電力系統(tǒng)繼電保護的自動化探析

胡軍

摘要：電力系統(tǒng)繼電保護的自動化發(fā)展與研究工作是適應(yīng)社會進步、生產(chǎn)力提高的必然趨勢。文章將從安全供電的目標(biāo)出發(fā)，探討電力系統(tǒng)中繼電保護工作的相關(guān)概念、我國機電保護系統(tǒng)的現(xiàn)狀、技術(shù)指標(biāo)以及自動化發(fā)展形勢，為穩(wěn)定我國電力系統(tǒng)的發(fā)展發(fā)揮了非常重要的推動作用。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；自動化

中圖分類號：TM202 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0128-03

隨著人們越來越多地關(guān)注安全生產(chǎn)、安全用電，從事故障檢查、故障排除及中斷危險的繼電保護技術(shù)得到了快速的發(fā)展。繼電保護通過對電力系統(tǒng)及設(shè)備的實時監(jiān)控來發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)工作中的異常，并能及時地發(fā)出危險信號，并作出相應(yīng)的處理，在很大程度上暫時保障了電力系統(tǒng)的安全運行，減少了安全隱患帶來的重大損失。因此，繼電保護系統(tǒng)的自動化發(fā)展在很大程度上影響著電力系統(tǒng)全面自動化的建設(shè)，所以，我們要加大相關(guān)技術(shù)的研究。

1 電力系統(tǒng)繼電保護工作的相關(guān)概念

電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工作時，在可能實現(xiàn)的最短時間和最小區(qū)域內(nèi)，自動將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除或發(fā)出警告由工作人員消除異常根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰區(qū)域供電的

影響。

電力系統(tǒng)繼電保護的常見用途：當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生足以損壞設(shè)備或危及電網(wǎng)安全的故障時，使被保護設(shè)備快速脫離電網(wǎng)；對電網(wǎng)的非正常運行及某些設(shè)備的非正常工作狀態(tài)能及時發(fā)出警報，以便得到迅速有效的處理；實現(xiàn)電力系統(tǒng)自動化以及工業(yè)生產(chǎn)的自動控制等。

電力系統(tǒng)繼電保護的常見類別：按繼電保護裝置的職能可分為主保護、后備保護以及輔助保護。主保護的功能是快速切除故障，即稱為速斷保護。后備保護有遠(yuǎn)后備保護和近后備保護兩種，主要實現(xiàn)在主保護不反應(yīng)，或下一級主保護拒動時，切除故障。常見的后備保護策略有：過電流保護、低電壓啟動的過電流保護、復(fù)合電壓啟動的過電流保護以及負(fù)序過電流保護等。

2 我國電力系統(tǒng)繼電保護的現(xiàn)狀

隨著電力系統(tǒng)發(fā)展速度的提高以及相關(guān)技術(shù)的改進，繼電保護技術(shù)應(yīng)運而生。在此之后，繼電保護技術(shù)不斷的改進，在科技創(chuàng)新以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動之下，繼電保護技術(shù)不斷完善，繼電保護系統(tǒng)逐漸發(fā)展壯大。

繼電保護裝置的最初模型為熔斷器，從繼電保護技術(shù)的起步階段到現(xiàn)在的發(fā)展成熟階段，繼電保護技術(shù)的發(fā)展歷程可根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)細(xì)化成四個具體階段，即采用電磁保護裝置的繼電保護階段、采用晶體管保護裝置的繼電保護階段、采用集成電路策略的繼電保護階段、采用計算機技術(shù)的繼電保護階段。

因為計算機系統(tǒng)的強大功能，繼電保護裝置發(fā)展到采用計算機技術(shù)階段是勢在必行的。計算機系統(tǒng)的強大功能在一定的程度上影響了我國各項生產(chǎn)和管理工作，它帶動了企業(yè)以及各項生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新。將網(wǎng)絡(luò)化、智能化、數(shù)字化、一體化的計算機技術(shù)應(yīng)用到繼電保護系統(tǒng)中已成為必然。

但就目前我國的電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀看來，電力系統(tǒng)龐大、地理環(huán)境相對復(fù)雜等現(xiàn)實條件，決定了我國電力系統(tǒng)實現(xiàn)持續(xù)的擴容工作比較困難。單純地依靠熔斷技術(shù)以及繼電保護的相關(guān)措施，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了電力系統(tǒng)持續(xù)化建設(shè)以及多元化發(fā)展的需求。

3 我國電力系統(tǒng)繼電保護自動化的技術(shù)指標(biāo)

3.1 自動化裝置的靈敏度要高

繼電保護自動化系統(tǒng)的靈敏度高，可以使保護裝置以最快的速度排除電力系統(tǒng)中的短路故障，從而提高整個系統(tǒng)有效性、穩(wěn)定性等相關(guān)的工作性能，有效減少各種設(shè)備在運行當(dāng)中出現(xiàn)故障的次數(shù)，使電力系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障時的危害程度以及波及范圍控制在最小的程度之內(nèi)。在落實電力系統(tǒng)的安全運行維護工作中，能通過提高靈敏度，提高備用設(shè)備和自動重合閘主動參與運行的效果，使生產(chǎn)運行當(dāng)中的經(jīng)濟損失和安全狀況得到合理的控制。繼電保護裝置的靈敏程度反映了設(shè)備在安全生產(chǎn)的模式下發(fā)生故障或出現(xiàn)非正常狀態(tài)運行時的反應(yīng)能力，在電力系統(tǒng)繼電保護的運作當(dāng)中，靈敏度的高低用其靈敏度系數(shù)來體現(xiàn)。高靈敏度的繼電保護系統(tǒng)是電力系統(tǒng)安全投產(chǎn)使用的有效保證。

3.2 故障排除選擇性、針對性高

選擇性在電力系統(tǒng)繼電保護工作中的體現(xiàn)是，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置能夠根據(jù)故障發(fā)生于哪臺設(shè)備的什么部位、哪條線路等，準(zhǔn)確快速地采取相應(yīng)的定位切除措施，并不是在故障發(fā)生的時候沒有針對性地、大范圍地選擇切除。

如果電力系統(tǒng)的故障排除采用了針對性、選擇性不高地系統(tǒng)，將對電力系統(tǒng)有效地實現(xiàn)穩(wěn)定供電產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。因不能有效地實現(xiàn)在故障部位的切除目的，造成故障切除范圍過大，在經(jīng)濟上造成嚴(yán)重的損失。在實際的狀況中，故障切除是先從距離故障點最近的地方開始切除，如果這個范圍內(nèi)的斷路器拒動，再相應(yīng)地放大切除范圍。

3.3 繼電保護工作可靠性高

可靠性在電力系統(tǒng)繼電保護中是指，保護裝置能順利的完成合理的保護工作。即電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)下，繼電保護裝置不會有任何動作，更不會采取任何保護措施，當(dāng)故障發(fā)生時才采取相應(yīng)的保護措施。如果系統(tǒng)本身并沒有出現(xiàn)任何故障，而繼電保護裝置卻讓電力系統(tǒng)的某段電路出現(xiàn)跳閘停電的現(xiàn)象，又或者是沒有危險狀況發(fā)生，報警信號卻已經(jīng)響起等，這會造成系統(tǒng)工作的混亂，給電力系統(tǒng)相關(guān)的工作人員以及用電居民造成很大的困擾。

4 我國電力系統(tǒng)繼電保護自動化的發(fā)展策略

綜合以上繼電保護系統(tǒng)的任務(wù)以及繼電保護裝置的性能指標(biāo)，在電力系統(tǒng)繼電保護的研究中，我們應(yīng)該深入貫徹創(chuàng)新意識，不斷完善繼電保護裝置，使之多元化的特點得到更好的應(yīng)用。將計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融匯到電力系統(tǒng)繼電保護裝置以及繼電保護系統(tǒng)的研發(fā)中。使繼電保護系統(tǒng)在實現(xiàn)最基本的保護工作的基礎(chǔ)上，應(yīng)用智能化的技術(shù)，使繼電保護裝置的各項技術(shù)指標(biāo)更加地合理。

我們應(yīng)該利用先進的技術(shù)和管理理念，創(chuàng)建電力系統(tǒng)繼電保護管理的相關(guān)規(guī)定，利用科學(xué)的調(diào)研，不斷分析研究故障參數(shù)，綜合應(yīng)用計算機強大的運行功能，充分發(fā)揮計算機系統(tǒng)在電力系統(tǒng)繼電保護自動化中所體現(xiàn)出的數(shù)據(jù)存儲能力強、運算速度快結(jié)果準(zhǔn)確、決策能力強等特點，不斷地創(chuàng)新發(fā)展繼電保護技術(shù)。

與此同時，不能忽略電力系統(tǒng)繼電保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，形成整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、一體化的形式，減少繼電保護裝置的單個獨立使用。利用網(wǎng)絡(luò)資源共享的特點，建立更加完備的故障分析及檢驗校準(zhǔn)體制，為繼電保護裝置有效地運行提供技術(shù)保障。在繼電系統(tǒng)的運行中，我們要把單一的繼電保護裝置作為整個電網(wǎng)系統(tǒng)中的一個終端設(shè)備，保證整個系統(tǒng)上的所有繼電保護裝置數(shù)據(jù)處理是一體的，通過故障信息的反饋整理、網(wǎng)絡(luò)資源的獲取，及時上傳繼電保護裝置，用于構(gòu)建完善電力系統(tǒng)等。

5 結(jié)語

促進繼電保護技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，是我們在電力事業(yè)領(lǐng)域，提高電力系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量，提高供電配電質(zhì)量，以及提高生產(chǎn)效益和居民生活質(zhì)量的保障。將先進的計算機科學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到繼電保護系統(tǒng)的建設(shè)中，提高繼電保護裝置的工作性能，建立和完善健全的電力系統(tǒng)，從而真正地提高我國電網(wǎng)系統(tǒng)的運行效率，實現(xiàn)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的同時，更好地落實各項措施的便民、益民目的。

參考文獻

[1]李濤，代學(xué)信，康萍，吳金民.淺談電力系統(tǒng)繼電保護隱形故障[J].中國科技信息，2011，（3）.

[2]王全亮.淺談電力系統(tǒng)的繼電保護措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，（2）.

[3]張恩伊.我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢[J].黑龍江科技信息，2011，（2）.

[4]張健康.電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].裝備制造技術(shù)，2011，（2）.

[5]季利明.淺談電力系統(tǒng)繼電保護的意義現(xiàn)狀及前景[J].科技致富向?qū)В?011，（5）.

（責(zé)任編輯：周加轉(zhuǎn)）