浅议继电保护自动化在电力系统中的应用与发展趋势

吴少强

摘 要：回顾了我国电力系统继电保护技术发展的过程，概述了继电保护技术的成就，并提出了未来继电保护技术发展的趋势。

关键词：电力系统；继电保护；现状；发展

电力资源关系着国家的国计民生，而且在进步经济快速发展的形式下，对电力能源的使用量与日俱增，如果电力系统安全出现问题，将会严重影响社会的生产和人们的生活。继电保护自动化技术的应用于发展，对电力系统来讲，其重要程度不言而喻。继电保护自动化技术可以很好的监控运行中的故障，如果电力系统中的一次设备突然发生故障，其能迅速找到故障元件，同时将其和整个电路分离开来，以确保整个电路的安全运行。

1 继电保护自动化技术简介

1.1 继电器的构成和原理

继电保护装置由测量模块、执行模块还有逻辑模块构成。继电器的工作原理是测量模块先接收输入信号，输入信号是电力传输系统保护对象产生的信号，将测量信号与相应的定制进行比较，然后将对比结果传到逻辑模块。依据测量模块输出值的次序、大小及性质参数进行逻辑运算，依据逻辑模块得出逻辑值判断动作的准确性，这就是继电器内逻辑模块的作用。

1.2 继电器的类型

根据不同的划分标准，继电器被分为如下几个类型：（1）按结构结构形式继电器分为电磁型、感应型、静态型及整流型灯几个类型。（2）按继电器的的作用分为测量和辅助两个种类。

1.3 电力继电保护技术现状分析

虽然我国继电保护研究水平较西方发达国家而言，还存在着一定的差距，但不可否认的是，我国在微机继电保护的保护软件和算法方面，也取得的显著的研究成果，而该成果在具体实践过程中的广泛应用，也把我国的电力事业推向了一个新的发展高度，有效促进了我国电力系统的平稳运行。我国电力事，业在继电保护技术方面的发展与前景将是十分广阔的。而当前我国普遍应用的继电保护技术，即为微机继电保护护技术。该技术是以微型计算机为基础结构来构成继电保护的，其无论是在功能性还是在灵活性上，都具有传统继电保护无法比拟的优点。另外，随着时代的发展，越来越多的新技术都在微机继电保护的领域中得以有效应用。首先便是人工神经网络技术的应用。将人工神经网络理论运用到继电保护的领域中，不仅有利于分析配电网的线损问题，还可以解决电力系统中的非线性问题。其次就是IT技术的应用。IT技术在微机继电器保护领域中的应用，有效促进了继电器多功能一体化的实现。

2 继电保护自动化技术在电力系统中的应用

继电保护自动化技术在电力系统有四大方面的应用

2.1 继电保护自动化技术在母线保护中的应用。母线继电保护主要包括两种，即相位对比保护以及差动保护。相位对比保护指的是通过相位的对比方式，提高系统保护母线的可靠性和有效性；差动保护是将特点以及变化都一致的电流互感器设置在母线元件上，当系统母线侧边端子和二次绕组进行连接之后，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，通过三相连接的方式实现；小电流接地过程中，在相问短路中设置系统母线保护，然后通过两相连接的方式实现。继电保护自动化技术在发动机保护中的应用。

2.2 继电保护自动化技术在变压器保护中的应用

继电保护自动化技术在变压器保护中的应用主要包括以下几个方面：（1）短路保护，变压器短路保护包括阻抗继电保护和过电流继电保护，阻抗继电保护主要是通过利用变压器阻抗元件产：生的保护作用，阻抗元件运行一段时间之后，会自动切断电源，以此实现对变压器的保护；过电流继电保护主要是在变压器电源两边电源和时问元件中安装过电流继电保护装置，电流元件运行一段时间之后，会自动切断电源，进而实现对变压器的保护。（2）瓦斯保护，当变压器的油箱出现问题时，在故障电弧的作用下绝缘材料和油都会发生分解，产生有害气体，通过采用瓦斯保护，当油箱出现上述故障时，能够自动的肩动保护动作，将变压器电源切断，同时发出警报信号通知维护人员赶到故障地点进行处理。（3）接地保护，对于不接地变压器保护，应该采取零序电压保护措施；对于直接接地变压器保护，应该采取零序电流保护。

2.3 继电保护自动化技术在发电机保护中应用

继电保护自动化技术在发电机保护中应用主要包括两个方面：（1）重点保护，如果发电机定子绕组匝间发生短路故障，将会导致发电机的故障部位温度上升，破坏绝缘层，威胁发电机的安全运行，通过在定予绕组内安装匝问保护装置，能够有效的防止定子匝间短路故障的发生；如果发电机的单相接地产生的电流超过规定值，通过安装接地保护装置能够对发电机进行继电保护。通过将发电机中性点、电流、相位进行相互结合，能够形成纵联差动保护，实现对发电机的保护；（2）备用保护，过电压保护能够有效的防止发电机自负荷较低的状况下发生绝缘被击穿的现象；过电保护能够有效的实现对外部短路故障的保护，防止发生短路破坏发电机；当发电机定子绕组发生低负荷问题时，继电保护装置能够自动切断电源，并发出相应的报警信号，实现对发电机的保护。

2.4 继电保护自动化技术在线路接地保护中的应用。电力系统的线路错综复杂，接地方式也相对较多，因此电力系统的接地方式包括大电流型接地与小电流型接地，当出现大电流接地时，应该立刻切断电源，防止接地故障对电力系统造成的破坏；当发生小电流型接地时，继电保护装置会发出报警信号，电力系统在一定时间内依然可以运行。

3 电保护自动化技术的未来发展趋势

继电保护自动化技术的未来发展趋势主要包括以下几个方面：（1）智能化，近年来，人工智能技术在电力系统继电保护自动化中得到非常广泛的应用，例如模糊逻辑算法、遗传算法、神经网络等，通过将这些人工智能技术应用在继电保护自动化系统中，能够保证继电保护自动化系统正确判别故障，并具有智能化解决复杂问题的能力，进而实现继电保护的智能化。（2）网络化，计算机网络技术在国家经济建设以及能源发展中发挥了至关重要的作用，通过将网络化技术应用在电力继电保护系统中，利用计算机网络能够将主要设备的继电保护装置连接在一起，创建（3）计算机化，随着计算机技术的快速发展，自动化芯片控制的电路保护硬件已经从16位单CPU结构发展为32位CPU微机保护结构，显著的提高了继电保护的性能以及响应速度，继电保护自动化系统的计算机化已经成为不可逆转的发展趋势。

结束语

通过上述对继电保护自动化技术的应用分析，可以说继电保护的作用电力系统的雷达与哨兵，在实时监控过程中，可以对整个电力运行情况进行监督.出现故障会立即讲行报警.值班人员会及时进行维修和处理，提高了监督和处理问题的效率，降低了二次故障的发生率，保证电网运行的可靠性。随着我国科学技术的不断研究进展及突破，我国继电保护自动化技术方面一定会有新的科学发展。

参考文献

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