蘭存龍

內(nèi)蒙古大唐國際再生資源開發(fā)有限公司

配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)探究

蘭存龍

內(nèi)蒙古大唐國際再生資源開發(fā)有限公司

近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和進(jìn)步，我國的國民生活水平呈現(xiàn)出明顯的提升，人們對電力的需求呈現(xiàn)出大幅度的增長。因此，配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)規(guī)模也越來越龐大。事實(shí)上，在這種形勢下，我國電力系統(tǒng)的線路越發(fā)復(fù)雜和多樣。這也就相應(yīng)地給電力系統(tǒng)帶來了越來越大的壓力。隨著當(dāng)前繼電保護(hù)技術(shù)的進(jìn)步，我們需要加強(qiáng)對配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)的完善，進(jìn)而為配電系統(tǒng)提供充分的保障。然而，目前我國配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)還存在一定的問題。這就需要對此進(jìn)行有效的分析和處理。

配電網(wǎng)；自動(dòng)化；繼電保護(hù)技術(shù)

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提升，人們對于用電量的需求越來越大，而配電網(wǎng)的設(shè)計(jì)和管理也越來越重要，配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)是確保配電網(wǎng)安全運(yùn)行的最基本內(nèi)容，有效的自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)不僅僅可以保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行，還能夠快速的將電網(wǎng)中的故障區(qū)進(jìn)行隔離，進(jìn)而起到優(yōu)化電網(wǎng)體系和確保電網(wǎng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。

1 配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)的重要性

在配電網(wǎng)的運(yùn)行過程中，如果繼電保護(hù)裝置的元器件出現(xiàn)了問題，就近的斷路器就會(huì)自動(dòng)跳閘，將發(fā)生問題的元件與配電網(wǎng)系統(tǒng)隔離開來，從而實(shí)現(xiàn)對配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的維護(hù)，減少對元器件的破壞。如果配電網(wǎng)出現(xiàn)運(yùn)行異常，繼電保護(hù)裝置可以自動(dòng)報(bào)警，根據(jù)不同的情況，發(fā)出不同的信號，對配電網(wǎng)的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行自行調(diào)整。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，能夠?qū)⑾到y(tǒng)與故障相分離，縮小故障的范圍，保證故障外的區(qū)域可以正常運(yùn)行。配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的繼電保護(hù)設(shè)備還能起到監(jiān)控的作用，對電氣設(shè)備的電壓以及電流進(jìn)行監(jiān)控，明確配電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。在配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，繼電保護(hù)設(shè)備有著十分重要的作用，并且應(yīng)用也越來越廣泛。

2 配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)常見故障

2.1 繼電保護(hù)配置不科學(xué)

從目前的情況來看，我國一些地區(qū)在設(shè)置配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置的時(shí)候并沒有按照規(guī)定的要求對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以在遇到一些線路故障的時(shí)候，是的繼電保護(hù)裝置不能夠及時(shí)的發(fā)揮作用。我國南北兩地氣候差異較大，很多時(shí)候由于地區(qū)環(huán)境等因素的影響，會(huì)導(dǎo)致一些偏遠(yuǎn)山區(qū)的繼電保護(hù)系統(tǒng)存在難以控制的情況。針對這一情況，筆者認(rèn)為首先要加強(qiáng)對配電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)，要采用可續(xù)的設(shè)計(jì)理念和正確的保護(hù)裝置，這樣才能夠確保配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)處于安全的運(yùn)行中。

2.2 調(diào)度人員的應(yīng)急能力不強(qiáng)

在實(shí)際的工作中，經(jīng)常會(huì)遇到調(diào)度配電網(wǎng)運(yùn)行的情況，在此過程中突發(fā)情況是隨時(shí)都有可能發(fā)生的，如果工作人員不具備較強(qiáng)的應(yīng)變能力，就很容易導(dǎo)致現(xiàn)場出現(xiàn)混亂的情況。所以電力調(diào)度人員必須要具備專業(yè)的素質(zhì)和較強(qiáng)的應(yīng)變能力，這樣才會(huì)更好的保證配電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠順利的運(yùn)行。

2.3 電流互感器呈現(xiàn)出飽和的狀態(tài)

電力系統(tǒng)規(guī)模在不斷變化，電力系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)短路電流發(fā)生的概率也在逐漸加大，在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，一旦運(yùn)行線路有短路出現(xiàn)，電流互感器會(huì)呈現(xiàn)出飽和的狀態(tài)，對繼電保護(hù)裝置產(chǎn)生的電流進(jìn)行限制，從而使得機(jī)電保護(hù)裝置難以運(yùn)行下去，最終發(fā)生故障，一旦變電站的出口處有短路存在，同樣也會(huì)使得繼電保護(hù)裝置在實(shí)際運(yùn)行過程中有誤操作的問題發(fā)展，使得電力自動(dòng)化中的繼電保護(hù)裝置難以進(jìn)行正常的運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4 缺乏規(guī)范管理制度

在對繼電設(shè)備進(jìn)行保護(hù)時(shí)，未能夠充分的發(fā)揮電力管理人員的作用。而在我國對電力自動(dòng)化進(jìn)行繼電保護(hù)時(shí)，應(yīng)用的都是自制管理的方針，各單位自行對繼電保護(hù)工作相關(guān)事宜進(jìn)行記錄和檢測，導(dǎo)致不同的單位所使用的管理措施以及實(shí)際管理的范圍都有著很大的差異。部分單位當(dāng)機(jī)電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障后，只對其進(jìn)行簡單的標(biāo)識，簡單的維修后并未做好相應(yīng)的跟蹤記錄，導(dǎo)致難以對故障發(fā)生的實(shí)際原因進(jìn)行分析，未制作相應(yīng)的分析報(bào)告，難以為后期的維修工作提供一定的借鑒。而有些單位對于繼電保護(hù)裝置存在的故障更是不聞不問，一味的建設(shè)生產(chǎn)，只注重單位的經(jīng)濟(jì)效益，對于安全管理工程的關(guān)注少之又少，只有在故障發(fā)生以后才會(huì)進(jìn)行處理。參與繼電保護(hù)的相關(guān)工作人員缺乏一定的安全意識，系統(tǒng)觀念較弱，經(jīng)常出現(xiàn)負(fù)責(zé)人亂指揮的問題。

3 配電網(wǎng)自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)

3.1 配電系統(tǒng)自動(dòng)化終端

配電系統(tǒng)自動(dòng)化終端是在FTU開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上形成的，符合了配電自動(dòng)化系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，對傳統(tǒng)FTU系統(tǒng)的功能進(jìn)行優(yōu)化和完善。新型的配電自動(dòng)化終端不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對分段開關(guān)的控制，還能夠?qū)ε潆娤到y(tǒng)進(jìn)行整體的監(jiān)控、饋線保護(hù)、饋線電能質(zhì)量的分析、接地保護(hù)、電壓控制、電能量的計(jì)量管理等。這種新型的自動(dòng)化終端不但在功能上更為完善和強(qiáng)大，并且應(yīng)用了電力系統(tǒng)保護(hù)的一些最先進(jìn)的技術(shù)和手段，能夠極大的豐富配電自動(dòng)化的手段，提升系統(tǒng)的功能，并實(shí)現(xiàn)信息的共享，提高配電網(wǎng)保護(hù)的質(zhì)量。

我國的地域遼闊，不同地區(qū)的配電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)、設(shè)備及設(shè)備的自動(dòng)化要求上都有較大的差異。功能完善性能良好的配電自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)適應(yīng)地區(qū)實(shí)際的配電需求，并且具有應(yīng)用靈活、適用范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)。配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的靈活性和實(shí)用性是實(shí)現(xiàn)這一要求的基礎(chǔ)和前提。因此，在進(jìn)行配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)充分考慮其保護(hù)功能以及相應(yīng)的軟件和硬件的配置，并在此基礎(chǔ)上提高安裝和設(shè)置的靈活性、便捷性。

3.2 光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

同步數(shù)字系統(tǒng)是通信領(lǐng)域中傳輸技術(shù)發(fā)展過程中的一項(xiàng)突破性技術(shù)，而光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)則是網(wǎng)關(guān)管理系統(tǒng)相統(tǒng)一的關(guān)鍵性應(yīng)用，該技術(shù)主要通過信息同步傳輸、復(fù)用、交叉及分叉的方式連接網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)中運(yùn)用了標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)，并采用世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口。同時(shí)還采用具有塊狀幀結(jié)構(gòu)的同步轉(zhuǎn)移模式，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)均使用標(biāo)準(zhǔn)光接口，從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)廠家之間光路通信方面的互相聯(lián)系。在同步轉(zhuǎn)移模式中，每一個(gè)基元結(jié)構(gòu)均通過分接或復(fù)接的方式將在終端復(fù)用器中完成低速率碼流向成高速率的碼流的轉(zhuǎn)化。光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用不僅使得電力系統(tǒng)優(yōu)勢增加，同時(shí)也為智能電網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

3.3 發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)

配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)是十分重要的設(shè)備，發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)也是十分重要的內(nèi)容?？蓮囊韵聝蓚€(gè)方面進(jìn)行保護(hù)：①備用保護(hù)。如果發(fā)電機(jī)出現(xiàn)了定子繞組負(fù)荷低的情況，保護(hù)裝置就會(huì)跳閘，將電源切斷，并發(fā)出報(bào)警，甚至還有可能出現(xiàn)反時(shí)限的問題。在備用保護(hù)過程中，利用過電保護(hù)的方式，發(fā)電器外部出現(xiàn)短路故障時(shí)進(jìn)行保護(hù)，避免短路對發(fā)電機(jī)造成破壞。過電壓還能夠避免發(fā)電機(jī)低負(fù)荷時(shí)出現(xiàn)絕緣擊穿的問題。②重點(diǎn)保護(hù)——針對發(fā)電機(jī)的失磁現(xiàn)象進(jìn)行保護(hù)。根據(jù)發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)、電流、發(fā)電機(jī)的相位等形成保護(hù)模式保護(hù)發(fā)電機(jī)。如果發(fā)電機(jī)單相接地出現(xiàn)的電流比規(guī)定值大時(shí)，可以安裝接地保護(hù)措施進(jìn)行繼電保護(hù)。發(fā)電機(jī)的定子繞組匝間短路，發(fā)電機(jī)故障位置溫度就會(huì)升高，對絕緣層造成損壞，影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行，因此需要做好保護(hù)措施，保證發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。

3.4 母線繼電保護(hù)技術(shù)

母線繼電保護(hù)是配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)中重要的繼電保護(hù)措施之一，母線繼電保護(hù)內(nèi)容就是對相位對比以及差動(dòng)進(jìn)行保護(hù)。其中相位對比保護(hù)主要是利用對相位進(jìn)行對比的方式，達(dá)到保護(hù)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)母線的目的，而采用三相連接方式，就將配電網(wǎng)大電流進(jìn)行接地，以此實(shí)現(xiàn)保護(hù)母線的目的。

3.5 變壓器繼電保護(hù)

變壓器是配電網(wǎng)運(yùn)行中的核心設(shè)備，對配電網(wǎng)的可持續(xù)運(yùn)行發(fā)揮著重要的作用。所以確保變壓器正常的運(yùn)行是至關(guān)重要的。如何做好變壓器的繼電保護(hù)工作是現(xiàn)如今有關(guān)部門研究的主要問題，因?yàn)樽儔浩髟趯?shí)際的運(yùn)行中主要就是依靠變壓阻抗元件來對配電網(wǎng)給予保護(hù)。如果電壓器油箱出現(xiàn)故障，瓦斯保護(hù)裝置會(huì)立刻發(fā)揮警報(bào)，及時(shí)的切斷電源，這種變壓器繼電保護(hù)措施對于確保配電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著重要的意義，在現(xiàn)如今的實(shí)際工作運(yùn)行中也發(fā)揮著很重要的作用。

3.6 對繼電保護(hù)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的維護(hù)

自動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)適宜于綜合自動(dòng)化及傳統(tǒng)的有人值守兩種模式，在綜合自動(dòng)化改造后，電力系統(tǒng)的短路容量不斷擴(kuò)大，微機(jī)型保裝置應(yīng)該改進(jìn)監(jiān)近代數(shù)據(jù)庫，將后臺信號按重要等級來劃分“告警”等。為了確保繼電保護(hù)裝置穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)定期核對各個(gè)設(shè)備的標(biāo)志名稱，是檢查裝置各處的螺絲釘?shù)刃杓庸痰牟考欠窭喂?，只有做好裝置的管理檢修工作，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并防患于未然。

結(jié)束語

總而言之，配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的有效運(yùn)用可以在較大程度上提高電力企業(yè)的供電質(zhì)量、降低供電成本，并在一定程度上推動(dòng)我國電力企業(yè)的順利發(fā)展。就目前情況來看，我國電力企業(yè)配電網(wǎng)建設(shè)過程中仍存在多種問題，這些問題的出現(xiàn)使得供電質(zhì)量及效率均有所下降。因此，在今后的發(fā)展過程中，電力企業(yè)應(yīng)將主要工作放在對配電網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用及改革方面，從而使得我國配電網(wǎng)得以快速、良好、全面的發(fā)展。

[1] 姜偉一.淺談電力自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理探討[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2013(1)：271.

[2] 劉學(xué)農(nóng).對電力自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理問題的探討[J].科技與企業(yè)，2012(23)：24.

[3] 譚喜軍.電力自動(dòng)化繼電保護(hù)安全管理策略之探析[J].科技與企業(yè)，2013(22)：77.