电力系统保护 – 组件和重要性

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电力系统是由互联的电气元件网络组成，例如发电机、变压器、输配电线路和电力负荷。

这些元件中的每一个都对不同类型的故障或异常情况敏感。例如，变压器可能因过载或短路而烧毁。因此，需要实施能够保护这些昂贵电气设备免受损坏的系统。

这种为电力系统或其组件实施保护系统的做法被称为电力系统保护。

在本文中，我们将详细解释电力系统保护在电气工程领域中的组件、重要术语和重要性。让我们从电力系统保护的基本定义开始。

什么是电力系统保护？

电力系统保护是指电气工程的一个分支，它涉及在故障或异常情况下实施保护系统以防止电力系统或其组件损坏。

电力系统保护的主要功能是从电力系统的其余电气网络中隔离故障段。因此，可以说电力系统保护的主要目标是通过将故障组件与健康系统隔离来保持电力系统的稳定运行。

如果在电力网络中不使用电力系统保护，则可能导致事故或财产或生命损失。在正常运行条件下，我们认为电力系统保护方案毫无用处，但我们知道正常运行条件并非总是得到保证。因此，实施正确的电力系统保护方案以确保电气系统的安全始终非常重要。

电力系统保护的重要性

为了理解电力系统保护的重要性，让我们考虑几个例子。

考虑一台电动机或任何其他电气负荷组件。在重载使用下，这些组件/设备从电源吸收大量电流。当电流流过电路时，设备的导线和组件会过热，最终可能烧毁。此外，电力浪涌或雷击浪涌也会严重损坏电力系统设备和连接导线。

此外，与电缆和导线等导体相比，许多电气和电子元件（如变压器）的过载承受能力非常低。

因此，我们必须提供合适的保护装置，能够以非常快的速度感测过载情况并打开电路。

为了设计一个高效的保护系统，我们需要评估负载在启动和正常运行条件下的特性。

保护系统的组件

一个典型的电气保护系统包含以下四个主要组件：

• 电流和电压互感器 (CT-PT)
• 保护继电器
• 蓄电池
• 通信通道

然而，一个实际的保护系统包含其他一些辅助设备。但以上四个是主要组件，所以让我们详细讨论一下这四个保护系统组件。

电流和电压互感器

电流和电压互感器用于将电力系统的电流和电压的高值降低到继电器和测量仪器的方便水平。

电流互感器用于降低高电流的值，而电压互感器用于降低电路中高电压的值。

保护继电器

继电器不过是一个自动操作的电开关。在电力保护系统中，保护继电器用于感测或检测故障情况并启动故障电路的跳闸。

保护继电器定期监测电路中的电流和电压，如果电路中发生故障或异常情况，则触发断路器打开。

蓄电池

蓄电池是保护系统的重要组成部分之一。它们主要用于在系统断电时提供电力。

通信通道

通信通道是在保护系统的不同部分之间传输控制信号的方式。

在电力系统保护中，通信通道用于实现断路器的远程跳闸。它们还可以远程分析线路的电流和电压。

在电力系统中，通信通道可以是导线或无线电通道。

与电力系统保护相关的术语

以下是与电力系统保护相关的一些重要术语及其定义：

继电器 - 继电器是一种电磁、机电或电子装置，它可以使用电力信号自动操作以执行高功率信号的切换。

保护继电器 - 保护继电器是一种继电器，它可以在电气系统中发生任何故障或异常情况时自动操作。保护继电器通常用于感测异常情况并跳闸断路器，以将故障部分与系统的健康部分隔离。

断路器 - 断路器是一种可以手动或自动操作的电开关。它在保护系统中用于在从继电器接收到信号时跳闸电路。它是保护系统中将系统故障部分和健康部分分开的关键部件。

整定值 - 它是驱动量的阈值，例如电流或电压，高于该值，继电器将动作。

复位值 - 驱动量的阈值，例如电流或电压，低于该值，继电器断电并恢复到其正常工作状态，称为复位值。

结论

总而言之，电力系统保护是电气工程中的一个重要概念，它提高了电力系统的安全性和可靠性。它保护电力系统的组件免受故障和异常情况造成的意外损坏。

电力系统保护不过是一个互联的组件系统，例如继电器、断路器、通信通道等，旨在在发生故障时将系统的故障部分与健康部分隔离。

在电力系统中，保护系统对于最大限度地降低设备损坏或事故造成的生命损失风险至关重要。

与电力系统保护相关的常见问题

以下是与电力系统保护相关的一些最常见问题。

1. 电力系统中的保护装置有哪些？

电力系统中的保护装置是可以检测电路中异常情况并启动断路器跳闸的电气或电子设备。以下是电力系统保护中使用的一些关键保护装置：

保护继电器 - 用于感测电路中的故障或异常情况并启动断路器操作。

断路器 - 它是一个自动操作的电开关，在从继电器接收到跳闸信号时打开电路。

熔断器 - 它是一种保护装置，由金属丝组成，在发生故障且电路中流过大电流时会熔断。

通信通道 - 它是一个将保护系统的不同组件连接在一起并允许信号传输的网络。

2. 为什么需要电力系统保护？

电力系统包含若干昂贵且敏感的设备，例如变压器、发电机、测量仪器等。

系统中发生的故障可能会损坏这些设备，并可能因电气事故而造成财产或生命损失。因此，必须实施电气保护系统以保护电力系统免受故障或异常情况的影响。

3. 电力系统中的故障是什么？

影响电气系统正常运行的异常情况，可能导致系统设备/组件损坏，称为故障。

4. 什么是电力系统继电器？

继电器或电力系统继电器是一种电气操作的开关，用于电力系统保护，用于检测故障或异常情况，并操作断路器以将故障部分与正常部分隔离。

5. 保护的目标是什么？

以下是使用电力系统保护的一些重要目标 -

• 保护设备免受损坏，
• 提高电气系统的安全性，
• 增强电力系统的可靠性，
• 减少服务中断时间，
• 优化系统设备的利用率等。