周曉波

摘 要：文章分析了綜合自動化系統(tǒng)的繼電保護裝置，介紹了電力系統(tǒng)自動化中繼電保護的策略，詳細(xì)講述了電力系統(tǒng)自動化中繼電保護的可靠性，其中針對切斷故障點、切除故障設(shè)備、保護裝置靈敏度等措施，制定了優(yōu)化方法，致力于促進電力企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);自動化;繼電保護

中圖分類號：TM774文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1674-1064（2021）09--02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.053

隨著我國電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，其自動化程度也隨之升高，對繼電保護裝置的可靠性提出了更高的要求。因此，要不斷提高電力系統(tǒng)的可靠性，才能保證電力系統(tǒng)的安全運行，進而促進供電技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。

1 綜合自動化系統(tǒng)的繼電保護裝置

繼電保護是保證監(jiān)控設(shè)施系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵因素，通過反映各個系統(tǒng)組成部分的真實情況，及時發(fā)出信號，以便工作人員及時排查問題，找到問題根源。當(dāng)電力系統(tǒng)某一部分發(fā)生可能危及人們生命安全的問題時，繼電保護裝置可以阻斷電流通過，以便在第一時間將發(fā)生故障的元件阻斷，使傷害性降到最低，避免危害生命安全。繼電保護裝置對未發(fā)生障礙的設(shè)備也可以起到保護作用，避免某一設(shè)備損壞使整個機電系統(tǒng)報廢的情況出現(xiàn)。電力系統(tǒng)在發(fā)生重大事故時，繼電保護裝置可以及時發(fā)現(xiàn)故障并發(fā)出警報，為工作人員節(jié)省維修時間，為維修和完善工作做好充足準(zhǔn)備。

2 電力系統(tǒng)自動化中繼電保護的策略

2.1 實現(xiàn)自動化建設(shè)

電力系統(tǒng)自動化建設(shè)影響著電力系統(tǒng)運行的質(zhì)量，其通常會被安裝在變電站。通過保護錄波器接口進行信息的采集和分析，將所采集的信息傳輸給有關(guān)部門，進而形成電力系統(tǒng)相關(guān)的問題報告。自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)對工作人員的監(jiān)測，防止工作人員疏于職守，對變電站的安全起到保護作用。

2.2 優(yōu)化自動化設(shè)計

繼電保護自動化是依靠電力系統(tǒng)自動化運行的，要提高繼電保護自動化的水平，改進電力系統(tǒng)自動化設(shè)計，才能實現(xiàn)低成本、高質(zhì)量的運行目標(biāo)[1]。電力系統(tǒng)在制造自動化電子設(shè)備時要提高電氣與機械之間的互動，找到適宜的硬件技術(shù)，為繼電保護自動化奠定基礎(chǔ)。

2.3 數(shù)據(jù)信息一體化

繼電保護自動化技術(shù)有效的應(yīng)用，完全取決于與計算機技術(shù)的結(jié)合，通過互聯(lián)網(wǎng)開展電力系統(tǒng)集測量、保護、數(shù)據(jù)信息和控制一體化工作，實現(xiàn)電力系統(tǒng)中的各個裝置一體化。利用一體化設(shè)計可以控制各個保護裝置的功能，保證電力系統(tǒng)發(fā)揮出更多的功能。電力系統(tǒng)可以采集到各種各樣的信息數(shù)據(jù)，計算機和繼電保護網(wǎng)絡(luò)要及時保護數(shù)據(jù)信息，防止電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障。當(dāng)發(fā)生故障時，計算機系統(tǒng)要將所搜集到的相關(guān)信息傳輸給有關(guān)部門，并精確定位故障，方便維修人員第一時間進行處理。

2.4 有效保護變壓器

變壓器是電力系統(tǒng)的重要組成部分，影響著電力系統(tǒng)的安全。電力變壓器的運行，關(guān)乎電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。因為其自身具有重要價值，一旦發(fā)生故障，會破壞電力系統(tǒng)的正常運行。為了確保供電的可靠性，要嚴(yán)格控制其容量和電壓，并設(shè)置相應(yīng)的保護機制。變壓器運行過程中會發(fā)生各種各樣的故障，影響電力系統(tǒng)的安全運行。尤其是大容量變壓器的損壞，嚴(yán)重影響著電力系統(tǒng)。因此，要及時優(yōu)化變壓器的保護配置，選擇性能良好、動作可靠的繼電保護裝置。

2.5 智能化監(jiān)控系統(tǒng)

電力系統(tǒng)的正常運行離不開完善的智能化的監(jiān)控系統(tǒng)，只有引進先進的現(xiàn)代技術(shù)，才能推進電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行。在監(jiān)控系統(tǒng)中，利用網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、過程控制單元等進行分布性監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸?shù)取ｋ娏ο到y(tǒng)正常運行時，在發(fā)生異常情況時，通過智能化監(jiān)控系統(tǒng)的輔助，可以快速發(fā)布監(jiān)控信號，并對異常情況進行有效監(jiān)控，從而有效監(jiān)督電力系統(tǒng)運行情況。

3 電力系統(tǒng)自動化中繼電保護的可靠性

3.1 切斷故障點

電力系統(tǒng)在正常運行時，自動化裝置為解決故障問題而選擇的位置點，被稱為故障點。繼電裝置具有特殊的輸入特征量，并且有多項可靠性指標(biāo)。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)的故障為可維修部分，那么在一定的條件下，繼電保護裝置可以調(diào)整特定功能的概率，之后再計算設(shè)備進行無故障工作的平均值，并結(jié)合不同類型故障的調(diào)整時間，減少不可修復(fù)裝置的工作時間，避免了時間的大量浪費，同時也增加了維修的成功機率，延緩了設(shè)備的平均使用壽命[2]。

電子系統(tǒng)運行時，自動化裝置的電子式互感器在高于常規(guī)的電磁型互感器時，電子系統(tǒng)的長時間運行，自動化裝置故障的修復(fù)率，與常規(guī)互感器的作用是相等的。在第二次回路時，自動化保護裝置會使將銅電纜被通信網(wǎng)絡(luò)取代，其證明出現(xiàn)故障的方式是，通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)值發(fā)生變化。當(dāng)繼電保護裝置基本指標(biāo)成功率超過正常值時，在電力系統(tǒng)500 m內(nèi)，自動化裝置會選取一個點切斷故障點，以保護電力系統(tǒng)的正常運行。

3.2 切除故障設(shè)備

電力系統(tǒng)在運行過程中，相關(guān)設(shè)備一旦發(fā)生故障，繼電自動化裝置會立即檢測到設(shè)備發(fā)生故障的具體位置，將故障的位置信息和故障的類型，傳遞給相關(guān)工作人員。當(dāng)故障較為嚴(yán)重時，繼電設(shè)備在傳輸警示信號的同時會對故障所在的部位實施短時間內(nèi)切除指令，將失效的程度轉(zhuǎn)變成信號，傳達給維修人員，以便及時開展維修工作。故障發(fā)生模式及后果，如表1所示。

3.3 保護裝置靈敏度

繼電保護自動化裝置內(nèi)存在一個電子式的互感器，其具有多個獨特的光纖輸入口，在靈敏模塊中起到非常關(guān)鍵的作用。電力系統(tǒng)運行發(fā)生故障時，光口的發(fā)熱量會影響電子式互感器，使采樣數(shù)值發(fā)生改變，之后采樣值將信息傳遞給自動化裝置與繼電保護，自動化裝置會切換工作方案，使繼電保護裝置調(diào)節(jié)成冗余方式，以保證電力系統(tǒng)正常運行。繼電保護機制可以通過互感器的數(shù)值變化，了解到各線路的運行情況，并定位故障位置。通過繞組變形測試，可以有效檢測到繼電保護裝置的靈敏性。對應(yīng)靈敏度情況，如表2所示。

4 提升電力系統(tǒng)自動化中繼電保護可靠性的措施

4.1 運用冗余設(shè)計

冗余設(shè)計主要是指在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護設(shè)備會自動進入安全保護模式，就算出現(xiàn)嚴(yán)重故障，也不會對電力系統(tǒng)的運行產(chǎn)生影響。相關(guān)工作人員在運用冗余設(shè)計時，要結(jié)合實際情況和電力系統(tǒng)的理論設(shè)計，以保證電力系統(tǒng)各項指標(biāo)數(shù)值準(zhǔn)確，提升電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

4.2 優(yōu)化繼電保護設(shè)備

完善繼電保護和自動化裝置的管理制度，可以提高其穩(wěn)定性，保證了整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。要做到及時維修、保養(yǎng)繼電保護設(shè)備，實際的養(yǎng)護工作中，要嚴(yán)格遵循步驟進行保養(yǎng)工作，要將設(shè)備的名稱和相關(guān)的部件進行維修登記。在養(yǎng)護的過程中，要保證設(shè)備的實際運行速度，以免靈敏度發(fā)生影響[3]。電壓過低時，相關(guān)工作人員要立即檢查繼電保護設(shè)備的完整性，嚴(yán)格檢查繼電保護設(shè)備的運行速度，確保設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。

4.3 強化裝置穩(wěn)定性

電力系統(tǒng)中，繼電保護與自動化裝置的主要作用是維護電路的正常運行，并保證各項數(shù)據(jù)指標(biāo)正常。電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，相關(guān)人員可以根據(jù)變電所里的接地選線裝置發(fā)出警示，提升故障解決效率。自動化裝置是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，但因為其具有復(fù)雜的實際構(gòu)造和過多的干擾因素影響其穩(wěn)定性。因此，要加強工作人員的數(shù)據(jù)校對工作，以保證其穩(wěn)定運行。

5 結(jié)語

隨著電力系統(tǒng)的逐漸擴大，繼電保護與自動化裝置的地位也隨之提高，只有保證繼電保護與自動化裝置的正常運轉(zhuǎn)，才能提升電力系統(tǒng)的可靠性，保證電力系統(tǒng)的運行安全。

參考文獻

[1] 胡喆.電力系統(tǒng)中繼電保護與自動化裝置的可靠性[J].黑龍江科學(xué)，2019，10（18）：140-141.

[2] 楊洋.電力系統(tǒng)中繼電保護和自動化裝置可靠性研究[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊，2020，28（34）：78-79.

[3] 徐亞男，徐奎公.電力系統(tǒng)中繼電保護自動化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].自動化應(yīng)用，2019（3）：122-123.