巨炜
国网山西省电力公司晋中供电公司，山西晋中030600
摘要：近年来，科学技术的不断发展，人们生活水平的提高，然而对变电站继电保护的了解也越来越多。因此，变电站是电网中较为重要的组成部分之一,它的安全、可靠、稳定运行直接关系到电网的运行可靠性。目前,在计算机、通信和人工智能等技术不断完善的同时,变电站继电保护逐步朝着自动化的方向发展,其在变电站中的作用也随之凸显,利用继电保护能够有效地确保电力系统稳定运行。
关键词：变电站；继电保护；自动化系统；技术
引言
社会经济的发展都离不开电力系统的参与，若想保证电力系统稳定运行，加强其运行管理是有一种行之有效地方式，随着电力行业的发展，其管理理念和方式也在朝着现代化、科技化的方向发展。目前来看，变电站自动化系统的应用逐渐推广和普及，逐渐形成了电力系统调度自动化系统的一个主体，对变电站安稳运行起到较好的保护作用，而继电器作为变电站中不可分割的组成部分，在实际运用过程中仍然存在很多不足，这些也是制约电力系统发展的重要因素，需要相关人员高度重视问题并且采取有效措施予以解决，更要注重问题的预防，前提要求相关人员明确继电保护在变电站自动化系统中的工作范畴及重要作用，掌握其具体应用概况及发展前景，以达到事半功倍的问题解决效果，保障电力系统处于最佳的运行状态。
1变电站系统中继电保护的基本任务和主要作用
1.1基本任务
在变电站系统当中,继电保护的基本任务包括以下几个方面的内容。(1)迅速、自动、有选择地控制特定的断路器跳闸,借此来对系统或是线路中发生故障的元器件进行保护,避免故障继续扩大或持续对元器件造成破坏。(2)能够对变电站中各种电气设备的异常运行情况进行反映,并按照预先设置好的运维条件,发出相应的报警信号,同时减轻负荷,并自动完成跳闸。在这一过程中,通常不要求继电保护装置快速动作,只需要保护装置按照异常现象对电力系统及其各个元器件形成的危害程度进行相应地延时,以此来防止因干扰造成的误动作。
1.2主要作用分析
继电保护在变电站自动系统出现故障问题时，其作用更加显著，一旦出现系统故障，会出现以下危害：首先使电力系统的内部压力降低，影响给人们的正常供电；其次，发生系统故障时，会出现短路电流等，直接给电气设备造成损害；最后，破坏发电机的运行状态，如果对发电机问题不够重视或者没有及时解决，严重的甚至会造成整个电力系统瘫痪。在面对这些问题时，继电保护的作用极其重要，能够根据实际情况对故障进行止损，降低对变电站自动化系统故障的破坏程度，从而提升变电站整个系统的安全性、稳定性。
1.3变电站继电保护分类
变电站的继电保护按照被保护对象的性质大致可分为以下几种类型:其一,发电机的继电保护。此类保护包括发电机外部短路、定子绕组相间接地短路及过电压、对称过负荷、失磁故障、励磁回路接地等等。其出口方式主要有解列、停机、信号传输以及缩小故障影响范围等等;其二,线路的继电保护。按照线路的实际电压等级、中心点接地方式以及线路长度等又可分为相间短路、单相接地、过负荷等等;其三,变压器的继电保护。具体包括绕组短路、过负荷、中性点过电压、油箱压力过高、油面降低、变压器温度升高以及冷却系统故障等等。
2继电保护装置的概述
电力运行过程中如果出现故障，或者出现危及安全运行的状况时，需要及时向工作人员发出信号或者采取自动跳闸的操作，从而终止问题的进一步延伸，对电力系统的元件进行有效保护，可以这样实施保护的电力元件就是继电保护装置，对降低系统运行效益很有帮助，能更好地满足电力系统在特定要求下的运行需求。继电保护作为保护整个电力系统运行稳定性的核心部分，必须要具备快速性、灵敏性、可靠性的特征，对于系统故障给予及时有效地处理。快速性可以避免系统故障时电弧、电火花所产生的高温，导致金属熔化、烧毁，快速切断故障能够有效降低系统损失；灵敏性可以实现对保护范围内的故障或不正常状态的运行状态的反应，为提升故障处理效率创造有利条件；可靠性是指继电保护装置出现动作故障时做出可靠的动作反应，没有其他破坏性动作产生，若想提升继电保护装置的可靠性，可以从以下方面入手：（1）保证继电保护装置的结构简单、性能优越并且原理先进，以满足现代化变电站的发展需求；（2）保证二次回路设计的简单且合理，尽可能地减少继电器触点的使用，确保二次回路元器件的质量达标，以提升其安装整体质量；（3）结合变电站实际运行需求，精准计算整定值，使其保护作用得到充分发挥；（4）如投入使用新型继电保护装置，必须严格按照检验规程和流程进行，并且加强后期的维护与管理，定期进行校验，确保继电保护装置处于良好的运行指标内，维护整个电力系统的良好运行。
3变电站继电保护自动化系统的技术分析
3.1相关技术
(1)继电保护技术。目前,在我国电力系统快速发展的推动下,继电保护技术获得了长足进步,继电保护装置也从以往单一的元器件逐步发展成为大型的现代化设备。继电保护可以持续对电力系统的运行状况进行检测,一旦检测到系统当中出现故障时,相应的继电保护装置便会快速、准确地将故障位置从系统当中切除。继电保护装置的应用进一步降低了系统因故障造成的损失。继电保护装置正在朝着监测、通信、保护等功能一体化的方向发展,相信在不久的将来,其势必会实现电力系统的自动化控制。而想要实现这一目标,继电保护装置应当具备足够的灵敏性、速动性和选择性。(2)变电站自动化系统。其具体包括自动化监控系统、自动装置以及继电保护装置等等,属于集多功能于一身的系统。自动化系统借助数字通信技术、网络技术可实现信息共享。由于系统取消了控制屏和表计等常用的传统设备,从而使控制电缆的使用大幅度减少,这样一来有效地缩小了控制室的总体面积,减轻了维护工作人员的劳动强度。
3.2系统功能
（1）准确定位复杂故障，随着变电站自动化系统的内部结构越来越复杂，故障的复杂程度不断增加，通过复杂故障的判断、分析，才能为故障解决提供依据。对于复杂故障定位的研究，主要依据装置的测距原理，包括单端电气量法和两端电气量法，前者则是对故障行波脉冲在母线与故障反射点的时间来断定距离测量，不需要通信并且成本较低，但也存在一些弊端，被其他线路末端发生所影响，造成测量误差大；后者是根据测量故障行波脉冲至母线两端的时间差判断距离，其运行原理非常简单并且结果准确，但是要在母线两端设置测量仪器，借助通信设备完成，其成本投入相对较高。（2）辅助决策功能，电力系统出现故障时也会存在保护动作错误的情况产生，以往的故障分析主要以人工方式为主，受人员经验水平等因素的影响，但是运用继电保护自动化系统能够全面收集故障发生前与故障发生后系统运行状态的相关信息和故障报告，利用模糊处理技术，依据继电保护及故障录波的相关采样数据完成指定计算，可以实现对故障快速、准确的判断，对恢复系统运行状态起到辅助作用。（3）状态检修，继电保护装置设计缺陷、生产问题或回路维护不良等都是造成装置错误的主要原因，自动化的继电保护装置可以实现自检，还具有存储故障报告的功能，可以高标准实现对系统状态的检修。
结语
自动化变电站对于人类的生产生活具有促进意义，现今的科学技术水平仍存在较多的客观因素，导致现存的自动化变电站系统中重难点问题尚未得到解决。需要国家相关的科研小组不断对自动化变电站继电保护问题进行优化升级，以保障社会的供电安全。
参考文献
[1]马益平.变电站自动化系统的应用体会和探讨[J].电力自动化设备,2019(5).
[2]王中元.在变电站综合自动化系统中有关继电保护问题[C]//第三届电力系统与电网技术综合年会论文集,2019(5).