電力系統繼電保護技術分析

肖方男 國網福建省電力有限公司尤溪縣供電公司

在當前我國智能電網建設工作不斷完善的情況下，電力系統的發展方向也趨向智能化與網絡化，繼電保護技術在電力系統中的應用也愈發廣泛。根據繼電保護技術在電力系統中的應用情況來看，繼電保護技術保護了系統中的各個單元，使得系統中的故障數據以及故障信息得以實現一體化、實時化與虛擬化，保障系統穩定運行。

一、電力系統繼電保護的相關要求

電力系統在運行過程中系統內部驅動了數以億計的電氣設備，再加上人民群眾的用電需求逐漸增加，這就對電力系統的運行可靠性提出了新的要求。電力企業在針對電力系統設計繼電保護裝置的過程中，需要重視繼電保護裝置的先進性。在電力系統運行過程中，從發電到用電這個全過程融為一體，因此系統本身的復雜度與耦合度就較高，想要保證其穩定運行難度更高。總的來說，針對電力系統的繼電保護裝置而言，一套先進的繼電保護系統本身擁有可靠性、靈敏性、快速性以及選擇性[1]。

在繼電保護裝置當中，由多個電子器件組合設計而成，不同器件作用不同，每個器件都有不可替代的作用，一旦裝置中的器件發生損壞現象，將會導致整個繼電保護系統發生故障。因此，繼電保護裝置在電力系統應用過程中一定要保障自身可靠性。其次為靈敏性，繼電保護系統在運行過程中需要對電力系統中的多個復雜電路進行區分，使得電路能夠在達到動作條件的情況下，快速、準確的進行動作。再次為選擇性，為了促使電力系統故障影響范圍最小化，通常需要對繼電保護環節的后備保護與主保護進行設置，使其能夠在特定條件下開展相關選擇性動作。例如，電力系統中的后備保護一般情況下只能在系統主保護失效的前提下開展相關動作，以便合理控制系統中的故障，減少故障擴散范圍[2]。最后為快速性，在電力系統運行過程中，線路中的能量交換以及電能傳輸是十分快速的，一旦系統出現故障，將會導致不少電力設備瞬間燒毀，進而造成嚴重的經濟損失，基于此，繼電保護裝置在運行過程中要加快動作，避免發生更加嚴重的事故。

二、電力系統繼電保護技術

結合當前我國電力系統繼電保護技術的應用情況來看，常見的繼電保護技術有瓦斯保護、差動保護、過流保護等，筆者結合自身多年工作經驗，從以下內容詳細分析了電力系統機電保護技術。

（一）瓦斯保護

在電力系統繼電保護技術中，瓦斯保護指代的是一種根據氣體濃度、成分來對電力系統電氣故障進行區分的技術，進而開展相關動作，保護系統中的電力設備。這種保護手段一般情況下用于電力系統中的油浸式變壓器保護，但是因為變壓器油本社的特殊性質，在遇熱之后會發生分解現象，進而變成氣體最終蒸發，在氣體蒸發過程中便會觸及瓦斯保護裝置，進而保證整個電力系統穩定運行[3]。在電力系統設計中，可以根據系統運行情況將瓦斯保護裝置分為輕瓦斯保護或者重瓦斯保護，無論是哪種保護形式，都可以對變壓器開展動態監測工作，并且顯示出變壓器的運行參數。但是兩者有所不同的是，輕瓦斯保護的重點主要是對變壓器進行檢測，將變壓器運行過程中的油箱氣體狀態進行分析與傳輸，為工作人員開展后期維修工作提供保障。而重瓦斯保護主要是針對電力系統的嚴重故障，在沒有人干預系統故障的情況下，重瓦斯保護裝置會使得整個線路實現自動跳閘，最大限度的保護電壓器，有效控制代理系統的故障范圍。

（二）差動保護

針對電力系統而言，差動保護是繼電保護方案中的重要組成部分，通常情況下作為電力系統中主設備的保護，具有較強的保護作用。結合電力系統繼電保護技術的應用情況來看，差動保護本身具有較高的靈敏度，但是該保護裝置的電路結構較簡單。在繼電保護設計中，對于電抗器、母線、發電機等主設備節點，需要合理設計差動保護裝置。該裝置在運行過程中主要是通過電流相位關系以及電流大小來對線路的工作狀態進行監測，一旦線路在運行過程中出現故障，那么將會在差動繼電器內部產生沖擊電流，當這個電流達到一定預設閾值后，電路便會直接將電源切斷，防止電路故障范圍不斷擴大向非故障區不斷蔓延[4]。總體來看，差動保護的動作較為獨立，對于電力系統中的故障位置有一個明確的判斷，使得故障在發生嚴重損害之前便將其切斷。

（三）過流保護

針對過流保護這一繼電保護裝置而言，過流保護會通過檢測電力系統內部元器件電流量對整個系統的運行狀態進行判斷。正常情況下，電力系統在運行過程中，通過電路的電流一般都處于穩定范圍內，一旦發生故障，電路中的電流便會發生迅速變化。例如短路故障等，將會直接導致線路中的電流突然上漲，當過流保護裝置檢測到這一現象之后，便會開展相關動作，防止電力設備被燒壞。在變壓器當中，過流保護裝置通常情況下都是與瓦斯保護裝置配合使用，對系統中的變壓器進行全方位的保護。

三、結語

在各種高科技不斷得到應用的背景下，繼電保護作為電網智能化的重要組成部分，也已得到迅速的發展。不難預測，在不久的將來，繼電保護環節也將實現更高層次的智能化動作，其對電力系統的保護能力將得到大大的提升。工作人員要結合系統運行情況合理選擇繼電保護裝置，減少系統故障的擴散范圍，為減少故障損失提供保障。