趙軍

摘要：文章分析了繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的作用，探析了繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，并展望了繼電保護自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，旨在為電力系統(tǒng)的相關(guān)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)? 繼電保護自動化技術(shù)? 應(yīng)用

0 引言

電力資源是我國重要的能源資源，在社會生產(chǎn)和生活中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在社會經(jīng)濟大力發(fā)展的時期，社會對電能的需求量不斷的增加，這給電力系統(tǒng)的安全運行帶來了沉重的壓力，導(dǎo)致電力系統(tǒng)在運行的過程中出現(xiàn)許多問題，影響供電的安全性與可靠性。繼電保護是電力系統(tǒng)安全運行保障，當故障發(fā)生時能夠及時、有選擇的將故障元件從整個電力系統(tǒng)中隔離出來，進而保證其他正常部位能夠安全運行，同時能夠發(fā)出警報通知電網(wǎng)維護人員進行維修，盡可能的降低故障造成的損失。因此，通過將繼電保護自動化技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，能夠保證整個電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行。

1 繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的作用分析

繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的作用主要表現(xiàn)在以下幾個方面：其一，繼電保護裝置能夠?qū)﹄娏ο到y(tǒng)的運行狀況進行實時的監(jiān)控，并能夠及時、準確的反應(yīng)電力系統(tǒng)以及各個設(shè)備的電壓和電流狀況，以此判斷電力系統(tǒng)以及電力設(shè)備是否處于正常運行狀態(tài);其二，電力系統(tǒng)在運行的過程中，如果被繼電保護裝置保護的電力系統(tǒng)元件出現(xiàn)問題，繼電保護裝置會自動對與故障元件臨近的元件斷路器發(fā)出跳閘的指令，斷路器接收到指令之后能夠?qū)⒐收显碗娏ο到y(tǒng)隔開，這樣能夠盡可能的降低對故障元件造成的損害程度，同時能夠降低故障對整個電力系統(tǒng)造成的影響;其三，當電力系統(tǒng)運行異常時，繼電保護裝置會針對不同的異常狀況發(fā)出相應(yīng)的警報信號，便于電網(wǎng)運行人員進行處理，同時，繼電保護裝置還能夠?qū)⒐收显拖到y(tǒng)隔離開，保證沒有發(fā)生故障的元件能夠正常的運行，盡可能的降低事故的影響范圍。

2 繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的實踐應(yīng)用

2.1 繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

①繼電保護自動化技術(shù)在母線保護中的應(yīng)用。母線繼電保護主要包括兩種，即相位對比保護以及差動保護。相位對比保護指的是通過相位的對比方式，提高系統(tǒng)保護母線的可靠性和有效性;差動保護是將特點以及變化都一致的電流互感器設(shè)置在母線元件上，當系統(tǒng)母線側(cè)邊端子和二次繞組進行連接之后，再將繼電保護裝置安裝在系統(tǒng)母線差動位置。在大電流接地過程中，通過三相連接的方式實現(xiàn);小電流接地過程中，在相間短路中設(shè)置系統(tǒng)母線保護，然后通過兩相連接的方式實現(xiàn)。

②繼電保護自動化技術(shù)在發(fā)動機保護中的應(yīng)用。發(fā)電機是電力系統(tǒng)的重要組成部分，保證發(fā)動機的安全、穩(wěn)定運行至關(guān)重要。繼電保護自動化技術(shù)在發(fā)電機保護中應(yīng)用主要包括兩個方面：一方面，重點保護，如果發(fā)電機定子繞組匝間發(fā)生短路故障，將會導(dǎo)致發(fā)電機的故障部位溫度上升，破壞絕緣層，威脅發(fā)電機的安全運行，通過在定子繞組內(nèi)安裝匝間保護裝置，能夠有效的防止定子匝間短路故障的發(fā)生;如果發(fā)電機的單相接地產(chǎn)生的電流超過規(guī)定值，通過安裝接地保護裝置能夠?qū)Πl(fā)電機進行繼電保護;通過將發(fā)電機中性點、電流、相位進行相互結(jié)合，能夠形成縱聯(lián)差動保護，實現(xiàn)對發(fā)電機的保護;另一方面，備用保護，過電壓保護能夠有效的防止發(fā)電機自負荷較低的狀況下發(fā)生絕緣被擊穿的現(xiàn)象;過電保護能夠有效的實現(xiàn)對外部短路故障的保護，防止發(fā)生短路破壞發(fā)電機;當發(fā)電機定子繞組發(fā)生低負荷問題時，繼電保護裝置能夠自動切斷電源，并發(fā)出相應(yīng)的報警信號，實現(xiàn)對發(fā)電機的保護。

③繼電保護自動化技術(shù)在變壓器保護中的應(yīng)用。變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分之一，對電力系統(tǒng)的運行安全性和穩(wěn)定性具有非常重要的作用。繼電保護自動化技術(shù)在變壓器保護中的應(yīng)用主要包括以下幾個方面：其一，短路保護，變壓器短路保護包括阻抗繼電保護和過電流繼電保護，阻抗繼電保護主要是通過利用變壓器阻抗元件產(chǎn)生的保護作用，阻抗元件運行一段時間之后，會自動切斷電源，以此實現(xiàn)對變壓器的保護;過電流繼電保護主要是在變壓器電源兩邊電源和時間元件中安裝過電流繼電保護裝置，電流元件運行一段時間之后，會自動切斷電源，進而實現(xiàn)對變壓器的保護。其二，瓦斯保護，當變壓器的油箱出現(xiàn)問題時，在故障電弧的作用下絕緣材料和油都會發(fā)生分解，產(chǎn)生有害氣體，通過采用瓦斯保護，當油箱出現(xiàn)上述故障時，能夠自動的啟動保護動作，將變壓器電源切斷，同時發(fā)出警報信號通知維護人員趕到故障地點進行處理。其三，接地保護，對于不接地變壓器保護，應(yīng)該采取零序電壓保護措施;對于直接接地變壓器保護，應(yīng)該采取零序電流保護。

④繼電保護自動化技術(shù)在線路接地保護中的應(yīng)用。電力系統(tǒng)的線路錯綜復(fù)雜，接地方式也相對較多，因此電力系統(tǒng)的接地方式包括大電流型接地與小電流型接地，當出現(xiàn)大電流接地時，應(yīng)該立刻切斷電源，防止接地故障對電力系統(tǒng)造成的破壞;當發(fā)生小電流型接地時，繼電保護裝置會發(fā)出報警信號，電力系統(tǒng)在一定時間內(nèi)依然可以運行。針對不同的接地故障，應(yīng)該根據(jù)故障狀況采取相應(yīng)的保護措施，具體狀況如下所示：其一，零序功率，當電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，零序功率的方向發(fā)生變化，零序電流波動相對較小，以此實現(xiàn)對電力接地故障的預(yù)測以及保護;其二，零序電流，當電力系統(tǒng)線路發(fā)生接地故障時，零序電流會迅速上升，繼電保護動作非常敏感，能夠及時的采取切斷電源的保護措施，對電力系統(tǒng)進行保護;其三，零序電壓，電力系統(tǒng)在正常運行時，并不會產(chǎn)生零序電壓，如果電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障，會導(dǎo)致零序電壓的產(chǎn)生，繼電保護裝置能夠及時的發(fā)出相應(yīng)的報警信號，同時電網(wǎng)維護人員通過觀察電壓表數(shù)值能夠判斷系統(tǒng)是否發(fā)生接地故障，主要是因為當電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障時，電壓數(shù)值會降低。

2.2 實例分析。文章以某電網(wǎng)為例，該電網(wǎng)于2010年應(yīng)用了繼電保護自動化技術(shù)，2011年4月23日，110kV變壓器主變低壓側(cè)繼電保護動作，1號主變101開關(guān)跳閘，2號主變119、131開關(guān)過流保護動作跳閘，重合閘動作，合成功，電網(wǎng)維護人員趕到事故現(xiàn)場，設(shè)備并無異常，維護人員通過查看跳閘過的線路，兩條線路故障都能夠合閘成功，但是卻導(dǎo)致越級跳閘。通過對故障進行分析，發(fā)現(xiàn)為線路故障，開關(guān)拒動，處理方法表現(xiàn)為：把故障開關(guān)隔離，恢復(fù)供電，然后通知檢修人員認真檢查，查實狀況后采取措施進行檢修。

3 繼電保護自動化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

繼電保護自動化技術(shù)的未來發(fā)展趨勢主要包括以下幾個方面：其一，智能化，近年來，人工智能技術(shù)在電力系統(tǒng)繼電保護自動化中得到非常廣泛的應(yīng)用，例如模糊邏輯算法、遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，通過將這些人工智能技術(shù)應(yīng)用在繼電保護自動化系統(tǒng)中，能夠保證繼電保護自動化系統(tǒng)正確判別故障，并具有智能化解決復(fù)雜問題的能力，進而實現(xiàn)繼電保護的智能化;其二，網(wǎng)絡(luò)化，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國家經(jīng)濟建設(shè)以及能源發(fā)展中發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，通過將網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)應(yīng)用在電力繼電保護系統(tǒng)中，利用計算機網(wǎng)絡(luò)能夠?qū)⒅饕O(shè)備的繼電保護裝置連接在一起，創(chuàng)建繼電保護裝置網(wǎng)絡(luò)，能夠顯著的提高繼電保護的可靠性，因此電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化是未來發(fā)展的一種必然趨勢;其三，計算機化，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，自動化芯片控制的電路保護硬件已經(jīng)從16位單CPU結(jié)構(gòu)發(fā)展為32位CPU微機保護結(jié)構(gòu)，顯著的提高了繼電保護的性能以及響應(yīng)速度，繼電保護自動化系統(tǒng)的計算機化已經(jīng)成為不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。

4 結(jié)束語

總而言之，繼電保護是電力系統(tǒng)的“哨兵”，通過將繼電保護自動化技術(shù)應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控，當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，能夠及時、準確的確定故障部位，并發(fā)出報警信號通知電網(wǎng)維護人員趕到故障地點將故障排除，盡可能的降低故障造成的影響，進而保證電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。

參考文獻：

[1]黃磊.淺談電力系統(tǒng)繼電保護自動化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].中國科技投資，2012（36）：50.

[2]閆樂意.解析電力系統(tǒng)中繼電保護自動化技術(shù)的應(yīng)用[J].消費電子，2014（6）：54.

[3]陳立.繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].科技傳播，2013（3）：139-140.

[4]劉潤山.電力系統(tǒng)中繼電保護自動化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].低碳世界，2014（13）：21-22.

[5]張鳳銀.芻議繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J].中國電子商務(wù)，2013（20）：224.

[6]高新麗，趙輝.繼電保護自動化技術(shù)的應(yīng)用研究[J].電子世界，2013（8）：58-59.

[7]李永先.繼電保護自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2009（24）：157.