解析电力系统中的继电保护自动化技术

发表时间:2020/7/24   来源:《中国电气工程学报》2020年3期   作者:马跃
[导读] 随着经济的发展,电力行业发展越来越引起重视,该文首先简单介绍了继
        摘要:随着经济的发展,电力行业发展越来越引起重视,该文首先简单介绍了继电保护设备的基本特征,然后对继电保护的相关内容进行了详细分析,同时也总结出了电力系统中继电保护自动化技术的基本原理、继电保护自动化的优势及其重要作用,最后深入探讨了电力系统中继电保护自动化技术应用的几个重点领域,并且总结归纳出了继电保护自动化技术的应用方式及其技术要点,以供参考。
        关键词:电力系统;继电保护;自动化技术
        引言
        电力系统的组成部分有电压变化系统、发电系统、配电系统、母线、电保护自动化技术以及电气设备等。继电保护自动化技术在对发电机组以及供电系统的保护机制、提高系统运行稳定性等方面发挥了重要作用,因其对电力系统中具有重要作用,决定了该技术值得不断发展与完善。本课题主要探讨通过阐述继电保护自动化技术的工作原理,并通过对常见自动化继电器类型包括的电磁型、静态型、感应型以及整流型等进行分析,以此为电力系统中继电保护自动化技术的完善与发展进提供依据。详细研究如下。
        1继电保护自动化技术简述
        电力系统是一个庞大、复杂的系统,这一系统涉及诸多的节点,一旦一个供电环节出现问题将会“牵一发而动全身”导致大范围、系统性的问题,从而对供电系统的安全、可靠的运行造成极为严重的影响。继电保护技术能够在电力系统供电运行中出现多种不稳定、故障时做好对于供电系统的保护,并将事故所造成的损失降至最低,用以降低供电系统安全事故所造成的影响。随着技术的发展和进步,自动化技术在继电保护中的发展和应用使得继电保护在电力系统供电中所发挥出的作用越来越重要,其对供电系统的保护主要集中在以下两个方面:①当供电系统在运行的过程中出现问题时继电保护自动化技术能够及时地发现故障并快速地进行动作切断与故障设备或是零件的连接,用以防止故障设备或是零件对供电系统造成进一步的损害,从而将对供电系统的影响控制在一个较小的范围内,防止影响范围的扩散。②继电保护自动化技术除了能够及时地对供电系统进行安全保护外还能够将供电系统的运行情况及时的反馈至供电系统安全监控网络,及时同时电力系统工作人员到故障区段进行设备的检修。继电保护自动化技术能够实现低于供电系统的安全监控和第一时间的安全保护,将电力系统故障所造成的影响限制在一个可控的范围内,从而确保电力系统的安全、高效的运行。
        2解析电力系统中的继电保护自动化技术
        2.1接地保护
        不同的电力系统有着不同的接地方式,电力系统的接地方式主要有小电流接地和大电流接地。小电流接地主要功能就是发送信号,当电力系统的母线发生故障时,由于小电流接地的保护作用,系统在短时间内不会中断对电力的供给,仍会保持电力系统的稳定运行。大电流接地主要是指一旦电力系统出现故障,就会立即切断电源,从而起到保护电力系统的作用。通过对小电流的接地方式进行分析。①当电力系统接触到的电压为零时,由于电力系统在正常运行时不存在零电压的情况,并与其他的3种正常电压会形成与之相适应的对称关系,不同的电压会显示出不同的线路电压。一旦电力系统出现故障,电力系统就会出现零序电压,一旦出现零序电压,继电保护自动化技术就会发出警告。因此电力工作人员可以通过电压表的读数来判断是否出现了电力系统故障。电力系统一旦出现故障,电压系统就会出现明显的下降。②零序电流。当电力系统出现故障之后零序电流就会出现异常,进而不断地升高。而继电保护系统就能够很好地检测出零序电流的变化,及时切断电源故障,进而保护电力系统不受伤害。③零序功率。如果电力系统出现出了电力故障,可能会出现零序电流波动较少的情况,但是零功率会及时的做出相应的改变,从而促使继电保护自动化技术及时对异常情况做出反应进而保护好电力系统。


        2.2变压器继电保护
        变压器是在负责运行稳定性方面,变压器继电保护发挥着巨大的作用。现阶段,除了上述的接地保护外变压器的继电保护主要包括瓦斯保护以及短路保护三类。接地保护即保护电力系统在正常运行过程中通常不会出现零序电流,而当电元件故障等情况发生则会出现零序电流,变压器接地线上安装零序保护装置,在零序电流出现时继电保护自动化技术的零序电流保护功能即可发挥其作用。此外不接地保护的电压器可改用零序电压保护的模式。短路保护通过阻抗元件运行一段时间之后将会切断电源来保护线路设备。其主要作用机制通过跳闸断路保护线路设备。瓦斯保护是保证力系统运行稳定性的重要环节。当变压器油箱出现故障时瓦斯会由绝缘油和绝缘材料分解而成。当油箱出现闪络电弧故障而尚未将时绝缘油和绝缘材料分解成瓦斯时,继电保护装置能够立即切除变压器电源。
        2.3线路接地保护中的应用
        电力系统中的线路复杂性极高,且不同设备的技术方式和使用条件存在一定差异性,所以接地方式十分复杂。详细勘察并分析线路实际情况后,如果出现电流地接的现象,为避免延伸性的发生接地故障,要及时切断电源。这类问题经常出现在电力系统的实际运行中,因此开展继电保护工作可准确地预测故障。如果线路的接地在零序电流的情况下发生问题,可能导致零序电流快度持续上升,各项继电保护动作明显。如果零序电压情况存在于电流切断的过程中,则表明系统还具备持续稳定运行的能力。为防止产生零序电压,有关技术人员在继电保护装置运行过程中可借助信号报警的方式处理故障,同时第一时间通知维修人员赶到故障现场,认真分析电压数值,并根据电压数值的高低来判断是否存在接地故障。
        2.4引入计算机技术
        现阶段计算机技术相当的成熟,继电保护装置可以借助计算机技术使其在自动化、智能化水平获得非常大的提高。相关设计人员在设计过程中应该把现阶段的计算机技术有效地运用到继电保护中,依靠其良好的自动化以及远程控制能力,确保电力系统的高效性以及实施监控性。当继电保护装置运用计算机技术的时候,其可以在装置出现故障的时候,精确的计算出故障的参数,并且进行系统、科学的整理。另外,在维修工作结束以后,维修人员可以把计算机储存的故障数据调出,进行详细的研究工作,确保以后不会再发生同样的故障或者是降低发生概率。从而提高了电力系统的工作效率。
        结语
        随着我国现阶段的进行发展需要,传统的化石能源已经不能够满足人们的生活、生产需要,电力能源已经成为了人们生活中的必需品,这就使得电力企业的工作更加重要。为了应对人们对电力能源的需要,这就要求相关电力企业做好电力的供应,从而保证人们的生活水平,以及各地方的经济发展建设。随着科学技术的不断发展以及自动化技术的快速进步,使得自动化技术被广泛应用于继电保护装置中,所以对其进行研究也成为了相关技术人员重要的工作之一。本文针对继电保护自动化技术的进行了详细的分析,首先介绍了其在电力系统中的重要性,使人们对继电保护自动化技术有一定程度上的了解,然后介绍了这种技术在电力系统中的自动化方法,使人们对其重要性有更加深入的了解,再就是详细介绍了其在电力系统中的运用,最后结合继电保护自动化技术的实际应用提出了一些改进措施,使其能够更加高效得运用在电力系统中。通过这次写作使我对电力系统继电保护自动化技术有了更加深刻地的了解,为我以后这方面的研究工作提供了非常大的帮助。最后仅希望此篇论文能够为电力行业提供些许帮助。
        参考文献
        [1]康晶晶.继电保护自动化技术的重要性及应用[J].中国新技术新产品,2018(2):17-18.
        [2]欧天和.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2016,6(8).
        [3]黄磊.浅谈电力系统继电保护自动化技术的发展与应用[J].中国科技投资,2013(z1):50.
       
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