繼電保護可靠性的研究

周銘駿，張銅慶，王偉超

成都電業局繼電保護所，四川成都 610066

0 引言

目前我國的經濟在不斷的向前發展，與之同時，各種各樣的電力設備也在不斷的增加，如果減少電路短路現象的出現和保證電力設備的正常工作已經成為一項重要的課題，與之發展起來的就是繼電保護技術。在我國還有很多地區的繼電保護不能夠很好的運行，對人民的日常生活產生了很大的影響。為了保障人民的日常生活用電，對繼電保護可靠性的研究顯得具有重大的意義。

1 繼電保護裝置的概述

1.1 繼電保護裝置的原理和作用

繼電保護主要是利用電力系統中元件發生短路或異常情況時的電氣量的變化構成繼電保護動作的原理，還有其他的物理量，如變壓器油箱內故障時伴隨產生的大量瓦斯和油流速度的增大或油壓強度的增高。大多數情況下，不管反應哪種物理量，繼電保護裝置都包括測量部分、邏輯部分、執行部分。

圖1 繼電保護裝置原理框圖

1）取樣單元-一般由電流傳感器和電壓傳感器來組成，繼電保護裝置中的保護單元的物理量被轉換成為一種信號來進行下一級的傳輸；

2）比較鑒別單元-包括給定單元，由取樣單元來的信號與給定信號比較，以便下一級處理單元發出何種信號。（正常狀態、異常狀態或故障狀態）比較鑒別單元可由4只電流繼電器組成，二只為速斷保護，另二只為過電流保護。電流繼電器的整定值即為給定單元，電流繼電器的電流線圈則接收取樣單元（電流互感器）來的電流信號，當電流信號達到電流整定值時，電流繼電器動作，通過其接點向下一級處理單元發出使斷路器最終掉閘的信號；若電流信號小于整定值，則電流繼電器不動作，傳向下級單元的信號也不動作。鑒別比較信號“速斷”、“過電流”的信息傳送到下一單元處理；

3）處理單元-由時間繼電器、中間繼電器等構成；

4）控制及操作電源-繼電保護裝置要求有自己獨立的交流或直流電源，而且電源功率也因所控制設備的多少而增減；交流電壓一般為220V，功率1KVA以上。

5）執行單元-故障的處理通過執行單元來實施。執行單元一般分兩類：一類是聲、光信號繼電器；另一類為斷路器的操作機構的分閘線圈，使斷路器分閘。

1.2 對繼電保護裝置的要求

1）選擇性：只將故障部分切除，保證無故障部分繼續運行；

2）速動性：必須快速切除故障，以減輕故障的危害程度；

3）靈敏性：對故障或不正常運行狀態的反映能力；用靈敏系數Kr來反映，保護范圍內均應反應敏銳并保證可靠動作；

4）可靠性：不拒動、不誤動。具體：有所偏重 如：線路保護偏重選擇性、井下偏重速動性。

1.3 常用的繼電保護裝置

1）電磁式電流繼電器

電磁式電流繼電器的作用：電流繼電器在電流保護裝置中作為測量和啟動元件，當電流超過某一整定值時繼電器動作。

電磁式電流繼電器的特點：動作較快，動作時間：0.01s～0.05s；接點容量較小，不能直接作用于斷路器跳閘，必須通過其它繼電器轉換。

電磁式電流繼電器的整定方法：一種是平滑調節，即通過調節轉桿來實現。另一種是級進調節，通過調整線圈的匝數來實現

2）電磁式中間繼電器

電磁式中間繼電器的特點： 觸點多、容量大，可直接接通斷開斷路器跳閘回，且線圈允許長時間通電運行。

電磁式中間繼電器的種類：電壓式、電流式；瞬動、延時動作。瞬動時間：0.05s～0.06s

3）電磁式時間繼電器

電磁式時間繼電器的特點：延時動作；

電磁式時間繼電器的原理：鐘表機構；

電磁式時間繼電器的作用：用來建立一定的必要時間，使保護裝置獲得一定延時。

4）信號繼電器

信號繼電器的作用：用作動作指示，以便判別故障

5）晶體管繼電器

（1）優缺點：質量輕，體積小，耗電少，壽命長，工作可靠。

（2）電路組成：電壓形成回路、啟動回路、時限回路、出口信號回路以及工作電源。

（3）微機保護裝置

晶體管繼電器的特點：性能優越、可靠性高、靈活性強、調試維護工作量小、經濟性好、功能多樣化。

2 提高繼電保護裝置運行的可靠性

提高對繼電保護裝置的可靠性能夠在很大的程度上減少相關事故的發生，能夠有效的加強日常的管理和對繼電保護裝置的驗收等等，具體的可以從提高繼電保護運行的微機化和網絡化水平和加強技術改造工作兩個方面來加強繼電保護裝置運行的可靠性。

2.1 提高繼電保護運行的微機化和網絡化水平

隨著現代科技水平的不斷提高，對一些硬件的保護措施和技術方法也有了很大的提高，目前已經有了成套的微控機來做繼電保護，這樣一來，繼電保護裝置的可靠性就有了很大的提高，同時在電力系統中也加大了對計算機網絡的引入，計算機網絡的引入在很大的程度上提高了通信的手段，也徹底的改變了繼電保護裝置的運行方式和通信的方式。

2.2 加強技術改造工作

技術改造中，對保護進行重新選型、配置時，首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性，其次考慮運行維護、調試方便，且便于統一管理。優選經運行考驗且可靠的保護，個別保護可少量試運行，在取得經驗后再推廣運用。

3 結論

為了保證供電系統安全可靠運行，就必須用繼電保護裝置來反映電力系統中電氣設備或線路發生的故障或不正常運行狀態；這就要求我們要掌握一些繼電保護裝置的基本知識。本文正是從這個角度出來分析問題的，希望本文能為同行提供參考性的意見。

[1]中國華電集團公司電氣及熱控技術研究中心.電氣部分：電力主設備繼電保護的理論實踐及運行案例[M].北京：中國水利水電出版社，2009.

[2]李佑光，林東.電力系統繼電保護原理及新技術[M].北京：科學出版社，2009.