電力系統繼電保護中的自動化措施研究

陳樂　翟楠

摘 要：當前由于電力系統的規模正在不斷增大，涌現出了非常多的電氣設備，在某種程度上使電網故障產生的概率有所增加，為了對系統運行的安全性以及可靠性給予保障，需要對繼電保護器的穩定性給予強調。電力系統自動化領域非常廣，包括電力生產和運用中的檢測、條件、控制，電力系統的自動保護及系統自動傳輸等。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;自動化

引言

隨著科學技術的快速發展，自動化技術在我國不同領域中得到廣泛應用，使得日常操作更加智能化，對于電力領域而言，亦是如此。作為當前電力系統中不可或缺的重要組成結構，繼電保護設備與自動化裝置的可靠安全運行，能夠最大限度保護電力系統日常運行免受外界干擾因素的影響，從而降低電力故障問題出現的概率，在提高電能供應質量的基礎上，維護電力系統日常運行的穩定性與安全性。因此，電力企業應當全面掌握電力系統繼電保護設備運行自動化可靠性研究的重要性，并在日常工作中能夠結合實際，合理使用各類自動化技術，使得電力系統不斷朝著自動化、智能化、安全化方向發展。

1 電氣自動化繼電保護的概念

電氣自動化繼電保護系統是在電力系統運行過程中，對其進行保護的一種手段，可有效對故障進行防控，如果電力系統產生了相應的故障，可以利用繼電保護設備對相應的位置以及原因給予明確，及時發出警報，并通過調查處理的形式，對其進行保護。在完成跳閘之后，電力系統便會停止相應的工作，這樣會使大范圍出現故障問題的情況有所減少。此外，在發出警報之后，還需要通過科學的方式對故障的范圍進行明確，以便使工作人員能夠對故障威脅以及原因進行明確，避免出現人身安全問題。在繼電保護的狀況下，可以使電力系統的經濟損失得到有效降低，以便使運營安全以及穩定性得到提升。當前，由于科技以及技術的發展和進步，對于繼電保護技術的應用越來越普及，使電力系統的發展速度更加迅速，并且向智能化系統化以及自動化的方向發展，使繼電器保護裝置的運行效率得到了整體提升，能夠對故障進行有效處理，并且使工作時間有所縮短，使其安全性以及可靠性得到了保障。

2 電力系統中繼電保護的配置

2.1 繼電保護裝置任務

繼電保護的主要任務是在電力系統出現故障時作出繼電保護動作。繼電保護裝置的信息來源是電力系統中的原件在短路或者異常情況下產生的電流、電壓及功率等電氣量。供電系統正常運行時，繼電保護裝置通過監視所有設備運行情況的安全性為值班人員提供操作運行數據;供電系統發生故障時，繼電保護裝置有選擇性地自動切除故障部分，留下非故障部分繼續正常運行;供電系統出現運行異常時，繼電保護裝置及時準確地發出警報信號，便于有關工作人員快速處理。

2.2 繼電保護裝置的基本要求

第一，靈敏性。靈敏系數是衡量保護裝置靈敏度的主要指標。不管短路點出現在什么位置、短路性質屬于哪種，只要在繼電保護裝置的保護范圍內，拒絕動作都不可能出現在保護裝置上，不會出現錯誤動作反應。第二，速動性。速動性指的是保護裝置切斷短路故障的及時性。切除故障所用的時間越短，對電氣設備造成的損壞就越小，提升了系統電壓的恢復速度，有利于電氣設備的自啟動，且有效保證了發動機并列運行的穩定性。第三，可靠性。如果保護裝置的可靠性不高，就有可能造成電力故障或者重大事故。為確保保護裝置的可靠性，不僅要保證設計原理、安裝調試及整定計算等方面的正確性，還要保證保護裝置的組成元件質量、后期的運行維護水平及系統的簡化度。

2.3 繼電保護裝置的主要作用

當電網出現故障時，繼電保護裝置能及時根據故障信息反饋作出切除或者隔離動作。通常，電網故障可能引發的問題有以下3種。（1）使系統中的電壓出現急劇下降，容易破壞用戶的正常負荷值。（2）短路電流，即產生在故障發生位置的電流。該短路電流引發的電弧會不同程度地破壞電氣設備。（3）影響發電機運行的穩定性，可能造成系統動蕩，甚至是整個電力系統的崩潰。

3 繼電保護自動化技術在電力系統中的應用

3.1 電網運行維護中的應用

作為現代電力系統的重要組成部分，輸變電電網的安全性直接影響整個電力系統的穩定性。繼電保護自動化技術在電網運行維護中的應用，能有效避免電氣故障的出現，保障電網的穩定安全運行。首先，具體應用中，要明確電網對安裝繼電保護裝置的基本要求，從靈敏度、速動性及可靠性等方面做好保護裝置的選擇。其次，繼電保護自動化技術在具體應用中還要全面綜合考慮多種因素，如電網所在地的地理位置、電磁干擾及氣候條件等，以保證繼電保護自動化技術的作用被充分發揮。最后，針對設備自身分析激勵線圈參數和機械作用，以實現繼電保護裝置的良好性能。

3.2 發電機保護中的應用

發電機在電力系統操作過程中占據最主要的位置，其重要性不言而喻。一旦發電機出現使用故障，便無法保障電力系統的穩定性和安全性。因此，應將發電機作為繼電保護工作的重要內容，耐心分析定子繞組短路的故障細節。通常故障位置會出現溫度升高的現象，嚴重時會損壞到周圍絕緣層，一旦絕緣體受損就會影響發電機的運行安全性。有關技術人員應從實踐層面入手，將保護裝置安裝在定子繞組中，以防再次出現各種短路情況。如果發生故障時發電機處于單向接地狀態，在電流較大甚至超過額定數值時，很可能引發大面積短路，因此繼電保護工作的開展離不開接地保護裝置的安裝。

3.3 變壓器運行中的應用

電力系統的重要組成部分是變壓器。將繼電保護自動化技術應用于變壓器，能有效減少故障帶來的損壞，提高電力系統供電穩定性。繼電保護自動化技術在變壓器運行中的應用主要是以變壓器容量和電壓等級為設備安全依據，基于大量充分的分析、論證及篩選，讓保護裝置的選擇與變壓器的保護需求匹配度更高。為使繼電保護自動化技術在變壓器中有效運用，需合理選擇設備型號。一切以繼電保護裝置型號為標準，合理計算差動保護，以便在后期綜合分析和反復論證中確保所選設備型號所具備的功能可滿足變壓器運行的實際需求。

結束語

電力系統的穩定性和安全性直接影響人們的日常生活和工作。為不斷提高電力系統的運行質量，有必要加強繼電保護自動化技術的應用。繼電保護自動化技術的技術水平不僅與現代信息技術發展有關，還與電力工作人員的綜合能力有關，所以應緊跟時代步伐，積極引進高新技術，不斷提高電力工作人員的業務水平，助力電力行業的健康發展。

參考文獻

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