摘要:科学技术的发展,为继电保护技术的发展注入了新的活力,同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。继电保护技术在电力系统中有着不可替代的作用,当电力系统出现故障时,它可以迅速的将故障元件剔除出系统,保障电力系统的正常运作。目前国内有关继电保护技术的理论及实践都有了长足的发展,但是关于继电保护技术的理论仍未能形成-套系统的体系,在实际应用中也存在着各种各样的问题,根据工作与学习经验,对继电保护技术及配置进行说明,以供同行参考。
关键词:继电保护技术;电力系统;作用;配置;应用
1 继电保护概述
1.1继电保护的工作原理
供电系统发生故障时,会引起电流增加电压降低、以及电流电压间相位角的变化,因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分执行部分组成。测量部分从被保护对象读取有关信号,与给定的整定值相比较,比较结果输出至逻辑部分;逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合,决定是否动作;如需动作,则发出信号给执行部分;执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。
1.2继电保护的作用
当电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,使故障元件免于继续遭受损害,减少停电范围;当被保护元件出现异常运行状态时,继电保护应能及时反应,并根据运行维护条件,发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置,它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。
2 继电保护自动化技术在电力系统的广泛应用
2.1在母线保护中的应用
母线继电保护主要包括相位对比保护和差动保护。其中,相位对比保护是指通过相位对比的方式,提高系统保护的可靠性和有效性;差动保护是将特点和变化都相同的电流互感器设置在母线元件上,当系统母线侧边端子与二
次绕组连接后,再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中,可通过三相连接的方式实现继电保护;在小电流接地过程中,可在相间短路中设置系统母线保护,再通过两相连接的方式实现继电保护。
2.2在变压器保护中的应用
在电力系统中,对变压器的保护直接关系着系统的稳定性和安全性。在电网系统中,可采取以3种措施保护变压器:①接地保护其实现方式为利用零序电流保护接地的变压器和采取零序电压保护不接地的变压器。②瓦斯保护。
对于变压器而言,瓦斯属于重点保护对象如果变压器发生故障,则与之相关的油,绝缘材料等都将因电弧分解而产生毒气。因此遇到上述情况时,应采用零电压保护,并切断电源和发出警报。③短路保护。它是指通过阻抗和电流保护变压器的方式。
2.3在发动机保护中的应用
发电机是电力系统的重要组成部分,通过应用继电保护自动化技术,可保障发电机的安全稳定运行,这是目前电力企业的基本做法,具体应用方式分为重点保护和备用保护:①重点保护比如在定子绕组内安装匝间保护装置和发
电机的单相接地保护,可防止发电机发生故障②备用保护。比如过电压保护策略,可防止因线路短路而破坏发电机。
2.4在变电站方向的应用
变电站被广泛的用于各种电力系统中,但是它本身还是存在很多的问题,这些问题直接影响了变电站的正常运行,如何对这些问题进行处理,提高其工作效益,是广大电力工作者面临的一项重大问题。变电站中的继电保护技术能够有效的对这些问题进行处理,它的工作流程是:当电力系统正常运行的时候,它处于闲置阶段,当电力系统中出现有故障的元件时,即使该故障很小,它也会直接的将发生故障的元件去除,从而保障其他元件的正常王作,该装置能够快速的判断电力系统的运行状态,保障电力系统安全运行。
2.5在配电网中的应用
在配电网中,我们常用的继电保护类型有基于断路器的阶段式电流保护,基于就地自动化开关设备的馈线自动化和基于集中监控的馈线自动化。继电保护装置能够判断被保护的元件是否处在正常运行状态,进而分析它是否发生了故障。继电保护装置的这种功能可以将配电网的故障区分为保护区内和保护区外,进而方便自动化配电网的结构调整。从本质上讲,继电保护装置是根据电气发生故障前后的物理量变化来实现监测。
3 继电保护技术的发展趋势
近些年来,随着现代化电力系统建设的推进,继电保护技术被广泛地应用于电力系统中,继电保护技术不断发展与完善,并且呈现出计算机化、智能化、网络化与一体化的发展趋势。现简要论述如下:
3.1计算机化发展趋势
数量猛增,要求继电保护系统具有良好的数据处理能力,能够存储信息和传输信息,能够有与其他系统融合联网,实现整个系统信息及数据的资源共享。现代化计算机技术的存储、传输、处理信息的能力大幅提高,继电保护系统呈现计算机化的发展趋势。
3.2智能化发展趋势
近几年来,自适应理论、人工神经网络、专家控制法、模糊逻辑算法、蚁群算法等诸多智能算法被应用于继电保护系统中,使电力系统继电保护达到了更高的标准。综合运用各类智能化算法,有利于将继电保护系统中各类不确定因素的消极影响降到最低,从而更好地维护继电保护装置的可靠性。
3.3网络化发展趋势
电力系统要想实现信息及数据的资源共享,就必须实现继电保护系统的网络化。当今时代,诸多变电站已然实现来继电保护系统的网络化,电力系统能够共享继电保护装置提供的故障信息及数据,根据故障信息来确定继电保护举措,从而实现对电力系统运行安全的维护。当前电力系统继电保护的网络化尚未全面实现,仍需要继续探索与实践。
3.4一体化发展趋势
电力系统中对继电保护装置及继电保护技术的应用,是为了实现如下两个目标:一是当电力系统出现系统故障时,通过继电保护实现对整个系统及设备的维护;二是当电力系统处于正常的运行状态时,发挥继电保护系统的数据测量、控制、保护及通信等多项功能。由此可见,现代化电力系统应实现继电保护方面的一体化。综上所述,电力行业中已然形成了较为完备的电力系统,继电保护装置是电力系统中的重要组成部分,完备的继电保护技术为电力系统的安全运营提供了技术保障。现阶段,为了适应人们在电力行业领域的高质量、高要求,电力企业有必要提升自身综合实力,而适应继电保护技术的发展趋势,发挥继电保护系统的最大效能不失为一种有效的途径。
4 结束语
随着科学技术的发展电力系统和计算机技术、继电保护等技术将趋一体化。在电力系统继电保护工作中,必须正确地认识继电保护装置,汲取相关的专业技术,加检查和维护,及时排除故障确保系统的正常运行。
参考文献:
[1]栗王凯、畅星智、吴斌,电力系统中的继电保护技术,黑龙江科技信息,2013年4月第10期;
[2]邹超,浅析继电保护自动化技术在电力系统中的应用,中国科技博览,2016年29期;