電力系統中繼電保護自動化技術的應用

劉翔

摘要：隨著我國電網的不斷擴大和發展，對于維護電網安全工作越來越重要，有關電網維護工作人員需要不斷地利用計算機進行短路電流的計算和其他維護工作，從而保證電網能夠安全的運行。但是利用這種計算方式確定繼電保護技術的數值，容易計算失誤，或者出現電路破壞。因此，繼電保護自動化技術得到了應用和發展，成功地解決了這一技術難題，使電網的發展更加的暢通。對于繼電保護自動化技術的應用非常重要，科學運用這種技術，能夠短時間內使線路自動切斷，使電力系統仍舊繼續正常保持運行。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；自動化技術；應用分析

一、繼電保護自動化技術的原理分析

電網運行的穩定性、可靠性會直接影響供電質量。因此，要想有效避免電力系統中可能發生的故障或其他特殊情況，就要在技術和管理兩個層面提供保障。繼電保護自動化是采用成熟的繼電保護技術檢測系統中可能存在的風險，并通過發報警、跳閘命令等方式切除或隔離故障的一種保護措施。隨著電力工業技術的快速發展，自動化繼電保護技術日漸成熟。繼電保護的工作原理如圖1所示。在監控系統中，通過采集保護對象的信息和掌握系統的運行狀態，可為決策提供可靠的依據，實時修正、調整相應繼電保護裝置的保護功能和保護定值，從而確保保護裝置可靈活處理系統中出現的各種問題。

二、對繼電保護的自動化進行標準評定

2.1快速性

在電力系統的運行過程中，一旦出現任何問題，繼電保護設備必須及時的做出應對，將有問題的線路隔離出來，有效的控制事故的影響范圍，這就是指的繼電保護的快速性。在處理電路問題時，繼電保護自動化還包括了快速排除故障和快速修復問題線路。

2.2靈敏性

在電力系統的運作過程中，繼電保護具有靈敏性，在有效的監控范圍內，如若出現任何不正常的運行狀態或發生故障，會及時的發出針對性的指令。在處理事故過程中，繼電保護設備具有良好的靈敏性，及時做出回應，確保電力系統的安全性和穩定性，這個處理過程非常高效。采取這樣的措施，可以有效的控制供電設備發生故障的概率。

2.3穩定性

在電力系統的運行過程中，繼電保護設備具有穩定性。一般而言，電力系統正常運行時，繼電保護設備隨時都處于待機狀態，一旦出現任何問題，繼電保護系統就會迅速做出應對。在電力系統運行過程中，如若繼電保護設備出現異常狀況或做出錯誤的報警行為，則表明繼電保護系統本身的穩定性非常差。因此，在選擇變壓設備和母線時，必須選取那些穩定性能非常好的繼電保護設備，對電力系統的正常運行進行保護。

三、繼電保護自動化技術在電力系統中的實踐應用

3.1繼電保護自動化技術在母線保護中的應用。母線繼電保護主要包括兩種，即相位對比保護以及差動保護。相位對比保護指的是通過相位的對比方式，提高系統保護母線的可靠性和有效性；差動保護是將特點以及變化都一致的電流互感器設置在母線元件上，當系統母線側邊端子和二次繞組進行連接之后，再將繼電保護裝置安裝在系統母線差動位置。在大電流接地過程中，通過三相連接的方式實現；小電流接地過程中，在相間短路中設置系統母線保護，然后通過兩相連接的方式實現。

3.2繼電保護自動化技術在發電機保護中的應用。發電機是電力系統的重要組成部分，保證發電機的安全、穩定運行至關重要。繼電保護自動化技術在發電機保護中應用主要包括兩個方面：一方面，重點保護，如果發電機定子繞組匝間發生短路故障，將會導致發電機的故障部位溫度上升，破壞絕緣層，威脅發電機的安全運行，通過在定子繞組內安裝匝間保護裝置，能夠有效的防止定子匝間短路故障的發生；如果發電機的單相接地產生的電流超過規定值，通過安裝接地保護裝置能夠對發電機進行繼電保護；通過將發電機中性點、電流、相位進行相互結合，能夠形成縱聯差動保護，實現對發電機的保護；另一方面，備用保護，過電壓保護能夠有效的防止發電機自負荷較低的狀況下發生絕緣被擊穿的現象；過電保護能夠有效的實現對外部短路故障的保護，防止發生短路破壞發電機；當發電機定子繞組發生低負荷問題時，繼電保護裝置能夠自動切斷電源，并發出相應的報警信號，實現對發電機的保護。

3.3繼電保護自動化技術在變壓器保護中的應用。變壓器是電力系統的重要組成部分之一，對電力系統的運行安全性和穩定性具有非常重要的作用。繼電保護自動化技術在變壓器保護中的應用主要包括以下幾個方面：其一，短路保護，變壓器短路保護包括阻抗繼電保護和過電流繼電保護，阻抗繼電保護主要是通過利用變壓器阻抗元件產生的保護作用，阻抗元件運行一段時間之后，會自動切斷電源，以此實現對變壓器的保護；過電流繼電保護主要是在變壓器電源兩邊電源和時間元件中安裝過電流繼電保護裝置，電流元件運行一段時間之后，會自動切斷電源，進而實現對變壓器的保護。其二，瓦斯保護，當變壓器的油箱出現問題時，在故障電弧的作用下絕緣材料和油都會發生分解，產生有害氣體，通過采用瓦斯保護，當油箱出現上述故障時，能夠自動的啟動保護動作，將變壓器電源切斷，同時發出報警信號通知維護人員趕到故障地點進行處理。其三，接地保護，對于不接地變壓器保護，應該采取零序電壓保護措施；對于直接接地變壓器保護，應該采取零序電流保護。

四、結語

我國的電力系統繼電保護技術經歷了很長的發展歷程，通過新技術和新設備的不斷更新，以及時代的進步，繼電保護技術面臨著新的發展，有關工作人員要加強對繼電保護自動化技術的應用管理和研究，利用先進的技術和手段，對電網出現的問題進行分析，采取有效的措施進行處理，使繼電保護自動化技術得到充分的發揮。

參考文獻：

[1]劉潤山.電力系統中繼電保護自動化技術的應用分析[J].低碳世界，2013：21-22.

[2]張鳳銀.芻議繼電保護自動化技術在電力系統中的應用分析[J].中國電子商務，2013：224-225.

（作者單位：國網西安供電公司）