电力系统继电保护应用技术
杨哲
[摘 要]电力系统在民众日常生活中占据了极为重要的地位,民众的日产生活和经济建设的不断发展都完全离不开电力系统的稳定,为了确保电网有效运转,电力技术部门采取了不同形式的措施,本文就结合实际清空对继电保护技术在电力系统中国的应用现状进行简析。
[关键词]继电保护技术;电力系统;有效载荷
中图分类号:TM77 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)05-0398-01
1.继电保护技术的范围
配网故障形式杂散复杂,非完善的网架结构都不建议投继电保护的,频繁误动带来的风险难以估计。所以现在配网二次主要是故障判断为主,控制切负荷为辅,最后才考虑继保。
经过业内专家和技改人员的不懈努力,精密度较高的继电保护仪器已经在电力系统中得到了广泛的应用。微机继电保护测试仪是一个新型智能化测试仪器,隐藏在流量计的内部,以前的继电保护试验工具主要是用调压器和移相器组合而成,体积笨重,精度不高,已不能满足现代微机流量计继电保护的校验工作。随着科学技术的不断发展,微机继电保护已广泛运用于线路保护,主变差动保护,励磁控制等各个领域,变电站综合自动化已成为主流。 现代微机继电保护测试仪可分为两种形式,一种是采用传统的OCL功放,体积大,重量在25Kg左右,比較笨重,功放管工作在放大区,时间长了容易损坏,且动态范围窄,精度不高。另一种是采用开关电源,功放采用数字功放,体积小,重量轻,效率高,是继电保护测试仪的发展方向。可对各类型电压、电流、频率、功率、阻抗、谐波、差动、同期等继电器以手动或自动方式进行测试,可模拟各种故障类型进行距离、零序保护装置定值校验和保护装置的整组试验,可自动扫描微机和数字型变压器、发变组差动保护比率制动曲线,具备GPS触发功能。
2.电厂与电网继电保护之间的差异
电厂与电网继电在网间的运行过程中,尽管会有很多的相似之处,但是也的确有较为明显的不同点:一是,电压等级,由于电厂和电网电压等级不同,导致保护配置及整定规则都会有所差异;二是,电网结构,电网中环网非常多,而电厂大多是辐射网,这也导致保护选择很不一样;三是,安全可靠性要求,电网中要求选择性更高,因为一旦发生事故,要保证尽量小的停电范围,而电厂中更要求速动与灵敏。
继电器工作原理无非是通过电流的变化产生电磁感应进而使触点闭合或开启。起初为了保护电力系统中各种设备不受故障影响,采用继电器来进行保护。一旦电流或电压超过正常运行范围就会断开触点使设备脱离电网运行。随着科技的发展继电保护已经经历了机电式而后经历了电磁式,再后来是电子式,目前已经成为数字式或利用计算机控制了。其原理还是不变,都是利用电力系统中不正常运行时的能量通过传感器或是互感器变成能够进行处理的信号,再经过处理后经由芯片或是其它电子设备控制开断或闭合。如今的继电保护具有更优的可靠性,速动性,灵敏性,选择性(继电保护四性)性能更好。
3.继电保护技术在电力系统中的创新与发展
凭借技改人员对继电保护技术和继电保护仪器的技术创新,继电保护在电力系统的应用也有了较大的突破,最具有代表性的是整体定制系统。尽管整定计算的软件已经出现很多年了,但是由于这方面要求专业性和经验值都很高,而且关键技术元器件以及数据模块等,在之前很长一段时间里还需要依赖进口,因此国内做这块业务的企业比较少。
电网版的整定计算软件比较成熟,能达到支持分布式数据共享、多版本数据管理、业务流程管理、配置化的计算规则,遵循IEC61970-CIM标准,实现了省地县之间的数据全网共享、业务有序协作、计算原则的可视化配置及统一管理,大幅提升整定计算业务的管理水平。
电厂版的小问题比较多,软件功能一般用户只用到台帐管理、短路电流计算、定值单管理,由于电厂配的保护型号不好统一,所以所有软件都达不到一键出定值的程度。但国内提供整定计算服务,有定值计算领域的资深专家提供计算服务支持。
4.继电保护在电力系统中的运行故障及排障方法
全站停电的话,跟变电站的电气主接线密切相关。双母线肯定比单母线可靠性更高吧。比如说,双母线接线的变电站出线线路故障,保护拒动,只需停一条母线的电,还有一条可以正常工作。如果是单母的话,就只能全停了。如果是3/2接线这种逆天的接线方式,估计除了天灾人祸,不然要让它全站停电恐怕不容易。所以不同的电气主接线的可靠性以及相应的继电保护配置是不一样的,出现故障时的影响也是不同的。拒动还要区分保护拒动和断路器拒动。一条线路通常配置多种保护,如果主保护拒动,还有后备保护可以切除故障。断路器拒动是继电保护正常,向断路器发出跳闸指令,但是由于断路器本身的故障无法跳闸,导致故障范围扩大。这些都是保护配置时需要考虑的问题。至于拒动和误动,都是继电保护可靠性所包含的内容。拒动是该动的时候不动,会导致故障范围扩大;误动是不该动的时候乱动。一般线路继电保护正常动作,只会切断其中一条线路。如果拒动可能会通过切除上一级的断路器来切除故障线路。两相三继电器吧,就是A、C相装继电器,第三个继电器接在三相电流,如果正常第三个继电器电流为零,如果接地就是电流为-(Ia+Ib)。B相不装继电器!这样可以提高灵敏度,第三个继电器两倍的电流灵敏度提高了对于Yd类型变压器。此外对于一个变电站的放射型接线,可以有2/3的机会只切除一条线路(当有两个短路点),就是提高可靠性!
参考文献
[1] 考虑系统振荡的具备识别潮流转移能力的广域后备保护研究[J].徐岩,韩平.华北电力大学学报(自然科学版).2016(02).
[2] 基于纵联原理的广域继电保护算法研究[J].潘侃.企业技术开发.2014(29).endprint