繼電保護裝置的維護要點及發展趨勢

引言：本文介紹了繼電保護裝置的基本要求，闡述了繼電保護裝置的維護要點，探討了繼電保護技術的發展趨勢。

繼電保護是電力系統中最基本的一道電力防護底線，加強電力系統的繼電保護，是保證整個電力網絡正常運營的無可替代的措施之一。電子技術及計算機通信技術的飛速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力。如何正確應用繼電保護技術來遏制電氣故障，提高電力系統的運行效率及運行質量已成為迫切需要解決的技術問題。

一、繼電保護裝置的基本要求

1.1 速動性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度，加快系統電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件，同時還提高了電氣運行設備的穩定性。

1.2 可靠性。保護裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會成為擴大事故或直接造成故障的根源。為確保保護裝置動作的可靠性，必須確保保護裝置的設計原理、整定計算、安裝調試正確無誤；同時要求組成保護裝置的各元件的質量可靠、運行維護得當、系統簡化有效，以提高保護的可靠性。

1.3 選擇性。當供電系統中發生故障時，繼電保護裝置應能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點最近的斷路器，以保證系統中其它非故障部分能繼續正常運行。

1.4 靈敏性。保護裝置靈敏與否一般用靈敏系數來衡量。在繼電保護裝置的保護范圍內，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，保護裝置均不應產生拒絕動作；但在保護區外發生故障時，又不應該產生錯誤動作。

二、繼電保護裝置的維護要點

2.1 及時全面的統計分析設備的運行狀態數據。首先對出現故障的設備進行一定的了解，總結其規律和特點，然后提取繼電保護裝置日常運行的數據，對其進行分析，可以做到事先對故障問題和出現故障的時間進行一定的判斷。在還未出現故障時，就可以先預防，及時排查。所以對設備日常的檢修數據進行整理和管理就顯得尤為重要了，記錄好設備的運行情況，把設備監測和診斷的數據相結合，用正確完整的數據技術來進行設備的狀態檢修工作。通過對數據分析掌握設備的運行規律，制定科學合理的檢修方案，提高繼電保護裝置的使用壽命和安全系數，保證電力系統的穩定安全。

2.2 對設備初始狀態進行全面了解。要了解繼電保護裝置的初始狀態，就要對設備的圖紙、相關的技術資料、運行情況以及檢測數據都要進行分析，因為繼電保護裝置的初始狀態對后面的正常運行有著直接的影響，所以關于繼電保護裝置的初始狀態的數據一定要注意收集和整理。同時，在設備日常維護和生命周期檢修時，都要做好一定的記錄，存檔備用。設備在投入使用之前，首先要對設備的型號、測試的數據、各零部件的規格以及實驗運行的數據信息等都要做好記載，這樣可以保證投入的設備安全有效，能夠避免使用到有缺陷的裝備，同時在進行設備維護和狀態檢修時，也能根據記錄數據找到問題的關鍵點，以及時提出應對的方案，解決問題。

2.3 對設備采用新的技術進行維護。只有將新科學技術廣泛應用到電力系統中，才能保障繼電保護裝置科學合理，才能在電力系統中發揮出新技術的優勢和特點。而且我國目前的在線檢測技術還并不是很成熟，判斷一些日常的狀態檢修還不能保證準確性，綜合評價也是只是把在線的數據與離線的數據相互配合進行評價。因此，新技術的使用是非常有必要的。例如，我們可以把紅外熱成像技術運用在離線監測設備上，或者利用變壓器的變形繞組的測試，來對設備進行日常維護和監測，分析判斷設備轉臺，保證設備與系統的安全性。

三、繼電保護技術的發展趨勢

3.1 變電所綜合自動化技術。現代計算機技術、通信技術和網絡技術為改變變電站目前監視、控制、保護、故障錄波、緊急控制裝置和計量裝置及系統分割的狀態提供了優化組合和系統集成的技術基礎。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術創新，繼電保護和綜合自動化的緊密結合已成為可能，它表現在集成與資源共享、遠方控制與信息共享。以遠方終端單元（RTU）、微機保護裝置為核心，將變電所的控制、信號、測量、計費等回路納入計算機系統，取代傳統的控制保護屏，能夠降低變電所的占地面積和設備投資，提高二次系統的可靠性。

3.2 保護、控制、測量、數據通信一體化。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機，是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可從網上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據。也可將它所獲得的被保護元件的任何信息和數據傳送給網絡控制中心。因此，每個微機保護裝置不但可完成繼電保護功能，而且在無故障正常運行情況下還可完成測量、控制、數據通信功能，亦即實現保護、控制、測量、數據通信一體化。

3.3 網絡化。隨著計算機網絡技術以及數據通訊技術的快速發展，其逐漸地成為信息技術中的重要技術支柱，在各個領域得到廣泛的應用。計算機網絡以及數據通信技術的使用，使得繼電保護裝置還具備系統保護，即處理切除故障元件外，還可以通過共享全系統的運行和故障信息的數據，而達到保證全系統安全的目的。該目的的實施需要將整個電力系統中的各設備和元件的繼電保護裝置用計算機網絡連接起來，即實現了繼電保護技術的網絡化。

3.4 計算機化。隨著計算機硬件的迅猛發展，微機保護硬件也在不斷發展。電力系統對微機保護的要求不斷提高，除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力。與其它保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等。繼電保護裝置的微機化、計算機化是不可逆轉的發展趨勢。

3.5 智能化。隨著我國的快速進步，各領域對操作的要求也日益嚴格，傳統的人工操作已經不能滿足人們的要求，智能化以及自動化研究成為了人們關注的重點。經過近年來的發展，人工智能技術已經取得了較大的進步。其在電力系統的繼電保護裝置中的研究也已經開始。主要表現有，神經網絡在繼電保護中的應用，該方法是一種非線性映射的方法，主要是利用神經網絡方法，解決難以通過列出方程式或傳統算法求解的復雜的非線性問題，在繼電保護中，運用神經網絡的方法，經過大量的故障樣本的訓練，充分考慮各種故障問題，即可以輕松的解決輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路以及距離保護很難正確做出故障位置的判別，從而造成誤動或拒動等問題；遺傳算法、進化規劃等在繼電保護中的應用，大大的提高了解決復雜問題的能力。因此智能技術在繼電保護領域具有極大的發展，能大大的增強工作的效率以及保護操作的準確度。

結束語

隨著電力系統的高速發展和計算機通信技術的進步，繼電保護技術的發展向計算機化、網絡化、一體化、智能化方向發展，這對繼電保護工作者提出了新的挑戰。在實際工作中，只有對繼電保護裝置進行定期檢查和維護，按時巡檢其運行狀況，及時發現故障并做好處理，保證系統無故障設備正常運行，提高供電可靠性，不斷提升電網的安全穩定水平。

參考文獻

[1] 王翠平.繼電保護裝置的維護及試驗[J].科苑論壇.2010.

[2] 王金明.淺談電力系統繼電保護[J].大科技，2012.

（作者單位：國網內蒙古東部電力有限公司檢修分公司）

作者簡介

張大沛，男，漢族，大學本科，1985年出生，助理工程師，現從事電力系統繼電保護工作。