電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的自動(dòng)化策略

石磊 蘆明軍 張旗 王起琦 萬軍 鄭薇

【摘 要】伴隨著時(shí)代的進(jìn)化和發(fā)展，人類所使用的能源也在發(fā)生著很大的變化。潔凈，方便簡(jiǎn)潔的電能，越來越受人們的歡迎，人們對(duì)電能的需求量也越來越大。這樣就使電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的重要性越來越得到重視，促使著電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)逐漸向自動(dòng)化的方向發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；自動(dòng)化策略

1電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化的意義

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中難免會(huì)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€(gè)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(yùn)行并且提升工作效率，就要及時(shí)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(dòng)化裝置、技術(shù)越來越多，愈加先進(jìn)，引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化裝置與技術(shù)可以使電力系統(tǒng)更優(yōu)化、優(yōu)勢(shì)更突出，提高電力系統(tǒng)的工作效率；繼電保護(hù)自動(dòng)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(yùn)行的自動(dòng)化反應(yīng)能力，繼電保護(hù)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?cái)嗾麄€(gè)電力系統(tǒng)工作，所以繼電保護(hù)的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，這也是對(duì)其它電氣設(shè)備的保護(hù)。

2在電力系統(tǒng)中應(yīng)用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的措施

2.1接地保護(hù)

電力系統(tǒng)的線路不同，接地方式也不同，依照電流大小可分為大電流接地和小電流接地。大電流接地接地在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，如果線路出現(xiàn)故障，自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)可以及時(shí)識(shí)別，并在第一時(shí)間切斷線路，進(jìn)而對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)；而小電流接地在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，利用自動(dòng)化繼電保護(hù)技術(shù)可將保護(hù)信號(hào)主動(dòng)發(fā)送，如果電路在接入小電流接地系統(tǒng)時(shí)出現(xiàn)了故障，接地系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)發(fā)出警告信號(hào)，而此時(shí)線路還會(huì)持續(xù)運(yùn)行。

在自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)中，執(zhí)行系統(tǒng)是大電流接地系統(tǒng)運(yùn)行的重要功能，邏輯層使小電流接地系統(tǒng)中的重要功能。在正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)中不存在零序電壓，而三項(xiàng)電壓則是主要分布點(diǎn)，如果在三項(xiàng)電壓中連接電壓表，電壓將會(huì)獨(dú)立顯示出來，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生異常，其中一相處于接地狀態(tài)，零序電壓將在電力系統(tǒng)中顯現(xiàn)出來。這時(shí)警告信息會(huì)通過小電流繼電保護(hù)系統(tǒng)被發(fā)送，這時(shí)只要觀察電壓讀數(shù)表便可判斷故障。如果電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，一般情況下不會(huì)有零序電流產(chǎn)生，如果系統(tǒng)中存在故障，將會(huì)有零序電流產(chǎn)生，這樣就可引發(fā)繼電保護(hù)裝置對(duì)故障電路自動(dòng)切除。

2.2母線繼電保護(hù)

電力系統(tǒng)在應(yīng)用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的過程中，母線保護(hù)同樣是較為重要的一個(gè)方面，現(xiàn)階段母線實(shí)施繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)主要集中在相位繼電保護(hù)以及差動(dòng)繼電保護(hù)。其中母線相位繼電保護(hù)主要是指通過對(duì)比相位的利用，使得母線的可靠性以及使用效率大大提升，使其在電力系統(tǒng)中的作用得到正常且高效的發(fā)揮。差動(dòng)繼電保護(hù)則主要是在母線元件中進(jìn)行電流互感器科學(xué)以及合理化的設(shè)置，然后起到一定的保護(hù)作用，在設(shè)置電流相應(yīng)互感器的過程中，必須要注意的是，互感器的設(shè)置選擇一定要保持統(tǒng)一變化，這樣才能夠發(fā)揮電流相應(yīng)互感器的優(yōu)勢(shì)。在結(jié)束電流相應(yīng)互感器的設(shè)置后，則將母線測(cè)端與二次繞組進(jìn)行有效連接，使得電流相應(yīng)的互感器能夠在電力系統(tǒng)母線差動(dòng)區(qū)域中進(jìn)行安置。當(dāng)母線的大電流在接地的過程中，如果積極且有效地運(yùn)用三相連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)母線的繼電保護(hù)作用，而在母線小電流實(shí)際接地的過程中，對(duì)母線實(shí)施繼電保護(hù)則要區(qū)別于大電流接地時(shí)的保護(hù)策略，集中在兩相連接的利用上，以及相間短路的作用上面，這樣才能夠真正發(fā)揮繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)母線實(shí)施的保護(hù)作用以及效果。

2.3發(fā)電機(jī)組保護(hù)

在發(fā)電機(jī)組中應(yīng)用的保護(hù)方式劃分可分為兩種：一種是重點(diǎn)保護(hù)，另一種是備用保護(hù)。重點(diǎn)保護(hù)是指將發(fā)電機(jī)內(nèi)部的定子繞組安裝相應(yīng)的保護(hù)裝置，一旦定子繞組匝之間出現(xiàn)短路或者其他故障，此時(shí)保護(hù)裝置變會(huì)啟動(dòng)，對(duì)發(fā)電機(jī)中單相接地電流起到限制，使其在規(guī)定值范圍之內(nèi)。同時(shí)，受保護(hù)裝置影響，對(duì)發(fā)電機(jī)的縱聯(lián)差動(dòng)也能夠起到保護(hù)作用。其保護(hù)原理是，將發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)內(nèi)的電流有效融合，并適當(dāng)調(diào)整相位高度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)。此外，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，如果發(fā)生低負(fù)荷現(xiàn)象，很有可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)發(fā)生絕緣擊穿情況。這時(shí)，繼電保護(hù)自動(dòng)化便自動(dòng)將電源切斷，同時(shí)發(fā)出警報(bào)信息，這種保護(hù)方式便是備用保護(hù)。

3繼電保護(hù)自動(dòng)化未來的發(fā)展趨勢(shì)

隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備的智能程度會(huì)越來越高。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)越來越復(fù)雜，運(yùn)行穩(wěn)定性難以保證，這就要求我們必須提高故障預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。然而，采用常規(guī)方法來預(yù)測(cè)如此龐大的系統(tǒng)，難度可想而知。為了有效解決這一問題，必須將智能化技術(shù)引入到故障預(yù)測(cè)環(huán)節(jié)中。目前采用的智能化繼電保護(hù)設(shè)備中融合了智能化算法，通過對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行特征的提取，有效預(yù)測(cè)電力系統(tǒng)各種故障發(fā)生的可能。其預(yù)測(cè)能力還會(huì)隨著運(yùn)行時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，而得到增長(zhǎng)，通過該設(shè)備，可以提前預(yù)測(cè)到哪里可能出現(xiàn)故障，并及時(shí)排除，大大增加了系統(tǒng)穩(wěn)定性。隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，未來繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備將具有遠(yuǎn)程傳輸信息的功能，可以將對(duì)電力系統(tǒng)檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)或者寬帶網(wǎng)絡(luò)，傳輸?shù)椒?wù)器中，從而便于管理人員對(duì)重點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理，大大提高了管理效率，也便于我們及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。

結(jié)束語(yǔ)

繼電保護(hù)的自動(dòng)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(shì)。繼電保護(hù)自動(dòng)化為我國(guó)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)、安全、健康的運(yùn)行提供了保障，運(yùn)用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不斷加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化的完善、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化的措施，實(shí)現(xiàn)控制、檢測(cè)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(yùn)行，提高人們的生活質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)營(yíng)口供電公司）