林俞良
重慶渝電工程監(jiān)理咨詢有限公司
配電網(wǎng)自動化繼電保護技術分析
林俞良
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隨著社會的發(fā)展,人們對電力的需求越來越高。事實上,配電網(wǎng)絡作為我國電力系統(tǒng)的主要成分,其自動化繼電保護技術能有效提高配電網(wǎng)系統(tǒng)的安全性,保證配電網(wǎng)能夠安全、穩(wěn)定地運行。本文首先闡述配電網(wǎng)自動化繼電保護技術的重要性,然后對目前我國配電網(wǎng)自動化繼電保護中常見的故障進行分析,并在此基礎上提出相應的解決方案,以供參考。
配電網(wǎng);自動化;繼電保護;故障
隨著我國社會主義市場經濟的不斷發(fā)展繁榮,人們的生產生活對電量的需求日益增長,為了使用戶獲得優(yōu)質安全的電能,并不斷滿足電網(wǎng)的發(fā)展變化需求,就需要及時的更新電力系統(tǒng)。
配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是目前電力系統(tǒng)中通用的自動化系統(tǒng)之一,具體是指建立在互聯(lián)網(wǎng)信息技術、監(jiān)控技術等技術的基礎之上,對整個配電網(wǎng)正常運行過程中的相關設備進行遠程監(jiān)控、調配以及控制的集成系統(tǒng)。配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)促進了電力系統(tǒng)的發(fā)展。當前,我國的配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)主要分為兩個部分,即分散智能以及集中智能。前者主要是指對沒有出現(xiàn)故障的供電區(qū)域進行恢復供電挫折的系統(tǒng),需要分段器以及重合器之間的密切配合工作,方能完成。而后者與前者的功能基本互補,其主要是針對已經發(fā)生故障的網(wǎng)絡重組、隔離以及恢復供電。而在這一模式中,進行電網(wǎng)隔離以及恢復供電操作,對配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)中的通信具有較為嚴格的要求。
2.1 繼電保護設備的老化
(1)反應速度較慢。老式的繼電器由于自身的老化,反應速度較慢。當元件發(fā)生故障之后,切斷電路的速度無法滿足需求,這就無法起到保護設備的作用。如果故障較為嚴重,將會造成設備的嚴重損壞,進一步擴大故障的影響范圍。
(2)誤動作較多。隨著我國電力需求的不斷增加,電網(wǎng)的電壓不斷升高。而電網(wǎng)電壓的增加又會使被保護元件的異常運行狀態(tài)更為頻繁。老式的繼電器無法精確處理異常數(shù)據(jù),往往會出現(xiàn)錯誤的狀態(tài)判斷,進而產生誤動作,將事故的范圍擴大。
2.2 配電環(huán)網(wǎng)缺少繼電保護
環(huán)網(wǎng)也是自動化配電網(wǎng)中必不可少的一部分,但是當前我國的環(huán)網(wǎng)卻基本沒有繼電保護裝置。從實際情況來看,當前的配電環(huán)網(wǎng)是以負荷開關為主的,需要人為的控制。因此,當發(fā)生電力故障的時候,由于沒有斷路器,往往會造成整個電力網(wǎng)路的癱瘓。配電環(huán)網(wǎng)缺少繼電保護不僅會擴大電力故障,還延長了維修的時間。一般情況下,都是電力部門接到故障的通知,然后趕往現(xiàn)場進行維修,這就增加了維修的時間。
2.3 繼電保護裝置自身的問題
(1)繼電保護裝置的靈敏性設置問題。繼電保護裝置是檢測各個元件的運行狀態(tài),若其物理量變化超過了設定的范圍,就會自動切斷局部的電路,起到保護設備和電網(wǎng)安全的作用。但是物理量變化的設定是有一個范圍的,避免由于不穩(wěn)定的運行狀態(tài)而導致誤操作。以目前的實際情況來看,很多繼電保護裝置的靈敏度設置存在問題,降低了繼電保護裝置所起的保護效果。
(2)質量檢驗不到位。當前的繼電保護裝置在安裝前并沒有經過系統(tǒng)的檢查,所以很多裝置的質量是不合格的。安裝在自動化電網(wǎng)后,由于自身的質量問題,就存在安全隱患,無法正常監(jiān)測電網(wǎng)元件的運行狀態(tài),當發(fā)生故障后,也不能及時地切斷電路。
3.1 針對性更換繼電保護設備
繼電保護設備的更換可以分兩個層次:第一個層次是老化設備的更換;第二個層次是舊式設備的更換。舊式設備的更換可以理解為技術的更新?lián)Q代。隨著科技的發(fā)展,繼電保護器的功能一定會越來越強大,其監(jiān)測的效果也會越來越好。特別是在當前的社會環(huán)境下,國家電網(wǎng)正在大力推進智能化和自動化,給繼電保護設備的更換提供了較好的環(huán)境,所以可以根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況,淘汰掉原本的舊設備,讓繼電保護更好地發(fā)揮作用。老化設備的更換主要針對繼電保護設備的使用情況。隨著使用時間的增加和一些其他的原因導致了繼電保護設備的老化,影響它的正常使用,所以要針對性地進行老化設備的更換。
3.2 重合器與其他設備的配合使用
重合器有著雙時性的特點,可以實現(xiàn)重合與開斷,所以它能夠和其他設備配合,同時發(fā)揮出繼電保護的作用。首先,當電路出現(xiàn)故障的時候,重合器就能夠重合;然后分斷器記錄重合器的分閘次數(shù),在達到預定設置次數(shù)的時候就閉鎖,實現(xiàn)電網(wǎng)故障區(qū)的隔離。這在一定程度上實現(xiàn)了智能化的電網(wǎng)控制,也減弱了非正常運行狀態(tài)對繼電保護裝置的影響。重合器還可以與熔斷器配合實現(xiàn)繼電保護的作用,因為重合器能夠實現(xiàn)重合,而熔斷器可以監(jiān)測流過元件的大電流,當電流過大的時候就自身熔斷,起到故障區(qū)的隔離作用。當然,重合器和其他設備的配合使用要根據(jù)實際情況確定。如配電變壓器的末端,可以選擇重合器與熔斷器的配合,實現(xiàn)繼電保護的作用。
3.3 繼電保護裝置的優(yōu)化
為了更好實現(xiàn)繼電保護的效果,還可以采用繼電保護裝置優(yōu)化的方法。當前的繼電保護裝置還是采用較為傳統(tǒng)的方式,在一定程度上無法跟上智能化電網(wǎng)的發(fā)展速度。因此可以將信息化和數(shù)字化的技術引入到繼電保護中,突破繼電保護只能在局部中發(fā)揮作用的局限。例如,信息化的技術可以將多個繼電保護裝置連成一個整體,當一個繼電保護裝置執(zhí)行電路斷開的動作后,馬上將信息上傳,然后中央處理器快速地做出反應,調整自動化電網(wǎng)的結構,用最快的速度恢復供電。數(shù)字化的技術還有利于繼電保護裝置的維修,利用信號的發(fā)射與接受裝置,將不同的繼電保護裝置進行編碼,在計算機網(wǎng)絡中實時監(jiān)控。當出現(xiàn)故障的時候就可以快速的定位,采取處理的措施,減少故障帶來的電網(wǎng)損失。
綜上所述,隨著我國科學技術水平的不斷提高,配電網(wǎng)系統(tǒng)中的繼電保護自動化將成為越來越普遍的趨勢,應對其有正確的認識,努力促成繼電保護技術自動化在配電網(wǎng)系統(tǒng)中的積極作用。
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