配電網自動化繼電保護技術探究

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發電機是配電網自動化系統的重要裝置,為了保護髮電機的安全執行,應做好發電機繼電保護的重點保護和備用保護,下面是小編蒐集整理的一篇探究配電網自動化系統的論文範文,供大家閱讀參考。

配電網自動化繼電保護技術探究

摘要:配電網是我國電力系統的重要組成部分,其自動化繼電保護技術對於保障配電網的安全、穩定執行有著重要影響。文章介紹了配電網自動化系統和配電網自動化繼電保護的常見故障,分析了配電網自動化繼電保護應用的重要性,闡述了配電網自動化繼電保護故障的解決處理方法和配電網自動化繼電保護技術應用。

關鍵詞:配電網;自動化;繼電保護技術;電力系統;電網故障

近年來,我國經濟快速發展,各個領域的用電量大幅上漲,配電網設計規模越來越龐大,線路也日益複雜,這對於配電網的執行提出了更高的要求。自動化繼電保護是配電網系統的重要組成部分,當前繼電保護技術越來越完善,可及時判斷配電網故障,快速隔離電網故障區,優化和改進電網結構,保障可靠穩定地供電。

1 配電網自動化系統概述

1.1 型別

配電網自動化系統主要是基於監控技術、網路通訊技術、計算機科學技術等,對各種配電裝置進行有效的控制、調配和遠端監控,極大地推動了電力系統的快速發展。我國配電網自動化系統包括分散智慧和集中智慧,分散智慧配電網利用重合器和分段器之間的相互配合,改變重合器的重合係數,並且結合重合時間自動隔離配電網饋線,恢復配電網故障區段供電。集中智慧配電網重點應用在配電網故障後的網路恢復供電、結構隔離和充足,基於集中智慧模式,通過電網排程實現電網的故障恢復和隔離,這種配電網應用模式對於網路通訊的要求較高。

1.2 系統構成

配電網自動化系統主要由主控站系統、通訊系統、一次裝置系統、故障自動定位系統等組成,主控站系統包括操作平臺和主控站軟體,利用主控站系統,管理和維護配電網系統,實現配電網各種資源的互動、共享和傳輸。配電網自動化系統通訊具有資訊量小、通訊速率低、通訊點分散、通訊距離短等優點,為了保障配電網的'安全穩定執行,通訊系統的可靠性和抗干擾性能較強,可以適應複雜惡劣的執行環境。故障自動定位系統主要用於配電網線路和裝置故障的自動、準確定位,並且將故障資訊傳送到配電網控制中心,實現故障訊號資訊和GIS的相互結合,對於及時掌握配電網故障位置和時間發揮著重要作用。一次裝置系統包含環網櫃、重合器、重合分段器等,具有智慧性和自動化的特點,通過通訊系統實現一次裝置的通訊,用於遠端調控。

2 配電網自動化繼電保護常見故障

2.1 繼電保護配置不科學

我國不同地區的天氣環境差異明顯,而配電網線路設計具有統一性和一致性的特點,使得繼電保護裝置執行過程中容易受到多種因素的影響而發生執行故障。近年來,我國經濟快速發展,電子資訊科技和計算機科學技術被廣泛地應用在電力行業。但是在配電網自動化系統的執行過程中,由於一些偏遠地區無法滿足計算機網路技術對於繼電保護裝置的有效控制,使得配電網繼電保護配置不科學,影響了繼電保護裝置的安全、穩定執行。

2.2 排程人員的應急能力不強

配電網排程執行過程中,很容易發生各種突發事故,而排程人員的應急能力不強,缺乏獨立的現場指揮能力,使得配電網發生故障後無法得到及時處理和解決。在配電網自動化繼電保護技術正常應用過程中,電力排程人員必須具備良好的專業素養和豐富的排程實踐操作能力,確保配電網自動化系統的準確排程。同時,配電網自動化繼電保護裝置執行時,經常發生各種土方狀況,若現場電力排程人員的綜合素質較低,無法及時、有效地處理這些故障。

3 配電網自動化繼電保護應用的重要性

配電網執行過程中,一旦繼電保護裝置元器件發生故障,相鄰斷路器會自動跳閘,及時隔離配電網系統和故障元件,可有效保護配電網自動化系統,並且降低對配電網元器件的損害。同時,配電網處於異常執行狀態時,繼電保護裝置會自動發出報警訊號,結合配電網不同異常情況,傳送不同指令訊號,自行調整配電網自動化系統的執行狀態。當配電網自動化系統發生執行故障時,可自動隔離配電網自動化系統和故障部分,確保非故障區域安全、穩定執行,縮小配電網系統事故範圍。另外,配電網自動化系統中繼電保護裝置還可以發揮監控作用,實時監控電氣裝置的電壓和電流情況,從而分析配電網執行狀態,因此繼電保護裝置在配電網自動化系統中發揮著非常重要的作用。而隨著繼電保護裝置在配電網自動化系統中的應用越來越廣泛,繼電保護裝置故障發生率越來越高,嚴重影響了配電網的安全、穩定執行,給國家、社會和電力企業造成巨大的經濟損失,因此應高度重視配電網自動化繼電保護故障維護檢修、

4 配電網自動化繼電保護故障的解決處理方法

4.1 直觀法

在檢修配電網自動化繼電保護故障時,採用專門的測量儀器進行處理。若繼電保護裝置相關元器件發生故障,但是又無法使用元件進行替換,而繼電保護裝置合閘後,接觸器和跳閘線圈還可保持正常執行,說明配電網電氣迴路正常。若繼電保護裝置內部元器件出現冒煙或者燒焦氣味,應迅速確認配電網自動化機電保護故障,及時更換內部的元器件。

4.2 參照法

參照法是指通過對比故障裝置和正常裝置的相關技術引數,根據不同技術引數的區別,查詢配電網自動化繼電保護故障,做好維護修復。參照法適用於配電網接線錯誤、定值校驗時測試值和目標值相差較大的情況。同時,改造和更換繼電保護裝置時,若二次接線無法恢復,採用參照法,校驗繼電保護裝置定值時,如果整體定值和測試值的差異比較明顯,可參照其他同類型繼電保護裝置,分析故障原因。

4.3 短接法

查詢配電網自動化繼電保護故障時,根據實際情況,短接回路中的部分線路,檢查短接線範圍內是否存在故障,逐漸縮小故障查詢範圍。應用短接法時,切斷配電網繼電保護裝置,檢查控制開關結點,適用於配電網自動化繼電保護的電流回路開路、電磁鎖失控等情況。   4.4 替換法

替換法是指使用同類型、正常的元器件替換配電網自動化繼電保護裝置的故障元器件,判斷繼電保護裝置是否存在執行故障,替換法是一種常見的繼電保護裝置故障處理方法。當配電網自動化系統繼電保護裝置內部的元器件發生故障,工作人員可以採用備用元器件進行替換,從而逐一排除繼電器故障。

5 配電網自動化繼電保護技術的應用

5.1 科學配置配電網繼電保護裝置

當前,我國配電網自動化系統中,繼電保護裝置的應用功能比較單一,但是在實際應用中繼電保護裝置無法全面、有效地保護配電網自動化系統,造成配電網執行容易發生多種故障。因此為了保障配電網的安全、穩定執行,不僅要設定有效的繼電保護裝置,還應科學合理地配置繼電保護裝置,定期修理和維護繼電保護裝置。若繼電保護裝置無法正常發揮作用,很容易造成變壓器燒燬問題。基於配電網的安全執行,電力排程人員應選擇多樣化的繼電保護措施,優化繼電保護裝置配置,堅持先進的管理理念,編制繼電保護技術的執行時間表,嚴格落實,加強繼電保護裝置應用監督。一旦配電網自動化繼電保護髮生問題,在最短時間內進行檢查維護,採用科學合理的處理解決措施,保障配電網自動化繼電保護技術應用的安全性。

5.2 發電機繼電保護

發電機是配電網自動化系統的重要裝置,為了保護髮電機的安全執行,應做好發電機繼電保護的重點保護和備用保護。對於配電網發電機的重點保護,主要用於保護髮電機的失磁問題,根據發電機的相位、電流和中性點,採用縱聯差動保護模式,保障發電機的安全性。若發電機單相接地電流超出限值,可設定接地保護裝置,做好配電網自動化繼電保護。如果發電機的定自繞組匝間發生短路故障,造成發電機故障部件快速發熱,很容易燒壞絕緣層,嚴重影響發電機的安全執行,因此發電機實際應用中做好發電機定子繞組的匝間保護,處理定子繞組故障,保障發電機的穩定性和安全性。

5.3 母線繼電保護

配電網自動化系統執行過程中,母線繼電保護主要包括差動保護和相位對比保護,母線繼電保護裝置的相位對比保護主要是通過相位對比方式,有效保護配電網自動化系統母線,在配電網大電流接地設定中,通過三相連線可以實現母線保護。對於小電流接地設定,在配電網自動化系統相間短路上設定母線保護裝置,通過兩相連線方式,保護配電網自動化系統母線。

5.4 變壓器繼電保護

變壓器是配電網自動化系統的重要組成裝置,其執行狀態直接關係著電力系統的安全、穩定執行,因此配電網自動化系統應做好變壓器繼電保護。針對配電網自動化繼電保護短路故障,變壓器短路保護包括過電流保護和阻抗保護,過電流繼電保護是指在變壓器兩側元器件設定保護裝置,變壓器電流元器件執行過程中很容易發生跳閘問題,並且切斷電源。阻抗繼電保護主要是應用變壓阻抗元件,在配電網自動化系統變壓器繼電保護中,阻抗元件執行一段時間後及時跳閘保護變壓器。同時,一旦變壓器油箱發生故障,電弧以內的油液和絕緣材料會分解產生有害氣體,瓦斯保護可保護變壓器的安全執行,如果油箱出現執行故障,可快速啟動保護裝置,發出報警訊號,及時切斷電源。另外,做好配電網自動化系統接地保護,對於變壓器直接接地,利用零序電流有效地防範和保護變壓器,在變壓器兩側安裝零序保護裝置,利用電流互感器,形成零序電流,保護不接地的變壓器,通過零序電壓做好有效保護。

6 結語

繼電保護技術在配電網自動化系統中發揮著非常重要的作用,結合配電網自動化繼電保護常見故障,採取科學合理的解決方法,減少對配電網自動化系統的損壞,推動配電網自動化系統的快速發展。

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