電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)分析

摘 要：電力系統(tǒng)的快速發(fā)展促使對繼電保護(hù)的要求更加嚴(yán)格，近些年來，電子計算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展無疑為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了新的動力源泉。怎樣通過繼電保護(hù)技術(shù)有效解決電氣發(fā)生的問題，提升電力系統(tǒng)工作效率與操作質(zhì)量已經(jīng)是重點需要研究的技術(shù)性問題。文章主要分析了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)組成與工作原理，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)配置與應(yīng)用，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；技術(shù)發(fā)展

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀

目前社會發(fā)展的重要能源是電力，在國家發(fā)展經(jīng)濟(jì)與提升人民生活質(zhì)量中電力發(fā)揮了關(guān)鍵作用。電力系統(tǒng)現(xiàn)代化的組成部分是產(chǎn)生電能、運輸、分配與用電階段等。伴隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展繼電保護(hù)也呈現(xiàn)了快速發(fā)展的趨勢，繼電保護(hù)與電力系統(tǒng)不斷提升運行可靠性存在著緊密聯(lián)系。新中國成立之后，我國從無到有出現(xiàn)了繼電保護(hù)學(xué)科、繼電保護(hù)相關(guān)設(shè)計、繼電保護(hù)科學(xué)技術(shù)等，在將近10年的時間中已經(jīng)成功走完了半個世紀(jì)的發(fā)展道路。我國工程技術(shù)人員在50年代成功吸收并且消化了先進(jìn)的國外繼電保護(hù)設(shè)備技術(shù)，組建了一支具有豐富繼電保護(hù)運行經(jīng)驗的技術(shù)隊伍，這對于我國繼電保護(hù)技術(shù)隊伍的健康成長發(fā)揮了關(guān)鍵作用。我國在60年代中期已經(jīng)構(gòu)建了繼電保護(hù)設(shè)計、運行等相關(guān)環(huán)節(jié)的一整套體系。這是探索機(jī)電式繼電保護(hù)的重要時代，為我國發(fā)展繼電保護(hù)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)。我國從70年代末開始研究微機(jī)保護(hù)，雖然起步很晚，但是卻呈現(xiàn)了較快的發(fā)展趨勢。我國自從1984年批量生產(chǎn)第一套微機(jī)距離保護(hù)樣機(jī)通過運行之后，幾乎每年都會有新產(chǎn)品問世；第二代微機(jī)線路保護(hù)設(shè)備在1990年開始正式使用運行。當(dāng)前微機(jī)保護(hù)設(shè)備在低壓網(wǎng)絡(luò)、電氣設(shè)備中運行應(yīng)用，已經(jīng)形成了線路保護(hù)的相關(guān)產(chǎn)品，并且獲得了廣泛的應(yīng)用。超過220kv的微機(jī)系統(tǒng)保護(hù)效率在2000年是43.9%，微機(jī)保護(hù)線路所占比例是87%。在實際操作運行過程中，微機(jī)保護(hù)要比其他保護(hù)的正確動作率高。我國經(jīng)過多年以來的微機(jī)保護(hù)操作運行之后，憑借其先進(jìn)的技術(shù)原理以及優(yōu)良的操作工藝已經(jīng)整體超過了進(jìn)口繼電保護(hù)。

2 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)組成與工作原理

2.1 繼電器的分類

在繼電保護(hù)中繼電器根據(jù)其發(fā)揮的作用可以分為兩大類，分別是輔助與測量繼電器。測量繼電器可以對電氣量產(chǎn)生的變化直接反映，根據(jù)不同電氣量，還可以分為電流、電壓、功率、阻抗、頻率繼電器等；輔助繼電器發(fā)揮了改進(jìn)與保護(hù)完善的功能，根據(jù)不同的作用，可以分為中間、事件、信號繼電器等。

2.2 繼電器組成與原理

繼電器保護(hù)有很多種類，可是一般組成包括測量、邏輯、執(zhí)行模塊、輸入信號，具體是指源自于保護(hù)電力傳出系統(tǒng)對象的信號，采集測量模塊源自于被保護(hù)對象有關(guān)的運行信號特點，測量信號的獲取需要比較給定的整定數(shù)值，傳輸比較結(jié)果到邏輯模塊。邏輯模塊按照測量模塊傳輸?shù)膶Ρ葦?shù)值特點、大小以及出現(xiàn)的順序或者是各種上述參數(shù)的融合，實行邏輯計算，得出的邏輯數(shù)值也是動作是否進(jìn)行的重要根據(jù)。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)配置與應(yīng)用

3.1 繼電保護(hù)設(shè)備的作用

繼電保護(hù)重點是應(yīng)用電力系統(tǒng)出現(xiàn)短路或者異常情況下產(chǎn)生變化的電氣量摘 要：電力系統(tǒng)的快速發(fā)展促使對繼電保護(hù)的要求更加嚴(yán)格，近些年來，電子計算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展無疑為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展提供了新的動力源泉。怎樣通過繼電保護(hù)技術(shù)有效解決電氣發(fā)生的問題，提升電力系統(tǒng)工作效率與操作質(zhì)量已經(jīng)是重點需要研究的技術(shù)性問題。文章主要分析了電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展現(xiàn)狀，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)組成與工作原理，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)配置與應(yīng)用，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；技術(shù)發(fā)展實施保護(hù)操作。繼電保護(hù)設(shè)備的主要工作就是在電力系統(tǒng)正常、安全運行時，對各個設(shè)備操作運行情況進(jìn)行有效地監(jiān)視，為值班的工作人員提供運行過程中的重要依據(jù)；當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，繼電保護(hù)可以及時有效并且有選擇的切除發(fā)生問題的運行部分，確保其它部分安全運行；當(dāng)電力系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生異常情況時，繼電保護(hù)可以及時精準(zhǔn)的發(fā)出警告，告知工作人員迅速處理問題。

3.2 繼電保護(hù)設(shè)備的工作要求

當(dāng)電力系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)問題時，繼電保護(hù)設(shè)備可以選擇性的將發(fā)生問題部分進(jìn)行切除。第一是將與發(fā)生問題距離最近位置的斷路器進(jìn)行斷開，保證電力系統(tǒng)中其它沒有問題部分可以繼續(xù)運轉(zhuǎn)。一般情況下保護(hù)設(shè)備的靈敏度是由靈敏系數(shù)決定的。當(dāng)處于繼電保護(hù)工作范圍之內(nèi)，不論是怎樣的短路點位置，以及短路具有怎樣的特點，保護(hù)設(shè)備都不能出現(xiàn)拒絕操作；但是問題發(fā)生在保護(hù)范圍以外，不應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)錯誤動作。繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)當(dāng)盡快對短路問題實行切除。減少減少問題切除的時間以便降低短路電流損壞電氣設(shè)備的程度，盡快恢復(fù)電力系統(tǒng)電壓，進(jìn)一步為電氣設(shè)備實現(xiàn)自啟動提供便利條件，同時確保了發(fā)電設(shè)備并且操作運行的穩(wěn)定程度。

3.3 繼電保護(hù)應(yīng)用

在企業(yè)工廠高壓供電系統(tǒng)、變電站中普遍應(yīng)用繼電保護(hù)設(shè)備，除此之外還用于保護(hù)供電系統(tǒng)高壓線路、主變保護(hù)中。在高壓供電系統(tǒng)中應(yīng)用分母線繼電保護(hù)設(shè)備，針對分段母線沒有并列操作運行的情況設(shè)計保護(hù)電流速斷裝置，投入僅僅是在斷路器瞬間發(fā)生合閘時，合閘之后可以自行解除。除此之外，還要安裝過電流保護(hù)，對于較低負(fù)荷等級的配電所不應(yīng)安裝保護(hù)。變電站應(yīng)用繼電保護(hù)的情況包含：（1）保護(hù)線路，通常應(yīng)用的是二段或者三段式的電流保護(hù)，一段屬于速斷電流保護(hù)，二段是速斷電流限時保護(hù)，三段是過電流保護(hù)；（2）保護(hù)母聯(lián)；（3）保護(hù)主變設(shè)備，保護(hù)主變主要是主保護(hù)與后備保護(hù)；（4）保護(hù)電容設(shè)備，保護(hù)電容設(shè)備主要包含了電壓零序保護(hù)、過流保護(hù)、過壓及失壓保護(hù)。伴隨著快速發(fā)展的繼電保護(hù)技術(shù)，逐漸開始應(yīng)用微機(jī)保護(hù)設(shè)備，由于不用的生產(chǎn)時間與廠家，出現(xiàn)了豐富多彩的微機(jī)保護(hù)。

4 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)發(fā)展趨勢

4.1 信息化發(fā)展

伴隨著迅速發(fā)展的現(xiàn)代計算機(jī)通訊技術(shù)，基于CPU核產(chǎn)生的硬件保護(hù)也快速發(fā)展。電路保護(hù)硬件控制的自動化芯片的發(fā)展過程為：微機(jī)保護(hù)的結(jié)構(gòu)從16位單迅速發(fā)展為CPU32位多結(jié)構(gòu)，之后又發(fā)展成為總線結(jié)構(gòu)，有效提升了功能與響應(yīng)速度，當(dāng)面已經(jīng)逐漸開始應(yīng)用。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化

在處理信息與通信數(shù)據(jù)過程中計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)揮了建設(shè)國家能源經(jīng)濟(jì)的重要作用，網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)生的便利性也迅速在電力傳出與配電系統(tǒng)中開始應(yīng)用。

4.3 智能技術(shù)

近些年來，在電力系統(tǒng)自動化研究領(lǐng)域逐漸應(yīng)用了智能技術(shù)，其逐漸出現(xiàn)在繼電保護(hù)應(yīng)用研究領(lǐng)域。在繼電保護(hù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)化的情況下，促使了控制、保護(hù)與測量工作的一體化，并且迅速實現(xiàn)智能化的繼電保護(hù)，這也成為目前電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展方向。例如兩側(cè)輸電線系統(tǒng)擺開電勢角度的狀況下產(chǎn)生斷路渡電阻就屬于非線性問題，通過距離保護(hù)不容易得出準(zhǔn)確的問題出現(xiàn)位置，進(jìn)一步造成了拒動或者誤動；若應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，訓(xùn)練大量的問題樣本，只要樣本充分集中的考慮了各個情況，那么任何問題發(fā)生時都能夠精準(zhǔn)做出判斷。

5 結(jié)束語

伴隨著電力系統(tǒng)的快速發(fā)展以及不斷進(jìn)步的計算機(jī)通信技術(shù)，繼電保護(hù)技術(shù)正在朝著網(wǎng)絡(luò)化、計算機(jī)化、智能化方向積極發(fā)展，這樣也對繼電保護(hù)工作產(chǎn)生了更加嚴(yán)格的要求。只有定期對繼電保護(hù)設(shè)備實施檢查與維修，對運行情況按期巡檢，有效發(fā)現(xiàn)并且處理好問題，確保電力系統(tǒng)沒有問題的設(shè)備正常操作，提升供電的穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

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[2]周培華.淺談電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢[J].科技咨詢導(dǎo)報，2007（2）.

作者簡介：王莉（1982），女，籍貫：江蘇常州人，職稱：助理工程師，學(xué)歷：本科，主要研究方向：電力系統(tǒng)及其自動化，繼電保護(hù)。