电力系统及其自动化和继电保护关系的研究

发表时间:2021/3/16   来源:《中国电业》2020年第30期   作者:郭建华 董天玉
[导读] 近年来随着时代的快速发展,社会基础建设不断完善,促进了城市化的进一步发展,在此背景下
        郭建华       董天玉
        国网元氏县供电公司,河北 石家庄  051130
        摘要:近年来随着时代的快速发展,社会基础建设不断完善,促进了城市化的进一步发展,在此背景下,电力行业的发展突飞猛进,为了满足社会发展的需求,电网规模越来越大,逐渐成为社会发展中不可或缺的重要组成部分。然而,我国电力输送的安全性、稳定性想要得到保障,必须对继电保护设备合理的应用,其在维护电网系统稳定运行中发挥着重要作用。
        关键词:电力系统;自动化;继电保护关系
        引言:随着我国社会经济的进一步发展,各个行业对于电力的需求日益上升,因此传统的电力系统基本都开始出现供电不足的现象。在此背景下,整体系统的自动化发展成为了整个行业发展的基本趋势。同时,系统自动化与继电保护之间息息相关,只有实现系统自动化才能够获得更好的继电保护,也只有继电保护工作落实到位,才能够给大众的生产生活带来最可靠的电力支持。
        1、电力系统运行自动化以及继电保护的现状
        维持电力系统的稳定正常运行需要多设备、多方面的配合,电力系统的建设是一个极其复杂庞大的工程。电力系统的正常运行和每一个环节都息息相关,一旦其中一个环节出现问题,就有可能产生多米诺骨牌效应,造成严重的电力事故。自动化是电力系统很早之前就引进的一种处理方式,它能够大幅度地提升电力系统的运行效率,提高发电量,满足不断增长的用户需求。但是电力系统因此也承受了越来越大的运作量,自动化系统在过大的工作量下难免会出错,继电保护系统正是为了保护电力系统而引入的。继电保护系统能够保证供电的稳定性和电力系统的安全运行。由于线路错综复杂和乱搭、大规模荷载等问题导致的大量故障问题都在继电保护系统的保护下大大减少了。同时,为了保证输电质量,继电保护系统在正式投入使用时,应满足以下条件:一是具备选择性,当系统某区域发生故障,能够迅速判断其关键位置,有选择地进行保护,不忙中出错;二是应当具备灵敏性,能够及时的接收和发出信号,进行是否断电的判断。
        2、电力系统及其自动化和继电保护关系的
        2.1继电保护对电力系统自动化改造的积极作用
        电力系统在接受自动化改造的过程中必然会产生大量的设备更新与信息留存,同时电力系统及其自动化在具体运行过程中也必然会涉及到大量的、繁复的、需要即时处理的信息内容。且在这种改造与运行的基础上,还必须要保证电力系统在实际运行过程中的安全性、可靠性与合理性,确保能够满足我国社会发展与居民生活的共同需求。因此,就电力系统的实际运行状态而言,对电力系统的运行调控是一件难度极高、要求极高、质量极高的调控措施。而继电保护在电力系统自动化改造以及后续的运行过程中,除了能有效保证电力系统的运行安全外,其本身所具备的自动化、智能化特点能够帮助电力系统自动化调控系统实时收集电力设备在系统运行过程中的各项信息,同时根据操控命令对电力系统运行过程中的各项信息进行分别、分级、分层处理,能有效保证电力系统及其自动化操控平台在实际选择与操控过程中所做决策的合理性,对帮助电力系统自动化改造具有非常积极的作用。以WBH-801T20DA-G装置为例,其能够针对变压器故障采取及时反应且配置不会受到负荷电流的影响,具有较高的增量差动保护灵敏性,即使面对严重故障时,动作时间也不会超过20ms,是当前电力系统自动化改造中较为常用的一种保护装置。
        2.2继电保护在电力系统自动化改造中的要求
        继电保护设备需要满足三点,才能够符合电力系统及其自动化的要求。首先,继电保护要具有一定的安全性,由于电力系统的应用主要是维护社会对能源的需求,用电质量的提高是满足用户需求的基础保障。因此,为了电力系统自动化运行过程中的安全性提高,既要合理的使用继电保护,又要使继电保护满足安全性的要求。

其次,在电力系统的建设过程中,需要根据实际情况对其进行改善,而继电保护要在电力系统的可控范围内,并且要具备一定的灵敏性,从而在电力系统故障的监测中能够对故障问题及时发现,及时处理。最后,如果电力系统运行过程中,出现故障问题或电路故障问题,此时继电保护要具备一定的选择性,根据故障的情况选择性的切断故障线路,从而实现对电力保护的目的。
        ?2.3继电保护会给系统自动化改造带来影响
        在该系统中,相关的信息控制系统能够将电能进行有效处理和控制,并在生产电能时实现对电能的控制与调节,进而满足不同用户基本需求的目的。在分层分布分级中,该系统还应该有效处理和调控原始的电能,并同时具备信息控制系统。对于整个系统,继电保护装置有着极为关键的作用。该装置能够在信息调控系统的影响下,实现对整个电力系统的调控与通信操作。
        3、继电保护自动化技术在电力系统中的应用
        3.1发电机保护的应用
        当发电机的定子绕组错误时,就有可能发生短路现象,导致发电机温度迅速上升故障,并且毁坏绝缘层,影响整个机组的安全运行。如果事先在此处安装保护装置,便可有效地切断电源,防止温度升高带来的后果;有时候,发电机定子绕组的负载不高,当有紧急情况的时候,就可以及时先切断电源并报警。
        3.2变压器
        该装置在保护变压器时通常会运用到3种方式。第一,接地保护。该方式中的变压器包含接地变压器和不接地变压器。对于接地变压器,其保护设备应用的是零序电压,不接地变压器的保护设备使用零序电流。第二,瓦斯保护。通常,这一方式基本适用于变压器运转中油箱出现问题的状况。如果油箱出现问题,油就会在电流中电弧的作用下分解,使其绝缘体失去基本性能,产生有毒气体,给维修人员的身体健康带来威胁。该装置在对变压器实施保护的过程中,会依照发生故障时由于电流刺激绝缘体而产生有毒气体的基本含量来对维修工作者予以提示,防止维修者出现中毒的问题。第三,短路保护。这一保护方式包含有过电流继电保护与阻抗继电保护两种。其中,前者是在设备与电源中设置一个电流继电保护装置,发生故障时可以实现有效断电;后者是使用阻抗元件刺激其故障位置,从而产生断电保护作用。
        3.3线路接地保护的应用
        线路接地问题是线路安装中的一个重要问题,需要考虑到整体复杂的线路排布和接地情况等等。接地方法可以分为大电流和小电流接地两种。如果采用的是大电流接地,当险情发生的时候,就要立刻切断电源,以免接地出现差池破坏系统。在零序功率的情况下,接地出现问题,电流方向会因此而改变,但零序电流不会发生较大的变动。在这时候,通过继电保护装置,就可以通过零序电压的情况判断是否发生了接地故障,系统也会自动地发出警报。如果问题产生,技术维修人员也能够迅速地做出反应,调整时间来进行维修。
        4、结语
        电力系统以及自动化技术与继电保护之间,相互补充,协调合作,为我国电力系统正常运行提供保障,有效提升供电效率,降低电力系统故障发生频率。促进我国电力系统快速发展,逐步走向完善,可减少相关作业人员工作量,减少由于人工操作带来的误差,减少故障发生,延长设备使用年限,优化电力系统结构布局,并可远程监控电力设备运行状态,自动化技术可将电力设备运行状态数据进行储存、处理、分析,找出故障发生原因,有效提升我国供电质量,因此,电力企业想要更好、更快发展,需将电力系统及其自动化与继电保护在电力设备中有效应用,进一步促进我国电力企业长期稳定的发展。
        参考文献
        [1]沙轶.电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].电子技术与软件工程,2018,(24):22-24.
        [2]华锋,徐健,张巴特尔.电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].电子技术与软件工程,2018,(22):14-17.
        [3]陆冬妹.电力系统及其自动化和继电保护的关系分析[J].电子世界,2017,(17):31-35.
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