電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究

阮浩群

摘要：隨著人們安全意識(shí)的進(jìn)一步提升，電力系統(tǒng)中的安全裝置受到了廣泛的重視，因此，故障檢修與繼電系統(tǒng)等在研究以及實(shí)踐當(dāng)中不斷的發(fā)展。在繼電系統(tǒng)的工作過(guò)程中，其主要的依靠著監(jiān)控電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀況以及各個(gè)設(shè)備的具體工作，來(lái)觀測(cè)總體的運(yùn)行狀況，在非正常的應(yīng)用情況出現(xiàn)之后，即可以啟動(dòng)預(yù)警裝置，使得電力輸送的線暫時(shí)停止工作，從而達(dá)到保護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全。自動(dòng)化的繼電保護(hù)系統(tǒng)的使用，能夠有效的延長(zhǎng)供電設(shè)備的使用壽命，在此基礎(chǔ)上保證用電的安全性。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

引言

電力系統(tǒng)必須根據(jù)電力需求不斷進(jìn)行調(diào)整，否則就會(huì)因故障而引發(fā)安全事故，給企業(yè)造成不可估量的損失，這一問(wèn)題的解決必須通過(guò)繼電保護(hù)裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，該裝置能夠及時(shí)對(duì)系統(tǒng)故障做出反應(yīng)，并以警報(bào)的方式通知維護(hù)人員，促使故障能夠在短時(shí)間內(nèi)得到處理。

1繼電保護(hù)裝置的基本要求

1.1可靠性

在繼電保護(hù)裝置當(dāng)中最為基本的一個(gè)要求就是可靠性，從而有效保證其在具體操作的過(guò)程當(dāng)中更加的科學(xué)、合理化。就其本質(zhì)而言，電力系統(tǒng)自動(dòng)化其實(shí)就是為了充分滿足人們對(duì)于電力的需求。所以，繼電保護(hù)裝置本身的可靠性直接影響了供電的質(zhì)量。

1.2選擇性

假如電路系統(tǒng)有故障發(fā)生，則必須要將產(chǎn)生故障的線路就是切斷。假如在該過(guò)程當(dāng)中故障線路有拒動(dòng)情況發(fā)生，則必須要將與其相鄰的設(shè)備作為第二選擇將其切掉，從而有效保護(hù)電路，從根本上防止有更為嚴(yán)重的故障發(fā)生。

2電力系統(tǒng)自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)

2.1操控一體化

隨著電力系統(tǒng)智能化以及自動(dòng)化的不斷實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)了電力系統(tǒng)操作一體化的進(jìn)展。電力系統(tǒng)操控的一體化，除了在輸電效率方面有所提高之外，電力系統(tǒng)在操作方面也變得更加簡(jiǎn)單。在電力系統(tǒng)當(dāng)中有效結(jié)合了自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時(shí)在計(jì)算機(jī)當(dāng)中有效掌控了電力系統(tǒng)當(dāng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，大大減輕了電力工作人員的負(fù)擔(dān)，完成了突發(fā)情況及時(shí)報(bào)警、預(yù)報(bào)的機(jī)制。

2.2功能多樣

電力技術(shù)的充分發(fā)展，使電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越趨向于簡(jiǎn)單化，然而其功能方面卻變得更加完善化，同時(shí)在社會(huì)不斷進(jìn)步的背景之下，人們?cè)絹?lái)越離不開(kāi)電力，所以電力系統(tǒng)今后的發(fā)展方向?qū)?huì)越來(lái)越多樣化。同時(shí)在電力系統(tǒng)功能不斷完善的基礎(chǔ)之上，在監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的過(guò)程當(dāng)中對(duì)其相關(guān)的維護(hù)系統(tǒng)也提出了更高的要求，如此就需要與輸電功率、繼電保護(hù)裝置等有關(guān)信息相結(jié)合，對(duì)電力系統(tǒng)的具體運(yùn)行進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整。

3繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

3.1發(fā)電機(jī)繼電保護(hù)

發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量密切相關(guān)，因此對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)是十分必要的，具體來(lái)說(shuō)，該設(shè)備的繼電保護(hù)主要包括兩項(xiàng)要點(diǎn)：1）重點(diǎn)保護(hù)。當(dāng)發(fā)電機(jī)短路時(shí)故障部位的溫度會(huì)高于正常值，導(dǎo)致絕緣層被損壞，因此需要在匝間安裝繼電裝置，確保定子匝間能夠始終處于穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，降低故障發(fā)生的概率。此外，如果單相接地電流出現(xiàn)偏差，則需要通過(guò)繼電裝置結(jié)合中心點(diǎn)與相位，達(dá)到縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的目的。2）備用保護(hù)。主要保護(hù)形式為過(guò)電壓，其能夠避免設(shè)備被擊穿，尤其是負(fù)荷較低時(shí)。此種保護(hù)方式能夠避免短路故障損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，并且可在低負(fù)荷狀態(tài)下自動(dòng)切斷電源，通過(guò)警報(bào)的形式反饋給維護(hù)人員，促使人員能夠及時(shí)處理故障。

3.2強(qiáng)化自動(dòng)化的運(yùn)行性能

在自動(dòng)化的運(yùn)行過(guò)程中，需要根據(jù)不同的系統(tǒng)運(yùn)行部分進(jìn)行自動(dòng)化性能的強(qiáng)化。可以觀察到在繼電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，一部分的裝置設(shè)置在主機(jī)的部分，另有一部分的裝置設(shè)置在客戶機(jī)的周圍。目前，在多數(shù)的變電戰(zhàn)中，應(yīng)用的即是客戶機(jī)，需要將客戶機(jī)的自動(dòng)化功能進(jìn)行加強(qiáng)。加強(qiáng)的基礎(chǔ)即是目前客戶機(jī)的主要功能，在客戶機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，主要的承擔(dān)著監(jiān)控以及傳輸接受數(shù)據(jù)的作用，監(jiān)控的內(nèi)容既包括著客戶機(jī)的運(yùn)行內(nèi)部狀況，同時(shí)也包括著操作人員的操作問(wèn)題，由于自定化的裝置在今后的應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)逐漸的呈現(xiàn)出智能化的發(fā)展方向，需要在進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，對(duì)于人為的操作內(nèi)容同步的納入到監(jiān)控的范圍中，防止由于人為操作的失控而導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行出現(xiàn)危險(xiǎn)。此外，在監(jiān)控人工操作的過(guò)程中，繼電系統(tǒng)也需要將錯(cuò)誤的操作內(nèi)容進(jìn)行糾正，并及時(shí)的發(fā)出語(yǔ)境的信號(hào)，使得工作人員能夠及時(shí)的進(jìn)行警惕?？蛻魴C(jī)與主機(jī)在工作中，需要彼此將數(shù)據(jù)、信息以及指令進(jìn)行上傳或者下達(dá)，這個(gè)過(guò)程中，客戶機(jī)需要配合著主機(jī)的行為進(jìn)行操作，保證整個(gè)系統(tǒng)的順利運(yùn)行。在主機(jī)的作用中，主站的工作人員也可以通過(guò)總機(jī)對(duì)于各個(gè)單位的不同狀況進(jìn)行控制，增加了安全的保障。

3.3建設(shè)智能化的監(jiān)控系統(tǒng)

為了保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要在系統(tǒng)中建立一個(gè)全面的智能化水平較高的監(jiān)控系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通過(guò)使用先進(jìn)的現(xiàn)代化技術(shù)，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供技術(shù)支持。監(jiān)控系統(tǒng)的使用過(guò)程中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與過(guò)程控制單元等，實(shí)現(xiàn)分布性的監(jiān)控管理，并對(duì)相關(guān)的通信與數(shù)據(jù)傳輸實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)，促使電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。作為電力能源的生產(chǎn)企業(yè)，需要通過(guò)使用智能化的監(jiān)控系統(tǒng)作為運(yùn)行的輔助系統(tǒng)。

3.4在變壓器保護(hù)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)的運(yùn)行與應(yīng)用過(guò)程中，離不開(kāi)變壓器的使用。變壓器是整個(gè)電路系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。我國(guó)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)使用對(duì)變壓器的影響，集中表現(xiàn)在兩個(gè)方面。第一，瓦斯保護(hù)。變壓器內(nèi)置的油箱出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)產(chǎn)生大量的有毒物質(zhì)和易燃?xì)怏w，影響電路運(yùn)行的安全。所以，需要根據(jù)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)對(duì)變壓器的瓦斯進(jìn)行監(jiān)控，在變壓器瓦斯?jié)舛瘸瑯?biāo)時(shí)，及時(shí)做出斷電處理，從而發(fā)出警報(bào)，防止故障損失進(jìn)一步擴(kuò)大。第二，短路保護(hù)。繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)利用阻抗繼電保護(hù)器，是確保變壓器短路保護(hù)的重要原理。相關(guān)研究表明，針對(duì)繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路系統(tǒng)的設(shè)置，可以在變壓器內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)自動(dòng)運(yùn)行。

3.5接地保護(hù)

電力系統(tǒng)不同線路有著不同的接地方式，主要有主要功能為接地保護(hù)以發(fā)出保護(hù)信號(hào)的小電流接地系統(tǒng)、多應(yīng)用于自動(dòng)化繼電保護(hù)系統(tǒng)執(zhí)行的大電流接地系統(tǒng)兩種，小電流接地保護(hù)系統(tǒng)在發(fā)出告警信號(hào)后線路在一定時(shí)間內(nèi)將繼續(xù)運(yùn)行，而大電流接地系統(tǒng)則在線路故障時(shí)立即響應(yīng)，切斷線路，保護(hù)系統(tǒng)。小電流接地系統(tǒng)不同于多分布于執(zhí)行系統(tǒng)的大電流接地系統(tǒng)，其在邏輯層的應(yīng)用更加廣泛。當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障以及某一相接地時(shí)，小電流繼電保護(hù)系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出告警信息，觀察電壓表讀數(shù)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)就會(huì)顯示出零序電壓就能夠判斷是否出現(xiàn)了故障。繼電保護(hù)裝置除有零序功率保護(hù)外還具有零序電流保護(hù)功能，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)、零序電流值不再為零時(shí)發(fā)生響應(yīng)，可依此傳遞給執(zhí)行模塊切除故障電路。

結(jié)束語(yǔ)

總而言之，目前社會(huì)各界對(duì)電能需求量較高，導(dǎo)致電力企業(yè)的規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大，并且市場(chǎng)中電力企業(yè)的數(shù)量也在持續(xù)增加，而在這種狀況下企業(yè)的管理難度也相對(duì)提高，因此需要合理應(yīng)用繼電自動(dòng)化技術(shù)，掌握該項(xiàng)技術(shù)的原理及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，促使各類故障能夠在短時(shí)間內(nèi)得到處理。

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（作者單位：國(guó)網(wǎng)山東省電力公司萊陽(yáng)市供電公司）