電力系統(tǒng)繼電保護技術

劉建軍

[摘? ? 要]伴隨著我國現(xiàn)代化的發(fā)展與建設，使得社會人們在生活和生產的過程中，對于電力需求越來越高，因此就促使電力系統(tǒng)在容量與范圍方面越來越大。因此一旦無法很好的進行系統(tǒng)各種元器件的繼電保護裝置的合理設計，就會使得在電力系統(tǒng)運行中，受到各種故障的影響，而出現(xiàn)較為嚴重的問題。在本文的分析中，主要針對系統(tǒng)當中的電力系統(tǒng)繼電保護技術進行分析，以此有效保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

[關鍵詞]電力系統(tǒng);繼電保護技術;電流互感飽和;開關保護設備

[中圖分類號]TM76 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）07–0–02

The Relay Protection Technology of the Electric Power System

Liu Jian-jun

[Abstract]With the development and construction of Chinese modernization， the demand for electricity is getting higher and higher in life and production， thus promoting the power system in capacity and scope. Therefore， once the reasonable design of the relay protection device of various components of the system， it will make the operation of the power system， affected by various faults， and appear more serious problems. In this analysis， the relay protection technology of the power system is mainly analyzed to effectively ensure the stable operation of the power system.

[Keywords]power system; relay protection technology; current mutual saturation; switch protection equipment

系統(tǒng)當中的保護功能，就是應該在系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定性降低的時候，將其可以在最短時間內恢復到正常的狀態(tài)，以此避免故障問題對其電力系統(tǒng)造成更大的影響，并將其負荷停電的時間控制在最短的時間。只有這樣的系統(tǒng)處理效果，才可以很好的滿足當下電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行需求。

1 電力系統(tǒng)繼電保護的配置和應用

1.1 繼電保護裝置

對于繼電保護功能性而言，電力系統(tǒng)的一些元器件由于各種原因，使得出現(xiàn)短路或者運行異常的時候，就可以很好的利用電氣量的實際變化，發(fā)揮出機電保護操作。在繼電保護裝置的運行中，可以很好的對供電系統(tǒng)在穩(wěn)定運行中，進行全面的監(jiān)控，進而可以為相關工作人員提供可靠的數(shù)據信息。其次，在供電系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了嚴重的故障問題，就需要充分的保障供電系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障，能夠積極的進行獨立在主線路之外，以此避免對整體的電力系統(tǒng)造成嚴重的不良影響。而在處理電力系統(tǒng)的一些異常情況時，也可以很好的為相關工作人員提供具體全面的信息數(shù)據，這樣就可以讓相關工作人員及時的對其問題進行處理與解決，滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行需求。

1.2 繼電保護裝置的特征

1.2.1 靈敏性

所謂靈敏性，就是一種電網系統(tǒng)在出現(xiàn)一定的故障問題時，其繼電保護裝置可以有著較高的反應能力，及時的對其位置以及故障問題進行分析與判斷，這種設備的靈敏性基本上都使用靈敏系數(shù)進行表達。在設備或者線路的保護范圍內出現(xiàn)的故障問題，通常需要保障繼電保護裝置有著較高的靈敏系數(shù)，以此發(fā)揮出相應的保護作用。

1.2.2 可靠性

所謂可靠性，就是一種在規(guī)定的范圍當中，一旦出現(xiàn)了一定程度的動作故障，就需要充分的保障裝置不會發(fā)生拒動作的效果。同時，在其他部署以該動作的時候，要保障保護裝置不會出現(xiàn)誤動的情況出現(xiàn)，以此對電網系統(tǒng)造成不良的影響。

1.2.3 快速性

在繼電保護裝置的運行中，為了可以很好控制故障的進一步擴大，就需要馬上對其故障問題進行處理，以此控制故障的影響范圍。在處理之后，可以很好地對系統(tǒng)電壓進行全面恢復，以此進一步提升電網系統(tǒng)的整體運行穩(wěn)定性。因此，在電網出現(xiàn)故障之后，就需要馬上啟動保護裝置，以此控制故障的影響范圍。

1.2.4 選擇性

在出現(xiàn)故障問題的時候，其繼電保護裝置可以進行針對故障問題，實現(xiàn)針對性控制故障位置，以此保障不會對整個電網系統(tǒng)造成嚴重的影響。因此，繼電保護裝置在實際的運行中，可以很好的滿足當下的電網需求，同時也能夠控制故障范圍，避免未發(fā)生故障的部位受到波及。

1.3 機電保護裝置的功能

在當下的繼電保護裝置的使用中，已經很好的為一些工廠企業(yè)的高壓供電系統(tǒng)提供出良好的電網保護作用，同時也應用在了諸多的變電站當中。在實際的運行過程中，可以基于供電系統(tǒng)線路、主變線路以及電容器起到相應的保護效果。而在高壓供電系統(tǒng)當中，也很好的分為母線機電保護裝置，并對一些不并列運行下的分段母線進行良好的保護操作。另外，在斷路器合閘的過程中，僅僅可以起到合閘自動解除的效果。以此，就需要在實際的電網設計中，需要進行過電流的保護操作，但是需要注意的是，對于一些負荷等級較低的配電所，則需要控制保護處理。

在當下變電站的繼電保護裝置的安裝中，首先需要實現(xiàn)線路保護。在設置中，基本上使用的是二段式或者三段式的方式，其中一段主要起到的是對電流速斷的操作，而二段則是進行限時的操作，最后則是對過電流起到的保護作用。同時還要對母聯(lián)進行保護，在操作中需要結合起限時電流速斷，以及將過電流保護進行結合使用。在進行主變的保護設置中，就是一種針對主變保護以及后備保護的作用。最后，還需要對電容器進行相應的保護。在運行的過程中，需要實現(xiàn)過流、零序電壓、過壓保護以及失壓保護操作。

在當下的科學技術不斷發(fā)展的背景下，使得出現(xiàn)了一些微機保護裝置。但是在生產廠家不同以及開發(fā)時間不同的影響，在當下市場當中出現(xiàn)的微機保護裝置，運行原理與功能性都呈現(xiàn)出差異性。

2 繼電保護技術常見情況

2.1 電流互感飽和

在當下配電系統(tǒng)的運行中，由于設備終端負荷不斷的增加，因此一旦系統(tǒng)當中出現(xiàn)了故障問題，或者出現(xiàn)了短路問題，就會導致短路電流逐漸的增加。同時，在系統(tǒng)靠近終端設備的時候，也會導致出現(xiàn)的短路問題，造成較大的電流問題，以此就會導致無線接近電流互感器，在單次額定的電流規(guī)定值。

2.2 開關保護設備的選擇不恰當

在近些年的配電系統(tǒng)當中，都使用的是高負荷區(qū)域當中，構建出開關站，同時基于變電所-開關站-配電變壓器這樣的模式的供電系統(tǒng)。因此，這樣就會使得在安裝繼電保護裝置的過程中，出現(xiàn)這一定的矛盾問題。

2.3 諧波影響

我國當下經濟高速的發(fā)展，同時在當下現(xiàn)代化建設的過程中，由于用電量的不斷提升，就使得對于我國的電網系統(tǒng)造成了較大的壓力。另外，在沖擊性負荷的作用下，也加劇了非線性的負荷，因此在運行的過程中，就會導致供電系統(tǒng)當中的諧波問題越發(fā)的嚴重。

在一般情況下，在一些能耗較高的區(qū)域當中，在變電站當中都安裝了電容器，但是對于電容器的使用，會直接導致諧波的放大。因此，為了有效的控制諧波的出現(xiàn)，就需要在電網系統(tǒng)的整體改造過程中，可以很好的對其系統(tǒng)進行全面的改造處理，并安裝一些補償電容器組，以此有效的在回路上安裝適合參數(shù)的串聯(lián)裝置，并且很好的避免在實際電容器的使用過程中，有著較高的使用效果。其次，還需要在實際的操作過程中，可以很好的避免一些與系統(tǒng)在進行感抗相匹配之后，所出現(xiàn)的一些問題。在出現(xiàn)的問題之后，需要起到抑制高次諧波電流的效果。因此，就需要在降低了諧波水平之后，可以發(fā)揮出相應的經濟性，降低了整體的投資效果。

另外，在諧波源集中的區(qū)域當中，由于安裝一定的諧波器，就使得可以很好的對一些非線性的負荷產生一定的影響。另外，也就會使得在系統(tǒng)電壓不斷的升高之后，會導致對其變壓器鐵芯造成直接的影響。另外，在電網受到限電的影響，就會導致電壓出現(xiàn)較為明顯的提升。這樣的情況下，就會直接影響到諧波的電壓整體水平，造成不良的影響。

2.4 超高壓輸電線路繼電保護

在當下我國的現(xiàn)代化建設中，出現(xiàn)了眾多超高壓電網的建設，因此就對繼電保護工作提出了全新的要求。在進行建設的過程中，可以很好的基于電阻性的差流分量，有效的進行差動保護數(shù)據的分析，以此十分有效的避免對電容電流產生嚴重的影響。

2.5 微機保護抗干擾

在當下進行微機保護的過程中，經常會受到周邊環(huán)境的電磁干擾，以此就會導致保護效果出現(xiàn)嚴重的下降，因此在進行處理的過程中，就需要提升抗干擾的效果，以此進一步的提升處理效果。

2.5.1 雷電沖擊干擾

在進行保護的過程中，以后與出現(xiàn)的雷擊并不會直接影響到二次回路，而是一種在雷擊之后，對于高壓線路上的影響，并基于大氣行波的方向進行傳播，之后會經過CT、PT的方式，傳導到二次回路當中。同時，在雷擊出現(xiàn)之后，對于變電站的一些元件的使用，就需要讓其接地網可以很好的注入到暫態(tài)電流當中，以此讓其電位出現(xiàn)一定的變化。而在兩端接地電纜外皮的電流不斷提升之后，就會使得電流出現(xiàn)明顯的提升。

2.5.2 系統(tǒng)故障干擾

在出現(xiàn)短路故障的時候，其短路電流會進入到接地網當中，以此就會導致整個接地網的電位不但的提升，因此就需要在處理的過程中，可以很好的在俄日此回路當中的共摸干擾進行有效的處理。

2.5.3 開關操作

在進行操作的過程中，由于在電容元件上存在著較大的電荷量，因此就需要會使得電感的磁鏈并不會發(fā)生一定的突變問題，同時開關操作的過程中，由于狀態(tài)會發(fā)生一定的變化，因此就需要在操作的過程中，能夠對其類型的干擾進行針對性的判斷與分析。

在對其微機保護的過程中，并在其設備的設計中，有著較多細致性的問題，因此就需進一步的提升印制板布線的有效布置效果。例如，在設計的過程中，需要保障讓弱信號電路之間存在著合理的距離，并且避免出現(xiàn)平行的問題。其次，還需要在不同的芯片電源與零序之間，可以很好的加強抗干擾能力。另外，在交流與直流之間，還需要安裝一些接入RC濾波器，這樣就可以很好的在信號輸入回路以及直流輸回路的過程中，教你一步的提升高頻干擾的侵入能力。最后，在交流電壓電源的回路設計中，則需要在輔助變壓器以及電抗互感器的位置上，進行隔壁層的設置，以此很好的在實際的繼電保護裝置的運行中，提升保護效果。

3 設備維修

對于機電保護裝置而言，也需要在日常的使用過程中，進一步的加強維護，以此保障對繼電保護裝置實現(xiàn)針對性的定期維護與檢測。在運維的過程中，要對儀表上的數(shù)據進行詳細的記錄。一旦在檢測的過程中，發(fā)現(xiàn)一些繼電保護裝置出現(xiàn)數(shù)據方面的異常，就需要將其問題及時的進行上報，以此做出相應的合理反饋。

其次，對于工作人員而言，還需要建立起崗位責任制，這樣就可以在日常的工作中，加強對工作人員的管理與控制，避免由于自身一些不正確的操作行為，使得提升了操作難度。另外，還需要在對其現(xiàn)場進行全面的清掃，以此最大程度上提升操作的效果。在工作的過程中，讓工作人員與設備保持著安全距離，避免出現(xiàn)一定的安全問題，對工作人員的身體健康造成一定的影響。

4 結語

綜上所述，在未來的發(fā)展建設中，伴隨著我國社會對于繼電保護裝置的需求不斷提升，因此就需要進一步的重視起機電保護裝置技術的使用合理性分析，以此提升對電網運行過程中的監(jiān)控效果，進一步的滿足社會的穩(wěn)定電力供應需求，推動社會的穩(wěn)定發(fā)展。

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