電力系統中的繼電保護技術配置及其應用分析

陸林

摘? 要：隨著工業發展中電力需求的增加，電力得到了快速的發展。繼電保護是電網當中重要的保護裝置，對于電力系統的安全和穩定運行來說具有重要的意義。電子信息技術的發展為繼電保護提供了新的技術保障，很多的電力故障都得到了有效的控制，這使得電力系統的運行效率和運行質量都得到了提升。

關鍵詞：電力系統;繼電保護技術;配置;應用

中圖分類號：TM77? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

1 電力系統中的繼電保護技術配置要求

1.1 可靠性

繼電保護裝置的穩定性需要合理地配置裝置和優良的技術性能，除此之外，還需要定時維護和保障。在日常運行當中還要加強在安裝調試和整定計算過程中的檢查，降低錯誤的發生概率。除此之外，還需要確保繼電保護裝置自身質量和運行的條件。這樣才能確保在運行過程中面對不同的狀況都能夠起到相應的保護作用。

1.2 靈敏性

在電力線路運行的過程中，經常會出現金屬短路的情況，為了更好地辨別這類短路的情況，從而有效地解決這些情況，就需要繼電保護裝置具有較高的靈敏性。通常情況下，繼電保護裝置的靈敏度是由設備的靈敏系數來決定的，較高靈敏系數的設備才能夠在短時間內對電力系統當中的短路類型和短路區域進行合理的判斷。

1.3 速動性

速動性指的是繼電保護裝置能夠在電力系統發生故障的時候快速將故障部位切除，避免對整個線路造成不良影響。因此，需要確保繼電保護裝置的速動性，當出現故障的時候需要在0.02 s～0.05 s就能夠完成切除，這樣才能確保在發生故障的時候不會對整個電力系統造成太大的影響。

1.4 選擇性

在識別出電力系統的故障并進行切除的時候需要能夠明確故障部分。繼電保護裝置會先斷開靠近故障發生區域的短路器，這樣才能確保故障區域之外的部分運行正常。與此同時，為了使相鄰線路與設備之間能夠有效配合，還需要使繼電保護裝置的速動性和靈敏性相互配合，完成對故障的處理。

2 電力系統中的繼電保護配置方案

2.1 常規保護配置方案

這種繼電保護配置方案是通過互感器來實現配置裝配。這種配置方案主要包括變壓器保護裝置和母線保護裝置，采用光纖的數據采集結構代替了傳統的交流插件，確保了配置方案的靈敏性和速動性。隨著繼電保護裝置的智能化發展，配置方案當中的保護對象成為了單個的間接單元，這樣的優勢在于可以在較短的時間內實現從常規微機繼電保護成為智能保護，但是這種方式由于網絡構型比較復雜，因此設備的數量也需要隨之增加，這就使得很多變電站的特性無法得到發揮。如圖1所示為智能變電站當中的常規保護配置方案圖。

在常規保護配置方案當中，變壓器與合并單元相互對應，因此繼電保護裝置能夠將變壓器當中的差動保護、后備保護以及測量裝置當中需要的數據進行搜集，然后就可以將這些信息傳輸到二次設備當中。在這個過程當中，智能電壓切換元件可以實現母線電壓之間的智能切換，從而使得所有的保護測控信息都能夠被截圖到網絡當中。為了進一步確保信息的準確性，還需要構建站控層的網絡，但是這會造成網絡系統的復雜性，從而導致繼電保護技術智能化的程度不高。

2.2 系統保護配置方案

隨著繼電保護技術的發展，通信技術得到了應用，這使得變電站內的元件可以隨時進行信息共享，而為了全面接受繼電保護裝置的信息產生了全系統保護配置方案。在這種方案中，每一個設備的繼電保護都需要保護屏和測控屏共同完成，變電器和線路通常也會有2套不同的保護系統，這二者既可以獨立發揮作用又可以實現信息的共享。這使得信息得到了充分的保障，已經成為了繼電保護裝置的發展趨勢。在智能變電站當中的方案圖如圖2所示。

該配置方案主要包括信息集成和功能集成這2個部分。信息集成主要包含各個間隔單元的數據，通過相鄰元件之間的信息可以實現繼電保護的目的。功能集成則可以實現元件之間的相互關聯，從而實現對電力系統的保護、測控等。系統保護配置方案最大的優點在于實現數據和配置的統一化，在運行的過程中可以不受限于間隔單元，這可以實現設施構建的簡化、降低變電站的建設成本和人員的投入。與此同時，這種配置方案使得變電站的二次系統連接方式更加簡潔。

2.3 2種配置方案的對比

總的來說，以上2種繼電保護配置方案各有各的優點和不足，它們的對比情況見表1。

總的來說，常規保護配置方案目前在我國應用最廣泛，它繼承了原保護的邏輯和種類，可以對單個元件進行保護，同時，由于運行經驗豐富，人們對該方案的了解度較高，因此可以作為數字化繼電保護的過渡性方案。但是同時也存在設備數量多、網絡系統復雜的情況，因此智能化的水平不高。而系統保護配置方案是繼電保護技術結合信息化技術的產物，它可以實現對多個元件的保護，在設備之間進行信息的共享。與此同時，這種配置方案的設備數量較少，結構比較簡單。但是也存在對造價較高、運行經驗較少等不足。

3 電力系統中的繼電保護技術的應用

目前電力系統的繼電保護技術已經被廣泛的應用到工業生產和企業內部的變電站當中，與此同時，在供電系統的電容器和電力線路保護當中也發揮了重要的作用。具體來說，目前我國電力系統當中的繼電保護技術主要被應用于3個方面。1）用于線路保護當中。一段式指的是通過電流的速斷來實現對設備的保護;而二段式則是能夠在設定的時間內完成速斷從而實現設備的保護;三段式則是對過電流的保護。線路保護通常是采用二段式或者三段式來進行保護。2）應用于主變保護當中。這種保護主要可以分為主保護和后備保護這2種類型。主保護主要是對變電器的差動保護和對重瓦斯情況的保護;后備保護主要是對負荷電壓的過流進行保護。3）應用于母聯保護當中。當使用母聯保護對設備進行保護的時候需要與線路保護相結合，從而確保變壓器能夠穩定運行。第四則是應用于電容器的保護工作當中。這種保護方式通常會在電路系統發生失壓、過壓、過流、零序電壓等情況的時候對系統和設備進行保護。

4 結語

總的來說，隨著社會的發展和科技水平的提升，電力系統只有更加穩定和高效的運行才能滿足實際的工作需要。因此為了更好地適應這一趨勢就要對繼電保護技術進行不斷的完善，確保電力系統的順利運行。

參考文獻

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