解析電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)自動化技術(shù)

張冉

摘? 要：該文首先簡單介紹了繼電保護(hù)設(shè)備的基本特征，然后對繼電保護(hù)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)分析，同時也總結(jié)出了電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動化技術(shù)的基本原理、繼電保護(hù)自動化的優(yōu)勢及其重要作用，最后深入探討了電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動化技術(shù)應(yīng)用的幾個重點(diǎn)領(lǐng)域，并且總結(jié)歸納出了繼電保護(hù)自動化技術(shù)的應(yīng)用方式及其技術(shù)要點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)? 繼電保護(hù)? 自動化技術(shù)

中圖分類號：TM76 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）11（c）-0040-02

當(dāng)電力網(wǎng)出現(xiàn)故障時，電網(wǎng)單位就會采用自動化的繼電保護(hù)裝置對線路設(shè)備進(jìn)行維修保護(hù)，自動切斷損壞的線路，從而有效地避免故障的蔓延。其針對故障的反應(yīng)迅速，能夠在短時間對故障做出反應(yīng)。繼電保護(hù)自動化技術(shù)對維護(hù)電力系統(tǒng)的安全性有著重大的意義。因此繼電保護(hù)自動化技術(shù)也在不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新、不斷進(jìn)步，從而更好地維護(hù)電網(wǎng)的安全。

1? 繼電保護(hù)設(shè)備的特征分析

機(jī)器永久了總會出現(xiàn)故障，電力系統(tǒng)的運(yùn)行也不能除外。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障是由于短路或者電路超載的話，電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)自動化技術(shù)的幾個保護(hù)設(shè)備就可以迅速地發(fā)布跳閘的指令，迅速地保障人們的用電安全[1]。使用繼電保護(hù)自動化技術(shù)的主要目的就是盡可能少地縮短故障的范圍，或者直接將故障線路斷開在主要線路之上。由于繼電保護(hù)自動化技術(shù)的存在，大大降低了電力系統(tǒng)的故障幾率，所以繼電保護(hù)自動化技術(shù)很少應(yīng)用在解決故障問題上。一般情況都是拒動或者誤動。拒動是指電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時不能夠及時地修復(fù)或者報警，也沒有將故障和正常線路分隔開來，既不能及時地起到保護(hù)電力系統(tǒng)的作用。誤動是指正常情況下，電力系統(tǒng)并沒有出現(xiàn)故障問題，而繼電保護(hù)自動化技術(shù)卻出現(xiàn)了報警和電路切斷等保護(hù)措施[2]。這些拒動和誤動都不能夠出現(xiàn)在電力保護(hù)系統(tǒng)之中。因此，就要對繼電保護(hù)自動化技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新。新型的繼電保護(hù)自動化技術(shù)一般來說都具有在線遠(yuǎn)程監(jiān)控的功能，因此現(xiàn)如今的自動化技術(shù)不僅僅涉及到繼電保護(hù)裝置中，也涉及到遠(yuǎn)程監(jiān)控之中來。

2? 繼電保護(hù)裝置的自動化技術(shù)概述

2.1 基本原理

繼電保護(hù)裝置的自動化就是指當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，裝置根據(jù)電力系統(tǒng)的電壓和電流的異常狀況進(jìn)行自動化控制，自動切斷故障系統(tǒng)，保護(hù)異常的供電系統(tǒng)。這就是繼電保護(hù)自動化的基本原理。

2.2 技術(shù)優(yōu)勢

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，繼電保護(hù)自動化不斷發(fā)展，甚至還可以利用現(xiàn)如今的衛(wèi)星和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等技術(shù)[3]。該技術(shù)可以分析遠(yuǎn)程的電力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，使技術(shù)人員能夠更簡單、更加方便地操控整個裝置，繼電保護(hù)自動化技術(shù)能夠自動地分析和對比出相關(guān)參數(shù)，從而有效地保護(hù)電力系統(tǒng)的安全。尤其是當(dāng)該技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合之后，在處理電力系統(tǒng)的一些復(fù)雜性問題能夠更加得心應(yīng)手，大大地縮短了維護(hù)所用的時間，從而降低維修成本。

2.3 繼電保護(hù)的作用

繼電保護(hù)自動化技術(shù)主要運(yùn)用在監(jiān)視電路正常運(yùn)和發(fā)出警報信息。繼電保護(hù)自動化技術(shù)通過對電路設(shè)計進(jìn)行監(jiān)視，將其收集到的技術(shù)反饋到控制中心，確保電路系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電路系統(tǒng)故障時，該系統(tǒng)及時發(fā)出警告信息，迅速地將故障電路進(jìn)行切斷，確保電路系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。記錄好收集到的數(shù)據(jù)信息，從而保障電路系統(tǒng)的安全。

3? 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 接地保護(hù)

不同的電力系統(tǒng)有著不同的接地方式，電力系統(tǒng)的接地方式主要有小電流接地和大電流接地。小電流接地主要功能就是發(fā)送信號，當(dāng)電力系統(tǒng)的母線發(fā)生故障時，由于小電流接地的保護(hù)作用，系統(tǒng)在短時間內(nèi)不會中斷對電力的供給，仍會保持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。大電流接地主要是指一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就會立即切斷電源，從而起到保護(hù)電力系統(tǒng)的作用。通過對小電流的接地方式進(jìn)行分析。（1）當(dāng)電力系統(tǒng)接觸到的電壓為零時，由于電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時不存在零電壓的情況，并與其他的3種正常電壓會形成與之相適應(yīng)的對稱關(guān)系，不同的電壓會顯示出不同的線路電壓。一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，電力系統(tǒng)就會出現(xiàn)零序電壓，一旦出現(xiàn)零序電壓，繼電保護(hù)自動化技術(shù)就會發(fā)出警告。因此電力工作人員可以通過電壓表的讀數(shù)來判斷是否出現(xiàn)了電力系統(tǒng)故障。電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，電壓系統(tǒng)就會出現(xiàn)明顯的下降。（2）零序電流。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障之后零序電流就會出現(xiàn)異常，進(jìn)而不斷地升高。而繼電保護(hù)系統(tǒng)就能夠很好地檢測出零序電流的變化，及時切斷電源故障，進(jìn)而保護(hù)電力系統(tǒng)不受傷害。（3）零序功率。如果電力系統(tǒng)出現(xiàn)出了電力故障，可能會出現(xiàn)零序電流波動較少的情況，但是零功率會及時的做出相應(yīng)的改變，從而促使繼電保護(hù)自動化技術(shù)及時對異常情況做出反應(yīng)進(jìn)而保護(hù)好電力系統(tǒng)。

3.2 變壓器繼電保護(hù)自動化技術(shù)

電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行也離不開變壓器的保護(hù)作用，維護(hù)著電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。繼電保護(hù)系統(tǒng)會對其接地情況、氣體、短路進(jìn)行監(jiān)控。系統(tǒng)在監(jiān)護(hù)接地情況時，對變壓器進(jìn)行直接接地保護(hù)。系統(tǒng)控制通過變壓器的電流，促使電壓變成零序電流。系統(tǒng)確保好變壓器兩側(cè)電流是零序電流，確保好不接地的變壓器是零序電壓，以確保好電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。系統(tǒng)在進(jìn)行氣體監(jiān)控時，通過對變壓器在油箱中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行檢測，確保變壓器的平穩(wěn)運(yùn)行。其作用機(jī)制是一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障由于電弧放電就會將油和絕緣材料進(jìn)行分解，就會產(chǎn)生有害氣體。如果繼電保護(hù)自動化系統(tǒng)一旦檢測到有害氣體，就會切斷電源，進(jìn)而保護(hù)好電壓器，并且發(fā)出相應(yīng)的警告，切斷故障線路，及時保護(hù)電力系統(tǒng)。系統(tǒng)如果檢測到線路出現(xiàn)了短路變壓器就會阻擋對其通過的電流。系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)有電流通過就會對其進(jìn)行跳閘進(jìn)而切斷電源，以保護(hù)好變壓器的安全進(jìn)而確保好電力系統(tǒng)的安全，保障電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3.3 電機(jī)自動化保護(hù)

發(fā)電機(jī)也是確保電力系統(tǒng)安全的一個重要設(shè)備。只有完善好對發(fā)電機(jī)的保護(hù)才能確保好網(wǎng)絡(luò)供電系統(tǒng)的安全性。要想保護(hù)好電力系統(tǒng)的安全，發(fā)電器就應(yīng)該是其需要重點(diǎn)保護(hù)的對象。系統(tǒng)確保好發(fā)電機(jī)的相位、電流、中性點(diǎn)的穩(wěn)定性，從而確保對發(fā)電機(jī)的保護(hù)作用。系統(tǒng)一旦發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)短路的情況，發(fā)電機(jī)的溫度就會出現(xiàn)異常，系統(tǒng)通過對發(fā)電機(jī)溫度的監(jiān)視進(jìn)而確保好電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。系統(tǒng)對出現(xiàn)異常的溫度會及時做出反應(yīng)，立即跳閘切斷電源，阻止了故障線路的蔓延，進(jìn)而阻斷了短路對發(fā)電機(jī)的損壞，從而維護(hù)電路系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

3.4 網(wǎng)絡(luò)母線保護(hù)

繼電保護(hù)中對母線的保護(hù)主要包括差動保護(hù)和相位保護(hù)。系統(tǒng)通過檢測電流互感器之間的變化和特點(diǎn)是否一致來進(jìn)行差動保護(hù)。系統(tǒng)在進(jìn)行相位保護(hù)時通過對比相位方式之間的差異性進(jìn)而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對母線的保護(hù)。

4? 結(jié)語

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)自動化在進(jìn)行實(shí)際化應(yīng)用時主要是對運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行自動化監(jiān)測，將參數(shù)進(jìn)行比對，進(jìn)而確保好繼電保護(hù)系統(tǒng)的安全性、促進(jìn)好電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。該系統(tǒng)還可以將其監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，對于意外出現(xiàn)的故障能夠運(yùn)用之前的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而確保好電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。因此，繼電保護(hù)自動化技術(shù)在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行上具有至關(guān)重要的保護(hù)作用。

參考文獻(xiàn)

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