電力系統及其自動化和繼電保護的關系分析

李璐 任志金

1.上海思弘瑞電力控制技術有限公司南京分公司 江蘇 南京 210012

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機械推動生產，電力解放人力。在當代社會發展進程中，電力發展尤為迅速。電力也普及到千家萬戶中，各行各業都需要有電的存在。電力系統化操作也便捷了電力工作人員，解放了不少機械化操作工作，而在保障電力系統這一問題中，繼電保護二次設備產生了。它的意義是為了讓電力系統持續穩定狀態，以及對電力系統的安全問題做了保護措施。目前，繼電保護和電力系統自動化程度等都是我國電力能源方面所要考慮的重點指標,也是推動我國電力在能源現代化的助力之一。由此可以看出,電力系統自動化和繼電保護之間的關系對我國影響頗大。

1 電力系統及其自動化簡介

1.1 電力系統結構的簡單化

2021年，電力技術持續發展中，尤其是電力系統自動化進程也穩步加快,這讓電力體系實現“傻瓜操作”這一目標提供了許多便利。

從1991年我國的用電量位居世界第四到現在，我國電力系統改革已逐步走向成熟。以電力體系內部中某些相關零件為例，不少零件結構簡單，輕巧便捷方便更換，而且功能不僅沒有減少，而且還增加了不少新功能。一部分電力企業想讓自家企業的供電質量更加優質，經常改造電力體系結構，同時讓研發人員不斷地進行系統優化。這一行為將電力體系的結構煥然一新，且讓電力運轉都得到了優質的更新。

1.2 電力系統功能的多樣化

電力系統功能隨著時間的變化，時代的推動，變化多樣。如此一來，該系統的功能傳動效率高，操作條件也將很便利。即可以通過系統某個操作來關注監視供電系統的操作狀態的未來，在監控過程中，對電力運行做出判斷，然后及時調整，保證運行無阻。

1.3 電力系統操控的一體化

電力系統的自動化和智能化提供了實現電力系統集成的機會，也可以說是實現了電力控制控過程中控制的整合。這樣子簡便化的操作不僅可以節省電力傳輸的運行效率，還可以更簡單，更容易使用電力系統。也就是說，在操作過程中將功能一體化，結合計算機技術和現有技術，共同操作只設置幾個指令，相輔相成，一體化這樣的操作可以解放電力人員的資源浪費。取消每日從事監控工作的電力工作者這一枯燥的工作，并實現了對突發事件通過預測機制的及時警告。

1.4 電力系統運行的智能化

隨著網絡的發展速率漲幅，計算機技術慢慢滲入到各行各業，電力系統運行也引入了計算機技術。通過兩者的融合發現成電力系統的智能化。從而解放了人工操作發電、供電、配電等環節的苦力，演變為通過計算機推算控制電力系統進行各項設備自動化操控。這樣一來，人力資源節約，電力系統工作效率大大提升，事故發生也隨之減少。

2 電力系統當中繼電保護要求分析

在電力系統的正常運作過程中，要想保證輸電,相應的繼電保護裝置就必不可少了。因為繼電保護裝置可以在自動旋轉缺陷裝置和整個電力系統之間接觸時，在電力系統中報告相關信息和異常工作條件，減少錯誤和對其他近地區的不利影響。

電力系統設置和應用中的繼電保護必須遵循相關原則和要求。具體特點可參考如下幾個方面。

2.1 繼電保護應當具備可靠性特點

可靠性是繼電保護的基本要求。

繼電保護就是要對電力進行保護，所以繼電保護裝置需要確保它可以合理，科學的去操作電力系統。從根源上講，電力系統自動化的本質是滿足用戶電源的需求，因此繼電器保護器的可靠性與電源質量密切相關。

2.2 繼電保護應當具備選擇性

線路是無生命物體，物體在長期使用容易出現故障。。因此，繼電器保護裝置應該在電路系統發生故障時降低損壞。如果故障線路具有抑制，則必須將其相鄰設備移除為第二選擇以實現鏈保護，避免較大的缺陷，導致更多損失。

2.3 繼電保護應當具備靈敏性

反應速度是任何系統的都應該注意的問題。繼電裝置在進行操作時，在保護區內，繼電器保護裝置的靈敏度應該更高，使得一旦發現有缺陷，它可以更快地反應，保護和移除故障線。

3 電力系統及其自動化與繼電保護的關系

3.1 繼電保護能夠有效保障電力系統的自動化

該系統及其自動化大大提高了各個電廠運行的穩定性和安全性，以便于電氣技術與自動化技術之間的有效聯系。繼電器保護作為電力系統的重要組成部分，對電力系統在運行中的發電廠的安全性產生了重大影響。自動化技術的應用通過控制繼電器保護裝置的成本，在一定程度上簡化了電力系統的操作結構，以確保繼電保護的質量。

3.2 電力系統自動化對繼電保護的要求

電力系統自動化的實施對繼電保護裝置具有高要求，其反映在以下幾個方面：首先，繼電器必須具有強大的可靠性。從大多數消費者實際上使用電力供應情況來看，消費者的需求中，要求電力系統提高繼電器保護裝置的性能，并確保通過提供質量和功率質量來完全發揮其作用。否則安全性能得不到保障。其次，保護繼電保護需要高靈敏度。在優化繼電保護裝置時，提高其敏感系數，令其在事故發生之際可以立馬找到問題所在，并在嚴重影響系統使用之前，及時反饋，做出對應的處理反應。最后，繼電保護應有優質的選擇性。特別是，在出現某類故障問題時，繼電保護必須從整個電網中迅速鎖定繼電器保護的操作，從而快速做出操作選擇，及時解決問題。然而，如果繼電保護顯示了拒動現象，則可以順藤摸瓜，檢查故障裝置的位置，找到設備線位于電網的位置，及時切除，達到保護效果。

3.3 二者之間的關系越來越緊密

自改革開放以來，電力系統及其自動化取得了很大進展，但要完全完成全面自動化。將從管理層，運營層面的自動化水平提升上來。需要從其入境點和集成點的基礎是否科學這一方面入手。但繼電器系統在電力系統中至關重要，它在具體實施中非常廣泛，在特定工作過程中越來越突出。

關于繼電器保護系統的整體操作，在當下電力系統極速發展的背景下，繼電器保護不斷加強于自動化技術方向的實施和發展方向及其整個電力系統的覆蓋率可以變得更加廣泛，改進它的自動化工作也在增加，繼電保護的主要任務之一是確保能量系統可以穩定，安全，不斷提高自動化水平，并盡可能地降低故障的可能性，努力降低系統運維管理成本。

4 繼電保護自動化技術的應用途徑

4.1 發電機繼電保護自動化技術的應用

作為電力系統的主要組成，安全性和發電機操作的穩定性等方面是對服務能源系統的能力也就是電力系統有極其全面的影響。為了有效提高發電機保護的有效性，鍛煉繼電保護質量。在構建對設備的繼電保護系統的過程中，自動化技術用于升級繼電保護。微觀來看，發電機受到保護并且通常在發電機繞組之間的轉彎處具有故障，如溫度過高或隔離層損壞這一類問題。在繼電保護的自動化過程中，應采取有效的技術手段來有效保護定子發生器，控制定子上的負荷，避免高溫的出現，降低了電力損壞的可能性，并確保遵循發電機，電力保護的效率和有效性。

4.2 線路接地保護應用

從基本方面來看，能量系統之間的線具有一定的復雜性，以便于區分，它們可以分為大或者小的電流。然而，當選擇了接地措施，采用高電流和功率必須立即切斷接地故障所產生的影響，并將其減小到可能不影響。在零序功率的先決條件中，如果接地方面存在故障，方向會改變，但對零序列的電流來講變化很小。如果在這種情況下是零序電壓，則系統仍然可以保持平滑的工作，相對，沒有所謂的保護和零序電壓，并且相應的維護人員可以在獲得報警信號之后及時檢查有沒有接地問題。

4.3 在變壓器中的應用

電能的安全性，連續供應與變壓器密不可分，因此當應用繼電保護時，必須使用有效的變壓器保護措施。保護措施有如下幾種方式:

（1）可以進行直接保護

直接保護中有兩種區別，即:零序電流和零序電壓，它們一種用于接地變壓器，一種用于不接地變壓器。

（2）可以采用瓦斯保護法

當變壓器油箱與平時不一樣時，可以觀察，油箱中的油是否是在電弧的作用下被分解，因而產生有毒氣體，也將導致絕緣失效，這導致損壞，引發故障。瓦斯保護法可以隨著時間的推移能快速找到故障并采取有效的故障排除措施。以500kV的戶外主變為例，在發生某種變化后，工作人員按規章處理，檢查瓦斯繼電器時，可能發現現場會存在許多可疑氣體，然后經過分析，判斷變壓器油箱遭到損壞有缺陷。從而操作變壓器在移除故障后，可以恢復到正常操作。

（3）可以采用短路保護法

不同事件的問題有不同的考慮方向，在某些情況發生時，可以采取有針對性的保護方案，比如問題出現有缺陷的阻抗和過載的兩個方面時，阻抗元件可以安裝在變壓器中，從而盡快反應，斷開電源，同時避免損壞變壓器;當變壓器中的電流值超過設定值時，它還可以設置用于超載繼電器的設備在發生保護作用時，電源隨時間關閉。

5 結語

在簡要討論文章之后，可以明確繼電保護裝置在電力系統上發揮著無可或缺的作用。作為基本輔助裝置，繼電保護裝置可以說是鑒定電力系統和相關工作的衡量標準之一，有效地分析了電力系統與其自動化和繼電保護兩者之間的連接，可以有效地提高電力質量。關于兩者之間的關系，可以理解為電力系統的作用是為繼電器保護裝置提供相應的工作通道，這也是繼電保護裝置的主要目標之一，但繼電保護裝置也在同一平面上受到了電力系統一定程度上的限制。因此，在了解兩者之間的關系后，我們需要結合具體情況，在執行中繼電保護裝置的選擇過程中，它必須確保其合理性并充分使用。