變配電系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置和應(yīng)用

張賀亮 徐靜 郝麗萍

摘要：電力系統(tǒng)繼電保護(hù)通常指的是在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障或者是事故時(shí)能夠確保電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的自動(dòng)化設(shè)備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障的原因非常多，如雷擊、鳥(niǎo)害、設(shè)備老化、設(shè)備損壞、不合格操作等等，電力系統(tǒng)發(fā)生異常和事故主要包括短路、兩地相接、三地相接、過(guò)負(fù)荷、過(guò)電壓等等。繼電保護(hù)能夠通過(guò)自動(dòng)化設(shè)備在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)反應(yīng)并調(diào)整，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行做好保護(hù)措施。本文主要分析變配電系統(tǒng)繼電保護(hù)中存在的一些問(wèn)題，并提出相應(yīng)的處理策略。

關(guān)鍵詞：變配電系統(tǒng)；繼電保護(hù)；應(yīng)用

引言

在整個(gè)電力系統(tǒng)中，存在很多電網(wǎng)線路及電氣設(shè)備，電力系統(tǒng)在發(fā)生故障后，很有可能對(duì)電網(wǎng)線路和電氣設(shè)備造成損害，為確保電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，必須確保電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。近年來(lái)，人們對(duì)電力企業(yè)的供電質(zhì)量要求越來(lái)越高，為滿足人們對(duì)用電質(zhì)量的需求，對(duì)變電設(shè)備繼電保護(hù)問(wèn)題進(jìn)行研究和分析有十分重要的意義。

一、變配電運(yùn)行繼電保護(hù)相關(guān)問(wèn)題分析

（一）、電力設(shè)備老化

近年來(lái)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們的生活水平越來(lái)越高，對(duì)電力資源的需求量也越來(lái)越大，目前，在我國(guó)很多地區(qū)存在供電與用電需求相互矛盾的現(xiàn)象，尤其是在電力設(shè)備老化嚴(yán)重的地區(qū)，這種現(xiàn)象更明顯。電力設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，由于運(yùn)行環(huán)境比較惡劣，負(fù)載量比較大，很容易在運(yùn)行一段時(shí)間后，出現(xiàn)不同程度的老化現(xiàn)象，從而對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行效率造成一定影響。同時(shí)電力設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生高溫，當(dāng)設(shè)備溫度超過(guò)極限承受溫度后，就會(huì)引起設(shè)備老化。加上各種電力設(shè)備分布比較廣泛，在日常工作中，難以對(duì)這些電力設(shè)備進(jìn)行全面維護(hù)，這就會(huì)對(duì)電力設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響。

（二）、變電運(yùn)行的安全管理

在變電運(yùn)行過(guò)程中，還存在一定的安全管理問(wèn)題，電網(wǎng)管理人員在進(jìn)行系統(tǒng)管理時(shí)，仍采用傳統(tǒng)的管理方式，而傳統(tǒng)的管理方式無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前大范圍電網(wǎng)系統(tǒng)的管理要求，這就導(dǎo)致在電網(wǎng)管理過(guò)程中，出現(xiàn)管理漏洞，從而引起一些安全問(wèn)題。在電力企業(yè)中，內(nèi)部監(jiān)督部門對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行有很大的影響，但受內(nèi)部監(jiān)督制度不完善、監(jiān)督人員安全意識(shí)差等因素的影響，電力企業(yè)內(nèi)部監(jiān)督部門無(wú)法充分發(fā)揮其職責(zé)，從而對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全管理造成影響。

（三）、隱藏故障的危害

近年來(lái)，配電系統(tǒng)中大規(guī)模連鎖故障的發(fā)生受到了廣泛的關(guān)注。連鎖故障指的是系統(tǒng)中的某個(gè)元件失效導(dǎo)致了第二元件的失效，而第二元件的失效又導(dǎo)致了第三元件的失效，以此類推。連鎖故障迅速的蔓延是造成配電系統(tǒng)全面瓦解的最主要的原因。連鎖故障發(fā)生的概率并不大，然而有著極大的危害。通過(guò)對(duì)近年來(lái)國(guó)內(nèi)外大規(guī)模停電事故的分析能夠發(fā)現(xiàn)，連鎖故障造成的大規(guī)模事故，繼電保護(hù)裝置中的隱藏故障是主要的原因之一。據(jù)調(diào)查，在配電系統(tǒng)中，有約75%的大規(guī)模事故都和繼電保護(hù)系統(tǒng)中存在著缺陷導(dǎo)致了誤動(dòng)有關(guān)系。這一類的事故中，經(jīng)?？梢砸?jiàn)到的情況是：保護(hù)系統(tǒng)中存在隱藏的缺陷，由于過(guò)載、相鄰線路發(fā)生故障、潮流反向等事件的觸發(fā)，使得隱藏缺陷暴露，導(dǎo)致保護(hù)裝置發(fā)生誤動(dòng)。切除線路，造成事故進(jìn)一步的惡化。

二、變配電系統(tǒng)中繼電保護(hù)的配置和應(yīng)用

（一）、輸電線路保護(hù)

輸電線路保護(hù)時(shí)變配電系統(tǒng)中的重要繼電保護(hù)形式，通常根據(jù)不同電壓等級(jí)以及保護(hù)要求的不同，配置有電流保護(hù)、阻抗保護(hù)以及重合閘等繼電保護(hù)裝置，對(duì)變配電系統(tǒng)中的輸電線路形成了全面的保護(hù)。

（1）電流保護(hù)

第一段是電流速斷保護(hù)，其是反應(yīng)于電流增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)形式，能在很短的時(shí)間內(nèi)切除線路故障，從而減少故障的持續(xù)時(shí)間，能夠有效地避免故障的擴(kuò)大；第二段是限時(shí)電流速斷保護(hù)，其以一定的時(shí)限切除本線路上速斷保護(hù)范圍外的故障，作為電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)，當(dāng)速斷保護(hù)發(fā)生拒動(dòng)時(shí)以較短的時(shí)間及時(shí)切除故障；第三段是定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，其既是本線路主保護(hù)拒動(dòng)的近后備保護(hù)，同時(shí)也是下級(jí)線路保護(hù)拒動(dòng)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，以一定的時(shí)限切除故障以保證電流保護(hù)的選擇性和可靠性。

（2）阻抗保護(hù)

阻抗保護(hù)又稱距離保護(hù)，其同時(shí)利用電力系統(tǒng)中故障時(shí)的電壓電流值，通過(guò)其比值反映故障點(diǎn)到保護(hù)裝置的距離，進(jìn)而判斷是否在保護(hù)范圍內(nèi)。與電流保護(hù)相比，阻抗保護(hù)靈敏度更高，受電網(wǎng)運(yùn)行方式變化的影響更小，保護(hù)范圍更加穩(wěn)定可靠性，但由于需要同時(shí)測(cè)量系統(tǒng)電壓電流值，原理較為復(fù)雜，導(dǎo)致阻抗保護(hù)接線構(gòu)成復(fù)雜，保護(hù)裝置自身的可靠性不足。

（3）自動(dòng)重合閘

通常情況下，輸電線路發(fā)生的多為瞬時(shí)性故障，因此為了提高輸電線路運(yùn)行的可靠性，需要配置自動(dòng)重合閘對(duì)斷路器進(jìn)行重合閘，以縮短輸電線路停電時(shí)間，提高電力系統(tǒng)并列運(yùn)行穩(wěn)定性，糾正瞬時(shí)故障或斷路器故障引起的誤動(dòng)作。

（二）、電力系統(tǒng)應(yīng)加強(qiáng)繼電保護(hù)的智能化發(fā)展

隨著我國(guó)信息化進(jìn)程的不斷加快，我國(guó)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)也逐漸向智能化方向靠近。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步成為信息時(shí)代的技術(shù)支柱，對(duì)各個(gè)行業(yè)的發(fā)展對(duì)產(chǎn)生了深刻的影響。由于缺乏有效的數(shù)據(jù)通信手段，現(xiàn)如今的繼電保護(hù)裝置中，在具體的工作過(guò)程中還有一些不足，因此，如果想使繼電保護(hù)裝置充分發(fā)揮其作用，那么就必須將電力系統(tǒng)中主要的運(yùn)行設(shè)備上安裝繼電保護(hù)裝置，同時(shí)還應(yīng)該實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化。綜上所述，繼電保護(hù)能夠有效保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性，電力部門必須重視繼電保護(hù)的應(yīng)用。目前，在進(jìn)行繼電保護(hù)作業(yè)的過(guò)程中，會(huì)有許多因素對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，比如雷擊因素、高頻因素、輻射因素以及靜電放電因素，因此，電力系統(tǒng)必須采取有效的措施對(duì)防止這些因素對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生較大的影響，這樣才能更好地保障電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

（三）、在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行跟蹤檢測(cè)

如今繼電保護(hù)中自動(dòng)化設(shè)備功能在不斷增強(qiáng)并呈現(xiàn)自我診斷的趨勢(shì)，從繼電保護(hù)自動(dòng)化設(shè)備發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，它為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行跟蹤檢測(cè)提供了很好的條件。對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行跟蹤檢測(cè)主要是通過(guò)加載線監(jiān)測(cè)程序的方式來(lái)完成，它不僅能夠監(jiān)測(cè)整個(gè)繼電保護(hù)動(dòng)作執(zhí)行的結(jié)果，還能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)管理。在進(jìn)行跟蹤檢測(cè)的過(guò)程中一方面是檢測(cè)相關(guān)繼電保護(hù)設(shè)備，診斷繼電保護(hù)設(shè)備工作的穩(wěn)定性和可靠性；另外一方面是引入新型繼電保護(hù)設(shè)備，確保技術(shù)和方法的可靠性和有效性。

（四）、建立完善的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行管理制度

依據(jù)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)制定相應(yīng)的運(yùn)行管理制度，完善的管理制度能夠確保整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)抗干擾的性能也非常重要。以最新科學(xué)技術(shù)為支撐，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)和檢修，針對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行中的故障進(jìn)行及時(shí)分析，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行中較難處理的問(wèn)題可以借助計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，實(shí)現(xiàn)跟蹤管理和檢查，這樣不僅能夠有效保障電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，也能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)人力資源優(yōu)化配置。另外，管理制度中除了對(duì)應(yīng)的運(yùn)行管理制度，還需要設(shè)立一定的員工獎(jiǎng)懲機(jī)制，減少員工在工作中維護(hù)、檢修意識(shí)淡薄的現(xiàn)象。

結(jié)束語(yǔ)

在變電運(yùn)行過(guò)程中，為確保電力系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性，必須加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的管理，并對(duì)其應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析和探究，相信隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，變配電系統(tǒng)的可靠性將進(jìn)一步提高，從而有效保證南水北調(diào)工程的正常運(yùn)行。

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