光纖通信在電力系統繼電保護中的應用

田琳琳 張行

摘要：自動化技術是高新技術當中普及率比較高的一種，將自動化技術和繼電保護技術結合起來，是未來一段時間確保電力系統穩定運行的必然選擇。從實際情況來看，繼電保護自動化技術在電力系統中的應用確實發揮了應有的作用，但是其具體的應用細節還不夠清晰，這方面的研究，可謂是勢在必行。

關鍵詞：光纖通信;電力系統;繼電保護;應用要點

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A

引言

繼電保護作為電網的第一道防線，意義非凡，對于電網穩定性提升，有著深遠影響。如果稍有疏忽，就可能發生不可挽回的事故，造成大范圍停電癱瘓。近年來，為了降低事故概率，智能變電站的建設如火如荼，同時配備了新的電網設備，繼電保護領域變革成果喜人，標準化工作也要跟上進程。

1繼電保護技術概述

繼電保護裝置是繼電保護技術得以落實的重要基礎，在電力系統發生故障的情況下繼電保護裝置將會將系統電力的物理數據轉化為信息數據，并根據確定的啟動標準，及時自動啟動并對脈沖信號即時分析，最終達到保護電路的效果。繼電保護裝置大致可以分成測量、執行、邏輯等幾個模塊，不同的模塊在繼電保護過程中扮演著不同的角色，如測量模塊，往往承擔著接收信號、將信號數據和規定數據進行比對的任務。在獲取比對結果后，邏輯模塊將會發揮作用，對上一個步驟得到的比對信息進行細致分析，在獲得具體邏輯數值的基礎上，把分析得到的結果轉化為動作信號傳遞到執行模塊。而執行模塊則承擔著接收邏輯信號和指令，根據指令做出動作，是繼電保護裝置發揮作用的實現模塊，具有不可估量的重要性。

要充分了解電力系統繼電保護裝置的要求。繼電保護自動化技術在電力系統中的應用，能夠從根本上提升電力系統運行穩定性。相比于傳統的繼電保護方法，自動化繼電保護往往更穩定、更高效、保護效果更為突出。繼電保護裝置能夠在發現故障的情況下，經過各個模塊的一系列運算和信號傳輸，及時切斷故障元件所處的電路，從而降低電力系統故障可能帶來的一系列嚴重影響。從實際工作經驗來看，自動化繼電保護技術具有切斷效率高、運算速度快的優勢，能夠在發生故障后最快地切斷線路，避免故障造成整個電力系統的癱瘓。相比于過去的繼電保護方法，繼電保護自動化技術在電力系統中的應用，明顯是一次技術上的突破性嘗試，具有一定的現實意義。

2光纖通信在電力系統繼電保護中的應用

2.1線路繼電保護

繼電保護技術涉及多項內容，較為復雜和全面，其中線路繼電保護，在實際應用中效果突出，能夠快速并有選擇性的切除故障線路。研究發現，每年發生的電力故障中線路故障占大部分，因此線路保護作用重大，不容忽視。想要強化保護效果，需要掌握其運行狀況，多角度、全方位了解變電站實際運行情況，在故障發生時，才能將其快速切除。在實際的線路繼電保護應用中，實時監控智能變電站效果顯著，在條件允許時，安裝互感器在主要線路上，過程層設備接收傳感器采集到的數據，并將數據通過可靠途徑傳輸到線路保護或其他保護設備。在此前提下，繼電保護就可以結合結果數據，下達針對性保護指令，從而起到保護的作用。目前線路保護主要有包含縱差保護、距離保護、零序保護、過流保護等種類，在實際應用中，線路保護還作為主變壓器、母線以及其他線路的后備保護。因此其動作行為需要在動作時間上同其他保護相互配合，避免出現越級動作造成停電范圍擴大的情況。另外，考慮到輸電線路故障率高且很大比例均為瞬時故障，線路保護通常還配有重合閘功能，但需要采取一定的措施，當系統發生持續故障時閉鎖重合閘動作，斷路器重合于故障，對電力系統造成二次沖擊，造成十分不利的影響。此外，線路保護中的縱差保護需要與對側保護進行電流值及信號的交換，需要采取一定措施濾除干擾，防止由于交換信號受到影響造成保護不正確動作。

2.2變壓器繼電保護

變壓器是電力系統中的重要設備，通過電磁感應可以將某一數值的交流電壓變成相同頻率的另一種或幾種數值不同的電壓，是變電站中最昂貴的設備，一旦發生故障，其維修難度大且維修時間長，還可能造成其他變壓器過載運行，提高系統風險，因此變壓器的安全穩定運行對電力系統的平穩運行至關重要。目前變壓器保護主要包含差動保護、瓦斯保護、復壓過流保護、零序保護、間隙保護等幾種。現階段的智能變電站在變壓器保護方面進行了優化，采用數字化輸入輸出的主變壓器保護只實現差動保護和后備保護功能，非電量保護就地化布置，由本體智能終端實現，采用電纜直接跳閘的方式，以此來縮短反應時間，防止故障繼續發展擴大，從而保證其可靠性。

2.3母線繼電保護

母線發生短路故障在電力系統中頻率較低，但是一旦發生造成的后果十分嚴重。在實際保護工作中，可以利用線路保護或主變保護的延時段將母線故障切除，但是這種故障切除技術，會影響安全供電。基于此，較為有效方法是增設快速母線保護裝置。在母線故障中，經過研究發現，絕緣子對地放電將會產生較大影響，從而誘發故障，此類故障的發生概率極大，占據較大比例。其故障原理較為復雜，故障表現也相對特殊，并不是一成不變的。母線故障開始階段，最顯著的特征是單相接地故障，但隨著電弧的移動，原有的故障類型會發生變化，發展成為兩相或三相。

2.4電網運行維護

輸變電電網是我國電力系統中最不可忽視的組成部分，其是否能夠安全穩定運行，很大程度上決定了電力系統的運行質量。而繼電保護自動化技術在電力系統中的應用，則從根本上降低了電氣故障發生幾率，能夠確保輸變電電網的安全性。在應用過程中，技術人員需要了解電網對安裝繼電保護裝置的基本要求，并根據相關規定選擇靈敏度適中、響應速度快、穩定性突出的繼電保護裝置。

結束語

全球百年未有之大變局給標準化工作帶來重大機遇和挑戰，面對新形勢、新要求，要更加注重標準化在繼電保護工作中的作用，加強標準體系建設，加強科學管理，提升標準化治理效能。通過高質量的繼電保護標準化工作，保證電網第一道防線安全穩固，進一步提高供電可靠性，為國家高質量發展保駕護航。

參考文獻

[1]郝永貴，侯濱.信息系統促進繼電保護標準化管理[J].山西電力，2012（S1）：30-32.