继电保护自动化技术在电力系统中的应用探讨吴东

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年第5期   作者:吴东
[导读] 随着居民生活质量的提高,人们对电力的需求量也日益提升
        摘要:随着居民生活质量的提高,人们对电力的需求量也日益提升。继电保护自动化技术是用于保持电力系统运行稳定性的技术,提高继电保护自动化技术的应用水平有着非常重要的意义。因此,针对应用继电保护自动化技术的意义进行剖析,结合继电保护自动化技术在电力系统应用中存在的问题,通过研究相应的应用策略,以提高人们对继电保护自动化技术的认知,加快行业经济的快速发展。
        关键词:继电保护自动化技术;电力系统;应用
        引言
        随着信息化时代的发展,电力系统的研发与运用逐渐趋于智能化、一体化及模块化。近年来,随着继电保护自动化体系的深入研发,国内外电气企业研制出了一系列智能化的继电保护产品。尽管继电保护的性能不断改善,但是仍存在一定的缺点,继电保护的单一装置无法有效解决继电保护问题,应当基于电力系统的视角综合考虑电网的安全性,使继电保护问题得以有效解决。
        1继电保护自动化的重要性
        1.1切断连接
        当电力传输运行过程中发生安全事故时继电保护自动化技术可以实时进行检测并且及时地断开其与其他装置的连接,防止故障装置亦或是零部件对其他装置的进一步破坏,从而把电力运输出现的故障控制在一定程度上,防止其故障出现蔓延的情况。继电保护自动化技术通过切断连接可以直接断开故障设备与其他装置,这是一种直接、可靠的保护方式。
        1.2及时检修
        继电保护自动化技术除了可以对整个装置进行安全保护以外,还可以对整个电力企业的工作情况实时监测,并且可以将监测结果反馈到系统的监控网络上,如果电力传输出现故障,继电保护自动化技术在断开连接后,还可以及时通知相关技术人员,确保其能够在第一时间进行维修,防止其出现长时间没有维修从而造成的后期损害。
        2继电保护自动化技术在电力系统中的应用
        2.1接地保护
        不同的电力系统有着不同的接地方式,电力系统的接地方式主要有小电流接地和大电流接地。小电流接地主要功能就是发送信号,当电力系统的母线发生故障时,由于小电流接地的保护作用,系统在短时间内不会中断对电力的供给,仍会保持电力系统的稳定运行。大电流接地主要是指一旦电力系统出现故障,就会立即切断电源,从而起到保护电力系统的作用。通过对小电流的接地方式进行分析。(1)当电力系统接触到的电压为零时,由于电力系统在正常运行时不存在零电压的情况,并与其他的3种正常电压会形成与之相适应的对称关系,不同的电压会显示出不同的线路电压。一旦电力系统出现故障,电力系统就会出现零序电压,一旦出现零序电压,继电保护自动化技术就会发出警告。因此电力工作人员可以通过电压表的读数来判断是否出现了电力系统故障。电力系统一旦出现故障,电压系统就会出现明显的下降。(2)零序电流。当电力系统出现故障之后零序电流就会出现异常,进而不断地升高。而继电保护系统就能够很好地检测出零序电流的变化,及时切断电源故障,进而保护电力系统不受伤害。(3)零序功率。如果电力系统出现出了电力故障,可能会出现零序电流波动较少的情况,但是零功率会及时的做出相应的改变,从而促使继电保护自动化技术及时对异常情况做出反应进而保护好电力系统。
        2.2母线保护
        继电保护自动化技术在母线中的应用主要分为两种,分别是差动保护和相位对比保护。其中,相位对比保护以对比的方式提升电力系统母线的保护性。差动保护拥有完全一致的特点和变化,电流互感器统一设置在系统母线元件上,在二次绕组与系统母线侧边端口成功连接后,再在系统母线差动位置上进行继电保护装置安装。一般在电流较小的接地故障中,系统母线继电保护设置于相间短路中,继电保护动作的实现可通过两相连接完成。


        2.3变压器继电保护自动化技术
        电力系统的稳定运行也离不开变压器的保护作用,维护着电力系统的稳定运行。继电保护系统会对其接地情况、气体、短路进行监控。系统在监护接地情况时,对变压器进行直接接地保护。系统控制通过变压器的电流,促使电压变成零序电流。系统确保好变压器两侧电流是零序电流,确保好不接地的变压器是零序电压,以确保好电力系统的平稳运行。系统在进行气体监控时,通过对变压器在油箱中产生的气体进行检测,确保变压器的平稳运行。其作用机制是一旦电力系统出现故障由于电弧放电就会将油和绝缘材料进行分解,就会产生有害气体。如果继电保护自动化系统一旦检测到有害气体,就会切断电源,进而保护好电压器,并且发出相应的警告,切断故障线路,及时保护电力系统。系统如果检测到线路出现了短路变压器就会阻挡对其通过的电流。系统一旦发现有电流通过就会对其进行跳闸进而切断电源,以保护好变压器的安全进而确保好电力系统的安全,保障电力系统的正常运行。
        2.4电机自动化保护
        发电机也是确保电力系统安全的一个重要设备。要想保护好电力系统的安全,发电器就应该是其需要重点保护的对象。系统确保好发电机的相位、电流、中性点的稳定性,从而确保对发电机的保护作用。系统一旦发现出现短路的情况,发电机的温度就会出现异常,系统通过对发电机温度的监视进而确保好电路系统的稳定性。系统对出现异常的温度会及时做出反应,立即跳闸切断电源,阻止了故障线路的蔓延,进而阻断了短路对发电机的损坏,从而维护电路系统的稳定性。
        2.5电网运行维护
        第一,技术人员需要明确该输配电网的基本保护要求,选择适用性较高的装置对电网进行基础保护。第二,考虑到电网运输环境的复杂性,继电保护自动化技术需要综合考量电网经过区域的地理环境,提升继电自动化技术的应用价值。第三,根据能量守恒定律,电力系统在运行过程中,会进行能量转化,因此应用继电自动化技术时需要综合考虑电力系统的机械作用情况,提升相应装置性能使用的稳定性。
        2.6智能电子设备隔离措施
        2.6.1合并单元隔离措施
        合并单元的作用是为保护设备提供有效的交流采样数据,与常规微机保护的数据采样相似。当一次设备的运行带电、间隔合并部分发生故障或者相应的保护设备进行检验时,隔离的安全范围应当包含能够接收交流采样数据的全部保护监控设备。对于线路的保护,本间隔合并单元产生的故障将会导致保护设备的采样产生异常,保护功能出现闭锁。为避免保护设备出现故障,可以退运相关的保护设备。对于母差保护,当一次设备处于带电运行的状况下,某个线路间隔的采样工作将会出现故障,导致母差保护的计算出现差流,极有可能导致母差保护产生错误动作,因此应当将母差保护加以退运。
        2.6.2智能终端隔离措施
        智能终端属于测控保护装置,可以对控制一次设备及手机状态量的接口进行保护。某个线路的智能终端产生故障时,应当对受到影响的保护设备的运行加以调整,退出相应的硬压板及重合闸的功能。此外,因双套冗余配置的过程层网之间不存在联系,所以在一次设备运行及相应智能终端退出运行的状况下,应当将闭锁回路及重合闸功能加以断开。
        结语
        电力系统作为城市化发展的基础,现已成为生活中重要的运行设施。将继电保护自动化技术应用到电力系统中,对于提升电力输配电能力、电能输送可靠性及行业市场竞争力有着非常重要的作用。
        参考文献
        [1]吴光强.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].通信电源技术,2019,36(5):155-156.
        [2]孙传文.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].电工技术,2019,(8):91-92.
        [3]王宛玉.试论电力系统自动化改造中继电保护的应用[J].决策探索(中),2019,(4):42.
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