论文部分内容阅读
摘要：随着社会城市化发展脚步日益加快，城市所需供电量也快速增加，且电网铺设与配电也更加的复杂，负载也有所提高。在这样紧迫的背景下，电力企业为了应对电量需求量的上升快速进步，电力系统也经过了一系列改革，其中继电保护技术与自动化技术在电力系统的安全运行过程中发挥了不可取代的作用。继电保护是电网安全运行的第一道防线，也是最基础的防护之一，其与自动化技术协调工作共同完成对电力系统故障的实时监测与收集警报工作。因此，本文结合电力系统的工作特点对其进行简要分析，并阐述其中继电保护与自动化技术的现存问题与改进措施，以供相关企业参考。
关键词：电力系统;自动化技术;继电保护
一、前言
现如今智能时代已到来，我国各行各业都开始接触、融合自动化技术、智能技术以及信息技术等现代化技术，致力于打造高度自动化经营与工作模式，其中电力行业也不例外，在复杂电网以及配电等环节中加入自动化技术已非常常见[1]。
现代电力系统呈现处越来越复杂且所应用技术越来越现代化的趋势，其中由各类电力元件、电子设备按照一定的线路连接起来，因此在运行过程中，有一环出现故障就会影响整个系统的正常运行，并且由于元件复杂，线路繁多，通过排查故障点的方法效率低下，危险性高，由此继电保护成为电力系统中故障预防关卡第一关，也是最基础的一步。继电保护是电力系统稳定运行的关键，电气自动化继电保护系统主要以完善的继电保护装置为基礎，再通过智能化信息技术以达到对整个线路工作状态进行实时监控管理目的。若电路发生故障的第一时间故障支路自动断电并对主控计算机发出警报与预测故障点位置，这样可以进一步提高工作人员的维护工作效率与系统安全性[2]。
二、电力系统中继电保护设备及其自动化概述
（一）继电保护设备
电力系统日益庞大，线路也较为复杂，其中细小零件发生故障导致系统运行出现问题的可能性非常大，电网系统中终端线路的故障一般由短路、负载过大等。继电保护装置对线路具有故障检测、数据收集就与应急处理等功能，其对电网故障问题具有巨大的预防作用，主要体现在对整个线路的实时监控与状态检测上，故障发生时主动切断故障路线并警报，以此大大提高了系统的安全性，避免了重大线路安全事故。
（二）继电保护的自动化发展
随着当代通信过程与智能技术的不断革新进步，继电保护也有所优化改善。对于电力系统来说，继电保护装置需要长期处于监控线路状态，以此对电力系统进行全面检测工作。继电保护的自动化发展使其具有更高的灵敏性、安全性与智能化，对线路故障的响应更加可靠全面，有利于维护工作的顺利开展，提高了系统的工作效率与安全性[3]。
三、电力系统中继电保护设备及其自动化技术的应用
（一）接地保护技术
接地故障是电力系统运行过程中非常常见的一类故障，而继电保护与自动化技术会针对不同的状况采取相应的处理方式。例如当电力系统发生零压故障时，继电保护装置检测到后会立刻响应应急措施，在短时间内维持电路正常运行，并对主控计算机发出故障警告，同时对故障区域的临近区域进行电压检测，以粗略确定故障原因。
（二）差动保护
差动保护的原理主要是通过线路中的电流大小与相位关系判断电路工作状态，一般应用于主设备的主保护中，例如变压器、发动机或母线当中。当这些设备发生故障时，差动继电器立刻作出冲击电流响应，当电流大小达到保护限定值时启动差动保护并切断电源。
（三）熔断器保护
在电力系统运行过程中，若某处处于高负载电流状态，该状态的持续可能会导致高温溶解电路或烧毁电子元件，由此可能导致断路，针对这样的情况，我们主要采用熔断器保护机制。熔断器保护机制主要作为短路和过电流保护器，当电源端电流负载过大造成线路过热时对其作出响应，熔断器会因为线路温度达到其熔断熔点而自动断开，从而实现断路保护。在实际使用熔断器保护时，要注意其安装位置以及保护状态合理性，因为熔断器是一次性装置，因此为了避免发生两项熔断器同时跌落的情况，一般在其中设置三联熔断器保护，以保证系统安全运行的同时形成锁死机构回收[2]。
（四）发动机继电自动保护
发电机故障较为常见，相对来说也便于发现，且发电机作为电力设备的主力，对整个系统的影响自然最大，若其出现故障，则会导致整个系统失衡，是需要着重保护的装置设备，特别的对其中定子组匝的保护。实际使用继电保护装置与自动化技术保护发电机时，主要进行远程监控与状态检测工作，当检测到发电器在长期运行情况下温度骤变或其他异常时，及时对其进行故障排查，以控制整个系统的损失最小化。
（五）变压器继电自动保护
一是变压器接地保护。继电保护装置与自动化技术主要提供监测线路状态数据，通过分析变压器两端的电流电压等参数从而完成零序电压接地保护。
二是主动监测变压器运行过程中油箱中的油和绝缘材质分解产生的气体，并对气体成分、气味等进行分析，从而判断变压器油箱是否出现问题，在确认故障后自动切断线路进行继电保护。
三是变压器线路短路保护，借助阻抗元件的保护功能进行自动断电保护，或借助变压器两端时间元件和电源电流保护装置延长变压器正常运行时间，并自动断电，防止短路时电流过高。
四、影响继电保护设备及其自动化可靠性的因素分析
（一）设备质量的影响
影响继电保护装置以及自动化技术稳定性的因素有许多，其中最为直接也是最为基础的就是硬件装置自身的质量是否达标问题。在市场竞争日益激烈的情况下，有些不良商家为了牟取暴利，在继电保护设备生产过程中偷工减料，最后产出的设备零件等甚至可能不符合市场标准，由此降低生产成本，提高其效益。这样盲目降低生产成本的行为，最终会导致市场上的设备鱼龙混杂，所采用的电力系统稳定性也极低。 （二）操作错误的影响
相对于硬件设备上的缺陷，人为操作的负面影响更加不可控。操作人员不符合标准不但会直接影响系统运行的稳定性，也会间接降低设备的使用寿命与安全性。电力系统操作人员的实务操作，将会难以正常发挥出继电保护设备自动检索发现并提交故障信息的作用，导 致故障问题无法被及时发现，也不能在故障情况下及时将电流切断，造成相关设备不同程度受损[1]。
五、加强电力系统继电保护设备及其自动化可靠性的具体措施
（一）优化设备设计
硬件设备的合理设计是控制设备质量的源头性手段，在设计相关电气元件与设备时必须对目标电力系统具有一定的理论了解与实际考察，并配合科学合理的设计理念，结合理论知识与实际情况对设备进行设计工作，这样的情况下，设备的设计失误率最低，其安全性与可靠性也最高。
（二）加强日常维护
首先，继电保护装置一直处于运转状态，对其必须进行定期维护管理，日常的基础功能检查工作也必不可少，这样才能保证保护装置的灵活性与有效性。检查内容一般包括对开关灵活性、设备标志是否完整以及细小元器件等。
其次，要加强对断路器装置的故障检查。继电保护装置自身身为监测保护线路的装置，若自身出现了故障而没有及时发现，最终会导致更大的损失。工作人员在完成保护装置的检查评估以后，要结合设备运行具体情况对其科学分类，其中能够确保系统安全的为一类设备;二类设备是可以保障人安全、可以在正常情况下运行，整体完好存在小瑕疵的设备;三类设备是如果发生故障问题则能够对系统安全产生影响，导致系统极其不稳定的设备[1]。
（三）提高产品质量
首先，从设备生产层面来说，设备生产厂家应该具有一定的长远眼光而非局限于眼前的一点小利益，拒绝盲目降低成本从而导致市场的恶行竞争关系。要讲设备的质量放在生产目标第一位，在符合市场行业标准的情况下对成本进行良性控制，从而保证社会效益与经济效益双收。
其次，从市场发展的角度来说，设备在市场上的竞争力也有一部分取决于政府对市场的质量管控，要在一定程度上加大对市场恶行竞争的净化力度，保证生产厂家能够做到自觉遵守行业生产标准。另外，质检也要认真进行，若质检不达标则设备必须返厂销毁或改进，绝不能让不合格产品流入市场。
最后，從电力企业角度来说。电力企业要抓好继电保护设备的选购工作，制定相应的采购制度，对厂家资质、产品质量进行综合比对，遵循最优选择，降低继电保护设备故障发生率，避免其可靠性受到影响。
（四）使用冗余技术
冗余技术一般指当继电保护装置内部指令错误，则系统会对其进行阻拦并自动判断指令错误状况，以避免错误指令导致的错误响应，同时反馈给主控制器错误状况。这样的技术实现了设备自身的自动化控制效果，提高了继电保护机制的智能性与灵活性。
六、总结
综上所述，随着社会信息化与城市化进程速度进一步加快，电力系统的复杂程度也进一步提升，因此必须配备响应的电路检测机制以提高整个系统的安全稳定性与使用寿命。在实际使用过程中，电力系统极其自动化技术与继电保护装置具有良好的协作关系，以实现系统的高度自动化，为我国电力行业的进步打下牢固的基础。
参考文献
[1]黄华颖，饶苏敏，叶锦坤.电力系统及其自动化和继电保护的关系分析[J].电工材料，2021（01）：66-67.
[2]蔡金寿.电力系统中的继电保护设备及其自动化技术分析[J].光源与照明，2020（09）：47-48.
[3]王瑞梅，张晓娜，孟昱，杨岚.电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].通信电源技术，2020，37（06）：35-36.
江苏劲驰电力工程有限公司 210000
关键词：电力系统;自动化技术;继电保护
一、前言
现如今智能时代已到来，我国各行各业都开始接触、融合自动化技术、智能技术以及信息技术等现代化技术，致力于打造高度自动化经营与工作模式，其中电力行业也不例外，在复杂电网以及配电等环节中加入自动化技术已非常常见[1]。
现代电力系统呈现处越来越复杂且所应用技术越来越现代化的趋势，其中由各类电力元件、电子设备按照一定的线路连接起来，因此在运行过程中，有一环出现故障就会影响整个系统的正常运行，并且由于元件复杂，线路繁多，通过排查故障点的方法效率低下，危险性高，由此继电保护成为电力系统中故障预防关卡第一关，也是最基础的一步。继电保护是电力系统稳定运行的关键，电气自动化继电保护系统主要以完善的继电保护装置为基礎，再通过智能化信息技术以达到对整个线路工作状态进行实时监控管理目的。若电路发生故障的第一时间故障支路自动断电并对主控计算机发出警报与预测故障点位置，这样可以进一步提高工作人员的维护工作效率与系统安全性[2]。
二、电力系统中继电保护设备及其自动化概述
（一）继电保护设备
电力系统日益庞大，线路也较为复杂，其中细小零件发生故障导致系统运行出现问题的可能性非常大，电网系统中终端线路的故障一般由短路、负载过大等。继电保护装置对线路具有故障检测、数据收集就与应急处理等功能，其对电网故障问题具有巨大的预防作用，主要体现在对整个线路的实时监控与状态检测上，故障发生时主动切断故障路线并警报，以此大大提高了系统的安全性，避免了重大线路安全事故。
（二）继电保护的自动化发展
随着当代通信过程与智能技术的不断革新进步，继电保护也有所优化改善。对于电力系统来说，继电保护装置需要长期处于监控线路状态，以此对电力系统进行全面检测工作。继电保护的自动化发展使其具有更高的灵敏性、安全性与智能化，对线路故障的响应更加可靠全面，有利于维护工作的顺利开展，提高了系统的工作效率与安全性[3]。
三、电力系统中继电保护设备及其自动化技术的应用
（一）接地保护技术
接地故障是电力系统运行过程中非常常见的一类故障，而继电保护与自动化技术会针对不同的状况采取相应的处理方式。例如当电力系统发生零压故障时，继电保护装置检测到后会立刻响应应急措施，在短时间内维持电路正常运行，并对主控计算机发出故障警告，同时对故障区域的临近区域进行电压检测，以粗略确定故障原因。
（二）差动保护
差动保护的原理主要是通过线路中的电流大小与相位关系判断电路工作状态，一般应用于主设备的主保护中，例如变压器、发动机或母线当中。当这些设备发生故障时，差动继电器立刻作出冲击电流响应，当电流大小达到保护限定值时启动差动保护并切断电源。
（三）熔断器保护
在电力系统运行过程中，若某处处于高负载电流状态，该状态的持续可能会导致高温溶解电路或烧毁电子元件，由此可能导致断路，针对这样的情况，我们主要采用熔断器保护机制。熔断器保护机制主要作为短路和过电流保护器，当电源端电流负载过大造成线路过热时对其作出响应，熔断器会因为线路温度达到其熔断熔点而自动断开，从而实现断路保护。在实际使用熔断器保护时，要注意其安装位置以及保护状态合理性，因为熔断器是一次性装置，因此为了避免发生两项熔断器同时跌落的情况，一般在其中设置三联熔断器保护，以保证系统安全运行的同时形成锁死机构回收[2]。
（四）发动机继电自动保护
发电机故障较为常见，相对来说也便于发现，且发电机作为电力设备的主力，对整个系统的影响自然最大，若其出现故障，则会导致整个系统失衡，是需要着重保护的装置设备，特别的对其中定子组匝的保护。实际使用继电保护装置与自动化技术保护发电机时，主要进行远程监控与状态检测工作，当检测到发电器在长期运行情况下温度骤变或其他异常时，及时对其进行故障排查，以控制整个系统的损失最小化。
（五）变压器继电自动保护
一是变压器接地保护。继电保护装置与自动化技术主要提供监测线路状态数据，通过分析变压器两端的电流电压等参数从而完成零序电压接地保护。
二是主动监测变压器运行过程中油箱中的油和绝缘材质分解产生的气体，并对气体成分、气味等进行分析，从而判断变压器油箱是否出现问题，在确认故障后自动切断线路进行继电保护。
三是变压器线路短路保护，借助阻抗元件的保护功能进行自动断电保护，或借助变压器两端时间元件和电源电流保护装置延长变压器正常运行时间，并自动断电，防止短路时电流过高。
四、影响继电保护设备及其自动化可靠性的因素分析
（一）设备质量的影响
影响继电保护装置以及自动化技术稳定性的因素有许多，其中最为直接也是最为基础的就是硬件装置自身的质量是否达标问题。在市场竞争日益激烈的情况下，有些不良商家为了牟取暴利，在继电保护设备生产过程中偷工减料，最后产出的设备零件等甚至可能不符合市场标准，由此降低生产成本，提高其效益。这样盲目降低生产成本的行为，最终会导致市场上的设备鱼龙混杂，所采用的电力系统稳定性也极低。 （二）操作错误的影响
相对于硬件设备上的缺陷，人为操作的负面影响更加不可控。操作人员不符合标准不但会直接影响系统运行的稳定性，也会间接降低设备的使用寿命与安全性。电力系统操作人员的实务操作，将会难以正常发挥出继电保护设备自动检索发现并提交故障信息的作用，导 致故障问题无法被及时发现，也不能在故障情况下及时将电流切断，造成相关设备不同程度受损[1]。
五、加强电力系统继电保护设备及其自动化可靠性的具体措施
（一）优化设备设计
硬件设备的合理设计是控制设备质量的源头性手段，在设计相关电气元件与设备时必须对目标电力系统具有一定的理论了解与实际考察，并配合科学合理的设计理念，结合理论知识与实际情况对设备进行设计工作，这样的情况下，设备的设计失误率最低，其安全性与可靠性也最高。
（二）加强日常维护
首先，继电保护装置一直处于运转状态，对其必须进行定期维护管理，日常的基础功能检查工作也必不可少，这样才能保证保护装置的灵活性与有效性。检查内容一般包括对开关灵活性、设备标志是否完整以及细小元器件等。
其次，要加强对断路器装置的故障检查。继电保护装置自身身为监测保护线路的装置，若自身出现了故障而没有及时发现，最终会导致更大的损失。工作人员在完成保护装置的检查评估以后，要结合设备运行具体情况对其科学分类，其中能够确保系统安全的为一类设备;二类设备是可以保障人安全、可以在正常情况下运行，整体完好存在小瑕疵的设备;三类设备是如果发生故障问题则能够对系统安全产生影响，导致系统极其不稳定的设备[1]。
（三）提高产品质量
首先，从设备生产层面来说，设备生产厂家应该具有一定的长远眼光而非局限于眼前的一点小利益，拒绝盲目降低成本从而导致市场的恶行竞争关系。要讲设备的质量放在生产目标第一位，在符合市场行业标准的情况下对成本进行良性控制，从而保证社会效益与经济效益双收。
其次，从市场发展的角度来说，设备在市场上的竞争力也有一部分取决于政府对市场的质量管控，要在一定程度上加大对市场恶行竞争的净化力度，保证生产厂家能够做到自觉遵守行业生产标准。另外，质检也要认真进行，若质检不达标则设备必须返厂销毁或改进，绝不能让不合格产品流入市场。
最后，從电力企业角度来说。电力企业要抓好继电保护设备的选购工作，制定相应的采购制度，对厂家资质、产品质量进行综合比对，遵循最优选择，降低继电保护设备故障发生率，避免其可靠性受到影响。
（四）使用冗余技术
冗余技术一般指当继电保护装置内部指令错误，则系统会对其进行阻拦并自动判断指令错误状况，以避免错误指令导致的错误响应，同时反馈给主控制器错误状况。这样的技术实现了设备自身的自动化控制效果，提高了继电保护机制的智能性与灵活性。
六、总结
综上所述，随着社会信息化与城市化进程速度进一步加快，电力系统的复杂程度也进一步提升，因此必须配备响应的电路检测机制以提高整个系统的安全稳定性与使用寿命。在实际使用过程中，电力系统极其自动化技术与继电保护装置具有良好的协作关系，以实现系统的高度自动化，为我国电力行业的进步打下牢固的基础。
参考文献
[1]黄华颖，饶苏敏，叶锦坤.电力系统及其自动化和继电保护的关系分析[J].电工材料，2021（01）：66-67.
[2]蔡金寿.电力系统中的继电保护设备及其自动化技术分析[J].光源与照明，2020（09）：47-48.
[3]王瑞梅，张晓娜，孟昱，杨岚.电力系统中的继电保护设备及其自动化可靠性研究[J].通信电源技术，2020，37（06）：35-36.
江苏劲驰电力工程有限公司 210000