繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)重要性及應(yīng)用研究

熊覬新

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國(guó)電力系統(tǒng)也得到了很大發(fā)展。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的自動(dòng)化在信息時(shí)代被逐漸發(fā)展和應(yīng)用，其在電力企業(yè)的努力下以及相關(guān)技術(shù)與研究人員的深入探討中，不斷完善和發(fā)展，在不斷發(fā)現(xiàn)、分析和解決問(wèn)題的過(guò)程中，使電力系統(tǒng)快速、安全的成長(zhǎng)起來(lái)。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)自動(dòng)化從晶管體保護(hù)再到計(jì)算機(jī)保護(hù)，乃至網(wǎng)絡(luò)化、智能化的發(fā)展進(jìn)程中，電力系統(tǒng)不斷完善，為人們提供了更加優(yōu)質(zhì)的電力生活，為社會(huì)作出了貢獻(xiàn)，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；自動(dòng)化

在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)不斷革新的背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，使得繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)獲得了一定的發(fā)展機(jī)遇，形成以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)以及通信技術(shù)為核心的自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)就目前來(lái)看，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及控制、智能技術(shù)形成一體化，是繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)未來(lái)發(fā)展的主要形式之一。在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)越來(lái)越繁榮的背景下，社會(huì)對(duì)電力資源的需求逐漸提升，快速增加的電力系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷，使得繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性以及安全性起到重要的保障作用，尤其是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)突發(fā)事故的時(shí)候，繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)給予有效的隔離保護(hù)，使得電力系統(tǒng)其它部件能夠獲得正常運(yùn)行，有利于電力系統(tǒng)降低故障損傷。

一、繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的原理

電力系統(tǒng)具有安全性及穩(wěn)定性，決定了電力系統(tǒng)供電的質(zhì)量。因此，我們要選用有效的策略來(lái)防止電力事故的產(chǎn)生，重點(diǎn)從管理和技術(shù)環(huán)節(jié)入手。基于原來(lái)保護(hù)技術(shù)，演化成保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)，通過(guò)預(yù)警、跳閘等方式，針對(duì)電力故障設(shè)備進(jìn)行切除或隔離，從而有助于維護(hù)電力系統(tǒng)。伴隨電力行業(yè)的飛速發(fā)展，繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)逐步成熟。繼電保護(hù)技術(shù)的原理就是在企業(yè)的監(jiān)控體系中，搜集保護(hù)對(duì)象運(yùn)行的有關(guān)信息，來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析，從而便于管理者制定決策性與全面性的措施，同時(shí)對(duì)繼電裝置的功能數(shù)據(jù)作出及時(shí)調(diào)節(jié)修改，以保證繼電裝置各個(gè)電路的故障得以妥善處理。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化的重要性

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，在電力系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中難免會(huì)遇到各種問(wèn)題，其中短路故障是眾多故障中較常見(jiàn)也較難處理的故障。電力系統(tǒng)并不能保證在所有的區(qū)域都能有足夠的電壓，使得電壓不足區(qū)域的用戶的工作生活受到影響，短路狀況的發(fā)生甚至?xí)绊懻麄€(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，造成安全事故，使電力系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài)；所以要想保證電力系統(tǒng)能夠有效的運(yùn)行并且提升工作效率，就要及時(shí)排除故障，準(zhǔn)確找到安全隱患并解決，以保障電力系統(tǒng)的安全平穩(wěn)供電。當(dāng)前，自動(dòng)化裝置、技術(shù)越來(lái)越多，愈加先進(jìn)，引進(jìn)先進(jìn)的自動(dòng)化裝置與技術(shù)可以使電力系統(tǒng)更優(yōu)化、優(yōu)勢(shì)更突出，提高電力系統(tǒng)的工作效率；繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置能夠在不影響電力系統(tǒng)工作的情況下，提升系統(tǒng)運(yùn)行的自動(dòng)化反應(yīng)能力，繼電保護(hù)能夠使故障的排查更加快速、高效，并且能夠?qū)收嫌羞x擇性的檢修，而并非截?cái)嗾麄€(gè)電力系統(tǒng)工作，所以繼電保護(hù)的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率，這也是對(duì)其它電氣設(shè)備的保護(hù)。

三、繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

（一）對(duì)故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位

目前常用的保護(hù)和故障錄波器的故障測(cè)距法主要可以分為故障分析法和行波法兩種。首先，對(duì)于故障分析法來(lái)說(shuō)，想要準(zhǔn)確的確定出故障的位置，就必須要先得出故障前線路兩端的綜合阻抗、與相鄰線的互感以及相鄰線的運(yùn)行方式等信息，很明顯，只是依靠保護(hù)和故障錄波器本身所采集到的信息是很難實(shí)現(xiàn)對(duì)所發(fā)生的故障進(jìn)行準(zhǔn)確定位的；其次，對(duì)于行波法來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠浔旧泶嬖谛胁ㄐ盘?hào)的提取以及故障產(chǎn)生時(shí)行波不確定的問(wèn)題，這就導(dǎo)致了這種方法很難在電力生產(chǎn)中得到大范圍的應(yīng)用。除此之外，對(duì)于一些較為復(fù)雜的故障，例如跨線異名相故障等，依靠單端分析的手段已經(jīng)很難準(zhǔn)確的判斷出故障的性質(zhì)以及故障的距離，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)誤報(bào)的情況。

（二）測(cè)量、保護(hù)、控制、數(shù)據(jù)信息的一體化

要想使繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)得到更好的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)，就要結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，利用互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)集測(cè)量、保護(hù)、控制、數(shù)據(jù)信息為一體化的狀態(tài)，保證電力系統(tǒng)的各個(gè)裝置、信息都能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一。一體化設(shè)計(jì)有助于完善各個(gè)保護(hù)裝置的保護(hù)功能，從而發(fā)揮電力系統(tǒng)的更多功能。繼電保護(hù)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)要及時(shí)收錄電力系統(tǒng)的各種測(cè)量信息，包括保護(hù)、控制參數(shù)及其他數(shù)據(jù)信息，這樣才能保證電力系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能夠根據(jù)收錄的信息與相關(guān)軟件的數(shù)據(jù)分析，從而準(zhǔn)確地找到故障所在。計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用能夠發(fā)揮出電力系統(tǒng)的更大作用，在運(yùn)用過(guò)程中要保證電力系統(tǒng)能夠及時(shí)收錄各相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并將信息傳遞給計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)化模式平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的測(cè)量、保護(hù)、控制、數(shù)據(jù)信息的一體化，網(wǎng)絡(luò)化、信息化、智能化的電力系統(tǒng)促進(jìn)了繼電保護(hù)的發(fā)展。

（三）發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)

（1）重點(diǎn)保護(hù)。常見(jiàn)的發(fā)電機(jī)故障多為定子組匝間短路，當(dāng)短路發(fā)生的時(shí)候，該發(fā)電機(jī)組區(qū)域的溫度常常會(huì)出現(xiàn)過(guò)高的情況，這種高溫會(huì)造成發(fā)電機(jī)的絕緣層出現(xiàn)損壞，使得發(fā)電機(jī)的生產(chǎn)與運(yùn)作受到極大的負(fù)面影響，并不利于發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)電機(jī)發(fā)生失磁故障時(shí)，在定子繞組中安置的保護(hù)匝間裝置能夠有效避免匝間出現(xiàn)短路狀況，繼電保護(hù)裝置能夠與發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)、相位以及電流進(jìn)行結(jié)合，從而對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)保護(hù)作用。另外，當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，即發(fā)電機(jī)在單相接地的過(guò)程中，其電流出現(xiàn)了規(guī)定值超標(biāo)的現(xiàn)象時(shí)，電力系統(tǒng)可通過(guò)安裝接地裝置，對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。

（2）備用保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)較低負(fù)荷時(shí)，發(fā)電機(jī)容易發(fā)生絕緣擊穿的現(xiàn)象，這個(gè)時(shí)候，采用繼電保護(hù)裝置就能夠迅速的切斷電源，實(shí)施電壓保護(hù)，同時(shí)提供警告信號(hào)，對(duì)發(fā)電機(jī)起到保護(hù)的作用，有效地避免了發(fā)電機(jī)出現(xiàn)短路的現(xiàn)象。另外在應(yīng)用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，電壓保護(hù)能夠有效減少，甚至避免發(fā)電機(jī)再次發(fā)生破損現(xiàn)象以及短路現(xiàn)象，對(duì)發(fā)電機(jī)的保護(hù)作用十分明顯。

（四）接地保護(hù)

電力系統(tǒng)的接地形式較多，通常飲食了小電流接地，還有大電流接地。小電流接地保護(hù)最突出的作用，在于發(fā)出保護(hù)信號(hào)，一旦電路發(fā)生了故障，接地系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出預(yù)警信號(hào)，但線路支付寶時(shí)間內(nèi)還會(huì)繼續(xù)運(yùn)作。而大電流接地體系，如果線路產(chǎn)生故障，會(huì)立刻響應(yīng)，對(duì)線路進(jìn)行切換，進(jìn)而保護(hù)電力系統(tǒng)。據(jù)調(diào)查，大電流接地體系主要應(yīng)用 在自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)中，小電流接地系統(tǒng)則廣泛運(yùn)用于邏輯層系統(tǒng)中。在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中，尚未有零序電壓，而且三相電壓對(duì)稱性分布，位于三相上方的電壓表，均能獨(dú)立表示電壓，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障，有一相接地，則電力系統(tǒng)立即出現(xiàn)零序電壓，然后小電流繼電保護(hù)體系及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。

四、結(jié)語(yǔ)

電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性更容易受外界因素影響，傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前的電力系統(tǒng)運(yùn)行需要，因此將繼電保護(hù)自動(dòng)裝置應(yīng)用到電力系統(tǒng)中勢(shì)在必行。通過(guò)利用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程定位找出故障位置，為區(qū)域供電的持續(xù)性和穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)，促進(jìn)電力企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。值得注意的是，要想切實(shí)提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，還應(yīng)對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)，盡早發(fā)現(xiàn)故障。

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