摘要: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。
关键词:继电保护技术;电气主设备;应用
1继电保护系统的发展历史
继电保护技术是根据电力系统的成长逐步完善的。出现继电保护技术的直接原因是短路,这是电力系统真实存在也无法避免的难题。特别是电流持续加大时,出现短路的现象也会随着增多。在电力初期,电力员工为了避免因为短路造成线圈的熔断现象发生,采取了将串联熔断器安装在供电的线路中的措施。当电流瞬间增大时,会先把熔断器烧断,实现保护发电机的目的。这个装置简单易操作,所以,直至现在还有一些电力企业,在简单的电力设备和低压线路中使用这种措施进行保护。但是,随着电力系统规模的持续发展,更加精细化、复杂化的线路连接方法也出现了。在这种状况下,电力系统的需求已无法被熔断器这种简单的保护方法所满足。在这个时候,继电器就出现了,而且成为了电气保护系统的领导者。在经过开始几年的发展之后,新技术、新材料等许多关联科学飞速地发展,与之相伴的继电保护系统日趋完善,而且从工艺、结构、形式等多细节实现了质的飞跃,进入新的阶段。后来,晶体管技术一天比一天成熟,晶体管继电保护装置出现了,它不但块头小,没有机转的保护装置,还不会出现触电。所以,在这个阶段,电力系统用了非常多的晶体管担当继电保护装置。再后来,集成化电路逐步取代晶体管继电保护装置,静态继电保护装置变成了主流,直到上世纪90年代的后期,大规模在建的变电站用的二次设备主要是集控制面板、测量测绘、保护机制、数据通信为一体的综合自动化设备,它指导并支持了我们国家继电保护的技术发展。
2电气主设备保护现状
我国电力系统输供电需求大,其技术在世界处于先进地位。在安全性能上,主要采用继电保护技术,该技术以信息技术、通信技术和计算机技术为基础,可及时有效的发现并处理电路故障。多回路故障解决法和冻膜仿真系统就是继电保护的代表。其具体的保护现状如下。
2.1电气设备继电保护模式和原理
目前,电网设备继电保护模式为双重化配置与主后一体化,同时提供双重化的保护规定。其主要原理是通过对电气主设备故障中的电磁暂态过程、TA饱和特性以及故障的深入分析来实现电气保护。其中,差动保护是利用电流互感器两端的电流差实现动作,判断系统故障,实现对输电线路和电气设备进行保护。目前常用的差动保护为两折线比率差动、三折线比率差动、标积制动式差动和采样值差动。
2.2电气主设备保护现状
我国电气设备运行安全性较高,继电保护在实现电流差动保护等模式的基础上,开始朝着智能方向发展。励磁涌流与TA饱和的应用广泛。励磁涌流是通过对短路波与涌流波的不同特点而判断电路故障,励磁涌流可以对短路等电路故障做出正确判断,具有较长的保护时间,但离散度较大。TA饱和在电气设备运行中是不可避免的问题,我国大型电器设备不断增多,在运行过程中,电流电压大,提高了故障设备电流分周期分量衰减时间常数,使差动保护各端点出现不一致的TA传变暂态,进而出现不饱和现象。TA饱和可用于判断变压器以及电气设备的故障,差动保护装置发生误动可引起变压器母线区外端故障。因此,差动保护需要在相对安全、稳定的TA饱和状态下进行。
3电气主设备继电保护的应用实践
3.1变电站层继电保护
第一,站域保护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆站域保护可以提高变电站继电保护的稳定性,为变电站内所有的一次设备提供集中近后备保护,即可以实现线路近后备、母联后备、母线后备、断路器失灵后备等功能。这些保护功能主要体现在一个个独立的模块中,模块之间可以通过站域保护的逻辑性相互配合,其配合关系与传统的继电保护比较类似。站域保护方式可以通过过程层网络收集变电站的所有信息,比如间隔电压、间隔电流、断路器的位置和刀闸位置信息等,为继电保护原理算法的改进提供支持。第二,广域保护。广域保护可以同时利用全站和相邻变电站的信息,为变电站提供远后备保护,其保护范围很广,包括直接出线的对端母线及对端母线所连接的所有线路。广域保护可以改善现有的后备保护问题,减少故障切除范围,并且可以在主保护出现故障的时候替代主保护功能实现对变电系统的保护。
3.2继电保护装置多应用先进技术
近些年,我国致力于发展科技,很多科学技术已经走向国际领先位置,先进的科学技术在我国各个领域都有着广泛的应用,在电力企业中的应用也不在少数。针对继电保护装置方面也有许多先进的技术,对于提高继电保护装置的可靠性有非常积极的意义。另外,网络技术发展的也非常快速,这对于继电保护的可靠性发展也有非常积极的意义。利用远方的终端将继电保护装置与监控体系进行结合,这样就可以时刻了解继电保护装置的运行信息,更好的实施防护措施。同时,也可利用新型的可编程控制器对继电保护装置进行操作,提高操作的简便性。
3.3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。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。
3.4提升保护装置的可靠性
在科学技术快速更新的背景下,我国的电力行业部门也快速地发展。当时为了确保我国电力的传输和电网的运行,继电保护系统随之诞生。因此,加强继电保护系统实效性的研究,有着非常现实的意义。为确保继电保护系统的实效性,我们必须对继电保护系统实施保护。从继电保护系统的软件和硬件的系统说,当前的移动电子技术和互联网技术的发展都到达了一定的水准,继电保护设备的硬件平台构建和硬件系统已基本完善,所以我们必须把目标改革着眼于继电保护的系统软件上面。利用当前的网络手段与科技手段,我们能把继电保护系统的软件设备进行更深入的分析并结合当前的硬件条件,实施更进一步的革新。电力系统正常的运作需要依赖继电保护系统的安全运行而进行的。
结束语
总而言之,智能变电站电气设备与电网运行安全需要继电保护系统的保护,一旦保护系统不稳定,就可能带来不可估量的损失,所以,做好智能变电站的继电保护设备运行维护至关重要,应尽可能降低继电保护装置故障发生率,保证智能变电站安全稳定的发展。基于此,以上内容就继电保护技术在电气主设备上的应用实践进行了分析。
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论文作者:程欣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期
论文发表时间:2018/9/17
标签:继电保护论文; 主设备论文; 故障论文; 系统论文; 保护装置论文; 变电站论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第22期论文;