有關(guān)電力系統(tǒng)的論文
摘要:在我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展以及科技信息不斷進(jìn)步的形勢之下,電力系統(tǒng)也朝著自動化、智能化以及數(shù)字化的方向發(fā)展。由于現(xiàn)代社會對電力系統(tǒng)的要求不斷增加,傳統(tǒng)的電磁式電流互感器已經(jīng)漸漸跟不上時(shí)代發(fā)展的步伐。在電力系統(tǒng)的發(fā)展下,電氣設(shè)備的自動化能力在不斷提升。相關(guān)的研究者在對實(shí)踐狀況進(jìn)行分析和總結(jié)的基礎(chǔ)上,尋求推廣電子式高壓互感器的辦法,文章主要探究的就是電子式高壓互感器在電力系統(tǒng)當(dāng)中的運(yùn)用。
關(guān)鍵詞:電子式高壓互感器;電力系統(tǒng);價(jià)值;運(yùn)用
1對電子式高壓電力互感器進(jìn)行研究的價(jià)值所在
1.1彌補(bǔ)傳統(tǒng)互感器中存在的不足
在對于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行以及成本控制的研究過程當(dāng)中,增加高電壓、大電流的精確測量具有十分重要的意義?梢赃@樣說,對各種電壓、電流值的精確測量是對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行研究的基礎(chǔ)。電力互感器主要包括電壓互感器以及電流互感器兩個部分的內(nèi)容,它在電力系統(tǒng)當(dāng)中承擔(dān)著電能計(jì)算以及獲取繼電保護(hù)信息的重要職能。但是在現(xiàn)在的條件下,發(fā)電以及輸變電容量處于不斷增加的狀態(tài),電網(wǎng)電壓也在不斷升高,這就對電流以及電壓互感器的性能和功能等提出了更大的要求。傳統(tǒng)的電磁式電力互感器由于自身存在的缺陷,已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代電力系統(tǒng)的要求,表現(xiàn)在如下幾點(diǎn):
(1)電磁式電力互感器自身的絕緣設(shè)置十分復(fù)雜,體積較大,不易安裝和管理,而且造價(jià)較高,特別是在超高壓電力系統(tǒng)當(dāng)中運(yùn)用時(shí),需要滿足大短路容量的動穩(wěn)定以及熱穩(wěn)定的要求,就導(dǎo)致電磁式電力互感器必須要被新的互感器設(shè)備所取代。
。2)傳統(tǒng)互感器在對穩(wěn)態(tài)電流進(jìn)行測量時(shí),其展現(xiàn)出來的線性度特征是非常穩(wěn)定的。但是由于線路中暫態(tài)時(shí)會存在直流電流,電流互感器在這種情況下,會出現(xiàn)飽和的狀態(tài),一旦飽和,那么就無法精確地測量出穩(wěn)態(tài)電流。
。3)電壓互感器在運(yùn)行過程當(dāng)中,會因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)當(dāng)中某些因素的影響,導(dǎo)致出現(xiàn)鐵磁諧振,對設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞。
(4)由電流、電壓互感器等引至二次保護(hù)控制設(shè)備的電纜是電磁干擾的重要耦合途徑。
。5)電磁式電力互感器在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中,會采用油浸紙來對一些易燃易爆物絕緣。這樣就導(dǎo)致存在較大的不安全因素。
。6)電磁式電力互感器在進(jìn)行二次側(cè)輸出的過程當(dāng)中,對于電力系統(tǒng)負(fù)荷的影響要求較高,如果在二次側(cè)輸出當(dāng)中,承載的負(fù)荷較大,那么就大大影響測量的準(zhǔn)確值。
1.2新型式的互感器的開發(fā)和運(yùn)用的原因
在不同的測量原理的指導(dǎo)下,產(chǎn)生了多種多樣的新型式互感器。經(jīng)過幾十年的不斷發(fā)展,到了近期,互感器的進(jìn)步才逐漸凸顯,大大增加了新型互感器在電力系統(tǒng)中的價(jià)值體現(xiàn)。主要原因有:
。1)由于我國微電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,為測量和保護(hù)提供了便利,二次設(shè)備功率的消耗很小,一般情況下,都在1至2VA范圍之內(nèi)。在這種小消耗的條件下,降低了對互感器輸出容量的要求。這就對二次設(shè)備抗干擾能力提出了更高的要求。
。2)由于在電力系統(tǒng)當(dāng)中,開關(guān)設(shè)備的集成化以及智能化特征,導(dǎo)致對互感器的要求增加,在這種條件下,互感器的體積要小,質(zhì)量要輕,而且在輸出上要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化特征。
。3)由于發(fā)電廠以及變電站對自動化的要求較高,因此,要求互感器的輸出要實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的轉(zhuǎn)變,最好能夠使得直接接入過程總線實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化。
1.3電子互感器的優(yōu)點(diǎn)
。1)電子互感器的絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡單明了,因?yàn)槠渲胁淮嬖阼F心、絕緣油等物件,所以與傳統(tǒng)的互感器相比,質(zhì)量較輕,體積較小,在安裝、運(yùn)輸、管理上都能夠節(jié)省大量的人力物力。
。2)由于電子互感器的設(shè)計(jì)問題,其在運(yùn)行過程當(dāng)中不用關(guān)注磁飽以及鐵磁諧振的問題,能夠適用的電流和電壓范圍較大,而且具有較強(qiáng)的抗干擾能力,受到外界條件的限制較少,大大提升了測量的準(zhǔn)確性。
。3)由于電子互感器當(dāng)中,有關(guān)傳感以及信號處理部分的物件外形較小,質(zhì)量較輕,可以輕易放置于成套電器或者成套的配電裝置當(dāng)中,這就為電力設(shè)備向著集成化的方向發(fā)展提供了可能。
。4)電子互感器能夠滿足繼電保護(hù)裝置發(fā)展的要求。在傳統(tǒng)互感器的影響之下,現(xiàn)代電子互感器在施行保護(hù)職能時(shí),大多是需要借助工頻量進(jìn)行的。這樣當(dāng)出現(xiàn)過渡電阻,以及系統(tǒng)震蕩、磁飽等狀況時(shí),就會對電子互感器造成嚴(yán)重影響,而且本身重要的保護(hù)職能也無法滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的要求。對于微機(jī)保護(hù)來說,它的主要發(fā)展方向是運(yùn)用故障時(shí)的暫態(tài)信號量來施行保護(hù)判斷的。如此一來,就對互感器的線性度,以及動態(tài)特征等提出了較高的要求。電子互感器的出現(xiàn),有效地滿足了這一特殊要求。
。5)電子互感器能夠有效實(shí)現(xiàn)變電站向著數(shù)字化、光纖化以及智能化方向發(fā)展。電子式互感器的信號以及傳輸形式都可以通過光纜來完成,但是由于光信號的優(yōu)點(diǎn)較為突出,而且光纖通信技術(shù)的使用范圍又十分廣泛,從而導(dǎo)致變電站內(nèi)部以及變電站與上級之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加可靠、有效。
2電子互感器在電力系統(tǒng)當(dāng)中的運(yùn)用分析
2.1保護(hù)繼電
。1)對電力系統(tǒng)當(dāng)中的硬件設(shè)備、軟件設(shè)備產(chǎn)生影響。電磁式互感器在實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中的模擬輸出信號需要經(jīng)過一系列的轉(zhuǎn)化工作才能傳輸?shù)嚼^電保護(hù)等二次裝備當(dāng)中。電子式互感器則有很大的不同,它在輸出信號時(shí)是一種數(shù)字化的狀態(tài),不僅能夠有效降低成本,而且能夠提高設(shè)備的可靠性。運(yùn)用電子式互感器時(shí),繼電保護(hù)以及監(jiān)控裝置能夠直接在數(shù)字接口處,接受由互感器輸出的數(shù)字信息。從目前的市場情況來看,許多相關(guān)店鋪都出售數(shù)字式繼電保護(hù)以及測控裝置,能夠?yàn)殡娮邮交ジ衅魈峁┯行У挠布O(shè)備。電子式互感器有一個十分明顯的優(yōu)勢就在于能夠?yàn)楸Wo(hù)提供支撐,其中的測量功能能夠?qū)崿F(xiàn)有效的保護(hù)。而且在發(fā)生故障以及斷路器預(yù)分合時(shí),還能準(zhǔn)確記錄當(dāng)時(shí)的波形情況。
。2)對差動的保護(hù)。在差動保護(hù)中,由于電磁性電流互感容易飽和而導(dǎo)致線路差動保護(hù)誤動,對其所采取的差動保護(hù)抗CT飽和措施容易致保護(hù)算法和數(shù)據(jù)進(jìn)一步的復(fù)雜,可靠性也隨之降低。隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)在的電子式電流互感器已具有了無磁飽和等優(yōu)點(diǎn),因此,在差動保護(hù)中可以使相應(yīng)的動作數(shù)據(jù)大大被簡化,快速性和可靠性也得到很大的提高,差動保護(hù)比率自動的動作定值和比率制動系數(shù)也得到了進(jìn)一步的降低,在這些基礎(chǔ)之上,差動保護(hù)的靈敏性得到提高。在采用傳統(tǒng)的電流互感器時(shí),若母線的區(qū)外線路短路,而在母線上連接的故障支路的CT出現(xiàn)飽和狀態(tài),很容易誘發(fā)母線保護(hù)誤動。由于電子式電流互感器具有高保真?zhèn)髯兲匦,其能夠(yàn)樗矔r(shí)值母線差動以及快速母線差動保護(hù)提供保護(hù)條件,不但能夠使母線差動的判據(jù)得到大量的簡化,還能夠快速提高母線保護(hù)的可靠性和快速性。
2.2對故障測距的影響
電子式互感器本身具有的一個明顯的特點(diǎn)就在于測量的范圍較寬,而且在測量當(dāng)中的準(zhǔn)確性較高,性能較為穩(wěn)定,而且在線路保護(hù)行波理論研究上有突出作用。與此同時(shí),光學(xué)原理電力互感器也具有明顯的特點(diǎn),具有頻帶寬、動態(tài)范圍較大、全波形性測量等優(yōu)點(diǎn),為全波形的實(shí)際運(yùn)行做好前提準(zhǔn)備。隨著研究的不斷深入,光學(xué)原理電流互感器就能夠在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)揮較大的價(jià)值。
3結(jié)束語
在現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)以及光纖技術(shù)不斷成熟的時(shí)代,電子式電流互感器的優(yōu)勢越來越凸顯,也是一些學(xué)者、廠家、用戶等的第一選擇。電子式互感器能夠有效彌補(bǔ)以往傳統(tǒng)磁式電流互感器的缺陷,而且解決了電力系統(tǒng)當(dāng)中困擾我們多年的問題。有關(guān)電子式互感器的實(shí)際運(yùn)用,還需要相關(guān)研究者和工作人員不斷努力。
參考文獻(xiàn)
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