電力系統及其自動化和繼電保護的關系探究

殷俊　魏濤　劉慷

摘要：隨著我國經濟的快速發展，人們對電力的需求越來越大，對電力系統配電質量的要求也越來越高。電力系統繼電保護是衡量我國輸電質量和秩序的重要手段，也是我國電力企業現代化的重要標志。因此，做好電力系統繼電保護自動化研究具有重要意義。

關鍵詞：電力系統;自動化;繼電保護

引言

隨著社會經濟的不斷發展，人們在生產生活中對電力的需求越來越大，傳統的電力系統開始出現電力供應不足的問題。新形勢下，國家和社會對電力系統供電質量提出了新的要求。這導致電力系統及其自動化的快速發展，并導致整個行業不斷創新。電力系統的自動化與繼電保護有著密切的關系。因此，電力系統及其自動化和繼電保護可以說是相輔相成的。只有將兩者結合起來，才能提高電力系統運行的安全性，為人們提供優質的電力服務。電力系統涉及到各個生產領域，它對人們的生活生產具有重要意義，因此，其自動化與繼電保護的關系也受到廣泛關注。

一、電力系統及其自動化技術的特點

針對電力企業的特點，實現電力系統的自動化應符合如下要求：快速、準確的收集、檢測和處理電力系統各系統、部件的運行技術參數。根據電力系統的實際運行狀態和系統各部件的技術要求，為運行人員提供調控的指令，或能夠自動對各部件進行調控。實現全系統分層次、分部分的綜合調控，探索電力系統優質電力系統管理的最佳方式。電力系統實現自動化不僅能節省大量人力、物力、財力，而且還能降低電力系統事故的發生率，增加電力設備的使用壽命，綜合提高和改善電力系統運行性能。

電力系統的自動化技術主要結合了綜合自動化技術，仿真技術計算機技術等來發揮作用。電力系統自動化技術主要具備下幾個特點：第一啟可以維持電力系統的正常運作通過控制系統各部分使整個系統協調一致。第二啟可以實現系統高效監管利用自動化技術可以隨時收集系統運作參數并將數據及時回饋給監管人員，以便對系統進行及時維修。第三啟動化技術使電力系統可以處理突發事件使操作人員迅速做出決策，以防止生命財產安全受到威脅。第四啟動化技術使電力系統成為一個平臺，電力資源實現信息化河進行資源共享整合企業和消費者之間能夠溝通交流提供更優質的客服保證供電安全穩定。第五啟動化技術使得電力企業可以實現遠距離供電使發展較緩慢的貧困地區及山區都能享受電力資源捉進社會全面均衡發展。

二、電力系統繼電保護的特點

電力系統在運行中一旦發生故障，繼電保護裝置就需要根據相關情況切除系統中的故障線路和故障部件，繼電保護裝置必須具備可選性，靈敏性，可靠性，速動性，從而避免故障范圍的不斷擴大，能使正常部件維持正常使用且避免故障部件遭受更嚴重的破壞，當電力系統中的設備和線路在運行過程中發生故障時，繼電保護裝置要根據運行設備的維護條件，在最快時間內準確做出反應，向工作人員發出警報信號，防止設備遭到進一步損壞，減少故障發生頻。繼電保護能夠有效消除電力故障，保障社會生產和生活的正常進行。其特點為：

（一）、可靠性高

電力系統繼電保護具有較高的可靠性。在電力系統繼電保護系統之中，采用了數據倉庫與方法庫的信息管理技術，使得電力系統的維護與升級更加的便利，在電力系統運行的過程之中，整個信息管理系統由過去的分散式傳輸變成現代的集中式傳輸，也就是信息管理系統集中于網絡中心的規則庫與數據庫，這樣即使個別客戶工作站存在問題，也不會嚴重影響到整個信息系統的安全運行。

（二）、實用性強

通過一系列的實踐研究發現，通過電力系統繼電保護可以有效的解決二次部分之中的各數據間的共享與使用問題。因為繼電保護可以統計數據并分析系統，這就為工作人員的施工操作提供了較大的便利。除此之外，電力系統機電保護具有較強的實用性，能夠使得電力系統繼電保護運行水平得以較大的提高。

（三）、實現遠程監控

電力系統繼電保護裝置具有一些應用優勢，其中最為明顯的優勢就是能夠在計算機網絡技術的基礎上實現遠程監控。電力系統繼電保護所具備的串行通信功能能夠結合繼電保護監控系統所具備的通信聯絡功能，實現對其他控制區域之中的電力設備的控制。

三、電力系統及其自動化和繼電保護的關系探討

（一）、繼電保護對電力系統自動化改造的影響

電力系統的信息控制系統能夠對電能進行控制和處理，也能夠在電能生產過程中進行調節和控制，保證用戶的用電需求。電力系統在分層分級的分布中，應當具備對原始電能進行調控和處理的功能，同時，也要具備相應的信息控制系統。因而，繼電保護裝置在電力系統中的作用不可或缺，通過信息調控系統可以對電力系統進行通信、調度等操作。

（二）、繼電保護在電力系統中的重要作用

電力工作不同于其他行業，機器操控的電氣故障的發生是不可避免正常的現象。但如果局部用電設施的故障發生時得不到有效可行的控制和解決，會使波及的范圍更廣，例如造成大面積停電等，會嚴重損害人們生產和發展。電力規程規定：任何電力設備都不允許在沒有繼電保護的狀態下運行。因此，繼電保護作為置于電力系統中的二次設備，對一次設備負責且保障一次設備的正常運行。

（三）、電力系統中繼電保護自動化的應用研究

1、變壓器的應用

變壓器是整個電力系統正常運行的關鍵性設備之一，所以變壓器的保護當中通常會使用繼電器保護裝置。在變壓器的保護當中主要有三種常見的方法。首先，是接地保護法，這種方法可以詳細的分為接地的變壓器和不接地的。接地的變壓器采用的是零序電壓的保護方法，不接地的變壓器采用的則是零序電流的保護方法。其次，是瓦斯保護法，這種方法主要應用咋變壓器油箱使用出現故障的問題，在這種狀態下，電流中產生的電弧容易使油發生分解，絕緣體絕緣性喪失，從而導致大量毒氣的產生，危害到人身健康。瓦斯保護法能夠及時的檢測到有毒的氣體，發出警報保證人員安全。最后，是短路保護法，也能夠細分為兩種主要的類型，一種是阻抗繼電保護另外一種是過電流繼電保護。阻抗繼電保護時電力故障發生時，阻抗元件刺激作用，使電源迅速的切斷，起到對電力設備的保護。過電流繼電保護法則是在設備和電源之間添加過電流繼電保護裝置，當電力系統出現故障，可以及時的切斷電源。

2、新型互感器的應用

互感器在電力系統中的應用的目的在于實現電力運行的自動化，近年來，光電流互感器與光電壓互感器在電力系統中的應用推動了電力系統繼電保護技術的深入發展。這種新型互感器優勢明顯，具有完全將高壓與弱電絕緣、隔離的特點，還能夠通過應用光纖來實現無電磁干擾影響的數據測量和信號傳遞，與相對較寬的頻帶響應，能使各種保護技術的性能得到改善，使繼電保護應用的條件與方式得到改善，經其應用范圍拓寬。

結束語

繼電保護時電力系統及其自動化過程中非常重要的設備，有助于保障電力系統的運行。與此同時，電力系統與繼電保護設備相互作用，電力系統也為繼電保護的裝置提供了工作平臺。所以未來電力系統自動化改造過程中應當采取繼電保護方案，結合實際的情況選擇合適的方案，從而促進電力行業的穩定發展。

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