电力系统及其自动化和继电保护的关系分析 赵怡豪

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:赵怡豪
[导读] 摘要:电力系统中的继电保护装置可以对电力的运输起到保护的作用,在很大程度上可以保证电力系统的的安全运行,同时也可以提高运行中的输电质量。
        身份证号码:37098219910603XXXX  山东省临沂市  276000
        摘要:电力系统中的继电保护装置可以对电力的运输起到保护的作用,在很大程度上可以保证电力系统的的安全运行,同时也可以提高运行中的输电质量。除此之外,继电保护装置可以对电力系统电力的运输情况进行有效的监督,一旦电力系统出现隐患问题,继电保护装置会釆取远程遥控的方式进行处理。因此,本文针对于电力系统及其自动化和继电保护的关系作出相应的探究。
        关键词:电力系统;自动化;继电保护;关系
        引言
        继电保护具有可靠性、灵敏性、快速性和选择性等特点,可以将线路故障控制在最小范围内,避免造成大面积停电,降低了电网运行危险系数,有助于故障抢修和快速恢复供电。但是,就当前我国电力系统中的继电保护情况来看,自动化技术并未得到充分应用,无法满足智能电网的运行及发展需求。对此,应加大这一方面的研究力度,实现继电保护自动化,提高电网整体运行水平和供电能力,促进我国电力事业的繁荣发展。
        1电力系统及其自动化简介
        就当前我国电力系统整体情况来看,结构简单现象尤为突出,在电力设备类型及数量不断增多的背景下,电网调控环节也随之增加,但是电力系统结构并未得到有效改善,影响了电力设备功能的有效发挥。为改善当前现状,必须运用自动化技术对电力系统进行改造升级。在这个过程中,必须充分认识到操控一体化的重要性,实现电力系统的智能操控,提高电网运行控制的精准性及工作效率,为继电保护自动化的实现创造有利条件。同时,电力设备作为电力系统中不可或缺的组成部分,无论是发电还是变电或者是供电,都需要借助相应的电力设备才能完成。要想实现电力系统的自动化发展,必须提高电力设备的智能化程度,结合计算机技术和程序代码,实现电力设备的远程操控,保证电力系统的安全、稳定运行。完成电力系统自动化改造后,其运行水平和供电能力将会得到大幅提高,可以结合实际情况转变运行状态。如图1为电力系统运行状态及其转移情况。另外,电力系统自动化的实现,还可以加强对电能的监测和调控力度,根据具体用电需求合理配置电能。
       
        图1  电力系统运行状态及转移
        2电力系统及其自动化和继电保护的关系分析
        在对电力系统进行自动化改造过程中,必须明确继电保护的重要性,这就需要对两者之间的关系展开分析。
        2.1电力设备运行离不开继电保护
        电力系统的安全、稳定运行,是建立在电力设备性能良好的基础上的,但是受设备老化、外界环境、人为操作等多种因素影响,电力设备发生故障的可能性较大,降低了整个电力系统的安全系数[2]。如果设备故障得不到及时排除,则其影响范围将会扩大,造成大面积停电。而继电保护装置作为二次设备,服务于电力系统中的一次设备,必须及时发现设备故障部位,并采取切除或者隔离方式加以控,避免影响线路中其他电力设备的安全、稳定运行。由此可见,继电保护与电力设备运行存在密不可分的关系,必须加以合理、规范的安装。
        2.2继电保护会影响电力自动化改造
        可以借助电力信息控制系统完成电能分配和调控,同时运用该系统还可以对整个发电过程加以调控,在了解不同用户用电需求的前提下,优化电能配置,避免出现供电不足和电能浪费的现象。对电力系统中原始电能的调控和处理来讲,也需要依靠电力信息控制系统来实现,便于了解电力分布情况,并对其进行层级划分。而在建立电力信息控制系统时,必须结合继电保护进行考虑,进而才能完成电力系统的通信交流,提高电网调度运行水平及能力。只有将自动化、智能化技术有效应用于继电保护方面,对相关装置进行优化升级,才能满足电力自动化改造需求,充分发挥继电保护的功能及作用。
        2.3电力系统自动化对继电保护的要求
        电力系统自动化的实现,对继电保护有着较高要求,具体体现在以下几方面:第一,继电保护需具备较强的可靠性。从广大用户实际用电需求出发,改善继电保护装置性能,保证与电力系统自动化运行需求相匹配,充分发挥其作用,保证供电质量和供电安全性。第二,继电保护需具备较高的灵敏性。在对继电保护装置进行优化时,提高其敏感系数,可以在第一时间发现各种故障问题,并在其造成严重影响之前迅速做出反应,自动切断故障电路,缩小停电范围,并为故障排除提供便利。第三,继电保护应具备良好的选择性。具体来讲,当电力系统中发生故障问题时,继电保护动作应先针对故障线路,将其从整个电网中切除掉。但是如果继电保护出现拒动现象,则应根据故障设备所在位置,将与其相邻的设备所在线路从电网中切除,以达到对电力系统的保护效果。
        3继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析
        3.1发电机保护中继电保护自动化技术
        发电机是电力系统的重要电气设备,针对发电机的保护可以分为两个部分,分别是重点保护和备用保护[5]。其中重点保护针对的是发电机短路问题,具体是将继电保护自动化装置安装在发电机定子绕组匝间,避免因短路导致发电机温度过高出现损坏。备用保护针对的则是发电机负载过低问题,继电保护装置可以根据实际情况切断电源并发出报警,或是通过过电压措施降低短路故障造成的损害。
        3.2母线保护中的继电保护自动化技术
        在电力系统运行中,母线保护主要包括两种,分别是相位对比保护和差动保护。其中后者是在总线器件中安装电流互感装置,在小电流接地的情况下构建母线保护系统。若总线侧端连接的绕组数量为2,则应该将继电保护装置采取三相连接。
        3.3变压器保护中的继电保护自动化技术
        ①针对变压器短路问题,采取过电流或是阻抗保护的方法。前者是在电源两侧的电流和时间分量上安装过电流继电器,一旦电流元件运行时间超过一定范围,就会触发保护机制,及时切断电源。②变压器如果出现油箱故障,油品和绝缘材料就会分解产生的有害气体。对此,继电保护自动化装置可以在其油箱出现泄漏时,即时切断电源并处警报。③对于电力系统中的接地变压器,最好采用零序电流保护的方法,具体是在变压器两侧设置零序保护动作。而对于未接地的变压器,则需要采取零序电压保护的方法。
        3.4线路接地保护中的继电保护自动化技术
        随着我国电力系统规模的扩大,其内部线路也变得越来越复杂,在线路接地方面,最常出现的接地故障类型为小电流接地和大电流接地。针对大电流接地,要及时将电源切断,避免接地故障的扩大。若是在零序功率的情况下发生接地故障,继电保护装置会及时发出警报,提醒工作人员尽快赶赴现场进行维修。
        4结语
        科学技术的迅速发展,为电力系统的优化和创新提供了技术支撑,自动化、智能化已经成为电网建设的必然趋势。在这种形势下,必须充分认识到继电保护的重要作用,明确其与电力系统及其自动化的关系,并借助自动化技术手段对继电保护装置进行性能优化,充分发挥其对线路的保护作用。在应用继电保护自动化技术时,应结合电力系统实际运行情况及改造需求,采用切实可行的改造方案,并通过对比分析选择最佳的继电保护装置,才能更好地服务于电力系统运行及自动化发展。
        参考文献:
        [1]方静欢.浅析电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].中国新技术新产品,2017(15):25-26.
        [2]王雅婷.浅析电力系统及其自动化和继电保护之间的关联性[J].中国新技术新产品,2017(15):60-61.
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