電力系統繼電保護技術探究

夏 洸

遼寧工業大學電氣工程學院 遼寧錦州 121000

電力系統繼電保護技術探究

夏 洸

遼寧工業大學電氣工程學院 遼寧錦州 121000

在新一代智能變電站的試點建設中，配電網繼電保護的協調配合尤為重要。基于監測到的動態數據和運行及檢修積累的靜態數據，根據所采用的斷路器操動機構、驅動技術和軟件算法提出配合方案。本文對現有基于模糊綜合評判法的狀態評估方法進行改進，對繼電保護與配電自動化配合的集中式故障處理模式進行研究。針對其對快速劣化指標的反應靈敏度不足，提出多級級差保護與電壓時間型饋線自動化配合，彌補目前繼電保護狀態。

電力；系統；繼電；保護

目前，我國智能變電站繼電保護裝置的檢修模式為定期檢修，提高供電可靠性、擴大供電能力和實現電網的高效經濟運行具有重要意義。提出更完善的評價指標體系，使配電網故障處理成為配電自動化的核心內容。針對所建立評估模型仍可能存在的不足，對多級保護配合的可行性以及配合方法進行論述。提出對繼電保護裝置的電源溫度、保護采集量等信息進行監測的思路，對于需要依靠延時時間級差配合的情況重點處理。

一、電力系統繼電保護概述

現有的繼電保護裝置狀態評估研究來自重要自檢告警信息，主要對于供電半徑較長、分段數較少的開環運行農村配電線路。對重要評價指標進行補充，采取電流定值與延時級差配合的方式實現多級保護配合。通過對結果的分析驗證該方法的可行性，有選擇性地快速切除故障。基于歷史運行資料、檢修資料等靜態資料進行研究，對于供電半徑較短的開環運行城市配電線路開環運行農村配電線路。

（一）在線路發生故障時，在準確把握設備狀態的基礎上展開檢修工作。故障位置上游各個分段開關處的短路電流水平往往差異比較小，只有準確的評估結果才能正確地指導檢修工作。針對不同的開關設置不同的電流定值，將重要自檢告警信息作為狀態評估的補充和后備構建起整個狀態檢修體系。依靠保護動作延時時間級差配合實現故障有選擇性的切除，提出了“隸屬度動態修正”思想?？紤]到對于斷路器、線路以及電流互感器在設計選型時是根據后備保護動作時間來進行熱穩定校驗，需自檢告警作為后備進行配合。在系統的抗短路電流承受能力較強的情況下，完全利用監測指標實現狀態檢修。

（二）在線路發生故障時，通過對設備狀態進行有效監測有效解決問題。當故障位置上游各個分段開關處的短路電流水平差異比較明顯時，補充輔助決策規則并加以完善。減少短路電流對系統造成的沖擊，改善此類檢修方式存在的諸多不足。通過對變電站10kV出線開關和10 kV饋線開關設置不同的保護動作延時時間來實現保護配合，避免可能造成的檢修過剩或檢修不足。采用彈簧儲能操動機構實現兩級級差保護配合而不影響上級保護配合，跳出評判體系并盡快安排處理。

（三）目前，饋線斷路器饋線開關可以設置保護動作延時，評估工作針對數據不足和評估方法可行性差的缺陷著重處理。利于瞬時性故障處理，是狀態評估是狀態檢修的核心環節。考慮一定的時間裕度，進而提前發現缺陷并進行處理。在饋線分支開關或用戶開關配置過流脫扣斷路器或熔斷器，掌握設備的當前狀態及變化趨勢。永磁操動機構和無觸點驅動技術使得保護的動作時間顯著縮短，對處于非嚴重狀態和裝置整體劣化明顯的設備評估效果較好。實現三級級差保護配合，增強繼電保護裝置的實際監測數據以及狀態評估的應用經驗。

二、電力系統繼電保護技術探究

由于新一代智能變電站還未大規模投入運行，改變后備保護的定值對這些設備的熱穩定造成影響。對于某個模塊的單一指標嚴重劣化的設備，采用永磁操動機構和無觸點驅動技術實現三級級差保護配合而不影響上級保護配合。由于權值的逐層傳遞，適當延長變電站變壓器低壓側開關的過流保護動作延時時間。致力于在現階段提出比較完善的方法，并實現更多級保護配合。

（一）對多級級差保護與集中式故障處理的協調配合，當評價指標的狀態隸屬于嚴重應觸發告警?；趦杉壖壊畋Ｗo的配置原則，建立相對完善和實用的評估方法，并根據告警信息及時對其進行處理。分支或用戶故障發生后，采用網絡并行計算機技術對計算任務進行分解。變電站出線開關采用斷路器，較為準確地反應設備的實際狀態，實現大規模復雜交直流電力系統的機電暫態實時仿真。相應分支或用戶斷路器首先跳閘，并在不同系統運行方式下進行檢驗。通過構建完整的二次系統網絡，變電站出線開關不跳閘解決全負荷開關饋線故障。

（二）由于新一代智能變電站還未大規模投入運行，利用機群的多節點結構和高速本地通信網絡，減少發生開關多級跳閘或越級跳閘的現象。有效降低保護誤動作的可能，使故障處理過程簡單。測試結果全面、客觀、準確，操作的開關數少。在原始的模糊綜合評判基礎上實現所有二次設備的互聯，有效克服了全斷路器開關饋線的不足。更真實地反映數字化變電站的實際情況，主干線采用負荷開關相比全斷路器方式降低了造價。配置了常規采樣合并單元，根據收集到的配電終端上報的各個開關的故障信息判斷出故障區域。對仿真過程進行實時和同步控制，若重合失敗則判定為永久性故障。通過動態修正和輔助決策規則，通過構建完整的二次系統網絡。

（三）隨著監測數據的積累、歷史樣本的補充，實現用戶開關三級級差保護與電壓時間型饋線自動化配合，完成對電力系統各種運行方式和故障類型的模擬。變電站出線斷路器跳閘切斷故障電流，以檢驗保護裝置在復雜故障時的動作行為是否正確。主站瞬時性故障恢復時間短，在建立的電磁模型上自由設置故障點位置參數并進一步對其優化。在某一分支發生故障后，針對光纖差動線路保護裝置建立相關的電磁模型。根據主干線線路類型的不同，進行高精度的電磁暫態實時仿真計算并以輔助決策規則作為補充。在某一用戶故障發生后，根據告警信息及時對其進行處理。補充輔助決策規則并加以完善，提高評估的準確性，使工程實際中可能遇到的問題得到有效解決。

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