方 偉

（江蘇大全凱帆電器股份有限公司，江蘇 南京 21110）

0 引 言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用，各種衍生產(chǎn)品紛紛涌入市場。為了滿足消費(fèi)者的需求，其形式也在進(jìn)行著持續(xù)創(chuàng)新，但都與用電密不可分，使得電力企業(yè)面對著新的巨大挑戰(zhàn)。與其他行業(yè)相比，電力企業(yè)對整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性、安全性更加重視。因此，有必要通過電子儀器設(shè)備對電網(wǎng)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行升級，以提高整個(gè)電力運(yùn)行的安全性和可靠性。然而，在具體運(yùn)營中，因電子產(chǎn)品的持續(xù)更新，導(dǎo)致配電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行中備受影響，同時(shí)也埋下了電力系統(tǒng)的安全隱患。需要提出相應(yīng)的解決方案，并有針對性地采取保護(hù)措施[1]。

1 電力電子設(shè)備對配電系統(tǒng)及繼電保護(hù)的影響

1.1 對配電系統(tǒng)的影響

電力電子設(shè)備在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，會導(dǎo)致由諧波引起的電壓、電流波形異?，F(xiàn)象。因此，在電力系統(tǒng)中，電力電子設(shè)備的應(yīng)用是諧波的主要來源。這種諧波的產(chǎn)生將直接影響相應(yīng)繼電保護(hù)的動(dòng)作?；诟叽沃C波的傳輸，公用電網(wǎng)中的各組成部分將遭受諧波損耗。在設(shè)備運(yùn)行過程中，銅損和鐵損的增加會導(dǎo)致噪聲和過熱，從而使設(shè)備運(yùn)行的效率受到嚴(yán)重的影響。同時(shí)，旋轉(zhuǎn)設(shè)備在高次諧波的作用下也會產(chǎn)生反方向的轉(zhuǎn)矩，最終形成一定的機(jī)械損傷，并且也會使相應(yīng)的熱耗隨之增加。此外，由于串聯(lián)、并聯(lián)的諧振出現(xiàn)，導(dǎo)致諧波增大，易出現(xiàn)繼電保護(hù)失靈的情況，最終影響電網(wǎng)的可靠、安全運(yùn)行。

1.2 對繼電保護(hù)系統(tǒng)的影響

1.2.1 在配電系統(tǒng)下電流保護(hù)方法

首先，電流速斷保護(hù)。具體指短路電流增大幅值時(shí)，只能發(fā)出瞬時(shí)保護(hù)動(dòng)作。在實(shí)際應(yīng)用過程中，只有一部分線路能得到保護(hù)，顯示了應(yīng)用過程簡單、可靠、響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是整條線路的保護(hù)無法實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，根據(jù)不同的運(yùn)行方式，保護(hù)范圍也會相應(yīng)的出現(xiàn)變化。其次，限時(shí)電流速斷保護(hù)。由于電流速斷保護(hù)方式不能滿足整條線路的保護(hù)要求，可與限時(shí)動(dòng)作保護(hù)相結(jié)合，彌補(bǔ)其存在的不足，此種方式稱為限時(shí)電流速斷保護(hù)?？蓪?shí)現(xiàn)線路的全長保護(hù)，響應(yīng)靈敏快速，且兼具最小的動(dòng)作時(shí)限，當(dāng)下線發(fā)生短路故障時(shí)，能迅速排除故障，并充分滿足具體需要。最后，定時(shí)限過流保護(hù)。這是一種基于下級線路的遠(yuǎn)后備保護(hù)方式，也是主保護(hù)拒動(dòng)的近后備保護(hù)，同時(shí)在過負(fù)荷時(shí)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)有效保護(hù)。通常是以過電流保護(hù)來實(shí)現(xiàn)的，在電流幅值超出最大負(fù)荷電流值時(shí)，就會啟動(dòng)電流來實(shí)現(xiàn)對線路的保護(hù)[2]。

1.2.2 對繼電保護(hù)的影響

因配電系統(tǒng)中使用了不同類型的繼電保護(hù)，加之安裝位置有一定的差異性，使得電力電子設(shè)備帶來的影響也有著很大的不同。在具體運(yùn)行時(shí)，導(dǎo)致繼電保護(hù)出現(xiàn)誤動(dòng)作甚至拒動(dòng)情況主要是由于如下5 點(diǎn)。（1）電 氣距離接近最大諧波距離。（2）在繼電保護(hù)裝置的安裝中，其位置接近于諧波放大點(diǎn)或諧波諧振條件。（3）在保護(hù)裝置中，相應(yīng)的動(dòng)作整定值小，嚴(yán)重小于相電流和相電壓。（4）在繼電保護(hù)裝置中，選擇相應(yīng)的工作原理和元件對諧波非常敏感。（5）該系統(tǒng)存在不平衡的負(fù)序基波電流和諧波電流，導(dǎo)致繼電保護(hù)誤動(dòng)甚至拒動(dòng)。

2 配電系統(tǒng)繼電保護(hù)運(yùn)行可靠性提升措施

2.1 有關(guān)規(guī)章制度的完善

在完善制度前，為了使電力系統(tǒng)的制度能夠滿足不同類型繼電保護(hù)措施的要求，需要詳細(xì)分析不同種類的繼電保護(hù)系統(tǒng)。一般維護(hù)設(shè)備的運(yùn)行要包含在系統(tǒng)的改進(jìn)中，因?yàn)樵O(shè)備是操作電源系統(tǒng)繼電保護(hù)措施的基礎(chǔ)。因此，在規(guī)章制度中，必須首先嚴(yán)格要求電力系統(tǒng)運(yùn)行人員，使其能夠按時(shí)、頻繁地對設(shè)備進(jìn)行檢查，從而為電力系統(tǒng)保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定打下基礎(chǔ)[3]。

2.2 強(qiáng)化協(xié)調(diào)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)要求操作人員技術(shù)熟練，且熟悉電力系統(tǒng)繼電保護(hù)規(guī)程。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，電力系統(tǒng)運(yùn)行人員可以對設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的布置和使用，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可以充分利用專業(yè)技能維修和維護(hù)相應(yīng)的設(shè)備[4]。此外，操作人員在工作中需要對人員間的協(xié)調(diào)配置進(jìn)行重視，在保證不對自己工作質(zhì)量形成影響的基礎(chǔ)上，將各崗位工作間的協(xié)調(diào)工作做好，最終切實(shí)實(shí)現(xiàn)操作人員有效、高速保護(hù)繼電的目的[5]。

2.3 提高技術(shù)水準(zhǔn)

電力企業(yè)經(jīng)營者應(yīng)當(dāng)依據(jù)電力系統(tǒng)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，充分合理地利用自身的資金優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢，不斷引進(jìn)國外最新設(shè)備和技術(shù)，并結(jié)合自身發(fā)展的具體情況有針對性的開發(fā)新的技術(shù)。努力實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)和繼電保護(hù)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)、MIS 系統(tǒng)和狀態(tài)維護(hù)系統(tǒng)的有機(jī)集成，為繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定、平穩(wěn)運(yùn)行提供強(qiáng)有力的支持[6]。

2.4 保護(hù)裝置的科學(xué)選擇

一般各類保護(hù)設(shè)備在制作、建造以及選擇購買時(shí)，需要對設(shè)備的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而充分保證保護(hù)裝置各個(gè)部件都有較好的質(zhì)量[7]。一般對各類配件進(jìn)行選擇和使用時(shí)，首先要對設(shè)備上各種組件的應(yīng)用時(shí)限以及出現(xiàn)故障的概率進(jìn)行充分而全面的考慮，盡量避免選用那些質(zhì)量不過關(guān)且易引發(fā)故障的元件。在對晶體管保護(hù)裝置的方案進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要在高壓室隔壁實(shí)施安裝和使用，以防止因切向運(yùn)行的高壓大電流、電弧和短路故障而導(dǎo)致繼電保護(hù)裝置失靈。

2.5 合理設(shè)定動(dòng)作整定值

現(xiàn)階段，在對繼電保護(hù)的參數(shù)實(shí)施整定一級故障檢測時(shí)，引入了更多的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，并進(jìn)行了更多更精準(zhǔn)的算法改進(jìn)。例如，將單機(jī)片技術(shù)引入到階段式電流的保護(hù)上，單機(jī)片能夠替代大量的繼電器，使保護(hù)裝置因元件不穩(wěn)定和接線復(fù)雜等原因造成的裝置拒動(dòng)、誤動(dòng)現(xiàn)象不再發(fā)生，有利于提高供電的安全性和可靠性。因此，有必要在配電系統(tǒng)繼電保護(hù)中設(shè)置合理的動(dòng)作整定值，以減少諧波對繼電保護(hù)裝置的影響。

3 結(jié) 論

隨著社會經(jīng)濟(jì)飛速繁榮發(fā)展，人們對電力的需求日趨增加，所以需要探索電力電子設(shè)備對配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的影響。通過分析可知，在電力系統(tǒng)中，配電系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性直接與電能供應(yīng)的質(zhì)量以及供電網(wǎng)絡(luò)的供電能力相互關(guān)聯(lián)。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，電力電子設(shè)備會給配電系統(tǒng)對應(yīng)的繼電保護(hù)帶來一定的影響，因此需要采取一定的措施來降低或消除這一影響。電子設(shè)備影響電力系統(tǒng)的根本原因是自身產(chǎn)生的諧波，應(yīng)當(dāng)借助對應(yīng)的輔助措施來優(yōu)化繼電保護(hù)裝置的整定值，從而實(shí)現(xiàn)對諧波影響的控制。