论继电保护技术在电气主设备上的应用论文_张超

论继电保护技术在电气主设备上的应用论文_张超

华电电力科学研究院有限公司 山东济南 250000

摘要:电气设备的保护对象主要是针对电力系统中运行故障以及异常情况,为了更好的进行故障的排查,探索故障发生的原因,需要制定有效的保护措施,在研究过程当中,针对继电保护器来完成电力系统的元件保护,并且避免发电机变压器输电线路的发生故障。随着电子技术与计算机通信技术的不断发展,电力系统的继电保护经历了很多发展阶段,近年来取得了突飞猛进的发展,整个电力系统的继电保护呈现出一种新的发展趋势,这对提升设备的可靠性具有十分重要的意义。

关键词:继电保护技术;电气主设备上;应用

随着电力系统容量的不断增大,覆盖范围越来越广,为了更好的进行各元件的继电保护,防止危险事故的发生,必须从电力系统的全局出发进行继电保护的相关研究,防止出现大面积的停电等严重事故,为我国电力系统的运转与发展创造良好的条件。

1电气主设备保护的现状

1.1主设备保护的双重化配置

双主双后的双重保护配置方案,近年来逐步应用到主设备的保护当中,尤其是国家相关文件的下发。国电调[2002]138号文件《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》在继电保护过程当中,双主双后保护方案已经成为主设备保护和研发设计的基本指导准则,为现场运行提供了极大的便利,针对每一个被保护对象,都有2套独立的保护设置,每套保护设置包括了主后备保护和cpu系统。2个cpu系统之间可以进行自检和互检,这种配置方式能够有效的解决保护拒动和误动的矛盾,通过双重化配置,直接解决了拒动问题,有效的缓解了双cpu系统“与”门出口解决了硬件故障问题,如今,这种双重化配置已经应用到主设备保护上,极大的提升了主设备保护的运行水平。

1.2设备保护的新原理

对于主设备保护,需要通过故障过程的监测来判断设备内部发生了一系列的故障,例如,电磁暂态研究,内部故障理论分析,场景动态模拟以及数字仿真系统等,通过这些新型设备的应用,可以模仿出故障发生的实际场景,并针对其中的问题制定有效的防治措施,在当前的研究领域已经提出了一些新型的保护原理,一是差动保护原理,二是磁力涌流,并且在实际的生产操作过程当中得到了广泛的应用,差动保护原理利用常规的两折线和三折线的比率差动以及标机制动差动等,励磁涌流为了判别励磁涌流的状况都是通过涌流波形与短路电流波形的不同特征来区分励磁涌流与短路的,对于各种故障的判别都需要对其发生的状况以及发生条件进行综合的探究。

2电气主设备继电保护的应用实践

2.1保护装置一体化

保护装置一体化是电气主设备继电保护未来的发展方向,可实现资源共享,也就是在同一个设备或者装置中,可包含所有被保护元件的模拟性,并借助电气量对保护逻辑的判断来试下故障判断和差动保护,其安全性和灵活性均有所提高。此外,采用主后继电装置一体化,可进行故障录波和后台分析,准确判断每一节点的故障,并且对整个单元具有模拟和控制作用。准确记录数据并提供故障分析解决方案。在电气主设备实施主后双重保护后,一体化装置的需求明显增加。如主后共用一组TA,则会降低其断路可能性,同时一体化减少了装置数量,设备影响因素减少,差动发生率将会降低。

2.2新型电流互感器

传统的差动保护电流互感器主要为电流互感器和电磁互感器,随着科技的发展,开始出现光电流互感器,光电压互感器等。无论是结构上,还是在功能上,均进行了更新。如光电压互感器以简洁的结构、较大的动态范围获得认可。当然,这一技术目前尚在研究之中。主要研究和应用方向为远距离电力输出,可以有效防止电位升高。

2.3智能化与数字化技术

随着电力系统的发展和需求的增多,继电保护的功能需求也将提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆智能化和数字信息化将成为未来电气主设备继电保护的主要方向之一。但是当下,继电保护的主要方向依然是保证安全性,在此基础上,已经开始出现神经网络,遗传算法等智能技术,进而保证继电保护的效率。神经网络可以准确判断设备故障位置,并且可以提供高质量的故障解决方案,甚至可以实现在无人工下的故障解决。智能数字处理技术的应用将进一步实现资源共享和电气设备一体化,提高设备的运行稳定性和安全性。

2.4自适应技术在继电保护中的应用

自适应继电保护已经在我国电网输送中开始尝试使用。其核心思想是使设备能够使用变化的系统运行,进而提高自我防护能力。在电气主设备继电保护过程中,其保护为定值,但与系统的变化之间存在一定的自适应关系。这样可以减少误动,提高故障判断效率。自适应技术的应用如发电机失步保护和变压器零序保护等。在电力技术和信息技术更新的技术上,我国可以采用部分的自适应技术,可以满足电力发展需求,但是对于深入的自适应技术,是否能够在电力设备运行中使用,值得研究,只有保证安全的自适应技术才能在电力系统中应用。

3主设备保护的发展

3.1保护装置的一体化发展

为了使设备得到充分有效的保护,需要对设备内的每个装置安装共享装置来进行元件的保护。所有的模拟数据和保护数据,都需要有设备的保护来进行依靠,使得保护工作更加完善,使得判断的依据更加机动灵活,对于主后一体化装置,此装置能够给故障录波和后台的分析提供更大的便利,当发生故障时,后台的保护装置就能够启动,任何一个故障发生时,后台的保护装置就可以录下所有单元所产生的模拟量。根据设备现场发生的故障,通过定量的分析,来对故障进行双重的保护,主后一体化装置能够实现双重化的保护,ta断线概率大大下降,并且双重化的装置,使得装置数量减少,发生错误的概率直接降低。

3.2新型光电流互感器、光电压互感器的应用

传统的非线性电流互感器使用范围监控较小,并且铜材耗费较大,远距离传输容易造成电位升高给整个电路系统造成很大的影响,新型的电流互感器和光电压互感器相对于传统式的电磁式互感器,具有明显的技术优势,直接去除了饱和问题,频率响应更宽,动态监测范围更大,并且在很大的电流变化区间内,可以保持稳定的线性变换关系,能够实现弱电和强电的完全隔离,就有很强的抗电磁干扰能力,并且不存在二次开路的问题,直接保护接口,因此在主设备机发展的过程当中,拥有很强的发展优势。

3.3信息网络化

电力系统和电力设备的监控需要主设备拥有强大的通讯功能,以便实现对故障的实时通报,实现报文管理和数据故障的处理。通过智能云系统实现对电力设备的系统化管理,使用高速度大容量的处理器和总线保护设计装置,使得保护系统具有更强的数据处理功能,实现信息化网络化的管理。主设备保护除了需要在动作上进行网络上传之外,还需要对数据进行实时的收集与监督,根据系统的运行方式,提供数据转换为设备的保护以及监督提供有效的数据依据,保证系统的安全稳定。

4结论

电气主设备的继电保护是确保设备运行安全稳定的关键,在经济技术发展过程中,我国继电保护技术不断更新。智能化和数字信息化将成为未来发展趋势。在当下,电气主设备继电保护技术也确保了庞大的电网运行需求,确保了我国电力运行安全,也是未来电网发展中重点解决的问题。

参考文献:

[1]张文霞.电气主设备继电保护技术及实施要点研究[J].信息系统工程,2017(11):15.

[2]范尧.浅谈电气主设备继电保护技术[J].山东工业技术,2017(21):210+195.

[3]柳叶.论继电保护技术在电气主设备上的应用[J].现代商贸工业,2017(22):189-190.

[4]王碧波.电气主设备中继电保护常见问题及措施分析[J].科技创新导报,2017,14(07):49-50.

论文作者:张超

论文发表刊物:《基层建设》2018年第33期

论文发表时间:2018/12/18

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