电厂继电保护技术的基本原理及其应用周斌

周斌

摘要：在电厂电力系统的运行过程中，如果有电气元件发生故障，就会对电力供应的稳定性造成不利影响。因此，我们需要采取自动化措施的成套硬件设备，实现对电厂电力系统的继电保护。在继电保护技术的应用过程中，如果电厂电力系统中有元件出现故障，能够在第一时间向值班人员发出警报，或直接发出断路命令，以便对故障进行妥善的处理，避免电气元件故障影响电厂电力系统的正常运行。

关键词：电厂继电保护技术；基本原理；应用

1进行继电保护的意义分析

1.1确保电厂得以正常运行

当电厂中的一些电力系统元件出现故障时，其继电保护装置就能够及时准确地对距离最近的断路器发出指令，并使得跳闸，这样就能够使得故障元件能够及时地从电力系统中断开，并使得其对于整个电网系统的影响尽可能的降低，这样也能够确保该电厂得以正常运行。

1.2对电力系统的运行状况进行监控

继电保护装置不仅可以进行故障反应以及故障处理，还能够对电厂中各个设备的具体运行状况进行有效监控。在电厂的具体生产过程中，一旦某一电力设备没能够正常运行，该继电保护装置就会直接发出信号，这样相应的维护工作人员就能够及时接收到故障信息并对此进行相应的处理。此外，通过继电保护技术的合理应用，也能够在故障发生的第一时间内及时将可能引起事故的电气设备进行关闭，并借此达到消除安全隐患以及降低经济损失的效果。

2电厂继电保护技术的基本原理及要求

2.1电厂继电保护技术的基本原理

在电厂继电保护技术的应用过程中，其应用原理是在电厂电力系统出现故障或异常时，其电压、电流、功率以及频率都会发生一定的变化，或者产生其他物理变化。例如，在变压器油箱发生故障后，会产生大量的瓦斯，使油的流动速度加快，油压强度会随之增加。一般情况下，继电装置包括测量部分、逻辑部分以及执行部分。

2.2电厂继电保护装置的基本要求

电厂继电保护装置的基本要求主要分为以下几个方面：1选择性要求，在电厂电力系统出现故障后，保护装置需要有选择性的将出现故障的位置切除。在实际的操作过程中，需要将距故障位置最近的短路器切断，确保电力系统中的其他部分可以正常运行，有效的对故障对电力系统的影响进行合理的控制。2灵敏性要求，继电保护装置的灵敏性是指对电力系统中出现的故障与异常做出灵敏的反应。无论故障出现在哪个位置，以及故障是什么性质，继电保护装置都能够在出现故障后做出及时的反应，如果故障发生位置在保护区域外，不会产生错误动作。3速动性要求，继电保护装置需要在最短的时间内对电力系统中的故障进行妥善的处理，以降低故障对电力系统正常运行的影响。4可靠性要求，继电保护装置必须随时处于准备工作的状态，如果无法满足这一要求，则继电保护装置就无法正常发挥作用。因此，为了提高继电保护装置的可靠性，需要在安装调试以及整定计算工作中避免存在问题，并且保证相关元器件的质量满足设计要求。

2.3工作任务

当供电系统处于正常状态时，继电装置能够对系统及设备的运行状态进行监控，并为值班工作人员提供一定的工作依据。当系统发生故障时，保护装置能够自动、及时并且有选择性的切除故障部分，确保非故障部分能够正常运行，从而将故障造成的影响控制在最小范围内。当系统运行出现异常情况时，能够及时准确地发出警报，提醒工作人员及时处理问题。

3继电保护技术在电厂中的具体应用分析

3.1进行电网的距离保护

距离保护通常指的是反映保护安装处到故障点之间的距离，并在距离实际远近基础上来确定动作时限的一种保护装置。借助于对保护安装处以及故障点两点距离的有效测量，则能够对两点之间的阻抗大小进行合理的测量，因此电网的距离保护也被称为了阻抗保护。在电网正常运行的过程中，其保护安装处所测量到的电路阻抗一般为负荷阻抗，但是在出现了线路故障的情况下，因为其测量电压以及测量电流的变化，也会导致该短路阻抗出现一定程度的降低，而在电力系统出现了短路的情况下，其电路阻抗的测量值也会直接出现一定程度的转变，并使得原本的负荷阻抗开始转变为短路阻抗。而该测量阻抗值超出了系统预定的范围之后，该继电保护装置就会产生作用，并会关闭出现故障的电气元件。

3.2进行电厂变压器的保护

变压器一旦处于不正常的工作状态下，其就会产生过负荷、外部短路引起的过电流、因为冷却系统的故障而导致温度升高等诸多情况，并会对整个电力系统的正常运行造成严重的威胁。此外，现阶段我国电力系统多运用的是大容量的变压器，这种变压器其额定工作的磁通密度相对较大，在具体工作的过程中其工作磁密与电压频率也呈现为正比例。而在电压低频率的运行状态下，就可能导致该变压器出现了过励磁故障等。而变压器上的继电保护便能够在出现了上述故障以及异常状态的情况下，在第一时间借助于断路器进行故障变压器的有效切除，并及时对相应的维护工作人员发出信号。这样维护人员就可以在此基础上对该变压器所存在的各种故障进行及时消除。现阶段电压变压器继电保护的主要方式存在纵差动保护、相互短路的后备保护以及瓦斯保护等多种形式。

3.3进行输电线路的保护工作

(1)输电线路的纵联差动保护：该保护方式的工作原理在于对保护线路两端的电流大小以及相位原理进行测量。而当输电线路在运行过程中出现了故障的情况下，其流入到继电线圈中的电流也就会发生一定程度的改变，通过对该电流量进行实时的监控，就能够在出现故障的第一时间内进行有效处理。(2)光纤纵联差动保护：该保护模式借助于光纤通道来将测量的信号进行有效传递，其工作原理在于先将电信号转变为光信号，然后再将该信号进行传输，当一端接收到该光信号之后，立即将其转变为电信号，并对其进行相位以及方向的比较，在此基础上来确保保护是否动作。(3)高频保护：对于一些具有高电压以及远距离的输送电路，还需要进行全线速动保护的配置，并将其作为继电保护技术的主保护形式。借助于该继电保护技术能够对输电线路两侧的电气量进行即时反应，这也就需要拥有能够对两端电气量进行及时反应以及传输的通道。现阶段在220kV以及以上的电网系统中，就多运用高频保护技术来作为输电线路的主保护技术。而高频保护的原理在于合理运用载波技术，并将输电线路作为一个重要的传输渠道，来将线路两侧的工频电力量调制在40V～500kHz的高频电波上，并沿着输电线路这一通道进行相互传送。两侧保护在受到该高频信号之后，再将其进行还原，并在此基础上来进行判断该区域存在的是区内故障还是区外故障。就工作原理进行分析，高频保护对于保护线之外的故障是不会发生反应的。

4结论

随着我国经济的不断发展以及科技水平的进一步提升，使得人们对于电网运行的稳定性要求也就变得越来越高。而为了达到这一效果，也就需要在电网运行的过程中对继电保护技术的应用进行有效加强，这样才能够确保我国的电力系统得以顺利进行，并使得该电厂的生产效率以及生产力得到有效的提升。因此说继电保护技术的进一步应用是我国电网系统的一个必然发展趋势，并能够促进我国的经济水平得到进一步发展。

参考文献：

[1]阚铁军.电厂继电保护二次回路改造问题研究[J].技术与市场,2017,24(12):166-167.

[2]刘涛.浅谈电厂继电保护技术的基本原理及其应用分析[J].科技创新导报,2017,14(19):59-60.

[3]白宇.对电厂继电保护安全管理运行的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2017(05):248-249.

[4]陈秀云.电厂继电保护故障诊断与现场处理方案探究[J].山东工业技术,2017(19):142-143.