供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性研究

肖平凱

摘 ?要：供電網(wǎng)絡(luò)安全可靠運(yùn)行直接關(guān)系著客戶(hù)的用電質(zhì)量。有必要研究供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)可靠性。文章通過(guò)對(duì)繼電保護(hù)基本知識(shí)的概括和影響繼電保護(hù)可靠性因素的分析，提出提高供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)可靠性的幾點(diǎn)措施。

關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng);繼電保護(hù);可靠性

中圖分類(lèi)號(hào)：TM712 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1006-8937（2016）26-0090-02

1 ?概 ?述

電力系統(tǒng)發(fā)、輸、配、用四個(gè)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，缺一不可。其中，配電網(wǎng)絡(luò)直接向客戶(hù)供電，與人們的生活緊密聯(lián)系，其安全運(yùn)行將直接影響著客戶(hù)用電的質(zhì)量。

繼電保護(hù)裝置是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線，對(duì)電力安全起著至關(guān)重要的作用。裝置的拒動(dòng)和誤動(dòng)將給系統(tǒng)帶來(lái)嚴(yán)重危害。國(guó)內(nèi)外電力系統(tǒng)發(fā)生的大面積停電事故大多和繼電保護(hù)的不正確動(dòng)作有直接或間接的關(guān)系。因此，有必要對(duì)供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性研究。

2 ?繼電保護(hù)的基本概念及要求

2.1 ?繼電保護(hù)的基本任務(wù)

繼電保護(hù)裝置是對(duì)電氣一次設(shè)備進(jìn)行保護(hù)的自動(dòng)裝置。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，繼電保護(hù)裝置隨時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦設(shè)備故障危及安全運(yùn)行時(shí)，能夠及時(shí)向運(yùn)行值班人員發(fā)出警告信息，提醒值班人員及時(shí)采取措施排除設(shè)備異常運(yùn)行狀態(tài)，或自動(dòng)將故障設(shè)備斷開(kāi)，減少故障設(shè)備的損壞程度和對(duì)供電區(qū)域的影響范圍。

2.2 ?繼電保護(hù)的基本原理

繼電保護(hù)裝置通常由三部分構(gòu)成：測(cè)量部分、邏輯部分和執(zhí)行部分。測(cè)量部分主要由測(cè)量元件構(gòu)成，反映并轉(zhuǎn)換被保護(hù)裝置的電氣參數(shù)，并將轉(zhuǎn)換后的結(jié)果和給定的整定值進(jìn)行比較并送至邏輯部分。邏輯部分是根據(jù)測(cè)量部分的結(jié)果進(jìn)行邏輯判斷，得出被保護(hù)裝置實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，決定裝置是否動(dòng)作。執(zhí)行部分是以邏輯判斷的結(jié)論為依據(jù)，完成繼電保護(hù)裝置的命令，即跳閘或者發(fā)出信號(hào)。

2.3 ?繼電保護(hù)的基本要求

繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足“四性”，既選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。

①選擇性。繼電保護(hù)動(dòng)作的選擇性是指在保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)有選擇性，僅僅將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除，而不影響其他沒(méi)有故障電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，將停電的范圍盡量減小。

②速動(dòng)性。在發(fā)生故障時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)該迅速做出判斷，切除故障?？焖偾谐龉收峡梢蕴岣呦到y(tǒng)的并列運(yùn)行穩(wěn)定性，減少用電設(shè)備在故障情況中的運(yùn)行時(shí)間，保護(hù)設(shè)備安全、減小損失。

③靈敏性。靈敏性即保護(hù)裝置對(duì)發(fā)生在其保護(hù)范圍內(nèi)的故障或者不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力，保護(hù)裝置的靈敏性由靈敏系數(shù)來(lái)表示。

④可靠性?？煽啃允侵冈撗b置在整定的范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，其應(yīng)可靠動(dòng)作，而非拒動(dòng)。對(duì)不需要?jiǎng)幼鞯墓收?，其不出現(xiàn)誤動(dòng)作。繼電保護(hù)應(yīng)當(dāng)對(duì)運(yùn)行電力設(shè)備的異常和故障狀態(tài)有迅速而準(zhǔn)確的識(shí)別及判斷能力，一旦不遵從，便會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行受到極大威脅。由于提高其不拒動(dòng)和不誤動(dòng)作的可靠性的措施往往是互相矛盾的，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和負(fù)荷性質(zhì)也存在不同，拒動(dòng)和誤動(dòng)所造成的危害后果也隨之變化。

2.4 ?繼電保護(hù)的分類(lèi)

對(duì)于繼電保護(hù)，可按4種方式進(jìn)行分類(lèi)。

①按被保護(hù)對(duì)象分類(lèi)。根據(jù)保護(hù)對(duì)象的不同，它有兩種下屬分類(lèi)，第一種是它的有輸電線;第二種是它的主設(shè)備保護(hù)。

②按保護(hù)功能分類(lèi)。對(duì)于功能這一塊，主要是分成兩種，第一種是出現(xiàn)了短路的情況，對(duì)應(yīng)的是短路故障的保護(hù);第二種就是整體運(yùn)作不正常，出現(xiàn)了問(wèn)題，對(duì)應(yīng)的是異常運(yùn)行保護(hù)。以上是分為了兩種情況，相對(duì)于第一種情況，它又細(xì)分了三類(lèi)（主保護(hù)、后備保護(hù)和輔助保護(hù)），針對(duì)第二種情況，則細(xì)分得較多，主要表現(xiàn)是低頻保護(hù)、非全相運(yùn)行保護(hù)等。

③按保護(hù)裝置進(jìn)行比較和運(yùn)算處理的信號(hào)量分類(lèi)。這一類(lèi)分類(lèi)是較為特別的，它是根據(jù)兩種形式進(jìn)行的保護(hù)，第一種形式是有模擬式的，一般見(jiàn)到的保護(hù)裝置都能直接反應(yīng)相對(duì)應(yīng)的情況，通常把此類(lèi)叫做模擬式保護(hù);第二種是數(shù)字式的。這一類(lèi)基本是與數(shù)字息息相關(guān)，采用保護(hù)裝置能夠反應(yīng)離散數(shù)字量的，就是通常說(shuō)的數(shù)字式保護(hù)。一般來(lái)說(shuō)，使用的保護(hù)裝置有兩種，第一種是微處理機(jī);第二種是微型計(jì)算機(jī)。

④按保護(hù)動(dòng)作原理分類(lèi)。像此類(lèi)根據(jù)動(dòng)作原理分類(lèi)的相對(duì)來(lái)講就細(xì)分得較多，例如過(guò)電流保護(hù)、低電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)等。

3 ?影響繼電保護(hù)可靠性的因素

目前，我國(guó)電力系統(tǒng)的容量逐漸擴(kuò)大，供電所波及的范圍越來(lái)越廣，確保供電的可靠性是整個(gè)供電系統(tǒng)的核心。相對(duì)于供電系統(tǒng)而言，繼電保護(hù)裝置的不正確動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致電力供電系統(tǒng)遭受極大影響。

其裝置的誤動(dòng)或拒動(dòng)主要來(lái)自設(shè)計(jì)制造、配置整定、試驗(yàn)調(diào)試或運(yùn)行方式安排等多方面原因所致。影響繼電保護(hù)安全可靠性的因素大概有以下幾種。

3.1 ?質(zhì)量因素

繼電保護(hù)裝置的制造商在生產(chǎn)的過(guò)程中未嚴(yán)格遵守質(zhì)量管理，或在出廠試驗(yàn)中未嚴(yán)格按照要求進(jìn)行性能檢測(cè)試驗(yàn)和可靠性試驗(yàn)，造成產(chǎn)品在運(yùn)行中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，繼而降低了保護(hù)的可靠性。其中元件質(zhì)量和特性穩(wěn)定性若出現(xiàn)問(wèn)題，將直接造成保護(hù)裝置運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)誤動(dòng)作。

3.2 ?環(huán)境因素

繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過(guò)程中受到環(huán)境影響程度偏大。周?chē)h(huán)境中存在大量粉塵、殘留物和有害氣體，且保護(hù)裝置工作在高溫狀態(tài)，將加速保護(hù)裝置的老化和絕緣破壞，影響其性能穩(wěn)定?？諝庵械挠泻怏w也會(huì)造成各種絕緣，接觸點(diǎn)和電路板等的氧化，造成接觸不良等問(wèn)題，使保護(hù)功能降低甚至失去保護(hù)功能。

3.3 ?保護(hù)方案

保護(hù)方案的采取方式和上下級(jí)間配合不合理，或選型不當(dāng)，也可影響工作性能。選取安裝的保護(hù)裝置的型號(hào)不對(duì)或選擇不合理，皆可影響其安全可靠性。

3.4 ?配置整定

各級(jí)保護(hù)之間整定值不協(xié)調(diào)、計(jì)算錯(cuò)誤等情況會(huì)導(dǎo)致保護(hù)裝置拒動(dòng)或者誤動(dòng)。

3.5 ?運(yùn)行維護(hù)

保護(hù)可靠性在很大程度上取決于運(yùn)行維護(hù)人員的工作責(zé)任心安全意識(shí)和業(yè)務(wù)技能。其中，調(diào)試人員應(yīng)具有較強(qiáng)的責(zé)任心，高水平的技術(shù)、豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和出色的處理問(wèn)題能力，這樣才能確保能及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置的運(yùn)行缺陷，按時(shí)排除事故隱患，提高運(yùn)行的可靠性。

4 ?提高供電網(wǎng)絡(luò)繼電保護(hù)可靠性的措施

根據(jù)以上對(duì)影響繼電保護(hù)可靠性因素的分析，可看出提高繼電保護(hù)可靠性的措施貫穿于繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)制造、配置選擇、調(diào)試試驗(yàn)、整定值計(jì)算和運(yùn)行維護(hù)的全過(guò)程。具體措施如下所述。

4.1 ?采用高質(zhì)量裝置

裝置的質(zhì)量高低取決于制造商，應(yīng)提高裝置制造過(guò)程中的各環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。其中，必須對(duì)微機(jī)保護(hù)的元件質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的篩選，使其能耐高溫，能在惡劣環(huán)境中保持良好的穩(wěn)定性能。購(gòu)買(mǎi)方應(yīng)嚴(yán)把質(zhì)量源頭，選質(zhì)量上乘的保護(hù)裝置。

4.2 ?做好抗干擾措施

微機(jī)保護(hù)裝置干擾能力較差，易受到干擾源的影響，應(yīng)在設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試時(shí)做好屏蔽措施，切斷干擾途徑。例如：微機(jī)保護(hù)裝置應(yīng)該安裝在高壓室的房間內(nèi)，加設(shè)接地電容、采用屏蔽電纜等，也可以采用巡回監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)安裝空調(diào)，防止環(huán)境對(duì)微機(jī)保護(hù)造成溫度和濕度影響。

4.3 ?簡(jiǎn)化保護(hù)裝置

在滿足系統(tǒng)要求的情況下，選用簡(jiǎn)單的保護(hù)方式、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單元件和二次回路所構(gòu)成的保護(hù)裝置，裝置越簡(jiǎn)單，其裝置的可靠性就越可靠。

4.4 ?采用多重化保護(hù)措施

在重要的輸電線路或設(shè)備的主保護(hù)中采取雙套保護(hù)的措施，兩套裝置互為備用、互為補(bǔ)充，防止裝置拒動(dòng)、快速切除故障。同時(shí)選擇高性能裝置并遵循相互獨(dú)立原則，必要時(shí)應(yīng)該考慮到供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)雙重主保護(hù)均不動(dòng)作時(shí)，應(yīng)加裝故障切除裝置。在整定計(jì)算時(shí)也應(yīng)該考慮后備保護(hù)和主保護(hù)的配合作用。

4.5 ?落實(shí)反措和定檢工作

加強(qiáng)對(duì)保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)和定期檢驗(yàn)工作，嚴(yán)格執(zhí)行保護(hù)裝置反事故措施，擬定對(duì)事故的應(yīng)對(duì)措施，做好預(yù)防工作，提高保護(hù)的可靠性。確保繼電保護(hù)系統(tǒng)處于完好狀態(tài)，保證動(dòng)作的安全可靠性。

4.6 ?提高專(zhuān)業(yè)人員素質(zhì)

首先，增強(qiáng)繼電保護(hù)人員在整定計(jì)算中的責(zé)任心，確保分析計(jì)算結(jié)果的可靠準(zhǔn)確性，使上下級(jí)保護(hù)整定值的配置合理，避免因整定結(jié)果的錯(cuò)誤導(dǎo)致保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)。

其次，調(diào)試人員的技術(shù)水平是影響繼電保護(hù)裝置的重要因素之一。繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)調(diào)試人員應(yīng)增強(qiáng)責(zé)任心，不斷提高專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，嚴(yán)格按照調(diào)試規(guī)程要求進(jìn)行工作，提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，同時(shí)，增強(qiáng)事故處理能力和處理效率。

5 ?結(jié) ?語(yǔ)

供電系統(tǒng)中繼電保護(hù)的作用至關(guān)重要，在了解了繼電保護(hù)的基本原理和影響因素后，應(yīng)綜合考慮各種因素，做出合理的選擇，采取合理的措施提高繼電保護(hù)的可靠性，保證供電網(wǎng)絡(luò)的安全可靠運(yùn)行。

因此，必須對(duì)工作人員有一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)，既是具有較高的技術(shù)水平、豐富的工作經(jīng)驗(yàn)和較強(qiáng)的責(zé)任心。在未來(lái)的工作中，需要我們不斷的探索，去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，進(jìn)而提高繼電保護(hù)可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 嚴(yán)興疇.繼電保護(hù)技術(shù)及應(yīng)用[J].科技資訊，2007，（27）：54-55.

[2] 夏蕾，劉亞林，劉亞偉.淺談供電系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性[J].科協(xié)論壇，

2010，（1）：29.

[3] 黃麗華.論述繼電保護(hù)在供電系統(tǒng)中的問(wèn)題及措施[J].廣東科技，

2009，225：148-149.

[4] 高有權(quán)，高權(quán)，魏燕.發(fā)電機(jī)變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)電力出 ? 版社，2011.

[5] 邱宗填，淺析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)狀態(tài)檢修[J].南京：無(wú)線互聯(lián)科技，

2011，（5）.

[6] 王翠平，繼電保護(hù)裝置的維護(hù)及試驗(yàn)[J].黑龍江科技信息，2007，（7）.