摘要:我国电力行业最近几年发展非常迅速。当前电力企业必须构建完备的继电保护电力系统,做好对电力系统的保护工作,特别是规避短路故障所带来的意外风险及企业损失。
关键词:继电保护电力系统;短路保护
引言
随着我国经济的快速发展,人们生活水平的提高,对于电力的需求与日俱增。对于电力企业的继电保护电力系统而言,其短路保护技术的研究与应用是关键,它可保证电力系统的有序运行,同时提高系统安全性。当然,短路保护关键技术还能实现短路故障发生概率的有效降低,节约大量电力资源,对持续扩大电力企业的经济利润空间具有促进作用。
1继电保护特点
继电保护“四性”包括可靠性、选择性、灵敏性以及速动性。其中继电保护的可靠性主要指保护装置不误动、不拒动。选择性是指保护装置能够有选择的切除故障设备并且缩小停电范围。灵敏性是指继保护装置对保护范围内各种故障的反应能力。速动性是指保护装置应尽可能快的切除故障。继电保护“四性”并不是孤立的,相互之间是关联的。一般来说,电力系统对于继电保护的速动性是有明确要求的,这些要求一般也是依照被保护元件来确定的。
2引发继电保护电力系统短路故障的基本成因
引发继电保护电力系统短路故障的原因很多,基本上可总结归纳为三点。首先是来自用户方面的故障,根据地域的不同,电力系统本身在建设层面上也存在着明显的区域性差异。这种区域性差异体现在经济水平、人口数量、人口密度、电力资源需求、电力系统建设活动等重要的城市发展建设指标上。如果电力系统活动越频繁,电力资源需求则越大,用电户故障发生的概率也就越高。当然,从另一个方面理解,电力资源需求较多的区域必然是人口密度较大的区域,这里往往存在明显的线路破损、老化等年久失修问题,究其原因还是因为大量用户频繁使用电力设备,而电线的线路未能获得定期的养护、故障设备未得到及时更换,进而导致各种安全事故的发生,为用电户正常用电带来不利影响。其次是绝缘体方面的故障,电力系统导体本身存在差异,但导体保护工作往往被电力企业忽视,从而造成短路故障。一般来说,绝缘体破损会导致电力系统稳定性下降,形成短路故障。在这一过程中,绝缘体的性能会大幅削弱,电流传输无法得到有效控制,一旦超过规定电流值,继电保护电力系统的故障发生率必然会持续提高,进而影响到电力系统整体的安全性。最后是来自三相系统方面的故障,该故障的表现形式多为横向故障,而故障成因则主要是因为三相阻抗未能正常运行,例如单相接地短路、两相接地短路以及三相短路,这些都是三相系统中比较常见的故障问题。三相系统故障出现后会大幅度降低电力系统的整体运维稳定性,且其故障影响范围还会不断扩大,无法保证电力企业为用电户高质量配送电。
3继电保护装置的构成系统
(1)现场间隔层面装置,现场间隔装置是一次电力设备保护实现的基础。一般情况下,电压等级不同,主变压器、输电线路、并联电容器等一次设备的运行状态和电磁反应特性也各不相同,因此需要进行不同的保护装置设计,基于此,电力设备生产厂家对继电保护装置的应用情形进行分析,具有特定功能的现场间隔层面装置得以生产应用。如在35kV变电所中,电力工作人员不仅设置了主变压器的保护装置,同时增设了差动保护装置、后备保护装置、非电量保护装置等内容。(2)中间网络通信,继电保护装置的中间网络通信实现过程中,硬件网线、网络接口以及中继器等设备是其重要的组成部分。系统应用过程中,通信软件是其技术实现的基本支撑,然后在通信协议的约束下,进行数据端对端及广播式发送接收的实现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在中间网络通信实现过程中,一定层面的继电运行错误可自动校正,确保了系统实时性能的发挥。(3)后台操作装置,继电保护系统中,后台操作系统可以实现控制界面的良好观察,在人机交互的过程中,确保继电保护预警、规约、储存追忆事故以及远方电力设备控制等保护作用的发挥。一般情况下,后台操作系统与后台控制软件相互连接,确保了继电综合保护的自动化,同时其使得后台操作装置具备了杂志运行、报表管理、图形显示、图像检测等诸多功能,对于共享数据库的实时刷新具有重大影响。
4继电保护电力系统的短路故障处理措施
(1)合理安装避雷装置,对于继电保护电力系统而言,自然因素的影响不可忽视,例如电力系统经常遭受雷击导致线路损坏的情况,其所带来的结果是停电甚至引起火灾。针对这些由不可抗力所造成的突发事件就严重影响了用户的用电规律与电力企业的输配电计划。为此电力企业需要考虑处理这一问题的方法,那就是在继电保护电力系统周围位置合理安装避雷装置,结合电力系统安全影响考虑安装方式。具体到安装过程中,应该对避雷装置的功能与类型进行精细化甄别与选择,且在避雷装置安装过程中注意继电保护电力系统的线路连接安全性,避免因为线路连接不当所造成的各种安全事故隐患。(2)强化电力系统日常维护,最后要强化对电力系统的日常维护,最大限度降低短路故障,做好相应的日常维护管理工作。具体来讲,要做好以下两点工作内容:第一,要做到全面掌握继电保护电力系统的运行状况,随时记录待确定测试因素,结合短路故障制订行之有效的处理方案。这里可以借鉴发达国家的继电保护电力系统短路故障处理成熟技术,逐渐丰富自身实践经验,确保短路故障被有效处理。第二,要不断提高电力企业的信息技术应用效率,结合动态监控技术,并不断提高对先进信息技术的应用效率。最好做到将所监测结果与上级部门相关联,利用网络传输数据实现信息回馈,以便于快速判断短路故障问题,并提出维护管理决策。总体来讲,就是要实现检修维护可靠依据的优化,避免同类故障重复发生。除上述短路保护关键技术措施外,还可以采用基于的自动化的小波变换技术进行分析,利用小波分析系统中短路保护的故障问题,比如暂态分量,精确区分暂态分量与由干扰信号所产生的暂态分量信号,以达到有效提高继电保护电力系统保护装置动作速度的作用。这是因为小波分析能够对短路保护系统中的信号进行多尺度分析,并具有较强的信号特征提取功能,特别是对突变信号的处理优势明显,具有极强的消噪能力。因此小波分析在继电保护电力系统自动化短路保护方面具有关键作用。
5做好继电保护定值管理
为提高继电保护定值管理水平,必须建立健全各种管理制度,使各项工作规范开展。发电厂规范的定值管理制度至少需要包括以下几方面:(1)定值管理制度;(2)检验管理制度;(3)图纸管理制度;(4)技术资料管理制度。建立健全、完善并认真执行各项技术管理制度,是继电保护安全运行的重要保证,也是做好定值管理的关键点。
6 结语
当前我国电力企业在继电保护电力系统短路故障关键技术应用方面已经拥有了一定的心得体会,积累了不少技术经验,例如对故障点电源合理判断与精确切断、对电力系统的短路电流的科学化计算与短路保护技术的有效分类,等等。这些技术内容应该在电力企业未来的供配电工作与线路管理中广泛应用,全面提高电力企业服务社会的效率与自身的经济效益。
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论文作者:李洋
论文发表刊物:《电力设备》2019年第8期
论文发表时间:2019/9/18
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