關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)解析

劉伯鑫

摘 要：近些年來(lái)，我國(guó)電力系統(tǒng)的用戶保持了持續(xù)性增長(zhǎng)，這是一個(gè)可喜的現(xiàn)象，但也同時(shí)致使電力系統(tǒng)的各種故障不斷發(fā)生，時(shí)常有惡劣的條件影響電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)技術(shù)成為了當(dāng)前的研究重點(diǎn)。該文對(duì)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀、常見的問題及其相應(yīng)的采取措施和發(fā)展方向進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，有利于進(jìn)一步提高我國(guó)電力系統(tǒng)在運(yùn)行中的穩(wěn)定性、安全性。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng) 繼電保護(hù)技術(shù) 要點(diǎn)解析

中圖分類號(hào)：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（b）-0065-02

近些年來(lái)，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了迅猛發(fā)展和進(jìn)步，在繼電保護(hù)中采取了更多的高新技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息自動(dòng)化計(jì)劃、自動(dòng)控制技術(shù)被廣泛應(yīng)用，有效提升了繼電保護(hù)技術(shù)的監(jiān)測(cè)、診斷和自我修復(fù)能力。但是，因?yàn)楦鞣N新舊保護(hù)技術(shù)在具體應(yīng)用中都具有一定的局限性和專用性，繼電保護(hù)技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中常常面臨著各種各樣的問題，能否解決這些形形色色的復(fù)雜問題，嚴(yán)重關(guān)乎到電力正常的輸送和良好的用戶體驗(yàn)。

1 電力繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 起步較晚發(fā)展迅速

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)研發(fā)的初衷在于對(duì)電力系統(tǒng)中的故障進(jìn)行檢測(cè)和排除，盡力將系統(tǒng)故障發(fā)生率將至最小。我國(guó)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)起步較晚，在1970年才開始發(fā)展，初期主要引進(jìn)國(guó)外的成熟技術(shù)和應(yīng)用成品，但我國(guó)對(duì)此非常重視，加之市場(chǎng)巨大，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)得以迅猛發(fā)展。1984年，我國(guó)正式引進(jìn)了微電子保護(hù)技術(shù)，微電子保護(hù)技術(shù)主要是由微型計(jì)算機(jī)控制的，隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)水平的不斷發(fā)展，微電子保護(hù)技術(shù)也隨之迅猛發(fā)展。目前在我國(guó)電力系統(tǒng)中，微電子保護(hù)技術(shù)和成品系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，逐步趕超了世界先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)水平[1]。

1.2 微機(jī)繼電不斷發(fā)展

電力能源是我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的重要能源，繼電保護(hù)技術(shù)意義重大。經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展，微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)在電力保護(hù)技術(shù)中的優(yōu)勢(shì)得到了國(guó)內(nèi)外專家的一致認(rèn)同。微機(jī)繼電保護(hù)技術(shù)也同樣是未來(lái)國(guó)家大力推崇和支持的關(guān)鍵保護(hù)技術(shù)，它特有的自我測(cè)試功能、邏輯能力、計(jì)算能力以及正在發(fā)展的智能推測(cè)和修復(fù)能力，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)的保護(hù)系統(tǒng)。微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)以微型計(jì)算機(jī)為核心，隨著計(jì)算機(jī)軟硬件水平的不斷更新，微機(jī)繼電保護(hù)系統(tǒng)無(wú)論在自動(dòng)控制方面還是計(jì)算精度方面都越來(lái)越強(qiáng)大。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用中的常見問題

近年來(lái)，盡管各種高新技術(shù)在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，對(duì)提升我國(guó)電力效能發(fā)揮著重要的作用，但是由于各種繼電保護(hù)技術(shù)的局限性，在具體應(yīng)用中也出現(xiàn)了諸多的問題，具體表現(xiàn)于以下幾個(gè)方面。

2.1 電流互感飽和

隨著電力用戶的迅猛增長(zhǎng)，我國(guó)電力系統(tǒng)中配電系統(tǒng)的終端數(shù)量和用電負(fù)荷不斷增加，如果在電力系統(tǒng)中不小心發(fā)生了短路，所形成的超大電壓會(huì)在終端發(fā)生電流互感飽和。這種現(xiàn)象的主要表現(xiàn)為靠近終端部分的電流可以達(dá)到電流互感器的限定最大電流的十倍甚至百倍，很容易燒毀終端設(shè)備。因此，就電力系統(tǒng)應(yīng)用來(lái)說，如果發(fā)生了電流互感飽和現(xiàn)象，必定會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成巨大的影響，甚至巨大的危害。

2.2 諧波現(xiàn)象

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的迅猛發(fā)展，我國(guó)高能耗用電總量在不斷攀升，而且上升幅度和比率相對(duì)較大，這導(dǎo)致電力系統(tǒng)的沖擊負(fù)荷和非線性負(fù)荷在不斷上升，很容易發(fā)生諧波問題。有研究表明，如果電力系統(tǒng)受到長(zhǎng)時(shí)間的諧波影響，電纜的平均壽命將會(huì)降低至原出廠設(shè)定壽命的4成左右，同時(shí)諧波中的分量部分會(huì)導(dǎo)致電流的DI值變大，影響到電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)系統(tǒng)整體效能的發(fā)揮程度。高能耗用戶一般都安裝了并聯(lián)型電容器，這種設(shè)備將會(huì)在某些條件下放大整個(gè)電力系統(tǒng)的諧波部分，進(jìn)而導(dǎo)致電壓的上升，從而容易發(fā)生變壓器部分軟芯電流飽和、諧波電壓隨之上升的惡性循環(huán)。無(wú)論是任何一種情況形成的諧波現(xiàn)象都會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成巨大的危害，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)當(dāng)提前預(yù)防并采取消除措施，降低諧波現(xiàn)象產(chǎn)生的危害[2]。

2.3 超高壓電網(wǎng)

隨著工業(yè)用電和居民用電需求的不斷提升，我國(guó)電力系統(tǒng)開始越來(lái)越多地采用超高壓電網(wǎng)建設(shè)方案，而超高壓電網(wǎng)中的繼電保護(hù)技術(shù)更加復(fù)雜，給技術(shù)人員帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在超高壓電網(wǎng)中采用繼電保護(hù)技術(shù)，要以電阻性差流分量的差動(dòng)保護(hù)作為技術(shù)根基，用電阻性差電流來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)，這樣才能使超高壓電網(wǎng)在電力運(yùn)行的過程中克服電容電流的不良影響。利用差流分量的方法也是超高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。

3 解決電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)中常見問題的對(duì)策及措施

針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在具體應(yīng)用中所存在的各類問題，不僅要在各類高新技術(shù)的應(yīng)用上動(dòng)心思，還要發(fā)掘自身的潛力，進(jìn)一步改進(jìn)現(xiàn)行的繼電保護(hù)系統(tǒng)，更好地發(fā)揮總體性能，雙管齊下，共同保證繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用落到實(shí)處。

3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，所呈現(xiàn)的計(jì)算機(jī)化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)已漸漸明朗。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)在繼電保護(hù)系統(tǒng)中的應(yīng)用，不僅提升了繼電保護(hù)系統(tǒng)的控制性能，而且更好地實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制，各種遠(yuǎn)程終端監(jiān)控都可以更好的工作，并使用串口和終端通信等技術(shù)手段來(lái)實(shí)現(xiàn)信息的快速傳達(dá)。如果全分散型的變電站自動(dòng)化技術(shù)融合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用在繼電保護(hù)系統(tǒng)中，必將進(jìn)一步提升繼電保護(hù)系統(tǒng)的工作效率和監(jiān)測(cè)性能，將大大提升整個(gè)電力系統(tǒng)的安全程度和用電性能。

3.2 新型互感器設(shè)備的應(yīng)用

光學(xué)電壓互感器（簡(jiǎn)稱OTV）和光學(xué)電流互感器（簡(jiǎn)稱OTA）是兩種互感器設(shè)備，它們的廣泛應(yīng)用對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)揮了重要的作用，目前已在國(guó)內(nèi)外的繼電保護(hù)系統(tǒng)中屢屢出現(xiàn)。OTV和OTA相對(duì)于傳統(tǒng)的互感器保護(hù)技術(shù)來(lái)說，具有巨大的優(yōu)勢(shì)。它可以在光纖疏松信號(hào)傳送過程中克服電磁干擾，還可以在電力傳送過程中實(shí)現(xiàn)高壓和弱電的完全隔離，有利于降低電力系統(tǒng)設(shè)備的整體面積，減少電力系統(tǒng)的整體建設(shè)成本。因此，將新型互感器設(shè)備在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)系統(tǒng)中的廣泛應(yīng)用，對(duì)提升電力系統(tǒng)的安全保護(hù)和效能發(fā)揮起到了重要的作用。

3.3 繼電保護(hù)自適應(yīng)控制設(shè)備的應(yīng)用

自適應(yīng)繼電保護(hù)技術(shù)的概念起源于1980年的國(guó)外應(yīng)用文獻(xiàn)，于20世紀(jì)80年代中期作為一種新型的技術(shù)改良手段應(yīng)用于電力系統(tǒng)內(nèi)。繼電保護(hù)自適應(yīng)控制設(shè)備能夠因勢(shì)而變，根據(jù)故障狀態(tài)的不同部位，電力系統(tǒng)的具體運(yùn)行模式等不同的具體情況來(lái)進(jìn)行控制模式的變化，繼而對(duì)保護(hù)方式和保護(hù)性能進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整。鑒于以上的優(yōu)點(diǎn)，繼電保護(hù)自適應(yīng)控制設(shè)備能夠更合理、更科學(xué)地處理電力系統(tǒng)中的突發(fā)故障，對(duì)提升用戶的用電安全有著重大的意義，對(duì)提高繼電保護(hù)技術(shù)的保護(hù)效率發(fā)揮著重要作用，效果更加明顯，成效更加顯著。因此，繼電保護(hù)自適應(yīng)控制設(shè)備值得深入研究與改進(jìn)[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)以上幾個(gè)方面的描述來(lái)看，我國(guó)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)在具體應(yīng)用中依然存在諸多問題，較為典型常見的問題具體包括電流互感飽和、諧波現(xiàn)象發(fā)生以及超高壓電網(wǎng)等方面。為此，我們提出了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用、新型互感器應(yīng)用和繼電保護(hù)自適應(yīng)控制設(shè)備的應(yīng)用來(lái)解決以上的諸多問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，后人的研究成果必定超越前人，我們有理由相信，未來(lái)的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將更加先進(jìn)、更加完善、更加系統(tǒng)，為我國(guó)電力系統(tǒng)的輸電用電安全和電力能源效能發(fā)揮起到更加顯著的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉斌.對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)若干問題的研究[J].工程技術(shù)：文摘版，2016，26（6）：39.

[2] 李建軍.關(guān)于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的探究[J].大科技，2013（36）.

[3] 姚朝賢.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀的探討[J].科技致富向?qū)В?012（35）：204.