浅谈电力系统继电保护的发展

发表时间:2020/7/30   来源:《当代电力文化》2020年第5期   作者:高文远
[导读] 随着经济社会的发展,人们对电力的质量和安全要求越来越高
        摘要:随着经济社会的发展,人们对电力的质量和安全要求越来越高。电力系统运行过程中经常会出现一些电力故障,一旦发生电力故障,继电保护装置能够立即隔离故障,将损失降低到最低,因此继电保护装置在电力系统中广泛应用。计算机、信息技术保护、通信技术、控制技术广泛应用在电力系统中,促进了电力系统自动化水平。继电保护系统也逐渐向自动化水平方向发展。本文主要分析了继电保护自动化的概念、目前发展情况以及继电保护自动化技术在电力系统中的具体应用。
        关键词:电力系统;继电保护自动化技术;应用
       
        电能是国民经济发展的重要能源,近年来国家大力建设电力工程,我国电网规模和发电量位居世界第一。但是随着电网的规模不断扩大,电网的安全问题也日益突出。电力系统维护人员一般通过计算机计算短路电流,从而确定继电保护的数值,并对系统进行维护,确保电力系统正常运行。不过这种计算方式容易出现错误或者破坏电路。而随着继电自动化技术的发展和应用,利用这一技术能够将短时间内系统能够自行切断电力线路,将损失降低到最小。
        一、继电保护自动化技术
        当电力系统在运行过程中出现供电故障,线路的电流会增加,电压下降,电力保护装置会自动切断电路,从而保证电力系统的正常运行。继电保护自动化技术的实施主要是利用GPS技术对供电系统进行监督,一旦发现电力系统出现问题,通过远程控制,分析电路的运行情况,从而做出有效的判断。继电保护自动化装置比较简单,电力运行过程中,继电保护自动化装置会自动采集数据并分析对比,根据电路相关数据信息,做出正确的动作。如果将GPS技术与网络技术进行结合,会使继电自动化技术的应用范围更广。继电保护自动化技术与传统的继电保护装置最大的不同在于,继电保护自动化系统在线路正常的情况下,也能对线路实时监控,并将数据信息传输到电力调度中心,工作人员能对数据进行分析和处理,确保电力安全运行。当线路发生故障时,继电保护自动化技术可以发出报警,并根据自动收集到的数据信息,切断相关的电路,保证其他线路的安全。
        二、电力系统继电保护自动化技术的发展现状
        目前大部分的电力系统继电保护装置的核心元件主要是单片机和微处理器,然后利用数字化技术,通过不同的模块软件实现不同的功能。这种集成电路元件在电力操作系统中应用的十分广泛,它的功能也在逐渐的扩大和完善,特别是在保护功能这方面,利用微处理器能够处理电力系统庞大繁杂的数据信息,从而实现对电路的多重保护。继电保护装置未来发展主要有三个发展方向:第一个是良好的人机界面,能够实现人机互动,提高自动化水平。人机互动界面有一个保护状态的菜单命令,它的作用就是查询保护装置的采样值和开入开出的状况,通过采集的数据信息,采样值主要反映的是保护系统当前的电压和电流情况,开入开出则反映的是电力系统保护装置的实际情况,系统自动分析电力运行环境,给电力调度人员提供一定的参考;第二是保护动作的可靠性,这样可以进一步提高电力运行的安全性和可靠性;第三,继电保护装置接线更加便利。
        三、继电保护自动化技术在电力系统中的应用
        继电保护自动化装置在电力系统应用十分广泛,目前主要在输电系统和变电站中应用,保护高压输电线路和变压器。继电保护装置对线路的保护主要针对220KV以上电压等级比较高的线路,与零序保护、纵联保护和距离保护等装置配合使用;对35KV等级比较低的低压线路则以二段、三段式的电流保护为主,辅助零序保护、距离保护。主变站的保护主要通过非电量保护、差动主保护、复合电压过流保护等。


        (一)继电保护自动化技术应用在电网中
        输变电网是电力系统重要的组成部分,电网的安全直接关系到电力系统的安全与稳定。继电保护自动化技术应用在电网中,对电网中的电气故障起到一定的遏制作用。继电保护自动化技术应用在电网中,必须满足以下要求。首先应该明确电网对继电保护装置的需求有多大,然后根据继电保护装置的灵敏度、选择性、可靠性、速动性等选择合适的继电保护装置。其次,继电保护自动化系统在电网中应用时,还要考虑到当地的地理位置、气候环境和电磁干扰等问题,从而保证继电保护自动化技术能在应用过程中发挥最大的价值。最后,继电保护自动化技术在电网应用时,还对对电力设备的线圈参数、机械作用等方面进行合理的分析和计算。
        (二)继电保护自动化技术应用在电厂设备中
        继电保护自动化技术在电厂设备的应用十分关键。为了提高变电厂发电量,发电厂安装了很多大容量的发电机组,这些发电机组价格昂贵,一旦发生故障以后,维修也十分困难,可能会造成大面积的停电,给居民造成不便,给企业造成巨大的经济损失。所以为了降低发电机组运行过程中发生故障,继电保护自动化技术应用在发电机机组,并辅助相关设备进行记录。当发电机组发生故障时,继电保护装置能帮助被保护的原件快速脱开故障元件,从而将故障元件和电厂其他设备进行隔离,这样能最大限度减少发电机组故障发生时对变电厂的影响,将损失控制在最小的范围。同时继电保护自动化技术应用在电厂发电机组,还能准确反映出变电长电气设备运行情况,当系统发现故障时,继电保护自动技术会发出警报,变电站管理人员能够第一时间赶到事故现场进行处理。
        (三)继电保护自动化技术在变压器的应用
        变压器的主要作用是调节高低压电流,确保电力系统正常运行。将继电保护自动化技术应用在变压器中,必须考虑到变压器的容量和变压器的等级,只有继电保护自动化技术如何被保护电压器的需求,才能更好地保护变压器。在选择的时候,首先要选择合适的继电保护型号,然后计算差动保护,从而选择合适的继电保护装置。
        (四)继电保护自动化技术在母线中的应用
        继电保护自动化技术应用在母线中,可以对母线实现相位对比保护和差动保护,相位对比保护主要提高母线保护的效率。差动保护主要通过设置电流互感器来完成,母线侧边端子和二次绕组连接以后,继电保护装置安装在系统母线差动位置,电流接地发生故障,通过三相连接的方式,系统母线实现对继电的保护。如果发生小电流接地故障,继电保护装置应该设置在相间的短路中,两相连接就能实现继电保护工作。以某一变电站为例,在没有安装继电保护自动化技术之前,变电站电气设备受到自身制造水平、电磁干扰、线路老化等影响,经常发生故障,变电站设备发生故障的年平均次数达到了160起;将继电保护自动化技术应用在电力系统以后,变电站设备发生故障年平均次数降低到34次每年。实践证明,继电保护装置应用在电力系统中,能提高系统日常管理和维护,最大限度降低电力故障损失。
        结语:
        继电保护自动化技术是保证电力运行的关键,通过继电保护自动化技术,能够及时发现电力系统中的故障,从而尽快处理,将事故损失降低到最小。随着电力事业的发展,电力系统对继电保护自动化技术的要求越来越高。随着计算机、电子、通信、网络技术的进步和发展,未来继电保护桩自动化水平也会不断提高。
参考文献:
[1] 赵军.刍议电力系统中继电保护自动化技术的应用[J].中小企业管理与科技,2015(10):215-216.
[2] 折冰翊.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(25):5777-5778.
[3] 杨悦.浅谈继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2015(3):451-451.
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