電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)分析

肖方男 國網(wǎng)福建省電力有限公司尤溪縣供電公司

在當(dāng)前我國智能電網(wǎng)建設(shè)工作不斷完善的情況下，電力系統(tǒng)的發(fā)展方向也趨向智能化與網(wǎng)絡(luò)化，繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用也愈發(fā)廣泛。根據(jù)繼電保護(hù)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用情況來看，繼電保護(hù)技術(shù)保護(hù)了系統(tǒng)中的各個(gè)單元，使得系統(tǒng)中的故障數(shù)據(jù)以及故障信息得以實(shí)現(xiàn)一體化、實(shí)時(shí)化與虛擬化，保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的相關(guān)要求

電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中系統(tǒng)內(nèi)部驅(qū)動了數(shù)以億計(jì)的電氣設(shè)備，再加上人民群眾的用電需求逐漸增加，這就對電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性提出了新的要求。電力企業(yè)在針對電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)裝置的過程中，需要重視繼電保護(hù)裝置的先進(jìn)性。在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，從發(fā)電到用電這個(gè)全過程融為一體，因此系統(tǒng)本身的復(fù)雜度與耦合度就較高，想要保證其穩(wěn)定運(yùn)行難度更高?？偟膩碚f，針對電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置而言，一套先進(jìn)的繼電保護(hù)系統(tǒng)本身擁有可靠性、靈敏性、快速性以及選擇性[1]。

在繼電保護(hù)裝置當(dāng)中，由多個(gè)電子器件組合設(shè)計(jì)而成，不同器件作用不同，每個(gè)器件都有不可替代的作用，一旦裝置中的器件發(fā)生損壞現(xiàn)象，將會導(dǎo)致整個(gè)繼電保護(hù)系統(tǒng)發(fā)生故障。因此，繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)應(yīng)用過程中一定要保障自身可靠性。其次為靈敏性，繼電保護(hù)系統(tǒng)在運(yùn)行過程中需要對電力系統(tǒng)中的多個(gè)復(fù)雜電路進(jìn)行區(qū)分，使得電路能夠在達(dá)到動作條件的情況下，快速、準(zhǔn)確的進(jìn)行動作。再次為選擇性，為了促使電力系統(tǒng)故障影響范圍最小化，通常需要對繼電保護(hù)環(huán)節(jié)的后備保護(hù)與主保護(hù)進(jìn)行設(shè)置，使其能夠在特定條件下開展相關(guān)選擇性動作。例如，電力系統(tǒng)中的后備保護(hù)一般情況下只能在系統(tǒng)主保護(hù)失效的前提下開展相關(guān)動作，以便合理控制系統(tǒng)中的故障，減少故障擴(kuò)散范圍[2]。最后為快速性，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中，線路中的能量交換以及電能傳輸是十分快速的，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，將會導(dǎo)致不少電力設(shè)備瞬間燒毀，進(jìn)而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，基于此，繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過程中要加快動作，避免發(fā)生更加嚴(yán)重的事故。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)

結(jié)合當(dāng)前我國電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況來看，常見的繼電保護(hù)技術(shù)有瓦斯保護(hù)、差動保護(hù)、過流保護(hù)等，筆者結(jié)合自身多年工作經(jīng)驗(yàn)，從以下內(nèi)容詳細(xì)分析了電力系統(tǒng)機(jī)電保護(hù)技術(shù)。

（一）瓦斯保護(hù)

在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)中，瓦斯保護(hù)指代的是一種根據(jù)氣體濃度、成分來對電力系統(tǒng)電氣故障進(jìn)行區(qū)分的技術(shù)，進(jìn)而開展相關(guān)動作，保護(hù)系統(tǒng)中的電力設(shè)備。這種保護(hù)手段一般情況下用于電力系統(tǒng)中的油浸式變壓器保護(hù)，但是因?yàn)樽儔浩饔捅旧绲奶厥庑再|(zhì)，在遇熱之后會發(fā)生分解現(xiàn)象，進(jìn)而變成氣體最終蒸發(fā)，在氣體蒸發(fā)過程中便會觸及瓦斯保護(hù)裝置，進(jìn)而保證整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行[3]。在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況將瓦斯保護(hù)裝置分為輕瓦斯保護(hù)或者重瓦斯保護(hù)，無論是哪種保護(hù)形式，都可以對變壓器開展動態(tài)監(jiān)測工作，并且顯示出變壓器的運(yùn)行參數(shù)。但是兩者有所不同的是，輕瓦斯保護(hù)的重點(diǎn)主要是對變壓器進(jìn)行檢測，將變壓器運(yùn)行過程中的油箱氣體狀態(tài)進(jìn)行分析與傳輸，為工作人員開展后期維修工作提供保障。而重瓦斯保護(hù)主要是針對電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，在沒有人干預(yù)系統(tǒng)故障的情況下，重瓦斯保護(hù)裝置會使得整個(gè)線路實(shí)現(xiàn)自動跳閘，最大限度的保護(hù)電壓器，有效控制代理系統(tǒng)的故障范圍。

（二）差動保護(hù)

針對電力系統(tǒng)而言，差動保護(hù)是繼電保護(hù)方案中的重要組成部分，通常情況下作為電力系統(tǒng)中主設(shè)備的保護(hù)，具有較強(qiáng)的保護(hù)作用。結(jié)合電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況來看，差動保護(hù)本身具有較高的靈敏度，但是該保護(hù)裝置的電路結(jié)構(gòu)較簡單。在繼電保護(hù)設(shè)計(jì)中，對于電抗器、母線、發(fā)電機(jī)等主設(shè)備節(jié)點(diǎn)，需要合理設(shè)計(jì)差動保護(hù)裝置。該裝置在運(yùn)行過程中主要是通過電流相位關(guān)系以及電流大小來對線路的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，一旦線路在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障，那么將會在差動繼電器內(nèi)部產(chǎn)生沖擊電流，當(dāng)這個(gè)電流達(dá)到一定預(yù)設(shè)閾值后，電路便會直接將電源切斷，防止電路故障范圍不斷擴(kuò)大向非故障區(qū)不斷蔓延[4]。總體來看，差動保護(hù)的動作較為獨(dú)立，對于電力系統(tǒng)中的故障位置有一個(gè)明確的判斷，使得故障在發(fā)生嚴(yán)重?fù)p害之前便將其切斷。

（三）過流保護(hù)

針對過流保護(hù)這一繼電保護(hù)裝置而言，過流保護(hù)會通過檢測電力系統(tǒng)內(nèi)部元器件電流量對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷。正常情況下，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，通過電路的電流一般都處于穩(wěn)定范圍內(nèi)，一旦發(fā)生故障，電路中的電流便會發(fā)生迅速變化。例如短路故障等，將會直接導(dǎo)致線路中的電流突然上漲，當(dāng)過流保護(hù)裝置檢測到這一現(xiàn)象之后，便會開展相關(guān)動作，防止電力設(shè)備被燒壞。在變壓器當(dāng)中，過流保護(hù)裝置通常情況下都是與瓦斯保護(hù)裝置配合使用，對系統(tǒng)中的變壓器進(jìn)行全方位的保護(hù)。

三、結(jié)語

在各種高科技不斷得到應(yīng)用的背景下，繼電保護(hù)作為電網(wǎng)智能化的重要組成部分，也已得到迅速的發(fā)展。不難預(yù)測，在不久的將來，繼電保護(hù)環(huán)節(jié)也將實(shí)現(xiàn)更高層次的智能化動作，其對電力系統(tǒng)的保護(hù)能力將得到大大的提升。工作人員要結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行情況合理選擇繼電保護(hù)裝置，減少系統(tǒng)故障的擴(kuò)散范圍，為減少故障損失提供保障。