电力系统继电保护自动化分析张裕龙

发表时间:2020/6/17   来源:《中国电业》2020年2月第4期   作者:张裕龙
[导读] 众所周知,继电保护在电气设备运行中起至关重要的作用
        摘要:众所周知,继电保护在电气设备运行中起至关重要的作用,它不仅保护设备本体的安全,而且还保障生产的正常进行。为确保继电保护动作的可靠性,继电保护整定工作要求相当严密。从技术上说,实现电网继电保护综合自动化系统的条件已经成熟,无论是变电站客户机对保护信息的搜集、信息的网络传输还是调度端服务器对EMS系统共享数据的读取、故障及稳定分析计算,都可得到解决。本文探讨了电力系统继电保护自动化策略。
    关键词:电力系统;继电保护;自动化;策略
1 引言
        随着电力行业的蓬勃发展,各类家用电器以及大型工业机械化用电设备的不断推出,使得人们对于电能的依赖性与需求量越来越高,这也在一定程度上增加了电力系统的工作量以及工作压力。电力系统中的继电保护,不仅可以保证电力的正常运行,还可以快速有效的排除系统故障,减少安全事故的发生。目前,继电保护的自动化以其准确、可靠、速度快等优势已经被各行各业广泛应用,所以,为了进一步提高继电保护自动化的性能,促进电力行业的发展,深化对其自动化的研究是必行之路。
2 电力系统自动化继电保护技术概述
         2.1继电保护自动化的含义
         电力系统中的继电保护工作是保障整个电力系统正常稳定运行的重要系统,其自动化技术在整个系统中主要起到了两点保护作用:一是,当电力系统在正常运行的过程中出现运行故障时,继电保护系统中的继电装置就会对这一故障迅速的出现反应,并将故障部位的设备或者是零件从电力系统中切除出去,从而保证电力系统的其他部位不会受到故障的影响,防止故障范围扩大,降低故障的影响力度。进而保证整个电力系统的正常运行。二是,电力系统在正常运行的过程中出现运行故障时,继电保护系统中的电力保护装置就会发出故障警报,提醒相关工作人员能够在第一时间得知故障情况,并及时的对发生故障的设备或者零件进行紧急处理。另外,如果故障问题较为严重,工作人员还可以申请对整个电力系统停电检修,从而有效的保证整个电力系统的安全运行,防止由于电力系统中的一些小故障或者小问题而降低了输送电的品质。进而有效的解除电力系统中的安全隐患。
         2.2 特征
         继电保护技术具有自身显著特征,满足电力系统自动化运行需要,在实际应用中也具有良好效果,例如发展迅速、质量好、效果佳、应用广。目前我国继电保护技术取得突飞猛进的发展,产品质量不断提高,得到人们认可。在电力系统当中,继电保护技术基本实现全面覆盖,产品也得到广泛应用,发挥重要作用。另外,继电保护的技术新,功能越来越完善,数字更加准确,更能满足实际工作需要,有着广阔的前景和发展潜力。
         2.3 作用
         在实际运行中,继电保护技术发挥着十分重要的作用。当出现供电故障,线路不能正常运行和工作时,会导致电流增加,电压下降情况发生,整个系统运行中出现不正常现象,与设计值存在不相符合的情况。而继电保护装置能够自动切断线路,实现对供电系统的有效保护,确保供电稳定进行。另外电力系统正常运行时,继电保护技术能监视电路设备,及时反馈相应的数据,为工作人员了解电网运行提供参数,并采取相应的改进和完善对策,使得整个电路更加稳定地运行。
3 电力系统中继电保护自动化技术的应用
        3.1线路接地保护
        电网系統布线非常复杂,接地方法存在很大的差别。电网系统的接线方式主要分为高电流和小电流两种类型。

在前者的接地方法中,处理电网系统出现故障的方法是切断电源,后者则确定所述的继电装置发送的报警信号,确定出现的故障,同时在一定的时间对电网系统出现的故障尽快处理。如果当前的接地架构是一个单相的接地结构,可以视为A相接地,接地点会流过B,C电容器和所述的零相电流。经过分析,A相电压呈现关闭状态,故障电流压降为0。根据B相电压的分析,可以得出该状态下的小电阻电压非常小,可以直接忽略。三相电压的线电压值是相对来讲对称的,其相电压值大约是后电压值的两倍。因此,可以在特定计算的过程中选择对称分量方法,并且可以推断出相位的实时方向。因此,在发生故障时,在A相接地的情况下,线路故障和接地故障会同步跳闸。因此,必须根据接地故障的类型选择适当的保护措施,主要包括以下几点。①零相功率。接地故障发生时的功率方向变化,零相功率电流相对稳定,波动不严重,能够预测电网系统出现的故障,而且可以保护系统的稳定运行。②零序电流。在系统线路出现故障时,零序电流会短时间内迅速增加,继电保护装置可以在一定时间内切断电源。③零序电压。零序电压主要发生在系统运行的过程中,因此,需要根据继电保护设备发出的报警信号进行处理。因此,工作人员应详细观察电压表,并根据显示值了解故障特征。通常,低于正常值的电压值表示发生了接地故障,因此,必须尽快处理故障。
        3.2备用保护
        备用保护的主要形式是防止过压,以防止设备发生故障,尤其是在负载较低时,这种类型的保护可以防止由于短路故障而导致损坏发动机并在低负载的条件下自动关闭电源,并以报警的形式反馈给工作人员以便于技术处理故障。
        3.3变压器继电保护
        变压器的保护主要包括以下几项要点:①短路保护短路保护分为两种不同形式的阻抗和过流,前者主要是阻抗分量。该部件根据操作时间的长度确定是否需要切断电源,从而可以实现保护电压装置的目的。后者主要是指在电流元件中安装继电器装置,电流元件根据运行时间确定是否需要切断电源。②油箱保护当变压器油箱的温度偏离正常状态时,绝缘材料会出现油气分解的现象,此时会产生有毒气体。因此,需要通过气体保护启动保护装置切断电源,并发出警报信号以提示工作人员尽快检测并处理故障。③接地保护根据变压器是否接地进行不同的处理。如果没有接地则选择零序电压,并在接地时选择零序电流。④发电机继电保护由于发电机与电力系统的运行安全密切相关,因此,必须保护发电机的继电设备。当发电机短路时,故障部件的温度变得高于正常值并且绝缘层损坏,因此,必须在绕组之间安装继电保护装置,使定子绕组始终处于稳定的运行状态。另外,如果单相接地电流存在偏差,则需要将相位与继电保护设备的中心点相匹配,以达到垂直差动保护的目的。
        3.4母线继电保护
        母线保护分为两种不同的类型。①相位保护可以提高母线的可靠性。②差动保护。由变压器连接到母线元件的操作模式可以将连接的终端和绕组附加在该继电保护装置中,所述安装位置为母线差动单元。对于大电流和小电流的两个不同的接地方法,通常采取三相和两相的方法。电站驾驶员在操作的过程中,通过220kV变压器恢复操作测试,但有绝缘开关在一个特定的操作过程中是关闭状态,因此,总开关被接通需要在220 kV保护电压的情况下进行操作。
4 结束语
    总之,电能已成为保证人们工作和生活顺利进行的重要能源。为了保证电能的持续供应,必须采取可靠的控制措施,提高电力系统的稳定性,保证电力系统始终处于良好的运行状态。电力系统在实际运行过程中会受到各种不利因素的影响。通过继电保护自动化技术的有效运用,可以在一定程度上提高电力系统的稳定性和安全性,保证电力系统的安全稳定运行。

参考文献
    [1]王峰.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].山东工业技术, 2018 (13) :184.
    [2]何为, 李愷.刍议继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].中国高新技术企业, 2016 (25) :66-67.
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