電力系統(tǒng)繼電保護關(guān)鍵技術(shù)分析

昝婧婧 翟浩驊

摘要：近年來隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，對電力系統(tǒng)的要求也在逐漸的提高。電力系統(tǒng)與社會的發(fā)展以及人們的生活等都具有著十分密切的關(guān)聯(lián)。為了可以使電力系統(tǒng)能夠正常、穩(wěn)定以及安全的進行運行，就要利用繼電保護技術(shù)對其進行保護，同時不斷的對繼電保護技術(shù)進行創(chuàng)新與完善，使其朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化以及智能化的方向進行發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;關(guān)鍵技術(shù)分析

引言

繼電保護在我國電力系統(tǒng)的發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用。為此，我國電力企業(yè)需要加強對繼電保護工作的投入，明確繼電保護裝置的重要意義，分析電力系統(tǒng)繼電保護不穩(wěn)定的原因，從而在此基礎(chǔ)上研究相應(yīng)的解決措施，最終實現(xiàn)我國電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和電力的持續(xù)供應(yīng)，促進我國社會的穩(wěn)步發(fā)展。

1合理運用繼電保護的重要性

在現(xiàn)階段用電設(shè)備正常運行過程中依然出現(xiàn)各種問題，這些問題都會嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運行。據(jù)調(diào)查表明，最常見的電力系統(tǒng)故障主要就是線路出現(xiàn)短路現(xiàn)象，同時還會對有問題的元件造成嚴(yán)重的損害，如果故障嚴(yán)重，還會造成一些安全事故的發(fā)生，對人們的生命安全以及財富造成傷害。所以一般會借助繼電器的作用，最大化降低電力系統(tǒng)的損失，其中還可以分為三個部分，其中包括：執(zhí)行、邏輯以及測量。如果在運行過程中電氣設(shè)備出現(xiàn)短路時，機電系可以幫助受損的元件迅速從電力系統(tǒng)中撤出，最大化避免受到更大的損害。在此期間還要確保電力系統(tǒng)中其他元件能夠穩(wěn)定正常運行。為此，工作人員還要合理應(yīng)用繼電保護技術(shù)，充分發(fā)揮保護作用，并結(jié)合繼電器所處的實際情況以及電力系統(tǒng)元件受損的程度大小等多種因素，采用合理正確的方法進行保護，從而促進我國電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定正常運行。

2電力系統(tǒng)繼電保護關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1瓦斯保護

瓦斯保護是一種根據(jù)氣體的成分和濃度來區(qū)別電氣故障現(xiàn)象，從而進行動作，保護電力設(shè)備的繼電保護方式。這種保護手段主要用于油浸式變壓器的保護，由于變壓器油的特殊物理化學(xué)性質(zhì)，它在受熱后會分解出氣體并上升，從而觸發(fā)瓦斯保護裝置動作。在實踐電路設(shè)計中，根據(jù)總體需求的不同，可以設(shè)計輕瓦斯保護或重瓦斯保護，兩種保護形式都可以對變壓器進行動態(tài)監(jiān)測并傳出狀態(tài)參數(shù)。但前者主要側(cè)重于監(jiān)測，僅將油箱內(nèi)的氣體狀態(tài)傳輸出去，輔助技術(shù)人員進行故障分析和日常維護;后者則可以在嚴(yán)重故障發(fā)生時，在無人干預(yù)的情況下實現(xiàn)自動跳閘，最大程度地保護電壓器，并有效控制故障的影響范圍。

2.2機電式繼電保護階段

隨著我國的迅速發(fā)展，相關(guān)人員對電力行業(yè)具有的的重要性有了全新的見解。因此，電力工程人員就對和機電式繼電保護技術(shù)相關(guān)的知識進行了充分的了解與學(xué)習(xí)。機電式繼電保護是以電磁原理為基礎(chǔ)構(gòu)成的，通常由測量部分、邏輯部分、執(zhí)行部分組成。首先，測量部分的作用是測量被保護設(shè)備的有關(guān)參數(shù)，以便判斷設(shè)備所處的狀態(tài)。其次，邏輯部分的作用是根據(jù)測量部分輸出的結(jié)果進行邏輯判斷，確定保護裝置是否動作，以及如何動作等。執(zhí)行部分的作用是根據(jù)邏輯部分的判斷，最后完成保護裝置的使命。通過電力工程人員的堅持學(xué)習(xí)，形成了一只理論知識與實踐經(jīng)驗都極為豐富的電力系統(tǒng)繼電保護隊伍，這為今后我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的發(fā)展提供了一定的保障作用。

2.3熔斷器保護

短路保護體系包括熔斷器保護，其保護位置是從電源端開始，設(shè)計原理在于對電源端電流不斷增大所造成的線路發(fā)熱情況而采取相應(yīng)的繼電保護措施。當(dāng)熔斷器因自身發(fā)熱而達到熔斷臨界點的時候，熔斷器就會自動切斷電源。熔斷器是一次性保護組件，所以當(dāng)故障問題產(chǎn)生而切斷熔斷器之后，相應(yīng)的故障設(shè)備電力也會被同時切斷以保證整個系統(tǒng)的供電持續(xù)穩(wěn)定的狀態(tài)。然而，即使采取這樣的措施，該方法在實際使用中還是會存在一定的問題，為消除兩項熔斷器同時跌落的隱患，還需要安裝三聯(lián)熔斷器于系統(tǒng)中。這樣，一旦電路運行系統(tǒng)中有熔斷電路發(fā)生，就會啟動卡死機構(gòu)，觸發(fā)彈簧形成鎖死機構(gòu)回收。在實踐中發(fā)現(xiàn)，熔斷器保護的熔斷過程周期較長，因此可以在此周期內(nèi)對熔斷器實施相應(yīng)地調(diào)整，最終保證了整個電力運行系統(tǒng)長久有效的穩(wěn)定運營。

2.4集成電路保護階段

由于不斷的對電力系統(tǒng)進行完善，會發(fā)現(xiàn)在應(yīng)用晶體管繼電保護技術(shù)時經(jīng)常出現(xiàn)一些技術(shù)上的問題，為了可以更好的對這些問題進行解決，電力工程人員對電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)進行了新的研究與嘗試，并逐漸的對集成電路保護技術(shù)產(chǎn)生了強烈的研究興趣。通過電力工程人員的不懈努力，最終成功地研究出了集成電路保護技術(shù)，并在市場上進行大量推廣。集成電路保護一方面可以使繼電保護的成本得到一定程度的降低，另一方面還可以使電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)變得更加完善與實用。

2.5差動保護

在電力系統(tǒng)中，差動保護是一種非常常見且重要的繼電保護方案，它通常作為主設(shè)備的主保護，具有重大的保護作用。差動保護具有很高的靈敏度，選擇性也較好，但電路結(jié)構(gòu)相對比較簡單。因此，在繼電保護設(shè)計中，對于發(fā)電機、電動機、母線、電抗器等關(guān)鍵的主設(shè)備節(jié)點，必須進行差動保護設(shè)計，對于重要的變壓器節(jié)點，也可以設(shè)置差動保護。差動保護的原理是通過電流大小和相位關(guān)系來判斷電路工作狀態(tài)，一旦電路出現(xiàn)故障，差動繼電器內(nèi)將產(chǎn)生沖擊電流，當(dāng)該電流達到預(yù)設(shè)的閾值時，電路將自動切斷電源防止故障向非故障區(qū)蔓延。差動保護的動作比較獨立，且對故障位置有明確的判斷，其反應(yīng)速度也足以在產(chǎn)生嚴(yán)重損害之前將故障切斷。

2.6智能化保護

目前，智能化保護采用的是最先進的PLC技術(shù)與單片技術(shù)，在其對電力系統(tǒng)進行參數(shù)提取、錄入以及輸出等操作流程中能夠結(jié)合自動監(jiān)控功能的探頭，并且二者會協(xié)調(diào)配合完成保護工作。通過實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)電路短路、過熱、漏電、過負荷、欠壓、缺項等問題都能夠通過智能化保護技術(shù)的應(yīng)用而得到有效改善。

2.7零序電流保護

短路故障的發(fā)生會影響到繼電保護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，導(dǎo)致內(nèi)部電流相位紊亂，采用零序電流保護法可以有效解決此問題。通過在固定的時間節(jié)點采用零序電流保護，以短路繼電保護替代原本的電流保護，但是在操作過程中要考慮到內(nèi)部電流調(diào)整分配的問題，這樣才能夠保證整個系統(tǒng)電流的有序穩(wěn)定運行，同時也會使繼電保護電力系統(tǒng)的短路故障發(fā)生的概率大大降低。

結(jié)語

在人們的正常生活過程中，電力資源尤為重要。由于近幾年我國電力事業(yè)得到了迅速發(fā)展，可是還依然存在著很多問題，其中最為明顯的就是繼電器引發(fā)的問題。繼電器作為電力系統(tǒng)中的重要組成部分，所以繼電器發(fā)揮著重要的作用，他能夠確保電力系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。為此，電力企業(yè)要高度注重對繼電器的維修工作和保護工作。而繼電器主要是由軟件和硬件組成的，要想提高繼承器的工作效率，就要合理設(shè)計和保護繼承器中的軟件和硬件，有利于繼電器靈敏性的提高，幫助繼電器能夠安全高效的進行工作。除此之外，電力企業(yè)還要注重提高電力工作人員的綜合素質(zhì)，要對繼電器實施外部保護力量，使電力系統(tǒng)能夠穩(wěn)定正常運行。

參考文獻

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