继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析

阎国明

摘 要：随着当前国家建设逐渐深入，大众用电需求日渐提升，在该种环境背景下强化发展电力系统成为了政府关注的焦点工作，尤其是现今电力系统运行负荷快速增加之下促使电力系统具备可靠性以及相应的安全性就显得至关重要，继电保护自动化（英文简称RPAN）技术则能够对电力系统给予安全保障，更加能够在电力系统出现故障后予以故障元件的及时隔离，确保其他部件有效正常运行，最大化降低了电力系统方面故障损失。该文基于此就RPAN技术进行着手分析，之后对RPAN技术应用于电力系统作用予以研究，最后探讨RPAN技术具体应用于电力系统，以期为后续关于RPAN技术方面研究提供理论上的参考依据。

关键词：继电保护自动化技术 电力系统 应用

中圖分类号：TM72 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）07（a）-0037-02

一般电力系统建立在系统母线以及配电和相应的电气设备等基础上，这些构成要素对于电力系统可靠性运行有着至关重要的影响作用，但是在日常电力系统实际运行环节中，子系统常常会由于外部环境因素等出现故障，引发电力设备被大量破坏，尤其是对于电力系统相应的服务质量起到了较大的消极影响，因此控制子系统故障是当前各个电力企业关注的焦点，而将RPAN技术应用其中则能够在0.1 s时间里快速将故障子系统线路切断，将故障损失降到了最低。

1 初探RPAN技术

通常来讲，电网在实际运行中如果能够保证较好的可靠性以及稳定性，则其供电质量也会相应提高，因而对于电力系统的保障不仅仅是集中在管理层面上，还应该是关注技术层面，RPAN技术本质上包含检测系统能够利用强制跳闸命令以及相应的发警报等方式将故障予以快速隔离以及有效切除。尤其是在当前电力工业快速发展环境背景下将RPAN技术添加其中并得以良好利用较为重要。RPAN技术中具体包含了五大单元，分别是取样单元以及鉴别单元和相应的处理单元、信号及执行单元。其中取样单元对电力系统中被保护相关线路予以有效取样，之后鉴别单元进行取样线路信号鉴别，有中间以及时间和相应的电流3种继电器对鉴别信号进行信息处理并进入到信号单元，如果发现故障则执行单元依据故障采取相应操作行为[1]。可以说RPAN技术实际工作原理对于电力系统予以了实时调整修正并对其进行保护。

2 探析RPAN技术应用于电力系统作用

在了解了RPAN技术之后探讨其应用于电力系统重要作用，主要是体现在以下3方面：其一是应用RPAN技术能够对当前电力系统实际运行予以实时性以及有效性监控，尤其是能够对电力系统中相关子系统以及设备中电流、电压状况进行准确及时反应，管理人员由此对电力设备是否运行正常以及电力系统是否有效运行进行科学合理判断；其二是应用RPAN技术能够最大化给予电力系统保护，一般来讲在以往电力系统故障产生时一处线路损坏直接会促使其他线路断开或者是烧毁，由一处蔓延至多处故障较常发生，针对该种状况引入RPAN技术，当电力系统产生相应故障时能够准确发现故障元件，并可以将相连故障元件的线路进行切断，该操作由电路器实际产生指令，指令行为集中在跳闸命令以及切断命令，电力系统中故障元件一旦被及时隔开则其他子系统仍然能够较好地运行下去，更不会因此损毁，因此从该层面上讲RPAN技术能够最大化给予电力系统安全保护；其三是应用RPAN技术能够对电力系统予以智能化控制，RPAN技术本质上属于智能技术一种，当前社会发展以及科技创新较为快速，在该种环境之下电力工业也需要将高新技术融入其中，而智能化的RPAN技术完全是新时代的产物，将其应用其中智能化保护操作对于以往电力保护中人力以及物力的大量耗费也能够予以较好回避，促使电力系统在智能技术保护下为大众带来优质供电服务[2]。

3 探析电力系统具体RPAN技术的应用

3.1 应用于保护母线

现今将RPAN技术引入电力系统体现在保护母线方面，具体来讲，对于母线予以的保护通常集中在差动保护和相应的相位保护两方面，RPAN技术对母线相位保护是指利用对比相位进而将母线有效性、可靠性大大提高，而差动保护则是将电流相应互感器于母线元件中予以设置，前提是设置其中的互感器需要是具备统一变化特点，在将二次绕组和相应的母线侧端子予以连接后将互感器安置于差动区域，尤其是在大电流实际接地环节中，利用三相连接则能够对母线起到较好保护作用，如果是小电流实际接地则母线保护需要是集中在相间短路并利用两相连接，进而对母线起到保护作用[3]。

3.2 应用于保护发动机

现今将RPAN技术引入电力系统还体现在保护发动机方面，具体来讲，电力系统较为关键部分集中在发动机上，发动机如果稳定以及安全运行能够直接影响到电力系统有效性，RPAN技术对于发动机予以的保护则分为两种：其一为重点性保护，发动机最常见的故障则是定子组匝间短路，短路区域常常温度较高，而其绝缘层也会由于高温出现破损，最终对发动机运行产生消极影响，而利用将保护匝间装置安置于定子绕组则能够避免定子组出现匝间实际短路状况；此外电动机在进行单相接地环节中如果流经的电流大于规定值，同样可以将保护接地装置予以有效安装，进而继电保护发动机将发动机相位以及电流和相应的中性点予以结合则可以形成有效纵连发动机保护；其二为备用性保护，发动机在较低负荷状态下较容易出现绝缘击穿状况，而采取发动机方面电压保护则能够将该问题予以良好回避；此外RPAN技术予以的电压保护也能够避免发动机出现破损短路现象，一旦在较低负荷状态下出现定子绕组故障则RPAN技术切断电源同时也会发出及时报警[4]。

3.3 应用于保护变压器

现今将RPAN技术引入电力系统除了体现在上述两方面之外，还体现在保护变压器方面，具体来讲，变压器同样也是当前电力系统关键构成，而RPAN技术给予变压器的实际保护则体现在两方面：其一是短路方面良好保护，变压器出现短路状况较为常见，而保护其不受短路问题困扰则集中在对变压器过电流以及相应阻抗予以有效继电保护，其中继电保护阻抗依托于阻抗元件赋予其保护功能，阻抗元件一定时间段运行过后会予以电源自动切断，进而实现保护电力系统变压器实际目的；而其中继电保护过电流则是于变压器两侧区域时间元件和电源中予以保护电流装置实际安装，电流元件和相应的时间元件一定时间段运行过后也会予以电源自动切断，进而实现保护电力系统变压器实际目的。其二是瓦斯方面良好保护，变压器产生油箱破损后故障电弧促使油箱中的油和相应的绝缘材质不断分解，在该种状态下极易生成有害气体，如果不对瓦斯进行良好保护很容易引起重大经济以及人员损失，而依托RPAN技术保护瓦斯则能够在油箱破损之后产生及时保护启动动作，即切断变压器实际电源并发出警报，相关维护人员也会在警报信息发出之后快速对故障区域予以有效处理[5]。

3.4 应用于线路保护

RPAN技术引入电力系统还体现在线路保护方面，具体来讲，从电力系统本质上讲其具备较为复杂错综内部线路构造，线路可以说是整个电力系统能够运行的重要载体，无论是发动机还是相应的变压器等没有了线路连接即使其设备功能性再强也无法良好运行，由此可见对于线路保护的重要性，而对于线路的实际保护主要是集中在线路实际接地环节中的良好保护，现今线路在实际接地环节中强化接地线路良好保护需要开展以下有效保护措施：其一是增加零序功率，一旦出现接地故障改变零序功率实际方向，一般零序功率具备较小波动，因此能够实现保护和有效预测接地故障；其二是增加零序电流，一旦出现接地故障可以快速提升零序电流，此过程操作具备敏感性能够及时予以电源切断并良好保护电力系统；其三是增加零序电压，通常电力系统稳定正常操作环节中并无相应零序电压的产生，一旦出现接地故障则会相应产生零序电压，快速降低零序电压并快速报警为有效措施，而相应维护人员也会在接收报警之后对电压表数予以观察和相应判断，最终确定具体接地故障。总结来讲，RPAN技术应用于电力系统展现了其智能化的发展趋势，尤其是近些年智能化人工技术快速普及并得到了各个领域的认可，将RPAN技术应用于电力系统仅仅是其作用的部分展现，RPAN技术还可以更为广泛地应用于神经网络和相应的遗传算法、逻辑计算机等等中，对于故障检查识别具有积极的影响作用，该文中将RPAN技术应用于电力系统接地线路以及变压器和相应的发动机等保护中最终也促使了电力系统更加稳定有效[6]。

4 结语

综上分析可知，从RPAN技术故障检测功能来讲将其比作是电力系统的“守护哨兵”一点也不为过，通过将RPAN技术实际地引入到电力系统中则能够对其母线以及相应发动机和变压器、接地线路进行运行安全保障，促使电力系统在智能化监督控制中得以稳定操作，一方面将电力系统整体服务可靠性大大提高；另一方面也给予大众优越的用电环境，而该文对于电力系统实际应用RPAN技术进行分析旨在为现今以及未来电力系统优化发展献出自己的一份研究力量。

参考文献

[1] 王翰，严进伟.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性分析[J].中国新技术新产品，2013（3）：161-162.

[2] 李正.電力自动化中微机继电保护技术的应用探析[J].科技创新与应用，2015（11）：170.

[3] 万顺明.电力系统中继电保护自动化技术的应用解析[J].科技经济市场，2015（8）：12.

[4] 周晟.继电保护技术在电力系统中的应用现状探讨[J].电子技术与软件工程，2015（12）：244.

[5] 牟欣培.电力系统中继电保护自动化技术的应用与实现[J].科技与创新，2015（21）：132，136.

[6] 谢春霖.继电保护故障分析处理系统在电力系统中的应用[J].科技创新与应用，2016（21）：215.