电力系统及其自动化和继电保护的关系

潘富志 于广祺

【摘 要】随着电力系统建设的不断建设与之相配套的继电保护系统也要跟上其稳定性。自动化技术在电力系统中的作用是至关重要的，这也是电力系统在未来的发展方向，信息技术以及计算机技术等高新技术的应用不断进步也会带来电气自动化的发展及不断更新完善，相关从业人员应当积极更新自己的认知理念，开展积极、有效的探索，全面提升了电气自动化技术的水平。在此基础上，我们主要就电力系统及其自动化和继电保护之间的关系进行简单的分析和探讨。

【关键词】电力系统；自动化；继电保护

中图分类号：TM76 文献标识码：A

引言

电力系统的稳定可靠运行有效推动了国家电力发展，同时社会政治、经济、文化、军事、体育等事业的发展更是离不开电力。现阶段，国内外科研团队不断加强对电力系统的研究力度，同时还整合分析了电力系统当中所存在的难点，从而提出了更具有针对性的解决理论、方案、试验及应用。

1、发展现状

对电网而言，电力系统及其设备较为复杂，系统是否能够稳定运行和各个环节之间都存在着一定的联系，假如发生了故障，就会对整个线路当中设备的实际运行情况造成一定的影响，如果处理的不够及时，就有可能导致电力安全事故的发生。所以，在实际运行的时候，系统稳定可靠运行就是将自动化与继电保护实际结合起来，将系统自动化处理的能力有效提升上来，在确保系统稳定运行的同时，还能够对所出现故障的具体位置进行判断。而在电力系统当中，对系统一次设备保护作用的就是继电保护系统及其相应的配套装置，再者，继电保护的性能也随之有着很大的提高。目前为了从根本上提高供电的可靠性以及电力系统稳定、安全性，在继电保护当中充分应用自动化技术，去除以前以继电器为主要原件的继电保护，更换为集成电子板及自动化一体的保护，将系统自动化与继电保护实际相结合，有效确保了继电保护快速性、选择性、灵敏性及可靠性。

2、电力系统及自动化优势

（1）结构简单。科技水平的不断提高在一定程度上推动了电力技术的进步，特别是在电力系统自动化方面，更是取得了长远的发展，所以在一定程度上推动了电力结构更加趋向于简单化。特别是就近几年的情况而言，电力系统改造的进展较快，就其内部结构方面而言，虽然较之前来讲变得更为简单，然而在功能方面则是有增无减。（2）操控一体化。随着电力系统智能化以及自动化的不断实现，进一步推动了电力系统操作一体化的进展。电力系统操控的一体化，除了在输电效率方面有所提高之外，电力系统在操作方面也变得更加简单。在电力系统当中有效结合了自动化技术和计算机技术，同时在计算机当中有效掌控了电力系统当中的各个环节，大大减轻了电力工作人员的负担，完成了突发情况及时报警、预报的机制。（3）功能多样。电力技术的充分发展，使电力系统的结构越来越趋向于简单化，然而其功能方面却变得更加完善化，同时在社会不断进步的背景之下，人们越来越离不开电力，所以电力系统今电力系统及其自动化和继电保护的关系

3、电力系统当中继电保护的要求

（1）可靠性。在继电保护装置当中最为基本的一个要求就是可靠性，从而有效保证其在具体操作的过程当中更加的科学、合理化。就其本质而言，电力系统自动化其实就是为了充分满足人们对于电力的需求。所以，继电保护装置本身的可靠性直接影响了供电的质量。（2）选择性。假如电路系统有故障发生，则必须要将产生故障的线路就是切断。假如在该过程当中故障线路有拒动情况发生，则必须要将与其相邻的设备作为第二选择将其切掉，从而有效保护电路，从根本上防止有更为严重的故障发生。（3）灵敏性。在继电保护装置能够保护的范围当中，需要尽可能的将其灵敏性提高上来，如此以来假如有故障发生，就能够在第一时间有所反应，将线路发生故障的位置保护起来或者将其切除。

4、电力系统及其自动化和继电保护的关系

4.1继电保护对电力系统自动化的改造

电力系统的运行主要就是对电能进行一定程度的控制，必要的时候还可以对电能进行一些改造，进而从很大程度上保障居民的用电安全，也可以保证用电量达到需求。在电力系统的分布过程中，主要采用的分布方式是分层分级，此种分布形式可以对原始电能进行较好的控制。在电力系统中，信息控制系统是非常重要的一个方面，继电保护装置也发挥了至关重要的作用，通信功能和调度功能的效用也得到了充分的发挥。因此，继电保护可以对电力系统自动化进行一定程度的改造。

4.2继电保护在电力系统中的作用

在电力系统的运行过程当中，由于电力本身的特点，很容易发生一些电气方面的故障。故障分为两种，一种是相关的设备调控过程中所导致的电气故障。另一种是局部的故障。这两种故障是截然不同的。如果是局部的设备出现了一些问题，那么随后就会影响到更大的范围。然后就可能会造成大面积的停电，在比较严重的情况下，可能会给人们的人身安全造成影响。在这种情况下，继电保护就可以发挥作用。如果没有继电保护，那么电力系统就不能再运行。

5、继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析

5.1发电机保护中继电保护自动化技术

发电机是电力系统的重要电气设备，针对发电机的保护可以分为两个部分，分别是重点保护和备用保护。其中重点保护针对的是发电机短路问题，具体是将继电保护自动化装置安装在发电机定子绕组匝间，避免因短路导致发电机温度过高出现损坏。备用保护针对的则是发电机负载过低问题，继电保护装置可以根据实际情况切断电源并发出报警，或是通过过电压措施降低短路故障造成的损害。

5.2母线保护中的继电保护自动化技术

在电力系统运行中，母线保护主要包括两种，分别是相位对比保护和差动保护。其中后者是在总线器件中安装电流互感装置，在小电流接地的情况下构建母线保护系统。若总线侧端连接的绕组数量为2，则应该将继电保护装置采取三相连接。

5.3变压器保护中的继电保护自动化技术

①针对变压器短路问题，采取过电流或是阻抗保护的方法。前者是在电源两侧的电流和时间分量上安装过电流继电器，一旦电流元件运行时间超过一定范围，就会触发保护机制，及时切断电源。②变压器如果出现油箱故障，油品和绝缘材料就会分解产生的有害气体。对此，继电保护自动化装置可以在其油箱出现泄漏时，即时切断电源并处警报。③对于电力系统中的接地变压器，最好采用零序电流保护的方法，具体是在变压器两侧设置零序保护动作。而对于未接地的变压器，则需要采取零序电压保护的方法。

5.4线路接地保护中的继电保护自动化技术

随着我国电力系统规模的扩大，其内部线路也变得越来越复杂，在线路接地方面，最常出现的接地故障类型为小电流接地和大电流接地。针对大电流接地，要及时将电源切断，避免接地故障的扩大。若是在零序功率的情况下发生接地故障，继电保护装置会及时发出警报，提醒工作人员尽快赶赴现场进行维修。

结束语

伴随目前自动化相关技术的迅速发展，电力系统及其继电保护都开始朝着自动化的发展方向持续迈进，因此有必要理解电力网络自动化与继电保护之间的联系，进一步明确在融合自动化技术发展过程中两者的密切关系。

参考文献：

[1]王伟刚，张娟，袁文杰.电力系统及其自动化和继电保护的关系[J/OL].电子技术与软件工程，2017（22）：138

[2]王伟刚，张娟，袁文杰.电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].电子技术与软件工程，2017（22）：138.

[3]杨雷远.浅析电力系统及其自动化和继电保护之间的关联性[J].計算机产品与流通，2017（11）：80.

[4]刘天恩.电力系统及其自动化和继电保护[J].民营科技，2017（09）：274-275.

（作者单位：1上海国孚电力设计工程股份有限公司；

2山东国信电力科技有限公司）