电力系统中继电保护自动化技术的应用探讨班斓

电力系统中继电保护自动化技术的应用探讨班斓

班斓

（湖南长沙理工大学）

摘要：在社会经济大力发展的时期，社会对电能的需求量不断的增加，这给电力系统的安全运行带来了沉重的压力，导致电力系统在运行的过程中出现许多问题，影响供电的安全性与可靠性。继电保护是电力系统安全运行保障，当故障发生时能够及时、有选择的将故障元件从整个电力系统中隔离出来，进而保证其他正常部位能够安全运行，同时能够发出警报通知电网维护人员进行维修，尽可能的降低故障造成的损失。因此，通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中，能够保证整个电力系统安全、稳定的运行。本文就电力系统中继电保护自动化技术的应用进行探讨。

关键词：电力系统；继电保护；智能化

1电力系统中应用继电保护自动化技术的重要性

继电保护自动化技术在电力系统中应用的重要性主要表现在以下几个方面：一是能够对当前电力系统实际运行予以实时性以及有效性监控，尤其是能够对电力系统中相关子系统以及设备中电流、电压状况进行准确及时反应，管理人员由此对电力设备是否运行正常以及电力系统是否有效运行进行科学合理判断；二是能够最大化给予电力系统保护，一般来讲在以往电力系统故障产生时一处线路损坏直接会促使其他线路断开或者是烧毁，由一处蔓延至多处故障较常发生，针对该种状况引入继电保护自动化技术，当电力系统产生相应故障时能够准确发现故障元件，并可以将相连故障元件的线路进行切断，该操作由电路器实际产生指令，指令行为集中在跳闸命令以及切断命令，电力系统中故障元件一旦被及时隔开则其他子系统仍然能够较好地运行下去，更不会因此损毁，因此从该层面上讲继电保护自动化技术能够最大化给予电力系统安全保护。

2电力系统中继电保护自动化技术的应用

2.1在线路保护的应用

继电保护自动化技术引入电力系统还体现在线路保护方面，具体来讲，从电力系统本质上讲其具备较为复杂错综内部线路构造，线路可以说是整个电力系统能够运行的重要载体，无论是发动机还是相应的变压器等没有了线路连接即使其设备功能性再强也无法良好运行，由此可见对于线路保护的重要性，而对于线路的实际保护主要是集中在线路实际接地环节中的良好保护，现今线路在实际接地环节中强化接地线路良好保护需要开展以下有效保护措施：其一是增加零序功率，一旦出现接地故障改变零序功率实际方向，一般零序功率具备较小波动，因此能够实现保护和有效预测接地故障；其二是增加零序电流，一旦出现接地故障可以快速提升零序电流，此过程操作具备敏感性能够及时予以电源切断并良好保护电力系统；其三是增加零序电压，通常电力系统稳定正常操作环节中并无相应零序电压的产生，一旦出现接地故障则会相应产生零序电压，快速降低零序电压并快速报警为有效措施，而相应维护人员也会在接收报警之后对电压表数予以观察和相应判断，最终确定具体接地故障。

2.2在变压器中的应用

变压器是电力系统的有机组成部分，直接影响着电力系统运行的安全性与稳定性，考虑到这一因素，必须要做好变压器的继电保护工作。这包括以下几个内容：其一是短路方面良好保护，变压器出现短路状况较为常见，而保护其不受短路问题困扰则集中在对变压器过电流以及相应阻抗予以有效继电保护，其中继电保护阻抗依托于阻抗元件赋予其保护功能，阻抗元件一定时间段运行过后会予以电源自动切断，进而实现保护电力系统变压器实际目的；而其中继电保护过电流则是于变压器两侧区域时间元件和电源中予以保护电流装置实际安装，电流元件和相应的时间元件一定时间段运行过后也会予以电源自动切断，进而实现保护电力系统变压器实际目的。其二是瓦斯方面良好保护，变压器产生油箱破损后故障电弧促使油箱中的油和相应的绝缘材质不断分解，在该种状态下极易生成有害气体，如果不对瓦斯进行良好保护很容易引起重大经济以及人员损失，而依托RPAN技术保护瓦斯则能够在油箱破损之后产生及时保护启动动作，即切断变压器实际电源并发出警报，相关维护人员也会在警报信息发出之后快速对故障区域予以有效处理。

2.3在母线保护的应用

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，在相间短路中设置系统母线保护，然后通过两相连接的方式实现。

2.4在保护发动机的应用

现今将继电保护自动化技术引入电力系统还体现在保护发动机方面，具体来讲，电力系统较为关键部分集中在发动机上，发动机如果稳定以及安全运行能够直接影响到电力系统有效性，继电保护自动化技术对于发动机予以的保护则分为两种：其一为重点性保护，发动机最常见的故障则是定子组匝间短路，短路区域常常温度较高，而其绝缘层也会由于高温出现破损，最终对发动机运行产生消极影响，而利用将保护匝间装置安置于定子绕组则能够避免定子组出现匝间实际短路状况；此外电动机在进行单相接地环节中如果流经的电流大于规定值，同样可以将保护接地装置予以有效安装，进而继电保护发动机将发动机相位以及电流和相应的中性点予以结合则可以形成有效纵连发动机保护；其二为备用性保护，发动机在较低负荷状态下较容易出现绝缘击穿状况，而采取发动机方面电压保护则能够将该问题予以良好回避；此外继电保护自动化技术予以的电压保护也能够避免发动机出现破损短路现象，一旦在较低负荷状态下出现定子绕组故障则继电保护自动化技术切断电源同时也会发出及时报警。

3继电保护自动化技未来发展趋势

（1）智能化。人工智能网络的神经网络是应用一种非线性映射的方法，在很多难以列出方程式的复杂的非线性问题上利用神经网络的方法，解开这些线性问题十分简单，其中如遗法算法、模糊逻辑和进程规划等在求解复杂问题的能力上也都有其独特的方法。因此，将人工智能技术与继电保护相结合，在一定程度上能加快电力系统的计算速度；另外，人工智能技术在电力系统继电保护的自动化技术上发挥着重要作用，为继电保护技术中一些常规方法难以解决问题提出了确实可行的办法。（2）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。（3）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，创建继电保护装置网络，能够显著的提高继电保护的可靠性，因此电力系统继电保护技术的网络化是未来发展的一种必然趋势。

4结语

总而言之，继电保护是电力系统的“哨兵”，通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中，能够实现对电力系统的实时监控，当电力系统发生故障时，能够及时、准确的确定故障部位，并发出报警信号通知电网维护人员赶到故障地点将故障排除，尽可能的降低故障造成的影响，进而保证电力系统能够安全、稳定的运行。

参考文献：

[1]电力综合自动化系统与变电站继电保护研究[D].陈吉.华北电力大学2015

[2]电力系统及其自动化技术的应用[J].鲍黎.建材与装饰.2016（53）