電力系統中繼電保護自動化技術的應用

李繆海

摘 要：在電力系統運行當中，繼電保護裝置有著舉足輕重的重要作用，其能夠保護系統更安全可靠的運行。電力系統在確保輸電安全穩定運行的同時，還要求提高電力調度效率，而繼電保護裝置就能夠更好的保障電力系統的安全可靠運行。倘若輸電線路突然中斷或是出現了輸電異常時，甚至是電力系統的運行過載等，繼電自動化控制系統就可以及時有效的保護好電力系統，使故障線路或設備與正常線路保持安全性的隔離，避免發生連鎖反應，也減少了電力系統設備的不利影響因素。對此，下文在繼電保護自動化技術的原理及作用的基礎上，進行了對電力系統中繼電保護自動化技術的應用分析。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；自動化技術；應用

1概述繼電保護自動化技術

1.1繼電保護自動化技術的工作原理

所謂繼電保護自動化技術是指在供電系統出現故障的時候，通過對輸入信號的借測與鑒定而得出一個鑒定值，如果鑒定值超出一定的標準時，繼電自動保護系統進而通過自身的邏輯部分以及執行系統使得電壓降低，電流增高并且自動將電力系統的線路切斷，從而使得供電系統得到有效的保護。同時，因為繼電自動保護系統運用了先進的GPS定位系統，因而能夠在短時間內有效地發現問題，從而促進遠程操作對電路進行快速的分析。由于繼電保護自動化系統裝置簡單，可操作性強，并可以自動對輸入的電流等相關信號進行測量分析，因而能夠快速有效地對故障線路起到有效的保護，從而降低發生電力事故的可能性，從而減少由此引發的經濟效益的降低。

1.2繼電保護自動化技術的作用

電力系統作為一個綜合性的復雜系統，其內部集成有成千上萬的零部件，如果其中一個單元出現故障，不僅會影響到電力系統的正常工作，還有可能帶來難以想象的災難。使用繼電保護自動化技術，可以自動檢測隱患故障的產生，并及時切斷受故障影響的電路，最終將故障帶來的損失降到最低。目前先進的繼電保護自動化技術，還具有預測故障的功能，并將結果及時通知給相關工作人員，使其得到及時維護。這對保證電力系統供電的穩定性，具有非常重要的作用。

2繼電保護自動化技術在電力系統中的應用

2.1變壓器繼電保護的應用

電力系統中有多種電氣設備和元件，這些組成部分是不可缺少的，只有各設備均處于正常運行狀態，電力系統才能正常運行。因此變壓器在電壓變化的調節中起著重要的作用，相關人員必須在其周圍布置匹配的繼電保護自動化裝置，以達到變壓器保護的目的。這樣的重要部件很多，所以在電力系統中應用的繼電保護裝置也很多。在變壓器繼電保護中，相關人員應考慮變壓器的運行特性和要求，選擇合適的保護方式。繼電保護自動化技術在變壓器中的應用主要包括以下三個方面。①接地保護。系統中有幾種變壓器，有的直接接地，有的處于非接地狀態，不同狀態下的保護措施也不盡相同。對于前者，變壓器接地點兩側應設置繼電保護裝置，屬于零序電流保護方式。對于后者，雖然不用使用繼電保護裝置，但也需要做好保護工作，主要采取零序電壓保護措施。②瓦斯保護。系統中的瓦斯主要是在油箱中產生的。這種瓦斯不僅有害，而且會引起爆炸事故，因此瓦斯保護勢在必行。主要對瓦斯源進行繼電保護，相關人員可使繼電保護自動化裝置處于實時監控狀態，在第一時間內對瓦斯成分進行保護，該裝置可獲取信息，并將其傳送給相關人員。③短路保護。變壓器連接電路受到各種因素的影響，短路問題也會發生，短路會使流經變壓器的電流直接飆升到最高，然后燒毀內部元件，使變壓器報廢，使變壓器周圍的繼電保護裝置及時發現短路電流，及時斷開線路，使變壓器隔離保護。根據這種保護原理，短路保護可分為阻抗保護和過流保護兩種。前者主要利用阻抗元件來抵抗威脅，使變壓器開關在關鍵時刻能及時跳變，使變壓器不受損壞。后者主要使用電流元件保護電路和變壓器，其中電源和變壓器的連接直接斷開。

2.2繼電保護自動化技術在電廠設備中的應用

機電保護自動化技術在電力系統中的應用，電廠設備的繼電保護是應用的關鍵。隨著電力需求的不斷增加，電力系統不斷的采用大容量的發電機組，大容量發電機組不但價格昂貴，并且當設備發生故障時，維修也相對困難，并且一旦發生故障將會造成嚴重的安全隱患和巨大的經濟損失。因此，為了降低發電機組發生故障的概率，將繼電保護自動化技術應用在發電機組以及相關的輔助記住中，使設備在被保護系統元件發生故障時能夠以繼電保護裝置開速脫離故障元件，將故障元件和電場設備的其他元件隔離，通過這種方式減少故障對系統元件的損害，進一步控制故障的擴散，降低對電場設備的損害。此外，繼電保護自動化技術在電廠設備中的應用，還能夠及時、準確的反應設備的運行狀態，當檢測出設備存在異常狀況時，將會發出信號，通知工作人員趕到事故現場進行處理，避免設備故障的發生。

2.3母線繼電保護的運用

繼電保護自動化技術在電力系統中的應用主要體現在兩個方面，即相位對比保護和差動保護。相位對比保護主要是通過相位的對比方式，提高系統母線保護的有效性；差動保護主要是特點和變化都一致電流互感器設置在系統母線元件上，當系統母線側邊端子和二次繞組連接后，再將繼電保護器裝置安裝在系統母線差動位置上。在電流接地故障中，系統母線保護通過三相連接的方式實現繼電保護；在小電流接地故障中，系統母線繼電保護設置在相間短路中，通過兩相連接的方式實現繼電保護。為了保護母線部件，首先要獲得運行中的母線部件的當前信息。因此，需要在母線組件周圍安裝電流互感器，以實現母線組件的實時監控。變壓器必須在變化和特性上保持一致。母線的兩端與兩個端子相連，連接在端子上。由于繼電器保護器主要安裝在系統母線的差動位置，所以這種保護方法稱為差動保護。在差動保護中，相關人員應檢查各種連接，確保連接正確。

3繼電保護自動化技術發展趨勢

在現代化城市建設的發展進程中，繼電保護自動化技術向智能化、網絡化、計算機化發展已經成為了必然趨勢。通過人工智能網絡中的神經網絡，充分利用非線性映射方法提升繼電保護自動化技術水平，保障電力系統社會以及經濟效益。再加之計算機技術的融入，更好的推動了機電保護自動化技術高效性，能夠進一步實現遠程控制，及時降低電力系統的損失。①智能化。隨著人工智能技術的發展和成熟，以及人工智能技術在電力系統繼電保護自動化中的廣泛應用，如模糊邏輯算法、遺傳算法和神經網絡等，繼電保護自動化技術不斷優化。在此過程中，基本實現了系統故障的正確識別，相信在不久的將來，隨著我國人工智能技術的進一步發展，繼電保護自動化系統的智能化特征將會更加突出。②網絡化。網絡技術在電力繼電保護系統中的應用和繼電保護網絡的建立是進一步提高繼電保護可靠性和保護效率的重要途徑。在人們用電量不斷增加、信息傳輸速度不斷加快的今天，網絡將成為未來電力系統繼電保護的主要技術。③計算機化。隨著計算機技術的飛速發展，我國由自動芯片控制的電路保護硬件已發展成為32位CPU微處理器保護結構。受此影響，繼電保護的性能和響應速度明顯提高，繼電保護自動化系統的計算機化趨勢不可阻擋。

結語：

在電力系統中引入繼電自動化技術對提升電力系統的運行效率以及其工作性能的優化都有著至關重要的影響和推動作用。所以說在電力系統中應用繼電保護自動裝置勢在必行。采用繼電保護自動化技術，可以遠程定位故障位置，為區域供電的連續性和穩定性奠定基礎，促進電力企業的長遠發展。值得注意的是，為了有效提高電力系統運行的穩定性，應定期對繼電保護自動化裝置進行檢測和維護，并盡快對故障進行檢測。

參考文獻：

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