張密芳

國(guó)網(wǎng)河南省電力公司三門(mén)峽市陜州供電公司

淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

張密芳

國(guó)網(wǎng)河南省電力公司三門(mén)峽市陜州供電公司

電力系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)于電力技術(shù)各個(gè)方面的的要求越來(lái)越高。繼電保護(hù)系統(tǒng)軟件以及硬件對(duì)于繼電保護(hù)的發(fā)展具有重大的意義。本文將從如何提高繼電保護(hù)的可靠性，保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的角度出發(fā)，對(duì)繼電保護(hù)系統(tǒng)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析以便于找到更好地繼電保護(hù)方式。

電力繼電保護(hù)；可靠性；發(fā)展現(xiàn)狀

一、繼電保護(hù)的基本概念

可靠性是指一個(gè)元件﹑設(shè)備或系統(tǒng)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下完成規(guī)定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和處理，系統(tǒng)可靠性的定量評(píng)定，運(yùn)行維護(hù)，可靠性和 經(jīng)濟(jì) 性的協(xié)調(diào)等各方面。具體到繼電保護(hù)裝置，其可靠性是指在該裝置規(guī)定的范圍內(nèi)發(fā)生了它應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)，它不應(yīng)該拒動(dòng)作，而在任何其它該保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作的情況下，它不應(yīng)誤動(dòng)作。

繼電保護(hù)裝置的拒動(dòng)和誤動(dòng)都會(huì)給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重危害。但提高其不拒動(dòng)和提高其不誤動(dòng)作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和負(fù)荷性質(zhì)的不同，拒動(dòng)和誤動(dòng)所造成的危害往往不同。例如當(dāng)系統(tǒng)中有充足的旋轉(zhuǎn)備用容量，輸電線路很多，各系統(tǒng)之間和電源與負(fù)荷之間聯(lián)系很緊密時(shí)由于繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作，使發(fā)電機(jī)變壓器或輸電線路切除而給電力系統(tǒng)造成的影響可能很??；但如果發(fā)電機(jī)變壓器或輸電線路故障時(shí)繼電保護(hù)裝置拒動(dòng)作，將會(huì)造成設(shè)備的損壞或系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，損失是巨大的。在此情況下提高繼電保護(hù)裝置不拒動(dòng)的可靠性比提高其不誤動(dòng)的可靠性更為重要。但在系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)備用容量很少及各系統(tǒng)之間和負(fù)荷和電源之間聯(lián)系比較薄弱的情況下，繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作使發(fā)電機(jī)變壓器或輸電線切除時(shí)，將會(huì)引起對(duì)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(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，其后備保護(hù)仍可以動(dòng)作而切除故障，因此在這種情況下提高繼電保護(hù)裝置不誤動(dòng)的可靠性比提高其不拒動(dòng)的可靠性更為重要。

二、電力繼電保護(hù)的故障分析

繼電保護(hù)裝置是實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的基本條件，要實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的作用就必須有具備科學(xué)先進(jìn)性，行之有效的繼電保護(hù)裝置，有了設(shè)備的支持，才能夠真正具備了維護(hù)電力系統(tǒng)的能力。因此，要做好繼電保護(hù)的工作就必須要重視保護(hù)的設(shè)備，而設(shè)備的質(zhì)量問(wèn)題直接決定了繼電保護(hù)的效果。這樣一來(lái)，對(duì)于電力繼電保護(hù)的故障分析是十分必要而且有意義的。當(dāng)繼電保護(hù)技術(shù)應(yīng)用出現(xiàn)故障或者異常時(shí)，有可能會(huì)產(chǎn)生大面積的停電事故。在應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)建立電力監(jiān)控警報(bào)預(yù)警系統(tǒng)，提醒電力系統(tǒng)維修人員及時(shí)解決故障。盡量能夠有效防止電力系統(tǒng)設(shè)備的損壞，降低相鄰地區(qū)供電受連帶故障的機(jī)率。繼電保護(hù)裝置屬于可修復(fù)元件，其常見(jiàn)狀態(tài)有正常運(yùn)行狀態(tài)，檢修狀態(tài)以及拒動(dòng)作狀態(tài)。

三、繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)

電網(wǎng)的發(fā)展給繼電保護(hù)形成新的運(yùn)行環(huán)境，繼電保護(hù)除了軟件越來(lái)越完善﹑制造工藝愈來(lái)愈好和使用界面越來(lái)越方便之外，它的原理也必將有新的發(fā)展。

1.差動(dòng)保護(hù)的原理發(fā)展趨勢(shì)

短路容量的增大，電流互感器(CT)的磁通飽和現(xiàn)象將越來(lái)越嚴(yán)重，這增加了差動(dòng)保護(hù)區(qū)外故障的誤動(dòng)可能性。目前的微機(jī)差動(dòng)保護(hù)都使用比率制動(dòng)特性來(lái)避免誤動(dòng)，但這種辦法是有局限性的。為了適應(yīng)更嚴(yán)重的CT飽和，制動(dòng)系數(shù)必須進(jìn)一步提高，差動(dòng)保護(hù)的靈敏度也就進(jìn)一步下降。極限的CT飽和幾乎使二次輸不出電流，這就要求制動(dòng)系數(shù)必須接近1才能滿足，但這是差動(dòng)保護(hù)無(wú)可接受的。已經(jīng)有廠家開(kāi)始利用CT飽和識(shí)別原理來(lái)閉鎖差動(dòng)保護(hù)，CT飽和識(shí)別原理將進(jìn)一步完善將成為差動(dòng)保護(hù)避免區(qū)外故障誤動(dòng)的發(fā)展一個(gè)趨勢(shì)。然而，使用CT飽和識(shí)別原理閉鎖不是問(wèn)題的最終解決辦法，因?yàn)閰^(qū)內(nèi)故障同樣也會(huì)出現(xiàn)CT飽和現(xiàn)象，這時(shí)肯定不能閉鎖。不會(huì)出現(xiàn)飽和的光電電流變換器(俗稱光電CT)的應(yīng)用給差動(dòng)保護(hù)提供了解決CT飽和問(wèn)題的最好辦法，隨著以后光電CT的推廣，差動(dòng)保護(hù)的原理將會(huì)變得越來(lái)越簡(jiǎn)單可靠。

2.線路保護(hù)的原理發(fā)展趨勢(shì)

首先，隨著光纖通道在線路保護(hù)推廣，有眾多優(yōu)點(diǎn)的光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的普及將成為趨勢(shì)。但光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)的眾多優(yōu)點(diǎn)是建立在通道正常的情況上，而光纖通道發(fā)生故障也時(shí)有發(fā)生，并且光纖通道很難做成有冗余，這時(shí)光纖縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)必須退出。因此，后備保護(hù)的原理進(jìn)一步發(fā)展也是線路保護(hù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。最重要的線路后備保護(hù)是距離保護(hù)，它的原理將在以下方面應(yīng)有更好的發(fā)展：(1)更好地消除過(guò)渡電阻的影響；(2)更好地解決系統(tǒng)振蕩閉鎖和開(kāi)放等?，F(xiàn)在微機(jī)距離保護(hù)采用四邊形特性，或帶偏移，或增加對(duì)過(guò)渡電阻有自適應(yīng)能力的零序電抗繼電器等手段來(lái)消除過(guò)渡電阻的影響，但線路發(fā)生高阻接地時(shí)，距離保護(hù)經(jīng)常拒動(dòng)。線路發(fā)生故障時(shí)，由于對(duì)側(cè)電流的助增，對(duì)于本側(cè)保護(hù)采集到的模擬量來(lái)說(shuō)，過(guò)渡電阻并不完全呈阻性，而是因?qū)?cè)助增電流的不同而不同，但作為線路后備保護(hù)的距離保護(hù)又不能依靠通信通道把對(duì)側(cè)的模擬量取過(guò)來(lái)參加計(jì)算，這就給距離保護(hù)消除過(guò)渡電阻造成了困難。因此，如何更好地消除過(guò)渡電阻的影響，將成為距離保護(hù)原理發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。

3.繼電保護(hù)檢測(cè)手段的發(fā)展趨勢(shì)

微機(jī)保護(hù)比傳統(tǒng)保護(hù)的最大成功之一是它對(duì)突變量的檢測(cè)。就是因?yàn)橛形C(jī)保護(hù)對(duì)突變量的成功檢測(cè)，才發(fā)展出新型的突變量保護(hù)，如突變量差動(dòng)﹑突變量距離﹑突變量方向等保護(hù)。這些以突變量作為參量的保護(hù)，較大地提高了保護(hù)的動(dòng)作速度和靈敏度，目前許多突變量保護(hù)的已經(jīng)作為線路和元件保護(hù)的主保護(hù)。這些突變量保護(hù)的原理進(jìn)一步成熟，也將是微機(jī)保護(hù)發(fā)展的趨勢(shì)之一。

結(jié)束語(yǔ)：

繼電保護(hù)對(duì)我國(guó)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行騎著不可代替的作用，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，對(duì)電力要求不斷增大的情況下，要做好繼電保護(hù)工作，需要從各方面對(duì)繼電保護(hù)的基本任務(wù)和意義，以及其保護(hù)作用的繼電保護(hù)裝置有深刻的了解冰妖及時(shí)掌握未來(lái)技術(shù)發(fā)展的方向。隨著科技時(shí)代的來(lái)臨，特別是電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)發(fā)展，我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)主要是朝著微機(jī)積淀保護(hù)技術(shù)方向發(fā)展。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)發(fā)展的安全保障，是保障電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，穩(wěn)定運(yùn)行的有利手段。

[1]楊東山.中國(guó)電力繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展與展望[J].民營(yíng)科技，2009，08-20.

[2]賀春寧.淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M].輕工設(shè)計(jì)，2011年第5期.