电 力系统及其自动化和继电保护的关系研究

发表时间:2020/11/19   来源:《中国电业》2020年19期   作者:陈 珞
[导读] 电力工程是重要的民生工程,当今社会由于人口基数增加,
        陈 珞
        身份证件号:3506001981****2054  福建省  363000  
        【摘要】:电力工程是重要的民生工程,当今社会由于人口基数增加,电力用户量增多,电力系统面对着越来越大的压力,为了保证我国电力系统运行的安全性及稳定性,电力设备一直在升级优化,很多优秀的电力技术也被推广应用,这极大地提高了供电质量,但同时也出现了更多的电力问题,而继电保护可以有效缓解这一局面,同时与电力自动化技术的配合更进一步地为线路安全提供了保障。为了给电力用户提供更优质的服务,降低电力系统故障率和造成的损失,电力工作人员需要合理把控电力系统及其自动化和继电保护的关系,促使二者更好地发挥作用,共同推动我国电力系统的健康良好发展。
        【关键词】:电力系统;自动化;继电保护;关系
        引言
        由于整个电力系统构成的复杂性,在运行故障时无法第一时间人工处理,那么有些小的问题就容易扩大蔓延引发更严重的电力事故,而电力系统中继电保护的作用就是在系统运行出现问题时及时以断电或跳闸的方式进行应急处理,避免产生更大的灾难性损失,保障电力系统的稳定性和安全性。随着自动化技术的加入电力系统更加完善,继电保护整体工作效果得以明显提升,故障处理范围和反应时间都有了很大进步,保障了继电保护装置整体系统的速度性和准确性,促使电力系统发展更为成熟完善。
        一、电力系统及其自动化和继电保护的关系研究
        1、继电保护与自动化改造的相互影响
        继电保护一直都是电力系统中非常重要的一部分,它需要紧跟时代的发展而发展,全面强化自身的功能,而自动化技术的加入正好提升了其智能化和信息化特点,使得继电系统对电力系统的保护性也大为提升。但是在进行电力系统自动化改造时一定要全面分析各项影响因素,注意使自动化技术与继电装置保持协调,合理融入自动化技术,优化继电装置的自动化特性,使得其与电力系统整体的自动化性能匹配,从而全面提高继电保护的运行效率,这样才能发挥其共同效用,实现对整个电力系统的调控与通信操作,更好的保护电路正常运行。
        2、电力系统中自动化及继电保护的重要性
        电力系统运行状态一直是电力工作人员监管的要点,需要对电能进行实时调控,从而提高供电质量,更好地保障广大用户的用电安全,此外面对实际运行中的各种问题如果不能得到及时有效的处理,电能的供应将难以满足人们的要求,还会造成经济损失和工作不便。而在电力系统中合理的使用继电保护设备和自动化控制技术可以实现对电力运行系统的实时监测和远程控制,全面准确地反映系统中各个设备、部件的运行实况,对系统运行中发生的故障实施自动化的诊断,并且如果诊断出现异常时可以进行信息反馈和故障预警,第一时间自动化处理,将故障区域与整体系统分离,从而给予一次电力设备充分保护,避免造成更大的损害,并且还能帮助维修人员全方位了解故障原因和位置,全面彻查和清除故障,实现更加智能的继电保护和维护管理。
        3、电力系统继电保护自动化运行要求
   (1)安全可靠性
        继电保护系统可针对不同的环节进行保护,作为一个保护伞的角色,随着电力系统中的运行要求和标准而进行了自动化升级,从而可以全面监测运行异常,并自动化开启相关的预警和保护措施,而只有保证继电装置的可靠性才能安全正常地发挥其作用,使电力系统整体也变得安全可靠,从而可以更好地为人们提供用电服务。
        (2)灵敏性
        继电保护系统主要就是在电力系统运行出现故障时及时安全地进行处理,为此必须要确保其高灵敏度,否则就会因保护措施不及时使电力设备、线路遭受进一步损伤,严重影响电力系统的正常工作,也加大了人工维修难度和风险,因此必须要提高其监控能力和信息处理和反馈时间,以便对电网中的运行状态进行全方位的实时的监控,在事发的第一时间将故障线路及时切断。


        (3)精准定位性
        电力系统本身由多个设备和分支系统构成,在运行过程中出现问题时,单靠人工和普通的监测系统很难准确找到事发位置,掌握故障原因,因而基于自动化的继电保护和电力系统就必须要在实时监控、精准定位上进行改进,要能对各运行环节和系统的各领域进行全程化、动态化、无死角的监控,并且能够快速进行数据分析,对系统内的线路和设备进行精准的判断,从而生成与故障有关的设备、原因、损伤程度、可采取措施等信息报告,然后根据系统设置的应急处理指令进行自动化操作,并将所收集的信息反馈给人工管控平台,以便安排维修人员进行深度的故障分析处理。
   (4)选择性
        继电保护发挥作用的方式有很多种,但首要原则是最大程度减轻损失,防止引发大面积的故障,同时在可能的情况下尽量保持其他线路的正常运行状态,因此在故障发生时继电保护措施一定要具有选择性,一般可直接切断故障线路,但若该条线路无法有效移除则必须将与其相邻的关联线路作为附加选择进行切断处理,由此对电力系统其他部分达到切实保护作用。
        二、基于电力系统及自动化和继电保护关系的技术性应用介绍
        1、变压器的应用
        一是接地保护法,分为接地使用的零序电压保护和不接地的零序电流保护;二是瓦斯保护法,可以及时检测到变压油箱出现问题时产生的毒害性气体,进而发出警报进行故障处理;三是短路保护法,安装在电源两侧的继电器保护系统可以在电流组件超过规定量时自动切断电源,这几种方法都是通过外部继电保护装置在检测到变压器出现问题时迅速切断故障线路和设备,从而避免故障进一步扩大,实现对电力系统的保护。
        2、发电机的应用
        发电机出现短路问题时,发电机电流快速升高进而烧毁绝缘层,破坏发电机性能,影响其正常运行,为此会在容易出现该问题的定子绕组上安装继电保护装置,这样在故障发生时会自动开启保护装置,切断电源,阻断电流经过发电机的途径,从而防止发电机温度升高,此外当发电机超负荷运行,或者出现紧急情况时,继电保护装置也会启动自动应急模式,切断电源并报警。
        3、母线保护的应用
        母线作为传输电力的主力,在电力系统运行中承担着重要的作用,为了防止母线在负压过大时出现问题而造成严重的电力事故,可以采取相位对比保护,即在电路两端的继电器上增加通信装置,这样在其工作时会传输稳定可靠的电流信息以供故障分析,出现问题时自动跳闸处理,其次可以采取差动保护,即在总线上安装电流互感器,在小电流接地时构建母线保护系统,如果总线侧端位置连接了两个绕组,还需在继电保护装置中建立三相连接的继电保护。
        4、线路接地保护的应用
        线路接地需要考虑到整体复杂的线路排布和接地情况等等,若是大电流接地,会在问题发生时切断电源,避免破坏整体系统。若在零序功率的情況下出现接地故障,继电装置会监测到数据并分析判断,确认后系统也会自动地发出警报,这样维修人员有时间,也有现场参考依据来进行进一步的维修处理。
        结语
        电力系统本身和其运行操作比较专业、综合性强,而继电保护在电力系统的发电机、接地保护线路等中都有很高的应用度和效果,对于整个系统的运行是非常重要的,现今自动化技术的引入无异于进一步提升了继电保护装置的效用,优化了电力系统的各项性能,也为电力系统运行质量提供了更大的保障。作为科学技术发展下的产物,为了更好地满足现代化产业对电力系统和继电装置的更高标准要求,电力企业和电力工作人员必须要正确认识到电力系统及其自动化和继电保护之间的关系,并就此进行技术创新和融合,将电力系统继电保护进行合理的自动化更新,使其在电力系统的实际应用过程中更好地展现相辅相成的关系。
        参考文献
        【1】邬荷叶.电力系统及其自动化和继电保护的相关研究[J].科技资讯,2019,17(29):31+33.
        【2】王凯,李婉卿,周大迁.关于电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].电子测试,2019(Z1):127-128.
        【3】陈玮.浅谈电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].中国新技术新产品,2019,17:64-65.
       
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