電力系統繼電保護技術分析

摘 要：電力系統的快速發展促使對繼電保護的要求更加嚴格，近些年來，電子計算機技術的蓬勃發展無疑為繼電保護技術的發展提供了新的動力源泉。怎樣通過繼電保護技術有效解決電氣發生的問題，提升電力系統工作效率與操作質量已經是重點需要研究的技術性問題。文章主要分析了電力系統繼電保護的發展現狀，電力系統繼電保護組成與工作原理，電力系統繼電保護配置與應用，電力系統繼電保護技術發展趨勢。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；技術發展

1 電力系統繼電保護的發展現狀

目前社會發展的重要能源是電力，在國家發展經濟與提升人民生活質量中電力發揮了關鍵作用。電力系統現代化的組成部分是產生電能、運輸、分配與用電階段等。伴隨著電力系統的發展繼電保護也呈現了快速發展的趨勢，繼電保護與電力系統不斷提升運行可靠性存在著緊密聯系。新中國成立之后，我國從無到有出現了繼電保護學科、繼電保護相關設計、繼電保護科學技術等，在將近10年的時間中已經成功走完了半個世紀的發展道路。我國工程技術人員在50年代成功吸收并且消化了先進的國外繼電保護設備技術，組建了一支具有豐富繼電保護運行經驗的技術隊伍，這對于我國繼電保護技術隊伍的健康成長發揮了關鍵作用。我國在60年代中期已經構建了繼電保護設計、運行等相關環節的一整套體系。這是探索機電式繼電保護的重要時代，為我國發展繼電保護技術奠定了基礎。我國從70年代末開始研究微機保護，雖然起步很晚，但是卻呈現了較快的發展趨勢。我國自從1984年批量生產第一套微機距離保護樣機通過運行之后，幾乎每年都會有新產品問世；第二代微機線路保護設備在1990年開始正式使用運行。當前微機保護設備在低壓網絡、電氣設備中運行應用，已經形成了線路保護的相關產品，并且獲得了廣泛的應用。超過220kv的微機系統保護效率在2000年是43.9%，微機保護線路所占比例是87%。在實際操作運行過程中，微機保護要比其他保護的正確動作率高。我國經過多年以來的微機保護操作運行之后，憑借其先進的技術原理以及優良的操作工藝已經整體超過了進口繼電保護。

2 電力系統繼電保護組成與工作原理

2.1 繼電器的分類

在繼電保護中繼電器根據其發揮的作用可以分為兩大類，分別是輔助與測量繼電器。測量繼電器可以對電氣量產生的變化直接反映，根據不同電氣量，還可以分為電流、電壓、功率、阻抗、頻率繼電器等；輔助繼電器發揮了改進與保護完善的功能，根據不同的作用，可以分為中間、事件、信號繼電器等。

2.2 繼電器組成與原理

繼電器保護有很多種類，可是一般組成包括測量、邏輯、執行模塊、輸入信號，具體是指源自于保護電力傳出系統對象的信號，采集測量模塊源自于被保護對象有關的運行信號特點，測量信號的獲取需要比較給定的整定數值，傳輸比較結果到邏輯模塊。邏輯模塊按照測量模塊傳輸的對比數值特點、大小以及出現的順序或者是各種上述參數的融合，實行邏輯計算，得出的邏輯數值也是動作是否進行的重要根據。

3 電力系統繼電保護配置與應用

3.1 繼電保護設備的作用

繼電保護重點是應用電力系統出現短路或者異常情況下產生變化的電氣量摘 要：電力系統的快速發展促使對繼電保護的要求更加嚴格，近些年來，電子計算機技術的蓬勃發展無疑為繼電保護技術的發展提供了新的動力源泉。怎樣通過繼電保護技術有效解決電氣發生的問題，提升電力系統工作效率與操作質量已經是重點需要研究的技術性問題。文章主要分析了電力系統繼電保護的發展現狀，電力系統繼電保護組成與工作原理，電力系統繼電保護配置與應用，電力系統繼電保護技術發展趨勢。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；技術發展實施保護操作。繼電保護設備的主要工作就是在電力系統正常、安全運行時，對各個設備操作運行情況進行有效地監視，為值班的工作人員提供運行過程中的重要依據；當電力系統出現問題時，繼電保護可以及時有效并且有選擇的切除發生問題的運行部分，確保其它部分安全運行；當電力系統運行過程中產生異常情況時，繼電保護可以及時精準的發出警告，告知工作人員迅速處理問題。

3.2 繼電保護設備的工作要求

當電力系統在運行過程中出現問題時，繼電保護設備可以選擇性的將發生問題部分進行切除。第一是將與發生問題距離最近位置的斷路器進行斷開，保證電力系統中其它沒有問題部分可以繼續運轉。一般情況下保護設備的靈敏度是由靈敏系數決定的。當處于繼電保護工作范圍之內，不論是怎樣的短路點位置，以及短路具有怎樣的特點，保護設備都不能出現拒絕操作；但是問題發生在保護范圍以外，不應當出現錯誤動作。繼電保護設備應當盡快對短路問題實行切除。減少減少問題切除的時間以便降低短路電流損壞電氣設備的程度，盡快恢復電力系統電壓，進一步為電氣設備實現自啟動提供便利條件，同時確保了發電設備并且操作運行的穩定程度。

3.3 繼電保護應用

在企業工廠高壓供電系統、變電站中普遍應用繼電保護設備，除此之外還用于保護供電系統高壓線路、主變保護中。在高壓供電系統中應用分母線繼電保護設備，針對分段母線沒有并列操作運行的情況設計保護電流速斷裝置，投入僅僅是在斷路器瞬間發生合閘時，合閘之后可以自行解除。除此之外，還要安裝過電流保護，對于較低負荷等級的配電所不應安裝保護。變電站應用繼電保護的情況包含：（1）保護線路，通常應用的是二段或者三段式的電流保護，一段屬于速斷電流保護，二段是速斷電流限時保護，三段是過電流保護；（2）保護母聯；（3）保護主變設備，保護主變主要是主保護與后備保護；（4）保護電容設備，保護電容設備主要包含了電壓零序保護、過流保護、過壓及失壓保護。伴隨著快速發展的繼電保護技術，逐漸開始應用微機保護設備，由于不用的生產時間與廠家，出現了豐富多彩的微機保護。

4 電力系統繼電保護技術發展趨勢

4.1 信息化發展

伴隨著迅速發展的現代計算機通訊技術，基于CPU核產生的硬件保護也快速發展。電路保護硬件控制的自動化芯片的發展過程為：微機保護的結構從16位單迅速發展為CPU32位多結構，之后又發展成為總線結構，有效提升了功能與響應速度，當面已經逐漸開始應用。

4.2 網絡化

在處理信息與通信數據過程中計算機網絡已經發揮了建設國家能源經濟的重要作用，網絡化產生的便利性也迅速在電力傳出與配電系統中開始應用。

4.3 智能技術

近些年來，在電力系統自動化研究領域逐漸應用了智能技術，其逐漸出現在繼電保護應用研究領域。在繼電保護實現網絡計算機化的情況下，促使了控制、保護與測量工作的一體化，并且迅速實現智能化的繼電保護，這也成為目前電力系統繼電保護技術的發展方向。例如兩側輸電線系統擺開電勢角度的狀況下產生斷路渡電阻就屬于非線性問題，通過距離保護不容易得出準確的問題出現位置，進一步造成了拒動或者誤動；若應用神經網絡的方法，訓練大量的問題樣本，只要樣本充分集中的考慮了各個情況，那么任何問題發生時都能夠精準做出判斷。

5 結束語

伴隨著電力系統的快速發展以及不斷進步的計算機通信技術，繼電保護技術正在朝著網絡化、計算機化、智能化方向積極發展，這樣也對繼電保護工作產生了更加嚴格的要求。只有定期對繼電保護設備實施檢查與維修，對運行情況按期巡檢，有效發現并且處理好問題，確保電力系統沒有問題的設備正常操作，提升供電的穩定性。

參考文獻

[1]嚴興疇.繼電保護技術極其應用[J].科技資訊，2007（1）.

[2]周培華.淺談電力系統中繼電保護的發展趨勢[J].科技咨詢導報，2007（2）.

作者簡介：王莉（1982），女，籍貫：江蘇常州人，職稱：助理工程師，學歷：本科，主要研究方向：電力系統及其自動化，繼電保護。