淺析電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)系

方靜歡

摘 要：本文對(duì)電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化進(jìn)行了分析，闡述了實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)自動(dòng)化的主要環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)單介紹了繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的優(yōu)勢(shì)以及不足，深入地研究了繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用，為了保證更好地將繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，提出了幾條應(yīng)用的建議，希望對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用帶來(lái)幫助。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化；繼電保護(hù)；研究分析

中圖分類(lèi)號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

繼電保護(hù)裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)督、反應(yīng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的工作狀態(tài)，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)立刻進(jìn)行響應(yīng)，采取遠(yuǎn)程遙控方式對(duì)故障進(jìn)行臨時(shí)處理，有效阻止了問(wèn)題的加重。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置以及無(wú)法滿足電網(wǎng)的運(yùn)行需求，需要將繼電保護(hù)裝置和先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)有效結(jié)合在一起進(jìn)行研究。

一、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化

（一）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化

對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化能夠在一定程度上優(yōu)化整體布局。因?yàn)檎麄€(gè)電力系統(tǒng)連接有多種設(shè)備，很難對(duì)每一個(gè)設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量進(jìn)行精確地控制，增大了調(diào)節(jié)控制的難度，進(jìn)而影響到設(shè)備在電力系統(tǒng)中有效的發(fā)揮作用。通過(guò)自動(dòng)化改造，可以很好地促進(jìn)電力行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

（二）操控一體化。通過(guò)電力系統(tǒng)一體化，能夠很大程度上簡(jiǎn)化系統(tǒng)控制，進(jìn)而方便地進(jìn)行智能化的操作。一體化控制符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的需求，可以更好的將繼電保護(hù)應(yīng)用到供電系統(tǒng)中，為繼電保護(hù)的應(yīng)用創(chuàng)造出良好的條件。

（三）功能多樣化。功能多樣化是電力系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展方向，可以提高變電、輸電過(guò)程只能怪的電能監(jiān)測(cè)力度，為電能的分配以及調(diào)控制定出更加科學(xué)高效的方法，促進(jìn)整個(gè)電力系統(tǒng)更加穩(wěn)定、安全地運(yùn)行，如圖1所示。

（四）智能化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電力系統(tǒng)設(shè)備逐漸趨向于智能化方向發(fā)展，電力系統(tǒng)的運(yùn)行可以為電力系統(tǒng)在發(fā)電以及輸配電方面提供良好的保障作用。傳統(tǒng)的人工操作方式不僅效率十分低下，同時(shí)準(zhǔn)確度以及安全性方面無(wú)法有效的保障，在經(jīng)過(guò)自動(dòng)化改造之后，計(jì)算機(jī)智能化控制系統(tǒng)的使用，能夠通過(guò)一系列的代碼來(lái)完成對(duì)設(shè)備運(yùn)行中的控制工作，極大地提高了工作效率，降低了事故發(fā)生的概率。

二、實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)自動(dòng)化的主要環(huán)節(jié)

（一）選擇性。整個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中有故障出現(xiàn)時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)反映過(guò)來(lái)的故障參數(shù)進(jìn)行判斷分析，確認(rèn)故障的嚴(yán)重程度，再去切斷故障點(diǎn)的線路，避免故障情況加重。保證沒(méi)有發(fā)生故障的系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，保證電網(wǎng)運(yùn)行的可靠、穩(wěn)定性。

（二）快速性。電力系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)一旦有故障出現(xiàn)，很容易有擴(kuò)大和蔓延現(xiàn)象出現(xiàn)，為了將故障的危害降到最低，需要對(duì)供電電壓及時(shí)進(jìn)行恢復(fù)。這也就對(duì)繼電保護(hù)裝置的快速性有著非常高的要求，保證故障可以及時(shí)得到消除。

（三）可靠性。繼電保護(hù)工作最主要的就是體現(xiàn)其可靠性原則，在工作范圍內(nèi)可靠地發(fā)揮出其保護(hù)作用。假如保護(hù)范圍內(nèi)的系統(tǒng)出現(xiàn)故障，繼電保護(hù)裝置可以立刻進(jìn)行分析判斷，并及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)。在保護(hù)范圍之外，即使可以發(fā)現(xiàn)故障，也不會(huì)有響應(yīng)動(dòng)作產(chǎn)生。

三、繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的優(yōu)勢(shì)以及不足

繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置可以有效保證系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，通常情況下，繼電保護(hù)裝置自動(dòng)化可以及時(shí)處理電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題和故障，找出故障出現(xiàn)的原因，及時(shí)地對(duì)故障采取切除措施進(jìn)行切除，進(jìn)而為電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行提供保障。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中需要多個(gè)設(shè)備共同發(fā)揮作用，協(xié)調(diào)配合來(lái)完成，因此整個(gè)控制工作非常復(fù)雜。使用繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置，能夠很大程度上節(jié)約拉動(dòng)力，對(duì)故障區(qū)及時(shí)預(yù)警，保證繼電系統(tǒng)在第一時(shí)間進(jìn)行響應(yīng)，進(jìn)而發(fā)揮出保護(hù)作用。但是就目前而言，繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)在我國(guó)的應(yīng)用還不是十分成熟，在使用經(jīng)驗(yàn)上還需要進(jìn)一步進(jìn)行提高，很多設(shè)備還無(wú)法完善地進(jìn)行自動(dòng)化的設(shè)置，跟不上當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的需求，因此，需要加大對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的設(shè)計(jì)力度，增加成本投入，加快設(shè)計(jì)的進(jìn)程，為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。

四、繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備的應(yīng)用

（一）變壓器中的應(yīng)用。變壓器是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的核心設(shè)備，對(duì)變壓器的保護(hù)是整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行保護(hù)工作中一項(xiàng)最主要的工作內(nèi)容，在對(duì)變壓器進(jìn)行保護(hù)時(shí)，離不開(kāi)繼電保護(hù)設(shè)備的支撐。目前常見(jiàn)的變壓器保護(hù)方式有3種，第一種是接地保護(hù)，這種方法可以按照是否接地分為接地變壓器和不接地變壓器。接地變壓器的保護(hù)選擇的是零序電壓保護(hù)法，不接電變壓器的保護(hù)選擇的是零序電流保護(hù)法。第二種是瓦斯保護(hù)法，這種保護(hù)方法適用于一些變壓器在運(yùn)行過(guò)程中油箱出現(xiàn)問(wèn)題的情況，當(dāng)油箱出現(xiàn)故障時(shí)，油容易在電流中電弧的作用下發(fā)生分解，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣體喪失絕緣性，產(chǎn)生大量的有毒氣體，為人的生命健康安全帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。通過(guò)瓦斯保護(hù)法，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的有毒氣體，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

（二）發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。繼電保護(hù)裝置應(yīng)用于發(fā)電機(jī)中，可以增強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)力度。根據(jù)不同的需求有不同的保護(hù)方式。其中較為常見(jiàn)的一種保護(hù)方式是重點(diǎn)保護(hù)法，通過(guò)給發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子繞組上安裝保護(hù)裝置，當(dāng)電路有故障出現(xiàn)時(shí)，繼電保護(hù)裝置自動(dòng)啟動(dòng)，進(jìn)而限制發(fā)電機(jī)中的電流，將電流值控制在合理的范圍內(nèi)。還可以將電流有效地結(jié)合在發(fā)電機(jī)中心點(diǎn)處，通過(guò)對(duì)相位的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)目的。另外，還可以通過(guò)備用保護(hù)法來(lái)保護(hù)發(fā)電機(jī)，假如電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中負(fù)荷過(guò)低繼電保護(hù)裝置會(huì)進(jìn)行響應(yīng)，將電源切斷，避免發(fā)電機(jī)絕緣擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)。

五、更好應(yīng)用繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備的措施

想要更好地應(yīng)用繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備，首先要控制好自動(dòng)化設(shè)備的起始狀態(tài)，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置有著非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)特征，在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)有波動(dòng)現(xiàn)象產(chǎn)生，為了使其在運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性得到保障，需要做好自動(dòng)化設(shè)備起始狀態(tài)的控制工作，比如說(shuō)技術(shù)資料的整理、工程圖紙的設(shè)計(jì)等。還需要整理分析自動(dòng)化設(shè)備的使用情況，使自動(dòng)化設(shè)備更好地發(fā)揮出作用，掌握自動(dòng)化設(shè)備在使用過(guò)程的一些規(guī)律，便于科學(xué)合理地進(jìn)行維修。自動(dòng)化設(shè)備在使用過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)這樣或那樣的問(wèn)題，需要定期做好設(shè)備的檢查工作，及時(shí)排除設(shè)備運(yùn)行故障，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語(yǔ)

繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置在電力系統(tǒng)中有著良好的發(fā)展前景，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及完善，對(duì)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的機(jī)遇。繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的使用，不僅可以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行起到很好的協(xié)調(diào)控制作用，還可以對(duì)系統(tǒng)的操作流程起到一定的簡(jiǎn)化作用，為電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性提供保障，進(jìn)而增強(qiáng)我國(guó)電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化水平。

參考文獻(xiàn)

[1]劉海仙，許鑫磊.電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)系研究[J].價(jià)值工程，2016（28）：97-98.

[2]劉鄭良.電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)設(shè)備及其自動(dòng)化可靠性研究[J].通信世界，2016（17）：195-196.