电气自动化系统继电保护安全技术探讨

电气自动化系统继电保护安全技术探讨

毕志明

陕西有色榆林新材料集团有限责任公司  陕西省榆林市   719000

摘要：为保证电气自动化系统安全平稳运行，发挥继电保护技术的作用，工作人员必须高度重视继电保护技术，围绕电气自动化系统保护需求，科学制订继电保护技术实施方案，并推动技术体系向备用保护、智能保护、自适应保护、失超保护方向发展，从而为电气自动化系统安全平稳运行提供帮助，进而推动我国电力系统建设加速前进。

关键词：电气自动化系统；继电保护；安全技术

引言

在电气自动化系统中，各类继电保护安全技术措施需要以母线变压器以及高压电机为主，逐步提升继电保护系统的运行效率和故障预警精确度，降低电力系统不同回路中仪器设备的安全风险和经济损失。

1继电保护概述

继电保护是一种电气保护系统，监测电力系统中的电流、电压、频率等参数，以及设备的运行状态，一旦检测到异常情况，保护装置会迅速采取措施，如切断电路或触发警报，以保护电力系统设备的安全运行，防止故障扩大和事故发生。电力系统的相关工作人员根据电力系统的情况，设置自动化继电保护的具体形式，如继电故障辨别使用的算法、采用的评判指标、启动跳闸、警告显示方法等。电力系统在继电自动化保护下正常运行，出现问题时，信号输出会辨别故障，产生保护动作，对电力系统直接采取措施的同时向人机交互的设备进行报告，报告的紧急程度和故障的严重程度相关。自动化保护可以确定故障并且对人机交互设备进行普通报告，如果需要人为确定，就要做出决策，发送警告。

2基于电气自动化系统的继电保护技术种类

2.1纵联差动保护

纵联差动保护技术主要用于保护母线与变压器设备，在线路、设备两端各布置一台保护装置，利用通信通道把两端保护装置进行纵向联结处理，实时传送两端电气量，包括功率方向、电流值等，根据电气量比较结果，判断是否出现故障问题，从而迅速锁定故障点位与影响范围，切断被保护线路。如果输电线路与变压器处于正常运行工况，或在出现外部故障时，则电流矢量和为零，保护装置就不展开保护动作。根据实际应用情况来看，纵联差动保护技术具有速动性强、准确性高的优势，不需要和电气自动化系统内的相邻元件保护装置进行配合，就基本可以实现无时限性切除。随着光纤通信技术的发展，纵联差动保护技术逐渐在长距离高压线路、超高压线路继电保护场景中得到应用。

2.2断路器失灵保护

因电气自动化系统运行受到多重因素影响，断路器常出现拒动情况，无法在规定时间内顺利展开保护动作，从而加剧了电气设备受损程度，扩大了故障的影响范围。对此，工作人员要在电气自动化系统内应用断路器失灵保护技术，以断路器为保护对象，彻底解决断路器拒动问题。系统运行期间，检测到电气故障后，立即向断路器下达控制指令，如果断路器没有在规定时间内展开动作，则自动判定断路器失灵，并切除所保护输电母线上全部支路电器元件的断路器，避免发电机、变压器等电气设备严重烧毁，以此降低停电损失。断路器失灵保护装置由电压闭锁元件、启动回路、时间元件和跳闸出口回路共同组成，为保证判断结果真实准确，需要采取双重判别措施，必须同时满足故障元件保护出口动作后不复归、保护范围内母线各支路相电流故障未消除两项条件，确定无误后再展开断路器失灵保护动作。

2.3重合闸保护

重合闸保护是一项以输电线路为保护对象的继电保护技术，主要用于处理短路故障、过负荷故障、断电故障等电气故障。从目前的应用情况来看，重合闸保护技术具有成本低廉、工作可靠的显著优势，要求在10kV以下电压等级或是安装断路器的输电线路上，必须安装自动重合闸装置，根据保护要求选择重合闸种类，具体包括带压合闸、无压合闸、带有压释合闸3种。其中，带压合闸在故障断路器电源电压关闭状态时，控制断路器合闸，使得关闭电源回路带电，从而在断路器电源电压未完全恢复期间提前恢复电气自动化系统供电，缩短故障持续时间。无压合闸在故障恢复期间，切断电路电源电压，后续展开开关合闸操作，恢复电路通畅，此类装置自动化程度较低，要求工作人员手动操作，应用效果不够理想。带有压释合闸检测到故障排除、满足合闸条件后，自动释放电压，使得断路器顺利合闸，具有操作简单、可靠性强的优势，所以应优先配备带有压释合闸。

2.4瓦斯保护

瓦斯保护是一项以变压器为保护对象的继电保护技术，也被称为气体保护技术，主要用于变压器主保护场景。在变压器至储油柜连接管路上配备瓦斯继电器装置，检测到变压器出现层间短路、套管内部故障、绕组断线、铁芯故障、绝缘劣化失效等运行故障后，迅速展开保护动作，避免变压器释放故障电弧与产生有毒、有害气体。应用瓦斯保护技术时，工作人员必须重点关注有效保护范围、变压器投运条件两项问题。第一，有效保护范围。瓦斯保护装置以变压器油箱内部故障为保护范围，包括多相短路、绕组匝间短路、漏油等故障问题，无法处理油箱外部引出线的电气故障，必须在变压器上安装多台继电保护装置，禁止将瓦斯保护作为唯一技术。第二，变压器投运条件。当瓦斯继电器展开跳闸动作后，必须查明变压器故障是否完全消除，如果存在呼吸不畅、排气未尽、二次回路异常、气体继电器内积聚可燃性气体等问题，禁止把变压器重新投入运行。

3电气自动化系统继电保护安全技术应用的优化建议

3.1注重继电保护装置的检查与验收

在继电保护装置的安装过程中，需要进行严格的检查和验收。为了确保继电保护装置的质量和性能符合要求，并保证继电保护技术的可靠性和安全性，可以采用以下措施：在安装继电保护装置前，先进行仔细的检查和测试，确保继电保护装置的各项指标符合要求。在安装过程中，严格按照规定的步骤和标准进行操作，确保继电保护装置的安装质量。安装完成后，进行必要的验收工作，包括对继电保护装置的各项指标进行测试，确保其符合要求。对于安装质量不合格的继电保护装置，要进行及时整改和处理，以确保继电保护技术的可靠性和安全性。

3.2定期检查继电保护的软件与硬件状态

首先，在检查硬件设备方面，要检查继电保护设备是否正常运转，是否出现故障或损坏。如果出现问题，需要及时更换或修复设备，以确保继电保护技术的可靠性和安全性。其次，在检查软件状态方面，要检查继电保护软件是否存在漏洞或安全隐患，是否需要升级或更新软件版本。如果发现问题，需要及时修复或升级软件，以保证继电保护技术的可靠性和安全性。最后，要定期维护，建议每隔一段时间对继电保护设备进行维护，清洗设备、更换电池等，确保设备正常运行。

3.3保障继电保护安全技术运行有效性

为了保证继电保护技术在电气自动化系统中有效运行，需要制定完善的制度。这些制度包括继电保护技术的清洁和维护要求、继电保护设备的标准化安装以及继电保护技术的性能测试标准。制度的实施有助于保障继电保护技术有效运行，进而保证电气自动化系统运行的稳定性和安全性。

结束语

电气自动化系统需要与不同电力系统网络进行兼容配置，结合母线高压电机以及变压器等电力设备进行安全和质量检验维修操作。专业电力人员和企业管理部门需要创新整合先进的继电保护安全技术资源，对比分析不同电力线路和仪器设备的运行工况是否在安全阈值之内。尤其在实行标准化作业过程中，继电保护安全技术的应用质量越来越高。

参考文献

[1]李冰阳,王娜.电气自动化系统继电保护安全技术应用[J].中国新通信,2022,24(24):114-116.

[2]李晓妹,李便霞.电气自动化系统继电保护安全技术的应用研究[J].佛山陶瓷,2022,32(09):48-50.

[3]李鹏飞.电气自动化在电气工程中融合运用的分析[J].工程建设与设计,2022(11):74-76.

[4]王重阳.自动化系统中的继电保护安全技术分析[J].集成电路应用,2022,39(01):276-277.