电力系统继电保护在自动化配网中的应用

电力系统继电保护在自动化配网中的应用

(1国网浙江武义县供电公司浙江省武义县321200;2国网浙江嵊泗县供电公司浙江省嵊泗县202450)

摘要:在人们的生产生活中,电力能源是不可缺少的重要能源,确保电力能源的持续稳定供应是确保社会稳定发展的重要基础保障。在电力系统继电保护工作开展的过程中,十分容易出现操作失误的情况,这在一定程度上影响了电力系统运行的稳定。而继电保护自动化技术的出现有效的避免了这一问题的发展,促进了我国电力行业的发展与进步,为我国社会的持续稳定发展奠定了坚实的基础。文章通过对电力系统继电保护的阐述,分析了其自动化技术的应用。

关键词:电力系统;继电保护;自动化

前言:继电保护装置在电力系统中的应用十分广泛,其能够有效的控制电力系统的输变电输出系统,对于线路电压状态进行有效的控制。在电力系统变电站中,继电保护装置具备确保电力系统稳定运行的重要功能。

1电力系统继电保护

电力系统运行中可能会发生各种故障和异常运行状态,最常见和最危险地故障是各种短路。短路可能会导致以下干扰:大量地短路电流通过故障点,电弧,使设备损坏或烧毁。短路电流通过无故障部件,使电气设备地载流部件和绝缘材料温度超过允许值地条件并不断上升,导致载流导体熔断或加速老化损坏绝缘,这可能发展成故障。电源系统在某些区域地电压大大下降,破坏用户工作地稳定性或干扰产品地质量。破坏电力系统中电厂并联运行地稳定性,造成系统振荡,使事故扩大,甚至导致整个系统崩溃。各种类型地短路包括三相短路,单相接地短路、两相短路,两相短路接地。不同类型短路地发生率不同,不同类型短路电流地大小也不同,一般为几倍到几个额定电流十次。大量现场统计表明,在高压电网中,所有短路数地单相接地故障数超过85%,为保护电力系统中地电气设备,继电保护地使命是:当电气设备正常工作时,继电保护装置动作。当电气设备地正常运行不是保护设备地继电保护装置信号报警时,通知人员值班进行处理,使电气设备尽快恢复正常运行。当然,或者通过自动装置来替代人工处理。当电气设备出现故障时,为保护设备地前提保证继电保护装置地可靠性,尽可能靠近故障设备尽可能多地断路器跳闸指令,故障设备要移除掉电源系统,以避免对电气设备地损害,尽可能地缩小功率范围,确保继续运行其余地电力系统安全。实施上述任务措施和设备统称为继电保护。

电力系统继电保护一般可表示为:使用自动化设备地继电器特性,并对电力系统中地各种电气设备采取相应地保护措施地一项技术。在继电保护自动化系统运行的过程中,分析系统的运行状态可以发现系统具备十分完善的人性化设计,能够根据系统的运行状态显示相应的数据与文字,并且还能够实现数据的打印。系统在设计的过程中还设置了相应的网络通信功能,控制人员能够将系统接入网络,从而实现与外界的信息互通,利用网络系统能够实现电力系统继电保护装置的远程遥控操作,进一步确保了系统运行的稳定性与可靠性。此外,在进行继电保护装置设计的过程中,设计人员还考虑到了电磁对设备运行的影响,做好了相应的电磁屏蔽防护,确保了系统运行过程中信号设备运行的准确性与可靠性。

2电力系统继电保护自动化技术的应用

2.1接地保护

电力系统的接地形式很多,通常包含了小电流接地,还有大电流接地。小电流接地保护最突出的作用,在于发出保护信号,一旦电路发生了故障,接地系统就会发出预警信号,但线路规定时间内还会继续运作。而大电流接地体系,如果线路产生故障,会立刻响应,对线路进行切换,进而保护电力系统。据调查,大电流接地体系主要应用在自动化继电保护系统中,则小电流接地系统广泛运用于逻辑层系统中。在电力系统安全运行中,尚未有零序电压,而且三相电压对称性分布,位于三相上方的电压表,均能独立表示电压,当电力系统发生故障,有一相接地,则电力系统立即出现零序电压,然后小电流继电保护体系及时发出预警信息,观看电压表数据,来判断有无发生了故障。一般零序电流说的是在电力系统安全运行中,不可能呈现零序电流,当电力系统产生故障之后,而零序电流值改变零状态,从而继电保护装置发生响应,对故障线路进行切除。

2.2在变压器中的应用

通过安装变压器,能够对电力系统的运作状况进行改良,使得电力系统在运行过程中更具稳定性。变压器属于电网的重要构成部分。另外,变压器还能防止发生电力设备故障,有效保证电力系统的安全可靠性运行。

2.2.1短路保护

短路故障是变压器经常产生的故障。在电力系统运行中,若产生了短路故障,变压器立即停止运行,从而严重影响整个电网的安全运行。因此,在对变压器进行安装过程中,要做好预防工作。通过安装继电保护装置,能够有效预防产生短路故障。当前短路保护分为过电流与抗阻保护。通常过电流保护,经过电流器件的运作,来对时间进行限制,立即自动化切断电源,进而起相应的保护作用;一般情况下,抗阻保护通过抗阻器件的运作,来对时间进行制约,马上会自动化跳闸,从而起到变压器的保护功能。

2.2.2瓦斯保护

在变压器的运行过程中,具有极大的风险性,尤其是油箱出现了故障,可以迅速对有关物质进行分解,如油料与绝缘材料等。变压器运作时,电弧容易对变压器带来影响,从而释放出污染气体,危害人们的身体健康。因此,要对瓦斯保护给予高度重视,实施瓦斯保护策略之后,若产生了故障,瓦斯保护装置立刻动作发生告警。

2.2.3接地保护

若变压器处在接地状况下,可以适当选择零序电流保护技术,重点维护接地的两侧设置。针对没有接地的变压器,还可以应选用零序电压保护技术。

2.3发电机组继电保护

2.3.1重点保护

发电机容易发生失磁故障,这时要根据发电机相位、中性以及电流的特点,针对发电机进行纵联差动保护。如果发电机单相接地电流大于整定值,这时要位于发电机组上,选择接地保护装置方法。当定子绕组匝发生短路后,导致发电机故障部位的温度变高,绝缘层遭到破坏,影响发电机的正常运行,要在定子绕组内部进行安装匝间保护装置。

2.3.2备用保护

定子绕组负荷偏低时,保护装置立即响应,经跳闸对电源进行切除,并且发生预警。这样,发电机组外位置产生的故障得到及时切除,防止破坏发电机组。

2.4继电保护自动化技术在电力系统的母线保护中的应用

母线继电保护主要可以分为两种方式,分别是相位对比保护和差动保护。其中相位对比保护也就是前者的保护方式是通过相位对比来高效的保护系统母线;差动保护在保护时将特点以及变化都相同的电流互感器设置在母线元件上面,将系统母线一侧的端子和二次绕组连接起来,然后将继电保护装置安装在系统母线的差动位置。如果是大电流接地,这种保护方式通过的是三相连接实现。如果是小电流接地,在相间短路中设置系统母线的保护,之后用两相连接的方式实现。

结语

近年来,随着我国经济的发展与社会的进步,我国对于电力能源的需求也越来越大,有效的促进了我国电力行业的发展与进步。在电力行业的发展的过程中,信息技术也在不断的进步,并且在电力行业中得到了十分广泛的应用,随着我国继电保护自动化技术的飞快发展,已经逐步用到电力系统中。传统的继电保护设施难以符合现代化电力系统稳定的发展。所以说,为了保证电力系统的安全可靠运行,从而减少电力系统故障的影响,保障电力系统安全。有必要对继电保护自动化技术进行深入的研究。

参考文献:

[1]何为,李愷.刍议继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].中国高新技术企业,2016,25:66-67.

[2]陈文.电力系统中继电保护自动化技术与应用[J].电子世界,2016,21:179+181.

[3]吴引航.关于电力系统中继电保护的自动化策略研究[J].通讯世界,2016,24:226-227.

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