淺談電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)

黃奎文

摘 要：隨著信息化技術(shù)的發(fā)展，其發(fā)揮的影響不僅在自身領(lǐng)域，還影響了電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)系統(tǒng)。文章介紹了機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)的主要任務(wù)、組成及其原理，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的應(yīng)用進(jìn)行闡述并分析對(duì)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)工作，對(duì)當(dāng)前現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并對(duì)未來的發(fā)展方向進(jìn)行預(yù)測(cè)。做好繼電保護(hù)工作對(duì)電力系統(tǒng)的整體工作有重要貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；技術(shù)發(fā)展

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2014）11-0009-02

電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)工作是其中極為重要的工作，其對(duì)整體工作都有重大影響。為了做好繼電保護(hù)工作，就需要在了解繼電保護(hù)的組成及原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析，其保護(hù)繼電的主要任務(wù)如何實(shí)現(xiàn)就需要電力管理人員需要考慮的問題，其次由于繼電保護(hù)設(shè)備的可靠性需要得到提升，技術(shù)人員就需根據(jù)當(dāng)前的狀況進(jìn)行技術(shù)革新，為其長期的使用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 繼電器分類及其原理

1.1 繼電器的分類

在大量不同繼電器中，根據(jù)其在繼電保護(hù)中發(fā)揮的作用不同，可分為兩大類。其一就是測(cè)量繼電器。其面對(duì)的主要數(shù)據(jù)就是相關(guān)電氣量，而根據(jù)不同電氣量，還可以細(xì)分，例如電流繼電器等；其二是輔助繼電器。其發(fā)揮的主要作用是改進(jìn)及改善繼電保護(hù)器。例如其中就包括中間、事件、信號(hào)繼電器。

1.2 繼電器組成與原理

繼電器保護(hù)有很多種類，可是一般組成包括測(cè)量、邏輯、執(zhí)行模塊、輸入信號(hào)，具體是指源自于保護(hù)電力傳出系統(tǒng)對(duì)象的信號(hào)，采集測(cè)量模塊源自于被保護(hù)對(duì)象有關(guān)的運(yùn)行信號(hào)特點(diǎn)，測(cè)量信號(hào)的獲取需要比較給定的整定數(shù)值，傳輸比較結(jié)果到邏輯模塊。邏輯模塊按照測(cè)量模塊傳輸?shù)膶?duì)比數(shù)值特點(diǎn)、大小以及出現(xiàn)的順序或者是各種上述參數(shù)的融合，實(shí)行邏輯計(jì)算，得出的邏輯數(shù)值也是動(dòng)作是否進(jìn)行的重要根據(jù)。如圖1所示，可以清晰看出繼電保護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用

2.1 繼電保護(hù)設(shè)備的作用

為保護(hù)整個(gè)電力系統(tǒng)，在某個(gè)電力設(shè)備發(fā)生故障時(shí)需要及時(shí)與其他設(shè)備進(jìn)行隔離工作。而為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的保護(hù)作用，就需要繼電保護(hù)發(fā)揮其作用。繼電保護(hù)設(shè)備在工作時(shí)能夠?qū)崟r(shí)針對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，其監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)故障能夠第一時(shí)間上報(bào)工作人員，工作人員或者主動(dòng)管理系統(tǒng)對(duì)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析。當(dāng)出現(xiàn)的問題較嚴(yán)重時(shí)，繼電保護(hù)設(shè)備將會(huì)在第一時(shí)間對(duì)出現(xiàn)的狀況采取措施，例如將出現(xiàn)故障區(qū)域與其他區(qū)域斷開連接。其次由于監(jiān)視系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行監(jiān)視工作，加上其準(zhǔn)確率較高，在保證完成保護(hù)電路的任務(wù)下盡量減少人工作業(yè)。如圖2所示，為繼電設(shè)備與系統(tǒng)連接關(guān)系，其中依靠傳輸介質(zhì)將系統(tǒng)連接為整體。

2.2 繼電保護(hù)工作準(zhǔn)則

電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)將故障區(qū)域與其他部分進(jìn)行隔離。而在工作需要注意以下問題：①對(duì)于出現(xiàn)問題的區(qū)域需要關(guān)閉離其最近的斷路器，這樣做的好處是可以在避免故障擴(kuò)大化的前提下，不影響其他無故障區(qū)域的正常工作，降低因故障產(chǎn)生的損失。②工作中保護(hù)設(shè)備必須處于可控狀態(tài)，不能出現(xiàn)拒絕操作的情況。③避免人工錯(cuò)誤操作的情況。嚴(yán)格要求工作人員的操作過程，避免因人工作業(yè)產(chǎn)生的錯(cuò)誤操作，這能極大降低保護(hù)設(shè)備出現(xiàn)故障的概率，從而增加保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。④在出現(xiàn)故障后，應(yīng)及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行處理，避免故障擴(kuò)大。其次這樣做的好處是，降低經(jīng)濟(jì)損失以及設(shè)備的損耗程度，為長期穩(wěn)定運(yùn)行提供必要的條件。

2.3 繼電保護(hù)應(yīng)用

在企業(yè)工廠高壓供電系統(tǒng)、變電站中普遍應(yīng)用繼電保護(hù)設(shè)備，除此之外還用于保護(hù)供電系統(tǒng)高壓線路、主變保護(hù)中。在高壓供電系統(tǒng)中應(yīng)用分母線繼電保護(hù)設(shè)備，針對(duì)分段母線沒有并列操作運(yùn)行的情況設(shè)計(jì)保護(hù)電流速斷裝置，投入僅僅是在斷路器瞬間發(fā)生合閘時(shí)，合閘之后可以自行解除。除此之外，還要安裝過電流保護(hù)，對(duì)于較低負(fù)荷等級(jí)的配電所不應(yīng)安裝保護(hù)。

變電站繼電保護(hù)的實(shí)際應(yīng)用中，主要是應(yīng)用在保護(hù)電路上，其工作方式一般是采用三段式的模式：一段屬于速斷電流保護(hù)，二段是速斷電流限時(shí)保護(hù)，三段是過電流保護(hù)。其次包括保護(hù)母聯(lián)、主變?cè)O(shè)備及電容設(shè)備。由于其在電力系統(tǒng)中應(yīng)用在不斷的加深，其發(fā)揮的作用也在不斷的增加，其次由于快速發(fā)展的技術(shù)也為其發(fā)揮重大作用。

3 做好繼電保護(hù)的維護(hù)工作

3.1 提高對(duì)設(shè)備監(jiān)護(hù)工作重視程度

做好設(shè)備維護(hù)工作將是有極大意義的，起作用不亞于設(shè)備日常運(yùn)行生產(chǎn)的效益，而為做好維護(hù)工作，就需要加大重視程度。其中在設(shè)備維護(hù)所用技術(shù)很多可以依靠外來行業(yè)技術(shù)的幫助，而當(dāng)前科技發(fā)展迅猛，很多發(fā)展速度較快的技術(shù)不僅有利于自身行業(yè)的發(fā)展，在電力繼電保護(hù)中也有很廣的應(yīng)用前景。足夠的重視程度能夠更大程度的吸收其他先進(jìn)技術(shù)。

3.2 實(shí)時(shí)監(jiān)控電力設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)

在進(jìn)行繼電保護(hù)系統(tǒng)的維護(hù)工作時(shí)，需要進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，保證對(duì)整體系統(tǒng)及設(shè)備細(xì)節(jié)狀況的掌控。巡視人員做好記錄工作，務(wù)必保證記錄的真實(shí)性及保證其可用性。在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)上報(bào)，力爭(zhēng)在問題產(chǎn)生嚴(yán)重后果前將其解決。其次管理隊(duì)伍按計(jì)劃開展經(jīng)驗(yàn)交談會(huì)，交流設(shè)備維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)判事故高發(fā)地帶并提前避免事故的發(fā)生。

4 繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展歷史

我國繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展主要是從20世紀(jì)50年代開始的，起始于對(duì)國外先進(jìn)技術(shù)的借鑒。而我國在引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)并沒有一味的照搬，對(duì)技術(shù)進(jìn)行改善使其符合我國的實(shí)際需求。而在這個(gè)過程中，我國自主的相關(guān)產(chǎn)業(yè)逐漸形成，其為以后的發(fā)展提供了技術(shù)及人員資源。其后30年內(nèi)我國在晶體管繼電保護(hù)時(shí)代中不斷前進(jìn)。隨著我國晶體管繼電保護(hù)技術(shù)不斷的使用，完善的保護(hù)體制逐漸清晰。而隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展其要求也在不斷提高，實(shí)際使用的繼電保護(hù)技術(shù)缺點(diǎn)逐漸顯現(xiàn)，而新一代繼電保護(hù)系統(tǒng)也被提上日程。在技術(shù)不斷完善的過程中，新的微機(jī)模式開始得到重視。而當(dāng)今采用的微機(jī)模式是從70年代進(jìn)行研究，而在90年代進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。

5 繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

5.1 信息化發(fā)展

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，在繼電保護(hù)設(shè)備中也在大量使用信息化技術(shù)。例如在不斷地發(fā)展過程中，對(duì)于計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用越來越廣泛，而不斷發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)也在不斷滿足繼電保護(hù)的需求。隨著硬件的發(fā)展及其軟件的不斷優(yōu)化，在不久的未來，信息化技術(shù)將會(huì)發(fā)揮巨大作用。

5.2 網(wǎng)絡(luò)化

使用網(wǎng)絡(luò)化可以大大提高電力系統(tǒng)的可靠性，可以極大降低故障產(chǎn)生巨大損失的概率。其次信息化技術(shù)的發(fā)展也為此提供了便利，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的改造中利于管理

5.3 智能技術(shù)

為了便于管理，同時(shí)大大降低人員的工作強(qiáng)度，嘗試使用依靠智能技術(shù)的自動(dòng)化設(shè)備。由于前面談到的發(fā)展方向所提供的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)智能化有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，其有出現(xiàn)的可能性。其次作為未來發(fā)展方向的智能技術(shù)，在降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)亦能提高系統(tǒng)可靠性，其將有廣泛的使用空間。

6 結(jié) 語

作為電力系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，機(jī)電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)的工作將有重要影響，其能否正常工作會(huì)直接影響整體工作能否正常進(jìn)行。在日常運(yùn)行過程中，需要按計(jì)劃對(duì)其進(jìn)行巡視工作，保證其處于正常運(yùn)行。其次對(duì)于不斷發(fā)展的電力需求，在對(duì)技術(shù)進(jìn)行革新的同時(shí)，還要考慮實(shí)際需求，保證繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠在實(shí)際工作中發(fā)揮作用。

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