對電力系統繼電保護若干問題的研究

曹明祥

（廣州華立科技職業學院，廣州 511325）

繼電保護技術近年來發展迅猛，對新技術的應用也越來越廣泛，有效確保了電力系統的安全、穩定運行。特別是在計算機技術、通信技術以及自動化技術等廣泛應用后，繼電保護技術在智能網絡監測、實時診斷等方面有了重大突破。但是，新的繼電保護技術具有不同程度的弊端，致使其在運行過程中發生了一系列故障[1]。因此，有效解決繼電保護技術在應用中經常出現的問題，不僅可以提高繼電保護運行的快速性、可靠性、靈敏性和選擇性，也是電力系統安全穩定運行的重要保障。

1 電力系統繼電保護常見問題分析

1.1 繼電保護拒動或越級跳閘

繼電保護裝置中的測量部分、邏輯部分、執行部分的元器件問題，以及斷線問題、信號傳輸問題等，均可能導致繼電保護拒絕動作或延時動作，造成越級跳閘。

1.2 電子互感器存在的問題

增加電子互感器后，整個系統面臨的負擔會更明顯，大大減弱了安全性方面的保障。相關部件也會發生網絡延遲情況，導致系統的同步功能發生障礙，影響繼電保護系統無法正常運行。電子互感器易受到磁場的影響，如果發生短路情況，則會進一步影響到繼電保護系統的正常運行。如果電力系統出現異常無法工作，那么電子互感器的精確度會大大下降。這是因為暫停的電流互感器因為故障原因會導致系統發出錯誤的指令[2]。此外，一些非線性的部件之間也會產生交互作用，從而導致整個系統的安全性嚴重下降。電子互感式的合并單元可以將模擬信號匯集起來轉換為數字信號。通常是通過插值算法采集數據，優點是速度快，但是準確度較差。采集出具的頻率和位置是決定算法準確性的關鍵因素。另外，電磁波也極易影響合并單元，因此還需要進一步分析合并單元的安全性和穩定性。

1.3 對時同步系統出現問題

衛星信號是繼電保護系統獲取時間信息的主要途徑，但經常會由于天氣、環境、經緯度等因素受到干擾，出現時鐘信號輸出不同步的情況[3]。若發生故障，則意味著各個單元不能同步，從而影響繼電保護系統的可靠性。保護裝置時間不同步的情況下，如果電壓數據也不能同步，則線路保護會發生閉鎖，導致本應推出的元件會發生斷線過流等情況，如圖1所示。

圖1 電力系統繼電保護結構圖

1.4 其他問題

若電網中的母線出現問題，會導致整個電網的母線都出現故障，這是變電站繼電保護中的常見問題。此外，還會出現系統計算或人為計算等問題，導致整個系統出現極大的安全風險。出現這種現象的原因一般是工作人員出現接線錯誤、運行過程出現操作失誤等，需要予以密切關注[4]。

2 電力系統繼電保護問題常見解決對策

繼電保護的各項應對措施需要建立在電力系統安全穩定運行的基礎上。繼電保護在構建過程中需要從實際存在的問題出發，采取有針對性的應對措施，確保措施的可行性，體現繼電保護的實際意義。

2.1 提升工作人員的專業能力

電力工作人員的專業素養和技能，是保證電力系統安全穩定運行的重要前提。因此，需要不斷強化工作人員的技術水平。可以通過在職培訓等方式，提升電力工作人員的專業知識和技能；通過引進高素質人才，實現高效率的工作要求；需要改善考核機制中不合理的部分，確保績效考核體現公平公正和激勵員工的作用，促使工作人員對崗位工作積極熱情，準確有效地應對繼電保護工作中的各類問題，掌握繼電保護的技術前沿[5]。

2.2 提升設備的裝備水平，建立合理的繼電保護系統

設備技術水平的提升，對繼電保護系統性能的改善具有重要作用。在電力系統繼電保護工作中，應當不斷提高元器件的裝備水平，滿足繼電保護的要求。從實際情況出發，需確保元器件滿足技術指標的要求。同時，與繼電保護相關的各項制度需要不斷完善，如運行、維護和檢修方面，需要有明確的規章制度，確保設備檢修和維護工作有序展開，從而保證繼電保護裝置正常工作。此外，需要考慮措施的科學性，可以通過參照對比法、置換法等及時排查設備元器件中潛在的或已出現的故障，從而保障繼電保護裝置安全運行[6]。

2.3 優化繼電保護系統參數及周期的設置

對繼電保護系統的參數優化設置，既可以提升繼電保護的性能，也能更好地保護電力系統。設備參數的設置需要根據保護對象的額定功率、最大負荷或線路的潮流以及短路電流的計算結果，考慮相鄰元器件的保護配合，盡可能減少元器件的數量，提高繼電保護裝置的可靠性，同時依據參數模型合理設置檢修周期，見圖2。

圖2 檢修周期設置

2.4 計算機網絡技術

隨著計算機網絡技術在電力系統中的不斷應用，電力系統網絡化已經得到了長足發展。因此，技術人員需要在電力系統尤其是繼電保護裝置中融合智能技術和計算機技術，以增強繼電保護裝置的自動化水平，同時可以對監控設備和遠程的終端單元進行自動化控制，從而更便捷地傳輸電力信息。

2.5 強化自適應裝置

如果電力系統出現突發狀況，則可以通過繼電保護自適應裝置進行解決。這種自適應控制措施能夠更好地分析突發情況，及時準確地啟動解決選項。通過強化自適應裝置，可以更有效地保障用戶的安全用電。這種自適應控制措施是對繼電保護技術的加強，在保護效率方面的能力更強，且在國內外電力系統應用中發揮了重要作用。所以，可以通過這種方式來解決繼電保護技術應用中經常出現的問題，確保繼電保護裝置穩定運行[7-8]。

3 結語

電力系統繼電保護裝置運行的可靠與穩定性，需要落實多方面工作，如專業人員的技術水平、元器件的選型、參數的優化等。繼電保護從業人員只有具備扎實的理論功底和專業技能，才能更好地勝任工作。此外，設備水平的持續提升，才能確保繼電保護系統建設的科學性和合理性。目前，微機繼電保護已經逐步取代常規繼電保護。在實際應用過程中，新的繼電保護技術也會受到多種因素的干擾，導致其應用效果減弱。技術人員需要對超高壓電網、諧波等問題進行認真研究，將電路造成的不良影響降到最低，以確保電力系統的安全和平穩供電。