電氣自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全技術(shù)的應(yīng)用研究

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的不斷提升，電力系統(tǒng)獲得了快速發(fā)展，大量自動化設(shè)備的應(yīng)用，為電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性提供了切實保障，促進(jìn)了電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大。電力系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，相應(yīng)的對各類型電氣設(shè)備的需求也在增加，設(shè)備數(shù)量的增加，也就意味著增加了電氣系統(tǒng)的故障點與故障發(fā)生率。所以，為了確保電氣自動化系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行，必須要應(yīng)用具有高安全等級的繼電保護(hù)安全技術(shù)，當(dāng)電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，第一時間關(guān)閉故障部分并將故障反饋到系統(tǒng)中，將故障帶來的損失控制在最低程度。鑒于此，本文對電氣自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全技術(shù)的應(yīng)用展開研究，具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：電氣自動化系統(tǒng);繼電保護(hù)安全技術(shù);應(yīng)用

一、繼電保護(hù)安全技術(shù)的應(yīng)用概述

（一）應(yīng)用原理

在電氣自動化系統(tǒng)運行期間，可通過計算機設(shè)備來管理繼電保護(hù)裝置，由測量模塊定時測定系統(tǒng)的實時電壓、電流值，并將所測信息通過數(shù)據(jù)的形式上傳至邏輯模塊，邏輯模塊再根據(jù)程序運行準(zhǔn)則，分析異常電流電壓值，判斷故障問題類型、原因，之后通過數(shù)據(jù)形式向執(zhí)行模塊傳遞執(zhí)行指令，執(zhí)行模塊在接收到指令后，迅速做出反應(yīng)，采取如自動跳閘等保護(hù)措施。

（二）技術(shù)作用

繼電保護(hù)技術(shù)在電氣自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用作用，主要是事故預(yù)防、自動預(yù)警與控制損失。當(dāng)電氣自動化系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障的初期階段，繼電保護(hù)裝置會快速分析出故障類型、原因、位置，并迅速采取切斷設(shè)備電源的方式為系統(tǒng)提供斷電保護(hù)[2]。若系統(tǒng)故障比較嚴(yán)重，繼電保護(hù)裝置提供的保護(hù)措施無法解決時，繼電保護(hù)裝置會將事故信息傳送至控制中樞，并自動發(fā)送預(yù)警信號，便于運維人員快速展開設(shè)備搶修工作[2] 。若系統(tǒng)故障比較嚴(yán)重，且運維人員無法在短時間內(nèi)完成搶修時，繼電保護(hù)裝置會根據(jù)實際情況，采取相應(yīng)的保護(hù)措施，盡可能降低故障帶來的影響與損失。

二、電氣自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全技術(shù)的應(yīng)用

（一）母線繼電保護(hù)

母線的繼電保護(hù)，主要是通過差動保護(hù)與相位保護(hù)來實現(xiàn)。其中，在母線的差動保護(hù)方式中，母線倒閘操作與母線運作方式的改變，會導(dǎo)致母線差動保護(hù)范圍出現(xiàn)擴大或縮小[3]。而且，母線元件的倒換操作，也可能會導(dǎo)致母線差動保護(hù)對象出現(xiàn)增減。母線故障示意圖，如圖1所示。而相位保護(hù)方式，需要在實施前增設(shè)與母線元件改變特征相符合的電流互感器，之后再與二次繞組與母線側(cè)端子進(jìn)行連接，互感器安裝在差動處。在實踐中，必須要對大、小電流的現(xiàn)實接地環(huán)境條件進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。

（二）變壓器繼電保護(hù)

變壓器繼電保護(hù)主要從兩方面著手，即短路保護(hù)與瓦斯保護(hù)。其中，在短路保護(hù)環(huán)節(jié)中，主要是針對變壓器的阻抗問題與過電流情況進(jìn)行繼電保護(hù)，針對變壓器阻抗問題的保護(hù)是通過阻抗元件的保護(hù)功能來實現(xiàn)的，實際上就是對變電器進(jìn)行自動斷電處理，以規(guī)避變壓器阻抗問題;而后者則需要通過變壓器兩側(cè)端元件與電源電流保護(hù)裝置的協(xié)同，對電流元件進(jìn)行繼電保護(hù)，讓電流元件及其相關(guān)時間元件在經(jīng)歷短期運行后可自動斷電，以避免變壓器出現(xiàn)過電流問題。而在瓦斯保護(hù)中，關(guān)于變壓器油箱的繼電保護(hù)是關(guān)鍵，因為一旦油箱在運行期間出現(xiàn)破損等問題，會滋生出故障電弧，極有可能導(dǎo)致油箱內(nèi)油和絕緣材質(zhì)之間出現(xiàn)分解反應(yīng)，生成大量有毒氣體，所以必須要重視變壓器油箱的繼電保護(hù)強度，必須時可以采取斷開電源的方法，向運維人員發(fā)送警報信號，便于運維人員及時對故障進(jìn)行處理。

（三）發(fā)動機繼電保護(hù)

應(yīng)用繼電保護(hù)安全技術(shù)對發(fā)動機進(jìn)行保護(hù)時，也是從兩方面著手，其一，嚴(yán)抓重點保護(hù)要點，尤其是定子組匝的保護(hù)。這是因為一旦定子組匝的位置出現(xiàn)短路等故障，勢必會導(dǎo)致局部溫度瞬時升高，甚至還會對絕緣層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞，最終導(dǎo)致發(fā)動機無法正常運行。因此，應(yīng)用繼電保護(hù)對發(fā)動機進(jìn)行保護(hù)時，要將匝間保護(hù)傘合適裝設(shè)到定子繞組內(nèi)，以此來避免短路問題，提高發(fā)動機的安全防護(hù)性能水平。其二，當(dāng)發(fā)動機單相接地時，一旦檢測到流經(jīng)電流高過設(shè)定值，要立刻安排專業(yè)人員循序安裝保護(hù)接地裝置，同時結(jié)合電流與相位中心點設(shè)置情況，應(yīng)用繼電保護(hù)安全技術(shù)對發(fā)動機進(jìn)行保護(hù)，最大程度提高發(fā)動機運行的安全性。

三、電氣自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全技術(shù)應(yīng)用的保障措施

（一）加強檢查與驗收

對繼電保護(hù)裝置的安裝情況進(jìn)行檢查與驗收，是提高繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用水平的重要措施。首先，要對繼電保護(hù)安全的影響因素進(jìn)行全面分析，之后針對性進(jìn)行強化驗收，包括繼電保護(hù)裝置各個安全、驗收環(huán)節(jié)的監(jiān)管工作，針對首次安裝繼電保護(hù)裝置的電氣自動化系統(tǒng)，必須要結(jié)合相關(guān)規(guī)范進(jìn)行驗收，在實際檢驗結(jié)果符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范后，才可正式使用。其次，對電氣自動化系統(tǒng)運行期間有可能發(fā)生的主要故障問題進(jìn)行提前預(yù)測，并制定針對性的故障處理方案，以提高后期故障處理的速度與時效性。最后，加強對繼電保護(hù)裝置安全水平的檢查，針對設(shè)備的抗干擾性能進(jìn)行反復(fù)測試，并結(jié)合實際運行環(huán)境，不斷提高繼電保護(hù)安全技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，為繼電裝置運行的安穩(wěn)性提供有效保障。

（二）完善繼電保護(hù)技術(shù)

一方面，電氣系統(tǒng)工作人員要提高自身對繼電保護(hù)故障的防范意識，對系統(tǒng)內(nèi)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查、更新，確保系統(tǒng)軟件符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，不斷加強防控，盡可能將系統(tǒng)內(nèi)部軟硬件問題引發(fā)的故障率降到最低。另一方面，不斷加強繼電保護(hù)力度，提高電氣控制系統(tǒng)自動化水平、施工安全標(biāo)準(zhǔn)化，

（三）完善相關(guān)制度

為確保繼電保護(hù)安全技術(shù)作用的有效發(fā)揮，必須要完善相關(guān)制度。具體而言，首先，建立健全責(zé)任機制，將責(zé)任層層細(xì)化至個人，一方面，確保工作人員明確自身職責(zé)，督促其落實自身管理責(zé)任，另一方面當(dāng)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障后，還可以確保責(zé)任的可追溯性，對故障進(jìn)行有效處理，將故障帶來的損失降到最低。其次，結(jié)合電氣自動化系統(tǒng)運行的實際情況，制定與之相配套的制度、方法，確定合理的管理目標(biāo)并貫徹落實。同時，安排專業(yè)技術(shù)人員定期對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行升級，避免軟硬件之間出現(xiàn)沖突或不兼容等問題。最后，提高繼電保護(hù)安全管理的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)力度，以制度為依據(jù)，快速、高效的對繼電裝置運行期間初選的問題進(jìn)行有效處理，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性與安全性。此外，還要制定人員培訓(xùn)制度，培訓(xùn)內(nèi)容以繼電保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)、功能、運行特征等為主，不斷提高工作人員的整體素質(zhì)，提高其對故障的辨識與處理能力。

結(jié)論

綜上所述，繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用，對電氣自動化系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性、安全性起著至關(guān)重要的作用，所以為了確保電氣自動化系統(tǒng)的工作效率，必須要重視繼電保護(hù)的安全性，降低繼電保護(hù)裝置的故障發(fā)生幾率。通過本文研究，認(rèn)為應(yīng)通過加強檢查與驗收、完善繼電保護(hù)技術(shù)、完善相關(guān)制度等策略，不斷提高繼電保護(hù)裝置的應(yīng)用效果，為電氣自動化系統(tǒng)運行的安全性與運行效率，提供切實保障，同時促進(jìn)電氣自動化朝著智能化方向發(fā)展，為我國電力事業(yè)的健康發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介：漆仲科 198505男 本科 助理工程師 安徽六安 主要研究方向：電氣、電子