试论电力系统及其自动化和继电保护的关系史晓娟

试论电力系统及其自动化和继电保护的关系史晓娟

史晓娟

（国网蒙东检修公司变电运检中心二次设备检修028000）

摘要：科学技术的发展带动了电力系统的自动化发展，为了保障电力系统的稳定运行，继电保护也需要走自动化发展道路。基于此，本文从电力系统及其自动化和继电保护的关系入手，分析了电力系统、自动化及继电保护间的联系及发展，并对继电保护自动化在电力系统中的应用进行了分析，继电保护主要通过对发电机、变压器、线路及母线的保护，保障电力线系统的自动化及智能化发展。

关键词：电力系统；自动化；继电保护

前言

在市场经济良好发展趋势下，人们生产生活对电力的需求逐渐增加，电力企业需要抓住这一发展机遇，促进电力系统的自动化发展，为人们提供更为优质的电力服务。为了保障电力企业供电的可靠性，电力企业需要在电力系统中应用继电保护装置，及时发现并处理电力系统中出现的故障，实现安全稳定供电。

一、电力系统及其自动化和继电保护的关系

电力系统自动化主要是指电力运输调度的自动化、电力系统故障的自动化处理等内容。在自动化发展背景下，电力系统呈现出简单化、操作一体化以及功能多样化等特征。作为电力系统的重要保护装置，继电保护具有自动化发展趋势。在自动化发展背景下，继电保护呈现出范围性、灵敏性及可选择性等特征。基于电力系统自动化及继电保护自动化的特征，两者间的关系涉及到到以下几方面：

第一，继电保护对电力系统自动化的改造，在电力系统中，电能运输的控制主要由信息控制系统负责，通过用电量的合理分配，保障居民的可靠用电及安全用电。在信息控制系统中，继电保护装置的应用能够为其奠定良好的基础，为信息控制系统调度功能及通信功能的充分发挥提供保障，从而实现电力系统自动化的改造升级，为用户提供更为优质的电力服务。

第二，电力系统自动化对继电保护的要求，为了实现电力系统自动化，保障电力系统的稳定运行，继电保护装置需要具备一定的安全性、智能性及灵活性。其中，安全性主要是指继电保护装置能够安全稳定运行，为电力系统自动化提供保障；智能性主要是指一旦电力系统出现故障，继电保护装置会自动切断故障线路，对电力系统开展全面保护；灵活性主要是指继电保护装置需要根据电力系统的不同故障，采取相应的保护装置，实现电力线系统的有效保护。

第三，继电保护在电力系统中的重要作用，在电气设备本身特征的影响下，电力系统不可避免地会出现电气故障，如果电气故障得不到有效处理，将会故障范围将会不断扩大，从而引发大面积停电，导致整个电力系统瘫痪，对人们的正常生产生活产生不利影响。严重时会对用户的人身安全造成威胁。继电保护装置的应用有效解决了这一问题，能够保障整个电力系统的安全，避免电力系统故障的进一步扩大。

第四，电力系统及继电保护的协同发展，在科学技术迅猛发展的背景下，电力系统的自动化水平不断提升，电气设备及装置的升级提升了电力系统对安全运行的要求，作为保障电力系统稳定运行的关键，继电保护装置也需要进行创新发展，提升自身的自动化水平，满足电力系统的不同需求，从而降低电力系统故障出现的概率，减少电力企业运维管理的成本，提升电力系统的社会效益及经济效益[1]。另外，电力系统及其自动化和继电保护的关系，还体现在继电保护自动化技术在电力系统中的应用，具体内容将在下文进行叙述。

二、电力系统继电保护自动化的应用

（一）在发电机中的应用

继电保护自动化在发电机中的应用主要涉及到重点保护及备用保护这两个方面。重点保护主要是指发电机定子绕组匝间安装的保护装置，在电力系统运行过程中，发电机定子绕组匝间短路故障的出现，会破坏发电机的绝缘层，从而对发电机的稳定运行产生不利影响，保护装置的设置可以避免定子绕组出现匝间短路；备用保护主要是指通过继电保护装置的应用，在发电机定子绕组出现负载低的情况时，及时切断电源，避免发电机出现短路损坏问题。

（二）在变压器中的应用

继电保护自动化在变压器中的应用主要涉及到短路保护、瓦斯保护及接地保护。短路保护主要是通过继电保护装置的应用，实现变压器的过电流保护以及阻抗保护。在过电流保护中，技术人员需要将过电流继电器安装于变压器电源的电流分量及时间分量中，一旦电流元件的运行时间超过标准，过电流继电器将会自动切断电源。在变压器运行过程中，如果油箱出现故障，绝缘材料和绝缘油将会在故障电弧的作用下进行分解，从而产生有害气体，严重时将会导致油箱破裂。瓦斯保护是指通过继电保护装置的应用，在油箱出现故障时，及时切断变压器的故障，避免故障对整个变压器造成损坏。接地保护主要是通过接地保护装置的应用，对变压器的零序电流进行保护。如果电压器没有接地，技术人员需要对变压器的零序电压进行保护。

（三）在线路接地中的应用

就目前的电力系统而言，配电网的线路十分复杂繁琐，包括小电流接地及大电流接地这两种。小电流接地主要是指35kV以下的电压系统，在系统中出现单相接地短路故障时，故障点的电容电流数值相对较小。在小电流接地方式下，一相接地故障不会对线路电压产生影响，电力系统可以保持一到两小时的正常供电，而两点接地短路故障会产生较大的短路电流，需要由继电保护装置实现电力系统的保护。大电流接地主要是指110kV以上的电压系统，在系统中出现单相接地短路故障时，产生的接地电流要超过500A。在大电流接地方式下，一旦电力系统出现一项接地时，继电保护装置会出现动作，使断路器跳闸，从而切断故障线路，避免接地故障的影响扩大。

（四）在母线保护中的应用

继电保护自动化在母线保护中的应用主要是指相位对比保护及差动保护。其中，差动保护主要是指在电力系统总线的器件中设置电流互感器，一旦出现小电流接地，将会对系统母线进行保护动作，及时切断母线的短路故障，避免短路故障影响的扩大，保障整个电力系统的稳定[2]。

结论

综上所述，电力系统自动化发展可以促进电力行业的可持续发展，需要受到电力企业的重视。通过本文的分析可知，电力企业需要充分认识到继电保护的重要性，明确电力系统、自动化及继电保护间的关系，实现继电保护装置在电力系统中的科学应用，保障电力系统的安全稳定运行。希望本文的分析可以为电力企业的技术人员应用继电保护装置提供理论帮助。

参考文献

[1]都兰.浅谈电力系统及其自动化和继电保护的关系[J].电子测试,2018(15):108-109.

[2]戚琳黉.浅谈电力系统及其自动化和继电保护之间的关联性[J].通讯世界,2018(04):129-130.

作者简介

史晓娟（1979-05-13），女，籍贯：通辽市开鲁县，学历：大专，职称：副高，研究方向：继电保护及自动化。