电力系统继电保护实用技术应用分析

发表时间:2021/1/28   来源:《中国电业》2020年28期   作者:伊帅
[导读] 继电保护是电力系统安全运行的重要保障,继电保护可以保护电网和设备的安全。
        伊帅
        国网江西省电力有限公司玉山县供电分公司
        摘要:继电保护是电力系统安全运行的重要保障,继电保护可以保护电网和设备的安全。电力系统中的数据在不断变化,是一个动态系统,传统的电力系统继电保护的模式是根据电力系统的最小运行来确定其灵敏性,进行校验保护。随着电力系统结构越发复杂,运行方式的变化也多种多样,继电保护以往统一标准,定期检查的保护模式不能满足当前电力系统的发展需求。研究了继电保护自动化技术在电力系统的应用。
        关键词:电力系统;自动化技术;继电保护;安全运行
        引言:电能源是当下我国发展的关键,电力系统自动化是构建智能电网的核心。把自动化技术应用于继电保护,可以增强电力系统继电保护的效能。文章详细分析电力系统自动化与继电保护的关系,根据现有的技术手段,将自动化技术与继电保护相结合,进一步提升继电保护自动化水平,提高电力系统的稳定性。但电力系统继电自动化保护是一个复杂的问题,分析还存在很多不足,有一定的局限性。电力系统继电自动化保护是现在继电工作非常重视的内容,有待在以后的研究工作中进一步深入探索。
1.电力系统继电保护自动化层次结构
1.1电力系统继电保护自动化层次结构设计
        对电力系统进行结构设计,电力系统继电保护自动化层次结构如图1所示。
        图1.电力系统继电保护自动化层次结构:
        
        层次结构自上而下分为电力系统主机、电力系统子站主机和继电自动化保护设备。继电自动化保护装置适用于现场运行,实时采集电力系统现场数据,由电力系统子站主机进行调配管理,电力系统各子站主机由电力系统总主机进行整定管理。保护设备是电力系统继电自动化保护的重要载体,可靠的电力系统继电自动化保护依靠于可靠的设备,如果设备拒动或误动带来影响是巨大的。保护设备在电力系统现场工作,有电磁辐射、快速瞬变、静电、耐压等较强的电磁干扰,要求设备有3级以上的抗干扰能力;如果设备出现故障,必须有完备的闭锁措施。此外还要有符合国家电网要求的防措手段,防止人为操作失误。
        由于电力系统继电自动化保护是通过对电量进行采样,通过运算来识别故障,一般50Hz的交流电量,最低频率是600Hz,最高频率达到1200Hz以上。为了捕捉到故障突然发生时刻的信号,需要进行连续采样,采样不能中断,当发生故障时,计算的频率要达到1000Hz左右才能与采样同步,快速做出判断,因此设备需要保障快速工作和准确计算。电力系统继电自动化保护判定所需的测量数据要有准确性,动作值偏离精确度要在国家规定的范围之内,且动作的偏差不能超过标准,这些对电力系统继电保护工作的设备要求非常重要。根据以往变电站等继电自动化保护设计的经验,收集了变压器、电动机、线路的几种符合以上要求的保护设备,具体信息如表1所示。
  
        以HST31B数字式变压器保护装置为例,该设备适用于电压220kv及以下的变压器保护,有较强的抗电磁干扰能力,具有较高的稳定性和可靠性[1]。
2.继电保护异常值计算
        电力系统继电自动化保护为了充分发挥效果,异常计算是非常重要的步骤,是电力系统继电自动化保护判断能力的依据。计算保护定值,依据不同动作的原理,通过简化的方法给动作配一个可靠系数,综合考虑得出异常临界值。异常临界值的计算不考虑投入的自动化保护,保护的范围按照“最小欠量,最大过量”的原则进行设定。列举几种常见型号的断路器跳闸、合闸时间的异常值,如表2所示。

3.电力系统继电保护技术未来发展趋势
3.1继电保护技术计算机化
        随着计算机技术的不断发展,在电力系统中继电保护装置的计算机化也是不可逆转的一个趋势。而电力系统的快速发展对于继电技术也提出了更高的要求,使得继电保护技术在实际的运用过程中应该具有更大容量的故障信息和数据的储存空间,同时具备更加快速的数据处理能力和通信能力,能够更好的保护和控制电力系统中的装置,对于全系统中的数据联网调度也更加的灵活,统筹网络资源的能力以及高级语言的编程等等。微机保护技术在利用计算机技术方面有两个很显著的优势,一个是高速的运算能力,另一个是良好的信息储备能力。而计算机技术的飞速发展对于继电保护技术对电力系统的保护也创造了更优质的条件。
3.2继电保护技术网络化
        作为继电保护技术之一的网络保护也是未来继电保护技术发展的重要趋势之一。在继电保护技术发展的过程中,通过计算机网络可以实现各种的保护,最重要的就是继电保护信息以及数据的共享。如今的继电保护技术中网络型继电保护成为了一种新型的保护模式,将继电技术网络化不仅提高了系统的继电保护性能,在各个电力系统的继电保护的网络中,对各个分站的保护也是整个网络保护系统中的一个重要环节。而分站保护系统则分为以下两种模式,一个是组件全新的系统,一个是利用已有的微机保护系统,各个保护功能也完全有分站中的系统来进行有效的保护,以确保整个系统网络的安全运行。
        结论:
        简而言之,电是非常重要的能源,与人们的生活息息相关。电力系统在运行过程中会受到多种因素的影响,为了确保电力的持续供应,就需要采取有效的措施来提高电力系统的稳定性。分析电力系统继电保护自动化的整体流程,以及系统搭建需要的层次结构,电力系统现场保护设备的要求,同时优化保护定值计算的办法和电力系统继电保护自动化的评价指标,提高电力系统的可靠性。希望通过分析给电力系统继电保护自动化的研究工作提供一点参考[2]。
        参考文献:
        [1]罗继东,王宪磊,刘媛杰.CDIO工程教育理念在“电力系统继电保护”课程中的应用[J].江苏科技信息,2019,36(32):78-80.
        [2]佘运佳,唐巍,刘祥吉.智能变电站继电保护检修作业安全风险管控解析[J].装备维修技术,2019(01):88-90.
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