繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

華磊

【摘 要】當(dāng)前，隨著人們對(duì)電力需求量的越來越高，對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)意識(shí)也逐漸增強(qiáng)，繼電保護(hù)作為電網(wǎng)的安全屏障也越來越受到重視，本文結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)技術(shù)的相關(guān)問題進(jìn)行探討，以確保電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；電力系統(tǒng)；可靠性

所謂繼電保護(hù)，是當(dāng)電力系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)、線路等電力元件或電力系統(tǒng)本身引發(fā)故障對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行造成威脅時(shí)，能及時(shí)地向運(yùn)行值班人員發(fā)出警告信號(hào)或是直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，進(jìn)而終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施。當(dāng)前，隨著我國電力系統(tǒng)的飛速發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的要求也越來越高，如何科學(xué)合理地應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來確保電力系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行，意義深遠(yuǎn)。本文結(jié)合自身實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)就繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的相關(guān)問題進(jìn)行簡(jiǎn)要探討，以供廣大業(yè)內(nèi)同行參考借鑒。

1.繼電保護(hù)的概述

一般而言，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置主要由如下幾大部分組成，即微機(jī)裝置、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及管理裝置等，在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)有三大任務(wù)，具體如下：（1）在供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，能對(duì)各設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行完整有效的監(jiān)視，并為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；（2）在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的情況下，能對(duì)故障部分進(jìn)行快速，自發(fā)且有選擇的切除，確保非故障部分繼續(xù)正常運(yùn)行；（3）在供電系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常的情況下，能準(zhǔn)確及時(shí)地向運(yùn)行值班人員發(fā)出警報(bào)，提醒督促其盡快做出處理。

對(duì)繼電保護(hù)而言，要在電力系統(tǒng)中充分發(fā)揮其應(yīng)有作用，須滿足如下四大基本要求：（1）選擇性。在供電系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下它能選擇性地切除故障部分，確保系統(tǒng)中其它非故障部分的繼續(xù)正常運(yùn)行。（2）靈敏性。即在繼電保護(hù)范圍內(nèi)不論短路點(diǎn)性質(zhì)及位置如何，都應(yīng)確保保護(hù)裝置不出現(xiàn)拒絕動(dòng)作，在保護(hù)區(qū)外有故障產(chǎn)生時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作。（3）速動(dòng)性。即為最大限度地降低短路電流對(duì)設(shè)備的損壞程度，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能在最快時(shí)間內(nèi)將故障部分切除，迅速恢復(fù)系統(tǒng)電壓，加速電氣設(shè)備的自啟。（4）可靠性。即必須確保繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理及整定計(jì)算準(zhǔn)確無誤以及組成保護(hù)裝置的各元件質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)妥當(dāng)。

2.繼電保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用

當(dāng)前，在相當(dāng)一部分企業(yè)及工廠的高壓供電系統(tǒng)以及各種變電站中均大范圍地應(yīng)用了繼電保護(hù)裝置，它能有效地保護(hù)高壓供電系統(tǒng)線路、主變以及電容器等。當(dāng)前，隨著繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展勢(shì)頭越來越猛，其應(yīng)用也越來越廣泛，雖然由于生產(chǎn)廠家不同且研制時(shí)間不一，各種微機(jī)保護(hù)的種類、特色也各不相同，但就基本原理以及功能而言，都大致相通。以高壓供電系統(tǒng)為例，應(yīng)結(jié)合不并列運(yùn)行的分段母線安裝相應(yīng)的電流速斷保護(hù)裝置，其作用是在斷路器合閘的瞬間投入使用，合閘后會(huì)自行解除。此外，高壓供電系統(tǒng)中還應(yīng)當(dāng)安裝過電流保護(hù)裝置。同時(shí)，需要指出的是，對(duì)于負(fù)荷等級(jí)較低的配電所不適宜安裝保護(hù)裝置。又以變電站為例，在應(yīng)用繼電保護(hù)裝置時(shí)應(yīng)著重注意如下四大方面：（1）線路保護(hù)。常以二段式或三段式的電流保護(hù)裝置為主，一段、二段、三段的裝置依次為電流速斷保護(hù)裝置、限時(shí)電流速斷保護(hù)裝置及過電流保護(hù)裝置；（2）母聯(lián)保護(hù)。即限時(shí)電流速斷保護(hù)裝置和過電流保護(hù)裝置要同時(shí)安裝；（3）主變保護(hù)。即含重瓦斯以及差動(dòng)保護(hù)的主保護(hù)，以及含復(fù)合電壓過流以及過負(fù)荷保護(hù)的后備保護(hù)；（4）電容器保護(hù)。含過流、零序電壓、過壓以及失壓保護(hù)等幾種。

3.確保繼電保護(hù)可靠性的具體措施

繼電保護(hù)的可靠性是確保電力系統(tǒng)穩(wěn)步運(yùn)行的基礎(chǔ)，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，影響繼電保護(hù)可靠性的因素有四大方面，具體如下：（1）軟件因素。因需求分析定義不夠準(zhǔn)確、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤；編碼有誤；測(cè)試不規(guī)范；定值輸入出錯(cuò)等各種軟件問題造成保護(hù)裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)。（2）硬件因素。主要表現(xiàn)為繼電保護(hù)裝置、二次回路、繼電保護(hù)輔助裝置、裝置的通信、通道及接口、斷路器等電力網(wǎng)絡(luò)的重要元件因各種質(zhì)量缺陷，影響到繼電保護(hù)的可靠性以及電力系統(tǒng)主接線的可靠性。（3）人為因素。主要表現(xiàn)為安裝人員接線時(shí)違背設(shè)計(jì)要求或誤接線，以及檢修及運(yùn)行人員誤操作等。（4）微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行中存在的問題。主要表現(xiàn)為微機(jī)設(shè)備基本上以獨(dú)立運(yùn)行為主，數(shù)據(jù)綜合分析水平不高，容易引發(fā)各種問題。結(jié)合如上問題，要確保繼電保護(hù)可靠性，筆者以為可從如下幾點(diǎn)入手：

3.1加強(qiáng)相關(guān)人員專業(yè)素質(zhì)的培訓(xùn)

人是所有事故的主要根源，因此要確保繼電保護(hù)的可靠運(yùn)行，必須加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)相關(guān)人員的專業(yè)綜合技能培訓(xùn)，提升員工的技能水平，確保所有工作人員對(duì)繼電保護(hù)設(shè)備各個(gè)部分的結(jié)構(gòu)與功能做到心中有數(shù)，進(jìn)而能熟練地操作各部分元件，一旦遇到異常情況能及時(shí)有序地處理。此外，還要注意培養(yǎng)員工的安全意識(shí)，樹立安全第一工作第一的思想，從而最大限度地減小或杜絕繼電保護(hù)事故的發(fā)生。

3.2確保定值區(qū)的正確性

擁有多個(gè)定值區(qū)是微機(jī)保護(hù)的一大優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行方式變化情況下定值的更改問題提供了極大方便，但不可忽視的是定值區(qū)的錯(cuò)誤對(duì)繼電保護(hù)工作而言是一大忌，因此必須采取相應(yīng)的技術(shù)手段確保定值區(qū)的正確性，建議在修改完定值后將定值單及定值區(qū)號(hào)進(jìn)行打印，尤其要注意日期、變電站、修改人員及設(shè)備名稱，并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值單編號(hào)。

3.3做好繼電保護(hù)裝置的日常維護(hù)

保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，定時(shí)定期地做好日常維護(hù)必不可少。有關(guān)工作人員必須按照規(guī)定定期勘查繼電保護(hù)裝置，記錄所檢查的各儀表的運(yùn)行狀況，在各儀表正常運(yùn)行的過程中一旦發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)立刻加強(qiáng)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)視，并迅速向主管部門匯報(bào)情況。由于繼電保護(hù)裝置較易吸附灰塵，因此還必須做好其清掃工作，清掃時(shí)應(yīng)倆倆配合，以免一人工作時(shí)誤碰運(yùn)行設(shè)備造成設(shè)備的損壞。同時(shí)要注意的是，清掃過程中為避免人身觸電及造成二次回路短路、接地事故，工作人員必須與帶電設(shè)備保持一定的安全距離。為確定設(shè)備的安全情況，工作人員需每周對(duì)繼電保護(hù)裝置所保護(hù)的電流、電壓的數(shù)據(jù)值進(jìn)行一次細(xì)致的記錄，以從這些記錄數(shù)據(jù)中觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況。此外，工作人員還要定期檢查及打印微機(jī)保護(hù)的打印機(jī)。除以上幾點(diǎn)以外，工作人員還要全面了解設(shè)備的初始狀態(tài)，從而能有效根據(jù)繼電保護(hù)設(shè)備的初始狀態(tài)對(duì)其進(jìn)行有效保護(hù)，對(duì)此，工作人員在平時(shí)應(yīng)注重查找相關(guān)方面的資料，加強(qiáng)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，并在工作過程中注重觀察設(shè)備的運(yùn)行狀況以及收集設(shè)備的檢測(cè)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全方位的管理。

3.4注意接地問題

接地問題也是繼電保護(hù)工作中較為突出的問題，大致分為如下兩點(diǎn)，一是保護(hù)屏的各裝置機(jī)箱、屏柜等的接地須接在屏內(nèi)的銅排上，這點(diǎn)生產(chǎn)廠家一般已做得較好，只要做好認(rèn)真檢查即可。尤其重要的是保護(hù)屏內(nèi)的銅排是否能可靠地接入地網(wǎng)，應(yīng)該用較大截面的銅鞭或?qū)Ь€可靠緊固在接地網(wǎng)上，并用絕緣表測(cè)電阻是否符合規(guī)程要求。二是電流、電壓回路的接地也存在可靠性問題，如接地在端子箱，則需要認(rèn)真檢驗(yàn)端子箱的接地是否可靠。

總之，繼電保護(hù)是電網(wǎng)的安全屏障，它的安全與可靠程度對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著直接的決定意義，當(dāng)前，隨著我國對(duì)電力要求的不斷增大，如何正確運(yùn)用繼電保護(hù)技術(shù)來有效遏制電網(wǎng)故障，切實(shí)提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及質(zhì)量，尤為重要，在實(shí)踐工作中，我們要加大對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢查和維護(hù)力度，按時(shí)對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做好處理，從而保證系統(tǒng)無故障地運(yùn)行正常，促進(jìn)我國電力系統(tǒng)的安全健康發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]齊俊玲.繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].民營科技，2013（1）：43.

[2]王金明.淺談電力繼電保護(hù)[J].大科技，2012（12）：86-87.

[3]黃強(qiáng)，黃剛.對(duì)當(dāng)前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)相關(guān)問題的探討[J].建材與裝飾，2012（10）：186-189.