電力系統中繼電保護自動化技術的應用研究

葛彥昭

（許繼電氣股份有限公司，河南 許昌 461000）

電網系統的運行必須根據用電需求不斷調整，否則會因故障而導致安全事故的發生，給企業造成巨大損失。因此，必須優先解決用電需求的問題，保證電力系統的穩定運行。所以，通過研究繼電保護自動化技術的應用，解決可能引起故障的繼電保護裝置存在的問題。

1 繼電保護策略

繼電保護技術的應用始于20世紀60年代，隨著科學技術的推廣，繼電保護技術功能得到了改善。自動化技術的出現始于20世紀90年代，主要涉及三個要素。

（1）計算機

計算機運算以及邏輯處理能力極強，可以時刻監測設備的運行狀態，精準檢測各項參數。

（2）終端控制

終端控制及其安裝在變電站內，它負責保護記錄儀的接口，以獲得最及時的用電信息，檢測電力系統的運行狀況并生成故障報告，同時也負責接收事故報告，并及時監控技術人員的工作狀態，同時及時監控和上傳各種異常情況。

（3）網絡及調度支持

繼電保護需要網絡連接和調度的支持，這樣才能實現資源共享，確保系統不被故障所影響[1]。

2 技術應用

（1）線路接地保護

電網系統布線非常復雜，接地方法存在很大的差別。電網系統的接線方式主要分為高電流和小電流兩種類型。在前者的接地方法中，處理電網系統出現故障的方法是切斷電源，后者則確定所述的繼電裝置發送的報警信號，確定出現的故障，同時在一定的時間對電網系統出現的故障盡快處理。

如果當前的接地架構是一個單相的接地結構，可以視為A相接地，接地點會流過B，C電容器和所述的零相電流。經過分析，A相電壓呈現關閉狀態，故障電流壓降為0。根據B相電壓的分析，可以得出該狀態下的小電阻電壓非常小，可以直接忽略。

三相電壓的線電壓值是相對來講對稱的，其相電壓值大約是后電壓值的兩倍。因此，可以在特定計算的過程中選擇對稱分量方法，并且可以推斷出相位的實時方向。因此，在發生故障時，在A相接地的情況下，線路故障和接地故障會同步跳閘。因此，必須根據接地故障的類型選擇適當的保護措施，主要包括以下幾點。

①零相功率。接地故障發生時的功率方向變化，零相功率電流相對穩定，波動不嚴重，能夠預測電網系統出現的故障，而且可以保護系統的穩定運行。

②零序電流。在系統線路出現故障時，零序電流會短時間內迅速增加，繼電保護裝置可以在一定時間內切斷電源。

③零序電壓。零序電壓主要發生在系統運行的過程中，因此，需要根據繼電保護設備發出的報警信號進行處理。因此，工作人員應詳細觀察電壓表，并根據顯示值了解故障特征。通常，低于正常值的電壓值表示發生了接地故障，因此，必須盡快處理故障[2]。

（2）變壓器繼電保護

變壓器的保護主要包括以下幾項要點：

①短路保護

短路保護分為兩種不同形式的阻抗和過流，前者主要是阻抗分量。該部件根據操作時間的長度確定是否需要切斷電源，從而可以實現保護電壓裝置的目的。后者主要是指在電流元件中安裝繼電器裝置，電流元件根據運行時間確定是否需要切斷電源。

②油箱保護

當變壓器油箱的溫度偏離正常狀態時，絕緣材料會出現油氣分解的現象，此時會產生有毒氣體。因此，需要通過氣體保護啟動保護裝置切斷電源，并發出警報信號以提示工作人員盡快檢測并處理故障。

③接地保護

根據變壓器是否接地進行不同的處理。如果沒有接地則選擇零序電壓，并在接地時選擇零序電流。

④發電機繼電保護

由于發電機與電力系統的運行安全密切相關，因此，必須保護發電機的繼電設備。當發電機短路時，故障部件的溫度變得高于正常值并且絕緣層損壞，因此，必須在繞組之間安裝繼電保護裝置，使定子繞組始終處于穩定的運行狀態。另外，如果單相接地電流存在偏差，則需要將相位與繼電保護設備的中心點相匹配，以達到垂直差動保護的目的。

（3）備用保護

備用保護的主要形式是防止過壓，以防止設備發生故障，尤其是在負載較低時，這種類型的保護可以防止由于短路故障而導致損壞發動機并在低負載的條件下自動關閉電源，并以報警的形式反饋給工作人員以便于技術處理故障。

（4）母線繼電保護

母線保護分為兩種不同的類型。

①相位保護可以提高母線的可靠性。

②差動保護。由變壓器連接到母線元件的操作模式可以將連接的終端和繞組附加在該繼電保護裝置中，所述安裝位置為母線差動單元。對于大電流和小電流的兩個不同的接地方法，通常采取三相和兩相的方法。電站駕駛員在操作的過程中，通過220kV變壓器恢復操作測試，但有絕緣開關在一個特定的操作過程中是關閉狀態，因此，總開關被接通需要在220 kV保護電壓的情況下進行操作[3]。

3 結語

目前，由于企業的電力需求很高，導致電力公司規模不斷擴大，電力公司在市場上的數量不斷增加，而在這種情況下，企業的管理難度很大。

因此，需要保證電力系統的正常運行，本文采用繼電器自動化技術，以該技術的原理和適用標準在短時間內處理各種障礙，保證電力系統的穩定運行[4]。