电力系统继电保护自动化装置可靠性研究

王禹 张鸣飞 苑源 王淑芬 侯晓宁 杨明明

摘要：自动化技术是高新技术当中普及率比较高的一种，将自动化技术和继电保护技术结合起来，是未来一段时间确保电力系统稳定运行的必然选择。从实际情况来看，继电保护自动化技术在电力系统中的应用确实发挥了应有的作用，但是其具体的应用细节还不够清晰 ，这方面的研究 ，可谓是势在必行。为切实发挥继电保护在电气自动化系统中的保护作用，基于当前先进技术，提高继电保护的安全性及稳定性，通过继电保护在系统中的安全运行，实现预期管理目的。为此，研究了存在问题及问题产生原因，提出了相应解决方案，为继电保护安全技術在电气自动化系统中的应用奠定基础。

关键词：电力系统;继电保护;自动化装置;可靠性

1工作原理与基本要求

继电保护装置是继电保护技术得以落实的重要基础，在电力系统发生故障的情况下继电保护装置将会将系统电力的物理数据转化为信息数据，并根据确定的启动标准，及时自动启动并对脉冲信号即时分析，最终达到保护电路的效果。继电保护装置大致可以分成测量、执行、逻辑等几个模块，不同的模块在继电保护过程中扮演着不同的角色，如测量模块，往往承担着接收信号、将信号数据和规定数据进行比对的任务。在获取比对结果后，逻辑模块将会发挥作用，对上一个步骤得到的比对信息进行细致分析，在获得具体逻辑数值的基础上，把分析得到的结果转化为动作信号传递到执行模块。而执行模块则承担着接收逻辑信号和指令，根据指令做出动作，是继电保护装置发挥作用的实现模块，具有不可估量的重要性。要充分了解电力系统继电保护装置的要求。继电保护自动化技术在电力系统中的应用，能够从根本上提升电力系统运行稳定性。相比于传统的继电保护方法，自动化继电保护往往更稳定、更高效、保护效果更为突出。继电保护装置能够在发现故障的情况下，经过各个模块的一系列运算和信号传输，及时切断故障元件所处的电路，从而降低电力系统故障可能带来的一系列严重影响。从实际工作经验来看，自动化继电保护技术具有切断效率高、运算速度快的优势，能够在发生故障后最快地切断线路，避免故障造成整个电力系统的瘫痪。

2继电保护自动化技术在电力系统中的应用

2.1继电保护的检查

一般来讲，电气自动化系统在具体运行期间，其对应的供电企业要全面勘察该项继电保护装置的实际运行态势，科学遵照“三核对”等原则来完成系统装置的检查工作，不但要详尽审核调度台内的定值单，还要观察该类数据信息与现场执行数据的一致性，若二者产生差异后，除了及时查明具体的原因外，还要告知企业管理层，使其派遣专业人员进行现场的维修与检查，提升继电保护安全检查的科学性。此外，在实行继电保护安全检查前，工作人员需适时了解继电保护安全技术的应用范围，掌握电气自动化系统中的各项设备与功能，利用对其内部功能的检测来提升设备的使用效率，继而强化继电保护的安全检查效果。

2.2变压器继电保护

第一，接地保护。变压器属于极为重要的电气设备，它的接地系统往往十分成熟，技术人员需要根据有关技术要求，对接地左右两侧进行零序电流保护。对那些没有自接地系统的变压器，技术人员则可以采用零序电压保护的方式进行处理。第二，瓦斯保护。变压器当中有油箱设备，油箱发生故障的情况下，变压器中的绝缘材料会在电弧作用下逐渐分解，并在接触到油料的情况下产生大量气体，如果不能及时地对气体进行处理，就可能会发生严重的爆炸事故。除了会导致经济损失之外，还可能造成极其严重的人身伤害，这显然不符合电力系统稳定运行的有关要求。继电保护自动化技术应用到变压器中，则能够有效地解决这一问题，其能够实现油箱设备的自动保护，发现异常电弧的情况下第一时间切断电源，避免问题进一步扩大。第三，短路保护。变压器故障类型比较多，而短路故障属于其中最常见、危害性最大的一类故障，其可能会导致变压器损坏等一系列严重后果。继电保护自动化技术应用到变压器短路处理中以后，这样的问题得到了妥善解决。继电保护设备能够在发现短路故障的情况下，第一时间切断变压器电源系统，保护系统的稳定运行。

2.3母线继电保护

母线是电力系统中最重要的组成部分。母线出现故障的情况下，电力系统必然无法正常运行。从目前来看，继电保护装置能够通过比对相位的方法，确保电力系统的稳定性。技术人员可以通过优化母线元件设计的方式，合理利用电流互感器保证继电保护装置能够发挥应有的作用，在安装好电流互感器的基础上，根据母线运行实际情况选择最佳的连接位置，从而达到提升母线继电保护效果的目标。

2.4解决继电保护校验装置漏洞

弥补继电保护测试仪的空白要弥补继电保护测试仪的空白，首先要加大设备投资。用于保护配电系统的测试仪长期以来缺乏功能强大的设备和仪表，主要原因是由于缺乏资源。公用事业需要增加对现代仪器的资本投资，淘汰陈旧设备，并提高保护和校准设备的效率。其次，注意保存和管理您的图纸和材料。继电保护图纸和资料是维护和保护的基础，对继电保护的检定有重大影响。但是，目前图纸和资料不全的问题非常严重。变电站、配电站建设过程中，要确保图纸安全，定期检查图纸，发现缺陷或丢失时及时补齐。还应注意新技改工程图纸的安全性，以提高继电保护功能。

结束语

当前我国科技水平快速提高，大量自动化设备在电力系统中得到广泛应用，电力系统规模逐渐扩大，与此同时带来继电保护方面众多问题。安全技术的应用可提高电气自动化系统运行的安全性、稳定性，但目前该技术尚存在一些问题，需基于当前先进技术，提高继电保护的安全性及稳定性。通过继电保护在自动化系统中的安全运行，实现预期管理目的，为电气自动化系统的安全运行提高保障。继电保护自动化技术在电力系统中的应用，则能够有效解决这一问题，在规避电力安全事故的基础上，切实保证电力系统的正常运行。

参考文献

[1]李真强.电力系统继电保护与自动化装置的可靠性[J].低碳世界，2020，10（06）：82+84.DOI：10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2020.06.050.