繼電保護自動化技術重要性及應用研究

熊覬新

摘 要：隨著我國科學技術的不斷進步，我國電力系統(tǒng)也得到了很大發(fā)展。電力系統(tǒng)繼電保護裝置的自動化在信息時代被逐漸發(fā)展和應用，其在電力企業(yè)的努力下以及相關技術與研究人員的深入探討中，不斷完善和發(fā)展，在不斷發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題的過程中，使電力系統(tǒng)快速、安全的成長起來。電力系統(tǒng)的繼電保護自動化從晶管體保護再到計算機保護，乃至網絡化、智能化的發(fā)展進程中，電力系統(tǒng)不斷完善，為人們提供了更加優(yōu)質的電力生活，為社會作出了貢獻，促進國家經濟的發(fā)展。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；自動化

在當前科學技術不斷革新的背景下，計算機技術、網絡技術以及自動化技術的發(fā)展，使得繼電保護自動化技術獲得了一定的發(fā)展機遇，形成以計算機網絡技術、微電子技術以及通信技術為核心的自動化技術，同時就目前來看，將計算機網絡技術以及控制、智能技術形成一體化，是繼電保護自動化技術未來發(fā)展的主要形式之一。在國民經濟建設越來越繁榮的背景下，社會對電力資源的需求逐漸提升，快速增加的電力系統(tǒng)運行負荷，使得繼電保護自動化技術對電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性以及安全性起到重要的保障作用，尤其是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)事故的時候，繼電保護自動化技術能夠及時給予有效的隔離保護，使得電力系統(tǒng)其它部件能夠獲得正常運行，有利于電力系統(tǒng)降低故障損傷。

一、繼電保護自動化技術的原理

電力系統(tǒng)具有安全性及穩(wěn)定性，決定了電力系統(tǒng)供電的質量。因此，我們要選用有效的策略來防止電力事故的產生，重點從管理和技術環(huán)節(jié)入手?；谠瓉肀Ｗo技術，演化成保護自動化技術，通過預警、跳閘等方式，針對電力故障設備進行切除或隔離，從而有助于維護電力系統(tǒng)。伴隨電力行業(yè)的飛速發(fā)展，繼電保護自動化技術逐步成熟。繼電保護技術的原理就是在企業(yè)的監(jiān)控體系中，搜集保護對象運行的有關信息，來對電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行分析，從而便于管理者制定決策性與全面性的措施，同時對繼電裝置的功能數據作出及時調節(jié)修改，以保證繼電裝置各個電路的故障得以妥善處理。

二、電力系統(tǒng)繼電保護自動化的重要性

繼電保護是電力系統(tǒng)的關鍵組成部分，在電力系統(tǒng)的運行過程中難免會遇到各種問題，其中短路故障是眾多故障中較常見也較難處理的故障。電力系統(tǒng)并不能保證在所有的區(qū)域都能有足夠的電壓，使得電壓不足區(qū)域的用戶的工作生活受到影響，短路狀況的發(fā)生甚至會影響整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，造成安全事故，使電力系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài)；所以要想保證電力系統(tǒng)能夠有效的運行并且提升工作效率，就要及時排除故障，準確找到安全隱患并解決，以保障電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)供電。當前，自動化裝置、技術越來越多，愈加先進，引進先進的自動化裝置與技術可以使電力系統(tǒng)更優(yōu)化、優(yōu)勢更突出，提高電力系統(tǒng)的工作效率；繼電保護自動化裝置能夠在不影響電力系統(tǒng)工作的情況下，提升系統(tǒng)運行的自動化反應能力，繼電保護能夠使故障的排查更加快速、高效，并且能夠對故障有選擇性的檢修，而并非截斷整個電力系統(tǒng)工作，所以繼電保護的自動化技術的應用能夠有效提升電力系統(tǒng)的運行效率，這也是對其它電氣設備的保護。

三、繼電保護自動化技術的實際應用

（一）對故障進行準確定位

目前常用的保護和故障錄波器的故障測距法主要可以分為故障分析法和行波法兩種。首先，對于故障分析法來說，想要準確的確定出故障的位置，就必須要先得出故障前線路兩端的綜合阻抗、與相鄰線的互感以及相鄰線的運行方式等信息，很明顯，只是依靠保護和故障錄波器本身所采集到的信息是很難實現(xiàn)對所發(fā)生的故障進行準確定位的；其次，對于行波法來說，因為其本身存在行波信號的提取以及故障產生時行波不確定的問題，這就導致了這種方法很難在電力生產中得到大范圍的應用。除此之外，對于一些較為復雜的故障，例如跨線異名相故障等，依靠單端分析的手段已經很難準確的判斷出故障的性質以及故障的距離，導致經常出現(xiàn)誤報的情況。

（二）測量、保護、控制、數據信息的一體化

要想使繼電保護自動化技術得到更好的應用與實現(xiàn)，就要結合計算機技術，利用互聯(lián)網實現(xiàn)電力系統(tǒng)集測量、保護、控制、數據信息為一體化的狀態(tài)，保證電力系統(tǒng)的各個裝置、信息都能夠實現(xiàn)統(tǒng)一。一體化設計有助于完善各個保護裝置的保護功能，從而發(fā)揮電力系統(tǒng)的更多功能。繼電保護網絡與計算機要及時收錄電力系統(tǒng)的各種測量信息，包括保護、控制參數及其他數據信息，這樣才能保證電力系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時，計算機系統(tǒng)能夠根據收錄的信息與相關軟件的數據分析，從而準確地找到故障所在。計算機技術與網絡化技術的應用能夠發(fā)揮出電力系統(tǒng)的更大作用，在運用過程中要保證電力系統(tǒng)能夠及時收錄各相關數據信息，并將信息傳遞給計算機與網絡化模式平臺，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的測量、保護、控制、數據信息的一體化，網絡化、信息化、智能化的電力系統(tǒng)促進了繼電保護的發(fā)展。

（三）發(fā)電機繼電保護

（1）重點保護。常見的發(fā)電機故障多為定子組匝間短路，當短路發(fā)生的時候，該發(fā)電機組區(qū)域的溫度常常會出現(xiàn)過高的情況，這種高溫會造成發(fā)電機的絕緣層出現(xiàn)損壞，使得發(fā)電機的生產與運作受到極大的負面影響，并不利于發(fā)電機正常運行。當電力系統(tǒng)發(fā)電機發(fā)生失磁故障時，在定子繞組中安置的保護匝間裝置能夠有效避免匝間出現(xiàn)短路狀況，繼電保護裝置能夠與發(fā)電機中性點、相位以及電流進行結合，從而對發(fā)電機實現(xiàn)保護作用。另外，當發(fā)電機出現(xiàn)故障時，即發(fā)電機在單相接地的過程中，其電流出現(xiàn)了規(guī)定值超標的現(xiàn)象時，電力系統(tǒng)可通過安裝接地裝置，對發(fā)電機進行保護。

（2）備用保護。當發(fā)電機出現(xiàn)較低負荷時，發(fā)電機容易發(fā)生絕緣擊穿的現(xiàn)象，這個時候，采用繼電保護裝置就能夠迅速的切斷電源，實施電壓保護，同時提供警告信號，對發(fā)電機起到保護的作用，有效地避免了發(fā)電機出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。另外在應用繼電保護自動化技術的過程中，電壓保護能夠有效減少，甚至避免發(fā)電機再次發(fā)生破損現(xiàn)象以及短路現(xiàn)象，對發(fā)電機的保護作用十分明顯。

（四）接地保護

電力系統(tǒng)的接地形式較多，通常飲食了小電流接地，還有大電流接地。小電流接地保護最突出的作用，在于發(fā)出保護信號，一旦電路發(fā)生了故障，接地系統(tǒng)就會發(fā)出預警信號，但線路支付寶時間內還會繼續(xù)運作。而大電流接地體系，如果線路產生故障，會立刻響應，對線路進行切換，進而保護電力系統(tǒng)。據調查，大電流接地體系主要應用 在自動化繼電保護系統(tǒng)中，小電流接地系統(tǒng)則廣泛運用于邏輯層系統(tǒng)中。在電力系統(tǒng)安全運行中，尚未有零序電壓，而且三相電壓對稱性分布，位于三相上方的電壓表，均能獨立表示電壓，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障，有一相接地，則電力系統(tǒng)立即出現(xiàn)零序電壓，然后小電流繼電保護體系及時發(fā)出預警信息。

四、結語

電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性更容易受外界因素影響，傳統(tǒng)的繼電保護裝置已經不能適應當前的電力系統(tǒng)運行需要，因此將繼電保護自動裝置應用到電力系統(tǒng)中勢在必行。通過利用繼電保護自動化技術可以實現(xiàn)遠程定位找出故障位置，為區(qū)域供電的持續(xù)性和穩(wěn)定性奠定基礎，促進電力企業(yè)的長遠發(fā)展。值得注意的是，要想切實提高電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，還應對繼電保護自動化裝置進行定期檢測和維護，盡早發(fā)現(xiàn)故障。

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