電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化應(yīng)用探討

廣西漓昇電力建設(shè)有限責(zé)任公司 黃雪勇

1 引言

近年來，我國對電力資源的開發(fā)已經(jīng)從單一走向多元，電力在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中扮演著重要的角色，隨著社會(huì)對電力需求的變化，也給相關(guān)企業(yè)帶來了思考，如何利用現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備更高的滿足社會(huì)需求，是每個(gè)電力企業(yè)需要考慮的重要問題[1]。電力系統(tǒng)作為一個(gè)綜合體，由眾多單體系統(tǒng)組合而成，部分系統(tǒng)如果出現(xiàn)問題就會(huì)很大程度上影響到電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而不能夠滿足社會(huì)發(fā)展的需求。隨著我國科技的發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)逐漸成熟且運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)生活當(dāng)中，這其中也包括繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)。該技術(shù)在電力系統(tǒng)中逐漸被應(yīng)用，使其逐漸成為電力系統(tǒng)的重要組成部分，該技術(shù)的運(yùn)用使得電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中如果發(fā)現(xiàn)問題能夠及時(shí)處理，避免了潛在故障對整個(gè)電力系統(tǒng)的威脅，使其能夠良好的運(yùn)行[2]。

2 繼電保護(hù)自動(dòng)化相關(guān)概述

在新時(shí)代下，人們對于電力的需要和要求上升到更高的臺(tái)階，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況則成為能否滿足人們生產(chǎn)生活用電的重要方面，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況能夠直接影響到供電的穩(wěn)定性和可靠性。繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中扮演著較為重要的角色，能夠有效的維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的繼電保護(hù)具有一定的局限性，雖然能夠起到一定的作用，但是主要是對電力系統(tǒng)中的各個(gè)單體進(jìn)行保護(hù)，對運(yùn)行情況進(jìn)行檢測，根據(jù)情況發(fā)出相關(guān)信息。自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展逐漸成熟，被廣泛運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)，其中也包括繼電保護(hù)。

繼電保護(hù)自動(dòng)化是在傳統(tǒng)繼電保護(hù)基礎(chǔ)上，加入了最新技術(shù)自動(dòng)化，利用其技術(shù)優(yōu)勢能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的保護(hù)，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)一定的問題時(shí)可以通過自動(dòng)預(yù)警發(fā)出信息，或者通過自動(dòng)跳閘對故障進(jìn)行切除，能夠起到良好的保護(hù)效果，保證電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行[3]。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)作為一項(xiàng)高新技術(shù)，經(jīng)過實(shí)踐的證明在電力系統(tǒng)中能夠發(fā)揮較好的效果，逐漸的被運(yùn)用到電力系統(tǒng)的保護(hù)當(dāng)中，其功能也在逐漸的完善，如可以利用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)對相關(guān)保護(hù)對象進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集和處理，通過清晰的數(shù)據(jù)能夠更好的對電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，了解其運(yùn)行的詳細(xì)情況，對于存在的故障能夠借助技術(shù)優(yōu)勢及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，使其處于一種良好的運(yùn)行狀態(tài)。

3 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化應(yīng)用的重要意義

在日常的生產(chǎn)生活過程中，電力就像空氣一樣不能缺少，在新的時(shí)代背景下，人們對電力的需求逐漸提高，在一定程度上增加了電力系統(tǒng)運(yùn)行的壓力。如果電力系統(tǒng)受不到良好的保護(hù)則會(huì)出現(xiàn)故障，一旦故障發(fā)生產(chǎn)生的影響或大或小，嚴(yán)重的話能夠?qū)е抡麄€(gè)電力系統(tǒng)的癱瘓，影響到正常的供電，會(huì)產(chǎn)生一系列的問題，而繼電保護(hù)自動(dòng)化的運(yùn)用具有十分重要的意義。

3.1 及時(shí)切斷故障，保障電力系統(tǒng)高效運(yùn)行

繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)運(yùn)用中的一個(gè)重要作用就是能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并切除，使電力系統(tǒng)能夠高效的工作。電力系統(tǒng)的構(gòu)成比較復(fù)雜，在運(yùn)行的過程中不可能一直處于安全的狀態(tài)，當(dāng)故障發(fā)生的時(shí)候，繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障所在之處，對故障發(fā)生位置進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的確定，在檢測到故障的所在之處后繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)就可以發(fā)揮其優(yōu)勢，及時(shí)切斷與其他裝置的連接，能夠有效防止存在故障的裝置或者零部件對其他部分產(chǎn)生影響，避免了電力系統(tǒng)的故障蔓延，借助技術(shù)優(yōu)勢真正實(shí)現(xiàn)對故障的切斷管理，能夠有效地保護(hù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行，使其能夠高效的工作，避免了造成不必要的損失。

3.2 及時(shí)檢修故障，保障系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行

傳統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)和裝置在進(jìn)行保護(hù)管理方面存在著明顯等我不足，在對整個(gè)公司的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)存在明顯的不足，在故障出現(xiàn)時(shí)不能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和檢修，造成了巨大的損失。但是繼電保護(hù)自動(dòng)化的應(yīng)用改變了此種狀況，繼電保護(hù)自動(dòng)化不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)電力系統(tǒng)的保護(hù)管理，而且還可以借助技術(shù)優(yōu)勢對電力企業(yè)的整體運(yùn)行狀況進(jìn)行良好的監(jiān)控，能夠?qū)崿F(xiàn)對整個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控，將監(jiān)控到的具體情況及時(shí)的上傳到系統(tǒng)相關(guān)的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上，在有故障發(fā)生的時(shí)候會(huì)向相關(guān)工作人員發(fā)出檢修提示，實(shí)現(xiàn)對電力系統(tǒng)的及時(shí)檢修，避免了傳統(tǒng)繼電保護(hù)不能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題和檢修造成的設(shè)備損壞問題的發(fā)生，確保了電力系統(tǒng)能夠安全可靠的運(yùn)行，一方面提高了故障檢修的速度，另一方面避免了因檢修不及時(shí)造成的后期損害[4]。

3.3 有利于促進(jìn)智能化的發(fā)展

在自動(dòng)化技術(shù)不斷成熟的今天，其應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛，并且對各個(gè)行業(yè)的發(fā)展起到了較大的推動(dòng)作用。電力行業(yè)也會(huì)隨著時(shí)代的發(fā)展而發(fā)展，也會(huì)將最新的技術(shù)和設(shè)備引進(jìn)電力系統(tǒng)當(dāng)中，通過利用新技術(shù)不斷促進(jìn)電力又好又快發(fā)展，而自動(dòng)化技術(shù)和智能技術(shù)作為當(dāng)下較為火熱和認(rèn)可度較高的技術(shù)，也是電力行業(yè)未來發(fā)展的兩個(gè)主要方向，電力系統(tǒng)作為最重要的系統(tǒng)，將繼電保護(hù)自動(dòng)化運(yùn)用到此系統(tǒng)當(dāng)中能夠提升整體的自動(dòng)化水平，同時(shí)還能夠使電力系統(tǒng)逐漸向智能化方向發(fā)展，繼電保護(hù)自動(dòng)化在一定程度上使電力系統(tǒng)更加安全穩(wěn)定，促進(jìn)了相關(guān)電力企業(yè)的快速發(fā)展，現(xiàn)代化的智能技術(shù)也在逐漸被運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)，而繼電保護(hù)自動(dòng)化的運(yùn)用增加了電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的因素，使智能技術(shù)也逐漸被利用到電力系統(tǒng)當(dāng)中，推動(dòng)了電力系統(tǒng)的智能化發(fā)展，如利用該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對所有數(shù)據(jù)和資料的分析，迅速的找出故障所在之處并對其進(jìn)行處理，保障電力系統(tǒng)能夠良好運(yùn)行。

4 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化的具體應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展不斷的成熟，運(yùn)用的領(lǐng)域逐漸增多，而繼電保護(hù)自動(dòng)化作為自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也比較廣泛，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用使電路和相關(guān)設(shè)備更加具有安全性，在電力系統(tǒng)中的具體運(yùn)用主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面。

4.1 在接地保護(hù)中的應(yīng)用分析

電力系統(tǒng)良好的運(yùn)行涉及較多方面，其中一個(gè)重要方面就是接地線路的支持，不同的電力系統(tǒng)就會(huì)有不同的線路，而各式各樣的線路使得電力系統(tǒng)又具有不同的接地方式，呈現(xiàn)出繁雜的情況，但是在通常情況下我們主要分為小電流接地保護(hù)系統(tǒng)和大電流保護(hù)接地保護(hù)系統(tǒng)。兩種接地系統(tǒng)具體功能具有一定的差別[5]。小電流接地保護(hù)主要是針對一些小問題，這種保護(hù)方式在邏輯層的應(yīng)用比較多，當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)較為小的故障之時(shí)便會(huì)向工作人員發(fā)出警告，但是警告發(fā)出之后還可以電力系統(tǒng)的相關(guān)線路還可以繼續(xù)工作一段時(shí)間，然后相關(guān)工作人員可以對其進(jìn)行檢修，在檢修的時(shí)候可以通過觀察電壓表的讀數(shù)進(jìn)行判斷故障是否依然存在，如果電壓表的讀數(shù)為零序電壓時(shí)則表明故障依然存在，此時(shí)就需要檢修人員對其進(jìn)行修護(hù)。

而大電流接地保護(hù)系統(tǒng)和小電流接地保護(hù)系統(tǒng)具有較大的差距，大電流接地保護(hù)系統(tǒng)并不能夠在故障發(fā)出警示信號之后繼續(xù)運(yùn)行，主要保護(hù)方式就是當(dāng)故障出現(xiàn)時(shí)就會(huì)立馬切斷相關(guān)電源，防止對電力系統(tǒng)的損壞。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的電壓情況進(jìn)行分析，根據(jù)電壓數(shù)值判斷是否出現(xiàn)故障，能夠起到較好的保護(hù)作用，同時(shí)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)還具備錄波保護(hù)的功能，此項(xiàng)功能能夠在出現(xiàn)故障時(shí)，將系統(tǒng)出現(xiàn)故障前后一段時(shí)間內(nèi)的電氣量數(shù)據(jù)變化的產(chǎn)值進(jìn)行記錄，能夠很好的起到管理作用。

4.2 在電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用分析

繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用廣泛，其中一個(gè)重要方面就是對電網(wǎng)運(yùn)行過程中的維護(hù)工作。電網(wǎng)對于電力的運(yùn)輸起到較大的作用，如果沒有安全的電網(wǎng)環(huán)境電力運(yùn)輸就會(huì)受到限制，導(dǎo)致人們不能夠正常的生產(chǎn)生活，從而產(chǎn)生一系列社會(huì)問題。隨著繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的逐漸成熟，在電網(wǎng)運(yùn)行中的運(yùn)用逐漸在增多，尤其是對電網(wǎng)運(yùn)行中故障的維護(hù)工作起到了良好的促進(jìn)作用，較大降低了安全運(yùn)行事故的發(fā)生。在電網(wǎng)運(yùn)行中的具體應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面。

一是相關(guān)的技術(shù)人員要想對電網(wǎng)進(jìn)行最基礎(chǔ)的保護(hù)，需要了解清楚進(jìn)行保護(hù)的基本要求，進(jìn)而根據(jù)相關(guān)的要求選擇適合裝置對電網(wǎng)進(jìn)行保護(hù)工作；二是電力的運(yùn)輸必須依靠安全的電網(wǎng)，但是電網(wǎng)范圍一般情況下比較大，電網(wǎng)的運(yùn)輸環(huán)境也各不相同，如果電力運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境過于復(fù)雜則會(huì)導(dǎo)致運(yùn)輸效果的降低，因此可以借助繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)對電網(wǎng)的環(huán)境進(jìn)行綜合勘測，提升其在電網(wǎng)運(yùn)行中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值；三是電網(wǎng)在進(jìn)行輸電的過程中會(huì)產(chǎn)生能量的更換，要想提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效果，就需要借助繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)對電網(wǎng)的機(jī)械情況進(jìn)行綜合考量，根據(jù)具體情況設(shè)計(jì)應(yīng)對方案，從而提升電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

4.3 在變壓器保護(hù)中的應(yīng)用分析

變壓器作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，無論是大型變壓器還是小型變壓器都可以對電力系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。變壓器繼電保護(hù)的存在能夠有效規(guī)避系統(tǒng)中其他部分故障的發(fā)生，避免造成嚴(yán)重的損失，變壓器如果得不到良好的保護(hù)便會(huì)直接對整個(gè)電力系統(tǒng)產(chǎn)生破壞性的影響，因此利用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)就尤為重要。變壓器繼電保護(hù)的方式目前主要有三種，包括接地保護(hù)、瓦斯保護(hù)和短路保護(hù)。

接地保護(hù)是最常見的一種，無論是對何種型號的變壓器都會(huì)涉及接地保護(hù)，其主要作用就是讓變壓器處于一種零序電壓的狀態(tài)，如果電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生了零序電流，則表明電力系統(tǒng)出現(xiàn)了一定的問題，此時(shí)的電流就能夠起到一種保護(hù)的作用，防止故障蔓延影響到其他的裝置；第二種就是瓦斯保護(hù)，瓦斯保護(hù)能夠?qū)ψ儔浩鞯恼９ぷ髌鸬搅己玫淖饔?，對于變壓器具有重要的作用，如果變壓器產(chǎn)生一定的故障，繼電保護(hù)裝置便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的行動(dòng)，通過對相關(guān)線路及時(shí)切斷，保證整個(gè)系統(tǒng)的良好運(yùn)行；第三則是短路保護(hù)，不難理解短路保護(hù)就是當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)短路狀況時(shí)，變壓器可以阻擋通過的電流，一旦有電流通過繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)就可以發(fā)揮其優(yōu)勢，起到自動(dòng)跳閘、切斷電流的作用。

4.4 在發(fā)電機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用分析

發(fā)電機(jī)可謂是電力系統(tǒng)的核心成員，發(fā)電機(jī)的狀況對于電力系統(tǒng)的整體穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要的作用。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在對發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)的過程中，有重點(diǎn)保護(hù)和備用保護(hù)之分，不同的保護(hù)具有不同的功能，需要根據(jù)具體情況做出劃分。在對重點(diǎn)保護(hù)中，發(fā)電機(jī)由于具有一定的使用年限，使用時(shí)間較久后便會(huì)產(chǎn)生老化的現(xiàn)象，該現(xiàn)象產(chǎn)生之后容易使發(fā)電機(jī)出現(xiàn)失磁的情況，影響到電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行，針對此種情況可以建立具體的解決方案，針對重點(diǎn)保護(hù)應(yīng)該全面加強(qiáng)繼電保護(hù)，嚴(yán)格按照解決方案進(jìn)行。

一般情況下當(dāng)發(fā)電機(jī)的定子出現(xiàn)短路的情況時(shí)，容易使發(fā)電機(jī)出現(xiàn)相應(yīng)的故障且故障發(fā)生處會(huì)出現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)迅速升溫的情況，針對此種情況，需要借助自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置配置在匝間，使發(fā)電機(jī)短路狀況能夠有所好轉(zhuǎn)，降低運(yùn)行時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)，確保發(fā)電機(jī)的安全；同時(shí)，還可以進(jìn)行備用保護(hù)，在對發(fā)電機(jī)進(jìn)行備用保護(hù)的過程中如果出現(xiàn)短路故障的時(shí)候可以進(jìn)行較好的保護(hù)工作，減少短路對發(fā)電機(jī)造成的危害，通過及時(shí)向工作人員發(fā)出預(yù)警信息，能夠?qū)收线M(jìn)行及時(shí)的檢修，使發(fā)電機(jī)能夠在良好的保護(hù)下進(jìn)行工作，為發(fā)電機(jī)創(chuàng)造了良好的發(fā)電條件。

5 結(jié)語

電力資源作為一種重要的資源，在我國各個(gè)發(fā)展階段都扮演著重要的角色，對于促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要作用。新時(shí)代下，人們對電力的要求和需求都上升到了一個(gè)新的臺(tái)階，在這種情況下就給電力企業(yè)帶來了一定的壓力。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷成熟，繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)逐漸運(yùn)用到電力系統(tǒng)中，不斷的促進(jìn)了電力行業(yè)的發(fā)展。