浅谈新型继电保护与故障测距原理与技术论文_胡苏

浅谈新型继电保护与故障测距原理与技术论文_胡苏

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摘要:电力系统是我国国民经济的支柱产业,也是其他产业稳定繁荣发展的根本保证。因此,保证电力系统的稳定安全运行,决定了我国国民经济稳定发展的关键因素。随着我国经济的快速发展,电力系统规模逐渐扩大,超高压长途输电线路不断增加。超高压输电线路承载着我国电力系统乃至整个国民经济的生命线,超高压线路的故障直接威胁到电力系统的安全稳定运行,甚至导致整个经济系统瘫痪。因此,输电线路的继电保护和故障定位是为了及时修复线路,保证及时供电,同时也保证电力系统的安全稳定运行。介绍了继电保护和故障定位的原理,并基于新技术对我国电力系统的稳定运行进行了研究和分析。

关键词:继电保护、故障测距、原理、新技术

故障信息的识别、处理和利用是继电保护技术发展的基础。为了消除系统中的故障部件,在20世纪20年代提出了电流差动、电流方向、距离、高频保护等一系列继电保护原理,目前继电保护的基本原理尚未有新的突破。在电力系统对继电保护不断提出新的要求的情况下,在30s以后,对称分量在继电保护中广泛而成功地出现。由于传统的继电保护原理是以工频电量为基础的,故障暂态过程中产生的有用信息被视为有害干扰,往往被过滤掉。60年代以来,对保护行波进行了研究,开辟了在继电保护技术中利用故障暂态信息的新途径。上述情况表明,不断挖掘和利用新的故障信息对继电保护技术的进一步发展具有重要意义。

1.继电保护与故障测距原理分析

(1)继电保护主要是研究电力系统发生故障并危及安全运行的异常情况,从而探讨防范事故的自动化措施。因为在其开发过程中主要采用接触继电器来保护电力系统及其部件(发电机、变压器、传输线等),以避免损坏,所以又称继电保护。基本任务是:当电力系统故障或异常情况,在最短的时间内和最小的区域,自动将故障设备从系统中,或从责任人员消除信号异常起源条件,以减少或避免设备的损坏和邻近地区电力供应的影响。其基本原理是,继电保护装置必须有正确的区别,保护元件是在正常运行或故障时,是在保护区内或保护区外的故障。为了实现这一功能,保护装置需要根据电力系统故障前后电气物理量变化的特点。

(2)故障测距是高压输电线路的一种测试术语。高压输电线路故障测距的意义和作用是电力系统的命脉,担负着输电电能的重任。同时,它也是电力系统中故障最多的地方,很难找到。因此,线路故障后能快速准确地找到故障点,不仅能及时修复线路,保证可靠的供电,而且对电力系统的安全稳定和经济运行也十分重要。故障测距装置,又称故障定位装置,是一种测量故障点位置的自动装置。它可以根据故障特征快速准确地确定故障点,大大减少了人工巡线的工作量,也可以检测出人们无法发现的故障。因此,很难估计它给电力生产部门带来的社会和经济效益。综上所述,输电线路故障测距功能主要包括以下几个方面:

①帮助快速找到故障,节省大量人力、物力和财力的断层线巡逻;

②有助于及时修复故障,提高供电的可靠性和连续性,减少功率损耗;

③有助于分析失败的原因,并采取适当的措施;

④对瞬时故障,维修人员可以提醒注意绝缘弱点,和及时清理或更换绝缘子,隐患,从而避免永久性故障,可以大大节省维修时间和成本。

2.继电保护技术探究

目前,我们计算机技术正处于一个快速发展的阶段,计算机技术为高速计算和逻辑判断能力识别和处理故障信息创造了前所未有的优势,和直接使用数学模型的方法来研究新的继电保护设备的发展提供了可能性。计算机在继电保护中的应用促进了继电保护原理和技术的发展。鉴于部分继电保护不满足于对故障信息的使用,考虑到开发新型保护的需要,本章将对故障信息的概念及其在继电保护技术中的应用进行解释和讨论

(1)自适应控制技术在继电保护中的应用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据电力系统故障工况运行方式的变化,实时进行自适应控制变化,实现保护传输线继电保护新的性能特点。紫晶保护控制系统以提高技术响应、提高可操作性和经济性等优点,在远距离输电线路、变压器保护、电力保护设备和自动重合闸中得以保留,具有非常广阔的应用前景。

(2)人工神经网络技术在继电保护中的应用。近年来,人工智能技术如神经网络、遗传算法、进化规划、模糊逻辑等在电力系统的所有领域已经达到了一个或多或少的应用程序,同时电力保护领域的一些研究人工智能的方向变化。专家系统、人工神经网络和模糊控制理论逐渐应用于电力系统继电保护中,为继电保护的发展和研究注入了新的活力。该技术基于电力系统人工神经网络故障诊断技术,利用继电器和断路器的状态信息估计故障范围,可应用于电力控制技术中心,辅助调度员判断和筛选故障范围。并及时应对输电线路故障的处理,以达到电力系统经济安全保护的目的。

3.故障测距技术探究

长期以来,超高压输电线路的故障定位一直受到广泛的关注。技术与计算机技术的广泛应用,近年来,还开发了和计算机的发展保护和故障记录和大量的操作,但也加速了故障定位的实际过程,并按照使用的模型,包括原理、测量方法和测量设备等,故障定位可以分为许多种类的分类,根据工作原理可分为行波法和故障分析法。

(1)行波测距方法在故障测距中的应用。行波测距法不受系统运行方式、过渡电阻、衰减直流分量和信号传输误差因素影响,测距精度高,但存在起动、测距不可靠等问题。因此,有必要将这两种测距方法相结合,以达到优势互补的目的。行波测距法分为单端行波测距法和双端行波测距法,其总体性能优于单端行波测距法。但由于目前的行波测距装置是基于厂站而不是线路的配置方式,不同厂家的行波测距装置不能兼容,导致双端波测距范围增加了9个。另外,双端行波测距装置实现了站间通信,需要专门配置通信通道,以增加通信维护的复杂性。因为上面的原因,提出了集成保护输电线路行波测距功能,实现了线路保护千波等一体设备,实现了融合两种测距方法的设备,简化了两次设备和通信信道的配置,提高了行波启动可靠性,消除了行波记录死区,减小线长和行波速误差对行波测距精度的影响。

(2)故障分析法在故障测距装置中的应用。故障分析方法是在现有故障记录仪的基础上获取测距所需的原始信息,在缺乏专用故障定位装置的情况下被广泛使用。目前的故障分析方法一般包括单端测距和双端测距。

结束语

目前,电力系统继电保护和故障定位技术还存在许多未解决的问题,电力系统的发展必然会带来更多的新问题。但与此同时,科学技术也在迅速发展,电力系统继电保护和故障定位的原理和技术也在不断发展。我们目前的故障信息和强调它的重要性是基于信仰,深入研究探索新的故障信息,故障信息的充分利用可以提出一些新的原则和引进新技术,使电力系统继电保护和故障定位原理和技术向更高水平发展。

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论文作者:胡苏

论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/24

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