關于輸電線路繼電保護的幾點思考

張琳琳

摘 要：復雜的輸電環境、繁多的電氣設備和錯綜的線路分布等因素共同制約了電力輸送的可靠性和安全性，所以，任何一個環節出現故障，都可能造成嚴重的后果，尤其是繼電保護系統。因此，為了提高輸電質量和水平，結合多年的實踐經驗，就輸電線路繼電保護問題提出了幾點建議，以期為同行日后的工作提供參考和借鑒。

關鍵詞：輸電線路；繼電保護；輸電質量；保護方法

中圖分類號：TM774 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.149

眾所周知，無論是生產、工作還是日常生活，都離不開電力這一能源，但是，在現實生活中，輸電線路容易受復雜因素的干擾和破壞，進而出現故障，影響供電安全和質量，所以，提高繼電保護水平就變得尤為迫切。因此，我們必須要先了解繼電保護的工作原理，然后立足實際，積極尋求科學、有效的解決措施，以確保輸電線路能夠安全、穩定、高效地運行。

1 概述

對于電力系統，繼電保護是維護其正常運行的重要手段之一，可以說其占有舉足輕重的地位。而這主要是由其工作原理和所執行的任務決定的，即當電力系統出現局部異常或故障時，繼電保護裝置就會根據變化的電氣量（比如電壓、電流、功率和其他物理量）完成相應操作，彰顯其保護作用。如果某個元件出現故障，那么，為了縮小故障范圍，減小故障造成的不良影響，繼電保護往往會在不影響其他裝置正常運行的情況下及時將故障元件從電力系統中刪除，或者在監測到電器設備工作異常時，自動直接跳閘或降低運行負荷等，具體動作應視情況而定。

2 對輸電線路繼電保護的幾點思考

需要電能的地方就必要要架設輸電線路，可是，復雜多樣的運行環境和干擾因素為輸電線路的正常運行埋下了安全隱患，比如雷擊跳閘、風偏閃絡、外力破壞、人為操作不當等故障時有發生。所以，為了改善這種情況，必須提高繼電保護的質量和水平。

2.1 輸電線路繼電保護裝置要求

在選擇輸電線路繼電保護裝置時，其必須滿足以下要求：①可靠性。這是其必須具備的最根本、最重要的性能，即不需要保護時，要可靠不動作，需要保護時，就必須可靠動作。②靈敏性。要求繼電保護裝置必須符合最小靈敏系數規定，特別是針對金屬短路的情況。③選擇性。當線路出現故障時，要先由線路或設備切除自身故障，比如斷路器失靈保護、線路保護等。④速動性。要求繼電保護裝置的動作要及時、迅速。這4點缺一不可。

2.2 常見的輸電線路繼電保護方法

常見的輸電線路繼電保護方法主要有2種：①電流保護。由于每段線路的II段電流保護都與下段的I段電流保護呈現相互配合的局面，并且具有大約0.5 s的延時，所以，當電路發生過負荷或故障問題時，繼電保護便會根據信號變化經無時限和有時限等動作，在極短的時間內執行相應的跳閘任務。比如，當CD段線路異常時，保護2首先動作，如果斷路器發生拒動或失靈，保護3則會在0.5～1 s內啟動，并且不會影響保護2的運行，如圖1所示。②差動保護。即基于基爾霍夫電流定理，無論輸電線路發生區外故障還是正常工作，由于線路流入電流等于流出電流，所以，差動繼電器均不動作。但是，如果本級線路出現內部故障，那么，短路電流就會由兩側（三側）流向故障點。因為二次電流與故障點電流是正比關系，所以，差動繼電器執行動作。

圖1 電流保護基本示意圖

2.3 輸電線路繼電保護的研究方向

2.3.1 數字信息化

目前，微機保護在輸電線路繼電保護中占據核心地位，但是，集成電路使用的常規芯片不符合線路的實際工況，所以，需要研究專用芯片，這是完善智能電網的一大基礎。如何結合輸電線路的特性，優化繼電保護裝置的安全性、實用性和可靠性，并提高社會經濟效益，是需要深入研究的。

2.3.2 系統集成化

如果將日漸成熟的10 M或100 M的雙光纖以太自愈環網這一集成技術廣泛應用于輸電線路繼電保護中，一方面，可以實時上傳現場單元數據至公共測控保護單元，然后通過站控層進行綜合處理后發出相應的決策和任務，進而提升保護動作的可靠性和實時性；另一方面，還節約了電纜的用量。由此可見，測控、網絡、通信、錄波和保護的集成一體化具有重要的研究價值。

2.3.3 自適應保護技術

繼電保護自適應技術也是改善輸電線路運行水平的措施之一。它主要是基于科學的邏輯判斷和合理的保護決策而存在的，盡量結合線路瞬時故障、負荷波動等運行工況，對繼電保護加以改善，這在一定程度上彰顯了輸電線路繼電保護裝置的網絡化、智能化特性。從硬件系統互操作、資源共享等其他視覺角度來看，繼電保護自適應技術有良好的應用前景，但是，它需要相應的理論和技術作支持。

除了上述幾種技術措施外，還有諸多先進技術值得研究。比如，用光纖傳輸數據信息，即在電力系統中，有效串接繼電保護，形成一個集成化、網絡化、自動化和數字化為一體的保護系統。另外，可以采用輸電線路安全防護的最后防線——失步解列技術，但是，這需要先研制出可整合分散動作的裝置，并構造科學、完善的控制系統。

3 結束語

總之，隨著輸電線路系統規模的日漸擴大，必須要加快對繼電保護的研究，不斷改造和升級相應的裝置，進而為輸電線路的穩定、可靠運行提供重要保障，實現安全用電、放心用電。