繼電保護自動化在電力系統中的應用及發展

李大勇

摘 要：隨著社會的進步以及科技的不斷發展，繼電保護自動化的發展趨勢愈來愈呈現出智能化、網絡化的特點，這將大大提升電力系統的安全性和穩定性，使電力系統更好地服務于社會。本文將結合筆者實際工作，具體對繼電保護自動化在電力系統中的應用及發展進行簡單探討，以期為后續繼電保護自動化技術方面研究提供理論參考。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；自動化；應用

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）15-0142-01

1 繼電保護自動化概述

繼電保護自動化，是指當電力系統出現故障，或發生危及電力系統安全的事故時，繼電保護裝置可以根據電流和電壓等指標的變化狀況，采取自動跳閘等方式來保護電力系統。繼電保護自動化的運行機理與其內部裝置結構密切相關，從結構的構成來看，主要包括測量模塊、邏輯模塊和執行模塊三個部分。測量模塊的主要功能在于，隨時監測電力系統中電流、頻率等指標，并將數據傳遞給邏輯模塊，在邏輯模塊對相關數據進行一定的分析之后，會發出相應的指令，執行模塊則根據指令采取適當的保護措施。

2 繼電保護自動化在電力系統中的應用

2.1 在母線保護中的應用

繼電保護自動化在母線保護中的應用主要有兩個方面，第一為相位對比保護，第二為差動保護。其中相位對比保護通過完成一定方式相位對比，進而有效提高系統的有效性和穩定性；差動保護是指在母線元件上安裝變化和特點相似的電流互感器，然后將繼電保護裝置安裝在母線側邊與二次繞組連接處，以實現系統母線的差動保護。在繼電保護過程中因電流不同可實現不同方式的繼電保護模式，當出現大電流接地時三相連接能夠很好的實現母線繼電保護；出現小電流接地時，在母線系統中設置相間短路和兩相連接的方式來實現繼電保護。

2.2 在變壓器保護中的應用

變壓器在電力系統穩定安全運行中起到非常重要的作用，因此，加強變壓器繼電保護自動化技術的應用顯得十分必要。一般在電網系統變壓器的保護中可以采取以下三種方式進行保護：第一為接地保護，通常采用零序電壓保護接地和不接地兩種保護模式；第二為瓦斯保護，變壓器在發生故障或雷擊時其絕緣材料、油以及金屬等因電弧分解會產生有害氣體，遇高溫會進行燃燒或爆炸，因此可采取零電壓保護模式并在發生故障時能夠技術斷電和報警；第三為短路保護，一般是指對變壓器進行短路電流保護和阻抗保護。

2.3 在發動機保護中的應用

現今將自動化繼電保護技術引入電力系統還體現在保護發動機方面，具體來講，電力系統較為關鍵部分集中在發動機上，發動機如果穩定以及安全運行能夠直接影響到電力系統有效性，在電力發動機的保護中主要有以下兩種繼電保護方式：第一為重點性保護，定子組匝間短路是發動機中最為常見的故障之一，由于短路會產生高溫導致線路絕緣層出現破損，對發動機的安全運行將帶來潛在威脅，在定子繞組間安裝保護匝間裝置可以有效避免定子組匝間出現的短路故障；第二種為備用性保護，在較低負荷狀態下的發動機會出現絕緣擊穿的現象，在發動機保護中采取電壓穩定性保護能夠很好的避免這類現象的發生，自動化繼電保護裝置能夠對絕緣擊穿和定子然繞組故障進行報警并及時切斷電源，對發動機起到有效保護的作用。

3 繼電保護自動化的發展趨勢

3.1 計算機化

隨著電力系統對繼電保護的要求不斷提高，除了基本的保護職能外，還需要對故障信息和數據的整理和存儲。強大的通訊能力和快速的數據信息存儲以及保護裝置與其他控制裝置和調度設備的信息需要數據信息和網絡資源聯網，這就要求繼電保護裝置不僅僅是保護還要具備計算機的功能。繼電保護裝置的計算機化和微機化是電力系統發展的總趨勢，在滿足電力系統要求的前提下，企業應該在考慮經濟效益與社會效益的同時，思考如何提高繼電保護裝置的計算機化和微機化，從而提高繼電保護的可靠性。

3.2 智能化

將人工智能技術與繼電保護自動化進行結合，能后有效提高繼電保護自動化裝置數據分析及故障感應速度。主要通過利用人工智能網絡中的神經網絡，對復雜的非線性問題利用神經網絡進行計算，將使得計算過程非常簡單。今后人工智能化繼電保護系統將會成為繼電保護自動化發展中的重要趨勢，為電力系統穩定安全提供重要的技術保障。

3.3 網絡化

計算機網絡技術在工業發展中起到了非常重要的作用，為工業領域各個行業給予了強大的信息和通信支持。在今后加強微機網絡化保護能夠進一步提高系統保護的可靠性和準確性，微在全系統繼電保護裝置上安全微機裝置并與PC端進行網絡連接，進而實現各個系統中設備間的數據共享，能夠實現電力系統保護的全面自動化。

4 結語

隨著科學技術的不斷更新和發展，信息化、網絡化以及智能化的繼電保護裝置將是未來發展的重要趨勢。只有結合目前電力系統中繼電保護裝置發展現狀，通過在現有技術的基礎上加以創新和改進，才能實現繼電保護裝置全面自動化以及智能化的發展。因此，需要廣大電力技術工作者在今后繼續加以大力研究和技術攻關，為我國電力系統穩定和安全發展做出自己應有的貢獻。

參考文獻

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