浅谈水电厂继电保护技术的基本原理及其应用分析论文_陈圣曦

浅谈水电厂继电保护技术的基本原理及其应用分析论文_陈圣曦

(吉林松江河水力发电有限责任公司 吉林白山 134500)

摘要:随着我国经济的不断发展,对电力的供应需求也在不断增长。而水电厂作为电力供应中最为重要的保障因素之一,只有有效提高水电厂继电保护技术,做到及时解决水电厂突出故障,使其对电力系统的负面影响得以最大程度降低,才能让我国电力系统得到更加稳定、安全的运行保障,将最为优质的供电服务提供给广大市民和社会生产。鉴于此,本文分析了水电厂继电保护技术的基本原理以及具体的应用。

关键词:水电厂;继电保护;技术;基本原理;应用;分析

引言

当前社会发展形势下,社会用电需求量不断增加,为了满足我国社会发展的需求,加大电力事业建设越来越重要。近年来,我国水电厂规模不断扩大,有效地满足了我国社会发展用电需求。但是我国由于科学技术还不够先进,经济发展水平还不够发达,再加上人员素质相对偏低,以至于在电力系统运行的过程中存在着很大的安全隐患。随着市场经济的发展,社会发展对电力系统运行的安全性和可靠性提出了更高的要求,在电力系统中应用继电保护可以保障水电厂的持续供电和安全供电,为社会的稳定以及发展提供保障。

1、水电厂继电保护技术的原理

发电机的继电保护方式主要有三种,分别是纵差保护、横差保护和接地保护。

纵差保护主要针对于发电机内部出现短路的情况。这种保护方式能够在无延时的情况切断保护范围内的各种短路线路,并同时不影响发电机的过负荷和系统振荡,非常适用于容量在1MW以上的发电机保护中。

横差保护是利用两个支路电流差的反应,来实现对发电机定子绕组匝间短路的情况。该方式主要通过两种接线方式实现:一是在每相装设两个电流互感器和一个继电器,以形成单独的保护系统;二是对于可以引出多个中性点的定子绕组,通过在各中性点引出线处增设零序电流互感器的方法,构成单元件横差或多元件横差保护。单相接地保护主要有四种实现方式,分别是发电机定子绕组单相接地、利用零序电流构成定子接地保护、利用零序电压构成定子接地保护或利用三次谐波电压构成定子接地保护。

2、水电厂的继电保护应用

2.1 线路的继电保护

水电厂是电力系统的重要组成部分。在水电厂运行过程中,很容易出现线路短路、线路烧坏等故障,一旦系统线路短路或故障,就会造成整个电力系统故障,进而影响到发电效率。为了确保电力系统正常运行,利用继电保护装置,在线路中安装继电保护装置,当线路出现故障时,继电保护装置可以跳过故障线路,进而确保系统的正常运行。再者,在电力系统出现故障时,继电保护装置会自动启动,并根据系统最大负荷电流来整定电流值,不但能够保护线路全长,也能保护相邻线路全长,起到后备保护的作用。另外,在水电厂发电过程中,随着线路的增加,很容易发生单相接地故障,一旦出现单相接地事故,就会使得电流、电压不稳定,而继电保护装置可以根据电力系统进行电流、电压的调整,暂时维持系统的正常运行。

2.2 继电保护系统的调试

在水电厂运行过程中,继电保护装置对整个供电系统有着至关重要的作用,而继电保护系统的安全性也需要得到相应的保障。继电保护装置是电力系统安全运行的保障,随着科学技术的发展,为了极大地提高系统工作运行的可靠性、安全性,选择合适的继电保护装置,对系统进行保护。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆继电保护装置可以在当电力系统中的电力元件(如发电机、变压器、断路器)或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时,能够向运行值班人员及时发出警告信号,从而保障二次系统供电的持续性。

2.3 故障的诊断

在水电厂运行过程中,受多种因素的影响,很容易造成设备故障,而设备一旦出现故障,就会造成整个系统瘫痪。利用继电保护装置,将继电保护装置连入到设备运行系统中,在系统出现故障时,一方面继电保护装置可以通过自动装置的迅速动作切除故障,隔离故障点,维持系统的正常运行;另一方面,继电保护装置可以自动发出警报,向工作人员提出警示,工作人员可以根据警报系统找出故障的所在,进而进行设备的维修,减少电力系统损失。另外,继电保护装置能够自动进行全面的监控,在设备状态特征量的采集上没有盲区。设备检修策略可以从常规变电站设备的“定期检修”变成“状态检修”。

3、水电厂继电保护的发展前景探究

3.1 继电保护逐渐走向信息化

现阶段的水电厂而言,其基本的运行要求就是具备安全性,所以,水电厂应该对继电保护技术的优化和提升做到有效重视。就当下我国水电厂的发展状况而言,继电保护不能只在故障排查水平上一直停滞不前,还应该重视自身系统安全运行和维护水平的提升。随着不断创新的信息技术,越加发达的网络科技技术,只有让继电保护系统传统观念得以突破,才能让自身得到改善,要对系统保护做到重视。水电厂应该对新技术的运用进行适当考虑,让数据信息的共享得以实现,促使重合闸装置与保护单元能够得到更加有效的合作,让系统运行的安全性、平稳性得到保障和提升。此外,信息化还能够对出现故障的位置和测距做到准确判断,节省故障类型和性质判断的时间,对故障的快速解决有着非常重要的帮助。

3.2、越来越高的智能化程度

当下,随着我国科技的不断进步,人工智能身为我国科技发展中一种全新技术,遗传了算法、进化规划以及神经网络等,已经广泛运用到了水电厂中,让水电厂中原本较为复杂的问题得到了非常轻松的解决,让效率得到了很大程度提升。对当下我国水电厂继电保护科研工作来说,相关技术人员进行科研的主要方向就是实现人工智能化。因为继电保护系统本身就已经具备了如网络和专家系统等智能化系统,所以在有效结合人工智能之后,能够更加准确地分析出系统可能存在的不确定因素,对影响智能诊断的因素做到及时发现,让诊断结构的精确性得到有效提升。

3.3、保护、控制、测量以及数据通信一体化的发展趋势

让继电保护系统的计算机化和网络化装置得以实现,也就相当于让其成为一台具有多功能、高性能的计算机,继电保护系统能够在网络的基础上,对水电厂中各个运行信息、故障信息做到精确获取,让相关元件的信息都能够传输到服务终端上。单纯的继电保护已经不再是当下微机保护,它能够在运行过程中,对通信数据做到准确测量和控制,从而让保护、控制、测量以及数据通信一体化得以实现。

结束语

总而言之,要想让水电厂工作效率得以提升,就必须实施技术创新,对全新的继电保护装置进行积极运用,让水电厂的继电保护系统能够得到不断完善,使其逐渐走向信息化、智能化以及保护、控制、测量以及数据通信一体化等。保证水电厂能够得以正常运行,让电力系统的安全性和稳定性得到保障,从而提供给用户更加优质的电力服务,进而促进我国电力事业稳定发展。

参考文献:

[1]刘珊,桑振海,石爽,马力.大型水电厂厂用电继电保护系统设计研究[J].电网与清洁能源,2014,07:81-85.

[2]李易.水电厂继电保护的故障诊断研究[J].科技与创新,2015,05:85+88.

论文作者:陈圣曦

论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期

论文发表时间:2017/10/23

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