电力系统及其自动化和继电保护的关系探究 李帅

发表时间:2020/6/30   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:李帅
[导读] 摘要:电力已经成为各个领域不可或缺的基本能源之一,人类对电力能源的依赖越来越强。
        (三峡新能源富裕风电有限公司  黑龙江省齐齐哈尔市  161200)
        摘要:电力已经成为各个领域不可或缺的基本能源之一,人类对电力能源的依赖越来越强。生活、工业、商业等各个领域,没有了电力能源的支持,都将无法正常运行。同时,现代科技的发展为电力系统的自动化创造了条件,在此背景下,我们对电力系统及其自动化与继电保护的关系进行研究,以充分认识到继电保护对于电力系统的重要性,进而采取有效措施,保障电力系统正常、安全、高效运转。
        关键词:电力系统;自动化;继电保护;关系
        随着人们生活水平的提高和社会经济的迅速发展,所需要的电力能源逐年上涨,电力网络就要面临更大的压力,因此要提高供电的稳定性和效率,通过与自动化相关技术的结合应用,电力系统的自动化极大的提升了系统运行的效率,减少电力的损耗,提高电力能源的合理使用率,而为了降低故障发生的几率,继电保护系统也需要进行自动化改造以适应整个系统优化后的环境,并科学理解、合理运用好电力系统自动化以及继电保护之间的联系。
        1电力系统及其自动化的特点
        对电力系统及其自动化特点的分析,有助于技术人员在思维层面形成一个正确的认知,深化解读电力系统自动化基本流程,增强后续继电保护自动化技术的针对性。电力系统结构更为简单。自动化技术在电力系统之中的应用,转变了传统的电力系统组成模式,去除了系统的冗余结构,实现了电力系统的简单化。这种趋势,降低了电力系统运行管理难度,提升电力资源管理的有效性,充分满足现阶段区域经济发展与社会生活的电力资源消费使用需求。电力自动化技术在电力系统之中的应用,促进了操作一体化的实现。为了降低电力系统运行难度,控制成本,在操作过程之中,电力企业应当转变电力系统运行机制,逐步实现操作一体化。在这一背景下,技术人员在智能化与自动化的技术支持下,使用计算机技术,形成集成化的电力系统控制中心,实现电力系统故障的快速发现与及时处理,缓解了工作人员的工作压力,降低运行成本,为电力企业营造出良好的盈利空间。自动化技术在电力系统之中的应用,在简化系统结构的基础上,丰富了系统自身的功能,在电力系统内部逐步形成系统、高效的电力系统维护机制,实现了对继电保护装置以及输电电压、电流等基本参数的合理化控制,逐步实现了电力系统功能的多样化,满足了现阶段多类用户的电力资源使用需求。
        2电力系统及其自动化与继电保护的关系探究
        电力系统及其自动化与继电保护的关系集中体现在以下方面。
        在社会对电力需求持续增强的现实情况下,电力系统运行过程中突发状况和故障的现象逐渐增多,要维持正常的电力供应,最基本的策略是在原有电力系统的基础上,提高继电保护系统的性能。具体来说,便是将自动化等先进技术和设备,应用于继电保护系统,以提高其发现和处理电力系统故障、保障电力系统性能的能力。而在继电保护系统技术水平和性能提高的基础上,电力系统的其他部分也需要相应地做出改进,实现自动化。从这个角度来看,供电过程中出现的故障和突发状况,促使继电保护环节提高自动化水平,而继电保护环节的自动化,又反过来推动了电力系统整体实现自动化。
        电力系统在运行过程之中,为了保证电力资源的传输效能,强化管理能力,电力企业使用大量的电力设备、输电线路。但是电力系统运行环境较为复杂,因此运行过程之中,极易发生各类安全事故,尤其是在自动化趋势下,电力系统的运行方式发生了深刻变化,在这种情况下,原有的继电保护越来越难以满足实际的电力系统保护要求。基于这种实际情况,在电力系统在自动化发展的过程之中,技术人员要着眼于继电保护的实际情况,寻求技术方案,将继电保护与电力系统自动化趋势有效衔接起来,借助于对自动化技术的科学高效应用,完善继电保护的功能,提供更为个性化、优质化的服务,实现电力系统故障的快速发现与科学排除,以保证整个电力系统运行的安全性与稳定性。


        3电力系统中继电保护自动化技术的应用
        继电保护与自动化装置具有较高的灵敏度,可以有效的切断电力设备故障,进而保证电力体系运行的安全性以及严谨性。继电保护与自动化装置工作的灵敏性是保证电力体系安全性能的重要指标,也是判别继电保护与自动化装置性能高低的重要标准。因此,提高继电保护与自动化装置中电器元件的灵敏度是我国电力体系安全性能以及可靠性能提升的重要依据。
        3.1发电机保护的应用
        ①重点保护:发电机定子绕组匝间短路,将导致故障发电机温升的位置,绝缘层被破坏,就会影响发电机安全运行,因此,保护装置要安装在定子绕组的匝间,对发电机定子绕组实施有效保护。
        ②备用保护。如果发电机定子绕组负载低,那么保护装置需要及时切断电源,并报警;利用过电措施,对发电机外部短路故障保护发电机以避免短路损坏;过电压主要是为了避免发电机绝缘低负荷工况下的故障现象。
        3.2变压器的应用
        变压器是整个电力系统正常运行的关键性设备之一,所以变压器的保护当中通常会使用继电器保护装置。在变压器的保护当中主要有三种常见的方法。首先,是接地保护法,这种方法可以详细的分为接地的变压器和不接地的。接地的变压器采用的是零序电压的保护方法,不接地的变压器采用的则是零序电流的保护方法。其次,是瓦斯保护法,这种方法主要应用咋变压器油箱使用出现故障的问题,在这种状态下,电流中产生的电弧容易使油发生分解,绝缘体绝缘性丧失,从而导致大量毒气的产生,危害到人身健康。瓦斯保护法能够及时的检测到有毒的气体,发出警报保证人员安全。最后,是短路保护法,也能够细分为两种主要的类型,一种是阻抗继电保护另外一种是过电流继电保护。阻抗继电保护时电力故障发生时,阻抗元件刺激作用,使电源迅速的切断,起到对电力设备的保护。过电流继电保护法则是在设备和电源之间添加过电流继电保护装置,当电力系统出现故障,可以及时的切断电源。
        3.3线路接地保护应用
        整个电力系统的线路非常复杂和繁琐,主要可以分为小电流和大电流接地。其中,采用大电流接地方式,就要立即切断电源,避免接地故障带来的严重影响。在零序功率的情况下,接地故障发生时,方向会发生变化,零序电流不会波动过大。如果在这种情况下的零序电压,该系统运行正常,基本上不存在零序电压和继电保护装置,可以发出报警信号,技术维护人员能够及时到达故障现场,可以迅速确定是否发生了接地故障。
        3.4母线保护的应用
        对于母线的保护主要有相位对比保护和差动保护,其差动保护是把电流互感器安装到总线的器件,如果是一个小电流接地,应建立及时系统母线保护,两相连接保护目的的有效利用;如果总线侧端连接两绕组,在这种情况下,在继电保护装置的方法安装、继电保护及三相连接的有效利用。
        结语:
        继电保护时电力系统及其自动化过程中非常重要的设备,有助于保障电力系统的运行。与此同时,电力系统与继电保护设备相互作用,电力系统也为继电保护的装置提供了工作平台。所以未来电力系统自动化改造过程中应当采取继电保护方案,结合实际的情况选择合适的方案,从而促进电力行业的稳定发展。
        参考文献:
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        [2]王辉.电力系统继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].中国高新技术企业,2014(21):129-130.
        [3]张皓宇.电力系统及其自动化和继电保护的关系探究[J].科技创新与应用,2018(29):45-46.
        [4]师浩.电力系统继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].南方农机,2018,49(14):175.
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