配电自动化系统故障智能检测探讨论文_贾建华,刘瑞雪

(清水河县蒙西水泥有限公司 内蒙古呼和浩特 011600)

摘要:在现代化建设中,水泥的应用越来越广。我国水泥厂在发展中不断吸收新的技术工艺,除了在水泥的品质和种类上不断推陈出新之外,更是在生产过程上得以提高,其中得到最大提升的就是自动化水平。但是在水泥厂的自动化系统中,不论是自动化生产系统,还是供配电自动化系统中,都有可能因为种种原因发生故障,进而影响水泥厂的日常生产。有鉴于此,本文针对其配电自动化系统的检测方法加以讨论,以期找出最适合配电自动化系统的检测方法,为水泥厂的日常生产提供保障。

关键词:水泥厂;配电自动化系统;故障检测;智能化

0 引言

尽管当前社会建设对于水泥的需求越来越大,应用范围越来越广,种类越来越多,但是由于技术水平的提升以及我国近年来所提出的节能减排等战略的影响,使得我国水泥工业变化巨大,最突出的表现就是水泥企业实现了从数量增长转变到质量效益增长。在这一过程中,为了实现水泥企业的集约化、节约化以及现代化,纷纷在生产中使用了各种自动化生产线和生产设备以及生产保障系统[1]。其中,就包括了水泥企业的供配电自动化系统。但在实际运行过程中,水泥厂的供配电自动化系统常常因为工作环境或者操作人员失误等造成故障,影响到工厂的正常生产活动。传统的故障检测无法做到及时有效发现故障、排除故障,并且无法提供必要的配电自动化系统故障预警[2]。为此,有必要针对其配电自动化系统故障,应用现代技术,实现系统故障的智能检测。

1 故障智能检测意义

在水泥厂的日常生产中,采取配电自动化系统,对于保证厂区的供电质量,提高电网在厂区内的运行效率,以及提供生产服务方面,都具有重要的作用。其中,对于水泥厂配电自动化系统的故障检测和保护是实现电网正常运行,实现配电自动化系统的自动化,有着重要的现实意义[3]。

与技术提升相对的,当前水泥厂配电自动化系统自动化系统日趋复杂,各种先进的无线传感技术的应用,使得配电自动化系统功能全面、高度自动化的同时,一旦发生故障,检修人员很难发现并进行及时的修复。因此,在当前相关专家及从业人员中。对于故障的自动化检测研究是重点方向[4]。

采取故障智能检测技术,对于水泥厂配电自动化系统的运行确保,有着重要地位。在传统的故障检测方法中,通常应用“双端测距法”,效率低,故障结果准确率也不高,实践效果一般。因此,故障智能检测技术提升准确率的作用就十分明显了,对于增强水泥厂配电自动化系统稳定有着重要意义[5]。

2 配电自动化系统的故障智能检测技术

2.1 中性点不接地单向接地故障检测法

在水泥厂配电自动化系统中,电网正常运行时,三相va、vb、vc电压值是平衡的,三相电压对应的电流值加零。假设配电自动化系统为空态,在配电自动化系统中忽略了电导率对地面的泄漏,对配电自动化系统进行故障检测。具体内容参考下图1所示:

图1 中性点不接地配电自动化系统单向接地故障检测图

当水泥厂的配电自动化系统处于正常运行状态时,过渡电阻rf趋于无穷大,在中性点的位移电压uod=0。当配电自动化系统与地面碰撞时,此时的跃迁电阻为零。如图2所示,三相线是相对压的。

综上,根据零序电压、电流角度等因素,可以确定水泥厂的配电自动化系统中的电源位置或线路位置方向是否发生故障。

2.2 基于无线传感器的故障智能检测方法

在水泥厂的配电自动化系统中,通过无线传感器可以执行数据收集、数据传输、数据处理等功能。传感器节点本身具有探测和收集危险数据的功能。每个节点通过单跳或多跳实现数据交换。该传感器还具有节点结构易于在恶劣环境下部署的特点,并将无线传感器应用于配电自动化系统的智能屏障检测中,使其发挥最大的作用。具体检测结构如下图3所示:

图3 基于无线传感器配网自动化系统故障检测结构

根据图3的结构图,基于无线传感器配电自动化系统自动化系统的故障检测方法,根据无线传感器电弧消除线圈参数的变化,给出了电阻值,改变了配电自动化系统的零级电压和零级电流。确定了配电自动化系统的故障位置。

当电弧消消线圈参数改变,处于一致的零阶电压时,故障节点信赖值越高,节点内的数据信赖值越高,故障分析结果就越准确,故障点前的电流也就越大。将显著降低,电流在故障点后不会改变,并根据这一特性,可以确定网络配电自动化系统故障的确切位置。

图4 两种方法在不同故障类型检测结果的平均正确率

3 故障检测结果的正确率

为了实践验证本文所提出的方法对于水泥厂配电自动化系统故障的的检测准确性,选取了水泥厂配电自动化系统中常见的10中故障类型进行仿真实验,并对比了“双端测距法”的正确率。具体结果如图4所示:

通过图4可以明显看出,在仿真实验中,对于十种常见故障类型,

本文所提出的方法对比传统的双端测距法,明显平均正确率要高许多。采用本文所提出的配电自动化系统故障智能检测方法,平均正确率基本都能达到97%以上,反观传统的双端测距法,最高平均正确率也只有85%作用,对于部分故障类型的检测更是低于80%。因此,可以说在实践应用中,采取了故障智能检测技术的方法要优于双端测距法,能够提供更加准确的故障发生位置,对于保障水泥厂配电自动化系统的正常运行,对于保障水泥厂的日常生产,有着重要作用。

4 结论

综上所述,依据水泥厂配电自动化系统的实践运行,文章提出了一种新的故障智能检测方法,即中性点不接地单向接地故障检测结合无线传感器的故障智能检测方法。该方法区别于传统的双端测距法,无论是在检测方式上,还是故障结果检测率上,都教以往有很大的提高。能够有效解决传统检测法中效率低的问题,对于及时解决水泥厂配电自动化系统故障有着重要作用,有效提高了水泥厂配电自动化系统的安全性,是保障水泥厂日常生产的关键环节之一。

参考文献

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[2]王兴念. 基于IEC 61850的配电自动化系统设计与应用研究[A]. 中国电力科学研究院有限公司、国网电投(北京)科技中心、《电子技术应用》杂志社.2017年“电子技术应用”智能电网会议论文集[C].中国电力科学研究院有限公司、国网电投(北京)科技中心、《电子技术应用》杂志社:国网电投(北京)科技中心,2017:4.

[3]嵇文路. 馈线自动化测试功能的可靠性保障机制研究[A]. 江苏省电机工程学会城市供用电专业委员会.2015年江苏省城市供用电学术年会论文集[C].江苏省电机工程学会城市供用电专业委员会:江苏省电机工程学会城市供用电专业委员会,2015:4.

[4]吴敏秀. 配电自动化系统建设难点及解决方案[A]. 江苏省电机工程学会城市供用电专业委员会.智慧城市电力科技论坛论文集(2014年第1辑 总第176辑)[C].江苏省电机工程学会城市供用电专业委员会:江苏省电机工程学会城市供用电专业委员会,2014:4.

[5]刘志新. 配电自动化现状分析与展望[A]. 河北省工业气体协会、河北省冶金学会空分专业委员会.河北冶金学会2013年度空分专业学术交流会论文集[C].河北省工业气体协会、河北省冶金学会空分专业委员会:河北省冶金学会,2013:2.

论文作者:贾建华,刘瑞雪

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/4/11

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