输配电系统安全管理研究

摘要:伴随现代经济的发展时代进步,电力系统的结构愈发专业复杂。随着其规模的不断扩大,大面积停电所引起的后果也越来越严重。系统容量以及系统的覆盖区域等等方面的要求也就日渐增高。经过专家研究,大多数电网的故障波及或者扩大是由于工作人员的误操作以及对事故情况判断错误导致保护误动作。

关键词:输配电系统;安全管理;继电保护

中图分类号:TM73文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)09-0275-01

我国的电网特点突出,结构简单,可靠性安全性较低,但同时规模较小,但起着非常重要的作用,承载目前相对较大的符合运行,这要求我国的管理制度及调度灵活性达到较高水平。我国采用二次设备和良好的管理体制,能很好地达到安全运行的效果。随着我国经济水平地告诉发展,市场经济发展良好,国民对电能的需求日渐提高。相对的,电网的规模也逐渐扩大,而且高负荷运行时间也逐渐增多。这就要求我国的电网结构能够更加复杂,承受高负荷运行能力增强,同时,在对其的安全性、可靠性也有了严格的控制。电力系统继电保护作为二次设备,起到了至关重要的作用,不仅因为其整定结果直接决定系统安全性,也因为继电保护装置能保护系统安全运行。电力系统继电保护装置正确、安全、可靠的运行,不光需要正确地整定计算,也需要整定计算与电力系统继电保护保护配合,即使在电网规模逐渐变得复杂的情况下,依然能够正常工作。因此,电力系统继电保护的整定计算以及协调对于电力系统有很重要的作用。

一、继电保护的作用

(一)继电保护的作用

引起电路故障以及电力系统运行异常的原因有很多,例如由于雷击和电气设备被动物跨接等不可预见的原因,还可能因为电气设备制造、安装、使用、运行以及电气设备本身的设计缺陷,或者后期使用检修不能达到要求,维护情况不好等多种原因,导致了电力系统中各项设备不能正常运行,其中大多不可避免,属于不可抗因素。短路作为比较常见的电力系统运行故障,导致的后果也比较危险。例如,由短路点过电流过大引起的电弧会导致电气设备损坏,短路过电流过大还会产生一定的热和点动力,会导致电气设备的使用时间减少。电压降低引起的电能质量下降,以及对电力系统并联运行的可靠性等产生影响,都会对整个操作系统产生危害。我们要尽量避免这些情况的发生。

对于不正常运行状态,危害较大的是过负荷,即电气设备中通过的负荷电流较额定电流过大。另外,系统的不正常运行状态还包括有发电机频率降低,过电压等。它们的引起原因分别为有功功率过少,水轮发电机甩负荷等。这些对系统的危害也较大,但相对于短路,影响相对较小。由于使电气设备的绝缘系统的老化速度过快,因此必须减少发电机处于过负荷状态的时间以及程度,否则会对用户的用电质量,机器设备的损坏等,造成非常大的负面影响。

(二)继电保护的目的

为达到电力系统继电保护的目的,我们通常在电气设备上安装继电保护装置。继电保护装置的作用在于可以通过采取各项有效措施,比如通过对设计图纸的修改设计,通过对电气设备的维修力度,通过提高工作人员素质等方法,来提高电力系统的运行可靠性,安全性。同时,在电力系统发生故障的时候,要保证电力系统继电保护装置能够灵敏正确有效地将故障元件与系统断开,但同时不改变电力系统其他部分的正常运行状态。

继电保护装置的目的在于能够及时有效地将电力系统中故障或者不正常运行的设备向工作运行人员发出警告,并且通过对断路器采取跳闸等操作的装置,并且动作为自动性。电力系统继电保护装置需要保证正常地反应出电力系统中各部分元件设备的异常运行状态,并且在发生故障的时候,能够有选择地准确地及时地将各电气设备或者故障元件从电力系统中切除。在这个过程中,需要将损失及影响范围减小到最小,并且尽可能快速地使故障元件回复正常运行状态。每种元件由于其制作工艺、设计的不同造成其质量性质的不同,因此针对其各自不同的承受能力,需要做出不同的反应。在元件的实际情况,若达到回复标准,需要尽快恢复供电。

二、继电保护的组成

电力系统继电保护的作用大,使用范围广,因此其种类繁多以应付各种元件需要。其基本由测量、逻辑、执行等三部分组成。测量部分主要的作用为将输入新号进行识别,然后与整定值比较后,做出判断。若决定保护动作,则需要对各输出量的性质等各种信息,以及他们的方式,来确定电力系统继电保护所需要的动作。最后,执行元件负责发出警告或者跳闸信号。

为了保证上述过程正常进行,需要对电力系统继电保护装置进行要求,使其在技术上达到保证电网正常运行的目的。主要标准为可靠性、选择性、速动性、灵敏性。可靠性的意思为在继电保护范围之内所发生的故障需要得到有效的动作,有故障的元件需要被切除,不应该出现拒动,但没有故障的元件不应该发生误动作的情况。选择性为故障元件切,不影响非故障元件。必要是需采用后被保护。速动性指迅速有效地将故障元件切除,提高电网运行可靠性。灵敏性反应保护范围内的故障状态。四个要求需要进行平衡。

三、过电流保护

电力系统的运行过程中经常发生短路故障,短路后,系统中部分电路的电流会短时间内迅速增大到一定程度,有可能会使电气设备因为不能承受而发生损坏。为了避免这种情况,需要采取过流保护。例如现在广泛应用的熔断器。它设计简单,成本低,现在仍然使用。但随着技术的发展,过流继电器已经逐渐有了取代的趋势,并已经研究出了集中常用类型,以满足设备需要。过流保护氛围定时限和反时限过流保护,前者与保护动作时间无关,在电网正常时不动作,只是在短路发生时,随反应电流增大动作。动作时间与输入量无关。后者随着微机保护的发展,应用逐渐广泛,其动作时间与输入量成反比,电气设备的故障严重时,需要的反应时间也就越长。但选取保护类型时都需要慎重考虑保护与设备及保护与保护的配合等因素。

参考文献:

[1]余贻鑫.美加“8.14大停电”过程中的电压崩溃[J].电力设备,2004,(03).

[2]黄彦全.新型危机反时限电流保护时间-电流特性的工程应用[J].电力系统自动化,2003,(03).