淺析電力系統及其自動化和繼電保護的關系

方靜歡

摘 要：本文對電力系統及其自動化進行了分析，闡述了實現繼電保護自動化的主要環節，簡單介紹了繼電保護自動化裝置的優勢以及不足，深入地研究了繼電保護自動化設備的應用，為了保證更好地將繼電保護自動化設備應用于電力系統中，提出了幾條應用的建議，希望對繼電保護自動化設備的應用帶來幫助。

關鍵詞：電力系統及其自動化；繼電保護；研究分析

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

繼電保護裝置可以實時監督、反應電力系統在運行過程中的工作狀態，當電力系統出現問題時，繼電保護裝置會立刻進行響應，采取遠程遙控方式對故障進行臨時處理，有效阻止了問題的加重。隨著電力系統的發展，傳統的繼電保護裝置以及無法滿足電網的運行需求，需要將繼電保護裝置和先進的自動化技術有效結合在一起進行研究。

一、電力系統及其自動化

（一）結構簡單化

對電力系統進行結構優化能夠在一定程度上優化整體布局。因為整個電力系統連接有多種設備，很難對每一個設備的運行質量進行精確地控制，增大了調節控制的難度，進而影響到設備在電力系統中有效的發揮作用。通過自動化改造，可以很好地促進電力行業的發展和進步。

（二）操控一體化。通過電力系統一體化，能夠很大程度上簡化系統控制，進而方便地進行智能化的操作。一體化控制符合現代社會對電力系統自動化的需求，可以更好的將繼電保護應用到供電系統中，為繼電保護的應用創造出良好的條件。

（三）功能多樣化。功能多樣化是電力系統未來的發展方向，可以提高變電、輸電過程只能怪的電能監測力度，為電能的分配以及調控制定出更加科學高效的方法，促進整個電力系統更加穩定、安全地運行，如圖1所示。

（四）智能化。隨著計算機技術的發展，電力系統設備逐漸趨向于智能化方向發展，電力系統的運行可以為電力系統在發電以及輸配電方面提供良好的保障作用。傳統的人工操作方式不僅效率十分低下，同時準確度以及安全性方面無法有效的保障，在經過自動化改造之后，計算機智能化控制系統的使用，能夠通過一系列的代碼來完成對設備運行中的控制工作，極大地提高了工作效率，降低了事故發生的概率。

二、實現繼電保護自動化的主要環節

（一）選擇性。整個系統在運行過程中有故障出現時，繼電保護系統會根據反映過來的故障參數進行判斷分析，確認故障的嚴重程度，再去切斷故障點的線路，避免故障情況加重。保證沒有發生故障的系統可以正常運行，保證電網運行的可靠、穩定性。

（二）快速性。電力系統在運行時一旦有故障出現，很容易有擴大和蔓延現象出現，為了將故障的危害降到最低，需要對供電電壓及時進行恢復。這也就對繼電保護裝置的快速性有著非常高的要求，保證故障可以及時得到消除。

（三）可靠性。繼電保護工作最主要的就是體現其可靠性原則，在工作范圍內可靠地發揮出其保護作用。假如保護范圍內的系統出現故障，繼電保護裝置可以立刻進行分析判斷，并及時進行相應。在保護范圍之外，即使可以發現故障，也不會有響應動作產生。

三、繼電保護自動化裝置的優勢以及不足

繼電保護自動化裝置可以有效保證系統運行的安全性，通常情況下，繼電保護裝置自動化可以及時處理電力系統在運行過程中的問題和故障，找出故障出現的原因，及時地對故障采取切除措施進行切除，進而為電力系統的正常運行提供保障。電力系統在運行過程中需要多個設備共同發揮作用，協調配合來完成，因此整個控制工作非常復雜。使用繼電保護自動化裝置，能夠很大程度上節約拉動力，對故障區及時預警，保證繼電系統在第一時間進行響應，進而發揮出保護作用。但是就目前而言，繼電保護自動化系統在我國的應用還不是十分成熟，在使用經驗上還需要進一步進行提高，很多設備還無法完善地進行自動化的設置，跟不上當今社會發展的需求，因此，需要加大對繼電保護自動化裝置的設計力度，增加成本投入，加快設計的進程，為電力系統的發展提供穩定的運行環境。

四、繼電保護自動化設備的應用

（一）變壓器中的應用。變壓器是整個電力系統運行的核心設備，對變壓器的保護是整個電力系統運行保護工作中一項最主要的工作內容，在對變壓器進行保護時，離不開繼電保護設備的支撐。目前常見的變壓器保護方式有3種，第一種是接地保護，這種方法可以按照是否接地分為接地變壓器和不接地變壓器。接地變壓器的保護選擇的是零序電壓保護法，不接電變壓器的保護選擇的是零序電流保護法。第二種是瓦斯保護法，這種保護方法適用于一些變壓器在運行過程中油箱出現問題的情況，當油箱出現故障時，油容易在電流中電弧的作用下發生分解，進而導致絕緣體喪失絕緣性，產生大量的有毒氣體，為人的生命健康安全帶來嚴重的威脅。通過瓦斯保護法，可以及時發現存在的有毒氣體，發出報警信號。

（二）發電機中的應用。繼電保護裝置應用于發電機中，可以增強對發電機的保護力度。根據不同的需求有不同的保護方式。其中較為常見的一種保護方式是重點保護法，通過給發電機內部的定子繞組上安裝保護裝置，當電路有故障出現時，繼電保護裝置自動啟動，進而限制發電機中的電流，將電流值控制在合理的范圍內。還可以將電流有效地結合在發電機中心點處，通過對相位的控制來實現保護目的。另外，還可以通過備用保護法來保護發電機，假如電力系統在運行過程中負荷過低繼電保護裝置會進行響應，將電源切斷，避免發電機絕緣擊穿現象的出現。

五、更好應用繼電保護自動化設備的措施

想要更好地應用繼電保護自動化設備，首先要控制好自動化設備的起始狀態，繼電保護自動化裝置有著非常復雜的結構特征，在運行過程中可能會有波動現象產生，為了使其在運行過程中的穩定性得到保障，需要做好自動化設備起始狀態的控制工作，比如說技術資料的整理、工程圖紙的設計等。還需要整理分析自動化設備的使用情況，使自動化設備更好地發揮出作用，掌握自動化設備在使用過程的一些規律，便于科學合理地進行維修。自動化設備在使用過程中往往會出現這樣或那樣的問題，需要定期做好設備的檢查工作，及時排除設備運行故障，實現設備的安全穩定運行。

結語

繼電保護自動化裝置在電力系統中有著良好的發展前景，隨著科學技術的不斷發展以及完善，對電氣自動化技術的發展帶來了巨大的機遇。繼電保護自動化裝置的使用，不僅可以對電力系統的運行起到很好的協調控制作用，還可以對系統的操作流程起到一定的簡化作用，為電力系統運行穩定性提供保障，進而增強我國電力系統的現代化水平。

參考文獻

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[2]劉鄭良.電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究[J].通信世界，2016（17）：195-196.