變配電系統中繼電保護的配置和應用

張賀亮 徐靜 郝麗萍

摘要：電力系統繼電保護通常指的是在整個電力系統運行過程中發生故障或者是事故時能夠確保電力系統安全運行的自動化設備。電力系統發生故障的原因非常多，如雷擊、鳥害、設備老化、設備損壞、不合格操作等等，電力系統發生異常和事故主要包括短路、兩地相接、三地相接、過負荷、過電壓等等。繼電保護能夠通過自動化設備在電力系統出現故障時及時反應并調整，對整個電力系統運行做好保護措施。本文主要分析變配電系統繼電保護中存在的一些問題，并提出相應的處理策略。

關鍵詞：變配電系統；繼電保護；應用

引言

在整個電力系統中，存在很多電網線路及電氣設備，電力系統在發生故障后，很有可能對電網線路和電氣設備造成損害，為確保電力系統的穩定運行，必須確保電力系統繼電保護裝置的正常運行。近年來，人們對電力企業的供電質量要求越來越高，為滿足人們對用電質量的需求，對變電設備繼電保護問題進行研究和分析有十分重要的意義。

一、變配電運行繼電保護相關問題分析

（一）、電力設備老化

近年來，隨著社會經濟的持續發展，人們的生活水平越來越高，對電力資源的需求量也越來越大，目前，在我國很多地區存在供電與用電需求相互矛盾的現象，尤其是在電力設備老化嚴重的地區，這種現象更明顯。電力設備在長期運行過程中，由于運行環境比較惡劣，負載量比較大，很容易在運行一段時間后，出現不同程度的老化現象，從而對電力設備的運行效率造成一定影響。同時電力設備在長期運行過程中，會產生高溫，當設備溫度超過極限承受溫度后，就會引起設備老化。加上各種電力設備分布比較廣泛，在日常工作中，難以對這些電力設備進行全面維護，這就會對電力設備的正常運行造成影響。

（二）、變電運行的安全管理

在變電運行過程中，還存在一定的安全管理問題，電網管理人員在進行系統管理時，仍采用傳統的管理方式，而傳統的管理方式無法適應當前大范圍電網系統的管理要求，這就導致在電網管理過程中，出現管理漏洞，從而引起一些安全問題。在電力企業中，內部監督部門對電網系統的安全運行有很大的影響，但受內部監督制度不完善、監督人員安全意識差等因素的影響，電力企業內部監督部門無法充分發揮其職責，從而對電網系統的安全管理造成影響。

（三）、隱藏故障的危害

近年來，配電系統中大規模連鎖故障的發生受到了廣泛的關注。連鎖故障指的是系統中的某個元件失效導致了第二元件的失效，而第二元件的失效又導致了第三元件的失效，以此類推。連鎖故障迅速的蔓延是造成配電系統全面瓦解的最主要的原因。連鎖故障發生的概率并不大，然而有著極大的危害。通過對近年來國內外大規模停電事故的分析能夠發現，連鎖故障造成的大規模事故，繼電保護裝置中的隱藏故障是主要的原因之一。據調查，在配電系統中，有約75%的大規模事故都和繼電保護系統中存在著缺陷導致了誤動有關系。這一類的事故中，經常可以見到的情況是：保護系統中存在隱藏的缺陷，由于過載、相鄰線路發生故障、潮流反向等事件的觸發，使得隱藏缺陷暴露，導致保護裝置發生誤動。切除線路，造成事故進一步的惡化。

二、變配電系統中繼電保護的配置和應用

（一）、輸電線路保護

輸電線路保護時變配電系統中的重要繼電保護形式，通常根據不同電壓等級以及保護要求的不同，配置有電流保護、阻抗保護以及重合閘等繼電保護裝置，對變配電系統中的輸電線路形成了全面的保護。

（1）電流保護

第一段是電流速斷保護，其是反應于電流增大而瞬時動作的電流保護形式，能在很短的時間內切除線路故障，從而減少故障的持續時間，能夠有效地避免故障的擴大；第二段是限時電流速斷保護，其以一定的時限切除本線路上速斷保護范圍外的故障，作為電流速斷保護的后備保護，當速斷保護發生拒動時以較短的時間及時切除故障；第三段是定時限過電流保護，其既是本線路主保護拒動的近后備保護，同時也是下級線路保護拒動的遠后備保護，以一定的時限切除故障以保證電流保護的選擇性和可靠性。

（2）阻抗保護

阻抗保護又稱距離保護，其同時利用電力系統中故障時的電壓電流值，通過其比值反映故障點到保護裝置的距離，進而判斷是否在保護范圍內。與電流保護相比，阻抗保護靈敏度更高，受電網運行方式變化的影響更小，保護范圍更加穩定可靠性，但由于需要同時測量系統電壓電流值，原理較為復雜，導致阻抗保護接線構成復雜，保護裝置自身的可靠性不足。

（3）自動重合閘

通常情況下，輸電線路發生的多為瞬時性故障，因此為了提高輸電線路運行的可靠性，需要配置自動重合閘對斷路器進行重合閘，以縮短輸電線路停電時間，提高電力系統并列運行穩定性，糾正瞬時故障或斷路器故障引起的誤動作。

（二）、電力系統應加強繼電保護的智能化發展

隨著我國信息化進程的不斷加快，我國電力系統的繼電保護也逐漸向智能化方向靠近。計算機網絡已經逐步成為信息時代的技術支柱，對各個行業的發展對產生了深刻的影響。由于缺乏有效的數據通信手段，現如今的繼電保護裝置中，在具體的工作過程中還有一些不足，因此，如果想使繼電保護裝置充分發揮其作用，那么就必須將電力系統中主要的運行設備上安裝繼電保護裝置，同時還應該實現微機保護的網絡化。綜上所述，繼電保護能夠有效保障電力系統運行的可靠性與穩定性，電力部門必須重視繼電保護的應用。目前，在進行繼電保護作業的過程中，會有許多因素對繼電保護系統產生干擾，比如雷擊因素、高頻因素、輻射因素以及靜電放電因素，因此，電力系統必須采取有效的措施對防止這些因素對繼電保護產生較大的影響，這樣才能更好地保障電力系統運行狀態，提高電力系統運行的安全性。

（三）、在電力系統繼電保護設備運行過程中進行跟蹤檢測

如今繼電保護中自動化設備功能在不斷增強并呈現自我診斷的趨勢，從繼電保護自動化設備發展的角度來說，它為實現電力系統繼電保護設備運行進行跟蹤檢測提供了很好的條件。對電力系統繼電保護設備進行跟蹤檢測主要是通過加載線監測程序的方式來完成，它不僅能夠監測整個繼電保護動作執行的結果，還能夠實現動態管理。在進行跟蹤檢測的過程中一方面是檢測相關繼電保護設備，診斷繼電保護設備工作的穩定性和可靠性；另外一方面是引入新型繼電保護設備，確保技術和方法的可靠性和有效性。

（四）、建立完善的電力系統繼電保護運行管理制度

依據電力系統繼電保護的特點制定相應的運行管理制度，完善的管理制度能夠確保整個電力系統的正常運行，對電力系統繼電保護抗干擾的性能也非常重要。以最新科學技術為支撐，對系統進行定期維護和檢修，針對電力系統運行中的故障進行及時分析，對于系統運行中較難處理的問題可以借助計算機等先進技術進行運算和處理，實現跟蹤管理和檢查，這樣不僅能夠有效保障電力系統繼電保護裝置的正常運行，也能夠實現企業人力資源優化配置。另外，管理制度中除了對應的運行管理制度，還需要設立一定的員工獎懲機制，減少員工在工作中維護、檢修意識淡薄的現象。

結束語

在變電運行過程中，為確保電力系統的安全性、穩定性，必須加強對繼電保護裝置的管理，并對其應用和發展趨勢進行了分析和探究，相信隨著相關技術的不斷發展完善，變配電系統的可靠性將進一步提高，從而有效保證南水北調工程的正常運行。

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