电力系统及其自动化和继电保护的关系分析

谢次贤

（湖南省郴州建设集团有限公司，湖南郴州 423000）

随着我国社会经济的迅速发展，人们的生活水平不断提升，对于电力能源的需求量也越来越大，给电力企业造成了较大的供电压力。如果在用电高峰期很可能会因为电力能源分配不足，导致电力系统无法正常供电，影响电力能源的正常传输。继电保护装置在电力系统及其自动化中的应用，能够解决电力系统运行过程中存在的问题，并且提高电力系统的运行效率，对电力能源进行合理分配，避免电力能源的浪费，并且尽可能在电力系统发生故障时保护好电力系统不受到损坏。在电网的自动控制方面，必须清楚地认识到电网和自动控制的关系，正确地利用其功能，以推动电网自动控制的快速高效发展。

1 电力系统及其自动化概念

1.1 电力系统及其自动化概述

电力系统及其自动化主要是指在电力运输的过程中，电力系统可以实现自动化电网调度以及对供电系统设备自动化处理。在电力系统运行过程中，可以自动对电力运输过程中的实际数据进行采集，针对于电力系统运行过程中存在的故障问题，能够采取针对性的措施进行解决。如果系统本身无法解决故障问题，能够发出故障警报，提醒工作人员及时对电力系统系故障进行维修，从而更好地维护电力系统安全稳定的运行，保证电力能源的正常传输。

1.2 电力系统及其自动化特点

（1）电力系统及其自动化具有结构简单的特点。随着电力技术水平的不断提高，电力系统呈现多元化的发展趋势，也逐渐实现了电力系统的自动化发展。电力系统自动化是电力系统简单化的基础，能够为电力系统进行自动化信息采集工作提供便利，提高电力系统信息采集效率，从而促进电力系统的持续稳定运行。电力系统中涉及到的电气设备数量越来越少，但是电气设备的功能却逐渐丰富，能够保证电力运输的质量，也能够帮助电力企业对电力系统进行科学化的管理，推动了电力企业的进一步发展。

（2）电力系统具有操控一体化的特点。随着电力系统及其自动化的不断发展，逐渐实现了电力系统的一体化。电力系统可以实现一体化操作以及控制，不仅能够提高电力能源运输的效率，还方便工作人员对电力系统进行操作以及控制，转变了传统的电力系统工作人员的工作方式。将计算机技术与自动化技术进行融合，工作人员可以利用计算机技术对电力系统的整体运行过程进行监控，避免了传统工作模式给工作人员造成的工作压力，也能够保证工作人员的人身安全。

（3）电力系统及其自动化功能具有多样性特点。电力相关先进技术在电力系统中应用越来越广泛，使电力系统获得了较好的发展。电力系统结构从原来的复杂化转变为简单化，不仅加快了电力系统运行效率，还使电力系统的功能越来越丰富。工作人员可以利用电力系统自动检测功能，对电力能源运输过程中的状态进行监控，及时了解电力系统的运行情况，如果发现电力系统电力承载量过大，可以对电力系统电力传输量进行控制，避免电力能源的浪费。

2 继电保护概念

2.1 继电保护优势

将继电防护技术引入到电网和电网的自动控制中，不仅可以确保电网在运行中的安全性，还可以保障电网的供电品质和提高供电公司的经济效益。继电保护还具有监督管理的作用，能够对电力系统运输情况进行实时监测，如果发现电力系统在运行过程中存在较多的安全隐患，可以自动对电力系统存在的安全隐患问题进行处理，避免电力系统受到故障的影响，无法开展正常的电力资源传输工作，也避免了电力系统故障的进一步扩大，导致电力系统出现较为严重的损坏。在电网出现事故的情况下，继电器可以对电网的工作情况进行综合的监测，并及时向员工提供相关的数据，以便员工准确判断出故障所在；为以后的故障解决做好准备。

2.2 继电保护特点

继电保护在电力系统及其自动化中应用可以自动控制保护范围。使对电力系统的保护更加具有针对性，能够有效维护电力系统安全稳定的运行。如果电力系统在继电保护范围内出现了故障问题，继电保护装置能够对故障及时进行调整，并更换电气系统中其他线路进行电力资源的传输，有效避开电力系统中的故障线路。电气系统完成日常供电工作后，继电保护可以自动判断电气系统的运行状态，对电力系统出现的故障问题进行分析，从而提出针对性的解决措施，对电力故障存在问题进行解决，保证电力系统稳定性以及安全性。

继电保护还具有较高的灵敏性，如果电力系统发生故障，继电保护能够及时发现电力系统出现的变化，并可以根据故障的严重情况做出线路切断处理，避免电力系统中的其他电路产生影响。继电保护装置还具有较高的可选择性，在电力系统出现故障时，能够及时切断存在较为严重故障的线路，短时间内对于故障较轻的线路进行维护和优化，能够避免严重故障范围不断扩大，也能够及时恢复电力系统的运行，使电力系统能够完成电力资源的传输工作。

3 电力系统及其自动化和继电保护的关系

近年来，电力系统及其自动化已经有了长足的发展，但是要从本质上实现自动化，必须从管理和运行自动化的角度出发，必须要科学合理的进行。而在电力系统的运行中，继电保护的作用非常的重要，它的用途非常的广，而且使实际的运行也会变得更加简单。从总体上看，随着电力系统的不断完善和升级，继电器技术的不断强化，将会使得整个电力系统的自动化程度和覆盖面不断扩大，从而实现对电网的控制和保护。

3.1 继电保护对于电力系统会产生影响

电力系统及其自动化中继电保护应用较为广泛。其主要原因是继电保护能够促进电力系统安全稳定的运行，为电力企业创造更多的经济效益。继电保护逐渐向着智能化、信息化的方向发展，并能够实现控制保护一体化，对电力系统运行过程进行监督和控制，减少电力系统故障问题的出现，从而保障电力系统可以持续稳定的运行。

3.2 电气系统自动化保障

继电保护能够为电力系统及其自动化提供保障。继电保护在电力系统及其自动化中应用，可以根据人们对实际用电需求，不断对自身的保护性能进行优化，保证其能够与电力系统自身性能符合电力系统运行要求，从而提高电力系统供电质量以及供电安全性。继电保护还能够在电力系统运行过程中，及时发现其存在的故障问题，如果故障较为严重，可以自动切断故障电路，避免电力系统中所有线路出现停止运行的情况，导致供电效率降低。如果电力系统故障较为严重，继电保护可以自行对故障进行分析，及时关闭严重的线路，并将其从电网中切除，避免电力线路损坏严重。

3.3 电力系统与继电保护联系紧密

最近几年，电力系统及其自动化的发展取得了较为优异的成果，但电力企业想要全面实现电力系统自动化运行，需改善对电力系统及其自动化运行模式，促进电力系统能够获得转型和发展，促进电力系统能够安全稳定的运行。随着电力系统不断转型和升级，继电保护也不断进行改善和优化，能够实现对电力系统的大面积覆盖，并能够针对多种电力系统故障问题进行分析和解决，减少故障问题对电力系统的影响，促进电力系统正常运行。有效降低电力系统发生故障概率，减少电力企业在电力系统中投入的维修和运营成本，为电力企业能够创造更多的经济效益，因此，使电力系统与继电保护之间的联系更加紧密。

3.4 电力系统自动化对继电保护的要求

电力系统和自动控制技术的应用，大大提高了其可靠性和可靠性，从而推动了电力技术和自动控制技术的有机结合。继电保护是电力系统中一个关键环节，它直接关系到电力系统的稳定和提高电力系统的安全利用效率。将自动控制技术引入到继电器的控制中，可以从某种意义上使电力系统的运行方式变得简单，同时又能确保继电器的安全性能得以发挥，对继电器的操作进行管理。

为了达到电力系统的自动控制，对继电保护提出了更高的需求：①要保证安全可靠。针对广大用户的具体使用需要，改进继电保护设备的工作，确保其功能与电力系统的自动控制要求一致，使其功能得到最大程度的发挥；确保电力供应的品质及安全。②对继电器的敏感性要求很高。通过改进继电器的灵敏度，使其在最短的时期内，及时地找到各类问题，并及时作出响应；可实现自动关机，减少断电区域，方便检修。③继电器要有很好的选择性。特别是在电力系统出现了问题时，首先要把故障的继电器从整体上切断。然而，当发生了继电器拒绝动作时，要依据故障发生地点，能将邻近装置的线路切断，从而起到对电力系统的防护作用。

4 继电保护自动化技术的应用途径

4.1 发电机继电保护自动化技术的应用

发电机是电力系统的关键部件，其运行的安全性和稳定性直接关系到整个电力系统的供电能力，需提高其运行效率，提高其运行的可靠性和可靠性。在设立继电器时，采用了自动控制技术，对其进行了改造。发电机往往会发生定子线圈的匝间短路、温度过高、绝缘层破裂等问题。在采用自动继电器技术时，要对定子进行有效的保护，并对其进行负荷的控制；防止高温现象的产生，降低在电网运行中的失效几率，保证了发电机的高效和高效。

4.2 线路接地保护应用

电力系统的线路接地保护比较复杂的，一般可以分为两种，一种是大电流的，一种是小电流的。不过，如果选用了大的接地方式，那么就需要立即断开，尽量减少接地的损失。当发生零序电压时，当发生接地时，它的方向会发生变化，而零序电压的变化则很少。在这种条件下，零序电压能够稳定的工作，那么就不会发生零序电压和继电器的故障。当接到警报的时候，维修工人可以立刻赶到现场，查看是否有接地问题。

4.3 在变压器中的应用

电力的安全和持续供应离不开变压器设备，因此，在实施继电器自动控制时，要对其采取有效的防护措施。

（1）可以实施零序电流保护和零序电压保护的直接保护，这两类措施可以用不接地和不接地的变压器。

（2）可以采取瓦斯保护措施，即在变压器罐内出现异常情况时，内部的油会因放电而解体；在产生有害气体的情况下，也会导致绝缘的破坏，从而导致设备的故障。而瓦斯保护则能在第一时间察觉到有害的气体并快速地进行故障诊断。以500kV 室外主变为实例，当发生安全事故时，工作人员对该继电器进行了认真的检测，结果显示，该装置中含有大量无色、无味、不可燃气体，经物理化验，确认是毒气，判定变压器储罐出了问题，并将其修复。

（3）根据线路的阻抗和过流情况，制定相应的保护措施。可以在变压器线上设置一个阻抗部件，当出现问题时能迅速响应，切断电源，防止对变压器的损害；此外，还可以安装过流继电器，该设备在大电流的情况下进行保护，并能在一定时间内断开。

5 结束语

在整个电网中，继电力系统是一个非常关键的环节。继电保护是电网中最大的辅助设备，它对整个电力系统以及与它有关的工作运行都具有十分重大的影响，因此，对电力系统及其的自动控制与继电器的相互影响进行了深入的研究，可以提高电力系统的运行效率。从两者的联系上看，电网可以为继电器的运行通道，这是其最大的目的，但同时也会对电网产生一些限制。因此，在理解了两者的联系之后，必须根据实际的运行情况来进行选择。必须保证它的合理性，让效果得到最大程度的体现。