继电保护在自动化配电网中的应用论文_王宛玉

继电保护在自动化配电网中的应用论文_王宛玉

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摘要:为了满足用电的需求,我国智能化配电网的建设正在快速开展中。在电力系统中,最重要的是系统的安全性和可靠性,所以继电保护的应用越来越广泛。文章从自动化配电网的系统入手,首先分析了自动化配电网继电保护应用中存在的问题,然后研究了自动化配电网继电保护应用的改进措施。

关键词:继电保护;配电网;自动化;电力系统;用电需求

1配电网自动化概述

配电网自动化系统是一个集成系统,就是对配电网设备进行远程实时监控、调整,是一种新兴的技术手段,在配电网控制中应用现代化的信息技术。配电网自动化分为集中智能式和分散智能式[1]。集中式主要是针对事故后的隔离、重构网络、恢复供电,主要以配电网调度系统为依据进行隔离和重构,要求系统的通信性比较强。这种配电网模式的终端设备用于信号采集功能,但是缺少就地控制和执行力。分散智能式是将重合器和分段器配合起来,依据整合重合器的次数以及时间,加之重合器的时序配合,自动隔离馈线故障,将非故障区域的供电功能恢复。

2继电保护自动化配电网应用中存在的问题

当电力系统中被保护的元件发生故障时,继电保护装置能够快速地做出反应,有选择地将故障元件从电力系统中排除。但是在被保护元件运行异常时,往往不需要继电保护装置快速反应,而是根据元件的危害程度规定一个延时,以免造成误动作。从当前的实际情况来看,我国自动化配电网的继电保护还存在一定问题,在一定程度上影响了我国自动化配电网的发展。

2.1 继电保护设备的老化

我国的电网虽然一直在更新换代,但是这些更新主要是针对技术层面,所以电网系统中的继电器有很多都是老式继电器,其可靠性得不到保障。这种老式的继电器缺点主要体现如下:

2.1.1 反应速度较慢。老式的继电器由于自身的老化,反应速度较慢。当元件发生故障之后,切断电路的速度无法满足需求。这就无法起到保护设备的作用,如果故障较为严重,将会造成设备的严重损坏,进一步扩大故障的影响范围。

2.1.2 误动作较多。随着我国电力需求的不断增加,电网的电压不断升高。而电网电压的增加又会使被保护元件的异常运行状态更为频繁,老式的继电器无法精确地处理异常数据,往往会出现错误的状态判断,进而产生误动作,将事故的范围扩大。

2.2 配电环网缺少继电保护

环网也是自动化配电网中必不可少的一部分,但是当前我国的环网却基本没有继电保护装置。从实际情况来看,当前的配电环网是以负荷开关为主的,需要人为的控制。因此当发生电力故障的时候,由于没有断路器,往往会造成整个电力网路的瘫痪。配电环网缺少继电保护不仅会扩大电力故障,还延长了维修的时间。一般情况下,都是电力部门接到故障的通知,然后赶往现场进行维修的操作,这就增加了维修的时间。另外,由于故障的影响范围较大,很可能造成多个设备的损坏,也使得维修更为困难。

2.3 继电保护装置自身的问题

在当前的自动化配电网络中,继电保护器自身也存在着问题。所以导致了继电保护起不到应有的保护效果,降低了自动化配电网的可靠性。继电保护装置自身的问题主要体现在以下两个方面:

2.3.1 继电保护装置的灵敏性设置问题。继电保护装置是检测各个元件的运行状态,若其物理量变化超过了设定的范围,就会自动切断局部的电路,起到保护设备和电网安全的作用。但是物理量变化的设定是有一个范围的,避免由于不稳定的运行状态而导致误操作。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆以目前的实际情况来看,很多继电保护装置的灵敏性设置还存在问题,降低了继电保护装置所起的保护效果。

2.3.2 质量检验不到位。当前的继电保护装置在安装前并没有经过系统的检查,所以很多装置的质量是不合格的。安装在自动化电网后,由于自身的质量问题,就存在安全隐患,无法正常监测电网元件的运行状态,当发生故障后,也不能及时地切断电路。

3 自动化配电网继电保护应用的改进措施

3.1 针对性更换继电保护设备

继电保护设备的更换可以分两个层次:第一个层次是老化设备的更换;第二个层次是旧式设备的更换。旧式设备的更换可以理解为技术的更新换代,因为随着科技的发展,继电保护器的功能一定会越来越强大,其监测的效果也会越来越好。特别是在当前的社会环境下,国家电网正在大力发展智能化和自动化,给继电保护设备的更换提供了较好的环境,所以可以根据当地的实际情况,淘汰掉原本的旧设备,让继电保护更好地发挥作用。

老化设备的更换主要针对继电保护设备的使用情况,因为随着使用时间的增加和一些其他的原因,导致了继电保护设备的老化,影响它的正常使用,所以要针对性地进行老化设备的更换。

3.2 重合器与其他设备的配合使用

重合器有着双时性的特点,可以实现重合与开断,所以它能够和其他设备配合,一起发挥出继电保护的作用。首先,当电路出现故障的时候,重合器就能够重合;然后分断器记录重合器的分闸次数,在达到预定设置次数的时候就闭锁,实现电网故障区的隔离。这在一定程度上实现了智能化的电网控制,也减弱了非正常运行状态对继电保护装置的影响。

重合器还可以与熔断器配合实现继电保护的作用,因为重合器能够实现重合,而熔断器可以监测流过元件的大电流,当电流过大的时候就自身熔断,起到故障区的隔离作用。当然,重合器和其他设备的配合使用要根据实际情况确定。如配电变压器的末端,可以选择重合器与熔断器的配合,实现继电保护的作用。

3.3 继电保护装置的优化

为了更好地实现继电保护的效果,还可以采用继电保护装置优化的方法。当前的继电保护装置还是采用较为传统的方式,在一定程度上无法跟上智能化电网的发展速度。因此可以将信息化和数字化的技术引入到继电保护中,突破继电保护只能在局部中发挥作用的局限。例如,信息化的技术可以将多个继电保护装置连成一个整体,当一个继电保护装置执行电路断开的动作后,马上将信息上传,然后中央处理器快速地做出反应,调整自动化电网的结构,用最快的速度恢复供电。

数字化的技术还有利于继电保护装置的维修,利用信号的发射与接受装置,将不同的继电保护装置进行编码,在计算机网络中实时监控。当出现故障的时候就可以快速的定位,采取处理的措施,减少故障带来的电网损失。

4 结语

自动化配电网已经成为国家电网发展的大方向,与之对应的继电保护必须加快改进的步伐,以此来保障电网运行的安全性和稳定性。目前,继电保护在自动化配电网络中的作用不可替代,虽然还存在一些问题,但是可以通过改进的措施使之完善。本文针对继电保护在自动化配电网中的应用问题,提出了一些意见,希望能够推动我国继电保护的发展,让它为自动化电网的发展提供强有力的支持。

参考文献

[1]胡汉梅,郑红,赵军磊,曾从海.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究[J].电力系统保护与控制,2011,(11).

[2]王富松.区域继电保护在含分布式电源配电网中的应用研究[D].重庆大学,2011.

[3]钟毓铭.配电网自动化继电保护技术应用研究[J].科技与企业,2013,(11).

[4]陈磊.配电网自动化继电保护技术应用分析[J].企业技术开发,2013(Z2):24,26.

论文作者:王宛玉

论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第8期

论文发表时间:2017/8/22

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