电力系统自动化与继电保护关系研究

梁志雍

摘 要：在现代化进程迅猛发展的趋势下，我国电力工业迅速发展，电网规模迅速扩大，电力系统成为我国现代化建设的重要保障。继电保护作为二次设备，保障着电力系统的安全运行和稳定工作。文章通过论述电力系统中各电路线路的工作原理和继电保护的装置使用，得出继电保护作用于电力系统的电路中且对电力系统自动化起制约作用，电力系统既受机电保护装置的保护，又为继电保护的工作提供和创造条件的结论。

关键词：电力系统；继电保护；二次设备；自动化

中图分类号：TM77 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）32-0097-02

为了保障电力系统安全地运行，更加切实有效地提供供电服务，因而在电力系统继电保护中引用自动化技术能够大大提升其高效性和可行性，从而有效地保障电力系统安全稳定、高效率的运行。继电保护装置对我国电力系统高质高产的输、配电起到了重要的保护作用。

1 电力系统及其自动化

电力系统自动化是电力发展的总目标，将其按照电能生产分配过程可分为供电系统自动化、电网调度自动化、火力发电自动化、水力发电自动化、电力系统信息自动传输系统、电力工业管理系统自动化、电力系统反事故自动装置等方面，形成了层层分级的电力自动化系统

1.1 功能多样化

促进电力系多样化的转变趋势，增加输、变电过程中电能的监测程度，制定合理的用电分配和调控，使电力系统在运行和工作时达到操作要求，如图1所示。

1.2 结构简单化

电力系统的结构改造有利于优化布局，在系统中发挥自身作用。由于多种设备共同连在系统内，容易导致操控质量下降，调控环节增加，以至于部分设备在系统运行时不能发挥出其作用。因此，促进自动化的改造，有助于推动电力行业在现代化建设进程中又快又好的发展。

1.3 设备智能化

电力设备作为电力系统发挥作用的载体，发电、输配电等环节都要依靠电力设备运行。早期人工操作的效率较低，自动化改造后使计算机作为控制中心，用程序代码操作电力设备，有利于提升工作效率，同时也更大程度地保障了生产作业的安全性和准确性。

1.4 操控一体化

电力系统实现一体化操控好处众多，可在电力系统运行时进行智能操作。一体化操控是新时期电力系统的自动化改造的必然要求，因其在电力系统的运用能够更好地服务于电力系统自动化，同时能够为继电保护在供电系统更好的使用创造了前提条件，符合时代的需求。

2 继电保护及其自动化

继电保护就是指在电力系统正常运行的互相过程中受外界干扰影响，导致电路内部出现故障或运行时超出安全范围等异常情况，继电保护装置起继续保护电力系统的元件部分的作用。如此时遇到故障，继电保护装置应当在最短时间内迅速发现故障原因并解决故障。在处理故障的同时，要保证电路的安全运行，不会出现更大的损失和纰漏。并且会向工作台发指示信号，工作台收到指示信号后，较短时间内做出回应，并派出工作人员解决实际问题。

2.1 实现继电保护自动化的措施

2.1.1 充分利用计算机技术

计算机技术在继电保护中的应用能够提高继电保护装置的智能性和自动化水平，促进继电保护能力的提高。因此，电力技术人员应该重视计算机技术在继电保护中的应用，不断引进先进的计算机软件和硬件技术，使之能够在电力系统运行出现故障时对故障设备和线路各项参数进行分析，待电力系统故障恢复正常后，便将数据提取出来进行操作执行，以保证电力系统能够迅速恢复正常运行。

2.1.2 加快网络化建设

随着电力系统规模的不断扩大，电力运行线路和设备的增多，一台继电保护装置已经不能满足整个电网运行的安全性需要，因而需要加强各个继电保护装置之间的联系，加快继电保护网络化的建设，将整个电力系统中的所有继电保护装置都连接起来形成统一整体。不仅能够提高整个继电保护系统的自动化水平，还能加强继电保护对整个电网运行的控制，从而保证电力系统更加安全稳定地运行。

2.1.3 推动信息一体化建设

通过一体化建设能够将继电保护系统作为一个电网运行状态信息、故障处理的一体化终端设备，通过对信息的获取、整理和分析等步骤，为电力系统继电保护系统的自动化和智能化发展提供依据，推动电力系统的可持续发展。

2.2 继电保护自动化的重要意义和作用

继电保护系统在整个电力系统中的作用主要有两点：①当电力系统故障时，机电保护自动化系统能够迅速对故障作出反应，进行检查和判断故障，反射故障信号给控制中心。同时，将故障区进行隔离，保证其他设备的正常运行；②在电力故障严重时，继电保护会向控制中心申请整个电力系统停止运行并对故障进行排查，最大程度上保障着电力系统的安全运行。

3 电力系统自动化与继电保护的关系

3.1 继电保护对电力系统自动化改造的影响

电力系统的信息控制系统能够对电能进行控制和处理，也能够在电能生产过程中进行调节和控制，保证用户的用电需求。电力系统在分层分级的分布中，应当具备对原始电能进行调控和处理的功能，同时，也要具备相应的信息控制系统。因而，继电保护装置在电力系统中的作用不可或缺，通过信息调控系统可以对电力系统进行通信、调度等操作。

3.2 电力系统对继电保护的基本要求

3.2.1 可靠性

可靠性是电力系统对继电保护装置的最基本要求，保证其可靠地操作，由于电力系统自动化的作用从本质上来讲是为了满足广大用户的用电需求，所以，继电保护装置的可靠性从根本上决定了供给电能是否量大且优质。

3.2.2 选择性

选择性是指一旦故障出现，首要任务是在故障的线路上开始工作，保护和切除故障线路。如果此时故障线路拒动，将其相邻设备作为第二选择切除电路以保护电路，以此避免大范围故障，造成更大损失。

3.2.3 灵敏性

灵敏性是指在继电保护范围内，继电保护装置应具有较高的敏感系数，当出现故障时能够迅速做出反应，对故障线路进行保护和切除。

3.3 继电保护在电力系统中的重要作用

电力工作不同于其他行业，机器操控的电气故障的发生是不可避免正常的现象。但如果局部用电设施的故障发生时得不到有效可行的控制和解决，会使波及的范围更广，例如造成大面积停电等，会严重损害人们生产和发展。电力规程规定：任何电力设备都不允许在没有继电保护的状态下运行。因此，继电保护作为置于电力系统中的二次设备，对一次设备负责且保障一次设备的正常运行。

3.4 继电保护装置对电力系统自动化的影响

继电保护装置现已在电力系统中广泛应用，累积了丰富的操作运行经验，产生了显著的经济效益，同时也提高了电力系统的运行管理水平。在继电保护装置发展中趋于电子信息化、智能化、网络化以及保护、控制、通讯一体化，我国电子继电保护技术也将进一步提高，获得更加广泛的运用。

4 继电保护在电力系统自动化中的实际操作

4.1 110 kV继电保护常见故障

电压互感器的二次电压回路在供电系统中容易出现故障，作为继电保护的起始点，这个电压叠加在继电保护的各相电压之上会使各相电压产生复制和相位的变化，引起阻抗元件的误动或拒动。当变电站内部或出口接地出现故障，零序电压增大、回路负荷阻抗变小，电流增大，导致电压继电器线圈过热破坏绝缘体，形成短路。

4.2 110 kV继电保护故障处理方法

4.2.1 参照法

将正常和非正常的技术设备参数作对照，从不同点找出故障。此方法主要用于接线错误，在校验过程中测试值距期望值出入较大且无法断定故障原因时。在回路改造和设备更换二次接线不能正确恢复时，可以参照同类设备接线检验。同样，在继电器校验中也可以采用参照法。

4.2.2 短接法

将电路回路的某一部分进行人为的短接，借此判断是否故障在短接范围内。如果不在，可以用短接法不断缩小排查范围已达到找出故障的目的。此方法主要在发生电流回路开路、电磁锁失灵等问题时使用。

4.2.3 逐项拆除法

将并在一起的二次回路顺序解开，按照线路顺序依次接回，当故障出现则表明故障线路的位置。再次使用此方法在这一回路中继续查找，直到找出故障。此方法用于排查直流电源灯电路故障。

4.2.4 替换法

用运行正常的相同元件代替可能有故障的元件，来判断它们的好坏，可以快速地锁定故障查找范围，这种方法适用于综合自动化继保装置的故障。

5 结 语

继电保护作为最重要的二次设备，对电力系统提供重要作用，有助于保障电力系统的工作和运行。同时，二者相互作用，电力系统也为继电保护的装置提供了工作的平台。电力系统作为继电保护和发展的终极目标，受到继电保护的保障和制约。而继电保护在用电保障和电路故障方面的作用不可或缺，成效显著，因此，未来电力系统自动化改造过程中也应当采取继电保护方案。应根据情况选择合适的继电保护装置，使其发挥出最大功效，保障电力系统的安全运行，促进电力行业在现代化事业的进程中蓬勃发展。

参考文献：

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