電氣主設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù)分析

張紅棟

摘 要：電氣主設(shè)備的繼電保護(hù)直接影響到實(shí)際工作效果和電力系統(tǒng)正常運(yùn)行。為了能夠滿足要求就應(yīng)該進(jìn)一步提升電氣主設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù)。本文將重點(diǎn)分析電氣主設(shè)備繼電保護(hù)作用、基本要求、主要技術(shù)、現(xiàn)狀以及當(dāng)前存在的問(wèn)題?？偟膩?lái)看就是要通過(guò)本文的研究能夠使得人們對(duì)此能夠有更加深刻地認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：電氣主設(shè)備；繼電保護(hù)；差動(dòng)保護(hù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.11.149

在電力建設(shè)事業(yè)快速發(fā)展的背景下，針對(duì)電氣主設(shè)備的繼電保護(hù)逐漸成為一項(xiàng)非常重要的工作。為了能夠滿足實(shí)際要求，在工作中就應(yīng)該采取有效措施提升繼電保護(hù)水平。這樣才能夠真正適應(yīng)日益復(fù)雜的形勢(shì)。

1 主設(shè)備繼電保護(hù)的作用及要求

針對(duì)電氣主設(shè)備的繼電保護(hù)能夠起到非常重要地作用。電氣主設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中一旦遇到故障，此時(shí)繼電保護(hù)裝置的設(shè)置就能夠及時(shí)有效地把那些系統(tǒng)中存在問(wèn)題的器件及時(shí)隔離開(kāi)來(lái)，與此同時(shí)還將能夠向系統(tǒng)及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息。維修人員在得到警報(bào)信息之后就能夠及時(shí)采取措施來(lái)解決問(wèn)題。從這一點(diǎn)來(lái)看針對(duì)電氣主設(shè)備的繼電保護(hù)將能夠真正有效防止設(shè)備受到損害，同時(shí)還能夠進(jìn)一步減少連帶故障產(chǎn)生的可能性，這樣就能夠在一定程度上進(jìn)一步防止故障產(chǎn)生更大的危害。主設(shè)備的繼電保護(hù)將有助于保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

在電力系統(tǒng)日益復(fù)雜的情況下，電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的要求也會(huì)是越來(lái)越高。這就要求人們進(jìn)一步提升繼電保護(hù)裝置的性能?？煽啃?、速度性、選擇性以及靈敏性是繼電保護(hù)裝置的基本要求。任何繼電保護(hù)裝置都應(yīng)該滿足這些基本要求。從實(shí)際條件來(lái)看對(duì)于不同的繼電保護(hù)裝置，他們的側(cè)重點(diǎn)是不一樣的。因此要結(jié)合實(shí)際來(lái)選擇科學(xué)地選擇繼電保護(hù)裝置。這樣才能夠真正滿足實(shí)際要求。

2 主電氣設(shè)備繼電保護(hù)技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)保護(hù)，對(duì)于當(dāng)前電氣主設(shè)備繼電保護(hù)措施就應(yīng)該有深入認(rèn)識(shí)。對(duì)這些方面有了深刻認(rèn)識(shí)之后才能夠真正提升實(shí)際要求。當(dāng)前針對(duì)電氣主設(shè)備的繼電保護(hù)技術(shù)主要是包括以下幾個(gè)方面：

（1）故障分析技術(shù)。故障分析技術(shù)是典型的繼電保護(hù)技術(shù)，對(duì)故障進(jìn)行分析也是繼電保護(hù)的首要步驟。在主設(shè)備發(fā)生故障之后往往需要利用專業(yè)地故障分析技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行科學(xué)分析。故障分析技術(shù)能夠在繼電保護(hù)設(shè)備裝置中設(shè)置故障錄波功能。通過(guò)利用這一功能就能夠把繼電保護(hù)裝置中發(fā)生故障的整個(gè)過(guò)程都將能夠及時(shí)準(zhǔn)確地記錄下來(lái)，這樣也將能夠有效地記錄繼電保護(hù)裝置所采取的每個(gè)保護(hù)動(dòng)作。對(duì)于繼電保護(hù)裝置所發(fā)送的故障信息也將能夠準(zhǔn)去傳送到電氣主設(shè)備保護(hù)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中。之后通過(guò)該系統(tǒng)的分析將能夠有效確定繼電保護(hù)裝置所采取的措施是否是準(zhǔn)確的。利用故障分析技術(shù)將能夠準(zhǔn)確分析出故障產(chǎn)生的真正原因，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)科學(xué)地故障處理是具有非常重要地意義的。

（2）自適應(yīng)技術(shù)。自適應(yīng)技術(shù)在實(shí)際工作中的應(yīng)用也將能夠取得實(shí)效。在今后工作中自適應(yīng)技術(shù)將能夠使得繼電保護(hù)裝置能夠有效且充分地適應(yīng)電力改變，這樣也將能夠有效提升主設(shè)備繼電保護(hù)性能。從當(dāng)前所應(yīng)用到的繼電保護(hù)設(shè)備來(lái)看已經(jīng)充分體現(xiàn)出了自適應(yīng)功能。變斜率比率差動(dòng)保護(hù)就是一個(gè)典型例子，這種保護(hù)形式實(shí)際上就充分體現(xiàn)出了自適應(yīng)功能。在繼電保護(hù)過(guò)程中為了能夠真正實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)就需要保證通信技術(shù)和信息技術(shù)都能夠?qū)崿F(xiàn)有效配合，這樣才能夠使得自適應(yīng)功能能夠得到有效發(fā)揮。在今后發(fā)展過(guò)程中自適應(yīng)技術(shù)將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。在整個(gè)工作過(guò)程中所起作用也將會(huì)變得非常重要。

（3）智能化和數(shù)字技術(shù)。智能化和數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用將有助于保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。在利用遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等智能化技術(shù)之后就能夠充分發(fā)揮主設(shè)備繼電保護(hù)裝置的性能。在工作中如果主設(shè)備繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障，此時(shí)利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就能夠有效判斷出故障類型及發(fā)生故障的具體位置。這將有助于電力工作人員能夠在第一時(shí)間內(nèi)就能夠有效處理故障。這對(duì)于保證主設(shè)備繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行顯然是能夠發(fā)揮非常重要的作用的。

從遺傳算法自身的特性來(lái)看，這種算法本身是具有獨(dú)立解決復(fù)雜問(wèn)題的能力的。利用遺傳算法將能夠真正有效解決當(dāng)前設(shè)備出現(xiàn)的故障而且還將能夠提出科學(xué)合理地解決方法。在今后發(fā)展中電氣主設(shè)備繼電保護(hù)裝置的智能化和數(shù)字化將會(huì)成為今后發(fā)展的必然選擇。通過(guò)智能化和數(shù)字化將能夠有效提升系統(tǒng)自身性能。在今后工作中應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)這兩種技術(shù)的研究。

（4）網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。在網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展和應(yīng)用范圍日益廣泛地背景下，電力企業(yè)利用計(jì)算機(jī)操作機(jī)器設(shè)備逐漸成為現(xiàn)實(shí)。通過(guò)利用計(jì)算機(jī)將能夠?qū)崿F(xiàn)電力企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的利用也將有助于進(jìn)一步提升電力企業(yè)工作效率。這樣也將能夠有效提升電力企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。建立電氣主設(shè)備保護(hù)網(wǎng)絡(luò)例如網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)的建立將能夠使得主設(shè)備保護(hù)能夠具有靈活的通信功能。這樣在實(shí)際管理過(guò)程中工作人員就能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主設(shè)備繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作管理，通過(guò)采取這些措施故障數(shù)據(jù)處理和電流定值整定等功能也將會(huì)順利實(shí)現(xiàn)?？偟膩?lái)看網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的應(yīng)用將能夠使得電氣主設(shè)備繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化管理也將能夠真正了解當(dāng)前主設(shè)備繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況。主設(shè)備繼電保護(hù)裝置在出現(xiàn)問(wèn)題之后，利用監(jiān)控系統(tǒng)就能夠及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。這對(duì)于保證主設(shè)備繼電保護(hù)裝置的正常運(yùn)行能夠取到非常重要的作用。在今后工作中對(duì)此應(yīng)該是從實(shí)際出發(fā)來(lái)采取措施。

3 電氣主設(shè)備繼電保護(hù)現(xiàn)狀

為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)分析就應(yīng)該真正了解當(dāng)前電氣主設(shè)備繼電保護(hù)現(xiàn)狀，了解這些現(xiàn)狀是進(jìn)行深入分析地重要前提。在工作中對(duì)此應(yīng)該是從多個(gè)方面來(lái)進(jìn)行分析。通過(guò)多方面分析將能夠全面了解電氣主設(shè)備繼電保護(hù)現(xiàn)狀。

（1）主設(shè)備保護(hù)新原理的出現(xiàn)。當(dāng)前在實(shí)際工作中隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一系列繼電保護(hù)新原理出現(xiàn)，這些新原理的出現(xiàn)和應(yīng)用在今后工作中將能夠取到重要作用。差動(dòng)保護(hù)、TA飽和問(wèn)題處理和勵(lì)磁涌流判別原理就是其中的典型。對(duì)這些原理進(jìn)行科學(xué)分析有重要意義將有助于了解當(dāng)前的保護(hù)方式。差動(dòng)保護(hù)是當(dāng)前應(yīng)用非常廣泛地一種方式，差動(dòng)保護(hù)本身又可以分為三折線比率差動(dòng)、兩折線比率差動(dòng)、采樣值差動(dòng)以及標(biāo)積制動(dòng)式差動(dòng)等多種形式。對(duì)于這些形式應(yīng)該真正了解其特點(diǎn)，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)應(yīng)用。

TA飽和問(wèn)題處理。這一問(wèn)題是繼電保護(hù)過(guò)程中需要認(rèn)真蠻對(duì)的問(wèn)題。在實(shí)際工作中由于變壓器組容量大，故障電流本身非周期分量衰減時(shí)間常數(shù)長(zhǎng)，這樣在工作中就極有可能會(huì)使得差動(dòng)保護(hù)各側(cè)TA傳變暫態(tài)飽和。TA飽和問(wèn)題一旦出現(xiàn)就極有可能產(chǎn)生嚴(yán)重問(wèn)題。因此對(duì)于這一問(wèn)題就應(yīng)該引起高度重視。從以往實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在工作中針對(duì)TA飽和問(wèn)題主要是利用附加額外電路的方法來(lái)檢測(cè)TA是否飽和。這種方法雖然能夠達(dá)到目的，但是在實(shí)際工作中也存在較大缺陷。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過(guò)程中也是非常不方便的。提高定值的方法有降低內(nèi)部故障靈敏度的缺點(diǎn)?？偟膩?lái)看今后對(duì)此還應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)研究。

勵(lì)磁涌流判別原理。當(dāng)前對(duì)于勵(lì)磁涌流的判定往往是根據(jù)涌流波形和短路電流波形這兩者的不同特征入手來(lái)進(jìn)行分析的。重點(diǎn)是要能夠有效區(qū)分出勵(lì)磁涌流和短路的區(qū)別。對(duì)于勵(lì)磁涌流的判別原理也存在一定缺陷，通常情況下在故障合閘時(shí)，存在保護(hù)動(dòng)作時(shí)間長(zhǎng)和動(dòng)作時(shí)間離散度比較大的缺點(diǎn)。對(duì)于這些缺點(diǎn)，在今后工作中應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)研究才能夠滿足實(shí)際要求。今后應(yīng)該是從實(shí)際出發(fā)來(lái)對(duì)此進(jìn)行科學(xué)分析。

（2）雙重化配置。在當(dāng)前工作中為了實(shí)現(xiàn)科學(xué)保護(hù)，針對(duì)電氣主設(shè)備還專門采用雙重化配置方式。在工作中雙重化配置方案在主設(shè)備保護(hù)領(lǐng)域中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中所起作用也是越來(lái)越大。對(duì)此在今后工作中應(yīng)該是從實(shí)際出發(fā)來(lái)進(jìn)行研究。

雙重化保護(hù)實(shí)際上就是要針對(duì)一個(gè)杯保護(hù)對(duì)象來(lái)配套2套獨(dú)立保護(hù)。從每套保護(hù)來(lái)看都是由主后備保護(hù)組成的。與此同時(shí)每套保護(hù)還是由2個(gè)CPU系統(tǒng)構(gòu)成的。這兩個(gè)CPU系統(tǒng)之間也都能夠?qū)崿F(xiàn)完善自檢和互檢。通過(guò)采用這樣一種保護(hù)方式將真正解決當(dāng)前保護(hù)拒動(dòng)和誤動(dòng)的矛盾，長(zhǎng)期存在的振動(dòng)問(wèn)題將能夠得到及時(shí)有效地解決?？偟膩?lái)看通過(guò)采用雙重化保護(hù)方式將能夠有效提升繼電保護(hù)性能。因此在今后對(duì)此就應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)研究。

4 繼電保護(hù)常見(jiàn)問(wèn)題

從當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)看，在電氣主設(shè)備繼電保護(hù)過(guò)程中還存在著不少問(wèn)題。這些問(wèn)題對(duì)繼電保護(hù)造成了嚴(yán)重影響。因此為了實(shí)現(xiàn)順利地繼電保護(hù)就必須要采取有效措施來(lái)解決這些問(wèn)題。從當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)看主要是存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）TA飽和的影響。TA飽和會(huì)對(duì)繼電保護(hù)產(chǎn)生深刻影響，在實(shí)際工作中對(duì)這種影響是不可忽視的。在工作中應(yīng)該采取有效措施來(lái)避免這種影響。電力系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中一旦出現(xiàn)TA飽和，在這種飽和感應(yīng)下二次側(cè)電流就會(huì)變得很小，有些情況下甚至?xí)咏诹悖@樣保護(hù)裝置就很有可能會(huì)拒動(dòng)。這實(shí)際上就是在一定程度上延長(zhǎng)了故障時(shí)間，故障范圍也將會(huì)隨之?dāng)U大。供電可靠性會(huì)受到影響，最終將會(huì)對(duì)電力設(shè)備的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。針對(duì)這種情況在今后工作中應(yīng)該引起高度重視。

（2）繼電保護(hù)裝置自身問(wèn)題。從當(dāng)前實(shí)際情況來(lái)看繼電保護(hù)裝置自身還存在著不少問(wèn)題，這些問(wèn)題主要是表現(xiàn)在繼電器參數(shù)設(shè)置不合理、繼電器線圈有問(wèn)題、鉚裝件變形以及玻璃絕緣子出現(xiàn)損傷等。這些問(wèn)題的出現(xiàn)會(huì)對(duì)繼電保護(hù)裝置自身性能造成嚴(yán)重影響。

從實(shí)際情況來(lái)看，繼電器參數(shù)設(shè)置不合理很大程度上是因?yàn)閺?qiáng)度差造成繼電器參數(shù)異常所造成的。同時(shí)還應(yīng)該看到高低溫參數(shù)也會(huì)對(duì)繼電器抗沖擊能力和機(jī)械振動(dòng)能力減弱。繼電器線圈存在的問(wèn)題主要是因?yàn)榫€圈種類不同，從而使得線圈聯(lián)合，碰撞最終造成斷線。為了避免出現(xiàn)這種情況就應(yīng)該把線圈放在不同設(shè)備裝置中。這樣做有助于防止磁損耗增加，同時(shí)還能夠避免線圈出現(xiàn)松卷的現(xiàn)象。對(duì)此在今后工作中應(yīng)該是從實(shí)際出發(fā)來(lái)對(duì)此進(jìn)行科學(xué)研究。

（3）觸點(diǎn)不穩(wěn)定。這里所謂的觸點(diǎn)主要指的是繼電器在切換負(fù)荷的過(guò)程中，繼電器中那些電接觸零件。從實(shí)際情況來(lái)看觸點(diǎn)裂開(kāi)、觸點(diǎn)尺寸位置不正確以及觸點(diǎn)松動(dòng)是非常容易出現(xiàn)的問(wèn)題。這些問(wèn)題的出現(xiàn)在很大程度上是因?yàn)橛|點(diǎn)同簧片尺寸不合適，觸點(diǎn)壓力過(guò)大以及材料過(guò)硬等。針對(duì)這些問(wèn)題在工作中需要引起高度重視，要采取有效措施來(lái)解決這些問(wèn)題。

5 解決方法

針對(duì)上述問(wèn)題，本文認(rèn)為應(yīng)該針對(duì)性地采取措施，這樣才能夠真正滿足要求。對(duì)此需要從實(shí)際出發(fā)進(jìn)行深入分析。經(jīng)過(guò)分析之后本文認(rèn)為可以采取以下措施來(lái)達(dá)到目的：

（1）盡量避免TA飽和。為了滿足要求就應(yīng)該盡量避免出現(xiàn)TA飽和現(xiàn)象。為了達(dá)到這一目的，在今后工作中就應(yīng)該逐步減少TA二次負(fù)載阻抗。同時(shí)還應(yīng)該盡量避免計(jì)量和繼電保護(hù)共用TA。今后應(yīng)該進(jìn)一步加大TA二次電纜截面，同時(shí)還應(yīng)該盡量縮短電纜長(zhǎng)度。為了能夠有效減小二次回路阻抗，在工作中還應(yīng)該盡可能選擇測(cè)控和保護(hù)合一的產(chǎn)品。對(duì)于TA的選擇變比不能夠太小，在工作中要結(jié)合線路短路時(shí)TA飽和來(lái)進(jìn)行選擇。

（2）加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢查。為了能夠真正滿足要求，在今后工作中還應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢查。在對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢查過(guò)程中需要把整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放到試驗(yàn)檢測(cè)最后。在完成這兩項(xiàng)工作之后就必須要嚴(yán)禁改定值、拔插件。如果出現(xiàn)上述禁止情況就會(huì)使得定期檢驗(yàn)完成之后設(shè)備投入運(yùn)行過(guò)程中就不能夠打印負(fù)荷采樣值和負(fù)荷向量。此外，在工作中還應(yīng)該進(jìn)一步做好一般性檢查工作。一般性檢查對(duì)于繼電保護(hù)也是非常重要的。一般性檢查重點(diǎn)是要檢查焊點(diǎn)是否出現(xiàn)虛焊，配件是否緊固。對(duì)于所有插件、各元件控制屏以及保護(hù)屏等都應(yīng)該進(jìn)行嚴(yán)格檢查檢驗(yàn)，這樣才能夠真正保證繼電保護(hù)裝置質(zhì)量。

（3）高度重視繼電保護(hù)裝置接地情況。在今后工作中對(duì)于繼電保護(hù)裝置接地情況應(yīng)該保持高度重視。首要工作就是要對(duì)保護(hù)屏銅排來(lái)進(jìn)行檢查，要觀察其是否能夠可靠接入地網(wǎng)。如果部分導(dǎo)線或者是銅排接地網(wǎng)的時(shí)候就可以采用更大的保證可靠的緊固。對(duì)于接地電阻和絕緣臺(tái)試驗(yàn)是否符合要求等也要進(jìn)行檢查。最后就是要能夠保證設(shè)備機(jī)箱的面板接地，要接在屏內(nèi)銅排上。與此同時(shí)還應(yīng)該做好檢查工作。這樣才能夠真正滿足實(shí)際需要。這是提升繼電保護(hù)裝置性能的必然要求。

繼電保護(hù)裝置自身性能會(huì)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成影響，為了能夠保證電氣主設(shè)備正常運(yùn)行就應(yīng)該加強(qiáng)繼電保護(hù)。本文重點(diǎn)分析了主設(shè)備繼電保護(hù)的作用、要求、技術(shù)、現(xiàn)狀以及存在的問(wèn)題，最后提出了解決措施。在今后工作中對(duì)此應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)研究才能夠滿足要求。對(duì)于當(dāng)前存在的問(wèn)題尤其要引起重視。對(duì)于本文提出的解決措施應(yīng)該進(jìn)行深入分析。

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