ＶＡ 一嚣 【技术应用】 试论电力系统故障及其对继电保护装置的要求 顿珠 西藏拉萨８５００００） （西藏职业技术学院机电系摘要： 电力系统继电保护装置是电力系统自动化的重要组成部分，它是保证电力系统安全稳定运行必不可少的主要技术措施之一。为确保电力系统安全、 稳定运行，电力系统对继电保护装置提出更高的要求。 关键词： 电力系统；继电保护装置 中图分类号：ＴＭ７文献标识码：Ａ文章编号：１ ６７１－－７５９７（２０１Ｏ）１０１０１４０—０１ 电力系统继电保护装置是电力系统自动化的重要组成部分，它是保证 电力系统安全稳定运行必不可少的主要技术措施之一。在现代电力网络系 统中，若没有电力系统继电保护装置，想要维持电网正常工作是绝不可能 ２）当电气设备发生不正常工作状态时，根据运行维护条件（如有、无经常 值班人员）确定保护是动作于信号，还是动作于减负荷或跳闸。 ２．３继电保护装置的要求。为使继电保护装置（特别是动作于跳闸的 的。为了确保电力系统安全、稳定运行，电力系统对继电保护装置提出了 更高的要求。而继电保护装置必须满足带能力系统对继电保护的基本要 求。即继电保护装置的“四性”。 保护装置）能更好地完成上述两项任务，应满足以下四项基本要求： １）选择性：选择性是指当系统发生故障时，保护装置仅将故障设各 切除，保证系统中非故障部分仍继续运行。使停电范围尽量缩小的性能。 保护装置的选择性是保证对用户安全供电的最基本条件之一，所以这是研 发、设计和安装继电保护装置时的重要技术依据。 ２）快速性：速动性就是快速切除故障。对动作于跳闸的保护，要求 １电力系统及其故障和不正常状态 １．１电力系统及特点。电力系统是指生产电能的发电厂（发动机）、 输送电能的输电线路（架空导线或电缆线路）、输配电能的变电站（变压 器、母线）和消化电能的各种用户构成的统一整体。其主要特点为：１）连 动作迅速的目的在于：降低短路电流对故障设备的损坏程度；减少对用户 正常用电的影响；维持电力系统并列运行的稳定性。 保护切除故障时间越长，短路点处电弧燃烧时间越长，故障设备损坏 程度也就越严重，则经济损失大、修复工期长，这点对贵重的大型发电机 和变压器显得更为重要。 若保护不能迅速切除故障，则故障点附近用户将在低电压下工作较长 时间，用户电动机处于制动状态时间长，电动机的转速甚至降低为零。当 故障切除后电压恢复时，电动机难于自起动恢复正常工作。若继电保护能 迅速切除故障，用户在低电压下工作时间短，电动机转速还未降低很多电 压就已恢复，这样电动机能很快自起动恢复正常工作，从而会大大减少对 用户的影响。 续性：电能的生产、输送、分配和消化在同一时间内进行。如果电力系统 中的任何中间环节出现故障，使电力系统运行中断，即供电间断。要使保 证供电可靠性，就必须保证电力系统任何环节正常运行。２）重要性：电能 是工农业现代生产的主要动力，尤其是国防军事、现代生活领域的重要地 位。几乎任何领域都离不开电能。 １ ２电力系统故障和不正常运行状态。正常运行中的电力系统，由于 雷击、倒塔、内部过电压或运行人员的误操作等原因，经常会造成电力系 统故障和不正常工作状态。从而都可能在电力系统中引起事故，最终导致 电力系统瓦解。 １）电力系统故障：电力系统中最为常见、同时也是最为危险的故障 是各种类型的短路故障。而短路故障是指正常运行以外的一切相与相之间 或相与地之间的短接。２）电力系统不正常运行状态：不正常运行状态是指 由于各种原因，使电气设备或系统运行参数偏离了其规定容许值的情况 常见的有过电流、过电压、频率降低和系统振荡等。 １．３电力系统故障和不正常运行对电力系统的危害。电力系统中发生 短路时，不仅电流增加，而且电压也会降低，从而造成以下后果： ３）可靠性：保护装置的可靠性是指在其保护范围内发生属于它动作 的故障时，应可靠动作，即不应拒动；而发生不属于它应动作的故障时， 则应可靠不动，即不应误动。因此，如果保护不能满足可靠性要求，则保 护装置本身就成为扩大事故和直接造成事故的根源，故可靠性是对保护装 置最根本的要求。 ４）灵敏性：继电保护的灵敏性是指对其保护范围内发生故障或不正 常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置，应该是在事先规定 的保护范围内故障时，不论短路点的位置、短路的类型及系统运行方式如 何，都能灵敏反应。保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数（灵敏度）来衡 量。灵敏系数应根据常见的不利运行方式和不利的短路形式下计算。 ３结罨 １）电力系统短路时，有很大的短路电流通过故障点并在故障点处产 生电弧，从而烧坏故障设备。２）短路电流不仅通过故障设备，还要通过非 故障设备，由于短路电流的热效应和电动力效应，也会损坏故障设备和非 故障设备或缩短其使用寿命。３）电力系统短路时，短路点附近电压降低， 破坏用户正常工作。４）由于电压的降低，还可能破坏发电厂问并列运行的 稳定性，从而扩大事故，甚至瓦解整个电力系统。 电力系统中最常见的不正常工作状态是过负荷 由于长时间的过负 荷，会使电气元件载流部分和绝缘材料温度升高到超过允许值，加速绝缘 老化，甚至引起故障。此外，由于系统出现功率缺额引起的频率降低，使 电网电压下降，严重影响电网电能质量，从而引起故障。 一上述四项基本要求是评价、选用、研制保护的主要依据。更是保证电 力系统安全与稳定运行基本要求。但在处理实际问题时，往往满足了选择 性就满足不了速动性。在另外一些情况下，为满足选择性的要求，又往往 需要适当地降低灵敏性。故在选用、设计保护装置时，应从全局出发，统 考虑。例如在有些情况下，若保证选择性要求，可能使切除故障的时问 延长，影响整个系统并列运行的稳定性，这就需要牺牲部分选择性以确保 系统稳定运行，然后再采用自动重合闸等措施予以补救。总之，我们必须 ２电力系统对继电保护装置的要求 ２．１继电保护装置。能够反映电力系统中电气设备发生任何故障或不 正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一套自动装置 根据电力系统发展和运行特点，分析和研究现代电力系统对继电保护装置 的要求，以便及时采取应有的措施，确保继电保护装置满足现代电力系统 安全和稳定运行的要求。 ２．２继电保护装置的任务。当发生故障时，应采取措施尽快地将故障 设备切除，确保无故障部分继续运行，缩小事故范围和保证系统稳定运 行。如果要求运行人员在百分之几秒的时间内发现故障并切除故障元件， 这显然是不可能的。为完成这个任务，只有借助于自动装置——继电保护 装置。而电力系统实际运行中不是所有故障和不正常运行状态，都要求保 护动作切除故障设备。因此，继电保护的任务是： １）当发生故障时，应自动地、迅速地、有选择性地将故障设备从电 参考文献： ［１］郭光荣 《电力系统继电保护》，高等教育出版社，ＩＳＢＮ９７８—７－ ０１９６５８—０． ［２］李骏年 ‘电力系统继电保护》，中国电力出版社，ＩＳＢＮ９７８－７－ ８０１２５—４３５－１． 力系统中切除，使故障设备免遭更严重损坏，保证无故障部分继续运行。