试论电力系统继电保护技术及配置应用论文_谢文成,陈建华,卡哈尔·阿不都

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摘要:“十三五规划”以来国内经济高速增长,市场经济体制及生产运行管理等得以完善,在某种程度上对电力生产领域的发展起到良好的推动作用。而继电保护作为电力系统运行过程中不可或缺的“免疫系统”,在防止电力故障或事故发生或扩大方面发挥着重要作用,为确保电力系统运行安全可靠提供有力的基础保障。鉴于此,文章从电网保护专业入手,紧紧围绕机电保护重要作用、现状及配制应用等领域,进行一系列探讨分析,以期提高整个系统的稳定性和可靠性,提升电网整体经济性。

关键词:电力系统;继电保护技术;配置应用

1 电力系统中继电保护的重要作用

一方面,电力系统运行过程中如果元件产生严重故障,该元件所配置的相关继电保护装置应将故障信息通过相关渠道传达于距离最近的断路器,同时发出相应的跳闸命令,将故障元件与整个电力系统两者相互隔离,避免元件本身破坏力的不断扩张,最大限度的降低对整个电力系统供电运行的影响及损坏,满足电力系统长期处于稳定状态的需求。

另一方面,继电保护装置能够对系统中所运行的各个设备情况进行实时反映,并且能够对设备的非正常工作情况进行,根据不同维护条件,发出不同调整信号,为值班人员处理工作的开展提供了极大的便利,或者继电保护可有针对性的对运行问题进行自动化调整,再或者有效切除极有可能引发重大安全事故的电气设备,此外,对于一些非正常工作情况,允许继电保护过程中出现一定的延时动作。

2 继电保护发展现状

建国后,我国继电保护学科、继电器制造工业以及继电保护设计等的发展进入一个全新发展阶段,从发展时期上来看主要可以划分为四个主要历史阶段,上世纪五十年代,通过对国外先进继电保护设备性能和运行技术的吸收和借鉴,经长达十年的研究,国内初步建立起继电保护研究、设计、制造、运行以及教学的一条龙体系,为未来继电保护技术未来发展提供了坚实的理论保障。

上世纪五十年代末,晶体管继电保护首次被提出,六十年代到八十年代得以在电力生产领域广泛普及,并且在整个发展完善过程中对于集成运算放大器的集成电路保护研究已经开始,八十年代末已初步形成完整的集成电路保护体系,并且逐渐取代晶体管保护。九十年代初集成电路保护的研制、生产及应用逐步占据主导地位,该时代也被成为集成电路保护时代。

上世纪70年代末国内逐步展开对计算机继电保护的相关研究,国家相关高等院校以及科研机构先后研制出了不同原理以及不同形式的微机保护装置,并在电力系统中得以有效应用,我国继电保护发展进入全新阶段,同时也在某种程度上为微机保护的推广开辟了道路。为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究,在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。可以说从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。

3 电力系统中继电保护的配置

3.1 继电保护装置的任务

继电保护技术在电力系统中的应用,主要是当系统元件产生异常现象或者发生短路等问题,针对电量变化而进行的保护动作。但是在继电保护装置实际运行过程中,需完成相应的工作任务,如,有效掌握设备运行情况,系统监视状态等,从而为电力系统内部工作人员提供大量科学、合理的参考依据。如此一来,可快速、及时的对供电系统故障现象及异常现象进行选择性的切除,有效维持系统中非故障部分运行的有效性及可靠性,与此同时,当设备运行过程中产生异常现象时,继电保护装置应向断路器装置发送精准的预警信号,为工作人员提供充足的处理故障的时间。

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3.2 继电保护装置的基本要求

选择性。当电力系统运行过程中产生故障或者其他异常现象时,保护装置能够起到进一步明确故障原因的作用,并在根据故障类型以及故障产生原因对故障区域进行有效的切除。首先,断开故障区域与断路器的联接,保证除故障区域外其他部分的正常运转。其次,增强装置速动性以及灵敏性之间的相互配合,进而有效满足相邻线路和设备之间的相互配合及相互协调。

灵敏性。通常,灵敏系数是衡量保护装置灵敏度的主要渠道,在继电保护装置的保护作用所及范围之内,保护装置不应对不同位置短路点以及不同性质的短路产生拒绝动作,但是对于超出保护区域的故障,同样不应发生错误动作。

速动性。所谓速动性主要针对系统中的短路故障,继电保护装置应竟可能的快速、精准的完成对其的切除,有效遏制故障对电气设备的直接损坏,短时间内恢复系统内电压的稳定性,继电保护速动性的提升不仅能够为电气设备自启动创造有力条件,且能够在某种程度上提升发电机并列运行的稳定性及可靠性。

可靠性。如果继电保护装置缺乏相应的可靠性,将不利于对安全事故的控制 及故障的切除。为进一步提高继电保护装置动作的可靠性,需保证继电保护装置的设计原理、整定计算以及安装调试等的精确度与准确度,同时,对保护装置中各组成构件的质量进行全面检定,实现对继电保护装置可靠性的全面提升。

4 在电力系统中继电保护装置的实际应用

根据国内相关数据调查显示,继电保护装置在国内的应用主要集中在工厂、变电站或者高压电站,同时,还可该装置还可应用于电容器保护、输电线路保护以及主变保护。从电力系统中继电保护装置的实际应用现状来看,其保护作用主要表现在以下几个方面:首先,线路保护。继电保护装置在线路保护过程中所采用的方法主要是二段式电流保护和三段式电流保护。通常情况下一段式主要指的是电流速断保护;二段式则按照时间上的规定,进而发挥速断保护作用;而与上述两种保护方法不同,三段式重点强调对电流的保护。其次。主变保护。从类型上来看,主变保护主要分为主保护和后备保护两种,其中,主保护的保护对象主要是变电器差动或者重瓦斯等的保护,而后备保护则主要负责对负荷电压的过流保护。此外,母联保护。母联保护(简称“母充保护”),在应用这一方式来进行保护时,还要安装相应的电流保护以及电流速断保护等,进而保证变压器能够顺利进行工作。最后,电容器保护,此种保护方式通常被应用在失压、过压、过流以及零序电压保护等方面。

5 结束语

综上所述,电力系统的安全可靠运行直接关系各行各业的生产、千家万户的生活甚至于人们的生命安全。为继电保护装置在保障电力系统安全高效运行方面奠定更加扎实的基础,是继电保护装置发挥功效的重要途径,对继电保护的运行维护方面的分析与研究是相当重要的,电力产业要想实现电力系统运行的安全稳定、经济高效,就必须提供电力系统运行事故的发生与扩大,也就需要更加重视对电力系统中继电保护的运行分析,增加对继电保护的投入,加强对继电保护运行的日常维护,强化对检修人员的素质与业务技能的培训,为推进电力产业健康快速发展创造良好的基础条件。

参考文献:

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论文作者:谢文成,陈建华,卡哈尔·阿不都

论文发表刊物:《电力设备》2018年第9期

论文发表时间:2018/7/2

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