電力系統(tǒng)的繼電保護措施分析

摘 要：電力系統(tǒng)是由多個環(huán)節(jié)構(gòu)成，這些環(huán)節(jié)的共同作用才完成電能的整個生產(chǎn)轉(zhuǎn)化過程。在這個過程中，其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)錯誤都會對電能的使用造成影響，給人們的生活帶來些許不便，如果故障過大會給國家?guī)砭薮蟮慕?jīng)濟損失。因此，繼電保護系統(tǒng)是電力系統(tǒng)運行過程中必不可少的一個設備安裝。故本文將從電力系統(tǒng)的故障談起，對繼電保護設備的作用、干擾因素進行簡單的分析，然后提出一些相應的繼電系統(tǒng)保護措施，希望可以促進繼電保護的完善。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;完善

繼電保護系統(tǒng)作為我國電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，隨著國家電網(wǎng)的不斷發(fā)展，對其的性能要求也越來越高。因為隨著工業(yè)的發(fā)展，電網(wǎng)在擴大的同時，可操控性也越來越大，更容易引起電力故障，所以需要不斷加強繼電力保護設備，使其變得更加安全可靠，進而最大限度的排除電力故障，將損失降到最低。電力系統(tǒng)的發(fā)展促進了繼電保護的發(fā)展，繼電保護技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了多個階段，在信息技術(shù)不斷發(fā)展的今天，繼電保護技術(shù)也朝著智能化、高科技方向不斷邁進。

1 電力系統(tǒng)的故障危害

電力系統(tǒng)故障一般是由于短路引起的，當發(fā)生故障時，故障處會發(fā)生短路的現(xiàn)象，故障處的短路會造成系統(tǒng)中的電流瞬間增大，使得沒有故障的器件在短時間內(nèi)產(chǎn)生熱量，進一步使器件的溫度增高，當溫度超過了器件的正常溫度時，就會對其產(chǎn)生損害，使器件的使用年限縮短。而對于發(fā)生故障的線路而言，該處周圍的電壓迅速變小，并以故障點為中心，越靠近故障點，電壓越低。由于電壓的大小直接影響著整個電力系統(tǒng)的正常運行，故障電壓會嚴重影響整體的供電效果，進而影響工商業(yè)的正常運轉(zhuǎn)。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，就要馬上采取有效措施進行控制，如果控制不及時，很容易造成系統(tǒng)的癱瘓。所以為了控制電力系統(tǒng)的故障蔓延，需在電力系統(tǒng)中安裝繼電保護裝置，繼電保護可以對電力系統(tǒng)進行有效的檢測，最大可能的降低電力系統(tǒng)的故障危害。與此同時，當這種不可避免的故障出現(xiàn)的時候，繼電保護能夠在系統(tǒng)內(nèi)部自動的有選擇的快速處理問題，從而把所造成的損失降低到最小。另外，在電力線路的電流保護上，有著非同一般的靈敏度，能夠準確識別故障出現(xiàn)的位置，從而進行有效保護。

2 電力系統(tǒng)繼電保護的作用與任務

2.1 電力系統(tǒng)繼電保護的作用

繼電保護裝置對于電力系統(tǒng)而言有著十分重要的作用，其可以通過對電力系統(tǒng)中的故障進行選擇性的迅速切除，使故障問題不至于擴展到非故障區(qū)域，從而減少元件的進一步損壞，也就降低了停電的范圍。簡單的說就是繼電保護系統(tǒng)在系統(tǒng)發(fā)生故障時，會快速準確的找到最近的斷路器，并對其立即做出跳閘的指令，以最快的速度使故障元件脫離整個電力系統(tǒng)，將電力元件的損失降到最低。從實質(zhì)上來講，繼電保護是一種檢測裝置，不論是發(fā)出預警信號或是電力切除，都是對電力系統(tǒng)的保護。

2.2 電力系統(tǒng)繼電保護的主要任務

整個電力系統(tǒng)的運行會產(chǎn)生一系列圖文表格信息，繼電保護的主要任務就是對其所涉及的所有信息進行整理、記錄、更新。在進行繼電保護的過程中，繼電保護會涉及電力系統(tǒng)的方方面面，主要包括所有的一次和二次設備參數(shù)、統(tǒng)計分析、運行狀態(tài)、圖檔管理，還有人事信息等事務的管理。繼電保護的管理對象不僅層次較多，而且各個層次十分細化，使得整個結(jié)構(gòu)比較復雜，繼電管理系統(tǒng)的作用就是提高這些復雜而且大量的數(shù)據(jù)的準確性，進而提高整個電力系統(tǒng)的工作效率。除此之外，由于電力系統(tǒng)中還存在著一些缺陷，比如二次回路設計不夠合理，或是保護裝置的設計不夠完善、參數(shù)的配合不好、設備的老化問題、元器件質(zhì)量較差以及未執(zhí)行反措等，這些因素在設備運行時多多少少會產(chǎn)生一些影響，嚴重時可能會影響電網(wǎng)的運行的安全性和穩(wěn)定性。所以，為了消除這些因素，使電網(wǎng)可以持續(xù)穩(wěn)定的運行，就應該高度重視電力系統(tǒng)的繼電保護措施，認真排查故障。同時，在電力系統(tǒng)中，機電保護裝置能夠與其他自動化裝置有效配合，在一定條件下采取緊急措施，維護電力系統(tǒng)的穩(wěn)定，從而使電力系統(tǒng)運行的可靠性得到加強。當電力系統(tǒng)中出現(xiàn)故障或者異常工況的現(xiàn)象時，以最短的時間處理緊急情況，并且在最小的區(qū)域自動的在系統(tǒng)中切除出現(xiàn)故障的設備，從而使由于設備出現(xiàn)問題影響鄰近區(qū)域供電的損失降到最低。

3 電力系統(tǒng)繼電保護的干擾因素

3.1 輻射干擾

在現(xiàn)代社會高速發(fā)展的大背景下，電力系統(tǒng)難免與移動通信等工具產(chǎn)生相應的聯(lián)系，而其輻射干擾主要來源就是移動通信設備以及話機等通訊工具，當這些工具在電力系統(tǒng)周圍使用時，其所產(chǎn)生的電廠和磁場會對電力系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的影響。主要原理是，不斷變化的磁場能夠耦合到其周圍的弱電子設備的回路之中，這樣的耦合會使回路感應出一定的高頻電壓，然后因此會出現(xiàn)一個假的信號源，這個假的信號源會傳出不準確的指令給繼電保護裝置，進而導致了繼電保護裝置的不正確動作，影響電力系統(tǒng)的正常運行。因而這種輻射干擾也是電力系統(tǒng)繼電保護的主要干擾因素之一。

3.2 高頻干擾

高頻干擾簡單的來講就是當操作過程中出現(xiàn)高頻電流時，該高頻電流穿過母線會帶動周圍產(chǎn)生磁場和高頻電壓，使得二次設備及其相應的回路受到一定的干擾。當干擾的程度超過裝置所能承受的能力之后，就會波及繼電系統(tǒng)的正常運行。高頻電流的出現(xiàn)多是因為在電力系統(tǒng)的隔離開關(guān)操作中速度緩慢會使開關(guān)的兩個觸點產(chǎn)生電弧閃絡，從而產(chǎn)生了操作過電壓，進而出現(xiàn)了高頻電流。高頻電流的出現(xiàn)最后甚至會造成整個工作秩序的混亂，嚴重破壞電力系統(tǒng)。而且在電網(wǎng)運行過程中，電弧閃絡現(xiàn)象很可能在隔離開關(guān)拉合的時候出現(xiàn)，也比較容易產(chǎn)生高頻電流。這些因素都會大大干擾機電保護裝置系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及可靠性，嚴重時還會使電力系統(tǒng)處于癱瘓的狀態(tài)，影響了電力系統(tǒng)的安全。

3.3 雷擊干擾

自然中雷電時有發(fā)生，雷擊會對整個電力系統(tǒng)造成極大的破壞，雷電一般首先接觸的是變電站的接地部件，然后設備和接地部件的高阻抗在雷擊產(chǎn)生的高頻電流的影響下，使得變電站的地網(wǎng)系統(tǒng)中的在引起暫態(tài)電位的升高，使電力系統(tǒng)不能順利運行。這種天氣現(xiàn)象的發(fā)生，在不同程度上影響著電力系統(tǒng)的正常運行，例如設備和控制回路都會在數(shù)據(jù)顯示上產(chǎn)生誤差，從而造成巨大的損失。

3.4 靜電放電干擾

當工作人員處在比較干燥的環(huán)境中時，身上就會產(chǎn)生靜電，工作人員的衣物就會帶有高電壓，電荷隨著工作人員的走動會被帶到各處。當身帶電荷的工作人員與電子設備接觸時，就會對設備放電。不要小看靜電的威力，有時在嚴重的情況下，甚至會因此燒毀電子元件，使電力系統(tǒng)的繼電保護受到了破壞。

4 電力系統(tǒng)繼電保護措施

4.1 對規(guī)章制度進行完善

在深入研究了繼電保護的特點之后，要根據(jù)這些特點制定健全完善的系統(tǒng)運行規(guī)章制度，制度要對繼電保護設備的日常運行、維護檢修、定期檢查、問題分析等進行明確的規(guī)定。有了這一系列的規(guī)定，就會對電力系統(tǒng)形成一種保護屏障。在電力系統(tǒng)運行過程中的所有的數(shù)據(jù)檔案都應該經(jīng)過計算機科學嚴密的考核管理，并且對工作人員設立一定的審核評價機制，進行相應的獎懲，從而促進對繼電保護工作能夠更高效的展開。在設立評價機制時要加強獎賞的力度，與此同時為了刺激繼電保護工作人員的職業(yè)責任，可以每年進行一次專業(yè)性的比賽，通過設立相應的等級獎勵，提高工作人員的工作責任感。制度是制約和監(jiān)督工作人員行為的公器，在規(guī)章制度不斷完善的同時，工作人員自身的技能和水平也在不斷提高和加強，總體上對繼電保護工作是有百利而無一害的重大舉措。另外，也應多方面、全方位的進行考察，對工作人員的職業(yè)素養(yǎng)也需要定期進行測評，使其的專業(yè)素質(zhì)能夠符合電力系統(tǒng)的需要。設置與繼電保護系統(tǒng)相匹配的調(diào)查問卷，進行抽樣調(diào)查，從而產(chǎn)生較為客觀和公平的測評結(jié)果。

4.2 協(xié)調(diào)配置

整個繼電保護工作是合作性的集體工作，在進行繼電保護時，繼保人員一人是不能獨立完成的，還需要運行人員和調(diào)度人員的協(xié)作配合。三方人員在各自完成自己本職工作的同時，還要有合作意識，只有在三方相互配合，在相同的工作目標指引下，團結(jié)一致，才能使電力系統(tǒng)運行的更加完美。因為只有當工作和目標一致的時候，繼電保護才能真正的處于一個核心位置，受到最大程度上的關(guān)注和重視。這樣一來，電力系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)多方協(xié)調(diào)，從而使運行效率達到最佳狀態(tài)。

4.3 實行狀態(tài)監(jiān)測方法對二次設備進行監(jiān)測

微機自動裝置的不斷完善，是對電氣二次設備實行狀態(tài)監(jiān)測的基礎(chǔ)。隨著其自診斷技術(shù)和微機保護技術(shù)的快速發(fā)展，使得變電站的繼電保護故障診斷系統(tǒng)不斷完善，更能準確地對電氣二次設備進行實時監(jiān)控。要想確保系統(tǒng)的正常運行需對每一個設備部件進行全面測試，這就需要在繼電保護裝置上加載在線監(jiān)測程度。在以上目標的驅(qū)使下，可以從兩個方面入手進行改善。第一，在進行一些設備的檢修和管理時，比如資料管理的離線檢修、對設備的驗收管理等等，可以與在線監(jiān)測結(jié)合在一起，從而對其狀態(tài)進行診斷。第二，充分利用現(xiàn)有的測量手段，再結(jié)合新的投入，形成更加完善的二次設備實行狀態(tài)檢測方法。

5 結(jié)語

現(xiàn)階段，電力系統(tǒng)的規(guī)模開始不斷的擴大，其相應的等級也不斷的提高，這便使得電網(wǎng)結(jié)構(gòu)以及其運行的方式也日益復雜，因此，對于電力系統(tǒng)的繼電保護的要求也越來越高。這就需要我們不斷的對繼電保護的規(guī)章制度進行完善，同時協(xié)調(diào)配置各方工作人員，并且對二次設備實行狀態(tài)監(jiān)測，從而加強電力系統(tǒng)的繼電保護，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。對電力系統(tǒng)的繼電保護措施，能夠確保電力生產(chǎn)運輸?shù)恼９╇姡瑢τ行Х乐闺娏κ鹿拾l(fā)生有著重大意義。因此，我們必須嚴格對待電力系統(tǒng)的繼電保護問題，使其能平穩(wěn)運行而不出現(xiàn)紕漏是十分必要的。

作者簡介：呂穎利（1982-），女，陜西西安人，碩士研究生，講師，研究方向：電氣自動化技術(shù)、通信與信息系統(tǒng)。