继电保护在自动化配电网中的应用论文_杨忠磊

继电保护在自动化配电网中的应用论文_杨忠磊

(新疆光源电力勘察设计院 新疆乌鲁木齐 830011)

摘要:为了满足用电的需求,我国智能化配电网的建设正在快速开展中。在电力系统中,最重要的是系统的安全性和可靠性,所以继电保护的应用越来越广泛。文章从继电保护的基本要求和自动化配电网的系统组成入手,首先分析了自动化配电网继电保护应用中存在的问题,然后研究了自动化配电网继电保护应用的改进措施。

关键词:继电保护;自动化配电网;应用

1继电保护主要任务和作用

1.1主要作用

继电保护装置的投入使用,有效解决了这一难题。其主要任务是:在电力系统正常运行状态,继电保护监视用电环节和线路的正常运行;当电力系统出现不正常运行方式时(轻微故障,如;单相接地、过负荷、轻瓦斯动作、温度升高)继电保护可靠动作,发出预警信号,通知值班人员尽快处理,此时并不中断系统运行。当电力系统运行中出现故障状态时,继电保护可靠动作,作用于故障元件的断路器跳闸,切除故障点。防止故障范围扩大,使非故障部分继续运行,能够有效减小损失和降低影响。

1.2其他作用

1)可借助继电保护和自动装置实现自动重合闸。2)备用电源自动投入和自动减负荷。3)继电保护装置可实现电力系统远动化、遥讯、遥测。遥控等。

1.3继电保护基本要求

深知继电保护的重要性之后,对其提出如下基本要求:1)选择性(切除故障部分,保证非故障部分继续运行,尽量缩小停电范围)。2)速动性(快速切除短路故障,缩小故障范围)。3)灵敏性(对所保护范围内故障,不正常运行状态的反应能力)。4)可靠性(继电保护监视时,不误动;故障时应可靠动作,不拒动)。

2继电保护与自动化配电网

2.1继电保护的基本要求

2.1.1选择性

当电力系统发生故障时,继电保护装置仅将故障的区域从配电网中切出,其他非故障区域的电网不受影响。这种选择性是继电保护装置实现自动化配电网的核心所在,对自动化的调整电网结构有着重要的作用。

2.1.2 速度性

电力系统发生故障后,很可能对大型的设备造成损坏,因此继电保护装置必须要满足速度性的需求,以最快的速度切断故障区域电路。目前,继电保护装置的反应速度时间可以控制在0.08秒以内,基本满足了自动化配电网的需求。

2.1.3 可靠性

基于自动化配电网的性能要求,继电保护装置必须有很强的可靠性,不发生误动作,以确保能够切实起到提升自动化配电网安全性的作用。

2.2自动化配电网的系统组成

目前,我国的自动化配电网主要分为两种:一种是集中智能式配电网;另一种是分散智能式配电网。两种形式的自动化配电网各有利弊,但其系统的组成大致相同,具体如下:

2.2.1一次设备

一次设备由自动离合器、环网柜和真空断路器组成,它有一定的智能化,可以执行各种调度命令,是整个自动化配电网的基础所在。同时,一次设备还可以与主控制器相连,实现远程的操作。

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2.2.2故障定位系统

故障定位系统主要用来检测自动化配电网的故障点,然后利用地理信息系统将自身监测到的信息反馈给主系统。

2.2.3主站系统

主站系统由计算机网络、操作平台和操作软件组成,是整个自动化配电网的中枢所在,可以整合信息做出判断,然后给执行机构下达命令。同时主站系统还可以分享资源和管理维护,实现信息与数据的传输。

3继电保护在自动化配电网中的应用

3.1针对性更换继电保护设备

继电保护设备的更换可以分两个层次:第一个层次是老化设备的更换;第二个层次是旧式设备的更换。旧式设备的更换可以理解为技术的更新换代,因为随着科技的发展,继电保护器的功能一定会越来越强大,其监测的效果也会越来越好。特别是在当前的社会环境下,国家电网正在大力发展智能化和自动化,给继电保护设备的更换提供了较好的环境,所以可以根据当地的实际情况,淘汰掉原本的旧设备,让继电保护更好地发挥作用。

老化设备的更换主要针对继电保护设备的使用情况,因为随着使用时间的增加和一些其他的原因,导致了继电保护设备的老化,影响它的正常使用,所以要针对性地进行老化设备的更换。

3.2变压器继电保护方法

配电网在运行过程中使用的核心设备为变压器,变压器可以保障配电网的高效、稳定运行,因此,工作人员必须保障变压器的正常运行。近年来,如何提高变压器的性能,落实好继电保护装置成为当前电力企业中的重点问题。由于在实际操作中,变压器通过变压阻抗元件的利用,保障配电网的正常运行。当变压器油箱出现故障时,瓦斯保护装置将会发出警报,这时,技术人员必须立即处理,例如:切断电源的方式。变压器继电保护措施可以有效保障配电网的安全运行。

3.3继电保护装置的优化

为了更好地实现继电保护的效果,还可以采用继电保护装置优化的方法。当前的继电保护装置还是采用较为传统的方式,在一定程度上无法跟上智能化电网的发展速度。因此可以将信息化和数字化的技术引入到继电保护中,突破继电保护只能在局部中发挥作用的局限。例如,信息化的技术可以将多个继电保护装置连成一个整体,当一个继电保护装置执行电路断开的动作后,马上将信息上传,然后中央处理器快速地做出反应,调整自动化电网的结构,用最快的速度恢复供电。

3.4重合器与其他设备的配合使用

重合器有着双时性的特点,可以实现重合与开断,所以它能够和其他设备配合,一起发挥出继电保护的作用。首先,当电路出现故障的时候,重合器就能够重合;然后分断器记录重合器的分闸次数,在达到预定设置次数的时候就闭锁,实现电网故障区的隔离。这在一定程度上实现了智能化的电网控制,也减弱了非正常运行状态对继电保护装置的影响。重合器还可以与熔断器配合实现继电保护的作用,因为重合器能够实现重合,而熔断器可以监测流过元件的大电流,当电流过大的时候就自身熔断,起到故障区的隔离作用。当然,重合器和其他设备的配合使用要根据实际情况确定。如配电变压器的末端,可以选择重合器与熔断器的配合,实现继电保护的作用。

结语

自动化配电网已经成为国家电网发展的大方向,与之对应的继电保护必须加快改进的步伐,以此来保障电网运行的安全性和稳定性。目前,继电保护在自动化配电网络中的作用不可替代,虽然还存在一些问题,但是可以通过改进的措施使之完善。本文针对继电保护在自动化配电网中的应用问题,提出了一些意见,希望能够推动我国继电保护的发展,让它为自动化电网的发展提供强有力的支持。

参考文献:

[1]胡汉梅,郑红,赵军磊,曾从海.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究[J].电力系统保护与控制,2011,(11).

[2]王富松.区域继电保护在含分布式电源配电网中的应用研究[D].重庆大学,2011.

[3]钟毓铭.配电网自动化继电保护技术应用研究[J].科技与企业,2013,(11).

论文作者:杨忠磊

论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期

论文发表时间:2018/5/9

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