電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關系分析

左坤

摘要：社會經(jīng)濟與科技的發(fā)展，推動了我國電力領域的蓬勃發(fā)展電力系統(tǒng)中自動化技術和繼電保護技術被廣泛應用，加強了我國電力系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性，有效提升我國供電效率，并促進我國電力系統(tǒng)的極速發(fā)展。繼電保護裝置可有效保護線路安全、降低電力系統(tǒng)損失，自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用，對繼電保護提出了更高要求。本文就電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關系展開探討。

關鍵詞：電力系統(tǒng);自動化;繼電保護

引言

電力工程是重要的民生工程。作為一個重點項目，電力系統(tǒng)在新時代得到了長足的發(fā)展。盡管如此，用戶的用電量也呈指數(shù)級別的暴增。因此，電力系統(tǒng)及其自動化就顯得十分重要，利用自動化提高發(fā)電效率，增加供電量，滿足用戶需求是首要任務。繼電保護在電力系統(tǒng)及其自動化中占有很重要的位置，因此本文選擇這一點切入，探討它們之間的關系。

1電力系統(tǒng)及其自動化的特點

1.1較為簡單化的自動化電力系統(tǒng)結構

自電力系統(tǒng)自動化以來，其完全顛覆了傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的內(nèi)部結構而言，自動化電力系統(tǒng)的內(nèi)部結構逐漸簡單化，去除了多余的結構。這種情況下，電力系統(tǒng)的管理更加便捷，管理難度也有所下降，有效的提升了電力資源管理的效率。雖然如此，但是自動化電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)有所增加，許多設備難以將自身的作用全面的發(fā)揮。因此，為了提高電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量，仍然加強設備運行的高效性和穩(wěn)定性。

1.2簡單智能化

自動化技術在電力系統(tǒng)中不斷應用，使得電力系統(tǒng)逐漸趨于簡單化，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測的精確性大大提升，并可減少電力系統(tǒng)中零部件的使用，降低電力系統(tǒng)結構復雜程度，減少設備維修費用。并通過自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用，將電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)向智能化，通過計算機進行遠程操控，彌補工作人員操作缺陷，降低人工操作產(chǎn)生的誤差，提高作業(yè)安全與運行效率，保證整個電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，提升供電效率，降低故障發(fā)生頻率。

1.3功能健全的自動化電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)融入自動化后能夠體現(xiàn)出多樣化的特點，同時在電力系統(tǒng)中合理的應用多種相關技術，有利于系統(tǒng)監(jiān)測水平的提高，對電力系統(tǒng)運行效率的提高有著積極作用，與此同時在電力系統(tǒng)的調(diào)控機制優(yōu)化中同樣發(fā)揮出了作用。由此可見，運行效率高、智能化、結構簡單及功能多樣化是電力系統(tǒng)及其自動化的特點。

2繼電保護、電力系統(tǒng)及其自動化的關系

2.1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?qū)㈦娔苓M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。

2.2電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行中繼電保護應用的重要性

自我國深化改革以來，城市化的進程得到了進一步推進，電能已經(jīng)成為社會中不可缺少的能源之一。因此，為了保證電力系統(tǒng)的運行能夠符合社會的需求，需要加強電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。然而，電力系統(tǒng)在運行的過程中，仍然會存在些許故障情況，如果出現(xiàn)的故障，不能得到及時的處理，那么就會使故障范圍逐漸擴散，從而導致電力系統(tǒng)的運行受到影響，使電能的供應難以滿足人們的要求。在電力系統(tǒng)中合理的使用繼電保護設備，能夠有效的在系統(tǒng)運行過程中實現(xiàn)對故障的自動化監(jiān)測、診斷和處理，對一次電力設備的保護作用顯著。因此，為了提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，需要根據(jù)相關規(guī)定在必須保護的系統(tǒng)設備中安裝繼電保護裝置。這也是促進電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性的基礎保障。

2.3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。

3繼電保護自動化技術在電力系統(tǒng)中的應用

3.1發(fā)電機保護的應用

當發(fā)電機的定子繞組錯誤時，就有可能發(fā)生短路現(xiàn)象，導致發(fā)電機溫度迅速上升故障，并且毀壞絕緣層，影響整個機組的安全運行。如果事先在此處安裝保護裝置，便可有效地切斷電源，防止溫度升高帶來的后果;有時候，發(fā)電機定子繞組的負載不高，當有緊急情況的時候，就可以及時先切斷電源并報警。

3.2母線保護的應用

母線保護基本包括差動保護與相位對比保護兩種。其中，差動保護就是把電流互感器裝置安裝到總線，然后在小電流接地的基礎上建立系統(tǒng)母線保護系統(tǒng)。如果總線側(cè)端其連接的繞組數(shù)是2，那么還應該將繼電保護裝置實施三相連接。

3.3變壓器保護的應用

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(zhuǎn)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。

3.4線路接地保護的應用

線路接地問題是線路安裝中的一個重要問題，需要考慮到整體復雜的線路排布和接地情況等等。接地方法可以分為大電流和小電流接地兩種。如果采用的是大電流接地，當險情發(fā)生的時候，就要立刻切斷電源，以免接地出現(xiàn)差池破壞系統(tǒng)。在零序功率的情況下，接地出現(xiàn)問題，電流方向會因此而改變，但零序電流不會發(fā)生較大的變動。在這時候，通過繼電保護裝置，就可以通過零序電壓的情況判斷是否發(fā)生了接地故障，系統(tǒng)也會自動地發(fā)出警報。如果問題產(chǎn)生，技術維修人員也能夠迅速地做出反應，調(diào)整時間來進行維修。

結語

總之，電力系統(tǒng)及其自動化是當下我國電力行業(yè)發(fā)展的關鍵，也是構建智能電網(wǎng)的核心內(nèi)容。對電力系統(tǒng)中的重要部分——繼電保護開展自動化改造，有利于進一步推動自動化在電力系統(tǒng)中的運用。本文詳細分析兩者關系，期望能夠為提升我國電力系統(tǒng)自動化作出一定貢獻。

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