淺談電力系統(tǒng)繼電保護

王璞　李新帥　米碩

摘 要：電力系統(tǒng)的可靠運行關(guān)系著各行各業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，但是，在電力系統(tǒng)運行過程中由于會受到一些外界因素、人為因素等方面的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障，甚至是停止運行。電力系統(tǒng)的繼電保護裝置就是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的過程中，及時地切斷故障并消除一些不正常的運行狀況而出現(xiàn)的一種先進的自動化設(shè)備。當(dāng)電力系統(tǒng)在運行過程中，發(fā)生故障影響安全運行時，繼電保護裝置會及時的發(fā)出警告，保證整個電力系統(tǒng)的運行安全。本文針對電力系統(tǒng)繼電保護的基本任務(wù)以及發(fā)展趨勢進行研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；智能化

中圖分類號：TM77 文獻標(biāo)志碼：A

0 引言

雖然說在電力系統(tǒng)運行的過程中，有些故障是在所難免的，但是一些故障可以通過某些方式進行預(yù)防。電力系統(tǒng)的繼電保護裝置就是裝在電氣設(shè)備上，用來反映電氣設(shè)備運行是否正常的裝置，繼電保護裝置憑借著其自身的靈敏性快速性，能在電力設(shè)備發(fā)生故障的時候第一時間發(fā)出信號，并采取有效的措施阻斷不正常運行設(shè)備。

1 繼電保護的基本概念

電力系統(tǒng)的繼電保護裝置的不正常動作會給電力系統(tǒng)造成非常嚴(yán)重的危害，但是，提高其反應(yīng)的靈敏度與降低繼電保護裝置的誤動作率往往存在著一定的矛盾之處。由于電力系統(tǒng)存在運行復(fù)雜等情況，每一個單獨的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及負(fù)荷都是不同的，所以沒動作所造成的危害也往往是不相同的。例如，電力系統(tǒng)中輸電線路很多，每個系統(tǒng)之間和電源與負(fù)荷之間有很緊密的聯(lián)系，造成電力系統(tǒng)不動作的時候使發(fā)電機變壓器或者是輸電線路進行切斷，給電力系統(tǒng)造成的危害可能不大。但是如果發(fā)電機變壓器或者輸電線路故障時，繼電保護裝置沒有動作故障就會損害整個系統(tǒng)，這樣造成的損失就是非常重大的。

在此情況下提高繼電保護裝置不拒動的可靠性比提高其不誤動的可靠性更為重要。但在系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)備容量很少及各系統(tǒng)之間和負(fù)荷和電源之間聯(lián)系比較薄弱，繼電保護裝置的誤動作使發(fā)電機變壓器或輸電線切除時，將會引起對負(fù)荷供電的中斷甚至造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，損失是巨大的。而當(dāng)某一保護裝置拒動時，其后備保護仍可以動作而切除故障，因此在這種情況下提高繼電保護裝置不誤動的可靠性比提高其不拒動的可靠性更為重要。

在正常的情況下，有效地提高繼電氣保護裝置的運行可靠性，對于電力系統(tǒng)來說是十分重要的。繼電保護裝置誤動作在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的過程中，切斷發(fā)電機變壓器或者輸電線路時可能會導(dǎo)致對負(fù)載的供電中斷，甚至?xí)斐上到y(tǒng)的穩(wěn)定性差，這樣造成的損失也是巨大的。所以選擇適當(dāng)?shù)睦^電保護裝置，對于電力系統(tǒng)來說十分重要。

繼電保護裝置也具有許多的特性：

首先是繼電保護裝置的選擇性，在電力系統(tǒng)運行的過程中，一旦發(fā)生故障，繼電保護裝置就會立即切斷故障系統(tǒng)部件發(fā)出警告，同時確保沒有故障的系統(tǒng)能夠正常的運行。

其次，繼電保護裝置也具有非常高的靈敏性。繼電保護裝置的靈敏像通常以靈敏系數(shù)的大小來進行衡量，在繼電保護裝置針對電力系統(tǒng)進行保護的過程中，不管是電力系統(tǒng)的短路故障發(fā)生在什么位置，也無論是發(fā)生什么樣的故障，繼電保護裝置保護裝置都不能不動作，如果是在繼電保護裝置保護范圍之外的電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護裝置可以不進行動作。

除此之外，繼電保護裝置保護裝置還具有快速性，當(dāng)正常運行的電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時候，繼電保護裝置能夠快速的反應(yīng)并及時切斷故障的部位。對于電力系統(tǒng)來說，繼電保護裝置切斷故障電路速度的快慢決定了短路對電力系統(tǒng)的傷害程度，切換速度越快越有利于電壓的恢復(fù)，同時也能促進發(fā)電機在并聯(lián)運行的過程中提高其穩(wěn)定程度。

最后繼電保護裝置保護裝置具有一定的準(zhǔn)確性，假說繼電保護裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的過程中，沒有準(zhǔn)確地切斷故障位置，通常會導(dǎo)致電力系統(tǒng)造成更加嚴(yán)重的后果。所以說在進行繼電保護裝置設(shè)計的過程中，應(yīng)該進行綜合的運算，在安裝調(diào)試時也要確保無誤，這樣才能充分發(fā)揮繼電保護裝置的穩(wěn)定性。

2 電力系統(tǒng)機電保護的基本任務(wù)

電力系統(tǒng)繼電保護裝置的基本任務(wù)，首先切斷電力系統(tǒng)的故障裝置，使故障裝置能夠不繼續(xù)遭到破壞，而且能夠保證其他無故障設(shè)備能夠正常的運行。同時，電力系統(tǒng)的繼電保護裝置也能夠反映電力系統(tǒng)中的元器件的運行狀態(tài)，根據(jù)電力系統(tǒng)的運行維護條件而發(fā)出相應(yīng)的信號，方便相關(guān)的值班人員及時的處理，或者是將一些繼續(xù)運行就會引起損壞的系統(tǒng)在整個系統(tǒng)中進行切處。在這個時候，一般不要求繼電保護裝置的快速響應(yīng)，而是考驗繼電保護裝置的判斷能力，判斷電力系統(tǒng)某些元件是否再繼續(xù)運行就會受到危害并發(fā)出警告。

繼電保護裝置在電力系統(tǒng)中還可以與其他的自動化裝置共同工作，在一些工業(yè)自動化過程中能夠有效地縮短故障停電的時間，盡快地恢復(fù)系統(tǒng)的供電，從而有效地提高電力系統(tǒng)運行的可靠性。

3 電力系統(tǒng)繼電保護的發(fā)展趨勢

隨著電力系統(tǒng)運行的不斷發(fā)展，繼電保護裝置被越來越多地應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，最初，繼電保護裝置應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護，這也是整個電力系統(tǒng)地電繼電保護的開端。隨著現(xiàn)代化電力電子技術(shù)，計算機通信技術(shù)的不斷發(fā)展，大規(guī)模的集成電路技術(shù)和微機處理技術(shù)被普遍地應(yīng)用于繼電保護技術(shù)中，并已經(jīng)在整個系統(tǒng)中得到快速的發(fā)展。

3.1 繼電保護的計算機化

隨著計算機科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，微機線路保護的硬件不斷提升，能夠更好的滿足電力系統(tǒng)對計算機升級的要求。除了能夠進行基本的保護功能外，還可以存儲大量的故障信息，方便相關(guān)的工作人員及時掌握電力系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)，并及時地針對電力系統(tǒng)運行狀態(tài)進行解決。

3.2 繼電保護的網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)的主要功能是針對相關(guān)的信息進行傳遞，是一種重要的通信工具。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)進入到信息化時代，信息化時代也對各種產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。當(dāng)前，我國的機電保護裝置能做到差動保護、聯(lián)動保護以及反應(yīng)保護，能起到的作用是切除故障元件，減少事故的危害，將計算機網(wǎng)絡(luò)融入到繼電保護裝置，不僅能夠使繼電保護裝置反應(yīng)速度加快，而且還能形成一個機電保護的網(wǎng)絡(luò)，促進電力系統(tǒng)繼電保護的可靠性發(fā)展。

3.3 繼電保護的智能化

當(dāng)機電保護實現(xiàn)了計算機化以及網(wǎng)絡(luò)化，相應(yīng)的繼電保護裝置就會成為一臺高性能的計算機，這臺計算機可以通過網(wǎng)絡(luò)得到電力系統(tǒng)的有關(guān)元器件的運行狀態(tài)以及相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)及時有效地反饋到控制中心。這時候的繼電保護裝置就不僅僅是一個切斷故障點的裝置，而且還能夠針對正常運行的設(shè)備進行監(jiān)測，為控制中心提供一定的數(shù)據(jù)支持。

結(jié)語

隨著各行各業(yè)以及居民生活用電量的逐漸加大，我國的電力系統(tǒng)容量也在不斷的增大，覆蓋的范圍也越來越廣，僅針對每個系統(tǒng)設(shè)置繼電保護裝置，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求。為此，針對電力系統(tǒng)的極限保護，應(yīng)該逐漸的趨于計算機化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，促進我國電力系統(tǒng)的高速發(fā)展。所以，針對電力系統(tǒng)繼電保護的安全運行進行研究，對于確保人民的生命財產(chǎn)安全，確保各行各業(yè)創(chuàng)造出更高的效益，都具有十分現(xiàn)實的意義。

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