继电保护自动化技术在电力系统中的应用解析

2018-01-25孙彩虹

通信电源技术 2018年10期

孙彩虹

（内蒙古电力（集团）有限责任公司乌兰察布电业局，内蒙古乌兰察布 012000）

0 引言

随着我国科学应用技术的发展，特别是电力系统中技术的创新与应用，现代化智能、自动化技术的应用带动了我国很多行业的发展。其中，电力行业属于重要的国民经济支柱之一。自动化技术在变电运行技术中的应用与创新，改变了传统电力系统中继电保护装置运行技术与应用出现的问题，做到了与时俱进，更好地适应了社会与城市的运行与发展。在城市的电力系统中，继电保护自动化技术主要负责电力能源的分配与变化等工作，通过利用现代化科技技术，更好地掌握与处理电力服务终端与电压等问题。

1 继电保护相关概述

1.1 继电保护自动化概述

社会科学技术的发展推动了电力系统继电保护装置技术的创新应用。在电力系统中，微电子技术广泛应用，改变了外围各种器件使用的性能，减少了成本支出。在施行电子元件计算时，CPU会起到重要的影响作用。它在完成指定保护作用的前提下，实现对其他动作的保护，形成一个具有多功能作用的控制装置，从而利用装置的科学运行，保证继电保护更好的应用。从结构上看，它涉及测量、逻辑与执行模块三个组成部分。测量模块的使用基本功能包含对电力系统内部电流、频率等相关运行的检测，通过逻辑模块实现数据的传输。逻辑模块是对数据进行分析处理，从而做出合适的指令。执行模块是负责为指令执行提出可靠的保护措施。

1.2 继电保护装置的基本要求

1.2.1 灵敏性

电力系统的保护装置需要结合装置使用的灵敏性做出正确分析与判断。不管是发生短路的位置还是短路的性质，保护装置都不能够发生任何的反抗行为。但是，如果故障问题出现在保护区域的范围之外，那就不能做出错误的指令动作。

1.2.2 速动性

作为保护装置，应该在发生故障问题的第一时间做出反应，进行切断处理，以有效减少故障发生的范围，避免对电气设备造成严重伤害，实现电力电压的稳定，从而为日后电器设备运行提供可靠的条件基础。此外，发电机还可以在平稳的状态下继续使用[1]。

1.2.3 可靠性

如果保护装置达不到可靠性要求，将会造成更加严重的事故发生，从而引起电力系统的运行不畅。为了提高继电保护装置的科学性，需要确保继电保护装置在设计、安装时严格遵守相关的规范要求。继电保护装置内部元件的质量要符合规定要求，具有绝对的可靠性。此外，要重视运行的维护与保养，提高整个系统运行的可靠性[1]。

1.2.4 选择性

选择性是指当电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，使非故障元件仍能正常运行，从而尽量缩小停电范围。

2 电力系统继电保护自动化的意义

在我国电力系统的稳定运行与工作过程中，继电保护装置为重要的组成部分。电力系统在工作过程中会遇到各种各样的问题，这些问题是导致电力故障的主要原因，也是较难处理的问题。在电力系统运行区域内，不能保证每个区域电能的供应，出现了电压不足的情况。如果出现短路情况，会对整个供电区域造成严重困扰，甚至会造成安全事故的发生。所以，为了保障电力系统的正常运行，提高其工作效率，需要采取积极有效的科学措施，及时了解故障的发生原因与具体位置[2]。

3 继电保护自动化技术在电力系统中的应用

3.1 在线路接地保护中的应用

在我国电力运行系统中，电力线路一般存在着错综复杂、数量较多的特点。所以，在对线路进行接地处理时，不同线路接地方法会存在很大不同。总体来看，可将线路的接地方式进行区分，分为小电流型接地和大电流型接地两种。不同接地方法出现故障的种类或者故障发生的原因也不一样。对于故障问题进行有效分辨，可以保证电力系统的正常运行。为了有效降低故障发生造成的损失，可以在继电保护装置发出警报后进行及时处理[2]。

3.2 在变压器保护中的应用

电力系统的运行与应用过程中，离不开变压器的使用。变压器是整个电路系统稳定运行的关键。我国继电保护自动化技术使用对变压器的影响，集中表现在两个方面。第一，瓦斯保护。变压器内置的油箱出现问题，会产生大量的有毒物质和易燃气体，影响电路运行的安全。所以，需要根据继电保护自动化技术对变压器的瓦斯进行监控，在变压器瓦斯浓度超标时，及时做出断电处理，从而发出警报，防止故障损失进一步扩大。第二，短路保护[3]。继电保护自动化技术利用阻抗继电保护器，是确保变压器短路保护的重要原理。相关研究表明，针对继电保护自动化技术实现对电路系统的设置，可以在变压器内部发生短路时自动运行。

3.3 在母线保护中的应用

在当前电力系统的运行过程中，继电保护自动化技术中母线的保护需要根据实际情况进行分析，将其划分为差动保护和相位保护两种。不同类型的应用在形式与作用上都存在很大不同，从而对其做出正确的理解与区分，这是保证继电保护自动化技术实现的基础。总的来说，差动保护的特点是在母线的元件上设置特点、变化一致的电流互感器。二次绕组与系统母线发生连接后，可再将继电保护装置安装在系统母线差动位置，从而实现对母线的保护。因此，继电保护自动化技术在母线的保护中非常关键[3]。

3.4 建设智能化的监控系统

为了保证电力系统的稳定运行，需要在系统中建立一个全面的智能化水平较高的监控系统。这一系统通过使用先进的现代化技术，为电力系统的运行提供技术支持。监控系统的使用过程中，根据网络数据与过程控制单元等，实现分布性的监控管理，并对相关的通信与数据传输实现监测，促使电力系统稳定运行。作为电力能源的生产企业，需要通过使用智能化的监控系统作为运行的辅助系统。