电力系统继电保护自动化应用

所属栏目:电力论文 发布日期:2018-02-08 10:58 热度:

   继电保护是电力系统建设的关键,对变压器、母线都能起到一定的保护作用,文章阐述了继电保护自动化的基本特征,分析了电力系统继电保护自动化技术的应用。

电力学报

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  随着经济建设的发展,国网建设给我国现代化建设提供必要保障,而其在电力建设中自动化技术的推广应用,能够有效地保障电力系统正常运营的稳定性。尤其把自动化技术应用到继电保护装置后,进一步提升了继电保护装置的自动化水平,使其稳定性和安全性有很大提升。

  1继电保护自动化的概述

  1.1原理与类型

  (1)工作原理:在继电保护装置中主要由三个模块构成:测量、逻辑和执行模块,首先,测量模块接收传输信号,并将测量值与固定值进行比较;其次,比较结果反馈到逻辑模块,继电器逻辑模块根据接收装置发送输出特性、序列、大小相关参数值,根据逻辑值计算出逻辑值,判断动作是否合理,最后,激励动作或静态动作信号被发送到执行模块,执行模块根据信号做出相应的动作。(2)继电器类型:主要分为感应型、静态型、电磁型等,而按照继电器的功能主要分为辅助和测量型,其中辅助继电器功能是保护电力系统;测量继电器用于测量电量的变化。

  1.2继电保护自动化的作用

  (1)保障电力长期的稳定供应,促进电力系统的维护水平的提升,通过继电保护装置的应用可以更加高效的维护电力系统,进而促进电力系统运行的高效稳定性。(2)保障电力系统的稳定运行,当电力系统发生故障问题时,该装置能及时的检测到故障并发送跳闸指令,从而保证电力系统和其他部分的正常运行,同时提高用电稳定性。(3)降低电力系统的负面影响,尤其能够有效避免电力系统中出现的故障,进而避免电力系统的故障带来的不利影响。(4)更好促进社会发展,在电力系统中应用继电保护装置,不仅能够促进社会的和谐与稳定的提升,还能够更加满足社会对电力依赖日益增强的需求,因为一旦电力系统运行出现问题,就会直接影响到社会的正常发展。

  2继电保护自动化的基本特征

  继电保护装置不仅可以使相关部分装置的损失降到最低,同时还可进行故障的调节。因此,继电保护自动化具有以下特点:(1)及时性。当电力系统出现故障时,为避免损失的扩大,继电保护自动化装置会快速地进行相关操作,及时隔离故障。(2)选择性。当电力系统故障时,为保障无故障区域的正常供电,那么继电保护装置需要在最小范围内进行故障的消除,尽可能减少停电的范围,以确保电力系统无故障区域能够正常运作。(3)灵敏性。为保障电力系统的稳定运行,当电力系统出现故障问题时,继电保护自动化装置能够灵敏的做出反应来保证系统的安全。(4)可靠性。继电保护有相应的操作规定范围,当电力系统出现了故障问题时,在继电保护自动化装置的操作范围内,会进行相应的操作动作,而在操作范围外时,继电保护装置不会发生误动作操作,体现了继电保护的可靠性。

  3电力系统继电保护自动化技术的应用

  3.1发电机保护的应用

  作为电力系统的重要构成设备,发电机的作用也十分重要,因此,要重视发电机的继电保护工作:(1)重点保护:发电机定子绕组匝间短路,将导致故障发电机温升的位置,绝缘层被破坏,就会影响发电机安全运行,因此,保护装置要安装在定子绕组的匝间,对发电机定子绕组实施有效保护;发电机相电流与中性的有效结合,纵差保护模式的形成,对于发电机的保护;但发电机单相接地电流超过规定值,可以安装发电机继电保护接地保护装置;(2)备用保护。如果发电机定子绕组负载低,那么保护装置需要及时切断电源,并报警;利用过电措施,对发电机外部短路故障保护发电机以避免短路损坏;过电压主要是为了避免发电机绝缘低负荷工况下的故障现象。

  3.2母线保护的应用

  对于母线的保护主要有相位对比保护和差动保护,其差动保护是把电流互感器安装到总线的器件,如果是一个小电流接地,应建立及时系统母线保护,两相连接保护目的的有效利用;如果总线侧端连接两绕组,在这种情况下,在继电保护装置的方法安装、继电保护及三相连接的有效利用。相位对比度保护,是利用保护系统之间的相位对比,提高总线的稳定性和可靠性。

  3.3线路接地保护应用

  整个电力系统的线路非常复杂和繁琐,主要可以分为小电流和大电流接地。其中,采用大电流接地方式,就要立即切断电源,避免接地故障带来的严重影响。在零序功率的情况下,接地故障发生时,方向会发生变化,零序电流不会波动过大。如果在这种情况下的零序电压,该系统运行正常,基本上不存在零序电压和继电保护装置,可以发出报警信号,技术维护人员能够及时到达故障现场,我们可以确定是否发生接地故障时,通过电压表数分析,如果接地故障时,电压值将减少。在零序电流条件下,如果线路接地故障,零序电流会很快上升,相应的继电器动作很灵敏,则电源应及时切断。

  3.4变压器保护应用

  作为电力系统总的重要元件,变压器的运行对电力系统运行安全性有着关键作用。所以,要加强变压器的继电保护工作:(1)短路保护。变压器短路保护主要是过电流和阻抗保护。过电流保护主要是过电流继电器安装在电源两侧的电流和时间分量,当电流元件运行一定的时间,就会跳闸并切断电源。阻抗继电保护主要用于保护变压器的阻抗元件,当阻抗元件经过一定的时间后,就会跳闸并切断电源,对变压器起到很大的保护作用;(2)瓦斯保护。变压器油箱出现故障时,油、绝缘材料在故障电弧中分解,形成有害气体。由于变压器故障的焦点,当油箱破裂时,它可以及时启动保护动作,切断变压器的电源,并发出报警信号;(3)接地保护。接地变压器的保护采用零序电流保护,变压器两侧设置零序保护动作。对于不接地变压器的保护,应采用零序电压保护。

  4电力系统继电保护自动化的发展趋势

  4.1一体化发展趋势

  基于网络化、智能化、多功能集成的电网继电保护装置是发展的必然趋势,通过智能管理和控制自己的关闭网络,可以看作是一个计算机继电保护装置作为电力系统的终端部分,每个设备的网络控制,不仅基本的电路保护功能,而且还可以为工人提供设备运行的详细信息,使工人可以远程控制它,做一些日常工作,实现继电保护功能和继电保护装置的保护,集成控制、测量于一体。

  4.2智能化发展趋势

  近年来,在各行业当中智能化的设备层出不穷,发挥着越来越重要的作用。在电力系统继电保护技术也发挥着不可替代的作用,应用人工智能技术的微机继电保护的技术和设备,能使得继电保护技术更加完美,功能更加强大。其中最具特色的是利用神经网络,由于其自身的优点,能够快速准确地判断故障的类型,因此智能化的电力系统继电保护技术将得到了广泛的应用。

  4.3网络化发展趋势

  在计算机的不断应用下,我们可把继电保护装置当成是一种智能化的且拥有多功能的小型计算机设备,随着社会的不断发展,继电保护装置会慢慢通过网络信息获取设备故障。在网络情况下,设备可以通过继电保护装置将故障信息自动发送到网络控制中心。另外,该网络还实现了对设备的监控、反馈和控制,大大降低了工作难度和工作量,提高了工作效率和工作质量。

文章标题:电力系统继电保护自动化应用

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