電力系統中繼電保護自動化技術闡述

廖 斌

（中核核電運行管理有限公司，浙江 嘉興 314300）

現階段，在社會和科技發展的強大推動下，大大促進了繼電保護自動化技術的發展，也形成了安全、穩定的電力系統供電環境，這在人們日常工作和生活的用電方面發揮著重要的作用和優勢。在電力系統中，合理應用繼電保護自動化技術，可以實時化監控系統的運行情況，將系統中的故障設備挖掘出來，迅速隔離于電路，從而給予電路的整體安全一定的保證，并確保電力系統運行安全性、可靠性水平的穩步提升。與此同時，在日常生產生活中，電力資源扮演著重要的角色，在智能電網發展過程中，自動化技術的應用已經成為必然趨勢之一，但是在實際應用過程中，涉及到較多的影響因素，一定程度上不利于電力系統運行效率的提升，也很難使人們的用電需求得到滿足，所以應合理使用繼電保護自動化技術，以此來促進電力行業的健康發展和進步。

1 電力系統中繼電保護自動化技術的應用價值

1.1 有利于將繼電保護網絡化空間進行不斷拓展

在繼電保護自動化技術發展過程中，現代計算機技術占據著重要的地位，可以將電力系統的網絡化水平提升上來，給予電力系統的自動化控制強有力的保證。借助網絡化發展，可以為繼電保護技術的自動化發展創造有利條件，并不斷完善電力系統。在繼電保護網絡化發展的支持下，可以將繼電保護裝置的應用價值充分發揮出來，實時化監控電力系統，有效控制電力系統的各個部件狀態，將電力系統的控制水平提升上來，從而構建安全、可靠的電力系統運行環境。

1.2 有利于將智能化管理特性發揮出來

在電力系統發展過程中，智能化管理與繼電保護裝置的自動化發展的關系也是緊密聯系、密不可分的。首先，繼電保護自動化技術，可以有效提高繼電保護裝置的控制能力，并將電力系統故障反應的針對性體現出來，避免電力系統故障的出現；其次，繼電保護自動化技術的應用，可以促進電力系統日常維修工作的順利進行。目前，電力系統的智能化特性得到了充分體現，在電力系統維修工作中，可以對電力系統的安全隱患予以準確排查，將人力成本控制在合理范圍內，為電力系統維修效率的提升創造有利條件，從而切實維護好電力系統的運行。

1.3 有利于發揮出對自適應技術發展的促進作用

對于自適應技術來說，要求從電力系統實際工作狀態出發，合理化調整輸電效率，加強對電力系統電流負擔的有效控制，以此來將輸電效率提升上來，并避免輸電波動情況的出現，構建穩定性較高的電力系統輸電環境，確保電力系統運行的高效化和穩定性。同時，基于電力行業視角，不斷優化和完善自適應技術，這對于電力系統的發展具有極大的推動作用。通過與電力系統相結合，可以將故障檢測效率提升上來，確保電力系統故障反應的時效性，為工作人員迅速排查電力系統的潛在隱患提供極大的便捷。

2 電力系統中繼電保護自動化技術的應用原則

首先，可靠性。面對異常狀況的出現，自動化的繼電保護設備，可以及時發現故障的工作環節，并且傳達警報信號，給予系統運行自動化的保護，避免該環節影響到其他環節工作，切實維護好整個電力系統的運行環境，將安全事故出現的可能性降至最低。其次，靈敏性。電力系統的特殊性特點顯著，其運行速度迅猛，相互之間的交互性較強。所以為了將繼電保護裝置的應用價值充分發揮出來，必須要加強靈敏性的積極滲透，確保其系統故障能在第一時間被發現和解決。在系統維護方面，應準確校驗靈敏的系數，將系統設置系數的穩定性展現出來。最后，選擇性。面對故障情況的出現，繼電保護系統可以精準化定位故障的部位，同時對故障的原因進行精準化分析。在故障較輕時且沒有影響到整個系統時，保護系統在向故障的部位發出指令時，應體現出選擇性特點。同時，及時調整該部分相關的工作環節，以防對電力系統運行的安全性造成影響。

3 電力系統中繼電保護自動化技術的具體應用

3.1 變壓器應用

首先，在電力系統的短路保護中，繼電保護自動化技術的應用有著較高的作用和價值。基于電力系統運行的角度，在輸電線路暴露在室外的影響下，天氣因素和人為原因極容易干擾到電力系統，為變壓器短路埋下隱患。因此，對于電力人員來說，應對繼電保護裝置進行積極安裝，將保護裝置的保護性體現出來，確保預防效果得到充分發揮。在短路故障的處理方法中，繼電保護自動化技術對過電流和抗阻保護產生了極大的影響，不僅可以有效保護變壓器，而且可以確保電源迅速切斷，避免變壓器短路故障的蔓延。其中，在抗阻保護方面，抗阻器件得到了廣泛應用，面對變壓器故障的出現，可以實現自動跳閘。

其次，在瓦斯保護方面，繼電保護裝置也非常適用。對于變壓器來說，在電力系統部件中發揮著重要的作用，但是潛在的風險難以避免。一般來說，在油箱發生故障的情況下，會嚴重泄漏大量的油氣，而變壓器中的電火花，對于變壓器的影響是非常之大的。在瓦斯保護裝置的作用下，可以不斷提高油箱檢測效率，將氣體排放的敏感性發揮出來，避免變壓器的油箱故障問題的蔓延，形成對火災事故的有效預防。

最后，針對于繼電保護自動化技術，對變壓器的接地保護影響也比較突出。一般來說，變壓器的接地保護裝置的復雜程度較高，通過設置兩側接地線，并加強零序電流保護技術的應用，可以給予變壓器的接地保護強有力的技術性支持，從而將變壓器的安全性能提升上來。

3.2 線路接地保護應用

在線路接地保護中，為了順利構建安全的線路運行環境，必須要對繼電保護自動化技術進行合理應用，切實維護好電力系統的輸電。對電力系統線路的影響因素進行分析，主要體現在地形條件這一方面，而且人為因素和天氣條件也會為線路故障埋下隱患，所以電力人員應對線路設置接地方式予以高度重視。其中，應對線路的工作環境與天氣條件進行深入分析，在線路接地方式中，大電流型、小電流型接地比較常用，但是這兩種接地方式有著明顯的差異性，主要是因為受到地形地貌條件的影響。在對大電流型接地應用的情況下，因為大電流的影響，會明顯增大接地線承載的電流，繼而嚴重破壞到接地線，為了阻斷電流的流通，繼電保護裝置應加強切斷電源方式的應用，將接地線的壓力控制在合理范圍內，給予接地線的使用壽命一定的保證，防止線路不安全因素的產生。在對小電流型接地的方式進行使用時，出自于受到線路內部的流通電流較小的影響，所以對線路的負載能力要求也并不高，借助繼電保護裝置，可以為電流的流通創造有利條件，并將警報發送給電力系統控制室，促進電力人員的線路故障修理工作的順利進行，及時解決和更好地應對電力系統線路運行的不穩定狀態。

3.3 發動機保護應用

在發動機保護中，繼電保護自動化技術的應用價值也比較顯著。對發動機保護類型進行分析，主要體現在重點保護和備用保護兩大方面。針對于前者，可以給予發動機的主要部件切實的保護，在繼電保護裝置的作用下，將重要部件受損的幾率降至最低。在發動機出現短路故障時，電流在一定程度上會干擾到內部的定子繞組匝，因為電流的增大趨勢明顯，會明顯增大定子繞組匝的溫度，使線路的絕緣層受到嚴重破壞，從而對發電機的正常工作造成制約。對于定子繞組匝來說，在發動機的部件中占據著重要地位，實際安裝過程中繼電保護裝置的添加，可以對定子繞組匝的溫度進行密切監控，將損壞的發生幾率降至最低。面對發動機的單相接地問題的出現，產生的電流與額定電流并不相符，借助繼電保護自動化技術，可以為發電機電源予以及時切斷，將發電機的繼電保護作用發揮出來。而針對于后者，也就是備用保護，借助過電壓的方式，可以有效維護發動機，將發動機的負載控制在預期目標允許的范圍之內。過電流，在發動機的線路安全中的作用顯著，有效預防發動機短路，從而將發動機的安全性提升上來。

3.4 母線保護應用

在母線保護中，繼電保護自動化技術的應用也是至為關鍵的。 對其應用領域進行分析，在差動保護和相位保護方面得到了充分體現，兩者是提高母線安全性能的重要方式方法之一，避免母線異常工作狀態的出現。其中，對于差動保護來說，加強電流互感器的設置，為母線中的電流變化的互感創造有利條件，在差動區域，通過安裝互感器，可以切實保護好母線，這在大電流型接地中的應用優勢顯著，迅速反應母線電流變化。

4 電力系統中繼電保護自動化技術的注意要點

首先，合理使用計算機技術。在繼電保護技術的應用方面，應緊密結合計算機技術，合理化應用計算機技術發展過程中的成果。同時在技術的研究開發中，應深入分析實際工作需求。在繼電保護系統的研究方面，應不斷提升繼電保護裝置的靈敏性。在運行安全的維護時，計算機系統可以對正常情況下運行的數據信息進行儲存，并確保系統的自動化恢復。

其次，增強自動化的運行性能。基于自動化運行角度，應從不同的系統運行部分出發，不斷增強自動化性能。一般來說，在繼電系統運行中，主機的部分、客戶機的周圍均設置著一部分的裝置。在客戶機的自動化功能強化方面，應對客戶機的主要功能予以不斷強化，在客戶機的運行和監控方面，應對客戶機的運行內部狀況予以高度關注，同時人為的操作內容應在監控范圍內得到同步落實，有效規避系統運行風險的出現。在客戶機與主機工作中，客戶機應與主機的行為操作保持密切的配合，給予整個系統的運行一定的支持。在主機的作用中，可以為主站的工作人員控制各個單位不同狀況提供極大的便捷，以此來達到安全性的目的。

最后，強化網絡技術的應用。繼電保護裝置的運行，對網絡的暢通性提出了明確的要求。通常來說，電力運行線路和設備的數量較多，如果僅僅依靠一臺繼電保護裝置，很難使整個電網運行的安全性得到滿足和提升，而且也不利于電力系統控制水平的提升，所以應將各個繼電保護裝置的關聯性挖掘出來，積極建設繼電保護網絡化，使所有繼電保護裝置的連接融為一體、合二為一，共同致力于繼電保護系統自動化水平的提升，且確保繼電保護系統控制水平的穩步提升。除此之外，自動化繼電保護系統，對網絡化連接的要求也比較高，本地電站中的保護客戶機，應密切連接遠端主站，尤其在與上級控制中心的連接方面，網絡連接的重要性突出。借助網絡化建設，還可以將繼電保護系統中信息的共享性體現出來，共享各個電站或線路運行的數據情況，這樣做，即使一臺繼電保護裝置出現問題，通過對其他保護裝置的控制，可以迅速隔離和保護故障區域，以此來避免對繼電保護的可靠性造成威脅。

5 結束語

綜上可知，在國民經濟不斷發展過程中，電力行業對人們生產生活產生了極大的影響，是經濟不斷增長的重要力量之一。目前，高新技術發展較快，基于電力行業視角，為了獲取更為廣闊的發展空間，應合理化應用繼電保護自動化技術，對于電力相關工作人員來說，應對該項技術的應用價值予以清晰認知，切實保護電力系統，從而促進電力行業更好、更快地發展與進步。筆者希望更多的專業人士能投入到電力系統繼電保護自動化技術的課題研究中，積極提出完善建議，為提高我國電力系統中繼電保護自動化技術工作水平做出貢獻。