電力系統及其自動化和繼電保護的關系

潘富志 于廣祺

【摘 要】隨著電力系統建設的不斷建設與之相配套的繼電保護系統也要跟上其穩定性。自動化技術在電力系統中的作用是至關重要的，這也是電力系統在未來的發展方向，信息技術以及計算機技術等高新技術的應用不斷進步也會帶來電氣自動化的發展及不斷更新完善，相關從業人員應當積極更新自己的認知理念，開展積極、有效的探索，全面提升了電氣自動化技術的水平。在此基礎上，我們主要就電力系統及其自動化和繼電保護之間的關系進行簡單的分析和探討。

【關鍵詞】電力系統；自動化；繼電保護

中圖分類號：TM76 文獻標識碼：A

引言

電力系統的穩定可靠運行有效推動了國家電力發展，同時社會政治、經濟、文化、軍事、體育等事業的發展更是離不開電力。現階段，國內外科研團隊不斷加強對電力系統的研究力度，同時還整合分析了電力系統當中所存在的難點，從而提出了更具有針對性的解決理論、方案、試驗及應用。

1、發展現狀

對電網而言，電力系統及其設備較為復雜，系統是否能夠穩定運行和各個環節之間都存在著一定的聯系，假如發生了故障，就會對整個線路當中設備的實際運行情況造成一定的影響，如果處理的不夠及時，就有可能導致電力安全事故的發生。所以，在實際運行的時候，系統穩定可靠運行就是將自動化與繼電保護實際結合起來，將系統自動化處理的能力有效提升上來，在確保系統穩定運行的同時，還能夠對所出現故障的具體位置進行判斷。而在電力系統當中，對系統一次設備保護作用的就是繼電保護系統及其相應的配套裝置，再者，繼電保護的性能也隨之有著很大的提高。目前為了從根本上提高供電的可靠性以及電力系統穩定、安全性，在繼電保護當中充分應用自動化技術，去除以前以繼電器為主要原件的繼電保護，更換為集成電子板及自動化一體的保護，將系統自動化與繼電保護實際相結合，有效確保了繼電保護快速性、選擇性、靈敏性及可靠性。

2、電力系統及自動化優勢

（1）結構簡單。科技水平的不斷提高在一定程度上推動了電力技術的進步，特別是在電力系統自動化方面，更是取得了長遠的發展，所以在一定程度上推動了電力結構更加趨向于簡單化。特別是就近幾年的情況而言，電力系統改造的進展較快，就其內部結構方面而言，雖然較之前來講變得更為簡單，然而在功能方面則是有增無減。（2）操控一體化。隨著電力系統智能化以及自動化的不斷實現，進一步推動了電力系統操作一體化的進展。電力系統操控的一體化，除了在輸電效率方面有所提高之外，電力系統在操作方面也變得更加簡單。在電力系統當中有效結合了自動化技術和計算機技術，同時在計算機當中有效掌控了電力系統當中的各個環節，大大減輕了電力工作人員的負擔，完成了突發情況及時報警、預報的機制。（3）功能多樣。電力技術的充分發展，使電力系統的結構越來越趨向于簡單化，然而其功能方面卻變得更加完善化，同時在社會不斷進步的背景之下，人們越來越離不開電力，所以電力系統今電力系統及其自動化和繼電保護的關系

3、電力系統當中繼電保護的要求

（1）可靠性。在繼電保護裝置當中最為基本的一個要求就是可靠性，從而有效保證其在具體操作的過程當中更加的科學、合理化。就其本質而言，電力系統自動化其實就是為了充分滿足人們對于電力的需求。所以，繼電保護裝置本身的可靠性直接影響了供電的質量。（2）選擇性。假如電路系統有故障發生，則必須要將產生故障的線路就是切斷。假如在該過程當中故障線路有拒動情況發生，則必須要將與其相鄰的設備作為第二選擇將其切掉，從而有效保護電路，從根本上防止有更為嚴重的故障發生。（3）靈敏性。在繼電保護裝置能夠保護的范圍當中，需要盡可能的將其靈敏性提高上來，如此以來假如有故障發生，就能夠在第一時間有所反應，將線路發生故障的位置保護起來或者將其切除。

4、電力系統及其自動化和繼電保護的關系

4.1繼電保護對電力系統自動化的改造

電力系統的運行主要就是對電能進行一定程度的控制，必要的時候還可以對電能進行一些改造，進而從很大程度上保障居民的用電安全，也可以保證用電量達到需求。在電力系統的分布過程中，主要采用的分布方式是分層分級，此種分布形式可以對原始電能進行較好的控制。在電力系統中，信息控制系統是非常重要的一個方面，繼電保護裝置也發揮了至關重要的作用，通信功能和調度功能的效用也得到了充分的發揮。因此，繼電保護可以對電力系統自動化進行一定程度的改造。

4.2繼電保護在電力系統中的作用

在電力系統的運行過程當中，由于電力本身的特點，很容易發生一些電氣方面的故障。故障分為兩種，一種是相關的設備調控過程中所導致的電氣故障。另一種是局部的故障。這兩種故障是截然不同的。如果是局部的設備出現了一些問題，那么隨后就會影響到更大的范圍。然后就可能會造成大面積的停電，在比較嚴重的情況下，可能會給人們的人身安全造成影響。在這種情況下，繼電保護就可以發揮作用。如果沒有繼電保護，那么電力系統就不能再運行。

5、繼電保護自動化技術在電力系統中的應用分析

5.1發電機保護中繼電保護自動化技術

發電機是電力系統的重要電氣設備，針對發電機的保護可以分為兩個部分，分別是重點保護和備用保護。其中重點保護針對的是發電機短路問題，具體是將繼電保護自動化裝置安裝在發電機定子繞組匝間，避免因短路導致發電機溫度過高出現損壞。備用保護針對的則是發電機負載過低問題，繼電保護裝置可以根據實際情況切斷電源并發出報警，或是通過過電壓措施降低短路故障造成的損害。

5.2母線保護中的繼電保護自動化技術

在電力系統運行中，母線保護主要包括兩種，分別是相位對比保護和差動保護。其中后者是在總線器件中安裝電流互感裝置，在小電流接地的情況下構建母線保護系統。若總線側端連接的繞組數量為2，則應該將繼電保護裝置采取三相連接。

5.3變壓器保護中的繼電保護自動化技術

①針對變壓器短路問題，采取過電流或是阻抗保護的方法。前者是在電源兩側的電流和時間分量上安裝過電流繼電器，一旦電流元件運行時間超過一定范圍，就會觸發保護機制，及時切斷電源。②變壓器如果出現油箱故障，油品和絕緣材料就會分解產生的有害氣體。對此，繼電保護自動化裝置可以在其油箱出現泄漏時，即時切斷電源并處警報。③對于電力系統中的接地變壓器，最好采用零序電流保護的方法，具體是在變壓器兩側設置零序保護動作。而對于未接地的變壓器，則需要采取零序電壓保護的方法。

5.4線路接地保護中的繼電保護自動化技術

隨著我國電力系統規模的擴大，其內部線路也變得越來越復雜，在線路接地方面，最常出現的接地故障類型為小電流接地和大電流接地。針對大電流接地，要及時將電源切斷，避免接地故障的擴大。若是在零序功率的情況下發生接地故障，繼電保護裝置會及時發出警報，提醒工作人員盡快趕赴現場進行維修。

結束語

伴隨目前自動化相關技術的迅速發展，電力系統及其繼電保護都開始朝著自動化的發展方向持續邁進，因此有必要理解電力網絡自動化與繼電保護之間的聯系，進一步明確在融合自動化技術發展過程中兩者的密切關系。

參考文獻：

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（作者單位：1上海國孚電力設計工程股份有限公司；

2山東國信電力科技有限公司）