解析電力系統中繼電保護的自動化策略

沈尖鋒

國網浙江省金華供電公司 浙江金華 321000

摘要：電力系統的出現，使用高效、無污染、使用方便、易于調控的電能得到廣泛應用，推動了社會生產各個領域的變化，開創了電力時代，發生了第二次技術革命。隨著電力系統不斷的進步，自動化技術在電力系統繼電保護中的應用越來越廣范。本文就目前電力系統中繼電保護自動化技術的應用現狀進行了分析和描述。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；自動化技術

一、電力系統繼電保護自動化技術的發展現狀

電力自動化系統基于先進的網絡通訊、自動化控制、微機繼電保護技術以及可靠產品，為用戶提供現代化的設備監視控制管理和遠程在線監測，確保電力系統穩定可靠供應以及最優化的電力負荷管理靈活多樣的系統結構，其發展很大的程度上受到繼電保護裝置的制約的，繼電保護自動化就是指當電力系統中發生一些故障或者一些異常的情況的時候自動進行檢查，對于電力系統中的一些設備和電路在一定的范圍之內不斷的監測有無異常情況的發生，如果有則發出警報信號，同時還要能夠自動跳閘或者發出一些信號，從而在第一時間內將產生的故障進行隔離。

在繼電系統中的繼電保護裝置主要是以微處理器為基礎的，通常是采用一些數字的處理方法對于不同的模塊化軟件來實現各種不同的功能，而且這種集成電路的器件在實際中得到了非常廣泛的應用，所以，這種繼電保護裝置也在很大程度上有了一定的發展，并且應用的范圍逐漸的擴大，使用的功能也是逐漸的強大起來，尤其是在保護的功能上，同時還可以用微處理器去處理比較強大的數據，同時實現了以前沒有實現的多種保護功能。

隨著對于繼電保護裝置的逐漸發展，電力系統對于繼電保護裝置也有了比較嚴格的要求，電力系統對于繼電保護裝置的主要要求有四點，分別是：快速性、可靠性、靈敏性以及選擇性。

繼電保護的技術方向主要有三點分別是：要有比較良好的人機界面，并且要有比較高的可信賴性同時還要有非常方便的接線方式。

對于保護狀態：這個菜單的設置主要的作用就是現實保護裝置的電流和電壓以便能夠及時的采樣值和開入量狀態，因為這個菜單的設置它可以很全面的反映出這項保護鎖能夠運行的環境，因此就給現場的工作人員進行維護和調試在一定程度上提供了很大的方便性。對于開入狀態如果投入或者接受到了一些動作信號的話則用“1”來表示，如果沒有投入或者是沒有接受到動作信號的話則用“0”來表示，

對于交流和直流的回路進行校驗：校驗的方法就是在保護屏上加入耳釘的電壓的電流，如果在顯示屏上顯示出來的采樣的值和實際的加入的值相差小于5%的話，則進行輸入接點的檢查，如果進入到了保護狀態或者是開入狀態的子菜單中，并且在保護屏上要分別對各個接點進行模擬和導通，此時，在顯示屏上的開入量的狀態就會有相應的改變。

有良好的二次施工的環境，繼電保護的特點取消了原來的背板式的配線方式，而采用的插件沒有外部的連線，而且其電纜的排列是比較整齊的，比較能夠適應現在的業主進行投資之后最大化的收益要求。

二、繼電保護的自動化裝置的基本要求

繼電保護裝置的基本要求主要有四點：分別是選擇性、靈敏性、速動性和可靠性。

對于選擇性：就是指當電力系統出現一些異常情況或者故障的時候，繼電保護裝置能夠及時的做出出現故障的真正的位置，而不是選擇性的切除故障出現的部分，這樣才能夠保障供電系統能夠正常的運行。

對于靈敏性：是指繼電保護裝置能夠及時準確的區別裝置的保護范圍，當在保護范圍以外的部分發生故障的時候，不用做出反應，當在保護范圍以內發生故障的時候，會及時準確的做出動作從而保證電力系統的安全性。

速動性是指系統發生故障的時候，繼電保護裝置能夠在最快的時間做出反應限制故障的涉及范圍，保證系統除故障部分其他部分仍能繼續正常運行，不會受到故障的影響。

可靠性是指繼電保護裝置是可靠的，當系統出現故障的時候能夠準確的做出一些動作，這是繼電保護裝置最為重要的一個性質。

三、繼電保護自動化裝置的應用

電力系統繼電保護自動化裝置的應用現在已經非常的廣泛，主要的應用范圍主要是供電系統和變電站等等，這種自動化裝置大多數用在保護高壓供電系統線路和主要的電容器的保護上。對于變電站而言其繼電保護裝置的應用主要包括以下幾點：一、對于線路的保護，一般都是采用二段式或三段式的電流保護，一段是包括電流速斷保護，一段是限時電流速斷保護，還有一點為電流保護。二、母聯保護，這中需要裝設過流保護和限時電流速斷保護兩個部分。三、電容器保護，這部分主要包括過流保護以及過壓保護和失壓保護。目前自動化保護裝置的發展還沒有處在一個非常成熟的階段，不論是從技術水平上講還是從功能上分析，自動化裝置現在還沒有一個統一的應用領域，應用范圍界定也不確定，但是其目的都是一樣的，都是為了保證電力系統能夠在一個相對安全的環境下運行。

繼電保護自動化裝置保持了一定的優越性，比如：具有現在國際上的比較良好的人機接口，同時還能進行漢字顯示，同時還具有中文報告打印的功能，并且后臺的通訊方式是非常的靈活的，可以選用光纖或者是雙絞線的通訊接口形式或者是采用以太網的形式，同時現在的繼電保護裝置還支持一些電力行業的通訊方面的規約，并且具有大量的PC機的輔助軟件，這種軟件使得裝置更加的方面靈活并且易于應用。并且，現在系統的整體方面的電磁的兼容性已經達到了一定的水平，而且還通過了國際上的最為嚴格的等級測試。

現在的電力系統的自動化裝置實現了智能化一次設備，現在的光纖電纜已經取代了原來的電磁電纜，并且在高電壓變電站之中有了非常廣泛的應用，目前的電力系統方面正在面臨著變電站變壓器二次電纜的施工方面的工藝比較復雜，而且工作量是比較大的。最需要解決的問題就是變壓器能夠得到保護和使測量回路能夠得到一次設備技術的應用和二次電纜的改造問題，電子式的TA最大的特點就是能夠使得輸出的信號是數字化的，并且信號能夠通過光纜進行傳輸，這樣不僅可以給變電站在進行電纜的購置的時候節省一部分不小的開支，而且還可以很大程度的縮小電纜溝所占的巨大的占地面積。

還有現在比較新穎的一種自動化技術應用就是人工神經網絡的應用，人工神經網絡系統就是由許多的比較簡單的處理單元通過某種方式進行連接而形成的計算機的系統就是，這種系統主要是通過它的狀態對于外部信息的輸入進行動態的相應進而處理一些信息，它是在高頻信號的位置的基礎上產生的觀測方法，這樣就會使站內的一些電氣設備都在監控下進行，每個高壓設備幾乎都有數模裝置，通過這個裝置把信息的信號轉換為高頻的信號，并且通過對于高頻的電流產生極值的時候進行監測，這樣就可以比較簡單迅速的就知道站內系統的初始的位置，當發生一些異常情況或者是故障的時候，就可以通過一些信號的處理把故障信息分離出去。

四、總結

本文主要介紹了電力機電保護系統中自動化技術的發展現狀和繼電保護自動化裝置的基本要求及其具體的應用情況，對今后的發展趨勢也進行了大致的分析，目前隨著電力系統的快速發展，已經對繼電保護自動化裝置提出了更新的要求，所以隨著電子和通信技術的不斷注入，電力繼電保護自動化裝置也會不斷的、更快更好的發展。

參考文獻：

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