PDF下载
继电保护自动化技术在电力系统中的应用

许浩

哈密宏瑞建安工程有限责任公司

摘要: 继电保护自动化技术是电力系统安全运行的关键。继电保护自动化技术的功能随着电力系统的增强和相关科学技术领域的实施技术的发展而发展。保证继电保护自动化技术的功能满足智能电网发展的要求,高可靠性地完成保护任务,涉及一系列关键技术问题。本文对继电保护自动化技术在电力系统中的应用进行分析,以期为电力系统的发展做出贡献。
关键词: 继电保护自动化技术;电力系统;应用
DOI:10.12721/ccn.2021.157068
基金资助:
文章地址:

前言:智能电力系统是指利用具有新兴环保属性的智能组成,自动采集、监控和控制电网运行线路信息,使电力系统成功实现智能调节的电力设施。因此,要保证电力系统的平稳运行,首先需要提高继电保护自动化技术的可靠性。本文讨论了继电保护自动化技术应用过程中值得考虑的几个要点,并就如何提高继电保护自动化技术的可靠性提出了一些建议。

1.继电保护自动化技术在电力系统中的应用

1.1在变压器保护中的应用

作为电力系统中较为核心的组成部分,变压器发挥的作用十分重要,不仅能优化系统运行流程,提升其稳定性,也能对系统中的设备运行故障加以规避,保证系统能够始终处于良好的运转状态。所以,要时刻关注变压器的工作状态,保证其正常运行。继电保护自动化系统发现线路中发生了短路故障时,电压器会阻挡通过的电流,而当系统发现有电流通过时就会控制跳闸,直接切断电流,以保证变压器的安全,进而保证电力系统的安全及运行。继电保护自动化系统还可以为变压器提供接地保护,通过对通过变压器电流的直接控制,使电压变成零序电流,并采取相应的零序保护动作,确保不接地的变压器时刻处于零序电压的环境下。

1.2在网络母线保护中的应用

通过综合对比整个电力系统运行中相位方式之间的差异性,能加强对电路的控制,通过检测互感器之间的变化和特点是否一致来判断是否需要对母线采取保护措施,如果互感器出现了过大的差动,那么就通过控制系统及时切断电路,对母线实施保护。

2.继电保护自动化技术的要点

2.1实时性

电力系统中使用的许多高低压开关都配有电压损耗拖拽器。如果电源电压超过额定电压的65%,可以吸收和释放截止电压。当额定电压小于35%时,切断电源,但当额定电压为35%-65%时,可靠性较低。实时性是电力系统对继电保护自动化技术的重要要求。电力系统运行人员在采样过程中实施的计划应科学可行,并提前估计误差的可能性,然后实施采样。为了将误差和延时对采样结果的影响降到最低,在实际运行过程中,采样结果也要与计算结果相结合,这样才能充分提高继电保护的实时性。

2.2同步性

传统电力系统使用变压器设备不需要时间同步功能。因此,传统电力系统缺乏同步保护。然而,对于智能电力系统来说,信息采集依赖于数字化方法,因此,配电保护需要同步。智能电力系统继电保护实现可靠性和同步性的方法有两种:首先,线路保护应采用同步检测装置和差动保护装置。由于两者收集不同变电站的信号幅度和相位,并且收集本地侧和相对侧的线路数据,因此确保整个电力保护同步和正确运行非常重要;其次,电力系统应实施过流和过压保护,因为它们非常容易通过手动将正确的幅度输入继电保护系统来实现,并且在此过程中不需要同步。

3.提高继电保护自动化技术可靠性的措施

3.1电压极限延迟

智能电力系统在日常运行中容易受到电流、电压等诸多外部因素的影响、以及可能出现导致外部断开并导致过载电流问题的异常状态。虽然正常电流与过载电流没有明显区别,但如果智能电力系统碰巧发生外部故障,那么跳闸的可能性非常高。为此,如果在智能电力系统的电压系统电路中采用电压限制延迟,则可以精确地测量通过每个电路的电流量。只要出现过载电流问题,系统就能立即发出报警通知。所有相关分支系统将实时激活保护命令,从而显著提高继电保护自动化技术的可靠性。

3.2线路保护

工作人员要规范操作,保护线路,通过纵差联动方式,电力系统中的大部分线路保护装置都能得到很好的保护。线路保护主要有备用线路保护和集中线路保护两种方式。两者结合下,一旦线路保护配置出现问题,可以及时处理,加强了电力系统的可靠性。

3.3加强线路保护机制的技术

目前,智能电力系统在应用继电保护自动化技术 的应用过程中会采取加强双重配置的措施。后备保护采用集中配置,实现后备设施的调节,避免开关故障。同时实现了相邻区间对端母线和整个系统的线路保护,从而利用后备设备反馈的电流信息判断整个电网的运行情况,并对问题进行预处理,防止事故发生。此外,应制定合理的策略来解决线路跳闸问题。因此,在现有的保护机制下,应努力寻找更完整合理的技术,实现对智能电力系统的技术调整。同时,根据电网整体运行情况,需要科学有效地分析电力系统情况,保证运行计划科学合理,进一步提升智能电力系统继电保护自动化技术的可靠性水平。

3.4基于继电保护的光纤差动保护

传统的继电保护大部分电力线是1-3公里的短线电源。由于短线路电源各线路之间的电流差异不大,所以无法完全确定线路的电流值,不能作为区分的标准。与以往在供电线路异常区域的保护相比,相控延时触发更适合于井下供电系统的过流保护。由于保护段数量多,延时时间长,电力系统整体短路保护时间相对较短,因此当发生电流故障时,在系统母线切换时,保护开关立即执行,导致产生脱扣跳闸。在日常生活中,供电系统的稳定性非常重要。但由于实际供电情况受环境和地理因素的影响,为了保证正常的生产和日常生活,通常采用三级供电。即先展示地面变电站,再到中心变电站,再到各个地区,特殊的工作环境决定了垂直多层次供电。在这种模式下,配电网结构单一,容易相互影响,且传输距离短,导致供电故障等问题。例如:当配电网某部分发生短路故障,经母线开关检测到故障时,由于地上变电站设置的短路保护时间,一般线路开关可能在井下馈线之前启动。这可能导致大规模停电。光纤差动保护是一种保护装置,常用来表示采用了一个通信通道,使保护装置末端的导线可以相互垂直连接。然后可以通过端口连接电线进行拦截。这里的电量主要是比较电流和功率等。根据获得的数据和导线两端的电量进行比较,可以计算出导线是在保护范围值内还是超出保护范围值,并根据判断结果继续判断导线是否被保护。为了达到瞬间消除所有线路故障的目的,需要将线路切断。理论上,光纤差动保护是完全选择性的,整体计算不需要与相邻线路配合,从而进行保护调整。与单端测量保护相比,这也是光纤差动保护的一个显著特点和操作优势。光纤差动保护的保护范围是两侧电流互感器之间线路的全长。光纤差动保护装置采用光纤通信技术,能够参与线路差动保护继电器的工作过程,为线路电流差动保护带来了发展机遇。在我国技术不断推进的今天,无扰切换成为当前的焦点,也是人们研究的难点。快速切割装置,通过引入差动保护为其开启保护模式,不仅可以避免线路的故障,还可以大大缩短误动作、线路短路的时间,使得电网基本质量不受外界因素的干扰,从而保证电网正常工作,还可以进行即时备用电源切换,进而保证正常供电,以及供电模式的持久性和可靠性。

4.结语

综上所述,继电保护自动化技术可以应用到继电器保护以及网络母线应用上,具有实时性以及同步性的要点,可以通过电压极限延迟、线路保护、加强线路保护机制的技术以及基于继电保护的光纤差动保护提高继电保护自动化技术的可靠性,为电力系统的发展献出一份力量。

参考文献:

[1]刘永志.继电保护自动化技术在电力系统中的应用研究[J].新型工业化,2021,11(02):203-204+206.

[2]吴玉玲,王能胜,王黄磊,江涛.继电保护自动化技术在电力系统中的应用研究[J].信息技术,2021,{4}(04):164-169.