继电保护装置的工作原理主要是基于电力系统故障时电气量的变化特征来实现的。当电力系统发生故障时,会出现一系列特定的电气量变化,这些变化包括:
电流增大:
短路故障时,电流会急剧增大,远超正常负荷电流。
电压降低:
短路故障会导致系统电压下降,且越靠近故障点,电压越低。
相位角改变:
故障时,电流与电压之间的相位角会发生变化,与正常运行时不同。
测量阻抗变化:
故障时,测量点的电压与电流比值(测量阻抗)会发生显著变化。
出现非工频分量:
如不对称短路时,会出现负序和零序分量,这些分量在正常运行时不存在。
继电保护装置通过监测这些电气量的变化,判断系统是否发生故障,并根据预设的逻辑和条件,决定是否发出跳闸指令或报警信号。
继电保护的基本原理
继电保护的基本原理是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量(电流、电压、功率、频率等)的变化,构成继电保护动作的原理。也有其他的物理量,如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。
继电保护的基本要求
可靠性:
继电保护装置必须在故障发生时可靠地动作,切除故障部分,保证系统的正常运行。
选择性:
保护装置应能准确区分故障元件和无故障部分,避免误动作。
速动性:
保护装置应在故障发生后迅速动作,以减少故障对系统的影响。
灵敏性:
保护装置应对各种故障情况都有足够的灵敏度,能够及时反应。
继电保护的类型
电流保护:
通过测试电路中的电流来判断是否存在过载、短路等故障,当电流超过设定值时,继电器会被动作将信号发送给保护设备,从而切断故障电路。
过电压保护:
通过对系统中电压进行监测和测量,当电压超过设定值时,继电器会动作,将信号传递给保护设备以避免电气设备受到损坏。
低电压保护:
低电压保护基本原理与过电压保护相似,但是保护对象是电压过低的情况。当电压低于设定值时,继电器会触发保护动作,以避免设备在电压过低情况下无法正常工作。
频率保护:
频率保护用于监测电力系统的频率,当频率偏离正常范围时,继电器会动作,将信号传递给保护设备,以防止电力系统发生频率过高或过低的故障。
距离保护:
用于判定系统中发生故障的位置,以便精确地切除故障区域。它通过测量故障点电流和电压的相位差来判断故障的距离,从而实现保护动作。
差动保护:
是一种用于保护输电线路和变压器的重要方式。它基于物理定律,通过比较输入和输出电流的差值,来判定是否存在异常情况,如短路、接地等故障。
通过以上原理和类型,继电保护装置能够有效地保护电力系统的安全运行,防止故障扩大,减少设备损坏,提高电力系统的稳定性和可靠性。