基于供电可靠性的配电网继电保护规划

发表时间:2021/4/23   来源:《中国电业》2020年34期   作者:杜恒飞
[导读] 本文首先对配电网继电保护规划的内涵及优势进行阐述,然后对我国电力系统继电保护规划管理中存在的主要风险进行分析,最后提出相关提高电力系统继电保护规划管理效果的措施,旨在为促进我国电力行业发展提供参考和借鉴。
        杜恒飞
        江苏国信仪征热电有限责任公司,江苏 扬州 225000
        摘要:本文首先对配电网继电保护规划的内涵及优势进行阐述,然后对我国电力系统继电保护规划管理中存在的主要风险进行分析,最后提出相关提高电力系统继电保护规划管理效果的措施,旨在为促进我国电力行业发展提供参考和借鉴。
关键词:电力系统;继电保护;风险控制;应用分析
1配电网继电保护规划的内涵
        配电网继电保护规划作为一门科学的综合性技术,其包括信息技术、控制技术、系统工程管理、计算机技术、自动化控制应用等多种学科内容。目前随着我国经济社会和科学技术的不断进步,在众多行业和领域中得到广泛应用。在电力系统中应用配电网继电保护规划具有明显的优势。
        应用配电网继电保护规划能够有效地避免传统的人力操作带来的电力系统运行误差问题,用机械化作业取代人工劳作,减轻了工作人员的工作强度。同时,配电网继电保护规划与计算机技术有效结合,能够充分保障电力系统运行质量,降低设备发生故障的概率,帮助电力企业通过更少的经济投入,带来更高的经济效益。
2配电网继电保护规划原则
        在继电保护规划过程中,针对整体布局半径距离较长、沿线电流具有明显差异且为三段式过流保护配合条件的馈线,可以在适当的位置配置相应的三段式过流保护,然后与变电站断路器进行配合。三段式过流保护具有优越的综合性能,在配电网继电保护规划建设过程中得到广泛应用,并且能够充分满足供电半径距离较长且沿路电流差异明显的馈线。
        针对馈线末端的短路电流,当其低于馈线首段的复合电流时,可以通过馈线分段的方法,在相应的位置配置多级三段式过流保护装置。因为在此应用情形下,整体电流具有明显的差异,能够实现三段式过流保护配合的目标。因此,工作人员可以利用该方法与多级三段式过流保护进行配合,避免其在发生故障时失去保护效果。
        如果在配电网主干线位置配置了多级三段式过流保护装置,当整体的电流较低时,变压器的抗短路能力较强,可按照不同的运行情况对时间进行增加。针对发生较多故障的分支线路,可以配置相应的断路器和电流保护装置,从而与主干线断路器形成极差配合。如果未对主干线的保护时间进行增加,当其发生故障时,会导致后续主干线短路跳闸,甚至产生越级跳闸。总的来说,为了提高变压器抗短路能力,可以明显提升其继电保护性。
3电力系统继电保护规划过程中的主要风险
3.1电力系统电线和电缆的安装风险
        关于电力系统站电线和电缆的安装问题,常常会出现电线电缆的损坏绝缘性能不达标、电量长度不合格等。如果工作人员在安装过程中未进行有效的分类和检查,会使得电线电缆未安装相应的保护管,不利于其防水防潮功能的发挥,影响整体电力系统的运营。
3.2短路故障风险
        电力系统的线路经常出现短路的故障,而短路的原因有很多,例如大风或大雨等极端天气容易使各独立线路出现碰线故障或线路短线故障等,造成线路短路;雷电天气时出现的干扰电流能够损坏线路绝缘体,进而影响线路整个的运行环境,使整个线路运行风险增强,导线距离导体粉末过近也会造成电路短路;电路短路故障还可能是由于线路运行中出现腐蚀性气体或液体而导致的,腐蚀性气体和液体会使金属丧失导电功能,造成短路故障;除以上原因之外,人为因素也可能导致线路短路故障。
3.3电力变压器故障风险
        电力变压器的作用是直接为电力用户进行供电,电力电压器出现故障的解决过程较为复杂,如果长时间未得到解决,会对人们的正常生活造成负面影响。电力变压器的故障解决需要工作人员及时发现,分析故障原因及时解决。常见的电力变压器故障原因为:①配电变压器渗漏。由于夏季或异常高温现象,容易使得配电变压器出现鼓胀,严重者造成漏油和冒油。

如果配电变压器连接处质量不符合标准也容易造成这种情况的发生。②高负荷、高电压、散热不及时造成的配电电压器出现过热现象。③变压器出现异常响声。这种情况主要由于电压器内部零件脱落、松动造成。④由于电力线路连接不严密造成的套管和连接子线路接触不良,造成电压器被烧毁,发生更为严重的故障事故。
4提高电力系统继电保护规划管理效果的措施和建议
4.1合理利用远动控制技术
        远动控制技术是配电网继电保护规划中的重要组成部分,一般的远动控制技术与通信技术为基础,监视和控制远程电力设备。根据不同运行需要进行不同功能的发挥,比如远程信号传输、远程调节、远程电力测量、远程控制等。在电力系统中应用远动控制技术能够帮助工作人员更好地对辖区内的发电厂和变电站设备进行集中管理,远动控制技术的主要应用程序有以下三种:①对有关的电力文件和设备信息进行采集分析,根据实际需要传输控制要求。②对传输的数据信息进行提前解决。③通信功能。主要指自动切换通道、自动检测传输通道的运行情况以及选择不同的通信规定等。
4.2配电网网架结构的优化
        随着现代科技的不断发展,城市电网自动化的难度也在不断提高,在规划过程中配电线路主干线电缆化、绝缘话的问题也在不断地提升。在故障发生过程中,其主要发生在用户分支上,为了提高分支线路的保护效果,可以通过强化分支、弱化主干的网络架构,提高整体配电网继电保护水平。
        在配电网继电保护规划过程中,需要在原有的网架结构上,开展整体的优化和完善工作。在优化工作结束后,整体的继电保护配置情况更加优异,环网柜应该只在一路进线位置设置成保护功能的断路器间隔。在另一路进线处,可以通过复合开关的方法,将保护功能的断路器间隔应用于分支或用户线路上。针对架空线路的分支和用户线路,工作人员可以通过安装断路器的方法,提高保护效果,降低主干线串供多极保护,减少整体极差。
4.3保护时限极差的配合优化
        配电网在运行过程中线路容易发生故障,这主要是由于各分段开关处的短路电流具有较小的差异,如果配置线路保护装置无延时,导致一些线路保护丧失选择性,从而产生跳闸故障。为了有效解决该故障,可以通过完善保护功能的方法,对时限极差进行优化。工作人员可以在变电站出线位置进行速断保护,或者将两段式保护进行短暂延时,形成与上级保护时间之间的极差配合。一般在设置过程中,可以将延时时间设置为0.3秒,将配电线路的第一级保护时间设置0.1秒。在此情况下,可以与限时速断保护的0.2秒产生极差配合,在后续的继电保护过程中,按照逐级递减的原则,对整体配电线路进行继电保护规划。
4.4防止励磁涌流引起误动作
        在配电网继电保护规划过程中,变压器的励磁涌流量可以达到变压器额定电流的七倍左右。在10KV线路装置过程中具有大量的配电变压器,在线路运行过程中如果发生合闸,会使得励磁涌流进行增加,通过反射作用,形成了复杂的电磁暂态过程。可以通过三段式电流保护的速段保护提高整体的保护效果,需要注意的是,在保护过程中动作电流值较小,如果励磁涌流值大于装置整定值,会产生互动作用。励磁涌流具有明显的特点,具体如下:①在运行过程中具有大量的二次谐波,②其数值大小随着时间而不断衰减。在刚开始运行过程中,涌流数值较大,然后逐渐向零衰减。利用这个特点可以在电流速断保护装置设置相应的短时间延时,这样能够明显防止其产生的误动作。
5结束语
        综上所述,电力系统继电保护规划管理是电力企业长久发展的重要保障和稳定运行的基础。因此企业需要加强对于电力系统继电保护规划管理的研究力度,不断采取有效措施减少企业经济成本的投入,为我国电力行业的长期良好发展做出贡献。
参考文献:
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