摘要：电力能源是我国现阶段最主要的能源，是我国经济建设和居民日常生产及生活中重要的能源供给。电能从产生到使用经过了发电、输电、变电、用电等多个环节，为保障国家工业用电、商业用电、生产生活用电的安全，同时为了确保整个电力系统网络的正常运行，在电力系统运行过程中，采用继电保护是非常重要的措施。随着社会的发展，电力系统的供电可靠性对社会的影响越来越大，在电网发生故障后，尽快查明故障情况、快速恢复供电显得越来越重要。基于此，从继电保护的基本概念着手，通过对110KV智能变电站继电保护措施的分析，研究继电保护技术在电力系统中的实际应用。
关键词 电力系统；继电保护；智能变电站；变压器保护；变压器测控
引言
一直以来，在电力行业运行管理中继电保护技术一直都是研究领域的重点内容之一，继电保护技术不仅可以保证电力系统的正常运行，还控制了电力系统运行的安全问题。虽然，继电保护技术的可靠性还存在一些问题，但是，只要我们不断的进行修改和完善，相信继电保护技术能为电力系统行业的可持续发展提供有利的保障。
1电力系统继电保护的要求
电力系统同时驱动着数以亿计的电气设备，因此其供电可靠性一下成为最为重要的考核指标，这就要求对继电保护装置进行设计时，应使其具备足够的先进性。电力系统使从发电到用电的一系列过程融为一体，其本身具有高度的复杂度和耦合度，要想保证其可靠稳定运行具有一定的难度。一套先进的继电保护系统应具备以下几个特征：一是可靠性。继电保护由多个电力电子元器件组合设计而成，每一个器件都具有不可替代的作用，只要其中一个器件出现误动或损坏，整个继电保护装置将无法工作。二是灵敏性。继电保护系统在复杂的电路中，需要准确区分多种电路故障并实现自动动作，无论是哪种类型，只要达到动作条件，都应该快速而准确地进行动作，要求具有很高的灵敏性。三是选择性。为了保证电力系统故障影响范围的最小化，一般会设置主保护和后备保护等类型的继电保护环节，它们是在特定条件下进行选择性动作的，例如后备保护只能在主保护失效的前提下才能动作，以合理控制故障影响的扩散。四是快速性。电力系统中的电能传输和能量交换是十分迅速的，在故障条件下，一些设备会在瞬间烧坏，造成严重经济损失，因此继电保护装置必须快速动作，避免严重事故的发生。
2电力系统继电保护故障分析
2.1源头性故障
当电力继电保护装置出现问题时，很有可能就是源头性故障。一般来说，源头性出现的故障就是软硬件出现了问题，如果系统发生短路接地事故，则会导致电力继电保护装置不能正常运行。另外，当继电保护装置的质量不合格时，同样会影响到装置的安全运行，从而出现保护误动或拒动问题。
2.2运行过程故障
运行过程故障是电力继电保护在运行时会受到二次回路、定值整定、压板投退、通道状态等问题的干扰，使变电无法达到正常运行。诸如此类的问题发生时，需要及时进行处理，否则将会导致继电保护装置非正常运行，安全隐患大大增加。
2.3电流互感器饱和故障
目前，我国的经济在飞速的发展，人们的生活水平也在日益的提高，用电需求越来越大，进而导致我国电力系统的终端控制无法承受此负担，出现了多元化负荷种类。其中电流互感器饱和故障就是一种常见的故障类型，造成这类故障发生的具体原因是，CT一旦达到饱和状态，在较高的作用效果下励磁阻值反而越小，电流增大，导致互感器误差大大增加，电力继电保护不能正常运行，当励磁阻值抵抗能力增加时励磁电流较小，此时误差可以忽略不计。
3继电保护系统管理与维护
3.1继电保护管理系统
继电保护管理系统是变电站主要的人机交互界面系统，是变电站管理的核心应用，通过变电站通信网络获取全站设备管理信息，并通过信息化处理手段，向变电站管理人员提供可靠有效的参考数据同时可对设备进行操作控制及记录相关信息。管理系统具备相应的数据处理功能，可实时计算主变电各侧的有功功率和无功功率，可分析线路的有功、无功最大最小值以及平均值，实时采集线路电流，同时计算峰谷期电量；具备一定的报警功能，通过声光信息，自动推出故障设备画面，对遥测量越线、断路器故障、主变过温、各级保护及自动装置报警信息、回路断线、直流接地异常、微机保护、监控及远动设备异常进行实时监控及报警；具备站内通讯和远动通讯功能，采用屏蔽双绞线连接站内主变本体智能通讯单元、微机直流系统、智能计量系统及其他智能系统；具备后台及数据库维护功能，支持微机系统软件的故障诊断。
3.2系统安全配备
智能变电站中不可缺少的一项组成部分就是变压器，其作用能够对所有的元件进行相应的保护，针对继电保护的系统分为控制区和非控制区，为保障系统数据的安全，必须在两个区域之间设置硬件防火墙以及隔离装置，同时对系统网络数据进行加密处理，各系统之间的数据通信必须由防火墙隔离；远动信息通过调度数据网交换机接入路由器时，需要配置特殊算法的加密认证装置；电量计量信息通过调度数据网交换机接入路由器时，需进过数据认证加密；考虑到监控系统和电能表信息分属不同区域，计量转发装置接入站控层网络之前需要经过硬件防火墙；变电站继电保护系统与主站控制系统之间的数据交互也必须通过软件及硬件防火墙。
4电力系统继电保护关键技术
4.1瓦斯保护
瓦斯保护是一种根据气体的成分和浓度来区别电气故障现象，从而进行动作，保护电力设备的继电保护方式。这种保护手段主要用于油浸式变压器的保护，由于变压器油的特殊物理化学性质，它在受热后会分解出气体并上升，从而触发瓦斯保护装置动作。在实践电路设计中，根据总体需求的不同，可以设计轻瓦斯保护或重瓦斯保护，两种保护形式都可以对变压器进行动态监测并传出状态参数。但前者主要侧重于监测，仅将油箱内的气体状态传输出去，辅助技术人员进行故障分析和日常维护；后者则可以在严重故障发生时，在无人干预的情况下实现自动跳闸，最大程度地保护电压器，并有效控制故障的影响范围。
4.2差动保护
在电力系统中，差动保护是一种非常常见且重要的继电保护方案，它通常作为主设备的主保护，具有重大的保护作用。差动保护具有很高的灵敏度，选择性也较好，但电路结构相对比较简单。因此，在继电保护设计中，对于发电机、电动机、母线、电抗器等关键的主设备节点，必须进行差动保护设计，对于重要的变压器节点，也可以设置差动保护。差动保护的原理是通过电流大小和相位关系来判断电路工作状态，一旦电路出现故障，差动继电器内将产生冲击电流，当该电流达到预设的阈值时，电路将自动切断电源防止故障向非故障区蔓延。差动保护的动作比较独立，且对故障位置有明确的判断，其反应速度也足以在产生严重损害之前将故障切断。
结语
在各种高科技不断得到应用的背景下，继电保护作为电网智能化的重要组成部分，也已得到迅速的发展。不难预测，在不久的将来，继电保护环节也将实现更高层次的智能化动作，其对电力系统的保护能力将得到大大的提升。
参考文献：
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