繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用解析

張立偉

【摘 ?要】本文首先闡述了電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化的重要性，接著分析了繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，最后對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的注意事項(xiàng)進(jìn)行了探討。希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)人員提供有益的參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù);自動(dòng)化技術(shù);電力系統(tǒng)中;應(yīng)用

引言

電力系統(tǒng)的穩(wěn)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(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，有必要加強(qiáng)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的技術(shù)水平不僅與現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展有關(guān)，還與電力工作人員的綜合能力有關(guān)，所以應(yīng)緊跟時(shí)代步伐，積極引進(jìn)高新技術(shù)，不斷提高電力工作人員的業(yè)務(wù)水平，助力電力行業(yè)的健康發(fā)展。

1 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化的重要性

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的具體作用和表現(xiàn)主要有以下三個(gè)方面：一是繼電保護(hù)能夠全方位的監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行情況，把系統(tǒng)中各個(gè)組成部門的實(shí)時(shí)情況準(zhǔn)確的反映出，然后發(fā)出判斷指令，對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行情況加以判斷。二是如果系統(tǒng)某個(gè)設(shè)備的運(yùn)行出現(xiàn)異常并且被電力系所判斷出，那么故障元件及其周邊的電流將會(huì)在第一時(shí)間被切斷，將其在整個(gè)系統(tǒng)中剝離，避免設(shè)備造成更大的損害，以減少對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的影響。繼電保護(hù)裝置也會(huì)對(duì)無(wú)故障設(shè)備進(jìn)行全力的保護(hù)，避免故障導(dǎo)致的大范圍影響。三是在電力系統(tǒng)中剝離故障點(diǎn)的同時(shí)，繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)故障點(diǎn)的情況判斷發(fā)生的故障類型從而發(fā)出報(bào)警，維修人員根據(jù)提醒全方位了解故障，為進(jìn)一步的維修做好準(zhǔn)備。

2 繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1 電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用

作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)的重要組成部分，輸變電電網(wǎng)的安全性直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電網(wǎng)運(yùn)行維護(hù)中的應(yīng)用，能有效避免電氣故障的出現(xiàn)，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。首先，具體應(yīng)用中，要明確電網(wǎng)對(duì)安裝繼電保護(hù)裝置的基本要求，從靈敏度、速動(dòng)性及可靠性等方面做好保護(hù)裝置的選擇。其次，繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在具體應(yīng)用中還要全面綜合考慮多種因素，如電網(wǎng)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(hù)自動(dòng)化技術(shù)的作用被充分發(fā)揮。最后，針對(duì)設(shè)備自身分析激勵(lì)線圈參數(shù)和機(jī)械作用，以實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的良好性能。

2.2 變壓器保護(hù)應(yīng)用

電力系統(tǒng)的重要組成部分是變壓器。將繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于變壓器，能有效減少故障帶來(lái)的損壞，提高電力系統(tǒng)供電穩(wěn)定性。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在變壓器運(yùn)行中的應(yīng)用主要是以變壓器容量和電壓等級(jí)為設(shè)備安全依據(jù)，基于大量充分的分析、論證及篩選，讓保護(hù)裝置的選擇與變壓器的保護(hù)需求匹配度更高。為使繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在變壓器中有效運(yùn)用，需合理選擇設(shè)備型號(hào)。一切以繼電保護(hù)裝置型號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)，合理計(jì)算差動(dòng)保護(hù)，以便在后期綜合分析和反復(fù)論證中確保所選設(shè)備型號(hào)所具備的功能可滿足變壓器運(yùn)行的實(shí)際需求。

2.3 在母線中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中，母線的主要作用是匯集、分配和傳送電能。一旦母線發(fā)生故障，母線上所有間隔都得跳閘，會(huì)對(duì)生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響，所以母線保護(hù)十分重要。常見(jiàn)的母線保護(hù)為差動(dòng)保護(hù)，根據(jù)動(dòng)作原理的不同，又分為低阻抗母差、中阻抗母差及高阻抗母差保護(hù)。低阻抗母差保護(hù)裝置對(duì)外部所接 CT的兼容性較強(qiáng);高阻抗母差保護(hù)裝置對(duì)二次回路用 CT 要求同變比、同特性，甚至同廠家同批次，除配置高阻母差保護(hù)裝置本身外，還需要配置一個(gè)阻抗單元。所有自動(dòng)化母差保護(hù)裝置，都要在裝置投運(yùn)前進(jìn)行保護(hù)功能預(yù)配置和動(dòng)作值設(shè)定，母線一旦發(fā)生故障，母差保護(hù)裝置立即根據(jù)裝置中的母差保護(hù)邏輯正確動(dòng)作，迅速隔離故障點(diǎn)，確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.4 線路接地保護(hù)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)中的線路復(fù)雜性極高，且不同設(shè)備的技術(shù)方式和使用條件存在一定差異性，所以接地方式十分復(fù)雜。詳細(xì)勘察并分析線路實(shí)際情況后，如果出現(xiàn)電流地接的現(xiàn)象，為避免延伸性的發(fā)生接地故障，要及時(shí)切斷電源。這類問(wèn)題經(jīng)常出現(xiàn)在電力系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，因此開(kāi)展繼電保護(hù)工作可準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)故障。如果線路的接地在零序電流的情況下發(fā)生問(wèn)題，可能導(dǎo)致零序電流快度持續(xù)上升，各項(xiàng)繼電保護(hù)動(dòng)作明顯。如果零序電壓情況存在于電流切斷的過(guò)程中，則表明系統(tǒng)還具備持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行的能力。為防止產(chǎn)生零序電壓，有關(guān)技術(shù)人員在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中可借助信號(hào)報(bào)警的方式處理故障，同時(shí)第一時(shí)間通知維修人員趕到故障現(xiàn)場(chǎng)，認(rèn)真分析電壓數(shù)值，并根據(jù)電壓數(shù)值的高低來(lái)判斷是否存在接地故障。

2.5 發(fā)電機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用

發(fā)電機(jī)在電力系統(tǒng)操作過(guò)程中占據(jù)最主要的位置，其重要性不言而喻。一旦發(fā)電機(jī)出現(xiàn)使用故障，便無(wú)法保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。因此，應(yīng)將發(fā)電機(jī)作為繼電保護(hù)工作的重要內(nèi)容，耐心分析定子繞組短路的故障細(xì)節(jié)。通常故障位置會(huì)出現(xiàn)溫度升高的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)損壞到周圍絕緣層，一旦絕緣體受損就會(huì)影響發(fā)電機(jī)的運(yùn)行安全性。有關(guān)技術(shù)人員應(yīng)從實(shí)踐層面入手，將保護(hù)裝置安裝在定子繞組中，以防再次出現(xiàn)各種短路情況。如果發(fā)生故障時(shí)發(fā)電機(jī)處于單向接地狀態(tài)，在電流較大甚至超過(guò)額定數(shù)值時(shí)，很可能引發(fā)大面積短路，因此繼電保護(hù)工作的開(kāi)展離不開(kāi)接地保護(hù)裝置的安裝。

3 繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

3.1 可靠性

繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障信息的準(zhǔn)確探查，并在生成報(bào)警信號(hào)的同時(shí)，自動(dòng)運(yùn)行保護(hù)裝置，清除故障，降低了相繼故障的發(fā)生率，避免其破壞系統(tǒng)穩(wěn)定性，大大提高了電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。

3.2 靈敏性

電力系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)之間的銜接速度極快，交互性特點(diǎn)十分明顯。因此在繼電保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中，在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)，不論短路點(diǎn)的位置與故障類型如何，都能靈敏正確地反應(yīng)出來(lái)，進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到電力系統(tǒng)之中，通過(guò)保護(hù)單元的靈敏動(dòng)作及對(duì)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效降低電力系統(tǒng)運(yùn)行的故障率及運(yùn)維成本，確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：五家渠京能新能源有限責(zé)任公司奇臺(tái)分公司）