電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)常見問題及對策

孫慧琳

摘 要：繼電保護(hù)裝置作為整個電力系統(tǒng)的核心對于保證電力系統(tǒng)安全具有重要作用，無論繼電保護(hù)器處于接地、開路、短路還是符合狀態(tài)，都必須保證其能夠正常工作，否則電力系統(tǒng)就會出現(xiàn)嚴(yán)重安全隱患。該文以電力系統(tǒng)繼電保護(hù)為研究中心，對其存在的問題進(jìn)行了分析研究，并提出相應(yīng)的解決措施，以保證繼電保護(hù)的正常工作。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；問題；對策

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展使得通信技術(shù)也得到了很大的發(fā)展，這樣也使得電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)原理和技術(shù)都得到了發(fā)展，繼電保護(hù)裝置在使用的時候一定要保證其可靠性。電力系統(tǒng)在不斷發(fā)展過程中出現(xiàn)了容量越來越大的情況，在供電范圍上也出現(xiàn)了越來越大的情況，這樣就使得電力系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上越來越復(fù)雜，這樣就使得電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中一定要保證繼電保護(hù)動作的可靠性。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的工作原理及重要性

1.繼電保護(hù)的工作原理

測量、邏輯、執(zhí)行這三模塊是繼電保護(hù)的組成部分，可以發(fā)揮不同的作用，改進(jìn)和完善繼電保護(hù)的功能。在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，一方面要快速的阻止故障的危害進(jìn)一步擴(kuò)大，另一方面要監(jiān)督預(yù)防障礙部分攻破薄弱環(huán)節(jié)。繼電保護(hù)的過程兼具快速性與選擇性，所以在配電保護(hù)時要注意協(xié)調(diào)技術(shù)，找準(zhǔn)切入口，充分利用配電裝置，發(fā)揮好繼電保護(hù)的功用，努力帶動電力系統(tǒng)的整體性性能的提升。其次，要利用升級后的繼電保護(hù)裝置與不正常的用電環(huán)境產(chǎn)生一定效應(yīng)，保護(hù)好用電系統(tǒng)的安全，防患于未然。在電力傳輸系統(tǒng)下，保護(hù)用電對象時傳輸輸入信號，然后進(jìn)行下一步的測量工作，采集測量后的信息，與正確值進(jìn)行輸入的對比，將保護(hù)對象保護(hù)范圍的異常狀況與環(huán)境進(jìn)行檢測，完善繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行效率及可靠性。提升繼電保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)，提升繼電保護(hù)中的實(shí)施的準(zhǔn)確度。最后在于采集測量模塊與給定的整定值相對照，以測量模塊輸出的比較值的性質(zhì)、大小、次序以及其他參數(shù)為根據(jù)，進(jìn)行計(jì)算。以得到的邏輯運(yùn)算值進(jìn)行最后一步的判定，發(fā)出警報(bào)命令。

2.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的重要性

作為向用戶直接提供供電服務(wù)的電力系統(tǒng)中重要環(huán)節(jié)，繼電保護(hù)裝置質(zhì)量好壞會直接影響到用電用戶的安全與便捷問題。有關(guān)當(dāng)代電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用不單單是要從繼電保護(hù)裝置技術(shù)著手準(zhǔn)備，還有集成電路保護(hù)裝置、微機(jī)繼電保護(hù)器等智能化、計(jì)算機(jī)化、一體化、網(wǎng)絡(luò)化和電子化的發(fā)展方向?？傊诳茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展的今天，要努力利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，爭取做好電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)事業(yè)，確保供電的安全高效和及時性，保證地區(qū)供電的穩(wěn)定可靠，使經(jīng)濟(jì)發(fā)展有電力保障。

二、繼電保護(hù)技術(shù)過程中的常見問題

1.電流互感飽和對配電系統(tǒng)的影響

隨著配電系統(tǒng)設(shè)備終端負(fù)荷的不斷增容，一旦電力系統(tǒng)發(fā)生短路，就會造成短路的電流過大，當(dāng)電力系統(tǒng)在靠近終端設(shè)備區(qū)時，電流大到甚至可以達(dá)到或接近電流互感器單次額定電流的百倍級別。短路造成的電流過大，嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.諧波的影響

隨著我國高耗能用電量的不斷增加，用電量急劇上升，并且仍然呈繼續(xù)上升發(fā)展趨勢。其中，沖擊性負(fù)荷、非線形負(fù)荷的大幅增加，對電力系統(tǒng)的諧波問題造成了嚴(yán)重影響，諧波的影響將會使使電纜的壽命下降60%左右，諧波的分量還會造成電流過零時的 DI/DT 的只過大，從而導(dǎo)致斷路器斷弧困難，對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成一定的影響。一般來說，高耗能用戶基本上都裝有并聯(lián)電容器，但是電容器在一定條件的作用下很可能會引起諧波的放大。因此，改造并聯(lián)補(bǔ)償電容器組顯得十分必要。具體做法是，在其回路上裝設(shè)適當(dāng)參數(shù)的串聯(lián)電抗器，避免電容器容抗與系統(tǒng)感抗相匹配構(gòu)成的諧振，從而起到抑制高次諧波電流的作用。這是降有效低諧波水平的一個可行措施，并且具有投資少，效果顯著的特點(diǎn)。但是，在諧波源集中的地區(qū)裝設(shè)有源濾波器，它能夠?qū)Ψ蔷€形負(fù)荷產(chǎn)生的諧波動態(tài)抑制補(bǔ)償無功。還有，系統(tǒng)電壓升高還會導(dǎo)致變壓器鐵芯飽和、勵磁電流諧波增大，使得系統(tǒng)諧波電壓水平升高。隨著電能表計(jì)數(shù)的誤差越大，當(dāng)頻率達(dá)到 1000HZ 時，將會造成電能表停止運(yùn)動。而部分地區(qū)受限電影響，電壓不穩(wěn)定驟升驟降，無形中就增大了諧波電壓的水平。

3.超高壓線路繼電保護(hù)問題

隨著超高壓電網(wǎng)的大力建設(shè)，繼電保護(hù)工作難度加大，給繼電保護(hù)工作帶來了新的挑戰(zhàn)?；陔娮栊圆盍鞣至康牟顒颖Ｗo(hù)新原理，利用差電流的電阻性分量來構(gòu)成差動保護(hù)，從而能夠減少或避免電容電流的影響。

三、繼電保護(hù)技術(shù)措施分析

1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)措施

新時期，隨著繼電保護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)今繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)改變了過去傳統(tǒng)、陳舊的發(fā)展模式，逐漸朝著智能化、信息技術(shù)領(lǐng)域的方向發(fā)展。在自動化操作方面，繼電保護(hù)裝置使電力系統(tǒng)和變電站的操作更加方便、快捷。如果變電站采用在綜合自動化方面采用傳統(tǒng)模式，即遠(yuǎn)程終端單元和當(dāng)?shù)乇O(jiān)控系統(tǒng)都會實(shí)現(xiàn)變電站的自動化，這樣保護(hù)裝置的相關(guān)信息就可以直接經(jīng)過遙信輸入回路，并自動進(jìn)入遠(yuǎn)方終端裝置上，另外，也可以使用串行口與終端裝置通信協(xié)議，來傳遞商定的信息。如果采用全分散式的變電站自動化，即把主要設(shè)備當(dāng)做安裝單位，就把保護(hù)和控制單元分散安裝在主要設(shè)備旁邊。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，極大的提高了繼電保護(hù)的效率和準(zhǔn)確度，更方便、快捷。

2.新型互感器措施

新型電力互感器技術(shù)措施的應(yīng)用對繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展具有變革性的作用，當(dāng)然對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。那就是光學(xué)電壓互感器 （OTV） 和光學(xué)電流互感器 （OTA）在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)措施中的應(yīng)用。由于我國技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家有一定差距，在這之前，很多國家都已經(jīng)開始應(yīng)用 OTV、OTA。我國也在電力互感器方面進(jìn)行了一系列的研究，也取得了一系列的科研成果，但發(fā)展尚未完善，仍然落后于西方發(fā)達(dá)國家。這種新型互感器與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，具有明顯的優(yōu)勢，例如，在光纖輸送信號過程中，不會受到電磁干擾等影響，另外，將高壓和弱電完全隔離和絕緣，不僅相應(yīng)的減少了占地面積，還降低了生產(chǎn)成本。

3.微機(jī)保護(hù)技術(shù)保護(hù)措施

微機(jī)保護(hù)是繼電保護(hù)技術(shù)措施中最重要的技術(shù)之一。在微機(jī)保護(hù)運(yùn)行中，微機(jī)自身的優(yōu)點(diǎn)被大量的運(yùn)用到電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中，微機(jī)保護(hù)本身具有極強(qiáng)的數(shù)學(xué)運(yùn)算能力和邏輯信息處理能力，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)過程中，微機(jī)時時刻刻都在對電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式和狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)察，只要通過微機(jī)的精準(zhǔn)檢測和處理功能，就能夠有效提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的性能。

4.繼電保護(hù)自適應(yīng)控制技術(shù)措施

自適應(yīng)繼電保護(hù)的概念最早出現(xiàn)于20世紀(jì)80年代。自適應(yīng)控制技術(shù)是一種新型的繼電保護(hù)措施，它能夠根據(jù)電力系統(tǒng)的故障狀態(tài)和運(yùn)行方式的變化，而不斷變化自身的保護(hù)性能和特性。它能夠有效的處理和保護(hù)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的突發(fā)狀況，切實(shí)保護(hù)用戶的安全用電。自適應(yīng)控制技術(shù)對電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)是一種革命性的措施，目前，已經(jīng)在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)中得到了廣泛運(yùn)用和關(guān)注。

四、結(jié)語

綜上所述，在我國電力系統(tǒng)事業(yè)不斷發(fā)展與進(jìn)步的進(jìn)程中，對于繼電保護(hù)技術(shù)也提出了更高的要求。我們只有對繼電保護(hù)技術(shù)和繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行不斷的研究，并結(jié)合科學(xué)技術(shù)來對繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新與完善，使其不斷滿足我國電力系統(tǒng)的發(fā)展要求，才能將電力系統(tǒng)中存在的故障進(jìn)行有效遏制，全面提高繼電保護(hù)的運(yùn)行可靠性，從而進(jìn)一步推動我國電力系統(tǒng)運(yùn)行效率有效提升。

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