继电保护自动化技术在电力系统中的应用研究论文_陈凯程

继电保护自动化技术在电力系统中的应用研究论文_陈凯程

陈凯程

(国网泉州供电公司 福建泉州 362000)

摘要:电力系统由电压变化系统、发电系统、配电系统、母线以及电气设备等部分组成,继电保护系统的作用是在线路出现故障时能够及时切除故障点,避免事态进一步扩大。本文就对继电保护自动化技术在电力系统中的应用进行分析,可供参考。

关键词:继电保护;自动化技术;电力系统

1电力继电保护器类型、构成和应用原理

电力继电保护器种类繁多,按照其功能和构成可分为静态继电保护器和机电继电保护器及整流继电保护器。而静态和机电继电保护器又可分为电磁型继电保护器、感应型继电保护器、极化型继电保护器、集成电路型继电保护器及晶体管型继电保护器等。按照其量度及电气量可分为阻抗继电保护器、差动继电保护器、电压继电保护器、电流继电保护器及频率继电保护器等。电力继电保护器主要有测量模块、逻辑模块及执行模块等构成。其应用原理主要是在电力系统运行过程中,利用测量模块对继电保护对象产生的故障信号进行有效的采集,把采集信息和定值进行比较,然后传输至逻辑模块。再由逻辑模块对测量结果进行数据分析和计算。如果此时计算结果是1时,计算动作信号会自主传送至执行模块中,由执行模块下达继电保护命令。

2电力系统继电保护装置的基本要求

电力系统继电保护装置必须具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性。选择性指继电保护装置动作时一般只是将故障元件从电力系统中断开,以免电力故障范围进一步扩大。速动性指如果电力系统出现故障,继电保护装置要尽快断开故障元件或者线路,故障切除的时间等于继电保护装置和断路器动作之和的时间。一般保护动作时间分一般快速保护时间和最快保护时间,一般快速保护时间为60~120ms,最快保护时间是10~40ms,断路器动作时间分一般断路器时间和最快断路器时间,其中一般断路器时间为60~150ms,最快时间为20~60ms。灵敏性指继电保护装置对电力系统故障发生时的反应速度,一般用灵敏系数衡量。继电保护装置灵敏系数指被继电保护对象某一个点发生故障时,故障量与整定值之比。可靠性指电力系统在规定的范围内发生继电保护装置应该反映的故障时,保护装置应该及时启动相关动作,不会发生误动或者拒动的现象。

3继电保护自动化技术在电力系统中的应用

3.1母线保护

相位对比保护和差动保护是对母线进行保护的两种模式,针对相位对比保护而言,就是采用相位之间的对比,加强系统保护中母线的稳定性和可靠性。而差动保护方式却不同,其实际上是把电流互感器安装到母线元件中,如果母线侧面端子与二次绕组连接,在这种情况下再对继电保护装置进行安装,而此时,有效利用三相连接的方法实现继电保护。如果是进行小电流接地,就应该及时的设置系统母线保护,有效利用两相连接方式达到保护目的,这就是其间的不同。

3.2发电机保护

在发电机组中应用的保护方式划分可分为两种:一种是重点保护,另一种是备用保护。重点保护是指将发电机内部的定子绕组安装相应的保护装置,一旦定子绕组匝之间出现短路或者其他故障,此时保护装置变会启动,对发电机中单相接地电流起到限制,使其在规定值范围之内。同时,受保护装置影响,对发电机的纵联差动也能够起到保护作用。其保护原理是将发电机中性点内的电流有效融合,并适当调整相位高度,从而实现对发电机的保护。此外,电力系统在运行过程中,如果发生低负荷现象,很有可能导致发电机发生绝缘击穿情况。这时,继电保护自动化便自动将电源切断,同时发出警报信息,这种保护方式便是备用保护。

3.3变压器保护

电路系统中变压器是很重要组成部分之一,可以维持电路系统的稳定运行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆再加上变压器的造价较高和内部组成复杂,在设置的初期就会利用继电保护自动化技术进行针对性的保护。继电保护自动化技术对变压器的保护主要体现在三个方面上,具体如下:

(1)短路保护。变压器的短路保护主要是继电保护自动化技术通过阻抗继电保护器完成的,每当变压器内部短路时,阻抗继电保护器就会自动运行,如果运行一段时间后,短路现象仍然存在,就会自主的切断电路,实现对变压器的保护。

(2)瓦斯保护。变压器在运行的过程中会产生一定的电弧,电弧会对于变压器材料产生一定的影响,导致一些材料发生分解,在分解后会释放出一些有害气体,如瓦斯等。对此应当做好变压器的瓦斯保护,及时的检测出系统中瓦斯的存在并发出警报,避免故障的进一步扩大。

(3)接地保护。因为地形以及其他原因的限制,许多变压器是不接地的,存在很大的运行风险。因此,对于这类的变压器,都会利用继电保护自动化技术采取零式电压保护,而对于直接接地变压器,可采用零式电流的方式进行保护。

4继电保护自动化技术的发展趋势

从继电保护自动化技术目前的发展形式来看,其未来发展和应用的趋势可能会集中在以下几个方面:

4.1智能化

随着科技的发展和社会的进步,人们总是会追求智能化的控制。正因为如此,继电保护自动化技术很好的满足了智能化控制的需求。目前,我国正在大力的建设和发展智能化电网,继电保护自动化技术一定会在其中发挥重要的作用。

4.2网络化

在电力继电保护系统中应用网络化技术,创建继电保护装置网络,是进一步提高继电保护可靠性和保护效率的重要途径,在人们用电量不断增加、信息传播速度不断加快的当下,网络化必将是电力系统继电保护技术未来的主要发展趋势之一。

4.3微型化

体积较大的元件是当前的继电保护自动化技术很大的需要作为系统组成,这在一定程度上阻碍了继电保护自动化技术的大范围使用。正因如此,在继电保护自动化技术发展的未来,一定会走向微型化的道路。首先是各个配件体积的减少,其次是处理系统的优化。当解决了这些技术难题后,继电保护自动化技术会逐渐走向成熟,发挥更加巨大的作用。

5结语

随着科学技术的不断突破,我国继电保护自动化技术方面的研究取得了一定的研究成果,自动化继电保护在电力系统安全运行中起着至关重要的作用,能够及时发现电力系统存在的故障,及时跳闸关闭电源,发挥警报信号,减轻故障对整个电力系统的破坏,有效的保证了电力系统的安全运行,对电力系统发展具有重要意义。

参考文献:

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[5]继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].刘国平,山春凤,王敬引.今日科苑,2015.

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[7]继电保护自动化技术在电力系统中的应用探讨[J].朱可.山东工业技术,2018.

论文作者:陈凯程

论文发表刊物:《云南电业》2019年6期

论文发表时间:2019/11/28

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