電力系統繼電保護技術問題及對策
【摘要】近年來,我國電力系統在運行中由于受到用戶規模持續增長等因素的影響,導致電力系統在運行過程中的總體故障率開始不斷上升,再加上自然條件因素對電力系統的影響開始不斷加劇,對電力系統繼電保護技術的發展與應用帶來了更多挑戰。為此,本文通過對電力系統繼電保護技術應用中常見問題的研究,對繼電保護技術的創新與應用進行系統研究,有利于進一步提高我國電力系統在運行中的穩定性、安全性。
【關鍵詞】電力系統;繼電保護技術;常見問題;措施
1 前言
近年來,電力系統繼電保護技術在各種高新技術的支撐下實現了長足發展,越來越多新技術被應用于電力系統繼電保護技術中,對維持整個電力系統實現安全、高效、穩定運行有著重要意義,尤其是計算機網絡技術、綜合自動化技術等先進技術的普遍應用,有效實現了繼電保護技術的智能網絡監測、實時在線診斷等功能。然而,由于各種傳統和新興繼電保護技術在電力系統應用中存在一定局限性,導致繼電保護技術發展中需要面臨一系列常見問題,能否解決繼電保護技術在具體應用中的常見問題不僅關系到保護效能,同時也決定了能否為用戶營造一個安全、穩定、高效的用電環境。
2 電力系統繼電保護技術在應用中的常見問題
近年來,以微機繼電保護技術為代表的各種新興繼電保護技術的應用,對進一步提高我國電力系統的總體保護效能有著重要意義,但是由于各種繼電保護技術受到自身局限性等因素影響,所以導致其在具體應用中暴露出了較多常見問題,具體表現在以下幾個方面:
2.1電流互感飽和
我國電力系統中配電系統的終端設備負荷受到用戶用電習慣改變影響而不斷增容,如果在這種情況下整個電力系統在運行中發生短路,短路造成的過大電壓會在靠近終端設備區時產生電流互感飽和,即靠近終端設備區的電流甚至會達到電流互感器單次額定電流的百倍以上。為此,就繼電保護技術在電力系統中的應用來說,一旦出現電流互感飽和則勢必會影響到整體電力系統的正常運行。
2.2諧波
我國經濟發展過程中使高耗能用電量開始不斷上升,并且在當前依舊保持著一個較高的上升趨勢,在這種情況下電力系統的沖擊性負荷、非線性負荷開始大幅度提升,導致整個電力系統在運行過程中受諧波問題的影響開始不斷增強。相關研究結果顯示,在諧波長時間影響下會造成電纜壽命平均降低60%左右,而且諧波的分量還會造成電流過零時的DI/DT的值變大,從而影響到電力系統中繼電保護系統運行效能的發揮。我國電力系統中的高耗能用戶都安裝了并聯電容器,并聯電容器在特定條件下容易放大整個電力系統中的諧波,電力系統中電壓的上升會導致變壓器軟芯飽和、勵磁電流諧波增加,進而造成整個電力系統中的諧波電壓水平上升。無論是哪種情況造成的諧波都會對電力系統產生影響,同時也說明了電力系統繼電保護技術在應用中必須要克服諧波的影響。
2.3超高壓電網
我國電力系統在建設過程中開始通過各種超高壓電網建設來滿足用電需求,而超高壓電網的建設給繼電保護技術的應用帶來了很大挑戰,要求繼電保護技術在發展中要將基于電阻性差流分量的差動保護新原理作為基礎,運用差電流的電阻性分量來實現對超高壓電網中繼電保護系統的影響,這樣才能確保超高壓電網中的繼電保護系統在運行中避免受到電容電流的影響,這也是超高壓電網中繼電保護技術創新與應用的一個必然趨勢。
3 解決電力系統繼電保護技術中常見問題的對策及措施
針對電力系統繼電保護技術在具體應用中暴露出的各種問題,不僅要在各種新興技術的支撐下來著力解決上述問題,同時也要進一步提高繼電保護技術在應用中的總體性能,這樣才能確保繼電保護技術的應用可以滿足電力系統需求。
3.1計算機網絡技術措施
電力系統繼電保護技術的計算機化、網絡化以及智能化已經成為必然發展趨勢,并且在上述幾個方面上已經取得了較多成績,將計算機網絡技術措施應用到繼電保護技術中,可以提高電力系統中繼電保護系統的自動化水平和控制性能,各種遠程終端單元和監控系統等均可以實現自動化,在此基礎上運用串行口與終端裝置通信協議等方式來傳遞信息。如果電力系統在運行過程中采用全分散式的變電站自動化,將計算機網絡技術應用到繼電保護系統中,對進一步提高繼電保護系統在運行過程中的效率、準確度等有著重要意義,對提高整個繼電保護系統的總體控制效能有著重要作用。
3.2新型互感器措施
光學電壓互感器(OTV)和光學電流互感器(OTA)作為兩種新型互感器措施,對電力系統繼電保護技術的應用與發展有著重要意義,國外很多經濟發達國家開始將OTV、OTA等先進技術應用其中,就上述兩種新型互感器與傳統技術相比其具有十分明顯的優勢,例如,光纖疏松信號過程中可以避免受到電磁干擾。同時,新型互感器措施在電力系統繼電保護技術的具體應用中,可以實現高壓和弱點等方面的完全隔離和絕緣,這樣有助于減少整個電力系統的占地面積,同時對降低整個電力系統在建設中的生產成本有著重要意義,所以將新型互感器措施應用到電力系統繼電保護技術中,對進一步提高電力系統繼電保護技術的應用效率有著重要意義。
3.3繼電保護自適應控制措施
自適應繼電保護這一概念最早誕生于上世紀80年代,其開始被作為一種新型繼電保護措施應用到電力系統中,繼電保護自適應控制措施可以根據整個電力系統的故障狀態變化,以及整個電力系統運行方式的變化,來對繼電保護系統的保護性能和特性進行調整。同時,繼電保護自適應控制措施可以更好的處理電力系統中的各種突發情況,對提高用戶的用電安全有著重要作用,可以說繼電保護自適應控制措施作為一種新興的繼電保護技術,其對提高整個繼電保護技術的保護效率有著重要意義,在國內外電力系統中的應用發揮出了應有的效果,為此,可以將繼電保護自適應控制措施應用其中來解決繼電保護技術的常見問題。
4 結語
綜上所述,我國電力系統繼電保護技術在具體應用中依舊面對較多的常見問題,具體包括電流互感飽和、諧波以及超高壓電網等方面的影響而產生的問題,可以將計算機網絡技術措施、新型互感器措施以及繼電保護自適應控制措施的應用來解決上述問題。
參考文獻:
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作者:劉斌 單位:中材裝備集團控制工程公司
責任編輯:電力交易小郭
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