摘要:近年来,我国科学技术得到迅猛发展,对于各种能源的需求也就越来越大,特别是电力的需求。以往的供电技术已经无法满足广大民众对于电力的需求,我国仍有大量地区存在用电难的问题。为了确保电力系统可以安全稳定的运行,解决电力系统中配电自动化中面临的问题是首要前提,是确保电力系统可以安全、平稳的运行的关键。
关键词:电力系统;配电自动化;故障处理
1 配电网自动化技术应用的原则
1.1 逐渐完善的原则
配电网具有较为复杂的自动化系统,其中也包含许多完善的多路电源配电网点,这些网点主要以城市的建设、电网的规划以及电网设备的选择为主,对施工技术要求较高,并且具有较为丰富的内容。因此,在对配电网自动化应用过程中应坚持分阶段、分时期的逐渐完善性原则进行。该过程通常包含以下几个阶段:
(1)初级阶段;该过程为电压控制系统的建立过程,主要运用自动重合闸的方式对变电站出线进行保护。(2)中级阶段;该过程主要是通过增加控制及通信设备的方式,使得负荷工作能够协调配合展开,从而确保对各个分支线路配电开关的良好控制。(3)最终阶段;建设配电网自动化及通讯系统,实现对信息的良好传递,运用计算机对信息进行自动化处理。
1.2 适用性的原则
我国地域辽阔,区域间发展程度不一,一些地区经济发展相对落后,基础设施不够完善,因此,在对其配电网自动化建设的过程也不能与发达地区一样展开。在施工过程中,施工者要根据当地的实际条件与基本情况,在提高供电过程可靠性的同时解决好配电网所存在的实际问题,达到用户要求的同时实现资金的最合理应用,从而使得资金在配电网自动化建设过程中的合理有效运用。伴随配电网建设进程的不断加快,配电网线路长度及设备容量均获得良好的发展,并逐渐由自动化向着智能化的方向过度。在配电网建设过程中采用定时限保护的方式,实现时间及电流阶梯的重合,从而使得上下级配合与保护过程更加的协调、方便。值得注意的是,在反时限保护过程中,产品设备所具备的保护性能差异是导致上下级配合与保护过程不方便、不协调的关键因素。
1.3 电流控制的原则
配电网中的自动配电开关在合闸时具有一定的延时性,一旦出现故障,线路并联组数的增加会使得末级完成时间较晚,最终使得合闸时间远远高于故障判断时间,从而导致供电的连续性难以良好实现。此外,重合断路器具有瞬时性故障重合及合分操作等特点,这些特点均会导致配电过程开关频率明显增加,最终使得设备可靠性显著减小,使得配电设备的使用寿命大大缩短。
2 配电自动化存在的问题的现状
现阶段我们国家的配电自动化遇到了一些困难,主要包括:配电网建设相对落后、对于智能化技术没有广泛的应用、制度相对不完善。变电设施和输电设施的建设问题在我国得到广泛的重视,然而在配电方面就会相对薄弱一些。我国目前存在的状况是配网主干线的长度比标准长度长,配网主干线不符合规定的规格、配电设备不能够及时更新、线路和主干网络不能有效的结合等问题。在智能化技术的应用方面,我国还没有超过 20%。这说明了我国配电系统的智能化技术应用还不够广泛,要改进这方面的问题,一是要加强技术研发,拓宽自动化技术的使用途径,扩大自动化技术的适用范围;二是要保证网架结构的稳定,不要经常发生变动,给变电运行带来困扰。另外,在配电管理上,我国缺乏自动化管理的规章制度,配电自动化管理缺乏工作依据,妨碍了配电自动化的进程。在配电系统的自动化过程中,由于技术水平上的低下和一些应用上的问题,经常会出现下列故障:由于线路短路而造成的强电流冲击;发生故障的时候不能进行有效的故障部位隔离;线路的开关与变电站开关无法配合;故障处理花费的时间太长,影响配电运行。
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3 电力系统配电自动化的故障及处理
3.1 故障
电力配电系统自动化出现故障的原因包括人工操作、设备的运行以及不可抗力,导致系统运行停滞,供电中断,影响系统的整体运行。因为电力系统会使用不同的设备,有些需要人工操作,有些可以由系统控制,人工操作时可能会忽略某一个细节出现失误为系统运行埋下隐患,也可能因为设备出现问题,停止配电系统的运行。这些情况下可能出现的故障包括:
(1)主所退出运行。主所的电压为110kV,分为两路,但这两路进点的电压数值是0,其35kV的一、二两两段母排电压数值是0。
(2)主变压器出现故障,进线失压故障。系统运行时,某台主变压器的保护装置跳闸,110kV进线失压做出保护动作。
(3)环网电缆出现故障。线路差动保护装置跳闸,出现故障的电缆开关自投[3]。
(4)框架保护动作。共有两类框架,一类是电压型框架,另一类是电流型框架,前者使用的是负极拒电压,电流从整流变为交流,直流上的进线与馈线上的开关出现跳闸,供电系统变成单边供电。后者可以分成两个框架,分别是EP-1 与EP-2,两个同时会泄露保护动作,只不过前者是进线的开关出现跳闸,馈线不受影响,利用直流母排跨区域供电,后者的进线与馈线都会跳闸,四个接触网块在不同区域失电。
3.2 处理方式
(1)对主变压器与进线失压的处理。主变压器有两种保护装置,即瓦斯保护与差动保护,瓦斯保护主要应对的请情况是,变压器内部温度过高导致油气分离,差动保护是纵差范围内发生的电气运行故障。如果一台主变压器运行出现故障停止运行会自动发出警报,主机立刻利用SCADA系统判断警报所属的类别检查是否出现线路跳闸情况以及各个开关,然后由检察人员检查,把通过检查得到的信息整理成文件上报。如果一路 110k V 进线失压,主变压器低压区域的开关就会跳闸,这时检察人员需要确认35k V 母联开关是否自投,如果没有自投,可以把开关合闸,使系统再次运行。
(2)对环网电缆的处理。其出现故障的最直接体现是,在电缆的头部可以看到电晕,套管有破损,或是出现机械损伤,电缆的外部铠装受到外力的碰撞铅包发生断裂。对此,检修人员可以先让电缆跳闸再切除出现故障的电缆,把这条电缆作为进线使所属变电所的开关自投为所辖范围供电。其故障处理的要点是,检查母联开关是否已经自投,如果没有,需要及时合闸。
(3)对框架保护的处理。对框架保护的处理主要以电流型框架为主,如果框架内的整流器出现故障,会启动EP-1的保护装置,因为其交流或直流上的开关会跳闸,馈线不会受到任何影响,从其他区域调动电量让接触网继续供电。而如果EP-2的电流元件泄露,整个线路内的交流与直流上的开关都会闭合。其提供电量的四个接触网会分区失电,对此,可以用跨区开关控制消除故障导致的联跳信号,恢复接触网的单边供电。
4 结语
电力行业未来发展的方向就是配电自动化的广泛应用,比如在计算机技术方面、信息技术方面、运程控制技术方面等等都特别需要实现配电自动化。这样有助于实现配电自动化的特殊功能,比如故障隔离功能、故障定位功能等,使供电安全性得到显著提高,配电自动化的应用可以有效的将故障隔离的同时恢复停电,能够缩短停电时间,为人们生活提供便利,还可以提前做好停电的预防措施,这对人们的生产生活都提供了便利条件,所以我们国家一定要加强电力自动化的应用,促使配电自动化为经济发展做出应有的贡献。
参考文献:
[1]曾波涛.简析电力自动化系统技术在配电网运行管理中的运用要点[J]. 中国新技术新产品,2014,(24):1.
[2]张洪林.刍议电力自动化系统技术在配电网运行管理中的运用[J].科技与创新,2014,(13):107-108.
[3]牛保臣,王红亮.电力系统中配电网自动化技术的应用探讨[J].科技信息,2010 (35)
论文作者:张玉珠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/17
标签:故障论文; 配电网论文; 出现故障论文; 系统论文; 过程论文; 电力系统论文; 线路论文; 《基层建设》2018年第29期论文;