電力系統中繼電保護自動化技術的運用研究

司宇杰 于皓天 董鑄瑨 曾國淼 徐金鈺

摘要：繼電保護自動化技術能夠極大地提高電力系統運行的穩定性及安全性，有效減少因為故障所造成的損失，因此，電力系統對于繼電保護自動化技術的重視程度愈加深厚，對其應用的研究也愈加廣泛。

關鍵詞：繼電保護;自動化技術;電力系統;應用

1 電力系統中繼電保護自動化技術的發展

1.1內涵概述

電力系統的繼電保護指的就是利用一定的技術手段 對正在運行中的電力設備進行保護，通過建立一定的標 準及指標對運行中的各種線路以及設備等的安全性能進 行評估，判斷其工作狀態，及時發現運行中可能存在的問 題及出現的故障，并采取合理的方法做出及時地應對，保 證系統的正常運行。隨著用電規模的不斷擴大，電力系統 逐漸發展成為了一個龐大的網絡體系，其間包括的線路 及設備的數量十分龐大，要想對所有的線路及設備進行 監督檢測，就需要設置許多套保護系統，而且為了保證這 些系統能夠正常發揮作用，還要保證他們的相互獨立性， 盡可能保證最佳的繼電保護效果。 繼電保護自動化裝置就是通過自動化技術實現繼電 保護的自動化運行，其應用目的是為了實時監測電力系統 的運行狀況，并對做出快速反應，采取合理的措施進行 處理，保證電力系統的安全穩定運行。在實際的應用中， 繼電保護的自動化技術通常會與其他的技術結合起來應 用，以發揮更大的作用來保障工作效率，保證電力系統的 線路及設備等的安全性。

1.2原理分析

繼電保護自動化技術就是在原有的繼電保護的基礎 上通過對自動化等技術的運用增加了其自動化運行的功 能，也就是通過合理的技術控制，對于電力系統發生的故 障能夠通過告警、跳閘等方式進行隔離或切除，從而保護整個系統及其運行狀態。在電力行業及相關技術不斷 發展、進步的持續推動下，繼電保護自動化技術發展迅 速，功能愈加強大，除了上述功能之外，它還能通過對保 護目標運行相關信息的收集，更加清晰地掌握電力系統的 運行狀況，為各種運營方案的選擇及使用提供信息支撐; 也能隨時根據監控結果調整和修正各種功能參數，保證 繼電裝置能夠更加準確、高效地處理各種電路故障。

1.3應用現狀

隨著社會經濟的發展以及各項高新技術的實踐應 用，我國的電力系統也在不斷完善，其性能有了顯著的提 高，運行的穩定性與安全性都較之前有了較大的改善。電 力系統的繼電保護裝置也由傳統的熔斷模型發生了極大 的變化，隨著各項技術的引入、融合，各種新材料在這一 領域發揮了獨特的作用，現階段我國的繼電保護主要采 用的是電磁、晶體以及集成電氣等方式，不僅更好地保證 了繼電保護的穩定性，也加快了電力系統信息化的進程， 提高了系統運行的安全性及效率，使我國的電力企業獲 得了更大的發展。

2 繼電保護自動化技術在電力系統中的應用

2.1 在變壓器保護中的應用

作為電力系統中較為核心的組成部分，變壓器發揮 的作用十分重要，不僅能優化系統運行流程，提升其穩定 性，也能對系統中的設備運行故障加以規避，保證系統能 夠始終處于良好的運轉狀態。所以，要時刻關注變壓器的 工作狀態，保證其正常運行。其一，短路保護。繼電保護 自動化系統發現線路中發生了短路故障時，電壓器會阻擋 通過的電流，而當系統發現有電流通過時就會控制跳閘， 直接切斷電流，以保證變壓器的安全，進而保證電力系統 的安全及運行。其二，瓦斯保護。自動化裝置還能夠實時 監測變壓器在油箱中產生的氣體，因為如果電力系統發 生故障，就會引發電弧放電現象，使得油和絕緣材料發生 分解，從而釋放出有害氣體。而繼電保護自動化系統能夠 自動檢測有害氣體，一旦發現就會及時切斷電源，不僅能 保護變壓器的安全，還能夠發出警報，對故障線路進行切 斷處理，從而對電力系統的安全提供保障。

2.2 在網絡母線保護中的應用

其一，相位保護。通過綜合對比整個電力系統運行 中相位方式之間的差異性，能夠對母線的運行狀態及工 作性能進行綜合評估，從而加強對電路的控制，一旦系統 出現了故障，保證能夠及時切斷電路，對母線進行保護。 其二，差動保護。在母線元件之上設置電流互感器，通過 檢測互感器之間的變化和特點是否一致來判斷是否需要 對母線采取保護措施，如果互感器出現了過大的差動，那 么就通過控制系統及時切斷電路，對母線實施保護。

2.3 在接地保護中的應用

不同的電力系統所采用的接地方式也不盡相同，概 括來說電力系統的接地方式主要可以分為小電流和大電 流兩種。而接地方式不同，采用的保護方式也會不同。小 電流接地保護的方式主要針對的是小電流電路中較為輕 微的小型故障，具體的保護方式就是在發現故障后發出預 警，然后由檢修工作人員進行故障的排查及檢修;而大電 流接地保護則主要是針對電流比較大的電路，一旦發現有 故障產生，就會立即切斷電路，以防安全事故的發生。

3 電力系統中繼電保護自動化技術應用的問題及發展趨勢

隨著各種高新技術的不斷進步發展及應用，繼電保 護自動化技術的未來發展將呈現出以下幾大趨勢：其一， 智能化，隨著人工智能技術應用的逐漸普及，模糊邏輯算 法、神經網絡等人工智能技術將逐漸在繼電保護的自動 化進程中發揮重要作用，使繼電保護自動化系統能夠更 加準確地判別故障，且能夠智能化地去解決復雜問題;其 二，網絡化，通過計算機網絡技術的應用，能夠在整個電 力系統中主要設備的繼電保護裝置之間建立繼電保護裝 置網絡，從而提高繼電保護的可靠性。

結論

在經濟發展及技術革新的推動之下，計算機與網絡 技術、自動化技術等都獲得了快速地發展，進一步加速了 繼電保護自動化技術的發展與創新，在電力系統保護中發 揮的作用也愈顯重要。

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