變電運行中的繼電保護問題分析

摘 要：變電運行中的繼電保護是保障電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的必不可少的重要設(shè)備。繼電保護是電力系統(tǒng)運行中的反事故發(fā)生的自動運行裝置，當電力系統(tǒng)發(fā)生各種因外界因素或電力系統(tǒng)裝備自身故障造成的電力系統(tǒng)的破壞時，能夠準確、迅速的切除故障元件或發(fā)生警告信號以防止故障的擴散而導致的電力系統(tǒng)崩潰。文章結(jié)合變電運行中常見的繼點保護問題進行分析研究，總結(jié)出來能夠提高繼電保護的可實施措施，以保障電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：變電運行；繼電保護；問題；對策

引言

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，工業(yè)建設(shè)的蓬勃發(fā)展和人們生活水平的普遍提高，對電力資源的需求越來越大。相應的對電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運行要求也提出了更高的標準，作為保障電力系統(tǒng)安全的變電運行，其運行狀況直接決定著電力系統(tǒng)的安全運行質(zhì)量。繼電保護設(shè)備作為電力系統(tǒng)中必不可少的組成部分，對應急處理電力系統(tǒng)隨機性和不確定性故障、保證電能傳輸?shù)男省⒈苊夤收系臄U大和重大事故發(fā)生都起著尤為重要的作用。因此，總結(jié)出繼電保護設(shè)備運行時常見的問題并找出合理的預防性和問題發(fā)生時的解決對策，對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和結(jié)構(gòu)升級具有重要的現(xiàn)實意義。

1 繼電保護的基本原理和保護配置構(gòu)成

1.1 基本原理

繼電保護的基本工作任務(wù)是正確區(qū)分系統(tǒng)的正常與非正常運行狀態(tài)，利用電力系統(tǒng)各個組成原件的安全運行既定參數(shù)值，對故障進行識別，當確定有故障產(chǎn)生時候，準確、迅速的切斷故障原件或者發(fā)出預警信號，以避免故障的擴大，進而保護電力系統(tǒng)的安全運行。

其保護方式主要為：

（1）故障時電流I：增大-過電流保護

（2）正常時I入=I出=>故障時I入≠I出-電流差動保護

（3）故障時電壓U：降低-低電壓保護

（4）故障時阻抗Z：減小-阻抗（距離）保護

（5）阻抗角φ：正常時：約20°；正方向K3：60°～85°；K3：180°+（60°～85°）；-方向電流保護反方向

（6）相序量：正序=> 負序/零序

（7）非電氣量：溫度升高- 瓦斯保護

1.2 保護配置

測量部分：測量有關(guān)電氣量，與整定值比較， 判斷保護是否應該啟動。邏輯部分：根據(jù)測量部分各輸出量的大小、性質(zhì)、出現(xiàn)的順序或它們的邏輯組合，確定是否應該使斷路器跳閘或發(fā)出報警信號，并將有關(guān)命令傳達給執(zhí)行部分。執(zhí)行部分：根據(jù)邏輯部分的結(jié)果，立即或延時發(fā)出報警信號和跳閘信號（故障、不正常運行時）。[1]

2 繼電保護配置問題分析

2.1 繼電保護狀態(tài)評估分析

根據(jù)電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障的不同，繼電保護在電力狀態(tài)評估方面分為不同的層次，具體可分為四類，危險狀態(tài)、可疑狀態(tài)、可靠性降低狀態(tài)、正常狀態(tài)。在狀態(tài)評估時候應該注意以下幾個方面：

（1）關(guān)于二次檢修工作需要注意的要點：檢測變電系統(tǒng)運行時對線路接口、端口設(shè)備狀態(tài)的沖擊；互聯(lián)網(wǎng)的連接和電氣二次設(shè)備檢修工作能否對繼電保護裝置進行檢測。

（2）為確保繼電保護裝置的及時與穩(wěn)定，在變電系統(tǒng)運行過程中處于次要的后臺設(shè)備，檢測工作需要保持一季度一次以上的原則。

2.2 繼電保護配置原則問題分析

繼電保護配置還應當遵循以下幾方面原則：

（1）繼電保護的智能化應以提高保護的可靠性作為基本出發(fā)點，應充分滿足“可靠性、選擇性、靈敏性、速動性”的要求。變電運行中的繼電保護，不僅僅是傳統(tǒng)的繼電保護裝置，而是繼電保護系統(tǒng)，需要一次設(shè)備與二次回路的協(xié)調(diào)配合。

（2）電子式互感器內(nèi)需由兩路獨立的采樣系統(tǒng)進行采集，每路采樣系統(tǒng)均應采用雙A/D系統(tǒng)，并接入合并單元（MU），每個合并單元輸出兩路數(shù)字采樣值由同一路通道進入一套保護裝置。

（3）保護應直接采樣，對單間隔的保護需直接跳閘，當涉及多間隔保護宜直接跳閘。如有必要進行其他的跳閘方式，相應設(shè)備應滿足保護對快速性和可靠性的需要。

（4）繼電保護之間的失靈啟動、聯(lián)閉鎖等信息宜采樣GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸方式。斷路器位置接點經(jīng)點對點和網(wǎng)絡(luò)傳輸，本間隔可采用GOOSE點對點方式，而間隔間則采用GOOSE網(wǎng)絡(luò)方式。[2]

2.3 變電運行中各設(shè)備繼電保護問題分析

2.3.1 變壓器繼電保護

變壓器是繼電保護中重要電氣組成設(shè)備，由于其中大多是大型的變電保護配置和控制設(shè)備，其設(shè)備的可靠性對電力系統(tǒng)的影響至關(guān)重要。變壓器的電量保護應該根據(jù)實際的電力系統(tǒng)所要求達到的功效和經(jīng)濟因素的影響，合理的配置雙重保護配置方案，以確保系統(tǒng)出現(xiàn)故障時候能有后備保障方案，防止因為故障檢修所可能帶來的長周期造成電路的長時間斷電，這對企事業(yè)和工廠單位會帶來不同程度的經(jīng)損失。在實際配置方案設(shè)置時，各側(cè)合并單元（MU）與智能終端也雙套配置，在配置時采用主、后備保護一體化配置。差動保護與第一套智能終端和MU對應，后備保護與第二套智能終端和MU對應。變壓器的智能終端除了與保護裝置相連接以外，還連接GOOSE網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了保護裝置可通過智能終端進行跳閘。變壓器非電量保護需就地直接電纜跳閘，現(xiàn)場配置本體智能終端，并由GOOSE網(wǎng)絡(luò)傳輸接地刀閘控制信息，以及非電量動作報文與調(diào)檔。[3]

2.3.2 線路的繼電保護

在變電運行中，測控功能與保護功能應結(jié)合一體，并按照間隔單套配置。線路保護通過直接跳斷路器和直接采樣，并具有GOOSE網(wǎng)絡(luò)啟動斷路器失靈、重合閘等功能。線路兩間隔之內(nèi)的保護測控裝置，不但與智能終端、合并單元相對應進行依次連接，而且通過GOOSE網(wǎng)絡(luò)連接交換信息。

參考文獻

[1]趙向遠.變電運行中有關(guān)繼電保護的幾點問題探討[J].科技信息，2009（31）.

[2]翟憲勇.我國電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2007（14）.

[3]董金星.關(guān)于農(nóng)網(wǎng)繼電保護整定計算“四性”問題的探討[J].赤峰學院學報（自然科學版），2006（05）.