供电系统继电保护及其自动化装置的可靠性研究

贺建伟/国网宁夏电力公司银川供电公司

供电系统继电保护及其自动化装置的可靠性研究

贺建伟/国网宁夏电力公司银川供电公司

目前，随着家用电器、大功率设备的不断增多，电能需求也在日益增加，继电保护作为电力生产中不可缺少的一个重要环节，它不仅能保护电力系统正常有序的运行，从而能有效地消除电力故障，减少由于事故所带来的经济损失。将继电保护自动化技术应用在电力系统中可以有效保障系统运行的安全性与稳定性，根据功能的不同有静态继电保护器、整流继电保护器、机电继电保护器等等。本文主要分析继电保护自动化技术在电力系统中的应用方式进行了详细的研究和探讨，同时期望继电保护自动化技术的应用能够为电力生产和运行提供更可靠的安全保障。

电力系统继电保护；自动化技术；电力生产应用

电力系统主要包括配电系统、发电系统、电器设备、电压变换系统与系统母线组成，电力系统运行可靠性直接影响着电力传输的质量，但是，电力系统的运行会受到各种因素的影响，为了保障电力系统运行的安全性与可靠性，必须要采取科学的措施降低故障的发生率，在计算机、网络、通信和自动化技术的推动下，电力系统的继电保护技术也取得了很大的发展，而且在电力系统的继电保护技术的发展历程中，以微电子、计算机、通信、网络等技术为核心的信息化技术，成为了继电保护自动化技术发展的核心。

1．电力继电保护器的种类简述

电力继电保护器的类型是多种多样的，根据功能的不同有静态继电保护器、整流继电保护器、机电继电保护器等等，静态继电保护器可以分为极化型继电保护器、集成电路型继电保护器、电磁型继电保护器、感应型继电保护器等类型。根据电气量与量度的不同，可以将继电保护器分为差动继电保护器、电流继电保护器、阻抗继电保护器、频率继电保护器、电流继电保护器几个类型。【1】在电力系统运行时，继电保护自动化机组会采集继电保护对象的故障信号，比较定值与采集信息，将其传输到逻辑模块中，逻辑模块在收到信息后，会对信息进行计算与分析，如果计算结果为1，信号就会传递到执行模块之中。

2．继电保护自动化技术的简述

电力系统作为一个全面、综合工作的网络系统，需要专门的保护装置与专业的技术人员确保其安全工作，而继电保护的最基本职能就是在电力系统运行不够稳定或出现一些故障时实施有效的保护措施，将故障带来的损失降到最低，防止电力系统的进一步恶化。继电保护自动化技术在实施保护时主要表现在以下几个方面：

2.1当运行中的电力系统发生故障时，继电保护就会迅速的做出保护措施，将出现故障的零件或者设备与整个系统隔离，这样能够防止故障对其他设备或整个电力系统带来影响，避免故障的进一步扩散，将故障造成的损失降到最低。

2.2当故障已经发生时，继电保护装置就会迅速的发出报警信号，提醒工作人员及时的对设备进行修理。当故障发生较为严重时，我们要停止整个电力系统的工作，对其进行一次全面的检查，对于存在安全隐患的设备或零件尽快的更换，确保整个电力系统安全的运行，为客户提供高质量的电能。

2.3当设施设备和电力系统发生的故障比较严重时，已经威胁到电网的安全或者已经损坏了电力系统的安全设施设备时，继电保护的自动化装置就会发挥它的功能和作用，尽量减少损坏或者威胁的程度，尽量避免更大面积的灾害发生，继电保护的自动化装置，能够减弱电力系统被破坏的程度和损害电力系统给安全供电造成的影响。

3．继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析

继电保护自动化技术的应用的过程中包括几个环节，即提出问题、分析问题、安装调试、投入运行、后续维护、检修技改，这几个环节是相互联系的，在应用继电保护自动化技术的过程中，必须要把握好以上几个环节的工作，将其有机结合起来，这样才能够保障技术应用的安全性，继电保护自动化及时在电力系统中的应用包括以下几个方面：

3.1在地接地保护中的应用

电力系统线路接地方式存在一定的差异，从类型上来看，电力系统能够分为小电流型接地与大电流型接地两种类型，前者只负责报警信号的发布，如果系统中的粗线出现故障，电力系统依然能够正常运行。【2】大电流型接地在发生故障时，会将电源立即切断，这可以起到理想的保护作用。

3.2在变压器中的应用

变压器是电力系统的有机组成部分，直接影响着电力系统运行的安全性与稳定性，考虑到这一因素，必须要做好变压器的继电保护工作。这包括以下几个内容：第一、接地保护。对于直接接地的变压器，需要使用零序电流保护法，在接地两侧位置设置保护动作，对不接地变压器，使用零序电压保护措施即可。第二、瓦斯保护。在变压器油箱出现故障的情况下，绝缘材料与油会发生反应，生成有害气体，因此，瓦斯保护应该是重中之重，在设置好瓦斯保护后，如果油箱出现故障，就能够在第一时间启动保护动作，发出报警。【3】第三、短路保护。短路保护有阻抗保护与过电流保护两个内容，阻抗保护是利用变压器中阻抗元件原理起到保护作用的方式，在阻抗元件经过一段时间的运行之后，会跳闸，就可以很好的保护变压器；过电流保护即电流元件经过一段时间的运行之后，也会切断电源，起到保护作用。

4．继电保护自动化技未来发展趋势

随着计算机技术、通信技术以及信息技术的快速发展，电力系统继电保护装置面临着新的发展趋势，继电保护装置计算机化将随着科学技术的发展向智能化，网络化，保护、控制、测量和数据通信一体化发展，将会极大的程度提高继电保护装置及其技术的自动化水平，以促进电力系统更加的安全可靠的运行，真正实现安全高效的运行，为电力企业和国家创造更大的经济效益和社会效益。

4.1智能化趋势

人工智能网络的神经网络是运用一种非线性映射的方法，在很多难以列出方程式的复杂的非线性问题上利用神经网络的方法，解开这些线性问题十分简单，其中如遗法算法、模糊逻辑和进程规划等在求解复杂问题的能力上也都有其独特的方法。因此，将人工智能技术与继电保护相结合，在一定程度上能加快电力系统的计算速度；另外，人工智能技术在电力系统继电保护的自动化技术上发挥着重要作用，为继电保护技术中一些常规方法难以解决问题提出了确实可行的办法。

4.2计算机化趋势

继电保护装置的计算机化和微机化是电力系统发展的总趋势，在满足电力系统要求的前提下，企业应该在考虑经济效益与社会效益的同时，思考如何提高继电保护装置的计算机化和微机化，从而提高继电保护的可靠性。随着电力系统对继电保护的要求不断提高，除了基本的保护职能外，还需要对故障信息和数据的整理和存储。【4】强大的通讯能力和快速的数据信息存储以及保护装置与其他控制装置和调度设备的信息需要数据信息和网络资源联网，这就要求继电保护装置不仅仅是保护还要具备计算机的功能。

5．总结

综上所述，在社会日益进步的今天，我们只有充分利用科技的发展对继电保护自动化技术进行改革和创新，并结合实践，提高继电保护自动化技术在电力系统中的应用，以及电网运行的安全稳定性，从而为人们创建一个安全的用电环境，与此同时推进继电保护自动化技术逐步向着智能化、计算机化、网络化、一体化的方向发展。

[1] 戴亮.继电保护在电力系统中的应用分析[J].科技创新与应用,2012,(31).

[2] 齐俊玲.继电保护在电力系统中的应用[J].民营科技,2013,(1).

[3] 马庆华.电力系统继电保护的自动化研究[].科技致富向导,2011,(2).

[4] 宋菡杨.继电保护用于电力系统自动化改造研究[J].中国包装科技博览,2012,(11).

贺建伟（1977－），男，宁夏固原人，工程师，从事变电站继电保护及其自动化、通讯及仿真领域的研究。