摘要:电力系统由电压变化系统、发电系统、配电系统、母线以及电气设备等部分组成,继电保护系统的作用是在线路出现故障时能够及时切除故障点,避免事态进一步扩大。自动化继电保护装置能够在电力系统发生故障的0.1s以内快速反应并切除故障线路,对电力系统起到保护作用,提高系统运行的稳定性和安全性。基于此,本文就对继电保护自动化技术在电力系统中的应用进行分析,可供参考。
关键词:继电保护;自动化技术;电力系统;应用
1继电保护装置工作原理
当被继电保护装置保护的线路或者电力系统在运行过程中故障前后某些突变的物理量变成了信息量,突变量达到了一定的数值时,保护装置会启动逻辑控制环节,发出相应的跳闸脉冲或者信号,从而做出有效的判断。继电保护装置由测量模块、执行模块以及逻辑模块着三大部分组成,其具体结构如图1所示。
其中,测量模块主要为接受信号,并比较信号的测量值以及定值,然后再将比较后的结果向着逻辑模块传输,逻辑模块对接受过来的比较结果进行计算,从而获得逻辑值,然后通过对逻辑值的判断,确定动作是否处于合理的范围内,再将动作信号闲着执行模块传递,当执行模块接收到动作信号后,再做出相应的信号动作。
2继电保护自动化技术实际中的作用
在电力运行系统中,如果科学的使用继电保护自动化技术,可以实时对该系统进行监控,无论是各个时间段的电流和电压情况,都能做好全方位的监控。在此过程中,如果出现电流和电压不稳定,以及变化幅度较大的情况,就能判断故障元件的位置,并及时进行分离。在电力系统运行过程中,如果某个元件发生故障不能正常使用,继电保护装置能及时和附近的断路器元件进行联系,向其发出跳闸命令,当断路器接到指示后,可以及时的把故障元件与主系统分离开,避免造成主程序运行不稳定,避免进一步造成更大的不利影响。此外,电力系统在运行过程中,继电保护装置进行24小时的监控工作,如果发生任何异常的动作,其能及时予以报警,技术人员对实际情况进行分析,有效的解决了故障问题,把问题严重程度降到最低,减少了停电的时间,提高了整体的稳定性。
3继电保护自动化技术在电力系统中的应用
继电保护自动化技术的应用的过程中包括几个环节,即提出问题、分析问题、安装调试、投入运行、后续维护、检修技改,这几个环节是相互联系的,在应用继电保护自动化技术的过程中,必须要把握好以上几个环节的工作,将其有机结合起来,这样才能保障技术应用的安全性,继电保护自动化及时在电力系统中的应用包括以下几个方面。
3.1在线路接地保护中的应用
就我国目前的电力系统来看,其线路往往有着错综复杂、数量众多的特点,因此在对线路进行接地处理时,不同线路的接地方式通常有着较大差异,但总体来看,可将线路的接地方式分为小电流型接地、大电流型接地两类,不同的接地方式发生的故障类型以及故障原因存在较大差别,对二者进行有效辨别是保证所采取的相关保护措施能够最大限度发挥作用的关键。通常,当出现大电流接地时,此时为防止接地故障对电力系统造成更严重的破坏,应当及时切断电源;当发生小电流型接地时,为尽可能的降低故障带来的损耗,可在继电保护装置发出报警信号后,再及时的对故障进行处理。
3.2在发电机中的应用
对于电力系统发电机的保护可以采用如下方式:第一,重点保护法。重点保护法应该着重降低发电机失磁故障发生率,为了达到这一目的,需要将中性点保护、电流保护、发电机相位保护结合起来,形成一种纵联差动模式。如果发电机电流超过标准,可以设置好接地保护装置,如果发电机定子绕组匝间发生短路,不仅会破坏绝缘层,也会导致发电机出现故障,为此,要在定子绕组中安装好保护装置,避免匝间出现短路故障。第二,备用保护法。如果定子绕组负荷偏低,保护装置就会将电源切断,报警,有时甚至会出现反时限问题,采用过电保护法就能够有效降低此类故障的发生率。此外,在必要的情况下,还需要设置好过电压保护,避免发电机出现绝缘击穿问题。
3.3在变压器中的应用
第一,接地保护。对于直接接地的变压器,需要使用零序电流保护法,在接地两侧位置设置保护动作,对不接地变压器,使用零序电压保护措施即可。第二,瓦斯保护。在变压器油箱出现故障的情况下,绝缘材料与油会发生反应,生成有害气体,因此,瓦斯保护应该是重中之重,在设置好瓦斯保护后,如果油箱出现故障,就能够在第一时间启动保护动作,发出报警。第三,短路保护。短路保护有阻抗保护与过电流保护两个内容,阻抗保护是利用变压器中阻抗元件原理起到保护作用的方式,在阻抗元件经过一段时间的运行之后,会跳闸,就可以很好的保护变压器;过电流保护即电流元件经过一段时间的运行之后,也会切断电源,起到保护作用。
4继电保护自动化及未来发展趋势
4.1智能化
随着科技的发展和社会的进步,人们总是会追求智能化的控制。正因为如此,继电保护自动化技术很好的满足了智能化控制的需求。目前,我国正在大力的建设和发展智能化电网,继电保护自动化技术一定会在其中发挥重要的作用。
4.2网络化
人们日常生活中必不可少的一部分就是网络,在各个领域都会涉足于网络。继电保护自动化有着和网络结合的基础,能够和网络形成优势的互补。例如,利用网络系统实现区域性的继电自动化保护和创建网络型的继电保护装置等,这不仅能够提高继电保护的稳定性,还扩大了网络的应用范围。
4.3微型化
体积较大的元件是当前的继电保护自动化技术很大的需要作为系统组成,这在一定程度上阻碍了继电保护自动化技术的大范围使用。正因如此,在继电保护自动化技术发展的未来,一定会走向微型化的道路。首先是各个配件体积的减少,其次是处理系统的优化。当解决了这些技术难题后,继电保护自动化技术会逐渐走向成熟,发挥更加巨大的作用。
5结语
总之,继电保护自动化技术在电力系统中的应用和发展既依赖于现有技术,又取决于广大电力工作者自身的业务水平。只有本着与时俱进的思想,在工作中积累经验、积极探索,才能更好地应用该技术,并推动其发展。
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论文作者:程鹏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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