電力自動化繼電保護安全管理分析

萬煒

【摘要】在本文中筆者首先對于電力自動化配電系統中的繼電保護相關裝置組成和配置中原則方面進行分析，簡單敘述了關于配電系統的繼電保護手段和相關技術的概況。同時進一步詳細分析和闡述了關于配電系統的繼電保護手段和日常正常運行過中的比較常見的一些問題，并且對于以上幾個問題的處理手段進行了詳細解釋，以希望通過這種方式能夠改進配電系統中的繼電保護技術，這樣可以進一步提高配電系統的運行可靠性。

【關鍵詞】配電系統；繼電保護手段；運行；配置原則

0.引言

伴隨著我國的社會經濟發展，人們和社會中對于電力的要求量越來越大，但是因為配電系統所提供的電力自動化供配電系統為一體式，因此設備的類型相對復雜，運行的方式就相關繁多，所以各種因素造成繼電保護中的運行難度。與此同時，電力自動化系統中的220kV和500kv線路也隨之增加，整個配電系統中的整體網絡結構與正常的運行形式也變得日益復雜起來，這就對于配電系統中的繼電保護系統、裝置提出了相對更高的要求。許多國內外的分析和研究都正在投入到這項艱巨的工作中，并且已經取得了相當不錯的成績，但目前還是有幾大頑癥，這對于繼電保護的研究人員提出了更大的挑戰。因此筆者在本文就電力自動化配電系統的繼電保護中可能普遍存在的一些問題進行闡述和研究，僅供讀者參考。

1. 電力自動化繼電保護安全管理主要內容

1.1配電系統的繼電保護運行裝置的主要組成

電源裝置的進線：定時限過流保護裝置、定時限速切保護裝置、過負荷報警和差動保護裝置。輕、重瓦斯和溫度保護裝置。

饋出的線路裝置：過流保護、電流速斷保護裝置、小電流接地報警系統裝置。

1.2配電系統繼電保護裝置的安全管理配置原則

在繼電保護中的配置系統中，其應該滿足最為重要的、最基本的兩點要求：第一點就是：任何的電力設備與線路都不得在任何的時候處在無繼電保護的運行狀態下；第二點就是：任何的電力設備和與線路在應該在運行中的任何時候，由兩套完全獨立的繼電保護的裝置分別控制，這兩臺裝置應保證是完全獨立的電力系統斷路器實現保護。配電系統的電路保護主要需要是符合下面的幾點原則：

（1）配電站的進線通常可以不設繼電保護。（2）變電站開關站的出線保護裝置應該由過電流保護、零序電流保護、前加速一次重合閘共同組成保護系統。（3）配電站和開關站的母線分段，應該很好地配置備用電源自切和自切后的加速保護裝置。（4）配電的變壓器應該選用熔斷器或者由繼電器，這些構成的過電流保護和零序電流進行運行保護。

2.配電系統的繼電保護安全管理中可能存在的問題

2.1電力自動化電流的互感器相對飽和

伴隨著供電系統的規模不斷擴大，很多的低壓配電系統中的短路電流也會隨著變大，當變、配電的出口處發生了電流短路時，短路的電流通常會很大，有時候甚至可達到電流互感器的一次額定電流的好幾百倍。在穩定狀態中的短路情況下，一次的短路電流其倍數越大，電流的互感器的變比的差距也就相對越大，使得靈敏度很低的電流速斷的裝置保護就有可能產生拒絕動作。

在線路的短路情況發生時，因為電流的互感器出現飽和，感應到的二次側的電流一般會很小甚至接近于零，所以有可能造成定時的限過流保護裝置出現拒動。要是在變電所的出線故障就要靠母聯的斷路器或者主變壓器的后備保護來進行切除，因此可能會延長故障的時間，讓故障的范圍不斷擴大；然而要是在配電所出線的過流保護拒動出現后，造成的配電所進線進行保護動作，就可以將使整個的配電所全停。

2.2電力自動化二次設備和二次的回路老化

目前在我國很多的配電系統中的繼電器是上個世紀7O到8O年代的老式繼電器裝置，其節點的氧化塵很多，因此產生的壓力也就不夠，這就會造成保護的誤動，出口的不可靠。因此我們知道了，二次回路的分直流與交流兩類，如果其中的交流回路實驗端子發生老化、銹蝕、接觸電阻過大的情況，嚴重時就會引起電路開路，有可能引起電路的保護誤動或者拒動。直流的部分在電力系統中的失電與系統嚴重低電壓時，其電路運行的可靠性就難以保證，因此在事故情況下就更難以保證其的可靠動作，很有可能造成越級跳閘的現象，擴大事故的范圍。

2.3電力自動化環網的供電無保護

現階段中，我國的環狀配電網中基本采用了負荷的開關方式，現在這個階段并不設斷路器裝置，因此也沒有保護。假如裝設的斷路器由于運行的方式發生變化，負荷的轉移等因素，導致了繼電保護的選擇性無法協調，這樣產生事故的可能就非常大。現階段的環網運行方式一般是開口運行，在發生故障時，故障的環網全部停電，絕大部分的網絡是由用人工操作的，對于網絡的重構幫助恢復供電。在環網中的供電用戶中較小容量的，還可以設置好熔絲，這樣就限制了故障產生的影響范圍；用戶的變壓器容量較大的，一般無法配置有選擇性的熔絲進行保護，尤其是直接用銅棒進行連接；這樣就導致用戶故障、環網全停，所以就可能擴大了故障可能影響的范圍。

2.4電力自動化保護校驗的裝置可能存在漏洞

目前我國的多數配電系統保護校驗的裝置都存在著漏洞。第一是儀器的儀表存在問題。儀器的儀表是以保證保護裝置的校驗質量、提高工作效率的前提和基礎，但是長期以來因為投入的并不足，因此電路的保護工作相對缺乏高性能的儀器。所以現階段仍以“地攤”式的接線為主。雖然“地攤”的接線方式是主要考驗保護人員的基本功，但如出現了錯誤，將非常嚴重的影響保護校驗的質量與工作效率。第二是現場的資料尚不全。繼電保護系統的圖紙資料不齊備的時候，就會產生問題困擾繼電保護人員。在一些變電站中，圖紙的破損、丟失或者不全，尤其是新建站一直就沒有竣工圖；另一些就是變電站的圖紙剛剛補齊，又開始新的技改施工項目，而改造后其又沒有及時將圖紙補齊；所以，各個變電站的圖實不符的現象始終存在，并且難以解決，留下了非常嚴重的事故隱患。

3.配電系統的繼電保護安全管理的改進手段

3.1避免電流互感器的飽和

為了避免電流互感器的飽和，主要從以下三個方面入手：首先，電流互感器的變比不可以選得太小，這是需要考慮線路在短路時的電流互感器的飽和問題，例如一般的10kV線路的保護電流互感器的變比最好要大于60/1。然后是需要盡量地減少電流互感器二次的負載阻抗現象。盡量能夠避免保護與計量共用電流互感器裝置，進一步縮短電流互感器的二次側電纜長度和加大二次側電纜的橫截面。再次，管理者一定要遵守速斷保護原則。高壓電動機按起動電流乘以1.2～1，3倍可靠系數進行確定，假如超過了其規定的數值就可以確定故障電流，時限整定為Os。單臺的變壓器應該按照所供電的最大1臺電動機起動的電流加上它其余電動機和照明等的負荷額定電流一同進行整定，假如計算的整定值小于變壓器額定電流的2倍，就應該按2倍的電流進行整定。超過了2倍的電流整定值，應該按計算的數據乘上可靠的系數確定，采用變電所內的進線應該按照最大的整定值數據加其余的變壓器額定負荷。按照等級進行劃分，確定了延時時間，仍然還有選擇性，但是短路的情況下速斷保護還是無選擇性。

3.2完善電力自動化環網結構配套建設

現階段的環網結構是在電纜網絡中采用的主要方式，現階段還沒性能非常理想的繼電保護系統裝置。為了更快速地隔離故障、恢復供電情況，管理者可考慮結合著配電自動化裝置系統的建設，將繼電保護和自動化系統共同配合使用。

4.結束語

綜上所述，電力自動化配電系統中的繼電保護是保證電網的安全運行關鍵手段，怎樣防止與杜絕繼電保護運行中出現的各種問題，防止運行事故的發生與擴大、保證電網的安全運行，是目前繼電保護的專業人員應該為之努力的奮斗目標，也是目前各所單位所面對的、時刻不掉以輕心的一項艱巨的工作。同時伴隨著系統的不斷前進和發展，肯定還會有各種不同的新問題出現，筆者希望廣大的現場工作運行維護的技術人員能夠結合運行的實戰經驗，提出對應的解決辦法，共同把電力自動化安全保護工作做好。

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