摘要：继电保护自动化技术在电力系统安全运行中起着至关重要的作用，能够及时发现电力系统存在的故障，及时跳闸关闭电源，发挥警报信号，减轻故障对整个电力系统的破坏，有效的保证了电力系统的安全运行，对电力系统发展具有重要意义。基于此，本文就继电保护自动化技术在电力系统中的应用，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。
关键词：继电保护；自动化；电力系统；应用
引言
电力资源是我国重要的能源资源，在社会生产和生活中发挥着至关重要的作用。在社会经济大力发展的时期，社会对电能的需求量不断的增加，这给电力系统的安全运行带来了沉重的压力，导致电力系统在运行的过程中出现许多问题，影响供电的安全性与可靠性。继电保护是电力系统安全运行保障，当故障发生时能够及时、有选择的将故障元件从整个电力系统中隔离出来，进而保证其他正常部位能够安全运行，同时能够发出警报通知电网维护人员进行维修，尽可能的降低故障造成的损失。因此，通过将继电保护自动化技术应用在电力系统中，能够保证整个电力系统安全、稳定的运行。
1继电保护自动化及其原理分析
继电保护装置在电力系统中的应用十分广泛，其能够有效的控制电力系统的输变电输出系统，对于线路电压状态进行有效的控制。在电力系统变电站中，继电保护装置主要具备以下方面的功能：保护线路的正常运作，对于高压线路进行纵联以及零序来实现对电路的保护，对于低压电路则通过一些简单的电流保护策略来保护电路；通过过流以及充电保护策略实现对于母线及母线间的联络的有效保护；利用加载电容器来保护电路，避免电路出现过压、过流等问题；利用非电量以及过流保护与差动保护实现对主变的保护。近年来，随着技术的发展与进步，继电保护系统的技术越来越先进，有效的确保了电力系统的稳定运行。
在继电保护自动化系统运行的过程中，分析系统的运行状态可以发现系统具备十分完善的人性化设计，能够根据系统的运行状态显示相应的数据与文字，并且还能够实现数据的打印。系统在设计的过程中还设置了相应的网络通信功能，控制人员能够将系统接入网络，从而实现与外界的信息互通，利用网络系统能够实现电力系统继电保护装置的远程遥控操作，进一步确保了系统运行的稳定性与可靠性。此外，在进行继电保护装置设计的过程中，设计人员还考虑到了电磁对设备运行的影响，做好了相应的电磁屏蔽防护，确保了系统运行过程中信号设备运行的准确性与可靠性。
图1继电保护工作原理图
2继电保护自动化技术在电力系统中的应用
2.1电力系统中线路的接地保护
由于电力系统线路的接地方式不相同，因此电力系统有两种，即小电流型接地和大电流型接地。小电流型接地保护只负责发去警报信号，若电力系统粗线接地故障时，系统在一定时间内，仍然可以继续运行。而大电流接地保护是电力系统出现故障时，就立即切断电源，对电力系统起到良好的保护作用。笔者对小电流接地保护进行深入研究，具体情况如下：1）零序电压。在电力系统正常运行过程中，没有零序电压，并与三相电压形成对称关系，3个不同电压表能够独立显示电压。若电力系统接地发生故障时，电力系统就会产生零序电压，自动化继电保护器就出立即发出警示信号。这时可以通过观察电压表数值来进行故障判断，因为电力系统发生故障时，系统电压数值会有所下降；2）零序电流。主要是电力系统接地产生故障时，零序电流会有所上升，其继电保护动作较为敏捷，能够及时切断电源，对电力系统进行保护；3）零序功率。当电力系统接地产生故障时，零序电流波动较小，但是零序功率的方向却发生改变，由此可对电力系统故障进行及时预测和保护。
2.2电力系统中变压器的继电保护
变压器是电力系统的重要组成元件，对电力系统稳定性和运行安全性起着至关重要的作用。因此，必须加强对变压器的继电保护。1）接地保护。对于直接接地变压器保护，则采取零序电流的保护防范，在变压器接地两侧设置零序保护动作，并通过电流互感器产生相应的零序电流。而对于不接地变压器保护，则应采取零序电压保护措施；2）瓦斯保护。主要是变压器油箱产生故障时，油和绝缘材料在故障电弧内产生分解作用，形成有害气体。瓦斯保护作为变压器故障重点，当油箱产生故障时，能够及时启动保护动作，切断变压器电源，并发出警报信号；3）短路保护。变压器短路保护主要有过电流和阻抗保护。过电流继电保护主要是过电流继电保护器安置在变压器电源两边电流及时间元件中，当电流元件运行一定时间后，就会跳闸并切断电源。阻抗继电保护主要是利用变压器阻抗元件产生的保护作用，当阻抗元件运行一定时间后，则会跳闸并切断电源，对变压器起到很大的保护作用[3]。
2.3电力系统中发电机的继电保护
发电机是电力系统的重要组成设备，因此必须加强对发电机的保护。发电机继电保护主要分为重点保护及备用保护两个部分：1）重点保护：对发电机存在的失磁故障进行保护；通过将发电机相位、电流及中性点进行有效的结合，形成纵联差动的保护模式，对发电机进行保护；但发电机单相接地产生电流超过规定值时，可安装接地保护装置来对发电机进行继电保护；若发电机定子绕组匝间发生短路，就会导致发电机故障位置温度有所上升，绝缘层受到损坏，对发电机安全运行造成威胁，因此必须在定子绕组内安装匝间保护装置，对发电机定子绕组匝间发生短路故障进行有效的保护；2）备用保护。若发电机定子绕组出现负荷较低现象，保护装置就会立即跳闸切断电源，发挥警报信号，甚至存在反时限的现象；利用过电保护措施，对发电器的外部短路故障进行良好的保护，避免短路对发电机的破坏；过电压主要是为了避免发电机在负荷较低情况下发生绝缘击穿现象。
2.4电力系统中母线的继电保护
母线继电保护主要分为两种，即差动保护和相位对比保护。差动保护主要是把变化和特点都一致电流互感器设置在系统母线元件上，当其二次绕组与系统母线侧边端子进行连接之后，再把继电保护器安置在系统母线差动位置上。相位对比保护主要是通过相位的对比方式，以提高系统母线保护有效性。在小电流接地过程中，系统母线保护应设置在相间短路中，并通过两相连接的方式来实现。在大电流接地过程中，系统母线保护则是通过三相连接的方式来实现。
3结束语
电力系统运行中引入继电保护自动化技术，对提高系统运行效率及工作
性能优化至关重要。因此，需要扩大继电保护自动化技术在电力系统中的应用范围，保持电力系统运行高效性，有效避免系统故障发生，为用户用电质量提高提供保障。
参考文献：
[1]徐军.电力系统中继电保护技术的研究[J].商品与质量，2015，22（27）：215~216.
[2]牟欣培.电力系统中继电保护自动化技术的应用与实现[J].科技与创新，2015，32（21）：132.
论文作者:王鲁杰,闫迪迪,任宇,孙雪健
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/8
标签：电力系统论文; 继电保护论文; 电流论文; 发电机论文; 故障论文; 母线论文; 变压器论文; 《电力设备》2017年第34期论文;