電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用分析

孫天宇

摘要：隨著城市發(fā)展步伐的加快，城市的電力應(yīng)用更為廣泛。為了使城市用電得到更好的保障，不對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)和城市居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成影響，就要在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)方面結(jié)合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)化等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行深入研究，提高繼電保護(hù)的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；電力工程；技術(shù)研究；電力安全

0 引言

在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，電氣元件出現(xiàn)意外運(yùn)行狀態(tài)和元件損壞的情況是不可避免的。為了防止電氣元件事故的蔓延，或在整段電力系統(tǒng)進(jìn)行更加全面有效的保護(hù)，必須建立起保護(hù)系統(tǒng)，繼電保護(hù)系統(tǒng)就是應(yīng)對(duì)此類情況發(fā)生的保護(hù)系統(tǒng)，是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的第一道防線。文章簡(jiǎn)明闡述了繼電保護(hù)的作用、要求和工作原理，并進(jìn)一步探討了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的智能化發(fā)展。

1 繼電保護(hù)的作用和要求

電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的應(yīng)用就是要為電網(wǎng)的安全運(yùn)行提供更好的保障，即當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，繼電保護(hù)裝置可以自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況來源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對(duì)相鄰地區(qū)供電的影響。

繼電保護(hù)裝置為了完成它的任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。

1.1 選擇性

選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。

1.2 速動(dòng)性

速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。對(duì)于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動(dòng)作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時(shí)地發(fā)出信號(hào)。

1.3 靈敏性

靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都能正確反應(yīng)動(dòng)作。

1.4 可靠性

可靠性包括安全性和信賴性。安全性要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)。信賴性要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不拒動(dòng)。

以上四個(gè)基本要求是設(shè)計(jì)、配置和維護(hù)繼電保護(hù)的依據(jù)，又是分析評(píng)價(jià)繼電保護(hù)的基礎(chǔ)。在實(shí)際工作中，要根據(jù)電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和用戶的性質(zhì)，合理配置保護(hù)功能，使四個(gè)基本要求實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一。

2 微機(jī)繼電保護(hù)的工作原理

如圖1所示，圖1為微機(jī)繼電保護(hù)裝置的工作原理圖。繼電保護(hù)裝置首先測(cè)量被保護(hù)的電力元件的物理參量，進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，根據(jù)保護(hù)配置和保護(hù)整定的值進(jìn)行比較，通過比較結(jié)果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。然后根據(jù)測(cè)量比較元件輸出的邏輯信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等，使保護(hù)裝置進(jìn)行短路計(jì)算，并按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或不動(dòng)作，并將對(duì)應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。最后，執(zhí)行部分接收傳來的指令，發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動(dòng)作信息、發(fā)出警報(bào)或不動(dòng)作，并在人機(jī)交互界面上直觀反應(yīng)，同時(shí)進(jìn)行報(bào)告和波形存儲(chǔ)。

3 繼電保護(hù)的智能化發(fā)展

近年來，人工智能技術(shù)研究延伸到了各個(gè)領(lǐng)域，繼電保護(hù)領(lǐng)域也不例外。智能化繼電保護(hù)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在故障發(fā)生時(shí)快速、準(zhǔn)確定位，在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行最優(yōu)化處理，采用統(tǒng)一的IEC61850通信規(guī)約，簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)綜合自動(dòng)化變電站裝置間不同規(guī)約的繁瑣轉(zhuǎn)換，在數(shù)據(jù)量的流動(dòng)和存儲(chǔ)方面更加便捷，方便管理人員進(jìn)行檢查與監(jiān)控。智能化技術(shù)的采用提高了繼電整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。智能化繼電保護(hù)設(shè)備檢測(cè)效率高，記錄的數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠，而且具有操作方便維護(hù)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，提供更加優(yōu)化的操作流程，保障電力系統(tǒng)高效、安全運(yùn)行。

4 結(jié)束語

繼電保護(hù)系統(tǒng)是保障電力系統(tǒng)安全的關(guān)鍵，隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)也應(yīng)緊跟時(shí)代腳步，結(jié)合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)化等先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行深入研究，努力實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的智能化監(jiān)控與保護(hù)，加強(qiáng)繼電保護(hù)系統(tǒng)安全性和可靠性，促進(jìn)我國(guó)電力事業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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