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        繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

        2015-10-21 19:56:31徐紅軍王亞鶴
        關(guān)鍵詞:自動化技術(shù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

        徐紅軍 王亞鶴

        【摘 要】電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行關(guān)系著國計民生,繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用,使電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性大大增強(qiáng)。本文分析了繼電保護(hù)自動化技術(shù)的運(yùn)用原理,探究了該技術(shù)運(yùn)用在電力系統(tǒng)中的相關(guān)策略。

        【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);自動化技術(shù);電力系統(tǒng);運(yùn)用

        1.繼電保護(hù)自動化概述

        1.1繼電保護(hù)自動化概念

        電力系統(tǒng)具有較高的技術(shù)性要求,系統(tǒng)的安全運(yùn)營必須依靠專業(yè)的技術(shù)人員和保護(hù)設(shè)施。繼電保護(hù)技術(shù)因為科技的不斷進(jìn)步而改進(jìn),在電力系統(tǒng)的安全保護(hù)方面發(fā)揮了越來越重要的作用。繼電保護(hù)裝置的作用主要是對電力系統(tǒng)安全隱患的預(yù)先防護(hù),當(dāng)電壓不穩(wěn)或者某個環(huán)節(jié)不正常時,繼電保護(hù)裝置自動做出反應(yīng),將存在故障的部位從整個系統(tǒng)中排除或切斷,如裝置自動跳閘斷電等,使部分故障不能影響到其他正常環(huán)節(jié)的運(yùn)轉(zhuǎn)從而避免系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重危險,從而提高供電系統(tǒng)的安全。有時繼電保護(hù)裝置能夠自行發(fā)出警報信號,及時提醒技術(shù)人員幫助維修和處理,必要時還要進(jìn)行停電檢修,保證供電質(zhì)量,提高運(yùn)營穩(wěn)定性。

        1.2繼電保護(hù)自動化的內(nèi)容

        在進(jìn)行繼電保護(hù)自動化的過程中,需要進(jìn)行對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的全面了解。包括繼電保護(hù)的任務(wù)、保護(hù)過程發(fā)生的基本原理、該項裝置的具體構(gòu)成、電力系統(tǒng)對繼電保護(hù)的基本要求等。對于現(xiàn)在被大規(guī)模使用的繼電保護(hù)技術(shù)來說,繼電保護(hù)自動化的最主要技術(shù)之一就是狀態(tài)檢修技術(shù)。狀態(tài)檢修是一種新型的檢修方式,與以往定期、人工等檢修方式最大的不同就在于即時性、及時性以及提前檢查性。具體來說,繼電保護(hù)的狀態(tài)檢修就是根據(jù)較為先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測以及相關(guān)的診斷技術(shù)所檢測出來的電力系統(tǒng)的狀態(tài)信息,來對電力系統(tǒng)的設(shè)備和零部件以及相關(guān)運(yùn)行狀況進(jìn)行情況判斷,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備和零部件以及運(yùn)行狀況的異常,來預(yù)知設(shè)備可能會發(fā)生的故障、出現(xiàn)的問題,然后在故障和問題發(fā)生前來進(jìn)行檢修和修理。以前的修理辦法是較為老舊的,一般情況下,電力系統(tǒng)的檢修都是按照已有的檢修規(guī)定有專門的檢修人員來進(jìn)行定期的檢修,這個周期不是具體的,可能是一個月,可能更長。這樣的檢修方式具有多種弊端,技術(shù)檢修人員有可能為了一己私利不去認(rèn)真檢修,設(shè)備也可能是在非檢修期間就被破壞、發(fā)生狀況。而狀態(tài)檢測完全可以消除這些弊端。根據(jù)狀態(tài)檢修方式的自動化、智能化以及相關(guān)人機(jī)界面,有關(guān)技術(shù)人員和檢修專家在計算機(jī)前就能夠?qū)B接到計算機(jī)的電力系統(tǒng)保護(hù)裝置的情況進(jìn)行觀察預(yù)測,對電力系統(tǒng)設(shè)備存在的問題和潛在的影響進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)測。

        2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

        繼電保護(hù)自動化技術(shù)運(yùn)用在電力系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的技術(shù)是跳閘和報警。數(shù)字化的發(fā)展,給電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動化技術(shù)帶來改變。采用了數(shù)字化處理方法的繼電保護(hù)裝置,以微處理器或單片機(jī)為核心,針對不同的功能,配合相應(yīng)的軟件系統(tǒng)。這種新型的元器件應(yīng)用范圍越來越廣,有著傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)越性,因為它能用微處理器去處理復(fù)雜的問題,更好的對電力系統(tǒng)實現(xiàn)保護(hù)。從技術(shù)發(fā)展的前景看,還有改進(jìn)的空間。能實現(xiàn)良好的人機(jī)界面,接線方式更加便利。電力系統(tǒng)線路接地方式可分為小電流型和大電流型兩種。其中,小電流接地保護(hù)可以在發(fā)生故障時發(fā)出警報,不自動斷電跳閘,系統(tǒng)運(yùn)行照常進(jìn)行。大電流接地保護(hù)能馬上斷電報警,引起電路的全面檢修,保護(hù)整個系統(tǒng)的安全。下面對小電流接地保護(hù)進(jìn)一步研究,具體情況如下:(1)零序電壓。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中,沒有零序電壓,并與三相電壓形成對稱關(guān)系,3個不同電壓表能夠獨(dú)立顯示電壓。若電力系統(tǒng)接地發(fā)生故障時,電力系統(tǒng)就會產(chǎn)生零序電壓,自動化繼電保護(hù)器就出立即發(fā)出警示信號。這時可以通過觀察電壓表數(shù)值來進(jìn)行故障判斷,因為電力系統(tǒng)發(fā)生故障時,系統(tǒng)電壓數(shù)值會有所下降;(2)零序電流。主要是電力系統(tǒng)接地產(chǎn)生故障時,零序電流會有所上升,其繼電保護(hù)動作較為敏捷,能夠及時切斷電源,對電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù);(3)零序功率。當(dāng)電力系統(tǒng)接地產(chǎn)生故障時,零序電流波動較小,但是零序功率的方向卻發(fā)生改變,由此可對電力系統(tǒng)故障進(jìn)行及時預(yù)測和保護(hù)

        3.繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用

        3.1變壓器繼電保護(hù)的運(yùn)用

        變電器作為重要的電力系統(tǒng)構(gòu)成部分,對電力運(yùn)行的安全有著重要的影響,要在變壓器上運(yùn)用繼電保護(hù)的自動化技術(shù),確保變電器的安全。首先,對直接接地安裝的變壓器,運(yùn)用零序電流的技術(shù),設(shè)置零序保護(hù)動作,產(chǎn)生零序電流。不接地變壓器,可以運(yùn)用零序電壓保護(hù)措施。其次,對變壓器進(jìn)行短路保護(hù),在變壓器電源兩邊電流和時間元件中,安裝過電流繼電保護(hù)器,電流原件運(yùn)行到不能承載時,保護(hù)裝置可以自動跳閘斷電,從而通過過電流繼電保護(hù)技術(shù)保護(hù)電力系統(tǒng)的安全。還可以通過變壓器阻抗元件進(jìn)行阻抗繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用,保護(hù)的原理和上述一樣。

        3.2發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)的運(yùn)用

        發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)的作用毋庸置疑,是核心重點(diǎn)的保護(hù)對象。繼電保護(hù)自動化技術(shù)的運(yùn)用主要是兩個方面。首先,重點(diǎn)對發(fā)電機(jī)失磁故障進(jìn)行保護(hù)。將發(fā)電機(jī)的相位、電流、中性點(diǎn)結(jié)合在一起,綜合對發(fā)電機(jī)保護(hù)。如果發(fā)電機(jī)單向接地產(chǎn)生電流過大時,可以實行接地保護(hù)裝置保護(hù)的方式。若發(fā)電機(jī)定子繞組匝間發(fā)生短路,就會導(dǎo)致發(fā)電機(jī)故障位置溫度有所上升,絕緣層受到損壞,對發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行造成威脅,因此必須在定子繞組內(nèi)安裝匝間保護(hù)裝置,對發(fā)電機(jī)定子繞組匝間發(fā)生短路故障進(jìn)行有效的保護(hù);其次,實行備用保護(hù)。若發(fā)電機(jī)定子繞組出現(xiàn)負(fù)荷較低現(xiàn)象,保護(hù)裝置就會立即跳閘切斷電源,發(fā)揮警報信號,甚至存在反時限的現(xiàn)象;利用過電保護(hù)措施,對發(fā)電器的外部短路故障進(jìn)行良好的保護(hù),避免短路對發(fā)電機(jī)的破壞;過電壓主要是為了避免發(fā)電機(jī)在負(fù)荷較低情況下發(fā)生絕緣擊穿現(xiàn)象。

        3.3母線繼電保護(hù)的運(yùn)用

        母線繼電保護(hù)主要分為兩種,即差動保護(hù)和相位對比保護(hù)。差動保護(hù)主要是把變化和特點(diǎn)都一致電流互感器設(shè)置在系統(tǒng)母線元件上,當(dāng)其二次繞組與系統(tǒng)母線兩端的端子進(jìn)行連接之后,再把繼電保護(hù)器安置在系統(tǒng)母線差動位置上。相位對比保護(hù)主要是通過相位的對比方式,以提高系統(tǒng)母線保護(hù)有效性。在大電流接地過程中,系統(tǒng)母線保護(hù)通過三相連接的方式來實現(xiàn)。

        4.電網(wǎng)出現(xiàn)問題后的處理措施

        繼電保護(hù)自動化技術(shù)的大力推廣,對電網(wǎng)的安全運(yùn)營起到了良好的保護(hù)效果。自動化保護(hù)裝置有著高效的保護(hù)性能,計算機(jī)技術(shù)在該技術(shù)上的應(yīng)用和改進(jìn),使自動化保護(hù)裝置可以完成大量人工費(fèi)力完成的工作,節(jié)約人力和物力,提高工作的及時性、準(zhǔn)確性。該技術(shù)可以迅速和高效的應(yīng)對突發(fā)事故,對故障的發(fā)現(xiàn)、判斷、排除、解決等方面發(fā)揮了巨大的作用。當(dāng)然,繼電保護(hù)自動化技術(shù)在實際的運(yùn)用中也存在著不完善地方,影響了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。繼電保護(hù)自動化裝置可能發(fā)生誤報,引起不必要的斷電損失,或者破壞電力系統(tǒng)的零件。因此,我們技術(shù)人員必須加強(qiáng)對繼電保護(hù)自動化裝置的檢查、維修,及時校正,排除故障和隱患。

        在實際運(yùn)行中,針對已發(fā)生事故,我們可以采取以下幾種解決措施:①逆序檢查:主要針對保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動時,短時間內(nèi)無法找出事故發(fā)生原因,則可以根據(jù)事故結(jié)果、微機(jī)事件記錄等,逐級檢查,直至找到問題根源;②順序檢查:主要應(yīng)用在繼電保護(hù)自動化裝置微機(jī)保護(hù)出現(xiàn)拒動和邏輯問題,不能正常運(yùn)行的情形,可以通過外部檢查、絕緣檢測、定值核對、電源性能測試、保護(hù)性能檢查等,(下轉(zhuǎn)第181頁)(上接第31頁)有效準(zhǔn)確的獲取故障根源;③整組試驗:主要在于檢查保護(hù)裝置的整體動作邏輯、反應(yīng)時間,確保規(guī)定時間內(nèi)可以處理發(fā)生的故障??傊?,自動化繼電保護(hù)技術(shù)運(yùn)用在電力系統(tǒng)中,能及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全隱患,能有效的做出應(yīng)急措施防止危害進(jìn)一步惡化,提升整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性,我們要合理利用這項技術(shù),并在實踐中不斷加以完善和改進(jìn)。 [科]

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]趙安.繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技致富向?qū)В?013(06).

        [2]王嵩,李昊.繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展[J].科技致富向?qū)В?012(35).

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