劉洪兵

【摘 要】輸電線路是電力系統(tǒng)的基本組成部分，是實現(xiàn)電力輸送的重要組成部分，因此要加強對輸電線設(shè)備的繼電保護。本文闡述了輸電線路的基本概況，分析了輸電線路電流電壓保護存在的問題，并提出完善保護的措施，以期能夠為輸電線路電流電壓保護提供指導(dǎo)借鑒。

【關(guān)鍵詞】輸電線路；電流電壓；保護

1.輸電線路電流電壓保護的基本概況

1.1輸電線路電流電壓保護發(fā)展歷史簡介

最早用于輸電線路電流電壓保護的設(shè)備是熔斷器，這種繼電保護裝置在19世紀(jì)70年代開始廣泛的在輸電線路電流電壓的保護。隨著物理學(xué)中對電磁的研究進一步深入，上個世紀(jì)初期出現(xiàn)了基于電磁原理的電磁型電流電壓保護裝置。電力系統(tǒng)對電流電壓保護提出新的要求，出現(xiàn)了高靈敏度和高性能的電子型靜態(tài)電流電壓保護裝置，但是這種裝置很容易受到外部環(huán)境的影響。1965年開始，隨著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了基于大規(guī)模集成電路和微處理技術(shù)的輸電線路電流電壓保護技術(shù)，這一技術(shù)的優(yōu)勢明顯，并在輸電線路電流電壓保護工作中取得了較好的成績。

1.2輸電線路電流電壓保護作用和意義

電流和電壓是輸電線路的核心要素，也是整個電力系統(tǒng)的核心。輸電線路電流電壓保護能夠保證電力的持續(xù)供應(yīng)。輸電線路電流電壓繼電保護裝置夠維持電流電壓在輸電線路中的正常流轉(zhuǎn)，能夠在輸電線路出現(xiàn)異常時保證線路中的電流電壓在最短時間內(nèi)恢復(fù)正常，并且能夠較為及時的發(fā)現(xiàn)線路中電流電壓的異常，并檢測出出現(xiàn)異常的元件。對輸電線電流電壓的保護對保證電力系統(tǒng)的正常安全運行，穩(wěn)定電流和電壓以及預(yù)防故障和事故具有重要意義。

2.輸電線路電流電壓保護存在的問題分析

電力系統(tǒng)具有生產(chǎn)與使用同步的特性，這種特性決定了電力系統(tǒng)中的每一個組成部分都很重要。特別是對電網(wǎng)來說，輸電線路電流電壓保護出現(xiàn)問題造成嚴(yán)重的事故，由于輸電線路的設(shè)計安裝和外部環(huán)境的制約，輸電線路電流電壓保護出現(xiàn)的問題主要有以下幾點。

2.1輸電線路配電變壓器保護存在問題

配電變壓器是輸電線路的源頭，配電變壓器的繼電保護裝置主要有斷路器和負(fù)荷開關(guān)。這兩種裝置設(shè)備各有優(yōu)缺點，如在費用上來說，負(fù)荷開關(guān)相對來說較為便宜，而斷路器的價格則較高；在兩者的性能上來說，負(fù)荷開關(guān)在發(fā)生短路現(xiàn)象時不能斷開電流，而斷路器則具備這種功能并且技術(shù)性能較好。在使用范圍方面，負(fù)荷開關(guān)主要用于容量相對較小的配電變壓器，并且和熔斷器相互配合就可以滿足一般配電保護要求，而斷路器則主要用于容量較大的配電變壓器保護，并且要結(jié)合瓦斯類繼電保護裝置一起使用。在實際操作中，往往由于追求經(jīng)濟利益和知識水平有限等原因沒有注意兩者之間的區(qū)別，錯誤的選擇使用而影響到輸電線路中電流與電壓的保護。

2.2低壓輸電線路保護的配置及存在問題

我國低壓輸電線路繼電保護主要是階段式電流保護，即第Ⅰ段為電流速斷保護，第Ⅱ段為限時電流速斷保護，第Ⅲ段為過電流保護。它以第Ⅰ段和第Ⅱ段作為主保護，以第Ⅲ段作為輔助保護。當(dāng)?shù)冖?、Ⅱ段靈敏系數(shù)不夠時，可采用電流、電壓聯(lián)鎖速段保護。第Ⅰ段保護動作時間短，速動性好，但其動作電流較大，不能保護線路全長，保護范圍最??；第Ⅱ段保護有較短的動作時限，而且能保護線路全長，卻不能作為相鄰元件的后備保護；第Ⅲ段保護的動作電流較前兩段小，保護范圍大，既能保護本線路的全長又能作為相鄰線路的后備保護，靈敏性最好，但其動作時限較長，速動性差。使用Ⅰ段、Ⅱ段、Ⅲ段組成的階段式電流保護的主要優(yōu)點是簡單、可靠，并且在一般情況下能夠滿足快速切除故障的要求。輸電線路在輸電過程中起到傳送的作用。一般地，輸電設(shè)備的配電線路的電壓等級大部分以10千伏為主，這種10千伏的輸電線路本身的結(jié)構(gòu)和性能存在一定的隱患。如多個變壓器連接到同一條線路上，并且呈現(xiàn)雜亂的放射狀，對電流電壓產(chǎn)生影響；輸電線路的長短不一致導(dǎo)致電流的傳輸距離不同，不利于電流保護；連接在線路上各個變電站或變壓所的出線方式不同，不利于電壓的保護。

2.3輸電線路電流電壓保護工作人員存在問題

對輸電線路電流電壓的保護雖然依靠繼電保護裝置和相關(guān)設(shè)備來實現(xiàn)，但是維持裝置設(shè)備正常工作的工作人員才是輸電線路電流電壓保護的根本保障。由于裝置保護設(shè)施設(shè)備工作人員和保護人員存在從業(yè)技能不高和素質(zhì)能力不強等是造成的電流電壓保護失誤一個很重要的原因。雖然工作人員具有一定的知識和理論，但是在實際工作中，由于缺乏將理論與實際相結(jié)合的能力，加上工作經(jīng)驗尚淺，在遇到問題時沒有冷靜的思考和果斷的處理，無法解決輸電線路電流電壓保護中的復(fù)雜故障問題。另外，如果沒有學(xué)習(xí)新保護裝置設(shè)備的操作，沒有及時更新自身的知識能力，忽略對自動保護裝置的維修和檢查，隨著時間的累積也會輸電線路電流電壓保護造成負(fù)面影響。

2.4輸電線路電流電壓保護工作程序存在問題

電網(wǎng)發(fā)生短路故障所呈現(xiàn)的基本穩(wěn)態(tài)特征是在保護安裝所檢測到的電流會升高，電壓要降低，阻抗、相位等都會發(fā)生變化。中性點非直接接地電網(wǎng)中，輸電線路的相間短路時，短路電流過大，對設(shè)備造成很大的危害，保護必須動作于斷路器跳閘。單相接地時，由于故障點的接地電流很小，三相之間的線電壓仍保持對稱，對負(fù)荷的供電沒有影響，因此，在一般情況下允許再繼續(xù)運行1-2小時，而不必立即跳閘，這也是采用中性點非直接接地運行的主要優(yōu)點。但是，在單相接地以后，其他兩相對地電壓要升高1.732倍。為了防止故障進一部擴大成兩點接地或相間短路，應(yīng)及時發(fā)出信號，以便于運行人員采取措施予以消除。由此，在單相接地時，一般只要求繼電保護能有選擇性的發(fā)出信號，而不必跳閘。但當(dāng)單相接地對人身安全和設(shè)備安全構(gòu)成威脅時，則應(yīng)動作于跳閘。輸電線路電流電壓的保護是一個系統(tǒng)復(fù)雜的工作，具有一定的規(guī)律性和原則性。如保護設(shè)備和元件不能按照要求進行安裝和更新，就會對輸電線路電流電壓的保護工作產(chǎn)生影響。從而影響輸電線路電流電壓的保護，為整個電力系統(tǒng)設(shè)備的安全埋下巨大的隱患。

通過以上分析可以知道，輸電線路電流電壓保護是電力系統(tǒng)中各個部分共同作用的結(jié)果，不論是作為源頭的配電變壓器、作為運送設(shè)備的輸電電線，還是工作人員，都對輸電線路電流電壓的保護產(chǎn)生影響。

3.輸電線路電流電壓保護完善措施和建議

通過對輸電線路電流電壓保護中存在的問題進行分析，結(jié)合相關(guān)工作經(jīng)驗，對完善輸電線路電流電壓保護提出幾點措施和建議。

3.1輸電線路電流電壓保護要配置合理，具體配置原則遵循以下幾點

根據(jù)輸電線路電流電壓保護的要求和電力系統(tǒng)的特點選擇合適的相關(guān)設(shè)備，如根據(jù)電容量的大小選擇是采用負(fù)荷開關(guān)還是斷電器。具體地，繼電保護配置時要考慮到選擇性性的切除故障，僅將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使停電范圍盡量縮小，以保證系統(tǒng)中的無故障部分仍能繼續(xù)安全運行；速動性：故障后為防止并列運行的系統(tǒng)失步，減少用戶在電壓降低情況下工作的時間及故障元件損壞程度，應(yīng)盡量地快速切除故障。靈敏性：繼電保護的靈敏性是指保護裝置對于其應(yīng)保護的范圍內(nèi)發(fā)生故障的反應(yīng)能力。（保護不該動作情況與應(yīng)該動作情況所測電氣量相差越大→靈敏度↑）。一般用靈敏系數(shù)Klm來衡量靈敏度?？煽啃裕豪^電保護的可靠性是指保護裝置在電力系統(tǒng)正常運行時不誤動；再規(guī)定的保護范圍內(nèi)發(fā)生故障時，應(yīng)可靠動作；而在不屬于該保護動作的其他任何情況下，應(yīng)可靠的不動作。

3.2規(guī)范輸電線路的連接

根據(jù)電力用途不同，輸電線路輸送的電流流量和電壓等級不同，并且不同的輸電線路連接的設(shè)備和裝置也存在不同，輸電線路的連接也根據(jù)相關(guān)要求和操作標(biāo)準(zhǔn)有所不同。在實際操作中，要規(guī)范輸電線路的連接標(biāo)準(zhǔn)和要求，根據(jù)線路連接兩端的裝置設(shè)備特點選擇合適的線路長度和線路連接方法，不能隨意的更改操作標(biāo)準(zhǔn)或者因為追求經(jīng)濟利益而偷工減料，為以后的安全運行埋下隱患。

3.3提高輸電線路電流電壓保護工作人員的能力和素質(zhì)

針對人為造成的輸電線路電流電壓保護問題，要加大對工作人員知識和技能的培訓(xùn)教育，通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)、講座等方式幫助工作人員構(gòu)建相關(guān)知識框架，同時開展經(jīng)驗交流活動，工作人員之間就存在的問題和處理的方式方法進行交流，以便更好的掌握技能。另外，很多工作人員出現(xiàn)操作失誤大都是由于缺乏較強的操作能力，因此要定期舉辦情景模擬、操作技能考核等測試方式，以便工作人員熟練掌握。另外，要注重培養(yǎng)工作人員的心理素質(zhì)，尤其是在出現(xiàn)緊急狀況時的冷靜思考和果斷動手能力，在思想意識上對工作人員進行心理強化，使得工作人能夠在輸電線路電流電壓保護過程出現(xiàn)緊急狀況時能夠采取有效措施。

3.4建立輸電線路電流電壓保護體制

體制是采取措施的依據(jù)和保障，因此要對輸電線路電流電壓的保護體制進行完善。首先要制定有關(guān)設(shè)備定期維護和檢查條例，并且對設(shè)施設(shè)備的運行狀況做好記錄，并形成階段性結(jié)論。其次，實行責(zé)任到人的管理體制，建立崗位責(zé)任要求和崗位工作標(biāo)準(zhǔn)，保證輸電線路電流電壓保護的每個崗位都有人進行維護工作。再次，要做好繼電保護裝置的保養(yǎng)工作，在保養(yǎng)過程中為了防止出現(xiàn)失誤，最好每次保養(yǎng)都要有兩人參與，這樣既可以保證設(shè)施設(shè)備的安全，也能夠避免人身觸電事故。再次，重點設(shè)備要重點對待，這樣才能提高效率，如要每周記錄一次微機保護的電流電壓值。最后定期檢查和保養(yǎng)相關(guān)設(shè)備，如定期采取紅外測溫技術(shù)對輸電線路進行溫度測試，避免和及時發(fā)現(xiàn)由于線路接觸不良造成的發(fā)熱；定期檢查監(jiān)測保護裝置的時間設(shè)定是否精確，這樣能夠為以后的故障分析提供支持。

4.結(jié)語

隨著電力系統(tǒng)的大力發(fā)展，輸電線路電流電壓保護技術(shù)得到進一步發(fā)展，保護技術(shù)以計算機技術(shù)和信息科技為基礎(chǔ)，輸電線路電流電壓保護裝置出現(xiàn)智能化、一體化趨勢，這一變化對輸電線路電流電壓保護技術(shù)以及相關(guān)工作人員提出新的挑戰(zhàn)。在輸電線路電流電壓保護過程中，要注重各個方面，對選擇合適的裝置設(shè)備，采取相應(yīng)的技術(shù)，并且要注重定期的維護和保養(yǎng)，從而及時發(fā)現(xiàn)隱患和故障，并采取有效措施進行處理。

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