關(guān)于電力系統(tǒng)與繼電保護的探討

王玉香

摘要：當(dāng)今社會電力起著很重要的作用，繼電保護及自動裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，對保證電力系統(tǒng)的安全極其重要。怎樣確保繼電保護設(shè)施和技術(shù)的可靠性和有效性，是電力系統(tǒng)最關(guān)注的問題，也是人們所關(guān)注的問題。本文對電力系統(tǒng)繼電保護中常遇到的問題進行分析，同時提出了電力系統(tǒng)的繼電保護安全運行的對策及有效措施，以確保電力系統(tǒng)安全發(fā)展。

關(guān)鍵詞：繼電保護;問題;措施;安全發(fā)展

電力作為當(dāng)今社會的重要能源，對國民經(jīng)濟和人民生活水平起著重要作用。目前電子技術(shù)及計算機通信技術(shù)的快速發(fā)展為繼電保護技術(shù)注入了新的活力。如何正確提高電力系統(tǒng)的運行效率及運行質(zhì)量是當(dāng)前社會各界著重考慮的問題。繼電保護對電力系統(tǒng)的安全發(fā)展起著重要的作用，這要求我們進一步研究相應(yīng)的系統(tǒng)控制策略，開發(fā)新的繼電保護與控制裝置，從而改善系統(tǒng)運行特性，避免電力系統(tǒng)事故的發(fā)生。

一、繼電保護的基本概念

可靠性是指一個元件、設(shè)備或系統(tǒng)在一定的時間內(nèi)，在限定條件下完成相應(yīng)規(guī)定功能的能力?？煽啃怨こ躺婕霸Э財?shù)據(jù)的處理和統(tǒng)計，系統(tǒng)可靠性的定量評定，運行維護，經(jīng)濟性和可靠性的協(xié)調(diào)等各方面。具體到繼電保護裝置，它的可靠性是指在該裝置規(guī)定的范圍內(nèi)發(fā)生了故障，它不應(yīng)該拒絕動作，而在任何其他該保護不應(yīng)動作的情況下，它不應(yīng)該錯誤動作。繼電保護裝置的拒絕動作和誤誤動作都會給電力系統(tǒng)造成嚴重的危害。但是提高兩者的可靠性措施往往是彼此矛盾的。提高繼電保護裝置不拒動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更加重要。例如當(dāng)系統(tǒng)中有充足的旋轉(zhuǎn)備用量時，輸電線路有很多，電源和各系統(tǒng)之間與負荷之間的聯(lián)系很緊密的時侯，由于繼電保護裝置的誤動作。使得發(fā)電機的變壓器或輸電線路切除給電力系統(tǒng)造成的影響將可能很?。旱绻l(fā)電機的變壓器或輸電線路故障時繼電保護裝置拒動作，將造成設(shè)備或者系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，損失是相當(dāng)巨大的。在這種情況下但是在系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)備用容量很少及各系統(tǒng)之間和負荷和電源之間聯(lián)系比較薄弱的時候，繼電保護裝置的誤動作拾發(fā)電機變壓器或輸電線切除時，將會引起對負荷供電的中斷，更甚造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，所造成的損失也是相當(dāng)巨大的。而當(dāng)某一保護裝置拒動時，其后備保護仍是可以動作而切除故障的，因此在這種情況下提高繼電保護裝置不誤動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更為重要。

二、繼電保護的構(gòu)成與分類

1、繼電保護裝置可視為由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等部分組成，各部分功能如下：

1）測量部分測量部分是測量從被保護對象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給整定值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，判斷保護是否應(yīng)該啟動的部件。

2）邏輯部分

邏輯部分是根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀現(xiàn)態(tài)、出的順它們的組合，使保護裝置按一定的布爾邏輯及時序邏輯關(guān)系工作，最后確定應(yīng)該使斷路器跳閘或發(fā)出信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。

3）執(zhí)行部分

執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置所擔(dān)負的對外操作任務(wù)的部件。如檢測到故障時，發(fā)出動作信號驅(qū)動斷路器跳閘;在不正常運行出告警信號;在正常運行時，不產(chǎn)生動作信號。

2、繼電保護的分類

常用繼電保護的分類方法有以下幾種：

1）按被保護對象的類別，繼電保護分為線路保護和設(shè)備保護等倆種。

2）按保護原理可，繼電保護可以分為電流保護，電壓保護，距離保護（基于線路阻抗），差動保護，縱聯(lián)保護，方向保護及負（零）序保護。

3）按故障或不正常運行的類型，繼電保護可以分為相間短路保護接地故障保護，匝間短路保護，斷線保護，失步保護，失磁保護及過勵磁保護等。

三、繼電保護系統(tǒng)的故障分析

繼電系統(tǒng)中常見的故障

（1）開關(guān)保護設(shè)備的選擇出現(xiàn)的問題。開關(guān)保護設(shè)備的選擇是非常重要的一項工作，現(xiàn)在的多數(shù)配電都在高負荷密集的地區(qū)建立起開關(guān) 站，也就是采用變電所開關(guān)站配電變壓器的供電輸電的模式。在未實 ?現(xiàn)繼電保護自動化的開關(guān)站內(nèi)，我們應(yīng)當(dāng)更多地采用負荷開關(guān)或與 其組合的繼電器設(shè)備系統(tǒng)作為開關(guān)保護的設(shè)備。

（2）電流互感飽和故障電流互感器的飽和對電力系統(tǒng)繼電保護的 ?影響是非常之大。隨著配電系統(tǒng)設(shè)備終端負荷的不斷增加，如果發(fā)生短路，則短路電流會很大。如果是系統(tǒng)在靠近終端設(shè)備區(qū)的位置發(fā)生短路時，電流可能會達到或者接近電流互感器單次額定電流的100倍以上。在常態(tài)短路情況下，越大電流互感器誤差是隨著一次短路電流倍數(shù)增大而增大，當(dāng)電流速斷電保護使靈敏度降低時就可能阻止動作。

四、繼電系統(tǒng)常見故障的解決方法

（1）比較法：把穩(wěn)定的設(shè)備與出現(xiàn)問題的設(shè)備的各種參數(shù)進行詳細的比較，發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)節(jié)所在，這個辦法的實用性在接線發(fā)生失誤、定值校驗過程中測試值與預(yù)想值有比較大差異的故障。如果進行了 ?修理和換新之后，二次接線不可正常使用，要根據(jù)相似裝置的接線來 ?嘗試，繼電器開展定值檢查的時候，若出現(xiàn)某一繼電裝置的測試數(shù) 字有疑問，這個時候不能斷然做出判斷，例如性能是否較差，建議更換繼電器上方的刻度，也可以用同樣一個表去和另外的回路相同的繼 ?電器對比來看。

（2）替換法：替換法簡單的來講就是用完好的元件代替被認定有故 ?障的元件，來判斷它的好與壞，可以快速縮小故障的查找范圍，這是 ?一種最常見而且也很有效的一種方法。

（3）短線連接法：將回路某一段或一部分用短接線短接，來進行判斷故障是否存在短接線范圍內(nèi)或者其他地方，這樣來確定故障范 ?圍。此法主要是用在電磁鎖失靈、電流回路開路、切換繼電器不動作、判斷控制等轉(zhuǎn)換開關(guān)的接點是否完好。

五、電力系統(tǒng)繼電保護發(fā)展趨勢

電力系統(tǒng)對微機保護的要求隨著計算機硬件的發(fā)展也在相對的提高，、目前國內(nèi)的電力系統(tǒng)絕大部分是交流電力。其主要特點是投資低、技術(shù)要求相對較低，變壓后即可接入負荷。國內(nèi)目前已經(jīng)研制出遠距離超高壓宜流輸電系統(tǒng)，直流電力系統(tǒng)主要的特點是線路損耗小，特別適合于遠距離輸送電。但其投資成本大，設(shè)備中多加了整流、逆變的環(huán)節(jié)。交流電力系統(tǒng)的局限主要就是遠距離輸送電的時候線路損耗很大，壓降也大，經(jīng)濟性相對變差。二次回路保護是弱電，但要懂一定的電氣（強電）知識，因為它是控制強電的。微機控制它中單片機知識有用，且要求很高，要學(xué)高性能的（32位）單片機或DSP技術(shù)，因為電網(wǎng)要求控制反應(yīng)快、信號的傅立葉分析、局域網(wǎng)通信等，因此用到的微處理器知識也是較深的。但單片機控制只是繼電保護的一部分，繼電保護是包括電氣等方面的電力工業(yè)作為我國最重要的能源工業(yè)，一直處于優(yōu)先發(fā)展。為了達到保護、測量和的控制需要，室外變電站的所有設(shè)備，隨著我國社會、經(jīng)濟的快速發(fā)展和全國聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略實施，它的發(fā)展戰(zhàn)略體得到一個新的高度，以確認電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行和國民經(jīng)濟的長期、快速、穩(wěn)步增長。

六、結(jié)束語

在電力系統(tǒng)中，應(yīng)采取各種積極措施消除或減少發(fā)生故障，故障一旦發(fā)生，必須迅速而有選擇地切除故障設(shè)備，以確保電力系統(tǒng)非故障部分繼續(xù)安全運行，電力系統(tǒng)繼電保護裝置扮演著重要角色，是電力系統(tǒng)安全可靠運行不可或缺的技術(shù)措施。

參考文獻

[1]白春潔. 對電力系統(tǒng)繼電保護的探討[J].電力系統(tǒng)研究，2010（10）

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