摘要：近几年，电力系统进入了高速发展阶段，电厂与电网的高度自动化对继电保护技术也提出了更高的要求。文章以电力系统中继电保护自动化技术的应用原理为入手点，简要阐述了电力系统中继电保护自动化技术的应用优势，并对电力系统中继电保护自动化技术的应用措施进行了进一步分析。
关键词：电力系统；继电保护自动化；速断保护
前言：电力系统中继电保护自动化技术的应用，可以持续对电力系统运行状况进行检测，在电力系统中发电机、变电器等电力元件发生故障时自动向运行值班人员发出警报信号，降低电力系统因故障造成的损失。在继电保护自动化技术向功能一体化发展进程中，对电力系统中继电保护自动化技术的有效应用进行适当分析非常必要。
一、电力系统中继电保护自动化技术的应用原理
电力系统中继电保护自动化技术从本质上而言是在电力系统中电力元件、或者电力系统本身发生危及电力系统安全运行的故障时，可以向运行值班人员发出警报信号或直接向对应断路器发出跳闸命令终止故障事件发展的自动化措施。在继电保护自动化技术运行过程中，可以通过电气隔离，将本保护电力系统运行中物理量转变为比较鉴别单元可接受的信号，实现实时鉴别、管控。
二、电力系统中继电保护自动化技术的应用优势
1、发现电力系统中异常运行信息
电力系统中的继电保护自动化技术可以根据电力系统内电力元件异常工作情况及电力设备运行维护需要，发出对应信号，提示负责人第一时间采取措施，促使电力系统尽快恢复正常[1]。
2、全过程监视电力系统正常运行
在继电保护自动化技术运行过程中，可以全过程监控电力系统运行正常情况，保证电力系统安全供电。
3、远距离处理电力系统故障事件
电力系统中的继电保护自动化技术具有工业级自动化控制、远距离操作功能，可以实现自动重合闸、遥测、遥控、备用电源自动投入等多种功能。
三、电力系统中继电保护自动化技术的应用措施
1、电力系统中继电保护自动化构成
电力系统中继电保护自动化主要包括比较鉴别单元、执行、采集、处理、控制与操作几个单元。
比较鉴别单元包括给定单元（电流继电器整定值），由取样单元获得信号与给定单元对比，便于下一级处理单元发出正常状态、故障状态、或异常状态信号。一般电力系统中继电保护自动化比较鉴别单元含四只电流继电器（两只为速断保护、另外两只为过电流保护）。电流继电器电流线圈可以接收由电流互感器（取样单元）收集的电流信号，在电流信号达到电流整定值后，电流继电器会动作，通过接点向下一级处理单元发出信号，促使断路器掉闸。反之，电流继电器与其传向下级单元信号均不动作，仅鉴别过电流、速断信息，并将结果传送至下一单元。
执行单元包括声信号继电器（电铃、电笛等）、光信号继电器（闪光信号灯等）以及分闸线圈（断路器操作机构）构成，其可以在接受到处理单元发出的故障信号后，发出声光报警信息并控制断路器分闸。
取样单元主要通过电流互感器，实时获取电力系统中电流、剩余限流信息。并将所收集的电流信号传递给比较鉴别单元。取样单元内部具有独立直流电源、或交流电源（220V、110V），根据所控制设备的差异可以进行电源功率的适当调整。
处理单元包括中间继电器、时间继电器等几个部分，可以直接接受来自比较鉴别单元信号，根据比较鉴别单元下达任务，进行电信号处理。同时综合考虑比较鉴别环节电力输出量性质、大小、组合方式先后顺序判定保护装置是否需动作。在执行电流保护功能时，处理单元运行流程为速断——中间继电器动作——过电流——时间继电器动作。
2、电力系统中继电保护自动化的应用
一方面，发电机继电保护自动化，发电机是电力系统内部至关重要的一个设备，其运行安全稳定性直接影响了电力系统安全。在运行过程中，发电机极易出现定子绕组相间短路、定子绕组匝间短路、定子绕组单相接地、转子绕组一点接地和两点接地等故障，针对发电机运行过程中出现概率较高的故障类型，可以选择继电保护自动化技术中重点保护、或备用保护功能[2]。其中重点保护主要针对电力系统中发电机易出现失磁故障的情况，将继电保护自动化技术直接应用在接地保护装置内，重点解决接地电流、短路问题，保证发电机运行安全；而备用保护则是针对电力系统发电机定子绕组过低情况，在定子绕组负荷过低时，电力系统中继电保护自动化装置会直接响应并发出跳闸信号，切断电源告警。同时第一时间将发电机外部故障切除，最大限度避免发电机定子绕组故障对发电机组正常运行的鼓励影响。
另一方面，变电器继电保护自动化，变电器是电力系统中继电保护自动化技术应用主要对象，通过从电力调度中心获取变电器所需信息，可以对变电器故障进行准确定位。通常而言，变电器复杂故障定位大多是基于装置测距原理，利用A型测距法（单端电气量法）、D型测距法（两端电气量法），确定变电器故障位置及类型。前者主要是测量故障行波脉冲在母线、故障点反射时间，确定故障位置；后者主要是在母线两端设置测量仪器，测量故障行波脉冲传输至母线两端时间差，确定故障位置。
在实际应用过程中，变电器继电保护自动化主要采用保护短路保护、接地保护、瓦斯保护三种方式[3]。其中接地保护主要是在变电器两侧加入零序保护动作的基础上对变电器直接接地，此时，在系统出现故障时，继电保护装置可以进行相关电源的自动切断，实现对电力系统中变电器的有效防护；短路保护主要包括阻抗保护、过流保护两个方面内容，前者主要是在变电器内部进行阻抗元件装设，以便在变电器运行中出现明显异常时自动跳闸，而后者主要是在变电器两侧进行时间元件安装，以便在变电器工作电流过大时自动切断电源，避免电流过大对变电器整体运行的不利影响；瓦斯保护主要是根据变电器中重要部分——油箱故障特征（在油箱出现故障时会遗漏大量有害气体），将继电保护自动化技术中的瓦斯保护运用在变电器油箱故障处理中。即在变电器油箱出现故障的第一时间自动切断电源，并向负责人发送故障信息，及时对变电器油箱进行维修，避免有害气体大量遗漏对区域工作者健康的不利影响。
除此之外，电力系统中继电保护自动化技术还具有辅助决策功能，在电力系统出现故障时经常会伴随保护误动作，而通过继电保护自动化技术应用时收集的故障发生前后电力系统运行状态信息、相关故障报告，可以进行模糊分析，实现基于故障恢复的继电保护辅助决策。
总结：
综上所述，在电力系统的继电保护技术未来发展进程中，实现电网运行数据自动共享、处理、执行是继电保护的主要应用方向。因此，为了彻底解决电力系统中出现的非线性故障，应将自动化技术与继电保护系统紧密结合，构建网络化保护系统，实现电力系统中电力元件、设备故障的自动、及时处理，降低电网人工维护成本。
参考文献：
[1]戴立文. 电力系统及其自动化和继电保护的关系探究[J]. 数码世界, 2018, 000(004):362-362.
[2]朱可. 继电保护自动化技术在电力系统中的应用探讨[J]. 山东工业技术, 2018, 000(009):163-163.
[3]王洋, 常城, 王延军. 电力系统继电保护自动化研究[J]. 科技风, 2018, 352(20):187-187.