继电保护自动化技术在电力系统中的应用探讨张仲耀

继电保护自动化技术在电力系统中的应用探讨张仲耀

(国网山东省电力公司电力科学研究院山东济南250002)

摘要:目前,我国建设正在朝着自动化的方向发展,这也就给电网运行提出了更高的要求。电网系统不但要保证输电的安全性和稳定性,同时还要提高电能调度工作的效率。其中继电保护装置可以有效保护电力系统的安全性,一旦电力传输线发生断裂或者电力发送出现异常,电力系统的运行状态出现超负荷,那么继电自动化控制系统便能够及时保护电力系统,将故障部分从电网中隔离出来,避免出现连锁反应,从而降低对设备产生的不良影响。

关键词:电力系统;继电保护自动化技术;应用探讨

引言:随着科技的发展进步,继电保护自动化技术也逐渐走向成熟,在生活中已经被广泛应用,尤其是在电力系统中,继电保护自动化技术的应用已经较为普遍,不但提高了电力系统运行的效率,同时也保证了系统运行的安全可靠性。为此,在接下来的文章中,将围绕继电保护自动化技术在电力系统中的应用展开详细探讨。

一、继电保护自动化技术内容简析

高质量的继电保护自动化技术是确保供电质量和电网运行可靠性、稳定性的重要条件,大量研究证实,成熟的继电保护技术系统不仅可对电网中存在的风险进行有效预测;同时其还能够通过发警报、发出跳闸命令等方式对故障进行隔离。近年来,随着我国科学技术的不断进步和发展,继电保护自动化技术在我国的应用已经基本成熟,继电保护自动化系统除了能够实现对保护定值的实时调整和修正以外,还可灵活处理系统中的相关问题,为决策提供真实可靠的依据。电力系统的自动化发展给我国用电的安全性和稳定性提供了强有力的保障,整体来看,继电保护自动化技术在电力系统中应用的作用大致有以下几点:第一、对电力系统运行过程中的故障和异常情况进行警报隔离,以有效降低事故影响范围,提升系统运行安全性;第二、对电力系统的运行情况进行实时监控,保证电力设备及系统能够始终正常、稳定运行;第三、对继电保护装置保护的元件故障进行自动处理,以尽可能减少故障对系统产生的影响,降低损害程度;第四、对电网系统中的数据进行高效分析和采集,进而可在第一时间寻找最为经济有效的对策对故障和隐患进行针对性处理和排除,保障电网的安全稳定运行。

二、继电保护自动化技术在电力系统中的应用

(一)接地保护

电力系统的线路不同,接地方式也不同,依照电流大小可分为大电流接地和小电流接地。大电流接地接地在电力系统运行过程中,如果线路出现故障,自动化继电保护技术可以及时识别,并在第一时间切断线路,进而对电力系统进行保护;而小电流接地在电力系统的运行过程中,利用自动化继电保护技术可将保护信号主动发送,如果电路在接入小电流接地系统时出现了故障,接地系统将会自动发出警告信号,而此时线路还会持续运行。在自动化继电保护系统中,执行系统是大电流接地系统运行的重要功能,逻辑层使小电流接地系统中的重要功能。在正常运行的电力系统中不存在零序电压,而三项电压则是主要分布点,如果在三项电压中连接电压表,电压将会独立显示出来,一旦电力系统发生异常,其中一相处于接地状态,零序电压将在电力系统中显现出来。这时警告信息会通过小电流继电保护系统被发送,这时只要观察电压读数表便可判断故障。如果电力系统正常运行,一般情况下不会有零序电流产生,如果系统中存在故障,将会有零序电流产生,这样就可引发继电保护装置对故障电路自动切除[1]。

(二)变压器继电保护

变压器具有优化电力系统运行流程的作用,并且能够使其运行的稳定性得以增强。变压器作为电力系统运行的重要元件,如果电力系统出现短路变压器变会停止工作,从而导致电力网络的正常供电。因此,在将继电保护装置安装到变压器中时,技术人员应秉承实事求是的原则,使继电保护装置切实能够预防变压器短路故障,通过电流保护对过电流器件进行管理、限制过电流时间,能够自动切断电源使变压器不受损坏。此外,还应注意变压器存在的风险性,一旦油箱出现故障,便会使油料及绝缘材料被分解,同时变压器运转过程中产生的电弧将会造成大气污染,给周围民众造成身体不适。因此,在电力系统中应用继电保护自动装置还应重视保护好瓦斯气体,安装良好的瓦斯气体保护装置,如果变压器发生异常情况,便会触动瓦斯保护报警装置。在变压器接地的情况下,对零序电流进行适当保护,尤其是对接地两侧的维护加大重视度,如果变压器没有接地装置,便可利用零序电压保护技术。值得注意的是,母线继电保护有两种形式,即相位对比保护和差动保护,其中差动保护适合应用于具有共同特点和变化的电流互感器母线元件设置上,在二次绕组与母线侧边端子连接后,再在系统母线差动位置安装继电保护装置;而相位对比保护是通过相位对比,进而提高系统保护的稳定性和可靠性[2]。

(三)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。

三、继电保护自动化技术在电力系统中的未来发展趋势

第一、智能化。伴随着人工智能技术的发展与成熟,以及模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等着人工智能技术在电力系统继电保护自动化中的广泛应用,继电保护自动化技术不断优化,在这一过程中,其基本实现了对系统故障的正确判别与阻断。相信在不久的将来,随着我国人工智能技术的进一步发展,继电保护自动化系统的智能化特点必然将更加突出。第二、计算机化。在计算机技术快速发展的当下,我国自动化芯片控制的电路保护硬件以发展为了32位CPU微机保护结构,受此影响,继电保护性能、响应速度得到显著提升,继电保护自动化系统的计算机化趋势势不可挡。第三、网络化[3]。在电力继电保护系统中应用网络化技术,创建继电保护装置网络,是进一步提高继电保护可靠性和保护效率的重要途径,在人们用电量不断增加、信息传播速度不断加快的当下,网络化必将是电力系统继电保护技术未来的主要发展趋势之一。

结论:

简而言之,电力系统的安全性和稳定性容易受外界因素的影响,而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[4]。

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.

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