關(guān)于繼電保護技術(shù)的探討

解德鑫

[摘要]繼電保護技術(shù)是隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展而發(fā)展起來的，20世紀初隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，繼電器才開始廣泛應用于電力系統(tǒng)的保護。這個時期可認為是繼電保護技術(shù)發(fā)展的開端。電力系統(tǒng)決定著電力能源的產(chǎn)生、傳輸和配送。而系統(tǒng)中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會導致設備的損壞，甚至更嚴重的后果。隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模和容量的日益增大，電力系統(tǒng)面臨的故障日益嚴重。文章對繼電保護的基本作用及任務、構(gòu)成與分類進行了相應的探討，并對未來繼電保護的發(fā)展方向進行了預測。

[關(guān)鍵詞]繼電保護；方向發(fā)展；基本作用；分類；發(fā)展

[DOI]1013939/jcnkizgsc201533064

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，若沒有繼電保護裝置，想要維持正常工作是不可能的。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，繼電保護裝置也應不斷地進行革新和完善。只有這樣，才能保證電力系統(tǒng)的正常工作，更好地為社會服務。繼電保護的可靠性主要是由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護裝置，以及正常的管理來保證和運行維護。繼電保護的基本任務是：自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行；反映電氣元件的不正常運行狀態(tài)，并根據(jù)運行維護的條件，發(fā)出信號，減負荷或跳閘。

1繼電保護系統(tǒng)的工作原理

繼電保護分類方法很多，按照保護原理分類：有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻（載波）保護和光差保護；按照被保護的對象分類：輸電線路的保護、主設備保護（如發(fā)電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護）；按保護所起的作用分類：主保護、后備保護、輔助保護等；按照保護所反映的故障類型分類：相間短路保護、接地故障保護、非全相運行保護、失步保護、失磁保護等。隨著計算機快速發(fā)展，繼電保護開始向自動化、人工智能化發(fā)展，繼電保護不僅可以對問題和故障進行監(jiān)控、提示工作人員進行檢修，并且具備一定的自我修復能力，繼電保護裝置的自動化能力不斷提高，并且相關(guān)的繼電保護技術(shù)方法也開始不斷改進，促進繼電保護能夠更好的保障變電所的正常運轉(zhuǎn)和持續(xù)工作。

隨著現(xiàn)代自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)應用中也引入了計算機技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)以及綜合自動化技術(shù)。通過多項技術(shù)的引入與應用實現(xiàn)了現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護裝置智能化、網(wǎng)絡化等需求。首先，繼電保護裝置引入單片機技術(shù)，實現(xiàn)了微機化繼電保護應用。利用單片機技術(shù)使繼電保護裝置正確動作率得到提升。電力系統(tǒng)繼電保護裝置應用與發(fā)展中，變電設備計算機系統(tǒng)也需要相應的保護功能。因此，引入單片機、計算機技術(shù)的繼電保護裝置利用快速數(shù)據(jù)處理以及通信功能實現(xiàn)對變電設備計算機系統(tǒng)的保護。并利用網(wǎng)絡通信功能模塊方便中心監(jiān)控人員的監(jiān)控與故障信息收集。在現(xiàn)代電力系統(tǒng)繼電保護應用過程中，計算機技術(shù)的應用已經(jīng)成為促進繼電保護技術(shù)發(fā)展、促進電力系統(tǒng)穩(wěn)定供電的重點。

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)設備繼電保護應用中，主要應用繼電保護裝置的線路保護功能、母聯(lián)保護功能、主變保護功能以及電容器保護等幾方面。利用繼電保護裝置的功能實現(xiàn)了電力系統(tǒng)輸變電過程中變電站設備的保護，減少了變電站故障造成的經(jīng)濟損失。首先，繼電保護裝置采用二段或三段式的電流保護，有效地預防了短路等情況是對設備的損壞。其次，母聯(lián)保護、主變保護等利用繼電保護裝置保護了輸變電設備，預防了電路故障造成的設備損害。通過繼電保護裝置的應用以及現(xiàn)代微電腦處理技術(shù)下的繼電保護裝置實現(xiàn)了自動監(jiān)控、快速保護斷開等功能，有效地保障了電力系統(tǒng)輸變電設備的安全。

2繼電保護的構(gòu)成與分類

繼電保護裝置可視為由測量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分等部分組成。測量部分是測量從被保護對象輸入的有關(guān)電氣量，并與已給定的整定值進行比較，根據(jù)比較的結(jié)果判斷保護是否應該啟動的部件。邏輯部分是根據(jù)測量部分輸出量的大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)出現(xiàn)的順序或它們的組合，使保護裝置按一定的布爾邏輯及時序邏輯關(guān)系工作，最后確定是否應該使斷路器跳閘或發(fā)出信號，并將有關(guān)命令傳給執(zhí)行部分的部件。執(zhí)行部分是根據(jù)邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的對外操作的任務的部件。常用繼電保護的分類方法較多，按被保護對象的類別，繼電保護分為線路保護和設備保護兩種。按保護原理，繼電保護可以分為電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護、縱聯(lián)保護、方向保護及負序保護。按故障或不正常運行的類型，繼電保護可以分為相間短路保護、接地故障保護、匝間短路保護、斷線保護、失步保護、失磁保護及過勵磁保護等。按繼電保護的實現(xiàn)技術(shù)，繼電保護可分為機電型保護、整流型保護、晶體管型保護、集成電路型保護及微機型保護等。

3繼電保護系統(tǒng)的維護

31繼電保護裝置巡查內(nèi)容

（1）首先要進行表觀上的檢測，即繼電保護裝置的各種外在表象的觀測，包括查看各類繼電器外殼是否破損，是否受到周圍環(huán)境的破壞和腐蝕，各項定值的位置是否變動；

（2）查看繼電器接點有無卡住、變位、燒傷、脫軸、脫焊等情況發(fā)生，繼電器的連接部位是非常重要的運行部位，也是最易出現(xiàn)故障的部位，所以要在查看表面特征后，及時查看繼電器的連接是否正常；

（3）感應型繼電器的圓盤轉(zhuǎn)動是否正常，帶電的繼電器接點有無大的抖動或磨損，線圈和附加電阻是否有過熱現(xiàn)象。

32繼電保護裝置的運行維護

（1）在繼電保護裝置的運行過程中，若發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，首先要進行常規(guī)的臨時處理，如暫停設備的運行等，然后要加強監(jiān)視并向主管部門報告。

（2）當繼電保護動作開關(guān)跳閘后，檢查保護動作情況并查明事故原因，同時記入值班記錄及繼電保護動作記錄中，同時應該對每一次的跳閘情況做好資料的整理，以便綜合整理繼電保護裝置的歷史運行情況。

（3）在檢修工作中，若涉及供電部門定期校驗的進線保護裝置，應與供電部門進行聯(lián)系、協(xié)商，錯開檢修的時間和程序，以免妨礙繼電保護裝置的正常運行。

4對線路保護電壓切換回路故障引起的思考

2006年7月，官塘變電所運行人員將試驗結(jié)束的220kV正母電壓互感器恢復運行，運行人員首先合上正母電壓互感器的一次隔離開關(guān)，在合二次電壓總開關(guān)ZKK時，運行中的付母電壓互感器二次電壓總開關(guān)跳開，造成運行中的220kV保護失去電壓。繼保人員到現(xiàn)場后發(fā)現(xiàn)，當時一次運行方式為所有220kV出線開關(guān)、旁路開關(guān)、主變開關(guān)均運行在付母線，母聯(lián)開關(guān)在斷開狀態(tài)，正母線為空母線，電壓二次回路并未聯(lián)絡，只有220kV付母二次有電壓。但繼保人員用萬用表測量220kV正母A相有電壓，大小與付母A相電壓相同。繼保人員初步判斷220kV正付母A相電壓通過某個220kV間隔的電壓切換繼電器接點聯(lián)絡了。經(jīng)過進一步的檢查，確認220kV官諫線2557開關(guān)保護的電壓切換繼電器1YQJ的A相接點粘死接通，當2557開關(guān)倒到付母運行時，電壓切換繼電器2YQJ勵磁，接點接通，導致220kV正付母A相電壓聯(lián)絡，致使運行中的付母二次電壓向停運的正母電壓互感器一次側(cè)反充電，造成運行中的付母電壓互感器二次電壓總開關(guān)跳開。在更換了2557開關(guān)保護的電壓切換插件后，一切就恢復了正常。

5結(jié)論

繼電保護對我國電力系統(tǒng)的安全運行起著不可代替的作用。在我國經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展、對電力要求不斷增大的情況下，要做好繼電保護工作，需要從各方面對繼電保護的基本任務和意義，以及其保護作用的繼電保護裝置有深刻的了解，并要及時掌握未來技術(shù)發(fā)展的方向。隨著科技時代的來臨，特別是電子技術(shù)、計算機技術(shù)以及通信技術(shù)發(fā)展，我國繼電保護技術(shù)主要是朝著微機繼電保護技術(shù)方向發(fā)展。繼電保護是電力系統(tǒng)發(fā)展的安全保障，是保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的有力手段。

（上接P52）

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