分析電力系統中繼電保護自動化技術的應用

趙麗娜 劉彥 錢秋實

【摘 要】隨著我國經濟社會的快速發展，電力系統的穩定性需求越來越高，電力系統直接影響著我國的經濟和社會穩定。在目前的電力系統保護裝置中，繼電保護是非常重要的，繼電保護裝置的穩定性和可靠性直接決定著電力系統的可靠性。因此，對電力系統繼電保護自動化的研究十分重要。本文就針對電力系統中繼電保護自動化技術的應用進行了分析。

【關鍵詞】電力系統；繼電保護；自動化技術；應用

在當前科學技術不斷革新的背景下，計算機技術、網絡技術以及自動化技術的發展，使得繼電保護自動化技術獲得了一定的發展機遇，形成以計算機網絡技術、微電子技術以及通信技術為核心的自動化技術，同時就目前來看，將計算機網絡技術以及控制、智能技術形成一體化，是繼電保護自動化技術未來發展的主要形式之一。在國民經濟建設越來越繁榮的背景下，社會對電力資源的需求逐漸提升，快速增加的電力系統運行負荷，使得繼電保護自動化技術對電力系統運行穩定性以及安全性起到重要的保障作用，尤其是在電力系統出現突發事故的時候，繼電保護自動化技術能夠及時給予有效的隔離保護，使得電力系統其它部件能夠獲得正常運行，有利于電力系統降低故障損傷。

1繼電保護自動化技術的原理

電力系統是否安全、穩定直接關系著供電質量。所以，應采取有效的措施來避免電力故障的發生，主要可從管理、技術兩個方面來進行。繼電保護自動化技術是在原有繼電保護的基礎上，利用告警、跳閘等對電力故障進行隔離或切除，進而起到保護電力系統的作用。隨著電力行業的快速發展，該技術也逐漸成熟。在監控模塊中，收集了保護目標運行的相關信息，可了解電力系統的運行情況，進而為決策的制訂提供全面的資料，還能對繼電裝置的功能參數進行隨時調整、修正，確保繼電裝置對各種電路故障進行處理。

2電力系統自動化繼電保護系統的作用

在電力系統中，開始廣泛運用到繼電保護自動化技術。由于電力系統趨于大規模，跨度面積廣，經常呈現在自然環境中。電力系統經過長時間運行，大量的電力設施極易發生故障，若不能及時進行處理，設備故障有可能會引發更嚴重的后果，使線路中的諸多設備被燒壞，導致電力企業承受極大的經濟損失，進而難以正常供電。然而在電力設備發生故障時，自動化繼電保護技術可以快速對故障處進行切除，保電力系統無故障部分可以連續性運作，從而使停電的范圍得到及時縮小，同時發出預警，讓維修技術人員可以及時發現故障處，分析故障原因，從而加強維修。此外，自動繼電保護技術起到監控作用，還可以對電力設備的多項參數進行自動化收集，分析電力設備運行情況，為維護技術人員提供強有力的參考。當電力元件發生故障，自動化繼電保護技術還可以結合告警邏輯準確反應，通過跳閘來消除線路膨脹。

3電力系統中繼電保護自動化技術的應用

3.1變壓器

變壓器可以有效對電力系統運行流程進行優化，加強運行的穩定程度，同時作為電力系統的網絡核心構成部分，變壓器可以良好的避免系統當中設備運行故障，確保系統始終處在良好運轉的狀態之下。變壓器中最為常見的故障之一就是短路故障，電力系統運行中出現短路故障導致變壓器立刻停止運行，直接對電力網絡正常供電產生了影響。所以實際安裝流程中，技術工作人員要積極主動轉變傳統的落后的工作理念，始終堅持實事求是的工作原則，通過繼電保護裝置的安裝防止變壓器產生短路故障，利用過電流保護的措施管理過電流器件，對過電流時間進行限制，達到自動切斷電源的作用，發揮出保護的效果，同時將抗阻器運作當做前提基礎，良好的縮短過電流的時間，從而讓器件自動化跳閘實現保護變壓器的最終目的。而且，變壓器的運行風險較高，如果油箱出現故障能夠自主快速的將絕緣材料、油料等物質進行分解，同時變壓器運轉時出現的大量電弧導致變壓器釋放出污染性的氣體，給周圍居民生命帶來嚴重威脅。從而可以了解到，繼電保護自動化技術應用到電力系統當中重視瓦斯氣體保護應用相對因保護手段，如果變壓器產生故障，瓦斯保護裝置會立即進行預警。變壓器接地時適當的選用零序電流保護的措施，重點維護接地兩側的設置，面對缺乏接地設置的變壓器能夠選用零序電壓保護技術。

3.2母線保護方面的應用

為了進一步加強電力系統當中使用母線的安全可靠性，一定要關注繼電保護自動化技術的高效應用。詳細表現于以下兩個方面：①可以對目前實現相位對比保護措施，綜合系統運行當中的相位，綜合對母線工作性能進行評估，嚴格實現對電路的控制，保證系統故障出現時，及時切斷電路；②可以對母線實現差動保護，將性能良好的電流互感器設置在母線元件上，檢查其中是否出現差動，如果存在過大的差動，那么繼電保護裝置將會及時將電路切斷，實現有效保護母線的最終目標。

3.3在接地保護中的應用

接地保護過程中利用繼電保護自動化技術，設計工作人員要嚴格按照接地方式的不一采用不一樣的保護方式，一般情況之下有下面兩種選擇：①針對較為輕微的小型故障，系統會及時的預警，之后有關的檢修工作人員檢修故障，保證系統可以穩定良好運行。這樣的保護方法主要是適合應用到具有小電流的電路，所以也叫做小電流接地保護；②針對電流比較大的電路，出現故障系統能立即切斷電路保證電路的安全性，防止產生安全事故，這種保護叫做大電流接地保護方式。

3.4發電機組保護

發電機組中應用的保護方式可以分為下面兩種：①重點保護，重點保護即把發電機內部的定子繞組安裝于對應的保護裝置上，如果定子繞組匝間產生短路亦或者是其他的故障，這個時候將會啟動保護裝置，對發電機當中的單相接地電流發揮出約束作用，保證其處在規定值的范圍內。而且，受到保護裝置的影響，對發電機的縱聯差動也可以發揮出保護的作用。保護原理即發電機中性點內有效融合電流，同時將相位的高度適當的進行調整，從而做好發電機的保護工作。②備用保護，電力系統運行過程中，一旦出現低負荷的情況，極有可能造成發電機出現絕緣擊穿的現象。如此一來，繼電保護自動化將會將電源自動切斷，同時發出警報信息。

4繼電保護自動化技術的未來發展趨勢

繼電保護自動化技術的未來發展趨勢主要包括以下幾個方面：①智能化，近年來，人工智能技術在電力系統繼電保護自動化中得到非常廣泛的應用，例如模糊邏輯算法、遺傳算法、神經網絡等，通過將這些人工智能技術應用在繼電保護自動化系統中，能夠保證繼電保護自動化系統正確判別故障，并具有智能化解決復雜問題的能力，進而實現繼電保護的智能化；②網絡化，計算機網絡技術在國家經濟建設以及能源發展中發揮了至關重要的作用，通過將網絡化技術應用在電力繼電保護系統中，利用計算機網絡能夠將主要設備的繼電保護裝置連接在一起，創建繼電保護裝置網絡，能夠顯著的提高繼電保護的可靠性，因此電力系統繼電保護技術的網絡化是未來發展的一種必然趨勢；③計算機化，隨著計算機技術的快速發展，自動化芯片控制的電路保護硬件已經從16位CPU結構發展為32位CPU微機保護結構，顯著的提高了繼電保護的性能以及響應速度，繼電保護自動化系統的計算機化已經成為不可逆轉的發展趨勢。

結語

總而言之，電力系統的安全穩定運行對于保障人們的正常生活和確保社會穩定發展起著非常重要的作用。電力系統實際運行過程中，經常出現一些故障，對系統的穩定運行造成了不良影響，繼電保護自動化技術的應用可以有效的解決這一問題，對此，電力企業應該充分重視繼電器保護自動技術的研究，并對該技術在電力系統中的具體應用進行探究，以保障電力系統的穩定運行。

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（作者單位：大連科技學院）