对电力系统继电保护自动化研究

黄雅娜

(身份证号码: 45262619820121002X  广西南宁 530000)

摘要: 随着科学技术的不断发展，自动化技术被广泛应用于电力系统的继电保护中。继电保护自动化装置是电力系统的重要纽成部分，能在系统发生故障时迅速作出反应并进行处理，从而保护电力系统的安全与稳定运行。因此，对电力系统继电保护自动化的研究十分重要，尤其在当前越来越多大型电气设备广泛应用的时代下，我国电力系统日益呈现规模性、复杂性的特点。基于此，本文首先对继电保护自动化进行相关概述，其次分析了继电保护自动化装置的优缺点及基本要求，最后进一步对电力系统继电保护自动化的应用进行研究，以提升我国电力系统运行的安全可靠性

关键词: 电力系统;继电保护自动化;应用;要求

1前言

随着我国经济和人们生活水平的不断提高，越来越多的电气设备出现在生活当中，这无疑加大了电力系统运行的压力，对其运行的安全稳定性提出了更高的要求。继电保护自动化装置在电力系统中的应用，不仅是系统中不可或缺的重要组成部分，而且能进一步确保系统的稳定运行，及时切除故障，在提升电力系统的可靠性及保护其性能等方面发挥重要作用。因此，对电力系统继电保护自动化的研究具有重要的现实意义。

2继电保护自动化的相关概述

一般而言，当电力系统中的发电机、线路等电力元件或电力系统本身发生故障危及系统安全运行时，能直接向所控制的断路器发出跳闸命令，或者向运行值班人员及时发出警告信号以终止故障发展的一种成套的自动化措施与设备，称为继电保护装置。其基本原理主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电流、电压、功率等电气量的变化构成继电保护动作的原理。

而继电保护自动化是指当电力系统发生故障或危及系统安全运行时，继电保护装置能依据相关指标的变化情况，采取自动跳闸等自动化方式对电力系统进行保护。与一般的继电保护装置相比，继电保护自动化大大缩短了电力系统故障的处理时间，进一步保证系统运行的安全性。继电保护自动化主要由测量模块(随时监测电力系统中的电流、电压等指标，并传递数据)、逻辑模块(对相关数据进行分析，并发出指令)以及执行模块(根据指令采取适当的保护措施)三个方面构成。继电保护自动化结构主要是以变电站为核心的集中式体系结构，能有效地提高电力系统运行的安全性、可靠性。其装置的作用主要体现在三个方面:一方面，实时监测电力系统的正常运行，当被保护的电力元件发生故障足以损坏设备或危及电网安全时继电保护自动化装置能最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏;其次，及时反应电气设备不正常工作情况并根据情况与设备运行维护的不同采取相应的处理措施;另一方面，能够实现电力系统的远程操作以及自动化运行。

近年来，随着我国经济水平的不断提高，电力系统的规模越来越大，保证其运行的安全与稳定尤其重要，不仅牵涉到经济生产的正常运行，而且还在很大程度上影响人们生活、工作、学习的各个方面。而继电保护自动化装置在电力系统中的广泛应用，不仅能进一步确保电力系统运行的安全与可靠，而且能有效提高电网运行效率，降低成本，已成为电力系统中不可或缺的组成部分。就变电站而言，继电保护自动化装置能充分实现对线路、母联、主变以及加载电容器等方面的保护，对确保电力系统的安全运行发挥重要的作用。

3继电保护自动化装置的优缺点及基本要求

3.1优点

与传统的继电保护装置相比，自动化装置在电力系统中继电保护的应用上，更加丰富了其功能性，在传统继电保护装置的功能上增加了对电力系统运行状况的实时监测功能，能有效地实现对电力系统运行的远程控制。首先，其安全性与稳定性较高。继电保护自动化装置能快速地对系统故障进行反应、分析、判断并作出最佳的处理，从而确保电力系统的正常运行;其次，能完成复杂性的工作任务。继电保护自动化装置在使用的过程中，能代替值班人员完成复杂性的工作，并能根据系统运行的情况及时发出信号并传递警报，有效及时地切除故障;最后，实现数据共享的同时保护数据的安全性，能根据不同数据服务对象设置信息并进行管理。

3.2缺点

当前电力系统中继电保护自动化装置的推广与应用尚未成熟，仍处于发展与完善的初级阶段，仍存在着一些不足:一是功能上有所欠缺，尚未能够完全满足当前电力系统及变电站迅速变化的需求;二是继电保护自动化装置的成本相对较高;三是继电保护自动化装置对外界环境要求较高，无法承受较大的环境干扰因素的影响，如雷电击打。因此继电保护自动化在电力系统应用的过程中，要加大对其研究力度，从而提高其可靠性与客观因素的抗干扰性能。

3.3基本要求

在电力系统运行过程中发生故障时，继电保护自动化系统装置的任务是通过信号传递及时切除故障，并对系统进行实时监测，从而确保电力系统的安全稳定运行。其基本要求主要有三点:其一，要求具备速动性，即继电保护自动化装置在接到故障信号时能在最短的时间内处理故障，最低限度地减少设备、元件的损坏;其二要求具备选择灵敏性，即继电保护自动化装置要准确地确定故障位置，并对其选择性的及时处理切除，从而确保无故障部分继续正常稳定运行;其三，要求具备可靠性，继电保护自动化装置的可靠性对电力系统的稳定运行尤其重要，能有效地避免故障损失扩大;其四，数据网络通信一体化，这是与传统装置相比，继电保护自动化最大的区别，能有利于实现继电保护的计算机网络化，保证整个电力系统的安全运行。

4电力系统继电保护自动化的应用研究

就目前而言，在电力系统运行过程中，继电保护自动化主要被应用在发电机、变压器等方面，其运行环节包括提出问题、分析问题、安装调试、投入运行、后续维护以及检修技改等方面，各个环节间均相互联系。

4.1继电保护自动化在变压器中的应用

变压器是电力系统运行过程中的重要组成部分，能有效地对电力进行正常的运输，因而继电保护自动化被广泛应用于变压器中。具体来说，继电保护自动化对电力系统中变压器的保护主要有三个方面。首先，瓦斯保护。在电力系统变压器的油箱出现故障时，会产生大量可燃性有害气体，使绝缘体无法发挥作用，而继电保护自动化此时将会对其进行设置瓦斯保护，能及时检测并发出警示信号，迅速作出处理，从而保护变电器的安全稳定运行;其次，接地保护。对于直接接地的变压器，继电保护自动化装置将会采取零序电流保护的方法对其进行保护，而对于不接地的变压器则相应的采用零序电压保护措施;最后，短路保护。继电保护自动化在对变压器进行短路保护时有两种情况，一种是当电力系统出现故障时，能有效地利用变电器中的阻抗元件发挥作用，自动跳闸，以保护设备安全;另一种是在电流与设备间设置保护装置，一旦发生故障，装置能快速切断电流并发出警报信号。

4.2继电保护自动化在发电机中的应用

继电保护自动化对电力系统中发电机的保护应用主要有两个方面，一方面，继电保护自动化在电力系统发电机中采用重点保护法，即重点降低发电机失磁故障的发生概率。主要是在发电机内部的定子绕组上安装自动化保护装置，发电机电流超出标准一旦发生故障时，继电保护自动化装置便能发挥作用，有效地避免发电机内部元件发生短路;另一方面，备用保护法，相对前者而言，应用较少。当发电机定子绕组负荷偏低时，自动化装置则会将电源切断并发出警报信号，从而降低发电机出现故障的几率。

5结语

总而言之，随着我国电力系统规模的不断扩大，其复杂程度越来越高，对电力系统继电保护自动化的研究尤其重要，这不仅能进一步实现对电力系统的自动化、智能化的监测与保护，以确保系统的安全稳定运行，而且还能有效地促进继电保护自动化在电力系统中的应用于发展。近年来，随着计算机网络技术、智能化技术、自动化技术的推广与普及，不仅要加大对电力系统继电保护自动化的研究力度，而且对其管理与维护也十分重要，从而进一步提升电力系统运行的可靠性。

参考文献

[1]宋佰忠.电力系统中继电保护自动化策略初探[J].中国石油石化，2017，(07):152-153.

[2]苏海.电力系统继电保护自动化策略分析[J].科技风，2017,(01):137.