繼電保護自動化技術在電力系統中的應用研究

李夢婕

摘 要：繼電保護自動化技術能夠極大地提高電力系統運行的穩定性及安全性，有效減少因為故障所造成的損失，因此，電力系統對于繼電保護自動化技術的重視程度愈加深厚，對其應用的研究也愈加廣泛。本文闡述電力系統及其自動化和繼電保護的特點和提高電力系統自動化程度和繼電保護水平的相關策略。

關鍵詞：繼電保護;自動化;電力系統

引言

電力系統在實際運行中會存在很多干擾，要想提高其穩定性和高效性，就要有效協調電力系統自動化和繼電保護的關系，促使電力系統能夠朝著智能化方向發展。在此期間，我們需要針對電力系統運行存在的問題進行及時的完善，以便電力企業夠獲得可持續發展以及為社會各界提供安全性、智能性電力支持。本文結合電力系統的繼電保護和自動化的關聯性展開探討。

1.電力系統及其自動化和繼電保護的特點

電力供應質量以繼電保護和電力系統的自動化程度評價，標志著我國現代化電力已經取得明顯進展，而電力系統能夠穩定安全的輸送主要依托于繼電保護設備的支持。在檢測和監督電力系統運行狀態方面，繼電保護發揮著不可取代的作用，明顯促使我國電力系統朝著自動化、智能化方向發展。

2.電力系統及其自動化和繼電保護的關系

（1）技術支持。電力系統自動化水平正在不斷提高，這就對繼電保護的性能和功能有了新的技術要求，此外電力系統不完整數據的處理同樣缺少技術支持。（2）繼電保護效用的發揮。電力系統的內部結構隨著電力系統及其自動化的發展而變得更加復雜，這就致使電力系統在運行過程中逐漸受到了更多的干擾。在這種形勢下，逐漸彰顯了繼電保護的重要性。（3）電力系統自動化的基礎。隨著電力系統的不斷升級和改進，繼電保護也需要不斷加強，以確保電力系統能夠安全穩定的運行，能夠使自動化水平不斷得到提高。（4）電力系統的干擾因素。電力系統如果發生問題，需要第一時間將各信息進行收集，并且進行高效的處理，這就要求電力自動化系統能和繼電保護系統相結合。

3.繼電保護自動化技術在電力系統中的應用

3.1在變壓器保護中的應用

作為電力系統中較為核心的組成部分，變壓器發揮的作用十分重要，不僅能優化系統運行流程，提升其穩定性，也能對系統中的設備運行故障加以規避，保證系統能夠始終處于良好的運轉狀態。所以，要時刻關注變壓器的工作狀態，保證其正常運行。其一，短路保護。繼電保護自動化系統發現線路中發生了短路故障時，電壓器會阻擋通過的電流，而當系統發現有電流通過時就會控制跳閘，直接切斷電流，以保證變壓器的安全，進而保證電力系統的安全及運行。其二，瓦斯保護。自動化裝置還能夠實時監測變壓器在油箱中產生的氣體，因為如果電力系統發生故障，就會引發電弧放電現象，使得油和絕緣材料發生分解，從而釋放出有害氣體。而繼電保護自動化系統能夠自動檢測有害氣體，一旦發現就會及時切斷電源，不僅能保護變壓器的安全，還能夠發出警報，對故障線路進行切斷處理，從而對電力系統的安全提供保障。其三，繼電保護自動化系統還可以為變壓器提供接地保護，通過對通過變壓器電流的直接控制，使電壓變成零序電流，并采取相應的零序保護動作，確保不接地的變壓器時刻處于零序電壓的環境下。

3.2在網絡母線保護中的應用

其一，相位保護。通過綜合對比整個電力系統運行中相位方式之間的差異性，能夠對母線的運行狀態及工作性能進行綜合評估，從而加強對電路的控制，一旦系統出現了故障，保證能夠及時切斷電路，對母線進行保護。其二，差動保護。在母線元件之上設置電流互感器，通過檢測互感器之間的變化和特點是否一致來判斷是否需要對母線采取保護措施，如果互感器出現了過大的差動，那么就通過控制系統及時切斷電路，對母線實施保護。

3.3在接地保護中的應用

不同的電力系統所采用的接地方式也不盡相同，概括來說電力系統的接地方式主要可以分為小電流和大電流兩種。而接地方式不同，采用的保護方式也會不同。小電流接地保護的方式主要針對的是小電流電路中較為輕微的小型故障，具體的保護方式就是在發現故障后發出預警，然后由檢修工作人員進行故障的排查及檢修;而大電流接地保護則主要是針對電流比較大的電路，一旦發現有故障產生，就會立即切斷電路，以防安全事故的發生。

3.4在發電機保護中的應用

發動機同樣在電力系統的安全運行中發揮著較為重要的作用，保護好發動機，也能更好地保護電力系統的安全性及穩定性。其一是重點保護的方式，也就是在發動機內部的相關保護裝置上安裝定子繞組，當匝間產生短路或者發生其他故障時，保護裝置就會啟動，將發電機中的單相接地電流控制在合理的范圍內，同時還能保護發電機的縱聯差動，通過融合發電機中性點內的電流及調整相位高度等措施來達到保護的目的;其二是備用保護的方式，當電力系統的運行出現了低負荷狀況時，發電機出現絕緣擊穿的幾率極高，而繼電保護自動化系統可以及時切斷電源并發送警報，從而保護發電機。

4.電力自動化繼電保護安全管理策略

4.1完善繼電保護安全管理制度

從電氣自動化系統運行的角度來看，為了保證繼電保護裝置能夠安全平穩的運行，既需要對繼電保護裝置進行科學的管理，還需要完善繼電保護安全技術管理制度，利用完善的管理機制來保證電氣自動化系統的安全性能。對于電氣自動化系統繼電保護安全技術應用中存在的問題則需要及時地進行處理，并設置安全問題責任制度，將繼電保護安全管理工作進行科學劃分及落實，這樣既可以有效地提升繼電保護安全管理工作的效率，還能夠確保電氣自動化系統的運行穩定性。同時，工作人員在發現繼電保護安全技術存在問題的過程中還能夠積累大量的經驗，這對于實現繼電保護裝置的更新升級有著重要的作用，還能夠有效地避免軟件設備問題所造成的繼電保護裝置錯誤情況。

4.2嚴管繼電保護設備安裝環節

本文對電氣自動化系統繼電保護技術進行了分析，不難發現繼電保護安全技術的影響因素比較多，所以這就需要在繼電保護裝置安全環節進行優化，以此來保證繼電保護性能的全面發揮。因此，在繼電保護設備安裝環節中，則需要加大驗收環節的力度，對繼電保護設備的每個驗收環節進行嚴格的管控，確保其能夠符合規定的參數標準，這樣才能夠盡快地投入到使用中。同時，還需要提前預測和模擬電氣自動化系統中可能會存在的故障，并以此為依據制定科學合理的應對方案。另外，在電氣自動化系統繼電保護裝置驗收的過程中，還需要對繼電保護的安全性能、抗干擾性能進行反復的檢查、測試，以此來保證繼電保護裝置符合繼電保護安全技術的標準及要求，使得設備整體處于安全運行的狀態。

結束語

在電氣自動化系統的運行中廣泛地使用了繼電保護器，既是因為繼電保護裝置在電網運輸方面的發展速度較快，還因為繼電保護安全技術具有強大的性能，這對于提升電力自動化系統的精度與穩定性有著重要的意義。電網的穩定運行需要依賴繼電保護，繼電保護安全技術有了明顯的提升，并逐漸地朝著數字一體化的方向發展，這對于保障電氣自動化系統的安全運行提供了保障。

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（黃河上游水電開發有限責任公司西寧發電分公司，青海 西寧 810000）