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智能高压电网继电保护及安全自动装置规划研究

2019-01-16刘振伟王晓婷

通信电源技术 2019年8期
关键词:元件继电保护高压

刘振伟,王晓婷

(郑州祥和集团有限公司登封分公司,河南 登封 452470)

0 引 言

智能高压电网具有绿色、高效、经济、安全及可靠等优点,是一种充分应用和融合了计算机技术、现代通信技术、信息技术以及其他相关技术,并将这些技术应用于现有的输变电和配电的基础设施中,形成一种高度集中的全新电网模式的技术形式。在智能高压电网中使用的继电器,可以在最短时间做出响应,保护系统自动地将故障设备脱离,减少并降低故障设备在整个电网系统的影响。现在的继电器保护工作具有很强的技术性,具体体现在可以有效解决故障问题,快速解决电网设备出现的突发问题。本文通过继电保护定义的阐述,结合智能高压电网继电器保护的影响因素,提出提高电网设备可靠性与实用性的措施。

1 智能高压电网优势

1.1 集成和优化

智能高压电网的应用实现了电力系统配电、发电、变电、输电及用电五大环节的信息共享,形成了集成化的智能高压电网系统。此外,智能高压电网还可以根据电网运行中的实际情况,对存在的问题进行适当调整,不断优化电力技术和电网系统,以最低的成本保证电网系统的平稳运行。

1.2 自我保护

电力技术及电网系统的规划是一项复杂的综合性工程,难免会出现一些问题,此时智能高压电网就会发挥自我保护性能,在不需要人为操作的情况下进行智能处理[1]。例如,如果电网中的某一个元件出现故障,智能高压电网可以在非人为控制的情况下,自动对该元件进行处理,通过隔离等方式防止该元件影响系统中的其他元件,从而保证电网系统的正常运行。智能高压电网的自我保护特性增强了电网系统的免疫力,最大限度地避免了电网系统崩溃或信号中断现象的出现,创造了一个更安全的运行环境。

2 提高智能高压电网和继电器保护的可靠性措施

2.1 直观法

直观法是一种不需要借助其他设备与手段的最常用故障处理手段。检修工作人员通过自己的肢体接触与五官感知,发现故障,再结合自己的专业知识与工作经验,判断智能高压电网设备运行的情况。

2.2 短接处理法

继电保护装置是智能高压电网正常运作的前提。当高压遇到突发情况,继电保护可以马上采取有效的措施保护电网,但如果继电装置出现故障,保护作用失效,此时的首要任务就是马上修复继电器。短接处理法是指通过短接导线的方式确定故障范围,再慢慢测试锁定范围圈,保护智能高压电网的同时修复设备,提高了继电器保护装置的可靠性与可运行性。

2.3 替换法

用可以正常工作的元件去代替故障元件,如果设备重新“活”起来,则可以确定这个被替换的元件是故障原因。如果设备依然无法工作,则可以说明还未找到故障点。微机保护故障时,工作人员使用备用的插件代替一些易坏的零件,观察故障情况是否消失,消失则将换下来的元件进行替换,若故障没有改变,那就继续替换其他元件,直到成功找到所需的元件位置。这种替换方法存在弊端,由于是逐个元件的替换,会存在运气成分,如果运气好,可以短时间发现故障位置;若运气不好,所消耗的时间就较长。工作人员寻找故障点不应该依靠运气,而应该依靠自己的工作经验,可以按照理论分析,先从容易发生故障的地方进行替换,降低失误率,提高继电保护装置的可靠性。

2.4 逐项拆除处理法

逐项拆除处理法是一种分段测试的方法。方法步骤具体如下,首先在故障处理时将二次回路线路进行开脱处理,再依次回放不断重复上一工作,当线路一直保持正常状态,则可以证明这个线路是正常的,但一旦发生故障则可以证明这个故障点不在这段线路。该方法主要针对直接接地、交流电源熔丝等。此方法原理为根据电路的负荷对直流屏进行相应处理,可以在很短的时间内发现并确定故障地点。一般切断时间在3 s左右,如果切断处理后的设备依然是正常状态,那么这段线路是正常的,如果这段线路不正常,可以在这条线路中找到故障大致范围,再利用拉路法来确定故障的支路位置,分别排除没有故障的支路,最后找到故障位置。通过这种方法,可以高效地找到故障位置,进而提高自动装置的可靠性。

2.5 加强智能化建设

智能化技术是现代人生活必不可少的一部分,其加快了人类文明的发展与进步。将智能化技术引入继电系统中,提高智能高压电网工作效率的同时也显著提高了自动保护的可靠性。智能化技术中的人工智能不仅具有强大的逻辑思维能力,还具有稳定的工作性能[2]。经过测试发现,人工智能很少出现问题,或者出现问题也能快速解决,不仅减少了时间成本,也减少了人力成本和物力成本。同时,人工智能还能对继电系统提供专业的技术支持,给继电系统的发展提供一个新的发展方向。

3 智能高压电网在电力技术和电力系统规划中的应用

3.1 智能调度技术

电力系统的运行过程包含很多部分,其中电力调度是十分重要的一个环节,直接关乎电力系统的管理工作。随着科技的发展,电力调度由之前的传统电网转变到了现在的智能高压电网。通过二者比较发现,智能高压电网对电力调度的应用更为全面,不仅能够对电力资源进行跟踪式分析,还可以对电力资源做出整体性规划。此外,智能调度技术能够详细分析出电力运行数据,方便后续工作。

3.2 分布式发电储能技术

电力系统运行中,发电是最重要的部分,一切工作都是建立在发电成功的基础上完成的。此外,发电还会对环境和能源消耗产生巨大影响。因此,发电过程中一定要对发电节能技术加以利用,在降低耗能的同时减少排污量。可采用分布式发电储能技术。该技术是利用绿色可再生能源进行发电,如风力、太阳能及生物质能等。分布式发电储能技术的应用直接起到了保护环境的作用,且能在一定程度上保证用电的安全性。但是过多的依赖于大自然能源也存在一定弊端,因为风能、太阳能等可再生能源受环境因素的影响较大,所以应用过程中要做好突发状况的应对策略,保证发电工作的正常运行,从而促进电力工业的发展。

3.3 高速双向通信

智能高压电网技术以高速双向的集成化通信网络为基础,运用先进的电子设备和高新技术,形成最大化的集成效果,从而实现了对电网系统的智能管理。具体地,智能高压电网在电力技术及电网规划中的应用实现了对电力系统运行中的具体情况的实时监控,及时发现系统运行中出现的问题,并及时予以分析与解决,实现了高效科学的电力传输。

3.4 智能固态表针

传统的电磁表虽然操作简单,但是能显示的信息有限,不能有效地进行电力资源管理。而智能高压电网采取了先进的智能固态表针,能够全面清楚地显示电力资源的实时情况,帮助用户方便快捷地掌握用电情况,及时了解当前用电的波动情况,从而进行用电管理和控制。同时,电力企业在进行电力情况统计与管理时也更加方便、快捷。

4 结 论

随着智能高压电网的大规模使用,人们对智能高压电网的发展、运行安全、可靠性及可运行性提出了更高要求。继电保护及自动装置作为智能高压电网的保护基础,能很大程度上保证智能高压电网工作时一直保持稳定状态。但是当继电保护受到外界的破坏和内部损坏时,智能高压电网就失去了保护。因此,为保护智能高压电网,就要对继电保护装置负责,定期检查设备运行情况,派专业人士定时更换老旧的零部件。若是继电保护装置发生故障,可以通过直观法、短接处理法、逐项拆除处理法、替换法及加强智能化建设法发现故障点,并解决故障问题。

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