电力系统继电保护自动化研究

陈有崧 欧自敏

1.贵州电网有限责任公司毕节大方供电局 贵州毕节 551600 2.贵州电网有限责任公司毕节黔西供电局 贵州毕节 551500

电力系统必须根据电力需求不断进行调整，否则就会因故障而引发安全事故，给企业造成不可估量的损失，这一问题的解决必须通过继电保护装置来实现，该装置能够及时对系统故障做出反应，并以警报的方式通知维护人员，促使故障能够在短时间内得到处理。

1 电力系统继电保护

继电保护系统是电力系统中重要组成部分，其中包括逻辑部分、测量部分和执行部分，通过对比设备故障前后的电气量变化情况，依托于继电保护装置来保护电气设备和线路。一旦线路和设备出现故障，电气量随之变化，以此为依据来判断故障是否发生，启动继电保护装置来保护电气设备。就继电保护故障问题来看，主要表现在以下几点：（1）运行故障。在长期运行中设备温度升高，受到外界条件影响出现设备故障。（2）继电保护系统故障，由于继电保护元件质量诱发故障，如电磁型、机械型继电器零件缺陷，如果电力系统元件质量不符合要求，可能出现误动，加剧电力系统故障几率。（3）隐性故障。主要是指电力系统正常运行，并未出现明显的故障，但是系统部分发生变化后，将会触发故障，增加故障几率。

2 继电保护与配电自动化配合的故障处理的相关原则

（1）馈线自动化。馈线自动化能够保证电压时间型的分段器与重合器之间相互协调，能对故障进行合理的隔断，保证区域配电的合理性，在传统配电故障发生时，经常会出现分线和用户线路故障而导致的全网停电的情况出现，需要合理选择配电保护技术，以便发生故障时，配电自动化配合的馈线开关能合理进行电压时间型的分段处理，实行馈线的自动化开关，保证未出现故障的线路能正常工作，保证电力的正常供应。

（2）故障处理的优势。采用配电自动化配合的方式进行故障处理，能够简化故障的处理过程，且处理方式与馈线自动化的故障处理形式间存在较大的相似之处，该方式在处理故障的时候，能够先利用断路器进行跳闸，进而经过0.5s的延时之后，若是线路连接成功，则可判定故障为瞬时故障，若是连接失败，则证明故障为永久性故障，该方式对继电保护的优势就是能够有效地判别是分支线路还是用户线路出现故障，从而减少变电站的断路器断开后出现大范围停电的状况，能够有效地分三级极差进行继电保护。

3 电力系统及其自动化和继电保护的关系

（1）继电保护设备对于电力系统安全稳定运行的重要性。随着现代化城市建设的加快，电已经成为人们日常生活中不可缺少的重要部分，所以在实际的工作中一定要保证电力系统的正常运行，但是在对电力系统和相应的电力设备进行操作时难免会出现各种各样的故障，尤其是出现局部故障时如果不及时采取相应的措施就会导致故障范围扩大，对人们正常的生产生活产生严重的影响。而继电器可以针对运行过程中出现的故障进行自动化的诊断和处理，对一次电力设备采取相应的保护措施。在电力运行系统安装相应的保护设备不仅是保证电力系统安全稳定运行的需要，同时也是相关文件中所明确规定的:电力设备不能够在缺少继电保护的状态下运行。

（2）继电保护对电力系统自动化发展的影响。电力系统信息控制能够实现对电能的有效控制，同时也可以实现对电能的有效控制和调整，进而满足人们日常生产生活中的用电需求。继电器可以运用信息调控系统为电力系统中的电力调度、通信等操作的实现提供基本的保障，这对于电力系统的自动化改造具有重要意义。

（3）电力系统的自动化改造对继电保护的要求。电力系统的自动化改造对继电保护主要有三点要求:安全性、灵敏性、选择性。其中，安全性是最本质的要求，因为电力系统的自动化改造的主要目的是为了和用户的要求相适应，提高电能质量，所以继电保护的安全性是必要的。其次，就是对灵敏性的要求，电力系统的自动化改造要求继电器在其可控制的范围内具有一定的灵敏系数，一旦电力系统发生故障能够及时采取相应的处理措施。最后，就是对选择性的要求，这主要指的是发生电路故障时能够准确选择要切除的电路进而实现对电路的全部保护。

（4）线路接地保护。系统线路极其复杂，接地方式差异较大。主要可分为大电流与小电流两种不同的类型。针对前种接地方式，处理故障的方式是切断电源，后者则是根据继电装置所发出的警报信号加以判断，在系统能够运行的有限时间内尽快进行处理。当电流接地系统单相接地时可将线路看作A相接地，接地点流经B、C相电容及零序电流，相关人员在分析后A相处于无压状态，故障电流压降为UR0根据B相电压可得出此种状态下的小电阻电压极小，可直接忽略。三相电压的线电压值呈对称状态，大于相电压值，约为后者的倍。在具体计算的过程中可选择对称分量法，并且可推断各相电流方向相同。因此在故障时A相接地，进而使得线路和接地两种类型的故障同步跳闸。应结合接地故障的类型选择相适应的保护措施，主要包括以下几项要点：①零序功率，接地故障发生时功率方向会产生变化，电流较为平稳，波动不会过于剧烈，这样不仅能预测故障，并且可保护系统。②零序电流，其在系统线路故障时会在短时间内急剧增加，这时继电保护能够及时切断电源。

3 结语

在自动化的电力系统改造中，继电保护具有十分重要的作用，它可以针对运行过程中出现的故障进行自动化的诊断和处理，对一次电力设备采取相应的保护措施，保证电力系统安全稳定的运行。在实际的工作中一定要充分考虑到电力系统的实际情况，采取合适的继电保护设备，从而为电力系统的安全运行提供保障，进一步推进电力行业的现代化进程。