电力系统继电保护运行要求及新技术的应用研究

来源:用户上传      作者:

　　【摘  要】本文对继电保护系统的主要组成部分及动作原理进行概述，总结了继电保护装置的基本性能要求及运行要求，探讨了各种新技术在继电保护装置的应用，并对其原理及使用特点进行分析，为提高继电保护系统的各项性能，提高电力系统运行的安全性提供参考。
　　【关键词】电力系统;继电保护装置;运行要求;新技术;应用
　　引言
　　随着经济的发展，人们生活及工业生产已经离不开电力的稳定供应，电网规模及用电负荷不断扩大，电力系统运行的安全性及稳定性直接关系到供电质量，电力系统含有各种变配电设备，线路复杂，工况条件恶劣，不可避免的会出现设备或线路故障，电力系统故障的出现有可能会引起线路或设备短接、跳闸或直接损坏电气设备，因此，需要继电保护装置在电力系统出现故障的时候及时切除故障，降低故障对电力系统或工作人员的危害，保证电力的稳定供应，降低电力企业的经济损失。
　　1.继电保护系统组成及基本原理
　　继电保护装置包括测量比较、逻辑及执行等部分，测量比较部分的主要作用是对被保护的电气元件的物理参量进行测量，将测量值与给定的值进行比较，发出逻辑信号（类似“是”或“非”），便于判断是否启动保护装置;逻辑环节的主要作用是故障类型及范围的逻辑判断，将是否跳闸、是否动作及是否延时等指令传给执行部分;执行部分根据指令完成跳闸、发出不正常信号及不动作等操作。发生故障前后，电力系统电气物理量特征会发生变化，不同被保护对象及电力系统的周围条件的故障量不同。目前应用比较广泛是工频电气量变化，主要包括：发生故障后电流增大、电压降低、电流与电压之间的相位角改变及测量阻抗变化等方面。
　　2.继电保护运行要求
　　2.1基本要求
　　继电保护装置的作用是出现故障或异常时执行保证动作，技术上应满足以下几项基本要求。
　　⑴选择性
　　继电保护装置的选择性指的是，继电保护装置执行切除或上报异常信号必须是保护范围内已经发生故障或出现异常运行的电气元件，如果故障设备或线路的开关设备或者断路器拒动时，启用临近的保护装置。
　　⑵速动性
　　继电保护装置应尽快地切除设备故障，减少故障设备在非额定工况的运行时间，降低设备的损坏程度及故障危害。快速切除的故障有：发电厂母线电压低于0.7倍额定电压时;大容量的变压器或发电机故障。中、低压线路导线截面过小情况;强烈干扰通信系统的故障;可能危及人身安全的故障;故障切除时间包括保护装置（0.01s～0.08s）和断路器动作时间（0.02s～0.15s）。
　　⑶灵敏性
　　灵敏性代表继电保护装置的反应能力。适应各种工况条件保护范围内发生故障时，不论故障点的位置、类型及是否有过渡电阻，都能正确执行保护动作。
　　⑷可靠性
　　可靠性代表继电保护装置的安全性和信赖性。电力系统没有发生故障时不能误动，发生故障时不能拒动。
　　2.2 继电保护安全运行要求
　　⑴一般性检查
　　一般性检查主要包括现场连接件紧固情况检查，焊接点有无开裂等机械特性检查，逐一检查保护屏后的端子排端子螺丝有无松动;逐一拔下继电保护装置所有插件进行检查，检查后安装牢靠。
　　⑵工作记录和检查
　　认真、详细及真实的编写工作记录，有利于为后续工作提供必要的参考资料。对于继电保护工作的具体细节和处理方法进行认真记录，有利于及时发现保护系统故障，并有根据的采取处理措施。
　　⑶接地问题
　　继电保护装置保护屏应保持良好的接地处理，定期检查保护屏内的铜排有无可靠的接地，确保铜排与地网连接的紧固性，利用绝缘表对其电阻进行测量，判断接地处理是否符合规程要求。另外，电流、电压回路的接地也需要经常检查。
　　⑷注意事项
　　在其它试验项目完成后，进行继电保护装置整组试验（检验整套保护装置后性能正确性）及电流回路升流试验（检验电流回路的正确性）。需要注意的是，继电保护装置定期检验完成后，相关设备进入热备状态或是投入运行时，由于会出现暂时没有负荷的情况，不能立即测试负荷向量，或打印负荷采样值。
　　3.新技术的应用
　　3.1自动化技术
　　随着计算机技术及通信技术的不断发展，综合自动化技术在继电保护系统中不断的融合，逐渐出现了以计算机为核心设备，借助通信技术的继电保护系统，在电气设备信息采集、信息集成、信息整合、资源共享、故障判断及电力系统保护方面迈出了全新的一步。
　　3.2.自适应控制技术
　　自适应控制能通过不断提取有关数学模型的信息完善控制效果。使用语言方便，不需要精确的数学模型;鲁棒性强;容错能力强;人机界面联系简单。自适应控制技术融入在继电保护系统中，通过不断的适应学习，提高对复杂电路的故障部位及故障类型判断的速度及准确性，提升继电保护装置的运行性能及保护效果。目前在发电机、变压器等关键设备上发挥着重要的作用。
　　3.3网络化技术
　　电力系统实现协同保护，需要借助网络技术完成数据通讯、数据处理、数据上传及数据共享。借助网络技术的应用可实现保护装置的有效串联，利用主站实行协调管理，实现微机保护装置的联网控制。提升继电保护装置的性能及合理利用率，合理利用资源，对故障性质、位置和故障参数进行准确、快速判断和检测，提高保护的可靠性。
　　3.4人工神经网络技术
　　人工神经网络技术基于人脑的运行机制，建立某种模型，组成不同连接方式的网络结构，形成相应的专家系统。能够实现自主学习，联想存储及高速寻找优化解等功能。有利于提升继电保护装置的选择性、动作灵敏度、运行的可靠性及反应速度。
　　4.结论
　　继电保护装置通过检测故障量的变化，判断电力系统被保护设备或元件的工作状态，发生断路器跳闸信号，切除故障部分，有效的保证电力系统的安全。电力企业应按继电保护装置运行要求做好运行维护工作，同时借助先进技术不断的提升继电保护装置的各方面性能，更好为电力系统服务。
　　参考文献：
　　[1]李强，蔡冬梅.浅析電力系统继电保护运行要求及新技术的应用[J].科技创新与应用，2017（07）：196.
　　[2]张学辉.电力系统超高压电网提高继电保护安全运行措施探讨[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2016（04）：132-133.
　　[3]徐妍.智能电网环境下电力系统保护新技术的研究与探讨[D].东南大学，2015.
　　[4]王大江.电网继电保护统计分析及运行管理系统的研究与开发[D].华北电力大学（北京），2009.
　　（作者单位：国网浙江象山县供电有限公司）
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14925568.htm