繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

高志航

（內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司，內(nèi)蒙古自治區(qū) 興安盟 137400）

隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，一體化、模塊化、智能化逐漸成為電力系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的主流方向。在繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，近年來(lái)國(guó)內(nèi)外電氣生產(chǎn)企業(yè)不斷推出新型的智能化繼電保護(hù)產(chǎn)品。雖然繼電保護(hù)裝置的性能越來(lái)越強(qiáng)，但是繼電保護(hù)裝置內(nèi)部軟件運(yùn)行異常、配套硬件質(zhì)量問(wèn)題、人為失誤等因素導(dǎo)致的繼電保護(hù)問(wèn)題仍然較為普遍。單一的繼電保護(hù)裝置并不能完全解決繼電保護(hù)的問(wèn)題，需要從電力系統(tǒng)的整體角度來(lái)考量電網(wǎng)安全問(wèn)題才能更加合理地解決繼電保護(hù)的問(wèn)題。

一、繼電保護(hù)策略

電網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行必須根據(jù)用電需求不斷調(diào)整，否則會(huì)因故障而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生，給企業(yè)造成巨大損失。因此，必須優(yōu)先解決用電需求的問(wèn)題，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。所以，通過(guò)研究繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，解決可能引起故障的繼電保護(hù)裝置存在的問(wèn)題。繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用始于20世紀(jì)60年代，隨著科學(xué)技術(shù)的推廣，繼電保護(hù)技術(shù)功能得到了改善。自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)始于20世紀(jì)90年代，主要涉及三個(gè)要素。

（一）計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)運(yùn)算以及邏輯處理能力極強(qiáng)，可以時(shí)刻監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，精準(zhǔn)檢測(cè)各項(xiàng)參數(shù)。

（二）終端控制

終端控制及其安裝在變電站內(nèi)，它負(fù)責(zé)保護(hù)記錄儀的接口，以獲得最及時(shí)的用電信息，檢測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況并生成故障報(bào)告，同時(shí)也負(fù)責(zé)接收事故報(bào)告，并及時(shí)監(jiān)控技術(shù)人員的工作狀態(tài)，同時(shí)及時(shí)監(jiān)控和上傳各種異常情況。

（三）網(wǎng)絡(luò)及調(diào)度支持

繼電保護(hù)需要網(wǎng)絡(luò)連接和調(diào)度的支持，這樣才能實(shí)現(xiàn)資源共享，確保系統(tǒng)不被故障所影響。

二、繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分，輸變電電網(wǎng)的安全性直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用，能有效避免電氣故障的出現(xiàn)，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。首先，具體應(yīng)用中，要明確電網(wǎng)對(duì)安裝繼電保護(hù)裝置的基本要求，從靈敏度、速動(dòng)性及可靠性等方面做好保護(hù)裝置的選擇。其次，繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在具體應(yīng)用中還要全面綜合考慮多種因素，如電網(wǎng)所在地的地理位置、電磁干擾及氣候條件等，以保證繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的作用被充分發(fā)揮。最后，針對(duì)設(shè)備自身分析激勵(lì)線(xiàn)圈參數(shù)和機(jī)械作用，以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的良好性能。

（二）發(fā)電機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用

發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)操作過(guò)程中占據(jù)最主要的位置，其重要性不言而喻。一旦發(fā)電機(jī)出現(xiàn)使用故障，便無(wú)法保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。因此，應(yīng)將發(fā)電機(jī)作為繼電保護(hù)工作的重要內(nèi)容，耐心分析定子繞組短路的故障細(xì)節(jié)。通常故障位置會(huì)出現(xiàn)溫度升高的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞到周?chē)^緣層，一旦絕緣體受損就會(huì)影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全性。有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)從實(shí)踐層面入手，將保護(hù)裝置安裝在定子繞組中，以防再次出現(xiàn)各種短路情況。如果發(fā)生故障時(shí)發(fā)電機(jī)處于單向接地狀態(tài)，在電流較大甚至超過(guò)額定數(shù)值時(shí)，很可能引發(fā)大面積短路，因此繼電保護(hù)工作的開(kāi)展離不開(kāi)接地保護(hù)裝置的安裝。

（三）變壓器運(yùn)行中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的重要組成部分是變壓器。將繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變壓器，能有效減少故障帶來(lái)的損壞，提高電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在變壓器運(yùn)行中的應(yīng)用主要是以變壓器容量和電壓等級(jí)為設(shè)備安全依據(jù)，基于大量充分的分析、論證及篩選，讓保護(hù)裝置的選擇與變壓器的保護(hù)需求匹配度更高。為使繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在變壓器中有效運(yùn)用，需合理選擇設(shè)備型號(hào)。一切以繼電保護(hù)裝置型號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)，合理計(jì)算差動(dòng)保護(hù)，以便在后期綜合分析和反復(fù)論證中確保所選設(shè)備型號(hào)所具備的功能可滿(mǎn)足變壓器運(yùn)行的實(shí)際需求。

（四）線(xiàn)路接地保護(hù)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中的線(xiàn)路復(fù)雜性極高，且不同設(shè)備的技術(shù)方式和使用條件存在一定差異性，所以接地方式十分復(fù)雜。詳細(xì)勘察并分析線(xiàn)路實(shí)際情況后，如果出現(xiàn)電流地接的現(xiàn)象，為避免延伸性的發(fā)生接地故障，要及時(shí)切斷電源。這類(lèi)問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，因此開(kāi)展繼電保護(hù)工作可準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)故障。如果線(xiàn)路的接地在零序電流的情況下發(fā)生問(wèn)題，可能導(dǎo)致零序電流快度持續(xù)上升，各項(xiàng)繼電保護(hù)動(dòng)作明顯。如果零序電壓情況存在于電流切斷的過(guò)程中，則表明系統(tǒng)還具備持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的能力。為防止產(chǎn)生零序電壓，有關(guān)技術(shù)人員在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中可借助信號(hào)報(bào)警的方式處理故障，同時(shí)第一時(shí)間通知維修人員趕到故障現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)真分析電壓數(shù)值，并根據(jù)電壓數(shù)值的高低來(lái)判斷是否存在接地故障。

（五）在母線(xiàn)中的應(yīng)用

繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在母線(xiàn)中的應(yīng)用主要分為兩種，分別是差動(dòng)保護(hù)和相對(duì)為對(duì)比保護(hù)。其中，相對(duì)為對(duì)比保護(hù)是以對(duì)比的方式為主，讓電力系統(tǒng)母線(xiàn)的保護(hù)性有所提升；差動(dòng)保護(hù)擁有完全一致的特點(diǎn)和變化，電流互感器統(tǒng)一設(shè)置在系統(tǒng)母線(xiàn)元件上，在二次繞組與系統(tǒng)母線(xiàn)側(cè)邊端口成功連接后，再在系統(tǒng)母線(xiàn)差動(dòng)位置上進(jìn)行繼電保護(hù)裝置安裝。對(duì)于電流接地故障，系統(tǒng)母線(xiàn)的繼電保護(hù)功能可通過(guò)三相連接的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。電流較小的接地故障中，系統(tǒng)母線(xiàn)繼電保護(hù)設(shè)置于相間短路中，繼電保護(hù)動(dòng)作的實(shí)現(xiàn)可通過(guò)兩相連接完成。

結(jié)語(yǔ)

圍繞電網(wǎng)安全問(wèn)題，繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。伴隨國(guó)家電力的快速發(fā)展，電網(wǎng)的規(guī)模將會(huì)越來(lái)越大，隨著城市及農(nóng)村建筑的崛起和一些大的公共設(shè)施的增加，電網(wǎng)中很多分系統(tǒng)的規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，對(duì)電網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性以及實(shí)時(shí)性提出了更高的要求。另外，用電負(fù)荷也在不斷增加，伴隨著新型負(fù)載的接入，其所帶來(lái)的一些質(zhì)量問(wèn)題也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。因此，電力企業(yè)必須抓緊建設(shè)智能、高效、自動(dòng)化的繼電保護(hù)運(yùn)行機(jī)制。