電力系統及其自動化和繼電保護的關系探究

郭吳

摘要：電力系統的自動化繼電保護裝置有良好的發展前景，不僅能起到很好的協調控制作用，而且能簡化系統的運行過程，為電力系統的穩定運行提供保障，從而推動我國電力系統的現代化發展。因此，有必要進一步進行研究，使電力系統及其自動化和繼電保護裝置不斷升級。本文就電力系統及其自動化和繼電保護的關系開展探究與分析。

關鍵詞：電力系統;自動化;繼電保護

繼電保護裝置可以對電力系統的工作狀態進行實施監控，當電力系統出現問題時，繼電保護裝置會立即作出反應，可通過遠程遙控方式進行臨時處理，從而避免設配故障的惡化[1]。隨著電力系統的不斷發展，傳統的繼電保護裝置已經無法滿足電網的運行，這就需要對電力系統自動化和繼電保護裝置進行綜合研究與分析。

一、電力系統及其自動化的特點

（一）結構簡單化

我國電力技術的不斷創新和改革以及電力系統的自動化，使電力系統結構迅速向簡單化方向發展。電力系統的結構在不斷變化，所用設備的數量在不斷減少，結構越來越簡單，但電力系統的功能在不斷完善。為了提高電能傳輸質量，電力公司采取了一系列的措施來改善電力系統的結構，使電力系統能夠正常穩定運行。

（二）系統智能化

隨著計算機技術的迅速發展，電力系統在各個環節逐漸施行智能化，使傳統的手工操作效率低下的問題得到改善，在一定程度上減少了設備故障率，從而確保電力系統的穩定運行[2]。在電力傳輸過程中，智能化系統能夠平穩地輸送電能，從而使用戶能夠正常用電。在電力系統智能化后，可以使用一系列的計算機技術進行控制設備，通過程序提高電力系統操作控制的效率與質量。

二、 電力系統及其自動化和繼電保護的關系

（一）繼電保護裝置在電力系統中的作用

在電力系統運行過程中，其電氣設備很容易發生一些故障，一種是設備調控過程發生的電氣故障;另一種是設備局部故障，這兩種故障是完全不同的。如果局部設備出現問題，就會影響整個系統的平穩運行，可能會造成大面積的停電，更嚴重的情況下，會對人員的安全造成危害[3]。在這種情況下，繼電裝置可以發揮其保護作用，確保電力系統繼續運行。

（二）電力系統自動化對于繼電保護裝置的要求

電力系統自動化設備的最大優勢在于能夠開展自動調節和控制工作，從而滿足人們的生活生產用電需求[4]。電力系統自動化對繼電保護裝置有一定的要求，主要包括以下幾個方面： ①繼電保護裝置的可靠性。繼電保護裝置對于電力系統的平穩運行非常重要，在系統和設備出現故障時，能夠向工作人員及時發出警告信號，同時，直接向所控制的斷路器發出跳閘指令，以終止故障的發展。②選擇性。 繼電裝置的選擇性主要是指電力系統本身發生故障時，繼電保護裝置可以實現電力系統的自動化和遠程操作，如自動合閘，備用電源的切換，以達到系統保護的目的，防止造成過大的損失。③敏感性要求。電力系統對繼電保護裝置靈敏度的要求主要體現在繼電保護的范圍上，繼電保護裝置需要有效地控制被保護的設備，在故障發生時及時作出反應，切斷故障設備的電源，從而達到保護的目的。

（三）繼電保護裝置對電力系統自動化的優化

繼電保護裝置及相關技術的發展，使電力系統運行更加穩定、安全，大大促進了電力系統向自動化方向的發展。電力系統自動化的實現對電力系統的穩定性和安全性提出了更高的要求，從而推動了繼電保護系統的發展。電力系統由大量的電力設備和輸電線路組成，運行環境相對復雜。因此，在實際運行中不可避免地會發生各種各樣的故障，而且外部環境因素對電力系統的正常運行有很大的影響，因此為了保證電力系統的正常運行，必須提高整個電力系統的保護能力和抗干擾能力。繼電保護系統進一步加快了電力系統與自動化系統的融合，從而使系統更具功能性。隨著科學技術的進步，實現電力系統自動化勢在必行。然而，要實現高度自動化運行，就必須找到自動化與電力系統之間的銜接點，其中繼電保護裝置是非常重要的組成部分，能將自動化與繼電保護系統相結合，從而使電力系統更加安全可靠。

三、繼電保護裝置在電力系統自動化中的應用

（一）繼電保護裝置在變壓器的應用

現階段，變壓器繼電保護方法主要有以下三種。第一，地面保護法。這種方法可分為不接地變壓器和接地變壓器，接地變壓器主要采用零序電壓保護，不接地變壓器主要采用零序電流保護（如圖1）。第二，瓦斯保護法。這種方法主要是針對油箱問題現象，可以檢測到一些有毒有害氣體。第三，短路保護法。在設備發生問題時切斷電源。這三種方法各有利弊，但都是通過外部繼電保護裝置實現電力系統的保護，迅速切斷故障線路和設備。

（二）繼電保護裝置在發電機的應用

在發電機上使用繼電保護裝置，可以大大提高對發電機性能的保護。通常在定子繞組上安裝繼電保護裝置，當發動機發生故障時，繼電保護裝置自動啟動，阻斷電流通過發電機，以滿足標準化的要求。此外，如果電力系統在運行過程中，設備超負荷運行，繼電保護裝置將自動啟動切斷電源。

四、結束語

總而言之，國家電網為了適應社會發展需求，逐漸在電力系統中應用自動化技術，從而提高電力系統的運行能力。繼電保護作為電力系統的檢查站，對電力系統的穩定運行起著重要保障作用。因此，應不斷創新和應用自動化繼電保護裝置，從而促進電力行業的快速和穩定發展。

參考文獻：

[1]王瑞梅，張曉娜，孟昱， 等.電力系統中的繼電保護設備及其自動化可靠性研究[J].通信電源技術，2020，37（6）：35-36.

[2]丁娟.電力自動化繼電保護系統應用[J].建筑工程技術與設計，2020，（5）：3226.

[3]賴海桂.電力系統繼電保護自動化分析[J].建筑工程技術與設計，2020，（4）：2092.

[4]劉騏誠.繼電保護自動化技術在電力系統中的應用[J].電力系統裝備，2020，（3）：67，110.

（作者單位：東南大學建筑設計研究院有限公司）