摘要:随着社会经济的迅猛发展,人们对电能的需求日趋旺盛,继电保护装置作为电力系统的重要设备,对促进电力系统运行与管理的可靠性、稳定性、安全性有着积极作用。而随着当前电力系统的飞速发展,传统的继电保护技术已难以跟上电力工业的发展步伐,为迎合新的电力工业发展,与现代网络技术结合的继电自动化技术得到不断地应用和完善,有效提高了电力系统的稳定性和安全性,现结合实践经验,本文针对电力系统中继电保护自动化技术的应用进行了探析,以供参考。
关键词:电力系统;继电保护;自动化技术;应用
近年来,随着经济的快速发展,人们对电能的需求越来越高,并且电力资源已经成为人类社会生产与生活中必不可少的一部分。继电保护对保证电力系统的正常运行具有十分重要的作用,并且随着科学技术的快速发展,我国的继电保护技术也在不断的发展,特别是继电保护自动化技术的应用,更加速进了我国电力系统的发展。目前,继电保护自动化技术已经成为电力系统的热点研究话题,经过人们潜心研究,继电保护自动化技术将会在电力系统中发挥更重要的作用,进而为人们的生产和生活提供可靠性、稳定性更高的电力资源。
1 继电保护自动化技术
1.1 原理与类型
1.1.1 工作原理。继电保护装置有测量模块、逻辑模块以及执行模块三部分,继电器测量模块接收传入信号,并将测量值和定值比较,将比较结果传输给逻辑模块,继电器逻辑模块再根据接收装置发送来输出值的性质、次序、大小等相关参数计算获得逻辑值,根据逻辑值确定动作是否合理,再将激励动作或者静止动作信号传递给执行模块,执行模块接受到指令信号之后再做出对应的动作。
1.1.2 继电器类型。电力系统使用的继电器有多种结构形式,可以分为电磁型、静态型、感应型、整流型等,并且继电器有着多种不同的功能,具体可以细分为测量和辅助两类,测量继电器用于测量了解电气量变化,根据继电器测量电气量的种类不同,测量继电器可以进一步细分为电压、电流、频率和功率测量继电器。辅助继电器的功能是保护电力系统,有中间、事件和信号三种类别。
1.2 电力系统自动化继电保护系统的作用
继电保护自动化技术是一种电力系统中应用十分普遍的电力系统维护技术,电力系统规模大、跨度广,暴露在自然环境中,长期运行中各种精密设备容易出现故障,如果不经过及时有效的处理,故障可能进一步发展,导致线路上大量设备烧损,带来巨大的经济损失,影响正常供电。自动化继电保护系统能够在电力设备出现故障时在事态进一步扩大之前迅速切除故障点和故障线路,确保系统无故障部分能够继续工作,缩小故障点导致的停电范围,并发出告警,使维修工作人员能够在第一时间了解故障点位置和故障类型,加快维修进度。与此同时,自动继电保护系统还具有监控功能,能够自动采集电力设备各项运行参数,了解电力设备的健康状态,为电力系统的运行维护工作提供参考依据。电力元件出现故障,继电保护装置将能够根据预设逻辑正确响应,及时跳闸消除线路浪涌。
2继电保护的发展现状分析
在将继电保护自动化技术应用到电力系统中之后,能够降低电压,同时增强电流,但会导致各项运行参数出现与实际参数不相符现象。继电保护自动化系统拥有自动切断电力系统线路的功能,以维护电力系统的正常运作。供电系统采用的监控技术是卫星定位,该技术的运用,有助于及时发现系统运行过程中存在的问题,同时借助电路的远程操控方式,分析产生故障的原因,并采取措施加以维护。继电保护装置具有很多特点,如操作简单、维护方便、参数自动分析对比等,能够给予供电系统有效的保护。在现代网络技术不断发展的同时,继电保护装置也处于不断更新还换代中。通过对网络技术的应用,继电保护装置的实用性不断增强,促使人力资源使用效率得以提高。
3 继电保护自动化技术在电力系统中的应用
从接地保护、变压器保护以及发电机组保护等方面,对继电保护自动化技术在电力系统中的应用进行了探讨。
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3.1 接地保护
电力系统不同线路有着不同的接地方式,主要有小电流接地、大电流接地两种,小电流接地保护以发出保护信号为主要功能,接入小电流接地系统的电路在出现故障时,接地系统将发出告警信号,而线路在一定时间内将继续运行,而大电流接地系统则在线路故障时立即响应,切断线路,保护系统。其中大电流接地系统更多应用于自动化继电保护系统的执行系统,而小电流接地系统在逻辑层的应用更加广泛,电力系统正常运行过程中并没有零序电压,而且三相电压对称分布,接在三相上的电压表都可以独立显示电压,电力系统出现故障,某一相接地,电力系统就会显示出零序电压,小电流继电保护系统就会发出告警信息,观察电压表读数就能够判断是否出现了故障。零序电流是指电力系统在正常运行过程中不会出现零序电流,而系统出现故障时,零序电流值不再为零,继电保护装置将响应,切除故障电路。除此之外,还有零序功率保护。
3.2 变压器继电保护
变压器是电力系统中十分重要的核心设备,变压器的运行状态对整个电力系统运行稳定性有着巨大的影响,现阶段,变压器的继电保护主要有接地保护、瓦斯保护、短路保护三类。
3.2.1 接地保护。直接接地保护变压器采用零序电流保护方案,变压器接地线上安装零序保护装置,不接地保护的电压器可改用零序电压保护。
3.2.2 瓦斯保护。变压器油箱出现故障时,绝缘油和绝缘材料可能会在电弧作用下发生分解而产生易燃易爆的危险气体,因此瓦斯保护成为了电压器保护的重点,油箱出现闪络电弧故障时,继电保护装置能够立即切除变压器电源,并发出告警信息。
3.2.3 短路保护。变压器短路保护分为过电流保护和阻抗保护两种,过电流保护在变压器电源两侧和时间元件上安装过电路继电保护装置,电流元件运行一段时间之后将会切断电源。阻抗继电保护则使用接入电阻器代替切断电源来保护线路设备,阻抗元件运行一段时间之后将会跳闸断路。
3.3 发电机组继电保护
发电机组是电力系统的电能来源,做好发电机组的继电保护工作同样十分重要。
3.3.1 重点保护。发电机可能存在失磁故障,可以结合发电机相位、电流以及中性点,对发电机形成纵联差动保护,而发电机单相接地电流超过整定值,可以在发电机组上安装接地保护装置。发电机组定子绕组匝间短路会使发电机故障位置温度升高,破坏绝缘层,威胁发电机运行安全,因此定子绕组内需要安装匝间保护装置。
3.3.2 备用保护。发电机定子绕组负荷过低,保护装置将会响应,跳闸切除电源并告警,发电机组外部出现的故障能够及时切除,避免对机组造成影响,而过电压保护主要目的是避免发电机低负荷情况下绝缘击穿。
结语
随着经济的加速发展,电力系统对继电保护自动化技术有着更为严格的要求,为了跟上社会前进的步伐,继电保护自动化技术逐渐向网络化、一体化方向进军。同时,只有继电保护自动化技术不但的更新创新,电力行业的发展的前景才会更为广阔,电力行业才会更为安全的发展,不断进步,跟上经济发展的速度。
参考文献
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[2]王嵩,李昊.继电保护技术在电力系统中的应用与发展[J].科技致富向导,2012(35).
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作者简介
李洁璇(1989.06),女,内蒙古呼和浩特市人,内蒙古农业大学学士,工程师,单位:内蒙古电力勘测设计院有限责任公司,研究方向:电气工程及其自动化。
论文作者:李洁璇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/25
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