電力系統(tǒng)繼電保護自動化研究

楊陽

【摘要】 繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，它能迅速地采取相應的保護措施，減少電力企業(yè)和用戶的損失。而且，隨著我國科學技術的發(fā)展，繼電保護的自動化程度越來越高。本文通過概述繼電保護自動化及其技術，探究電力系統(tǒng)中繼電保護自動化的一些應用。

【關鍵詞】 電力系統(tǒng) 繼電保護自動化 應用

由于互聯(lián)網(wǎng)技術的出現(xiàn)，繼電保護自動化的發(fā)展趨勢愈來愈呈現(xiàn)出智能化、網(wǎng)絡化的特點，這將大大提升電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，使電力系統(tǒng)更好地服務于社會。下面，筆者就具體談談電力系統(tǒng)繼電保護自動化的有關問題。

一、繼電保護自動化概述

繼電保護自動化，是指當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，或發(fā)生危及電力系統(tǒng)安全的事故時，繼電保護裝置可以根據(jù)電流和電壓等指標的變化狀況，采取自動跳閘等方式來保護電力系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)保護方式有很大不同，即不需要借助于人力來對電力系統(tǒng)的故障等做出合理的處置，這大大縮短了故障的處理時間，對電力系統(tǒng)起到了很好的保護作用。繼電保護自動化的運行機理與其內(nèi)部裝置結構密切相關，從結構的構成來看，主要包括測量模塊、邏輯模塊和執(zhí)行模塊三個部分[1]。測量模塊的主要功能在于，隨時監(jiān)測電力系統(tǒng)中電流、頻率等指標，并將數(shù)據(jù)傳遞給邏輯模塊，在邏輯模塊對相關數(shù)據(jù)進行一定的分析之后，會發(fā)出相應的指令，執(zhí)行模塊則根據(jù)指令采取適當?shù)谋Ｗo措施。

二、 繼電保護自動化技術概述

繼電保護自動化技術，可以從三個方面來展開敘述，第一個方面是電力系統(tǒng)在運行當中出現(xiàn)故障的時候，第二個方面是故障已經(jīng)發(fā)生的時候，第三個方面是電力系統(tǒng)由于故障等原因出現(xiàn)了重大損失的時候[2]。對于第一個方面而言，由于繼電保護能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)中的故障迅速做出反應，切斷用電設備與供電裝置的電源，從而及時的保護了整個電力系統(tǒng)。當進展到第二個方面時，由于故障已經(jīng)發(fā)生，繼電保護裝置會迅速的向值班的工作人員發(fā)出警告信息。工作人員在接到警告信息之后，一般會第一時間對電力系統(tǒng)進行搶修，使電力系統(tǒng)在最短時間內(nèi)恢復正常運行狀態(tài)。當事故進展到第三個方面時，繼電保護裝置會在其控制的電力系統(tǒng)范圍內(nèi)，采取相應的保護措施，避免故障給電力系統(tǒng)造成更大的危害。

三、電力系統(tǒng)中繼電保護自動化的應用研究

1、變壓器的應用。在電力系統(tǒng)中，變壓器也是一個非常重要的組成部分，它對于電力的正常輸送起著舉足輕重的作用。因此，電力企業(yè)常常將繼電保護自動化，應用于變壓器之中。具體來看，其保護方法有以下幾種。第一，瓦斯保護法。變壓器在運行過程中，如果出現(xiàn)油箱使用不正常的情況時，那么電流中產(chǎn)生的電弧會引起油發(fā)生分解。與此同時，也會使絕緣體失去效果，產(chǎn)生大量的有毒氣體。此時，由于變壓器應用了瓦斯保護法，繼電保護裝置能夠檢測到這些有害氣體，并發(fā)出警報信號。第二，接地保護法。在這里應區(qū)分兩種情況，一種是接地的變壓器，另一種是不接地的變壓器。對于第一種情況，可以采取零序電壓保護的方法，以達到保護變壓器的作用；對于第二種情況，應采取零序電流的保護方法。但無論哪一種保護方法，可以統(tǒng)一稱之為接地保護法。第三，短路保護法。短路保護法應區(qū)分兩種類型，即阻抗繼電保護以及過電流繼電保護[3]。第一種類型的保護方法的工作原理是，當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，就會刺激阻抗元件發(fā)生作用，并迅速的切斷電源，以保護電力設備。第二種類型的保護方法的工作原理是，在設備和電源之間添加過電流繼電保護裝置，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題，該裝置就能迅速切斷電源，并發(fā)出警報信號。

2、發(fā)電機中的應用。將繼電保護應用于發(fā)電機裝置中，也能對發(fā)電機產(chǎn)生很好的保護作用。就其保護方法來看，主要有兩種，第一種是重點保護法，第二種是備用保護法。重點保護法的工作機制是，在發(fā)電機內(nèi)部的定子繞組上安裝保護裝置，一旦定子繞組匝間出現(xiàn)短路故障，保護裝置就會發(fā)生作用，限制發(fā)電機中單相接地的電流，使電流不超過規(guī)定值。與此同時，在保護裝置的作用下，還能實現(xiàn)對發(fā)電機的縱聯(lián)差動保護。其保護機制是，將發(fā)電機的中性點和電流結合起來，通過調(diào)節(jié)相位的高低，來保護發(fā)電機。另外，在電力系統(tǒng)的運行過程中，一旦出現(xiàn)低負荷狀態(tài)，就很有可能使發(fā)電機產(chǎn)生絕緣擊穿的問題。此時，繼電保護自動化就會迅速切斷電源，并發(fā)出警報。這種保護方法，就是前面提到的備用保護法。比較兩種保護方法可以知道，第一種是主要的保護方法，第二種保護方法使用頻率相對低一些，因此，將第一種稱之為重點保護法，第二種稱之為備用保護法。

結束語：本文首先對繼電保護自動化和繼電保護自動化技術進行了簡要概述，之后，對電力系統(tǒng)中繼電保護自動化的應用作了闡述，主要分為兩點：第一，變壓器的應用；第二，發(fā)電機中的應用。希望通過文章分析，能使讀者對繼電保護自動化有一個較為清晰的了解，同時，也希望能促進繼電保護自動化應用于電力系統(tǒng)的深入研究。

參 考 文 獻

[1]任曉軍.論繼電保護自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].城市建設理論研究，2014，（14）.

[2]肖三.電力系統(tǒng)繼電保護自動化淺析[J].中國新技術新產(chǎn)品，2015，（22）：6.

[3]劉福明.繼電保護自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用[J].城市建設理論研究（電子版），2013，（31）.