電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關(guān)系

潘富志 于廣祺

【摘 要】隨著電力系統(tǒng)建設(shè)的不斷建設(shè)與之相配套的繼電保護系統(tǒng)也要跟上其穩(wěn)定性。自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的作用是至關(guān)重要的，這也是電力系統(tǒng)在未來的發(fā)展方向，信息技術(shù)以及計算機技術(shù)等高新技術(shù)的應(yīng)用不斷進步也會帶來電氣自動化的發(fā)展及不斷更新完善，相關(guān)從業(yè)人員應(yīng)當積極更新自己的認知理念，開展積極、有效的探索，全面提升了電氣自動化技術(shù)的水平。在此基礎(chǔ)上，我們主要就電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護之間的關(guān)系進行簡單的分析和探討。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；自動化；繼電保護

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

引言

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行有效推動了國家電力發(fā)展，同時社會政治、經(jīng)濟、文化、軍事、體育等事業(yè)的發(fā)展更是離不開電力?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外科研團隊不斷加強對電力系統(tǒng)的研究力度，同時還整合分析了電力系統(tǒng)當中所存在的難點，從而提出了更具有針對性的解決理論、方案、試驗及應(yīng)用。

1、發(fā)展現(xiàn)狀

對電網(wǎng)而言，電力系統(tǒng)及其設(shè)備較為復(fù)雜，系統(tǒng)是否能夠穩(wěn)定運行和各個環(huán)節(jié)之間都存在著一定的聯(lián)系，假如發(fā)生了故障，就會對整個線路當中設(shè)備的實際運行情況造成一定的影響，如果處理的不夠及時，就有可能導(dǎo)致電力安全事故的發(fā)生。所以，在實際運行的時候，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運行就是將自動化與繼電保護實際結(jié)合起來，將系統(tǒng)自動化處理的能力有效提升上來，在確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行的同時，還能夠?qū)λ霈F(xiàn)故障的具體位置進行判斷。而在電力系統(tǒng)當中，對系統(tǒng)一次設(shè)備保護作用的就是繼電保護系統(tǒng)及其相應(yīng)的配套裝置，再者，繼電保護的性能也隨之有著很大的提高。目前為了從根本上提高供電的可靠性以及電力系統(tǒng)穩(wěn)定、安全性，在繼電保護當中充分應(yīng)用自動化技術(shù)，去除以前以繼電器為主要原件的繼電保護，更換為集成電子板及自動化一體的保護，將系統(tǒng)自動化與繼電保護實際相結(jié)合，有效確保了繼電保護快速性、選擇性、靈敏性及可靠性。

2、電力系統(tǒng)及自動化優(yōu)勢

（1）結(jié)構(gòu)簡單?？萍妓降牟粩嗵岣咴谝欢ǔ潭壬贤苿恿穗娏夹g(shù)的進步，特別是在電力系統(tǒng)自動化方面，更是取得了長遠的發(fā)展，所以在一定程度上推動了電力結(jié)構(gòu)更加趨向于簡單化。特別是就近幾年的情況而言，電力系統(tǒng)改造的進展較快，就其內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面而言，雖然較之前來講變得更為簡單，然而在功能方面則是有增無減。（2）操控一體化。隨著電力系統(tǒng)智能化以及自動化的不斷實現(xiàn)，進一步推動了電力系統(tǒng)操作一體化的進展。電力系統(tǒng)操控的一體化，除了在輸電效率方面有所提高之外，電力系統(tǒng)在操作方面也變得更加簡單。在電力系統(tǒng)當中有效結(jié)合了自動化技術(shù)和計算機技術(shù)，同時在計算機當中有效掌控了電力系統(tǒng)當中的各個環(huán)節(jié)，大大減輕了電力工作人員的負擔(dān)，完成了突發(fā)情況及時報警、預(yù)報的機制。（3）功能多樣。電力技術(shù)的充分發(fā)展，使電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來越趨向于簡單化，然而其功能方面卻變得更加完善化，同時在社會不斷進步的背景之下，人們越來越離不開電力，所以電力系統(tǒng)今電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關(guān)系

3、電力系統(tǒng)當中繼電保護的要求

（1）可靠性。在繼電保護裝置當中最為基本的一個要求就是可靠性，從而有效保證其在具體操作的過程當中更加的科學(xué)、合理化。就其本質(zhì)而言，電力系統(tǒng)自動化其實就是為了充分滿足人們對于電力的需求。所以，繼電保護裝置本身的可靠性直接影響了供電的質(zhì)量。（2）選擇性。假如電路系統(tǒng)有故障發(fā)生，則必須要將產(chǎn)生故障的線路就是切斷。假如在該過程當中故障線路有拒動情況發(fā)生，則必須要將與其相鄰的設(shè)備作為第二選擇將其切掉，從而有效保護電路，從根本上防止有更為嚴重的故障發(fā)生。（3）靈敏性。在繼電保護裝置能夠保護的范圍當中，需要盡可能的將其靈敏性提高上來，如此以來假如有故障發(fā)生，就能夠在第一時間有所反應(yīng)，將線路發(fā)生故障的位置保護起來或者將其切除。

4、電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關(guān)系

4.1繼電保護對電力系統(tǒng)自動化的改造

電力系統(tǒng)的運行主要就是對電能進行一定程度的控制，必要的時候還可以對電能進行一些改造，進而從很大程度上保障居民的用電安全，也可以保證用電量達到需求。在電力系統(tǒng)的分布過程中，主要采用的分布方式是分層分級，此種分布形式可以對原始電能進行較好的控制。在電力系統(tǒng)中，信息控制系統(tǒng)是非常重要的一個方面，繼電保護裝置也發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，通信功能和調(diào)度功能的效用也得到了充分的發(fā)揮。因此，繼電保護可以對電力系統(tǒng)自動化進行一定程度的改造。

4.2繼電保護在電力系統(tǒng)中的作用

在電力系統(tǒng)的運行過程當中，由于電力本身的特點，很容易發(fā)生一些電氣方面的故障。故障分為兩種，一種是相關(guān)的設(shè)備調(diào)控過程中所導(dǎo)致的電氣故障。另一種是局部的故障。這兩種故障是截然不同的。如果是局部的設(shè)備出現(xiàn)了一些問題，那么隨后就會影響到更大的范圍。然后就可能會造成大面積的停電，在比較嚴重的情況下，可能會給人們的人身安全造成影響。在這種情況下，繼電保護就可以發(fā)揮作用。如果沒有繼電保護，那么電力系統(tǒng)就不能再運行。

5、繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

5.1發(fā)電機保護中繼電保護自動化技術(shù)

發(fā)電機是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備，針對發(fā)電機的保護可以分為兩個部分，分別是重點保護和備用保護。其中重點保護針對的是發(fā)電機短路問題，具體是將繼電保護自動化裝置安裝在發(fā)電機定子繞組匝間，避免因短路導(dǎo)致發(fā)電機溫度過高出現(xiàn)損壞。備用保護針對的則是發(fā)電機負載過低問題，繼電保護裝置可以根據(jù)實際情況切斷電源并發(fā)出報警，或是通過過電壓措施降低短路故障造成的損害。

5.2母線保護中的繼電保護自動化技術(shù)

在電力系統(tǒng)運行中，母線保護主要包括兩種，分別是相位對比保護和差動保護。其中后者是在總線器件中安裝電流互感裝置，在小電流接地的情況下構(gòu)建母線保護系統(tǒng)。若總線側(cè)端連接的繞組數(shù)量為2，則應(yīng)該將繼電保護裝置采取三相連接。

5.3變壓器保護中的繼電保護自動化技術(shù)

①針對變壓器短路問題，采取過電流或是阻抗保護的方法。前者是在電源兩側(cè)的電流和時間分量上安裝過電流繼電器，一旦電流元件運行時間超過一定范圍，就會觸發(fā)保護機制，及時切斷電源。②變壓器如果出現(xiàn)油箱故障，油品和絕緣材料就會分解產(chǎn)生的有害氣體。對此，繼電保護自動化裝置可以在其油箱出現(xiàn)泄漏時，即時切斷電源并處警報。③對于電力系統(tǒng)中的接地變壓器，最好采用零序電流保護的方法，具體是在變壓器兩側(cè)設(shè)置零序保護動作。而對于未接地的變壓器，則需要采取零序電壓保護的方法。

5.4線路接地保護中的繼電保護自動化技術(shù)

隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大，其內(nèi)部線路也變得越來越復(fù)雜，在線路接地方面，最常出現(xiàn)的接地故障類型為小電流接地和大電流接地。針對大電流接地，要及時將電源切斷，避免接地故障的擴大。若是在零序功率的情況下發(fā)生接地故障，繼電保護裝置會及時發(fā)出警報，提醒工作人員盡快趕赴現(xiàn)場進行維修。

結(jié)束語

伴隨目前自動化相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)及其繼電保護都開始朝著自動化的發(fā)展方向持續(xù)邁進，因此有必要理解電力網(wǎng)絡(luò)自動化與繼電保護之間的聯(lián)系，進一步明確在融合自動化技術(shù)發(fā)展過程中兩者的密切關(guān)系。

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（作者單位：1上海國孚電力設(shè)計工程股份有限公司；

2山東國信電力科技有限公司）