电流信号达到电流整定值,电流继电器发生动作,接点将断路器断开的信号向下级传输处理。如果电流信号小于整定值,电流继电器不发生动作,信号传送不发生改变。处理单元接收比较鉴别单元的信号,根据接收到的指示进行处理,若需断电,则中间继电器发生动作,如果电流大于额定电流,则中间继电器发生动作。执行单元实际上就是继电保护装置的专属电源,其负责故障的处理,控制和操作电源。除上述之外,油箱变压器可以通过油流或者瓦斯速度的变化的识别其是否发生故障,同样油流或者瓦斯速度的变化也可以引入至继电保护装置中作为参数,从而引发保护动作。被采用引入的参数,其各装置的基本结构差异不大。发电厂运行过程中,继电保护装置的保护作用具有重要影响。
三、继电保护装置的基本性能分析
继电保护装置具有以下特性:选择性、速动性、灵敏性以及可靠性。一是选择性:继电保护装置要能够迅速识别故障,并且根据具体情况将故障的线路或设备进行断开。在电网系统中逐级配合是必不可少,这样才能在发生故障时可以对故障进行选择性切除,使停电的范围尽可能减小。二是速动性:继电保护装置在切除故障的过程中,其反应必须及时,从而减少由于故障带来的损失,让电力系统更加趋于稳定。继电保护动作时间的方法包括使用速度保护以及降低继电器设定的动作时间等。三是灵敏性:继电保护装置中电力系统运行过程中电压和电流的变化可以反映装置的灵敏性,应该在允许范围之内,也就是互搜,装置应有一定的灵敏系数。通过继电保护的整定值控制继电保护装置的选择性以及灵敏系数,每年需要对整定值进行一次校验。四是可靠性:就继电保护装置而言,一是要对故障发出准确的动作,二是不发出错误的动作。可靠性对继电保护装置而言十分重要。
四、继电保护装置的应用分析
( 一) 保护发电机变压器。根据机组的型号选择合适的继电保护装置,在进行继电保护装置的安装前需确保机组可靠安全、高配置,并且其灵敏度以及选择性均符合要求。同时结合电厂实际进行考虑,首先应当考虑的是发变组的型号及维护,从而使继电保护装置设计方案*为合理。尽可能购进先进的装置,例如具有可以进行数组控制的芯片和处理器,从而实现DSP数据处理,加上处理器的判断作用,使继电保护装置的工作效率得到提高。
( 二) 保护发电厂电力系统。综合配合性这一问题选择继电保护装置,也就是适当减少二次电缆,从而使得电力网络系统的整体自动化水平上升到一个更高的档次。如果电厂采用“2低压机组配置+1用电监控系统”的模式,首先应该使电监控系统和上层的DCS连接,然后通过通信网络对下层的继电保护装置进行连接。此外,也可对DCS或监控系统进行利用,从而采集并传输厂用电系统电度量。
( 三) 保护发电厂直流系统。为发电厂直流系统配置继电保护装置的过程中,应对电气一次系统的分区配置以及直流供电系统的距离进行考虑,在直流系统配置继电保护装置的过程中需要超量。如果发电厂的直流供电系统对整个电厂的升压电站的自动控制系统、保护系统、机组的输煤系统的自控和保护系统以及机组主厂房内部发电机的运作及保护,以及自动控制装置等进行直接控制,那么另一直流系统需要为脱硫系统及其保护装置和自动控制系统提供110V电压,并配备两套充电装置和蓄电池。
五、结语
总而言之,继电保护装置在发电厂中的作用十分重要,能够及时检测、感知并切除故障,可以使系统故障的影响降到*低。在继电保护装置配置的过程中,不仅要保证装置性能可靠,也要保证考虑到电厂的实际情况,根据具体的电力网络系统,设计出切合实际并且行之有效的继电保护方案,从而使继电保护装置的保护作用能够得到有效发挥。继电保护装置今后的发展应进一步提升其自动化和智能化水平,从而在发电厂中得到更加有效的应用。