摘 要 本文針對我國電力系統(tǒng)中繼電保護的配置與應(yīng)用進行了闡述，進而提出了電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)未來將向計算機化；網(wǎng)絡(luò)化；智能化；保護、控制、測量和數(shù)據(jù)通信一體化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞 繼電保護技術(shù)；配置與應(yīng)用；發(fā)展方向

中圖分類號 TM774 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)062-0163-01

繼電保護技術(shù)是維持電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行的一項核心技術(shù)。在電力系統(tǒng)運行過程中，電氣元件一旦出現(xiàn)故障，將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的正常運行，斷電不可避免，這將對居民正常的生產(chǎn)生活造成非常嚴(yán)重的影響。繼電保護系統(tǒng)以繼電保護技術(shù)作為支撐能夠在第一時間準(zhǔn)確的判斷出電氣元件的故障所在地，并對電力元件的故障及時的做出反應(yīng)，向值班人員做出示警，并且能夠準(zhǔn)確、迅速地將電力系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障的電氣元件與整個電力系統(tǒng)相隔離。保護電力系統(tǒng)內(nèi)部不受故障的影響造成損失。同時對提高故障排除工作的效率，保障電力系統(tǒng)的正常運行發(fā)揮著積極的

作用。

1 電力系統(tǒng)中繼電保護的配置與應(yīng)用

1.1 繼電保護裝置的主要任務(wù)

繼電保護對電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障或異常情況進行檢測，從而發(fā)出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。繼電保護裝置主要任務(wù)就是：當(dāng)供電系統(tǒng)正常運行時，能夠安全 、完整地偵查整個線路的各種設(shè)備的運行情況，為值班人員提供了準(zhǔn)確可靠的相關(guān)的運行依據(jù)；在供電系統(tǒng)因意外原因產(chǎn)生故障的時候，就要自動、迅速、并且是有選擇地切斷發(fā)生故障部分的電源，而要確保那些沒有發(fā)生故障的部分能夠繼續(xù)正常運行；在整個系統(tǒng)出現(xiàn)不正常的工作運行狀況的時候，它要能夠準(zhǔn)確、及時地發(fā)出相應(yīng)的信號或警報，使值班人員能夠得到通知，并且能夠盡快做出相應(yīng)的處理。

1.2 繼電保護裝置的最基本條件

1）要有很高的靈敏度。通常情況下是用靈敏系數(shù)來對保護裝置的靈敏度進行衡量。在繼電保護裝置的工作范圍之內(nèi)，無論在何處發(fā)生短路、也不論短路點的性質(zhì)如何，保護裝置都要產(chǎn)生保護作用；但是如果在保護區(qū)之外區(qū)域發(fā)生了故障時，保護裝置就不應(yīng)該發(fā)生不正確的動作。

2）要有很高的可靠度。不能滿足可靠性要求的保護裝置，反而就會變成將事故擴大或者是造成故障的的直接根源。要想確保裝置動作有很高的可靠度，就必須要確保保護裝置的在設(shè)計原理、相關(guān)計算、以及安裝調(diào)試方面都是非常準(zhǔn)確的；在這同時還要求組成保護裝置的各元件在質(zhì)量方面高度可靠、在運行中維護要得當(dāng)、而且系統(tǒng)在簡化的同時要有效，這樣就可以在很大程度上提高了保護裝置的可靠度。

3）要有選擇性。當(dāng)整個供電系統(tǒng)部分區(qū)域發(fā)生理了故障時，繼電保護裝置要能夠有選擇地將發(fā)生故障的相應(yīng)部分關(guān)閉。最首要的就是切斷距離故障發(fā)生點最近的電器，進而可以保證整個系統(tǒng)中其它的沒有發(fā)生故障部分能夠繼續(xù)正常運行。

4）反應(yīng)速度要快。保護裝置咋發(fā)生線路故障的時候要盡可能快地切斷短路區(qū)域的故障。減輕短路電流對電氣設(shè)備造成損壞程度一個很好的方法就是縮短切除故障的時間，加快整個系統(tǒng)電壓的快速修復(fù)，也就有利的為電氣設(shè)備自啟動創(chuàng)造了條件，而起還提高了發(fā)電機并列運行相關(guān)的穩(wěn)定性。

1.3 保護裝置的應(yīng)用

繼電保護裝置已經(jīng)在工廠、企業(yè)的高壓供電系統(tǒng)、 變電站等方面得到廣泛的應(yīng)用，主要是用它來進行高壓供電系統(tǒng)線路以及電容器的保護等。高壓供電系統(tǒng)在母線繼電保護裝置的相關(guān)應(yīng)用，在那些不是并列運行的分段母線要裝設(shè)電流速斷保護，但這也只是在斷路器合閘的一瞬間投入，合閘后就會自動解除。變電站繼電保護裝置的主要應(yīng)用有：1）母聯(lián) 保護：要同時安裝限時電流速斷 保護和過電流保護裝置。2）電容器保護：對電容器的進行保護，主要包括過流保護、過壓保護及失壓保護、零序電壓保護。3）線路保護：大多是采用二段式或者是三段式的電流保護，其中一段式多是電流速斷保護，二段式為限時電流速斷保護，三段式則為過電流保護。4）主變保護：主變保護也主要包括主保護和后備保護兩部分。隨著相關(guān)技術(shù)的高速發(fā)展，微機保護的裝置也被漸漸地投入到使用，微機保護也展現(xiàn)出豐富多彩、各顯神通的局面，然而基本的原理及目的都是基本相一致的。

2 繼電保護技術(shù)的發(fā)展方向

2.1 智能化方向

隨著時間的發(fā)展，人工智能技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用于電力系統(tǒng)各個領(lǐng)域，也已開始了在繼電保護領(lǐng)域相關(guān)應(yīng)用的研究?？梢钥吹降氖?，人工智能技術(shù)在繼電保護領(lǐng)域一定會得到廣泛的應(yīng)用，用它來解決常規(guī)方法不能解決的問題。

2.2 一體化方向

保護裝置在智能化的基礎(chǔ)上，實際上就相當(dāng)于一臺多功能高性能的計算機，也就是整個電力系統(tǒng)上的一個智能終端。它就能夠從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運行和故障的相關(guān)的所有信息和數(shù)據(jù)。也能夠?qū)⑺@得的信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心或任一個其他終端。就這樣，每個微機保護裝置不僅可以完成繼電保護的相關(guān)功能，也可以在正常運行的情況下，就可以用它來完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信的功能，也就是實現(xiàn)了保護、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

2.3 自適應(yīng)控制技術(shù)方向

自適應(yīng)繼電保護是一種能夠根據(jù)電力系統(tǒng)運行方式和故障發(fā)生的狀態(tài)變化而實時改變保護方向的新型繼電保護。它具有改善系統(tǒng)的響應(yīng)、增強可靠性和提高經(jīng)濟效益等方面的顯著優(yōu)點，在輸電線路的各個領(lǐng)域內(nèi)都有著廣泛的應(yīng)用前景。

2.4 變電站綜合自動化技術(shù)方向

隨著技術(shù)的發(fā)展，變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新。使繼電保護和綜合自動化的完美結(jié)合已成為可能，它集中體現(xiàn)在集成與資源共享、遠程控制與信息共享。是以遠終端單微機保護裝置作為核心，將變電站的控制、信號、測量、計費等相關(guān)設(shè)備納入到計算機系統(tǒng)，代替了傳統(tǒng)的控制保護屏，就可以有效的降低變電站的占地面積和設(shè)備投資，也就提高了二次系統(tǒng)的可靠度。

2.5 網(wǎng)絡(luò)化方向

作為信息和數(shù)據(jù)通信工具的計算機網(wǎng)絡(luò)早已成了信息時代技術(shù)支柱，人類生產(chǎn)和生活的面貌發(fā)生了巨大的變化。它不僅給各個工業(yè)領(lǐng)域帶來深刻的影響，而且還為各個工業(yè)領(lǐng)域提供了強有力的通信手段。截至目前，除了部分設(shè)施外，所有繼電保護裝置都僅限于反應(yīng)保護安裝處的電氣量，而它的保護的作用也僅僅是切除發(fā)生故障元件，以減小事故的影響范圍。這都是由于缺乏強有力的數(shù)據(jù)通信手段所導(dǎo)致的。網(wǎng)絡(luò)化就是要使每個被保護的元器件都能夠共享全系統(tǒng)的運行和故障信息和數(shù)據(jù)，各個單元與重合閘裝置能夠協(xié)調(diào)動作的進行這些信息和數(shù)據(jù)的的分析，確保整個系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運行。顯而易見的是，要實現(xiàn)這種系統(tǒng)保護，首要條件就是要將整個系統(tǒng)的各主要設(shè)備的保護裝置利用計算機網(wǎng)絡(luò)加以聯(lián)接起來，也就是實現(xiàn)微機保護裝置的網(wǎng)絡(luò)化。在現(xiàn)在條件下，這是完全可以實現(xiàn)的。而對于平常的非系統(tǒng)保護，實現(xiàn)保護裝置的計算機聯(lián)網(wǎng)也有很大的益處。繼電保護裝置能夠收集到的信息愈多，就會對故障性質(zhì)以及發(fā)生故障的位置的判斷和故障距離的檢測就會更加準(zhǔn)確。對自適應(yīng)保護原理進行研究已經(jīng)過去了很長的時間，也取得了很好的效果，但是真正做到實現(xiàn)保護對系統(tǒng)的運行方式和故障狀態(tài)的自適應(yīng)，就必須要得到更多的系統(tǒng)運行和發(fā)生故障的信息，只有在實現(xiàn)保護的計算機網(wǎng)絡(luò)化，才能夠做到這一點。

2.6 計算機化方向

電力系統(tǒng)對微機保護的要求是越來越高的，在保護基本的功能外，還要能夠容納大量的故障信息和數(shù)據(jù)，高速的數(shù)據(jù)處理功能以及強大的通信能力。還要能夠與其他保護、控制裝置和調(diào)度進行聯(lián)網(wǎng)來實現(xiàn)全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源共享能力、高級語言編程等相關(guān)方面。

3 結(jié)束語

繼電保護裝置向著微機化、計算機化方向發(fā)展是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。但是要如何能夠更好地滿足電力系統(tǒng)的要求，進一步提升繼電保護的可靠度，取得更大的經(jīng)濟效益和社會效益，還需要更深入的研究。

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