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高压电网继电保护原理与技术

2021-10-30莫翠莲

科学与生活 2021年19期
关键词:高压电高压电流

莫翠莲

摘要:随着电力事业的不断发展,对电力行业的要求越来越高,对电网的管理、高压电继电保护等提出了更高的要求。本文阐述了高压电继电保护的原理,并对高压电继电保护技术进行了分析。

关键字:高压电网;继电保护;原理;技术

电力的良好运行社会不断发展的重要保障,其中高压电继电保护在电力发展中发挥重要的作用,是电力良好发展的重要推动力。在我国,高压电继电保护技术受到广泛重视,对继电保护技术的研究逐渐深入,不断提高继电保护技术水平,对电力系统的稳定运行具有重要的推动作用,在电力系统中的应用也越来越广泛。要加强提高高压电继电保护技术,首先就要深入了解继电保护技术的工作原理,在了解技术原理的基础上,更容易发现提高继电保护技术的方法,进而有利于提高高压电继电保护技术水平,推动继电保护技术的发展,更好地促进电力系统的高效、稳定运行。

1.高压电网继电保护技术的工作原理

电网运行存在一定的危险,尤其是高压电网,则高压电继电保护就是对电网运行的一种保护,是电网系统安全运行的重要保障。高压电网在运行过程中会受到各种因素的影响,主要有大雨、雷电、强风等自然气象的影响以及人为因素影响,这些影响会对高压电网的运行造成不利,可能会使得高压电网出现高压线破损、漏电、短路等现象,使得高压电网发生故障,影响正常用电。

高压电网出现故障后的表现有:1)出现电流增大现象,若高压电出现短路,则出现故障的点和线路电路的电流会快速增加,会由负荷电流增加到远超负荷电流;2)出现电压降低现象,若高压电出现短路,则高压电网的各点间的电压会明显降低,且发生故障点附近的电压降低的幅度最大;3)测量阻抗会发生大幅变化,测量阻抗就是指测量处的电流与其电压之间的比值。正常情况下,测量阻抗就是负荷的阻抗,但是在短路故障的情况下,测量阻抗会较大幅度的减小,阻抗角会明显增加,这时的测量阻抗就变成了线路的阻抗。4)电压和电流的相位角会发生变化,正常情况下电流和电压的相位角是在20°左右,但当出现三相短路时,电流和电压的相位角会发生较大的变化,这时两者的相位角与阻抗角相关,大约在60°至85°之间,若是出现保护反方向三相短路状况,电流和电压的相位角的变化更大,会增加180°;高压电继电保护的原理:当高压电出现故障时,就会出现物理量的突变,在这些突变量积累到一定程度时就会使得高压电系统的逻辑控制得到启动,这时服务器就会给通信接入设备发出信号以及跳闸脉冲,使得电网跳闸,从而实现了对高压电的保护。这种信号的传递,可以对高压电网实现有效地保护,形成电网保护系统,这样当高压电网出现故障时,电网系统就可以通过对电流的异常、电压的异常、阻抗的变化等情况的判断,来开启电网的保护系统。高压电的故障分为内部故障和外部故障,这两种故障的应对方法是存在差别的,高压电继电保护系统对于高压电的内部故障和外部故障的处理是不一致的。但电网被保护的电力设备出现两端电流不想等但相位相等的现象时,就是发生了内部故障,这时就可以针对被保护设备两侧电流的不想等以及功率上的不一致形成方向高频保护、相差高频保护等保护措施。

2.高压电网继电保护技术研究

2.1继电保护组成

继电保护的组成主要包括三个部分:测量比较、执行输出和逻辑。对于测量比较,就是测量物理参量,将测量结果与给定值进行比较,然后根据所得结果发出逻辑信号,来确定是否启动保护装置。对于逻辑部分,要使保护装置可以依据存在的一定的逻辑关系评判是否发生了故障,然后根据出现故障与否的结果决定下一步的动作,并且给执行部分发出指令。对于执行输出,根据逻辑部分所发出的指令来实施保护装置的任务。就比如,在发生故障时主动进行跳闸,存在异常问题时发出信号等。

2.2继电保护基本任务

继电保护的基本任务主要有三个方面:首先,继电保护要对存在的故障进行分辨,及时发现故障元件,在无人操作的情况下及时切除故障元件,这样保证故障元件不会再对其他正常元件造成不利影响,并且能够与电网隔离,使得电网能够继续正常运行;其次,继电保护需要及时反映元件的运行状态,并对所发出的维护信号进行自动处理,为维修人员提供较大的便利;最后,在电网系统中,继电保护装置要与其他自动化装置相互配合。就比如电力保护装置与自动分合闸装置的配合,通过两者的相互配合,可以缩短故障造成停电的时间,可以更为及时地使供电恢复正常状态,最大限度地保证供电的可靠性。

2.3继电保护技术

利用GPS进行高压电网继电保护。全球卫星定位系统在我国已经得到了较为广泛的应用,逐渐扩展到更多的领域,在20世纪90年代就基本实现了通信一体化。全球卫星定位系统具有较大的便利性以及较强的实用性,可以在全球范围内、在各个时间点提供实时的定位,在多个领域都能够得到应用,这就使得该技术在多个地域受欢迎,使用范围也逐渐扩大。随着全球定位系统的不断发展,全球定位系統在高压电继电保护中的应用逐渐受到较多的重视,有国家开始研究将全球定位系统应用与高压电继电保护中,利用全球定位系统获取准确的时间以及更为精准的脉冲信号,利用该系统统一时间并实现信息的同步采集,这样有利于促进统一电力系统的时间。利用全球定位系统,可以有效缩短继电保护过程中的时间,有利于对高压电网继电保护进行统一定位。在全球定位系统中,系统的接收机可以提供两种时间信号,但这两种时间信号之间的差别较小,使用哪一种时间信号的影响不大。

利用神经网络加强高压电网继电保护在高压电网继电保护中引入神经网络技术的应用,对电网继电保护具有重要的作用,有利于增强对高压电网的继电保护力度,有效地提高继电保护的水平。利用神经网络技术,有利于对电网系统进行深入分析,加强对高压电网内部的系统构造和相关关系进行充分了解和分析,加强神经网络的知识储备,从而更有利于提供继电保护措施。在进行高压电继电保护时,可以利用神经网络来设置继电保护装置,然后使得更复杂的继电保护模式的分析更加深入,这样就可以更易识别高压电网系统中出现的故障,对出现的异常情况能够更加及时的发现,就可以积极采取措施来解决,加强了对电网的保护。

加强对高压电网继电保护设备的更新和投入。在对高压电进行继电保护时,要加强对继电保护装置的重视,要提高继电保护设备的质量,增强继电保护设备的可靠性,这样更有利于确保对高压电的继电保护。确保继电保护设施的质量,就要加强对继电保护设施的投入,对效率不高、无法正常使用的继电保护设备要及时淘汰,及时更新保护设备,这样才会提高继电保护设施的使用效率,增強设备对电网系统故障探知的敏感度,更有利于增强对高压电网的继电保护。同时,要注意继电保护设施与电网电压之间存在着正向关系,而且设施的运行与校验的好坏息息相关,这就要求相关人员要加强实施校验,保证继电保护设备在使用过程中的性能,要对保护设备进行及时校验和不断检查,确保继电保护设备在运行过程中的高效性,为高压电的继电保护系统安全运行提供外在的保障,而且要不断完善供电网络系统,要加强对电网系统中存在的故障的及时检测,对出现的问题进行及时的反馈,并且在最短的时间内提供有效解决措施,从而确保高压电网的高效、稳定运行。

结束语

我国电力行业的发展速度越来越快,对电力系统的运行也提出了更高的要求。加强对高压电继电保护技术的研究,有利于电力系统的稳定运行,有利于电力行业的不断发展。这就要求相关部门要增加对继电保护技术的投入,相关人员要加强对高压电继电保护技术的深入研究,创新继电保护技术,不断提高高压电继电保护技术的水平,加强继电保护技术应用的高效性和广泛性。

参考文献

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