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

關鍵詞：變電運行；繼電保護；問題；對策

引言

隨著我國經濟建設的發展，工業建設的蓬勃發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。相應的對電力系統的安全和穩定運行要求也提出了更高的標準，作為保障電力系統安全的變電運行，其運行狀況直接決定著電力系統的安全運行質量。繼電保護設備作為電力系統中必不可少的組成部分，對應急處理電力系統隨機性和不確定性故障、保證電能傳輸的效率、避免故障的擴大和重大事故發生都起著尤為重要的作用。因此，總結出繼電保護設備運行時常見的問題并找出合理的預防性和問題發生時的解決對策，對電力系統的穩定運行和結構升級具有重要的現實意義。

1 繼電保護的基本原理和保護配置構成

1.1 基本原理

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

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：根據測量部分各輸出量的大小、性質、出現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出報警信號，并將有關命令傳達給執行部分。執行部分：根據邏輯部分的結果，立即或延時發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 繼電保護狀態評估分析

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

（1）關于二次檢修工作需要注意的要點：檢測變電系統運行時對線路接口、端口設備狀態的沖擊；互聯網的連接和電氣二次設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定，在變電系統運行過程中處于次要的后臺設備，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，不僅僅是傳統的繼電保護裝置，而是繼電保護系統，需要一次設備與二次回路的協調配合。

（2）電子式互感器內需由兩路獨立的采樣系統進行采集，每路采樣系統均應采用雙A/D系統，并接入合并單元（MU），每個合并單元輸出兩路數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、聯閉鎖等信息宜采樣GOOSE網絡傳輸方式。斷路器位置接點經點對點和網絡傳輸，本間隔可采用GOOSE點對點方式，而間隔間則采用GOOSE網絡方式。[2]

2.3 變電運行中各設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備，由于其中大多是大型的變電保護配置和控制設備，其設備的可靠性對電力系統的影響至關重要。變壓器的電量保護應該根據實際的電力系統所要求達到的功效和經濟因素的影響，合理的配置雙重保護配置方案，以確保系統出現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，這對企事業和工廠單位會帶來不同程度的經損失。在實際配置方案設置時，各側合并單元（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網絡，實現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，現場配置本體智能終端，并由GOOSE網絡傳輸接地刀閘控制信息，以及非電量動作報文與調檔。[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網絡啟動斷路器失靈、重合閘等功能。線路兩間隔之內的保護測控裝置，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網絡連接交換信息。

參考文獻

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

[2]翟憲勇.我國電力系統繼電保護技術的現狀與發展[J].黑龍江科技信息，2007（14）.

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