論高壓繼電保護(hù)系統(tǒng)改造的重要性

李欣蓉

摘 要：繼電保護(hù)裝置對保證高壓變電系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的作用，是高壓變電站內(nèi)部保護(hù)的關(guān)鍵部分。本文結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐分析對高壓繼電保護(hù)需要適時(shí)改造的重要性，伴隨著信息技術(shù)的發(fā)展，高壓繼電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展形勢，介紹了高壓繼電保護(hù)設(shè)備的分類與用途，高壓系統(tǒng)保護(hù)的特點(diǎn)及工作原理。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù);高壓斷路器;高壓隔離開關(guān)

一.前言

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展，電網(wǎng)規(guī)模日益壯大，電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更顯復(fù)雜，提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平尤為重要。繼電保護(hù)是確保高壓系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要裝置，保護(hù)裝置動作的正確性將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，稍有不慎就會導(dǎo)致事故的發(fā)生，只有提高供電可靠性，才能保證系統(tǒng)無故障，設(shè)備正常運(yùn)行。我廠固有的供電系統(tǒng)，歷經(jīng)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)發(fā)現(xiàn)不利于供電保護(hù)和停電檢修，基于這些不利原因，為更好的完善供電系統(tǒng)，做好我廠的供配電保護(hù)，計(jì)劃將原有供電系統(tǒng)中的隔離開關(guān)、熔斷器全部更換為戶外真空斷路器，以保證供電更加安全可靠。

二. 高壓繼電保護(hù)設(shè)備分類及用途

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備之一， 它使用數(shù)量多、范圍廣，應(yīng)用在電力系統(tǒng)的各種電壓等級中。主要作用是在正常情況下，控制各種電氣設(shè)備和電力線路的開斷及投入;在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，與繼電保護(hù)及自動裝置配合，快速地切斷電力系統(tǒng)中的故障電流，防止故障電流波及到整個(gè)電力系統(tǒng)中造成巨大的損失，以保持電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，斷路器各機(jī)構(gòu)的工作可靠性，直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定。

2. 1斷路器分類

自從1893年在美國誕生了世界第一臺斷路器以來，斷路器的理論和制造技術(shù)己取得了長足的進(jìn)步和發(fā)展。通常，按照斷路器所采用滅弧介質(zhì)和滅弧方法的不同，常用的斷路器有如下幾類：

（1）油斷路器：以絕緣油為滅弧介質(zhì)。油斷路器是最早出現(xiàn)的、歷史最悠久的斷路器。在我國，油斷路器是電力系統(tǒng)中使用最多的高壓斷路器。

（2）真空斷路器：在高度真空中進(jìn)行滅弧的斷路器，由美國Jennings公司于1955年推出。使用安全，維護(hù)簡單，噪聲小，壽命長，占地面積小，但散熱效果較差，提高額定電流也有困難。

SF6斷路器：以六氟化硫等惰性氣體作為滅弧介質(zhì)，由美國西屋公司于1956年推出。 利用高壓力的惰性氣體SF6吹拂、 冷卻電弧使之熄弧，用較低壓力的氣體作絕緣，而較高壓力的氣體作吹弧用。具有開斷性能好，電壽命長，使用安全，檢修周期長等優(yōu)點(diǎn)。七十年代后大量使用而且發(fā)展為全封閉式組合電器，成為超高壓等級電力斷路器的最主要的品種。

（3）真空斷路器。觸頭密封在高真空的滅弧室內(nèi)，利用真空的高絕緣性能來滅弧。

（4）空氣斷路器。利用高速流動的壓縮空氣來滅弧。

2. 2高壓斷路器主要用途

高壓斷路器是高壓電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)設(shè)備。高壓斷路器應(yīng)該做到能夠開斷、關(guān)合及承載運(yùn)行線路的正常電流， 也能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)承載、關(guān)合及開斷規(guī)定的異常電流，如過載電流和短路電流。概括的講，高壓斷路器在電網(wǎng)中 起兩方面的作用：

一方面，控制作用。根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行需要，用高壓斷路器把一部分電力設(shè)備或線路投入或退出運(yùn)行，這種作用稱為控制。

另一方面，保護(hù)作用。高壓斷路器還可以在電力線路或設(shè)備發(fā)生故障時(shí)將故障部分從電網(wǎng)快速切除，保證電網(wǎng)中的無故障部分正常運(yùn)行。這種作用成為保護(hù)。

3高壓系統(tǒng)改造

鶴崗礦業(yè)集團(tuán)公司新一選煤廠是2006年4月投產(chǎn)，我廠的供電系統(tǒng)，由變電所引出三段母線，下設(shè)六臺變壓器，其中有三臺2000KVA，兩臺630KVA，和一臺新增250KVA照明變壓器，這六臺變壓器中，有兩臺使用六氟化硫合閘裝置，其余為負(fù)荷開關(guān)加熔斷器保護(hù)裝置。

固有的供電系統(tǒng)，歷經(jīng)多年的生產(chǎn)實(shí)踐，總結(jié)發(fā)現(xiàn)不利于供電保護(hù)和停電檢修，也不利于變壓器的保護(hù)，基于這些不利原因，為更好的完善供電系統(tǒng)，做好供配電保護(hù)，決定對原有供電系統(tǒng)進(jìn)行改造，設(shè)計(jì)方案如下：

將原有供電系統(tǒng)中的隔離開關(guān)、斷路器及熔斷器全部更換，將有利于停電檢修，更好的保護(hù)變壓器，根據(jù)線路配置，最終確定選用以下產(chǎn)品：

高壓隔離開關(guān)主要功能是：保證高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全，起隔離電壓的作用，不能用與切斷、投入負(fù)荷電流和開斷短路電流，它是發(fā)電廠和變電站電氣系統(tǒng)中重要的開關(guān)電器，僅可用于不產(chǎn)生強(qiáng)大電弧的某些切換操作，也就是它不具有滅弧功能，基于這一特性，高壓隔離開關(guān)需與高壓斷路器配套使用。

4高壓系統(tǒng)保護(hù)發(fā)展前景

從90年代開始我國繼電保護(hù)技術(shù)已進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。不同原理、不同機(jī)型的微機(jī)線路和主設(shè)備保護(hù)各具特色，為電力系統(tǒng)提供了一批新一代性能優(yōu)良、功能齊全且工作可靠的繼電保護(hù)裝置。隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。

4.1計(jì)算機(jī)化

繼電保護(hù)裝置的計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。電力系統(tǒng)對微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信功能，與其他保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以供享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力、高級語言編程等。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化

電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)型繼電保護(hù)是一種新型的繼電保護(hù)。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和微機(jī)保護(hù)相結(jié)合的產(chǎn)物，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)各種保護(hù)功能，如線路保護(hù)、變壓器保護(hù)等。網(wǎng)絡(luò)保護(hù)的最大好處是數(shù)據(jù)共享，可實(shí)現(xiàn)本來由高頻保護(hù)、光纖保護(hù)才能實(shí)現(xiàn)的縱聯(lián)保護(hù)。

4.3 綜合自動化

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新。實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)和綜合自動化的緊密結(jié)合，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元（RTU）、微機(jī)保護(hù)裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計(jì)費(fèi)等回路納入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏，能夠降低變電所的占地面積和設(shè)備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。

5 結(jié)語

通過繼電保護(hù)的發(fā)展過程可以看出，繼電保護(hù)隨著時(shí)代的變遷、 科技的進(jìn)步一同在發(fā)展。 隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電 保護(hù)技術(shù)面臨著進(jìn)一步發(fā)展的趨勢。 國內(nèi)外繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展的趨勢是計(jì)算機(jī)化，網(wǎng)絡(luò)化，保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智 能化，這對繼電保護(hù)工作者提出了艱巨的任務(wù)，也開辟了活動的廣闊 天地，也為電網(wǎng)調(diào)度決策和變電所的安全運(yùn)行提供了有利的保障。

總之，高壓繼電保護(hù)系統(tǒng)必將隨著各種技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展呈現(xiàn)更新的特征，也將會獲得更廣泛的應(yīng)用。