电力系统保护与继电器技术应用发展研究

2023-11-16许琦

科学与信息化 2023年21期

关键词：保护装置继电器电网

许琦

国网江苏省电力有限公司如皋市供电分公司江苏南通 226500

引言

当前电力需求不断增长，对电力系统的稳定性提出了更高的要求。为确保其安全﹑稳定运行，需要引入新的技术。继电器技术是保证电力系统安全可靠运行的关键之一。继电器技术的应用，可确保电力系统的正常稳定运行，有助于控制系统和被控制系统的互动。

1 电力系统保护中继电器技术价值和影响因素

1.1 电力系统保护

电力系统的快速发展为继电保护带来了新的需求，而电子技术﹑计算机技术和通信技术的快速发展也给电力系统带来了新的活力。在电力系统出现故障的时候，会影响到周围群众的用电，严重的还会引发安全事故，导致不可逆转的损失。

1.2 继电器技术价值体现

在电力系统运行过程中，合理运用继电器技术，对电力系统的故障处理起到了积极的预防作用。继电器技术在电网中的运用，对电网的稳定性起到了很大的作用。继电器技术的进步，带动了信息技术的进步，对于电网安全﹑稳定运行具有积极意义。技术人员要不断地进行创新，跟上时代步伐。采用先进的保护技术，保证了系统的可靠性。继电器技术具有较强的抗干扰性和速度性。通过对该综合保护技术的科学化运用，可使该系统安全可靠地运行。继电器技术在配电网中的应用，为配电网安全﹑可靠运行提供了保障。采用这种方法，可以迅速地发现设备的故障。结合电气元器件经过远距离数据采集与综合分析后，可放大保障电网范围，确保电网安全﹑稳定地运行。

1.3 影响因素分析

继电器技术在电力系统中的应用，是由多种因素共同决定的。比如，零件自身影响因素，零件不合格，造成电器故障等问题。在电力系统中，继电器技术不充分，也会对其安全﹑稳定运行产生不利影响。电力系统中的继电器和保护器要有针对性。在装配具体的继电器时，若没有对其进行细分和定位，将不可避免地影响到电路的安全。电力设备经过长期的运行，已经出现了一些电器元件的故障。由于其维修时间比较长，而且在试验上也有一定的难度，这将会直接影响到电力设备的使用寿命，造成误保护的现象。

2 电力系统继电器技术的应用

2.1 限定电流输出保护技术

智能电力系统在实际操作中，易受多种因素影响。另外，继电器技术的动作也要耗费很大的能源。当电流超负荷时，也会出现跳闸故障。依托于智能变电站的安全运行采取过流保护，在发生故障的时候，能够发出警报，便于有关部门及时发现和解决问题。所谓过流保护，就是在不考虑电流大小的情况下，对电气设备的保护动作具有一定的动作时间。在出现短路的情况下，保护装置会把反应时间设定在规定的时间内。因此，相关人员必须更加注重对相关技术﹑方法等方面的研究，并对其进行更科学的合理配置，在提升电力系统智能化水平的同时，增加保护装置的可靠性。

2.2 预防周边环境可靠性的影响

改善电网的工作效率，才能有效地防止其对电力系统的不利影响，提高电力系统的运行效率。比如，针对环境EMI，可以通过网络的传导作用来降低EMI的影响。①滤除EMI，确保电力的有效利用，并结合实际条件，设计出一条实用的传输线，以确保电力的品质。②保护装置在电力系统中起到推进器的作用，使功率传递效果最大化，不容许外界干扰，如电磁干扰。如：采取适当的电磁屏蔽措施，改进继电器技术等，以保证对电网的有效控制。③为避免外部雷电对电力系统造成的冲击，增加系统的可靠性，应采取相应的防雷措施。通过对网络的配置进行适当的调整，以提高网络的使用效率；在电力系统中，为了使其更具科学性和可操作性，必须从技术﹑设备﹑电路3个方面进行技术革新。如：建立与之相适应的模拟模型﹑强化保护机理的研究﹑提升全自动化系统品质等。

2.3 智能终端故障处理

智能终端是一种具有代表性的电力自动化。如果智能终端失灵，则很容易导致存在于电力自动化内部的一切调合闸进入到时空状态，在后续发展中逐步延伸为电力自动化的运行安全问题[1]。具体地说，在智能终端发生故障的情况下，要对智能终端的输出板进行处理，保证调合闸能够保持在正常的运行状态。事故发生后，对事故发生的原因进行分析﹑调查，保证事故发生的及时﹑准确﹑可靠，确保继电器技术设备可正常运行。

2.4 就地化间隔保护

在电力系统中，设置继电器技术器时，必须遵守就近原则。实际上，为了使被测设备具有附加功能，必须安装继电器装置。这样，当出现真正的故障时，就能及时地做出相应的动作，以改善继电器技术的灵敏度和实时性。同时，对电力系统进行短程调节，可以降低其对电网的不利影响。此外，通过铺设新型微机，工作人员能够同步施工现场的实际情况，对电力系统的保护措施进行分析，专注于控制目标设备的实际状况，提供科学﹑合理，确保电力系统运行中的安全和稳定。

在信息化背景下，智能化电力系统是未来发展方向。所以，现在很多新型的继电器设备都是通过数字化的方式来采集﹑分类﹑分析在智能电力系统运行时产生的海量信息。一方面，资讯科技的运用极大地改善了资料搜集与分析的品质；同时，在后期的核算中，为企业和工作人员的后期计算提供了有利条件。

2.5 建立健全的管理体系

在应用继电器技术的初始阶段，应建立相应的体系。尤其可以采取如下措施，确保在运行中，当继电器装置发生故障时，可以得到及时有效的解决。其次，结合企业的具体情况，从制度﹑方法﹑操作指标等方面，对操作指标进行科学合理的设置，并进行严格的运用。若软﹑硬不能兼容，则由技术人员更换继电器；然后，要强化继电器技术的标准化，并利用该体系对装置在使用中出现的各类故障进行处置，以确保装置在使用中处于良好的工作状况。最后，要对人员进行集中训练，以提升其综合质量与技术，以保证在出现意外时，能够及时发现及处理，以避免危险发生。

3 电力系统保护中继电器技术应用发展

3.1 继电器技术应用

将继电器技术科学地运用到电网中，为确保电网安全﹑稳定运行，必须重视此方面的控制。

3.1.1 继电器技术应用规范。要使继电器技术在实践中得到更好的运用，就必须把握好继电器技术在电网中的具体应用。比如，按照规范的要求，制定了相应的管理制度。员工本人对工作要点进行了了解，将创新思维理念付诸实践，并与技术的应用需求相结合。在中继系统中形成一个完善的管理体系，保证系统的安全稳定运行，为实现所确定的目标做出贡献。同时也要重视技术人才的综合素质的提升。工作人员在实际操作过程中，要严格执行继电器技术的使用规则，对电气设备进行检查﹑清洗等工作，保证电气设备的安全运行。

3.1.2 明确继电器技术应用任务。在实际应用中，电网可能发生多种类型的故障，并存在于不同的工况，其中就有纵向非对称故障。第一次故障为单相﹑双相的断相；在后者中，故障以单相和双相短路为主[2]。电力系统在实际运行过程中出现的故障，往往会引起电网降压等一系列严重的后果，影响电网的正常运行。

在事故现场，由于短路电流较大，所形成的电弧不仅会对电力设备等造成损坏，而且还会影响到设备的使用寿命。因而，采用继电保护技术，能够对电网安全进行有效的监测，并在电网运行过程中及时排除故障，减少电网损失。继电器技术是指在电网运行过程中，对电网出现的各种故障等，采取主动措施，以确保电网安全﹑稳定地运行。在电力系统出现异常情况时，该保护装置能够正确地发送信号并报警，以便维修人员能够迅速地对其进行处理。

3.1.3 继电器技术应用。实际应用技术的目的是要对继电器的安全和稳定的供电系统进行保护，确保保护装置与机电系统的安全防护需求和实际应用相结合，制订出一个完善的安全保障方案。在高压电力系统中，如果采用母线继电器技术，则在并联操作的分段母线上，则不需配置电流速断保护，在小负载配电网中，也可以不配置保护。在变电所中，采用单路母线保护，并配有限流保护与过流保护。在线路保护中，采用了两级和三级保护方式，保护效果较好。在电力系统中，对电容进行过电流﹑过压﹑零序等保护，对保障电力系统的安全稳定起着至关重要的作用。

3.1.4 继电器应用维护。要使继电技术在实际运用中发挥更大的作用，服务人员的巡查时间要和继电器的保护装置相对应，加强监督，明确岗位责任制度，并根据需要对其进行动力系统保护。在对继电器的保护装置进行清理时，应由专门人员进行清理，以防止设备损坏。相关的操作者应该与主动设备之间保持一个安全的距离，以防止对人体造成冲击，防止出现障碍物问题。

在继电器实际维修中，应该注重对相关的设备进行评价，详细核实名称的完整性以及品牌的基本要素，对其灵活性和开关动作进行验证，对仪表进行检查，并对紧固螺栓进行紧固[3]。继电器的保护装置也必须定期地对设备的工作进行评估，并将其按照不同的情况进行分类，通过对故障和缺陷的技术状态进行分类处理，及时更换有缺陷的设备。

3.2 继电器技术应用发展

随着科技水平的不断提高，继电器技术必将走向实用。下文将对下列几个方面进行简要介绍。

3.1.1 智能化发展。继电器技术的应用向智能化方向发展。现在，遗传算法的人工智能以及神经网络在其他各领域中得到了广泛的应用。在相关研究领域中，保护继电器的电气系统也面向人工智能﹑人工神经网络方向发展。在信息分布储存方面，ANN与自组装有很大的区别。中继技术在研制过程中融合了人工智能的核心技术，能够极大地提升系统的信息处理与自动化水平。

3.1.2 网络信息化发展。继电器技术是一种新型的通信方式，网络资讯科技与资料通信工具均为主要的科技手段。同时，新科技对于人们的生产﹑社会生活也有很大的影响。对目前的通信与电力系统操作，安全与稳定的需求得到了进一步的改善。这样，通过计算机技术的运用，就可以确保继电器装置可以及时地进行信息的传递。对电力系统的安全稳定运行起到了积极的作用。

3.1.3 一体化发展。继电器技术朝着一体化方向发展，随着保护继电器和计算机技术的发展，保护装置具有多功能﹑高性能的网络操作系统，将继电器技术应用于保护与控制﹑数据通信和集成开发，可有效解决电力系统运行中的故障。继电器在实际应用中，得到的所有信息和数据，都是在网络控制中心将继电器的保护功能充分发挥出来，并做出相应的功能故障测量和控制。

3.1.4 集成化发展。电力系统保护中继电器技术应用未来向着集成化方向发展，它是一种更加成熟的计算机网络技术，它的功能也会变得更多，对整个供电系统等故障信息进行提示，并对每个分流和运行状况等进行分析。向智能终端传送网络技术应用程序，内置保护系统能够起到保护作用，协助值班人员在设备正常工作时监视和查看相应的数据，协助对电路故障进行保护。