继电保护自动化技术在电力系统中的应用探讨郑一凡

继电保护自动化技术在电力系统中的应用探讨郑一凡

马鞍山当涂发电有限公司安徽省马鞍山市243000

摘要:如今,人们对电力能源的依赖性越来越强,保证电力系统的稳定安全运行是需要重点考虑的问题。加强对继电保护自动化技术的重视,合理应用各种技术手段,可从根本上减少电力系统故障。加强对继电保护自动化技术的分析,了解其在电力系统中的具体应用,对继电保护自动化技术的持续发展有着较大的价值与意义。

关键词:继电保护自动化技术;电力系统;应用

引言

在继电保护系统的工作过程中,其主要是依靠监控电力系统的运行状况以及各个设备的具体工作,来观测总体的运行状况,在非正常的应用情况出现之后,即可以启动预警装置,使得电力输送线路暂时停止工作,从而达到保护电力系统运行的安全。自动化的继电保护系统的使用,能够有效的延长供电设备的使用寿命,在此基础上保证用电的安全性。

1继电保护自动化概述

在电力系统中,微电子技术广泛应用,改变了外围各种器件使用的性能,减少了成本支出。在施行电子元件计算时,CPU会起到重要的影响作用。它在完成指定保护作用的前提下,实现对其他动作的保护,形成一个具有多功能作用的控制装置,从而利用装置的科学运行,保证继电保护更好的应用。从结构上看,它涉及测量、逻辑与执行模块三个组成部分。测量模块的使用基本功能包含对电力系统内部电流、频率等相关运行的检测,通过逻辑模块实现数据的传输。逻辑模块是对数据进行分析处理,从而做出合适的指令。执行模块是负责为指令执行提出可靠的保护措施。

2继电保护自动化技术应用原则

2.1灵敏性

继电保护装置在运行中主要针对于电力系统的各种问题,电力系统有其特殊之处,其运行中各个工作的进行速度较快,彼此之间具有密切的交互性。在这样的情况下,继电保护装置必须在应用的过程中始终保持着灵敏性,能够通过检测在第一时间发现问题、处理问题,同时发出警报。在系统的维护过程中,需要对灵敏系数进行校验,在无特殊情况时,系统的设置系数较为稳定,每年进行一次校验即可。

2.2可靠性

在异常状况下,自动化的继电保护设备能够对于故障产生的工作环节进行准确的察知,并且在传达警报信号的同时,通过自动的保护系统运行,停止该部分的运行,以防止在运行过程中该环节对其他环节工作的异常干扰,避免整个电力系统受到破坏,防止不安全事故的发生。在以往未使用继电保护设备的电力系统运行过程中,出现过由于阻断不及时造成事故范围扩大的情况。在保护装置的控制下,任何工作环节的运作都需要在受到继电保护装置可靠保护的状态下进行工作。

3继电保护自动化技术在电力系统中的应用

3.1线路接地保护

系统线路极其复杂,接地方式差异较大。主要可分为大电流与小电流两种不同的类型。针对前种接地方式,处理故障的方式是切断电源,后者则是根据继电装置所发出的警报信号加以判断,在系统能够运行的有限时间内尽快进行处理。当电流接地系统单相接地时可将线路看作A相接地,接地点流经B、C相电容及零序电流,相关人员在分析后A相处于无压状态,故障电流压降为UR0,根据B相电压可得出,,此种状态下的小电阻电压极小,可直接忽略。三相电压的线电压值呈对称状态,大于相电压值,约为后者的倍。在具体计算的过程中可选择对称分量法,并且可推断各相电流方向相同。因此在故障时A相接地,进而使得线路和接地两种类型的故障同步跳闸。

应结合接地故障的类型选择相适应的保护措施,主要包括以下几项要点:(1)零序功率,接地故障发生时功率方向会产生变化,电流较为平稳,波动不会过于剧烈,这样不仅能预测故障,并且可保护系统。(2)零序电流,其在系统线路故障时会在短时间内急剧增加,这时继电保护能够及时切断电源。(3)零序电压,其主要产生于系统接地故障发生的过程中,需要根据继电装置的警报信号加以处理。维护人员必须详细观察电压表,根据显示数值加以判断,了解故障特点。通常情况下,电压数值低于正常值时表示发生了接地故障,应尽快加以处理。

3.2发电机继电保护

自动化技术在发电机中的应用主要表现在两方面,其一消除发电机失磁故障。继电保护装置作用于发电机中时,主要将后者的相位、中性点以及电流作为保护对象,使其在电机运行中不会出现失控现象。发电机有时会处于单向接地状态,如果电机内部出现过电流,电机会面临被烧毁的威胁,相关人员可以开启继电保护装置,对其实行继电接地保护。另外继电保护装置会将定子绕组匝间作为保护对象,因为该对象在运行中容易出现短路故障,该故障会引起一系列的隐患,比如温度飙升,烧毁元件,进而使绝缘层绝缘失效。其二备用保护。定子绕组负荷正常,发电机才会处于稳定运行状态,否则继电保护装置就要发挥用武之地,对其实施保护。这种保护主要出现在绕组负荷较低的情况,当故障隐患刚出现时,保护装置会使电源处于断开状态,使开关闸处于非闭合状态,同时还会对相关人员发出预警通知,另外还会实施过电压保护,使绝缘处于安全状态,不会形成击穿事故。发电机外部也会出现短路现象,针对这种故障,保护装置采取的保护措施主要为过电保护。

3.3变压器继电保护

3.3.1短路保护

短路保护其又可分为阻抗与过电流两种不同的形式,前者主要是阻抗元件在发挥作用。元件会根据运行时间的长短决定是否需要切断电源,这样就能够达到保护电压器的目的。后者主要指的是在电流元件中安装继电装置,电流元件会根据运行时间决定是否需要切断电源。

3.3.2瓦斯保护

如果变压器油箱的温度与正常状态偏差较大,则会导致绝缘材料和油气分解,此时便会产生具有毒性且危害较为严重的气体,因此需要通过瓦斯保护的方式启动保护装置,及时切断电源并发出警报信号,促使维护人员能够尽快发现故障并加以处理。

3.3.3接地保护

需要根据变压器是否接地进行针对性处理,在未接地的状况下选择零序电压,接地时则应选择零序电流。

3.4母线继电保护

(1)相位对比保护,此种方式能够使母线更加可靠。(2)差动保护,操作方式是在母线元件上设置互感器,连接端子与绕组后可安装继电装置,安装位置为母线差动部分。针对大电流与小电流两种不同的接地方式,在连接过程中分别采取的是三相与两相的方式。

某变电所操作人员恢复运行试验后的220kV互感器,在具体操作的过程中首先合上了一次隔离开关,但在合总开关时直接跳开,使得正在处于运行状态的220kV保护没有了电压,检查后发现仅有220kV付母有电压,而母线开关及二次回路则处于断开及未联络状态,但相关人员用万用表测量后的结果显示正母A相存在电压,并且与付母A相完全一致,因此可推测正付母A相电压被切换接点联络,经确认后确定切断接点接通,进而实现了正付母电压的联络,导致付母向正母一侧反充电,这是总开关跳开的直接原因,之后在更换切换插件后回归正常运行状态。

结语

继电保护自动化技术在电力系统运行控制中会逐渐表现出智能化、计算机化、现代化等特点,这也是自动化技术的发展趋势,基于此方向以及电力系统运行的实际情况和实际需求,相关人员还要对自动化技术加强研究,使其总能与继电保护装置相匹配,与电力系统相适应,如此用户用电质量才能得到保证。

参考文献

[1]宋佰忠.电力系统中继电保护自动化技术应用策略初探[J].中国石油石化,2017,22(17):152-153.

[2]杨文琛.关于电力系统继电保护技术特点及应用现状的探讨[J].科技创新导报,2017(23):52-54.

[3]李宛潼.电力系统及其自动化和继电保护之间的关系研究[J].电子制作,2016(12):418-419.

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