(山西大唐国际临汾热电有限责任公司 山西临汾 041000)
摘要:最近这些年,我国综合实力不断增强,社会经济处于高速发展状态,在此背景下,各行各业对电能的需求量呈上升的趋势,因而如何对供电效率和质量进行提升成为电力企业的研究重点。热电厂是供应电能的主要供给方之一,其主要通过将热能转换为电能,并通过线路运输到电力系统中进行分配,若想确保其供应运行的安全性和稳定性,必须做好继电保护工作,因此如何强化继电保护也是热电厂需要重点攻克的难点问题之一。随着自动化技术的越发成熟,其在各领域中的应用也逐渐广泛,电力系统管理中也融入了自动化技术,这一定程度上提升了电力系统运行的安全性和稳定性,使得供电效率和质量得到提升。
关键词:自动化技术;热电厂;继电保护
引言
继电保护装置在电气系统的运行中有着十分重要的作用,能够保障电气系统安全稳定运行。为了充分满足电气系统对继电保护装置提出的相关性能要求,需要选择合适的保护定值,以使各个设备能够正常运行。因此,对继电保护进行定值整定是保证电气系统安全运行的关键。电气系统在实际的运行过程中,会存在各种各样的故障情况,影响电气系统的正常运行,缩短电力设备的使用寿命。发电厂的设备类型较多,每一种设备都有其特定的保护原理,因此对设备进行保护整定是一项非常复杂的工作。
1热电厂电气系统的继电保护概述
1.1继电保护功能
热电厂电气系统主要包括变压装置、输配线等复杂构件,在实际运行期间极易受到周边因素影响,导致设备故障问题频发。因此为确保热电厂电气系统正常运行,需在系统中增设继电保护装置。具体来说,继电保护装置可在电气线路及发电机出现故障时,快速将故障元件从电气总系统中隔离,防止故障对电力运输总线路造成不良影响。同时,继电保护装置也可对故障部位快速分析,将故障信息及故障危险等级预判结果传输到主控制中心,为后续电气设备运维工作的开展提供重要参考依据。
1.2继电保护发展现状
随着热电厂建设规模的不断扩大,继电保护装置整体呈现出自动化及智能化发展趋势,提升了传统电气系统的运行质量及效率。不仅如此,继电保护装置自动化发展也可切实提高人力资源利用率,降低运行环境对电气系统造成的不利影响,对促进热电厂可持续发展具有重要意义。
2基于自动化技术的热电厂电气系统继电保护控制实现策略
2.1差动保护
在电气系统运行中,热电厂要根据继电保护综合自动化技术要求以及要点,对其中的发电机进行必要差动保护,要具备鲜明的制动特征。发电机差动保护和变压器相同,但前者可以将特性、电压级等相同的电流互感器作用到两侧,运行中不会产生较大的不平衡电流。由于存在不平衡电流,需要科学化应用综合自动化技术,立足原来差动电流数值,实现基于制动特征的差动保护,便于内部故障问题出现后发电机差动保护灵敏性较高,外部故障问题发生后制动量比较大。在此过程中,热电厂要强调发电机比率制动保护,动态监控且科学提升双斜率,促使小故障电流下继电保护装置动作具备较高灵敏度,防止故障电流持续增大以及误动产生,要结合发电机参数,优化选取差值启动数值、制动系数等。此外,热电厂要强调对发电机进行低压制动过流保护,在发挥综合自动化技术具体功能中确保主保护无法自动化切除故障的过程中低压闭锁过流保护顺利实现,把握电压闭锁功能及其和输入电压具备的某种关系,科学降低电流动作值,提升低电压定值准确性,防止发电机主保护出现误动作。与此同时,热电厂要深入把握发电机运行中,在低压制动过电流保护作用下,电压和其起动系数二者关系,对其进行规范化调整,保证二者数值在规定范围内,在解决故障隐患问题中顺利实现基于发电机的继电保护装置差动保护,提升电气系统的继电保护功能性。
2.2过负载及过电流保护
有一种过电流保护是由对称负荷与反时限构成,而实际上,该保护装置是由定时限与反时限构成。反时限过电流保护主要对发电机的定子绕组电流进行保护,避免定子过热。在进行保护的过程中,电流反时限曲线由上、下反时限构成。如果发电机的电流超过上限值,则需要按照上限的动作进行。反时限的方程为:
(I2-K22)×t≥K21
式中:I表示发电机的电流;K22与K21表示散热效应与发电机值。
2.3母线保护
在热电厂中,电气系统母线保护是其运营管理的关键环节,将综合自动化技术应用到这一保护环节中能够实现高效保障电气系统运行安全性和稳定性。电气系统母线保护的自动化应依据当前系统运行状态进行全面的评估,重点排查运行中存在的故障隐患,在可设置的联络开关柜置入母线的保护接线,然后对母线进行合理连接。电压依据母线实际需求进行设置,在确认母线继电保护启动后,就能实现对电气系统母线故障问题进行防治。启动时间和延时时间不同,其自动化动作也有差异,若延时0.5秒则燃油变压器会自动运作,若延时1秒则分段开关会自动运作。
2.4电能数据传输与故障判断
在现代信息技术背景下,热电厂电能生产以及传输中电能信息数据处于爆发式增长状态,需要利用综合自动化技术,深化电能数据传输环节,在改进电气系统继电保护装置中优化完善输电线路,确保电能生产、传输中各方面信息数据得到高效传输,防止出现丢失、篡改等情况,提升电能数据准确率,在统计分析中深化了解系统设备作用下电能传输情况,在把握问题的过程中明确电能生产以及传输薄弱点。同时,热电厂也可以将现代化安全技术应用其中,在和综合自动化技术协同作用中提高电气系统自动化程度以及安全性、经济性等。此外,由于电能生产与传输环境复杂化,系统设备长时间处于高负荷运行中,电气系统极易出现各种故障问题。热电厂要借助综合自动化技术功能,对电气系统的继电保护装置进行深层次升级改造,能够高效自动化报警并判断电气系统运行中出现的故障问题。在此过程中,热电厂要利用技术手段,自动化校准、调试应用其中的传感器,确保电气系统接收、传输的信号正确,自动化精准判断各类故障,明确电气系统故障发生具体位置,包括故障类型、等级以及发生的具体原因,集中控制故障点的同时对其进行有效剖析,采用行之有效的手段科学处理故障问题,避免对电能生产与传输产生较大不利影响。热电厂也可以深层次了解电气系统运行状态,优化完善系统设备检修维护工作,及时更换老化严重的零部件,对电气系统进行基于继电保护的优化升级,将发电运行中各类故障影响降到最低,在控制电气系统运行成本中最大化提升电能经济效益。
结语
总而言之,热电厂电力供应稳定性对地区间经济发展水平具有直接影响,因此为了更好地满足各领域现代化建设要求,热电厂相关管理部门也应不断完善继电保护装置功能,加强设备内部运维工作;针对热电厂发展现状,规划出更加科学的继电保护综合自动化发展方案,为提升继电保护装置的运行效率及质量奠定坚实基础。
参考文献:
[1]周进.电气自动化系统中继电保护的安全技术探究[J].电力系统装备,2018,(6):97,99.
[2]陈晟.电气自动化系统继电保护的安全技术分析[J].科学与财富,2018,(32):131.
[3]张君宇,林睿,陶维青.基于DIgSILENT的继电保护建模仿真研究[J].电力系统保护与控制,2018,46(11):62-67.
[4]王静波.变电站自动化微机继电机械保护研究[J].机械管理开发,2017,32(9):113-115.
[5]郑鸿志.发电厂电气自动化技术的应用方案[D].华北电力大学(北京),2013,(03).