基于電氣自動化系統繼電保護的安全技術

于鳴閣

[摘? ? 要]文章對電氣自動化繼電保護的意義進行了分析，從硬件設備問題、保護軟件問題、人員管理問題等方面對電氣自動化系統繼電保護安全技術應用現狀進行論述，提出加強設備安裝和維修、合理運用繼電保護方案、提高人員的技術素養等解決方法，并對具體方法的運用進行了深度研究，使得繼電保護安全問題能夠得到有效解決。

[關鍵詞]電氣自動化;繼電保護;安全技術

[中圖分類號]TM77 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）09–0–02

[Abstract]At present， with the rapid development of science and technology in China， the power system is also showing a trend of rapid development， its application scale is gradually expanding， and the social demand for power is becoming higher and higher. More electrical equipment is put into use. The importance of relay protection in power system is self-evident. Rational use can control the frequency of system failure and improve the use safety. The following analyzes the current situation of safety technology application of electrical automation relay protection device， and discusses the technical application measures for reference.

[Keywords]electrical automation; relay protection; safety technology

電氣自動化系統當中，繼電保護安全技術的應用能夠提高系統運行的安全性和穩定性，加速系統向智能化與自動化的方向發展。然而保護技術在應用階段還存在不同程度的問題，因此，需要行業人員深入分析，尋找技術合理的應用途徑，將系統運行安全隱患消除，提高運行效率。

1 電氣自動化繼電保護的意義簡述

在電力系統的運行過程中，由于受到各方面因素的影響，很容易出現一些異常情況，如果這些異常情況得不到及時的發現和處理，便很容易引發系統故障，對整體系統的正常運行造成不利影響，進而引發供電不及時或者是輸電質量降低等的問題，嚴重的情況下甚至會導致系統設備損壞，或者是對人員安全造成威脅。將繼電保護裝置應用其中，便可及時發現并切除系統故障，盡最大限度降低故障所帶來的不利影響。此外，因為電力系統的建立需要電與磁之間的相互作用，所以任何元件出現故障都會對整體系統的正常運轉造成不利影響。而在電氣自動化系統中，繼電保護除了能夠及時將故障元件切除之外，也可以對整體的電力系統提供有效保護，確保其安全穩定運行。

2 電氣自動化繼電保護安全問題

在電氣自動化系統當中，繼電保護技術的運用是系統安全運行的重要保障，若系統出現故障或者保護技術應用失效，那么就可能造成嚴重損失，影響人們的生活。繼電保護安全問題主要包括如下方面。

2.1 硬件設備問題

當前，電子技術和信息技術的發展日新月異，各類智能設備和硬件設備也快速更新，所有硬件設備在使用過程當中都會不可避免地出現不同程度的問題，需要通過實踐對于設備性能進行優化和改善。而在電氣自動化的繼電保護裝置中，無論是繼電器，還是輔助設備都可能存在不同程度的問題，若難以發現，就會對繼電保護裝置運行安全產生影響，進而影響自動化系統整體運行，還會導致電網故障，造成嚴重損失[1]。

2.2 保護軟件問題

自動化系統當中的繼電保護裝置逐漸向集成化、智能化的方向發展，系統不但對于軟件程序要求相對較高，而且對于繼電保護器、相關設備使用也有較高要求。軟件運行階段，可能出現和標準不匹配問題，像生產不達標或者參數變化差異大等，都可能影響軟件的安全運行，最終影響繼電保護功能。

2.3 人員管理問題

我國在自動化領域發展起步較晚，而自動化系統在多個行業當中都有重要應用。現階段，繼電保護方面的管理還未達到人工智能這一層次。因此，在系統運行過程中，運用繼電保護技術依賴人員參與，人員參與狀態對保護技術應用效果可產生直接影響。如果人員沒有按照繼電保護器的設計要求接線處理，可能出現接線錯誤，而維修人員沒有按照標準要求參與維護和檢修等工作，可對保護設備運行產生影響。

3 電氣自動化繼電保護安全技術應用策略

通過上述的分析發現，電氣自動化繼電保護中的主要問題包括設備問題、軟件問題以及人員管理問題。在具體的安全技術應用中，應從以下幾個方面入手，對繼電保護安全技術進行合理應用。

3.1 注意設備安裝和維修

部分繼電保護設備在運行過程出現故障都是由于安裝施工存在問題而導致的，所以，在設備安裝過程與安裝之后應該注意質檢和驗收。繼電保護類設備在安裝過程，應該嚴格按照相關標準進行，保證安裝過程按照圖紙進行操作。注意硬件設備和軟件系統的安裝質量控制，保證電氣自動化管理系統可穩定運行。當前，大部分城市采取高低壓轉換的電力運行方式，需要提前對運行參數進行設定，以免繼電保護出現誤動問題。同時要求施工人員在安裝相關設備時應該具備較高的技術素養，對于設備運行參數靈活調整。繼電保護裝置完成安裝之后，相關人員還需要對其性能進行測試，測試階段應關注細節，重點檢查抗干擾裝置，以保證自動化系統的穩定運行。

除了設備安裝方面，還需要注重驗收和維修等工作。繼電保護裝置的安裝維修應該按照規定要求進行，并且對于設備維修、檢查階段存在的問題進行有效處理。根據電氣自動化運行需求以及其流程（圖1），測試自動化系統的運行狀態，及時找出運行風險，讓自動化系統得以安全運行。如果設備和系統運行階段出現問題，應該根據實際情況進行預測，制定解決方案，以便實際故障出現之時能夠快速進入維修狀態，降低經濟損失。保護設備運行階段，應該高度注意電源控制和管理，使直流電源能夠保持220 V電壓，更好地對保護裝置狀態實施控制，發揮其作用。除此之外，電力企業還需要從制度層面對于繼電保護安全技術的穩定高效運行加以明確，規范化管理。

3.2 合理運用繼電保護方案

3.2.1 母線保護

應用母線保護，該繼電保護形式分為相位保護和差動保護。相位保護需要在線路當中設置電流互感器，要求與母線元件的變化特點相符，之后利用二次繞組和母線側端子相互連接，互感器應該在差動部位連接。相位保護主要功能是將母線性能提升，使其處于可靠狀態之下運行。應用母線保護需要對于大小電流具體接地形式合理設計。比如，針對大電流的接地母線應該使用三相連接的方式;針對小電流的接地母線應該利用相間短路保護形式，也就是兩相連接。只有接線方式準確才能將母線保護功能充分發揮[2]。

3.2.2 發電機保護

對于發電機采取繼電保護措施，應該從如下方面入手。一方面，需要明確保護要點，特別是對于電子組匝實施保護。因為如果此位置出現短路問題，那么可能致使局部溫度驟然升高，對于絕緣層造成破壞，使得發電機難以正常運行。在定子繞組當中設置匝間保護，采取此類繼電保護方案，能夠解決發電機當中產生的短路故障，提升安全保護性能。另一方面，發電機如果使用單相接地模式，那么還需要按照相位、電流中心點針對其采取繼電保護，提升發電機運行平穩性與安全性。

3.2.3 變壓器保護

對于變壓器采取繼電保護措施，安全技術的應用應該注意如下幾點：①利用短路保護技術，在此期間，應該重點對變壓器電流、阻抗等采取繼電保護措施。電流保護是利用變壓器兩側元件、保護裝置等實現對于電流元件的繼電保護，以便能夠維持變壓器短暫運行以后可自動斷電，控制器出現較強的過電流問題。阻抗繼電保護需要使用阻抗元件，發揮其保護功能，待變壓器運行到達特定時段以后，就能自動斷電，防止變壓器阻抗出現問題。

②使用瓦斯保護，在此環節應該重視變壓器的油箱繼電保護，因為如果油箱出現破損問題，那么可能產生故障電弧，致使油箱內部絕緣材料、油等被分解，產生有害氣體。所以應該對油箱實施繼電保護，利用電源將其運行狀態切斷，發出預警信號，由相關人員采取維修措施。

3.3 提高人員的技術素養

繼電保護安全技術的應用有效性和人員素質息息相關，所以，為了保證安全技術能夠順利應用在自動化系統當中，還需要注意維修人員素質的提升。在人員聘用方面，應該注重其繼電保護安全技術的考核，人員引進以后還需要根據安全技術應用要求對于其進行崗位技能培訓，保證其能夠及時掌握前沿的技術內容，合理操作繼電保護設備。除此之外，還需要定期組織人員參與交流學習，創新思維，不斷優化安全技術的使用。

隨著電氣自動化領域技術的快速發展，對于繼電保護過程安全技術應用提出更高要求。因此為了更好地適應工作變化，還需要相關人員對于保護技術的應用不斷創新。比如，可利用網絡技術對于繼電保護數據信息進行及時共享，發揮信息高效傳輸和高度集成的優勢，不斷優化自動化系統的運行。還可利用集成化技術（圖2），將各個模塊以及各類安全技術加以集成，對于電氣自動化系統運行展開統一化管理[3]。

4 結束語

總之，電氣自動化的快速發展離不開繼電保護相關安全技術的有效應用。為了強化安全技術應用質量，應該對保護裝置安全運行模式深入分析，提高人員重視程度，加強系統安全管理，定期檢查并對系統進行測評，必要時加以改進，發揮繼電保護安全技術應用價值，讓電氣自動化系統能夠安全運行，保證運行效益。

參考文獻

[1] 劉甲洪.基于電氣自動化系統中繼電保護安全技術探究[J].電子世界，2020（17）：9-10.

[2] 李麗，萬紅.試論電氣自動化系統中繼電保護的安全技術[J].電子世界，2020（16）：140-141.

[3] 李興友.影響電氣自動化系統繼電保護安全性的原因及解決辦法[J].科技風，2020（11）：203.