高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理及技術(shù)分析

歐陽(yáng)勁松

摘 ?要：隨著我國(guó)的電力行業(yè)的不斷改革，我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展得到了有效的推進(jìn)。在電力行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)運(yùn)行、事故分析和電網(wǎng)運(yùn)行的管理水平和決策能力的要求越來(lái)越高，文章對(duì)高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)相關(guān)的問(wèn)題進(jìn)行分析，并且提出策略，旨在提高高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)能力。

關(guān)鍵詞：高壓電網(wǎng);繼電保護(hù);技術(shù);方法

引言

高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)是電力行業(yè)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重要內(nèi)容，隨著我國(guó)電力行業(yè)的不斷發(fā)展，我國(guó)對(duì)高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)的研究越來(lái)越深入，這對(duì)于高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行有很大的幫助。我國(guó)高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)經(jīng)過(guò)研究和發(fā)展，當(dāng)前在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用變得越來(lái)越廣泛，有助于提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平，尤其是在現(xiàn)代電力技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，還加強(qiáng)了很多其他新技術(shù)的研究，比如在高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)中大量應(yīng)用了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，效果顯著，使得高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)研究朝著信息化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。

1 高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的工作原理

高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的一個(gè)重要基礎(chǔ)和保障，高壓電網(wǎng)在使用過(guò)程中會(huì)受到自然災(zāi)害的影響，比如雷擊、大風(fēng)等，加上人為的影響，高壓電網(wǎng)有可能在運(yùn)行的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種形式的短路以及不正常的工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生這些不正常的現(xiàn)象時(shí)會(huì)有一個(gè)突變的物理量，當(dāng)這些物理量的變量到達(dá)一個(gè)數(shù)值之后就會(huì)啟動(dòng)電力系統(tǒng)的邏輯控制環(huán)節(jié)，促使相應(yīng)的服務(wù)器給通信接入設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的跳閘脈沖和信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)跳閘，對(duì)高壓電網(wǎng)進(jìn)行及時(shí)的保護(hù)，這就是高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的基本原理。通過(guò)這樣的信號(hào)傳輸以及運(yùn)行，可以形成一個(gè)電網(wǎng)故障保護(hù)系統(tǒng)，當(dāng)高壓電網(wǎng)發(fā)生短路后，系統(tǒng)可以及時(shí)地根據(jù)電力系統(tǒng)中的電流、電壓、阻抗等各個(gè)參數(shù)的變化，啟動(dòng)電網(wǎng)的故障保護(hù)系統(tǒng)。對(duì)于高壓電網(wǎng)的內(nèi)部故障以及外部故障，其應(yīng)對(duì)措施是有一定區(qū)別的，出現(xiàn)內(nèi)外故障的時(shí)候，高壓電網(wǎng)中被保護(hù)的電力設(shè)備兩側(cè)的電流相位存在著一定差別，當(dāng)兩側(cè)電流大小不等而相位相等時(shí)，代表高壓電網(wǎng)的內(nèi)部出現(xiàn)了故障，因此可以借助兩側(cè)的電流、相位以及功率上的差別形成相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。比如縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、相差高頻保護(hù)和方向高頻保護(hù)等，都是對(duì)內(nèi)部故障進(jìn)行保護(hù)的相應(yīng)手段。

2 高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)

2.1 高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)研究現(xiàn)狀

目前，關(guān)于高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的研究越來(lái)越深入，各種原理采用不同技術(shù)實(shí)現(xiàn)的繼電保護(hù)形式也多種多樣，比如小型水電廠和火電廠一般都采用電磁型繼電保護(hù)，在配電線路上依舊采用比較普通的電磁型電流保護(hù)。對(duì)于一些中型的發(fā)電機(jī)以及變壓器一般采用晶體管型比例制動(dòng)原理的差動(dòng)保護(hù)。對(duì)于那些主網(wǎng)和新建的大型變壓器以及大機(jī)組的發(fā)電廠，一般都采用微機(jī)進(jìn)行繼電保護(hù)，使得繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)了信息化和智能化。當(dāng)然，依舊有一些發(fā)電機(jī)、變壓器以及輸電線路采用了集成電路進(jìn)行保護(hù)。當(dāng)前關(guān)于繼電保護(hù)技術(shù)的研究，也逐漸和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等實(shí)現(xiàn)了融合，使得繼電保護(hù)技術(shù)得到有效地拓展。從原理角度來(lái)講，我國(guó)的電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)有很多種類，這些對(duì)從事繼電保護(hù)工作的技術(shù)人員帶來(lái)了很大的難度。

2.2 高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展

（1）用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)建立高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)。從上世紀(jì)九十年代開(kāi)始，我國(guó)就已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了通信一體化，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用，使得各個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)研究都得到了很大的拓展。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全球性、全天候連續(xù)的實(shí)時(shí)定位和授時(shí)，而且是無(wú)條件地針對(duì)多個(gè)領(lǐng)域的，因此在全球范圍內(nèi)都是一個(gè)備受推崇的應(yīng)用技術(shù)。這種技術(shù)在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，比如軍事、導(dǎo)航、民用等。進(jìn)入21世紀(jì)以后，有的國(guó)家開(kāi)始對(duì)全球定位系統(tǒng)與高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)技術(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行研究，全球定位系統(tǒng)在高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)上應(yīng)用，主要是從全球定位系統(tǒng)接收機(jī)獲取精確時(shí)間和同步脈沖信號(hào)，并且可以進(jìn)行電網(wǎng)統(tǒng)一的時(shí)鐘和同步采集，對(duì)全國(guó)的電力系統(tǒng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)一。全球定位系統(tǒng)的接收機(jī)能夠提供兩種時(shí)間信號(hào)，并且誤差很小，可以縮短高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)過(guò)程中的通信時(shí)間，建立一種統(tǒng)一化的通信狀態(tài)，便于進(jìn)行高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的統(tǒng)一定位。

（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的智能化。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與繼電保護(hù)技術(shù)之間的結(jié)合，可以有效地提高繼電保護(hù)水平。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)后，可以對(duì)各個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)系進(jìn)行更加充分的分析，不斷提高神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存知識(shí)量。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論建立的高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置可以對(duì)各種比較復(fù)雜的模式進(jìn)行分辨，從而更好地識(shí)別高壓電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種異常情況，并且采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施對(duì)其進(jìn)行處理，使得高壓電網(wǎng)得到有效的保護(hù)。

（3）加大對(duì)高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的投入，更新保護(hù)裝置設(shè)備。在高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)過(guò)程中，各種繼電保護(hù)裝置是關(guān)鍵，為了要提高高壓電網(wǎng)的繼電保護(hù)能力，應(yīng)該要加強(qiáng)對(duì)各種保護(hù)裝置的配備，增加保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，加大對(duì)高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)的投入，對(duì)各種已經(jīng)落后的設(shè)備進(jìn)行淘汰，加強(qiáng)對(duì)各種新型的繼電保護(hù)裝置的利用，提高對(duì)高壓電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的各種異常情況的敏感度，更好地實(shí)現(xiàn)保護(hù)。繼電保護(hù)裝置與輸出電壓存在一定的正相關(guān)系，由于高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行效果也取決于效驗(yàn)的準(zhǔn)確性，因此為了確保保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，應(yīng)該要進(jìn)行必要的保護(hù)效驗(yàn)，確保各個(gè)繼電保護(hù)裝置在使用過(guò)程中具備良好的性能。也就是說(shuō)，在高壓電網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)安全生產(chǎn)不會(huì)造成影響的時(shí)候，應(yīng)該要及時(shí)對(duì)繼電保護(hù)裝置以及繼電保護(hù)校驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行檢查，并且建立比較完善的供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，確保各個(gè)電網(wǎng)的賄賂可以有充分的相應(yīng)時(shí)間和保護(hù)時(shí)間，對(duì)高壓電網(wǎng)中的異常情況進(jìn)行準(zhǔn)確全面的監(jiān)測(cè)，從而使得高壓電網(wǎng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，高壓電網(wǎng)保護(hù)技術(shù)的研究越來(lái)越深入，高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)是確保電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。隨著高壓電網(wǎng)對(duì)繼電保護(hù)的要求不斷提高，在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，應(yīng)該要加強(qiáng)繼電保護(hù)技術(shù)的不斷深入研究，微機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化都是高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)不斷發(fā)展的方向，做到防患于未然，對(duì)高壓電網(wǎng)進(jìn)行全面的保護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳建民，邱智勇，韓學(xué)軍.大電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展[J].華東電力，2007（11）.

[2]沈冰超.（特）高壓輸電線路保護(hù)原理與技術(shù)的研究[D].浙江大學(xué)，2007.

[3]李莉，胡興龍，顧凌云.論我國(guó)高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)技術(shù)存在的問(wèn)題與發(fā)展對(duì)策[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2013（14）.