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【摘 要】随着经济的快速发展和和谐社会的构建,我国的配电网智能化程度越来越高,这对智能配电网继电保护电路的要求也越来越高。配电网是电力系统的电能输送的最后阶段,其安全性不仅对电网系统的稳定运行有很大的影响,还直接影响到了用户的用电质量,因此,加强配电网继电保护有十分重要的意义。文章重点对智能配电网继电保护电路的设计及应用进行了分析。
【关键词】智能配电网;继电保护;设计
随着经济的快速发展和科技的不断进步,智能电网技术已经广泛应用在电力系统中,这极大的提高了电力系统的智能化程度。要想保证智能配电网的稳定运行,就必须做好保护工作工作,继电保护是确保智能电网安全、可靠运行的关键,因此,在进行智能配电网继电保护电路设计时,必须保证设计的合理性、科学性。下面就智能配电网继电保护电路设计及其应用进行分析。
一、智能配电网中继电保护设计
(一)常用配电网继电保护
常用的配电网继电保护有短路保护和接地保护两种情况。正常情况下,当配电网出现短路故障时,负荷电流比较小,容易检测出来,可以采用距离保护的方法进行保护,距离保护不仅能将短路故障检测出来,还能对电流故障、电压故障继续测量,然后计算阻抗故障,最终确定故障位置。大多数情况下,配电网发生的故障属于接地故障以及接地故障引起的其他故障,因此,必须设置专门的接地保护。接地保护不需要对正常的相电流进行监控,可以忽略负荷电流带来的作用。当接地故障出现部分电阻相对小的接地系统时,可以采用电流—时间继电保护装置进行故障检测,当接地故障出现高阻故障时,可以采用反时限、零序量、中性点电压等手段进行故障检测。
(二)配电网继电保护自动装置
随着微电子技术的快速发展,越来越多的外围器件和CPU被研发出来,CPU具有很强的计算能力,不但能完成继电保护动作,还具有部分设备的功能,由CPU和外围器件组成的综合测控装置具有保护、测量、控制、通讯等多种功能,将综合测控装置应用在智能配电网继电保护中,能极大的提高系统的继电保护能力。同样地,在应用这种装置时,对装置的制造工艺要求也更高了,继电保护自动装置需要适应干扰水平强、温度大、电磁辐射强等环境,这就需要在制造综合测控装置时,严格的控制生产质量。目前,就地安装中低压开关设备,并采用通信手段构建自动化系统,已经成为智能配电系统的潮流。智能配电系统中使用的就地安装继电保护自动装置,包括系统原有的手动操作柱上开关和配电开关,由于微机保护装置的加入,柱上开关和配电开关也发生了极大的变化。目前开发出的柱上装置主要有两种,一种是柱上开关和FTU相互配合使用,形成机电一体化装置;第二种是柱上开关和FTU分离使用,各自发挥各自的功能。这些智能化设备的通信能力很强,可以完成以往设备无法完成的任务。同时,有很多新的内容添加到智能配电网继电保护中,例如在设计保护动作时,需要考虑馈线开关的控制,这些新内容极大的提高了智能配电网的继电保护能力,为智能配电网的稳定运行提供了保障。
(三)就地化继电保护自动装置
就地化继电保护自动装置能实现简化的连线、清晰的间隔、可靠的操作,集控中心以通信为渠道和就地装置连接在一起,极大的减轻了集控中心的连线复杂性。继电保护自动装置采用户外型的主要原因是为减少电缆连接,保证主控制室的简洁度,在户外开关周围安装就地化结构,当金属箱体为双层屏蔽时,内部安装的测控保护设备既可以是独立设备,也可以是综合设备,通过光纤等通信手段,完成主控制室的信息交换,从而减轻了CT负担,减小了控制电缆,使得操作变得更可靠,视野变得更清晰。
二、配电网中自适应继电保护分析
(一)自适应性保护电流
自适应保护电流可以分为自适应电流速断保护和自适应过流保护两种情况,和传统的电流速断保护相比,自适应电流速断保护的定值能随着系统运行方式及短路类型的变换而发生变换,自适应电流速断保护能对电源到保护安装处的阻抗、故障类型等进行检测,计算出整定值后,能根据系统的状态进行调整,从而保证系统时刻处于最佳状态。自适应过电流保护的定值是根据系统的运行方式和负荷电流得出的,能进行根据实际情况进行调整和变化,这极大的提高了保护的可靠性。
(二)自适应保护电动机
在进行电动机启动判断时,首先要检验电流是否通过电动机,然后电动机开始运行时,电流会迅速的上升到额定电流的6-8倍,然后电流会逐渐下降到额定电流之下;当电动机出现故障时,启动过程只会有前半部分的特性;电动机在正常运行过程中,电流不会出现明显的上升或者下降。可以根据这几个特性使用自适应保护对电动机的启动时间、最大启动电流等进行自动检测,这样能保证出现故障时,自适应保护快速发出动作,减少电动机故障对整个系统稳定运行的影响。自适应保护能自动识别当前状态是否为启动过程,如果电动机处于启动过程,当达到整定启动时间后,如果整定值电流小于电动机相电流,保护会自动跳闸,当电动机在正常运行过程中,该保护会自动退出。
随着电力系统的快速发展,配电网继电保护的要求也越来越高,计算机技术、通讯技术、电子技术等新技术的加入,为智能配电网继电保护技术的发展提供了良好的基础。在新环境下,电力企业要加强智能配电网继电保护,不断优化继电保护系统,确保继电保护的稳定运行,有效地提高电力系统的运行安全,为人们提供安全、舒适的电力资源,从而有效地促进电力行业的快速发展。
参考文献:
[1] 周煜.试论智能配电网继电保护电路的设计及应用[J].消费电子,2012, (17):125-126.
[2] 潘美莺.智能配电网继电保护电路的设计及应用探究[J].信息通信,2013,(01):141-142.
[3] 张明.浅谈智能配电网中继电保护电路设计[J].科技创业家,2012,(24):164-166.
[4] 林运胜.智能配电网中继电保护的电路设计探究[J].华东科技(学术版),2013,(09):107-109.
作者简介:
贾蓓(1980-),女,河南太康人,讲师,主要研究方向为信号与信息处理。
李倩茹(1983-),女,陕西西安人,助教,主要研究方向为计算机网络、网络安全。
刘强(1967-),男,湖南湘潭人,副教授,主要研究方向为信息与通信工程。
【关键词】智能配电网;继电保护;设计
随着经济的快速发展和科技的不断进步,智能电网技术已经广泛应用在电力系统中,这极大的提高了电力系统的智能化程度。要想保证智能配电网的稳定运行,就必须做好保护工作工作,继电保护是确保智能电网安全、可靠运行的关键,因此,在进行智能配电网继电保护电路设计时,必须保证设计的合理性、科学性。下面就智能配电网继电保护电路设计及其应用进行分析。
一、智能配电网中继电保护设计
(一)常用配电网继电保护
常用的配电网继电保护有短路保护和接地保护两种情况。正常情况下,当配电网出现短路故障时,负荷电流比较小,容易检测出来,可以采用距离保护的方法进行保护,距离保护不仅能将短路故障检测出来,还能对电流故障、电压故障继续测量,然后计算阻抗故障,最终确定故障位置。大多数情况下,配电网发生的故障属于接地故障以及接地故障引起的其他故障,因此,必须设置专门的接地保护。接地保护不需要对正常的相电流进行监控,可以忽略负荷电流带来的作用。当接地故障出现部分电阻相对小的接地系统时,可以采用电流—时间继电保护装置进行故障检测,当接地故障出现高阻故障时,可以采用反时限、零序量、中性点电压等手段进行故障检测。
(二)配电网继电保护自动装置
随着微电子技术的快速发展,越来越多的外围器件和CPU被研发出来,CPU具有很强的计算能力,不但能完成继电保护动作,还具有部分设备的功能,由CPU和外围器件组成的综合测控装置具有保护、测量、控制、通讯等多种功能,将综合测控装置应用在智能配电网继电保护中,能极大的提高系统的继电保护能力。同样地,在应用这种装置时,对装置的制造工艺要求也更高了,继电保护自动装置需要适应干扰水平强、温度大、电磁辐射强等环境,这就需要在制造综合测控装置时,严格的控制生产质量。目前,就地安装中低压开关设备,并采用通信手段构建自动化系统,已经成为智能配电系统的潮流。智能配电系统中使用的就地安装继电保护自动装置,包括系统原有的手动操作柱上开关和配电开关,由于微机保护装置的加入,柱上开关和配电开关也发生了极大的变化。目前开发出的柱上装置主要有两种,一种是柱上开关和FTU相互配合使用,形成机电一体化装置;第二种是柱上开关和FTU分离使用,各自发挥各自的功能。这些智能化设备的通信能力很强,可以完成以往设备无法完成的任务。同时,有很多新的内容添加到智能配电网继电保护中,例如在设计保护动作时,需要考虑馈线开关的控制,这些新内容极大的提高了智能配电网的继电保护能力,为智能配电网的稳定运行提供了保障。
(三)就地化继电保护自动装置
就地化继电保护自动装置能实现简化的连线、清晰的间隔、可靠的操作,集控中心以通信为渠道和就地装置连接在一起,极大的减轻了集控中心的连线复杂性。继电保护自动装置采用户外型的主要原因是为减少电缆连接,保证主控制室的简洁度,在户外开关周围安装就地化结构,当金属箱体为双层屏蔽时,内部安装的测控保护设备既可以是独立设备,也可以是综合设备,通过光纤等通信手段,完成主控制室的信息交换,从而减轻了CT负担,减小了控制电缆,使得操作变得更可靠,视野变得更清晰。
二、配电网中自适应继电保护分析
(一)自适应性保护电流
自适应保护电流可以分为自适应电流速断保护和自适应过流保护两种情况,和传统的电流速断保护相比,自适应电流速断保护的定值能随着系统运行方式及短路类型的变换而发生变换,自适应电流速断保护能对电源到保护安装处的阻抗、故障类型等进行检测,计算出整定值后,能根据系统的状态进行调整,从而保证系统时刻处于最佳状态。自适应过电流保护的定值是根据系统的运行方式和负荷电流得出的,能进行根据实际情况进行调整和变化,这极大的提高了保护的可靠性。
(二)自适应保护电动机
在进行电动机启动判断时,首先要检验电流是否通过电动机,然后电动机开始运行时,电流会迅速的上升到额定电流的6-8倍,然后电流会逐渐下降到额定电流之下;当电动机出现故障时,启动过程只会有前半部分的特性;电动机在正常运行过程中,电流不会出现明显的上升或者下降。可以根据这几个特性使用自适应保护对电动机的启动时间、最大启动电流等进行自动检测,这样能保证出现故障时,自适应保护快速发出动作,减少电动机故障对整个系统稳定运行的影响。自适应保护能自动识别当前状态是否为启动过程,如果电动机处于启动过程,当达到整定启动时间后,如果整定值电流小于电动机相电流,保护会自动跳闸,当电动机在正常运行过程中,该保护会自动退出。
随着电力系统的快速发展,配电网继电保护的要求也越来越高,计算机技术、通讯技术、电子技术等新技术的加入,为智能配电网继电保护技术的发展提供了良好的基础。在新环境下,电力企业要加强智能配电网继电保护,不断优化继电保护系统,确保继电保护的稳定运行,有效地提高电力系统的运行安全,为人们提供安全、舒适的电力资源,从而有效地促进电力行业的快速发展。
参考文献:
[1] 周煜.试论智能配电网继电保护电路的设计及应用[J].消费电子,2012, (17):125-126.
[2] 潘美莺.智能配电网继电保护电路的设计及应用探究[J].信息通信,2013,(01):141-142.
[3] 张明.浅谈智能配电网中继电保护电路设计[J].科技创业家,2012,(24):164-166.
[4] 林运胜.智能配电网中继电保护的电路设计探究[J].华东科技(学术版),2013,(09):107-109.
作者简介:
贾蓓(1980-),女,河南太康人,讲师,主要研究方向为信号与信息处理。
李倩茹(1983-),女,陕西西安人,助教,主要研究方向为计算机网络、网络安全。
刘强(1967-),男,湖南湘潭人,副教授,主要研究方向为信息与通信工程。