對高壓電網繼電保護運行的研究

陳俞志

（靈川供電公司，廣西 桂林 541200)

0 引言

在未來的一段時間內，經濟發展運勢良好，對外貿易會持續增加，這就對國內的相關生產提出了新的要求。作為電力行業是所有產業有效運作的動力源，這就使得電力行業的生產負荷加大，那么在大量的高壓電的供應當中，供電電路的安全問題需要大家高度關注。

1 高壓電網繼電保護性能所必備的條件性能

1.1 可靠性

作為確保繼電保護正常運行的重要基礎條件，高壓電網繼電保護裝置的配置方式、設備安裝調試的質量水平以及繼電保護裝置本身的技術性能，都是影響高壓電網在運行過程中繼電保護可靠性的主要因素。為了逐步掌握設備運行規律，并不斷提高繼電保護人員的運行維護水平,就必須對繼電保護設備出現的各種故障進行及時、全面的統計，除了繼電保護人員自己發現的故障應及時統計外，還必須及時統計變電站運行值班人員發現的故障。

1.2 選擇性

為實現選擇性的接地保護動作要求，故障發生在同一點時，必須保證相鄰上下級元件的保護裝置的靈敏度和動作時間配合的同時性。在220～500kV線路的縱聯保護方面，選擇性保護是后備保護工作的一項重點要求，為適應如下情況：

1）在較大過渡電阻故障發生時，由于靈敏性不足致使故障線路本身的縱聯保護不能得到立即啟動，則切除故障必須由其后備保護動作執行，從而在相鄰元件間引起后備保護的無選擇性誤動作。

2）在某一線路上當下一級元件故障時，最臨近故障點的斷路器因故不能及時切除，轉由相鄰近的上一級線路的后備保護動作負責執行操作時，電源與負荷在系統中占有較大比例的容量，受端系統與其相連接，一旦故障切除因故未能及時進行而影響到系統的穩定性時，那么必將導致全局性的故障發生，因此我們不難發現受端系統切除故障快速動作的重要意義。

1.3 速動性

1）縱聯保護、接地保護瞬時段、相間保護和相電流速斷間的協同動作，是快捷性繼電保護的基礎。此外，電流速斷與瞬時段在后備保護中的獨特作用同樣不容忽視。

2）在其未釀成事故之前就要及時分析，制定對策。對能立刻消除的故障，立刻組織安排人員消缺；對不能立刻消除的故障,進行再次分析,制定補救措施，并認真做好事故預想。一旦故障切除因故未能及時進行而影響到系統的穩定性時，那么必將導致全局性的故障發生，因此我們不難發現受端系統切除故障快速動作的重要意義。目前，兩套縱聯保護裝置被安裝在了這些線路中，其中母線差動保護同樣也是不容忽視的。

3）從全局角度出發，對于與高壓電網相接的供電便器，應以符合系統穩定性要求為依據，設置其低壓母線和配出線路的切除故障時間。智能電網的本質就是對能源實現兼容利用以及對相關綠色能源的替代，智能電網需要對開放的系統進行相關的創建以及對共享的信息模式進行建立，并在此基礎上，對電力系統中的相關數據進行整合分析以及營運管理優化的電網。

2 高壓電網的自動重合閘方式

2.1 單相重合閘可較好的使用在聯系不緊密的220kV線路與330～500kV線路中。重合閘時間一般設置為：

1）通常以傳輸最大功率情況中所需求的重合閘時間為最佳設置標準，一旦設定通常不再做變更。

2）保持系統運行的穩定性要求是在以成功的重合閘為依托的前提下，則在單回線上的快速單相重合閘應在0.5s左右。

2.2 不附加故障條件的三相重合閘宜采用在聯系緊密的220kV受端系統線路中。先重合閘在經檢查無電壓的一側，該側通常為沖擊系統和大機組作用較小的一側，另一側合閘需以檢測線路和母線電壓同步為條件。5～10s為重合閘最佳時間段，大于等于10s是相對于靠近大機組的線路而言的。

2.3 由主系統到終端地區線的重合閘可采用以下方式：

1）解列點應設在地區與主系統聯絡的恰當位置，發生故障時，通過繼電保護動作手電側的解列斷路器將與其跳開，檢電壓的一般三相重合閘在主系統側實現。

2）單相重合閘。在主系統故障相先切除時，選相跳閘通過簡單的相低電壓元件等來實現，不能重合或者故障多相時，則動作于解列。

3 繼電保護性能在重合閘過程中體現

3.1 無條件都給予必要保證的

（1）線路故障已消除的，能夠重合成功。（2）線路上故障為消除重合時，瞬時三相與故障線路必須永久跳開。

3.2 在330～500kV線路上，應保證包括單相重合閘在內的整個重合閘過程中，瞬時跳閘應在發生在任何期間的任一單相或多相再故障中得以實現。故障信息與新型繼電保護技術對故障信息的研究和充分利用是發掘繼電保護新原理的基礎，而計算機在繼電保護中的應用為充分利用故障信息提供了技術手段。

3.3 對220kV線路采用單相重合閘的，瞬時跳閘在重合成功后再故障時應保證實現；此外，全過程選擇性跳閘必備在兩健全相故障時。

3.4 在重合閘過程中，如果相鄰線路故障，允許實現重合閘線路的繼電保護無選擇性跳閘，但宜在可能條件下縮短無選擇動作的范圍。

4 發展對策

4.1 建立高壓電網繼電保護通信一體化

GPS應用于高壓電網繼電保護技術時，電網通過從GPS接收機取得精確時間和同步脈沖信號，實現時鐘統一和同步采集，使得全國電網時間實現了真正的統一GPS接收機所發出的兩種時間信號，時間和同步誤差小于2μs，使得高壓電網繼電保護中的通信時間大大減少，進而有利于通信一體化的建立。

4.2 智能化神經電網

神經電網出現之前，電力系統就已經采用了大量的數據，這些數據分為正常運行和不正常運行兩大類。如果作為訓練的話，需要通過BP算法修改網絡參數確保輸入一定時能夠有期望的輸出。神經電網出現以后，根據現場的具體運行情況現場學習，有利于提高ANN內存知識總量。綜合比較發現，全波數據窗建立的神經電網的準確性要比半波數據窗建立的神經電網準確性高，因此高壓電網多采用全波數據窗建立的神經電網進行保護。

4.3 加大投入，更新設備

在電力企業當中，為了保證繼電保護裝置的安全，關于供電網絡的檢驗工作是必不可少的。供電網絡檢驗工作的質量優劣和繼電保護裝置運行過程中的故障發生頻率有直接關系。所以，以保證設備安全作業的為前提，適時對繼電保護裝置進行更換，同時要優化供電網絡系統以保障每個回路中都有充足的保護整定時間。所以，對于繼電保護裝置，必須對其進行定期的校驗，并且在校驗的過程中要做到逐個檢驗和嚴格按照檢驗程序檢驗。

5 結語

繼電保護技術與科技通行，高壓電網中繼電保護裝置的發展確實保障了供電網絡的平穩運行。但是繼電保護裝置的功能有很大的局限性，所以要對其進行深入的研究，讓繼電保護裝置向著數據處理和通信方向發展以實現數據信息的資源共享，為電力企業的綜合發展提供研究材料。

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