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电力系统继电保护中的自动化措施研究李东颖

发表时间：2020/3/3 来源：《电力设备》2019年第20期作者：李东颖

[导读] 摘要：电力系统的主要构成有发电、配电、电器设备等系统。

        (国网黑龙江桦川县电业局有限公司黑龙江佳木斯 154300)
        摘要：电力系统的主要构成有发电、配电、电器设备等系统。在其运行过程中，各方面因素都会影响其运行稳定性，因此就需要寻找更加安全、可靠的方法确保系统的稳定运行，以保障电力传输的质量。当前，计算机、网络、微电子等技术获得空前发展，这些科技也给继电保护水平的提升提供稳健的支撑，深入研究继电保护自动化技术，对电力系统而言具有重要的基础和保障作用。
        关键词：电力系统;继电保护;自动化措施
        随着电力行业的蓬勃发展，各类家用电器以及大型工业机械化用电设备的不断推出，使得人们对于电能的依赖性与需求量越来越高，这也在一定程度上增加了电力系统的工作量以及工作压力。电力系统中的继电保护，不仅可以保证电力的正常运行，还可以快速有效的排除系统故障，减少安全事故的发生。目前，继电保护的自动化以其准确、可靠、速度快等优势已经被各行各业广泛应用，所以，为了进一步提高继电保护自动化的性能，促进电力行业的发展，深化对其自动化的研究是必行之路。
        1电力系统自动化继电保护技术概述
        .1继电保护自动化的含义
        电力系统中的继电保护工作是保障整个电力系统正常稳定运行的重要系统，其自动化技术在整个系统中主要起到了两点保护作用：一是，当电力系统在正常运行的过程中出现运行故障时，继电保护系统中的继电装置就会对这一故障迅速的出现反应，并将故障部位的设备或者是零件从电力系统中切除出去，从而保证电力系统的其他部位不会受到故障的影响，防止故障范围扩大，降低故障的影响力度。进而保证整个电力系统的正常运行。二是，电力系统在正常运行的过程中出现运行故障时，继电保护系统中的电力保护装置就会发出故障警报，提醒相关工作人员能够在第一时间得知故障情况，并及时的对发生故障的设备或者零件进行紧急处理。另外，如果故障问题较为严重，工作人员还可以申请对整个电力系统停电检修，从而有效的保证整个电力系统的安全运行，防止由于电力系统中的一些小故障或者小问题而降低了输送电的品质。进而有效的解除电力系统中的安全隐患。
        1.2 特征
        继电保护技术具有自身显著特征，满足电力系统自动化运行需要，在实际应用中也具有良好效果，例如发展迅速、质量好、效果佳、应用广。目前我国继电保护技术取得突飞猛进的发展，产品质量不断提高，得到人们认可。在电力系统当中，继电保护技术基本实现全面覆盖，产品也得到广泛应用，发挥重要作用。另外，继电保护的技术新，功能越来越完善，数字更加准确，更能满足实际工作需要，有着广阔的前景和发展潜力。
        1.3 作用
        在实际运行中，继电保护技术发挥着十分重要的作用。当出现供电故障，线路不能正常运行和工作时，会导致电流增加，电压下降情况发生，整个系统运行中出现不正常现象，与设计值存在不相符合的情况。而继电保护装置能够自动切断线路，实现对供电系统的有效保护，确保供电稳定进行。另外电力系统正常运行时，继电保护技术能监视电路设备，及时反馈相应的数据，为工作人员了解电网运行提供参数，并采取相应的改进和完善对策，使得整个电路更加稳定地运行。
        2电力系统继电保护中的自动化方法
        2.1通过微机方式
        微机保护是计算机保护和继电保护的主要途径，在电力系统中开始逐步使用，但具有一定的挑战性。这种保护措施依托强大的数学运算和逻辑处理能力，对电力系统的运行方式、状态进行实时监控，对电力系统而言，借助微机技术精确的检测、处理功能，能够获得一定的提升。

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        2.2提升电力元件保护措施
        电力元件在电力系统运行中发生故障时，或者线路以及发电机出现故障时，继电器保护装置就能够产生作用，避免故障大范围蔓延，应该提前设置预防措施以及安全预告，在适当的时候对电力系统故障进行控制，以免造成较大的人身财产安全问题，这是自动化的继电保护防范措施，也是防范措施体系的集合体，执行元件、比较元件、感受元件是电力系统最主要的元件。针对电气元件的保护主要就是使用前保证其质量，使用过程中给予及时的维护，使用后合理的销毁等方面进行优化，使用前选取有相关资质的进货商进货，确保电力元件的质量。使用时工作人员要定期及时检查配件的运行状况，促进电力系统可持续发展。
        2.3发电机继电保护的应用
        发电机是电力系统的核心，主要为系统运行提供动力，其周边也必须安装相匹配的继电保护自动化装置。自动化技术在发电机中的应用主要表现在两方面，其一消除发电机失磁故障。继电保护装置作用于发电机中时，主要将后者的相位、中性点以及电流作为保护对象，使其在电机运行中不会出现失控现象。发电机有时会处于单向接地状态，如果电机内部出现过电流，电机会面临被烧毁的威胁，相关人员可以开启继电保护装置，对其实行继电接地保护。另外继电保护装置会将定子绕组匝间作为保护对象，因为该对象在运行中容易出现短路故障，该故障会引起一系列的隐患，比如温度飙升，烧毁元件，进而使绝缘层绝缘失效。其二备用保护。定子绕组负荷正常，发电机才会处于稳定运行状态，否则继电保护装置就要发挥用武之地，对其实施保护。这种保护主要出现在绕组负荷较低的情况，当故障隐患刚出现时，保护装置会使电源处于断开状态，使开关闸处于非闭合状态，同时还会对相关人员发出预警通知，另外还会实施过电压保护，使绝缘处于安全状态，不会形成击穿事故。发电机外部也会出现短路现象，针对这种故障，保护装置采取的保护措施主要为过电保护。
        2.4在母线保护中的应用
        在当前电力系统的运行过程中，继电保护自动化技术中母线的保护需要根据实际情况进行分析，将其划分为差动保护和相位保护两种。不同类型的应用在形式与作用上都存在很大不同，从而对其做出正确的理解与区分，这是保证继电保护自动化技术实现的基础。总的来说，差动保护的特点是在母线的元件上设置特点、变化一致的电流互感器。二次绕组与系统母线发生连接后，可再将继电保护装置安装在系统母线差动位置，从而实现对母线的保护。因此，继电保护自动化技术在母线的保护中非常关键。
        2.5使用冗余技术优化设备可靠性
        对整个继电保护设备安装环节的优化可以有效提高继电保护设备的容错率，而冗余技术则是优化硬件的有效措施之一。冗余技术是指当继电保护设备内部出现错误指令时，系统会自动对指令进行判断，消除错误指令，降低错误操作对于继电保护设备的负面影響。从实际应用情况来看，冗余技术能够有效改善继电保护设备的拒动率，提高设备的运行效率，即便是在继电保护设备出现错误运行的情况下，也可以通过冗余技术将错误运行问题表示出来。一般情况下，冗余技术的参数设备需要参照继电保护设备的实际应用情况，要确保其达到各项参数的基本指标。冗余技术的应用成本较低，且实用价值较高，目前得到了广泛的使用，该项技术可以帮助电力企业使用最小的成本预算取得最大的效果。
        3结论
        综合来看，电力系统是关乎社会发展的关键系统，无论是对于人民群众的生活还是工作学习均会形成直接的影响。因此，提高电力系统的运行稳定就成为了电力企业必须去思考的问题。而继电保护设备是确保整个电力网络稳定运行的基础所在，加强对于继电保护设备运行可靠性的研究具有一定的现实意义。
        参考文献：
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        [3]姜明.提高电力系统继电保护和自动化装置可靠性的措施[J].科技创新导报，2018，15（33）：29+31.
        [4]叶璐，邓伟.电力系统及自动化和继电保护的相关性研究[J].河南科技，2018（31）：115-117.