基于电气自动化系统继电保护的安全技术

于鸣阁

[摘    要]文章对电气自动化继电保护的意义进行了分析，从硬件设备问题、保护软件问题、人员管理问题等方面对电气自动化系统继电保护安全技术应用现状进行论述，提出加强设备安装和维修、合理运用继电保护方案、提高人员的技术素养等解决方法，并对具体方法的运用进行了深度研究，使得继电保护安全问题能够得到有效解决。

[关键词]电气自动化;继电保护;安全技术

[中图分类号]TM77 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）09–0–02

[Abstract]At present， with the rapid development of science and technology in China， the power system is also showing a trend of rapid development， its application scale is gradually expanding， and the social demand for power is becoming higher and higher. More electrical equipment is put into use. The importance of relay protection in power system is self-evident. Rational use can control the frequency of system failure and improve the use safety. The following analyzes the current situation of safety technology application of electrical automation relay protection device， and discusses the technical application measures for reference.

[Keywords]electrical automation; relay protection; safety technology

電气自动化系统当中，继电保护安全技术的应用能够提高系统运行的安全性和稳定性，加速系统向智能化与自动化的方向发展。然而保护技术在应用阶段还存在不同程度的问题，因此，需要行业人员深入分析，寻找技术合理的应用途径，将系统运行安全隐患消除，提高运行效率。

1 电气自动化继电保护的意义简述

在电力系统的运行过程中，由于受到各方面因素的影响，很容易出现一些异常情况，如果这些异常情况得不到及时的发现和处理，便很容易引发系统故障，对整体系统的正常运行造成不利影响，进而引发供电不及时或者是输电质量降低等的问题，严重的情况下甚至会导致系统设备损坏，或者是对人员安全造成威胁。将继电保护装置应用其中，便可及时发现并切除系统故障，尽最大限度降低故障所带来的不利影响。此外，因为电力系统的建立需要电与磁之间的相互作用，所以任何元件出现故障都会对整体系统的正常运转造成不利影响。而在电气自动化系统中，继电保护除了能够及时将故障元件切除之外，也可以对整体的电力系统提供有效保护，确保其安全稳定运行。

2 电气自动化继电保护安全问题

在电气自动化系统当中，继电保护技术的运用是系统安全运行的重要保障，若系统出现故障或者保护技术应用失效，那么就可能造成严重损失，影响人们的生活。继电保护安全问题主要包括如下方面。

2.1 硬件设备问题

当前，电子技术和信息技术的发展日新月异，各类智能设备和硬件设备也快速更新，所有硬件设备在使用过程当中都会不可避免地出现不同程度的问题，需要通过实践对于设备性能进行优化和改善。而在电气自动化的继电保护装置中，无论是继电器，还是辅助设备都可能存在不同程度的问题，若难以发现，就会对继电保护装置运行安全产生影响，进而影响自动化系统整体运行，还会导致电网故障，造成严重损失[1]。

2.2 保护软件问题

自动化系统当中的继电保护装置逐渐向集成化、智能化的方向发展，系统不但对于软件程序要求相对较高，而且对于继电保护器、相关设备使用也有较高要求。软件运行阶段，可能出现和标准不匹配问题，像生产不达标或者参数变化差异大等，都可能影响软件的安全运行，最终影响继电保护功能。

2.3 人员管理问题

我国在自动化领域发展起步较晚，而自动化系统在多个行业当中都有重要应用。现阶段，继电保护方面的管理还未达到人工智能这一层次。因此，在系统运行过程中，运用继电保护技术依赖人员参与，人员参与状态对保护技术应用效果可产生直接影响。如果人员没有按照继电保护器的设计要求接线处理，可能出现接线错误，而维修人员没有按照标准要求参与维护和检修等工作，可对保护设备运行产生影响。

3 电气自动化继电保护安全技术应用策略

通过上述的分析发现，电气自动化继电保护中的主要问题包括设备问题、软件问题以及人员管理问题。在具体的安全技术应用中，应从以下几个方面入手，对继电保护安全技术进行合理应用。

3.1 注意设备安装和维修

部分继电保护设备在运行过程出现故障都是由于安装施工存在问题而导致的，所以，在设备安装过程与安装之后应该注意质检和验收。继电保护类设备在安装过程，应该严格按照相关标准进行，保证安装过程按照图纸进行操作。注意硬件设备和软件系统的安装质量控制，保证电气自动化管理系统可稳定运行。当前，大部分城市采取高低压转换的电力运行方式，需要提前对运行参数进行设定，以免继电保护出现误动问题。同时要求施工人员在安装相关设备时应该具备较高的技术素养，对于设备运行参数灵活调整。继电保护装置完成安装之后，相关人员还需要对其性能进行测试，测试阶段应关注细节，重点检查抗干扰装置，以保证自动化系统的稳定运行。

除了设备安装方面，还需要注重验收和维修等工作。继电保护装置的安装维修应该按照规定要求进行，并且对于设备维修、检查阶段存在的问题进行有效处理。根据电气自动化运行需求以及其流程（图1），测试自动化系统的运行状态，及时找出运行风险，让自动化系统得以安全运行。如果设备和系统运行阶段出现问题，应该根据实际情况进行预测，制定解决方案，以便实际故障出现之时能够快速进入维修状态，降低经济损失。保护设备运行阶段，应该高度注意电源控制和管理，使直流电源能够保持220 V电压，更好地对保护装置状态实施控制，发挥其作用。除此之外，电力企业还需要从制度层面对于继电保护安全技术的稳定高效运行加以明确，规范化管理。

3.2 合理运用继电保护方案

3.2.1 母线保护

应用母线保护，该继电保护形式分为相位保护和差动保护。相位保护需要在线路当中设置电流互感器，要求与母线元件的变化特点相符，之后利用二次绕组和母线侧端子相互连接，互感器应该在差动部位连接。相位保护主要功能是将母线性能提升，使其处于可靠状态之下运行。应用母线保护需要对于大小电流具体接地形式合理设计。比如，针对大电流的接地母线应该使用三相连接的方式;针对小电流的接地母线应该利用相间短路保护形式，也就是两相连接。只有接线方式准确才能将母线保护功能充分发挥[2]。

3.2.2 发电机保护

对于发电机采取继电保护措施，应该从如下方面入手。一方面，需要明确保护要点，特别是对于电子组匝实施保护。因为如果此位置出现短路问题，那么可能致使局部溫度骤然升高，对于绝缘层造成破坏，使得发电机难以正常运行。在定子绕组当中设置匝间保护，采取此类继电保护方案，能够解决发电机当中产生的短路故障，提升安全保护性能。另一方面，发电机如果使用单相接地模式，那么还需要按照相位、电流中心点针对其采取继电保护，提升发电机运行平稳性与安全性。

3.2.3 变压器保护

对于变压器采取继电保护措施，安全技术的应用应该注意如下几点：①利用短路保护技术，在此期间，应该重点对变压器电流、阻抗等采取继电保护措施。电流保护是利用变压器两侧元件、保护装置等实现对于电流元件的继电保护，以便能够维持变压器短暂运行以后可自动断电，控制器出现较强的过电流问题。阻抗继电保护需要使用阻抗元件，发挥其保护功能，待变压器运行到达特定时段以后，就能自动断电，防止变压器阻抗出现问题。

②使用瓦斯保护，在此环节应该重视变压器的油箱继电保护，因为如果油箱出现破损问题，那么可能产生故障电弧，致使油箱内部绝缘材料、油等被分解，产生有害气体。所以应该对油箱实施继电保护，利用电源将其运行状态切断，发出预警信号，由相关人员采取维修措施。

3.3 提高人员的技术素养

继电保护安全技术的应用有效性和人员素质息息相关，所以，为了保证安全技术能够顺利应用在自动化系统当中，还需要注意维修人员素质的提升。在人员聘用方面，应该注重其继电保护安全技术的考核，人员引进以后还需要根据安全技术应用要求对于其进行岗位技能培训，保证其能够及时掌握前沿的技术内容，合理操作继电保护设备。除此之外，还需要定期组织人员参与交流学习，创新思维，不断优化安全技术的使用。

随着电气自动化领域技术的快速发展，对于继电保护过程安全技术应用提出更高要求。因此为了更好地适应工作变化，还需要相关人员对于保护技术的应用不断创新。比如，可利用网络技术对于继电保护数据信息进行及时共享，发挥信息高效传输和高度集成的优势，不断优化自动化系统的运行。还可利用集成化技术（图2），将各个模块以及各类安全技术加以集成，对于电气自动化系统运行展开统一化管理[3]。

4 结束语

总之，电气自动化的快速发展离不开继电保护相关安全技术的有效应用。为了强化安全技术应用质量，应该对保护装置安全运行模式深入分析，提高人员重视程度，加强系统安全管理，定期检查并对系统进行测评，必要时加以改进，发挥继电保护安全技术应用价值，让电气自动化系统能够安全运行，保证运行效益。

参考文献

[1] 刘甲洪.基于电气自动化系统中继电保护安全技术探究[J].电子世界，2020（17）：9-10.

[2] 李丽，万红.试论电气自动化系统中继电保护的安全技术[J].电子世界，2020（16）：140-141.

[3] 李兴友.影响电气自动化系统继电保护安全性的原因及解决办法[J].科技风，2020（11）：203.