路君泽
华能长春热电厂检修部 吉林长春 130000
摘要:通过多年的发展,我国电力系统在技术水平方面有了极大的提高,其中智能化技术的应用在很大程度上使电力系统的运行效果有了极大提高,降低了人力使用,使电力供应的安全性和稳定性得到提升。本文就对电力系统继电保护二次回路技术的应用措施进行深入探讨。
关键词:电力系统;继电保护;二次回路;应用
从目前电力系统继电保护二次回路保护的实际情况来看,仍存在一些问题,包括电力系统继电保护二次回路的数据故障、电力系统继电保护二次回路的线路数据故障、电力系统继电保护二次回路的容量破坏等。企业和工作人员要进一步落实好电力系统继电保护二次回路保护的实际需求,详细制定出问题的处理方案,为工作的持续发展提供支持,从而推动我国电力工业的持续稳定建设。
1、二次回路的基本概念
发电厂和变电站的电气设备按其用途及功能不同,一般分为一次电气设备和二次电气设备2大类。其中,一次设备通常由强电设备组成,包括发电、配电、变电设备,如发电、变电所中的断路器、变压器、发电机。由这些一次设备搭建的回路为一次回路。二次设备通常由弱电设备组成,用于对一次设备进行监测、控制、保护及调节。由二次设备搭建的回路称为二次回路或二次接线,通过一次回路的监察、测量来反映一次回路的工作状态并控制一次回路。二次回路包括测量仪表、继电保护装置、自动装置、远动装置、操作电源、控制和信号器具及控制电缆等。虽然二次回路不是电气部分的主体,但对安全可靠地生产起着重要的作用。与一次回路相比,二次回路设备众多,且需要用成千上万根导线相互连接;因此,要了解二次回路,首先要知道二次设备的符号和图形。每个二次设备应用一个文字符号来表示,不同类型的二次设备应标以不同的文字符号。文字符号采用汉语拼音字母及国际电工通用字母,能说明二次设备的形式和二次设备在接线中的主要用途。同一安装单位同样类型的二次设备,可在设备文字符号前后用不同的数字标号来区别。二次设备文字符号有国家标准:《电气图用图形符号》。二次设备的图形符号也有统一的国家标准:《电气简图用图形符号》。二次设备的图形要根据国家标准所规定的图形符号。要完整地表示一个二次回路接线,一般要采用各种二次回路接线图和布置图,即归总式原理接线图、展开式原理接线图、屏面布置图、屏后安装接线图。此外,还包括二次电缆敷设图和小母线布置图。二次回路的作用是监测一次回路的运行情况,如果一次回路发生事故,二次回路会发挥其控制作用,使一次回路停止工作,避免事故的扩大。这就要求二次回路必须处于正常的工作状态,应能监测一次回路中发生的各种故障,并能做出相应的反应,避免造成事故。
2、电力系统继电保护二次回路常见故障研究
电力系统继电保护二次回路在实际运行过程中往往会出现各种故障,这些故障的存在在很大程度上导致继电保护二次回路的保障效果大打折扣。故障种类相对较多,但是总结而言主要有以下三种:首先是数据方面的故障。造成电力系统继电保护二次回路出现这一情况的主要原因是由于差动误差造成的。在这一情况下,差动误差会导致该装置的灵敏性和精准性下降,有时甚至会导致电力系统在对电力计费过程中出现数据问题,影响到电力营销。线路故障是当前电力系统继电保护二次回路故障的一个重要种类,一旦出现会严重影响到继电系统保护能力。有时甚至会导致线路无法闭合等情况出现,最终无法实现相应的保护效果。最后,电力系统继电保护二次回路存在硬件方面的问题。该装置在实际使用过程中,由于受到运行环境以及装置寿命等因素的影响,电力系统继电保护二次回路中的各种元器件可能存在损坏等情况,这就会导致其无法发挥应用的保护效果。
3、继电保护及二次回路新技术
3.1故障信息与继电保护技术
要知道,继电保护技术的关键在于故障信息的识别,通过采集和分析明显故障象征来找到故障判据,而故障信息的深度挖掘,能够为我们提供更加灵敏和可靠的跳闸依据,这也是继电保护技术发展的基本动力。传统故障信息的识别主要是工频量和谐波分量,对于保护所用故障象征判据的获取已然可借助合理的二次回路设计得以获取。然而当前故障信息的识别已发展为暂态信息,并且各类基于暂态信息的控制算法获得实际应用,但暂态分析在实用中对检测装置有较高要求,暂态保护也成为今后继电保护发展新方向。
3.2信息网络技术的应用
传统继电保护是基于模拟量和数字量的,而随着信息网络技术的应用,各类保护及控制装置能够按照主设备的分布进行安装,使其具有全分散的特点,这样使得继电保护配置更加的灵活,并且主要有两类分散模式:一是将保护系统进行单独设置,而将控制及测量回路进行组合优化;二是将三者全部合一,达到变电站综合自动化控制效果。信息网络技术已成为智能电网建设的重要基础,先进智能保护技术的实现往往也是建立在信息网络技术上的,所以发展信息网络技术极为关键,甚至影响智能电网建设与发展进程。
3.3神经网络算法的应用
随着电力系统愈加复杂,产生了许多非线性问题,具有较高的分析难度,再加上网架结构日趋复杂,通过采用神经网络算法,能够较好的解决大电网下的网络线损、暂态分析等非线性问题,还能对系统潮流做到有效的预测。在继电保护发展历程中,神经网络的应用起于二十世纪八十年代,其典型特点是运算量较大,要求同时进行大量数据的采集与分析,对其实际应用带来较大阻碍,需建设极为庞大的网络通信系统。而现阶段,计算机网络技术更加成熟且高效,电网运行数据计算效率显著提升,也使得神经网络算法具备实用化要求,在潮流计算等领域有更多应用,同时也使得继电保护具备了智能化的特点。
3.4自适应继电保护
运行中的电力系统,其运行方式及故障状态还在持续变化,传统继电保护采取的是固定值,难以及时适应电网变化,存在不安全隐患,而自适应保护的提出,正是基于这一问题,能够更好的适应系统变化,其保护效果得以提升,特别是当前大量分布式电源的接入,使得电网潮流具有很大不确定性,而且电源出力、用户负荷等也是不断变化的,自适应保护具有实际应用价值。现如今,自适应保护基本实现了整定值的在线计算,能够自主根据电网变化来修改整定值,也减轻了继电保护维护工作量,有着较高应用价值。
3.5暂态保护
该保护的关键便在于故障暂态信息的提取与分析,能够实现故障测距、类型判断等功能,也是新兴继电保护典型代表。在电力信号中,基态与暂态是相对的,但均包含着表征故障的相关信息,只有在有效获取的基础上,才能将其用于保护技术。由于许多故障信息隐藏在暂态信号之中,而传统的基于工频信号的保护装置,对于暂态高频信号是直接滤除的,暂态保护功能的实现主要是依靠高频检测装置来提出高频暂态成分,然后借助于控制算法来进行分析,从而达到暂态保护的目的。
4、电力系统继电保护二次回路的维护措施
在继电保护二次回路维修的过程中,能够直接影响整个系统的运行效果,所以必须要强化电力系统继电保护二次回路的维护,首先要加强对二次回路进行质量维护。由于继电保护二次回路的安全性与稳定性,能够对建立企业的经济效益产生直接影响,所以只有加强对内部系统各个环节之间的衔接进行控制,确保不同环节的设备出现质量问题时都能够及时的处理解决,这样才能够保证二次回路整体的运行效果得到有效提高,避免产生系统故障。如果发现超负荷运转的情况,也应该快速的降低电流,保证负荷处于正常的范围以内,最后要根据回路的整体性能进行检修与维护,整个回路性能是二次保护回路运转的重要指标,所以通过对二次回路进行积极的维护与处理。可以全面的增强二次回路管理的整体效果。在回路性能检修时,应该根据硬件资源结构图以及数据信息等相关环节的准确性进行判断,确保整个二次回路都处于正常运行的状态,在检修的过程中,也应该充分的运用比率差动保护,确保故障诊断的整体性能,得到充分发挥。在继电保护回路电流中如果电流值明显增大,也必须强化装置保护的整体性能,避免保护装置出现故障误操作等问题。
5、结语
电力系统在人们的日常生活起到了至关重要的作用,采取一系列措施加强对继电保护二次回路的维护与管理,不仅能够保证电力系统的运行稳定性与安全性,其对于提高人们用电体验、促进电力企业发展也具有重要意义。
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