試析電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關聯(lián)性

榮剛 昝潤鵬

【摘 要】近年來，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，人們對電力的需求量急劇增加，電力系統(tǒng)經(jīng)常會出現(xiàn)供電不足的現(xiàn)象，并在電力系統(tǒng)長期運行的過程中，變電站中故障發(fā)生的頻率也在提高，這對我國電力系統(tǒng)的正常運行有嚴重影響。在電力系統(tǒng)中，繼電保護可有效降低故障發(fā)生頻率，為電力系統(tǒng)正常運行提供保障，而自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用，對繼電保護要求有所提升，但同時也為繼電保護提供保障，二者相輔相成，共同協(xié)作，為我國電力系統(tǒng)正常運行提供保障。

【關鍵詞】電力系統(tǒng);繼電保護;自動化

中圖分類號：TM736文獻標識碼：A

引言

隨著我國社會經(jīng)濟的進一步發(fā)展，各個行業(yè)對于電力的需求日益上升，因此傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)基本都開始出現(xiàn)供電不足的現(xiàn)象。在此背景下，整體系統(tǒng)的自動化發(fā)展成為了整個行業(yè)發(fā)展的基本趨勢。同時，系統(tǒng)自動化與繼電保護之間息息相關，只有實現(xiàn)系統(tǒng)自動化才能夠獲得更好的繼電保護，也只有繼電保護工作落實到位，才能夠給大眾的生產(chǎn)生活帶來最可靠的電力支持。

1電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關聯(lián)性

1.1繼電保護會給系統(tǒng)自動化改造帶來影響

在該系統(tǒng)中，相關的信息控制系統(tǒng)能夠將電能進行有效處理和控制，并在生產(chǎn)電能時實現(xiàn)對電能的控制與調(diào)節(jié)，進而滿足不同用戶基本需求的目的。在分層分布分級中，該系統(tǒng)還應該有效處理和調(diào)控原始的電能，并同時具備信息控制系統(tǒng)。對于整個系統(tǒng)，繼電保護裝置有著極為關鍵的作用。該裝置能夠在信息調(diào)控系統(tǒng)的影響下，實現(xiàn)對整個電力系統(tǒng)的調(diào)控與通信操作。

1.2系統(tǒng)對繼電保護的要求

首先，要具有一定的可靠性。系統(tǒng)自動化的基本作用就是要能夠與用戶的用電需求相互匹配?？煽啃缘膶崿F(xiàn)對電能質(zhì)量的提升有著關鍵性作用。其次，要具有一定的選擇性。若出現(xiàn)故障，就要對故障線路實施全方位的保護，并有效切斷。但若故障線路出現(xiàn)了拒動的情況，還應該將相鄰的設備作為接下來需要切斷的電路，從而達到對電路的全面保護，以防出現(xiàn)大范圍的故障，給企業(yè)帶來重大損失。最后，要具有一定的靈敏性。這一基本要求主要體現(xiàn)在繼電保護范圍中，不僅要確保其裝置的敏感系數(shù)，還應該在出現(xiàn)故障時，及時產(chǎn)生反應，對整體線路實施全方位保護，并將故障線路切斷。

1.3繼電保護在系統(tǒng)中的重要性

電力行業(yè)和其他行業(yè)最大的不同之處在于工作過程中經(jīng)常會產(chǎn)生操作電氣故障，并且這些故障還無法避免。如果產(chǎn)生了局部用電設施損壞，但是沒有及時采取有效的解決方式，就會波及更大的范圍，如大范圍的停電，直接給大眾的生產(chǎn)生活帶來影響。依照電力規(guī)程的相關規(guī)范，全部的電力設備都必須要在繼電保護狀態(tài)中運轉。

1.4繼電保護給系統(tǒng)及自動化帶來的影響

目前，整個電力系統(tǒng)中，繼電保護裝置的使用都十分普及，并且操作經(jīng)驗極為豐富，產(chǎn)生的經(jīng)濟效益也十分顯著，可在極大程度上有效強化整個系統(tǒng)管理和運轉的水平。此外，這一裝置也開始向著智能化與信息化的方向發(fā)展，并且還實現(xiàn)了控制與保護的一體化。

2完善電力系統(tǒng)自動化和繼電保護的有效對策

2.1變電站10kV出線柜保護

（1）過流速斷保護。若瞬時電流處于1500～3000A，則為短路電流，應當即刻切斷。（2）重合閘。相應的公共線路在重合閘時，其時間應當為2s，其形式設定為不檢。（3）過流限時保護。在確保靈敏度較好的狀況下，盡可能避免開啟電流，同時根據(jù)相應的額定值或者導線載流量來進行加設，根據(jù)特殊負荷的實際狀況來確定時間。（4）過負荷保護。取相應倍數(shù)的導線載流量與出線柜電流互感器所產(chǎn)生的最小額定值，保持5s，發(fā)出報警訊號。

2.2線路保護裝置隔離措施

當某段線路的保護設備產(chǎn)生故障時，首先，應當將相應的保護回路加以斷開，其推出線路應當開啟相應的軟壓板，即母差保護可以接收相應的信號;其次，應當對側邊線路加以保護及隔離，兩側實施縱聯(lián)差動來對跳閘進行保護，并將相關通道加以斷開，以避免線路保護發(fā)生錯誤遠跳信息;再次，退出相應的接收及發(fā)送軟壓板;最后，退出重合閘功能，防止產(chǎn)生保護誤動。

2.3一體化操控

自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用，一體化操控使電力系統(tǒng)程序簡單化，提升電力系統(tǒng)供電效率，降低電力系統(tǒng)故障發(fā)生的頻率。一體化操控可有效降低相關作業(yè)人員工作量，實現(xiàn)系統(tǒng)自動監(jiān)測與自動預警功能，使電力系統(tǒng)的運行更具可靠性，作業(yè)人員可通過分析各項數(shù)據(jù)，對設備故障進行數(shù)據(jù)分析及處理，大大提高工作效率，減少安全事故的發(fā)生。

2.4加強電力系統(tǒng)的自動化改造

通過對電力系統(tǒng)進行信息化控制方式的改造，能夠得到更好的電能控制效果。為了保證改造過后的電力系統(tǒng)能夠更加穩(wěn)定工作，就必須做好相關繼電保護的改造工作，有效滿足用戶用電的實際需要，不斷提高供電的質(zhì)量。

2.4變壓器保護

該裝置在保護變壓器時通常會運用到3種方式。第一，接地保護。該方式中的變壓器包含接地變壓器和不接地變壓器。對于接地變壓器，其保護設備應用的是零序電壓，不接地變壓器的保護設備使用零序電流。第二，瓦斯保護。通常，這一方式基本適用于變壓器運轉中油箱出現(xiàn)問題的狀況。如果油箱出現(xiàn)問題，油就會在電流中電弧的作用下分解，使其絕緣體失去基本性能，產(chǎn)生有毒氣體，給維修人員的身體健康帶來威脅。該裝置在對變壓器實施保護的過程中，會依照發(fā)生故障時由于電流刺激絕緣體而產(chǎn)生有毒氣體的基本含量來對維修工作者予以提示，防止維修者出現(xiàn)中毒的問題。第三，短路保護。這一保護方式包含有過電流繼電保護與阻抗繼電保護兩種。其中，前者是在設備與電源中設置一個電流繼電保護裝置，發(fā)生故障時可以實現(xiàn)有效斷電;后者是使用阻抗元件刺激其故障位置，從而產(chǎn)生斷電保護作用。

2.5線路接地保護

雖然在整體系統(tǒng)中，相關線路非常繁雜，但接地基本可以分為大電流接地與小電流繼電兩種類型。其中，大電流接地發(fā)生故障時應該馬上將電源切斷，以防因接地故障給整個電路帶來重大影響。如果在零序功率的狀況下產(chǎn)生接地故障，其方向就會產(chǎn)生變化，此時零序電流不會發(fā)生太大的波動，繼電保護裝置會馬上發(fā)出相應的警報信息，以提醒相關人員緊急趕往現(xiàn)場實施維修。

結束語

電力系統(tǒng)以及自動化技術與繼電保護之間，相互補充，協(xié)調(diào)合作，為我國電力系統(tǒng)正常運行提供保障，有效提升供電效率，降低電力系統(tǒng)故障發(fā)生頻率。促進我國電力系統(tǒng)快速發(fā)展，逐步走向完善，可減少相關作業(yè)人員工作量，減少由于人工操作帶來的誤差，減少故障發(fā)生，延長設備使用年限，優(yōu)化電力系統(tǒng)結構布局，并可遠程監(jiān)控電力設備運行狀態(tài)，自動化技術可將電力設備運行狀態(tài)數(shù)據(jù)進行儲存、處理、分析，找出故障發(fā)生原因，有效提升我國供電質(zhì)量，進一步促進我國電力企業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展。

參考文獻：

[1]李慧華.電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關系分析[J].自動化應用，2018（11）：99-100.

[2]劉明琛.電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關系分析[J].百科論壇電子雜志，2018（16）：404.

[3]陳啟達.分析電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關系[J].大科技，2018（23）：82-83.

（作者單位：1國電華北內(nèi)蒙古新能源有限公司;2國電華北內(nèi)蒙古新能源有限公司）