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电力系统中继电保护装置与继电保护技术的应用措施

吴兴玲

内蒙古电力(集团)有限责任公司乌海供电公司,内蒙古自治区乌海市,016000

摘要: 电力是支撑当代社会经济发展的主要能源,对经济的发展和人民生活水平的提升起着非常重要的作用。当前电网系统的快速发展也对电力系统继电保护提出了新的要求。而在维护电力稳定的工作中,继电保护系统的创新能力正在不断增强,同时也极大的提高了电力系统的运行效率。近年来,随着电子技术及计算机通信技术的快速发展,已为继电保护技术的发展注入了新的活力。
关键词: 电力系统;继电保护装置;继电保护技术
DOI:10.12721/ccn.2022.159547
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1继电保护技术特点及原理分析

计算机技术的发展,使继电保护技术在电力系统中的应用越来越广。继电保护技术保护着电力系统的各个单元,实现了电力系统故障信息和数据的实时共享。继电保护装置与科学技术相结合,形成了智能化、虚拟化和一体化的新型电力系统保护技术。计算机技术的计算能力和数据处理效率极高。计算机技术与继电保护技术的结合,可以进一步提高继电保护技术在电力系统中的应用水平。

2电力系统继电保护装置分析

电力系统运行中电力继电保护装置发挥着重要作用,当电力系统出现问题时,继电保护装置可以及时判断故障原因并采取具体措施,并将命令及时下达给故障所在位置附近的断路器,将故障位置与系统隔离出来,最大程度降低问题影响,确保其余部分正常运行。同时继电保护装置可以实时监控电力系统运行,保证系统处于正常运行,避免故障影响整个系统,并及时采取解决措施。系统监控过程中分心电力系统运行,并将问题及时反馈给管理人员,保证管理人员全面掌握电力系统情况,出现问题后最快速度解决。

3电力继电保护装置的功能

3.1保证电力系统运行安全

当电力系统在运行中有异常状况发生时,电力继电保护装置可以快速精确地发出切断指令,隔离故障部位,同时发布警报,保证其余设备的正常运转。该装置还可以对电力系统的运行状况进行监测与控制,保障电力系统的安全平稳运转。

3.2自动分析电力系统异常状况并发布指令

当电力系统在运行中有异常状况发生时,电力继电保护装置会自动检测并且分析发生异常的原因,快速准确地判定故障出现的部位及故障原因。电力继电保护装置一旦发现异常,即发布警报信号,提示工作人员进行故障设备检修和相关处理。若无人值班,继电保护装置会自动发布指令进行调整,选择性摘除异常的故障设备或者元件,保证电力系统安全平稳地运转。如果没有这套装置,一个小故障可能会产生大损失,严重者导致整个电网生产传输系统瘫痪。

4电气系统自动化继电保护装置的安装方式

4.1集控式应用

集控式应用在自动化设备的应用中较为普遍,集控式应用指的是将继电保护自动化设备集中在集成柜内对电气系统进行继电保护。应用集控式方法,自动化的继电保护集控式应用方式能够有效的实现监控对整个电气系统的继电保护,并实现对自动化继电保护设备的监控。通常集控式方式要通过数字信号的传输来达到对电气系统的保护,因此其传输效率更高,受电流影响比较小。并且集成柜也能够节约空间,减少通信电缆的成本,方便电气系统的维修人员对电气系统进行集中检修,保证电气系统设备运行的流畅性。

4.2分散式应用

电气系统继电保护综合自动化的分散式应用方式建立在传统继电保护安装方式的基础上。传统的继电保护装置要安装在电气系统的开关附近。这就需要电气系统每个开关都要配置继电保护装置,之后用通信电缆连接自动化继电保护装置。分散式应用下自动化继电保护装置会出现过于分散的问题,如果电气系统内部出现问题,电气系统继电保护装置会准确的处理故障,这是分散式应用的重要优势,但分散式安装方式的成本较高,一方面增加了监控系统的通信电缆,另一方面也增加了电气系统维修的人力成本。

5继电保护技术应用分析

5.1网络化背景下继电保护技术应用

1)电力系统因受到飞速发展的网络技术影响,目前已经在继电保护中大量运用到了网络、计算机科学与综合自动化等现代科技自动化技术。这些现代科技自动化技术的结合与运用,也使得现代电力系统继电保护装置变得更加智能化和网络化;

2)计算机设备在目前的继电保护技术中已经得到了广泛的运用,这不但让高科技化了继电保护技术,也为继电保护装置提供了更加精确和灵活的设备保障。而在计算机软件技术,内部网络和外部网络的结合运用中,继电保护技术也做到了智能化和自动化。同时单片机技术、计算机技术、网络技术和智能化技术在继电保护中的综合运用,也让电力系统继电保护装置和中心监控系统之间建立起紧密的联系。这样既能做到远程事故协调处理,有效地节省了有关工作人员的监控和调节的步骤,还能让电力系统继电保护装置可以正常安全地投入使用,使继电保护工作变得更加智能化。

5.2微机继电保护技术

1)高速的运算能力与完善的存储能力,微机保护装置已经使用大规模集成电路和A/D模数变换技术与抗干扰技术开展数据采集工作,其在速度性、可靠性方面均优于传统的保护技术,同时还拥有远方通信及自我检修等先进功能;

2)微机继电保护技术可以提高保护装置的安全运行水平,能够显著延长运行检测周期,从而减少了运行检测项目。同时还可以直接影响到相关人员的配置,能够大幅度提升继电保护工作的管理水平与技术人员的劳动生产率。

6电力继电保护的故障诊断方法及技术原理

6.1基于小电流接地系统的故障诊断方法

如果出现了小电流接地系统单相接地的状况,电压与电流在接地点的前后向支路和正常的支路都会出现异于正常运行的特点,接地线路附近的电磁场同时产生变化,因此可以利用电磁场是否又变来判断单相接地故障的故障位置。具体的做法是首先对小电流接地系统进行稳态分析。试验正常支路和故障支路的故障点探测,得到相应的参数,在对相关参数进行分析,可得出故障状态下,各支路零序电压电流及功率的特点。之后对各线路四周的电磁场做仿真探测,得出三相电压和零序电压与电流形成的电磁场有替代性,然后利用得出的谐波电流电压产生的电磁场探测故障点并进行定位。通过建立数学模型,仿真得出故障时的电流暂态信号。对该信号做小波分解,得出支路正常运行与发生故障时的电流能量时谱,然后利用该信号的瞬时特征和频带特征量,能够识别判定出故障支路和故障接地相。

6.2综合故障分析系统的继电保护和检测方法

第一种方法是网络化。将涉及到的继电保护装置进行串联、纵联,然后利用主站统一管理,同时将提供了通信方面的支持,如上传故障数据、处理与通讯等。

第二种是人工神经网络。人工神经网络的理论基础是生物神经系统中的神经网络、遗传算法及模糊逻辑等技术,人工神经网络拥有自学习、自适应、自学习以及模式识别的能力、将信息分布存储并将其进行并行处理等优点,应用在电力系统继电保护中能够迅速判断出发生故障的类型,确定发生故障的距离,从而对电力系统中的主设备进行保护。

第三种是自适应控制。利用自适应控制继电保护可以实现电力系统运行状态的实时监测,同时根据运行状态的变化调整自身的保护性能和特性,很大程度上改善了继电保护装置的保护性能,提高了电力系统运行的安全性和可靠性。

7结束语

在电力系统自动化技术的发展过程中,继电保护综合自动化已经成为行业内研究的重点内容,继电保护自动化主要值得是继电保护装置的自动化,继电保护自动化能够节约电力设备的维护成本,在继电保护自动化的研究中,继电保护装置的自动化是必须要解决的核心内容,在电气系统继电保护综合自动化过程中有着十分重要的价值。

参考文献:

[1]关宇.热电厂电气系统的继电保护综合自动化技术[J].电子乐园,2019(13):0331-0331.

[2]杨兴龙.变电站综合自动化系统中的继电保护问题及解决对策[J].石化技术,2019,26(02):124+216.