解析电力系统中继电保护的自动化策略论文_郑彦芹,权隆

(郑州供电公司 河南郑州 450000;河南省电力公司 河南郑州 450000)

摘要:如今,我国智能电网建设越来越完善,电网技术得到了广泛应用,人们生活质量的提高,使他们在电力使用上的要求更高,不管是工业生产还是家庭生活用电都要求电力系统不断更新、进步;相关技术人员对电力系统的维护、对自身技术的要求以及对继电保护自动化的优化等,都直接影响我国电力系统的建设质量。继电保护的自动化是电力系统的重要组成部分,它对整个电力系统的安全平稳运行起着至关重要的作用。继电保护的自动化装置的应用改善了传统电力系统的不足,减少了电力系统故障的发生,促进了我国电力系统的平稳运行,保障了电力系统的安全健康发展。所以,电力企业的研究人员要更加深入地研究继电保护的自动化技术,从而为企业创造更大的经济和社会效益。

关键词:电力系统;继电保护;自动化策略

伴随着时代的进化和发展,人类所使用的能源也在发生着很大的变化。洁净,方便简洁的电能,越来越受人们的欢迎,人们对电能的需求量也越来越大。这样就使电力系统中继电保护的重要性越来越得到重视,促使着电力系统中的继电保护逐渐向自动化的方向发展。

1电力系统继电保护的意义

随着社会的进步和时代的发展,人们在生活和工作的方方面面,都需要用到电能,这就使得我们国家对电力的需求量在不断的增长,而在同一地点,同一时段儿内电力供应的速度有限,数量有限,因此我国大部分的地区都出现了电力供应紧张这样的情况。为了解决这种情况缓解电力供应紧张带来的不便。我国在部分地区实施了定时停电和限电的措施,认识由于我国的实际情况,电力供应系统十分庞大。在采取这些措施的时候,必须保证电力系统的运行安全,这样才能真正保证人们用电的需求得到满足。因此就需要做好电力系统的维护工作,这就表现出在电力系统中实行继电保护具有十分重要的意义。

2电力系统中继电保护自动化策略

2.1线路接地保护

不同线路的接地方式各不相同,目前主要分成大电流型和小电流型接地两种形式。其中大电流型接地保护,主要是在电力电路出现故障时,对其立即进行电源切断,对整个定力系统起到保护的作用;小电流型接地保护,电力系统电路出现故障时,能够发出警报信号,起到一定的警示保护作用。电流系统发生单相接地时,小电阻接地系统的电流比较小,不属于有效接地系统。将线路看成网络的A相接地,接地点将流过电力系统各个线路的B、C相电容电流、零序电流。经过分析,发现A相电压为0,接地故障电流在接地小电阻上的压降为URO。B相对地电压为UB=UAB=UB-UN,其中UN=EA-URO,则可以得到UB=EAe--URO,UC=EAe--URO,此时小电阻的电压小,可以忽略不计。中性点电压与相电压比较接近,B、C相电压则比正常相电压高,三相电压有基本对称的线电压值,其值为相电压值的倍。通过对称分量计算方法,流过接地电阻各相电流是IRO的三分之一,而且方向相同。所以故障发生时,电力系统出现A相接地,导致线路故障和接地故障同时跳闸。小电流型接地保护主要分为:(1)零序电压。当电力系统在正常运转的过程中,电力系统不会产生零序电压,并且能够与三相电压进行对称,然而当电力系统发生突发事故时,零序电压就会产生,这个时候,继电保护自动化技术就会产生作用,能够快速的降低零序电压,并且使得继电保护装置发出警告信号,然后电力系统维护工作人员则会在接收警报信号后,迅速地对电压表进行检查,并对其作出相应的判断,以此明确接地故障。(2)零序电流。当电力系统突发事故时,零序电流会显著的增高,这个时候继电保护自动化技术作用下,迅速的将电源进行切断,使得电力系统得到安全保障。当电力系统发生故障时,零序电流沿着非故障线路电缆流动至接地线焊接点处,零序电流不经过零序电流互感器直接进入到电流互感器而直接接地,这样小电流接地选线装置不会误发故障线路接地信号。

2.2变压器保护

变压器的继电保护工作十分重要,因为它既是电力系统的重要组成部分,也对电力系统的安全起着至关重要的作用。为了保证电力系统的有效运行,应加强变压器的继电保护工作。首先要加强短路保护工作。变压器的短路保护是过电流保护和阻抗继电保护。阻抗继电保护是变压器的一种保护元件,当阻抗元件经过一定时间后,就会跳闸并切断电源,从而起到保护变压器的作用。过电流保护是过电继电器在电源两侧安装的电流与时间分量,当电流元件运行一段时间后,就会跳闸并切断电源,从而起到保护变压器的作用。第二就是加强瓦斯保护。变压器油箱中的油、绝缘材料等会在故障中电弧分解,从而形成有害的气体,瓦斯保护可以在变压器遇到故障油箱破裂时,自动切断电源并发出警告。最后,就是加强接地保护。接地变压器的保护通过在变压器两端设置零序保护动作,从而起到保护变压器的作用;对于不接地变压器,可以使用零序电压保护。

2.3发电机组保护

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。

2.4母线继电保护

电力系统在应用继电保护自动化技术的过程中,母线保护同样是较为重要的一个方面,现阶段母线实施继电保护自动化技术主要集中在相位继电保护以及差动继电保护。其中母线相位继电保护主要是指通过对比相位的利用,使得母线的可靠性以及使用效率大大提升,使其在电力系统中的作用得到正常且高效的发挥。差动继电保护则主要是在母线元件中进行电流互感器科学以及合理化的设置,然后起到一定的保护作用,在设置电流相应互感器的过程中,必须要注意的是,互感器的设置选择一定要保持统一变化,这样才能够发挥电流相应互感器的优势。在结束电流相应互感器的设置后,则将母线测端与二次绕组进行有效连接,使得电流相应的互感器能够在电力系统母线差动区域中进行安置。当母线的大电流在接地的过程中,如果积极且有效地运用三相连接,就能够实现对母线的继电保护作用,而在母线小电流实际接地的过程中,对母线实施继电保护则要区别于大电流接地时的保护策略,集中在两相连接的利用上,以及相间短路的作用上面,这样才能够真正发挥继电保护自动化技术对母线实施的保护作用以及效果。

3继电保护自动化未来的发展趋势

随着当前计算机技术、智能化技术、信息化技术的不断发展应用,继电保护自动化技术在未来发展过程中的融合性也会越来越高,呈现一些新特点。随着智能化技术的不断发展,继电保护自动化设备的智能程度会越来越高。随着电力系统的不断发展,电力系统越来越复杂,运行稳定性难以保证,这就要求我们必须提高故障预测的准确性。然而,采用常规方法来预测如此庞大的系统,难度可想而知。为了有效解决这一问题,必须将智能化技术引入到故障预测环节中。目前采用的智能化继电保护设备中融合了智能化算法,通过对电力系统运行特征的提取,有效预测电力系统各种故障发生的可能。其预测能力还会随着运行时间的不断延长,而得到增长,通过该设备,可以提前预测到哪里可能出现故障,并及时排除,大大增加了系统稳定性。随着信息化技术的不断发展,未来继电保护自动化设备将具有远程传输信息的功能,可以将对电力系统检测得到的数据,通过无线网络或者宽带网络,传输到服务器中,从而便于管理人员对重点设备进行远程管理,大大提高了管理效率,也便于我们及时发现问题。

4结语

电力系统的安全性和稳定性更容易受外界因素影响,传统的继电保护装置已经不能适应当前的电力系统运行需要,因此将继电保护自动装置应用到电力系统中势在必行。通过利用继电保护自动化技术可以实现远程定位找出故障位置,为区域供电的持续性和稳定性奠定基础,促进电力企业的长远发展。值得注意的是,要想切实提高电力系统运行的稳定性,还应对继电保护自动化装置进行定期检测和维护,尽早发现故障。

参考文献:

[1]黄克成,周泽禹.继电保护自动化技术在电力系统中的应用研究[J].华东科技:学术版,2017(12):316.

[2]张东升,王兴伟.继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析探讨[J].工程技术:引文版,2016(12):00229.

[3]刘国平,山春凤,王敬引.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].今日科苑,2015(03):123-124.

论文作者:郑彦芹,权隆

论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期

论文发表时间:2018/10/1

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