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        配電線路運(yùn)行的繼電保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

        2019-10-21 09:04:37林偉明
        關(guān)鍵詞:縱聯(lián)繼電保護(hù)配電

        林偉明

        摘要:電,已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活當(dāng)中必不可少的最重要基礎(chǔ)能源。近年來(lái),我國(guó)的繼電保護(hù)工程全面發(fā)展,技術(shù)水平不斷提高,微機(jī)化操作開(kāi)始普遍應(yīng)用,過(guò)電流的保護(hù)能力不斷提升。但是即便如此,配電線路繼電保護(hù)在可靠性以及運(yùn)行維護(hù)水平上依舊存在諸多不足,繼電保護(hù)的原理和配置缺乏靈動(dòng)性,一旦發(fā)生事故,就會(huì)造成巨大損失。

        關(guān)鍵詞:配電線路運(yùn)行;繼電保護(hù)技術(shù)及其應(yīng)用

        引言

        我國(guó)電力工程自改革開(kāi)放發(fā)展至今已經(jīng)取得了非常不錯(cuò)的成就。近些年來(lái),隨著我國(guó)綜合國(guó)力的不斷提升,配電線路運(yùn)行得到了快速的發(fā)展與開(kāi)發(fā),為了更好的促進(jìn)配電線路運(yùn)行的安全運(yùn)營(yíng),必須進(jìn)一步提升繼電保護(hù)技術(shù),使其在配電線路運(yùn)行中得到良好的應(yīng)用。

        1配電線路繼電保護(hù)配置存在的主要問(wèn)題分析

        我國(guó)目前采取的配電線路繼電保護(hù)配置在總體能力上還較為欠缺,選擇性、速動(dòng)性、靈敏性以及可靠性上還不達(dá)標(biāo),無(wú)法凸顯繼電保護(hù)配置的重要性。目前,我國(guó)35kV以下的低壓系統(tǒng),采用的還是單電源輻射性電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、可重構(gòu)配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及“手拉手”供電結(jié)構(gòu)中的一種,繼電保護(hù)只能實(shí)現(xiàn)短時(shí)期內(nèi)的保護(hù)。繼電保護(hù)的配置也僅包括2種模式,即階段式線路兩端均裝保護(hù)以及有方向的距離保護(hù),且2種方式都存在嚴(yán)重的局限性。具體而言,這2種方式從其原理上分析就存在不足,通過(guò)定值和時(shí)限的方式獲取保護(hù),只能保證某部門(mén)區(qū)段的電路故障可以被及時(shí)解決,剩余的故障一般要延時(shí)0.3s~0.5s,有的甚至要更長(zhǎng)時(shí)間。與此同時(shí),由于運(yùn)行方式的影響,使階段式保護(hù)的靈敏度較低,計(jì)算量大且復(fù)雜,保護(hù)不到位。對(duì)于中低壓系統(tǒng)故障而言,雖然延時(shí)保護(hù)不會(huì)造成大面積電力中斷的現(xiàn)象,可是危害依舊嚴(yán)重,有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)大面積斷電的情況,根據(jù)不同的故障也會(huì)有不同的反映。具體而言,在電動(dòng)機(jī)負(fù)載量較大的情況下,會(huì)影響電壓的穩(wěn)定運(yùn)行,減小電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,出現(xiàn)甩負(fù)荷的問(wèn)題,甚至發(fā)生短路。這時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)數(shù)據(jù)的分析,能夠發(fā)現(xiàn)同一系統(tǒng)上的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速明顯下降,只能通過(guò)吸收無(wú)功電流讓系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn),進(jìn)而導(dǎo)致電壓數(shù)值下降,或者直接造成崩潰;當(dāng)延時(shí)較多或者在故障切除過(guò)程中,一旦切除時(shí)間加長(zhǎng),相鄰設(shè)備有可能出現(xiàn)燒毀的情況,還有可能使設(shè)備受損,或者引發(fā)火災(zāi)和爆炸,擴(kuò)大危害性;由于當(dāng)前各種生產(chǎn)活動(dòng)逐步走向智能化方向,對(duì)于電力運(yùn)行提出了更高的要求,今后一旦發(fā)生故障,造成的損失也會(huì)越來(lái)越大。

        2配電線路繼電保護(hù)配置的改進(jìn)措施

        2.1優(yōu)化配電線路的設(shè)備

        現(xiàn)階段,在我國(guó)的配電線路當(dāng)中所應(yīng)用的一部分設(shè)備并不是我國(guó)自己生產(chǎn)的,而是由國(guó)外進(jìn)口來(lái)的,雖然說(shuō)這些設(shè)備在其性能指標(biāo)上面具有一定的優(yōu)勢(shì),但是有些并不是很符合我國(guó)的配電線路需求;因此,在進(jìn)行配電線路相關(guān)設(shè)備采購(gòu)的時(shí)候,必須結(jié)合實(shí)際情況對(duì)配電線路設(shè)備進(jìn)行性能和結(jié)構(gòu)分析;同時(shí),對(duì)配電線路的設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化,最大程度上降低配電線路的設(shè)備的復(fù)雜程度,以便對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作,更好的實(shí)現(xiàn)資源的利用。

        2.2中低壓線路繼電保護(hù)配置的改進(jìn)

        基于上述內(nèi)容的論述,我們已經(jīng)了解到當(dāng)前的配電線路繼電保護(hù)配置還存在較為嚴(yán)重的問(wèn)題,與現(xiàn)代化技術(shù)的要求不相適應(yīng),無(wú)法滿足電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的要求。新的眾聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)方式具有一定的優(yōu)勢(shì),靈敏度非常高,且成本花費(fèi)低,與現(xiàn)代化技術(shù)的結(jié)合使用可以有效解決原來(lái)的問(wèn)題。同時(shí),它最大的優(yōu)勢(shì)是其信息實(shí)質(zhì)是一位二進(jìn)制數(shù),只要對(duì)線路兩端的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行比較即可。從理論上講,無(wú)論是在高壓或超高壓的輸電系統(tǒng),還是在中低壓的配電系統(tǒng),縱聯(lián)電流差動(dòng)保護(hù)基于基爾霍夫電流定律。它需要同時(shí)采集并實(shí)時(shí)交換被保護(hù)線路兩端的電流信息(電流瞬時(shí)值或相量),必須有同步采樣的控制措施。

        2.3優(yōu)化繼電保護(hù)參數(shù)

        繼電保護(hù)中創(chuàng)建模型參數(shù)指的是結(jié)合控制變量分析繼電保護(hù)的配置,通過(guò)繼電保護(hù)建模設(shè)計(jì)出后備保護(hù)形式,科學(xué)配置讓繼電保護(hù)具有智能化特點(diǎn)。繼電保護(hù)方案在建模參數(shù)下兼容后備保護(hù),能夠在電網(wǎng)出現(xiàn)故障后快速隔離,保護(hù)繼電保護(hù)嚴(yán)謹(jǐn)性。因?yàn)榕潆娋€路運(yùn)行中電氣信息諸多難免對(duì)繼電保護(hù)造成影響,使得繼電保護(hù)中存在異常數(shù)據(jù)信息制約繼電保護(hù)技術(shù)的運(yùn)用。因此,完善繼電保護(hù)建模參數(shù),結(jié)合建模信息分析電網(wǎng)運(yùn)行情況,以此制定繼電保護(hù)方法實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)在配電線路運(yùn)行的有效應(yīng)用。

        2.4提高繼電保護(hù)安裝質(zhì)量

        繼電保護(hù)是確保電網(wǎng)系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵,對(duì)電氣一次系統(tǒng)安全運(yùn)行的起著十分關(guān)鍵的作用,因?yàn)槔^電保護(hù)裝置多、而且非常的繁雜,所以在安裝過(guò)程中很容易發(fā)生失誤,而很小的失誤很有可能導(dǎo)致保護(hù)裝置拒動(dòng)或誤動(dòng),最終可能帶來(lái)很?chē)?yán)重的電力事故。例如,曾經(jīng)就有因?yàn)楣ぷ魅藛T操作失誤,導(dǎo)致繼電保護(hù)標(biāo)示牌被貼錯(cuò),造成了停機(jī)停爐的事故,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)工作,在大多數(shù)人眼里標(biāo)識(shí)牌貼錯(cuò)可能是一個(gè)小的失誤,但就是這個(gè)小失誤,最終產(chǎn)生了很大的損失。為確保安全,任何時(shí)候都要完全按照?qǐng)D紙進(jìn)行施工操作,一定要確保圖紙和設(shè)備、設(shè)備與其標(biāo)示牌完全一一對(duì)應(yīng),加強(qiáng)對(duì)操作人員的培訓(xùn),避免因?yàn)楣ぷ魅藛T操作原因造成的失誤。在施工過(guò)程中和結(jié)束后要不斷的總結(jié)經(jīng)驗(yàn),提高安裝的質(zhì)量,在安裝完成后要嚴(yán)格按照標(biāo)注進(jìn)行驗(yàn)收,如果不合格一定要從新安裝,不能忽視其問(wèn)題,這樣才可以避免繼電保護(hù)設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)故障,這樣才能保障供電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

        2.5關(guān)鍵技術(shù)的改進(jìn)

        (1)光纖通道光纖傳播可靠性好,傳輸?shù)娜萘烤薮?,傳輸和切換延時(shí)都比較小,在有條件和技術(shù)允許的情況下,應(yīng)該盡可能利用光纖通道進(jìn)行敷設(shè)。它完全可以滿足縱聯(lián)比較式繼電保護(hù)的高標(biāo)準(zhǔn),將其運(yùn)用到配電變電站、開(kāi)關(guān)站以及開(kāi)閉所、環(huán)網(wǎng)柜等地方,可以構(gòu)成一個(gè)縱聯(lián)原理保護(hù)體系,切實(shí)提高繼電保護(hù)配電的水平,并減少不必要的開(kāi)支。(2)電力線載波在高壓和超高壓系統(tǒng)中,電力線載波曾是縱聯(lián)保護(hù)交換信息的主要形式,隨著光纖技術(shù)的引入,其應(yīng)用有所減少,但目前在雙重化保護(hù)配置中,通常還是有一套縱聯(lián)保護(hù)應(yīng)用電力線載波通道。在中低壓配電系統(tǒng)中,也可以應(yīng)用載波來(lái)傳輸縱聯(lián)保護(hù)信號(hào),但中低壓線路通常有較多分支,如果每個(gè)分支的末端都裝設(shè)阻波器和結(jié)合設(shè)備,投資會(huì)比較高,如不裝設(shè)阻波器,信號(hào)衰耗可能比較大。(3)專(zhuān)線通道,該通道是專(zhuān)門(mén)設(shè)立的傳送繼電保護(hù)信號(hào)的通道,該技術(shù)對(duì)線路的材料要求不高,可以是雙絞線也可以是電纜,甚至是普通控制電線。但是它只能應(yīng)用于被保護(hù)線路較短的場(chǎng)合,其優(yōu)勢(shì)在于不存在延時(shí),可靠性強(qiáng)。(4)無(wú)線電臺(tái),無(wú)線電臺(tái)適用于允許式加速方案狀況下,它的傳輸非常方便,只需要設(shè)定一個(gè)無(wú)線發(fā)射機(jī)于裝設(shè)之上,就能夠接收到信號(hào)。一旦其感受到存在“非外界的故障”消息,還能夠進(jìn)行加速保護(hù)。

        結(jié)語(yǔ)

        總之,繼電保護(hù)配套的改進(jìn)已經(jīng)勢(shì)在必行,這也是現(xiàn)代化技術(shù)全面發(fā)展的應(yīng)用方案,能夠有效走出傳統(tǒng)的保護(hù)原理和方式存在的不足。具體操作方式和保護(hù)措施在上文有詳細(xì)列舉,只有通過(guò)科學(xué)的研究,使用新的技術(shù),并轉(zhuǎn)化原來(lái)的技術(shù)方法,才能大力推廣新的快速保護(hù)途徑,強(qiáng)化配電線路繼電保護(hù)配置,更好地解決電力運(yùn)輸中遇到的問(wèn)題。

        參考文獻(xiàn)

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