电力系统中继电保护自动化技术的应用

李缪海

摘 要：在电力系统运行当中，继电保护装置有着举足轻重的重要作用，其能够保护系统更安全可靠的运行。电力系统在确保输电安全稳定运行的同时，还要求提高电力调度效率，而继电保护装置就能够更好的保障电力系统的安全可靠运行。倘若输电线路突然中断或是出现了输电异常时，甚至是电力系统的运行过载等，继电自动化控制系统就可以及时有效的保护好电力系统，使故障线路或设备与正常线路保持安全性的隔离，避免发生连锁反应，也减少了电力系统设备的不利影响因素。对此，下文在继电保护自动化技术的原理及作用的基础上，进行了对电力系统中继电保护自动化技术的应用分析。

关键词：电力系统；继电保护；自动化技术；应用

1概述继电保护自动化技术

1.1继电保护自动化技术的工作原理

所谓继电保护自动化技术是指在供电系统出现故障的时候，通过对输入信号的借测与鉴定而得出一个鉴定值，如果鉴定值超出一定的标准时，继电自动保护系统进而通过自身的逻辑部分以及执行系统使得电压降低，电流增高并且自动将电力系统的线路切断，从而使得供电系统得到有效的保护。同时，因为继电自动保护系统运用了先进的GPS定位系统，因而能够在短时间内有效地发现问题，从而促进远程操作对电路进行快速的分析。由于继电保护自动化系统装置简单，可操作性强，并可以自动对输入的电流等相关信号进行测量分析，因而能够快速有效地对故障线路起到有效的保护，从而降低发生电力事故的可能性，从而减少由此引发的经济效益的降低。

1.2继电保护自动化技术的作用

电力系统作为一个综合性的复杂系统，其内部集成有成千上万的零部件，如果其中一个单元出现故障，不仅会影响到电力系统的正常工作，还有可能带来难以想象的灾难。使用继电保护自动化技术，可以自动检测隐患故障的产生，并及时切断受故障影响的电路，最终将故障带来的损失降到最低。目前先进的继电保护自动化技术，还具有预测故障的功能，并将结果及时通知给相关工作人员，使其得到及时维护。这对保证电力系统供电的稳定性，具有非常重要的作用。

2继电保护自动化技术在电力系统中的应用

2.1变压器继电保护的应用

电力系统中有多种电气设备和元件，这些组成部分是不可缺少的，只有各设备均处于正常运行状态，电力系统才能正常运行。因此变压器在电压变化的调节中起着重要的作用，相关人员必须在其周围布置匹配的继电保护自动化装置，以达到变压器保护的目的。这样的重要部件很多，所以在电力系统中应用的继电保护装置也很多。在变压器继电保护中，相关人员应考虑变压器的运行特性和要求，选择合适的保护方式。继电保护自动化技术在变压器中的应用主要包括以下三个方面。①接地保护。系统中有几种变压器，有的直接接地，有的处于非接地状态，不同状态下的保护措施也不尽相同。对于前者，变压器接地点两侧应设置继电保护装置，属于零序电流保护方式。对于后者，虽然不用使用继电保护装置，但也需要做好保护工作，主要采取零序电压保护措施。②瓦斯保护。系统中的瓦斯主要是在油箱中产生的。这种瓦斯不仅有害，而且会引起爆炸事故，因此瓦斯保护势在必行。主要对瓦斯源进行继电保护，相关人员可使继电保护自动化装置处于实时监控状态，在第一时间内对瓦斯成分进行保护，该装置可获取信息，并将其传送给相关人员。③短路保护。变压器连接电路受到各种因素的影响，短路问题也会发生，短路会使流经变压器的电流直接飙升到最高，然后烧毁内部元件，使变压器报废，使变压器周围的继电保护装置及时发现短路电流，及时断开线路，使变压器隔离保护。根据这种保护原理，短路保护可分为阻抗保护和过流保护两种。前者主要利用阻抗元件来抵抗威胁，使变压器开关在关键时刻能及时跳变，使变压器不受损坏。后者主要使用电流元件保护电路和变压器，其中电源和变压器的连接直接断开。

2.2继电保护自动化技术在电厂设备中的应用

机电保护自动化技术在电力系统中的应用，电厂设备的继电保护是应用的关键。随着电力需求的不断增加，电力系统不断的采用大容量的发电机组，大容量发电机组不但价格昂贵，并且当设备发生故障时，维修也相对困难，并且一旦发生故障将会造成严重的安全隐患和巨大的经济损失。因此，为了降低发电机组发生故障的概率，将继电保护自动化技术应用在发电机组以及相关的辅助记住中，使设备在被保护系统元件发生故障时能够以继电保护装置开速脱离故障元件，将故障元件和电场设备的其他元件隔离，通过这种方式减少故障对系统元件的损害，进一步控制故障的扩散，降低对电场设备的损害。此外，继电保护自动化技术在电厂设备中的应用，还能够及时、准确的反应设备的运行状态，当检测出设备存在异常状况时，将会发出信号，通知工作人员赶到事故现场进行处理，避免设备故障的发生。

2.3母线继电保护的运用

继电保护自动化技术在电力系统中的应用主要体现在两个方面，即相位对比保护和差动保护。相位对比保护主要是通过相位的对比方式，提高系统母线保护的有效性；差动保护主要是特点和变化都一致电流互感器设置在系统母线元件上，当系统母线侧边端子和二次绕组连接后，再将继电保护器装置安装在系统母线差动位置上。在电流接地故障中，系统母线保护通过三相连接的方式实现继电保护；在小电流接地故障中，系统母线继电保护设置在相间短路中，通过两相连接的方式实现继电保护。为了保护母线部件，首先要获得运行中的母线部件的当前信息。因此，需要在母线组件周围安装电流互感器，以实现母线组件的实时监控。变压器必须在变化和特性上保持一致。母线的两端与两个端子相连，连接在端子上。由于继电器保护器主要安装在系统母线的差动位置，所以这种保护方法称为差动保护。在差动保护中，相关人员应检查各种连接，确保连接正确。

3继电保护自动化技术发展趋势

在现代化城市建设的发展进程中，继电保护自动化技术向智能化、网络化、计算机化发展已经成为了必然趋势。通过人工智能网络中的神经网络，充分利用非线性映射方法提升继电保护自动化技术水平，保障电力系统社会以及经济效益。再加之计算机技术的融入，更好的推动了机电保护自动化技术高效性，能够进一步实现远程控制，及时降低电力系统的损失。①智能化。随着人工智能技术的发展和成熟，以及人工智能技术在电力系统继电保护自动化中的广泛应用，如模糊逻辑算法、遗传算法和神经网络等，继电保护自动化技术不断优化。在此过程中，基本实现了系统故障的正确识别，相信在不久的将来，随着我国人工智能技术的进一步发展，继电保护自动化系统的智能化特征将会更加突出。②网络化。网络技术在电力继电保护系统中的应用和继电保护网络的建立是进一步提高继电保护可靠性和保护效率的重要途径。在人们用电量不断增加、信息传输速度不断加快的今天，网络将成为未来电力系统继电保护的主要技术。③计算机化。随着计算機技术的飞速发展，我国由自动芯片控制的电路保护硬件已发展成为32位CPU微处理器保护结构。受此影响，继电保护的性能和响应速度明显提高，继电保护自动化系统的计算机化趋势不可阻挡。

结语：

在电力系统中引入继电自动化技术对提升电力系统的运行效率以及其工作性能的优化都有着至关重要的影响和推动作用。所以说在电力系统中应用继电保护自动装置势在必行。采用继电保护自动化技术，可以远程定位故障位置，为区域供电的连续性和稳定性奠定基础，促进电力企业的长远发展。值得注意的是，为了有效提高电力系统运行的稳定性，应定期对继电保护自动化装置进行检测和维护，并尽快对故障进行检测。

参考文献：

[1]熊志武.电力系统中继电保护自动化技术的有效应用[J].科技与创新，2016（22）：154-155.

[2]尤利民.电力系统中继电保护自动化技术的应用研究[J].低碳世界，2017（06）：57-58.