电力系统继电保护及故障检测方法分析

发表时间:2021/6/24   来源:《中国电业》2021年6期   作者:李明峰
[导读] 我国经济快速发展的同时,城市规模也在逐渐增大
        李明峰
        国网承德县供电公司,河北省 承德市 067000
        摘要:我国经济快速发展的同时,城市规模也在逐渐增大,各地区电力系统规模也日益增大,导致电力系统所需要处理的故障问题也逐渐增多。因此,增加继电保护和故障检测可以有效的保证电力系统稳定、正常运行,而故障检测则可以准确的判断出短路故障的发生位置,从而及时的进行维修处理,恢复电力系统的运行。基于此,本文就对电力系统继电保护及故障检测方法的有关内容展开分析,以供参考。
        关键词:电力系统;继电保护;故障检测
        1电力系统继电保护与故障检测的作用
        1.1在电力运行过程中起到保护作用
        电力系统的运行过程必须保持稳定、安全,从而确保电力系统的整体运作效率高、持续性好。继电保护装置在电力系统的运行是常态化的,也就是一直是运行的,故障时自动切除故障,从而切实有效地防止故障电路扩大而影响整个电力系统,最大限度地避免电力系统受破坏严重化,同时做好存储历史数据以及计算机的信息数据。在计算机信息技术不断更新与进步的发展下,电力企业相关的信息化程度也随之不断提高与强化。就目前的形势来看,电力系统的信息管理程序不断升级,存储容量大大地扩增,同时其运算的速度也不断加快,电力系统信息化进一步强化,使得电力运行过程中出现问题时能快速恢复正常,保持运行稳定。
        1.2对电力系统的运行状态进行实时监控
        在电力系统中装置实时监控设备,使得电力系统维持高速与平稳运行得到有效的保障。在无人值班时,电力系统中的实时监控保护装置可自动分析与处理各种设备的温度情况、运行状态,并合理调整工作人员未检测到的相关设备,对具有引发事故潜在性的设备进行有针对性、选择性地切除。由此可知,电力系统继电保护的实时监控设备对故障的处理具有很大的作用,工作人员需定期维护,保持继电保护装置的安全性与灵敏性,从而有效地维持电力系统中所有相关设备的运行安全与稳定。
        1.3对运行设备的情况进行自动化分析
        电力系统中有一些设备会出现非正常运行状态,对于这种情况,继电保护设备能自动分析电力设备在运行过程中的表面温度,并以此为依据实行硬件维护,同时能及时将异常情况发出报警信号,如系统设备中出现故障的区域、性质等,此时工作人员根据收到的异常运行数据,实施相应的处理措施或是采取停机检修处理,从而确保电力系统整体良好性。
        2以小电流接地系统为基础的故障检测方法
        2.1关于空间电磁场检测单相接地故障支路的方法
        通常情况下,当电力系统的中、小电流接地系统出现单相接地的故障时,接地点的前、后向支路等均有不同情况的特点,并且接地点四周的磁场、电场也会发生不同情况的特点。工作人员对小电流接地系统的稳态情况进行分析,对出现故障的支路以及正常支路的五条配电线支路进行具有针对性的检测试验,以获得的检测数据与结果分析故障支路、正常支路的相关参数,根据这些参数对电力系统进行稳态分析,在故障稳态情况下,获得配电系统支路的零序容性电流、功率的特点,从而进一步分析故障的情况。工作人员同时结合分析配电线路的磁场与电场,在无需考虑负载与线路互感影响的条件下进行仿真接地检测。工作人员根据五次谐波电流的磁场、电场检测故障,可确保检测结果的可靠性,从而选择相应的保护方案。
        2.2对故障支路、故障接地相的识别
        电力系统中的小电流接地系统出现单相接地的问题时,通常会发生多故障特点的暂态情况,工作人员可制作针对性的仿真模型,在仿模中分析出现故障前的几个周波暂态波形情况,由此进一步分析畸变、时谱、接地选相,并在故障未严重影响整个电力系统前及时分析处理故障支路、接地相。另外,为准确定位小电流接地选线、定位,工作人员可将模糊识别、小波变换、神经网络等功能结合应用于系统的故障检测中。


         3分析系统的继电保护与故障检测方法
        综合故障分析系统的作用主要是将简要的如开关跳闸、故障位置与保护动作行为等故障信息快速反应给电力系统的工作人员,使得工作人员在最短的时间内准确地做出判断与决策,恢复系统的正常运行。除此之外,综合故障分析系统还能向工作人员提示设备故障、电压电流与分量的影响等具体信息,具有信息量大而精密的特点。实现故障录波器时钟的同步、针对性保护就地站、提高站内自动化监控系统重要数据等是综合故障分析系统的重要功能,同时还能提高测距数据的准确性、灵活性。
        系统不但能为电力系统工作人员提供及时、精简的故障信息,并通过跳闸的方式先期处置,还能为继电保护的技术工作人员提供如故障电流电压的变化情况、故障分量对电子单元的影响情况等专业信息。能通过双端故障测距计算提高测距准确性;能提供与MIS系统的数据接口和数据交换,使系统的数据上网方式更具有灵活性。系统还具有故障信息集中处理、共享及综合利用功能。基于此,通过分析系统而得到的继电保护与故障检测的新方法主要有四点:
        3.1电力系统继电保护与故障检测的网络化方法
        施行网络化的保护与检测,可提高电力系统中重要设备的可靠性、灵敏性,通过微机网络化的实施达到保护设备的作用,即主站对保护装置进行统一化的管理与协调,同时保护设备的差动、纵联串联,例如数据通信、处理等,还能稳定继电保护设备的电气量,准确分析故障参数、位置与原因以及性质等因素,从而能及时、准确地将故障元件进行针对处理,使得电力系统、继电保护系统的安全稳定性进一步提高。
        3.2继电保护与故障检测的自适应控制方法
        自适应控制主要是通过检测电力系统的运行方式、故障状态等变化情况实现系统的保护作用。另外,通过自适应控制能根据系统的实时变化情况自动保护性能的相应改变,使得整个系统能实时适应转台变化,从而提高电力系统、继电保护系统的相应性能,例如发电机保护、输电线路距离保护与变压器保护等,由此强化继电保护系统的稳定性与安全性。
        3.3继电保护与故障检测的人工神经网络方法
        人工神经网络主要是将生物神经系统的模糊逻辑、神经网络与遗传算法等应用于电力系统继电保护中,以此进一步强化电力系统继电保护的功能。人工神经网络技术功能较多,包括自组织、自学习与自适应等,不仅能存储分布式的信息,同时能并行处理,除此之外,还能对电力系统中出现故障的方向、类型、距离进行准确性地判断,对电力系统的各个保护装置进行有效的保护。
        3.4继电保护与故障检测的变电站综合自动化方法
        变电站综合自动化主要是将综合计算机信息的采集系统与处理系统、自动控制系统以及网络通信系统等技术集于一体,包括信号、测量、计费、紧急控制与故障录波以及维修状态信息处理等功能,综合管理电力系统。变电站综合自动化计算机系统能对数字化变电站的记录、统计分析、监视操作与故障状态等进行检测,当系统出现故障时立即进行报警并将按照顺序记录故障情况,由此减少工作人员出现疏忽等差错,并及时发出信号处理故障,确保电力系统的安全与稳定。
        4结语
        电力系统在运行过程中会存在一定的安全隐患,并出现一些故障,这不仅会影响到运行的安全也会影响到供电质量。而利用继电保护和故障检测方法可以有效检测出电力系统中的问题,所以需要大力发展继电保护和故障检测技术,从而提高供电质量,促进电力企业的发展。
        
         参考文献:
        [1]付俊明.刍议电力系统继电保护与故障检测新方法[J].低碳世界,2017(4):62-63.
         [2]刘明.浅谈电力系统继电保护与故障检测[J].中国高新技术企业,2017(7):188-189.
         [3]朱江.论电力系统中继电保护装置的维护及故障处理[J].电子世界,2017(1):112-113.
         [4]邓业斌.电力系统中继电保护系统的故障及解决方法[J].电子技术与软件工程,2017(7):240-240.
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