淺析電力系統繼電保護技術

摘 要：文章闡述了電力系統繼電保護的內涵，指出電力系統繼電保護技術在實際中的應用，并詳細介紹了當今繼電保護技術的總體發展趨勢。

關鍵詞：電力系統；繼電保護；技術

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 18-0000-01

電能作為最容易獲得的一種能源，已經得到了廣泛的應用。電力系統是一個集電能的產生和傳輸的復雜系統，其由發電廠、輸電線、變電所、配電網絡等多部分組成，人們的生產生活越來越離不開電能，電力系統能否平穩運行直接關系到我國的經濟社會的發展和穩定。電力系統是一個較復雜的組成結構，系統不僅組成復雜，而且由于每個組成部分之間都會發生聯系，任何部分出現問題都很容易影響到電力系統的正常運行。繼電保護技術作為確保電力系統正常安全運行的重要技術，越來越受到重視，繼電保護技術的使用不僅提高了電力系統的運行效率，而且大大的降低了事故發生的可能性。

一、電力系統繼電保護概述

（1）電力系統繼電保護的作用。在電力系統發生損壞用電設備或影響其安全運行的故障時，電力系統繼電保護裝置能夠對于故障做出相應的動作，避免損壞設備或者影響安全運行，起到應有的保護措施；并對整個電力系統進行監控，當電力系統非正常運行或某些用電設備處于非正常工作狀態時能夠及時發出警報信號，以便于提醒值班工作人員發現故障所在，能使故障得到處理，使其正常運行。（2）電力系統繼電保護的工作原理及組成繼電保護一般由測量、邏輯和執行三大模塊組成，其種類繁多。繼電保護裝置的測量模塊獲得的測量信號首先需要與之前設定好的整定數值比較，并將對比結果傳送至邏輯模塊。邏輯模塊按照測量模塊傳輸的對比值特點、大小和出現的次序或上述各種參數的組合，進行邏輯計算，得出的邏輯數值也是決定動作是否進行的重要依據。（3）電力系統繼電保護的應有場合。在變電站、廠礦企業的高壓供電系統、高壓線路以及主變保護中，繼電保護設備得到了廣泛的應用。變電站應用的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，二段屬于速斷電流顯示保護，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，保護用電設備主要包含了電壓零序保護、過電流保護、過電壓或失電壓保護。伴隨著繼電保護技術的快速發展，逐漸開始了微機保護設備的應用。

二、電力系統繼電保護技術的實際應用

繼電保護裝置在變壓站上的應用主要有母聯保護、線路保護、電容器保護和主變保護等，而電容器保護是針對電力系統中的電容器進行零序電壓保護、過流保護、過壓保護和失壓保護；同時，繼電保護中的主變保護主要有重瓦斯保護、差動保護的主保護以及復合電壓過流保護、過負荷保護的后備保護。繼電保護是電力系統的重要組成部分，在保障電網系統的穩定運行、防止事故的發生、阻止事故的擴大等方面起著十分重要的作用。繼電保護計算及管理最突出的特點就是不確定性，主要有兩方面的原因：一方面是由于繼電保護配置、設備的技術參數等相關數據的不確定性。其中最突出的就是保護裝置的定值，不同型號的保護裝置其定值也不同，并且隨著科技水平的不斷進步，新的保護裝置還會源源不斷地研發出來，而定值又是不可預知的，這就造成了數據的多樣性和不確定性。另一個重要原因出于保護裝置的定值計算上。繼電保護計算的內容之一就是保護裝置的定值計算，保護裝置的定值計算要充分考慮到相關工作人員的從業經驗、保護測量方法、電網構造以及從業人員對相關規定把握尺度等因素，但由于上述因素存在的差異，就造成繼電保護定值計算的不確定性。繼電保護裝置主要采用了繼電保護技術，作為保障電力系統安全正常運行的電力元件，主要是當電力系統出現障礙時，或是電力元件例如發電機、變壓器等出現故障時，在向工作人員發出安全報警的同時，向其控制的斷路器發出跳閘命令，以防止故障蔓延的一種自動保護裝置。

三、當今繼電保護技術的總體發展趨勢

進入21世紀以來，隨著計算機技術的迅猛發展，電網對繼電保護技術不斷提出新的要求，舊的模擬式繼電保護現在已經無法滿足現行電力系統的需求。隨著科學技術的不斷研發，一些高端技術也被應用于電力系統繼電保護技術中，其正在隨著科技的腳步，向著計算機化、網絡化和智能化發展，為了更好的滿足現行的電力系統。（1）繼電保護技術的網絡化。當今世界是信息時代，現在的計算機都已經實現了網絡化。網絡化為世界提供了一種強大的通信技術，深遠影響了社會的各行各業。一般情況下，繼電保護主要用于在發生故障時對故障原件進行切除，從而有效降低故障發生率。但是，繼電保護裝置的作用，不能只局限于切除故障元件和降低故障發生率，它還要確保整個電力系統安全高效的運行，為電力系統提供可靠的保證。同時繼電保護裝置的網絡化的實現，這是電力系統保護的基本條件，使其能夠更好的手機故障數據，這對判斷故障的準確性至關的重要。因此，要求每個繼電保護單元，對整個電力系統的安全運行和故障信息可實現數據共享，應該在分析這些信息和數據的基礎上，實現協調動作，這是確保系統安全穩定運行的重要保證。所以，實現繼電保護的網絡化是電力系統的發展趨勢。（2）繼電保護技術的智能化。隨著科技的發展以及人們對節能的重視，分布式發電，交互式供電模式等智能電網對繼電保護系統的要求更加苛刻，同時與繼電保護相關的新技術得到廣泛應用，特別是傳感器的應用可以很好的對智能電網的運行進行監控，并且實現對保護功能和保護定值的遠程動態監控和修正。另外，對保護裝置而言，保護功能除了需要本保護對象的運行信息外，還需要相關聯的其他設備的運行信息。一方面保證故障的準確實時識別，另一方面保證了在沒有或少量人工干預下，能夠快速隔離故障，進行自我恢復，避免大面積的停電現象發生。

四、結束語

總而言之，經過多年的研究和發展，我國的繼電保護技術已經逐漸成熟，取得了不小的成績，具有了一定的規模，然后與世界領先水平依然存在一定的差距，這要求從業人員能夠在繼承發揚現有技術，繼續不斷的努力，使我國繼電保護技術早日實現智能化和網絡化。

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