摘要：电力系统在实际的运行过程中会受到各种不利因素的影响，通过有效运用继电保护自动化技术，能够在一定程度上提高电力系统的稳定性和安全性，进而确保电力系统的安全平稳运行。
关键词：电力系统；继电保护；自动化措施
1 继电保护自动化技术
1.1 继电保护装置工作原理
继电保护装置主要是由测量模块、执行模块以及逻辑模块等三部分组成，如图1所示。当电力系统在运行过程中出现故障后，某些突变的物理量就会转变成信息量，随着故障的进一步发展，其突变量就会超过允许的数值，保护装置就会将故障进行隔离，避免其对电力系统的其他部分造成不利影响。
测量模块能够有效接收并分析传输而来的电力系统运行情况，并将分析后的数据传输至相应的逻辑模块。在逻辑模块中，通过一系列复杂的逻辑运算得到逻辑值，再通过对逻辑值进行科学合理的判断，明确动作是否合理，并将动作信号传输到执行模块中，从而采取有针对性的应对措施，确保电力系统的稳定运行。
1.2 电力系统继电保护装置的基本要求
为了能够及时对电力系统故障采取科学合理的处理措施，这就对继电保护装置提出了较高的要求，需要具备选择性、速动性等。选择性能够确保继电装置只对故障元件采取相应的隔离措施，进而避免故障范围的进一步扩大。速动性是指继电装置在故障发生后，要能尽快断开故障元件或者线路，确保将故障的影响范围控制在较小的范围内。根据反应时间的不同，保护动作时间可以分为60～120ms的一般快速保护时间和10～40ms的最快保护时间。为了确保继电装置能够在较短的时间内进行反应，就需要结合其工作的实际要求进行有针对性的优选。
2 电力系统中继电保护的配置
2.1 继电保护装置任务
继电保护的主要任务是在电力系统出现故障时作出继电保护动作。继电保护装置的信息来源是电力系统中的原件在短路或者异常情况下产生的电流、电压及功率等电气量。供电系统正常运行时，继电保护装置通过监视所有设备运行情况的安全性为值班人员提供操作运行数据；供电系统发生故障时，继电保护装置有选择性地自动切除故障部分，留下非故障部分继续正常运行；供电系统出现运行异常时，继电保护装置及时准确地发出警报信号，便于有关工作人员快速处理。
2.2 继电保护装置的基本要求
第一，灵敏性。灵敏系数是衡量保护装置灵敏度的主要指标。不管短路点出现在什么位置、短路性质属于哪种，只要在继电保护装置的保护范围内，拒绝动作都不可能出现在保护装置上，不会出现错误动作反应。
第二，速动性。速动性指的是保护装置切断短路故障的及时性。切除故障所用的时间越短，对电气设备造成的损坏就越小，提升了系统电压的恢复速度，有利于电气设备的自启动，且有效保证了发动机并列运行的稳定性。
第三，可靠性。如果保护装置的可靠性不高，就有可能造成电力故障或者重大事故。为确保保护装置的可靠性，不仅要保证设计原理、安装调试及整定计算等方面的正确性，还要保证保护装置的组成元件质量、后期的运行维护水平及系统的简化度。
2.3 继电保护装置的主要作用
（1）使系统中的电压出现急剧下降，容易破坏用户的正常负荷值。（2）短路电流，即产生在故障发生位置的电流。该短路电流引发的电弧会不同程度地破坏电气设备。（3）影响发电机运行的稳定性，可能造成系统动荡，甚至是整个电力系统的崩溃。
3 电力系统继电保护中的自动化措施
3.1 线路接地保护
电网系统布线非常复杂，接地方法存在很大的差别。电网系统的接线方式主要分为高电流和小电流两种类型。在前者的接地方法中，处理电网系统出现故障的方法是切断电源，后者则确定所述的继电装置发送的报警信号，确定出现的故障，同时在一定的时间对电网系统出现的故障尽快处理。
如果当前的接地架构是一个单相的接地结构，可以视为A相接地，接地点会流过B，C电容器和所述的零相电流。经过分析，A相电压呈现关闭状态，故障电流压降为0。根据B相电压的分析，可以得出该状态下的小电阻电压非常小，可以直接忽略。
三相电压的线电压值是相对来讲对称的，其相电压值大约是后电压值的两倍。因此，可以在特定计算的过程中选择对称分量方法，并且可以推断出相位的实时方向。因此，在发生故障时，在A相接地的情况下，线路故障和接地故障会同步跳闸。因此，必须根据接地故障的类型选择适当的保护措施，主要包括以下几点。
①零相功率。接地故障发生时的功率方向变化，零相功率电流相对稳定，波动不严重，能够预测电网系统出现的故障，而且可以保护系统的稳定运行。
②零序电流。在系统线路出现故障时，零序电流会短时间内迅速增加，继电保护装置可以在一定时间内切断电源。
③零序电压。零序电压主要发生在系统运行的过程中，因此，需要根据继电保护设备发出的报警信号进行处理。因此，工作人员应详细观察电压表，并根据显示值了解故障特征。通常，低于正常值的电压值表示发生了接地故障，因此，必须尽快处理故障。
（2）变压器继电保护
①短路保护
短路保护分为两种不同形式的阻抗和过流，前者主要是阻抗分量。该部件根据操作时间的长度确定是否需要切断电源，从而可以实现保护电压装置的目的。后者主要是指在电流元件中安装继电器装置，电流元件根据运行时间确定是否需要切断电源。
②油箱保护
当变压器油箱的温度偏离正常状态时，绝缘材料会出现油气分解的现象，此时会产生有毒气体。因此，需要通过气体保护启动保护装置切断电源，并发出警报信号以提示工作人员尽快检测并处理故障。
③接地保护
根据变压器是否接地进行不同的处理。如果没有接地则选择零序电压，并在接地时选择零序电流。
④发电机继电保护
由于发电机与电力系统的运行安全密切相关，因此，必须保护发电机的继电设备。当发电机短路时，故障部件的温度变得高于正常值并且绝缘层损坏，因此，必须在绕组之间安装继电保护装置，使定子绕组始终处于稳定的运行状态。另外，如果单相接地电流存在偏差，则需要将相位与继电保护设备的中心点相匹配，以达到垂直差动保护的目的。
（3）备用保护
备用保护的主要形式是防止过压，以防止设备发生故障，尤其是在负载较低时，这种类型的保护可以防止由于短路故障而导致损坏发动机并在低负载的条件下自动关闭电源，并以报警的形式反馈给工作人员以便于技术处理故障。
（4）母线继电保护
母线保护分为两种不同的类型。
①相位保护可以提高母线的可靠性。
②差动保护。由变压器连接到母线元件的操作模式可以将连接的终端和绕组附加在该继电保护装置中，所述安装位置为母线差动单元。对于大电流和小电流的两个不同的接地方法，通常采取三相和两相的方法。电站驾驶员在操作的过程中，通过220kV变压器恢复操作测试，但有绝缘开关在一个特定的操作过程中是关闭状态，因此，总开关被接通需要在220kV保护电压的情况下进行操作。
结束语
电力系统的稳定性和安全性直接影响人们的日常生活和工作。为不断提高电力系统的运行质量，有必要加强继电保护自动化技术的应用。继电保护自动化技术的技术水平不仅与现代信息技术发展有关，还与电力工作人员的综合能力有关，所以应紧跟时代步伐，积极引进高新技术，不断提高电力工作人员的业务水平，助力电力行业的健康发展。
参考文献：
[1]阎国明.继电保护自动化技术在电力系统中的应用分析[J].科技创新导报，2016，13（19）：37-38.
[2]唐玉娇，丁 睿.关于继电保护自动化技术的应用浅析[J].科技视界，2017，（36）：104.
作者简介：
谢小华，男，工程师。身份证号码：4402811982****XXXX
论文作者:谢小华
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：故障论文; 保护装置论文; 电力系统论文; 电流论文; 继电论文; 继电保护论文; 电压论文; 《电力设备》2019年第6期论文;