現代繼電保護和廠用電自動化技術論文
【摘要】我國現代化電網建設的速度提升，電力工業發展快速，這也讓電力安全問題重要性日益提升，國家也十分重視整合電力網路的正常工作。當前對於繼電保護技術的研究一直沒有停止，以往的繼電保護技術也無法滿足當前電力發展的需要，所以，就需要應用現代繼電保護技術，讓電力系統能夠穩定執行，本文分析了現代繼電保護和廠用電自動化技術。
【關鍵詞】現代繼電保護；廠用電；自動化技術
當前電力系統不斷髮展，這也對繼電保護以及企業廠用電自動化技術提出了更高的要求，同時計算機技術、電子技術以及通訊技術的高速發展，也給其不斷注入活力。因此，需要科學有效的應用現代繼電保護自動化技術，充分發揮出其作用。電力系統能否正常執行，直接關係到配電、發電系統以及電壓變換系統等的執行情況，所以，如果出現短路問題，就會讓整個系統都陷入癱瘓，進而影響供電質量，甚至會出現安全事故，所以提升繼電自動化技術十分重要，透過對其進行應用，能夠高效的對線路故障進行自動切斷，進而讓電力系統正常執行。
1、現代繼電保護自動化技術的應用
1.1在發電機中的應用
發電機是電力系統中不可或缺的一部分，所以，要想確保發電機的穩定執行，就需要有效的應用繼電保護自動化技術。
1.1.1重點保護法
隨著發電機使用時間的增加，其在執行中就會容易出現故障，特別是容易出現失磁故障，如果發生這一故障，就需要檢修人員在檢修的過程中把重點放在發電機上，要採取接地保護技術，進而防止系統出現短路的問題，解決發電機接地電流問題，讓系統能夠安全平穩的執行。
1.1.2備份保護法
對發電機採取繼電保護自動化技術之後，系統能夠按照發電機的具體執行情況進行有針對性的防護，在執行中出現故障的同時，系統就能夠及時的將電源切斷，防止對發電機造成更嚴重的損壞。這樣就可以防止出現一些發電機外部問題，及時對故障範圍進行控制。
1.2線上路保護中的應用
在電力系統中應用繼電保護自動化技術，還能夠對線路進行保護，就電力系統的自身本質來說，其內部線路構造較為複雜，線路是電力系統執行中不可或缺的載體，不管是發電機還是變壓器等，要是沒有線路連線，那麼就算是裝置功能性再好，也不能進行有效的執行，因此，就需要注重對於線路進行保護。線上路保護中，主要就是要保護線路實際接地環節，當前線路在接地時要想提升接地保護的保護效果，就需要做到幾點：首先，要增加零序功率，如果產生接地故障，使得零序功率的方向發生改變，通常零序功率都有比較小的波動，所以，對接地故障的預測以及保護具有優勢；其次，增加零序電流，如果產生接地故障，就能夠讓零序電流的速度提升，在這一過程中的操作敏感性較強，這樣就能夠在第一時間切斷電源，進而對電力系統進行有效的保護；最後，增加零序電壓，一般電力系統較為穩定，只要是正常的操作不會出現零序電壓，但是如果產生接地故障，那麼就會讓對應的零序電壓產生，其能夠對零序電壓進行有效的降低，進而及時的進行報警，在收到警報之後，維護人員就可以觀察電壓表數，進而做出合理的判斷，明確接地故障的實際情況。
1.3變壓器繼電保護
變壓器在電力系統中具有重要作用，是其中的核心裝置，其執行的情況會直接影響到電力系統整體的執行穩定情況，當前變壓器的繼電保護主要包括三種：
1.3.1接地保護
直接接地保護變壓器應用的是零序電壓保護方案，是將零序保護裝置安裝到變壓器的接地線上，對於不接地保護的變壓器，就可以採取零序電壓的方式進行保護。1.3.2瓦斯保護當變壓器油箱產生故障的情況下，在電弧的作用下，會讓絕緣材料以及絕緣油分解，進而導致出現危險氣體，其具有易燃易爆的特徵，所以，在電壓器保護上，就要注重瓦斯保護，其在油箱產生閃絡電弧故障的時候，繼電保護裝置就可以在第一時間將變壓器的電源切除，進而發出告警資訊。
1.3.3短路保護
其包括兩種，即過電流以及阻抗保護，前者就是把電路繼電保護裝置安裝到變壓器電源的兩側以及時間元件上，電流元件在達到動作值和時間後會把電源切掉；後者就是在對線路裝置進行保護時，偵知保護安裝點至故障點間的阻抗值，達到動作值和時間後也會跳閘斷路。
2、廠用電自動化技術
廠用電電氣自動化包括兩部分，分別是廠用電起動策略控制以及廠用電配電系統微機保護測控技術。其設計就是要全面利用計算機的優勢，對各種執行資訊進行實時的採集，且依據預定策略調整定值、對自起動負荷進行跟蹤調節，或者是依據繼電保護及控制的要求採取實時控制，利用通訊技術能夠將各種資訊以及上級排程令進行上傳或者是下發。每個電子自動化裝置就是安裝在相應的配電裝置的開關櫃上的，利用通訊技術可以有效的組織所有的自動化裝置，進而形成一個健全的DCS系統，就可以實現測量、保護以及控制的功能；保護測控裝置能夠對電氣會理中的各方面進行實時的監測，且能夠聯絡直流監控和其它智慧電器，在電廠的總體控制系統中，其和分散式控制系統的遠端I/O的地位是相同的，分散式控制系統能夠對電氣迴路中的相關資料進行實時的監測，進而實現遠方相關功能，如，遠方保護定值、資訊復歸、負荷的遠方控制等。在低壓重要回路上，要是低壓採取智慧型開關，那麼就可以利用通訊方式對電氣量進行採集，做到遠方控制，如果採用的開關不是智慧型的，就需要對控制裝置進行測量，採集電氣量且還需要向開關送出跳合閘節點。就單元機組來說，發電機、鍋爐、廠用電系統以及汽機是一個整體，因此不會獨立安排電氣操作員站，要想對裝置的執行情況進行了解和掌握，只需要在必要的情況下在繼電保護環節安裝一臺只監視不控制的.終端就可以。以後對發電機勵磁系統、發電機出口高壓開關、自動準同期系統等也能夠利用通訊管理單元進行DCS的接入，這樣做就能夠對分散式控制系統進行簡化，只需要做到高層次的邏輯控制功能以及管理資料，剩下的操作邏輯就可以交給電氣自動化裝置來完成。DCS系統應用的是標準通用的軟體和硬體環境，結構為開放式，網路使用Ethernet或者是Profibus。
Ethernet的網路拓撲結構能夠結合具體情況選擇網路，包括匯流排型網路和星形網路等，其在某處節點發生故障的情況下，只需要點選退出網路，就可以讓剩下的結點不受到損壞。要想確保控制系統的實時性，可以採取兩種措施來達成：一種是對節點的數目進行限制，進而減輕系統的負載情況，讓其更好的執行，另一種就是應用交換乙太網技術，可以在衝突域中將那些實時要求的域分離開，這樣的方式是對外來通訊量進行消除，進而可以有效提升資訊傳輸的速度及質量；系統通訊協議使用的是IEC61850，其和IECTC57電力系統的通訊協議體系要求是相適應的，前者是IEC870-5的超集，能夠把Profibus進行對映和包容，其優勢就是在開放性以及適應性較好。方案示意圖中的SNET級中的OPS和ENS，如果分散式控制系統和ECS系統的生產廠家不一樣時，就需要進行設定，而如果二者的生產廠家相同時則沒有必要，這樣做就是要對上層系統結構進行簡化，進而為除錯電氣系統提供便利。
和當前的電氣進分散式控制系統方式對比，利用微機測控保護裝置接入分散式控制系統具備其優勢，這主要體現在：第一，電氣自動化裝置是在各個電氣間隔分佈的，實現了分佈上的分層化，進而極大提升系統的可靠性；第二，各個自動化裝置可以在底層就完成保護和測控，其電力系統是獨立執行的，因此，就算是通訊終端也不會對其造成影響，且其實時響應的速度也比較高，減少了分散式控制系統的硬體裝置數量，進而讓該系統的負荷減輕，提升執行效率；第三，資料交換變成計算機通訊方式，這讓其抗干擾的水平提升，損耗的電纜也少，可以節約很多的電纜，這就可以減少敷設電纜的工作量，相應的能節省很多的安裝費用，結合變電站自動化經驗以及費用因素，該系統在價效比方面存在較大的優勢；第四，對二次裝置進行簡化，系統更加明確，在執行及檢修系統方面較為便利；第五，過去只有重要的電氣量才可以進入到分散式控制系統產情況，但是採取微機測控保護裝置進分散式控制系統後就可以做到電氣自動化，這極大的提升了執行及管理的效果，為減少員工增加效益奠定了基礎；第六，讓電氣和分散式控制系統的控制能力一樣，能夠滿足技術發展的要求，電氣保護控制是一步到位的，這就防止再次改造，可以節省投資；最後，因為應用了微機保護，所以在保護定值修改方面可以實現智慧動態化修改，遠方就可以進行修改，這促進了執行的發展，讓自起動的成功率得到提升。
3、結束語
綜上所述，電力能源是我們生活和生產中不能缺少的重要能源，因此，讓其能夠持續穩定供應十分重要。在電力系統繼電保護工作中避免出現操作失誤的問題，這就需要應用繼電保護自動化技術，讓電力系統能夠平穩的執行。
參考文獻
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