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1、继电保护自动化技术在电力系统中的应用研究获奖科研报告 摘要：本文主要对电力系统中的继电保护自动化技术进行了研究，主要包括：对电力系统继电保护的基本要求、继电保护自动化技术在电力系统中的应用两方面的内容，继电保护自动化技术在电力系统中主要应用在发电机、变压器、接地保护等方面，希望此次研究可以对保障电力系统的安全运行，减少电力系统故障有所帮助，以供参考。 关键词：继电保护;自动化;电力系统;技术 引言 当前，随着我国社会经济和科学技术的不断发展，人们对于大功率电器的需求也越来越高，这无疑就给电力系统带来了一定的压力，为了有效的维护电网系统的正常运转，保障人们的安全用电，继电保护自动化技术应运而生，
2、并且得到了广泛的应用，继电保护自动化技术的应用，可以有效防止因电路短路而造成的一系列问题，所以对此要引起高度的重视。 1对电力系统继电保护的基本要求 在继电保护技术应用的过程中，电力系统对其有以下几方面的基本要求：一是，选择性，即继电保护装置在发挥作用时，只是将故障元件从电力系统中切除，将故障发生造成的影响尽量降到最低，如停电范围，以此来保障系统中没有故障的元件可以继续安全运行。如图1所示，在单侧电源网络中，当d1点发生短路时，应由距离短路点最近的继电保护装置1和2对其进行保护，启动跳闸动作，将故障线路进行切除，变电所B可以通过无故障的线路3和4来进行继续供电。由此可见，继电保护装置的选择性要
3、遵循就近原则，在系统发生短路时，要由距离故障点最近的继电保护装置切除相应的断路器;二是，速动性，即当发生故障时，继电保护装置可以迅速的采取措施对故障线路进行切除，不同的电压等级要求的故障切除时间也是不同的，如对于110kV及以上的电力系统来说，继电保护装置和断路器总的切故障时间为0.1秒，所以，在实施保护的过程中，保护动作的时间只有几十个毫秒，（一般30毫秒左右），而对于35kV及以下的电力系统来说，保护动作的时间为0.5秒;三是，灵敏性，继电保护装置的灵敏性，主要指的是在其保护范围内，对于故障发生以及不正常状态运行情况的反应能力。对于灵敏性的衡量，有的是依据保护范围，有的则是依据灵敏系数，不
4、同继电保护装置有着不同的灵敏性;四是，可靠性，继电保护装置的可靠性指的是在其规定的保护范围内，一旦发生了故障，继电保护装置就应该迅速的做出相应的保护动作，对电力系统进行有效保护，即不能有拒动情况的发生，而对于不该保护的情况下，就不应该有任何的保护动作，即不能发生误动作，要想保证电力系统的安全运转，就要保证继电装置的可靠性。 图1单侧电源网络中有选择性动作的说明 2继电保护自动化技术在电力系统中的应用 2015年，某地区电网因继电保护误动作、安全稳定控制装置拒动等原因，导致了一起重大电网事故的发生，该地区的电网（5条500kV和5条220kV）线路跳闸、32台发电机组退出运行，致使华中东部电网与
5、川渝电网解列。由此可见，继电保护装置出现误动作或者出现拒动，都会给电网带来巨大的影响，所以，研究继电保护自动化技术在电力系统中的实际应用非常有必要。下面我们对继电保护自动化技术在电力系统中的应用做出了具体的分析： 2.1在发电机中的应用 在电力系统中，发电机有着重要的地位和作用，只有确保发电机的稳定运作电力系统的存在才具有意义，所以对于发电机来说，继电保护自动化技术主要有以下两方面的应用：第一，重点保护法，发电机在长期的运行中极易发生故障，尤其是容易发生失磁故障，一旦发生失磁故障，检修人员需要针对发动机展开重点的检修，应用接地技术、保护技术来避免系统出现短路，解决发动机接地电流的问题，确保系统
6、的稳定运行;备份保护法，在发动机中应用继电保护自动化技术以后，系统会根据发动机的运行状态展开相应的防护，当出现运行故障时系统会及时切断电源，避免发动机的进一步损坏，这样的保护方式能够有效的避免一些发动机外部问题，能够避免发动机故障的进一步扩大。 2.2在变压器中的应用 2.2.1短路保护 在变压器中经常发生的故障就是短路，在电力系统运行中，如果发生了短路故障，变压器会立即停止运行，进而影响到电网的安全运行，所以，在对变压器进行安装时，要对短路情况的发生有预见性的报告，做好相关的预防工作，安装继电保护装置对其进行保护。当前短路保护分为过电流与抗阻保护。通常过电流保护，经过电流器件的运作，来对时间
7、进行限制，立即自动切断电源，进而起相应的保护作用;一般情况下，抗阻保护通过抗阻器件的运作，来对时间进行制约，马上会自动化跳闸，从而起到变压器的保护功能。 2.2.2瓦斯保护 在变压器的运行中，电弧对变压器的影响比较大，电弧可以对变压器材料产生一定的影响，如油箱，电弧可以使相关的物质发生分解，并且释放出有害气体，如瓦斯，这会对人们的身体健康造成严重的威胁，所以，要对变压器瓦斯的保护引起高度的重视，瓦斯保護装置要对系统的的瓦斯情况进行严密的监控，如若发生瓦斯故障，会立即动作发出警报，避免故障的进一步扩大。 2.2.3接地保护 在进行变压器保护的过程中，对于已经接地的变压器采用零序电流法进行保护，确
8、保接地两侧的设置完好，而对于未接地的变压器应当通过零序电压法进行保护。 2.3在电力系统的母线保护中的应用 母线继电保护主要可以分为两种方式，分别是相位对比保护和差动保护。相位对比保护是通过相位对比来高效的保护系统母线;差动保护在保护时将特点以及变化都相同的电流互感器设置在母线元件上面，将系统母线一侧的端子和二次绕组连接起来，然后将继电保护装置安装在系统母线的差动位置，如果是大电流接地，这种保护方式通过的是三相连接实现，如果是小电流接地，在相间短路中设置系统母线的保护，之后用两相连接的方式实现。 结束语 继电自动保护技术在电力系统中起着重要的作用，并能可以应用于母线保护、发电机保护以及变压器保护中，有效的保障了电力系统的稳定、安全的运行，对供电的质量提供了保障，有助于人们的生产生活，促进了电力企业的迅速发展。