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电力系统继电保护中的自动化措施研究董宇

发表时间：2020/6/30 来源：《电力设备》2020年第5期作者：董宇1 段强2

[导读] 摘要：随着科学技术的不断发展，电能已经成为人们工作和生活的重要能源。

        （1国网河北省电力有限公司邯郸供电分公司河北邯郸 056000）（2国网河南省电力公司新乡供电公司河南新乡 453000）
        摘要：随着科学技术的不断发展，电能已经成为人们工作和生活的重要能源。因此，就需要采取可靠的措施，以确保电能的有效供应。电力系统在实际的运行过程中会受到多种因素的影响，进而可能导致故障的发生。在电力系统的组成中，继电保护器发挥着至关重要的作用。当电力系统出现异常情况后，继电保护自动化技术就能及时结合实际情况对故障部分进行有效的隔离，避免其对电力系统的其他部分造成影响，进而能够在一定程度上提高电力系统的稳定性。
        关键词：电力系统；继电保护；自动化措施
        1继电保护装置运行特点
        继电保护装置能够在电力系统故障时及时传递信号，并控制其他设备，将故障的影响局限在一定范围内，并且还能切除故障。此外，继电装置在运行时也会出现问题，主要包括两种形式。
        1.1拒动故障，即未能在系统出现问题时及时发出信号并切断故障。
        1.2误动故障，主要指保护装置出现信号或动作报错的现象。这主要指的是传统的保护装置，当前所研究出的继电装置具有自动化特点，能够实现电力系统的全面监测，获取最具时效性的信息，掌握各类设备在运行过程中的参数，并且能够远程监督与控制设备。
        2继电保护技术
        2.1继电保护装置工作原理
        继电保护装置主要是由测量模块、执行模块以及逻辑模块等三部分组成。当电力系统在运行过程中出现故障后，某些突变的物理量就会转变成信息量，随着故障的进一步发展，其突变量就会超过允许的数值，保护装置就会将故障进行隔离，避免其对电力系统的其他部分造成不利影响。测量模块能够有效接收并分析传输而来的电力系统运行情况，并将分析后的数据传输至相应的逻辑模块。在逻辑模块中，通过一系列复杂的逻辑运算得到逻辑值，再通过对逻辑值进行科学合理的判断，明确动作是否合理，并将动作信号传输到执行模块中，从而采取有针对性的应对措施，确保电力系统的稳定运行。
        2.2继电保护策略
        继电保护技术的应用始于20世纪60年代，随着科学技术的推广，继电保护技术功能得到了改善。自动化技术的出现始于20世纪90年代，主要涉及三个要素。
        （1）计算机运算以及逻辑处理能力极强，可以时刻监测设备的运行状态，精准检测各项参数。
        （2）终端控制及其安装在变电站内，它负责保护记录仪的接口，以获得最及时的用电信息，检测电力系统的运行状况并生成故障报告，同时也负责接收事故报告，并及时监控技术人员的工作状态，同时及时监控和上传各种异常情况。
        （3）网络及调度支持继电保护需要网络连接和调度的支持，这样才能实现资源共享，确保系统不被故障所影响。
        3继电保护自动化在电力系统的应用
        3.1引入计算机技术
        借助计算机技术，继电保护的自动化、智能化水平获得极大地提升，其保护能力不断提高，电力系统运行稳定性不断增长。我们需要高度重视把计算机技术引入电力系统的继电保护之中，依托计算机优秀的软件、硬件技术，保障系统的灵敏性、精确性等。把计算机技术引入系统之中，能够把发生故障的线路、设备的相关参数准确、合理的计算出，同时保存系统的运行数据，系统恢复后，只需在先前操作的基础上继续操作即可，提高了电力系统的工作效率。

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        3.2发电机继电保护
        （1）重点保护，发电机在工作过程中较为常见的故障为定子组匝间短路，进而会导致故障区域出现异常高温，过高的温度会加快电机绝缘层的老化速度，进而会影响到电机的正常运行。当出现发电机失磁后，保护匝间装置能够有效避免短路情况的出现，进而继电保护装置就能与发电机的中性点、相位以及电流进行协同作用，避免发电机受到不利影响。
        （2）备用保护，发电机在实际的工作过程中，其负荷不是固定不变的，会随着工作情况的变化而变化，当其处于低负荷的工作状态时，这就会导致发电机发生绝缘击穿的概率大大增加。继电保护装置就能在绝缘击穿发生前，及时将电源切断，采取有效的电压保护措施。
        3.3线路接地保护
        电网系统布线非常复杂，接地方法存在很大的差别。电网系统的接线方式主要分为高电流和小电流两种类型。在前者的接地方法中，处理电网系统出现故障的方法是切断电源，后者则确定所述的继电装置发送的报警信号，确定出现的故障，同时在一定的时间对电网系统出现的故障尽快处理。如果当前的接地架构是一个单相的接地结构，可以视为A相接地，接地点会流过B，C电容器和所述的零相电流。经过分析，A相电压呈现关闭状态，故障电流压降为0。根据B相电压的分析，可以得出该状态下的小电阻电压非常小，可以直接忽略。三相电压的线电压值是相对来讲对称的，其相电压值大约是后电压值的两倍。因此，可以在特定计算的过程中选择对称分量方法，并且可以推断出相位的实时方向。因此，在发生故障时，在A相接地的情况下，线路故障和接地故障会同步跳闸。因此，必须根据接地故障的类型选择适当的保护措施，主要包括以下几点。
        （1）零相功率。接地故障发生时的功率方向变化，零相功率电流相对稳定，波动不严重，能够预测电网系统出现的故障，而且可以保护系统的稳定运行。
        （2）零序电流。在系统线路出现故障时，零序电流会短时间内迅速增加，继电保护装置可以在一定时间内切断电源。
        （3）零序电压。零序电压主要发生在系统运行的过程中，因此，需要根据继电保护设备发出的报警信号进行处理。因此，工作人员应详细观察电压表，并根据显示值了解故障特征。通常，低于正常值的电压值表示发生了接地故障，因此，必须尽快处理故障。
        3.4自动化装置方面
        第一，自动化设备运行状态的统计分析。要想实现电力系统自动化装置可靠性，还需进一步掌握设备运行的具体状况，对相关运行数据进行收集并展开系统化分析，明确设备运行的规律。而统计所得数据信息也可以在更新与维修设备技术方面发挥重要作用。在自动化设备运行期间，很容易出现运行故障，特别是长时间运行，故障的发生率会随之提高，所以应高度重视检查、维修装置的重要性。一旦设备发生故障，需及时采取解决与排除措施，并多次检测设备问题，以确保设备检测质量的提升，优化其自身的可靠程度，增强自动化装置运行的安全性能。第二，注重自动化装置技术更新。近年来，新型技术的应用逐渐普及，而自动化装置也应与时俱进地实现更新。要想不断提高自动化装置可靠性，就必须对技术改进和创新加以关注。在保护自动化装置的过程中，可以选择不同厂家产品，通过对不同装置原理的运用，可以实现双重保护的目标，尽量降低设备发生故障的几率。
        结束语：总而言之，电能已经成为确保人们工作和生活顺利进行的重要能源，为了保障电能的连续供应，就需要采取可靠的控制措施，以提高电力系统的稳定性，确保电力系统能够始终处于一个良好的运行状态中。电力系统在实际的运行过程中会受到各种不利因素的影响，通过有效运用继电保护自动化技术，能够在一定程度上提高电力系统的稳定性和安全性，进而确保电力系统的安全平稳运行。
        参考文献;
        [1]韦强强,赵超.电力保护系统的调试与检修[J].集成电路应用,2020,37(04):82-83.
        [2]李浩.继电保护的常见故障及维护技术[J].科技风,2020(10):206.
        [3]李为线.电力系统继电保护动作的故障分析[J].通信电源技术,2020,37(05):179-180+194.