簡(jiǎn)析電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)及配置應(yīng)用

李華杰

[摘要]電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)得到快速發(fā)展，有效推動(dòng)了電力系統(tǒng)的發(fā)展，因此對(duì)其系統(tǒng)中所應(yīng)用的繼電保護(hù)技術(shù)提出了更多新要求。然而在繼電保護(hù)過(guò)程中怎樣才能有效避免故障的發(fā)生，提升供電系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效率和繼電保護(hù)質(zhì)量，就成為現(xiàn)階段相關(guān)工作人員以及部門(mén)必須進(jìn)行探究的問(wèn)題。文章對(duì)電力系統(tǒng)中所應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)及其配置進(jìn)行分析，希望能夠推動(dòng)電力系統(tǒng)更好地發(fā)展和建設(shè)。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)技術(shù)；配置；應(yīng)用

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.41.064

1 電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的重要作用

繼電保護(hù)就是在電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常現(xiàn)象或者是系統(tǒng)故障等問(wèn)題時(shí)，使用相應(yīng)的電氣化自動(dòng)裝置迅速將這部分故障從系統(tǒng)中切除；或者是在電力系統(tǒng)發(fā)生異常情況時(shí)電力系統(tǒng)立刻發(fā)出相應(yīng)的警示信號(hào)，進(jìn)而有針對(duì)性地減少發(fā)生故障的范圍，降低各項(xiàng)損失，從而確保電力系統(tǒng)可以正常且有序地運(yùn)行。[1]因此電力系統(tǒng)的重要作用是不能夠被忽視的，首先，在電力系統(tǒng)中如果被保護(hù)元件發(fā)生問(wèn)題，繼電保護(hù)能夠有選擇性地將故障元件從中去除，進(jìn)而保證沒(méi)有故障的部分能夠正常運(yùn)行，并且不會(huì)對(duì)故障部件造成再次傷害。其次，一般系統(tǒng)中受保護(hù)的元件出現(xiàn)異常，繼電保護(hù)就能夠及時(shí)對(duì)其進(jìn)行反應(yīng)，然后按照相應(yīng)的維護(hù)規(guī)范和條件來(lái)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。

2 繼電保護(hù)裝置分析

2.1 繼電保護(hù)任務(wù)

在電力系統(tǒng)中所使用繼電保護(hù)技術(shù)就是在系統(tǒng)原件發(fā)生異常以及出現(xiàn)短路等情況時(shí)導(dǎo)致的電量變化進(jìn)而所構(gòu)成的繼電保護(hù)動(dòng)作。而在繼電保護(hù)過(guò)程中，其裝置要完成以下任務(wù)，在電力系統(tǒng)進(jìn)行正常供電時(shí)一定要對(duì)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行情況、系統(tǒng)監(jiān)視狀態(tài)等進(jìn)行了解，進(jìn)而為系統(tǒng)值班人員提供良好的參考依據(jù)。這樣一來(lái)就能夠在供電系統(tǒng)發(fā)生故障或者異常時(shí)，快速、及時(shí)以及有選擇性地對(duì)故障部分進(jìn)行切除，進(jìn)而保證沒(méi)有故障的部分可以在正常的狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)行，同時(shí)一旦發(fā)生異常，繼電保護(hù)還要做出精準(zhǔn)、及時(shí)預(yù)警信號(hào)動(dòng)作，可以讓工作人員能夠快速且有效地對(duì)故障進(jìn)行處理。

2.2 對(duì)電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的要求標(biāo)準(zhǔn)

2.2.1 可靠性

如果電力系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置不能符合可靠性的實(shí)際要求，那么加大了系統(tǒng)故障、運(yùn)行事故的出現(xiàn)概率。而繼電保護(hù)自身的可靠性則是由合理的配置裝置以及優(yōu)良的技術(shù)性能所組成，其可靠性還能保證電力系統(tǒng)管理以及維護(hù)的正常進(jìn)行。并且還要盡可能地避免繼電保護(hù)裝置的實(shí)際安裝調(diào)試、設(shè)計(jì)原理以及整定計(jì)算等出現(xiàn)錯(cuò)誤。此外，不僅要做好上述工作，還要保證裝置中的各元件自身質(zhì)量良好、運(yùn)行順暢科學(xué)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化進(jìn)而確保繼電保護(hù)自身可靠性水平。然而還需要注意的就是，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，裝置就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的保護(hù)作用，并且不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的動(dòng)作。

2.2.2 靈敏性

如果在電力線(xiàn)路及設(shè)備受保護(hù)時(shí)出現(xiàn)金屬短路現(xiàn)象，為了能對(duì)其進(jìn)行解決和完善，就需要繼電保護(hù)裝置具備一定的靈敏性。一般情況下，衡量繼電保護(hù)裝置的實(shí)際靈敏性就是通過(guò)其自身的靈敏系數(shù)來(lái)判斷的。因此在電力系統(tǒng)的保護(hù)范圍內(nèi)，不管是何種性質(zhì)的短路，或者是短路區(qū)域位置在哪，其裝置都應(yīng)該給出正常的保護(hù)動(dòng)作。[2]

2.2.3 速動(dòng)性

繼電保護(hù)裝置的速動(dòng)性就是指繼電保護(hù)裝置可以在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)就快速且及時(shí)地將短路故障切除。而通過(guò)短時(shí)間地切除故障能夠有效減少瞬時(shí)電流可能會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行安全性以及穩(wěn)定性等方面造成的影響，進(jìn)而保證電力系統(tǒng)運(yùn)行電壓正常，提升電力系統(tǒng)運(yùn)行效率，更好地為電氣設(shè)備啟動(dòng)奠定良好的基礎(chǔ)。此外，需要注意的是繼電保護(hù)裝置的反應(yīng)動(dòng)作只需要0.02s到0.05s就可以完成，所以即使發(fā)生故障通常也不會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)造成過(guò)大的影響。

2.2.4 選擇性

在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者異常時(shí)，保護(hù)裝置就應(yīng)該對(duì)故障部分加以明確，然后有針對(duì)性地對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行切除。首先，先將靠近故障區(qū)域的斷路器進(jìn)行斷開(kāi)，進(jìn)而可以確保出故障區(qū)域外系統(tǒng)中其他部分運(yùn)行正常。其次，為了進(jìn)一步滿(mǎn)足相鄰線(xiàn)路和設(shè)備之間的有效配合，就需要使裝置的速動(dòng)性以及靈敏性之間進(jìn)行有效配合。

3 在電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)裝置的實(shí)際應(yīng)用

大量的調(diào)查數(shù)據(jù)分析顯示，繼電保護(hù)裝置通常被應(yīng)用在工廠、企業(yè)內(nèi)部的變電站以及高壓電站中，并且它還能被有效使用在供電系統(tǒng)中電容器保護(hù)、輸電線(xiàn)路保護(hù)以及主變保護(hù)中。雖然在高壓供電系統(tǒng)中已經(jīng)安裝了分段母線(xiàn)保護(hù)裝置，如對(duì)并列運(yùn)行的母線(xiàn)安裝了相應(yīng)的電流速斷保護(hù)裝置，但是通常情況下，這一裝置只是在斷路器合閘時(shí)才能進(jìn)行使用，而在合閘以后這一動(dòng)作就會(huì)被解除。此外，還要在電力系統(tǒng)中安裝相應(yīng)的電流保護(hù)，而在進(jìn)行負(fù)荷等級(jí)不高的配電時(shí)可以不對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。[3]就現(xiàn)階段實(shí)際情況來(lái)看，在變電站中的繼電保護(hù)裝置通常主要應(yīng)用在下面幾個(gè)方面上：首先，線(xiàn)路保護(hù)。在線(xiàn)路保護(hù)過(guò)程中，一般都是使用二段式以及三段式來(lái)進(jìn)行電流保護(hù)。通常一段式就是指電流速斷保護(hù)；二段式是在按照規(guī)定時(shí)間來(lái)進(jìn)行的速斷保護(hù)；三段式指的是過(guò)電流的保護(hù)。其次，主變保護(hù)。主變保護(hù)通常可以被分為兩類(lèi)：一類(lèi)是主保護(hù)，另外一類(lèi)是后備保護(hù)。主保護(hù)就是對(duì)變電器差動(dòng)保護(hù)以及重瓦斯保護(hù)等；而后備保護(hù)則主要負(fù)責(zé)對(duì)負(fù)荷電壓的過(guò)流保護(hù)。再次，母聯(lián)保護(hù)。在應(yīng)用這一方式來(lái)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，還要安裝相應(yīng)的電流保護(hù)以及電流速斷保護(hù)等，進(jìn)而保證變壓器能夠順利進(jìn)行工作。最后，電容器保護(hù)，此種保護(hù)方式通常被應(yīng)用在失壓、過(guò)壓、過(guò)流以及零序電壓保護(hù)等方面。

4 繼電保護(hù)技術(shù)未來(lái)發(fā)展前景

就現(xiàn)階段實(shí)際情況來(lái)看，我國(guó)電力系統(tǒng)中所應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了較為先進(jìn)的水平，因此其應(yīng)用范圍和規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大，并且在保證電網(wǎng)系統(tǒng)良好運(yùn)行過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，因此繼電保護(hù)未來(lái)發(fā)展的前景是十分良好的。隨著科技水平的不斷提升，推動(dòng)了繼電保護(hù)技術(shù)朝向智能化、數(shù)據(jù)通信一體化以及網(wǎng)絡(luò)化方向上發(fā)展，加之計(jì)算機(jī)硬件最近幾年的快速發(fā)展，使得電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行越來(lái)越需要計(jì)算機(jī)的支撐。在電力系統(tǒng)提升自身對(duì)微機(jī)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，其自身不僅要具備較為強(qiáng)大的存儲(chǔ)功能，用來(lái)儲(chǔ)備系統(tǒng)故障信息以及相關(guān)數(shù)據(jù)，還要擁有良好的通信能力以及對(duì)數(shù)據(jù)有效處理的能力，進(jìn)而使微機(jī)保護(hù)裝置能夠具備和計(jì)算機(jī)同等的能力。此外，為了保證電力系統(tǒng)在運(yùn)行期間不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題，相應(yīng)區(qū)域內(nèi)都要保證協(xié)調(diào)性，尤其是在受保護(hù)區(qū)域以及安放在重合部位上的裝置，因此微機(jī)保護(hù)裝置一定可以保證其網(wǎng)絡(luò)化的良好。[4]

5 結(jié) 論

總之，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科技水平的提升，對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性以及可靠性提出了更高層次上的要求，因此只有對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行更新和完善，才能夠更好地保證電網(wǎng)運(yùn)行。需要注意的就是，在對(duì)繼電保護(hù)技術(shù)更新時(shí)一定要盡可能地保證電力系統(tǒng)中的各環(huán)節(jié)能夠協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)而有效避免系統(tǒng)事故的發(fā)生，以免工作電力系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)癱瘓，對(duì)電能傳輸、運(yùn)轉(zhuǎn)的能力造成影響。此外，需要注意的就是，要對(duì)電力系統(tǒng)中應(yīng)用的繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期維修，保證裝置的良好，確保電網(wǎng)運(yùn)行順暢。

參考文獻(xiàn)：

[1]李濱.試論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)及配置應(yīng)用[J].黑龍江科技信息，2014（2）：104.

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[3]李向武.試論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)及配置應(yīng)用[J].東方教育，2013（11）：178.

[4]王彬.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)研究[J].城市建設(shè)理論研究，2014（10）：34，36.