电力系统中继电保护自动化技术的应用与实现

牟欣培

摘 要：阐述了继电保护自动化技术的原理，分析了继电保护自动化技术在电力系统中应用的意义，并在此基础上，结合工作实践经验，探讨和分析了电力系统中继电保护自动化技术的具体应用和实现方式。

关键词：继电保护装置；电力系统；电网；线路故障

中图分类号：TM76 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.21.132

随着我国智能电网建设的不断发展，自动化技术在电力系统中的应用程度越来越高，继电保护自动化技术在近年来的应用也越来越成熟。但因电网系统结构具有复杂性，在应用实践中仍存在一些待解决的问题。因此，笔者结合工作实践，就电力系统中继电保护自动化技术的应用问题进行探讨和分析。

1 继电保护自动化技术的原理分析

电网运行的稳定性、可靠性会直接影响供电质量。因此，要想有效避免电力系统中可能发生的故障或其他特殊情况，就要在技术和管理两个层面提供保障。继电保护自动化是采用成熟的继电保护技术检测系统中可能存在的风险，并通过发警报、跳闸命令等方式切除或隔离故障的一种保护措施。随着电力工业技术的快速发展，自动化继电保护技术日渐成熟。继电保护的工作原理如图1所示。在监控系统中，通过采集保护对象的信息和掌握系统的运行状态，可为决策提供可靠的依据，实时修正、调整相应继电保护装置的保护功能和保护定值，从而确保保护装置可灵活处理系统中出现的各种问题。

图1 继电保护工作原理框图

2 应用继电保护自动化技术的现实意义

2.1 增强了智能化管理特性

对于电力企业而言，电网技术自动化、管理控制模式的智能化是未来的发展方向。继电保护自动化技术在电力系统的广泛应用，不仅是电力系统自动化水平提高的具体体现，也是推动我国智能电网建设的重要方面。继电保护自动化技术通过采集、分析电网系统中的数据，可及时发现、排除电网中的安全隐患，不仅可节省人力、物力，还可保障电网运行的稳定性和提高电能质量。

2.2 扩大了网络化更新空间

以计算机为基础的现代信息技术是继电保护自动化技术建立的基础。因此，网络化发展为电力系统的远程控制提供了必要条件，为继电保护技术提供了发展空间。运用网络化的继电保护自动化装置可使整个电网系统处于高度可控的模式中。因此，在电力系统中应用继电保护自动化技术将使其更加稳定、安全。

2.3 促进了自适应技术发展

近年来，自适应技术推动了继电保护自动化技术的发展。自适应技术能迅速处理电力系统中出现的故障。因此，运用该技术给电力工作者带来了便利，使工作程序更加简化，有助于电力企业经济效益的最大化。而继电保护自动化技术的发展也带动了自适应技术的不断创新，使自适应技术不断升级、优化。

3 继电保护自动化技术的应用和实现方式

3.1 在母线保护中的应用

母线继电保护主要包括相位对比保护和差动保护。其中，相位对比保护是指通过相位对比的方式，提高系统保护的可靠性和有效性；差动保护是将特点和变化都相同的电流互感器设置在母线元件上，当系统母线侧边端子与二次绕组连接后，再将继电保护装置安装在系统母线差动位置。在大电流接地过程中，可通过三相连接的方式实现继电保护；在小电流接地过程中，可在相间短路中设置系统母线保护，再通过两相连接的方式实现继电保护。

3.2 在变压器保护中的应用

在电力系统中，对变压器的保护直接关系着系统的稳定性和安全性。在电网系统中，可采取以下3种措施保护变压器：①接地保护。其实现方式为利用零序电流保护接地的变压器和采取零序电压保护不接地的变压器。②瓦斯保护。对于变压器而言，瓦斯属于重点保护对象。如果变压器发生故障，则与之相关的油、绝缘材料等都将因电弧分解而产生毒气。因此，遇到上述情况时，应采用零电压保护，并切断电源和发出警报。③短路保护。它是指通过阻抗和电流保护变压器的方式。

3.3 在发动机保护中的应用

发电机是电力系统的重要组成部分，通过应用继电保护自动化技术，可保障发电机的安全、稳定运行，这是目前电力企业的基本做法。具体应用方式分为重点保护和备用保护：①重点保护。比如，在定子绕组内安装匝间保护装置和发电机的单相接地保护，可防止发电机发生故障。②备用保护。比如过电压保护策略，可防止因线路短路而破坏发电机。

4 结束语

电力系统运行的稳定性对提高人们的生活质量、维持工业生产的正常运转具有重要意义。因此，加强继电保护自动化的应用、提高电网系统的自动化水平，对保证电网运行的稳定性和提高供电质量具有重要的现实意义。继电保护自动化技术在电力系统中的应用和发展既依赖于现有技术，又取决于广大电力工作者自身的业务水平。只有本着与时俱进的思想，在工作中积累经验、积极探索，才能更好地应用该技术，并推动其发展。

参考文献

[1]胡汉梅，郑红，赵军磊，等.基于配电网自动化的多Agent技术在含分布式电源的配电网继电保护中的研究[J].电力系统保护与控制，2011（11）.

[2]黄为婷.电力系统中自动化与继电保护设备的可靠性[J].电子制作，2013（24）.

〔编辑：张思楠〕