電力系統繼電保護自動化研究

祝衛霞

摘要：當前社會各領域對電力資源的需求量持續增加，使得這項資源已經成為了人們日常生活及生產過程中不可或缺的一個組成部分，這在推動電力企業發展的同時也給企業帶來了較大壓力，原因在于高需求必然會影響系統的穩定及安全運行，因此當前需要通過繼電保護加以處理，文中就對繼電自動化技術進行了介紹，并對其在母線、接地保護等多個方面的應用進行了詳細探討。

關鍵詞：電力自動化;繼電保護;措施

引言

繼電保護裝置是配電網絡中的重要設備，能夠診斷網絡故障，及時處理存在的問題，保障電力穩定運行，提升電力運行管理能力和服務水平。電力系統建設過程中實現電力系統自動化控制，繼電保護能夠實現自動故障處理，提升系統運行水平，是現階段電力系統研究的課題方向。電力線路中繼電保護安全管理并不是單純的儀表檢測、信號預警、故障處理，還需要對整個配電網絡安全用電做出系統性思考。

1電力自動化繼電保護現狀

繼電保護作為電力系統故障檢測、自動處理等方式的手段，在科學技術不斷發展的背景下，已經打破了常規的運行模式。當前，設備不斷更新，新技術不斷被開發并應用于電力網絡，原有繼電保護設備不斷被改革、創新，大大提升了繼電保護反應速度。現階段，繼電保護設備及技術相比傳統繼電保護裝置，技術、核心等產生了質的飛躍。當前的繼電保護在儀表檢測、事故信號等管理模式方面已經發生了較大變化，呈現出計算機應用、網絡技術、電子技術等自動處理發展方向，能夠實現配電網事故的自行處理、自動檢測，從而保障電力的穩定運行。繼電保護設備集成化程度越發突出。在安裝、調試等環節中，工作人員操作更加簡便，功能不斷完善，系統安全性不斷提升。計算機網絡技術、通信技術、電子技術被應用后，繼電保護在防雷、抗干擾等方面能力不斷提升，具有較強的適應性，能夠保障電力部門服務水平，進一步提升工作人員的工作效率。在實際工作開展過程中，繼電保護設備產生了一系列變化，但在整體工作環境中并未產生理想改變。繼電保護系統依舊存在一定問題，無法體現整個繼電保護的安全性。工作人員對待工作態度消極、管理能力不足，無法良好發揮電力自動化的作用。通過哪種方式能夠發揮電力自動化繼電保護安全作用，成為現階段電力企業需要面對的問題。若想解決問題，需要發揮繼電保護自動化優勢，并強化管理能力。隨著電力企業的不斷發展，電力系統在國民經濟中的作用更加突出。因此，強化對繼電保護管理技術的探索，對企業自身發展具有實際意義。

2電力系統繼電保護自動化技術的應用

2.1線路接地保護

系統線路極其復雜，接地方式差異較大。主要可分為大電流與小電流兩種不同的類型。針對前種接地方式，處理故障的方式是切斷電源，后者則是根據繼電裝置所發出的警報信號加以判斷，在系統能夠運行的有限時間內盡快進行處理。當電流接地系統單相接地時可將線路看作A相接地，接地點流經B、C相電容及零序電流，相關人員在分析后A相處于無壓狀態，故障電流壓降為UR0，根據B相電壓可得出此種狀態下的小電阻電壓極小，可直接忽略。三相電壓的線電壓值呈對稱狀態，大于相電壓值，約為后者的倍。在具體計算的過程中可選擇對稱分量法，并且可推斷各相電流方向相同。因此在故障時A相接地，進而使得線路和接地兩種類型的故障同步跳閘。應結合接地故障的類型選擇相適應的保護措施，主要包括以下幾項要點：（1）零序功率，接地故障發生時功率方向會產生變化，電流較為平穩，波動不會過于劇烈，這樣不僅能預測故障，并且可保護系統。（2）零序電流，其在系統線路故障時會在短時間內急劇增加，這時繼電保護能夠及時切斷電源。（3）零序電壓，其主要產生于系統接地故障發生的過程中，需要根據繼電裝置的警報信號加以處理。維護人員必須詳細觀察電壓表，根據顯示數值加以判斷，了解故障特點。通常情況下，電壓數值低于正常值時表示發生了接地故障，應盡快加以處理。

2.2短路保護

其又可分為阻抗與過電流兩種不同的形式，前者主要是阻抗元件在發揮作用。元件會根據運行時間的長短決定是否需要切斷電源，這樣就能夠達到保護電壓器的目的。后者主要指的是在電流元件中安裝繼電裝置，電流元件會根據運行時間決定是否需要切斷電源。

3電力自動化保護措施

3.1繼電保護裝置選型設計

配電網正常運行需要繼電保護裝置具有靈敏性、可靠性和穩定性。裝置在運行過程中能夠做到及時、精準的定位。繼電保護可靠性需要機電保護裝置，不可隨意對電網正常運行進行干涉，不能為電網運行帶來負擔。可靠性較強的繼電保護裝置，是保障系統運行的關鍵。靈敏性和速度性需要繼電保護裝置能在系統產生故障時迅速做出調整，消除電力運行存在的故障，使設備及線路損壞程度降至最低，提升線路自動閉合和重新啟動的能力，保障網絡供電的穩定性。電力自動化系統中，繼電保護的主要工作是反饋電力系統故障，有效保護系統元件。線路出現故障時，繼電保護裝置可快速對斷路器發出指令，使故障元件自配電網中彈出，防止電力系統對元件造成更大破壞，保障系統正常供電，滿足電力系統的特殊要求[2]。根據電力線路基本原則，繼電保護裝置需要滿足電力系統安全、穩定的需求，選擇合理的硬件設施，保障繼電保護裝置的靈敏性和速度性，全面發揮繼電保護的作用，提升系統運行的穩定性，縮減線路中元件損壞的程度，消除其帶來的不良影響。因此，在選擇繼電保護裝置時需要做好質量把關，選擇合適的繼電保護裝置，保障質量的可靠性，促使系統實現自動化運行，提升電力系統的穩定性。

3.2落實針對繼電保護設備的維護工作

針對繼電保護設備的維護工作主要包括以下幾點：一是日常檢修。首先，檢修人員需要檢查繼電保護設備中各個元件的標注是否完整，并對相關操控按鈕、開關進行檢查，確保開關與按鈕不會存在靈活性較低的問題。其次，檢修人員要檢查各個指示燈以及儀表盤的顯示情況，并確保相關固定螺絲不存在松動的問題。最后，需要圍繞互感器開展對配線、固定卡子的檢查。二是根據繼電保護設備所表現出的問題排查故障。一般情況下，電力企業會根據長期的設備檢修經驗指定先關的故障排查順序，檢修人員需要根據設備的實際故障情況，對可能存在的故障作出判斷，并嚴格遵照既定的檢修程序依次實現對于設備各個部位的檢查。若在檢修的過程中發現零部件缺失或者老化的問題時，需要及時更換故障零部件，并將維修結果記錄在冊。三是設備等級劃分。日常檢修工作完成之后，檢修人員需要根據電力企業所指定的相關標準對繼電保護設備作出評價，并依據其實際運行狀況對其進行類別劃分。第一類標準為繼電保護設備運行正常，經濟性較高，安全指數達標;第二類標準為設備存在零部件破損、缺失的問題，核心零部件運行正常、設備整體運行正常，且不存在安全隱患;第三類標準為設備存在運行問題，會對電力系統整體的運行造成影響。當繼電保護設備存在第三類問題時，維修人員需要對設備整體進行全面的檢修。

結語

綜合來看，電力系統是關乎社會發展的關鍵系統，無論是對于人民群眾的生活還是工作學習均會形成直接的影響。因此，提高電力系統的運行穩定就成為了電力企業必須去思考的問題。而繼電保護設備是確保整個電力網絡穩定運行的基礎所在，加強對于繼電保護設備運行可靠性的研究具有一定的現實意義。

參考文獻

[1]周凡，王小婷.電力系統繼電保護設備及其自動化可靠性研究[J].中國科技縱橫，2014（23）：221-221.

[2]王洪松.電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究[J].城市建設理論研究：電子版，2014（31）.