關于繼電保護技術的探討

解德鑫

[摘要]繼電保護技術是隨著電力系統的發展而發展起來的，20世紀初隨著電力系統的發展，繼電器才開始廣泛應用于電力系統的保護。這個時期可認為是繼電保護技術發展的開端。電力系統決定著電力能源的產生、傳輸和配送。而系統中的任何一個環節出現問題都會導致設備的損壞，甚至更嚴重的后果。隨著我國電力系統規模和容量的日益增大，電力系統面臨的故障日益嚴重。文章對繼電保護的基本作用及任務、構成與分類進行了相應的探討，并對未來繼電保護的發展方向進行了預測。

[關鍵詞]繼電保護；方向發展；基本作用；分類；發展

[DOI]1013939/jcnkizgsc201533064

在現代電力系統中，若沒有繼電保護裝置，想要維持正常工作是不可能的。隨著電力系統的不斷發展，繼電保護裝置也應不斷地進行革新和完善。只有這樣，才能保證電力系統的正常工作，更好地為社會服務。繼電保護的可靠性主要是由配置合理、質量和技術性能優良的繼電保護裝置，以及正常的管理來保證和運行維護。繼電保護的基本任務是：自動、迅速、有選擇地將故障元件從電力系統中切除，使故障元件免于繼續遭到破壞，保證其他無故障部分迅速恢復正常運行；反映電氣元件的不正常運行狀態，并根據運行維護的條件，發出信號，減負荷或跳閘。

1繼電保護系統的工作原理

繼電保護分類方法很多，按照保護原理分類：有過電流保護、低電壓保護、過電壓保護、功率方向保護、距離保護、差動保護、高頻（載波）保護和光差保護；按照被保護的對象分類：輸電線路的保護、主設備保護（如發電機、變壓器、母線、電抗器、電容器等保護）；按保護所起的作用分類：主保護、后備保護、輔助保護等；按照保護所反映的故障類型分類：相間短路保護、接地故障保護、非全相運行保護、失步保護、失磁保護等。隨著計算機快速發展，繼電保護開始向自動化、人工智能化發展，繼電保護不僅可以對問題和故障進行監控、提示工作人員進行檢修，并且具備一定的自我修復能力，繼電保護裝置的自動化能力不斷提高，并且相關的繼電保護技術方法也開始不斷改進，促進繼電保護能夠更好的保障變電所的正常運轉和持續工作。

隨著現代自動化技術的不斷發展，電力系統繼電保護技術應用中也引入了計算機技術、網絡技術以及綜合自動化技術。通過多項技術的引入與應用實現了現代電力系統繼電保護裝置智能化、網絡化等需求。首先，繼電保護裝置引入單片機技術，實現了微機化繼電保護應用。利用單片機技術使繼電保護裝置正確動作率得到提升。電力系統繼電保護裝置應用與發展中，變電設備計算機系統也需要相應的保護功能。因此，引入單片機、計算機技術的繼電保護裝置利用快速數據處理以及通信功能實現對變電設備計算機系統的保護。并利用網絡通信功能模塊方便中心監控人員的監控與故障信息收集。在現代電力系統繼電保護應用過程中，計算機技術的應用已經成為促進繼電保護技術發展、促進電力系統穩定供電的重點。

在現代電力系統設備繼電保護應用中，主要應用繼電保護裝置的線路保護功能、母聯保護功能、主變保護功能以及電容器保護等幾方面。利用繼電保護裝置的功能實現了電力系統輸變電過程中變電站設備的保護，減少了變電站故障造成的經濟損失。首先，繼電保護裝置采用二段或三段式的電流保護，有效地預防了短路等情況是對設備的損壞。其次，母聯保護、主變保護等利用繼電保護裝置保護了輸變電設備，預防了電路故障造成的設備損害。通過繼電保護裝置的應用以及現代微電腦處理技術下的繼電保護裝置實現了自動監控、快速保護斷開等功能，有效地保障了電力系統輸變電設備的安全。

2繼電保護的構成與分類

繼電保護裝置可視為由測量部分、邏輯部分和執行部分等部分組成。測量部分是測量從被保護對象輸入的有關電氣量，并與已給定的整定值進行比較，根據比較的結果判斷保護是否應該啟動的部件。邏輯部分是根據測量部分輸出量的大小、性質、輸出的邏輯狀態出現的順序或它們的組合，使保護裝置按一定的布爾邏輯及時序邏輯關系工作，最后確定是否應該使斷路器跳閘或發出信號，并將有關命令傳給執行部分的部件。執行部分是根據邏輯部分傳送的信號，最后完成保護裝置所擔負的對外操作的任務的部件。常用繼電保護的分類方法較多，按被保護對象的類別，繼電保護分為線路保護和設備保護兩種。按保護原理，繼電保護可以分為電流保護、電壓保護、距離保護、差動保護、縱聯保護、方向保護及負序保護。按故障或不正常運行的類型，繼電保護可以分為相間短路保護、接地故障保護、匝間短路保護、斷線保護、失步保護、失磁保護及過勵磁保護等。按繼電保護的實現技術，繼電保護可分為機電型保護、整流型保護、晶體管型保護、集成電路型保護及微機型保護等。

3繼電保護系統的維護

31繼電保護裝置巡查內容

（1）首先要進行表觀上的檢測，即繼電保護裝置的各種外在表象的觀測，包括查看各類繼電器外殼是否破損，是否受到周圍環境的破壞和腐蝕，各項定值的位置是否變動；

（2）查看繼電器接點有無卡住、變位、燒傷、脫軸、脫焊等情況發生，繼電器的連接部位是非常重要的運行部位，也是最易出現故障的部位，所以要在查看表面特征后，及時查看繼電器的連接是否正常；

（3）感應型繼電器的圓盤轉動是否正常，帶電的繼電器接點有無大的抖動或磨損，線圈和附加電阻是否有過熱現象。

32繼電保護裝置的運行維護

（1）在繼電保護裝置的運行過程中，若發現異常現象，首先要進行常規的臨時處理，如暫停設備的運行等，然后要加強監視并向主管部門報告。

（2）當繼電保護動作開關跳閘后，檢查保護動作情況并查明事故原因，同時記入值班記錄及繼電保護動作記錄中，同時應該對每一次的跳閘情況做好資料的整理，以便綜合整理繼電保護裝置的歷史運行情況。

（3）在檢修工作中，若涉及供電部門定期校驗的進線保護裝置，應與供電部門進行聯系、協商，錯開檢修的時間和程序，以免妨礙繼電保護裝置的正常運行。

4對線路保護電壓切換回路故障引起的思考

2006年7月，官塘變電所運行人員將試驗結束的220kV正母電壓互感器恢復運行，運行人員首先合上正母電壓互感器的一次隔離開關，在合二次電壓總開關ZKK時，運行中的付母電壓互感器二次電壓總開關跳開，造成運行中的220kV保護失去電壓。繼保人員到現場后發現，當時一次運行方式為所有220kV出線開關、旁路開關、主變開關均運行在付母線，母聯開關在斷開狀態，正母線為空母線，電壓二次回路并未聯絡，只有220kV付母二次有電壓。但繼保人員用萬用表測量220kV正母A相有電壓，大小與付母A相電壓相同。繼保人員初步判斷220kV正付母A相電壓通過某個220kV間隔的電壓切換繼電器接點聯絡了。經過進一步的檢查，確認220kV官諫線2557開關保護的電壓切換繼電器1YQJ的A相接點粘死接通，當2557開關倒到付母運行時，電壓切換繼電器2YQJ勵磁，接點接通，導致220kV正付母A相電壓聯絡，致使運行中的付母二次電壓向停運的正母電壓互感器一次側反充電，造成運行中的付母電壓互感器二次電壓總開關跳開。在更換了2557開關保護的電壓切換插件后，一切就恢復了正常。

5結論

繼電保護對我國電力系統的安全運行起著不可代替的作用。在我國經濟持續發展、對電力要求不斷增大的情況下，要做好繼電保護工作，需要從各方面對繼電保護的基本任務和意義，以及其保護作用的繼電保護裝置有深刻的了解，并要及時掌握未來技術發展的方向。隨著科技時代的來臨，特別是電子技術、計算機技術以及通信技術發展，我國繼電保護技術主要是朝著微機繼電保護技術方向發展。繼電保護是電力系統發展的安全保障，是保障電力系統安全、穩定運行的有力手段。

（上接P52）

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