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        繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

        2021-11-18 20:55:20楊鎮(zhèn)通
        科學(xué)與生活 2021年20期
        關(guān)鍵詞:自動化技術(shù)電力系統(tǒng)應(yīng)用

        楊鎮(zhèn)通

        摘要:為了提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率,必須有效協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)自動化與繼電保護的關(guān)系,推動電力系統(tǒng)向智能化方向發(fā)展。在此期間,我們需要及時改善電力系統(tǒng)運行中存在的問題,使電力企業(yè)獲得可持續(xù)發(fā)展,為社會各界提供安全、智能的電力支持。

        關(guān)鍵詞:繼電保護;自動化技術(shù);電力系統(tǒng);應(yīng)用

        1在電力系統(tǒng)中應(yīng)用繼電保護自動化技術(shù)的意義及作用

        電力系統(tǒng)對于社會各方面發(fā)展的重要意義有目共睹,隨著社會需求的不斷增加,電力系統(tǒng)的負荷也逐漸增大,而且在電力輸送的過程中很容易發(fā)生電壓不足的現(xiàn)象,而一旦出現(xiàn)電壓過低,甚至是直接出現(xiàn)了短路,不僅會直接影響到該區(qū)域內(nèi)用戶正常的生產(chǎn)生活,也會造成整個電力系統(tǒng)運行的不穩(wěn)定,嚴重的甚至?xí)斐呻娏ο到y(tǒng)的癱瘓,進而引發(fā)一系列問題,帶來生命、財產(chǎn)的損失。而要想提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,就要能夠及時準確地發(fā)現(xiàn)安全隱患并進行處理,現(xiàn)階段能夠解決這一問題的最好方法就是繼電保護自動化裝置的使用。繼電保護自動化裝置已經(jīng)逐漸成為了電力系統(tǒng)中重要的組成部分,它能夠在不影響其正常運行的前提下,對整個電力系統(tǒng)的故障進行自動排查,提高排查的效率及準確率,并能有選擇性地檢修某些故障,不僅提高了系統(tǒng)運行的自動化反應(yīng)能力和運行效率,也能更好地保護其它的電氣設(shè)備。

        2電力系統(tǒng)對繼電保護自動化技術(shù)的應(yīng)用

        2.1線路接地保護的應(yīng)用

        通過實踐可知,對于不同的線路也需使用不同的接地方式,多數(shù)接地保護方式運用大電流和小電流方式進行處理。大電流接地便是在系統(tǒng)發(fā)生故障時,在第一時間將電源切斷,這樣便可保障電力系統(tǒng)不會受到損傷。小電流保護則是在出現(xiàn)故障時,及時進行報警提示。如果電流系統(tǒng)發(fā)生單相的接地故障,小電阻系統(tǒng)本身電流值較小,則可作為有效的接地系統(tǒng)。小電流接地模式也可分為下述兩種類型:

        (1)零序電壓。如果電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行,系統(tǒng)不會出現(xiàn)零序電壓問題。如果系統(tǒng)發(fā)生故障,將導(dǎo)致零序電壓問題的發(fā)生。繼電保護技術(shù)可以對系統(tǒng)進行處理,在短時間內(nèi)完成零序電壓的處理,并及時發(fā)送信號。接到信號后,工作人員將采取有效措施進行技術(shù)處理。

        (2)零序電流。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題,將導(dǎo)致零序電流升高。此時,繼電保護技術(shù)的作用不再明顯,必須及時切斷電源,為電力系統(tǒng)提供保障。電力系統(tǒng)發(fā)生故障后,零序電流將沿電纜流入故障點。此時,它將進入電流互感器,然后接地。這種模式可以有效地防止信號受到影響,降低出現(xiàn)問題的概率。

        2.2在變壓器保護中的應(yīng)用

        變壓器作為電力系統(tǒng)的核心部件,起著非常重要的作用。它不僅可以優(yōu)化系統(tǒng)的運行過程,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,而且可以避免系統(tǒng)中的設(shè)備運行故障,保證系統(tǒng)始終處于良好的運行狀態(tài)。因此,我們應(yīng)始終注意變壓器的工作狀態(tài),以確保其正常運行。第一,短路保護。當繼電保護自動化系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)線路發(fā)生短路故障時,調(diào)壓器將阻斷通過的電流,當系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)電流通過時,將控制跳閘并直接切斷電流,以確保變壓器的安全和電力系統(tǒng)的安全運行。第二,氣體保護。自動化裝置還可以實時監(jiān)測油箱內(nèi)變壓器產(chǎn)生的氣體,因為如果電力系統(tǒng)發(fā)生故障,會引起電弧放電,分解油和絕緣材料,釋放有害氣體。繼電保護自動化系統(tǒng)能自動檢測有害氣體,發(fā)現(xiàn)后及時切斷電源。它不僅能保護變壓器的安全,還能發(fā)出報警,切斷故障線路,為電力系統(tǒng)的安全提供保障。第三,繼電保護自動化系統(tǒng)還可以為變壓器提供接地保護。通過直接控制流經(jīng)變壓器的電流,電壓變?yōu)榱阈螂娏鳎⒉扇∠鄳?yīng)的零序保護動作,確保未接地變壓器始終處于零序電壓環(huán)境中。

        2.3發(fā)電機繼電保護

        (1)密鑰保護。在電力系統(tǒng)運行過程中,常見的故障是定子組匝間短路。一旦出現(xiàn)問題,將導(dǎo)致發(fā)電機溫度迅速升高,損壞發(fā)電機絕緣層,使設(shè)備難以正常運行,影響發(fā)電機功能的穩(wěn)定性。當發(fā)電機發(fā)生故障時,應(yīng)安裝相應(yīng)的保護裝置,以避免再次發(fā)生故障。在繼電保護裝置運行期間,應(yīng)對發(fā)電機進行保護。發(fā)電機問題的主要原因是單向接地電流超出標準值,系統(tǒng)中安裝的接地裝置可以起到保護作用,避免對發(fā)電機性能造成損壞。

        (2)備份保護。當發(fā)電機處于低負荷時,會發(fā)生絕緣擊穿。如果出現(xiàn)上述問題,必須借助保護裝置切斷電源,以提高電壓的保護效果,并發(fā)出警告信息,以保護發(fā)電機免受短路等問題的影響。在采用相關(guān)保護技術(shù)時,電壓保護能保證技術(shù)人員及時發(fā)現(xiàn)短路,避免發(fā)電機二次損壞。

        2.4在網(wǎng)絡(luò)母線保護中的應(yīng)用

        第一,相位保護。通過綜合比較整個電力系統(tǒng)運行中各相模式的差異,可以綜合評價母線的運行狀態(tài)和工作性能,從而加強對電路的控制。一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障,我們可以確保電路能夠及時切斷,以保護總線。二是差動保護。在母線元件上設(shè)置電流互感器,通過檢測變壓器之間的變化和特性是否一致,判斷是否需要對母線采取保護措施。如果變壓器差動過大,將通過控制系統(tǒng)及時切斷電路,以保護母線。

        2.5集中故障處理措施

        在處理故障時,必須更有針對性。由于干線類型的明顯差異,還應(yīng)采取適當措施處理不同類型的故障。一般來說,主干線為架空饋線,相關(guān)人員需要按照以下程序進行故障排查和處理:首先,如果故障點在饋線內(nèi),變電站出線斷路器將自動跳閘,自動隔離故障產(chǎn)生的電流;其次,延遲0.5s后,如果斷路器開關(guān)成功完成重合閘,則可以判斷這不是突發(fā)問題。如果不能重合閘,則表明不是長期故障;第三,阻塞配電將獲得交換機相應(yīng)的故障數(shù)據(jù)信息并發(fā)送給主站。主站可以科學(xué)地處理獲取的信息,判斷故障的具體位置和類型;第四,如果是突發(fā)性故障,應(yīng)將該故障的數(shù)據(jù)信息記錄在故障處理記錄數(shù)據(jù)中,作為后續(xù)處理類似故障的參考。如果屬于長期故障類型,相關(guān)人員需要完全掌握故障附近的所有開關(guān),封鎖故障線路和相關(guān)線路,并將相關(guān)數(shù)據(jù)信息傳輸至相關(guān)變電站,以確保變電站斷路器設(shè)備的所有開關(guān)閉合,從而保證供電的連續(xù)性和穩(wěn)定性。工作人員完成所有處理工作后,應(yīng)保留相關(guān)數(shù)據(jù),如記錄故障類型、位置等信息。這樣,供電完成后,如果配電網(wǎng)發(fā)生類似故障,可以根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)信息進行有效判斷。

        2.6智能報警及事故信息處理技術(shù)

        優(yōu)化和升級繼電保護設(shè)備的報警和信息處理技術(shù),可以顯著提高變電站運行的穩(wěn)定性。該技術(shù)手段可實現(xiàn)變電站的實時監(jiān)控,從而在第一時間發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的故障,并采取科學(xué)的措施進行處理。員工可根據(jù)預(yù)警信息及時組織維護等活動,避免系統(tǒng)長期處于異常狀態(tài),對相關(guān)設(shè)備的運行效果產(chǎn)生不利影響。此外,通過使用該技術(shù),可以為技術(shù)人員提供更可靠的數(shù)據(jù)信息。在處理類似故障時,技術(shù)人員可參考以往的數(shù)據(jù),在最短的時間內(nèi)排除故障,確保變電站運行的效果。

        結(jié)論

        通過實踐分析得知,要提升電力自動化繼電保護研究能力,提高電力自動化繼電保護安全技術(shù)應(yīng)用效率,技術(shù)人員需重視創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)用方法,科學(xué)地進行技術(shù)應(yīng)用實踐,全面掌握技術(shù)應(yīng)用要點,才能進一步為電力自動化繼電保護工作開展提供有效技術(shù)保證。

        參考文獻:

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        [2]王博.電力自動化繼電保護安全技術(shù)分析[J].電子測試,2019(22):95-96.

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        [4]水雙平.電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關(guān)系分析[J].湖北農(nóng)機化,2019(20):11.

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