試論電力系統(tǒng)中的電氣二次設(shè)備及繼電保護(hù)

尹晨光 張亮 王新彭

摘要：伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活和社會運(yùn)行都對于能源生產(chǎn)行業(yè)提出了更高的使用需求，在這樣的時代背景下，電力系統(tǒng)相關(guān)的生產(chǎn)效率問題引起了社會各界人士的廣泛關(guān)注和熱烈討論。本文針對電力系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)過程中如何提升電氣二次設(shè)備及繼電保護(hù)工作的提升問題進(jìn)行了深層次的研究和討論，希望能夠幫助相關(guān)的電力系統(tǒng)管理人員在實(shí)際的工作實(shí)踐過程中引發(fā)更多的思考，從而為整體的電力系統(tǒng)的工作起到積極的促進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);電氣二次設(shè)備;繼電保護(hù)

引言：

在我國實(shí)際的電力系統(tǒng)在進(jìn)行相關(guān)的電力設(shè)備使用時，通常由兩種不同的設(shè)備配合進(jìn)行實(shí)際的生產(chǎn)工作，其中一種是直接能夠用于生產(chǎn)和運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)設(shè)備，通常這樣的設(shè)備需要通過增大壓力的方式來提升設(shè)備的工作效率。另外一種，則是進(jìn)行間接的檢測測量調(diào)節(jié)等環(huán)節(jié)的功能性設(shè)備，而這樣的設(shè)備往往需要壓力較低的工作環(huán)境條件。電力系統(tǒng)中的二次設(shè)備及繼電保護(hù)能夠完善整體的電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，幫助相關(guān)的電力部位能夠更好地提升整體電力生產(chǎn)的工作效率，同時也對電力運(yùn)輸起到了重要的輔助作用。

一、電氣二次設(shè)備及繼電保護(hù)的重要性探究

在我國實(shí)際的電力系統(tǒng)的實(shí)際生產(chǎn)過程中，作為始終影響電力生產(chǎn)效率的重要生產(chǎn)問題就是關(guān)于電氣二次設(shè)備的運(yùn)行異常問題，這也就決定了相關(guān)的電力系統(tǒng)的管理人員在進(jìn)行電力生產(chǎn)質(zhì)量的提升實(shí)踐過程中需要結(jié)合實(shí)際影響電氣二次設(shè)備的運(yùn)行故障原因進(jìn)行匯總并逐條進(jìn)行解決，從而才能在整體上提升電力生產(chǎn)的基本質(zhì)量。[1]一般容易造成電氣二次設(shè)備運(yùn)行異常的原因包括周邊環(huán)境因素的影響，工作人員的誤操作以及設(shè)備本身存在的問題這三類大致問題。同時維修人員對于電氣一次設(shè)備的維修往往不需要太長的時間，而對于二次設(shè)備的維修往往需要對于自身設(shè)備的自主檢測，同時還會根據(jù)檢測的反饋情況進(jìn)行相關(guān)維修計劃的設(shè)計再進(jìn)行二次的檢測和維修工作。為了能夠更好地實(shí)現(xiàn)對于電氣二次設(shè)備的繼電保護(hù)，從而降低整體二次設(shè)備的運(yùn)行故障率，我國目前的電氣二次設(shè)備的保護(hù)技術(shù)已經(jīng)開始朝著人工智能和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)相結(jié)合的方向進(jìn)行了深遠(yuǎn)有效地拓展，并從中演化出兩種新型的電氣二次設(shè)備的繼電保護(hù)技術(shù)。第一種是通過結(jié)合網(wǎng)絡(luò)信息進(jìn)行控制，并結(jié)合傳感器進(jìn)行精細(xì)化測量的保護(hù)系統(tǒng)，這樣的繼電保護(hù)系統(tǒng)自身的獨(dú)立性加強(qiáng)，能夠很好單獨(dú)完成對于電氣二次設(shè)備的保護(hù)工作。第二種則是通過傳統(tǒng)的繼電保護(hù)作為基礎(chǔ)，在原有的基礎(chǔ)上通過結(jié)合人工智能技術(shù)的信息控制功能和多維度測量進(jìn)行有效結(jié)合，從而形成更加具有人性化的保護(hù)系統(tǒng)，能夠根據(jù)不同的外部環(huán)境和特殊指令進(jìn)行不容程度的電氣二次設(shè)備的保護(hù)工作。

二、電氣二次設(shè)備的探究

（一）電氣二次設(shè)備的結(jié)構(gòu)

在實(shí)際的電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行過程中，通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將不同的電力設(shè)備進(jìn)行有效的連接的傳輸性結(jié)構(gòu)設(shè)備就是電氣二次設(shè)備的基本內(nèi)容。電氣二次設(shè)備通常由能夠?qū)τ谡w電力設(shè)備的操控的控制層和主要用于電力輸送的操作層組成，整體的電氣二次設(shè)備能夠通過控制和執(zhí)行兩個層面，在整體上調(diào)動和分配電力系統(tǒng)的生產(chǎn)過程運(yùn)行，同時整體系統(tǒng)能夠根據(jù)電流在實(shí)際傳輸過程中產(chǎn)生的相應(yīng)變化而做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)整體電力系統(tǒng)的自動化運(yùn)行模式。[2]

除此之外，電氣二次設(shè)備還能夠通過自動檢測功能，在最短的時間內(nèi)針對不同的故障問題進(jìn)行分析和判斷，并調(diào)用相應(yīng)的設(shè)備指令來進(jìn)一步解決故障問題，從而更好地實(shí)現(xiàn)整體電力供應(yīng)的輸出速度。電力二次設(shè)備還能將電力系統(tǒng)運(yùn)行的內(nèi)部信息傳遞給相關(guān)的計算結(jié)，從而幫助相關(guān)的電力管理人員實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對于故障的了解和解決方案設(shè)計。

（二）設(shè)備運(yùn)行自檢

在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行前，通過運(yùn)行電氣二次設(shè)備進(jìn)行設(shè)備的自檢工作，能夠高效排除設(shè)備運(yùn)行過程可能出現(xiàn)的故障問題，從而在根本上規(guī)避了設(shè)備可能存在短路或者漏電的情況，保護(hù)了設(shè)備的使用安全也同時保障了一線操作人員的人身安全。同時運(yùn)行電氣二次設(shè)備也能夠提升整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行，從而為整體的生產(chǎn)奠定了重要的基礎(chǔ)。

（三）線路問題的排查工作

在進(jìn)行二次設(shè)備的正常運(yùn)行工作前提下，相關(guān)的生產(chǎn)管理人員能夠放心的針對電力系統(tǒng)中的傳輸設(shè)備和通道進(jìn)行詳細(xì)的檢查，包括對于設(shè)備外部的排線和內(nèi)部的布線分布等問題都能夠予以細(xì)致的檢查。

三、電力系統(tǒng)中的電氣繼電保護(hù)探究

（一）電磁型保護(hù)裝置

在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，通常能夠予以相關(guān)設(shè)備以及線路分布的安全保護(hù)設(shè)備就是傳統(tǒng)的電磁型繼電保護(hù)裝置。這樣的電氣繼電保護(hù)裝置通常由一些簡單的單元件組成，通過安裝在相應(yīng)的電力生產(chǎn)設(shè)備上。[3]一旦發(fā)生相關(guān)電力設(shè)備或者元件的故障問題，就能夠通過轉(zhuǎn)變自身的電磁能量從而推動自身的電路開關(guān)進(jìn)行整條線路的關(guān)閉，從而不僅防止了相關(guān)的運(yùn)行故障設(shè)備進(jìn)一步發(fā)生重大的設(shè)備功能損害，甚至通過發(fā)熱起火造成嚴(yán)重的火災(zāi)安全事故，還能夠通過自身的開關(guān)狀態(tài)來進(jìn)一步反映整體電力系統(tǒng)中的不正常運(yùn)行狀態(tài)，從而為設(shè)備操作和維修人員在進(jìn)行實(shí)際工作的時候提供更加可靠的信息反饋，最終實(shí)現(xiàn)相關(guān)故障的預(yù)警維修工作。電磁型保護(hù)裝置作為我國電力系統(tǒng)中最為常見的繼電保護(hù)裝置，以運(yùn)行原理簡單可靠，操作方便的特點(diǎn)適用在實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行的各個角落。但是隨著近些年來，對于電力生產(chǎn)要求的不斷提升，電磁型機(jī)電保護(hù)裝置自身存在的能耗高這一缺點(diǎn)開始越來越明顯地體現(xiàn)在整體電力生產(chǎn)的過程中，這與我國目前推行的節(jié)能減排政策和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略指導(dǎo)思想顯然是背道而馳的。所以在目前我國的電力系統(tǒng)生產(chǎn)轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，相關(guān)的電力生產(chǎn)管理人員已經(jīng)開始著手對于電磁型保護(hù)裝置進(jìn)行逐步的更換工作。

（二）集成型保護(hù)裝置

與傳統(tǒng)的電磁型保護(hù)裝置不同的是，集成型保護(hù)裝置自身的運(yùn)行原理較為復(fù)雜，所以構(gòu)成的相關(guān)元件的種類和數(shù)量也增加了很多。這也就決定了在進(jìn)行集成型保護(hù)裝置的安裝和維修過程中，需要對于實(shí)際的一線操作和維修人員的業(yè)務(wù)水平提出了更高的要求。[4]而在我國實(shí)際的電力系統(tǒng)中，能夠符合這樣的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)人員數(shù)量并不夠多，這也從一方面限制了集成型保護(hù)裝置在實(shí)際電力系統(tǒng)運(yùn)行中的相關(guān)運(yùn)用領(lǐng)域。但是不可忽視的是，集成型保護(hù)裝置能夠針對電氣二次設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行過程進(jìn)行更加全面細(xì)致的檢測工作，從而能夠在更多的極端電力因素下完成對于電氣二次設(shè)備的保護(hù)工作。因此，在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中對于一些比較重要的電氣二次設(shè)備的使用時，還是會通過集成型保護(hù)裝置的安裝來完成對于整體電力系統(tǒng)的全面保護(hù)。

（三）微機(jī)型保護(hù)裝置

伴隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷深化，各行各業(yè)的生產(chǎn)力和科技水平都在進(jìn)行著突飛猛進(jìn)的發(fā)展，在高新互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)在不同行業(yè)和領(lǐng)域的拓展背景下，電力系統(tǒng)發(fā)展運(yùn)行過程中，有關(guān)微機(jī)型繼電保護(hù)裝置通過融合互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)與實(shí)際電力繼電領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電磁繼電保護(hù)裝置和集成型繼電保護(hù)裝置的超高性能效率提升，如圖一所示就是微機(jī)型繼電保護(hù)裝置。并且通過借鑒延伸了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)越性，微機(jī)型繼電保護(hù)裝置能夠通過連接電腦和互聯(lián)網(wǎng)來實(shí)現(xiàn)軟件的實(shí)時控制，從而在根本上通過繼電器的有效控制實(shí)現(xiàn)了整體電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中對于電路運(yùn)行的自動化和信息化改革。這樣的微機(jī)型繼電保護(hù)裝置能夠更好地符合現(xiàn)代社會發(fā)展對于電路生產(chǎn)和輸送的新型需求變化，同時由于軟件控制的精細(xì)化也能夠進(jìn)一步加強(qiáng)微機(jī)型繼電保護(hù)裝置在實(shí)際的電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中采集到更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)和軟件直觀地呈現(xiàn)到計算機(jī)和相關(guān)控制管理人員的面前，從而在一定程度幫助管理人員提升了對于整體電力系統(tǒng)運(yùn)行的整體效率。微機(jī)型繼電保護(hù)裝置能夠有效較少信息的丟失情況，并能夠通過結(jié)合人工智能和大數(shù)據(jù)分析相關(guān)技術(shù)的結(jié)合，還能夠通過海量的電力系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的電力運(yùn)行的相關(guān)決策，從而進(jìn)一步提升了整體電力系統(tǒng)的生產(chǎn)模式和相關(guān)生產(chǎn)質(zhì)量。

四、結(jié)束語

總而言之，在國家和社會對于未來全方面電力資源生產(chǎn)效率提升的核心要求指導(dǎo)下，相關(guān)的電力系統(tǒng)管理人員為了響應(yīng)這樣的國家號召，從而在整體上結(jié)合實(shí)際的電力生產(chǎn)過程與電力二次設(shè)備及繼電保護(hù)的相關(guān)技術(shù)提升進(jìn)行有機(jī)地融合，從而幫助電力系統(tǒng)在安全穩(wěn)定的生產(chǎn)目標(biāo)下，能夠?qū)崿F(xiàn)電力生產(chǎn)的穩(wěn)步提升，更好地在電量需求日益增長的時代背景下，徹底解決電力系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行的普遍問題，從而為整體生產(chǎn)過程奠定重要的基礎(chǔ)作用，最終為完成國家和社會的歷史發(fā)展需求做出自己的一份重要的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫雪剛. 電力系統(tǒng)中的電氣二次設(shè)備及繼電保護(hù)的研究[J]. 中國化工貿(mào)易， 2018， 000（030）：191.

[2]徐運(yùn)斌. 探討電力系統(tǒng)中的電氣二次及繼電保護(hù)[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2017（18）：2.

[3]王超. 電力系統(tǒng)中的電氣二次及繼電保護(hù)探究[J]. 中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）工程技術(shù)， 2019， 000（015）：00138-00138.

[4]張偉杰. 對電力系統(tǒng)及其自動化和繼電保護(hù)的關(guān)系研究[J]. 中文科技期刊數(shù)據(jù)庫（全文版）工程技術(shù)， 2017， （023）：00191-00191.