电力系统自动化改造中继电保护的应用

摘  要：社会经济高速发展的过程中，各个领域的电力需求也呈现出迅速增加的趋势，随着电力系统自动化改造投入的不断增加，电力企业必须采取积极有效的措施，加大继电保护技术研究应用的力度，才能确保电力系统的安全稳定运行。文章主要是就电力系统自动化改造中继电保护的应用进行了研究和探讨，希望可以为我国电力事业的长期可持续发展提供积极的帮助。

关键词：电力系统;自动化改造;继电保护

引言

在科学技术迅速发展的推动下，电能已经成为了人们日常生活、工作不可或缺的重要能源之一。所以，电力企业必须制定完善的电力系统安全运行保护措施，才能确保电能供应的安全顺利进行。继电保护器作为电力系统安全稳定运行的重要设备之一，如果电力系统在运行过程中出现异常情况，继电保护自动化技术就可以根据故障发生的情况，及时的隔离故障发生部位，部门因为电力系统发生故障影响其他部分的有序运行，促进了电力系统运行安全性与稳定性的有效提升。

1、继电保护自动化技术

1.1继电保护装置工作原理

由测量模块、执行模块、逻辑模块等是组成继电保护装置的重要组成部分，如果电力系统在运行过程中突然发生故障的话，那么电力系统中突变的物理量信息就会转变为信息量，随着故障发生范围的不断扩大，一旦突变量超出设定允许数值的话，那么保护装置就会将故障自动隔离，避免故障发生部位对电力系统其它部分的安全稳定运行产生不利影响。测量模块将接收到的电力系统运行数据分析的结果传输至逻辑模块，然后由逻辑模块经过一系列的逻辑运算、分析和判断，最后再将动作信号传输至执行模块中，以便于工作人员根据电力系统故障发生的实际情况，采取针对性的应对措施，确保电力系统的安全稳定运行不受影响。

1.2继电保护装置的基本要求

继电保护装置的速动性与选择性功能的优劣是决定操作人员能否及时发现和解决电力系统运行故障的关键因素。首先，选择性。继电保护装置具有的选择性功能是保证继电保护装置能够及时有效隔离故障元件避免故障发生范围进一步扩大的基础。其次，速动性。速动性则指的是继电保护装置在电力系统发生故障后，及时的断开故障元件或者线路将故障影响范围控制在最小的范围内，以便于工作人员能够及时的处理电力系统发生的故障。

1.3电力继电保护改造后的作用

（1）功能多样化。传统电力系统的功能主要集中在发电、变电、输电等几个環节，忽略了输电过程中监测工作的重要性。通过对电力系统进行的改造和升级，不仅进一步增加了电力系统的功能，同时随着电压转变、电能分配、用电调控等相关功能的优化和完善，最大限度的减少了电力系统高负荷运行的时间。（2）结构简单化。电力系统在不断发展过程中，出现的结构复杂程度过高等问题是导致电力系统运行和维护难度增大的主要原因之一。由于电力系统的调控效率偏低，电力系统功能的发挥也受到了不同程度的影响。通过对点开系统结构的优化和升级，电力系统功能增多的同时，系统运行的稳定性与电力供应质量也得到了大幅度提高。（3）设备智能化水平的提升。电力设备作为电力系统安全稳定运行的重要载体，其在电力系统运行的各个环节中都发挥着至关重要的作用。传统的以人工操作为主的电力系统在实际应用过程中存在着设备运行效率过低的问题。经过自动化改造的电力系统，则主要是以计算机为控制中心，合理利用相关程序代码控制电力设备的运行，促进了电力系统运行效率的稳步提高。

2、电力系统中继电保护自动化技术的应用

2.1线路接地保护

如果按照电力系统中接地线路电流大小不同分类的话，电力系统中常用的接地形式主要有大电流型与小电流型两种接地形式。假如将电力线路视为网络中的A相接地的话，那么电力系统中线路的B和C相电电容电流、零序电流就会直接通过接地点流通。研究人员在分析接地线路的过程中发现，如果A相电流电压为0，接地故障电流在接地电阻上形成的电压降为URO。B的相对电压可以表示为UB=UAB=UB-UN，式中的UN=EA-URO，进而可以进一步计算出UR= EAC-j150-URO，这时线路电阻中电压相对较小可以忽略不计。所以，一旦电力系统运行过程中发生了接地线路故障后，继电保护装置可以在第一时间切断故障线路，避免因为故障发生范围的进一步扩大，影响电力系统其它部分的正常运行。

2.2发电机继电保护

（1）重点保护。由于发电机在运行过程中经常发生定子组匝间短路的故障，导致故障发生区域出现高温情况，一旦温度过高的话不但会加速电机绝缘层老化的速度，而且还会对电机的正常运行产生严重影响。所以，如果发电机在运行过程中突然发生失磁现象，那么匝间保护装置就可以及时启动避免线路出现短路的情况，降低故障发生产生的影响。（2）备用保护。发电机在实际运行过程中的负荷并不是固定不变的，而是会随着工作情况的改变而发生变化，党发电机初中低负荷运行状态时，发电机发生绝缘击穿故障的概率也会随之增大。继电保护装置则主要是在绝缘击穿故障发生前切断电源，确保电力系统电压的稳定性。

2.3变压器继电保护

（1）接地保护。继电保护装置针对变压器的接地保护主要是通过在接地左右两侧采取零序电流保护的方式，确保变压器的安全稳定运行不受影响。（2）瓦斯保护。如果变压器在运行过程中油箱发生问题的话，那么变压器内部的绝缘材料必然会在电弧作用的影响下发生分解的现象，一旦电弧与变压器产生的有害气体结合在一起的话，很可能会发生爆炸事故。利用继电保护装置则可以通过对油箱破损情况的探测，一旦发现油箱出现破损的话，继电保护装置就会立即切断电源，避免爆炸事故的发生，同时向工作人员发出报警信息，以便于维修人员及时的进行故障的维修，防止了故障发生范围的进一步扩大。

结束语

总之，电力能源作为人类社会发展不可或缺的重要能源之一，为了确保电能供应的连续性和稳定性，电力企业必须采取积极有效的措施提高电力系统运行的安全性与稳定性。由于电力系统在运行过程中难免会因为受到各种不利因素的影响发生故障，针对这一情况，电力企业应该合理运用继电保护自动化技术，才能在电力系统发生故障后及时的切断故障发生部位，降低故障发生影响的范围，确保电力系统的安全稳定运行。

参考文献

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作者简介：刘洋（1980-），男，毕业于东北电力大学电气工程及其自动化专业，现从事变电站综合自动化改造及继电保护调试验收工作，高级技师，工程师。