配电网自动化继电保护技术探究 曹世亮

发表时间:2020/5/9   来源:《中国电业》2019年24期   作者:曹世亮
[导读] 近年来,我国的电量使用数量快速增加,配电网设计的规模也逐渐扩大
         摘要:近年来,我国的电量使用数量快速增加,配电网设计的规模也逐渐扩大,线路的复杂程度也大幅度提升,对配电网的运行要求也更高。作为电力系统的重要组成部分,配电网的自动化继电保护技术能够维护配电网的安全与稳定。当前,电保护技术日渐完善,配电网的故障能够及时被发现并隔离,有助于电网结构的优化,实现更加安全稳定的供电。鉴于此,本文主要分析探讨了配电网自动化继电保护技术,以供参阅。
         关键词:配电网;自动化;继电保护技术
         引言
         随着经济的发展,人们的生活水平也在不断的发展,因而在现代情况下人们对电力的需求就越来越大,所以为了适应经济的发展要求和对电力的需求,就需要及时的更新电力系统,并满足电网的发展需要。但是,在实际中电力系统的平稳运行就需要继电保护器装置来作出保障。在电力系统中,继电保护器可以保证配电网自动化的安全运行,因此在实际中对配电网自动化继电保护技术进行分析研究具有重要的意义。
         1配电网自动化继电保护技术的重要性
         随着我国配电网的运行和发展,其在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。然而,在配电网系统运行的过程中,一旦继电保护装置的元器件出现了问题,就会导致就近的断路器出现自动跳闸。此时,需要将出现故障的元器件与配电网系统进行隔离,以此实现对配电网自动化系统的维护,有效地降低对元器件的破坏。在运行的过程中,配电网一旦出现了异常,继电保护装置就会自动触发报警系统,进而防止故障范围进一步扩大,有效地对配电网实施了监控。同时,当配电网出现问题时,应及时地将系统与出现故障的区域隔离,达到缩小故障范围的目的,以此保障配电网整体上的稳定运行。可见,继电保护技术在配电网的运行中发挥着越来越重要的作用。
         2配电网自动化继电保护技术的应用
         2.1配电网中变压器的自动化继电保护
         变压器是配电网自动化系统的重要组成设备,其运行状态直接关系着电力系统的安全、稳定运行,因此配电网自动化系统应做好变压器继电保护。针对配电网自动化继电保护短路故障,变压器短路保护包括过电流保护和阻抗保护,过电流继电保护是指在变压器两侧元器件设置保护装置,变压器电流元器件运行过程中很容易发生跳闸问题,并且切断电源。阻抗继电保护主要是应用变压阻抗元件,在配电网自动化系统变压器继电保护中,阻抗元件运行一段时间后及时跳闸保护变压器。同时,一旦变压器油箱发生故障,电弧以内的油液和绝缘材料会分解产生有害气体,瓦斯保护可保护变压器的安全运行,如果油箱出现运行故障,可快速启动保护装置,发出报警信号,及时切断电源。另外,做好配电网自动化系统接地保护,对于变压器直接接地,利用零序电流有效地防范和保护变压器,在变压器两侧安装零序保护设备,利用电流互感器,形成零序电流,保护不接地的变压器,通过零序电压做好有效保护。
         2.2配电网中发电机的自动化继电保护
         在配网自动化中,发电机也是其中一项重要的设备。所以就要加强保护发电机,对发电机的继电保护主要有备用保护与重点保护。首先是备用保护。如果发电机的定子绕阻发生了负荷比较低的现象,相应的保护装置就会马上跳闸并切断电源,及时的发出警报信号,而在实际中甚至还有反时限现象。在备用保护中,还可以采取过电保护的措施,在发电器外部出现短路故障时就可以及时的进行保护,有效的避免短路现象对发电机造成的破坏。其次是重点保护。

在对发电机的重点保护中,可以保护发电机中发生的失磁现象进行保护,并有效的结合发电机的中性点、电流以及发电机的相位,以形成一种纵联思维差动保护模式,来保护发电机。如果发现发电机的单相接地上产生的电流大于规定值时,就可以安装一定的接地保护装置来进行继电保护。在发电机中如果定子绕组匝间出现了短路,发电机的故障位置温度就会上升,同时也会损坏到绝缘层,从而也会威胁到发电机的运行,所以在实际中也需要对定子绕组安装一定的匝间保护,这样就可以有效的保护发电机的定子绕组之间出现的故障,保护发电机安全的运行。
         2.3配电网中母线的自动化继电保护
         配电网自动化中母线继电保护的方式主要包括两种:相位对比保护和差动保护。相位对比保护指的是通过相位对比,对电力系统中的母线进行有效保护。例如,某500KV变电站,由于三相空气开关运行中自动跳开,导致U相电容与负载电路的振荡,因负载分压值达到了保护整定值,使其过电压保护动作将线路断路器跳开。该变电站两条母线分别配置一套BP-2A和一套BP-2B母线保护。事故发生后,保护人员迅速对母线保护进行检查,调取集中录波和保护记录实践记录发现,两套母线保护具有异常失灵启动开入。在具体继电保护过程中,增加母线保护中失灵动作延时20~30ms,躲过干扰脉冲和分布电容充电放电过程。考虑到交流量具有正负半周过零特性,以及光耦本身的动作导通门坎范围均能确保在55%~70%U,当交流串入直流正/负端时,每周波内交流量对光耦输入回路产生影响的时间小于10ms。
         3配电网自动化继电保护技术发展前景
         继电保护技术和计算机网络技术息息相关。实施网络化技术是符合继电保护技术开放性发展要求,既能给继电保护技术提供直观的操作检查范围,又能为继电保护的更新提供有力的支持。发展继电保护网络化有两大优势:第一,可以通过计算机网络模拟,分析出电力系统运行中可能出现的故障,提前预防;第二,一旦事故发生,网络化继电保护装置不但可以反映出故障,也可以反映出故障的起因,具体时间地点,这样更有利于故障的处理。现在人们早已进入了信息化时代,在电力系统的各个组成单位之间可以通过网路实现信息资源共享。运用网络化继电保护技术,还可以简化繁杂的继电保护线路,更便于施工。继电保护技术的智能化发展是现在电力系统发展的必然趋势,我国在20世纪90年代初,就开始了电力系统保护的智能化研究。如今,电力系统越来越体现智能化的管理模式,在这种管理模式下,既能减少对电力资源的浪费,也能给其他的技术提供无限的空间。近几年来,神经网络、进化规划以及遗传算法等人工智能技术也在继电保护技术中开始研究。特别是在一些大型城市中,神经网络也逐渐在继电保护中模拟进行,这也加大了继电保护技术智能化发展步伐。我国目前为了测量电网电流电压、保护线路和控制运行,不得不将室外的所有变电站设备的控制电缆都引到电力系统的主控室。由于电缆过多,不仅增加了投资资金,而且也让二次回路变得非常复杂。因此,一体化的发展已成必然趋势。一体化装置可以将各方面的数据汇总整理,简化以往继电保护复杂的工作。
         结束语
         综上所述,配电网自动化继电保护技术能够及时发现电力系统运行中的故障,及时跳闸,并自动发出警报信号,有效减少了故障对电力系统的破坏,保证了电力系统运行的安全可靠,在配电网自动化运行中具有重要意义。
         参考文献
         [1]刘俊,郑天轩.配电网自动化继电保护技术探究[J].中外企业家.2018(12)
         [2]陈静.配电网自动化继电保护技术探究[J].科技展望.2016(03)
         [3]许光明,钱立胜.关于配电网自动化继电保护的几点探讨[J].电子制作.2016(02)
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