試析電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)聯(lián)性

戴常蕾

【摘 ?要】隨著人們生活水平的提高和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，所需要的電力能源逐年上漲，電力網(wǎng)絡(luò)就要面臨更大的壓力，因此要提高供電的穩(wěn)定性和效率，通過(guò)與自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化極大的提升了系統(tǒng)運(yùn)行的效率，減少電力的損耗，提高電力能源的合理使用率，而為了降低故障發(fā)生的幾率，繼電保護(hù)系統(tǒng)也需要進(jìn)行自動(dòng)化改造以適應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化后的環(huán)境，并科學(xué)理解、合理運(yùn)用好電力系統(tǒng)自動(dòng)化以及繼電保護(hù)之間的聯(lián)系。

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

中圖分類號(hào)：TM73 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

1.1 電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化

我國(guó)的電力技術(shù)在不斷的創(chuàng)新和改革，電力系統(tǒng)自動(dòng)化的運(yùn)行，使得電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)朝著簡(jiǎn)單化的方向快速的發(fā)展。電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在不斷的進(jìn)行改變，其內(nèi)部所用到的設(shè)備數(shù)量在不斷的減少，結(jié)構(gòu)變得也越來(lái)越簡(jiǎn)單，所用到的零件數(shù)量也從一定程度上降低了，但是電力系統(tǒng)所具備的功能在不斷的完善。相關(guān)的電力公司為了大幅度的提高輸電的質(zhì)量，采取一系列的方法和措施對(duì)電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷的完善，從而使得電力系統(tǒng)能夠正常穩(wěn)定的運(yùn)行。電力系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)當(dāng)中所用到的每個(gè)設(shè)備之間都有固定的連接，并且采取的是高效的連接方式，也十分的簡(jiǎn)化。這就從一定程度上促進(jìn)了我國(guó)電力輸電事業(yè)的快速進(jìn)步。

1.2 電力系統(tǒng)操控的一體化

由于電力系統(tǒng)在逐漸的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，以自動(dòng)化為基礎(chǔ)和前提，就可以從一定程度上促進(jìn)電力系統(tǒng)操控實(shí)現(xiàn)一體化。一體化實(shí)現(xiàn)之后，一方面可以從很大程度上提高電力輸電的工作效率，另一方面可以使電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)變得更加的簡(jiǎn)單，從而便于對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行一系列的操作。在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中，不僅可以充分的運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，還可以結(jié)合一些計(jì)算機(jī)技術(shù)。從而使每一個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)，都可以用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)控制。從而使電力系統(tǒng)變得更加的高效，操作也變得更加的精準(zhǔn)。節(jié)約了人力，不需要再使用大量的電力人員進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)督，并且在遇到突發(fā)情況時(shí)，也可以及時(shí)的進(jìn)行預(yù)警。

1.3 電力系統(tǒng)功能的多樣化

雖然電力系統(tǒng)在不斷的發(fā)展過(guò)程中，結(jié)構(gòu)變得愈發(fā)的簡(jiǎn)單，但是其所具備的功能卻變得更加的全面，功能朝著多樣化的方向不斷的發(fā)展。電力系統(tǒng)的功能在完善之后，可以對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)監(jiān)督和管理，這些運(yùn)行情況包括輸電效率、繼電保護(hù)裝置等等。通過(guò)對(duì)這些相關(guān)信息進(jìn)行分析和了解，就可以充分的掌握電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況。如果運(yùn)行的狀態(tài)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)化的要求，就可以及時(shí)的進(jìn)行調(diào)度，從而不斷的優(yōu)化電力系統(tǒng)。并且還可以從一定程度上保障電力系統(tǒng)的安全性，有效的防止突發(fā)情況和安全隱患的發(fā)生。

1.4 電力系統(tǒng)運(yùn)行的智能化

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速進(jìn)步，在電力的每個(gè)階段中都必須用到電力系統(tǒng)的運(yùn)行來(lái)進(jìn)行支持，比如說(shuō)電力的生產(chǎn)階段、配備階段以及輸送環(huán)節(jié)。電力系統(tǒng)運(yùn)行逐漸實(shí)現(xiàn)智能化之后，就可以改善人工操作效率低的問(wèn)題，同時(shí)也從一定程度上減小了誤差，保障了電力系統(tǒng)運(yùn)行的平穩(wěn)性，在電力輸送的過(guò)程當(dāng)中，可以把電力平穩(wěn)的進(jìn)行輸送，從而使得居民能夠正常的用電。電力系統(tǒng)在變得自動(dòng)化、智能化之后，就可以采用一系列的計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)其的運(yùn)行進(jìn)行控制，還可以編寫一些程序代碼，利用這些程序，提高對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的操控力度。進(jìn)而提高運(yùn)行效率。

2繼電保護(hù)自動(dòng)化介紹

繼電保護(hù)自動(dòng)化具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：①及時(shí)性。隨著電力系統(tǒng)規(guī)模和覆蓋范圍的不斷擴(kuò)大，其出現(xiàn)故障問(wèn)題的風(fēng)險(xiǎn)也在提升，加之電力故障往往具有突發(fā)性，因此很難做到有效的控制。而繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置則可以在故障發(fā)生的短時(shí)間內(nèi)作出反應(yīng)，對(duì)故障部位進(jìn)行隔離，將事故造成的影響控制在較小的范圍內(nèi)。②選擇性。在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置可以對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行合理的區(qū)分，在小范圍內(nèi)對(duì)故障進(jìn)行清除，從而保障電力系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。③靈敏性。繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置的應(yīng)用可以在電力系統(tǒng)故障發(fā)生后即時(shí)作出反應(yīng)，避免故障問(wèn)題影響范圍的擴(kuò)大。④可靠性。繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置在其保護(hù)范圍之外很少出現(xiàn)誤動(dòng)作，基本上不會(huì)因此對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成影響。

3電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)系分析

首先，繼電保護(hù)系統(tǒng)及其相關(guān)技術(shù)的發(fā)展需求，極大的促進(jìn)和推動(dòng)了整個(gè)電力系統(tǒng)向自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行轉(zhuǎn)變，加速與自動(dòng)化技術(shù)相互融合，而電力系統(tǒng)的高度自動(dòng)化又對(duì)繼電保護(hù)的相應(yīng)功能和性能提出更高的要求，也促進(jìn)了繼電保護(hù)系統(tǒng)的創(chuàng)新發(fā)展。

其次，電力系統(tǒng)是由大量電力設(shè)施構(gòu)成，包括眾多的電力設(shè)備和線路，在運(yùn)行期間將不可避免的出現(xiàn)各類故障和問(wèn)題，影響因素眾多，會(huì)受到外界因素的干擾和不良影響，因此要防范電力運(yùn)行隱患和故障就必須要提高整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)能力和抗干擾能力，隨著當(dāng)前電力系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)提出了更高的要求，而這些要求也促使繼電保護(hù)要融合自動(dòng)化技術(shù)將其各項(xiàng)功能進(jìn)行升級(jí)、改進(jìn)，繼電保護(hù)系統(tǒng)要在穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上具備更為敏銳的能力，對(duì)出現(xiàn)的故障能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行合理的處置，并且要消除故障區(qū)域或者線路對(duì)其他線路的影響，要對(duì)故障線路進(jìn)行迅速隔離，使得其他線路能夠持續(xù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)于保護(hù)供電線路的正常運(yùn)行起到十分重要的作用。

最后，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)愈加明顯，而要實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的高度自動(dòng)化，提高自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)和管理的質(zhì)量水平，就必須要找到更為合適的融合點(diǎn)和切入點(diǎn)，而繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中始終不可或缺的重要組成部分，其內(nèi)部的很多裝置和設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)極為廣泛，被從業(yè)者所熟知，在操作上也更為得心應(yīng)手，整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行隨著電力系統(tǒng)的升級(jí)、改進(jìn)也不斷進(jìn)行優(yōu)化，因此繼電保護(hù)應(yīng)用大量自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)手段能夠讓整個(gè)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化發(fā)展速度更快，覆蓋范圍也會(huì)更廣，開展自動(dòng)化改進(jìn)工作也會(huì)更為深入和具體，而且繼電保護(hù)的功能作用就是為了整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，促進(jìn)自動(dòng)化水平提升可以減少故障發(fā)生幾率，并降低系統(tǒng)運(yùn)維管理的成本。

4繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

4.1發(fā)電機(jī)保護(hù)中繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)

發(fā)電機(jī)是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備，針對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)可以分為兩個(gè)部分，分別是重點(diǎn)保護(hù)和備用保護(hù)。其中重點(diǎn)保護(hù)針對(duì)的是發(fā)電機(jī)短路問(wèn)題，具體是將繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置安裝在發(fā)電機(jī)定子繞組匝間，避免因短路導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度過(guò)高出現(xiàn)損壞。備用保護(hù)針對(duì)的則是發(fā)電機(jī)負(fù)載過(guò)低問(wèn)題，繼電保護(hù)裝置可以根據(jù)實(shí)際情況切斷電源并發(fā)出報(bào)警，或是通過(guò)過(guò)電壓措施降低短路故障造成的損害。

4.2母線保護(hù)中的繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，母線保護(hù)主要包括兩種，分別是相位對(duì)比保護(hù)和差動(dòng)保護(hù)。其中后者是在總線器件中安裝電流互感裝置，在小電流接地的情況下構(gòu)建母線保護(hù)系統(tǒng)。若總線側(cè)端連接的繞組數(shù)量為2，則應(yīng)該將繼電保護(hù)裝置采取三相連接。

4.3變壓器保護(hù)中的繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)

①針對(duì)變壓器短路問(wèn)題，采取過(guò)電流或是阻抗保護(hù)的方法。前者是在電源兩側(cè)的電流和時(shí)間分量上安裝過(guò)電流繼電器，一旦電流元件運(yùn)行時(shí)間超過(guò)一定范圍，就會(huì)觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，及時(shí)切斷電源。②變壓器如果出現(xiàn)油箱故障，油品和絕緣材料就會(huì)分解產(chǎn)生的有害氣體。對(duì)此，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置可以在其油箱出現(xiàn)泄漏時(shí)，即時(shí)切斷電源并處警報(bào)。③對(duì)于電力系統(tǒng)中的接地變壓器，最好采用零序電流保護(hù)的方法，具體是在變壓器兩側(cè)設(shè)置零序保護(hù)動(dòng)作。而對(duì)于未接地的變壓器，則需要采取零序電壓保護(hù)的方法。

結(jié)束語(yǔ)

伴隨目前自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)及其繼電保護(hù)都開始朝著自動(dòng)化的發(fā)展方向持續(xù)邁進(jìn)，因此有必要理解電力網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化與繼電保護(hù)之間的聯(lián)系，進(jìn)一步明確在融合自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展過(guò)程中兩者的密切關(guān)系。

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（作者單位：蕪湖國(guó)能電力工程有限公司）