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

葉輝

摘要：在科學(xué)技術(shù)水平提高和現(xiàn)代化社會(huì)發(fā)展的共同作用下，電力資源成為我國(guó)生產(chǎn)生活各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展中不可或缺的資源之一，電力系統(tǒng)也因此被視作重要的供應(yīng)系統(tǒng)。電力系統(tǒng)本身就是大型且安全隱患較多的作業(yè)系統(tǒng)，因此，對(duì)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)十分關(guān)鍵，并且難度很大。構(gòu)建成熟的發(fā)電廠繼電保護(hù)體系，推動(dòng)我國(guó)發(fā)電廠朝著技術(shù)化、智能化、體系化、現(xiàn)代化的方向不斷發(fā)展。針對(duì)繼電保護(hù)提出建設(shè)性的意見和建議，希望能夠給相關(guān)企業(yè)帶來(lái)一定的參考和幫助，僅作拋磚引玉之用。

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

1 繼電保護(hù)技術(shù)的工作原理

繼電保護(hù)技術(shù)是應(yīng)用在設(shè)備漏電故障發(fā)生之時(shí)保護(hù)設(shè)備和保證安全工作的手段，因此，為更好地應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)，相關(guān)人員需要了解它的工作原理。繼電保護(hù)技術(shù)實(shí)質(zhì)上是繼電保護(hù)器對(duì)于設(shè)備出現(xiàn)漏電故障時(shí)利用其過載保護(hù)和短路保護(hù)的功能避免工作過程中安全事故的發(fā)生。在建筑電力系統(tǒng)工作過程中，因?yàn)槭褂秒娏ο到y(tǒng)的設(shè)備和環(huán)節(jié)過多，所以稍有不慎就容易導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。然而，一般使用這些電力系統(tǒng)設(shè)備的人員只是普通的建筑人員，操作不當(dāng)、檢查不及時(shí)、對(duì)實(shí)際的使用原理不了解是當(dāng)前工作團(tuán)隊(duì)中的常見問題，這極易導(dǎo)致各種漏電事故頻頻發(fā)生[2]。繼電保護(hù)器中利用其組成結(jié)構(gòu)中的電流感應(yīng)器，在感知電流異常時(shí)，保護(hù)器會(huì)自動(dòng)關(guān)閉開關(guān)從而進(jìn)行斷電。一般的電力系統(tǒng)設(shè)備在電流輸入的地方會(huì)安裝繼電保護(hù)器，通過導(dǎo)線一端接入電流感應(yīng)變壓裝置，斷電的開關(guān)安裝在導(dǎo)線的在另一邊，以便在電流通過時(shí)及時(shí)感知異常，從而阻斷異常電流對(duì)設(shè)備的損壞。

2電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)

2.1母線的繼電保護(hù)

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，母線的繼電保護(hù)始終處于邊緣化的位置，這就在很大程度上提高了斷電事故發(fā)生的概率，給電力企業(yè)也帶來(lái)了不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。在這種情況下，電力企業(yè)要采取有效的辦法，對(duì)母線進(jìn)行繼電保護(hù)，要采用分布式的形式，降低母線運(yùn)行的壓力和負(fù)擔(dān)，降低成本的投資，提高運(yùn)行的效率。在具體實(shí)踐的過程中，操作人員應(yīng)當(dāng)先考察某電運(yùn)行的周邊環(huán)境，要總結(jié)出運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題，由此來(lái)確定繼電保護(hù)的配置要件，操作人員可以直接配置單套的繼電保護(hù)設(shè)備，這樣不僅可以節(jié)省許多空間，而且也可以省略不必要的施工步驟，降低了施工的難度。同時(shí)，值得注意的是，母線和普通線路的繼電保護(hù)并不存在本質(zhì)上的區(qū)別，所以操作人員也可以采用普通線路的繼電保護(hù)措施，來(lái)強(qiáng)化母線的防護(hù)工作，這樣可以簡(jiǎn)化施工的結(jié)構(gòu)。另外，母線的保護(hù)裝置本身就可以把智能終端與合并單元連接到一起，所以，也能夠自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)運(yùn)行的故障和問題，一旦發(fā)現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，傳感器可以及時(shí)收集信息，并發(fā)送到中央處理器上。

2.2線路的繼電保護(hù)

線路在運(yùn)行的過程中，會(huì)受到外界環(huán)境的影響和干擾，特別是就自然環(huán)境和氣候條件來(lái)講，在這種情況下，操作人員就應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)發(fā)揮繼電保護(hù)的保護(hù)功能和檢測(cè)功能，而且要保證這兩部分功能的相對(duì)獨(dú)立性，實(shí)現(xiàn)兩者的互相配合與協(xié)調(diào)。對(duì)此，操作人員可以利用直接采樣或者是直接跳斷路器的方法，來(lái)控制電路的運(yùn)行，針對(duì)不同的線路，分別設(shè)置繼電保護(hù)裝置，然后，用導(dǎo)線把智能終端與合并單元連接到一起，構(gòu)建專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和共享。同時(shí)，操作人員也可以利用互感器，測(cè)量線路的電流信號(hào)和電壓信號(hào)，然后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理和分析。

2.3主變壓器的繼電保護(hù)

主變壓器是整個(gè)變電運(yùn)行系統(tǒng)的核心構(gòu)成部分，其自身運(yùn)行的質(zhì)量能夠在很大程度上影響甚至決定變電站的運(yùn)行質(zhì)量，而且，主變壓器所在的區(qū)域也是問題的高發(fā)區(qū)，如果產(chǎn)生故障或問題，那么，就會(huì)影響整個(gè)供電區(qū)域的可靠性，也會(huì)破壞變電運(yùn)行系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和秩序。在這種情況下，操作人員要盡可能保證主變壓器的正常工作，在正式安裝之前，要明確變壓器的容量和工作的性質(zhì)，安裝與之配套的保護(hù)裝置，而且要合理配置變壓器保護(hù)裝置的基本參數(shù)，參數(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)與國(guó)家的宏觀標(biāo)準(zhǔn)相符合。除此之外，在完成繼電保護(hù)裝置工作后，操作人員還要根據(jù)變壓器的各個(gè)單元，配置相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，連接保護(hù)裝置和變壓器的終端，以達(dá)到自動(dòng)控制的效果。

3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

3.1智能化

隨著新型電子芯片的研發(fā)和新興技術(shù)的快速發(fā)展，繼電保護(hù)裝置的智能化水平不斷提升。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種非線性映射的方法，很多難以列出方程式或難以求解的復(fù)雜的非線性問題，應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法則可迎刃而解。例如，在輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢(shì)角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路就是一種非線性問題，距離保護(hù)很難正確作出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)。如果用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，經(jīng)過大量故障樣本的訓(xùn)練，只要樣本集中充分考慮了各種情況，則在發(fā)生任何故障時(shí)都可正確判別。其他方法如遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等也都有其獨(dú)特的求解復(fù)雜問題的能力。將這些人工智能方法適當(dāng)結(jié)合可使求解速度更快。

3.2綠色化

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展速度不斷加快，國(guó)民的生活水平也日漸提升，能夠享受到越來(lái)越好的物質(zhì)條件。然而，在經(jīng)濟(jì)水平高速提升的同時(shí)環(huán)境問題日益凸顯?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)的污染情況越來(lái)越嚴(yán)重，資源浪費(fèi)問題也越來(lái)越嚴(yán)峻，國(guó)家對(duì)環(huán)保節(jié)能的關(guān)注度提升，相關(guān)部門出臺(tái)了很多環(huán)保相關(guān)的政策和節(jié)能策略。由此可知，未來(lái)社會(huì)將會(huì)朝著保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的方向發(fā)展，由此還誕生出了環(huán)保產(chǎn)品的概念。無(wú)論是從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、研發(fā)、運(yùn)用等角度來(lái)看，繼電保護(hù)裝置都和保護(hù)環(huán)境、國(guó)民健康發(fā)展的需求相關(guān)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，國(guó)內(nèi)的繼電保護(hù)技術(shù)歷經(jīng)了 4 個(gè)發(fā)展階段，由于科學(xué)技術(shù)與供電體系的快速發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)也朝著多個(gè)方向發(fā)展。具體表現(xiàn)為朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化的方向發(fā)展，這使得相關(guān)行業(yè)的人員面臨著更加復(fù)雜的問題，但也推動(dòng)了繼電保護(hù)技術(shù)的快速發(fā)展。

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