葉璐　鄧偉

摘 要：本文通過(guò)對(duì)電力系統(tǒng)及自動(dòng)化和繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用特征進(jìn)行分析，從繼電保護(hù)可以提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性及繼電保護(hù)推動(dòng)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化改造進(jìn)程兩方面入手，對(duì)兩者之間的相關(guān)性展開(kāi)分析。在此基礎(chǔ)上，對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況展開(kāi)論述。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);電力系統(tǒng);自動(dòng)化改造

中圖分類號(hào)：TM76;TM77文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2018）31-0115-03

Research on the Relativity of Power system and

Automation and Relay Protection

YE Lu DENG Wei

（State Grid Zhengzhou Electric Power Company，Zhengzhou Henan 450000）

Absrtact： By analyzing the application characteristics of power system， automation and relay protection equipment， this paper started with two aspects： relay protection could enhance the stability of power system operation and the relay protection promoted the process of automatic transformation of power system. The correlation between the two was analyzed. On this basis， the application of relay protection automation in power system was discussed.

Keywords： relay protection;power system;automation transformation

電力系統(tǒng)自動(dòng)化與智能化的結(jié)合，在很大程度上為整個(gè)行業(yè)的進(jìn)步創(chuàng)造了新的契機(jī)。繼電保護(hù)是當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化運(yùn)行管理中的重要保障措施，對(duì)保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和可靠性具有重要意義。為了充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的實(shí)際作用，本文就電力系統(tǒng)自動(dòng)化和繼電保護(hù)的相關(guān)性展開(kāi)具體研究。

1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化和繼電保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用特征

1.1 電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用特征

電力系統(tǒng)自動(dòng)化的應(yīng)用特征主要體現(xiàn)在以下三方面。第一，內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造有效解決了當(dāng)前系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的操作問(wèn)題，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化對(duì)降低系統(tǒng)調(diào)控環(huán)節(jié)的難度及提升電力設(shè)備的運(yùn)行效率發(fā)揮著重要作用。第二，系統(tǒng)運(yùn)行智能化。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)靈活運(yùn)用程序代碼操控電力設(shè)備，推動(dòng)了電力系統(tǒng)運(yùn)行的智能化發(fā)展進(jìn)程，改變了傳統(tǒng)人工操作模式，有效降低了人為操作失誤導(dǎo)致系統(tǒng)故障的概率。第三，系統(tǒng)操控一體化。電力系統(tǒng)自動(dòng)化發(fā)展實(shí)現(xiàn)了設(shè)備操作與控制一體化，這種一體化操控方式在簡(jiǎn)化系統(tǒng)操作步驟的同時(shí)，促進(jìn)了電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的提升。

1.2 繼電保護(hù)設(shè)備的應(yīng)用特征

繼電保護(hù)設(shè)備（如圖1所示）可以對(duì)電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進(jìn)行檢測(cè)，從而發(fā)出報(bào)警信號(hào)，其應(yīng)用特征主要包括可靠性高、實(shí)用性強(qiáng)及便利性高三個(gè)方面。其中，可靠性高主要是指在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)過(guò)程中，所涉及的信息管理方式十分關(guān)鍵，當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一類管理方式是以數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為核心的方法，這種管理方式的應(yīng)用不僅可以有效提升電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全性，而且在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中促使電力系統(tǒng)不斷升級(jí)。繼電保護(hù)設(shè)備的實(shí)用性主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)共享方面，相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)分析，在管理控制過(guò)程中將這些數(shù)據(jù)作為基本前提，可以大幅度提升系統(tǒng)運(yùn)行操作的便利性，將設(shè)備本身的實(shí)用性發(fā)揮到最大。而繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用的便利性則更多地體現(xiàn)在遠(yuǎn)程監(jiān)控目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的這一方面，同時(shí)應(yīng)用電力系統(tǒng)繼電保護(hù)后遠(yuǎn)程監(jiān)控目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也是繼電保護(hù)的突出優(yōu)勢(shì)之一[1]。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化和繼電保護(hù)的相關(guān)性

2.1 繼電保護(hù)可以提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性

電力系統(tǒng)的運(yùn)行需要對(duì)電能進(jìn)行一定程度的調(diào)控，并且在特定的時(shí)候?qū)﹄娔苓M(jìn)行改造，從而更好地保障廣大用戶的用電安全，使輸出電力質(zhì)量可以達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)。電力系統(tǒng)的分布過(guò)程中，一般會(huì)采用分層分級(jí)的分布方式，應(yīng)用這種分布方式可以合理控制原始電能，在保證相關(guān)電力設(shè)備運(yùn)用穩(wěn)定性等方面發(fā)揮積極作用。繼電器在電力系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，可以針對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的故障實(shí)施自動(dòng)化的診斷，在此基礎(chǔ)上采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?，?duì)一次電力設(shè)備予以充分保護(hù)[2]。在繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置安裝過(guò)程中，應(yīng)該在結(jié)合電力系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，綜合考慮電力系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的需求，并且避免電力設(shè)備在缺少繼電保護(hù)的狀態(tài)下運(yùn)行。

2.2 繼電保護(hù)推動(dòng)了電力系統(tǒng)的自動(dòng)化改造進(jìn)程

從某種程度上講，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化改造對(duì)繼電保護(hù)提出了較高的要求，包括繼電保護(hù)的安全性、選擇性及靈敏性。首先，對(duì)繼電保護(hù)安全性提出的要求是最基本的。由于電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造目的主要是使電能輸出可以與用戶需求相適應(yīng)，因此繼電保護(hù)本身的安全性應(yīng)該得到較好地保證。其次，對(duì)繼電保護(hù)靈敏性所提出的要求主要是電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造對(duì)繼電器在可控制范圍具備的靈敏系數(shù)要求，在故障發(fā)生的第一時(shí)間快速采取對(duì)應(yīng)的解決措施，以此來(lái)保證電力系統(tǒng)的運(yùn)行不受影響。最后，對(duì)繼電保護(hù)選擇性提出的要求指的是出現(xiàn)電路故障問(wèn)題時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)明確選擇需要切除的電路，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)電路的全方位保護(hù)[3-6]。

2.3 繼電保護(hù)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

繼電保護(hù)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要分為在變壓器保護(hù)中的應(yīng)用以及在發(fā)電機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用兩個(gè)部分。變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備之一，借助繼電保護(hù)裝置對(duì)變壓器設(shè)備實(shí)施充分的保護(hù)，可以在設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的第一時(shí)間快速采取相應(yīng)措施。變壓器繼電保護(hù)方式主要分為三種，即接地保護(hù)法、瓦斯保護(hù)法和短路保護(hù)法。在發(fā)電機(jī)保護(hù)工作中，最常用的保護(hù)方式是重點(diǎn)保護(hù)法。重點(diǎn)保護(hù)法主要是指將繼電保護(hù)設(shè)備裝配到定子繞組上。該方式可以在發(fā)現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)起到保護(hù)作用，對(duì)發(fā)電機(jī)中通過(guò)的電流進(jìn)行阻擋，通過(guò)對(duì)電流值的合理控制，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化要求。而靈活使用微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀（見(jiàn)圖2）也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的保護(hù)，微機(jī)繼電保護(hù)測(cè)試儀借助現(xiàn)代先進(jìn)的微電子技術(shù)和器件，推動(dòng)了變電站綜合自動(dòng)化發(fā)展[7-12]。

3 繼電保護(hù)自動(dòng)化在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

3.1 在變壓器保護(hù)中的應(yīng)用

變壓器是電力系統(tǒng)中非常重要的設(shè)備之一。借助繼電保護(hù)裝置對(duì)變壓器設(shè)備進(jìn)行充分的保護(hù)，可以在設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的第一時(shí)間快速采取相應(yīng)措施，在降低設(shè)備故障對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，可以有效防止故障影響的進(jìn)一步擴(kuò)大。變壓器繼電保護(hù)方式主要分為三種形式。第一種為接地保護(hù)法，由于電力系統(tǒng)中變壓器的使用一般分為接地變壓器和不接地變壓器兩種保護(hù)形式，對(duì)接地變壓器需要采用零序電壓保護(hù)措施，對(duì)不接地變壓器應(yīng)該采用零序電流保護(hù)措施。第二種為瓦斯保護(hù)法，這種繼電保護(hù)措施多被用于部分設(shè)備油箱出現(xiàn)問(wèn)題的情況，通過(guò)對(duì)一些有毒氣體進(jìn)行探測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的保護(hù)。第三種為短路保護(hù)法，主要是指在變壓器發(fā)生問(wèn)題的第一時(shí)間快速切斷電源，以實(shí)現(xiàn)對(duì)變壓器的保護(hù)。

3.2 在發(fā)電機(jī)保護(hù)中的應(yīng)用

為了保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，需要對(duì)發(fā)電機(jī)相關(guān)設(shè)備采取一定的保護(hù)措施，通過(guò)合理安裝特定繼電保護(hù)裝置的方式，最大程度上提升發(fā)電機(jī)的保護(hù)效果。從上述分析可知，在發(fā)電機(jī)保護(hù)工作中，最常用到的保護(hù)方式是重點(diǎn)保護(hù)法。此外，在發(fā)電機(jī)保護(hù)過(guò)程中還會(huì)用到備用保護(hù)法，一旦在電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生負(fù)荷過(guò)低的情況，繼電保護(hù)裝置就會(huì)隨之自動(dòng)啟動(dòng)切斷電源。繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置在整個(gè)電力行業(yè)發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著積極作用，具有廣闊的發(fā)展前景，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)等應(yīng)用設(shè)備的協(xié)調(diào)控制，推動(dòng)電力系統(tǒng)的進(jìn)一步簡(jiǎn)化、高效發(fā)展。

綜上所述，電力系統(tǒng)及自動(dòng)化和繼電保護(hù)相關(guān)性的研究，為電力系統(tǒng)自動(dòng)化改造提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)支持，對(duì)全面提升電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性和設(shè)備工作效率具有不可忽視的重要意義。為了最大程度上發(fā)揮出繼電保護(hù)裝置的實(shí)際作用，應(yīng)結(jié)合電力系統(tǒng)的實(shí)際工作情況，保證繼電保護(hù)裝置選用合理，從而推動(dòng)電力行業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。

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