關於高壓繼電保護,作為電工必須要知道的一些基礎知識,乾貨

對於繼電保護裝置,很多電工應該接觸過,高壓櫃特別是KYN28櫃(中置櫃)經常配置的一種裝置,但是對於繼電保護裝置大家又有多少了解呢?


關於高壓繼電保護,作為電工必須要知道的一些基礎知識,乾貨

繼電保護裝置


今天我們一起從下面幾個方面來初步認識下。

1,什麼是繼電保護裝置及裝置作用?

2,繼電保護裝置的任務?

3,繼電保護裝置的動作特點?

4,繼電保護裝置的原理?

5,繼電保護裝置的保護類型?

6,繼電保護裝置的整定值如何計算?


什麼是繼電保護裝置及裝置作用?

當電力系統中的電力元件(如發電機、線路等)或電力系統本身發生了故障危及電力系統安全運行時,能夠向運行值班人員及時

發出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展的一種自動化措施和設備。實現這種自動化措施的成套設備,一般通稱為繼電保護裝置。

繼電保護裝置的任務?

1,監視電力系統的正常運行,當電力系統發生異常運行時(如在中性點不直接接地的供電系統中,發生單相接地故障等),繼電保護裝置應準確的做出判斷併發出相應的信號或警告。

2,當電力系統發生足以損壞設備或者危機系統安全運行的故障時,繼電保護裝置應能可靠動作,切除故障點,防止事故擴大。

3,繼電保護裝置還用以實現電力系統自動化和遠控化,如自動重合閘、遙控、遙信等。


繼電保護的動作特點?

1,動作選擇性:當電力系統發生故障時,繼電保護動作,但只切除系統中的故障部分,其他非故障部分仍然繼續供電。

2,動作迅速性:為了減少電力系統發生故障時造成的損失,要求繼電保護裝置能快速切除故障,因此,整定時間不宜過長。 對某些主設備或者重要線路應採用快速動作的裝置以0秒時限使斷路器跳閘。(一般速斷時間不超過0.2S。)

3,動作靈敏度:對於繼電保護裝置,應驗算整定值是否有足夠的靈敏度。也就是說,不論故障點的位置和故障性質,都應靈敏的做出反應。

4,動作可靠性:指系統在保護範圍內發生故障時,裝置應可靠動作,而在正常運行狀態時,繼電保護裝置不誤動作。即繼電保護既不誤動作,也不拒動作。


繼電保護裝置的原理?


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保護裝置動作流程

如圖,繼電保護利用這裡的取樣單元(取樣電流、電壓等)來發現,從而判斷電力系統的故障性質和範圍,進而做出相應的反應和處理,如發出告警或使斷路器跳閘等。


繼電保護裝置的保護類型?

(1)電流保護。

根據電力系統的運行電流變化而動作的保護裝置,按照保護的整定原則、保護範圍及原理特點可分為:

1. 過負荷保護。

例如:變壓器的過負荷保護,當電力變壓器的負荷電流,超過額定值而達到繼電保護的整定電流時,即可在整定時間動作,發出過負荷信號。

2,過電流保護。

當繼電保護檢測被保護線路等流過的電流達到裝置設置的整點電流時,即可在整定時間內使斷路器跳閘。

3,電流速斷保護。

速斷保護是對變壓器和線路的主要保護。 它的作用是保證電力系統在被保護範圍內發生嚴重短路故障時,以最短時間動作,迅速切除故障點的電流保護。


(2)電壓保護。

電壓保護是電力系統在發生異常運行或故障時,根據電壓的變化而動作的繼電保護。 按作用和整定值的不同可分為:

1,過電壓繼電保護。

2,低電壓繼電保護。


(3)方向保護。

這是一種具有方向性的繼電保護,對於環形電網或雙迴路供電的系統,某部分線路發生短路故障時,而故障電流的方向符合繼電保護整定的電流方向,則保護裝置可靠動作。


(4)差動保護。

這是一種被保護設備發生短路故障,在保護中產生的差電流而動作的一種保護裝置。常用作主變壓器、發電機和並聯電容器的保護裝置。

1,橫聯差動保護:常用作發電機的短路保護和並聯電容器的保護,一般設備的每相均為雙繞組或雙母線時,採用這種差動保護。

2,縱聯差動保護:一般常用作主變壓器的保護,是專門保護變壓器內部和外部故障的主保護。


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變壓器差動保護示意圖


(5)負序及零序保護。

作為三相電力系統中發生不對稱短路故障和接地故障時的主要保護。


(6)瓦斯保護。

作為變壓器內部故障的主保護,分為輕瓦斯和重瓦斯保護。 當變壓器內部故障嚴重時,重瓦斯動作,使斷路器跳閘。


(7)主保護和後備保護。

1,主保護:是被保護設備和線路的主要繼電保護。 對被保護設備的故障,能以無時限(除去保護裝置固有動作時間,一般0.03-0.12S),或帶有一定時限切除故障。 如速斷保護和變壓器瓦斯保護就是主保護。

2,後備保護:是主保護的後備,對於一些重要設備和重要線路等,除了主保護外,還安裝後備保護和輔助保護。後備保護分近後備保護和遠後備保護。

近後備保護:指被保護設備的主保護之外的一組獨立的繼電保護裝置。當設備或線路的主保護由於某種原因而拒動作時,由另外一組保護動作,切除故障。

遠後備保護:借用上級線路的繼電保護,當設備或線路的主保護由於某種原因而拒動作時,藉助上級線路的繼電保護動作,切除故障。


繼電保護裝置的整定值如何計算?

計算定值時,我們首先要確定幾個參數,變壓器容量、電壓、互感器變比、過流倍數和動作時間、速斷倍數和動作時間。

例子:變壓器容量3150KVA, 電壓10KV, 互感器變比300/5,

過流倍數為1.5,時間0.3S; 速斷倍數4倍,動作時間0S.

計算: 先算線路額定電流I=3150/1.732/10=181.87A (即互感器一次側電流181.87A)

互感器二次側即繼電保護裝置可檢測的電流為181.81/60=3.03A(即檢測的正常最大電流)

過流定值=3.03*1.5=4.55A 時間0.3秒。 (即檢測電流達到4.55A,裝置過流保護動作。)

速斷定值=3.03*4=12.12A 時間0秒。 (即檢測電流達到12.12A,裝置速斷保護動作。)

注意:這裡的定值倍數和時間只是舉例給大家看看,實際由供電局提供或者整定。


關於高壓繼電保護,可以說是一個很綜合的學科了,對於我們不是專門從事繼電保護相關工作的電工或者相關工作人員而言,要做到一個對基礎知識的瞭解認識,很重要的我們要學會如何操作和使用繼電保護裝置,在後續的設計或者有機會給大家錄下實操視頻,幫助大家瞭解下。

關於繼電保護,大家有問題的歡迎留言或私信。

我是年少,喜歡的給個關注,專注分享電氣知識,謝謝!


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