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摘 要:继电保护系统是电力系统安全运行的重要保护装置,也是构建智能电网不可或缺的一部分,对其可靠性进行研究和分析,具有十分重要的意义。本文将以电子式互感器和光纤通信网络为例,对智能变电站继电保护系统的可靠性进行分析。
关键词:智能;变电站;继电保护系统;可靠性
随着科学技术的不断发展,自动控制技术、通讯技术、网络技术等开始应用于变电站运行,由此开启了智能变电站的新时代。智能变电站对数据信息的收集、传递、处理等环节开始向数字化方向发展,尤其是IEC61850标准的颁布和实施,为变电站信息的数字转变提供了支持。
一、智能变电站继电保护系统及其可靠性分析
(一)继电保护系统。继电保护系统是指电力系统运行过程中由于故障或异常工况的发生,故障设备自动启动程序,将其从电力系统中切除,并发出故障信号的一种保护设备。电力系统值班人员或维护人员可根据故障信号消除异常工况,以减少或者避免临近电气设备受到损坏,影响电力系统的正常运行。
(二)电子式互感器可靠性分析。电子式互感器相对于传统的互感器而言,其测量精度有了很大提升,误差范围极小,保护功能的灵敏度和可靠性有了很大提升。单个电子式互感器的优势不明显,但若将多个电子式互感器联合应用到保护系统中时,其高精度的优势会表现的更加明显,这对于保护系统可靠性的提升十分有利。以零序电流保护为例,传统电流互感器构成的零序电流保护系统如图1所示,图中A、B、C三相电流的矢量和流入LJ中;若三相电流处于完全对称时,LJ中的电流应为零;而实际运行时,三相电流互感器的铁磁性不同,这就导致在A、B、C三相中的电流会产生不同程度的误差,会有不平衡电流进入LJ中,保护整定值要躲过不平衡电流,就要适当增加值得大小,从而降低了电流互感器保护功能的可靠性。(见图1)
智能变电站多采用了数字式保护继电器,A、B、C三相电子式电流互感器经过光纤传输电流数字信号,从而完成保护功能。电子式电流互感器误差较小,三相数字量之间的误差可忽略不计,且不存在二次负载对误差的附加影响,所以产生的不平衡电流很小,系统可适当降低保护的整定值,从而达到提高保护灵敏度的目的。在纵联差动保护中,电子式电流互感器的应用极大的提高了保护的可靠性。电子式电流互感器构成的零序电流保护系统。(见图2)
(三)光纤通信网络的可靠性分析。智能化变电站主变保护光纤通信网络原理。(见图3)
图中光纤通信网络以红色线表示,保护系统中的主变保护继电器、交换机、通讯后台和操作机均由光纤连接,构成主变保护光纤通信网络。二次导线连接回路用黑线表示,其中保护继电器的工作电源回路标有“+、-”,当该回路处于正常状态时,说明主变保护继电器处于运行状态,若电网中出现异常或故障,继电器可将采集的数据与整定值进行对比,根据对比结果和设定的保护逻辑,确定系统应采取哪种动作行为,然后将该执行的动作行为转化为数字信号,利用光纤介质传输给交换机。整个网络结构中二次导线用量较少,这就消除了由于二次导线回路接地、断路、短路、接触不良、电磁干扰等引起的误动作,可靠性随之提高;除以上优点外,光纤通信网络的抗干扰性好,同样有利于继电保护装置可靠性的提升。
二、结语
变电站是电力系统的重要组成部分,而大量继电保护系统的应用为变电站设备的运行提供了安全保障。随着科学技术的不断发展,继电保护系统得到了快速发展,其可靠性也有了很大提高,尤其是数字化技术和光纤传播技术的应用,极大的提高了继电保护设备的可靠性。
参考文献:
[1]谷磊. 智能变电站继电保护可靠性研究[D].广东工业大学,2014.
[2]丁修玲. 基于信息流的智能变电站继电保护可靠性分析模型与评估研究[D].华南理工大学,2014.
关键词:智能;变电站;继电保护系统;可靠性
随着科学技术的不断发展,自动控制技术、通讯技术、网络技术等开始应用于变电站运行,由此开启了智能变电站的新时代。智能变电站对数据信息的收集、传递、处理等环节开始向数字化方向发展,尤其是IEC61850标准的颁布和实施,为变电站信息的数字转变提供了支持。
一、智能变电站继电保护系统及其可靠性分析
(一)继电保护系统。继电保护系统是指电力系统运行过程中由于故障或异常工况的发生,故障设备自动启动程序,将其从电力系统中切除,并发出故障信号的一种保护设备。电力系统值班人员或维护人员可根据故障信号消除异常工况,以减少或者避免临近电气设备受到损坏,影响电力系统的正常运行。
(二)电子式互感器可靠性分析。电子式互感器相对于传统的互感器而言,其测量精度有了很大提升,误差范围极小,保护功能的灵敏度和可靠性有了很大提升。单个电子式互感器的优势不明显,但若将多个电子式互感器联合应用到保护系统中时,其高精度的优势会表现的更加明显,这对于保护系统可靠性的提升十分有利。以零序电流保护为例,传统电流互感器构成的零序电流保护系统如图1所示,图中A、B、C三相电流的矢量和流入LJ中;若三相电流处于完全对称时,LJ中的电流应为零;而实际运行时,三相电流互感器的铁磁性不同,这就导致在A、B、C三相中的电流会产生不同程度的误差,会有不平衡电流进入LJ中,保护整定值要躲过不平衡电流,就要适当增加值得大小,从而降低了电流互感器保护功能的可靠性。(见图1)
智能变电站多采用了数字式保护继电器,A、B、C三相电子式电流互感器经过光纤传输电流数字信号,从而完成保护功能。电子式电流互感器误差较小,三相数字量之间的误差可忽略不计,且不存在二次负载对误差的附加影响,所以产生的不平衡电流很小,系统可适当降低保护的整定值,从而达到提高保护灵敏度的目的。在纵联差动保护中,电子式电流互感器的应用极大的提高了保护的可靠性。电子式电流互感器构成的零序电流保护系统。(见图2)
(三)光纤通信网络的可靠性分析。智能化变电站主变保护光纤通信网络原理。(见图3)
图中光纤通信网络以红色线表示,保护系统中的主变保护继电器、交换机、通讯后台和操作机均由光纤连接,构成主变保护光纤通信网络。二次导线连接回路用黑线表示,其中保护继电器的工作电源回路标有“+、-”,当该回路处于正常状态时,说明主变保护继电器处于运行状态,若电网中出现异常或故障,继电器可将采集的数据与整定值进行对比,根据对比结果和设定的保护逻辑,确定系统应采取哪种动作行为,然后将该执行的动作行为转化为数字信号,利用光纤介质传输给交换机。整个网络结构中二次导线用量较少,这就消除了由于二次导线回路接地、断路、短路、接触不良、电磁干扰等引起的误动作,可靠性随之提高;除以上优点外,光纤通信网络的抗干扰性好,同样有利于继电保护装置可靠性的提升。
二、结语
变电站是电力系统的重要组成部分,而大量继电保护系统的应用为变电站设备的运行提供了安全保障。随着科学技术的不断发展,继电保护系统得到了快速发展,其可靠性也有了很大提高,尤其是数字化技术和光纤传播技术的应用,极大的提高了继电保护设备的可靠性。
参考文献:
[1]谷磊. 智能变电站继电保护可靠性研究[D].广东工业大学,2014.
[2]丁修玲. 基于信息流的智能变电站继电保护可靠性分析模型与评估研究[D].华南理工大学,2014.