电力系统中继电保护自动化技术的应用分析
纪陈
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纪陈,. 电力系统中继电保护自动化技术的应用分析[J]. 中国电力技术,2023.3. DOI:10.12721/ccn.2023.159662.
摘要:
随着我国经济社会的快速发展,各个行业都在迅速崛起,电力系统作为各个行业运行的基础和保障,需求量逐年增加,其稳定性越来越重要。在目前的电力系统保护装置中,继电保护是非常重要的,继电保护装置的稳定性和可靠性直接决定着电力系统的可靠性。
关键词: 电力系统继电保护自动化技术应用
DOI:10.12721/ccn.2023.159662
基金资助:

随着我国科学技术不断革新,计算机技术、网络技术以及自动化技术的深入发展,使得继电保护自动化技术获得了一定的发展机遇,形成以计算机网络技术、微电子技术以及通信技术为核心的自动化技术,在国民经济建设越来越繁荣的背景下,社会对电力资源的需求逐渐提升,快速增加的电力系统运行负荷,使得继电保护自动化技术对电力系统运行稳定性以及安全性起到重要的保障作用,尤其是在电力系统出现突发事故的时候,继电保护自动化技术能够及时给予有效的隔离保护,使得电力系统其它部件能够获得正常运行,有利于电力系统降低故障损伤。

1继电保护的基本原理

继电保护装置是继电保护技术得以落实的重要基础,在电力系统发生故障的情况下继电保护装置将会将系统电力的物理数据转化为信息数据,并根据确定的启动标准,及时自动启动并对脉冲信号即时分析,最终达到保护电路的效果。继电保护装置大致可以分成测量、执行、逻辑等几个模块,不同的模块在继电保护过程中扮演着不同的角色,如测量模块,往往承担着接收信号、将信号数据和规定数据进行比对的任务。在获取比对结果后,逻辑模块将会发挥作用,对上一个步骤得到的比对信息进 行细致分析,在获得具体逻辑数值的基础上,把分 析得到的结果转化为动作信号传递到执行模块。而执行模块则承担着接收逻辑信号和指令,根据指 令做出动作,是继电保护装置发挥作用的实现模块,具有不可估量的重要性。

要充分了解电力系统继电保护装置的要求。继电保护自动化技术在电力系统中的应用,能够从 根本上提升电力系统运行稳定性。相比于传统的 继电保护方法,自动化继电保护往往更稳定、更高 效、保护效果更为突出。继电保护装置能够在发现 故障的情况下,经过各个模块的一系列运算和信号 传输,及时切断故障元件所处的电路,从而降低电 力系统故障可能带来的一系列严重影响。从实际 工作经验来看,自动化继电保护技术具有切断效率 高、运算速度快的优势,能够在发生故障后最快地 切断线路,避免故障造成整个电力系统的瘫痪。相 比于过去的继电保护方法,继电保护自动化技术在 电力系统中的应用,明显是一次技术上的突破性尝试,具有一定的现实意义。

2继电保护自动化技术的作用

在继电保护自动化技术的发展中,现代计算机技术的应用是主体,能够使电力系统建立起网络化的形式,确保继电保护装置能够有效的对电力系统进行监控,使电力系统的各个部件都处于高度可控的状态,提高了电力系统的控制能力,使电力系统在运行过程中更加安全可靠,扩大了继电保护网络化空间。继电保护自动化技术的优化和完善,使得继电保护装置的控制能力大幅提升,并针对电力系统的故障做出适当的反应,尽量减少因电力系统故障带来的损失。继电保护自动化技术的应用也方便了电力系统的日常维修和维护工作,能全面的排查电力系统安全隐患,减少了人力成本,提高了电力系统维修效率,提高了智能化管理特性。继电保护自适应技术的应用减轻了电力系统的电流负担提高输电效率,提高了电力系统的输电稳定性,使得电力系统能够高效运行,提升了故障检测效率,能够针对电力系统故障及时的作出反应,促进了自适应技术的发展。

3电力系统继电保护自动化技术的应用

3.1在变压器中的应用

首先,继电保护自动化技术用于电力系统的短路 保护。在电力系统的正常运行过程中,由于输电线路都是直接暴露在室外,所以电力系统会受天气原因和人为因素的影响,造成变压器短路,电力人员就要安装继电保护装置,通过保护装置的保护作用,提前做好预防措施。继电保护自动化技术对短路故障的处理有两种方法,分别是过电流和抗阻保护,通过这两种方式都能对变压器进行很好的保护,在变压器发生短 路故障及时的切断电源。抗阻保护是利用抗阻器件,在变压器发生故障时自动跳闸,从而起到保护效果; 其次,继电保护装置应用在瓦斯保护环节。变压器作为重要的电力系统部件,在工作中承担着很大的风险。通常,变压器都有油箱,一旦油箱出现故障,会造成大量的油气泄漏,而变压器中存在着一些电火花,很容易发生火灾事故,严重影响变压器的正常工 作。瓦斯保护装置能够对油箱进行严格的检测,对于气体的排放十分敏感,可以及时的发现变压器的油箱 故障,避免火灾事故的发生; 最后,继电保护自动化技术在变压器的接地保护中也有应用。变压器的接地保护装置十分复杂,重点在于两侧接地线的设置,并采用零序电流保护技术进行变压器的接地保护,提高变压器的安全性能。

3.2在线路接地保护中的应用

对于电力系统而言,暴露在室外且与外界相互接触的线路是电力系统的关键部件,通过在线路接地保护中应用继电保护自动化技术,能够有效提高线路的运行稳定性和安全性,为电力系统的高效输电提供保障。在实际输电过程中,电力系统线路会受到地形条件的影响,再加上一些人为因素和天气条件的相互作用,导致线路容易引发一些故障,所以电力人员需要 对线路设置接地方式。电力人员必须针对线路的工作 环境与天气条件的影响,合理的设置接地方式,常见的线路接地方式包括大电流型接地和小电流型接地,这两种接地方式针对的地形地貌条件不同,起到的效果也就不同。电力系统在采用大电流型接地时,由于电流较大,如果电力系统发生故障,接地线要承载的 电流就会更大,容易对接地线造成严重的损坏,继电保护装置只能采用切断电源的方式才能阻止电流的流 通,减少接地线的负担,延长接地线的使用寿命,确保电力系统的线路安全。如果遇到电力系统采取小电 流型接地的方式,一旦线路发生短路等故障,由于线路内部的流通电流较小,对线路的负载能力要求小,继电保护装置可以维持电流的流通,并给电力系统控制室发出警报,使电力人员及时对线路故障进行修 理,提高电力系统线路的运行稳定性。

3.3在母线保护的应用

继电保护自动化技术在母线保护中也有一定的应 用。继电保护装置的母线保护主要集中在差动保护和相位保护两个方面,两者能有效提高母线的安全性能, 确保母线的正常工作。差动保护是通过设置相应的电流互感器,对母线中的电流变化进行互感,在将互感 器安置在差动区域,从而对母线起到很好的保护作用, 这种方法主要应用在大电流型接地中,能够及时对母 线电流变化做出反应,进而对母线起到保护作用。

结语

电力行业在人们生产生活中的应用更加广泛,进一步促进了经济的发展和社会的稳定。对于电力行业而 言,要想实现行业的健康发展,就必须加强继电保护自动化技术在电力系统中的应用,电力工人要充分认识继电保护自动化技术的作用,全面认识继电保护自动化装置的相关知识和原理,进一步促进电力实业的发展。

参考文献:

[1]电力系统继电保护的故障分析及处理方法探讨[J].巩锐锐.中国设备工程.2021(09)

[2]数字化变电站中继电保护装置测试技术分析[J].黄伟平.民营科技.2012(01)

[3]电力系统继电保护运行维护策略[J].张天羿.电子元器件与信息技术.2021(10)

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