电力系统继电保护及故障检测方法的创新郭永林

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力文化》2020年第3期   作者:郭永林
[导读] 目前,在我国社会城市发展中,现代化建设水平不断提高
        摘要:目前,在我国社会城市发展中,现代化建设水平不断提高,人们对电力能源的使用要求和使用量逐渐提高。为了保证电力系统运行的稳定性,需要加强继电保护装置的稳定运行和故障检测,从而提高整个系统的运行效率。基于此,主要介绍了我国电力系统中继电保护,分析了常见的故障问题,从而提出有效的创新检测方法。
        关键词:电力系统;继电保护;创新

        电力系统运行的安全性和稳定性直接影响到电力能源的供给与使用。所以,需要提高电力系统运行的稳定性,保证电力系统的正常运行。目前,我国继电保护系统已成为电力系统的组成部分,需要从继电保护着手控制整个系统的稳定运行。
        1 电力系统继电保护分析
        1.1 电力系统继电保护的概念
        在我国城市发展和运行过程中电力系统十分重要,确保电力系统稳定使用的关键是继电保护装置功能的实现。在电力系统中使用继电保护装置,可以在短时间内找到故障的具体位置和原因,还能对障碍做出有效的处理措施。当系统发生故障时,可以向工作人员发出指令信号,从而为技术人员的障碍处理提供重要帮助。
        1.2 继电保护原理
        继电保护装置在电力系统中可以为系统的稳定运行和安全使用提供重要保证。继电保护装置主要包括数据的测量、逻辑的判断、执行模块。这几部分在这整个系统中具有重要的作用,相互之间需要协调配合,从而保证系统的运行安全性和可靠性。测量就是收集设备运行中的大量数据和资料,之后实现信号的转换。逻辑功能就是对收集的数据信息进行处理,通过对应的机损和分析,根据固定的原理将其按照逻辑框图的组成进行分析。其中,主要涉及到电流、电压与断路器等相关装置,满足逻辑的思维之后,就可以实现保护装置的使用。执行模块作为整个系统的保护出口。在发生保护动作之后会及时发出跳闸、和开关等指令,从而确保控制故障,防止出现更加严重的系统障碍问题。
        1.3 继电保护的重要性
        在电力系统运行的过程中安全与稳定是系统运行的主要原则,但是电力系统在实际运行的过程中有外界的影响和设备的损耗,系统中不同电力设备安全性能就会产生一定的下降,从而给电力系统的运行埋下安全隐患。在设备出现性能故障的时候,电力系统中的继电保护装置就可以发挥作用,根据设备发生故障的线路,快速的断开有关的设备连接,从而避免其他的电力设备受到一定的影响,将电力设备的故障影响范围控制到最小,并且很好的保障了电力系统的运行安全。在继电保护与故障检测工作开展中,不仅可以对常规的电力设备进行保护与检测,并且可以对滤波设备进行重复的检测,从而有效的保障了不同电力设备的运行安全。在设备出现故障之后,电力系统中的检测系统会快速的检测出故障性质和位置,提高维修人员的工作效率。
        2 继电保护系统多发故障介绍
        2.1 装置本身出现问题
        电力系统中的继电保护正常使用对于整个系统的运行具有重要影响,但是难免会由于一些因素的影响出现故障。装置本身原因导致的问题,主要分为以下几点。第一,在装置运行过程中,选择开关保护设备时,使用的保护器精度不够直接影响到整个电力系统的运行。第二,需要选择精准度高质量好的继电保护装置,如果选择的零部件达不到规定要求,会使设备在运行过程中出现发热、电路不稳定等情况,从而导致继电保护装置出现各种故障问题。第三,不仅要保证各个元件的使用精度和质量,还要保证所有元件在整个系统中的使用不能够相互冲突或者存在排异现象,否则会影响系统的稳定运行。
        2.2 设备运行故障
        如果继电保护装置运行过程中出现问题,会对整个系统造成很大的威胁。在继电保护装置的各个零部件中都有出现设备运行故障。装置中的各个零部件经过长时间的使用,电路中的线路会出现发热的情况,使得装置的温度升高,引起故障问题,大大降低了零部件使用的灵敏度,部分故障问题甚至会导致装置运行出现中断。另外,二次电压回路故障也是常见的运行故障,会导致电压互感装置不能正常使用。

如果接地装置发生了异常情况,这种故障就十分严重,主要集中在两个方面。一方面是电压互感器的二次接地出现异常。如果接地发生异常,电压互感器的二次接地与其他电网装置之间会产生电压,使得保护装置的电力出现叠加压力,从而导致电压的振幅发生变化。通常情况下会发生元件和组件故障问题。另一方面,电压互感的开口三角电压发生了回路故障,在接地位置零点的电位升高。回路电流会由于负载阻抗而减少,出现电压继电保护电器出现断路情况,导致回路发生问题,影响整个系统的运行。
        2.3 继电保护中存在的隐患
        继电保护装置的保护过程中,也存在很多隐患问题。由于这些故障不容易检测出现,因此会导致更加严重的问题。继电保护装置使用中出现的隐患问题,可能由于外部因素和原件老化问题造成。总之,这些问题都是由于长时间使用引发的。例如,在继电保护中很多设备原件随着时间的推移设备老化情况较为严重,这是一个漫长的过程。另外,空气中温度和湿度的变化也会影响继电保护装置中零部件的使用寿命,从而增加故障的发生概率。究其原因,主要是作业人员操作不规范。所以,需要定期对继电保护装置进行维护和保养工作,及时发现隐藏的问题,确保电力系统的稳定运行。
        3 电力系统继电保护与检测方法的创新应用研究
        3.1 网络化的故障检测与继电保护分析
        随着信息技术的快速发展,建设智能自动化的电力系统,已经成为了电网发展的必然趋势。在电力系统运行保护的过程中可以建立网络化检测保护平台,就是说将继电保护设备中的主要设备利用串联或者是并联的方式进行差动连接,最后统一的接入到主站进行管理。在故障信息检测和处理的过程中可以为其构建信息的上传、处理和通信,从而很好的提高故障检测工作的质量与效率。
        3.2 人工神经网络的技术应用
        人工神经网络是目前一种先进的网络处理技术,将其应用到电力系统的继电保护与故障检测中,可以通过人工神经网络系统的学习、适应、总结等优势的发挥,从而将电力系统中的经常出现了电力故障和发生故障的位置原因,进行数据的收集整理,最后形成一个故障预判的预警体系。在人工神经网络使用的过程中可以对三相短路、两相短路、单相短路、隐形故障等进行准确的判断,并进行及时的处理。
        3.3 自适应的控制系统构建
        所谓的自适应继电保护与古扎检测,就是说可以对电力系统的实施运行状态进行一个自动适应的管理控制。随着电力系统的运行峰值的变化,自适应系统可以及时的调整继电保护的范围,以及对应区域内故障的检测,从而不断的提高电力系统的运行可靠性。
        3.4 替换法
        除了上述所说,还有一种检测方法是替换法。替换法的使用原理是需要选择一个故障元件相同的元件进行更换,然后检查使用的情况。如果替换之后故障问题得到了解决,并且可以正常运行,说明这是元件出现了问题。如果更换之后故障问题还是存在,说明不是元件的问题,判断故障出现错误。需要继续查找故障的具体位置,直到找到故障的具体位置。与上述两种方法相比,替换法的使用较为简单,不需要太高的技术,因此得到了广泛应用。然而,使用替换法会消耗大量的时间,使得故障问题不能及时解决。
        4 结束语
        综上所述,在电力系统中需要不断的加强继电保护与故障检测工作的质量,可以通过建设智能化管理平台、引进故障检测技术、人工神经网络技术等方式,不断的提高我国电力系统的稳定发展。

        参考文献:
        [1]王莹华,高辉.电力系统继电保护及故障检测方法的创新[J].山东工业技术,2018,24:209.
        [2]王海军,丁书国.电力系统继电保护及故障诊断算法分析[J].低碳世界,2016,01:49-50.
        [3]白伟.发电厂继电保护及其干扰因素探析[J].中国高新技术企业,2016,(27):130-132.
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