電力系統(tǒng)超高壓電網(wǎng)提高繼電保護(hù)安全運行措施探討

張學(xué)輝

摘 要：繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是電網(wǎng)可靠運行的重要保障。但電網(wǎng)運行的多樣性決定了繼電保護(hù)裝置在各類電網(wǎng)運行中的要求也不經(jīng)相同。本文從繼電保護(hù)發(fā)展特點入手，分析了特高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運行要求，并提出了一些措施以增強(qiáng)繼電保護(hù)在特高壓電網(wǎng)中的可靠性，促進(jìn)電力企業(yè)更好地發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；超高壓電網(wǎng)；繼電保護(hù)；措施

中圖分類號： TM77 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）10-132-2

0 引言

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)的發(fā)展中具有重要作用，其主要職能就是當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時，繼電保護(hù)系統(tǒng)會及時地將故障設(shè)備后線路斷開，防止故障擴(kuò)大，保障電力系統(tǒng)的正常運行。但任何系統(tǒng)都不是完美無缺的，繼電保護(hù)系統(tǒng)也不例外，繼電保護(hù)也會受一些因素的影響，出現(xiàn)誤動或拒動的情況，具體來說就是繼電保護(hù)系統(tǒng)可能不把正常的電力設(shè)備切除或者無法隔離故障電力設(shè)備，不僅不能保護(hù)電力系統(tǒng)供電的安全性、可靠性，還對電力系統(tǒng)的安全運行造成損害。這對電網(wǎng)系統(tǒng)尤其是超高壓電網(wǎng)的打擊是巨大的。因此加強(qiáng)超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的安全運行是十分有必要的。

1 電力系統(tǒng)超高壓繼電保護(hù)發(fā)展現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)先后經(jīng)歷了機(jī)電式、晶體管、集成型和微機(jī)保護(hù)四個不同的發(fā)展時期。目前電網(wǎng)系統(tǒng)中繼電保護(hù)的主要特點為以下幾方面：

1.1 微機(jī)在繼電保護(hù)中大量普及

隨著科技的不斷發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)已在我國電網(wǎng)中大力普及。它不僅擁有我國傳統(tǒng)繼電保護(hù)的保護(hù)功能，更對我國出傳統(tǒng)的繼電保護(hù)進(jìn)行了升級，實現(xiàn)了實時參數(shù)顯示、故障測距及故障錄波等功能，極大地促進(jìn)了繼電保護(hù)的可靠性和安全性，為電網(wǎng)系統(tǒng)以及超高壓電網(wǎng)的發(fā)展提供了有力保障。

1.2 繼電保護(hù)與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合

當(dāng)今的繼電保護(hù)系統(tǒng)積極的應(yīng)用新技術(shù)，逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、集成化發(fā)展。而且許多調(diào)度中心還積極應(yīng)用現(xiàn)代化的管理手段，實現(xiàn)繼電保護(hù)系統(tǒng)的信息化管理，使繼電保護(hù)運行分析更加科學(xué)、合理。

1.3 繼電保護(hù)智能化

繼電保護(hù)系統(tǒng)的智能化是未來繼電保護(hù)發(fā)展的一個主要方向。目前實現(xiàn)繼電保護(hù)智能化的主要原因是AI的應(yīng)用，AI是在線狀態(tài)評估的重要工具，越來越多地應(yīng)用于繼電保護(hù)方面，實現(xiàn)了繼電保護(hù)的邏輯思維和快速處理能力。

1.4 自適應(yīng)繼電保護(hù)

自適應(yīng)繼電保護(hù)是近幾年出現(xiàn)的繼電保護(hù)新概念，其主要思想是根據(jù)電力系統(tǒng)運行方式和故障狀態(tài)的變化而實時改變保護(hù)性能、特性或定值的新型繼電保護(hù)。這是符合自動化技術(shù)、智能技術(shù)發(fā)展要求的，有利于促進(jìn)繼電保護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)

2.1 超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的特殊問題

超高壓電網(wǎng)因為電壓等級較高，較中低壓的電網(wǎng)略有不同，且有自身的運行特點，這對繼電保護(hù)系統(tǒng)的運行也帶來巨大的影響，具體表現(xiàn)為以下幾方面：①當(dāng)高壓電網(wǎng)發(fā)生單相高阻接地故障時，因負(fù)荷電流的作用引發(fā)繼電保護(hù)拒動。②超高壓輸電線路常使用分裂導(dǎo)線，降低了線路的有效電阻，使得非周期分量以及自由分量的衰減變得尤為遲緩，對繼電保護(hù)動作產(chǎn)生影響。③高壓電網(wǎng)采用分布式電容，這對繼電保護(hù)系統(tǒng)產(chǎn)生重要影響。④繼電保護(hù)易受到TA飽和的影響，當(dāng)發(fā)生區(qū)外故障時誘發(fā)差動保護(hù)不正確動作。

2.2 超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)要求

雖然超高壓電網(wǎng)的特殊性對繼電保護(hù)作用的發(fā)揮產(chǎn)生重要影響，但因其在電網(wǎng)中的特殊地位，對繼電保護(hù)的可靠性、穩(wěn)定性提出了更高的要求，主要是：①超高壓對繼電保護(hù)動作時間提出了更高的要求，必須在50-100ms時間內(nèi)切除故障，并且保障發(fā)生區(qū)外故障時繼電保護(hù)不動作。②在超高壓發(fā)生任何種類的故障時，繼電保護(hù)都能準(zhǔn)確動作。③當(dāng)超高壓處于非全相運行的狀態(tài)發(fā)生震蕩或者出現(xiàn)重合閘故障時，保證繼電保護(hù)系統(tǒng)能夠精確、快速地動作。④當(dāng)超高壓電網(wǎng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，且伴隨著震蕩情況的發(fā)生時，保證繼電保護(hù)不勿動。

3 超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)發(fā)展的關(guān)鍵問題

超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)發(fā)展的關(guān)鍵問題，一方面在于故障信息的掌握與分析；另一方面就是新型技術(shù)的不斷應(yīng)用，繼電保護(hù)系統(tǒng)的不斷更新。對電網(wǎng)故障信息的掌握與分析是繼電保護(hù)實施的基礎(chǔ)，目前計算機(jī)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)的應(yīng)用為我國繼電保護(hù)故障信息分析提供了新手段。而繼電保護(hù)將來研究的方向也是以深入研究故障信息和廣泛應(yīng)用小波變換基礎(chǔ)上的輸電線路行波保護(hù)、暫態(tài)保護(hù)和無通道保護(hù)。

3.1 故障信息

繼電保護(hù)工作原理主要是通過對電網(wǎng)的故障信息進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果，做出是否跳閘隔開故障設(shè)備的保護(hù)動作，保障電網(wǎng)能夠正常供電。所以說，故障信息的分析和應(yīng)用是繼電保護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)。目前故障信息主要包括電氣量信息和非電氣量信息。

3.2 新型繼電保護(hù)

目前，大多數(shù)繼電保護(hù)主要根據(jù)的是穩(wěn)定工頻的故障信息，判定保護(hù)動作，這是繼電保護(hù)應(yīng)用最主要的形式之一，但在實際的運行過程中存在很多問題。而行波繼電保護(hù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了以前繼電保護(hù)的不足，主要根據(jù)暫態(tài)故障信息為動作依據(jù)。目前暫態(tài)繼電保護(hù)技術(shù)已基本成熟，已經(jīng)研制出的暫態(tài)繼電保護(hù)有，輸電線路噪聲保護(hù)、輸電線路邊界保護(hù)、輸電線路能量保護(hù)和主設(shè)備的高頻保護(hù)等。這類繼電保護(hù)系統(tǒng)對超高壓、特高壓電網(wǎng)的安全運行具有重要作用，并且對電力設(shè)備也具有保護(hù)作用。

4 提升超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)安全穩(wěn)定性措施

4.1 對超高壓繼電保護(hù)裝置實行規(guī)范化管理

在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置管理的過程中，要規(guī)范化作業(yè)，嚴(yán)格依據(jù)《繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動裝置檢驗規(guī)程》、《國家電網(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》等規(guī)定進(jìn)行設(shè)計、安裝。同時還要在繼電保護(hù)裝置的選用過程中，根據(jù)電網(wǎng)的實際要求，選擇合適的配置，有效增強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、精裝性。

4.2 加強(qiáng)對繼電保護(hù)驗收工作的重視

繼電保護(hù)系統(tǒng)在正式工作之前，為保證繼電保護(hù)系統(tǒng)符合電網(wǎng)工作要求，要對安裝好的繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行驗收，驗收合格后才能正式投入使用。驗收的主要內(nèi)容有，對設(shè)備檢修、舉行試運行試驗等工作。在驗收的過程中，要做好各環(huán)節(jié)的記錄工作，并存檔，為后續(xù)工作的開展提供資料證明，并且還要就驗收結(jié)果，開具合格證。

4.3 保證操作準(zhǔn)確性

電網(wǎng)工作人員在實際的工作當(dāng)中，可依據(jù)繼電保護(hù)系統(tǒng)的圖紙，利用繼電保護(hù)工作原理，熟悉繼電保護(hù)工作要點，對繼電保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行二次檢查，在熟悉現(xiàn)場環(huán)境的同時，更加了解繼電保護(hù)系統(tǒng)。在繼電保護(hù)系統(tǒng)運行的過程中，制定繼電保護(hù)要求建立安全措施，規(guī)范員工的作業(yè)。電力企業(yè)還要合理制定工作流程，有效保證電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。此外，還要注重電力系統(tǒng)的自動化裝置，保證自動化裝置的可靠性，進(jìn)而防止繼電保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)自動斷閘的現(xiàn)象。電力系統(tǒng)是一個有機(jī)的整體，任何一部分出現(xiàn)失誤都可能影響繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性、準(zhǔn)確性，因此電力企業(yè)應(yīng)積極改善電力系統(tǒng)運行環(huán)境，消除安全隱患。

4.4 實現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測

要加強(qiáng)對超高壓繼電保護(hù)系統(tǒng)的狀態(tài)監(jiān)測，時刻掌握繼電保護(hù)裝置的運行狀況，它的作用主要分為兩方面：一方面是及時發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的安全隱患，保證繼電保護(hù)的精準(zhǔn)、可靠運行；另一方面是為狀態(tài)檢修奠定基礎(chǔ)。狀態(tài)檢修的主要流程為對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測—根據(jù)監(jiān)測消息對故障進(jìn)行診斷—得出檢修結(jié)論。因此，要想實現(xiàn)對繼電保護(hù)設(shè)備的狀態(tài)檢修，必須要做好設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測，進(jìn)一步提高保護(hù)系統(tǒng)的安全性。

5 結(jié)語

綜上所述，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來越多的超高壓電網(wǎng)投入到運行中，緩解了人們生產(chǎn)、生活用電矛盾。為了更好地保證電網(wǎng)供電安全、可靠，超高壓繼電保護(hù)系統(tǒng)的研究已迫在眉睫。由于超高壓電網(wǎng)，電壓等級較高、配電距離加劇，這也對繼電保護(hù)系統(tǒng)提出了更高的要求。為了實現(xiàn)超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)系統(tǒng)更可靠、更安全、更精準(zhǔn)的要求，電力企業(yè)要不斷應(yīng)用新技術(shù)，創(chuàng)新繼電保護(hù)裝置。

參 考 文 獻(xiàn)

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