电力系统及其自动化和继电保护的关系研究

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　　摘    要：近年来随着我国经济的发展，人们对电力的需求急剧增加，出现了电力系统经常不足的现象，电力系统长期运行的过程中变电站出故障的频率也在提高，严重影响了我国电力系统的正常运行。在电力系统中，继电保护有效降低故障频率，确保电力系统的正常运行，在电力系统中应用自动化技术，提高继电保护要求，但同时为继电保护提供保护。这两者相辅相成，共同工作，确保我国电力系统正常运行。本文研究了电力系统自动化与继电保护之间的关系，并讨论了如何提高自动化水平。
　　关键词：电力系统;自动化;继电保护
　　1  引言
　　电力系统与自动化技术与继电保护相辅相成，通过合作确保我国的电力系统正常运行，有效提高电源效率，降低电力系统故障的频率。
　　2  分析电力系统及其自动化的特点
　　2.1  较为简单化的自动化电力系统结构
　　自电力系统自动化以来，其完全颠覆了传统的电力系统，相较于传统电力系统的内部结构而言，自动化电力系统的内部结构逐渐简单化，去除了多余的结构。这种情况下，电力系统的管理更加便捷，管理难度也有所下降，有效的提升了电力资源管理的效率。虽然如此，但是自动化电力系统的调节环节有所增加，许多设备难以将自身的作用全面的发挥。因此，为了提高电力系统的运行质量，仍然加强设备运行的高效性和稳定性。
　　2.2  智能化运行的自动化电力系统
　　随着科技的快速发展，计算机技术、网络技术在社会中得到了广泛的应用，在电力系统运行的各个环节，将这两种技术合理的应用，能够使电力系统实现自动化的操作和控制。在电力系统运行期间，将计算机网络技术应用在此过程中，通过该技术的程序控制特点，完成对电力系统中各个设备的操控，从而促进电力系统运行智能化的发展，有利于工作效率的提高。
　　2.3  自动化电力系统是吸纳了操控一体化
　　就电力系统的操作而言，自动化的应用实现了一体化的操作，这对电力系统工作效率的提高有着积极作用，另外，在电力系统的操作过程中，自动化的应用能够优化操作流程，减少工作人员工作强度。同时自动化电力系统的应用，能够实现自动化的监测、危险预警等，从而促进了系统安全性的提高。
　　2.4  功能健全的自动化电力系统
　　电力系统融入自动化后能够体现出多样化的特点，同时在电力系统中合理的应用多种相关技术，有利于系统监测水平的提高，对电力系统运行效率的提高有着积极作用，与此同时在电力系统的调控机制优化中同样发挥出了作用。由此可见，运行效率高、智能化、结构简单及功能多样化是电力系统及其自动化的特点。
　　3  电力系统及其自动化和继电保护的关系
　　3.1  继电保护会给系统自动化改造带来影响
　　在该系统中，相关的信息控制系统能够将电能进行有效处理和控制，并在生产电能时实现对电能的控制与调节，进而满足不同用户基本需求的目的。在分层分布分级中，该系统还应该有效处理和调控原始的电能，并同时具备信息控制系统。对于整个系统，继电保护装置有着极为关键的作用。该装置能够在信息调控系统的影响下，实现对整个电力系统的调控通信操作。
　　3.2  系统对继电保护的要求
　　首先，要具有一定的可靠性。系统自动化的基本作用就是要能够与用户的用电需求相互匹配。可靠性的实现对电能质量的提升有着关键性作用。其次，要具有一定的选择性。若出现故障，就要对故障线路实施全方位的保护，并有效切断。但若故障线路出现了拒动的情况，还应该将相邻的设备作为接下来需要切断的电路，从而达到对电路的全面保护，以防出现大范围的故障，给企业带来重大损失。最后，要具有一定的灵敏性。这一基本要求主要体现在继电保护范围中，不仅要确保其装置的敏感系数，还应该在出现故障时，及时产生反应，对整体线路实施全方位保护，并将故障线路切断。
　　3.3  继电保护在系统中的重要性
　　电力行业和其他行业最大的不同之处在于工作过程中经常会产生操作电气故障，并且这些故障还无法避免。如果产生了局部用电设施损坏，但是没有及时采取有效的解决方式，就会波及更大的范围，如大范围的停电，直接给大众的生产生活带来影响。依照电力规程的相关规范，全部的电力设备都必须要在继电保护状态中运转。
　　4  继电保护自动化技术在电力系统中的应用
　　4.1  发电机保护的应用
　　当发电机的定子绕组错误时，就有可能发生短路现象，导致发电机温度迅速上升故障，并且毁坏绝缘层，影响整个机组的安全运行。如果事先在此处安装保护装置，便可有效地切断电源，防止温度升高带来的后果;有时候，发电机定子绕组的负载不高，当有紧急情况的时候，就可以及时先切断电源并报警。
　　4.2  母线保护的应用
　　母线是电力系统中至关重要的一个设备，它是传输电流的主力，承载着大部分的电压。保护母线可以分为两种，一种是相位对比保护，即在电路两端的继电器上增加通信装置，能够彼此传递信息，在传输的时候进行比较。它能够稳定、可靠地传输电流信息、并且装置简单易操作，能够延迟变化，保证跳闸;另一种是差动保护，即在总线上安装电流互感器，这样一来即使是微小的电流接地、也能够及时的建立保护措施保护母线。如果总线测段连接两个绕组，这时候，在继电保护装置的方法安装、继电保护以及三项链接的有效利用，及时地传输信息防止故障。
　　4.3  线路接地保护的应用
　　线路接地问题是线路安装中的一个重要问题，需要考虑到整体复杂的线路排布和接地情况等等。接地方法可以分为大电流和小电流接地两种。如果采用的是大电流接地，当险情发生的时候，就要立刻切断电源，以免接地出现差池破坏系统。在零序功率的情況下，接地出现问题，电流方向会因此而改变，但零序电流不会发生较大的变动。在这时候，通过继电保护装置，就可以通过零序电压的情况判断是否发生了接地故障，系统也会自动地发出警报。如果问题产生，技术维修人员也能够迅速地做出反应，调整时间来进行维修。
　　4.4  变压器保护的应用
　　变压器在短路保护、煤气保护和接地保护三种情况下需要继电保护系统的保护。短路保护，即过电流想要通过变压器时，安装在电源两侧的继电器保护系统，可以在短时间内放置电流组件，如果电流组件在一段时间内超过规定的数量，则会自动切断电源。如果气体保护，即变压器上的油箱有缺陷，而电弧分解其油、绝缘材料以产生气体等有害气体，则可以及时判断气体，切断电源，防止气体的进一步产生和变压器。使用接地保护，即零序电流保护，在变压器的两端设置零序保护行为。在适当的时候把一些电流连接到地面上吸收。对于未接地的变压器保护，应使用零序电压保护。
　　5  结束语
　　随着社会发展，电力能源逐渐融入人们的日常生活中，影响人们生活质量，成为了于社会发展以及人类生活息息相关的一种能源，并对社会生产效率的高低产生重大影响。为了更依据好地保护这种能源有效稳定运行，建立更好的继电保护运行体系必不可少。如果能够把继电保护和自动化技术二者相结合，让二者相辅相成，促进电力系统更有效运行并使资源得到更有效利用，达到不断向人们输出更高质量的电力供给服务目的。结合其对社会生活的重要影响，研究电力系统及其自动化和继电保护意义重大。
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