水电站二次回路继电保护的应用探究

摘 要:在水电站的电力系统中,二次回路对整个电力系统产生的影响最大。二次回路的继电保护工作非常重要,其是一个比较独立的系统,确保水电站电力系统的顺利运行。随着水电站各项设施的完善,高科技在不断地投入到水电站中,电力系统变得异常复杂,对机电保护在水电站电力系统的实际应用提出了更高的要求。

关键词:水电站;二次回路;继电保护

中图分类号:TM77 文献标识码:A

在水电站的电力系统中,一次设备和二次设备对电力系统的运行都发挥了重要的作用,二次回路可以完善对一次回路信号、参数的测量和控制工作,其重要性不言而喻。二次回路继电保护工作可以确保电力系统的安全运行,防止各类事故的发生。

1.二次回路在水电站运行中的作用

水电站的二次回路是一个非常庞大的系统,其在运行的过程中主要实现了一次回路信号的测量,也能起到对控制系统的辅助效果,对电源进行操纵。如果二次回路发生了故障,对电力系统的运行产生的影响非常大,甚至会对电力系统造成破坏。

继电保护在水电站的二次回路中居于比较重要的地位,其对发电机设备和辅助设备都起到良好的保护作用,尤其是在水电站设备先进、完善的今天,继电保护的性能应该更加完善,更加重要。在二次回路中,继电保护的设备可以确保系统的正常运行。

水电站二次回路示意图如图1所示。

2.水电站二次回路机电保护的实践

2.1 继电保护的基本原理

继电保护系统运行的直接目的在于当系统发生故障后,可以及时地诊断故障,并且切断电源。在工作中,如果电力系统发生了故障,系统的各个物理量会与正常运行时的物理量产生很大的差异,继电保护系统在对故障发生前后的物理量进行分析的基础上,可以完善对设备故障的分析,评价系统故障的严重程度,当系统发出故障警告后,通过隔离故障,限制事故范围,防止故障对整个电力系统造成不良的影响,确保水电站的电力系统还能处于正常运行的状态。

2.2 继电保护系统的主要配置

水电站继电保护系统在进行设计的环节中,应该结合电力系统运行方式,并且配合其他的保护装置进行安装,在继电保护系统的安装过程中,要注意很多问题。

其一,采用电流互感器和电压互感器时,应对二次侧最小值进行分析,防止保护死区的产生,而且防止互感器本身产生故障。在电力系统运行的阶段,要采取可靠措施,防止电流互感器内部故障的产生。

其二,应该充分对可能出现的故障进行预测和分析,防止在复杂的故障中出现继电保护动作的误差,还应该对电力系统的运行方式进行分析,防止运行方式的变化对继电保护产生影响。

其三,在整个电力系统中,要将主保护和后备保护结合起来。保护的操作电源一般都采用直流电的方式,交流电流回路一般来自相互独立的绕组。这种配置不但可以起到对设备的保护效果,而且还能及时诊断处于异常状态的设备。

其四,对于不同保护的跳闸回路应该采用不同的跳闸线圈,在选择不同的配置中,应该结合电力系统的运行情况进行分析,对电力系统可能发生的故障进行分析,从而确保继电保护系统可以在不同的设备上发挥作用,而且继电保护装置的效果可以发挥到最佳水平,确保二次回路可以高效地运行。

2.3 继电保护的整定

在进行继电保护系统的整定计算的过程中,要先评价电力系统在运行中的状态,分别考虑电力系统处于最大运行方式和最小运行方式的运行状态,确定好整定数值;机电系统的保护装置要按照整定的定值来运行。

随着电力系统不断地完善,系统的构件非常复杂,而且系统内的设备也在变化,电力系统出现的故障也呈现出五花八门的特征。所以,在继电保护系统设计中应该分析操作的适应性,防止一些新的接线方式对整定计算产生大的困难,从而确保继电保护的安全和可靠的运行。通过对电力系统的分析,要定期对整定值进行审核验算,及时调整定值;而且还应该对电力系统的结构和线路的参数进行分析,如果电流水平发生了很大的变化,应该采取措施,防止错误操作的产生。

2.4 继电保护系统的运行

继电保护装置在运行的过程中应该具有良好的灵敏性和速动性,在运行中应该确保各类设备运行的稳定性。所以,在电力系统的继电保护装置投入运行前,要先对继电保护系统内的设备和线路等进行检查,对设备的连接情况和紧固螺丝进行检查,防止螺丝的松动,防止焊接点的松动,这些基础性的检查应该认真落实,防止遗漏,否则会导致严重的损失。应该定期对每套设备运行情况进行评估。采用微机型差动保护的方式,当差流发生异常后,应该及时地发出警告;而且要对设备进行定期检查,找出容易故障发生的区域,及时地采取措施。在设备运行中,要完善设备的遥控和遥测的性能,从而确保当设备发生故障后,可以及时通过远程操纵的方式停止设备的运行。此外,还应完善对新安装或检修后设备的验收工作。

2.5 继电保护装置设备的检修

在继电保护工作中,检修工作非常重要,继电保护设备使用一段时间后要进行全部的检验,防止设备超期使用。在检修中可以及时找出设备的局部问题,以便及时采取措施,确保保护装置安全运行,防止误动、拒动情况的产生。完善继电保护装置的检修,特别是对线路的快速保护、母差保护和断路器保护,有着非常重要的意义。在进行继电保护设备的常规检查、检修工作中,要对检查、检修的步骤进行设计,要按照标准化的作业流程进行;而且应该预先拟定好作业指导书,使检验工作可以高效而顺利地进行。在对微机型继电保护试验装置进行测试的过程中,应该确保实验装置的准确性,确保其可以满足继电保护试验的各方面的需求。在进行继电保护系统检修的工作中,应该做好相关的隔离措施,确保检修人员的安全。

2.6 继电保护系统的接地

继电保护系统在运行前,一定要进行接地情况检查,确保系统的线路接地情况良好,而且与水电站的接地网紧密地连接。要对不同的设备类型进行分析,按照相关的规定,将设备连接在等电位接地网的铜排上。在二次回路启动中,也要重点考虑接地问题,要对接地点进行定期的检查,确保接地的可靠性。

2.7 继电保护的抗干扰措施

二次回路继电保护设备一般都是以弱电設备为主,而且设备在电力系统中很容易受到干扰,导致其性能不稳定。所以,为了提高继电保护的稳定性,要完善防干扰的措施,提高继电保护设备的抗干扰能力。

在抗干扰的措施中,其一,要确保继电保护设备中的各个设备在同一电位面上,在接地主网上实现统一的连接,而且可以防止电位差产生的干扰,起到对电位差的屏蔽作用。其二,在开关站和控制室中,应该结合高频的电缆进行接地。其三,微机型的继电保护装置的二次回路中,其使用的电缆应该起到一定的屏蔽效果,但前提是电缆的两端必须接地。其四,如今水电站很多设施已经实现了自动化,所以在使用的过程中,应该合理地采用电流互感器,从而防止传统的互感器产生的误动情况。

结语

在水电站的电力系统中,二次回路的作用非常大,在实际的应用中,可以促进继电保护工作的进行,也能在实践的过程中获得更多的资源,实现资源更加合理的配置,促进继电保护的监测和控制的作用。随着各类先进的技术在电力系统中运用,常规的二次回路已经被继电保护装置取代,所以,继电保护装置的作用不言而喻。

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