電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關(guān)系研究

劉士文

摘要：繼電保護裝置對電力系統(tǒng)的運行期間具體工作狀態(tài)與監(jiān)督實時能起到這些作用，當(dāng)問題出現(xiàn)于電力系統(tǒng)時，那么繼電保護裝置就馬上會有響應(yīng)，遇到故障可采用遠程遙控方式進而臨時處理，這就減少了問題的嚴重性了。然而隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，電網(wǎng)的運行需求傳統(tǒng)的繼電保護裝置再也沒法滿足了，這也就決定了需要運用先進的自動化技術(shù)有效與繼電保護裝置兩者結(jié)合一起進行研究。本文就此展開了論述，以供參閱。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；自動化；繼電保護；關(guān)系

現(xiàn)階段，電力能源已經(jīng)成為社會發(fā)展以及居民生活中不可缺少的一部分，電力供應(yīng)質(zhì)量不僅影響著社會生產(chǎn)效率，同樣關(guān)系著人們的生活質(zhì)量。繼電保護是維持電力系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行的重要舉措，將其與自動化技術(shù)有機結(jié)合起來，可以有效的提升電力系統(tǒng)的運行效率，提高資源利用率，同時降低電力故障發(fā)生的風(fēng)險。

1電力系統(tǒng)及其自動化的概念

（1）電力系統(tǒng)自動化是電力行業(yè)未來發(fā)展的必要趨勢，主要包括電力自動化、水利發(fā)電自動化、供電自動化、電力系統(tǒng)信息傳輸自動化、電力故障處理自動化等，它是一個全方位的自動化處理系統(tǒng)。（2）電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單化：電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對整個電網(wǎng)系統(tǒng)來說起到了優(yōu)化的作用。因整個系統(tǒng)中有很多的設(shè)備需要聯(lián)系起來，也意味著其設(shè)備運行的不易操控，增加了電力系統(tǒng)調(diào)度工作的難度，并且控制的頻率也在不斷上升，最終導(dǎo)致整個系統(tǒng)的運行設(shè)備不能發(fā)揮出最大的作用。因此，我們要對電力系統(tǒng)進行自動化的改進，通過改進來促進電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。（3）電力系統(tǒng)的一體化操控：隨著電力系統(tǒng)一體化進程的不斷加快，整個控制系統(tǒng)也變得簡單起來，這樣更有利于智能化的發(fā)展。電力系統(tǒng)操控一體化是滿足時代發(fā)展對電力系統(tǒng)提出要求后的改造方法，同時它也為繼電保護在電力系統(tǒng)中的更好的應(yīng)用提供了有利的條件。（4）電力系統(tǒng)功能的多樣化：電力系統(tǒng)功能的多樣化是電力企業(yè)長期發(fā)展中實現(xiàn)轉(zhuǎn)變的必要要求，可以有效地增加電力運行中對電能的監(jiān)測程度，通過制定科學(xué)合理的電力系統(tǒng)電能操控方法，從而對電力系統(tǒng)的運行做出優(yōu)化。

2電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護的關(guān)系分析

第一，繼電保護技術(shù)以及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，使得電力系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定和安全，這也極大的加快了電力系統(tǒng)向自動化方向發(fā)展速度，加速了電力技術(shù)和自動化技術(shù)之間的融合，而電力系統(tǒng)自動化的實現(xiàn)又對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性提出了更高的要求，從而促進了繼電保護系統(tǒng)的發(fā)展。第二，電力系統(tǒng)是由大量的電力設(shè)備以及輸電線路等構(gòu)成的，運行環(huán)境相對復(fù)雜，因此在實際運行中不可避免的出現(xiàn)各類事故和故障，而且外界的環(huán)境因素對于電力系統(tǒng)的正常運行有很大影響，因此要想保證電力系統(tǒng)的正常運行就必須提高整個電力系統(tǒng)的防護能力和抗干擾能力，這對于繼電保護系統(tǒng)的要求也更高，這些要求也進一步加快了繼電保護系統(tǒng)與自動化技術(shù)的融合，從而使得系統(tǒng)功能更加完善，可以及時的發(fā)現(xiàn)故障并給予合理的處理，保證整個系統(tǒng)是正常運行。第三，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，電力系統(tǒng)實現(xiàn)自動化已經(jīng)勢在必行，而要想實現(xiàn)高度的自動化以提高電力系統(tǒng)自動化運營和管理水平，則必須找到自動化技術(shù)和電力系統(tǒng)的融合點以及切入點，而在電力系統(tǒng)中，繼電保護是其中非常重要的組成部分，在繼電保護系統(tǒng)中內(nèi)部的很多設(shè)備以及裝置都已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，因此將自動化技術(shù)融入繼電保護系統(tǒng)中不斷可以促進繼電保護系統(tǒng)的改造升級，同時還大大加快了整個電力系統(tǒng)的運行效率，使得電力系統(tǒng)更加可靠和安全。此外，繼電保護的主要作用就是保證電力系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定，因此加快自動化技術(shù)的融入可以最大化的將繼電保護的作用發(fā)揮出來，從而減少電力系統(tǒng)故障的發(fā)生率，進而進行系統(tǒng)的運維成本。

3繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1發(fā)電機保護中繼電保護自動化技術(shù)

繼電保護裝置應(yīng)用于發(fā)電機中，可以增強對發(fā)電機的保護力度。根據(jù)不同的需求有不同的保護方式。其中較為常見的一種保護方式是重點保護法，通過給發(fā)電機內(nèi)部的定子繞組上安裝保護裝置，當(dāng)電路有故障出現(xiàn)時，繼電保護裝置自動啟動，進而限制發(fā)電機中的電流，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)電機中心點處，通過對相位的控制來實現(xiàn)保護目的。另外，還可以通過備用保護法來保護發(fā)電機，假如電力系統(tǒng)在運行過程中負荷過低繼電保護裝置會進行響應(yīng)，將電源切斷，避免發(fā)電機絕緣擊穿現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3.2母線保護中的繼電保護自動化技術(shù)

在電力系統(tǒng)運行中，母線保護主要包括兩種，分別是相位對比保護和差動保護。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)該將繼電保護裝置采取三相連接。

3.3變壓器保護中的繼電保護自動化技術(shù)

變電器是繼電保護裝置又一重要應(yīng)用，利用繼電保護裝置對發(fā)電器展開保護，一般有以下三種方法：一是接地保護法；二是瓦斯保護法；三是短路保護法。三種方法各有利弊，但是想要實現(xiàn)的共同目標(biāo)都是借助外在的設(shè)備，當(dāng)電路故障發(fā)生時候，迅速做出反應(yīng)，并且迅速切斷故障線路，通過故障線路切斷的方式達到電能的保護。

3.4線路接地保護中的繼電保護自動化技術(shù)

隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模的擴大，其內(nèi)部線路也變得越來越復(fù)雜，在線路接地方面，最常出現(xiàn)的接地故障類型為小電流接地和大電流接地。針對大電流接地，要及時將電源切斷，避免接地故障的擴大。若是在零序功率的情況下發(fā)生接地故障，繼電保護裝置會及時發(fā)出警報，提醒工作人員盡快趕赴現(xiàn)場進行維修。

4結(jié)束語

總而言之，繼電保護自動化裝置在電力系統(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，對電氣自動化技術(shù)的發(fā)展帶來了巨大的機遇。繼電保護自動化裝置的使用，不僅可以對電力系統(tǒng)的運行起到很好的協(xié)調(diào)控制作用，還可以對系統(tǒng)的操作流程起到一定的簡化作用，為電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性提供保障，進而增強我國電力系統(tǒng)的現(xiàn)代化水平。

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（作者單位：國網(wǎng)天津市電力公司武清供電分公司）