黃雅娜

(身份證號碼: 45262619820121002X  廣西南寧 530000)

摘要: 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)的繼電保護中。繼電保護自動化裝置是電力系統(tǒng)的重要紐成部分，能在系統(tǒng)發(fā)生故障時迅速作出反應(yīng)并進行處理，從而保護電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定運行。因此，對電力系統(tǒng)繼電保護自動化的研究十分重要，尤其在當前越來越多大型電氣設(shè)備廣泛應(yīng)用的時代下，我國電力系統(tǒng)日益呈現(xiàn)規(guī)模性、復(fù)雜性的特點。基于此，本文首先對繼電保護自動化進行相關(guān)概述，其次分析了繼電保護自動化裝置的優(yōu)缺點及基本要求，最后進一步對電力系統(tǒng)繼電保護自動化的應(yīng)用進行研究，以提升我國電力系統(tǒng)運行的安全可靠性

關(guān)鍵詞: 電力系統(tǒng);繼電保護自動化;應(yīng)用;要求

1前言

隨著我國經(jīng)濟和人們生活水平的不斷提高，越來越多的電氣設(shè)備出現(xiàn)在生活當中，這無疑加大了電力系統(tǒng)運行的壓力，對其運行的安全穩(wěn)定性提出了更高的要求。繼電保護自動化裝置在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅是系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，而且能進一步確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，及時切除故障，在提升電力系統(tǒng)的可靠性及保護其性能等方面發(fā)揮重要作用。因此，對電力系統(tǒng)繼電保護自動化的研究具有重要的現(xiàn)實意義。

2繼電保護自動化的相關(guān)概述

一般而言，當電力系統(tǒng)中的發(fā)電機、線路等電力元件或電力系統(tǒng)本身發(fā)生故障危及系統(tǒng)安全運行時，能直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，或者向運行值班人員及時發(fā)出警告信號以終止故障發(fā)展的一種成套的自動化措施與設(shè)備，稱為繼電保護裝置。其基本原理主要是利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時的電流、電壓、功率等電氣量的變化構(gòu)成繼電保護動作的原理。

而繼電保護自動化是指當電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及系統(tǒng)安全運行時，繼電保護裝置能依據(jù)相關(guān)指標的變化情況，采取自動跳閘等自動化方式對電力系統(tǒng)進行保護。與一般的繼電保護裝置相比，繼電保護自動化大大縮短了電力系統(tǒng)故障的處理時間，進一步保證系統(tǒng)運行的安全性。繼電保護自動化主要由測量模塊(隨時監(jiān)測電力系統(tǒng)中的電流、電壓等指標，并傳遞數(shù)據(jù))、邏輯模塊(對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析，并發(fā)出指令)以及執(zhí)行模塊(根據(jù)指令采取適當?shù)谋Ｗo措施)三個方面構(gòu)成。繼電保護自動化結(jié)構(gòu)主要是以變電站為核心的集中式體系結(jié)構(gòu)，能有效地提高電力系統(tǒng)運行的安全性、可靠性。其裝置的作用主要體現(xiàn)在三個方面:一方面，實時監(jiān)測電力系統(tǒng)的正常運行，當被保護的電力元件發(fā)生故障足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全時繼電保護自動化裝置能最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞;其次，及時反應(yīng)電氣設(shè)備不正常工作情況并根據(jù)情況與設(shè)備運行維護的不同采取相應(yīng)的處理措施;另一方面，能夠?qū)崿F(xiàn)電力系統(tǒng)的遠程操作以及自動化運行。

近年來，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提高，電力系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，保證其運行的安全與穩(wěn)定尤其重要，不僅牽涉到經(jīng)濟生產(chǎn)的正常運行，而且還在很大程度上影響人們生活、工作、學(xué)習(xí)的各個方面。而繼電保護自動化裝置在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，不僅能進一步確保電力系統(tǒng)運行的安全與可靠，而且能有效提高電網(wǎng)運行效率，降低成本，已成為電力系統(tǒng)中不可或缺的組成部分。就變電站而言，繼電保護自動化裝置能充分實現(xiàn)對線路、母聯(lián)、主變以及加載電容器等方面的保護，對確保電力系統(tǒng)的安全運行發(fā)揮重要的作用。

3繼電保護自動化裝置的優(yōu)缺點及基本要求

3.1優(yōu)點

與傳統(tǒng)的繼電保護裝置相比，自動化裝置在電力系統(tǒng)中繼電保護的應(yīng)用上，更加豐富了其功能性，在傳統(tǒng)繼電保護裝置的功能上增加了對電力系統(tǒng)運行狀況的實時監(jiān)測功能，能有效地實現(xiàn)對電力系統(tǒng)運行的遠程控制。首先，其安全性與穩(wěn)定性較高。繼電保護自動化裝置能快速地對系統(tǒng)故障進行反應(yīng)、分析、判斷并作出最佳的處理，從而確保電力系統(tǒng)的正常運行;其次，能完成復(fù)雜性的工作任務(wù)。繼電保護自動化裝置在使用的過程中，能代替值班人員完成復(fù)雜性的工作，并能根據(jù)系統(tǒng)運行的情況及時發(fā)出信號并傳遞警報，有效及時地切除故障;最后，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的同時保護數(shù)據(jù)的安全性，能根據(jù)不同數(shù)據(jù)服務(wù)對象設(shè)置信息并進行管理。

3.2缺點

當前電力系統(tǒng)中繼電保護自動化裝置的推廣與應(yīng)用尚未成熟，仍處于發(fā)展與完善的初級階段，仍存在著一些不足:一是功能上有所欠缺，尚未能夠完全滿足當前電力系統(tǒng)及變電站迅速變化的需求;二是繼電保護自動化裝置的成本相對較高;三是繼電保護自動化裝置對外界環(huán)境要求較高，無法承受較大的環(huán)境干擾因素的影響，如雷電擊打。因此繼電保護自動化在電力系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，要加大對其研究力度，從而提高其可靠性與客觀因素的抗干擾性能。

3.3基本要求

在電力系統(tǒng)運行過程中發(fā)生故障時，繼電保護自動化系統(tǒng)裝置的任務(wù)是通過信號傳遞及時切除故障，并對系統(tǒng)進行實時監(jiān)測，從而確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。其基本要求主要有三點:其一，要求具備速動性，即繼電保護自動化裝置在接到故障信號時能在最短的時間內(nèi)處理故障，最低限度地減少設(shè)備、元件的損壞;其二要求具備選擇靈敏性，即繼電保護自動化裝置要準確地確定故障位置，并對其選擇性的及時處理切除，從而確保無故障部分繼續(xù)正常穩(wěn)定運行;其三，要求具備可靠性，繼電保護自動化裝置的可靠性對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行尤其重要，能有效地避免故障損失擴大;其四，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信一體化，這是與傳統(tǒng)裝置相比，繼電保護自動化最大的區(qū)別，能有利于實現(xiàn)繼電保護的計算機網(wǎng)絡(luò)化，保證整個電力系統(tǒng)的安全運行。

4電力系統(tǒng)繼電保護自動化的應(yīng)用研究

就目前而言，在電力系統(tǒng)運行過程中，繼電保護自動化主要被應(yīng)用在發(fā)電機、變壓器等方面，其運行環(huán)節(jié)包括提出問題、分析問題、安裝調(diào)試、投入運行、后續(xù)維護以及檢修技改等方面，各個環(huán)節(jié)間均相互聯(lián)系。

4.1繼電保護自動化在變壓器中的應(yīng)用

變壓器是電力系統(tǒng)運行過程中的重要組成部分，能有效地對電力進行正常的運輸，因而繼電保護自動化被廣泛應(yīng)用于變壓器中。具體來說，繼電保護自動化對電力系統(tǒng)中變壓器的保護主要有三個方面。首先，瓦斯保護。在電力系統(tǒng)變壓器的油箱出現(xiàn)故障時，會產(chǎn)生大量可燃性有害氣體，使絕緣體無法發(fā)揮作用，而繼電保護自動化此時將會對其進行設(shè)置瓦斯保護，能及時檢測并發(fā)出警示信號，迅速作出處理，從而保護變電器的安全穩(wěn)定運行;其次，接地保護。對于直接接地的變壓器，繼電保護自動化裝置將會采取零序電流保護的方法對其進行保護，而對于不接地的變壓器則相應(yīng)的采用零序電壓保護措施;最后，短路保護。繼電保護自動化在對變壓器進行短路保護時有兩種情況，一種是當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能有效地利用變電器中的阻抗元件發(fā)揮作用，自動跳閘，以保護設(shè)備安全;另一種是在電流與設(shè)備間設(shè)置保護裝置，一旦發(fā)生故障，裝置能快速切斷電流并發(fā)出警報信號。

4.2繼電保護自動化在發(fā)電機中的應(yīng)用

繼電保護自動化對電力系統(tǒng)中發(fā)電機的保護應(yīng)用主要有兩個方面，一方面，繼電保護自動化在電力系統(tǒng)發(fā)電機中采用重點保護法，即重點降低發(fā)電機失磁故障的發(fā)生概率。主要是在發(fā)電機內(nèi)部的定子繞組上安裝自動化保護裝置，發(fā)電機電流超出標準一旦發(fā)生故障時，繼電保護自動化裝置便能發(fā)揮作用，有效地避免發(fā)電機內(nèi)部元件發(fā)生短路;另一方面，備用保護法，相對前者而言，應(yīng)用較少。當發(fā)電機定子繞組負荷偏低時，自動化裝置則會將電源切斷并發(fā)出警報信號，從而降低發(fā)電機出現(xiàn)故障的幾率。

5結(jié)語

總而言之，隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，其復(fù)雜程度越來越高，對電力系統(tǒng)繼電保護自動化的研究尤其重要，這不僅能進一步實現(xiàn)對電力系統(tǒng)的自動化、智能化的監(jiān)測與保護，以確保系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，而且還能有效地促進繼電保護自動化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用于發(fā)展。近年來，隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能化技術(shù)、自動化技術(shù)的推廣與普及，不僅要加大對電力系統(tǒng)繼電保護自動化的研究力度，而且對其管理與維護也十分重要，從而進一步提升電力系統(tǒng)運行的可靠性。

參考文獻

[1]宋佰忠.電力系統(tǒng)中繼電保護自動化策略初探[J].中國石油石化，2017，(07):152-153.

[2]蘇海.電力系統(tǒng)繼電保護自動化策略分析[J].科技風(fēng)，2017,(01):137.