浅析电力系统及其自动化和继电保护的关系

方静欢

摘 要：本文对电力系统及其自动化进行了分析，阐述了实现继电保护自动化的主要环节，简单介绍了继电保护自动化装置的优势以及不足，深入地研究了继电保护自动化设备的应用，为了保证更好地将继电保护自动化设备应用于电力系统中，提出了几条应用的建议，希望对继电保护自动化设备的应用带来帮助。

关键词：电力系统及其自动化；继电保护；研究分析

中图分类号：TM77 文献标识码：A

继电保护装置可以实时监督、反应电力系统在运行过程中的工作状态，当电力系统出现问题时，继电保护装置会立刻进行响应，采取远程遥控方式对故障进行临时处理，有效阻止了问题的加重。随着电力系统的发展，传统的继电保护装置以及无法满足电网的运行需求，需要将继电保护装置和先进的自动化技术有效结合在一起进行研究。

一、电力系统及其自动化

（一）结构简单化

对电力系统进行结构优化能够在一定程度上优化整体布局。因为整个电力系统连接有多种设备，很难对每一个设备的运行质量进行精确地控制，增大了调节控制的难度，进而影响到设备在电力系统中有效的发挥作用。通过自动化改造，可以很好地促进电力行业的发展和进步。

（二）操控一体化。通过电力系统一体化，能够很大程度上简化系统控制，进而方便地进行智能化的操作。一体化控制符合现代社会对电力系统自动化的需求，可以更好的将继电保护应用到供电系统中，为继电保护的应用创造出良好的条件。

（三）功能多样化。功能多样化是电力系统未来的发展方向，可以提高变电、输电过程只能怪的电能监测力度，为电能的分配以及调控制定出更加科学高效的方法，促进整个电力系统更加稳定、安全地运行，如图1所示。

（四）智能化。随着计算机技术的发展，电力系统设备逐渐趋向于智能化方向发展，电力系统的运行可以为电力系统在发电以及输配电方面提供良好的保障作用。传统的人工操作方式不仅效率十分低下，同时准确度以及安全性方面无法有效的保障，在经过自动化改造之后，计算机智能化控制系统的使用，能够通过一系列的代码来完成对设备运行中的控制工作，极大地提高了工作效率，降低了事故发生的概率。

二、实现继电保护自动化的主要环节

（一）选择性。整个系统在运行过程中有故障出现时，继电保护系统会根据反映过来的故障参数进行判断分析，确认故障的严重程度，再去切断故障点的线路，避免故障情况加重。保证没有发生故障的系统可以正常运行，保证电网运行的可靠、稳定性。

（二）快速性。电力系统在运行时一旦有故障出现，很容易有扩大和蔓延现象出现，为了将故障的危害降到最低，需要对供电电压及时进行恢复。这也就对继电保护装置的快速性有着非常高的要求，保证故障可以及时得到消除。

（三）可靠性。继电保护工作最主要的就是体现其可靠性原则，在工作范围内可靠地发挥出其保护作用。假如保护范围内的系统出现故障，继电保护装置可以立刻进行分析判断，并及时进行相应。在保护范围之外，即使可以发现故障，也不会有响应动作产生。

三、继电保护自动化装置的优势以及不足

继电保护自动化装置可以有效保证系统运行的安全性，通常情况下，继电保护装置自动化可以及时处理电力系统在运行过程中的问题和故障，找出故障出现的原因，及时地对故障采取切除措施进行切除，进而为电力系统的正常运行提供保障。电力系统在运行过程中需要多个设备共同发挥作用，协调配合来完成，因此整个控制工作非常复杂。使用继电保护自动化装置，能够很大程度上节约拉动力，对故障区及时预警，保证继电系统在第一时间进行响应，进而发挥出保护作用。但是就目前而言，继电保护自动化系统在我国的应用还不是十分成熟，在使用经验上还需要进一步进行提高，很多设备还无法完善地进行自动化的设置，跟不上当今社会发展的需求，因此，需要加大对继电保护自动化装置的设计力度，增加成本投入，加快设计的进程，为电力系统的发展提供稳定的运行环境。

四、继电保护自动化设备的应用

（一）变压器中的应用。变压器是整个电力系统运行的核心设备，对变压器的保护是整个电力系统运行保护工作中一项最主要的工作内容，在对变压器进行保护时，离不开继电保护设备的支撑。目前常见的变压器保护方式有3种，第一种是接地保护，这种方法可以按照是否接地分为接地变压器和不接地变压器。接地变压器的保护选择的是零序电压保护法，不接电变压器的保护选择的是零序电流保护法。第二种是瓦斯保护法，这种保护方法适用于一些变压器在运行过程中油箱出现问题的情况，当油箱出现故障时，油容易在电流中电弧的作用下发生分解，进而导致绝缘体丧失绝缘性，产生大量的有毒气体，为人的生命健康安全带来严重的威胁。通过瓦斯保护法，可以及时发现存在的有毒气体，发出报警信号。

（二）发电机中的应用。继电保护装置应用于发电机中，可以增强对发电机的保护力度。根据不同的需求有不同的保护方式。其中较为常见的一种保护方式是重点保护法，通过给发电机内部的定子绕组上安装保护装置，当电路有故障出现时，继电保护装置自动启动，进而限制发电机中的电流，将电流值控制在合理的范围内。还可以将电流有效地结合在发电机中心点处，通过对相位的控制来实现保护目的。另外，还可以通过备用保护法来保护发电机，假如电力系统在运行过程中负荷过低继电保护装置会进行响应，将电源切断，避免发电机绝缘击穿现象的出现。

五、更好应用继电保护自动化设备的措施

想要更好地应用继电保护自动化设备，首先要控制好自动化设备的起始状态，继电保护自动化装置有着非常复杂的结构特征，在运行过程中可能会有波动现象产生，为了使其在运行过程中的稳定性得到保障，需要做好自动化设备起始状态的控制工作，比如说技术资料的整理、工程图纸的设计等。还需要整理分析自动化设备的使用情况，使自动化设备更好地发挥出作用，掌握自動化设备在使用过程的一些规律，便于科学合理地进行维修。自动化设备在使用过程中往往会出现这样或那样的问题，需要定期做好设备的检查工作，及时排除设备运行故障，实现设备的安全稳定运行。

结语

继电保护自动化装置在电力系统中有着良好的发展前景，随着科学技术的不断发展以及完善，对电气自动化技术的发展带来了巨大的机遇。继电保护自动化装置的使用，不仅可以对电力系统的运行起到很好的协调控制作用，还可以对系统的操作流程起到一定的简化作用，为电力系统运行稳定性提供保障，进而增强我国电力系统的现代化水平。

参考文献

[1]刘海仙，许鑫磊.电力系统及其自动化和继电保护的关系研究[J].价值工程，2016（28）：97-98.

[2]刘郑良.电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].通信世界，2016（17）：195-196.