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面向电力系统的继电保护自动化技术研究

2020-11-02杜敏

探索科学 2020年9期
关键词:安全运行自动化技术继电保护

杜敏

摘要:随着人们生活水平的提高,对电力的需求量不断增加。电是非常重要的能源,与人们的生活息息相关。电力系统在运行过程中会受到多种因素的影响,为了确保电力的持续供应,就需要采取有效的措施来提高电力系统的稳定性。分析电力系统继电保护自动化的整体流程,以及系统搭建需要的层次结构,电力系统现场保护设备的要求,同时优化保护定值计算的办法和电力系统继电保护自动化的评价指标,提高电力系统的可靠性。

关键词:电力系统;自动化技术;继电保护;安全运行

引言

随着我国经济持续增长以及社会持续发展,未来我国发展过程中对于电力系统的需求量必然会呈现出越来越高的发展态势,人们在社会生活过程中对于电力系统运行的稳定性、可靠性与安全性的要求也必然呈现出持续上升的发展态势。电力系统及其自动化是当前电力系统朝向现代化、智能化、自动化发展的一项重要技术,也是我国电力产业在社会持续发展过程中孜孜不倦的追求更高、更好、更快发展质量的一种充分体现。

1继电保护装置作用原理

当电力系统发生故障时,通常其工作频段的电气量会发生以下变化:其一是电流会变大,短路会造成故障点和电源之间的电气设备以及输电线路内电流负荷超过额定范围。其二是电压会减小,通常越靠近故障点其电压降低幅度就会越大。其三是电流和电压的相位角以及线路阻抗会发生变化。而继电保护装置可以根据电力系统中的电气量变化,而判断出线路故障,从而及时触发报警系统,向工作人员发出报警信号。在这个过程中,继电保护装置最重要的功能是要能够正电力系统的异常运行到底是正常状态还是确实属于运行故障,而且还要能够准确辨别故障位置,这样才能给电力系统维护人员提供可靠的数据参考依据,从而提高维修效率和维修质量,最大程度降低安全事故损失。而故障识别功能的实现就是靠区分电力系统中的电气量变化特征得以实现的,整个故障判断和保护过程基本上都是由计算机程序来控制,具有很高的自动化水平。

2继电保护设备自动化的特点

继电保护指的是电力系统运行过程中针对其系统运行时发生的异常情况以及故障内容进行检测,进而通过系统发出相应的报警信号或者经过系统判断后将故障内容直接隔离、切除,以确保电力系统整体运行不受较大影响的一种保护措施。继电保护设备在电力系统中的使用具有可靠性、灵敏性、选择性、快速性等特点。首先,继电保护系统能够在其工作范围内对电力设备进行全面保护,若电力设备运行异常情况或者故障情况已经超出其保护范围,则继电设备依然会发出信号并采取相关措施,确保整体电力系统运行的稳定性。其次,继电保护系统能够对电力系统的运行进行持续性、不间断、实时性的全面监测,能够在任何时间根据电力系统机器设备的使用情况变化来作出相关的反应,因此灵敏性极高。再次,继电保护系统能够根据电力系统当前故障问题的严重程度进行判断,也可以选择发出报警信号、直接切断处理等相关处理措施,因此具有选择性特点。

3继电保护在自动化变电站中的运行和维护管理

3.1综合管理布局

继电保护是个系统化的复杂过程,应用于自动化变电站中,对变电站的运行安全影响极为重要,所以相关行业工作人员必须本着严谨、严肃的态度对继电保护装置的整体运行情况进行综合管理布局。但是并非任何组织部门都具备继电保护管理资质,不同的自动化变电站对继电保护装置的运行功能要求存在很大区别,在加上继电保护装置多种多样,其实际应用运行效果也会产生较大差异。所以在实际运行管理过程中,各自动化变电站应当与具备专业继电保护资质的厂家合作,并且在配备继电保护装置时,不能单纯从经济效益角度考虑其管理布局,更应该从继电保护设备的产品质量以及性能等方面进行综合评估,从中选择性价比最高的继电保护配置方案,合理进行综合布局管理,这样才能最大程度保障自动化变电站运行安全,减少安全事故的发生几率,从而给电力企业创造更加长期稳定的经济效益。

3.2注重工作人员的培训,提高其整体工作效率

在电力系统实际稳定运行的过程中,虽然需要高度重视继电保护设备的运用,但是仍然需要不断提高工作人员的综合素质,减少电力系统运行故障现象的发生。对此,相关电力企业可以制定培养方案,并定期开展考核,明确工作人员的实际情况,逐渐将新型技术与知识渗透到培训当中,同时需要加强管理与制度的制定,确保工作人员能够重视自身的责任,并端正学习态度,提高自身的综合素质,从而胜任电力系统的各项工作。

3.3继电保护对电力系统自动化系统的保护作用

电力系统及其自动化操控平台在实际运行过程中对继电保护设备的要求涉及到可靠性、选择性等多项内容。首先在可靠性上,由于继电保护系统的运行情况直接关系到电力系统及其自动化系统运行的安全性,因此继电保护系统的运行必须要达到万无一失的地步,才能充分发挥其保护作用来确保电力系统的安全稳定运行。其次在选择性上,由于电力系统及其自动化运行过程中产生大量的信息,因此继电保护系统必须对这些信息内容作出选择性的处理,在面对具体故障情况时也必须根据故障程度进行选择性处理,才能尽可能降低故障内容的影响范围。因此,继电保护系统对信息的筛选和处理必须具有相应的分级机制。例如,某变电站THS-2000自动化系统在系统组成中所包含的继电保护系统,涵盖了控制、监视、管理、报警等多项功能,同时也保留了紧急手动跳闸、紧急合闸操作等常规保护单元,更有利于提升对电力自动化系统的保护作用发挥。

3.4安装调试管理

在综合自动化变电站建设中,继电保护涉及测量表计、直流系统、后台监控等设备。因此必须在调试阶段内,明确继电保护与这些设备间的责任界限与分工,相互配合协调;做好基础数据的录入,系统数据库的建立以及对各设备进行联合调试等等工作。对于继电保护装置的新安装校验,必须对装置加入额定电压,模拟系统可能发生的各种故障,做装置的整组模拟、传动试验,确保装置各条逻辑回路的正确性得到验证。微机保护功能先进,但这并不就意味著微机装置工作可靠性大、安全系数高。保证继电保护及自动化装置的背板、端予排、压板、插头的接线牢固,做好光缆、网络线防外力破坏的措施。应做好工程关键质量点的控制,因为整个系统最终运行好坏将通过其反映。在变电站综合自动化改造中,许多运行设备无法停电。但可利用技术手段,做好安全措施,采用模拟开关对新装置进行校验,完成不停电工作。积累施工经验,制定典型的不停电作业规范和继电保护安全措施,确保施工安全。

结语

本文分析涉及方面较多,对关键点进行解析,电能源是当下我国发展的关键,电力系统自动化是构建智能电网的核心。把自动化技术应用于继电保护,可以增强电力系统继电保护的效能。文章详细分析电力系统自动化与继电保护的关系,根据现有的技术手段,将自动化技术与继电保护相结合,进一步提升继电保护自动化水平,提高电力系统的稳定性。但电力系统继电自动化保护是一个复杂的问题,分析还存在很多不足,有一定的局限性。电力系统继电自动化保护是现在继电工作非常重视的内容,有待在以后的研究工作中进一步深入探索。

参考文献

[1]沙轶.电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].电子技术与软件工程,2018(24):106.

[2]王靳伟,程晓飞.变电站综合自动化微机继电保护及其发展探析[J].科技风,2015(22):110-110.

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