電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)系分析

左坤

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的發(fā)展，推動(dòng)了我國(guó)電力領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展電力系統(tǒng)中自動(dòng)化技術(shù)和繼電保護(hù)技術(shù)被廣泛應(yīng)用，加強(qiáng)了我國(guó)電力系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性，有效提升我國(guó)供電效率，并促進(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)的極速發(fā)展。繼電保護(hù)裝置可有效保護(hù)線路安全、降低電力系統(tǒng)損失，自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，對(duì)繼電保護(hù)提出了更高要求。本文就電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化和繼電保護(hù)的關(guān)系展開探討。

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

引言

電力工程是重要的民生工程。作為一個(gè)重點(diǎn)項(xiàng)目，電力系統(tǒng)在新時(shí)代得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。盡管如此，用戶的用電量也呈指數(shù)級(jí)別的暴增。因此，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化就顯得十分重要，利用自動(dòng)化提高發(fā)電效率，增加供電量，滿足用戶需求是首要任務(wù)。繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化中占有很重要的位置，因此本文選擇這一點(diǎn)切入，探討它們之間的關(guān)系。

1電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

1.1較為簡(jiǎn)單化的自動(dòng)化電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

自電力系統(tǒng)自動(dòng)化以來(lái)，其完全顛覆了傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)，相較于傳統(tǒng)電力系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而言，自動(dòng)化電力系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)逐漸簡(jiǎn)單化，去除了多余的結(jié)構(gòu)。這種情況下，電力系統(tǒng)的管理更加便捷，管理難度也有所下降，有效的提升了電力資源管理的效率。雖然如此，但是自動(dòng)化電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)有所增加，許多設(shè)備難以將自身的作用全面的發(fā)揮。因此，為了提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，仍然加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行的高效性和穩(wěn)定性。

1.2簡(jiǎn)單智能化

自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中不斷應(yīng)用，使得電力系統(tǒng)逐漸趨于簡(jiǎn)單化，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的精確性大大提升，并可減少電力系統(tǒng)中零部件的使用，降低電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，減少設(shè)備維修費(fèi)用。并通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，將電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)向智能化，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，彌補(bǔ)工作人員操作缺陷，降低人工操作產(chǎn)生的誤差，提高作業(yè)安全與運(yùn)行效率，保證整個(gè)電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性，提升供電效率，降低故障發(fā)生頻率。

1.3功能健全的自動(dòng)化電力系統(tǒng)

電力系統(tǒng)融入自動(dòng)化后能夠體現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)，同時(shí)在電力系統(tǒng)中合理的應(yīng)用多種相關(guān)技術(shù)，有利于系統(tǒng)監(jiān)測(cè)水平的提高，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的提高有著積極作用，與此同時(shí)在電力系統(tǒng)的調(diào)控機(jī)制優(yōu)化中同樣發(fā)揮出了作用。由此可見，運(yùn)行效率高、智能化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單及功能多樣化是電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的特點(diǎn)。

2繼電保護(hù)、電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化的關(guān)系

2.1繼電保護(hù)會(huì)給系統(tǒng)自動(dòng)化改造帶來(lái)影響

在該系統(tǒng)中，相關(guān)的信息控制系統(tǒng)能夠?qū)㈦娔苓M(jìn)行有效處理和控制，并在生產(chǎn)電能時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能的控制與調(diào)節(jié)，進(jìn)而滿足不同用戶基本需求的目的。在分層分布分級(jí)中，該系統(tǒng)還應(yīng)該有效處理和調(diào)控原始的電能，并同時(shí)具備信息控制系統(tǒng)。對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)，繼電保護(hù)裝置有著極為關(guān)鍵的作用。該裝置能夠在信息調(diào)控系統(tǒng)的影響下，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的調(diào)控與通信操作。

2.2電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行中繼電保護(hù)應(yīng)用的重要性

自我國(guó)深化改革以來(lái)，城市化的進(jìn)程得到了進(jìn)一步推進(jìn)，電能已經(jīng)成為社會(huì)中不可缺少的能源之一。因此，為了保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行能夠符合社會(huì)的需求，需要加強(qiáng)電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。然而，電力系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，仍然會(huì)存在些許故障情況，如果出現(xiàn)的故障，不能得到及時(shí)的處理，那么就會(huì)使故障范圍逐漸擴(kuò)散，從而導(dǎo)致電力系統(tǒng)的運(yùn)行受到影響，使電能的供應(yīng)難以滿足人們的要求。在電力系統(tǒng)中合理的使用繼電保護(hù)設(shè)備，能夠有效的在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、診斷和處理，對(duì)一次電力設(shè)備的保護(hù)作用顯著。因此，為了提高電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，需要根據(jù)相關(guān)規(guī)定在必須保護(hù)的系統(tǒng)設(shè)備中安裝繼電保護(hù)裝置。這也是促進(jìn)電力系統(tǒng)安全性、穩(wěn)定性的基礎(chǔ)保障。

2.3系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的要求

首先，要具有一定的可靠性。系統(tǒng)自動(dòng)化的基本作用就是要能夠與用戶的用電需求相互匹配。可靠性的實(shí)現(xiàn)對(duì)電能質(zhì)量的提升有著關(guān)鍵性作用。其次，要具有一定的選擇性。若出現(xiàn)故障，就要對(duì)故障線路實(shí)施全方位的保護(hù)，并有效切斷。但若故障線路出現(xiàn)了拒動(dòng)的情況，還應(yīng)該將相鄰的設(shè)備作為接下來(lái)需要切斷的電路，從而達(dá)到對(duì)電路的全面保護(hù)，以防出現(xiàn)大范圍的故障，給企業(yè)帶來(lái)重大損失。最后，要具有一定的靈敏性。這一基本要求主要體現(xiàn)在繼電保護(hù)范圍中，不僅要確保其裝置的敏感系數(shù)，還應(yīng)該在出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)產(chǎn)生反應(yīng)，對(duì)整體線路實(shí)施全方位保護(hù)，并將故障線路切斷。

3繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1發(fā)電機(jī)保護(hù)的應(yīng)用

當(dāng)發(fā)電機(jī)的定子繞組錯(cuò)誤時(shí)，就有可能發(fā)生短路現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度迅速上升故障，并且毀壞絕緣層，影響整個(gè)機(jī)組的安全運(yùn)行。如果事先在此處安裝保護(hù)裝置，便可有效地切斷電源，防止溫度升高帶來(lái)的后果;有時(shí)候，發(fā)電機(jī)定子繞組的負(fù)載不高，當(dāng)有緊急情況的時(shí)候，就可以及時(shí)先切斷電源并報(bào)警。

3.2母線保護(hù)的應(yīng)用

母線保護(hù)基本包括差動(dòng)保護(hù)與相位對(duì)比保護(hù)兩種。其中，差動(dòng)保護(hù)就是把電流互感器裝置安裝到總線，然后在小電流接地的基礎(chǔ)上建立系統(tǒng)母線保護(hù)系統(tǒng)。如果總線側(cè)端其連接的繞組數(shù)是2，那么還應(yīng)該將繼電保護(hù)裝置實(shí)施三相連接。

3.3變壓器保護(hù)的應(yīng)用

該裝置在保護(hù)變壓器時(shí)通常會(huì)運(yùn)用到3種方式。第一，接地保護(hù)。該方式中的變壓器包含接地變壓器和不接地變壓器。對(duì)于接地變壓器，其保護(hù)設(shè)備應(yīng)用的是零序電壓，不接地變壓器的保護(hù)設(shè)備使用零序電流。第二，瓦斯保護(hù)。通常，這一方式基本適用于變壓器運(yùn)轉(zhuǎn)中油箱出現(xiàn)問題的狀況。如果油箱出現(xiàn)問題，油就會(huì)在電流中電弧的作用下分解，使其絕緣體失去基本性能，產(chǎn)生有毒氣體，給維修人員的身體健康帶來(lái)威脅。該裝置在對(duì)變壓器實(shí)施保護(hù)的過(guò)程中，會(huì)依照發(fā)生故障時(shí)由于電流刺激絕緣體而產(chǎn)生有毒氣體的基本含量來(lái)對(duì)維修工作者予以提示，防止維修者出現(xiàn)中毒的問題。第三，短路保護(hù)。這一保護(hù)方式包含有過(guò)電流繼電保護(hù)與阻抗繼電保護(hù)兩種。其中，前者是在設(shè)備與電源中設(shè)置一個(gè)電流繼電保護(hù)裝置，發(fā)生故障時(shí)可以實(shí)現(xiàn)有效斷電;后者是使用阻抗元件刺激其故障位置，從而產(chǎn)生斷電保護(hù)作用。

3.4線路接地保護(hù)的應(yīng)用

線路接地問題是線路安裝中的一個(gè)重要問題，需要考慮到整體復(fù)雜的線路排布和接地情況等等。接地方法可以分為大電流和小電流接地兩種。如果采用的是大電流接地，當(dāng)險(xiǎn)情發(fā)生的時(shí)候，就要立刻切斷電源，以免接地出現(xiàn)差池破壞系統(tǒng)。在零序功率的情況下，接地出現(xiàn)問題，電流方向會(huì)因此而改變，但零序電流不會(huì)發(fā)生較大的變動(dòng)。在這時(shí)候，通過(guò)繼電保護(hù)裝置，就可以通過(guò)零序電壓的情況判斷是否發(fā)生了接地故障，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)地發(fā)出警報(bào)。如果問題產(chǎn)生，技術(shù)維修人員也能夠迅速地做出反應(yīng)，調(diào)整時(shí)間來(lái)進(jìn)行維修。

結(jié)語(yǔ)

總之，電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化是當(dāng)下我國(guó)電力行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，也是構(gòu)建智能電網(wǎng)的核心內(nèi)容。對(duì)電力系統(tǒng)中的重要部分——繼電保護(hù)開展自動(dòng)化改造，有利于進(jìn)一步推動(dòng)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的運(yùn)用。本文詳細(xì)分析兩者關(guān)系，期望能夠?yàn)樘嵘覈?guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化作出一定貢獻(xiàn)。

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