電網(wǎng)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的再思考

張綏彬 韓 琳 頡子光

(國網(wǎng)陜西省電力公司檢修公司，陜西 西安 710000)

1.前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)電能需求量持續(xù)增加，同時(shí)對(duì)電力系統(tǒng)的質(zhì)量也提出更高要求，新時(shí)期確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行已成為各電力企業(yè)的重要內(nèi)容，因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，就直接影響著居民的生活質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展，而繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)作為電力系統(tǒng)的重要組成部分，能夠在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)降低電力系統(tǒng)故障，有效避免故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，從而確保電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此電力系統(tǒng)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)與人們的日常生活息息相關(guān)，確保繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性具有現(xiàn)實(shí)意義。

2.認(rèn)識(shí)繼電保護(hù)與電力自動(dòng)化系統(tǒng)

2.1 繼電保護(hù)

2.1.1 內(nèi)涵:繼電保護(hù)指的是對(duì)電力系統(tǒng)所出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)電力系統(tǒng)的設(shè)備及線路，監(jiān)測(cè)有無異常情況出現(xiàn)，從而及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并隨即發(fā)出跳閘命令的自動(dòng)裝置，或者能夠?qū)⒐收喜糠指綦x的一種重要裝置。

2.1.2 發(fā)展歷程:熔斷器是繼電保護(hù)最初的模型，從上世紀(jì)50年代發(fā)展至今，繼電保護(hù)裝置前后經(jīng)歷四個(gè)發(fā)展階段:電磁式保護(hù)裝置、晶體管式保護(hù)裝置、集成電路保護(hù)裝置、計(jì)算機(jī)繼電保護(hù)裝置。

2.1.3 性能要求

(1)靈敏性:高度靈敏的繼電保護(hù)裝置可以快速排除短路故障，有效提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低設(shè)備故障率，將故障引起損害的程度降到最低，在確保安全供電的同時(shí)，通過靈敏的保護(hù)裝置切實(shí)提高自動(dòng)重合閘的效果，從而將經(jīng)濟(jì)損失控制到最小。(2)可靠性:可靠性指的是繼電保護(hù)裝置所具有的保護(hù)功能，也就是說電力系統(tǒng)在正常情況下，繼電保護(hù)裝置能夠不采取措施，而一旦發(fā)生故障便可以準(zhǔn)確判斷，如果不存在故障的電力系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤報(bào)警信號(hào)等現(xiàn)象意味著繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，缺乏必要的可靠性。(3)快速性:快速性指的是電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置能夠迅速切斷故障線路，防止故障進(jìn)一步擴(kuò)大，將損害程度降到最低。

2.2 電力自動(dòng)化系統(tǒng)

2.2.1 內(nèi)涵:也稱為電力系統(tǒng)自動(dòng)化，作為電力系統(tǒng)目前發(fā)展的方向，具體包括:發(fā)電控制自動(dòng)化、電力調(diào)度自動(dòng)化和配電自動(dòng)化。

2.2.2 必要性:(1)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行中隨時(shí)出現(xiàn)的各種問題，并選擇斷路器，及時(shí)切斷電力系統(tǒng)存在的問題部分。(2)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能夠自動(dòng)發(fā)射信號(hào)，工作人員看到信號(hào)后能夠有針對(duì)性的對(duì)故障實(shí)施準(zhǔn)確處理，從而確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2.3 繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的特點(diǎn)分析。繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)能夠在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，及時(shí)傳遞信號(hào)并進(jìn)行動(dòng)作反映，將發(fā)生的故障控制在一定范圍內(nèi)，并切斷故障。在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行過程中，繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)揮其作用的幾率很少，然而一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，則可以及時(shí)發(fā)揮保護(hù)作用，有效避免故障帶來的經(jīng)濟(jì)損失，因此，繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)在電力系統(tǒng)中具有重要的作用。在該系統(tǒng)運(yùn)行過程中，其自身也會(huì)出現(xiàn)故障，表現(xiàn)為兩種:拒動(dòng)故障及誤動(dòng)故障。拒動(dòng)故障是指在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)拒絕動(dòng)作，失去確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的作用;誤動(dòng)故障是指在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，該裝置發(fā)出錯(cuò)誤的動(dòng)作，直接影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.電網(wǎng)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能分析

3.1 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修:根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量問題往往是傳統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置容易發(fā)生誤動(dòng)的主要原因，而自動(dòng)化繼電保護(hù)裝置具有系統(tǒng)自檢和存儲(chǔ)故障報(bào)告功能，所以，可通過電網(wǎng)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的狀態(tài)檢修。

3.2 有助于修正線路參數(shù):現(xiàn)實(shí)生活中，往往存在新建電力線路與原有線路共用線路走廊的現(xiàn)象，共用的線路之間電磁感應(yīng)較大增大，易形成新線路參數(shù)不準(zhǔn)確，原有線路參數(shù)發(fā)生變化等，而依靠繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)，能夠把所系統(tǒng)保護(hù)的采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并利用線路兩端的故障電流或電壓修正線路參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)線路參數(shù)的自動(dòng)測(cè)量，切實(shí)提高繼電保護(hù)參數(shù)的可靠性，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

4.影響電網(wǎng)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)可靠性的因素

4.1 質(zhì)量不達(dá)標(biāo):首先，繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)在出廠前缺乏必要的檢驗(yàn)及運(yùn)作測(cè)試;其次，某些廠家為了降低生產(chǎn)成本，節(jié)省開支，設(shè)備生產(chǎn)中使用較差的材質(zhì)，致使設(shè)備精確度難以達(dá)到相關(guān)要求，系統(tǒng)可靠性受到極大的影響;再次，繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置中某些元器件質(zhì)量較差，致使繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行不協(xié)調(diào)，頻繁發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)情況。

4.2 整定值不夠準(zhǔn)確:繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)出現(xiàn)拒動(dòng)或誤動(dòng)，除了系統(tǒng)的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)外，各級(jí)保護(hù)的整定值不夠協(xié)調(diào)也是原因之一，只有確保裝置的設(shè)計(jì)及安裝過程準(zhǔn)確，才可以有效提高繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性。

4.3 受周圍環(huán)境影響:繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)常處于持續(xù)高溫的工作環(huán)境，且有大量的雜質(zhì)及殘留物漂浮在空氣中，容易加速繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的老化，從而大大降低其有效性。

總之，隨著電網(wǎng)現(xiàn)代化水平的日益提高，繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)在電網(wǎng)發(fā)展過程中得到廣泛應(yīng)用，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到非常重要的作用，在繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)水平的快速發(fā)展，繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)的可靠性將會(huì)越來越穩(wěn)定，確保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而為電力企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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