电力系统中继电保护的自动化建议万相利

电力系统中继电保护的自动化建议万相利

万相利

(国网河南省电力公司开封供电公司河南开封475000)

摘要:文章通过阐述电力系统继电保护与故障检测的作用，引出以小电流接地系统为基础的故障检测方法；通过分析综合系统故障分析的功能，引出对综合故障分析系统的继电保护与故障检测的新方法，以更好地保护电力系统，确保其工作的稳定性与安全性。

关键词：电力系统；继电保护；自动化策略

引言

继电保护和自动化装置是电力系统的重要部分，能有效减少电力系统出现故障或者是扰动的频率，保证电网的安全与稳定运行。继电保护与自动化装置能在电网发生故障时检测电力系统的故障，使得整个电网得到有效保护，进而保证人们的正常用电。本文及针对电力系统继电保护装置的功用，分析影响电力系统继电保护与自动化装置可靠性的因素，总结增强电力系统继电保护与自动化装置可靠性的策略。

1继电保护概述以及特点

继电保护是对电力系统的一种运行保护装置，能够在电力系统出现运行错误的情况下，通过切断电源等方式对电力系统进行保护。电力系统在工作过程中，由于电流或是电压的突然变化，容易使电力系统出现运行障碍的现象。当电路运行出现短路的现象，电路中的电流突然增加，采取继电保护装置，能够防止过大电流对电力系统中其它的设备造成损坏。继电保护装置具有一定的选择性，能够根据故障的原因及时对电力系统做出分析和保护，这样能够减少电力系统运行不稳定带来的危害。继电装置具有一定的灵活性，能够快速对电力系统运行出现的问题做出反应，避免反应滞后造成财产浪费等现象。继电保护装置具有一定的可抗性，能够在使用中保护使用者的安全，对电力系统的运行不造成影响。常用的继电保护一般有距离保护以及电流保护等类型，不同的电力系统以及电力设备，选择的继电保护装置存在差异。一般的继电保护装置被用在工业生产电路以及自动化控制电路当中，保证电路的稳定运行，减少带来的财产损失。

2电力系统继电保护自动化技术的应用

2.1接地保护

电力系统的接地形式较多，通常包含了小电流接地，还有大电流接地。小电流接地保护最突出的作用，在于发出保护信号，一旦电路发生了故障，接地系统就会发出预警信号，但线路规定时间内还会继续运作。而大电流接地体系，如果线路产生故障，会立刻响应，对线路进行切换，进而保护电力系统。据调查，大电流接地体系主要应用在自动化继电保护系统中，则小电流接地系统广泛运用于逻辑层系统中。在电力系统安全运行中，尚未有零序电压，而且三相电压对称性分布，位于三相上方的电压表，均能独立表示电压，当电力系统发生故障，有一相接地，则电力系统立即出现零序电压，然后小电流继电保护体系及时发出预警信息，观看电压表数据，来判断有无发生了故障。一般零序电流说的是在电力系统安全运行中，不可能呈现零序电流，当电力系统产生故障之后，而零序电流值改变零状态，从而继电保护装置发生响应，对故障线路进行切除。

2.2变压器保护应用

作为电力系统总的重要元件，变压器的运行对电力系统运行安全性有着关键作用。所以，要加强变压器的继电保护工作：（1）短路保护。变压器短路保护主要是过电流和阻抗保护。过电流保护主要是过电流继电器安装在电源两侧的电流和时间分量，当电流元件运行一定的时间，就会跳闸并切断电源。阻抗继电保护主要用于保护变压器的阻抗元件，当阻抗元件经过一定的时间后，就会跳闸并切断电源，对变压器起到很大的保护作用；（2）瓦斯保护。变压器油箱出现故障时，油、绝缘材料在故障电弧中分解，形成有害气体。由于变压器故障的焦点，当油箱破裂时，它可以及时启动保护动作，切断变压器的电源，并发出报警信号；（3）接地保护。接地变压器的保护采用零序电流保护，变压器两侧设置零序保护动作。对于不接地变压器的保护，应采用零序电压保护。

2.3发电机中的应用

继电保护装置应用于发电机中，可以增强对发电机的保护力度。根据不同的需求有不同的保护方式。其中较为常见的一种保护方式是重点保护法，通过给发电机内部的定子绕组上安装保护装置，当电路有故障出现时，继电保护装置自动启动，进而限制发电机中的电流，将电流值控制在合理的范围内。还可以将电流有效地结合在发电机中心点处，通过对相位的控制来实现保护目的。另外，还可以通过备用保护法来保护发电机，假如电力系统在运行过程中负荷过低继电保护装置会进行响应，将电源切断，避免发电机绝缘击穿现象的出现。

3提高继电保护与自动化装置可靠性的措施

3.1冗余设计及优化措施

继电器装置设计时，为了确保继电器具有容错功能可以选用硬件冗余。这里所说的容错技术是指当继电器中某些装置发生不正常工作时，可以保证系统整体性能。可以采用并联或备用切换等来降低继电保护拒动或误动概率。在实际的工程实践中，需要将冗余方法与继电保护实际运行状况紧密结合，以此来确保电力系统继电保护的可靠性指标，通常情况下，可以选取硬件冗余来建立投入成本小、装置数量少的目标。

3.2做好继电保护装置的调试安装工作，保证其稳定运行

在电气自动化系统中，我们除了要选择质量安全过关的继电保护装置之外，我们也必须要做好继电保护装置的调试和安装工作，在进行这一工作时，应该严格按照电力线路的基本要求，认真施工和管理，从继电保护装置的的安装到后台监控管理，每一个环节都要做到一丝不苟，认真细致。这就要求企业必须要安排专岗专人来进行这这一方面的工作，并清晰明确的划分其权责。这样做，当问题发生后，可以在第一时间内找到责任承担者。并且也有利于培养工作人员的责任心，让员工明确自己岗位的工作内容之后，他们能够更尽职尽责的做好自己的工作。除此之外，企业中的各个管理部门也应该互相配合，共同做好继电保护装置的安装、监管和日常维护工作，最终做好电气自动化系统中的继电保护安全管理工作。

3.3间隔层中的继电保护

可将双重化配置运用到变电站的继电保护之中，集中配置后备保护。后备保护系统需为变电站的后备和开关失灵提供保护，并为相邻区域内的相连线路和对端母线提供保护，判断后备设备电流下的电网运行问题和故障，进一步制定出有效的跳闸策略。全站的所有电压中须运用等级集中配置，并在技术上进行一定调整，以适用电网运行。此时可先设定出运行方案，对站内电网系统进行分析，筛选出最佳方案，以实现智能变电站的继电保护。

结语

综上所述，在我国科技与经济飞快进步的背景下，社会化发展的进程不断加快，同时对电力的需求量不断提高，电力系统继电保护与故障检测也成为人们的关注点，然而就目前电力系统继电保护与故障检测的形势来看，还需不断研究，紧跟上社会发展的步伐。电力系统继电保护与故障检测能起到保护电力运行、实时监控运行状态、自动分析运行设备情况等作用，应不断更新先进的继电保护与检测方法，例如采用网络化方法、自适应控制方法与人工神经网络方法以及变电站综合自动化方法等，从而有效地维持电力系统运行的安全与稳定。

参考文献:

[1]徐军.电力系统中继电保护技术的研究[J].商品与质量，2015，22（27）：215~216.

[2]陈素贞，李翠文.浅谈继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].工程技术：全文版，2016，19（6）：226.

[3]牟欣培.电力系统中继电保护自动化技术的应用与实现[J].科技与创新，2015，32（21）：132.