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摘要:继电保护是提高电力系统运行安全性的重要组成部分,是降低故障波及范围,实现自我保护的关键措施。随着电力系统自动化的不断加强,社会对继电保护的要求也有所提高,相关人员有必要在自动化基础上,对继电保护实行升级改造,调整电力系统及其自动化与继电保护间的关系,改进系统运行效率。
关键词:电力系统;自动化;继电保护;
继电保护能够将故障问题控制在有限范围内,减少对其他系统设备的威胁,避免大面积停电的发生。不过在电力系统自动化发展下,传统继电保护已经不能满足现今需求,有必要对继电保护实行改革优化,提升其性能,实现电力系统的自动化科学管控,以满足智能电网构建要求,提升电能供应质量。
1电力系统自动化的定义及特点
1.1定义
电力系统自动化是对电力运输过程中,实现自动化管控的一种方式,可对电力系统运行展开实时监控、自动化调整电力设备、自动识别电力系统故障,实施报警阻断处理,维护电力系统运行的安全性,加强电能传输及时性,避免大面积停电。自动化是电力系统发展的主流趋势,对电力产业有着推动作用。
1.2特点
电力系统自动化的特点可概括为多样化、简单化和一体化这三点。多样化指的是功能上的多样化,应用自动化技术,信息数据收集速度加快,可实时监控及科学调度电力系统,其运行状态得到显著提升,功能也在逐渐增强。简单化则是在自动化技术应用后,系统结构、相关零部件变得越来越简单,很多设备构件重组,优化结构,强化系统功能。一体化指的是在自动化技术下,做到系统的一体化管控,改善系统智能控制水平,节省更多资源和成本,以提高运行质量。
2继电保护自动化
电力系统中的继电保护装置一方面具有保护电力运输安全的作用,一方面可对系统运行中出现的故障问题予以识别和报警,找出故障成因及位置,上报远程指挥中心,及时处理解决。同时继电保护可控制故障波及范围,在故障发生后,对周边区域实时断电保护,提升电力系统的安全指数。而实现继电保护的自动化控制,可有效完善故障识别、线路及设备保护等功能,减少故障问题带来的负面影响及损失,促进电网的正常运转。
在研究中,可将继电保护自动化的特点归纳为:其一,可靠性和灵敏性。继电保护自动化可维护电力系统运行的安全性、平稳性,实时监控系统运行状态,对存在的异常现象予以及时处理和解决,保证电力运输的可靠性和畅通性。其二,选择性和快速性。继电保护自动化在故障发生后,可及时找出故障所在区域,自动分析成因,并对可能威胁到的线路加以保护,维护电力系统的正常运行。而且可控制故障波及范围,避免事故影响的蔓延。
3电力系统及其自动化与继电保护的关系
在电力系统自动化改造中,只有明确自动化与继电保护间的关系,才能了解继电保护作用及功效,实现继电保护功能的革新和优化,进而推动电力系统的安全运行。
3.1保证电力设备正常运行的基础
电力设备性能及运行质量是决定电力系统安全运行的基础条件,继电保护则是促进电力设备安全运转的关键。电力设备在运行中很容易受到外界环境、零部件老化、人为操作等多方面因素的影响,而出现各种故障问题,增加电力系统运行危险性,导致事故的产生。为此,需要机电保护对电力设备实行科学监督和控制,及时发现和排除故障隐患,从而降低设备影响范围,加强电能传送的可靠性、及时性。另外,继电保护装置作为二次设备,服务于电力系统中的一次设备,在故障发生时,可准确定位故障区域,并采取切除或者隔离的方式加以管控,以免影响线路中其他电力设备的安全、稳定运行。
3.2提高自动化改进效率
将自动化技术应用到电力系统中,可通过信息化控制实现电能的科学转化和调控,以优化电能传输质量,优化电能配置,避免电能传输中出现浪费或损耗现象,增大电能使用率,维护电力企业的经济效益。
同时在自动化技术下,工作人员可随时掌握电能分布情况,按照等级划分要求,做到科学处理。而在建立电力信息控制系统时,必须根据继电保护予以深度考量,这样才能高效完成电力系统的通信交流,优化电网调度运行水平。只有将自动化、智能化技术有效应用于继电保护方面,对相关装置实行优化升级,才能满足电力自动化改造需求,充分发挥继电保护的功能及作用。
3.3电力系统自动化对继电保护的要求
首先,可靠性。电力系统自动化控制功能,对继电保护的可靠性有较高的要求,要求从用户实际需求出发,对系统设备进行科学保护,减少电能传输中问题的产生,以改进电能传输质量。
其次,灵敏性。电力系统自动化下,要对继电保护装置实行有效革新,增加其灵敏系数,快速识别系统设备运行中的异常数据,加大故障识别和防范力度。在造成严重影响之前迅速做出反应,自动切断故障电路,缩小停电范围,为故障排除工作提供便利。
最后,选择性。在电力系统运转故障发生后,继电保护能够快速识别故障所在区域,快速切断故障区域线路,保证其他线路运行质量,控制电压波动。如果继电保护出现拒动现象,则应根据故障设备所在位置,将与其相邻的设备所在线路从电网中切除,以达到对电力系统的保护作用。
4电力系统中继电保护自动化的应用
为推动电力行业的长久稳定发展,加强电力系统运行的安全性和稳定性,需加强继电保护自动化的应用,提升电网自动化、智能化管控水平,以维护系统安全运行,改进电能输送效率。
4.1变压器的应用
变压器装置是电路保护的关键设施,将继电保护自动化技术应用其中,可以加大对变压器的保护力度,维持电压、电量划分的科学性。具体保护措施为:
一是直接保护。以零序电流保护和零序电压保护两种形式为主,前者应用在不接地变压器中,后者应用在接地设置中。二是瓦斯保护。重点是对变压器油箱实行科学控制和处理。变压器油箱出现异常后,会存在电弧分解情况,进而产生较多有害气体,阻碍绝缘体功效的发挥。利用瓦斯保护壳,可及时将其中有害气体排出,加强绝缘效果。
例如,某500千伏户外主变压器,在发生瓦斯保护动作后,工作人员对瓦斯继电器展开仔细检查,发现存在大量无色、无味、不可燃气体,经过物化分析后确定其为有毒气体,判断变压器油箱发生故障,将故障排除后,变压器恢复正常运行。三是短路保护。分为阻抗和过流电两种形式。前者是借助阻抗元件的安装,对线路异常予以识别和保护,后者是对电流展开继电保护,来降低电流过大或过低带来的威胁。
4.2发电机中的应用
继电保护自动化在发电机中的应用,需要充分结合发电机的性能和特征综合考量,以确保继电保护性能的发挥,提高电能传输质量,满足用户用电需求。相应保护方式有:首先,重点保护。在发电机定子绕组位置上安装继电保护装置,一旦出现短路等故障问题,继电保护装置会直接切断保护区域的电流流通,以降低电流不稳定变化对设备及系统带来的影响。其次,相位调节及备用保护。对发电机中性点位置的电流相位进行调节,加强电流、电压流通的稳定性、合理性。还可利用备用保护的方式,在电流压力过大情况下,继电保护装置会直接断开电源,避免击穿问题的产生,维护系统及设备的安全性。
5结语
在当前发展环境下,电力行业要想获得更多的发展空间,有必要将自动化技术融入到电力系统运行中,做好电力设备的实时管理和控制,优化和创新继电保护装置,加强系统运行的安全性和稳定性,提高故障问题发现和解决效率,以促进电能的正常输送,满足用户生活及工作的各项需求。
参考文献:
[1]李宛潼.电力系统及其自动化和继电保护的关系研究[J].电子制作,2018.
[2]李伟平.电力系统及其自动化和继电保护的关系探究[J].中国高新区,2018(08)
作者简介:陈名家(1992-11)男,汉族,湖南长沙人,本科,助理工程师,研究方向为电力系统及其自动化。