电力电子设备对继电保护的影响论文_郑程琛

电力电子设备对继电保护的影响论文_郑程琛

(中粮生物化学(安徽)股份有限公司 安徽蚌埠 233000)

摘要:随着技术手段的改革,电力电子设备被应用到了配电系统继电保护装置中。但是,不可忽视的是,这些电力电子构件的存在也威胁着系统的稳定运行,尤其是会对继电保护的正常工作带来隐患。因此,针对该课题展开研究,能够为实现有针对性解决措施的落实提供保障。基于此,文章就电力电子设备对继电保护的影响进行相关的分析,希望可以提供一个有效的借鉴,从而更好地促进电力电子设备的良好运行。

关键词:电力电子设备;继电保护;影响

1.继电保护的基本要求

供电系统对继电保护提出的基本要求包括:可靠性、速动性以及灵敏性。

作为对继电保护所需完成的最基本要求,可靠性强调保护在正常情况下不能发生误动作;要想让继电保护具有较高的可靠性就必须采用高质量的装置,同时,不断提高运行维护的水平。

在故障情况下电网运行的时间越长,造成的损失和伤害越大,因此要求继电保护必须能够快速反应,速动性也是考察继电保护的一项基本指标。由于故障情况下,通常会产生大电流,或是电压过低,设备在这种情况下运行的时间一长,就会产生严重的不良后果,甚至造成机械的损坏。因此,可以说,速动性在某总程度上能够决定电力系统的暂态性能。切除故障所需时间越少就会带来更高的暂态稳定极限,电网的输电效能就会得到越充分的发挥。

继电保护的灵敏性也是非常重要的,它是指在继电保护的范围内,系统发生故障或者是出现了不正常运行的状态下能够正确的做出反应。它要求在规定的保护范围内,不论系统运行在什么样的条件下,出现的故障时间地点在何处,都能具有敏锐的感觉和正确的反应。

2.电力电子设备对配电系统继电保护的影响

根据配电系统继电保护的类型不同,电力电子设备对配电系统继电保护的影响也不同。因此,电力电子设备对配电系统继电保护的影响有以下几个方面。

(1)电力电子设备的安装位置,与配电网继电保护装置安装的位置近。(2)继电保护装置在机器中安装的位置不正确,将其安装在严重放大谐波的位置,如将其安装在并联电容器的位置,阻碍了继电保护装置发挥其作用。(3)继电保护装置的组成元件中,存在对谐波十分敏感的元件,导致电力电子设备对其影响加大。(4)在电力运行系统中,出现了基波负序电流存在的情况,或者出现负荷失去平衡的情况,电力系统中同时存在电力电子设备中的谐波与电流,导致继电保护装置无法发挥其保护作用,使继电保护装置失去存在于系统中的意义。

3.继电保护常见故障处理方法

3.1结果分析法

伴随继电保护技术微机化、智能化,通过阅读解析事件记录、故障录波波形,装置表盘故障指示灯分析故障类型、时间、方位,快速精确查找出故障原因。

3.2倒序检查法

在利用结果分析法,短时间不能正确处理或模糊不能确认时,可以从故障的结果出发,一步一步往前检查,直至故障处。

3.3局部检查法

根据故障量判别,对继保系统硬件性能检测、绝缘性能检测、软件定值检测,按照故障可疑性局部分块开展,查找原因。

3.4整组实验法

通过一般常规方法解决如保护逻辑、动作时间误差故障比较困难时,通过整组实验,模拟运行参数,短时间能够重现故障。

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在上述方法实施中同时配合运用以下常规方法:①直接观察法:通过目测观察装置如节点接头的松断、触点打火的痕迹和电子元器件损坏等明显故障,嗅觉检查元器件是否散发焦味等等。②替代替换法:用功能完全的相同元件替代替换疑似故障元件,来判其功能性,可迅速缩小故障查找范围。③回路短接法:将回路一段或一部分,判别故障是否在短接范围内,通过此方法能快速定位。④参照比较法:参照其他相同装置运行参数,比较数值或状态量,查找故障。⑤逐项拆除法:在处理多条并联回路时,可以将并联回路逐项拆除,再依次接入,出现故障,即确定回路。

4.对配电系统继电保护影响进行控制的措施

4.1基于配电系统下电流保护方法

主要为:第一,电流速断保护。指的是在短路电流幅值增大的情况下,实现瞬时保护动作的发出,在实际运用的过程中,只能够保护线路的一部分,并在运用的过程中表现出简单可靠且反应敏捷迅速的优势特点;而不足之处在于无法实现对全线路的保护,同时基于运行方式的不同,保护范围也会随之发生改变。第二,限时电流速断保护。基于如上方式无法满足对全线路的保护,所以可以一段带时限动作保护的融入来弥补其所存在的不足,而这种方式就被称之为限时电流速断保护。要求能够实现对线路全长的保护,且反应灵敏迅速,同时具备最小动作时限,能够在下级线路发生短路故障时实现迅速切除且满足实际之需。第三,定时限过流保护。是一种基于下级线路的远后备保护方式,也是主保护拒动的近后备保护,同时,在过负荷时同样能够实现有效保护。通常是以过电流保护来实现的,在电流幅值超出最大负荷电流值时,则就会启动电流来实现对线路的保护。

4.2降低谐波对配电系统继电保护影响

第一,采取一定的辅助措施,借助对配电系统中的一些装置的利用,促使继电保护能够实现正确可靠动作的发出,以此来确保配电系统的安全可靠运行。具体而言,可借助相应的频率测试仪,针对谐波频率进行测试,进而实现对相应电压与电流值的有效测量与比较;可借助滤波装置的增加,避免输入信号存在畸形问题;借助反应增量装置的运用,以微分电路的融入来实现对突变量的反应,同时并不对稳态量进行反应;运用谐波闭锁于各类保护中。第二,针对继电保护的整定值进行优化设置,进而促使继电保护能够发出可靠且正确的动作。随着科学技术的不断发展,在继电保护故障检测中,一系列先进技术与优化算法的诞生,不仅为故障检测提供了技术支撑,同时,也为实现参数整定的高效且完善设置奠定了基础。目前,可借助单片机的运用,取代原来大量使用继电器的现象,进而也就简化了接线,并确保了元件的稳定性,为确保继电保护装置实现及时可靠且灵活反应奠定了基础,并为提高供电系统运行的安全可靠性提供了保障。

4.3合理设定动作整定值

目前在继电保护的参数整定和故障检测中,应用了越来越先进的技术,和越来越精准的算法改进。比如,在阶段式电流的保护上应用单机片技术,大量的继电器可以被单机片取代,使保护装置因元件不稳定和接线复杂等原因造成的装置拒动、误动现象不再发生,有利于供电安全性、可靠性的提高。因此,在配电系统继电保护中设定合理的动作整定值对降低谐波对继电保护装置影响有显著效果,是十分有必要的。

4.4辅助措施

利用配电系统中的其他装置,使继电保护正确,动作可靠,是辅助措施的出发点。通过利用在配电系统中安装的频率测试仪对谐波频率进行测试,从而对报纸装置在电流值、电压的测量和比较上起到辅助作用。此外,要想使继电保护装置中的信号不产生畸变,就要在配电系统中安装滤波装置。在继电保护装置的执行元件之前,加入一个微分电路,使继电保护装置不反应稳态量,只反应突变量,即采用反应“增量”的装置。加装谐波闭锁环节,是配电系统中的各类保护环节都需要安装的环节,对继电保护减小谐波影响有重要作用。

综上所述,电力电子设备可以为配电系统提高配送电能的质量。但是,对于电力电子设备在配电系统中的影响也是不可忽视的。要想实现对这一影响的有效控制,可借助一定辅助措施的落实或是优化继电保护的整定值来实现。

参考文献

[1]谢琼香.电子式电流互感器传变特性及其对继电保护的影响[D].广东工业大学,2013.

[2]徐群慧.关于继电保护系统对一次设备可靠性的影响分析[J].电子测试,2016,20:46-47.

[3]王杨.变电站电子设备谐波产生原因及对电流保护的影响研究[J].电子世界,2014,14:62-63.

论文作者:郑程琛

论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期

论文发表时间:2017/11/4

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