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继电保护自动化技术在电力系统中的运用

2015-10-21徐红军王亚鹤

科技致富向导 2015年1期
关键词:自动化技术继电保护电力系统

徐红军 王亚鹤

【摘 要】电力系统的安全运行关系着国计民生,继电保护技术在电力系统中的应用,使电力系统的安全性和稳定性大大增强。本文分析了继电保护自动化技术的运用原理,探究了该技术运用在电力系统中的相关策略。

【关键词】继电保护;自动化技术;电力系统;运用

1.继电保护自动化概述

1.1继电保护自动化概念

电力系统具有较高的技术性要求,系统的安全运营必须依靠专业的技术人员和保护设施。继电保护技术因为科技的不断进步而改进,在电力系统的安全保护方面发挥了越来越重要的作用。继电保护装置的作用主要是对电力系统安全隐患的预先防护,当电压不稳或者某个环节不正常时,继电保护装置自动做出反应,将存在故障的部位从整个系统中排除或切断,如装置自动跳闸断电等,使部分故障不能影响到其他正常环节的运转从而避免系统发生严重危险,从而提高供电系统的安全。有时继电保护装置能够自行发出警报信号,及时提醒技术人员帮助维修和处理,必要时还要进行停电检修,保证供电质量,提高运营稳定性。

1.2继电保护自动化的内容

在进行继电保护自动化的过程中,需要进行对电力系统继电保护的全面了解。包括继电保护的任务、保护过程发生的基本原理、该项装置的具体构成、电力系统对继电保护的基本要求等。对于现在被大规模使用的继电保护技术来说,继电保护自动化的最主要技术之一就是状态检修技术。状态检修是一种新型的检修方式,与以往定期、人工等检修方式最大的不同就在于即时性、及时性以及提前检查性。具体来说,继电保护的状态检修就是根据较为先进的状态监测以及相关的诊断技术所检测出来的电力系统的状态信息,来对电力系统的设备和零部件以及相关运行状况进行情况判断,及时发现设备和零部件以及运行状况的异常,来预知设备可能会发生的故障、出现的问题,然后在故障和问题发生前来进行检修和修理。以前的修理办法是较为老旧的,一般情况下,电力系统的检修都是按照已有的检修规定有专门的检修人员来进行定期的检修,这个周期不是具体的,可能是一个月,可能更长。这样的检修方式具有多种弊端,技术检修人员有可能为了一己私利不去认真检修,设备也可能是在非检修期间就被破坏、发生状况。而状态检测完全可以消除这些弊端。根据状态检修方式的自动化、智能化以及相关人机界面,有关技术人员和检修专家在计算机前就能够对连接到计算机的电力系统保护装置的情况进行观察预测,对电力系统设备存在的问题和潜在的影响进行准确预测。

2.电力系统继电保护自动化技术的发展现状

继电保护自动化技术运用在电力系统中,传统的技术是跳闸和报警。数字化的发展,给电力系统继电保护自动化技术带来改变。采用了数字化处理方法的继电保护装置,以微处理器或单片机为核心,针对不同的功能,配合相应的软件系统。这种新型的元器件应用范围越来越广,有着传统方法不可比拟的优越性,因为它能用微处理器去处理复杂的问题,更好的对电力系统实现保护。从技术发展的前景看,还有改进的空间。能实现良好的人机界面,接线方式更加便利。电力系统线路接地方式可分为小电流型和大电流型两种。其中,小电流接地保护可以在发生故障时发出警报,不自动断电跳闸,系统运行照常进行。大电流接地保护能马上断电报警,引起电路的全面检修,保护整个系统的安全。下面对小电流接地保护进一步研究,具体情况如下:(1)零序电压。在电力系统正常运行过程中,没有零序电压,并与三相电压形成对称关系,3个不同电压表能够独立显示电压。若电力系统接地发生故障时,电力系统就会产生零序电压,自动化继电保护器就出立即发出警示信号。这时可以通过观察电压表数值来进行故障判断,因为电力系统发生故障时,系统电压数值会有所下降;(2)零序电流。主要是电力系统接地产生故障时,零序电流会有所上升,其继电保护动作较为敏捷,能够及时切断电源,对电力系统进行保护;(3)零序功率。当电力系统接地产生故障时,零序电流波动较小,但是零序功率的方向却发生改变,由此可对电力系统故障进行及时预测和保护

3.继电保护自动化技术在电力系统中的运用

3.1变压器继电保护的运用

变电器作为重要的电力系统构成部分,对电力运行的安全有着重要的影响,要在变压器上运用继电保护的自动化技术,确保变电器的安全。首先,对直接接地安装的变压器,运用零序电流的技术,设置零序保护动作,产生零序電流。不接地变压器,可以运用零序电压保护措施。其次,对变压器进行短路保护,在变压器电源两边电流和时间元件中,安装过电流继电保护器,电流原件运行到不能承载时,保护装置可以自动跳闸断电,从而通过过电流继电保护技术保护电力系统的安全。还可以通过变压器阻抗元件进行阻抗继电保护技术的运用,保护的原理和上述一样。

3.2发电机继电保护的运用

发电机在电力系统的作用毋庸置疑,是核心重点的保护对象。继电保护自动化技术的运用主要是两个方面。首先,重点对发电机失磁故障进行保护。将发电机的相位、电流、中性点结合在一起,综合对发电机保护。如果发电机单向接地产生电流过大时,可以实行接地保护装置保护的方式。若发电机定子绕组匝间发生短路,就会导致发电机故障位置温度有所上升,绝缘层受到损坏,对发电机安全运行造成威胁,因此必须在定子绕组内安装匝间保护装置,对发电机定子绕组匝间发生短路故障进行有效的保护;其次,实行备用保护。若发电机定子绕组出现负荷较低现象,保护装置就会立即跳闸切断电源,发挥警报信号,甚至存在反时限的现象;利用过电保护措施,对发电器的外部短路故障进行良好的保护,避免短路对发电机的破坏;过电压主要是为了避免发电机在负荷较低情况下发生绝缘击穿现象。

3.3母线继电保护的运用

母线继电保护主要分为两种,即差动保护和相位对比保护。差动保护主要是把变化和特点都一致电流互感器设置在系统母线元件上,当其二次绕组与系统母线两端的端子进行连接之后,再把继电保护器安置在系统母线差动位置上。相位对比保护主要是通过相位的对比方式,以提高系统母线保护有效性。在大电流接地过程中,系统母线保护通过三相连接的方式来实现。

4.电网出现问题后的处理措施

继电保护自动化技术的大力推广,对电网的安全运营起到了良好的保护效果。自动化保护装置有着高效的保护性能,计算机技术在该技术上的应用和改进,使自动化保护装置可以完成大量人工费力完成的工作,节约人力和物力,提高工作的及时性、准确性。该技术可以迅速和高效的应对突发事故,对故障的发现、判断、排除、解决等方面发挥了巨大的作用。当然,继电保护自动化技术在实际的运用中也存在着不完善地方,影响了电力系统的安全运行。继电保护自动化装置可能发生误报,引起不必要的断电损失,或者破坏电力系统的零件。因此,我们技术人员必须加强对继电保护自动化装置的检查、维修,及时校正,排除故障和隐患。

在实际运行中,针对已发生事故,我们可以采取以下几种解决措施:①逆序检查:主要针对保护装置出现误动时,短时间内无法找出事故发生原因,则可以根据事故结果、微机事件记录等,逐级检查,直至找到问题根源;②顺序检查:主要应用在继电保护自动化装置微机保护出现拒动和逻辑问题,不能正常运行的情形,可以通过外部检查、绝缘检测、定值核对、电源性能测试、保护性能检查等,(下转第181页)(上接第31页)有效准确的获取故障根源;③整组试验:主要在于检查保护装置的整体动作逻辑、反应时间,确保规定时间内可以处理发生的故障。总之,自动化继电保护技术运用在电力系统中,能及时发现电力系统的安全隐患,能有效的做出应急措施防止危害进一步恶化,提升整个电力系统的稳定性和安全性,我们要合理利用这项技术,并在实践中不断加以完善和改进。 [科]

【参考文献】

[1]赵安.继电保护技术在电力系统中的应用[J].科技致富向导,2013(06).

[2]王嵩,李昊.继电保护技术在电力系统中的应用与发展[J].科技致富向导,2012(35).

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