探討繼電保護(hù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用

趙歡 趙冬云 石巖 國網(wǎng)新疆電力有限公司哈密供電公司

一、繼電保護(hù)的概念

電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)主要是一種通過檢測技術(shù)明確系統(tǒng)故障或異常，并將異常與系統(tǒng)向相隔離、相切除的措施，以最大限度的保證電力系統(tǒng)調(diào)度作業(yè)的可靠性[1]。而所謂的可靠性就是由于電力配網(wǎng)系統(tǒng)所覆蓋范圍較為廣泛，整體運(yùn)行情況又較為復(fù)雜，再加上種種自然因素等，難免導(dǎo)致電氣發(fā)生各種各樣的故障，而繼電保護(hù)的功能就是應(yīng)對這些復(fù)雜影響因素，而繼電保護(hù)可靠性作用的全面發(fā)揮需依賴于相應(yīng)的設(shè)備對電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，即，繼電保護(hù)裝置，簡言之就是如果電力系統(tǒng)本身或者系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)、線路等諸多元件發(fā)生故障后，繼電保護(hù)裝置即使控制斷路，也能快速、準(zhǔn)確的發(fā)出跳閘命令，進(jìn)而實現(xiàn)對電力故障和電力風(fēng)險的有效規(guī)避。

二、影響繼電保護(hù)裝置正常運(yùn)行的因素分析

（一）人為因素

在接線安裝過程中，如果相關(guān)操作人員未遵守繼電保護(hù)裝置實際程序設(shè)計來進(jìn)行作業(yè)，極有可能因程序操作不當(dāng)而引發(fā)異常。在實際工作開展過程中，此類現(xiàn)象較為常見，如果繼電保護(hù)裝置長期處于違規(guī)操作狀態(tài)下，將會出現(xiàn)各種不良現(xiàn)象，如，老化、腐蝕等，進(jìn)而影響繼電保護(hù)實際功能的發(fā)揮。

（二）微機(jī)保護(hù)裝置方面存在的因素

微機(jī)設(shè)備的在繼電保護(hù)中的接入起到了其他設(shè)備所不可替代的作用，不但可以為電力調(diào)度人員提供更具科學(xué)性的信息數(shù)據(jù)，且保證了繼電保護(hù)的安全性和可靠性。但從目前實際來看，在微機(jī)設(shè)備裝置所提供的大量數(shù)據(jù)中，一些科學(xué)化數(shù)據(jù)利用不充分，當(dāng)前微機(jī)設(shè)備在數(shù)據(jù)分析方面存在諸多漏洞，對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置整體應(yīng)用效能產(chǎn)生負(fù)面影響[2]。

（三）繼電保護(hù)系統(tǒng)軟件因素

在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生異?？赡軐?dǎo)致繼電保護(hù)裝置誤動或者拒動。通過大量統(tǒng)計得出，目前我國各大電力系統(tǒng)中常見的系統(tǒng)故障原因主要有兩種：一是軟件編碼錯誤、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理；二是測試缺乏規(guī)范性或者定值輸入不正確等等。

三、繼電保護(hù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用

（一）電壓保護(hù)

一方面，過/欠電壓保護(hù)。在很多情況下，自然或者人為等因素都是變電站設(shè)備出現(xiàn)電壓升高或降低等異?，F(xiàn)象的根源，為避免因電壓異常而損害電氣設(shè)備，需安裝相應(yīng)的繼電保護(hù)設(shè)備。一般做法主要是在變壓器低壓側(cè)安裝避雷裝置，避免雷電波從低壓側(cè)侵入，以形成對變壓器的系統(tǒng)防護(hù)。

另一方面，零序電壓保護(hù)。該保護(hù)性設(shè)備主要是為避免變壓器某一相絕緣損壞后而產(chǎn)生的單相接地故障，多被應(yīng)用于三相三線制的不接地電力系統(tǒng)。如果變壓器運(yùn)行正常，或者發(fā)生相間短路時，一次側(cè)零序電流為零，二次側(cè)會出現(xiàn)一些不平衡電流，但電流量整體偏小。而如果發(fā)生單相接地故障，接地零序電流將直接進(jìn)入電流繼電器之中，一旦電流超出實際所規(guī)定的整定值，繼電保護(hù)裝置將發(fā)揮自身保護(hù)性作用，并發(fā)出相應(yīng)的警報。

（二）電流保護(hù)

一是電流速斷保護(hù)。依照被保護(hù)設(shè)備的短路電流整定值，一旦短路電流超過電流整定值，繼電保護(hù)裝置便會啟動保護(hù)功能，斷路器會產(chǎn)生自動化跳閘。通常情況下，電流速斷保護(hù)不會受到時間的限制，但為了有效保障保護(hù)動作的選擇性，很多情況下難以形成對整條線路的保護(hù)，形成一種保護(hù)盲區(qū)。

二是過電流保護(hù)。在電力調(diào)度過程中，如果一些線路發(fā)生相間短路故障，或處于用電高峰時負(fù)荷突然增加，這種情況下電流也會隨之增大，對此，過電流保護(hù)可選擇性的做出一些保護(hù)動作。而如果故障電流符合繼電保護(hù)的動作值，那么該裝置能迅速切斷故障線路，并在同一時間段內(nèi)起動繼電器。然后當(dāng)與時間繼電器的閉合點相對應(yīng)后，斷路器便可自動接通跳閘線圈，通過跳閘切除故障，同時釋放相應(yīng)的警報信號。

（三）變壓器保護(hù)

如果繼電器所保護(hù)電氣設(shè)備一切運(yùn)行均正常，那么進(jìn)入和流出保護(hù)裝置的電流基本無異，換句話說就是電力差幾乎為零。但如果設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障時，保護(hù)裝置中的進(jìn)出電流將產(chǎn)生較大的差異。針對這一現(xiàn)象，可在繼電保護(hù)裝置上預(yù)先進(jìn)行整定值的有效設(shè)置，允許差值的出現(xiàn)，如果差動電流超出實際整定值，保護(hù)裝置會做出相應(yīng)的動作，自動斷開故障設(shè)備。

（四）電容器保護(hù)

將繼電保護(hù)設(shè)置于電容器上，一旦被保護(hù)電力設(shè)備發(fā)生嚴(yán)重故障或者引發(fā)嚴(yán)重的短路故障時，繼電保護(hù)裝置會做出相應(yīng)的保護(hù)動作。一般情況下，電容器中的繼電保護(hù)裝置需配備限時的速斷保護(hù)或者帶外熔絲的電容器保護(hù)。如果是在電容器本身容量較大的情況下，可以在保持原有保護(hù)裝置的前提下，增設(shè)零序保護(hù)或差動保護(hù)。

（五）定期維護(hù)裝置與設(shè)備

從某種程度上來看，繼電保護(hù)功能的發(fā)揮可能受到兩方面因素影響：一是機(jī)電保護(hù)裝置本身，二是電力系統(tǒng)中其他設(shè)備質(zhì)量。因而，為確保無人值班變電站繼電保護(hù)功能的全面發(fā)揮，提升電力調(diào)控的有效性與可靠性，變電站應(yīng)對繼電保護(hù)裝置及其相關(guān)設(shè)備進(jìn)行定期的維護(hù)檢查，除了要檢查各部件的接觸功能，還應(yīng)將檢測重點放在其靈敏度方面，如果發(fā)現(xiàn)異常需及時更換元件或維修，從而保證繼電保護(hù)全面發(fā)揮應(yīng)有的作用。

四、結(jié)語

總而言之，隨著智能自動化控制技術(shù)在電力調(diào)度系統(tǒng)中的全面推廣與應(yīng)用，在電力調(diào)度水平提高的同時，也提高了整體供電質(zhì)量[3]。當(dāng)前階段，大部分電力系統(tǒng)為提升自身電力調(diào)度質(zhì)量，紛紛開展了一系列智能化改造，并嘗試通過對智能自動化控制技術(shù)的有效應(yīng)用，實現(xiàn)變電站的自動化無人化，為進(jìn)一步優(yōu)化繼電保護(hù)在電力調(diào)度中的應(yīng)用提供了可靠依據(jù)。