电气保护是一种采用电气装置和控制技术,对电力系统中各种故障和异常状态进行监视、检测和保护的技术手段。其目的是在电力系统正常运行时,保证设备的安全稳定运行;当电力系统出现故障或异常状态时,通过保护装置迅速、准确地切除故障设备或在正常设备上采取有效措施,避免故障扩大或二次故障的发生,保证电力系统的可靠供电。
现代电力系统运行在高压、大电流、高功率的环境下,同时设备数量庞大,故障率较高,一旦电力系统处于任一不正常状态,都将对生产和生活造成危害。为此,进行电气保护具有极其重要的意义。
首先,电力系统中各种电气设备开关和传输线路的运行状态必须得到监视和保护,以确保设备不发生过温、过载、短路等异常情况并及时进行处理。
其次,电气保护能够在电力系统突然断电或出现故障时快速停电,从而避免人身伤害或因断电而引起的其他负面影响。
最后,电气保护还能检测小信号,预测可能出现的异常情况,通过提前采取保护措施避免故障的扩大,达到保障系统可靠运行的目的。
电气保护通常根据被保护设备的种类和功能特点进行分类,主要包括对发电机、变压器、电缆、线路和母线等设备的保护,以及对瞬变电压、接地故障、过电压、欠电压和频率异常等异常情况的保护。
发电机、变压器等设备的保护通常采用差动保护、短路保护、过载保护、绕组保护等方式。线路保护通常采用潮流保护、距离保护、方向保护等方式。对停电、接地故障、过电压、欠电压和频率异常等异常情况的保护则可以采用接地保护、过电压保护、欠电压保护和频率保护等方式。
为了实现对电气设备和电气系统的保护,电气保护系统必须建立合理的保护方案和措施。通常保护方案由不同保护装置、配合的控制逻辑和保护级别等组成。将维护、制造、运行、安装等多个环节纳入保护系统的管理体系中。
在保护方案的设计中,需要考虑到不同故障条件下设备的保护标准和保护速度,还要考虑到对电力系统稳定性、灵活性和经济性等方面的综合考虑,以确保保护系统的有效性和完整性。