面向电力系统的继电保护自动化技术研究

发表时间:2020/10/10   来源:《中国电业》2020年6月第16期   作者:刘帅
[导读] 继电保护是电力系统安全运行的重要保障,继电保护可以保护电网和设备的安全。电力系统中的数据在不断变化,是一个动态系统,传统的电力系统继电保护的模式是根据电力系统的最小运行来确定其灵敏性,进行校验保护。
        刘帅
        国网山西省电力公司吕梁供电公司,山西 吕梁,033000
        
        摘要:继电保护是电力系统安全运行的重要保障,继电保护可以保护电网和设备的安全。电力系统中的数据在不断变化,是一个动态系统,传统的电力系统继电保护的模式是根据电力系统的最小运行来确定其灵敏性,进行校验保护。随着电力系统结构越发复杂,运行方式的变化也多种多样,继电保护以往统一标准,定期检查的保护模式已经不能满足当前电力系统的发展需求。研究了继电保护自动化技术在电力系统中的应用。
        关键词:电力系统;继电保护自动化;技术
        1电力自动化继电保护现状
        电力系统运行过程中,自动化继电保护装置的良好应用,在很大程度上避免和降低了运行故障带来的不良问题,有效保障了电力系统的安全稳定运行,给整个电力网络服务和管理工作提供良好支持。但是不容忽视的是,在管理方面还存在着一定问题,影响到了自动化继电保护工作的稳步实施。
        (1)继电保护工作规范性不够高。电力企业自行管理单位内部工作,记录供电设备运行数据,并开展自行检测维修工作,这就导致不同电力企业所采用的管理制度和方式存在着差异化现象。部分电力企业管理继电保护工作进行中,没有制定出完善合理的规章制度,或者说没有全面按照既定规范实施,导致其中出现一些不良现象,影响到自动化继电保护效果的实现。
        (2)安全管理程序不够合理。继电保护管理人员没有充分意识并把握到安全管理工作的重要性和重点内容,在实现系统整体平衡方面存在着较大缺陷,安全管理工作实施不够到位,无法有效保障继电保护的安全性和可靠性。
        (3)管理人员综合素养还不符合工作要求。管理工作中涉及到计划、组织、实施、控制、调整以及总结等一系列步骤,其中科学调配和优化多项不同资源,管理人员的专业技能掌握程度、职业素养以及责任意识,会给继电保护安全管理工作带来重要影响。然而现实中很多管理人员缺乏安全意识和责任意识,或者专业素养不适应实际工作需求。
        2电力系统继电保护自动化技术的应用
        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变压器继电保护自动化技术
        电力系统的稳定运行也离不开变压器的保护作用,维护着电力系统的稳定运行。继电保护系统会对其接地情况、气体、短路进行监控。系统在监护接地情况时,对变压器进行直接接地保护。系统控制通过变压器的电流,促使电压变成零序电流。系统确保好变压器两侧电流是零序电流,确保好不接地的变压器是零序电压,以确保好电力系统的平稳运行。系统在进行气体监控时,通过对变压器在油箱中产生的气体进行检测,确保变压器的平稳运行。

其作用机制是一旦电力系统出现故障由于电弧放电就会将油和绝缘材料进行分解,就会产生有害气体。如果继电保护自动化系统一旦检测到有害气体,就会切断电源,进而保护好变压器,并且发出相应的警告,切断故障线路,及时保护电力系统。系统如果检测到线路出现了短路变压器就会阻挡对其通过的电流。系统一旦发现有电流通过就会对其进行跳闸进而切断电源,以保护好变压器的安全进而确保好电力系统的安全,保障电力系统的正常运行。
        2.3电机自动化保护
        发电机也是确保电力系统安全的一个重要设备。只有完善好对发电机的保护,才能确保供电系统的安全性。要想保护好电力系统的安全,发电机就应该是其需要重点保护的对象。系统确保好发电机的相位、电流、中性点的稳定性,从而确保对发电机的保护作用。系统一旦发现出现短路的情况,发电机的温度就会出现异常,系统通过对发电机温度的监视进而确保好电路系统的稳定性。系统对出现异常的温度会及时做出反应,立即跳闸切断电源,阻止了故障线路的蔓延,进而阻断了短路对发电机的损坏,从而维护电路系统的稳定性。
        2.4网络母线保护
        继电保护中对母线的保护主要包括差动保护和相位保护。系统通过检测电流互感器之间的变化和特点是否一致来进行差动保护。系统在进行相位保护时通过对比相位方式之间的差异性进而实现系统对母线的保护。
        3?继电保护技术未来发展趋势
        3.1逐步实现计算机化
        电力系统继电保护技术不断地与时俱进,也是继电保护设备向着计算机化性能发展的关键性保障,使得数据处理功能相继提升,经连接其他的保护设备以及控制设备,完成高级语言编程、全系统数据与网络资源共享等等功能。计算机保护也进行应用信息技术中的高速运算功能、完备存贮记忆功能等,在不断提升计算机技术、通信技术水平情况下,对于增强灵活性、稳定可靠性等上同样产生较大优势。
        3.2提供网络化支持
        进行电力系统继电保护技术中,不可缺少的内容之一就是网络保护,而且继电保护技术中至关重要发展方向就是网络化。当前继电保护技术在不断进步,采取计算机网络能够达到共享继电保护数据目标。实际上,电力系统网络化属于新型继电保护形式,继电保护技术通过达到网络化的效果,是达到系统继电保护性的重要举措,而且是未来社会计算机保护技术发展的必然性。
        3.3实现一体化
        继电保护技术一体化为彰显出智能化的终端平台,经计算机网络技术资源共享的方式,达到保护电力系统的目标。计算机保护设备不仅可以达到继电保护效果,同时能够将变电所传输数据内容进行录入计算机内。因此,继电保护技术一体化对于保护、控制、实现数据通信一体化上产生重要意义。在未来的发展中,电力系统继电保护技术不断发展以及革新的基础上,继电保护技术一体化也会不断地突显出更多优势,将二次系统的限制有效突破。
        结束语:继电保护在电力系统运行过程中的应用,可以监视各项供电设备的实际运行状态,及时发现故障部位,提醒检修人员加以维护和管理。加强自动化继电保护安全管理工作效果,不仅要强化安全管理意识并构建责任制度,还要规范开展安全管理工作,同时严格把控继电保护装置的各项运行情况。
        参考文献:
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