基于高电压电网继电保护可靠性的研究论文_慕文鹏

基于高电压电网继电保护可靠性的研究论文_慕文鹏

(国家电投集团山东新能源有限公司 山东省济南市 250000)

摘要:长期以来,继电保护技术都是电力系统发展领域研究的热点之一,属于电力行业运行管理工作中重点内容,对于电力系统的正常运行和安全控制起到决定性作用,但是,就继电保护可靠性方面发展而言,还存在一些问题,需要我们运用正确的方法进行解决和完善,基于此,本文重点探讨基于高电压电网继电保护可靠性相关问题,希望为电力实业的可持续发展做出一些贡献。

关键词:高电压;电网继电保护;可靠性

1引言

近年来,在电力系统中发展最快的是自动化技术,同时相关的设备零部件也有所增加,使整体的结构变得更加复杂,提升了设备性能和功能,也增加了电力风险因素。电力系统中的继电保护系统能够发挥作用,在故障以及风险发生时,能在最短时间与最小范围内自动将故障机器从系统中抽出或是向工作人员发出信号。

2继电保护概述

继电保护的基本要求包括三种,选择性、高速性以及敏感性,现在分别对三种要求进行详细阐述。①选择性。当继电保护机制启动时,相关的故障设备就会自动地切除到系统之外,这样就能够很大程度上缩小当故障出现时的停电范围,保证其他的设备能够正常运行。②高速性。高速性要求继电保护系统能够迅速启动并且其发挥作用的速度要极高,只有快速的启动系统才能最大程度上发挥其作用,才能及时地保证电力系统的稳定,减少企业的损失以及提升重合闸成功的概率。一般而言,消耗切除的总时间要和保护系统做出反应的时间和断路器动作时间之和相等,所以,继电保护系统要保证整个切除消耗的总时间在一定范围之内。③敏感性。敏感性不仅要求继电保护系统在电力系统发生故障时迅速启动并且高效做出反应,还要准确、精确地找出发生故障的位置和做出准确的反应,这点而言,继电保护系统对于电力系统的维护具有相当大的意义。

3继电保护可靠性影响因素

进行科学、可靠的可靠性分析往往需要可靠性指标和可靠性模型,可以有助于得到更合理的可靠性结果,制定科学、精准的维护策略。可靠性是通过元件、设备或系统在使用环境下功能与故障的分析,确定系统内故障后果和危害程度。对于继电保护的规定功能可以是:当被保护的系统发生故障时保护系统要动作跳闸,以隔离故障设备;当被保护对象无故障需要正确不动作;当被保护对象处于异常运行的情况下,保护系统要发出警告信号。从全国二十年的继电保护情况进行分析可知,继电保护整体正确动作情况是在逐年上升的趋势,但是在实际运行情况当中,继电保护误动和拒动仍然是系统出现扰动的主要因素之一,因此对于继电保护可靠性分析仍然具有重要的意义,有利于继电保护正常工作,促进电力系统正常稳定的运行。(1)装置硬件。继电保护是由多个元件共同组成,而这些元件的老化或者损坏都会直接影响继电保护正常工作,造成继电保护误动或拒动。其影响因素分为两种,一种是生产厂家制造商的制造工艺或出厂检验漏洞,一种是随着时间而造成的正常老化现象,受到运行环境和运行维护水平的影响。(2)装置软件。继电保护的保护功能核心是软件算法,因此软件算法对于继电保护系统具有极大的影响。软件失效不随保护运行而改变,其仅于软件质量有关,主要是受到代码行数、代码原理等的影响。(3)互感器等一次设备。一次设备的输入量与输出量与被保护系统的状态密切相关,其发生故障将会造成继电保护不正常运行(误动、拒动)。(4)二次回路。由于过电流引起二次回路老化、元件接触不良、线路裸露接地均有可能造成继电保护处于不正常工作状态。(5)继电保护原理。保护原理、保护特性、保护定值和一次设备运行情况都对继电保护可靠性产生影响。(6)人为因素。人为误操作,前期参数设定错误、后期数据分析错误、没有定期进行检修。(7)自然因素。继电保护一般工作在室外,其环境条件复杂多变,受到温度、湿度等影响,尤其是在雷雨天气下因遭受雷击导致继电保护受到一定程度的影响,从而引起误判断。

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4提升高压电网中继电保护系统运行可靠性的策略

4.1全面提升微机化与信息化水准

社会的快速发展,促进了很多新技术的诞生。其中,信息技术快速发展,使得我国的微计算机保护技术系统作为电力系统的关键技术系统被普遍重视。继电保护系统装置的基本功能是排除故障部件,进而确认其功能,导致难以符合电力系统的要求。为了确保电力系统的稳定运行,可利用计算机网络系统的功能,精确保障电力系统的稳定运行。

4.2提升继电保护系统的智能化

想要有效提升继电保护系统的可靠性,需要借助最先进的科学技术和管理经验,实现自动化和智能化发展。因为电力系统的应用领域和范围非常广泛,涵盖生产和生活的各个方面,与人们生活联系密切,所以,将智能化技术有效应用于继电保护发展系统中,不仅可以从整体上强化电力系统现有功能,还可以实现与网络通信系统的协调发展。通过有效应用智能化管理技术,对于电力系统发展过程中存在的问题可以进行有效弥补,并且针对突出问题和易发性问题,利用智能优势,制定出相应的保护机制,自动解决相应问题,满足电力供应需要。近年来,智能高压输电网的建设已经广泛应用于电力系统。电力继电保护系统逐渐网络化和集成化。继电保护系统中使用智能化技术,能使继电操作更加便利,还能够有效提高继电保护系统的可靠性。但是,要更好地提高继电系统的智能化,需要进一步强化电力系统整体的智能化,充分发挥人工智能技术的作用。利用智能化技术便于研究高压电网的故障处置,进一步提高装置行驶的安全性与可靠性。通常,要提升继电保护系统工作的可靠性,需从各种影响因素着手,针对各种冲击可靠性的问题提交精确的解决方案,确保高压电网运行的经济性。为此,有必要强化继电保护系统的技术研究,提升继电保护系统的智能化水平。

5继电保护系统在高电压电网中的应用

目前继电保护系统已成为了保证整个电力系统安全、可靠、稳定运行的基本保障,这一点在大容量、高电压系统中表现的更为重要。本文以500kV线路为例,从以下几个方面对继电保护系统的具体应用进行阐述。一般而言,整个继电保护的工作状态主要分为正确与非正确动作两种。继电保护装置的配置对电力系统一次元件的正常运行有着极为重要的作用。因此,在电力系统运行过程中,通过对电力保护系统的合理配置是降低继电保护系统故障率和提高电网可靠性的关键。(1)线路继电保护的配置。500kV的线路主要是中性点直接接地所构成的一种网络线路,这一线路的配置主要可以从两个方面着手:首先当采用单侧电源线路时,相间或者接地的继电保护配置会采取一种阶段式相电流和零序电流保护形式:而当采用的是双侧电源线路的时候,继电保护配置则会采取一种零序电流保护、阶段式相间和接地距离保护。(2)变压器继电保护的配置。对于变压器而言,作为电力系统中的一个重要的设备,减少变压器故障发生的概率对提高电力系统工作效率,减少损失等方面有着重要的意义。一般要安装零序电流保护、电流速断保护、纵联差动保护、瓦斯保护、过电流保护、过电压保护和过负荷保护。

6结束语

总而言之,本文重要研究继电器保障的可靠性,探讨高压输电网络继电器保障的应用,以避免各种电力事故的发生,减少事故导致的各种经济损失。需强化继电保护系统的可靠性研究,不断改进可靠性评估方法,从而不断提高电力系统的工作效率。

参考文献

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[2]戴志辉,李芷筠,焦彦军,王增平.基于BP神经网络的小样本失效数据下继电保护可靠性评估[J].电力自动化设备,2014,3411:129-134.

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论文作者:慕文鹏

论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/22

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