電力系統及其自動化和繼電保護的關系探究

鄭娜娜

[摘要]經濟建設和科學技術的發展，極大促進了國家電網的發展，在電力系統中加大科學技術投資應用，提升電力系統運行的自動化能力。繼電保護做為電力系統的檢查哨，對保障電力系統的穩定運行發揮重要作用。因此，加強繼電保護自動化裝置的技術創新應用，才能更好地促進電力行業的快速穩定發展。鑒于此，本文主要分析電力系統及其自動化和繼電保護的關系。

[關鍵詞]電力系統；其自動化；繼電保護

一、概述

（一）電力系統及其自動化概述

多個環節的整體有序運行，構成了完整的電力系統。其中不僅包含發電與輸電，同時還包括變電以及配電，同時用電環節也包含其中。在這幾項環節協同有序的運行過程中，不僅完成了電能生產，同時也滿足了人們的電力消費需求。電力系統的存在，支撐著企業范圍內電能消耗。

除電源之外，電力網絡也是電力系統的組成內容，同時還包括負荷中心。在這三項系統主體的聯合作用下，完成了升壓相應電能的任務。當升壓達到設定等級，便以電力網絡為運行渠道，抵達變電中心，將電能降壓到用戶的使用標準。并且以配電線作為運輸線路，完成與用戶端的電能流通。

（二）繼電保護自動化

在繼電保護裝置中主要由三個模塊構成：測量、邏輯和執行模塊，首先，測量模塊接收傳輸信號，并將測量值與固定值進行比較；其次，比較結果反饋到邏輯模塊，繼電器邏輯模塊根據接收裝置發送輸出特性、序列、大小相關參數值，根據邏輯值計算出邏輯值，判斷動作是否合理，最后，激勵動作或靜態動作信號被發送到執行模塊，執行模塊根據信號做出相應的動作。

二、電力系統及其自動化和繼電保護的關系分析

（一）繼電保護影響電力系統的自動化改造

電力系統信息控制系統可以有效地控制并處理電能，同時，在生產電能的過程中也能夠達到控制與調節的目的，不斷滿足用戶用電的需求。

（二）電力系統對于繼電保護的具體要求

（1）要求繼電保護具有可靠性。在電力系統對繼電保護裝置基本要求當中，最重要的就是可靠性。（2）選擇性。所謂的選擇性，具體指的就是如果有故障存在，那么最關鍵的就是要以故障線路為主，對其進行全面保護與切除。（3）靈敏性的要求。

（三）繼電保護對于電力系統的重要性

與其他行業不同的是，電力工作中所使用的及其操控電氣故障十分常見，而且無法避免。

（四）繼電保護對于電力系統及其自動化產生的影響

目前階段，電力系統中的繼電保護裝置應用十分廣泛，而且操作經驗十分豐富，實際經濟效益明顯，一定程度上強化了系統運行與管理水平。而在繼電保護裝置的發展過程中，逐漸向著電子信息化、網絡智能化方向發展，同時也實現了控制與保護的一體化。

三、電力系統中繼電保護自動化技術的應用

（一）發電機保護的應用

（1）重點保護：發電機定子繞組匝間短路，將導致故障發電機溫升的位置，絕緣層被破壞，就會影響發電機安全運行，因此，保護裝置要安裝在定子繞組的匝間，對發電機定子繞組實施有效保護。（2）備用保護。如果發電機定子繞組負載低，那么保護裝置需要及時切斷電源，并報警；利用過電措施，對發電機外部短路故障保護發電機以避免短路損壞；過電壓主要是為了避免發電機絕緣低負荷工況下的故障現象。

（二）母線保護的應用

對于母線的保護主要有相位對比保護和差動保護，其差動保護是把電流互感器安裝到總線的器件，如果是一個小電流接地，應建立及時系統母線保護，兩相連接保護目的的有效利用；如果總線側端連接兩繞組，在這種情況下，在繼電保護裝置的方法安裝、繼電保護及三相連接的有效利用。

（三）線路接地保護應用

整個電力系統的線路非常復雜和繁瑣，主要可以分為小電流和大電流接地。其中，采用大電流接地方式，就要立即切斷電源，避免接地故障帶來的嚴重影響。在零序功率的情況下，接地故障發生時，方向會發生變化，零序電流不會波動過大。如果在這種情況下的零序電壓，該系統運行正常，基本上不存在零序電壓和繼電保護裝置，可以發出報警信號，技術維護人員能夠及時到達故障現場，我們可以確定是否發生接地故障時，通過電壓表數分析。

（四）變壓器保護應用

（1）短路保護。變壓器短路保護主要是過電流和阻抗保護。過電流保護主要是過電流繼電器安裝在電源兩側的電流和時間分量，當電流元件運行一定的時間，就會跳閘并切斷電源。（2）瓦斯保護。變壓器油箱出現故障時，油、絕緣材料在故障電弧中分解，形成有害氣體。由于變壓器故障的焦點，當油箱破裂時，它可以及時啟動保護動作，切斷變壓器的電源，并發出報警信號。（3）接地保護。接地變壓器的保護采用零序電流保護，變壓器兩側設置零序保護動作。對于不接地變壓器的保護，應采用零序電壓保護。

總之，電力系統及其自動化已經成為電力行業發展的重要趨勢，并引領其向著更好的方向發展。因此，探究電力系統及其自動化和繼電保護的關系，不斷探究新的措施和手段提升電力系統自動化水平應當成為研究的重點。