電力系統中繼電保護自動化技術的應用探析

蘇朝志

摘 要：隨著我國國民經濟水平的提高，科學技術的不斷進步，在電力系統中繼電保護自動化技術也有很大的發展，保證了國家電網整體用電的安全性和穩定性。繼電保護自動化技術的應用，實現全方位、全天候實時監控，保證電力系統的供電穩定性，給人們生活、工作用電帶來強有力的保障。例如在母線保護方面，在發動機保護方面，線路接地保護方面，以及變壓器保護方面繼電保護自動化技術都發揮了非常重大的作用。下面就對這些內容做出進一步分析。

關鍵詞：電力系統 繼電保護 自動化技術 自動控制

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）09（a）-0021-02

業內人士都十分清楚，電力資源關系著國家的國計民生，而且在進步經濟快速發展的形式下，對電力能源的使用量與日俱增，如果電力系統安全出現問題，將會嚴重影響社會的生產和人們的生活。繼電保護自動化技術的應用于發展，對電力系統來講，其重要程度不言而喻。繼電保護自動化技術可以很好的監控運行中的故障，如果電力系統中的一次設備突然發生故障，其能迅速找到故障元件，同時將其和整個電路分離開來，以確保整個電路的安全運行。

1 繼電保護自動化技術實際中的作用

在電力運行系統中，如果科學的使用繼電保護自動化技術，可以實時對該系統進行監控，無論是各個時間段的電流和電壓情況，都能做好全方位的監控。在此過程中，如果出現電流和電壓不穩定，變化幅度較大的情況，就能判斷故障元件的位置，及時進行分離。在電力系統運行過程中，如果某個元件發生故障不能正常使用，繼電保護裝置能及時和附近的斷路器元件進行聯系，向其發出跳閘命令，當斷路器接到指示后，可以及時的把故障元件與主系統分離開，避免造成主程序運行不穩定，避免進一步造成更大的不利影響。除此之外，電力系統在運行過程中，繼電保護裝置進行24小時的監控工作，如果發生任何異常的動作，其能及時予以報警，技術人員對實際情況進行分析，有效的解決了故障問題，把問題嚴重程度降到最低，減少了停電的時間，提高了整體的穩定性。

2 繼電保護自動化技術實踐中的應用

2.1 母線保護中的應用

相位對比保護和差動保護是對母線進行保護的兩種模式，針對相位對比保護而言，就是采用相位之間的對比，加強系統保護中母線的穩定性和可靠性。而差動保護方式卻不同，其實際上是把電流互感器安裝到母線元件中，如果母線側面端子與二次繞組連接，在這種情況下再對繼電保護裝置進行安裝，而此時，有效利用三相連接的方法實現繼電保護。如果是進行小電流接地，就應該及時的設置系統母線保護，有效利用兩相連接方式達到保護目的，這就是其間的不同。

2.2 發電機保護中的應用

在電力系統中，發電機的作用不言而喻，其重要價值總所周知，如果發電機運行出現障礙，直接影響電力系統的安全性和穩定性。做好這方面的繼電保護工作，在發電機出現定子繞組短路之后，具體的故障位置就會由于溫度急劇升高，損壞掉附近的絕緣層，絕緣層一旦被破壞，會嚴重威脅發電機的安全使用。針對上述問題，有關技術人員通過實踐研究，發現在定子繞組內安裝匝間保護裝置，能很好的避免短路問題。除此之外，如果發動機是單向接地，在電流多大后，超過額定數值，就會造成嚴重后果，因此要安裝接地保護裝置，從而進行繼電保護。有效的把中性點、相位、以及電流進行結合，就能實現縱聯差動保護，其保護效果也非常好。除此之外，還可以采取過電壓保護和被動保護，預防發電機自負荷較低，直接導致絕緣皮被擊穿。一旦定子繞組有低負荷情況出現，可以很好利用繼電保護裝置對電源進行自動切換，同時發出報警信號，做好發電機的保護工作，對發電機做到安全保護。

2.3 變壓器保護中的應用

業內人士都知道變壓器的重要性，如果變壓器工作出現故障，直接導致該區域的用電不穩定，給人們的生活和生產帶來很大麻煩。想要做好變壓器的保護工作，就要從以下幾個方面來入手。第一個方面，進行有效的短路繼電保護。眾所周知過電流繼電保護和阻抗繼電保護是兩種短路繼電保護形式，就阻抗繼電保護而言，一般都是利用變壓器中阻抗元件自身的保護功能，也就是在元件運行時，其能自動對電源進行切換，在此過程中達到保護變壓器的效果。就過電流繼電保護而言，實質上是利用變壓器電源兩邊飛電源和時間元件，對其安裝一定的過電流繼電保護設施，當電流元件運行過程中，保護裝置會自動把電源予以切換處理，以此來達到對變壓器的保護作用。瓦斯保護的作用效果也非常好，如果變壓器油箱發生問題，由于故障就會產生電弧，在電弧作用下就能很快的把絕緣材料和油予以分解，最終產生大量的有害氣體，如果不加以控制器后果是災難性的，而通過使用瓦斯進行保護，就能有效避免類似問題的發生。

2.4 線路接地保護中的應用

在整個配網系統中，各個線路復雜繁瑣，而且由于條件和技術不同，接地方式也各異，通過對現場實際情況分析，發現主要有小電流接地和大電流接地，如果使用大電流的接地方式，一定要馬上把電源切斷，避免發生接地故障后，嚴重影響電力系統的破壞，實踐中就發生過類似問題，致使電力系統發生嚴重破壞。在零序功率情況下發生接地故障時，其方向有所變化，零序電流也不會出現太大的波動，進而達到對電力接地故障的預測和保護。在零序電流條件下，如果線路在接地方面出現故障，零序電流上升的速度會非常快，而相應的繼電保護動作就顯得非常敏感，那么應該及時切斷電源。如果在零序電壓情況下，該系統處于正常運行時，基本上不會有零序電壓的產生，而有關繼電保護裝置，可以立即發出有關的報警信號，技術維修人員可以及時到達故障現場，通過分析電壓表數值就可以辨別是否有接地故障發生，如果發生接地故障，電壓數值就會降低。

3 繼電保護自動化技術的發展

近些年來，人工智能技術已經成為電力系統繼電保護的發展趨勢，遺傳算法、模糊邏輯算法、以及神經網絡等都得到了使用和推廣，這些技術在實踐中的應用，尤其在判斷系統故障時效果非常好，同時能利用智能化來解決復雜的問題，在此基礎上，使用計算機網絡技術，可以把繼電保護裝置連接在一起，進而建立一個繼電保護裝置網絡，可以有效提高線路運行的穩定性。

4 結語

通過上述對繼電保護自動化技術的應用分析，可以說繼電保護的作用就是電力系統的哨兵，在實時監控過程中，可以對整個電力運行情況進行監督，出現故障會立即進行報警，值班人員會及時進行維修和處理，提高了監督和處理問題的效率，降低了二次故障的發生率，保證電網運行的可靠性。隨著我國科學技術的不斷研究進展及突破，我國繼電保護自動化技術方面的研究取得了一定的研究成果，給我過電力系統自動化發展提供有力保障，促進我國電力系統的發展。

參考文獻

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