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摘要:随着我国的电力行业的不断改革,我国电力事业的发展得到了有效的推进。在电力行业的发展过程中,对高压电网继电保护运行、事故分析和电网运行的管理水平和决策能力的要求越来越高,文章对高压电网继电保护技术相关的问题进行分析,并且提出策略,旨在提高高压电网的继电保护能力。
关键词:高压电网;继电保护;技术;方法
1、高压电网继电保护技术的工作原理
高压电网继电保护是电网安全稳定运行的一个重要基础和保障,高压电网在使用过程中会受到自然灾害的影响,比如雷击、大风等,加上人为的影响,高压电网有可能在运行的过程中会出现各种形式的短路以及不正常的工作状态,当发生这些不正常的现象时会有一个突变的物理量,当这些物理量的变量到达一个数值之后就会启动电力系统的逻辑控制环节,促使相应的服务器给通信接入设备发出相应的跳闸脉冲和信号,从而实现跳闸,对高压电网进行及时的保护,这就是高压电网继电保护的基本原理。通过这样的信号传输以及运行,可以形成一个电网故障保护系统,当高压电网发生短路后,系统可以及时地根据电力系统中的电流、电压、阻抗等各个参数的变化,启动电网的故障保护系统。对于高压电网的内部故障以及外部故障,其应对措施是有一定区别的,出现内外故障的时候,高压电网中被保护的电力设备两侧的电流相位存在着一定差别,当两侧电流大小不等而相位相等时,代表高压电网的内部出现了故障,因此可以借助两侧的电流、相位以及功率上的差别形成相应的保护动作。比如纵联差动保护、相差高频保护和方向高频保护等,都是对内部故障进行保护的相应手段。
2、高压电网继电保护发展
2.1、高压电网继电保护技术研究现状
目前,关于高压电网继电保护技术的研究越来越深入,各种原理采用不同技术实现的继电保护形式也多种多样,比如小型水电厂和火电厂一般都采用电磁型继电保护,在配电线路上依旧采用比较普通的电磁型电流保护。对于一些中型的发电机以及变压器一般采用晶体管型比例制动原理的差动保护。对于那些主网和新建的大型变压器以及大机组的发电厂,一般都采用微机进行继电保护,使得继电保护实现了信息化和智能化。当然,依旧有一些发电机、变压器以及输电线路采用了集成电路进行保护。当前关于继电保护技术的研究,也逐渐和计算机、网络等实现了融合,使得继电保护技术得到有效地拓展。从原理角度来讲,我国的电网继电保护技术有很多种类,这些对从事继电保护工作的技术人员带来了很大的难度。
2.2、高压电网继电保护技术的发展
(1)用全球卫星定位系统建立高压电网继电保护。从上世纪九十年代开始,我国就已经基本实现了通信一体化,全球卫星定位系统的应用,使得各个领域的技术研究都得到了很大的拓展。全球卫星定位系统可以实现全球性、全天候连续的实时定位和授时,而且是无条件地针对多个领域的,因此在全球范围内都是一个备受推崇的应用技术。这种技术在很多领域都有应用,比如军事、导航、民用等。进入21世纪以后,有的国家开始对全球定位系统与高压电网的继电保护技术之间的关系进行研究,全球定位系统在高压电网继电保护技术上应用,主要是从全球定位系统接收机获取精确时间和同步脉冲信号,并且可以进行电网统一的时钟和同步采集,对全国的电力系统时间进行统一。全球定位系统的接收机能够提供两种时间信号,并且误差很小,可以缩短高压电网继电保护过程中的通信时间,建立一种统一化的通信状态,便于进行高压电网继电保护的统一定位。
(2)神经网络与高压电网继电保护的智能化。神经网络与继电保护技术之间的结合,可以有效地提高继电保护水平。神经网络出现后,可以对各个系统内部的关系进行更加充分的分析,不断提高神经网络内存知识量。
使用神经网络理论建立的高压电网继电保护装置可以对各种比较复杂的模式进行分辨,从而更好地识别高压电网在运行过程中出现的各种异常情况,并且采取相应的应对措施对其进行处理,使得高压电网得到有效的保护。
(3)加大对高压电网继电保护的投入,更新保护装置设备。在高压电网的继电保护过程中,各种继电保护装置是关键,为了要提高高压电网的继电保护能力,应该要加强对各种保护装置的配备,增加保护装置动作的可靠性,加大对高压电网继电保护的投入,对各种已经落后的设备进行淘汰,加强对各种新型的继电保护装置的利用,提高对高压电网运行过程中的各种异常情况的敏感度,更好地实现保护。继电保护装置与输出电压存在一定的正相关系,由于高压电网继电保护装置的运行效果也取决于效验的准确性,因此为了确保保护装置的正常运行,应该要进行必要的保护效验,确保各个继电保护装置在使用过程中具备良好的性能。也就是说,在高压电网的运行过程中,对安全生产不会造成影响的时候,应该要及时对继电保护装置以及继电保护校验设备进行检查,并且建立比较完善的供电网络系统,确保各个电网的贿赂可以有充分的相应时间和保护时间,对高压电网中的异常情况进行准确全面的监测,从而使得高压电网安全稳定地运行。
3、高压电网继电保护技术
3.1、继电保护组成
1)测量比较部分:对被保护元件各项物理参量进行测量,同时和给定值实施对比,以对比结果为依据,发送相应的逻辑信号,以此确定是否需要启动保护装置。2)逻辑部分:使保护装置能够按照某种逻辑关系进行故障判定,再确定后续的动作,同时向执行机构发送指令。3)执行输出部分:以逻辑部分发送的指令为依据,实施保护装置所有任务。比如在故障发生时动作于跳闸,异常时发出相应的信号等。
3.2、工作回路
要使继电保护发挥正常功能,不仅需要必要的继电保护装置,而且只有依靠回路正确工作,才可以顺利完成以下任务:正常运行时不动作;运行异常时发出信号;故障发生时断路器跳闸。对于工作回路,主要包括:对一次电力设备所属电流和电压进行转换,得到可供二次设备运行的电流与电压。
3.3、基本任务
1)在没有人员操作的情况下快速且有选择的对故障元件进行切除,防止该元件继续受到破坏,并与电网隔离,避免对其它完好的元件造成影响,其它正常的部分仍能持续运行;2)对电气元件所处运行状态进行实时反映,同时以运行维护实际条件为依据直接动作于信号,为值班人员及时正确的处理创造便利,或者是使用相应的装置完成自动调整。也可以对那些一旦运行就有可能造成损坏的设备进行切除。这一情况下通常无需保护立即动作,但要以电网和各元件实际危害程度为依据,确定合适的延时,防止暂时波动引起干扰或动作导致装置误动;3)对于继电保护装置,它能和电网当中其它类型的自动化装置相互配合,如自动分合闸装置,在外部条件允许的情况下,通过对预定措施的正确实施,尽可能缩短因故障造车的停电的时间,以最快的速度恢复正常供电,保证电网供电可靠性。如果电网产生可以对设备造成损坏,或是对电网安全有较大威胁的故障,可以使被保护元件、设备立即从电网中脱离。当电网运行异常时,能发出相应的警报信号,为迅速处理创造便利,使之尽快恢复。使电网实现远程化与自动化,推动工业生产自动控制发展。
4、结束语
随着电力行业的不断发展,高压电网保护技术的研究越来越深入,高压电网继电保护技术是确保电网安全稳定运行的基础。随着高压电网对继电保护的要求不断提高,在未来的发展过程中,应该要加强继电保护技术的不断深入研究,微机化、网络化、智能化都是高压电网继电保护技术不断发展的方向,做到防患于未然,对高压电网进行全面的保护。
参考文献
[1]朱声石.高压电网继电保护原理与技术.第4版[M].中国电力出版社,2014.
[2]李莉,胡兴龙,顾凌云.论我国高压电网继电保护技术存在的问题与发展对策[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2013(14).