黃雅娜

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摘要: 隨著科學技術的不斷發展，自動化技術被廣泛應用于電力系統的繼電保護中。繼電保護自動化裝置是電力系統的重要紐成部分，能在系統發生故障時迅速作出反應并進行處理，從而保護電力系統的安全與穩定運行。因此，對電力系統繼電保護自動化的研究十分重要，尤其在當前越來越多大型電氣設備廣泛應用的時代下，我國電力系統日益呈現規模性、復雜性的特點。基于此，本文首先對繼電保護自動化進行相關概述，其次分析了繼電保護自動化裝置的優缺點及基本要求，最后進一步對電力系統繼電保護自動化的應用進行研究，以提升我國電力系統運行的安全可靠性

關鍵詞: 電力系統;繼電保護自動化;應用;要求

1前言

隨著我國經濟和人們生活水平的不斷提高，越來越多的電氣設備出現在生活當中，這無疑加大了電力系統運行的壓力，對其運行的安全穩定性提出了更高的要求。繼電保護自動化裝置在電力系統中的應用，不僅是系統中不可或缺的重要組成部分，而且能進一步確保系統的穩定運行，及時切除故障，在提升電力系統的可靠性及保護其性能等方面發揮重要作用。因此，對電力系統繼電保護自動化的研究具有重要的現實意義。

2繼電保護自動化的相關概述

一般而言，當電力系統中的發電機、線路等電力元件或電力系統本身發生故障危及系統安全運行時，能直接向所控制的斷路器發出跳閘命令，或者向運行值班人員及時發出警告信號以終止故障發展的一種成套的自動化措施與設備，稱為繼電保護裝置。其基本原理主要是利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電流、電壓、功率等電氣量的變化構成繼電保護動作的原理。

而繼電保護自動化是指當電力系統發生故障或危及系統安全運行時，繼電保護裝置能依據相關指標的變化情況，采取自動跳閘等自動化方式對電力系統進行保護。與一般的繼電保護裝置相比，繼電保護自動化大大縮短了電力系統故障的處理時間，進一步保證系統運行的安全性。繼電保護自動化主要由測量模塊(隨時監測電力系統中的電流、電壓等指標，并傳遞數據)、邏輯模塊(對相關數據進行分析，并發出指令)以及執行模塊(根據指令采取適當的保護措施)三個方面構成。繼電保護自動化結構主要是以變電站為核心的集中式體系結構，能有效地提高電力系統運行的安全性、可靠性。其裝置的作用主要體現在三個方面:一方面，實時監測電力系統的正常運行，當被保護的電力元件發生故障足以損壞設備或危及電網安全時繼電保護自動化裝置能最大限度地減少對電力系統元件本身的損壞;其次，及時反應電氣設備不正常工作情況并根據情況與設備運行維護的不同采取相應的處理措施;另一方面，能夠實現電力系統的遠程操作以及自動化運行。

近年來，隨著我國經濟水平的不斷提高，電力系統的規模越來越大，保證其運行的安全與穩定尤其重要，不僅牽涉到經濟生產的正常運行，而且還在很大程度上影響人們生活、工作、學習的各個方面。而繼電保護自動化裝置在電力系統中的廣泛應用，不僅能進一步確保電力系統運行的安全與可靠，而且能有效提高電網運行效率，降低成本，已成為電力系統中不可或缺的組成部分。就變電站而言，繼電保護自動化裝置能充分實現對線路、母聯、主變以及加載電容器等方面的保護，對確保電力系統的安全運行發揮重要的作用。

3繼電保護自動化裝置的優缺點及基本要求

3.1優點

與傳統的繼電保護裝置相比，自動化裝置在電力系統中繼電保護的應用上，更加豐富了其功能性，在傳統繼電保護裝置的功能上增加了對電力系統運行狀況的實時監測功能，能有效地實現對電力系統運行的遠程控制。首先，其安全性與穩定性較高。繼電保護自動化裝置能快速地對系統故障進行反應、分析、判斷并作出最佳的處理，從而確保電力系統的正常運行;其次，能完成復雜性的工作任務。繼電保護自動化裝置在使用的過程中，能代替值班人員完成復雜性的工作，并能根據系統運行的情況及時發出信號并傳遞警報，有效及時地切除故障;最后，實現數據共享的同時保護數據的安全性，能根據不同數據服務對象設置信息并進行管理。

3.2缺點

當前電力系統中繼電保護自動化裝置的推廣與應用尚未成熟，仍處于發展與完善的初級階段，仍存在著一些不足:一是功能上有所欠缺，尚未能夠完全滿足當前電力系統及變電站迅速變化的需求;二是繼電保護自動化裝置的成本相對較高;三是繼電保護自動化裝置對外界環境要求較高，無法承受較大的環境干擾因素的影響，如雷電擊打。因此繼電保護自動化在電力系統應用的過程中，要加大對其研究力度，從而提高其可靠性與客觀因素的抗干擾性能。

3.3基本要求

在電力系統運行過程中發生故障時，繼電保護自動化系統裝置的任務是通過信號傳遞及時切除故障，并對系統進行實時監測，從而確保電力系統的安全穩定運行。其基本要求主要有三點:其一，要求具備速動性，即繼電保護自動化裝置在接到故障信號時能在最短的時間內處理故障，最低限度地減少設備、元件的損壞;其二要求具備選擇靈敏性，即繼電保護自動化裝置要準確地確定故障位置，并對其選擇性的及時處理切除，從而確保無故障部分繼續正常穩定運行;其三，要求具備可靠性，繼電保護自動化裝置的可靠性對電力系統的穩定運行尤其重要，能有效地避免故障損失擴大;其四，數據網絡通信一體化，這是與傳統裝置相比，繼電保護自動化最大的區別，能有利于實現繼電保護的計算機網絡化，保證整個電力系統的安全運行。

4電力系統繼電保護自動化的應用研究

就目前而言，在電力系統運行過程中，繼電保護自動化主要被應用在發電機、變壓器等方面，其運行環節包括提出問題、分析問題、安裝調試、投入運行、后續維護以及檢修技改等方面，各個環節間均相互聯系。

4.1繼電保護自動化在變壓器中的應用

變壓器是電力系統運行過程中的重要組成部分，能有效地對電力進行正常的運輸，因而繼電保護自動化被廣泛應用于變壓器中。具體來說，繼電保護自動化對電力系統中變壓器的保護主要有三個方面。首先，瓦斯保護。在電力系統變壓器的油箱出現故障時，會產生大量可燃性有害氣體，使絕緣體無法發揮作用，而繼電保護自動化此時將會對其進行設置瓦斯保護，能及時檢測并發出警示信號，迅速作出處理，從而保護變電器的安全穩定運行;其次，接地保護。對于直接接地的變壓器，繼電保護自動化裝置將會采取零序電流保護的方法對其進行保護，而對于不接地的變壓器則相應的采用零序電壓保護措施;最后，短路保護。繼電保護自動化在對變壓器進行短路保護時有兩種情況，一種是當電力系統出現故障時，能有效地利用變電器中的阻抗元件發揮作用，自動跳閘，以保護設備安全;另一種是在電流與設備間設置保護裝置，一旦發生故障，裝置能快速切斷電流并發出警報信號。

4.2繼電保護自動化在發電機中的應用

繼電保護自動化對電力系統中發電機的保護應用主要有兩個方面，一方面，繼電保護自動化在電力系統發電機中采用重點保護法，即重點降低發電機失磁故障的發生概率。主要是在發電機內部的定子繞組上安裝自動化保護裝置，發電機電流超出標準一旦發生故障時，繼電保護自動化裝置便能發揮作用，有效地避免發電機內部元件發生短路;另一方面，備用保護法，相對前者而言，應用較少。當發電機定子繞組負荷偏低時，自動化裝置則會將電源切斷并發出警報信號，從而降低發電機出現故障的幾率。

5結語

總而言之，隨著我國電力系統規模的不斷擴大，其復雜程度越來越高，對電力系統繼電保護自動化的研究尤其重要，這不僅能進一步實現對電力系統的自動化、智能化的監測與保護，以確保系統的安全穩定運行，而且還能有效地促進繼電保護自動化在電力系統中的應用于發展。近年來，隨著計算機網絡技術、智能化技術、自動化技術的推廣與普及，不僅要加大對電力系統繼電保護自動化的研究力度，而且對其管理與維護也十分重要，從而進一步提升電力系統運行的可靠性。

參考文獻

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