电力系统自动化改造中继电保护研究

周晓波

摘 要：文章分析了综合自动化系统的继电保护装置，介绍了电力系统自动化中继电保护的策略，详细讲述了电力系统自动化中继电保护的可靠性，其中针对切断故障点、切除故障设备、保护装置灵敏度等措施，制定了优化方法，致力于促进电力企业的稳定发展。

关键词：电力系统;自动化;继电保护

中图分类号：TM774文献标识码：A文章编号：1674-1064（2021）09--02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.09.053

随着我国电力系统的快速发展，其自动化程度也随之升高，对继电保护装置的可靠性提出了更高的要求。因此，要不断提高电力系统的可靠性，才能保证电力系统的安全运行，进而促进供电技术的创新发展。

1 综合自动化系统的继电保护装置

继电保护是保证监控设施系统正常运行的关键因素，通过反映各个系统组成部分的真实情况，及时发出信号，以便工作人员及时排查问题，找到问题根源。当电力系统某一部分发生可能危及人们生命安全的问题时，继电保护装置可以阻断电流通过，以便在第一时间将发生故障的元件阻断，使伤害性降到最低，避免危害生命安全。继电保护装置对未发生障碍的设备也可以起到保护作用，避免某一设备损坏使整个机电系统报废的情况出现。电力系统在发生重大事故时，继电保护装置可以及时发现故障并发出警报，为工作人员节省维修时间，为维修和完善工作做好充足准备。

2 电力系统自动化中继电保护的策略

2.1 实现自动化建设

电力系统自动化建设影响着电力系统运行的质量，其通常会被安装在变电站。通过保护录波器接口进行信息的采集和分析，将所采集的信息传输给有关部门，进而形成电力系统相关的问题报告。自动化系统可以实现对工作人员的监测，防止工作人员疏于职守，对变电站的安全起到保护作用。

2.2 优化自动化设计

继电保护自动化是依靠电力系统自动化运行的，要提高继电保护自动化的水平，改进电力系统自动化设计，才能实现低成本、高质量的运行目标[1]。电力系统在制造自动化电子设备时要提高电气与机械之间的互动，找到适宜的硬件技术，为继电保护自动化奠定基础。

2.3 数据信息一体化

继电保护自动化技术有效的应用，完全取决于与计算机技术的结合，通过互联网开展电力系统集测量、保护、数据信息和控制一体化工作，实现电力系统中的各个装置一体化。利用一体化设计可以控制各个保护装置的功能，保证电力系统发挥出更多的功能。电力系统可以采集到各种各样的信息数据，计算机和继电保护网络要及时保护数据信息，防止电力系统出现故障。当发生故障时，计算机系统要将所搜集到的相关信息传输给有关部门，并精确定位故障，方便维修人员第一时间进行处理。

2.4 有效保护变压器

变压器是电力系统的重要组成部分，影响着电力系统的安全。电力变压器的运行，关乎电力系统的稳定。因为其自身具有重要价值，一旦发生故障，会破坏电力系统的正常运行。为了确保供电的可靠性，要严格控制其容量和电压，并设置相应的保护机制。变压器运行过程中会发生各种各样的故障，影响电力系统的安全运行。尤其是大容量变压器的损坏，严重影响着电力系统。因此，要及时优化变压器的保护配置，选择性能良好、动作可靠的继电保护装置。

2.5 智能化监控系统

电力系统的正常运行离不开完善的智能化的监控系统，只有引进先进的现代技术，才能推进电力系统稳定运行。在监控系统中，利用网络数据、过程控制单元等进行分布性监控、数据传输等。电力系统正常运行时，在发生异常情况时，通过智能化监控系统的辅助，可以快速发布监控信号，并对异常情况进行有效监控，从而有效监督电力系统运行情况。

3 电力系统自动化中继电保护的可靠性

3.1 切断故障点

电力系统在正常运行时，自动化装置为解决故障问题而选择的位置点，被称为故障点。继电装置具有特殊的输入特征量，并且有多项可靠性指标。当电力系统出现的故障为可维修部分，那么在一定的条件下，继电保护装置可以调整特定功能的概率，之后再计算设备进行无故障工作的平均值，并结合不同类型故障的调整时间，减少不可修复装置的工作时间，避免了时间的大量浪费，同时也增加了维修的成功机率，延缓了设备的平均使用寿命[2]。

电子系统运行时，自动化装置的电子式互感器在高于常规的电磁型互感器时，电子系统的长时间运行，自动化装置故障的修复率，与常规互感器的作用是相等的。在第二次回路时，自动化保护装置会使将铜电缆被通信网络取代，其证明出现故障的方式是，通信网络的数值发生变化。当继电保护装置基本指标成功率超过正常值时，在电力系统500 m内，自动化装置会选取一个点切断故障点，以保护电力系统的正常运行。

3.2 切除故障设备

电力系统在运行过程中，相关设备一旦发生故障，继电自动化装置会立即检测到设备发生故障的具体位置，将故障的位置信息和故障的类型，传递给相关工作人员。当故障较为严重时，继电设备在传输警示信号的同时会对故障所在的部位实施短时间内切除指令，将失效的程度转变成信号，传达给维修人员，以便及时开展维修工作。故障发生模式及后果，如表1所示。

3.3 保护装置灵敏度

继电保护自动化装置内存在一个电子式的互感器，其具有多个独特的光纤输入口，在灵敏模块中起到非常关键的作用。电力系统运行发生故障时，光口的发热量会影响电子式互感器，使采样数值发生改变，之后采样值将信息传递给自动化装置与继电保护，自动化装置会切换工作方案，使继电保护装置调节成冗余方式，以保证电力系统正常运行。继电保护机制可以通过互感器的数值变化，了解到各线路的运行情况，并定位故障位置。通过绕组变形测试，可以有效检测到继电保护装置的灵敏性。对应灵敏度情况，如表2所示。

4 提升电力系统自动化中继电保护可靠性的措施

4.1 运用冗余设计

冗余设计主要是指在电力系统出现故障时，继电保护设备会自动进入安全保护模式，就算出现严重故障，也不会对电力系统的运行产生影响。相关工作人员在运用冗余设计时，要结合实际情况和电力系统的理论设计，以保证电力系统各项指标数值准确，提升电力系统的稳定性。

4.2 优化继电保护设备

完善继电保护和自动化装置的管理制度，可以提高其稳定性，保证了整个电力系统的稳定性。要做到及时维修、保养继电保护设备，实际的养护工作中，要严格遵循步骤进行保养工作，要将设备的名称和相关的部件进行维修登记。在养护的过程中，要保证设备的实际运行速度，以免灵敏度发生影响[3]。电压过低时，相关工作人员要立即检查继电保护设备的完整性，严格检查继电保护设备的运行速度，确保设备正常运转。

4.3 强化装置稳定性

电力系统中，继电保护与自动化装置的主要作用是维护电路的正常运行，并保证各项数据指标正常。电力系统出现故障时，相关人员可以根据变电所里的接地选线装置发出警示，提升故障解决效率。自动化装置是电力系统稳定运行的基础，但因为其具有复杂的实际构造和过多的干扰因素影响其稳定性。因此，要加强工作人员的数据校对工作，以保证其稳定运行。

5 结语

随着电力系统的逐渐扩大，继电保护与自动化装置的地位也随之提高，只有保证繼电保护与自动化装置的正常运转，才能提升电力系统的可靠性，保证电力系统的运行安全。

参考文献

[1] 胡喆.电力系统中继电保护与自动化装置的可靠性[J].黑龙江科学，2019，10（18）：140-141.

[2] 杨洋.电力系统中继电保护和自动化装置可靠性研究[J].科技经济导刊，2020，28（34）：78-79.

[3] 徐亚男，徐奎公.电力系统中继电保护自动化技术的应用分析[J].自动化应用，2019（3）：122-123.