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摘要:现有10kV高压供电系统,其供电线路为两路电源,采用分段连接的方式,即使一路产生问题,供电活动仍旧不会中断。虽然原有的继电保护系统能够在线路中发挥保护作用,但是系统更新后,使用了更多新设备,原本的继电保护难以满足新的要求,为了稳定安全地运行线路,需要实施智能化改造。本文对原有继电保护系统以及智能化改造要点展开研究。
关键词:高压供电系统;继电保护;智能化改造
引言
高压供电系统可以满足现代供电的使用需求,进行稳定供电,采用两路电源,实现分段联络与自动倒换。如果其中一路外电出现停电的情况,剩余一路可以在最短的时间内发挥出供电作用,使现场的设备避免出现断电的情况,始终保持正常运行。本文结合10kV高压供电系统的实际情况,对其应用的过流继电保护装置进行智能改造。
1继电保护设备的主要作用
高压过流继电保护设备是当前电路系统中的重要装置,如果出现变电故障,其可以锁定故障位置,并识别故障程度,进行预设反应动作,发送预警信息,保护变电系统,减少电力事故,保障实现安全用电。继电保护装置具备检测功能,维护人员可结合检测数据,确定故障处理方法,在较短的时间内消除故障,恢复电力系统的正常运行状态,减少变电问题,因此必须有效运用继电保护设备,结合使用条件,有效安装。
2原有过流继电保护装置的基本情况
现有10kV高压供电系统,包括二次控制回路与一次回路,二次回路主要用于保护与控制电路。线路中应用电流互感器与过流继电器,其他设备包括辅助型元器件、防跳继电器、时间继电器与中间继电器。继电器借助反时限过流功能实现过流保护目标,故障电流越大,设备需要的动作时间越小。系统中应用复合式继电器,构成简单,内部含有电磁式与感应式两种元件。如果交流电流从线圈中通过,铁芯部件没有遮蔽以及有效遮蔽的部位会随之产生磁通,磁通还存在一定的相位差。磁通处于圆盘中,进行感应时产生涡流,形成相互作用,生成转矩,动作电流值处于20%到40%之间时,圆盘出现旋转的动作。蜗杆和扇齿没能完全咬合,继电器不会出现新动作。
如果线圈内部的电流逐步增加,达到整定电流,弹簧形成的反作用力矩小于电磁力矩,框架形成转动动作,蜗杆与扇齿有效咬合,扇齿升高。扇齿顶杆对于继电器产生推动作用,磁铁右侧气隙随之缩减,另一侧则加大,导磁铁吸合动铁,继电器产生触点动作。出现整定电流值时,电流的平方值与元件形成动作时限之间产生反比关系。加大电流后,导磁体形成饱和状态,动作时限值逐渐停止变动。线圈电流继续增加,达到电流倍数,电磁元件受到影响出现瞬时动作,继电器就此形成有限反延时的功能。
这一继电保护装置既有优势也有劣势,不需要安装过多的继电器,仅使用电流继电器即可,不需运用其他的信号继电器、中间继电器、时间继电器与其他的电流继电器,不需要投入过多的成本,也没有过多的接线需求,整体构造较为简单,能够满足速断电流保护需求,在交流操作中有较好的使用效果。然而该装置存在的缺点也极为明显,整定动作时间的操作过程很复杂,同时还会出现大误差,如果线路产生短路的情况,电流过小,动作时间随之被延长,灵敏性与速动性也比较差,因此需要接受智能化改造。
3实施智能改造方案
3.1选择设备
为了消除该继电保护系统中的隐患因素,需实施智能化改造,选择测控仪作为线路的构成部分,其在被使用时,能够展现出极强的速动性与灵敏性,其设置方式也比较简单,能够满足应用要求,改造中使用的设备均为小型设备,无论是前期安装还是后续使用都极为便捷。设备采取后插拔式,单元机箱经过加强,具有较高抗震能力,抗干扰性强,可以直接将设备安装到现场的开关柜上;采用新型处理器,不会形成过大的功耗,内部系统极为先进,容量大,可安全储存信息,支持逻辑运算与数据处理,保持较高的运行效率,稳定安全;操作系统具有实时性,能够同时完成多项任务,编程方式具有模块化的特点;可形成极高的测量精准度;在故障处理环节中,能够保存大量故障信息与设备运行信息,进而支持电力事故分析与优化运行的工作;拥有多个指示灯,可发送丰富的信号,屏幕为液晶屏,显示清晰,报文简单,操作不复杂,提供友好的人机互动接口;电磁兼容性能良好,因此能够在多种不同的条件下使用,包括潮湿、低温以及电磁场较强的环境。
3.2实施改造
进行智能改造时,并不需要对线路进行大量调整,确定改造对象为反时限型继电器,使用测控仪替换该设备,实现保护电路的应用目标,运用反时限特性是,可对控制字进行调整,极端反时限为2,非常反时限为1,一般反时限为0。控制过流动作所需的时间,具体范围为0-100s。如果处于0到2s的时间范围内,延时误差可低于40ms,保护动作的精度不超过±2.5%,形成良好的改装效果。
进行继电保护改造,需要注重提升网络化、智能化与计算机化,当前的继电器需要满足更多的应用要求,通过改造使其能够更高效精准地处理数据,扩展存储空间。改造电流回路,需要对现有电流进行分析,确定是否存在独立回路,做好短接准备工作,测试设备时可用钳表,确定电流实现分流后,可继续另一侧的改造工作,对二次回路进行改造后,应进行有效调试,确保达到改造目标,继电保护装置也可顺利运行。可结合继电保护设备应用需求,继续提升其智能化水平,使继电保护系统在高压供电线路中保持更强的可靠性与灵活性。
3结论
选择与使用继电保护装置时,需要结合高压供电系统的实际情况,及时更新装置,以此保障继电保护设备的正常运行,有效判断故障,为故障处理提供数据支持。進行智能改造后,充分发挥出测控仪在保护配电线路以及电源系统中的作用,设备没有出现拒动与误动的情况,一旦出现故障情况,系统能够自动从已有信息中确定故障出现原因,减少故障存在的时间,使整个系统快速恢复正常运转状态。
参考文献
[1]谢清宇.10千伏变电站继电保护问题分析[J].科学技术创新,2020(23):173-174.
[2]来寅龙.继电保护装置过流保护设计研究[J].能源与节能,2020(10):112-113.
[3]韩笑,孙杰,王凡,蒋剑涛.10kV馈线继电保护实用整定方案[J].电工电气,2021(02):24-28.
[4]葛颖丰,贝斌斌,陈徐,陈卫,乐程毅.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理研究[J].现代工业经济和信息化,2021,11(03):80-81.
华北油田管理局有限公司电力分公司 河北省 任丘市 062552
关键词:高压供电系统;继电保护;智能化改造
引言
高压供电系统可以满足现代供电的使用需求,进行稳定供电,采用两路电源,实现分段联络与自动倒换。如果其中一路外电出现停电的情况,剩余一路可以在最短的时间内发挥出供电作用,使现场的设备避免出现断电的情况,始终保持正常运行。本文结合10kV高压供电系统的实际情况,对其应用的过流继电保护装置进行智能改造。
1继电保护设备的主要作用
高压过流继电保护设备是当前电路系统中的重要装置,如果出现变电故障,其可以锁定故障位置,并识别故障程度,进行预设反应动作,发送预警信息,保护变电系统,减少电力事故,保障实现安全用电。继电保护装置具备检测功能,维护人员可结合检测数据,确定故障处理方法,在较短的时间内消除故障,恢复电力系统的正常运行状态,减少变电问题,因此必须有效运用继电保护设备,结合使用条件,有效安装。
2原有过流继电保护装置的基本情况
现有10kV高压供电系统,包括二次控制回路与一次回路,二次回路主要用于保护与控制电路。线路中应用电流互感器与过流继电器,其他设备包括辅助型元器件、防跳继电器、时间继电器与中间继电器。继电器借助反时限过流功能实现过流保护目标,故障电流越大,设备需要的动作时间越小。系统中应用复合式继电器,构成简单,内部含有电磁式与感应式两种元件。如果交流电流从线圈中通过,铁芯部件没有遮蔽以及有效遮蔽的部位会随之产生磁通,磁通还存在一定的相位差。磁通处于圆盘中,进行感应时产生涡流,形成相互作用,生成转矩,动作电流值处于20%到40%之间时,圆盘出现旋转的动作。蜗杆和扇齿没能完全咬合,继电器不会出现新动作。
如果线圈内部的电流逐步增加,达到整定电流,弹簧形成的反作用力矩小于电磁力矩,框架形成转动动作,蜗杆与扇齿有效咬合,扇齿升高。扇齿顶杆对于继电器产生推动作用,磁铁右侧气隙随之缩减,另一侧则加大,导磁铁吸合动铁,继电器产生触点动作。出现整定电流值时,电流的平方值与元件形成动作时限之间产生反比关系。加大电流后,导磁体形成饱和状态,动作时限值逐渐停止变动。线圈电流继续增加,达到电流倍数,电磁元件受到影响出现瞬时动作,继电器就此形成有限反延时的功能。
这一继电保护装置既有优势也有劣势,不需要安装过多的继电器,仅使用电流继电器即可,不需运用其他的信号继电器、中间继电器、时间继电器与其他的电流继电器,不需要投入过多的成本,也没有过多的接线需求,整体构造较为简单,能够满足速断电流保护需求,在交流操作中有较好的使用效果。然而该装置存在的缺点也极为明显,整定动作时间的操作过程很复杂,同时还会出现大误差,如果线路产生短路的情况,电流过小,动作时间随之被延长,灵敏性与速动性也比较差,因此需要接受智能化改造。
3实施智能改造方案
3.1选择设备
为了消除该继电保护系统中的隐患因素,需实施智能化改造,选择测控仪作为线路的构成部分,其在被使用时,能够展现出极强的速动性与灵敏性,其设置方式也比较简单,能够满足应用要求,改造中使用的设备均为小型设备,无论是前期安装还是后续使用都极为便捷。设备采取后插拔式,单元机箱经过加强,具有较高抗震能力,抗干扰性强,可以直接将设备安装到现场的开关柜上;采用新型处理器,不会形成过大的功耗,内部系统极为先进,容量大,可安全储存信息,支持逻辑运算与数据处理,保持较高的运行效率,稳定安全;操作系统具有实时性,能够同时完成多项任务,编程方式具有模块化的特点;可形成极高的测量精准度;在故障处理环节中,能够保存大量故障信息与设备运行信息,进而支持电力事故分析与优化运行的工作;拥有多个指示灯,可发送丰富的信号,屏幕为液晶屏,显示清晰,报文简单,操作不复杂,提供友好的人机互动接口;电磁兼容性能良好,因此能够在多种不同的条件下使用,包括潮湿、低温以及电磁场较强的环境。
3.2实施改造
进行智能改造时,并不需要对线路进行大量调整,确定改造对象为反时限型继电器,使用测控仪替换该设备,实现保护电路的应用目标,运用反时限特性是,可对控制字进行调整,极端反时限为2,非常反时限为1,一般反时限为0。控制过流动作所需的时间,具体范围为0-100s。如果处于0到2s的时间范围内,延时误差可低于40ms,保护动作的精度不超过±2.5%,形成良好的改装效果。
进行继电保护改造,需要注重提升网络化、智能化与计算机化,当前的继电器需要满足更多的应用要求,通过改造使其能够更高效精准地处理数据,扩展存储空间。改造电流回路,需要对现有电流进行分析,确定是否存在独立回路,做好短接准备工作,测试设备时可用钳表,确定电流实现分流后,可继续另一侧的改造工作,对二次回路进行改造后,应进行有效调试,确保达到改造目标,继电保护装置也可顺利运行。可结合继电保护设备应用需求,继续提升其智能化水平,使继电保护系统在高压供电线路中保持更强的可靠性与灵活性。
3结论
选择与使用继电保护装置时,需要结合高压供电系统的实际情况,及时更新装置,以此保障继电保护设备的正常运行,有效判断故障,为故障处理提供数据支持。進行智能改造后,充分发挥出测控仪在保护配电线路以及电源系统中的作用,设备没有出现拒动与误动的情况,一旦出现故障情况,系统能够自动从已有信息中确定故障出现原因,减少故障存在的时间,使整个系统快速恢复正常运转状态。
参考文献
[1]谢清宇.10千伏变电站继电保护问题分析[J].科学技术创新,2020(23):173-174.
[2]来寅龙.继电保护装置过流保护设计研究[J].能源与节能,2020(10):112-113.
[3]韩笑,孙杰,王凡,蒋剑涛.10kV馈线继电保护实用整定方案[J].电工电气,2021(02):24-28.
[4]葛颖丰,贝斌斌,陈徐,陈卫,乐程毅.继电保护与配电自动化配合的配电网故障处理研究[J].现代工业经济和信息化,2021,11(03):80-81.
华北油田管理局有限公司电力分公司 河北省 任丘市 062552