浅谈电气工程中的继电保护技术

摘要：我国电力行业步入综合化改造阶段，各类控制系统在设备调度中发挥重要作用，继电保护技术也是如此。继电保护器担负着系统安全监控职能，提高了电力公司对区域用电调度的功能水平。文章分析了电气工程中的继电保护技术，为电力系统中电气设备运行创造安全稳定的工作环境，保障区域电能调度实现资源优化配置。

关键词：电气工程；继电保护技术；电力行业；安全监控；用电调度；电力设备运行 文献标识码：A

中图分类号：TM771 文章编号：1009-2374（2015）16-0147-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.16.072

电能是国家可持续发展的战略性能源，科学规划与使用电能可创造理想的收益。县级电力是决定国家电网运行效率的关键，提升县里电网运行质量关系着区域电能的综合化调配，这些是新时期电力行业优化升级的基本保障。对于传统电气设备控制存在的问题，电力公司要建立更为完善的机电保护方案，及时解决电气设备运行存在的风险问题，综合提升继电保护器的安全控制

性能。

1 电气工程与继电保护

电气工程及其自动化是各项科技的综合应用，其包括电力电子技术、计算机技术、电机电器技术信息、网络控制技术等，为电力系统调度运行提供多方面支撑，确保地区电网工作状态的稳定性，属于一门综合实用性的技术理论。继电保护是利用有触点的继电器来保护电力系统及其元件，例如发电机、变压器、输电线路等，有效避免电气设备受到异常损坏。当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

2 继电保护系统的主要构成

电力系统是电能供应传输的关键，与继电保护系统联用共同构成安全稳定的用电环境。继电保护在电力系统中是不可缺少的部分，常作为用电安全保护平台，主要构成包括：

2.1 测量部分

是测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动。例如，输电线路以变压器为运转中心，对原始电能高低进行调配，按照用电区域电压承载力实施调控，通过继电测量可促进电能调配效率提高。

2.2 逻辑部分

使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是应该使断路器跳闸、发出信号或是否动作及是否延时等，并将对应的指令传给执行输出部分。例如，继电保护器与配电变压器组合应用，可根据用电单位要求，严格控制配电量、电压高低，保障用户安全用电。

2.3 输出部分

根据逻辑传过来的指令，最后完成保护装置所承担的任务。如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号，而在正常运行时不动作等。继电保护器按照电力控制指令要求，执行某个安全防护程序，并且将指令结果安全传输至调度中心，从而提升了继电保护控制器的工作性能。

3 电气工程中的继电保护功能

人类社会正处于信息化改革阶段，信息技术应用于各个行业是发展趋势，也是继电保护技术控制的关键。继电保护是电气工程科技化改造的新方向，充分利用互联网平台优势，解决传统电力运行的不足，加快了电力系统网络层次改造进度，构建了符合现代化电力控制的安全调度模式。

3.1 监控功能

电力系统安全化发展是必然趋势，继电保护系统与电源系统、配电系统等共同运行，共同参与电能资源调配运输工作，解决地区用电操作困境。监视电力系统的正常运行，当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的

损坏。

3.2 调整功能

电气系统将朝着“高效、优质、安全”等方向发展，采用继电保护技术辅助网络化运行，这是电气系统优化升级的主要思路。反映电气设备的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和设备运行维护条件的不同发出信号，提示值班员迅速采取措施，使之尽快恢复正常，或由装置自动地进行调整，或将那些继续运行会引起事故的电气设备予以切除。

3.3 安全功能

实现电力系统的自动化和远程操作，以及工业生产的自动控制，均要借助继电保护技术功能，如自动重合闸、备用电源自动投入、遥控、遥测等。当系统和设备发生的故障足以损坏设备或危及电网安全时，继电保护装置能最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的影响，如单相接地、变压器轻、重瓦斯信号、变压器温升过高等。

3.4 防御功能

继电保护技术是对电气工程故障的综合防护，提前发现潜在故障风险。当前，电力系统均配备了专用监测系统，主要是对电力设备运行情况实时监控，为电网调度与控制提供真实信号。状态监测系统是多项科技的综合应用，由数字化设备参与智能调度运行，对各种电气设备或元件均起到防护作用。例如，线路电流超标会引起烧损、断电等故障，借助状态监测平台可及时防御故障发生。

4 基于继电保护自动化控制系统

继电保护自动化不仅配备了专用调度中心，也增加了一系列的安全保护基础，形成相对稳定的电能分配模式。随着电力行业科技快速发展，县级电力公司要灵活应用继电保护技术作为防护，为电气工程自动化改造做好前期工作，维持电气设备工作状态的稳定性。现阶段，基于继电保护系统可组建智能保护、实时仿真、安全告警等多项保护模式，具体情况：

4.1 智能保护系统

智能保护是电气工程调控新技术，借助智能系统取代人工操作，不仅保护了电力系统运行状态，对人员及设备也起到了安全防护作用。例如，电气工程中配备继电保护器与电子感应技术联用，当电气系统出现异常故障之后，第一时间发出告警信号，提醒检修人员赶往现场处理，防治故障扩大化产生的异常危害。

4.2 实时仿真系统

仿真技术是对继电保护系统的模拟运行，尤其在新安装的电力系统中，借助仿真模拟平台可预测系统运行状态，正式启动前做好对应的防护措施。实时仿真由动态保护技术构成，在电气设备安装结束后执行命令。技术人员分析仿真结果，总结电力系统运行存在的漏洞，拟定针对性的保护处理方案。

4.3 安全告警系统

安全告警也是电气系统防护的有效方式，采用多种保护技术维持电力系统的稳定性，利用安全防护层执行监控命令，发现系统连接设备出现故障时，立即启动告警程序。同时，对电气设备执行一级防护，确保设备在故障状态下不会二次受损，为后期检修工作争取了更多的时间，这也是继电保护技术多功能应用的表现。

5 结语

电力系统升级改造阶段，电气工程起到的功能作用更加明显，新型控制系统将推动电力行业改革趋势，形成更加稳定的用电作业环境。继电保护系统是电气工程改造不可缺少的部分，将其作为电气设备安全防护具有可行性，并且在多种异常情况下保证供电作业安全，这些是现代电气自动化改革的必然趋势。电力公司应结合电力系统结构运行要求，提出切实可行的电气自动化调控方案。

参考文献

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作者简介：杨涛（1991-），男，供职于国网湖南省电力公司澧县供电分公司，研究方向：电气工程技术。

（责任编辑：蒋建华）