继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析李易

继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析李易

(国网常州供电公司213000)

摘要:电力资源是我国重要的能源资源,在社会生产和生活中发挥着至关重要的作用。在社会经济大力发展的时期,社会对电能的需求量不断的增加,这给电力系统的安全运行带来了沉重的压力,导致电力系统在运行的过程中出现许多问题,影响供电的安全性与可靠性。继电保护是电力系统安全运行保障,当故障发生时能够及时、有选择的将故障元件从整个电力系统中隔离出来,进而保证其他正常部位能够安全运行,同时能够发出警报通知电网维护人员进行维修,尽可能的降低故障造成的损失。因此,通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中,能够保证整个电力系统安全、稳定的运行。

关键词:继电保护;自动化技术;电力系统

1工作原理与基本要求

1.1继电保护装置工作原理

当被继电保护装置保护的线路或者电力系统在运行过程中故障前后某些突变的物理量变成了信息量,突变量达到了一定的数值时,保护装置会启动逻辑控制环节,发出相应的跳闸脉冲或者信号,从而做出有效的判断。继电保护装置由测量模块、执行模块以及逻辑模块着三大部分组成,其结构如图1所示。

其中测量模块主要为接受信号,并比较信号的测量值以及定值,然后再将比较后的结果向着逻辑模块传输,逻辑模块对接受过来的比较结果进行计算,从而获得逻辑值,然后通过对逻辑值的判断,确定动作是否处于合理的范围内,再将动作信号闲着执行模块传递,当执行模块接收到动作信号后,再做出相应的信号动作。

1.2电力系统继电保护装置的基本要求

电力系统继电保护装置必须具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性。选择性指继电保护装置动作时一般只是将故障元件从电力系统中断开,以免电力故障范围进一步扩大。速动性指如果电力系统出现故障,继电保护装置要尽快断开故障元件或者线路,故障切除的时间等于继电保护装置和断路器动作之和的时间。一般保护动作时间分一般快速保护时间和最快保护时间,一般快速保护时间为60~120ms,最快保护时间是10~40ms,断路器动作时间分一般断路器时间和最快断路器时间,其中一般断路器时间为60~150ms,最快时间为20~60ms。灵敏性指继电保护装置对电力系统故障发生时的反应速度,一般用灵敏系数衡量。继电保护装置灵敏系数指被继电保护对象某一个点发生故障时,故障量与整定值之比。可靠性指电力系统在规定的范围内发生继电保护装置应该反映的故障时,保护装置应该及时启动相关动作,不会发生误动或者拒动的现象。

2继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析

继电保护自动化技术的应用的过程中包括几个环节,即提出问题、分析问题、安装调试、投入运行、后续维护、检修技改,这几个环节是相互联系的,在应用继电保护自动化技术的过程中,必须要把握好以上几个环节的工作,将其有机结合起来,这样才能够保障技术应用的安全性,继电保护自动化及时在电力系统中的应用包括以下几个方面:

2.1在地接地保护中的应用

电力系统线路接地方式存在一定的差异,从类型上来看,电力系统能够分为小电流型接地与大电流型接地两种类型,前者只负责报警信号的发布,如果系统中的粗线出现故障,电力系统依然能够正常运行。大电流型接地在发生故障时,会将电源立即切断,这可以起到理想的保护作用。

2.2在变压器中的应用

变压器是电力系统的有机组成部分,直接影响着电力系统运行的安全性与稳定性,考虑到这一因素,必须要做好变压器的继电保护工作。这包括以下几个内容:

第一、接地保护。对于直接接地的变压器,需要使用零序电流保护法,在接地两侧位置设置保护动作,对不接地变压器,使用零序电压保护措施即可。

第二、瓦斯保护。在变压器油箱出现故障的情况下,绝缘材料与油会发生反应,生成有害气体,因此,瓦斯保护应该是重中之重,在设置好瓦斯保护后,如果油箱出现故障,就能够在第一时间启动保护动作,发出报警。

第三、短路保护。短路保护有阻抗保护与过电流保护两个内容,阻抗保护是利用变压器中阻抗元件原理起到保护作用的方式,在阻抗元件经过一段时间的运行之后,会跳闸,就可以很好的保护变压器;过电流保护即电流元件经过一段时间的运行之后,也会切断电源,起到保护作用。

2.3在发电机中的应用

对于电力系统发电机的保护可以采用如下几种方式:

第一、重点保护法。重点保护法应该着重降低发电机失磁故障发生率,为了达到这一目的,需要将中性点保护、电流保护、发电机相位保护结合起来,形成一种纵联差动模式。如果发电机电流超过标准,可以设置好接地保护装置,如果发电机定子绕组匝间发生短路,不仅会破坏绝缘层,也会导致发电机出现故障,为此,要在定子绕组中安装好保护装置,避免匝间出现短路故障。

第二、备用保护法。如果定子绕组负荷偏低,保护装置就会将电源切断,报警,有时甚至会出现反时限问题,采用过过电保护法就能够有效降低此类故障的发生率。此外,在必要的情况下,还需要设置好过电压保护,避免发电机出现绝缘击穿问题。

3继电保护自动化技未来发展趋势

随着计算机技术、通信技术以及信息技术的快速发展,电力系统继电保护装置面临着新的发展趋势,继电保护装置计算机化将随着科学技术的发展向智能化,网络化,保护、控制、测量和数据通信一体化发展,将会极大的程度提高继电保护装置及其技术的自动化水平,以促进电力系统更加的安全可靠的运行,真正实现安全高效的运行,为电力企业和国家创造更大的经济效益和社会效益。

4结束语

电力系统运行的稳定性对提高人们的生活质量、维持工业生产的正常运转具有重要意义。因此,加强继电保护自动化的应用、提高电网系统的自动化水平,对保证电网运行的稳定性和提高供电质量具有重要的现实意义。继电保护自动化技术在电力系统中的应用和发展既依赖于现有技术,又取决于广大电力工作者自身的业务水平。只有本着与时俱进的思想,在工作中积累经验、积极探索,才能更好地应用该技术,并推动其发展。

参考文献:

[1]赵军.刍议电力系统中继电保护自动化技术的应用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015(04):215~216.

[2]王泽睿.浅论继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].通讯世界,2017(07):134~135.

[3]胡汉梅,郑红,赵军磊,等.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究[J].电力系统保护与控制,2011(11).

[4]黄为婷.电力系统中自动化与继电保护设备的可靠性[J].电子制作,2013(24).

作者简介:

李易(1982.10.14),男,浙江绍兴,汉,本科,工程师,二次运检师,国网常州供电公司,研究方向:继电保护及自动化。

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