配電網(wǎng)自動化繼電保護技術(shù)探究

蘭存龍

內(nèi)蒙古大唐國際再生資源開發(fā)有限公司

配電網(wǎng)自動化繼電保護技術(shù)探究

蘭存龍

內(nèi)蒙古大唐國際再生資源開發(fā)有限公司

近幾年，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和進步，我國的國民生活水平呈現(xiàn)出明顯的提升，人們對電力的需求呈現(xiàn)出大幅度的增長。因此，配電網(wǎng)的設(shè)計規(guī)模也越來越龐大。事實上，在這種形勢下，我國電力系統(tǒng)的線路越發(fā)復(fù)雜和多樣。這也就相應(yīng)地給電力系統(tǒng)帶來了越來越大的壓力。隨著當(dāng)前繼電保護技術(shù)的進步，我們需要加強對配電網(wǎng)自動化繼電保護系統(tǒng)的完善，進而為配電系統(tǒng)提供充分的保障。然而，目前我國配電網(wǎng)自動化繼電保護技術(shù)還存在一定的問題。這就需要對此進行有效的分析和處理。

配電網(wǎng)；自動化；繼電保護技術(shù)

引言

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提升，人們對于用電量的需求越來越大，而配電網(wǎng)的設(shè)計和管理也越來越重要，配電網(wǎng)自動化繼電保護系統(tǒng)是確保配電網(wǎng)安全運行的最基本內(nèi)容，有效的自動化繼電保護系統(tǒng)不僅僅可以保障電網(wǎng)的安全運行，還能夠快速的將電網(wǎng)中的故障區(qū)進行隔離，進而起到優(yōu)化電網(wǎng)體系和確保電網(wǎng)正常運轉(zhuǎn)的作用。

1 配電網(wǎng)自動化繼電保護技術(shù)的重要性

在配電網(wǎng)的運行過程中，如果繼電保護裝置的元器件出現(xiàn)了問題，就近的斷路器就會自動跳閘，將發(fā)生問題的元件與配電網(wǎng)系統(tǒng)隔離開來，從而實現(xiàn)對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的維護，減少對元器件的破壞。如果配電網(wǎng)出現(xiàn)運行異常，繼電保護裝置可以自動報警，根據(jù)不同的情況，發(fā)出不同的信號，對配電網(wǎng)的自動化系統(tǒng)進行自行調(diào)整。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，能夠?qū)⑾到y(tǒng)與故障相分離，縮小故障的范圍，保證故障外的區(qū)域可以正常運行。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的繼電保護設(shè)備還能起到監(jiān)控的作用，對電氣設(shè)備的電壓以及電流進行監(jiān)控，明確配電網(wǎng)的運行狀態(tài)。在配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，繼電保護設(shè)備有著十分重要的作用，并且應(yīng)用也越來越廣泛。

2 配電網(wǎng)自動化繼電保護常見故障

2.1 繼電保護配置不科學(xué)

從目前的情況來看，我國一些地區(qū)在設(shè)置配電網(wǎng)繼電保護裝置的時候并沒有按照規(guī)定的要求對其進行設(shè)計，所以在遇到一些線路故障的時候，是的繼電保護裝置不能夠及時的發(fā)揮作用。我國南北兩地氣候差異較大，很多時候由于地區(qū)環(huán)境等因素的影響，會導(dǎo)致一些偏遠山區(qū)的繼電保護系統(tǒng)存在難以控制的情況。針對這一情況，筆者認為首先要加強對配電網(wǎng)繼電保護裝置的設(shè)計，要采用可續(xù)的設(shè)計理念和正確的保護裝置，這樣才能夠確保配電網(wǎng)自動化繼電保護系統(tǒng)處于安全的運行中。

2.2 調(diào)度人員的應(yīng)急能力不強

在實際的工作中，經(jīng)常會遇到調(diào)度配電網(wǎng)運行的情況，在此過程中突發(fā)情況是隨時都有可能發(fā)生的，如果工作人員不具備較強的應(yīng)變能力，就很容易導(dǎo)致現(xiàn)場出現(xiàn)混亂的情況。所以電力調(diào)度人員必須要具備專業(yè)的素質(zhì)和較強的應(yīng)變能力，這樣才會更好的保證配電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)能夠順利的運行。

2.3 電流互感器呈現(xiàn)出飽和的狀態(tài)

電力系統(tǒng)規(guī)模在不斷變化，電力系統(tǒng)在實際運行時短路電流發(fā)生的概率也在逐漸加大，在整個電力系統(tǒng)運行過程中，一旦運行線路有短路出現(xiàn)，電流互感器會呈現(xiàn)出飽和的狀態(tài)，對繼電保護裝置產(chǎn)生的電流進行限制，從而使得機電保護裝置難以運行下去，最終發(fā)生故障，一旦變電站的出口處有短路存在，同樣也會使得繼電保護裝置在實際運行過程中有誤操作的問題發(fā)展，使得電力自動化中的繼電保護裝置難以進行正常的運轉(zhuǎn)。

2.4 缺乏規(guī)范管理制度

在對繼電設(shè)備進行保護時，未能夠充分的發(fā)揮電力管理人員的作用。而在我國對電力自動化進行繼電保護時，應(yīng)用的都是自制管理的方針，各單位自行對繼電保護工作相關(guān)事宜進行記錄和檢測，導(dǎo)致不同的單位所使用的管理措施以及實際管理的范圍都有著很大的差異。部分單位當(dāng)機電保護裝置出現(xiàn)故障后，只對其進行簡單的標(biāo)識，簡單的維修后并未做好相應(yīng)的跟蹤記錄，導(dǎo)致難以對故障發(fā)生的實際原因進行分析，未制作相應(yīng)的分析報告，難以為后期的維修工作提供一定的借鑒。而有些單位對于繼電保護裝置存在的故障更是不聞不問，一味的建設(shè)生產(chǎn)，只注重單位的經(jīng)濟效益，對于安全管理工程的關(guān)注少之又少，只有在故障發(fā)生以后才會進行處理。參與繼電保護的相關(guān)工作人員缺乏一定的安全意識，系統(tǒng)觀念較弱，經(jīng)常出現(xiàn)負責(zé)人亂指揮的問題。

3 配電網(wǎng)自動化繼電保護技術(shù)

3.1 配電系統(tǒng)自動化終端

配電系統(tǒng)自動化終端是在FTU開發(fā)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上形成的，符合了配電自動化系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢，對傳統(tǒng)FTU系統(tǒng)的功能進行優(yōu)化和完善。新型的配電自動化終端不僅僅能夠?qū)崿F(xiàn)對分段開關(guān)的控制，還能夠?qū)ε潆娤到y(tǒng)進行整體的監(jiān)控、饋線保護、饋線電能質(zhì)量的分析、接地保護、電壓控制、電能量的計量管理等。這種新型的自動化終端不但在功能上更為完善和強大，并且應(yīng)用了電力系統(tǒng)保護的一些最先進的技術(shù)和手段，能夠極大的豐富配電自動化的手段，提升系統(tǒng)的功能，并實現(xiàn)信息的共享，提高配電網(wǎng)保護的質(zhì)量。

我國的地域遼闊，不同地區(qū)的配電網(wǎng)在結(jié)構(gòu)、設(shè)備及設(shè)備的自動化要求上都有較大的差異。功能完善性能良好的配電自動化系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)適應(yīng)地區(qū)實際的配電需求，并且具有應(yīng)用靈活、適用范圍廣泛等優(yōu)點。配電網(wǎng)自動化技術(shù)的靈活性和實用性是實現(xiàn)這一要求的基礎(chǔ)和前提。因此，在進行配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的設(shè)計上應(yīng)當(dāng)充分考慮其保護功能以及相應(yīng)的軟件和硬件的配置，并在此基礎(chǔ)上提高安裝和設(shè)置的靈活性、便捷性。

3.2 光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用

同步數(shù)字系統(tǒng)是通信領(lǐng)域中傳輸技術(shù)發(fā)展過程中的一項突破性技術(shù)，而光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)則是網(wǎng)關(guān)管理系統(tǒng)相統(tǒng)一的關(guān)鍵性應(yīng)用，該技術(shù)主要通過信息同步傳輸、復(fù)用、交叉及分叉的方式連接網(wǎng)絡(luò)。該技術(shù)中運用了標(biāo)準(zhǔn)的信息結(jié)構(gòu)，并采用世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口。同時還采用具有塊狀幀結(jié)構(gòu)的同步轉(zhuǎn)移模式，每一個節(jié)點均使用標(biāo)準(zhǔn)光接口，從而實現(xiàn)各個廠家之間光路通信方面的互相聯(lián)系。在同步轉(zhuǎn)移模式中，每一個基元結(jié)構(gòu)均通過分接或復(fù)接的方式將在終端復(fù)用器中完成低速率碼流向成高速率的碼流的轉(zhuǎn)化。光纖環(huán)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用不僅使得電力系統(tǒng)優(yōu)勢增加，同時也為智能電網(wǎng)的實現(xiàn)提供強有力的技術(shù)支持。

3.3 發(fā)電機繼電保護技術(shù)

配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中，發(fā)電機是十分重要的設(shè)備，發(fā)電機繼電保護也是十分重要的內(nèi)容?？蓮囊韵聝蓚€方面進行保護：①備用保護。如果發(fā)電機出現(xiàn)了定子繞組負荷低的情況，保護裝置就會跳閘，將電源切斷，并發(fā)出報警，甚至還有可能出現(xiàn)反時限的問題。在備用保護過程中，利用過電保護的方式，發(fā)電器外部出現(xiàn)短路故障時進行保護，避免短路對發(fā)電機造成破壞。過電壓還能夠避免發(fā)電機低負荷時出現(xiàn)絕緣擊穿的問題。②重點保護——針對發(fā)電機的失磁現(xiàn)象進行保護。根據(jù)發(fā)電機的中性點、電流、發(fā)電機的相位等形成保護模式保護發(fā)電機。如果發(fā)電機單相接地出現(xiàn)的電流比規(guī)定值大時，可以安裝接地保護措施進行繼電保護。發(fā)電機的定子繞組匝間短路，發(fā)電機故障位置溫度就會升高，對絕緣層造成損壞，影響發(fā)電機的運行，因此需要做好保護措施，保證發(fā)電機的正常運行。

3.4 母線繼電保護技術(shù)

母線繼電保護是配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中重要的繼電保護措施之一，母線繼電保護內(nèi)容就是對相位對比以及差動進行保護。其中相位對比保護主要是利用對相位進行對比的方式，達到保護配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)母線的目的，而采用三相連接方式，就將配電網(wǎng)大電流進行接地，以此實現(xiàn)保護母線的目的。

3.5 變壓器繼電保護

變壓器是配電網(wǎng)運行中的核心設(shè)備，對配電網(wǎng)的可持續(xù)運行發(fā)揮著重要的作用。所以確保變壓器正常的運行是至關(guān)重要的。如何做好變壓器的繼電保護工作是現(xiàn)如今有關(guān)部門研究的主要問題，因為變壓器在實際的運行中主要就是依靠變壓阻抗元件來對配電網(wǎng)給予保護。如果電壓器油箱出現(xiàn)故障，瓦斯保護裝置會立刻發(fā)揮警報，及時的切斷電源，這種變壓器繼電保護措施對于確保配電網(wǎng)的安全運行有著重要的意義，在現(xiàn)如今的實際工作運行中也發(fā)揮著很重要的作用。

3.6 對繼電保護在變電站綜合自動化系統(tǒng)中的維護

自動保護系統(tǒng)應(yīng)適宜于綜合自動化及傳統(tǒng)的有人值守兩種模式，在綜合自動化改造后，電力系統(tǒng)的短路容量不斷擴大，微機型保裝置應(yīng)該改進監(jiān)近代數(shù)據(jù)庫，將后臺信號按重要等級來劃分“告警”等。為了確保繼電保護裝置穩(wěn)定運行，應(yīng)定期核對各個設(shè)備的標(biāo)志名稱，是檢查裝置各處的螺絲釘?shù)刃杓庸痰牟考欠窭喂?，只有做好裝置的管理檢修工作，才能及時發(fā)現(xiàn)問題并防患于未然。

結(jié)束語

總而言之，配電網(wǎng)自動化技術(shù)的有效運用可以在較大程度上提高電力企業(yè)的供電質(zhì)量、降低供電成本，并在一定程度上推動我國電力企業(yè)的順利發(fā)展。就目前情況來看，我國電力企業(yè)配電網(wǎng)建設(shè)過程中仍存在多種問題，這些問題的出現(xiàn)使得供電質(zhì)量及效率均有所下降。因此，在今后的發(fā)展過程中，電力企業(yè)應(yīng)將主要工作放在對配電網(wǎng)自動化技術(shù)的應(yīng)用及改革方面，從而使得我國配電網(wǎng)得以快速、良好、全面的發(fā)展。

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