解析電力系統(tǒng)中繼電保護的自動化策略

白翔，殷旭升，張皓

（國網(wǎng)新鄉(xiāng)供電公司，河南 新鄉(xiāng) 453000）

如今，我國智能電網(wǎng)建設(shè)越來越完善，電網(wǎng)技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，人們生活質(zhì)量的提高，使他們在電力使用上的要求更高，不管是工業(yè)生產(chǎn)還是家庭生活用電都要求電力系統(tǒng)不斷更新、進步；相關(guān)技術(shù)人員對電力系統(tǒng)的維護、對自身技術(shù)的要求以及對繼電保護自動化的優(yōu)化等，都直接影響我國電力系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量。繼電保護的自動化是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它對整個電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行起著至關(guān)重要的作用。繼電保護的自動化裝置的應(yīng)用改善了傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的不足，減少了電力系統(tǒng)故障的發(fā)生，促進了我國電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運行，保障了電力系統(tǒng)的安全健康發(fā)展。所以，電力企業(yè)的研究人員要更加深入地研究繼電保護的自動化技術(shù)，從而為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟和社會效益。

1 電力系統(tǒng)繼電保護自動化的意義

繼電保護是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，在電力系統(tǒng)的運行過程中難免會遇到各種問題，其中短路故障是眾多故障中較常見也較難處理的故障。電力系統(tǒng)并不能保證在所有的區(qū)域都能有足夠的電壓，使得電壓不足區(qū)域的用戶的工作生活受到影響，短路狀況的發(fā)生甚至?xí)绊懻麄€電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，造成安全事故，使電力系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài)；所以要想保證電力系統(tǒng)能夠有效的運行并且提升工作效率，就要及時排除故障，準(zhǔn)確找到安全隱患并解決，以保障電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)供電。

當(dāng)前，自動化裝置、技術(shù)越來越多，愈加先進，引進先進的自動化裝置與技術(shù)可以使電力系統(tǒng)更優(yōu)化、優(yōu)勢更突出，提高電力系統(tǒng)的工作效率；繼電保護自動化裝置能夠在不影響電力系統(tǒng)工作的情況下，提升系統(tǒng)運行的自動化反應(yīng)能力，繼電保護能夠使故障的排查更加快速、高效，并且能夠?qū)收嫌羞x擇性的檢修，而并非截斷整個電力系統(tǒng)工作，所以繼電保護的自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升電力系統(tǒng)的運行效率，這也是對其它電氣設(shè)備的保護。

2 繼電保護自動化技術(shù)的原理

電力系統(tǒng)最大的特性就是具有安全性與穩(wěn)定性，而繼電保護自動化裝置會使系統(tǒng)更加優(yōu)化，減少故障的發(fā)生，這也大大提升了電力系統(tǒng)的供電質(zhì)量。為了防止電力系統(tǒng)發(fā)生電力事故，電力企業(yè)要著重加強電力管理、嚴(yán)格要求人員規(guī)范技術(shù)施工。繼電保護自動化技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電保護技術(shù)相比，能夠有效地排除電力故障，提升運行效率，而且功能更健全；自動化技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)實時監(jiān)測，并通過計算機遠程控制來節(jié)省人力資源，還可以對繼電保護裝置的數(shù)據(jù)進行分析與修改。

3 電力系統(tǒng)繼電保護自動化的策略

3.1 測量、保護、控制、數(shù)據(jù)信息的一體化

要想使繼電保護自動化技術(shù)得到更好的應(yīng)用與實現(xiàn)，就要結(jié)合計算機技術(shù)，利用互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)電力系統(tǒng)集測量、保護、控制、數(shù)據(jù)信息為一體化的狀態(tài)，保證電力系統(tǒng)的各個裝置、信息都能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一。一體化設(shè)計有助于完善各個保護裝置的保護功能，從而發(fā)揮電力系統(tǒng)的更多功能。繼電保護網(wǎng)絡(luò)與計算機要及時收錄電力系統(tǒng)的各種測量信息，包括保護、控制參數(shù)及其他數(shù)據(jù)信息，這樣才能保證電力系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時，計算機系統(tǒng)能夠根據(jù)收錄的信息與相關(guān)軟件的數(shù)據(jù)分析，從而準(zhǔn)確地找到故障所在。計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用能夠發(fā)揮出電力系統(tǒng)的更大作用，在運用過程中要保證電力系統(tǒng)能夠及時收錄各相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并將信息傳遞給計算機與網(wǎng)絡(luò)化模式平臺，從而實現(xiàn)電力系統(tǒng)的測量、保護、控制、數(shù)據(jù)信息的一體化，網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化的電力系統(tǒng)促進了繼電保護的發(fā)展。

3.2 變壓器保護

變壓器的繼電保護工作十分重要，因為它既是電力系統(tǒng)的重要組成部分，也對電力系統(tǒng)的安全起著至關(guān)重要的作用。為了保證電力系統(tǒng)的有效運行，應(yīng)加強變壓器的繼電保護工作。首先要加強短路保護工作。變壓器的短路保護是過電流保護和阻抗繼電保護。阻抗繼電保護是變壓器的一種保護元件，當(dāng)阻抗元件經(jīng)過一定時間后，就會跳閘并切斷電源，從而起到保護變壓器的作用。過電流保護是過電繼電器在電源兩側(cè)安裝的電流與時間分量，當(dāng)電流元件運行一段時間后，就會跳閘并切斷電源，從而起到保護變壓器的作用。第二就是加強瓦斯保護。變壓器油箱中的油、絕緣材料等會在故障中電弧分解，從而形成有害的氣體，瓦斯保護可以在變壓器遇到故障油箱破裂時，自動切斷電源并發(fā)出警告。最后，就是加強接地保護。接地變壓器的保護通過在變壓器兩端設(shè)置零序保護動作，從而起到保護變壓器的作用；對于不接地變壓器，可以使用零序電壓保護。

3.3 優(yōu)化電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計

繼電保護自動化是借助電力系統(tǒng)自動化的基礎(chǔ)上來運行，所以想要提升繼電保護自動化的水平，要先創(chuàng)新和改進電力系統(tǒng)的自動化設(shè)計，以為人民服務(wù)為目標(biāo)，實現(xiàn)低成本、高質(zhì)量的原則。自動化的運行需要計算機系統(tǒng)提供支持來實現(xiàn)系統(tǒng)的智能化與數(shù)字化；電力系統(tǒng)在制造自動化的電氣設(shè)備的同時，不忘提高電氣與機械之間的結(jié)合互動，引入合適的軟硬件技術(shù)，為繼電保護自動化創(chuàng)造良好的條件。

3.4 實現(xiàn)客戶機的自動化建設(shè)

客戶機自動化建設(shè)很重要，它一般安裝在變電站中，展開多方面的運轉(zhuǎn)?？蛻魴C利用管理、保護錄波器接口及故障等信息進行信息采集與分析，再將信息結(jié)果傳遞給相關(guān)部門，以便電力系統(tǒng)形成相關(guān)的問題報告?？蛻魴C還能夠?qū)﹄娏ぷ魅藛T進行實時監(jiān)測，對于疏于職守的員工給予警告，從而保障變電站的安全，見圖1。

圖1 客戶機的自動化

3.5 計算機微機技術(shù)保護

利用計算機軟件對電力系統(tǒng)進行保護是一項重要的應(yīng)用，將計算機與繼電保護系統(tǒng)相結(jié)合，利用微機對電力系統(tǒng)實行自動化保護，從而保證電力系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)。將微機技術(shù)引用到繼電保護中，可以保護電路的正常運行，并且還能準(zhǔn)確地排除電力系統(tǒng)中的故障，提高電力系統(tǒng)的運行效率與質(zhì)量。微機技術(shù)作為計算機技術(shù)中最重要的技術(shù)，它具備很強的計算能力與邏輯處理能力，在監(jiān)測電力系統(tǒng)時一旦發(fā)現(xiàn)故障會立即處理，能夠進一步的保證電力系統(tǒng)的順利運行。

3.6 建設(shè)智能化的監(jiān)控系統(tǒng)

電力系統(tǒng)需要建設(shè)一個智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，運用現(xiàn)代化的技術(shù)來支持。監(jiān)控系統(tǒng)主要是利用以太網(wǎng)、過程控制單元、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等進行通訊、數(shù)據(jù)傳輸以及分布性監(jiān)控；電力系統(tǒng)在運行的過程中，生產(chǎn)單位憑借智能化監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)布的監(jiān)控信號，實施相應(yīng)的監(jiān)控行為，然后再認(rèn)真處理相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，從而達到對電力系統(tǒng)的有效監(jiān)督與控制。電力系統(tǒng)在實際操作過程中，通過分層結(jié)構(gòu)來布局系統(tǒng)，從而檢測各項電氣裝置的工作狀態(tài)。

4 結(jié)語

繼電保護的自動化的應(yīng)用已經(jīng)成為電力企業(yè)的發(fā)展目標(biāo)與趨勢。繼電保護自動化為我國電力系統(tǒng)的平穩(wěn)、安全、健康的運行提供了保障，運用先進的自動化技術(shù)，結(jié)合計算機系統(tǒng)，不斷加強對繼電保護自動化的完善、結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化的措施，實現(xiàn)控制、檢測與數(shù)據(jù)信息一體化的功能；保障電力系統(tǒng)能夠更全面可靠的運行，提高人們的生活質(zhì)量。電力企業(yè)通過實現(xiàn)電氣裝置的自動化來提高經(jīng)濟效益，為我國電力系統(tǒng)的健康發(fā)展保駕護航，促進國家經(jīng)濟的發(fā)展。

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