探討繼電保護以及原件故障判別

楊晨

(徐州市華鑫發電有限公司,江蘇徐州 221000)

探討繼電保護以及原件故障判別

楊晨

(徐州市華鑫發電有限公司,江蘇徐州 221000)

在繼電保護發展領域,大多數企業都采用能在系統結構上和故障判別方面有所顯著功效的方法,其中最受歡迎的就是分區域繼電保護,在整個繼電保護系統中通過對故障的獨立分析以及作出相應的決策性方案,能夠在整個繼電保護系統中完成互相制約功能,本文就繼電保護作出分析,對在保護系統中發生的原件故障做出應對性的判斷。

繼電保護 原件故障 判別方法

所謂的繼電保護就是指對電網安全以及穩定運行功能上加以保障，成為保護行為的第一層防護，繼電保護中現階段所面臨的問題很是嚴重，伴隨著國家經濟的飛速發展，在用電模式中不斷提出新的應對方式，而且在龐大的繼電系統中電網的結構也日益出現復雜化和多樣化，這使繼電保護在傳統的辦法中得不到解決，所以加速了對繼電保護的研究與改善。

1 繼電保護

在現代用電網絡中，傳統的繼電保護正面臨著許多的問題，在功效上不能很好地達到電路保障作用。

1.1 傳統繼電保護的現狀

(1)由于現代電網的復雜性結構和多樣性運行方式，使得傳統繼電保護在定值整定方面存在一定的困難，而且加大了在檢測和延時配合時的難度，致使在多種情況下不能夠作出準確選擇，在龐大的電網系統中為了加強保護能力，人們先后通過對繼電保護實施加強主保護方案，這種方法是通過在大電網發生故障時能夠及時的采用雙套主保護功能，在一定程度上較小拒動發生；(2)主保護延時超時：在繼電保護系統中的多級階梯延時配合時，由于延時時間過長而使主保護延時，最后造成系統故障的發生；(3)自動應變能力不足：傳統繼電保護在整定配合方面存在一定的紕漏，在電網系統因為網架結構和運行方式的問題發生故障時，對整個電網系統打擊巨大，嚴重的能造成電網誤動以及重大事故發生；(4)潛在風險的存在：當電網系統出現不可預測的系統故障時，可能造成連鎖跳閘或是大范圍停電事故，造成其原因一般是在電網的復雜結構中出現大負荷潮流轉移；就目前在機電保護領域來看，在出現非預測性突發狀況時，繼電保護動作不能夠在前端系統做出設備攔截，致使系統在故障判斷方面也出現障礙，所以在電網系統安裝全面的信息監測，對故障判斷更有幫助。

1.2 廣域繼電保護方案

由于傳統繼電保護在一定程度上存在缺陷，所以近年來新興一種廣域繼電保護方案，他在當電網發生大負荷潮流轉移時會自動啟動保護系統，從根本上解決傳統繼電保護的缺陷，另外廣域繼電保護在信息采集技術方面也尤為突出；現階段廣域繼電保護正在不斷的深入研究，對其在整個電網系統中的性能進行深入化探索，我國的電力研究方面還處于發展中階段，所以對廣域繼電保護的種種探索都抱有很大希望。

(1)廣域繼電保護的作用：隨著技術的不斷發展提升，電網系統也隨之對信息采集和數字化變電站進行更新，完善于故障保護和電路安全穩定控制的管制，從后備保護方面來改進廣域繼電保護的棘手問題。在電網系統中廣域保護一般包含兩個方面，第一個為廣域繼電保護，第二個為安穩控制保護，在現階段我國的電力系統中如果發生故障時，依舊當前技術水平只能做到三道防線來保護整個電路，其一是當發生故障時，繼電保護自動切除故障，在不損失負荷的前提下來維持電路安全，其主要功用就是防止用電設備的連帶性損壞；其二是在安穩控制裝置的的控制下，對電路進行切負荷措施，在大方向上保證整個電路的安穩，其主要功用是防止電路系統分解；其三是電路中的額外保護裝置，在電路發生故障時，能夠對故障進行低頻式減載，通過此舉措來保證電路中其他獨立系統能夠穩定運行，其主要功用是保護系統地完整性，防止系統發生崩潰行為。

廣域繼電保護與傳統繼電保護的不同在于信息上的測量，傳統繼電保護他一般是就地被保護設備線路，另外傳統繼電保護還可以通過就地被保護來對相鄰節點進行信息保護，它的保護路線一般是從該線路的狀態到系統主保護，再到遠后備保護域，此過程看上去不是很具有完整性，但是在具體實施上還是能夠取得一定的效果。廣域繼電保護趨向于就地和遠方兩者結合的更廣范圍的信息測量，換另一種說法廣域繼電保護在利用本變電站信息的同時還兼顧的利用周圍以及更遠地方的信息設備，通過對這些信息的利用來實現電路保護。

(2)廣域繼電保護的基礎一(OAS)：早在20世紀八十年代時，西方學者研發了在線自適應整定，雖然此保護基礎研發時間較長，而且在成果上確實相當的可觀，但是在實際運用中卻受到限制，一方面是在客觀上實施了對電路的靈敏性和選擇性的加強，但是主觀上卻完全沒有與后備保護的整定配合形成統一性，使得在根本上存在不足，以至于無法對故障進行有效的問題解決。

(3)廣域繼電保護的基礎二(FEI)：在1990年初期，就有相關人士提出故障原件的判斷定理，通過對電路后備保護區域的評估，準確判別出故障原件，再利用廣域信息測量來確定故障所在位置，并對相應的故障進行切除，總結來說此方法在實施保護電路系統時不需要進行整定計算，只是簡單地通過邏輯配合來實現后備保護；基于FEI的廣域繼電保護很受各界人士的重視，因為它在電路故障排除上能夠取得較好效率，在系統保障上起到重要作用。

2 原件的故障判定

2.1 電壓分布故障判別

電路中原件出現故障的判別原理一般有如下幾種：電流差動、縱聯方向、縱聯距離等一系列的方法，這三者判別方法在一定程度上都存在不足性，電流差動在廣域繼電保護中需要信息的準確性極高，存在一定的困難，而縱聯方向和縱聯距離這兩個雖然在解決一般性故障時取得的效果較好，但是對于稍復雜一些的原件故障問題就會出現判定性下降；而下面所說的一種就在一定程度上結合了這三種判定法發的優點，很好地解決原件故障問題，即為電壓分布的故障判定，此方法的原理是利用電路某線路的一側電壓，通過電流分量來估算故障一側的電流分量，進而獲得測量數值。

2.2 阻抗故障判別

廣域繼電保護體系中，由于本身靈敏度受到廣域電流差動的影響較大，在不同的區域內進行不同線路的差動，最后導致電容電流出現上升下降幅度較大，而綜合阻抗的縱聯保護在一定得基礎上改善對分布電容的影響，使得靈敏度有所提升；所以在廣域繼電保護中引進綜合阻抗的故障來判別故障的方法，在原件故障判別道路上邁出一步。

2.3 遺傳信息融合技術判別

現階段為了提高廣域信息的可靠性，相關技術人員提出一種遺傳信息融合技術的故障判別方法，此方法在建立遺傳信息模型后，建立種群算法，進而來快速搜索故障位置和判定故障原件，從根本上解決原件故障所帶來的困擾。

2.4 概率識別判定

在遺傳信息融合技術的基礎上進一步完善遺傳種群算法，通過概率識別對判斷失誤進行保護，提升信息的歸正，對于廣域電路發生的多出故障時，次判別方法假設只存在單一的故障，進而實行區域內故障排除，這樣通過全網式搜索，最終可以實現原件故障確認。

3 繼電保護措施

3.1 電網傳遞

在電網發生原件故障時能夠自動上傳故障的準確性，通過網絡顯示器呈現出可靠數據，如果在個別企業中不具備網絡連接功能，可以使用電話微波傳輸功能，利用軟件的的容錯使故障數據傳遞。

3.2 建立信息系統

在變電站建立故障信息系統，通過對故障數據與變電站傳遞輸送，呈現二次設備顯示，進而來實現故障的管理。

3.3 定期檢查

變電站應該分不同時段對電網進行全面檢查，確保安全故障的預防，把故障消滅在無形中。

3.4 加強設備管

對變電站的所有設備進行定期的管理保養，針對不同型號的設備運用不同的檢修方式，掌握設備的最新動態信息，做到預防。

3.5 管理制度完善

針對現階段國家的不完善電力制度進行改善，在遵循正確核心的同時引進先進技術，為電力事業做出謀劃，規范人員的行為道德準則以及職業操守。

4 結語

在繼電保護中，我國現階段全面應用于電力建設以及科研工作上的是廣域繼電保護，在現代電網中由于傳統的繼電保護系統不能解決復雜多變的故障問題，而且在相關的技術的技術上也存在一定的差距，在廣域繼電保護中由于穩定控制和廣域保護的結構存在，使廣域繼電保護受到電力企業重視；現階段我國實現廣域繼電保護的途徑主要有兩個方面，一方面是在線自適應整定判定故障方法，另一方面是故障原件判別原理上取得顯著成效，從多方面多角度的分析繼電故障是解決問題。本文通過對繼電保護方面進行多方面分析，從繼電保護的類型以及故障原件判別方面一一作出分析，希望就我國現階段電路問題能夠及時的吸取經驗教訓，不再盲目的遵循傳統繼電保護，要加強學習先進技術，從根本上解決種種問題的存在。

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[5]尹項根,李振興,劉寶.廣域繼電保護及其故障原件判別問題的探討[J].電力系統保護與控制,2012-05.

楊晨(1985.04.21),性別:男,籍貫:江蘇徐州,學歷:本科,職稱:助理工程師,研究方向:電廠電力系統繼電保護。