关于电力系统继电保护自动化的研究安红伟

关于电力系统继电保护自动化的研究安红伟

(博尔塔拉供电公司新疆博尔塔拉蒙古自治州833400)

摘要:电力系统的主要构成有发电、配电、电器设备等系统。在其运行过程中,各方面因素都会影响其运行稳定性,因此就需要寻找更加安全、可靠的方法确保系统的稳定运行,以保障电力传输的质量。当前,计算机、网络、微电子等技术获得空前发展,这些科技也给继电保护水平的提升提供稳健的支撑,深入研究继电保护自动化技术,对电力系统而言具有重要的基础和保障作用。对继电保护自动化进行深入的研究异常重要,对电力企业而言,电力系统中的“哨兵”指的就是继电保护。电力系统要想实现实时全方位的保护,就必须使用继电保护自动化技术,当其出现故障的第一时间,保护装置即可精确的侦知故障的发生地、信息、类型,同时发出准确的指令和保护措施,预警电力企业,维修人员可以迅速高效的处理、排除故障。对电力系统来讲,继电保护装置担任着“保护神”的角色,因此我们必须深入研究继电保护的自动化技术,不断加大研究投入,提升研究水平,保障电力系统更加稳定的运行,为国家的发展提供更加稳健的动力支撑。

关键词:电力系统;继电保护;自动化

前言

随着信息化时代的到来,一体化、模块化、智能化逐渐成为电力系统应用开发的主流方向。在继电保护自动化技术的开发过程中,近年来国内外电气生产企业不断推出新型的智能化继电保护产品。继电保护装置的性能越来越强,但是继电保护装置内部软件运行异常、配套硬件质量问题、人为失误等因素导致的继电保护问题仍然较为普遍。单一的继电保护装置并不能完全解决继电保护的问题,需要从电力系统的整体角度来考量电网安全问题才能更加合理地解决继电保护的问题。伴随传感技术、通信技术、智能技术的迅猛发展,高科技纷纷应用在电力工业的发展中,智能化成为电网未来发展的必然趋势。智能电网融合了传感、通信和分析以及数字化等多种先进的技术,建立了高度集中、可以共享的电网模式。继电保护自动化技术在电力系统中应用的目的是保障电网中所有终端的线路正常使用,确保输电和用电环节中的信息以及电能数据都是双向传输的。在此基础上,继电保护自动化技术在电力系统中的应用还需要考虑经济性和可靠性。

1电力系统中继电保护自动化的重要性

电力系统中继电保护自动化技术的具体作用和表现主要有以下三个方面:一是继电保护能够全方位的监控电力系统的运行情况,把系统中各个组成部门的实时情况准确的反映出,然后发出判断指令,对系统的运行情况加以判断。二是如果系统某个设备的运行出现异常并且被电力系所判断出,那么故障元件及其周边的电流将会在第一时间被切断,将其在整个系统中剥离,避免设备造成更大的损害,以减少对整个电力系统的影响。继电保护装置也会对无故障设备进行全力的保护,避免故障的大范围影响系统。三是在电力系统中剥离故障点的同时,继电保护系统会根据故障点的情况判断发生的故障类型从而发出报警,维修人员根据提醒全方位了解故障,为进一步的维修做好准备。

2继电保护技术

2.1继电保护存在的主要问题

虽然常见的继电保护装置均具有一定的稳定性和可靠性,可以应对不操作或误操作带来的故障损伤,但是仍然面临着一些问题:

(1)软件问题。继电保护装置内部的软件系统如果出现运转异常,则会导致保护装置不工作或工作异常。

(2)硬件问题。保护装置自身、配件、二次回路等如果出现问题,都会导致继电保护功能异常。

(3)人为失误导致的继电保护失效。例如,施工人员按照错误的操作方式接线,导致电力系统电路故障,这种工作失误造成的后果是非常严重的。

2.2继电保护装置的检验

参照国家相关标准,继电保护装置的检验对象主要包括:各项装置元件、回路、定值等。继电保护装置的检验内容包括:检验装置新安装的系统、定期检验运行中的程序、补充检验运行中的程序。

3继电保护自动化在电力系统的应用

3.1关键技术

在实际运行过程中,自动记录继电保护装置运行状态的数据库是实现继电保护自动化的关键技术环节之一。在此数据库中记录的主要字段包括Record-ID、Equip_id、state-change-time等,分别记录继电保护装置的状态记录ID、继电保护装置指针编号、状态变化时间。同时,数据库中还需要记录状态代码(state-code)、模拟量变化结果(analog-result)、数据来源代码(data-souce-code)以及设备持续工作时长(Continuous-work-time)等。如果电力设施发生异常,电力系统可以通过上述继电保护运行状态数据做出判断。如果电力设备出现的故障超出了可以自动控制的范围,相应的系统装置会对出现的故障进行及时辨别,并向工作人员提供相应的信息。

3.2电力系统自动化改造对继电保护的技术要求

随着电力系统的大规模建设,其对继电保护自动化技术提出了以下要求:

(1)要确保继电保护自动化技术的安全性。继电保护的出发点与落脚点都是为了确保电网的安全,因此继电保护的安全性是不言而喻的。

(2)电力系统的自动化改造要求继电器在其可控制的范围内具有一定的灵敏性,一旦电力系统发生故障能够及时采取相应的处理措施。

(3)对选择性的要求,主要指发生电路故障时能够准确选择要切除的电路进而实现对电路的保护。

4继电保护整定计算

4.1整定计算原则

(1)针对单一设备金属性故障计算保护定值。(2)不同动作原理的保护定值需配合时,可按简化的方法配以较大的可靠系数,综合考虑得出整定值。(3)不要求投入的保护,一般应根据欠量最小、过量最大的原则按保护装置定值范围整定。(4)针对各类保护装置的多种型号版本,需保证整定计算结果有较强的通用性,建立合适的整定规范。

4.2变电站10kV出线柜保护

(1)过流速断保护。瞬时电流在1500~3000A之间时,判断为短路电流,进行即时切断。(2)重合闸。10kV公用线路重合闸时间取2s,重合方式为不检。(3)过流限时保护。在确保灵敏度的情况下,尽量躲开启动电流,并按导线载流量或TA一次额定值增加配置一段,时间视特殊负荷具体情况而定。(4)过负荷保护。取0.95~1.1倍导线载流量与出线柜电流互感器一次额定值较小者,时间5s,投告警信号。

4.3集中式纵联电流保护

集中式纵联电流保护的工作原理,装置根据各用户分支开关终端与上级主干分段开关终端之间的电流数据判断故障点。

5结语

围绕电网安全问题,继电保护自动化技术成为研究的热点问题。伴随国家电力的快速发展,电网的规模将会越来越大,随着城市及农村建筑的崛起和一些大的公共设施的增加,电网中很多分系统的规模也在不断的扩大,对电网的安全性、稳定性以及实时性提出了更高的要求。另外,用电负荷也在不断增加,伴随着新型负载的接入,其所带来的一些质量问题也逐渐显现出来。因此,电力企业必须抓紧建设智能、高效、自动化的继电保护运行机制。

参考文献:

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