變電站內(nèi)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行模式探討

【摘要】繼電保護(hù)可以通過(guò)自動(dòng)化控制裝置縮短切除故障設(shè)備的時(shí)間、減少非故障設(shè)備被切除的概率，并發(fā)出警報(bào)信息。由于這種利用率強(qiáng)、確定性強(qiáng)、可靠性高，成為了繼電保護(hù)的最有效的措施?，F(xiàn)代化科技離不開(kāi)電力，人們的社會(huì)生活離不開(kāi)電力，所以強(qiáng)大的繼電保護(hù)系統(tǒng)成為了日益主要的問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】繼電保護(hù)；運(yùn)行；前景

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力充斥著人們生活的每個(gè)方面，甚至一些高端工業(yè)的發(fā)展也離不開(kāi)電力系統(tǒng)的支持。而由于科技不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)也不斷更新完善，即使這樣，還是存在一些缺陷與不足，所以偶爾會(huì)發(fā)生故障，這就要用到了繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)電力自動(dòng)化進(jìn)行保護(hù)。繼電系統(tǒng)有著優(yōu)秀的特性，是有效安全的保護(hù)措施，它不僅可以減少發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的時(shí)間，也可以縮小故障范圍，保證其他元件的正常運(yùn)行。下文根據(jù)作者多年的電力工作經(jīng)驗(yàn)闡述了繼電保護(hù)的意義與作用，又根據(jù)自身實(shí)踐提出切實(shí)可行的建議，以供大家參考。

一、繼電保護(hù)定義

繼電保護(hù)是指研究電力系統(tǒng)故障和危及安全運(yùn)行的異常工況，以探討其對(duì)策的反事故自動(dòng)化措施，其發(fā)展過(guò)程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來(lái)保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線(xiàn)路等），使之免遭損害，所以沿稱(chēng)繼電保護(hù)。繼電保護(hù)的基本任務(wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。

二、電力系統(tǒng)的故障分類(lèi)

故障分為橫向故障和縱向故障兩大類(lèi)。橫向故障與縱向故障又分許多種，無(wú)論是哪一種，都將使電力系統(tǒng)非正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)電力系統(tǒng)做出損害，影響到人們?nèi)粘５纳?，加快電力系統(tǒng)各個(gè)部件的消耗。所以維護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是非常重要的，繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的有效措施。

1、繼電保護(hù)裝置對(duì)繼電保護(hù)所起到的作用

繼電保護(hù)裝置對(duì)硬件要求極其嚴(yán)格，不僅有四個(gè)基本要求，而且在靈敏度與可靠性的要求中，靈敏系數(shù)與可靠性能必須適中，否則就無(wú)法有效的保護(hù)電力系統(tǒng)。但是只有最大限度的利用繼電保護(hù)裝置，才能使電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，不會(huì)造成對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與人民群眾的用電損失。

2、繼電保護(hù)裝置工作流程與性能優(yōu)點(diǎn)

在繼電保護(hù)裝置的作用下，維修人員可以迅速發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)中的問(wèn)題所在，減少檢測(cè)的時(shí)間，及時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)，以保證供電的平穩(wěn)運(yùn)行。

如果沒(méi)有繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)，則電力系統(tǒng)很容易出現(xiàn)一些事故而引起全面積停電的狀況，而經(jīng)過(guò)繼電保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)，變電站會(huì)減少因一些硬件的故障引起的電力系統(tǒng)無(wú)法正常工作的情況發(fā)生。所以繼電保護(hù)系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)作用顯而易見(jiàn)。

三、繼電保護(hù)裝置運(yùn)行模式

電力系統(tǒng)內(nèi)各類(lèi)繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備如各類(lèi)變壓器保護(hù)、線(xiàn)路保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)、故障錄波裝置、低頻低壓減載裝置、小電流接地選線(xiàn)裝置、VQC裝置等，其均通過(guò)電纜采入所需的電流、電壓模擬量及相關(guān)一次設(shè)備狀態(tài)量，在其自身內(nèi)部通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換變?yōu)閿?shù)字量后由裝置內(nèi)部單片機(jī)進(jìn)行運(yùn)算及邏輯判斷并出口動(dòng)作及發(fā)出信號(hào)。

由上我們可以把傳統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行模式具體概括如下。

（1）繼電保護(hù)裝置需要輸入：包括被保護(hù)對(duì)象的電流、電壓及相關(guān)一次設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)量等。

（2）繼電保護(hù)裝置內(nèi)部進(jìn)行采樣、運(yùn)算、邏輯判斷：通過(guò)繼電保護(hù)裝置的內(nèi)部程序、算法及邏輯判斷規(guī)則等進(jìn)行。

（3）繼電保護(hù)裝置進(jìn)行輸出：從裝置輸出的內(nèi)容包括相應(yīng)狀態(tài)下的信號(hào)、報(bào)文、出口動(dòng)作電平等。

即電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置可以視為一個(gè)輸入、分析判斷及輸出系統(tǒng)。

進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著微機(jī)型繼電保護(hù)裝置的廣泛應(yīng)用及計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的綜合自動(dòng)化變電站從無(wú)到有也逐漸取代了傳統(tǒng)變電站成為電力系統(tǒng)的重要組成部分。在綜合自動(dòng)化變電站里，各類(lèi)繼電保護(hù)及自動(dòng)化設(shè)備如各類(lèi)變壓器保護(hù)、線(xiàn)路保護(hù)、母線(xiàn)保護(hù)、故障錄波裝置、低頻低壓減載裝置、小電流接地選線(xiàn)裝置、VQC裝置等，由于歷史原因，其均各自獨(dú)立的發(fā)展為微機(jī)化的硬件實(shí)體，各類(lèi)繼電保護(hù)設(shè)備、測(cè)控設(shè)備、公用設(shè)備、站用交、直流系統(tǒng)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備等均已成為綜合自動(dòng)化變電站網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)，各等級(jí)電壓模擬量、各間隔電流模擬量及一次設(shè)備狀態(tài)量均已通過(guò)站內(nèi)測(cè)控裝置轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，經(jīng)站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)控后臺(tái)和上級(jí)調(diào)度部門(mén)（或集控站），供運(yùn)行、自動(dòng)化工作人員實(shí)時(shí)對(duì)系統(tǒng)狀況進(jìn)行監(jiān)控。

四、繼電保護(hù)及其運(yùn)行方式分類(lèi)

1、電流速斷保護(hù)

定義：反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)，稱(chēng)為電流速斷保護(hù)。顧名思義電流速斷保護(hù)應(yīng)該側(cè)重于速動(dòng)性。

有的電力系統(tǒng)故障會(huì)使電流增大，由于電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了負(fù)荷電流。則繼電保護(hù)系統(tǒng)會(huì)迅速發(fā)出警報(bào)，切除發(fā)生故障了的元件，此動(dòng)作僅需要極短的時(shí)間，速動(dòng)性的基本特性為電流速斷保護(hù)提供了基礎(chǔ)條件，并且提供了可行的依據(jù)。

解決整定原則矛盾的兩種方法

為了解決這個(gè)矛盾可以有兩種辦法，第一種是保證系統(tǒng)的選擇性，縮小切除故障元件的范圍，一段段的篩選，一段段的切除，排除所有的無(wú)故障元件。第二種是電流速斷保護(hù)，但是這種保護(hù)是無(wú)選擇性的，優(yōu)點(diǎn)是與選擇性一樣可以快速切除故障分元件，但是這種保護(hù)對(duì)速動(dòng)性要求較高，沒(méi)有第一種可行性強(qiáng)。所以第一種辦法是最普遍的，而第二種僅僅在第一種不適用或者不快捷的時(shí)候才會(huì)使用。

2.最大、最小運(yùn)行方式

使用最大運(yùn)行方式的裝置的短路電流與三相短路中的電流最大，而最小運(yùn)行方式則剛好相反。不同的運(yùn)行方式有著個(gè)子不同的郵電，每套運(yùn)行方式需要找到相對(duì)應(yīng)的設(shè)備，才能發(fā)揮出其的潛能，為電力系統(tǒng)的運(yùn)行提供幫助。最大運(yùn)行方式能通過(guò)的電流最大，可以使電力系統(tǒng)更快更好的工作，但是容易發(fā)生的問(wèn)題就是容易對(duì)元件造成損害，而最小運(yùn)行方式雖然經(jīng)過(guò)的短路電流小，卻可以保證元件最大限度的使用，減少元件損害，保證電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和電力系統(tǒng)的不斷更新，繼電保護(hù)成為維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要舉措。繼電保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)十分復(fù)雜，不僅對(duì)電流有嚴(yán)格的要求，同時(shí)對(duì)硬件的性能也有嚴(yán)格的把關(guān)。系統(tǒng)的管理者與執(zhí)行者需要提高自身電力及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)知識(shí)的儲(chǔ)備，專(zhuān)業(yè)素質(zhì)與自身實(shí)踐相結(jié)合，更好的發(fā)展繼電保護(hù)系統(tǒng)。只有又好又快發(fā)展繼電保護(hù)系統(tǒng)裝置，才能使電力系統(tǒng)穩(wěn)定快速發(fā)展，為人們的日常生活提供便利，并且提高國(guó)家經(jīng)濟(jì)與機(jī)械工業(yè)發(fā)展，甚至對(duì)國(guó)家高端產(chǎn)業(yè)都有著不可磨滅的積極影響。

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