摘要:电力系统的发展对继电保护提出了更高的要求,现如今电子计算机技术的成熟为继电保护指明了一条新的技术发展方向。为了提高电力系统的运行效率和工作质量,必须要对继电保护进行技术创新。作者通过阐述电力系统继电保护的发展现状和继电保护的工作原理和任务要求,简单分析了继电保护技术的应用,以及继电保护技术的发展前景。
关键词:电力系统;继电保护;技术分析
引言:
电力是目前人类社会使用最广泛的主要能源,是保证人们生活质量和推动社会发展的重要支柱。人类对电能的使用主要依靠电力系统实现电能的输送和分配,在电能输送的过程中,要保证电能不会对系统造成破坏和损耗。因此,继电保护是保证电力输送安全进行和提高电力系统使用寿命的重要措施。
1我国电力系统继电保护技术现状
随着信息时代的到来,计算机技术的迅速发展,人们对电力的应用达到了一个新的台阶,电力系统的设计得到了更加完备的改进,大大推动了继电保护技术的应用发展,提高了继电保护对电力系统的安全可靠性。现在我国电力系统的工作人员面对的主要问题是,对继电保护技术还不够深入了解和熟练掌握,要解决这一问题,最快的方法就是借鉴外国的工作经验和先进的培训理念,加快我国继电保护技术人才的培养进程。只有大量的技术人员储备,才能大力推动继电保护技术的长远发展。
我国继电保护技术的发展过程比较缓慢,在目前国际上继电保护技术已经发展到了微机保护的阶段,我国还停留在集成电路保护的阶段。通过集成电路保护实现继电保护技术还是发生二十世纪九十年代初,在后来计算机技术蓬勃发展,并迅速扩散到各个领域的应用中去,其优越的性能引起了继电保护技术研究人员的重视,直接推动了微机保护在继电保护技术上的运用,微机保护的数学模型和相关的装置原型研究得到了快速发展。
2 电力系统继电保护组成与原理
2.1 继电器的分类
在继电保护技术的发展过程中,继电器的作用主要分为两大类,一种就是测量记录电力在运输过程中产生的变化,这类继电器被称为测量继电器,根据电气量的不同变化,还可细分为电流、电压、频率继电器等;另一种就是为了实现改进和完善的功能,一般称之为辅助继电器。
2.2 继电器组成与原理
继电器必须能够正确区分设备元件是否发生了故障,并要判断出是故障发生地点的具体位置。为了实现这些功能,需要收集电力系统出现故障前后电气物理量变化的特征,进行系统分析。例如电气设备的线路发生短路故障时,继电保护装置会采集到异常的电气量数据,根据线路短路的不同形式,采集到的异常数据也会不一样,可以通过电气系统正常运行时数据对比找出异常的电气量数据,经过测量记录短路故障时电气量的变化,便可实现各种原理的继电保护。
3继电保护的任务与要求
3.1继电保护的任务
当电力系统发生故障时,必定是系统中的元件发生短路或者异常,电气量会产生变化。电力系统要对这种变化进行实时的监控,这就是是继电保护的主要任务,保证电力系统的正常供电。继电保护要及时监测到电力系统中发生的异常情况,并迅速定位故障出现的空间节点,方便维修人员进行快速准确的故障排除工作。在检测到故障发生的时候,要同时采取措施隔离出现问题的设备,避免系统其他正常运转的设备收到影响产生连锁反应。
3.2继电保护的要求
继电保护具有选择性。当电力系统中的设备出现故障或线路发生短路时,继电保护只是隔离发生故障的地方。如果发生故障的设备地点不能自行隔离与系统之外,系统附近的地方要有能够启动隔离故障地点的装置或者功能。
继电保护具有灵敏性。当电气系统发生故障或者出现突发情况的时候,继电保护装置要及时做出相关反应动作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆达到相关标准的继电保护,当电气系统出现问题的时候,无论故障发生的位置有几处,还是实际问题的情况有多复杂,它都可以正确地做出响应。
继电保护具有及时性。这意味着继电保护装置应能够在最短时间内实施保护方案,避免设备在故障状态下的长时间运转导致的设备损耗,提高电气系统正常运行的可能性。故障排除时间要尽可能的缩短以保持系统不受影响,通常情况下,故障从发现到修复可维持的时间要限制在0.04s至0.08s,最短的时间为0.01s至0.04s。通常情况下线路发生短路时会在0.06s至0.15s内断开闸刀。情况允许的话可缩短至0.02s〜0.06s。当继电保护装置出现异常的时候,通常不需要快速采取措施,应根据选择条件延迟发出信号。
可靠性是保证继电保护安全和电气系统对继电保护的信任的重要凭借。这要求继电保护在没有故障时不能动作,即继电保护装置不会发生故障。电气系统对继电保护的信任表现在继电保护要在指定保护范围内进行故障排除的可靠动作。继电保护的错误操作和拒绝操作都会严重损害电力系统。随着电力系统的完善,继电保护装置的可靠性对系统的影响也会逐渐变得越来越明显。
4继电保护技术应用分析
4.1自动化应用分析
继电保护通过计算机通讯技术的帮助,不但能够及时排除故障和备份故障原因,还能通过分析对比以往的故障记录为故障原因分析提供筛选。借助计算机高效的计算能力,继电保护装置能够更快的分析和处理采集到的数据,实现继电保护的全自动化操作[ ]。通过将计算机网络技术应用到继电保护技术中去,实现继电保护的自动化发展。通过采集到的电力系统运作过程的数据,还可以利用计算机网络设备建立数学模型,预测电力系统中可能会发生的线路故障,提高控制中心对电力系统的控制水平。
4.2智能化应用分析
采用非线性镜像对比的手段,分析人的神经网络分布情况,解决高压输电线路出现的故障非线性分布的问题,以便找到故障的具体地方进行仔细的分析排除,实现继电保护技术的智能化应用[ ]。
5继电保护技术的发展前景
5.1电力系统继电保护技术的网络化
继电保护技术发展到今天,已经不满足与对故障数据的收集,还要对系统进行科学的模型化数据分析,对整个电力系统运行过程中可能出现的问题进行预测和分析解决办法。现在继电保护技术不但能够准确定位故障发生位置,还能够根据系统分析找到故障原因,降低了设备的故障排除工作难度,提高了系统的检修效率,这是继电保护技术网络化的重要表现。
5.2电力系统继电保护技术的一体化
随着城市化的不断推进发展,电力系统的用电压力与日俱增,对继电保护的要求越来越多。为了解决以上这个问题,必须要将继电保护的工作重心转移到计算机的处理能力上来,将继电保护装置采集到的故障信息全部输入到相关计算机程序中去,进行集中处理,实现继电保护技术的一体化。
5.3电力系统继电保护技术的智能化
人工智能技术的成熟为继电保护技术智能化发展提供了可能性。目前,在电气系统中应用智能化技术得到了广泛的推广。继电保护智能化能够提高故障的排除效率,预防设备出现故障的可能,从而提高设备的使用寿命,降低经营成本,大大推动了智能电网的发展。
6结语
总而言之,继电保护是保证电力系统高效运转的重要手段。继电保护的发展必须要跟上现代社会对电网系统的用电压力。现代网络技术的发展必定会带领继电保护技术朝着网络化、一体化、智能化道路长远发展。
参考文献:
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[3]关世照.浅析高压直流输电线路继电保护技术[J].科技风,2016(07).
论文作者:孔凡
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
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