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摘 要:现在的电气主设备的继电保护原理以及方法都不够完善,需要我们开发新的原理和方法。本文主要介绍了电力系统中电气主设备的继电保护技术。
关键词:电力系统;电气主设备;继电保护技术
一、引言
在现代化电力系统中,大型的电力主设备是整个系统最为重要的部分,它的特点一般表现为结构复杂,造价昂贵。一旦发生故障,其短路电流往往会造成非常严重的经济损失,这就对其继电保护提出了更高的要求。相关文献指出,主设备针对故障的保护动作的正确率相对于传输线保护是比较低的,尤其是常见的额变压器故障,正确率仅在80%左右徘徊。
迄今为止,国内外也没有一套完善的保护方案针对于大机组的保护,目前所使用的方法就是针对于已有继电保护原理以及方法的简单综合,但是其对故障的具体识别能力低,为电力系统的运行安全带来了非常大的隐患,因此对于新的保护原理以及保护手段的开发是非常重要的。
二、电器主设备的继电保护
行波保护原理由于其原理清楚、动作灵敏,并且其所需的通信通道较短,所以基于此原理的主设备的继电保护装置优势十分明显。
1、差动保护与励磁涌流
电力主设备的主保护比较常见的是基于工频量的差动保护,大量的应用实践也证明了该方案的可行性。但是工频的差动主保护并不能够对所有故障进行动作,例如对于变压器绕组匝间短路以及发电机定子匝间短路类故障时,虽然在其内部产生的环流较大,但是对于终端表现的电流变化非常小,主保护难以进行动作, 这对于机组工作来说,这是非常大的安全隐患。
电气机电保护中主要有常规两折线和三折线比率差动、采样值差动以及标 积制动式的差动等几种类型。而对于励磁涌流而言,目前电气工程中所用到的励磁涌流判别原理,主要是从涌流的波形和短路电流的波形上来判断的,因为其具有不同的特征,所有可以区分出励磁涌流和短路情况。实践中当不同的涌流判别原理同时具有故障合闸时,总是会表现出继电保护动作延时或者动作用时离散度 比较大等缺点。
2、TA饱和
在电气主设备继电保护过程中TA饱和已经成为了一个非常棘手的难题。由于电气主设备的容量较大,因此,故障电流的非周期性分量衰减的时间常数就会增大,差动保护不同侧的TA传变就会在一段时间内不一致甚至饱和。例如对于一些大型机械的变压器,其每一侧的TA性质不完全一致,是非常容易发生TA饱和的,从而造成区外故障时的差动保护误动。
三、电气主设备继电保护技术分析
1、网络化技术
网络化使得电力企业的工作效率得以提高,对于提高电力企业的经济效益是非常重要的。在电力系统中,计算机对电气主设备继电保护装置进行管理,一般有相应的电气主设备的保护系统。例如:主设备保护网络监控系统的建立,要求主设备保护能够有通讯功能,通过监控系统对主设备继电保护装置的数据处理分析、电流定值整定以及继电器保护动作进行管理。电气主设备继电保护的网络化管理下,能够对主设备继电保护装置的实时运行情况进行了解,对问题的响应时间大大缩短,保证了主设备保护装置的正常运行。
2、故障分析技术
在电气主设备继电保护装置中全面应用故障分析技术是未来的发展趋势。使用了故障分析技术的继电保护装置就会相应的具备故障录波功能。该功能下,故障的整个过程都会由继电保护装置准确的记录下来,同时,继电器反应的保护动作也会被记录。这些记录信息将会被发送到网络监控系统上,网络监控系统会对信息进行分析记录,从而找出故障发生的原因,并判断继电保护装置的动作的准确与否。
3、自适应技术
所谓自适应技术,就是使电气继电保护装置能够充分的适应电力系统的变化,这使得社设备的继电保护功能更加稳定。电气主设备继电保护装置中应用自适应的应用需要通信技术和信息技术的配合。所以电气主设备继电保护装置在未来的发展中自适应技术的普及是趋势。
4、智能化与数字化技术
智能化和数字化的实现能够帮助提高电气主设备继电保护能力,从而更好的保证整个电力系统的稳定运行。比如,神经网络、遗传算法等智能化技术,能够充分发挥主设备继电保护装置的性能。一旦主设备继电保护装置出现异常,神经网络技术能够准确的确定故障类型、故障原因,以及故障产生的位置,大大节约了工作人员的故障排查时间,从而更加保证了主设备继电保护装置的可靠运行。所以继电保护装置的智能化和数字化的实现也是继电器保护装置发展的主要趋势之一。
但是经济性原则往往成为了限制继电器保护设备发展的瓶颈,因此继电器保护设备的智能化发展还是任重而路远的。
四、结语
在继电保护技术发展的过程中,故障信息的识别、处理和应用是其发展的重要基础。首先通过数学工具的应用来精确提取暂态行波波形、接下来是对数据的分析处理。对于电力系统来说电气主设备继电保护技术是非常重要的,并且随着经济的发展以及科学技术的进步和新材料的开发等,电气主设备继电保护一定会引入更多先进的技术。从而保证整个系统的快速性、灵活性、可靠性以及稳定性。
参考文献:
[1]沈晓凡,程逍,章激扬.2005年全国电网继电保护装置运行情况分析[J].电力设备,2007,8(2):26—29
[2]党晓强,刘俊勇,刘继春,等.水轮发电机定子接地的行波电流差动保护与故障选相[J].中国电机工程学报,2007,27(31):74—78.
[3]杜刚,桂林,党晓强电力传输线行波保护技术原理与应用综述[J].四川电力技术,2008,31(1):57—59,65
关键词:电力系统;电气主设备;继电保护技术
一、引言
在现代化电力系统中,大型的电力主设备是整个系统最为重要的部分,它的特点一般表现为结构复杂,造价昂贵。一旦发生故障,其短路电流往往会造成非常严重的经济损失,这就对其继电保护提出了更高的要求。相关文献指出,主设备针对故障的保护动作的正确率相对于传输线保护是比较低的,尤其是常见的额变压器故障,正确率仅在80%左右徘徊。
迄今为止,国内外也没有一套完善的保护方案针对于大机组的保护,目前所使用的方法就是针对于已有继电保护原理以及方法的简单综合,但是其对故障的具体识别能力低,为电力系统的运行安全带来了非常大的隐患,因此对于新的保护原理以及保护手段的开发是非常重要的。
二、电器主设备的继电保护
行波保护原理由于其原理清楚、动作灵敏,并且其所需的通信通道较短,所以基于此原理的主设备的继电保护装置优势十分明显。
1、差动保护与励磁涌流
电力主设备的主保护比较常见的是基于工频量的差动保护,大量的应用实践也证明了该方案的可行性。但是工频的差动主保护并不能够对所有故障进行动作,例如对于变压器绕组匝间短路以及发电机定子匝间短路类故障时,虽然在其内部产生的环流较大,但是对于终端表现的电流变化非常小,主保护难以进行动作, 这对于机组工作来说,这是非常大的安全隐患。
电气机电保护中主要有常规两折线和三折线比率差动、采样值差动以及标 积制动式的差动等几种类型。而对于励磁涌流而言,目前电气工程中所用到的励磁涌流判别原理,主要是从涌流的波形和短路电流的波形上来判断的,因为其具有不同的特征,所有可以区分出励磁涌流和短路情况。实践中当不同的涌流判别原理同时具有故障合闸时,总是会表现出继电保护动作延时或者动作用时离散度 比较大等缺点。
2、TA饱和
在电气主设备继电保护过程中TA饱和已经成为了一个非常棘手的难题。由于电气主设备的容量较大,因此,故障电流的非周期性分量衰减的时间常数就会增大,差动保护不同侧的TA传变就会在一段时间内不一致甚至饱和。例如对于一些大型机械的变压器,其每一侧的TA性质不完全一致,是非常容易发生TA饱和的,从而造成区外故障时的差动保护误动。
三、电气主设备继电保护技术分析
1、网络化技术
网络化使得电力企业的工作效率得以提高,对于提高电力企业的经济效益是非常重要的。在电力系统中,计算机对电气主设备继电保护装置进行管理,一般有相应的电气主设备的保护系统。例如:主设备保护网络监控系统的建立,要求主设备保护能够有通讯功能,通过监控系统对主设备继电保护装置的数据处理分析、电流定值整定以及继电器保护动作进行管理。电气主设备继电保护的网络化管理下,能够对主设备继电保护装置的实时运行情况进行了解,对问题的响应时间大大缩短,保证了主设备保护装置的正常运行。
2、故障分析技术
在电气主设备继电保护装置中全面应用故障分析技术是未来的发展趋势。使用了故障分析技术的继电保护装置就会相应的具备故障录波功能。该功能下,故障的整个过程都会由继电保护装置准确的记录下来,同时,继电器反应的保护动作也会被记录。这些记录信息将会被发送到网络监控系统上,网络监控系统会对信息进行分析记录,从而找出故障发生的原因,并判断继电保护装置的动作的准确与否。
3、自适应技术
所谓自适应技术,就是使电气继电保护装置能够充分的适应电力系统的变化,这使得社设备的继电保护功能更加稳定。电气主设备继电保护装置中应用自适应的应用需要通信技术和信息技术的配合。所以电气主设备继电保护装置在未来的发展中自适应技术的普及是趋势。
4、智能化与数字化技术
智能化和数字化的实现能够帮助提高电气主设备继电保护能力,从而更好的保证整个电力系统的稳定运行。比如,神经网络、遗传算法等智能化技术,能够充分发挥主设备继电保护装置的性能。一旦主设备继电保护装置出现异常,神经网络技术能够准确的确定故障类型、故障原因,以及故障产生的位置,大大节约了工作人员的故障排查时间,从而更加保证了主设备继电保护装置的可靠运行。所以继电保护装置的智能化和数字化的实现也是继电器保护装置发展的主要趋势之一。
但是经济性原则往往成为了限制继电器保护设备发展的瓶颈,因此继电器保护设备的智能化发展还是任重而路远的。
四、结语
在继电保护技术发展的过程中,故障信息的识别、处理和应用是其发展的重要基础。首先通过数学工具的应用来精确提取暂态行波波形、接下来是对数据的分析处理。对于电力系统来说电气主设备继电保护技术是非常重要的,并且随着经济的发展以及科学技术的进步和新材料的开发等,电气主设备继电保护一定会引入更多先进的技术。从而保证整个系统的快速性、灵活性、可靠性以及稳定性。
参考文献:
[1]沈晓凡,程逍,章激扬.2005年全国电网继电保护装置运行情况分析[J].电力设备,2007,8(2):26—29
[2]党晓强,刘俊勇,刘继春,等.水轮发电机定子接地的行波电流差动保护与故障选相[J].中国电机工程学报,2007,27(31):74—78.
[3]杜刚,桂林,党晓强电力传输线行波保护技术原理与应用综述[J].四川电力技术,2008,31(1):57—59,65