探讨电力系统自动化改造中继电保护的应用

林亚峰

中广核新能源云南分公司；云南昆明 650200

摘要：我国经济发展水平的提高，也带动着我国电力系统的发展，同时电力系统自动化技术也逐渐走向成熟，在我们的生活中占据很大的比例。电力系统自动化改造不仅提高了我们生活的便捷程度，而且在很大程度上也提升了整个电力系统运行的可靠性。电力系统自动化中，继电保护的作用也逐渐凸显出来，利用继电保护装置可以在系统发生故障的时候，快速终止故障并及时发出告警信号，保证了电力系统的生产安全，可减少电力系统故障的发生。本文着重分析了电力系统自动化改造中的主要发展趋势以及电力系统自动化改造中如何应用继电保护，以期对相关从业人员有所帮助。

关键词：电力系统；自动化改造；继电保护

电力是保持国家经济运转的重要能源之一，并且对于社会的发展和社会的稳定运行产生积极的影响。电能在现代生活当中，是新型能源和可再生能源，对于人类的生活取得了无法替代的作用。电力系统主要是生产和制造电能，自动化的电力系统保证了输电的安全性和稳定性，而继电保护的应用在电力系统自动化改造当中可在电力系统运行超过负荷时，及时保护电力系统，在0.1秒内发现问题并及时将故障部分从电网中抽离出来，降低对设备的不良影响，保障设备与人员的安全。

1. 电力系统自动化改造的主要趋势

1.设备智能化

目前电力系统处于智能化的状态，在世界经济与科技快速发展的大环境背景之下，电力系统以计算机为硬件平台，接口电路采用拓展测试的方式来实施；随着科学计算机技术的发展，也使得电力系统自动化开始出现远程终端的平台，将原来电力系统的工作重点放在发、变、输电等等这几个重点转变为将发电设备与计算机相结合，利用电脑程序和极端及技术来指导运行，将每个设备共同结合起来，提高生产效率和提高运行安全。

2.功能多样化

在面对传统的电力系统运行当中，发电、变电、输电这几个重点环节之下，使得电量大小在传输过程当中很难得到真实而准确的数值预测，但是在进行了电力系统自动化改造之后，它的功能由原来的单一变得多样。不仅是将电力系统和自动化技术的图形结合，并且实现了电力系统的自动智能控制，轻松实现了调度、管理工作的运行^[1]。有利于实现电压转变、电能分配等功能，更是对于电量超负荷的工作运行产生一定的作用。

3.操纵一体化

我国电力系统正朝着小型化、自动化、新能源化的方向改变，自动化形式的改造也是让电力系统设备操纵一体化有一定的基础。从机械出发，将各种器械连接成一个整体，并且将机器在发展应用的同时将电力系统加入进来形成机电一体化，最后实现了人机配合。自动化手段的实施让机器不再是依赖于人工服务，人类可以分出精神去进行进一步的改造工作，实现了人机一体化的特征。真正做到了在操纵的时候省时省力省钱，为后期电力系统的发展创造了条件。

4.结构简单化

电力系统的发展在很大程度上受到结构问题的限制，主要原因在于多个设备连接在系统上，操作人员在使用设备的过程中工作负荷过大，调控质量无法得到保障，而且随着设备数量的增多，越来越多的调控环节增加到电力系统中，此时设备就无法在系统运行的过程中发挥应有的功能。通过系统自动化改造能够实现结构简单化，促使设备的调控工作能够在较少的人力下完成，有利于电力行业的持续发展。

2. 电力系统自动化改造中继电保护的应用方法

1.接地保护

电力系统当中，根据使用方式或者线路的不同，可以将电流大小分成大电流接地或者小电流接地。根据名字可以直接进行判断，大电流接地时会根据电流大小不同程度，是会比小电流接地更加主动发现危险和及时进行改正的。大电流接地在发现危险或者错误的同时及时进行更改并且在第一时间内切断线路，实现对于电力系统的保障；但是小电流接地与大电流接地不同，它是根据在电力系统的运行过程当中，会察觉到相应的系统错误，并且利用继电保护技术将错误发生的信号传出，但是却并不会主动进行改造或者切除线路，会自动发出警告信号之后仍然会保持运行状态。

2.变压器继电保护

在电力系统当中，电气设备与原件之间存在互通的关系，必须保持协作才能共同维持电气系统的运行。而在其中，变压器继电保护是重要的一个环节。变压器的功能主要是可以分为电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等，能够优化电气系统的流程并保持电力系统的稳定，使得电力系统可以进行正常供电。在继电保护系统当中加入变压器，需要遵循实事求是的原则，将变压器的运行特点和运行要求搞清楚，并在安装之后采用合适的保护方法进行保护，因为在电气系统当中如果因为电流短路而导致电气装置出现故障是会影响到各种电气系统的正常供电和运作的。这样的情况之下，将电气系统在继电保护装置的引导下，防止出现线路短路故障，通过电流的保护而对电流元件进行管理和保护，自动切断电源使得变压器不受到损坏^[3]。

3.母线保护

母线保护是发电系统继电保护系统当中的重要组成部分。它是通过电流差动母线保护的原理来实现对母线的保护。对于母线系统而言，可以有n条支路，利用基尔霍夫电流定理，Id=I1+I2+I3+……+In，为流入母线的电流，即母线保护的差动电流。当系统正常运行或外部发生故障时，流入母线的电流和为零，即母线差动保护的差动电流，母线保护不动作。对于现代电力系统的运行而言，继电保护自动化技术会根据不同的保护方式分成差动保护和相位保护两种，前者是根据在母线的元件上实现特点设置，并根据变化来对电流实现互感；后者是根据将母线连接之后，对于系统母线的差动位置实现一定的保护^[4]。两种形式都是母线保护的重要性质，也是在继电保护自动化技术中的重要内容。

4. 结束语

总而言之，电能是社会需要的能源之一，也是现在需求量较高的能源，也是因此，电力企业的规模在逐渐扩大，对于电力系统的稳定也提出要求。在电力系统当中引入继电保护自动化技术，不仅是对电力系统本身的稳定有一定的作用，而且对于系统运行的效率和工作性能的增加也至关重要。其中，接地保护、变压器继电保护和母线保护都是电力系统自动化改造中对于继电保护的应用。因此，我们更应该扩大这一技术，保证电力系统运行的高效，满足人类未来对于电能源的需要，并且有效地防止和避免电力系统故障的发生，改善使用质量，为之后电能源的使用提供固定的保障。

参考文献：

[1]王宛玉.试论电力系统自动化改造中继电保护的应用[J].决策探索(中),2019,No.612(04):44-44.

[2]任大帅.电力系统及其自动化和继电保护的关系分析[J].东西南北:教育,2020,7(6):0380-0380.

[3]张宇.继电保护自动化技术在电力系统中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2019,000(029):1082-1082.

[4]唐修波.电力系统自动化与继电保护自动化的应用[J].数字技术与应用,2019,v.37;No.351(09):49-50.