淺談電氣工程中的繼電保護技術(shù)

喬建葉

摘要：隨著社會發(fā)展，電能與人們的生活關(guān)系愈加密切，如何科學(xué)合理使用電力能源，為居民和企業(yè)創(chuàng)造更大的收益，有待人們的研究。國家電網(wǎng)秉承人民電業(yè)為人民的發(fā)展宗旨，不斷提高電網(wǎng)的運行效率，合理調(diào)配各地區(qū)的電力供應(yīng)，不斷優(yōu)化升級電力系統(tǒng)，保障經(jīng)濟社會發(fā)展對電力能源的需求。同時電網(wǎng)的發(fā)展也要照顧到傳統(tǒng)電氣設(shè)備的安全性，要與電氣設(shè)備形成和諧共生的運行機制，避免電氣設(shè)備在使用過程中出現(xiàn)不安全事故，目前在這方面應(yīng)用比較廣泛的就是繼電保護技術(shù)。

關(guān)鍵詞：電氣工程;繼電保護技術(shù)

引言：電力系統(tǒng)的升級改造離不開電氣工程的推動，各種新型技術(shù)的推廣，加速了電力系統(tǒng)的升級，使之更加平穩(wěn)高效的運行。繼電保護技術(shù)作為電氣工程的一份子，有效提升了電氣設(shè)備的安全性，對于電氣設(shè)備的保護具有重要意義，同時也有效的促進了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。

1. 繼電保護概述

繼電保護對于電網(wǎng)平穩(wěn)高效工作有著重要意義，是電網(wǎng)運行中的重要組成部分，涉及遠動技術(shù)、信息技術(shù)和計算機技術(shù)。在日常繼電保護工作中，工作人員要處理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、設(shè)備投退以及異常故障信息等各種數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，工作量很大，而且部分數(shù)據(jù)由于分工不夠明確，數(shù)據(jù)多次進行收集處理，增加了許多無效的工作量。針對當(dāng)前的現(xiàn)狀，從提高員工勞動效率，減輕工作人員負擔(dān)的角度出發(fā)，有必要開發(fā)建設(shè)繼電保護綜合信息管理系統(tǒng)，推動繼電保護工作良好發(fā)展。這個管理系統(tǒng)主要用來管理繼電保護工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、圖表、文件等信息，工作人員可以通過該系統(tǒng)對相關(guān)內(nèi)容進行增刪改查。在電網(wǎng)信息建設(shè)中，存在繼電保護軟件功能不全、二次回路標(biāo)識和設(shè)計不合理等問題，再加上電氣設(shè)備老化、元器件質(zhì)量差和參數(shù)不搭配的原因，容易引起繼電保護設(shè)備發(fā)生故障，不利于繼電保護設(shè)備的工作，還可能引發(fā)不安全事故，所以，必須認真對待繼電保護工作，加快繼電保護綜合信息管理系統(tǒng)的建設(shè)。

2. 電氣工程中的繼電保護功能

2.1監(jiān)控功能

電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行是未來的發(fā)展趨勢，這些離不開繼電保護系統(tǒng)的貢獻。通過繼電保護系統(tǒng)與其他電力子系統(tǒng)通力合作，電能資源合理高效的輸送到各個地區(qū)，為各地區(qū)的生產(chǎn)生活創(chuàng)造了巨大效益。繼電保護系統(tǒng)可以有效監(jiān)視電力系統(tǒng)，當(dāng)某個電氣元件發(fā)生故障，繼電保護裝置會向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，終止這一故障，從而保護相關(guān)的設(shè)備不受損害。

2.2調(diào)整功能

電氣系統(tǒng)將朝著“高效、優(yōu)質(zhì)、安全”等方向發(fā)展，使用繼電保護技術(shù)完善電網(wǎng)運行，這也是當(dāng)前電力系統(tǒng)優(yōu)化和升級的主要方向。當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件，如發(fā)電機、線路等發(fā)生了故障，或者電力系統(tǒng)本身運行不穩(wěn)定時，繼電保護裝置能夠向運行值班人員及時發(fā)出警告信號，及時解除故障，保證電力系統(tǒng)安全。

2.3安全功能

繼電保護技術(shù)的應(yīng)用有助于實現(xiàn)電力系統(tǒng)的遠程化和自動化，一些工業(yè)生產(chǎn)的自動控制技術(shù)也需要借助繼電保護技術(shù)。當(dāng)電力系統(tǒng)或電氣設(shè)備遇到安全威脅，繼電保護裝置能夠有效切斷相關(guān)線路，保護電氣元件免收損傷，保證電力系統(tǒng)安全平穩(wěn)運行。

3. 繼電保護技術(shù)的應(yīng)用情況

3.1繼電保護裝置一體化發(fā)展技術(shù)

在電力系統(tǒng)中利用資源共享，充分將以往繼電保護裝置內(nèi)被保護的各個元件的模擬量整合在一起，通過邏輯判據(jù)使得對電氣量的判斷更加準(zhǔn)確、可靠，繼電保護技術(shù)使得繼電保護裝置一體化發(fā)展迅速，從而對電力系統(tǒng)中的故障能夠更加靈活地進行判斷。通過電力系統(tǒng)中繼電保護技術(shù)可以使得繼電保護裝置主后一體化，這樣能夠更加方便地進行故障錄波與后臺分析。由于繼電保護裝置一體化后，在電力系統(tǒng)中，任何一個細微故障的啟動，繼電保護裝置都能準(zhǔn)確記錄所有的模擬量。在繼電保護裝置主后一體化之后能夠有效地提高現(xiàn)場故障的分析能力，降低誤動概率，還能減少繼電保護裝置的數(shù)量。

3.2信息網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用

眾所周知，隨著科技的發(fā)展，計算機應(yīng)用技術(shù)普及到我們社會生產(chǎn)的方方面面。在電力系統(tǒng)改革不斷深入的形式下，信息網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)也深入到繼電保護技術(shù)之中。例如，在變電站監(jiān)控以及監(jiān)控發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中，就提高了主設(shè)備保護的通信功能。通過利用信息網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)能夠使得監(jiān)控系統(tǒng)更好地實現(xiàn)繼電保護的提供動作報文管理、故障數(shù)據(jù)處理、事故追憶、定值遠方整定等功能。從而實現(xiàn)了對電子系統(tǒng)中智能設(shè)備的深層次管理。通過在繼電保護技術(shù)中運用信息網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)能夠?qū)⒋笕萘?、高速運轉(zhuǎn)微處理器運用到總線設(shè)計中，使得繼電保護裝置中的設(shè)備具有更加完善的通信功能和數(shù)據(jù)處理能力。從而更加適應(yīng)信息化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。另外，電力設(shè)備中繼電保護裝置還能通過網(wǎng)絡(luò)傳送故障報文，判斷出整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并為系統(tǒng)提供保護及定值的依據(jù)。

3.3自適應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用

通過自適應(yīng)技術(shù)，電力系統(tǒng)中的繼電保護技術(shù)能夠適應(yīng)電力系統(tǒng)的各種變化，從而更好地提高對電力系統(tǒng)的保護。通過對發(fā)電機失步保護以及變壓器零序保護可以更好地判斷電力系統(tǒng)的變化以及對某些保護的判據(jù)。通過自適應(yīng)能力浮動門限等部分保護功能都能夠更好地促進繼電保護裝置功能的發(fā)揮。

4. 基于繼電保護自動化控制系統(tǒng)

繼電保護自動化不僅配備了專用調(diào)度中心，也增加了一系列的安全保護基礎(chǔ)，形成相對穩(wěn)定的電能分配模式。隨著電力行業(yè)科技快速發(fā)展，縣級電力公司要靈活應(yīng)用繼電保護技術(shù)作為防護，為電氣工程自動化改造做好前期工作，維持電氣設(shè)備工作狀態(tài)的穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段，基于繼電保護系統(tǒng)可組建智能保護、實時仿真、安全告警等多項保護模式，具體情況[1]：

4.1智能保護系統(tǒng)

智能保護是電氣工程調(diào)控新技術(shù)，借助智能系統(tǒng)取代人工操作，不僅保護了電力系統(tǒng)運行狀態(tài)，對人員及設(shè)備也起到了安全防護作用。例如，電氣工程中配備繼電保護器與電子感應(yīng)技術(shù)聯(lián)用，當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)異常故障之后，第一時間發(fā)出告警信號，提醒檢修人員趕往現(xiàn)場處理，防治故障擴大化產(chǎn)生的異常危害。

4.2實時仿真系統(tǒng)

仿真技術(shù)是對繼電保護系統(tǒng)的模擬運行，尤其在新安裝的電力系統(tǒng)中，借助仿真模擬平臺可預(yù)測系統(tǒng)運行狀態(tài)，正式啟動前做好對應(yīng)的防護措施。實時仿真由動態(tài)保護技術(shù)構(gòu)成，在電氣設(shè)備安裝結(jié)束后執(zhí)行命令。技術(shù)人員分析仿真結(jié)果，總結(jié)電力系統(tǒng)運行存在的漏洞，擬定針對性的保護處理方案。

4.3安全告警系統(tǒng)

安全告警也是電氣系統(tǒng)防護的有效方式，采用多種保護技術(shù)維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，利用安全防護層執(zhí)行監(jiān)控命令，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)連接設(shè)備出現(xiàn)故障時，立即啟動告警程序。同時，對電氣設(shè)備執(zhí)行一級防護，確保設(shè)備在故障狀態(tài)下不會二次受損，為后期檢修工作爭取了更多的時間，這也是繼電保護技術(shù)多功能應(yīng)用的表現(xiàn)[2]。

結(jié)論：

簡而言之，在現(xiàn)代電力系統(tǒng)當(dāng)中，已經(jīng)普遍使用繼電保護技術(shù)，該技術(shù)的使用為電力系統(tǒng)安全高效運行作出了重要貢獻。繼電保護裝置不但可以檢測電力系統(tǒng)的運行狀況，還可以根據(jù)電力系統(tǒng)的故障自動切斷電話，有效的保護整個電網(wǎng)設(shè)備。本文，針對目前電力系統(tǒng)中繼電保護裝置的特性，日常運行出現(xiàn)的故障及管理加以詳細闡述，針對電網(wǎng)出現(xiàn)的問題提出了有效的解決措施，確保整個電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻：

[1]張莉莉，劉世江.電力系統(tǒng)繼電保護與自動裝置原理教學(xué)改革探討[J].科技致富向?qū)В?019，（29）.

[2]王惠中，李文龍.基于Agent技術(shù)的繼電保護的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2018，（6）.