浅谈继保自动化在电网系统中的应用

浅谈继保自动化在电网系统中的应用

任文琳

国网山西省电力公司检修分公司，山西 太原 030032

摘要：不同功能的继电保护在不同的电网系统中的应用也存在差异，根据不同的功能对继电保护进行相应分类，本文就针对继保自动化在电网系统中的作用进行探讨，并研究了在电网中的实际应用。

关键词：继保自动化；电网系统；应用

1继电保护概述以及特点

继电保护是对电力系统的一种运行保护装置，能够在电力系统出现运行错误的情况下，通过切断电源等方式对电力系统进行保护。电力系统在工作过程中，由于电流或是电压的突然变化，容易使电力系统出现运行障碍的现象。当电路运行出现短路的现象，电路中的电流突然增加，采取继电保护装置，能够防止过大电流对电力系统中其它的设备造成损坏。继电保护装置具有一定的选择性，能够根据故障的原因及时对电力系统做出分析和保护，这样能够减少电力系统运行不稳定带来的危害。继电装置具有一定的灵活性，能够快速对电力系统运行出现的问题做出反应，避免反应滞后造成财产浪费等现象。继电保护装置具有一定的可抗性，能够在使用中保护使用者的安全，对电力系统的运行不造成影响。常用的继电保护一般有距离保护以及电流保护等类型，不同的电力系统以及电力设备，选择的继电保护装置存在差异。一般的继电保护装置被用在工业生产电路以及自动化控制电路当中，保证电路的稳定运行，减少带来的财产损失。

2继保自动化在电网系统中的作用

继保自动化在电网系统中的应用，为电网的正常运行提供保障，并有效地减小电网中可能出现的故障。继保自动化在电网系统中作用主要表现在以下几个方面：第一，对电网运行的监督作用。继电保护装置在电网运行中，能够对电网系统的各个参数进行监督，例如对用电设备的电压、电流变化进行监控，但这些参数值发生变化时，继保自动化能够对及时、准确的判断出问题所在，并向电网系统中进行问题反馈。第二，在电网系统正常运行下，当处于继电保护的电力设备发生故障时，继保自动化系统发出自动跳闸指令，能够将电力系统中的故障损失降到最低。第三，发出警报。当电网系统运行时，系统中发生故障时，继保自动化能够发出警报，并对系统进行故障范围限定。

3继保自动化在电网系统中的应用

3.1接地保护

根据电网系统中电力设备的用途不同，接地保护的方式也不尽相同。电力设备的接地保护通常有两种类型：小电流节点、大电流节点。因此，根据不同的接地类型，需要采用不同的方式对电网系统进行保护。当使用大电流接地保护时，通过运用继保自动化技术，能够将需要保护的电力设备的供电电源切断，进而避免由于某一电力设备存在接地故障而引起整个电网系统出现故障。当使用小电流接地保护时，如果电网系统出现接地故障，继电保护自动化系统会自动发出警报，并在机电设备的保护下确保电网系统的正常运转。常用的接地保护方式有如下几种：零序电流保护：一旦电网系统出现故障，接地保护系统的零序电流会相应的升高，此时基调保护感应到零序电流的变化，并能够完成自动切断供电电源的作业；零序电压保护：正常运转的电网系统不存在零序电压，如果电网系统感应到零序电压则表明电网系统已经出现接地故障，此时继保自动化系统会自动报警以提示电网维保人员进行故障的诊断和处理，进而实现接地保护作用；零序功率保护：当电网系统出现接地故障时，电网系统能够感应出零序功率的增加，此时继保自动化系统能够迅速将供电电源断电。

3.2变压器的应用

变压器是电力系统中最为重要的设备，是保障整个电力系统正常运行的必要条件，所以变压器也是继电保护设备的重点保护对象。继电保护设备保护变压器的方法主要有三种。第一，接地保护法，接地保护法的变压器有两种，分别是接地变压器、不接地变压器。对于接地的变压器继电保护设备使用的是零序电压保护法，不接地变压器使用的是零序电流保护法。第二，瓦斯保护法，继电保护装置在保护变压器的时候，会根据检测到故障出现时候，因电流刺激绝缘体分解出现大量有毒气体的含量，来提示维修人员十分可以进行维修，避免出现维修人员中毒等问题。第三，短路保护法，这种方法也有两种类型，分别是阻抗继电保护、过电流继电保护。前一种是在发生故障时候通过阻抗元件的刺激来进行断电保护。后一种是在电源与设备之间增加一个电流继电保护装置，在出现故障的时候可以通过电流继电保护装置来断电。继电保护自动化装置，在对电力系统进行保护的时候可以对系统中重点系统进行优先保护。通常在进行保护的时候，通过自动化的继电保护系统可以稳定高效的发现电网出现的故障，并且对于故障发生的线路和需要维修处理的方法都做好了提前的准备。使维修人员可以快速的进行维修处理，保障了电力高效稳定运行。由于电力系统是一个十分复杂的协作网络，在电力网络系统中拥有较多的设备机械，所以利用自动化继电保护系统可以大大减少人力的使用，通过智能化、自动化的继电保护系统快速处理故障，更好地协调各个机器设备之间的配合能力，使整个复杂的电力系统可以稳定运转。

3.3在光伏电源保护中的应用

继保自动化技术在电网系统中得到有效的应用，并在新能源技术支持下，实现技术的更新。继电保护自动化技术在光伏电源线路的保护中的作用比较突出，光伏电源线路保护的特征和传统形式的电源保护相比，在功能上就存在着很大的区别。传统的配电网，输送的电路形式比较单一，主要是从电源到用户中以单项流动进行的，配电网在实际的电路故障中存在瞬时性。想要实现传统配电网继电保护，在传统配电网线路运行的基础上，实现对电源线路的保护，并在主馈线上设置自动的重合闸装置，在支馈线上装设熔断器。在光伏电源线路中与传统的线路存在较大的差异，环境因素会对电源线路的正常运行造成影响。光伏电源继电保护主要指在保护装置上配置功能特殊的保护装置，其中继电保护装置的安装位置需要在线路系统的一侧，同时需要在光伏电站一侧也装有相同的装置，这样的配置存在一定的原因，其中最主要的原因就是提高了配电网原始装置的一致性和协调性，这样可以有效的避免出现原始保护装置的失误现象。在公用的电网中，对于继电保护装置的选择也需要一定的原则，在配电网中接入光伏电站之后，对于配电系统起到了保护作用。

3.4发电机设备保护

继保自动化技术对发电机设备的保护主要通过以下两个途径实现：对重要电力设备的保护；备用保护方案。重要电力设备保护的作用为：在电网系统运行过程中，通过采用中性点保护发动机设备相位的方法，在发电机设备中形成一种纵联差动保护方式，能够显著减少发电机设备的失磁故障；此外，当发电机系统发生短路状况，继保自动化技术也能够对线路进行短路保护。备用保护方案主要通过对发电机系统出现故障时的电压进行调节，从而防止发电机设备出现绝缘击穿的事故。

结束语

综上所述，伴随电力企业数量不断增多，电力系统应用继电保护自动化技术水平逐步成熟，社会对于电力系统应用继电保护自动化技术提出全新的要求及标准。因此，电力系统应用继电保护技术以保证区域供电持续性及安全性为前提条件提高系统运行效率，有助于电力行业长远发展，客观上保护电力系统不受恶劣自然环境损害，在电力系统中得到了广泛的应用。

参考文献：

[1]吴泽平.电力系统继电保护与自动化[J].房地产导刊：中，2019（8）：318-318.

[2]梁二林.光伏发电并网对电力系统继电保护的影响[J].中国科技博览，2016（3）：339-339.

[3]李宝燕.对电力系统继电保护自动化的研究与实践[J].软件：电子版，2020（11）：312-312.