继电保护自动化技术在电力系统中的应用

徐婷婷

（国网江苏省电力有限公司如东县供电分公司， 江苏 如东 226400）

0 引言

在电力系统中，继电器的稳定安全运行对于继电保护系统的可靠性至关重要。因此，为了确保继电保护设备的品质，必须进行高强度的全面高效检测，以更好地为电力系统提供安全保障。随着科学技术和信息技术的发展，人们逐渐认识到自动化测试技术能够有效提高检测水平。

1 继电保护自动化技术的原理

电力系统的稳定性和安全性是决定其供电质量的关键因素。随着科学技术和信息技术的发展，人们逐渐认识到自动化测试技术能够有效提高检测水平。因此，为避免电力事故的发生，我们必须采取有效的管理和技术措施，以确保电力系统的稳定和安全。目前，在我国电网中出现的问题是很多的，其中最主要的就是继电保护问题。通过将原有的继电保护技术转化为自动化的继电保护技术，并采用预警、跳闸等手段，实现对电力故障设备的切除或隔离，从而有助于维护电力系统的稳定性。随着我国科技水平的提高，继电保护自动化技术水平也在不断提升，为保障电力系统安全稳定运行提供可靠依据。随着电力行业的蓬勃发展，继电保护自动化技术已逐渐走向成熟。为了保证电力系统的稳定，就必须加强继电保护自动化系统建设。图1 所呈现的是继电保护自动化技术的操作机制。该技术将继电保护系统与计算机网络相结合，利用网络通信手段，实现了电网调度中心和变电站之间的联系以及控制管理。通过收集与保护对象运行相关的信息，企业的监控体系能够对电力系统的运行状况进行深入分析，从而为管理者提供具有决策性和全面性的数据。因此，需要做好电网继电保护设备的管理和维护工作。为确保继电装置各个电路的故障得到妥善处理，必须对其功能数据进行实时调整和修改[1]。

图1 继电保护工作原理

2 电力系统中继电保护自动化的作用

2.1 接地保护

在电力设备的运转过程中，接地线路是必不可少的支撑。随着社会经济的发展以及人民生活水平的提高，人们对电力资源有了更高的需求。电网的接地导线、接地方式和种类因其不同而呈现出多样化的特征。即便小电流接地装置出现故障告警，该装置仍能在短时间内保持正常运行状态；继电保护与自动装置的结合使变电站的运行更加可靠，并能及时有效地发现电力系统中存在的问题。在大电流接地装置发生故障告警时，该装置会自动启动电源关闭机制，以确保设备的安全。通过这种方式来提高电力系统的稳定性[2]。继电器的自动化控制技术主要是通过自动检测电网的相位，以判断其是否存在故障，从而实现对电网的智能化控制。因此，继电保护自动化控制技术已经成为电力系统中必不可少的一个环节。电子设备的自动保护技术还涵盖了实时跟踪和管理全电网在故障前和事故后的动态数据，以确保其安全运行。该变所在运行中也出现过类似问题，经分析认为，这是因为原设计没有考虑到系统的安全性及可靠性，造成保护装置不能正常动作，致使事故扩大而发生。表1 展示了对一座110 kV 变电站进行了自动化技术技术改造后的现场防护结构，以确保其安全与控制系统的稳定性。为了确保某地110 kV 特变电所的保护与控制系统在原有的中心控制台上稳定运行，方便设备的维修。

表1 某地110 kV 变电站就地级保护功能配置

2.2 发电机保护

在长时间的运转过程中，发电机极易遭受磁化的侵袭。当该负荷很大或持续变化时，励磁控制器将产生严重的振荡和不稳定现象，从而引起事故停机。在负载情况下，发电机的定子线圈呈现出一种独特的负载状态。为了保护发电机组不被损坏或缩短停电时间，需要使用备用电源和应急供电。由于其负荷微小，备用设备在运行时会中断其电力供应，因此必须立即进行维护以确保安全。值得特别留意的是，在备用保护措施中采用的短路保护措施能够有效降低对电力网络的影响，并在一定程度上预防绝缘击穿现象的发生[3]。

2.3 母线保护

2.3.1 差动保护

该元件是确保设备不会出现故障的至关重要的组成部分。当二次线圈与汇流线路相连时，自动保护指令将被执行，以确保其技术上的完整性。

2.3.2 高频防护

在主母线或高压线路的电气设备中，一般采用高频下的相位偏移来进行测量。这种方法具有一定的局限性，容易造成相间短路等故障的发生。因此，为确保线路的安全运行，必须综合考虑实际情况，对其问题进行精准识别和有效解决。

3 继电保护自动化技术在电力系统中的应用与建议

3.1 电力系统一体化管理体系中的应用

通过运用继电保护自动化设备，电力系统能够提升信息处理速度和能力，实现对电力系统的实时监控，从而在最短时间内发现和解决故障，将损失控制在最小范围内，同时最大限度地降低事故发生概率，提高系统的安全性。继电保护自动化是保证电力系统安全经济运行的重要技术手段之一。通过应用继电保护自动化技术，电网的实际操作过程中可以实现闭环管理，包括信息采集、保护、测量参数和监控等方面，从而提高电网的运行效率和安全性。另外，由于变电站是一个重要的电力枢纽设施，所以需要加强对于变电一次设备的检修力度，保证其安全稳定地运行。对于变电站的交直流系统而言，在现有的交直流设备基础上进行改造是一种可行的方案。对于传统的交流输电方式进行了优化升级，增加了交直流电源装置。变电站的交直流系统可以根据智能监控系统的要求和原则，构建一体化的交直流智能电源系统，以实现对系统的一体化监控和管理。本文主要对基于交直流一体智能电源系统的变电设备进行分析与设计研究。交直流一体化智能电源系统采用两套独立的供电模块，从站用220 V 直流母线上直接经过DC/DC 变换成48 V，为通信设备供电，取消通信蓄电池组。同时还可对站内所有用电负荷进行集中控制、监测与保护。该智能电源系统实现了交直流电源的一体化管理，从而提高了系统的工作效率和质量。本文主要介绍了该电源系统中交流滤波器和直流电压调节器的设计与应用情况。其具体构造呈现出一种高度复杂的形态如图2 所示。

图2 交直流一体化电源系统结构

3.2 变压器继电保护体系的应用开发

电力系统中，变压器扮演着不可或缺的角色。为了保证其正常运转，相关部门必须加强对电力系统维护管理工作的重视力度，不断优化电力系统的结构体系。在变压器的运用过程中，强化对继电保护系统的监控力度是刻不容缓的。通过对继电保护系统进行监测，可实现对电力系统运行情况的精准掌控，及时处理系统故障，有效降低事故发生率，提升系统安全性，确保企业及其员工的生命财产安全。为确保变压器的安全运行，必须对其储罐进行全面监测，因为过高的温度可能会导致气体爆炸。因此，必须加强变压器的安全控制，并使用气体保护装置来预防故障。一旦发现故障，就会发出警告并关闭电源，以确保技术人员能够快速进行维修。此外，还可根据变压器的接地状况，根据实际需求，配置相应的自动接地保护装置，以确保变压器的安全运行[4]。

3.3 线路接地自动化保护

为了确保电力系统的安全，可以采用一种由继电器组成的自动控制设备，以避免在短时间内出现零序快速增加的情况，因为电力系统在日常工作时需要处理大量的线路设施。继电保护自动化技术是一种新型的自动化控制技术，它主要包括了电流互感器保护和电压互感器保护两大部分内容，并且具有较高的实用性以及先进性。继电保护自动化装置在电网操作过程中具有全方位的监测能力，因此需要密切关注其工作状态，并对相关操作指标进行评估，以加强其智能化操作，从而实现有针对性的故障检测，降低故障发生的概率。另外，还要注重提高保护装置运行过程中的安全性和稳定性。为确保继电器在实际应用中发挥最佳作用，必须加强其可靠性、灵敏性和智能化的检测。

4 结论

电力系统的未来发展趋势在于实现智能化运行，未来智能变电站的建设将逐渐转向智能化巡检，这将推动变电站继电保护工作向智能化、高效化的方向发展。继电保护自动化技术是一种新型的自动化控制技术，它主要包括了电流互感器保护和电压互感器保护两大部分内容，并且具有较高的实用性以及先进性。为了优化继电保护自动化设备在电力系统中的配置和使用，必须深入研究和评估故障，以提高自动化保护系统的精度，从而有效地增强继电保护自动化的稳定性和工作效率。