電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中的自動(dòng)化措施研究

陳樂　翟楠

摘 要：當(dāng)前由于電力系統(tǒng)的規(guī)模正在不斷增大，涌現(xiàn)出了非常多的電氣設(shè)備，在某種程度上使電網(wǎng)故障產(chǎn)生的概率有所增加，為了對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的安全性以及可靠性給予保障，需要對(duì)繼電保護(hù)器的穩(wěn)定性給予強(qiáng)調(diào)。電力系統(tǒng)自動(dòng)化領(lǐng)域非常廣，包括電力生產(chǎn)和運(yùn)用中的檢測(cè)、條件、控制，電力系統(tǒng)的自動(dòng)保護(hù)及系統(tǒng)自動(dòng)傳輸?shù)取?/p>

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);自動(dòng)化

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在我國不同領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，使得日常操作更加智能化，對(duì)于電力領(lǐng)域而言，亦是如此。作為當(dāng)前電力系統(tǒng)中不可或缺的重要組成結(jié)構(gòu)，繼電保護(hù)設(shè)備與自動(dòng)化裝置的可靠安全運(yùn)行，能夠最大限度保護(hù)電力系統(tǒng)日常運(yùn)行免受外界干擾因素的影響，從而降低電力故障問題出現(xiàn)的概率，在提高電能供應(yīng)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，維護(hù)電力系統(tǒng)日常運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。因此，電力企業(yè)應(yīng)當(dāng)全面掌握電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行自動(dòng)化可靠性研究的重要性，并在日常工作中能夠結(jié)合實(shí)際，合理使用各類自動(dòng)化技術(shù)，使得電力系統(tǒng)不斷朝著自動(dòng)化、智能化、安全化方向發(fā)展。

1 電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)的概念

電氣自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)是在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)的一種手段，可有效對(duì)故障進(jìn)行防控，如果電力系統(tǒng)產(chǎn)生了相應(yīng)的故障，可以利用繼電保護(hù)設(shè)備對(duì)相應(yīng)的位置以及原因給予明確，及時(shí)發(fā)出警報(bào)，并通過調(diào)查處理的形式，對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。在完成跳閘之后，電力系統(tǒng)便會(huì)停止相應(yīng)的工作，這樣會(huì)使大范圍出現(xiàn)故障問題的情況有所減少。此外，在發(fā)出警報(bào)之后，還需要通過科學(xué)的方式對(duì)故障的范圍進(jìn)行明確，以便使工作人員能夠?qū)收贤{以及原因進(jìn)行明確，避免出現(xiàn)人身安全問題。在繼電保護(hù)的狀況下，可以使電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)損失得到有效降低，以便使運(yùn)營安全以及穩(wěn)定性得到提升。當(dāng)前，由于科技以及技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)于繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用越來越普及，使電力系統(tǒng)的發(fā)展速度更加迅速，并且向智能化系統(tǒng)化以及自動(dòng)化的方向發(fā)展，使繼電器保護(hù)裝置的運(yùn)行效率得到了整體提升，能夠?qū)收线M(jìn)行有效處理，并且使工作時(shí)間有所縮短，使其安全性以及可靠性得到了保障。

2 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置

2.1 繼電保護(hù)裝置任務(wù)

繼電保護(hù)的主要任務(wù)是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)作出繼電保護(hù)動(dòng)作。繼電保護(hù)裝置的信息來源是電力系統(tǒng)中的原件在短路或者異常情況下產(chǎn)生的電流、電壓及功率等電氣量。供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)裝置通過監(jiān)視所有設(shè)備運(yùn)行情況的安全性為值班人員提供操作運(yùn)行數(shù)據(jù);供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置有選擇性地自動(dòng)切除故障部分，留下非故障部分繼續(xù)正常運(yùn)行;供電系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行異常時(shí)，繼電保護(hù)裝置及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出警報(bào)信號(hào)，便于有關(guān)工作人員快速處理。

2.2 繼電保護(hù)裝置的基本要求

第一，靈敏性。靈敏系數(shù)是衡量保護(hù)裝置靈敏度的主要指標(biāo)。不管短路點(diǎn)出現(xiàn)在什么位置、短路性質(zhì)屬于哪種，只要在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，拒絕動(dòng)作都不可能出現(xiàn)在保護(hù)裝置上，不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作反應(yīng)。第二，速動(dòng)性。速動(dòng)性指的是保護(hù)裝置切斷短路故障的及時(shí)性。切除故障所用的時(shí)間越短，對(duì)電氣設(shè)備造成的損壞就越小，提升了系統(tǒng)電壓的恢復(fù)速度，有利于電氣設(shè)備的自啟動(dòng)，且有效保證了發(fā)動(dòng)機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。第三，可靠性。如果保護(hù)裝置的可靠性不高，就有可能造成電力故障或者重大事故。為確保保護(hù)裝置的可靠性，不僅要保證設(shè)計(jì)原理、安裝調(diào)試及整定計(jì)算等方面的正確性，還要保證保護(hù)裝置的組成元件質(zhì)量、后期的運(yùn)行維護(hù)水平及系統(tǒng)的簡(jiǎn)化度。

2.3 繼電保護(hù)裝置的主要作用

當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能及時(shí)根據(jù)故障信息反饋?zhàn)鞒銮谐蛘吒綦x動(dòng)作。通常，電網(wǎng)故障可能引發(fā)的問題有以下3種。（1）使系統(tǒng)中的電壓出現(xiàn)急劇下降，容易破壞用戶的正常負(fù)荷值。（2）短路電流，即產(chǎn)生在故障發(fā)生位置的電流。該短路電流引發(fā)的電弧會(huì)不同程度地破壞電氣設(shè)備。（3）影響發(fā)電機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可能造成系統(tǒng)動(dòng)蕩，甚至是整個(gè)電力系統(tǒng)的崩潰。

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

3.1 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。

3.2 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)損壞到周圍絕緣層，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)工作的開展離不開接地保護(hù)裝置的安裝。

3.3 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)所具備的功能可滿足變壓器運(yùn)行的實(shí)際需求。

結(jié)束語

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性直接影響人們的日常生活和工作。為不斷提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，有必要加強(qiáng)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的技術(shù)水平不僅與現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展有關(guān)，還與電力工作人員的綜合能力有關(guān)，所以應(yīng)緊跟時(shí)代步伐，積極引進(jìn)高新技術(shù)，不斷提高電力工作人員的業(yè)務(wù)水平，助力電力行業(yè)的健康發(fā)展。

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