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继电保护自动化技术在电力系统中的应用冯帅

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：冯帅王知芳仇文倩纪伟姜启刚刘晓东

[导读] 摘要：近年来，现代化建设的发展也有了进步。

        (国网山东省电力公司日照供电公司山东省日照市 276800)
        摘要：近年来，现代化建设的发展也有了进步。随着居民生活质量的提高，人们对电力的需求量也日益提升。继电保护自动化技术是用于保持电力系统运行稳定性的技术，提高继电保护自动化技术的应用水平有着非常重要的意义。因此，针对应用继电保护自动化技术的意义进行剖析，结合继电保护自动化技术在电力系统应用中存在的问题，通过研究相应的应用策略，以提高人们对继电保护自动化技术的认知，加快行业经济的快速发展。
        关键词：继电保护自动化技术；电力系统；应用
        引言
        随着信息化时代的发展，电力系统的研发与运用逐渐趋于智能化、一体化及模块化。近年来，随着继电保护自动化体系的深入研发，国内外电气企业研制出了一系列智能化的继电保护产品。尽管继电保护的性能不断改善，但是仍存在一定的缺点，如人为操作失误、软件出现运行故障等。继电保护的单一装置无法有效解决继电保护问题，应当基于电力系统的视角综合考虑电网的安全性，使继电保护问题得以有效解决。随着通信、智能及传感等技术的不断发展，高科技在电力领域获得了广泛应用，电网的发展必将趋于智能化。智能化电网与多类先进技术相结合，如数字化、通信等，创建了集中化、共享性的电网模式。电力体系中，继电保护自动化技术发挥的作用主要是促使电网内各个终端线路的正常运作，促使供电及用电过程中的相关数据完成双向传输。基于此，对继电保护自动化技术应用的有效性及经济性进行综合考虑。
        1继电保护设备的特征分析
        机器永久了总会出现故障，电力系统的运行也不能除外。如果电力系统出现故障是由于短路或者电路超载的话，电力系统中的继电保护自动化技术的几个保护设备就可以迅速地发布跳闸的指令，迅速地保障人们的用电安全。使用继电保护自动化技术的主要目的就是尽可能少地缩短故障的范围，或者直接将故障线路断开在主要线路之上。由于继电保护自动化技术的存在，大大降低了电力系统的故障几率，所以继电保护自动化技术很少应用在解决故障问题上。一般情况都是拒动或者误动。拒动是指电力系统出现故障时不能够及时地修复或者报警，也没有将故障和正常线路分隔开来，既不能及时地起到保护电力系统的作用。误动是指正常情况下，电力系统并没有出现故障问题，而继电保护自动化技术却出现了报警和电路切断等保护措施。这些拒动和误动都不能够出现在电力保护系统之中。因此，就要对继电保护自动化技术进行不断的创新。新型的继电保护自动化技术一般来说都具有在线远程监控的功能，因此现如今的自动化技术不仅仅涉及到继电保护装置中，也涉及到远程监控之中来。
        2继电保护自动化技术在电力系统中的应用
        2.1引入计算机技术
        现阶段计算机技术相当的成熟，继电保护装置可以借助计算机技术使其在自动化、智能化水平获得非常大的提高。相关设计人员在设计过程中应该把现阶段的计算机技术有效地运用到继电保护中，依靠其良好的自动化以及远程控制能力，确保电力系统的高效性以及实施监控性。当继电保护装置运用计算机技术的时候，其可以在装置出现故障的时候，精确的计算出故障的参数，并且进行系统、科学的整理。另外，在维修工作结束以后，维修人员可以把计算机储存的故障数据调出，进行详细的研究工作，确保以后不会再发生同样的故障或者是降低发生概率。从而提高了电力系统的工作效率。
        2.2接地保护
        不同的电力系统有着不同的接地方式，电力系统的接地方式主要有小电流接地和大电流接地。

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小电流接地主要功能就是发送信号，当电力系统的母线发生故障时，由于小电流接地的保护作用，系统在短时间内不会中断对电力的供给，仍会保持电力系统的稳定运行。大电流接地主要是指一旦电力系统出现故障，就会立即切断电源，从而起到保护电力系统的作用。通过对小电流的接地方式进行分析。（1）当电力系统接触到的电压为零时，由于电力系统在正常运行时不存在零电压的情况，并与其他的3种正常电压会形成与之相适应的对称关系，不同的电压会显示出不同的线路电压。一旦电力系统出现故障，电力系统就会出现零序电压，一旦出现零序电压，继电保护自动化技术就会发出警告。因此电力工作人员可以通过电压表的读数来判断是否出现了电力系统故障。电力系统一旦出现故障，电压系统就会出现明显的下降。（2）零序电流。当电力系统出现故障之后零序电流就会出现异常，进而不断地升高。而继电保护系统就能够很好地检测出零序电流的变化，及时切断电源故障，进而保护电力系统不受伤害。（3）障相关人员的安全。
        2.3合并单元隔离措施
        合并单元的作用是为保护设备提供有效的交流采样数据，与常规微机保护的数据采样相似。当一次设备的运行带电、间隔合并部分发生故障或者相应的保护设备进行检验时，隔离的安全范围应当包含能够接收交流采样数据的全部保护监控设备。对于线路的保护，本间隔合并单元产生的故障将会导致保护设备的采样产生异常，保护功能出现闭锁。为避免保护设备出现故障，可以退运相关的保护设备。对于母差保护，当一次设备处于带电运行的状况下，某个线路间隔的采样工作将会出现故障，导致母差保护的计算出现差流，极有可能导致母差保护产生错误动作，因此应当将母差保护加以退运。
        2.4变压器继电保护
        在目前我国的电力技术方面，变压器继电保护是非常重要的装置之一，当电力运行过程中出现问题时，其可以保护许多重要的设备。变压器继电保护目前除了接地保护外还有瓦斯保护和短路保护两种方式。接地保护也就是电力系统在正常工作时是不可能出现零序电流，一旦发生问题，其会在第一时间对出现的问题作出反应，相关设备会出现零序电流，这时候零序电流保护功能才会发挥其应有的用处，防止其他重要的设备受到破坏，以及防止受到破坏的设备遭到二次破坏。短路保护就是在阻抗元件工作一段时间后断开电流与线路的设备之间的联系从而对相关设备进行保护。其工作机制就是在系统出现问题的时候进行跳闸，使得其他装置不会受到更大的破坏。瓦斯保护是确保电力系统正常工作非常关键的设备，当变压器油箱发生问题的时候，绝缘油和绝缘材料会进行分解从而产生瓦斯。当油箱发生闪络电弧故障，但是还没有出现瓦斯时，继电保护装置可以立即断开电源，从而使得变压器的其他设备不会受到影响。
        结语
        电力系统作为城市化发展的基础，现已成为生活中重要的运行设施。将继电保护自动化技术应用到电力系统中，对于提升电力输配电能力、电能输送可靠性及行业市场竞争力有着非常重要的作用。为了提升电网的安全性，继电保护自动化技术将逐渐成为研究的重点内容。随着电力系统的日益发展，电网的应用规模逐渐扩大。随着城乡建筑及一些大型公共设施的建设，电网中部分分项系统的规模也逐渐扩大。这对电网的实时性、有效性及可靠性提供了更高层次的要求。因此，电力企业应当积极创建高效、智能的继电保护运行体制。
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        [4]牟欣培.电力系统中继电保护自动化技术的应用与实现[J].科技与创新，2015（21）：132.