黃曉明 鄒怡

摘要：在我國經(jīng)濟和科技快速發(fā)展的今天，全國已經(jīng)基本實現(xiàn)了用電全球化，很多偏遠窮困的山區(qū)和少數(shù)民族聚居地也接通了電路，也能用上了電，因此人們對電的使用量和使用范圍也越來越廣了，這就對人們對用電裝置和電路的使用安全提出了高的要求，怎么樣就能安全高效的使用電，有不會或者較少電裝置對我們做出的傷害，這是我們要考慮和解決的，因此在這樣的要求下，隨之智能化人性化的電路保護裝置也就隨之推出。通過不斷的研究和完善技術(shù)裝備，智能化的繼電保護配置也越來越多，但是一些傳統(tǒng)的電網(wǎng)保護裝置隨著使用周期的增長，靈敏度減低，判斷失誤，保護失誤等問題也隨之出現(xiàn)，因此我們要提出和研究出一些新的智能變電站繼電保護裝置，來滿足我們的要求。智能變電站繼電保護配置對我們的安全進一步提出了保障，它是智能電網(wǎng)的重要組成部分，對電網(wǎng)是否能安全運行作出了保障。本文主要論述了能變電站繼電保護配置的應用現(xiàn)狀，分析它一些重要的組成元件，以及對智能變電站繼電保護配置的未來展望。

關(guān)鍵詞：智能變電站;繼電保護配置;應用現(xiàn)狀;展望;

引言

在我們的日常生活中，幾乎無時無刻都離不開電的使用，小大個人，大到工廠都不能離開電，由此可見電對我們的生產(chǎn)生活都是至關(guān)重要的，但是大家都知道每年由于使用電不規(guī)范或者是缺乏用電安全意識造成的死亡是很多的，因此在科技和經(jīng)濟的不斷發(fā)展下，研究人員也不斷地優(yōu)化了用電保護裝置，提出了智能化繼電保護配置，它在很多緊急情況下，能及時的感應電流的波動，電阻的過渡，電網(wǎng)電壓的波動等，對于情況異常者，智能化繼電保護配置會立刻啟動保護程序，這是電路會自動報警甚至是啟動切斷電源，來保護電網(wǎng)發(fā)生故障，避免大面積停電和電網(wǎng)癱瘓，以及避免因為用電而發(fā)生的危險事故的發(fā)生。智能變電站中的繼電保護設(shè)備在不斷的提升和進步，它是保證電力元件能安全運行的基礎(chǔ)，在電力系統(tǒng)的電氣元件發(fā)生故障時，它會及時報警或切斷電源，終止不必要的事件發(fā)生，大大減低了用電人員的傷亡率和較少了我國經(jīng)濟損失，同時能節(jié)能減能，實現(xiàn)能源利用的最大化，它是我們在日常生活和學習中保證我們安全用電過程中不能缺少的一部分。

1?智能變電站繼電保護配置的現(xiàn)狀分析

什么是智能變電站呢？它指的是我們采用一些集成式，比較先進的和環(huán)保節(jié)能的，同時使用時又能保證可靠穩(wěn)定的設(shè)備，以實現(xiàn)全球數(shù)字信息化、信息共享化、各種通訊平臺網(wǎng)絡全球化為基礎(chǔ)要求，設(shè)備能自動完成對信息的采集、匯總、分析、評估、檢測、監(jiān)測、保護等過程，同時該設(shè)備還能保障電網(wǎng)實現(xiàn)自動化監(jiān)測，自動化控制，自動化分析和決策等功能。該變電站是高度的人性化、智能化、既能像人一樣實施分析操作，在不同的情況在能有不同的但且可靠的解決對策，以此來確保了電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行，同時節(jié)省能源，低碳環(huán)保。

就現(xiàn)目前智能變電的使用情況來看，它還處在試用推廣階段，隨著人們安全意識的不斷提高，全球環(huán)保的不斷提倡以及少能節(jié)能的不斷深化，相信在不久的以后，智能變電保護裝置會實現(xiàn)全球化的。智能變電與常規(guī)變電站有很多不同的地方，它高度的實現(xiàn)了設(shè)備的人性化、智能化、可控制化，通過智能跳閘，智能報警等許多高級設(shè)備程序的不斷完善和智能化，較少了事故發(fā)生的頻率，保障了電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行，同時讓設(shè)備的使用周期延長，也是提高經(jīng)濟效益的一部分?，F(xiàn)目前隨之智能化的越來越普及，很多的智能設(shè)備和裝置都能實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，這也使得智能變電站的資金使用隨之較低，不在是高額的投資，因此智能變電站有著很好的經(jīng)濟效益和更廣闊的推廣前景。

智能變電站由間隔層、設(shè)備層、站控層構(gòu)成，每一個組成的部分都有著不一樣的作用，它是之間的相互配合，才能保證工作的正常運行。1）設(shè)備層一般是一些一次性的設(shè)備和智能組件組成的智能設(shè)備和終端，來完成電能的輸出、監(jiān)測、分析、計算、保護等過程。它是智能變電站的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。2）間隔層測指的是二

次設(shè)備構(gòu)成的，對電完成監(jiān)測、控制、繼電保護過程。它的作用時間和作用次數(shù)都是智能化的。3）站控層是在前兩個的基礎(chǔ)上更為復雜的設(shè)備系統(tǒng)，它是由多個子系統(tǒng)構(gòu)成的，對全站甚至多個一次設(shè)備進行監(jiān)測和控制，完成數(shù)據(jù)的采集分子監(jiān)測等過程。

2?智能變電站繼電保護的基本要求

2.1?線路保護

提到智能變電站繼電保護裝置的基本要求首先要說的就是線路的保護，線路保護裝置是用于各個電壓之間間隔單元的監(jiān)測和保護，它保障了完善的智能化過程，包括對備用電源的控制、計量、保護和對通信的監(jiān)視等對種功能，能有效的保障各個地級高壓和低壓電網(wǎng)以及廠級和以上電路系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。為電壓廠、發(fā)電廠、配電廠、用電單位等多個地方提供保障機制和解決問題的方案。因此，能變電站繼電保護中

線路的保護是十分重要的，它是電網(wǎng)全面接通和運行的保障，是實現(xiàn)電網(wǎng)信息全球化的基礎(chǔ)，如果線路受損或者是沒有做好線路的保護措施，是很容易導致漏電，無電等情況的發(fā)生，得我們的生活和學習帶來影響的。

2.2?變壓器保護

變壓器相信我們大家都很熟悉，在我們的學校、生活區(qū)、工廠區(qū)等很多地方都看得見，它是采用分布式配置，對各個單元級電壓進行監(jiān)測，能及時敏銳的監(jiān)測電壓的變化情況，具有比較完整的差動保護功能。對于智能變電站繼電保護是基于線路保護后不可缺少的一部分。變壓器保護裝置有很多個裝置構(gòu)成，如：吸濕器、測溫裝置、繼電器等裝置，結(jié)構(gòu)較為復雜，就該裝置里面的保護程序都有20多個，它是具備很多功能，比如：監(jiān)測、保護、控制等功能，是實現(xiàn)智能變電站繼電保護裝置的理想元件，對一次設(shè)備，如設(shè)備層等的電壓和電流都有著強大的采集和監(jiān)測計算功能，它可用于集中式安裝和設(shè)備裝置的后備保護。

2.3?電感器保護

對于能成為電感器的導體的定義是比較廣泛的，由于在通電的情況下，導體周圍會產(chǎn)生一定的磁場范圍，所以只要能承載一定電流的導體都具有一定的電流感性。但是在實際生活中，一些長且直的通電導體的磁場都比較弱，承電能力也比較有限，因此我們一般會選擇導線繞成螺線管作為電感器，在有些情況下，為了進一步增強電流感性和磁場力，還會在螺線管的中間插入鐵心，這樣的電感器又稱之為鐵心電感器，前面說的那一種電感器有叫做空心電感器。從嚴格意義上來說，電抗分為容抗和感抗兩種，因此電感器實際指的是電感器和電容器。

2.4?母線保護

母線保護是智能變電站繼電保護裝置的重要組成部分，而電力系統(tǒng)的保護又是母線保護的重要組成部分，因此母線的保護首先得做到電力系統(tǒng)的保護，而電力系統(tǒng)的保護的基礎(chǔ)又是總線路的保護，因為總線路不僅是保證電流正常接通的基礎(chǔ)，因為如果總線路的電源系統(tǒng)發(fā)生故障，會直接影響連接著總線路所有設(shè)備的正常運行，嚴重時還會造成設(shè)備損壞，甚至影響和損害整個電力系統(tǒng)又，而且對電力系統(tǒng)的正常傳輸和分配其之重要的作用。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的用電量在不斷的增大，這對電網(wǎng)承受電壓的水平也隨著提高，因此母線的保護設(shè)施，母線的靈敏性以及母線的穩(wěn)定安全性等都要求都將隨之提高。因此，我們在選擇母線的材料是要盡量選擇耐受性，耐壓性強的導體作為母線裝置，相對應的安全保護程序要更加的嚴格把關(guān)，面對緊急事件該程序要更加的反應及時，反應靈敏，減低設(shè)備的損失和保護用電人員的安全。

3?智能變電站繼電保護配置的未來展望

3.1基于廣域信息的電網(wǎng)保護的展望

什么是廣域信息的電網(wǎng)保護，一般指的是都對電網(wǎng)的多方面保護措施，比如防止電網(wǎng)漏電，電網(wǎng)系統(tǒng)崩潰，減少用電事故等。現(xiàn)目前一次成為國內(nèi)外的研究熱點。廣域信息的電網(wǎng)保護和常規(guī)的電網(wǎng)保護裝置相比，無論志在使用范圍，還是使用的周期等多個方面都提升了很多，常規(guī)的電網(wǎng)保護隨著使用周期的延長，可能會出現(xiàn)靈敏度降低、判斷失誤、保護失效等問題，因此廣域信息的電網(wǎng)保護的研究和發(fā)展是大勢所趨的，同時對我們電網(wǎng)系統(tǒng)能否長期持久高效的運行也是至關(guān)重要的。

廣域信息電網(wǎng)保護系統(tǒng)的組成是較為復雜的，這主要是由它的功能和使用的范圍來決定的。包括以下幾個方面：1）動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。廣域信息的電網(wǎng)的保護電力系統(tǒng)是具有實時監(jiān)測性的，能對多個用電地區(qū)的電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)和用電使用情況實施在線監(jiān)測和測量，分析其運行十分安全，它是每個變電站的電力電流電量的調(diào)節(jié)和監(jiān)測中心，能及時同步變電站的電量使用情況和電壓的高低，是用電廠和發(fā)電廠的主要的通信設(shè)備;2）保證廣域電網(wǎng)信息的有效切割，保證廣域電網(wǎng)信息的控制策略有效實施，以及其他智能化電網(wǎng)保護裝置的正確算法;3）廣域信息的電網(wǎng)保護安裝在每個變電站，特別是電度調(diào)控中心和電網(wǎng)控制運營中心，和智能化控制監(jiān)測電力的動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，保證能在電網(wǎng)發(fā)生故障時，及時作出判斷。

3.2?主動原則的瞬態(tài)保護研究

瞬態(tài)保護是一種高效率、高頻瞬態(tài)的電路保護系統(tǒng)，響應速度快，準確度高，精密度高等特點，對一些電流的波動，電阻的過渡，電網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定和電壓的急劇升高等情況能快速做出精準的判斷以及解決高問題的存在。這對我們電網(wǎng)的保護是很重要的，可以降低判斷失誤，提高保護性，以及一定程度上延長電路的使用壽命，提高經(jīng)濟效益，較少損失等。

3.2.1?基于瞬時頻率特性的保護

基于瞬時頻率特性的保護是一種應發(fā)生電網(wǎng)故障時，該系統(tǒng)發(fā)出故障信號，這是需要檢測高頻電壓和電流的一種保護系統(tǒng)。但目前它的使用任然存在一些問題，比如成本高、質(zhì)量沒有保障、通信容量有限等問題;除此之外，瞬態(tài)保護的交互性不高，在電路器斷電和損壞時，瞬態(tài)保護系統(tǒng)很容易判斷失誤、保護失效，靈敏度降低等情況的發(fā)生，最終沒有實現(xiàn)保護效應。

3.2.2?行波保護最早的瞬態(tài)保護

行波保護是最早的瞬態(tài)保護，它很多種不同形式的保護類型，如行波差動保護、根據(jù)振幅的波動頻率和波動方向來實施的距離保護、線路保護等保護系統(tǒng)。行波保護具有很多優(yōu)點，如不受電網(wǎng)系統(tǒng)波動的影響，有良好的判斷性和方向性，響應時間快，反應度高，判斷性準等優(yōu)點。但是行波保護不穩(wěn)定，不能準確適應瞬態(tài)信號的識別方法，對于一些不確定的行波信號和行波的波動不能或者無法做出準確性判斷和啟動保護裝置。

4?結(jié)語

在經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，為了更好的適應我們的社會，我們只要不斷的學習和進步，特備是對于科技的發(fā)展是日新月異的，我們要不斷的積累經(jīng)驗，完善我們的設(shè)備，來更好的實現(xiàn)我國的發(fā)展。就目前來看，如果沒有了電能，我們是無法工作的，社會也是無法進步的，因此我們要從長遠的角度來考慮問題，我們要怎么做才能讓我們的電能實現(xiàn)經(jīng)濟最大化，利用最大化，盡量不去浪費一點點能，重要這樣才能實現(xiàn)我國的可持續(xù)發(fā)展。從另一個角度出發(fā)，我們用量的范圍和用電量的增加，我們也要隨之來不斷提高的我們的用電保護裝置，智能化的水平不斷地提高，不僅是技術(shù)上的提高，其資金的使用量也要隨之不斷下降，才能不斷的推廣，實現(xiàn)全球智能變電站繼電保護配置，讓它運用在各個行業(yè)和生活的各個方面。同時面對現(xiàn)目前智能變電站繼電保護配置存在的不足，我們在及時的解決，讓未來的智能變電站繼電保護配置能更加的完美，更加的安全穩(wěn)定可靠，讓電網(wǎng)系統(tǒng)的運行更加的穩(wěn)定。

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