电力系统中继电保护自动化技术的应用艾昊

电力系统中继电保护自动化技术的应用艾昊

艾昊鄂立兴杨伟强

国网新源控股有限公司检修分公司132013

摘要：在电力系统当中，继电保护对于实际的电力配送和电力使用的安全保障具有重要意义。为了规范电力系统的继电保护操作，保证电网的正确运行，避免人工失误造成的电力事故，就要将先进的自动化技术与继电保护工作相结合，实现系统中继电保护的自动化，进而促进电力系统的不断发展。

关键词：电力系统；继电保护；自动化技术

引言

随着人们安全意识的进一步提升，电力系统中的安全装置受到了广泛的重视，因此，故障检修与继电系统等在研究以及实践当中不断的发展。在继电系统的工作过程中，其主要的依靠着监控电力系统的运行状况以及各个设备的具体工作，来观测总体的运行状况，在非正常的应用情况出现之后，即可以启动预警装置，使得电力输送的线暂时停止工作，从而达到保护电力系统运行的安全。自动化的继电保护系统的使用，能够有效的延长供电设备的使用寿命，在此基础上保证用电的安全性。

1、电力系统自动化和继电保护的相关性

1.1继电保护可以提升电力系统运行稳定性

电力系统的运行需要对电能进行一定程度的调控，并且在特定的时候对电能进行改造，从而更好地保障广大用户的用电安全，使输出电力质量可以达到要求标准。电力系统的分布过程中，一般会采用分层分级的分布方式，应用这种分布方式可以合理控制原始电能，在保证相关电力设备运用稳定性等方面发挥积极作用。继电器在电力系统中的广泛应用，可以针对系统运行中发生的故障实施自动化的诊断，在此基础上采取适当的处理措施，对一次电力设备予以充分保护。在继电保护自动化装置安装过程中，应该在结合电力系统运行实际情况的基础上，综合考虑电力系统长期稳定运行的需求，并且避免电力设备在缺少继电保护的状态下运行。

1.2继电保护推动了电力系统的自动化改造进程

从某种程度上讲，电力系统的自动化改造对继电保护提出了较高的要求，包括继电保护的安全性、选择性及灵敏性。首先，对继电保护安全性提出的要求是最基本的。由于电力系统自动化改造目的主要是使电能输出可以与用户需求相适应，因此继电保护本身的安全性应该得到较好地保证。其次，对继电保护灵敏性所提出的要求主要是电力系统自动化改造对继电器在可控制范围具备的灵敏系数要求，在故障发生的第一时间快速采取对应的解决措施，以此来保证电力系统的运行不受影响。最后，对继电保护选择性提出的要求指的是出现电路故障问题时，可以在短时间内明确选择需要切除的电路，从而实现对电力系统相关电路的全方位保护。

1.3继电保护自动化在电力系统中的应用

继电保护自动化在电力系统中的应用主要分为在变压器保护中的应用以及在发电机保护中的应用两个部分。变压器是电力系统中非常重要的设备之一，借助继电保护装置对变压器设备实施充分的保护，可以在設备出现问题的第一时间快速采取相应措施。变压器继电保护方式主要分为三种，即接地保护法、瓦斯保护法和短路保护法。在发电机保护工作中，最常用的保护方式是重点保护法。重点保护法主要是指将继电保护设备装配到定子绕组上。该方式可以在发现故障时自动起到保护作用，对发电机中通过的电流进行阻挡，通过对电流值的合理控制，使其达到标准化要求。而灵活使用微机继电保护测试仪也可以实现对变压器的保护，微机继电保护测试仪借助现代先进的微电子技术和器件，推动了变电站综合自动化发展。

2、继电保护自动化在电力系统中的应用

2.1发电机继电保护

发电机与电力系统的运行质量密切相关，因此对发电机进行继电保护是十分必要的，具体来说，该设备的继电保护主要包括两项要点：1）重点保护。当发电机短路时故障部位的温度会高于正常值，导致绝缘层被损坏，因此需要在匝间安装继电装置，确保定子匝间能够始终处于稳定运行状态，降低故障发生的概率。此外，如果单相接地电流出现偏差，则需要通过继电装置结合中心点与相位，达到纵联差动保护的目的。2）备用保护。主要保护形式为过电压，其能够避免设备被击穿，尤其是负荷较低时。此种保护方式能够避免短路故障损坏发动机，并且可在低负荷状态下自动切断电源，通过警报的形式反馈给维护人员，促使人员能够及时处理故障。

2.2变压器保护

电力系统的运行与应用过程中，离不开变压器的使用。变压器是整个电路系统稳定运行的关键。我国继电保护自动化技术使用对变压器的影响，集中表现在两个方面。第一，瓦斯保护。变压器内置的油箱出现问题，会产生大量的有毒物质和易燃气体，影响电路运行的安全。所以，需要根据继电保护自动化技术对变压器的瓦斯进行监控，在变压器瓦斯浓度超标时，及时做出断电处理，从而发出警报，防止故障损失进一步扩大。第二，短路保护。继电保护自动化技术利用阻抗继电保护器，是确保变压器短路保护的重要原理。相关研究表明，针对继电保护自动化技术实现对电路系统的设置，可以在变压器内部发生短路时自动运行。

2.3接地保护

电力系统作为一个整体，当然是由许多线路部分构成，依照不同的线路部分自然也有不同的接地方式。而对电力系统中不同接地方式的划分依据主要是指电流的大小，电流大的我们称之为大电流接地，反之，电流小的我们可称为小电流接地。在针对不同的接地方式的过程中，自动化继电保护技术也可分化为不同的保护方法。例如，在面对电力系统中大电流接地的情况下，自动化继电保护技术一般来说是采取及时切断整个电路来对电力系统进行有效保护的手段；在面对电力系统中小电流接地的状况下，自动化继电保护技术将会主动输送保护信息，当小电流接地出现故障的时候，线路还是会在警告信息发出的情况下继续保持正常运行。

除了对不同接地方式的保护方式有所不同外，大电流接地系统和小电流接地系统中发挥着至关重要的功能的部件也有所不同。例如，在大电流接地系统中发挥重要功能的是自动化继电保护系统中的执行系统，在小电流接地系统中却是逻辑层。三项电压主要存在于正常运行的电力系统中，在一般情况下，不会出现零序电压这种情况。那么什么情况下才会出现零序电压呢？主要是在使用的电力系统中发生故障或出现问题时，三相电压中的任何一项处于接地的状态下。在这时，电力系统出现故障的信息主要是通过小电流继电保护系统进行传送，并最终在电压读表中显现出来，那么继电保护装置对情况进行判断后，对发生故障的电路采取切除的方式。

2.4母线保护

就母线保护来讲，通常能够分为差动以及对比两种保护模式，而所谓的差动保护就是在总线器件当中安装电流互感器，假如是小电流接地的话，需要进行系统母线的保护，充分利用两相连接保护的目的；如果将两绕组连接在了总线的侧端位置，就需要在继电保护装置当中充分的应用到三相链接和继电保护等。

结语

总之，继电保护在整个电力系统中是至关重要的，现阶段来看国内电力系统面临着一定的运行压力，继电保护需要不断加强自动化技术控制，促进继电保护进一步的发展，对电力系统保持稳定提供更加有强力的支持，同时继电保护可以结合实际需求，在自动化技术上不断进行开发和应用，让工作效率得到提升，减少系统中的纰漏，加强对继电保护的优化。

参考文献：

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