摘要:高压电网的优点主要表现在高效性、经济性以及安全性等。通过对计算机技术、信息技术以及其他一系列技术的有效融合,在输变电以及配电基础设施中充分应用这些技术特点,能够实现高压电网运行水平的提升。高压电网中通过继电保护系统的应用,能在相对比较短的时间内进行响应高压电网系统故障,对系统采取保护动作,不仅能保护高压电网系统各项设备,同时还能提高故障处理效率。
关键词:智能高压电网;继电保护;故障处理
1.线路保护的作用和要求
1.1线路保护的作用
由于控制系统中的定电流控制器对于故障电流起着限制作用,使得线路故障后的稳态电流不会显著增大,能起到保护系统设备安全的作用,具有一部分继电保护的功能,可以称之为“影子保护系统”。但是,“影子保护系统”只是起到限制故障电流的作用,并无法清除故障,系统仍处于故障状态。如果该故障状态长期存在,保护系统极线保护区中的低电压保护将动作,采取闭锁故障极的措施,造成直流系统单极或双极停运。因此,输电线路保护的作用是快速检测出线路上故障的发生,并由控制系统进行故障清除和重启工作。线路保护动作后,控制系统通过增大整流侧的触发角,将整流器变为逆变器运行,从而使线路向两侧快速放电,达到熄灭故障点电弧的目的。经过一段时间,待故障点电弧完全熄灭后,将整流侧换流器恢复为整流器工作状态,进行全压或降压再启动。当故障为瞬时性故障时,线路可恢复正常运行;当故障为永久性故障时,线路保护将再次动作。此过程与交流线路的故障跳闸与自动重合闸过程类似。通过线路保护的快速动作,输电系统可以在线路瞬时性故障时迅速恢复运行,无需闭锁整个系统,保障了系统的稳定运行。
1.2线路保护的要求
a)线路主保护应该在保证选择性的前提下尽可能快速地检测并切除故障。由于输电系统的传输容量较大,快速切除故障可以缩短系统传输功率损失的时间,提高系统的稳定性。b)线路后备保护应该先于其他保护区域的后备保护动作,防止系统发生不必要的停运。因此,缩短线路后备保护的延时可以减少系统停运的次数,提高系统的可靠性。
2.智能电网对继电保护的影响
2.1网络化
由于信息技术广泛应用以及发展,并且在人们日常生活中,使用比较频率的就是网络技术,不仅能为人们的各项生产带来便利,同时还能为其生活带来便利。在开展智能电网操作的过程之中,通过对相关一系列网络技术的积极引进,在网络平台帮助下,就能促进数字变电站和其他相关连接口的连接,建立具有关联性的网络信息系统,这样做的目的能够实时监测网络运行设备,对不同设备不同阶段的运行状况进行及时的获取,在一定程度上利于系统控制设备长期都处于良好的运行状态,全面加强电网系统在工作过程中的效率,避免不必要的浪费。
2.2数字化
继电保护装置过程中不可缺少的重要一项组成内容就是互感器,无论是传感器的性能,还是其质量,都会对电网系统的有效运行带来直接性影响。传统继电保护装置由于受到设备条件以及技术等相关因素带来的影响,在实际运行时就会极易受到影响,所以在出现故障的过程中就能第一时间将保护作用进行发挥。智能电网还能对传统电网出现的漏洞进行科学合理的补充,在智能电网调度技术背景下,对互感器等因素带来的影响进行降低,利于设备保持良好的运行状态,实现电气信息在传输过程中的准确性,与此同时,通过利用数字化,能在发生各种事故时进行及时的应对,减少由于停电带来的一些损失。
3.高压直流输电线路继电保护现存问题
根据高压直流输电的保护原理来分析,现在的高压直流输电保护方案的可靠性不高,保护方式也不强,灵敏度不高,故障处理时间不长;在进行后期的保护当中,主保护速度偏慢,根据保护配置的标准来说,高压直流输电保护各类不丰富,可靠性不强,故障后的快速处理方式偏慢。
要针对高压直流输电与交流电输电情况进行能量集中性的频带问题,而在交流输电过程中,因为长时间的输电运行实践经验,可靠性较高,技术理论相对较为完善。
4.高压继电保护系统问题处理
4.1继电保护自动化
对于现阶段继电保护自动化中可能出现的问题,有关部门应该从完善相关制度和提高工作人员的专业技能中入手。首先,对于工作态度来说,如果当继电系统处于故障阶段,在设计保护线路的过程中应该对自动保护的程序进行有效的完善,应该确定它故障的具体未知,并且记录相关数据和信息,避免保护电网再次发生类似故障。为了可以拓宽高压智能电力继电保护自动化的范围,工作人员应该加强对系统各个环节的检查和维护,分析可能出现的问题,及时对其进行调试和修整,对于现阶段的自动化系统来说,应该通过引入一些新的控制元器件来加强它的自动控制能力,尤其是对于一些远距离的自动保护装置来说,为了减少过程中的电能消耗,可以在安装的过程中在中间位置插入分段保护器,从而对线路的电流进行有效的保障,而且分段器在安装过程中需要注意短路电流的设定,避免不必要事故的发生。对于工作人员来说,应该提高他们的实战能力,加强理论基础和专业技能的提高,提高他们在工作中的责任意识,在日常工作中,要按照相关的行为规范进行相关操作,避免失误现象的发生,做好监控和衔接工作。
4.2行波暂态量保护
在运行过程中,高压直流输电线路一旦发生故障,就会出现反行波现象,实施行波暂态量保护,是对继电保护技术的有效应用。通过高压直流输电线里的运行状况,能够得出行波暂态量保护具体包括两种方案,一种是ABB(阿西布朗勃法瑞),另一种是SIEMENS(西门子)。ABB是一种从地膜波和极波理论角度出发而形成的一种行波保护方案,应用ABB能够使工作人员在快速时间内完成对高压直流输电线路中反行波的检测,在对其的实际应用中,可以以10m/s的速度,对输电线路中的反行波图变量进行检测,从而加强工作人员对其掌握程度。
4.3降序分段自适应匹配电路保护
应用降序分段自适应匹配电路技术,主要是根据不同输电线路中电阻相同,电流通过率不同。通过计算电路功率,计算出高压直流输电线路的结构,并且以其为基础,分析高压直流输电线路的工作环境,得出其自适应系统变化,然后再将输电线路自适应系统与电路灵敏度进行匹配,计算电路结构组分,从而实现高压直流输电线路的继电保护。在对输电线路电流和电阻计算过程中,需要充分考虑电路内外存在的差异,并结合其对电路实施分段研究。需要注意的是,在应用降序分段自适应匹配电路保护技术时,需要简化设备,从而保证线路分段的准确性,以控制短路,实现保护目的。
结束语
综上所述,高压电力智能化的发展离不开继电保护系统的智能化发展,对于配电网自动化保护来说,继电保护系统发挥着重要作用。有关人员应该根据我国现阶段电力发展的现状,采取有效的措施,针对其中存在的问题,采取相应的对策。
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