浅谈新时期电力系统继电保护技术措施

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  摘要: 继电保护的任务是判断电力系统被保护的有关设备是否发生故障而决定是否发出跳闸命令,使发生故障的设备尽量以最快的迅速与电力系统隔离,使之尽可能的把事故范围缩小,最大限度地保证向电力用户安全、可靠、连续的供电。
  关键词:电力系统; 继电保护技术 ;现状措施
  引言
  电力作为当今社会的主要能源,对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求,近年来,电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。因此,我们要充分利用现代先进科学技术,不断改进继电保护装置,创新继电保护措施的手段和方法,从而保证电力系统的正常运行。
  1、 电力系统短路的危害
  电力系统是一个整体,与其他线路紧密连在一起,一旦电力系统发生故障很可能就会造成很多意想不到的后果。首先,如果电力系统发生大面积的故障,很可能就会导致电弧被短路的电流燃烧起来,从而也导致其他元件发生损坏或短路。再次,电力系统的突然短路还会导致部分地区的电压下降,会给电力用户带来某种程度上的麻烦和损失,如果有工厂的话,就会使工厂车间无法正常运作,从而影响车间生产的产品质量,最终影响工厂的经济效益。其次,还有一种情况是,需要注意的是,电力系统的电气元件的工作环境遭到了破坏,但是电气元件没有发生故障,这是不正常的运行状态情况。另外,电力系统因为运行功率的缺额还会导致功率的下降,从而导致整个电力系统发生震动运行,这样不正常的运行状态不仅会给正在运行的设备带来损坏,还会严重的威胁正在使用电力的人们的生命安全。
  2、 继电保护的现状
  现阶段,我国市场经济迅速发展,政治、经济、文化等综合国力不断加强,在西方发达国家中的国际地位也不断提高,因此,人们对电力资源的需求也不断提出新的挑战,对此国家高度重视电力行业的发展。因此高科技产品不断运用到电力系统中,特别是继电保护技术的应用。目前继电保护技术在电力系统中已经得到了广泛认同和普遍运用。在电力系统线路保护实际工作过程中,微机保护技术具有比其他保护技术更高的控制能力和保护能力,这种具有强大的保护性的微机技术保护是其他任何保护措施都无法实现的。
  3、 继电保护技术过程中的常见问题
  3.1 电流互感饱和对配电系统的影响
  随着配电系统设备终端负荷的不断增容,一旦电力系统发生短路,就会造成短路的电流过大,当电力系统在靠近终端设备区时,电流大到甚至可以达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍级别。短路造成的电流过大,严重影响了电力系统的正常运行。
  3.2 谐波的影响
  随着我国高耗能用电量的不断增加,用电量急剧上升,并且仍然呈继续上升发展趋势。其中,冲击性负荷、非线形负荷的大幅增加,对电力系统的谐波问题造成了严重影响,谐波的影响将会使使电缆的寿命下降60% 左右,谐波的分量还会造成电流过零时的DI/DT 的只过大,从而导致断路器断弧困难,对电力系统的正常运行造成一定的影响。具体做法是,在其回路上装设适当参数的串联电抗器,避免电容器容抗与系统感抗相匹配构成的谐振,从而起到抑制高次谐波电流的作用。这是降有效低谐波水平的一个可行措施,并且具有投资少,效果显著的特点。还有,系统电压升高还会导致变压器铁芯饱和、励磁电流谐波增大,使得系统谐波电压水平升高。随着电能表计数的误差越大,当频率达到1000HZ 时,将会造成电能表停止运动。而部分地区受限电影响, 电压不稳定骤升骤降,无形中就增大了谐波电压的水平。
  3.3 超高压线路继电保护问题
  随着超高压电网的大力建设,继电保护工作难度加大,给继电保护工作带来了新的挑战。基于电阻性差流分量的差动保护新原理,利用差电流的电阻性分量来构成差动保护,从而能够减少或避免电容电流的影响。
  4、 继电保护技术措施探析
  4.1 计算机网络技术措施
  在自动化操作方面,继电保护装置使电力系统和变电站的操作更加方便、快捷。如果变电站采用在综合自动化方面采用传统模式,即远程终端单元和当地监控系统都会实现变电站的自动化,这样保护装置的相关信息就可以直接经过遥信输入回路,并自动进入远方终端装置上,另外,也可以使用串行口与终端装置通信协议,来传递商定的信息。如果采用全分散式的变电站自动化,即把主要设备当做安装单位,就把保护和控制单元分散安装在主要设备旁边。
  4.2 新型互感器措施
  新型电力互感器技术措施的应用对继电保护技术的发展具有变革性的作用,当然对电力系统继电保护产生了深远的影响。那就是光学电压互感器(OTV) 和光学电流互感器(OTA)在电力系统继电保护技术措施中的应用。由于我国技术水平与发达国家有一定差距,在这之前,很多国家都已经开始应用OTV、OTA。我国也在电力互感器方面进行了一系列的研究,也取得了一系列的科研成果,但发展尚未完善,仍然落后于西方发达国家。这种新型互感器与传统的技术相比,具有明显的优势,例如,在光纤输送信号过程中,不会受到电磁干扰等影响,另外,将高压和弱电完全隔离和绝缘,不仅相应的减少了占地面积,还降低了生产成本。
  4.3 微机保护技术保护措施
  微机保护是继电保护技术措施中最重要的技术之一。在微机保护运行中,微机自身的优点被大量的运用到电力系统继电保护中,微机保护本身具有极强的数学运算能力和逻辑信息处理能力,在电力系统继电保护过程中,微机时时刻刻都在对电力系统的运行方式和状态进行监察,只要通过微机的精准检测和处理功能,就能够有效提高电力系统继电保护技术的性能。微机保护中的自适应原理、模糊控制原理、综合优化原理已经在微机保护中得到了广泛认同,并取得了良好的应用效果。为促进继电保护新技术的发展,中国许多研究机构还通过对电力系统的通用性进行了深入分析,在此基础上提出了许多电气系统的继电保护应用平台,这些平台包括:软件平台、硬件平台和网络平台等,并深层次的分析、测试了网络应用过程中可能出现的关键性问题,提高了网络应用的安全、可靠性,同时也提出了自动化网络通信功能的新思路。
  4.4 继电保护自适应控制技术措施
  自适应继电保护的概念最早出现于20 世纪80 年代。自适应控制技术是一种新型的继电保护措施,它能够根据电力系统的故障状态和运行方式的变化,而不断变化自身的保护性能和特性。它能够有效的处理和保护电力系统运行过程中出现的突发状况,切实保护用户的安全用电。自适应控制技术对电力系统的继电保护是一种革命性的措施,目前,已经在电力系统继电保护中得到了广泛运用和关注。
  5、结语
  电力资源是维持人们正常生活与学习的不可或缺的一项基本资源,也是促进国家经济建设顺利进行的保障。新时期,随着社会经济的不断发展与进步,传统的电力系统越来越暴露出种种问题,并且已经远远不能满足人们提日常生活的需要,因此,这就需要我们在电力系统中科学采用继电保护技术措施,来保障电力系统的正常稳定运行,这样才能为我国社会主义经济建设提供源源不断的电力资源。
  参考文献
  [1] 朱伟. 电力系统继电保护新技术的发展与分析[J]. 华东科技,2013(10).
  [2] 张丽, 张伟. 关于电力系统继电保护新技术的发展研究[J]. 科技风,2013(16).
  [3] 石侃. 电力系统继电保护新技术的发展与分析研究[J]. 科技创新与应用,2013(28).
  作者简介:马静,1987年7月25日,女,汉族,籍贯:宁夏省中卫市,职称:初级职称(电气工程),学位:无,研究方向:智能变电站继电保护,单位:国网宁夏电力设计有限公司
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