浅谈电气系统继电保护综合自动化

浅谈电气系统继电保护综合自动化

张建洲

身份证号码： 211203199411051517

摘要：随着我国对用电系统需求的逐步提高，提高电气系统运行管理效率，减少故障，提高电气系统的经济效益和社会效益，许多工厂纷纷引入继电保护综合自动化系统。基于此，本文就电气系统继电保护综合自动化进行研究，以便能更好地服务于社会。

关键词：电气系统；继电保护；综合自动化

引言

注重工厂电气系统继电保护综合自动化，有利于提高工厂生产效率，优化电气系统组成结构，增强系统继电保护效果的同时确保系统能够长期处于稳定、高效的运行状态，降低工厂生产成本。因此，需要结合工厂电气系统继电保护的实际需求，注重自动化技术措施的制定与实施，实现对工厂电气系统的工作性能的有效改善。

一、继电保护综合自动化介绍

目前大部分的继电保护综合自动化主要包括主站机和控制工程，利用网络通信设备进行快速连接。控制部分包括信号覆盖、控制开关和 PLC，为发电机组提供全方位的监测与控制，利用网络通讯设备对数据进行采集。主站机组包括多台计算机、电源、调节器等，保证水电厂实现无人值班自动化运行。继电保护综合自动化可以确保主设备实时调节、自动收录数据，加强信息管理，整个监控系统包括内部和外部通信设备，内部通信主要以主站及服务器工作站为主。继电保护和自动化设备是电源系统或电源系统本身的电源组件（发电机；线路等）是指当电源系统的安全运行陷入危险时或直接向系统发出警告信号的功能。控制电路断路器执行推送命令，终止由这些事件开发的自动测量和设备。实现这种自动测量的整套设备通常称为继电保护装置。电气传动自动化器保护和自动化设备产品分类继电器保护功能，用于防止因系统故障而造成的电气设备损坏，通常为生产线；用于保护电气设备，如总线条，发电机，变压器和马达。继电保护功能要求当处于过载状态时，继电保护装置必须产生报警信号。当发生短路故障时，继电保护装置应立即启动，使相关电路断路器自动正确地触发，以消除故障器件。系统会断开连接，以确保其他电路的正常运行。为了避免电源供应中断，继电保护装置必须放置备用电源或重新关闭自动装置。

二、电气系统继电保护综合自动化的现状及发展形势

（一）电气系统自动化的现状

继电器保护系统是电力系统的重要组成部分。当前，在我国用电容量大、电气参数高、设备控制任务和动作复杂的电力系统中，以分层分布为主要特征

的综合自动化技术得到广泛应用，除了一些监测任务较少和控制任务较为简单的小型电气系统中仍保留部分集中模式的控制系统以外，大部分电气系统均采用了操作简单、控制效率高的数字化控制系统，使得继电器保护系统的自动化技术也发展成熟，成为电气自动化领域里的一个比较受关注的技术热点。

（二）继电保护综合自动化的发展趋势

当前我国应用于电气系统的继电保护综合自动化技术依托于以太网的现场总线技术，采用实时通信的传输数据。综合自动化技术多采用站内独立监控和

采集数据的分散控制模式，事故分析与处理界面可实现分层控制，具有信息传输速度快与数据传输量大等优势，体现了电气自动化系统的发展趋势。目前，主要发达国家已经在分散控制系统的基础上普及了现场总线控制系统，结合集中控制与分散控制的优势，节省了遥控与执行等人工操作环节

三、提升电气系统继电保护综合自动化的具体措施

（一）发电机差动保护

在电气系统运行中，工厂要根据继电保护综合自动化技术要求以及要点，对其中的发电机进行必要差动保护，要具备鲜明的制动特征。发电机差动保护和变压器相同，但前者可以将特性、电压级等相同的电流互感器作用到两侧，运行中不会产生较大的不平衡电流。由于存在不平衡电流，需要科学化应用综合自动化技术，立足原来差动电流数值，实现基于制动特征的差动保护，便于内部故障问题出现后发电机差动保护灵敏性较高，外部故障问题发生后制动量比较大。在此过程中，工厂要强调发电机比率制动保护，动态监控且科学提升双斜率，促使小故障电流下继电保护装置动作具备较高灵敏度，防止故障电流持续增大以及误动产生，要结合发电机参数，优化选取差值启动数值、制动系数等。此外，工厂要强调对发电机进行低压制动过流保护，在发挥综合自动化技术具体功能中确保主保护无法自动化切除故障的过程中低压闭锁过流保护顺利实现，把握电压闭锁功能及其和输入电压具备的某种关系，科学降低电流动作值，提升低电压定值准确性，防止发电机主保护出现误动作。

（二）实现继电保护装置的状态检修

电网继电保护的集成自动化系统可以实现继电保护装置的状态维修。在以往调查结果的分析中，对于继电保护装置，故障的原因往往是由于设计不充分或生产工艺不能有效地保证制造商的质量而引起的。此外，基于微机的继电保护装置具有优良的性能，能够进行自检并存储故障报告，为后续状态维修提供了参考。因此，电网继电保护集成自动化系统的应用可以大大实现继电保护装置的状态保护。

（三）设备安装在提升电气系统继电保护综合自动化中的具体措施

（1）安装措施

继电保护装置系统的保护效果最大程度反映了电气系统的安保效果，属于重要设备设施，企业或机构在选择安装模式中应首选 DCS 模式安装，企业实

力雄厚可以考虑 FCS 模式，应用智能化设备以提升继电保护系统的自动化水平与性能。安装要点在于系统设备每个开关处都要落实安装继电保护器，普及计算机控制方式保证对每个继电保护设备元件的控制与管理，通过信号传输与反馈确定故障位置。小型电气系统中可以考虑采用集控模式或在分控模式中应用集控模式，以减少电力与人力资源浪费，此外要根据企业用电规模与资源配置选择继电保护装置安装模式，或者根据实际生产现场条件进行安排，充分体现智能化设备的应用价值。

（2）调试措施

继电保护装置的系统调试一般采用差动保护极性校验法，设备维护检修人员可通过控制中心计算机对调试数据进行监控和分析。可采用对比法对继电保

护装置中主变电流的差流相数据进行横向对比或纵向对比，判断主变压器的差动极性是否合理，也可以通过给主变压器增加一定负荷，通过主变压器的差动极性变化判断继电保护装置是否稳定工作、正常运行。

（四）电气系统母线保护

电气系统母线保护是工厂运营管理中继电保护综合自动化技术应用的关键性环节，需要借助综合自动化技术手段，高效保护运行中的电气系统。工厂要从不同角度入手深化把握已有母线的保护接线，在继电保护装置型号、规格、性能等整合中将其放入设置的联络开关柜中，选择适宜的母线电压，合理连接母线等，确保母线继电保护启动以后，电气系统母线故障问题实时降低。如果启动时间延时1秒，分段开关自动化动作实现，延时0.5秒，其中燃油变压器自动化动作。同时，工厂要细化把握综合自动化技术应用情况以及电气系统继电保护情况，结合电气系统母线运行状态，尤其是运行故障隐患，进一步提出可行的措施，规范化巧用综合自动化技术，保障电气系统母线作用下的继电保护装置自动化运行水平提高，自动化保护应用到电气系统的母线。

四、结语

总而言之，继电保护综合自动化是电气系统内的重点研究方向之一。在应用综合自动化技术中对电气系统的继电保护进行技术创新，确保电气系统运行中继电保护装置保护功能有效发挥，提升运行安全性、可靠性与经济性，在高质量电能传输中实现“经济、社会、生态”三效益，推动我国电力事业与社会经济同步持续发展。

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