电力系统继电保护是电力系统安全稳定运行的重要保障,它主要负责在电力设备或线路出现异常情况时,迅速、准确地切除故障部分,防止故障扩大,保护电网的其他部分正常运行。张保会和尹项根主编的《电力系统继电保护》第二版是中国电力出版社出版的一本权威教材,全面涵盖了电力系统继电保护的基础理论和实践应用。
1. 继电保护的基本原理:继电保护系统基于电气量的比较,当检测到的电气参数超过预设阈值时,继电器动作,启动保护回路。这些电气量包括电流、电压、功率等,通过比较这些量的变化,判断是否存在故障。
2. 继电器类型:继电器分为电磁型、感应型、静态型(电子式)和微机型。其中,电磁型继电器是传统继电保护的基础,而微机型继电保护则利用计算机技术,具有更高的精度和灵活性。
3. 保护配置:根据电力系统的结构和设备特性,继电保护通常包括主保护、后备保护和辅助保护。主保护主要负责快速切除主要故障;后备保护在主保护失效或不能动作时起作用;辅助保护针对特定的故障类型提供额外保护。
4. 保护功能:常见的保护功能有电流保护(如定时限过流保护、反时限过流保护)、电压保护(如低电压保护、过电压保护)、方向保护(如相间短路保护、接地保护)、距离保护等。
5. 故障识别与判断:继电保护系统通过实时监测电力系统的运行状态,分析电气量变化,结合逻辑判断,识别故障类型和位置。例如,利用零序电流原理可以识别接地故障,利用工频变化量可以判断故障的起始时间。
6. 保护配合与整定:为了保证保护系统的正确动作,各保护装置之间的配合至关重要。整定计算涉及保护定值的设定,需要考虑系统的运行方式、负荷分布、短路容量等因素。
7. 微机保护与自动化:现代电力系统广泛采用微机保护,其优点在于能够实现复杂的算法,进行高速数据处理,同时具备通信功能,便于实现保护系统与SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统的集成,实现远程监控和故障诊断。
8. 实践应用与案例分析:教材中可能包含各种实际工程案例,如变压器保护、线路保护、发电机保护的配置和动作实例,帮助学生理解理论知识在实际工作中的应用。
9. 故障录波与分析:故障录波器记录故障发生时的电气量变化,用于后期分析故障原因和保护动作的正确性,对提高保护系统的性能具有重要意义。
10. 新技术与发展趋势:随着智能电网的发展,继电保护正朝着更智能化、网络化、自适应化的方向发展,如基于大数据的故障预测、基于云计算的远程诊断等。
通过学习《电力系统继电保护》,读者将能全面了解电力系统继电保护的原理、配置、设计、调试和运行维护,为从事电力行业的工程师和研究人员提供坚实的理论基础和实践经验。