自适应继电保护在电网中的应用

自适应继电保护在电网中的应用

尹茗晓1郭琳2

(1、国网山东省电力公司检修公司临沂运维分部山东临沂276000;2、国网山东省电力公司东营供电公司山东东营257091)

摘要：继电保护是确保电网系统可靠运行的重要手段，随着电网系统建设规模的不断扩大，我国的电网开始向智能方向发展，这就需要更加灵敏可靠的继电保护来提升电网运行的稳定性。因此，文章就自适应继电保护的相关话题展开讨论。

关键词：电网系统；自适应继电保护；应用

自适应继电保护是电力行业发展中的重要研究课题，能够实现对电力系统运行方式和运行保障的保护，对提升电力系统的性能发挥了重要的作用。自适应继电保护能够应对电力系统的各种变化，促使电源设备、线路和相关用户有机的结合起来，及时解决电力系统在发展中存在的故障问题。继电保护在实施过程中，需要与电力系统的运行方式和故障状态相适应，在对电流保护时，需要出于最大负荷考虑，对保护定值进行确定，提高电路保护的自适应性，了解电路保护中的转换性故障和系统震荡误动方法。将计算机应用到电力系统故障处理中来，为自适应继电保护的发展奠定良好的基础。

一、自适应继电保护在电网系统中的应用概述

在电网系统中的自适应继电保护应用，有效的保证了电网的正常运行，同时降低系统中出现故障时隔离故障的时间。在电网系统中自适应继电保护的主要作用表现在以下的几个方面：①对电网的运行起到了监督的作用，继电保护装置在电网的运行中可以对电网系统中的参数进行监督，比如说对电设备的电压、电流变化进行有效的监控，但是这些参数的数值如果发生改变的时候，自适应继电保护可以有效及时的反馈现场运行情况，同时也向系统调度反馈现场问题。②在电网系统正常运行的情况下，如果继电保护电力设备出现问题的时候，自适应继电保护系统会自动发出跳闸的指令，这样做可以有效缩短隔离故障的时间，降低因隔离故障不及时造成故障扩大的损失。③发出警报，如果电力系统在运行的过程中，系统中出现故障时，自适应继电保护就会发出警报，并对故障范围进行限制。

二、自适应继电保护在电网系统中的具体应用

（一）接地保护

在电网系统中按照用电需求的不同，接地保护方式也存在着不同，一般情况下，将电网接地分为两种形式，分别为大电流型接地和小电流接地。自适应继电保护应用在接地保护中，当大电流型接地时，接地保护需要将电源切断，这样可以防止电网系统中由于存在接地故障造成整个系统出现瘫痪。在小电流型接地系统中，如果系统出现故障，继电保护系统就可以自动报警，在机电自动化保护下对电网系统的正常运行进行了维护。所以，针对不同的接地故障，要采用不同的保护措施，接地故障和保护有以下几种形式：①零序电流的保护，如果系统出现故障时，接地系统的零序电流会上升，接地保护可以充分的感受到零序电流的改变，同时实现了自动切断电源的功能。②零序电压的保护，在电网正常运行的过程中，不存在零序电压，当系统中出现零序电压时说明电网系统出现接地故障，这时自适应继电保护技术可以对接地故障进行提前报警，这样可以帮助电路检修的工作人员进行相应的判断和检查，有效的实现接地保护。③零序功率的保护，在电网系统中出现接地故障时，在零序功率方向上出现故障，系统中可以检测出零序功率的快速上升，在自适应继电保护技术对电网保护的时候，能够及时的将电源切断。

（二）变压器设备的应用

电力变压器是电力系统中十分重要的供电元件，它的故障将对供电可靠性和系统的正常运行带来严重的影响，同时大容量的电力变压器也是十分贵重的元件，因此，必须根据变压器的容量和重要程度考虑装设性能良好，工作可靠的继电保护装置，变压器的内部故障可以分为油箱内和油箱外故障两种，油箱内的故障包括绕组的相间短路，接地短路、匝间短路以及铁心的烧损等，对变压器来讲，这些故障都是十分危险的，因为油箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而引起爆炸，因此，这些故障应尽快切除。油箱外故障，主要是套管和引出线上发生相间短路和接地短路，上述接地故障均系对中性点直接接地电力网的一侧而言。变压器的不正常运行状态主要有：由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压，由于负荷超过额定容量引起的过负荷及漏油等原因引起的油面降低，此外，对大容量变压器，由于其额定工作时的磁通密度相当接近于铁心的饱和磁通密度，因此在过电压或低频率等异常运行方式下，还会发生变压器的过励磁故障，根据上述故障类型和不正常运行状态，对变压器装设保护的重要性就不言而喻，瓦斯保护、纵差动保护或电流速断保护、过负荷保护、过励磁保护都对变压器在日常运行中的安全稳定运行起到了关键作用，同时变压器保护信号及非电量信号、主变温度等遥测、遥信数据的上送实现运行人员及调度人员不到现场也能对现场运行设备的状态进行有效监控，对提高系统自动化水平起到了关键作用。

（三）发电机设备的应用

在发电机系统中进行自适应继电保护，可以通过两种方式来实现：①对重点设备进行保护；②备用保护法。重点设备保护法的优点在于可以有效降低发电机的失磁故障，在电网系统运行的过程中，可以通过采用中性点保护发电机相位结合等方式，对发电机中的线路进行保护，在发电机系统中形成了一种纵联差动保护模式。如果发电机系统出现了短路的情况，会使线路中出现短路故障。在备用保护法下，针对系统中出现的故障对电压进行有效的调节，有效的避免出现绝缘击穿的情况。

（四）在光伏电源保护中的应用

自适应继电保护技术在电网系统中得到有效的应用，并在新能源技术支持下，实现技术的更新。继电保护自动化技术在光伏电源线路的保护中的作用比较突出，光伏电源线路保护的特征和传统形式的电源保护相比，在功能上就存在着很大的区别。传统的配电网，输送的电路形式比较单一，主要是从电源到用户中以单向流动进行的，配电网在实际的电路故障中存在瞬时性。想要实现传统配电网继电保护，在传统配电网线路运行的基础上，实现对电源线路的保护，并在主馈线上设置自动的重合闸装置，在支馈线上装设熔断器。在光伏电源线路中与传统的线路存在较大的差异，环境因素会对电源线路的正常运行造成影响。光伏电源继电保护主要指在保护装置上配置功能特殊的保护装置，其中继电保护装置的安装位置需要在线路系统的一侧，同时需要在光伏电站一侧也装有相同的装置，这样的配置存在一定的原因，其中最主要的原因就是提高了配电网原始装置的一致性和协调性，这样可以有效的避免出现原始保护装置的失误现象。在公用的电网中，对于继电保护装置的选择也需要一定的原则，在配电网中接入光伏电站之后，对于配电系统起到了保护作用。

综上所述，随着我国信息技术的的不断发展，我国电网系统的发展也得到了全面发展，自适应继电保护在电网系统中的应用有很多，本文主要对接地保护、变压器设备的应用、发电机设备的应用及在光伏电源保护中的应用进行相应的研究。要提高电力系统的安全运行，就要对继电保护自动化专业进行学习和钻研，进而发现出现故障的问题，全面的保护电力系统科学的有效运行。针对电网应用中出现的不同故障，提出了在自适应继电保护的使用方式，更好的促进继电保护在电网系统的应用，同时在一定的程度上全面的带动了我国社会经济水平的提升。

参考文献:

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