继电保护系统在10kV配电站中的应用杨玥昕

继电保护系统在10kV配电站中的应用杨玥昕

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摘要:本文分析继电保护系统在10kV配电站中的主要作用,指出其在10kV配电站中的具体配置,以期为10kV配电站的相关电力系统工作人员提供参考。

关键词继电保护系统;10kV配电站;电力系统

1继电保护系统在10kV配电站应用的重要性

继电保护系统主要用于保护配电站的安全运行,继电保护系统通过对10kV配电站的运行状态进行监测,对于10kV配电站异常运行状态以报警信号的形式进行提醒,必要时将会通过自动控制的方式对10kV配电站中的电气设备进行控制以实现对于10kV配电站电气设备的保护。继电保护系统通过对10kV配电站运行状态进行实时监测,对于发现的故障点及时报警并自动断开电气设备元件。继电保护系统具有智能化、自动化以及高效化的特点,能够快速、准确地发现10kV配电站运行中的故障并及时对10kV配电站中的电气设备进行保护,保障10kV配电站安全、可靠的运行。

对于电力系统而言,其主要通过不同种类的电气线路,进而将各种类型的电气设备有机的联系在一起。由于电力系统工作环境相对复杂,并且系统服务面积较为辽阔,再加之一些人为因素的影响,导致电力系统经常出现种类繁多的问题与故障。

2继电保护系统在10kV配电站中的配置

2.110kV配电站中继电保护系统的配置

通常情况下,10kV配电站会采用以下两种继电保护系统的配置计划:

(1)集中式保护配置

集中式保护配置计划重点致力于构建信息化的继电保护系统,通过通信链以及数字通信接口对10kV配电站继电保护系统进行统一管理以及配置,实现实时、动态的监测以及保护。

(2)常规保护配置

常规保护配置,即10kV配电站在配置继电保护系统时会重点结合自身的电容器、母线、馈线以及变压器等重点设备进行相应的配置。此过程中,在10kV配电站的本身保护配置基础上,继电保护系统会更换部分插件,使得保护配置转换成通信接口等,从而使保护配置能够准确采集10kV配电站的运行数据信息,即构建数字化保护配置。

2.210kV配电站中常用的继电保护技术

如今我国10kV配电站常见继电保护的装置主要划分为晶体管型、整流型、机电型以及微型计算机型等。

(1)晶体管型:此类继电保护装置的基础为晶体管的开关以及放大原理,主要构成元件为晶体管、小型变压器、二极管、电容元件、电阻元件等。

(2)整流型:这是一种借助二极管整流的作用构成的继电保护装置,执行元件主要是极化继电器。

(3)机电型:此类继电保护装置的构成基础为电磁原理,属于具备可动机械组成部分的一种传统继电器,根据具体的电磁原理也可以详细区分成感应型继电器、电磁型继电器以及极化型继电器等。

(4)微型计算机型:此类继电保护装置的构成核心主要为微型计算机、单片机、微控制器以及DSP芯片等,保护原理主要是通过自身先进的逻辑以及计算能力及时、全面地分析、判断10kV配电站出现的各类故障。

其中,微机保护系统属于当前比较先进的一类继电保护系统。在10kV配电站的日常运行过程中,继电保护系统需要在其发生异常现象或者故障的时候,能够迅速、及时地向值班工作人员发出警报或者发出相应命令从系统中切除故障设备,从而为整体电力系统的日常工作提供可靠保护。而通过前文描述,微机保护系统能够在10kV配电站的日常运行中实行全程、动态、实时地监测,从而借助自身先进的逻辑以及计算能力对各类故障进行全面、及时的分析以及判断,将异常现象、故障等对整体电力系统造成的损害降至最低,不仅为工作人员减轻了工作压力,也能够确保10kV配电站日常的稳定、安全运行。

2.3冗余技术在继电保护系统中的应用

冗余技术在继电保护系统中的应用,可以帮助10kV配电站结合硬件、软件、时间以及信息等冗余资源充分保护电力系统中的关键部位,并且促使继电保护系统全面监控10kV配电站的电气设备,从而提升继电保护系统的保护能力,以及10kV配电站的运行安全、稳定性。与此同时,在继电保护系统软保护层方面还具有防火墙技术、信息保护技术以及系统的容错技术等,进而使整体继电保护系统更加稳定、高效地监控、保护10kV配电站。

3.继电保护系统在10kV配电站中应用的问题

3.1电流互感器过于饱和对继电保护的影响

继电保护系统的电流会随着系统规模的扩大而呈变大的趋势,同时发生短路,一旦短路现象产生,其短路电流会非常大,高于电流互感器额定电流的几十倍或是几百倍,当短路状态较为稳定时,此时一次短路电流的倍数则会呈增大的趋势,同时也会导致电流互感器产生的误差也较大。在这种情况下,电流互感器会处于饱和的状态,所以很难再次感应到二次侧电流值,从而导致电流保护装置发生拒动。当这种故障在变电所内出现时,则要靠母线的断路器或是主变压器的后备保护来进行切除,倘若故障是出现在变电所中,那么要想切断故障,则只能靠母线的断路器或是主变压器的后备保护来进行,这样就会导致故障切断的时间延长,从而使故障的范围得以蔓延,造成的损失加大。如果电流有保护拒动的情况出现时,则会导致进线保护动作产生,从而使配电系统停止运行。

3.2励磁的涌流

目前我们在10kV供电系统中采取的保护措施主要是是通过电流的快速融断来保护的,这需要我们按照线路的最大的运行方式设定具体的电流大小,否则对于我们使用的10kV供电系统而言,由于线路距离较长,中间配备的配电变压器数量较多,很容易造成系统遇到较大的电阻,从而导致动作电流的效率降低,进而发生变电所开关关闭,产生动作跳闸。如果出现这样的情况,变压器本身会投空,这时外部的故障一旦被切断,就将会自动恢复电压,导致励磁涌流的现象急剧增加,继而会造成变压器的磁流能量比正常运行时的能力增加数倍以上。我们通过以上的这些情况进而发现,如果一旦电压恢复正常,励磁的涌流也得到恢复时,这时铁芯中的磁通不会发生变化,所以造成铁芯的饱和,从而增加励磁电流的数值,最终导致变压器的容量就会大大的减少。目前我国的10kV的供电系统线路上大部分都安装有变压器,而这些变压器都会在开关合上的时候增加下路上的励磁涌流,导致变压器的容量受到影响。

4.继电保护系统在10kV配电站中应用的运行维护

近年来,随着继电保护技术的不断提高,许多时候继电保护装置中某些性能不稳定的情况发生时,并不是其技术本身的问题,而多是由于外部原历所导致的,所以定期对继电保护装置进行巡检是十分必要的,通过巡检可以及时发现问题,并查明原因进行解决,从而避免了由于小隐患的存在而导致大事故发生的可能性。

5结束语

继电保护系统在10kV配电站的应用极大地提高了10kV配电站运行的安全性。在继电保护系统的应用中应当更多的引入新技术用以使得继电保护系统更加智能化、高效化。在继电保护系统的应用中需要积极做好维护管理,提高配电站运行的可靠性。

参考文献:

[1]夏可平.继电保护系统在10kV配电站中的应用[J].中国新技术新产品,2018,(20):69-70.

[2]于宏伟.变配电站继电保护技术的研究与应用[J].科技创新与应用,2017,(11):209.

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