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

季雨 馬建倉

摘要：電力系統(tǒng)是較為復(fù)雜的，并且涉及到非常多的專業(yè)面，各個設(shè)備之間的運(yùn)行相對較為緊密。如果一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么整個電力系統(tǒng)都可能會癱瘓。因此，必須要足夠重視電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行，提高其運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，那么就需要運(yùn)用繼電保護(hù)裝置，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，避免電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)各種安全事故，提供更加優(yōu)質(zhì)、良好的電力服務(wù)。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)自動化技術(shù);電力系統(tǒng);重要性

電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)各種各樣的故障，大大降低電力系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，還會帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。繼電保護(hù)自動化技術(shù)可以探測、定位出現(xiàn)故障的部位，及時消除故障點(diǎn)，或者將故障點(diǎn)隔離開來，及時發(fā)出預(yù)警，保證故障可以在短時間內(nèi)解決故障。

一、繼電保護(hù)自動化的重要性

（一）及時切斷故障連接

在電力運(yùn)輸?shù)倪^程中，可能會出現(xiàn)各種各樣的安全事故，這些故障和問題會導(dǎo)致電力系統(tǒng)無法良好運(yùn)行，這不僅會影響到人們正常用電，還會帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。繼電保護(hù)設(shè)備可以有效避免故障和問題的發(fā)生，可以借助繼電保護(hù)自動化技術(shù)實(shí)時監(jiān)督和檢測電力系統(tǒng)，及時切斷出現(xiàn)故障設(shè)備與其他設(shè)備之間的連接，避免這些故障給其他設(shè)備帶來消極影響，避免故障出現(xiàn)較大的蔓延。這不僅可以實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的直接保護(hù)，還能在第一時間檢測出現(xiàn)故障的地方，為后續(xù)的檢查維修工作提供較大的便利。

（二）及時進(jìn)行檢修

應(yīng)用繼電保護(hù)自動化技術(shù)，不僅可以有效提高電力系統(tǒng)的保護(hù)能力，還能實(shí)時監(jiān)測企業(yè)的運(yùn)行狀態(tài)，將檢測結(jié)果第一時間反饋到監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)中。如果在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，發(fā)現(xiàn)某個部位出現(xiàn)故障，那么繼電保護(hù)設(shè)備能夠自動斷開連接，也能第一時間將相關(guān)信息傳遞給設(shè)備維護(hù)人員，可以及時開展維修工作，避免電力設(shè)備因無法及時維修而帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。

二、電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置

（一）繼電保護(hù)裝置任務(wù)

繼電保護(hù)的主要任務(wù)就是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題或故障后，能夠及時做出繼電保護(hù)動作。在電力系統(tǒng)中，如果元件出現(xiàn)短路，或者出現(xiàn)異常情況后，會產(chǎn)生電壓、電流、功率等電氣量，而這就是繼電保護(hù)裝置的信息來源。如果供電系統(tǒng)能夠良好運(yùn)行，那么繼電保護(hù)裝置可以見識所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，保證其安全性，為相關(guān)人員提供運(yùn)行和操作的相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題或故障后，機(jī)電保護(hù)裝置可以將故障部分進(jìn)行自動切除，剩下一些沒有故障的部分能夠繼續(xù)運(yùn)行。當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)異常后，繼電保護(hù)設(shè)備可以及時發(fā)出警報(bào)，相關(guān)人員能夠進(jìn)行快速處理。

（二）繼電保護(hù)裝置的基本要求

第一，靈敏性。衡量保護(hù)裝置靈敏度中，一個非常重要的指標(biāo)就是靈敏系數(shù)。無論短路點(diǎn)出現(xiàn)在何種位置，具有怎樣的短路行至，只要能夠處于繼電保護(hù)的范圍之中，那么電力系統(tǒng)就不會出現(xiàn)錯誤的動作反應(yīng);第二，速動性。速動性指的是電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，保護(hù)裝置可以及時做出切斷反應(yīng)。切斷故障的實(shí)踐越短，電氣設(shè)備受到的損傷就會越小，可以有效提高電壓、電力系統(tǒng)的恢復(fù)速度，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自啟動，保證發(fā)動機(jī)的良好運(yùn)行;第三，可靠性。如果繼電保護(hù)裝置不具備較強(qiáng)的可靠性，那么就會導(dǎo)致電力系統(tǒng)出現(xiàn)一些故障或事故。要想增強(qiáng)可靠性，那么就需要保證安裝調(diào)試、設(shè)計(jì)原理以及整定計(jì)算的正確性，同時還需要提高繼電保護(hù)裝置各種組成元件的質(zhì)量，切實(shí)提高維護(hù)質(zhì)量和水平，不斷簡化電力系統(tǒng)。

（三）繼電保護(hù)裝置的作用

當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障以后，繼電保護(hù)裝置能夠及時切除故障部位，將故障信息反饋出去，做出隔離動作。在電力系統(tǒng)中，電網(wǎng)故障可能會導(dǎo)致的問題主要有三種：第一，電力系統(tǒng)中的電壓急劇下降，導(dǎo)致用戶的正常負(fù)荷值被破壞;第二，電力系統(tǒng)中出現(xiàn)短路電流，即出現(xiàn)故障的部位出現(xiàn)電流，這種情況會嚴(yán)重破壞電氣設(shè)備;第三，嚴(yán)重影響到發(fā)電機(jī)的良好運(yùn)行，出現(xiàn)系統(tǒng)動蕩，甚至導(dǎo)致整個電力系統(tǒng)的崩潰。

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

（一）應(yīng)用在線路保護(hù)中

我國經(jīng)濟(jì)水平正在不斷提高中，各行各業(yè)對電力的需求量正在逐步增加中，無論是輸電線路的電壓等級，還是輸送容量都在不斷提高中，輸電線路出現(xiàn)故障后，會對工業(yè)生產(chǎn)、電力系統(tǒng)運(yùn)行以及人民生活等方面產(chǎn)生較大的影響。因此，及時的檢修、排除故障是至關(guān)重要的，不僅可以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、良好運(yùn)行，還能有效提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在線路保護(hù)中需要運(yùn)用繼電保護(hù)自動化技術(shù)，選擇恰當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)裝置，同時還要綜合考慮多個因素，如電網(wǎng)周圍的氣候、地理環(huán)境等，保證繼電保護(hù)自動化技術(shù)能夠發(fā)揮出作用。當(dāng)繼電保護(hù)裝置能夠做出正確動作是，需要借助網(wǎng)絡(luò)通訊規(guī)約將各類信息進(jìn)行傳遞，如故障測距、告警信息、故障類型等，上傳到調(diào)度系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，使不同層級的人員都能了解實(shí)時信息，分析和研究出現(xiàn)故障的原因，確定好故障類型，制定切實(shí)可行的措施，最大程度保證電網(wǎng)的良好運(yùn)行。

（二）應(yīng)用在變壓器保護(hù)中

無論是在變電所，還是在發(fā)電廠中，電力變壓器都是至關(guān)重要的存在[1]。變壓器具有多種不同的作用，不僅可以升高電壓將電能運(yùn)輸?shù)饺珖鞯?，還能降低電壓，滿足不同用戶的不同需求。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，變壓器占據(jù)著至關(guān)重要的地位，可以保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、良好運(yùn)行。在變壓器運(yùn)行的過程中，常見的故障類型主要有兩個，一個是本體的非電量保護(hù)，另一個則是電量保護(hù)。對于電量保護(hù)來說，繼電保護(hù)自動化技術(shù)擁有對應(yīng)的功能。在繼電保護(hù)裝置出廠之前，會根據(jù)工程和項(xiàng)目的要求，針對功能模塊進(jìn)行相應(yīng)的邏輯編程，結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定保護(hù)動作定值。當(dāng)變壓器出現(xiàn)一些電量故障，如接地故障、短路故障燈，保護(hù)裝置可以根據(jù)預(yù)設(shè)的定值、保護(hù)邏輯等分析和判斷故障類型，將變壓器的故障隔離和清除干凈，保證電力系統(tǒng)的良好、穩(wěn)定運(yùn)行。針對變壓器本體的非電量保護(hù)裝置，通常都是采用獨(dú)立的非電量保護(hù)裝置，發(fā)出不同的跳閘指令或報(bào)警指令，同時還能將兩種指令反饋到后臺監(jiān)控系統(tǒng)中。

（三）應(yīng)用在母線保護(hù)中

母線的作用就是實(shí)現(xiàn)電能的分配、匯集以及傳送功能[2]。當(dāng)母線出現(xiàn)故障后，那么母線上所有的間隔都會出現(xiàn)跳閘的情況，嚴(yán)重影響到人們的生活和工作，因此母線的保護(hù)是至關(guān)重要的。母線保護(hù)通常都是差動保護(hù)，從動作原理的角度來說，差動保護(hù)分為三種，分別是高、中、低阻抗母差。除了差動保護(hù)外，還具有相位對比保護(hù)。差動保護(hù)就是在母線元件中設(shè)置電流互感器，將母線端口與二次繞組連接起來;相對對比保護(hù)則是利用對比的方式，保護(hù)好母線。

（四）應(yīng)用在發(fā)電機(jī)中

發(fā)電機(jī)對于電力系統(tǒng)有著至關(guān)重要的影響。因此，相關(guān)人員需要根據(jù)發(fā)電機(jī)的不正常運(yùn)行情況以及故障問題，配置系統(tǒng)且完善的繼電保護(hù)裝置[3]。發(fā)電機(jī)出現(xiàn)的故障主要有以下幾種：定子繞組匝間短路、轉(zhuǎn)子勵磁回路勵磁電流消失、轉(zhuǎn)子繞組兩點(diǎn)接地等。針對這些故障，需要配置智能化、完善化的發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)裝置，將其保護(hù)功能的作用充分發(fā)揮出來，各個保護(hù)功能需要保持完全獨(dú)立。當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障后，對應(yīng)的保護(hù)模塊能夠準(zhǔn)確判斷出現(xiàn)故障的類型，做出相應(yīng)的動作。

結(jié)束語：

總而言之，要想保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、良好運(yùn)行，那么就需要靈活運(yùn)用繼電保護(hù)自動化技術(shù)，滿足各行各業(yè)的電力需求。繼電保護(hù)自動化技術(shù)可以實(shí)時監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，降低出現(xiàn)各種故障的概率，減少電力系統(tǒng)的維修成本，為電力企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱可.繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018，000（009）：163.

[2]趙峻嶺，彭宗旭，周攀.繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用探討[J].電工技術(shù)，2018，No.470（08）：64-66.

[3]林瑜.繼電保護(hù)自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，000（004）：P.63-63.