智能化电力系统继电保护技术的应用探析

智能化电力系统继电保护技术的应用探析

王佳丽

天津军粮城发电有限公司  天津市  300000

摘要：继电保护装置在电力系统中发挥着至关重要的作用，对于恢复电力系统的功能，隔绝故障、保障用电安全、降低损失具备重要意义，工程师以及技术人员须通过继电保护措施来有效隔绝故障，同时有效防控电力故障影响范围持续扩大，对于提高电网系统安全运行水平具备显著功效。

关键词：智能化；电力系统；继电保护

1.电力系统继电保护相关概述

随着科技与经济的发展，电力系统组成越来越复杂化，故障风险及故障带来的损失进一步增大，对电网运行安全性提出了更高要求。如何维持电网的稳定、高效运行已成为业界重点关注的问题。继电保护是通过继电器检测电力系统运行时的异常状态和故障问题，对电气操作中的各项参数进行实时监测与分析，依据检测结果发出预警，并保护性切断相应线路，隔离故障部件，是维持电力系统安全、稳定运行的一项重要措施。一旦电力系统内部出现异常，即可触发继电保护，及时隔离故障区域，弹出警告信息提示维修人员进行处理，有效防止故障进一步扩大，缩小故障的影响范围，维持电网整体运行的安全、稳定。

2电力系统中的继电保护技术

电力系统继电保护是指通过安装在电力系统中的继电器等设备，对电力系统进行实时监测和检测，当出现故障时及时切除故障部分，从而保证电力系统的安全稳定运行。电力系统继电保护的主要功能包括：（1）实现电力系统的安全稳定运行：通过对电力系统进行实时监测和检测，及时发现和切除故障部分，保证电力系统的安全稳定运行。（2）提高电力系统的可靠性：通过继电保护技术，可以快速准确地检测和处理电力系统中的故障，有效地提高电力系统的可靠性和稳定性。（3）降低电力系统的损失：在电力系统发生故障时，继电保护自动化技术能够及时切除故障部分，避免电力系统出现更大的故障，从而降低电力系统的损失。继电保护自动化技术在电力系统中广泛应用，包括变电站、发电机组、输电线路、配电线路等各个环节。在电力系统的不同环节中，需要针对不同的故障类型和位置，选择不同的继电保护自动化技术和保护装置，以确保电力系统的安全稳定运行。

继电器的构成与原理。继电器是电力系统继电保护自动化技术中最基本的组成部分之一。继电器是一种电气控制装置，它的基本原理是利用电磁吸引力来实现开关的自动控制。继电器通常由两部分组成，分别为电磁部分和触点部分。电磁部分由电磁铁、铁芯和弹簧等组成，触点部分由触点、触点弹簧和触点杆等组成。当继电器的电磁铁通电时，电磁铁内部的铁芯就会产生磁场，从而使触点被吸引闭合。当电磁铁断电时，触点就会因为弹簧力的作用而打开[7]。通过对继电器电磁部分的控制，可以实现对电力系统的切除、切入等操作，保护电力系统的安全运行。继电器的触点部分有两种类型，分别为常开型和常闭型。常开型继电器在未通电时触点处于断开状态，在通电时触点闭合；常闭型继电器在未通电时触点处于闭合状态，在通电时触点断开。继电器的灵敏性、稳定性和选择性等性能指标，取决于继电器内部的设计和结构。不同类型的继电器可以实现不同的保护功能和操作方式，以满足电力系统的不同需求。

3继电保护技术在智能化电力系统中的具体应用

3.1电网运行维护

输电网是电力系统智能化发展的重要组成部分，是整个电网建设中不可忽略的重要组成部分。输电网的安全稳定运行对整个电网的运行质量有着重要的影响。随着科学技术的进步，电力系统中的继电保护技术得到了越来越多的应用，它可以有效地防止由于设备缺陷等引起的安全事故。采用继电保护技术，可以从根本上降低隐患，减少故障发生的概率，帮助操作人员及时发现隐患，在风险初期消除隐患，提高电网安全运行水平。这就要求工作人员要熟练掌握变电站继电保护装置的使用方法，确保它能正常工作，保证电网的安全、稳定运行。与此同时，工作人员在安装时要严格按照安装规范进行，对各个因素进行综合衡量，同时按照有关规定和制度，挑选出最适合的继电保护设备，保证反应快速、灵敏。此外，还应注重设备的检修，定期进行巡视，确保继电保护设备的正常运行。此外，工作人员还要充分考虑到电网本身的特殊性，密切注意周围环境，对当地气候条件、电磁干扰等因素都要有所了解，这样才能制定出针对性的应用方案。这是为了充分发挥继电保护技术的潜能，使继电保护能够在不同的工况、不同的状态下实现预定的保护目的。

3.2发电机继电保护

为了实现电力系统的供电目标，多种电器设备相辅相成，共同构成智能电网。所以，为了确保电力系统的正常运行，就需要做好相关的维修工作，保证各种电气设备的完好状态。而发电机则起到了至关重要的作用，如果发电机出了故障，那么电力系统也就不能继续提供电力了。因此，必须及时对发电机进行维修与保养。定子组匝间短路是发电机系统常见的故障类型之一。这一短路将导致相关设备温度持续上升，并逐渐弱化发动机内绝缘层的作用。随着时间的流逝，发电机的转速将逐渐降低，直至出现故障而不能正常工作，严重时将对整个系统造成不可挽回的影响。因此，当发电机匝间短路时，如果不及时处理，将对发电机造成很大的危害。为有效解决上述问题，设计人员可考虑在匝间保护装置上加装匝间保护装置，以降低短路发生的可能。例如，当线圈出现断路故障时，保护装置就会发出警报，提醒操作人员发生了故障。此外，当发电机单相接地电流超出一定值时，继电保护装置将接收到该信号，并根据可能发生的故障自动启动。此外，发电机自身也有一定的损耗，所以需要定期检修与维修。例如，发电机在低负荷运行时，可能发生绝缘击穿等故障。此时，保护装置就显得尤为重要，它能及时报警，主动切断电源，保证发电机设备的安全运行。

3.3变压器继电保护

其一是接地保护。由于变压器在电力设备中占有非常重要的地位，所以它的接地系统已发展得相当成熟。因此，施工人员应严格按照规程要求进行操作，并在其左、右两侧安装零序电流保护装置。若变压器本身不含自接地系统，则需进行二次保护，此时可采用零序电压保护方式。

其二是瓦斯保护。由于变压器内装有油箱装置，所以油罐装置的安全性也会影响到它的操作性能。三是短路电流过大，导致电器设备烧毁、损坏。如果油箱出了故障，变压器内部的绝缘材料就会发生分解，与油料相互作用时会产生大量气体，严重时甚至会造成无法挽回的爆炸事故。为保障人民生命财产安全，避免经济损失，采用继电保护技术可有效解决上述问题，达到智能电网稳定运行，及时切断电源的目的。

其三是短路保护。在变压器故障中，故障类型繁多且较为复杂，而短路故障无疑是危害最大的故障之一。这种短路故障不但会给变压器带来危害，而且会将其负面影响进一步放大，从而产生更严重的后果。采用继电保护技术，可有效处理短路故障，在发现安全隐患的情况下快速切断电源，保证保护系统的稳定运行。

4结语

通过智能技术可进一步提高继电保护水平和效率，由于传统的继电保护措施无法适应智能化电力系统发展的新标准、新要求。此时可通过引入对应的自动化系统，结合各类信息化技术，对现有的继电保护运行模式结构进行管控，可提高继电保护的适应性，可通过重构技术使继电保护系统能够适应当前电力系统环境。

参考文献：

[1]茹予波.智能电网背景下的继电保护新技术分析[J].科技创新与应用,2020,(31):150-151.

[2]唐利渊,张正昕.智能变电站继电保护系统的可靠性分析[J].电子技术与软件工程,2020,(19):232-233.

[3]易妍,张静.电力系统中智能变电站继电保护技术分析[J].中国设备工程,2020,(18):158-159.