继电保护与自动化技术在配电网中的应用

发表时间:2021/5/7   来源:《当代电力文化》2021年1月第3期   作者:卫佳琪
[导读] 近年来,随着配电自动化改造的推广,配电网继电保护装置被广泛应用
        卫佳琪
        国网高平市供电公司,山西省高平市048400
        摘要:近年来,随着配电自动化改造的推广,配电网继电保护装置被广泛应用,配电网自动化继电保护技术是提升配电网供电的电能质量、确保配电网运行的安全性及稳定性的重要手段。文章对继电保护在自动化配电网中的应用进行了分析与研究,以供相关电力企业参考和学习。
        关键词:继电保护;自动化配电网;应用分析
        1继电保护的概念
        继电保护是指,针对电力系统中的运行故障和异常运行等事故,探讨其自动化的反事故措施,在这个研究过程中,运用带有触点的继电器对电力系统以及电力系统内部的变压器和输电线路等设备进行保护,避免其受到损害。继电保护的主要任务是当电力系统中出现运行故障和异常运行等事故的时候,在最少的时间和区域范围内将故障设备进行排除或者发出警报,继电保护人员根据提示信息对故障进行维修,最大程度的避免设备的损坏和对电力系统的平稳运行造成影响。
        2继电保护的基本要求
        继电保护技术必须在满足相应要求的前提下,才能发挥继电保护装置的作用,完成继电保护任务。
        (1)选择性。在电力系统中的某一部分出现故障时,继电保护可以有选择的将出现故障的设备在电力系统中排除,在故障部分的保护设备拒动时,选择相邻的保护设备将故障部分进行排除。
        (2)快速性。继电保护装置可以快速的将电力系统中的故障部分进行排除,尽可能的避免由于设备故障造成的损坏,降低设备故障对电力系统平稳运行造成的影响。
        (3)可靠性。继电保护装置只在需要其发生动作时动作,在不需要其发生动作时不动作;在该继电保护装置保护范围内出现故障时,继电保护装置应该及时做出动作。
        (4)灵敏性。在该继电保护装置的保护范围内出现故障或者异常情况时,不论故障点的位置、故障的类型和故障点的电阻情况如何,继电保护装置都能够正确的做出反应。
        3自动化配电网概述
        3.1自动化配电网的构成
        主控制系统、一次设备系统、故障定位系统和通信系统等构成了自动化配电网系统。其中,主控制系统是整个系统的大脑中心,利用控制软件和操作平台,实现配电网系统中的各种数据信息传输交流,实现资源的共享。一次设备系统中又分为重合器、分段器和环网柜等,其信息交互功能要借助通讯系统才能实现,具有远程控制、智能化、自动化等特点。
        故障定位系统的主要功能是实现系统中故障的自我检测和定位,并将故障信息通过信息交互通道发送至主控制系统中,使得监管人员及时发展设备故障,便于维修工作的开展。自动化配电网系统具有通信信息量小、速度快、距离短、抗干扰能力强等优点,为保证信息在复杂环境中的高效传输提供了保障。
        3.2自动化配电网的分类
        我国主要的自动化配电网包括分散式和集中式两种,分散式智能配电网的主要原理是将分段器和重合器进行有效的结合,通过重合器的重合系数以及重合时间的改变,实现配电网的隔离反馈,满足故障区段配电正常。集中式智能配电网是一种集中式的智能设计,主要在配电网故障结构的隔离以及故障的恢复中使用,这一种模式下的通信网络的质量要求更高。配电网系统结合了网络技术、计算机技术、监控技术以及通信技术,是一门覆盖范围较广的学科,能够实现配电设备的监控、调节和配制。
        4配电网自动化继电保护技术的应用
        4.1发电机继电保护
        发电机是配电网自动化系统的重要设备,为了保护发电机的安全运行,应做好发电机继电保护的重点保护和备用保护。

对于配电网发电机的重点保护,主要用于保护发电机的失磁问题,根据发电机的相位、电流和中性点,采用纵联差动保护模式,保障发电机的安全性。若发电机单相接地电流超出限值,可设置接地保护装置,做好配电网自动化继电保护。如果发电机的定自绕组匝间发生短路故障,造成发电机故障部件快速发热,很容易烧坏绝缘层,严重影响发电机的安全运行,因此发电机实际应用中做好发电机定子绕组的匝间保护,处理定子绕组故障,保障发电机的稳定性和安全性。
        4.2变压器继电保护
        变压器是配电网自动化系统的重要组成设备,其运行状态直接关系着电力系统的安全、稳定运行,因此配电网自动化系统应做好变压器继电保护。针对配电网自动化继电保护短路故障,变压器短路保护包括过电流保护和阻抗保护,过电流继电保护是指在变压器两侧元器件设置保护装置,变压器电流元器件运行过程中很容易发生跳闸问题,并且切断电源。阻抗继电保护主要是应用变压阻抗元件,在配电网自动化系统变压器继电保护中,阻抗元件运行一段时间后及时跳闸保护变压器。同时,一旦变压器油箱发生故障,电弧以内的油液和绝缘材料会分解产生有害气体,瓦斯保护可保护变压器的安全运行,如果油箱出现运行故障,可快速启动保护装置,发出报警信号,及时切断电源。另外,做好配电网自动化系统接地保护,对于变压器直接接地,利用零序电流有效地防范和保护变压器,在变压器两侧安装零序保护设备,利用电流互感器,形成零序电流,保护不接地的变压器,通过零序电压做好有效保护。
        4.3母线继电保护
        母线继电保护也是配电网自动化继电保护中的一个特殊保护方法,一般情况下主要分为差动保护和相位对比保护,母线继电保护装置通常运用相对对比方式来进行保护,这样可以有效的保护配电网内部的母线。在实际的运行中,人们经常利用三相了解来实现母线的保护,这种方法也是较为常用的方法。
        4.4配电系统自动化终端
        配电系统自动化终端是在FTU开发经验的基础上形成的,符合了配电自动化系统未来的发展趋势,对传统FTU系统的功能进行优化和完善。新型的配电自动化终端不仅仅能够实现对分段开关的控制,还能够对配电系统进行整体的监控、馈线保护、馈线电能质量的分析、接地保护、电压控制、电能量的计量管理等。这种新型的自动化终端不但在功能上更为完善和强大,并且应用了电力系统保护的一些最先进的技术和手段,能够极大的丰富配电自动化的手段,提升系统的功能,并实现信息的共享,提高配电网保护的质量。我国的地域辽阔,不同地区的配电网在结构、设备及设备的自动化要求上都有较大的差异。功能完善性能良好的配电自动化系统应当适应地区实际的配电需求,并且具有应用灵活、适用范围广泛等优点。配电网自动化技术的灵活性和实用性是实现这一要求的基础和前提。因此,在进行配电网自动化系统的设计上应当充分考虑其保护功能以及相应的软件和硬件的配置,并在此基础上提高安装和设置的灵活性、便捷性。
        4.5科学配置继电保护
        在配电网中,继电保护的设备以及功能比较单一,在实际运行中,继电保护无法对系统进行全面的保护使得配电网发生故障,因此要想使配电网能够安全、稳定运行,不仅需要设置合适的继电保护装置,还需要保证对继电保护设备进行科学的配置,并定期维护继电保护设备。在电力系统中,经常会出现变压器损坏的现象,需要调度人员在选择继电保护设备时,要保证电力系统的安全不受影响。使继电保护设备更加完善,树立全新的管理理念,制定继电保护工作时间表,并认真按照时间表开展工作,对继电保护进行监督,提出合理的解决措施,提高安全性能。
        5结语
        综上所述,随着社会的不断发展,自动化配电网已经成为我国主要的电力输送系统。在实际的使用中,自动化配电网还存在一些问题,因此要不断加强继电保护装置的发展,解决系统故障,促进我国电力事业的和谐发展,为社会提供更快捷便利的服务。
        参考文献
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        [2]黄荣禄.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理方法分析[J].通讯世界,2015(07):118-119.
        [3]李阳.基于继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理[J].电子技术与软件工程,2018(19):124.
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