關于電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定性分析

【摘要】隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，國家電網(wǎng)建設有了長足進步。然而，電力系統(tǒng)的有序運轉(zhuǎn)是一項復雜性的工程，過程中涉及諸多因素，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏忽，就會給整個社會經(jīng)濟和人們生活帶來不利影響。為此，本文就以電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)為研究切入點，對其穩(wěn)定性進行簡要分析，旨在并提出相關完善性的措施，為我國電網(wǎng)系統(tǒng)的建設管理提供一些參考性意見。

【關鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護；不穩(wěn)定性

1.引言

電力系統(tǒng)的有序運轉(zhuǎn)是一項復雜性的工程，過程中涉及諸多因素。因此，來自內(nèi)外部任何因子的變化和異常，都有可能出現(xiàn)線路故障，帶來各類型短路，以及兩相接地和三相接地，影響正常運作，導致系統(tǒng)癱瘓。其中，最常見的系統(tǒng)異常狀態(tài)主要體現(xiàn)在：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發(fā)電機短時失磁異步運行等[1]。關于電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定的分析，是對于整個系統(tǒng)的故障和異常運作的預警性調(diào)控，及時發(fā)現(xiàn)運作中潛藏危險因子，便于快速排除故障，消除異常狀況的一種重要的自動化電力技術手段。

2.繼電保護系統(tǒng)不穩(wěn)定性表現(xiàn)

繼電保護系統(tǒng)是一個高精密度的運作系統(tǒng)，其自身有著獨特的穩(wěn)定性特征，如果出現(xiàn)故障，將會影響其穩(wěn)定性，主要體現(xiàn)為以下三個方面：

1）缺乏靈敏性。主要表現(xiàn)為：一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)任何微弱問題和故障，繼電保護裝置度不能夠第一時間檢測，也無法自動切斷相關運行程序。

2）缺乏速度性。主要表現(xiàn)為：電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，繼電保護裝置不能夠迅速定位，無法檢測到電力系統(tǒng)發(fā)生故障的位點并及時解決。

3）缺乏選擇性。主要表現(xiàn)為：當電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，繼電保護裝置度不能夠采取隔離故障措施，無法確保系統(tǒng)的其他部位穩(wěn)定運行。

3.繼電保護系統(tǒng)不穩(wěn)定性的影響因素

1）人為因素。查閱現(xiàn)有的因繼電保護出現(xiàn)不穩(wěn)定致使事故的調(diào)查記錄中，我們可以發(fā)現(xiàn)目前幾乎有一半以上的事故原因?qū)儆谌藶橐蛩?。分析下來主要是由于工作人員缺乏相應的專業(yè)技能，在檢修和接線等操作上出現(xiàn)錯誤，導致事故頻發(fā)[2]。

2）管理因素。繼電保護系統(tǒng)的管理維護，需要密切聯(lián)系各電路區(qū)域的特征，根據(jù)實際情況進行制定。方法上要邀請電力學專家來進行指導，同時進行深度實地考察，在充分的論據(jù)的支撐下，研究并制定維護繼電保護系統(tǒng)穩(wěn)定性的方案。如果缺乏科學的指導，管理系統(tǒng)的不完善，整個繼電保護系統(tǒng)穩(wěn)定性能是無法得到保障的。

3）環(huán)境因素。外在高溫或低溫環(huán)境條件，都會對繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響。如果外界溫度較高，將會導致繼電保護原件表皮會出現(xiàn)融化；倘若外界溫度較低，又將會導致密封化合物的泄露，使得元器件整體性能迅速下降，從而對繼電保護系統(tǒng)穩(wěn)定性構(gòu)成不利影響。

4）繼電保護系統(tǒng)設備因素。繼電保護系統(tǒng)設備通常由四個主要構(gòu)成部分組成：主機保護，后備保護，輔助保護，異常運行保護。在整個繼電保護系統(tǒng)中，這四部分相輔相成，密切協(xié)作，共同維護系統(tǒng)的正常有序運行。關于這四大保護構(gòu)件裝置，從結(jié)構(gòu)和功能上來看，它們都有著各自相應的性能和特質(zhì)，在運行系統(tǒng)中，四大部件彼此依存，同時又保持各自獨立，完成了整體和部分的集中和分散功能。這樣的功能狀態(tài)也是維持系統(tǒng)穩(wěn)定性的一個重要保障。倘若由于各種突發(fā)狀況下帶來的激烈沖擊，持續(xù)振動，則必然性地導致裝置內(nèi)多項電子元件的損壞和失靈，由于元件的變形，彎曲，鍛煉等，致使繼電保護系統(tǒng)穩(wěn)定性能被破壞，影響整個系統(tǒng)的有序運行[3]。

5）電磁干擾因素。隨著世界電子信息科學技術的迅速發(fā)展和不斷突破，整個電力系統(tǒng)繼電保護裝置也在不斷更新和完善，性能上也更具整體性和完備性，穩(wěn)定性系數(shù)也較高。其中，最為突出的就是將微機保護裝置植入繼電保護系統(tǒng)，通過這項技術的運用，大幅度提升了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性能和安全效用。雖然一定程度上，微機保護裝置的植入，帶來了較好的優(yōu)勢應用，但這其中也存在一定的問題，即為微機保護裝置應用中所采用到的主要技術為微電子技術，在整個工作運行過程中不可避免地會出現(xiàn)電磁感性效應的問題，而電磁感應會對系統(tǒng)產(chǎn)生波動干擾，影響繼電保護裝置的穩(wěn)定性能。此外，在電能輸送的過程中，也會因電磁感性效應產(chǎn)生一定的干擾影響，由于輻射出的電磁波較多，對繼電保護裝置的運行產(chǎn)生干擾，影響其穩(wěn)定性。因此，針對這些問題的解決方案就是設置一個大型電容屏蔽器，過濾到整個系統(tǒng)中的電磁干擾源，保證繼電保護裝置的高效穩(wěn)定運行。

4.提高繼電保護穩(wěn)定性的措施

繼電保護裝置穩(wěn)定性的管理維護是一項重要而又艱巨的系統(tǒng)化任務。它在整個電力系統(tǒng)的維護中占據(jù)核心位置，所以提高繼電保護裝置穩(wěn)定性，制定完善的提升措施，是整個系統(tǒng)良性運轉(zhuǎn)的重要關鍵。繼電保護裝置穩(wěn)定性受到了人為因素，管理因素，環(huán)境因素，繼電保護系統(tǒng)設備因素，電磁干擾因素等影響，整個過程具有復雜性。因此，秉承防范未然的思想觀念，制定科學合理的安全保護措施及相關事故管理條例，對于系統(tǒng)的有序化管理具有重要價值意義[4]。

1）完善技術團隊管理。繼電保護裝置的管理維護必須要由專業(yè)化的管理隊伍來實施完成?，F(xiàn)行的管理體制中，應當成立專業(yè)化的繼電保護裝置管理技術小組，并對其進行針對性的培訓和指導。專業(yè)化隊伍的建設應當是根據(jù)各線路區(qū)域的實際情況和需求以及員工的專業(yè)屬性來劃分相應的崗位職責，調(diào)整電力，維修，養(yǎng)護等專業(yè)隊伍，實現(xiàn)人盡其才，建立專業(yè)化素質(zhì)人才。繼電保護的工作人員不論是在安裝、調(diào)試還是在具體運行維護工作當中，都應該嚴格按照相關技術規(guī)程與流程操作。

2）強化繼電保護裝置質(zhì)量監(jiān)管。繼電保護裝置內(nèi)部元器件的質(zhì)量保證，是繼電保護穩(wěn)定性的重要保障。所以，必須對其元器件的性能上進行嚴格監(jiān)管和把控，通過正確的使用方法和養(yǎng)護措施，使其壽命周期和報廢率都得到較好的延長和控制。因此，繼電保護裝置質(zhì)量監(jiān)管需要做到幾下幾個方面：（1）要對繼電保護裝置的廠家的生產(chǎn)許可證和質(zhì)量證書進行檢驗；（2）審核法定檢測單位對廠家出具的相關性能測試報告；（3）繼電保護裝置進入應用時，必須進行隨機樣本的抽查檢測。

3）優(yōu)化電路設計。由于微機保護裝置植入繼電保護系統(tǒng)，帶來了相應的電磁效應，該效應會對電力系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，影響繼電保護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對于這一問題的解決方案便是優(yōu)化電路設計，通過噪聲電路的設計，來消除和抑制繼電保護系統(tǒng)內(nèi)部干擾源。關于噪聲電路的設計，需要遵循一定的規(guī)范準則，盡量采用密集度較高的網(wǎng)狀布線結(jié)構(gòu)，材料上采用型號短粗的電線。由于不可避免地會出現(xiàn)瞬間切斷電路，造成大電流的瞬時擊穿現(xiàn)象，所以在設計時必須要有配備高頻電容的位置，此外繼電保護裝置要與高壓線路隔離[5]。

5.結(jié)束語

繼電保護系統(tǒng)是國家電網(wǎng)安全化建設的重要保護性屏障，對電力系統(tǒng)的良性有序運行起著決定性作用。因此，開展對繼電保護系統(tǒng)性能的穩(wěn)定性能的研究，價值和意義均是重大的。我國的電力企業(yè)，需要對此進行制度化的管理，科學化的設計，法制化的規(guī)范，從根本上確保我國電網(wǎng)事業(yè)的長足發(fā)展。

參考文獻

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[4]彭愛慧，趙劍濤.淺議綜合自動化變電站的安全運行[J].科技創(chuàng)新導報，2014（1）：27.

[5]馮偉，趙李鵬.變電運行中的隱患及解決措施[J].中國新技術新產(chǎn)品，2012（6）：33.