自动化博览_中国科普博览

故障是怎样解除的

　　在现代社会里，电力已成为国民经济和人民生活必不可少的二次能源。任何一次或大或小的停电，都会给我们的生活、工作带来不便，造成国民经济的损失；特别是大的停电事故，损失往往不可估量。因此，如何保障电力系统无故障运行，以及故障自动解除、故障后自动恢复成为电力系统自动化的一个很重要的内容。

　　电力系统由发电机、变压器、输配电线路及用电设备组成。要保证电力系统正常运行。必须满足两点基本要求：所有电气设备处于正常状态，能满足各种工况的需要；系统的所有电压和频率保持在规定范围，所有发电机保持同步运行，也就是所有发电机的转速（频率）必须相同。

　　在实际运行中，是什么导致故障呢？自然灾害、设备缺陷以及人为因素都会造成事故发生。事故分为两类：一类例如雷击引起线路短路或接地；运行人员误操作造成发电机误跳闸；变压器的绝缘破坏会导致内部故障或高压侧与低压侧短路等，这些都被称为系统的电气元件事故；另一类是电气元件事故若不能及时处理，有时会导致电力系统发生振荡甚至失去稳定，造成大面积停电等，这类事故波及整个电力系统，故常被称为系统事故。

　　对电力系统讲，系统事故的危害性要远远超过电气元件的事故。因为前者涉及整个系统，影响面大，而后者一般是属于局部系统和设备。电气元件事故通常用继电保护装置处理，系统事故则用系统安全自动装置来控制处理。

　　继电保护的任务就是自动、迅速、有选择性将系统中的故障切除，或在系统出现不正常运行情况时，发出各种信号。

　　继电保护装置一般由三部分组成，其原理机构的框图（继电保护装置原理机构框图）为：测量部分，其作用是测量被保护对象工作状态的一个或几个物理量；逻辑部分，其作用是根据测量元件输出量判断被保护对象工作状态是正常工作、不正常工作还是故障状态，以决定继电保护装置是否应该动作；执行部分，其作用是根据逻辑部分作出的判断，执行继电保护装置的任务，给出跳闸或信号脉冲。

　　继电保护装置已经由机电型继电器，发展到半导体型继电器，进而又发展到了以微机为中心的综合型继电器，其保护对象包括了发电机、变压器、电力传输线路和电力电容器等各种电气设备。继电保护种类有：过电流保护、过电压保护、差动保护、过负荷保护、失磁保护等等。下图即为一微机型发电机变压器组成套保护装置。

WFB-100微机型发电组成套保护装置

　　系统安全自动保护装置的任务是在继电保护将故障切除后，尽快地使电气设备再次投入运行或由其他电源和设备来代替工作，以使电力系统迅速恢复正常运行。常见的有自动重合闸、备用电源自动投入以及自动低频减载装置等等。

　　自动化、计算机以及网络技术的发展使得继电保护与系统安全自动保护装置二者融合在了一起，一套完整的计算机控制系统常常包含了二者所要完成的所有任务，很难具体分得清是哪种保护。这也使得电力系统故障的监测、切除和恢复更加智能化，更加灵活地适应各种事故。