继电保护自动化技术在电力系统中的应用胡家旺

继电保护自动化技术在电力系统中的应用胡家旺

(中石油云南石化有限公司云南650300)

摘要:继电保护自动化技术在保证电力系统的安全中发挥着至关重要的作用,通过继电保护设备的运行,能够及时、准确的发现电力系统中存在的故障,及时的发出报警信号,或者自动处理,尽可能的降低故障对电力系统造成的损坏,进而保证电力系统能够安全、稳定的运行,对电力系统的发展具有十分重要的意义。

关键词:继电保护;自动化;电力系统

1继电保护自动化技术的原理

自动化技术是运用其自动调节电力能源流量与电压大小的方式,在检测到电力系统在输电过程中出现的异常情况以后,能够迅速的调整电力输送电流与电压,是电力系统在不发生更加严重故障以及不影响供电稳定的情况下采取的最合理的处置措施,当然一旦出现必须通过断电来防止更大事故发生的情况下,继电保护也会自动将线路中的电流进行切割,不至于造成大面积设备和线路损耗过于严重的情况。

2传统电力系统保护方法存在的弊端

(1)操作复杂:在传统的继电保护系统的应用过程中,设备的灵敏度和应对故障问题的能力较差,需要更多的人为操作才能最终确认故障位置和发生的具体原因所在,而且在进行故障检修过程中,很多设备的操作作业过于复杂,需要完成很多检修前的准备工作,设备的调试也比较繁琐,比较难以确定其稳定的工作状态,这就增加了整个检修过程的操作时间,而且对于检修人员的操作要求较高,要在复杂的程序中准确的找到故障位置,进而才能排除这一故障。

(2)保护性能较低:继电保护的基本性能和能力就是为电力系统的稳定运行提供必要的保护,但是以往的保护性能较差,对于一些故障问题的处理和结果都不尽如人意,由于保护能力水平有限,电力系统的运行就得不到确切的保护,工作人员也无法及时从继电保护设备的反应得知故障是否已经发生,而且不利于人们迅速的开展对故障问题的分析和相关的研究,这就造成以后再次发生类似的故障时,检修的效率和质量也不会得到太大的提升,整体的运行状态和工作环境也得不到切实的改善。

3电力系统继电保护自动化技术的应用

3.1接地保护

(1)电力系统的接地形式较多,通常包含了小电流接地,还有大电流接地。小电流接地保护最突出的作用,在于发出保护信号,一旦电路发生了故障,接地系统就会发出预警信号,但线路规定时间内还会继续运作。而大电流接地体系,如果线路产生故障,会立刻响应,对线路进行切换,进而保护电力系统。据调查,大电流接地体系主要应用在自动化继电保护系统中,则小电流接地系统广泛运用于逻辑层系统中。在电力系统安全运行中,尚未有零序电压,而且三相电压对称性分布,位于三相上方的电压表,均能独立表示电压,当电力系统发生故障,有一相接地,则电力系统立即出现零序电压,然后小电流继电保护体系及时发出预警信息,观看电压表数据,来判断有无发生了故障。一般零序电流说的是在电力系统安全运行中,不可能呈现零序电流,当电力系统产生故障之后,而零序电流值改变零状态,从而继电保护装置发生响应,对故障线路进行切除。

(2)应用实例:对220kV变电站部分设备综合改造性工程(初期)举列,土建专业在继电保护室备用处开拓新屏位改造,然后安装新屏,即在备用屏位36P10kV线路保护中,安装37P10kV的线路,同时加装38P10kV电容器保护测控屏、保护测控屏以及9P10kV站用变保护测控屏,由图2表示。通过调试测验,新安装的10kV保护测控装置运行较佳。

3.2在变压器中的应用

通过安装变压器,能够对电力系统的运作状况进行改良,使得电力系统在运行过程中更具稳定性。变压器属于电网的重要构成部分。另外,变压器还能防止发生电力设备故障,有效保证电力系统的安全可靠性运行。

3.2.1短路保护

短路故障是变压器经常产生的故障。在电力系统运行中,若产生了短路故障,变压器立即停止运行,从而严重影响整个电网的安全运行。因此,在对变压器进行安装过程中,要做好预防工作。通过安装继电保护装置,能够有效预防产生短路故障。当前短路保护分为过电流与抗阻保护。通常过电流保护,经过电流器件的运作,来对时间进行限制,立即自动化切断电源,进而起相应的保护作用;一般情况下,抗阻保护通过抗阻器件的运作,来对时间进行制约,马上会自动化跳闸,从而起到变压器的保护功能。

3.2.2瓦斯保护

在变压器的运行过程中,具有极大的风险性,尤其是油箱出现了故障,可以迅速对有关物质进行分解,如油料与绝缘材料等。变压器运作时,电弧容易对变压器带来影响,从而释放出污染气体,危害人们的身体健康。因此,要对瓦斯保护给予高度重视,实施瓦斯保护策略之后,若产生了故障,瓦斯保护装置立刻动作发生告警。

3.2.3接地保护

若变压器处在接地状况下,可以适当选择零序电流保护技术,重点维护接地的两侧设置。针对没有接地的变压器,还可以应选用零序电压保护技术。

3.3发电机组继电保护

电力系统的电能主要来自发电机组,落实好发电机组继电保护管理非常重要。

3.3.1重点保护

发电机容易发生失磁故障,这时要根据发电机相位、中性以及电流的特点,针对发电机进行纵联差动保护。如果发电机单相接地电流大于整定值,这时要位于发电机组上,选择接地保护装置方法。当定子绕组匝发生短路后,导致发电机故障部位的温度变高,绝缘层遭到破坏,影响发电机的正常运行,要在定子绕组内部进行安装匝间保护装置。

3.3.2备用保护

定子绕组负荷偏低时,保护装置立即响应,经跳闸对电源进行切除,并且发生预警。这样,发电机组外位置产生的故障得到及时切除,防止破坏发电机组。

3.4继电保护自动化技术在电力系统的母线保护中的应用

母线继电保护主要可以分为两种方式,分别是相位对比保护和差动保护。其中相位对比保护也就是前者的保护方式是通过相位对比来高效的保护系统母线;差动保护在保护时将特点以及变化都相同的电流互感器设置在母线元件上面,将系统母线一侧的端子和二次绕组连接起来,然后将继电保护装置安装在系统母线的差动位置。如果是大电流接地,这种保护方式通过的是三相连接实现。如果是小电流接地,在相间短路中设置系统母线的保护,之后用两相连接的方式实现。

4结语

在经济不断发展的今天,我国对电力资源的需求不断增加,电力资源在社会发展中也发挥着十分重要的作用。不过电力资源的需求越来越大也为电力企业带来了压力,如何能够保证电力系统的安全稳定运行是电力企业们目前面对的重要难题。随着我国继电保护自动化技术的飞快发展,已经逐步应用到电力系统中。传统的继电保护设施难以符合现代化电力系统稳定的发展。所以说,为了保证电力系统的安全可靠运行,从而减少电力系统故障的影响,保障电力系统安全。有必要对继电保护自动化技术进行深入的研究。

参考文献:

[1]苏朝志.电力系统中继电保护自动化技术的应用探析[J].科技资讯,2015(25):21+23

[2]刘国平,山春凤,王敬引.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].今日科苑,2015(03):123-124.

[3]沙骏.电力系统继电保护技术应用的探讨[J].中国新技术新产品,2011(22).

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