電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展建議

余軍偉 馬榕谷 曹靖?jìng)?/p>

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展迅速，加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的檢查和維護(hù)，可以在很大程度上提高保護(hù)裝置的運(yùn)行可靠性，因?yàn)楸Ｗo(hù)裝置一旦出現(xiàn)誤動(dòng)或者拒動(dòng)造成更大范圍內(nèi)的保護(hù)動(dòng)作將會(huì)造成更大的停電范圍，故保證保護(hù)裝置的可靠運(yùn)行和正確動(dòng)作十分必要，本文對(duì)如何提高保護(hù)裝置的運(yùn)行可靠和動(dòng)作的成功次數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù)技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展建議

0引言

在電力系統(tǒng)中，任何一個(gè)組成元件發(fā)生故障，會(huì)導(dǎo)致整體的系統(tǒng)都受到影響，進(jìn)而不能正常的工作。作為電力技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，繼電保護(hù)技術(shù)能夠?yàn)殡娏ο到y(tǒng)的安全運(yùn)行提供保障，并發(fā)揮重要的作用。我國(guó)在吸收到國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷開(kāi)展繼電保護(hù)的學(xué)科建設(shè)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)行人才培養(yǎng)，到如今已經(jīng)建成了一支不僅具有理論基礎(chǔ)，而且擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的人才梯隊(duì)。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，我國(guó)在繼電保護(hù)技術(shù)方面取得了一系列成果，很大程度上保障了電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展。然而，隨著科技水平的迅猛發(fā)展，對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的要求不斷提高，從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作的人員應(yīng)該緊跟技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，不斷研究、革新，推動(dòng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展。

1繼電保護(hù)技術(shù)的概念

繼電保護(hù)技術(shù)是指在電力系統(tǒng)中，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行中的故障檢測(cè)及異常信號(hào)分析，從而對(duì)故障區(qū)域發(fā)出警報(bào)，或者直接隔離系統(tǒng)故障部分，以保障電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的自動(dòng)化管理技術(shù)。繼電保護(hù)技術(shù)分為四大類，包括按保護(hù)對(duì)象分類的線路保護(hù)與設(shè)備保護(hù);按保護(hù)功能分類的異常保護(hù)和故障保護(hù);按信號(hào)處理方式分類的數(shù)字保護(hù)和模擬保護(hù);按保護(hù)動(dòng)作分類的高、低電壓保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)、高頻保護(hù)、功率保護(hù)等?，F(xiàn)階段電力系統(tǒng)繼電保護(hù)措施是繼電保護(hù)技術(shù)與信息處理技術(shù)的結(jié)合，包括了繼電保護(hù)、數(shù)據(jù)收集、信號(hào)傳輸、數(shù)據(jù)處理等多方面的內(nèi)容，是電力系統(tǒng)中重要的安全保護(hù)措施。

2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)

2.1信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用

當(dāng)前，繼電保護(hù)技術(shù)正從傳統(tǒng)式（模擬式/數(shù)字式）走向信息技術(shù)領(lǐng)域。變電站自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)向全分散模式發(fā)展，即以一次主設(shè)備為安裝單位，把控制、保護(hù)等單元分散，就地安裝在主設(shè)備旁邊。全分散模式的變電站自動(dòng)化，繼電保護(hù)的配置比較靈活，具體實(shí)施又存在2種模式：保護(hù)相對(duì)獨(dú)立，控制和測(cè)量合一;保護(hù)、控制和測(cè)量合一。

2.2開(kāi)展繼電保護(hù)故障處理分析

繼電保護(hù)裝置如能達(dá)到動(dòng)作成功率為100%，這說(shuō)明繼電保護(hù)裝置安全可靠，但在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，常受到其他因素的影響，繼電保護(hù)裝置常會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)或者拒動(dòng)的情況，此時(shí)應(yīng)對(duì)繼電保護(hù)裝置的故障開(kāi)展分析，防止以后再出現(xiàn)類似的情況。在對(duì)繼電保護(hù)裝置開(kāi)展故障分析時(shí)，首先應(yīng)調(diào)取故障錄波器或者網(wǎng)絡(luò)分析儀中的原始數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)故障的原因，從而采取有針對(duì)性的措施加以解決。繼電保護(hù)中包括的保護(hù)類型較多，其中基本的原理都是通過(guò)判斷在出現(xiàn)故障前后之間的電氣量的差別，如電壓的差別、電流的差別或者相角的差別。對(duì)于過(guò)電流保護(hù)，電流增大是在故障點(diǎn)與電源間直接連接的電氣設(shè)備上的電流增大，此時(shí)若達(dá)到了保護(hù)裝置的動(dòng)作值，則保護(hù)裝置可以動(dòng)作。對(duì)于電壓保護(hù)，電壓降低是系統(tǒng)故障相的相電壓或相間電壓會(huì)下降，而且離故障點(diǎn)越近，電壓降低越多，甚至降為零，同樣若達(dá)到了保護(hù)裝置的動(dòng)作值，則保護(hù)裝置可以動(dòng)作。針對(duì)繼電保護(hù)裝置故障核查中發(fā)現(xiàn)的一些問(wèn)題，電力調(diào)度控制中心應(yīng)按照繼電保護(hù)整定規(guī)定及原則，重新進(jìn)行繼電保護(hù)定值整定計(jì)算，重新下發(fā)定值單，做到現(xiàn)場(chǎng)定值與下發(fā)的定值單相符，現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)（壓板）與下發(fā)的定值單要求的狀態(tài)相符，并對(duì)變站現(xiàn)場(chǎng)及相關(guān)單位留存的繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置定值單進(jìn)行更新，確保齊全。

2.3二次系統(tǒng)間的相互配合

電力系統(tǒng)中涉及到多種二次系統(tǒng)保護(hù)裝置，各個(gè)保護(hù)系統(tǒng)之間應(yīng)能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)運(yùn)行，并且各套保護(hù)之間應(yīng)相互配合。如變電站主控室中包括多套保護(hù)裝置，如主變成套繼電保護(hù)裝置，線路保護(hù)裝置和故障錄波器等，各套保護(hù)之間應(yīng)協(xié)調(diào)運(yùn)行，保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。整個(gè)二次系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力一次系統(tǒng)的可靠保護(hù)，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，也可以通過(guò)分析各套二次系統(tǒng)中記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障的綜合判斷，這樣得到的信息也較為全面，也能夠?yàn)榻窈筇幚眍愃频墓收蠁?wèn)題積累一定的經(jīng)驗(yàn)。其中，繼電保護(hù)裝置定值的正確性直接影響保護(hù)裝置動(dòng)作的正確率。隨著智能電網(wǎng)和新能源并網(wǎng)容量的不斷增加，保護(hù)裝置的整定計(jì)算面臨的形勢(shì)更為復(fù)雜，新能源并網(wǎng)將對(duì)電力系統(tǒng)中的傳統(tǒng)保護(hù)裝置帶來(lái)較為明顯的影響，故為保證保護(hù)裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)保護(hù)裝置中的定值的核查力度，應(yīng)每年在春秋兩季安排兩次繼電保護(hù)定值核查工作，確保繼電保護(hù)裝置能夠可靠運(yùn)行。

2.4系統(tǒng)安全配備

智能變電站中不可缺少的一項(xiàng)組成部分就是變壓器，其作用能夠?qū)λ械脑M(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)，針對(duì)繼電保護(hù)的系統(tǒng)分為控制區(qū)和非控制區(qū)，為保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全，必須在兩個(gè)區(qū)域之間設(shè)置硬件防火墻以及隔離裝置，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理，各系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信必須由防火墻隔離;遠(yuǎn)動(dòng)信息通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)接入路由器時(shí)，需要配置特殊算法的加密認(rèn)證裝置;電量計(jì)量信息通過(guò)調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)接入路由器時(shí)，需進(jìn)過(guò)數(shù)據(jù)認(rèn)證加密;考慮到監(jiān)控系統(tǒng)和電能表信息分屬不同區(qū)域，計(jì)量轉(zhuǎn)發(fā)裝置接入站控層網(wǎng)絡(luò)之前需要經(jīng)過(guò)硬件防火墻;變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)與主站控制系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交互也必須通過(guò)軟件及硬件防火墻。

3結(jié)語(yǔ)

電壓、電流互感器是電力系統(tǒng)中把一次回路和二次系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的紐帶、信息交換的通道，是測(cè)量、保護(hù)、控制系統(tǒng)的輸入器件，其性能和可靠性對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著重要的作用。傳統(tǒng)的電磁式電流互感器、電磁式電壓互感器都需要高壓絕緣子支撐，價(jià)格昂貴且容易發(fā)生絕緣擊穿事故，造成電力系統(tǒng)短路。電流互感器的飽和與暫態(tài)過(guò)程、電容式電壓互感器的鐵磁諧振過(guò)電壓和暫態(tài)過(guò)程，一直是困擾繼電保護(hù)工作者的技術(shù)難題。經(jīng)過(guò)努力，光電式互感器的研究已經(jīng)有很大的進(jìn)展。

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