電網繼電保護方式的幾個問題

陳詩杰

（廣東電網有限責任公司中山供電局，廣東 中山 528400）

目前我國電網和微機保護模式在穩步前進，繼電保護技術也獲得了較大的進步。現階段很少出現由于繼電保護環節做的不到位而引發的電網不穩定、大范圍停電、電網無法運作等大型事故，繼電保護技術為電網穩定工作貢獻了很多力量。

1 對繼電保護有更高的要求

1.1 超高壓互聯大電網要求繼電保護工作更加的優秀。

大電網出現問題時暫態過程顯著，電網之間都具有聯系，聯系的多樣化必然導致問題復雜化，繼電保護工作的穩定性和及時性并無法充分發揮，問題情況變化時很有可能判斷失誤。所以，大電網對繼電保護體系裝置整體的穩定性、快速性和電磁兼容能力要求必須更加優秀。

1.2 智能化電網的應用包含了眾多先進的電力電子裝置，這會致使出現問題的電流特點和發生位置產生改變，影響繼電保護設備的判斷。像是電網中柔性交流輸電系統（FACTS）的放置方位、工作情況和系統參數的變化都會顯著影響到電網短路電流的特點和其發生位置；電網中的風機類型、管理方式和問題出現的情況等都會影響到電網出現問題的電流，各式各樣的電子裝置在復雜的環境下會對繼電保護、選項功能造成各種不同的影響。

1.3 電網都需要繼電保護，而合理的安排智能化電網的繼電保護是對電網繼電保護工作實用性的考驗。智能化電網包含了眾多的具有特點作用的體系單元，這是一個復雜的體系。像是柔性交流輸電體系、直流輸電體系、新能源并網運行體系、電網故障保護體系等，繼電保護要關注所有體系單元之間的平衡情況并注重體系單元協調情況對平衡關系的影響。

2 分析電網繼電保護模式

2.1 不同情況運用不同的運行模式。（1）最小運行模式。這種運行模式是運用系統長時間體現的最小負荷，將最合適、數量最少但經濟效益最高的機組、線路和接地點投入到計算當中，或和體系檢驗維修規劃相結合的運行模式。這種時刻要確保即使處于最不好的情況，仍可以保證關鍵負荷的電力。以抉擇保護方式來看，經濟效益最高的運行模式就是使用保護設備時，經過的短路電流最小。（2）普遍使用的運行模式。按照體系的普遍負荷，決定普遍情況下體系要投入和斷開的元件裝置。若是體系備用容量不夠，則普遍使用的運行模式和最大運行模式是同樣的。（3）應對問題時的運行模式。應對問題時，也許會有罕見的運行模式出現。像是在體系最大運行模式下，斷開發電機或兩邊的電源線路等。按電網繼電保護來講，最大運行模式是指確保保護設備的選擇性，確保保護設備的整定數值；最小運行方式是來檢驗保護設備的靈活性。

2.2 繼電保護設備的合作。保護設備的合作越和諧，體系進行工作時就會越順利。保護設備合作的中心點就是電氣動作靈活性和動作時間限制要和諧的合作。靈活性的合作就是保護范圍的合作，也就是多種情況下，在也許會出現的工作模式當中，安置在本側的具有時間限制的行動保護設備的保護范圍，通常是低于相鄰元件上和它合作的保護設備的行動范圍，并且會留出富裕。當靈活性的合作成功之后，電網中某個位置若出現了問題，則與問題點最近的保護設備的靈活性也是最高的。動作時間限制合作的本質就是本側保護設備給予的動作時間限制要高于相鄰元件之間的合作保護設備的動作時間限制，并且留有富余。

2.3 電網構造對繼電保護模式的影響。電網構造對繼電保護模式起著決定性的作用。因為繼電保護裝置的資金投入和工作使用費用在全體電力建設投入之中占據的比例最小，所以，多數情況下，繼電保護無法決定電網的構造。繼電保護要保護好所有構造的電網體系。現今研究出的新型保護設備，通常都可以滿足體系對保護的要求。一定要關注體系運行模式的改變或者電網構造的特殊性，保護太過復雜或者功能不全都將增加電網運行風險，若電力體系無法保證安全進行時，就要考慮到電網構造的改變或者運行模式的正常。進行選擇電網構造和體系運行模式時，就要將繼電保護的可能性考慮進去。通常是要掌握以下幾點：（1）單電源輻射型電網的保護最為容易，通常就使用簡單的電流保護即可，若能和自動重合閘一起運用，保護的效果就會更好，可以最快速度斷開線路問題位置。（2）雙回路平行電網的情況要比單電源輻射型線路的情況復雜一點，不過較單電源環網線路的保護會簡單一點，原因就是現今技術可以進行快速切除全線路故障的橫聯差動保護工作。不過多回路平行線的保護一般是很艱難的。（3）要對平行線和平行線進行連接或者覆蓋，和電網環中對角線的環形電網進行保護時是很艱難的。（4）對小容量發電廠連接電網進行保護時，簡單的模式是有困難的，通常可以使用解列設備。（5）對帶分支線的單回線或平行線進行保護時是有困難的，不過使用先進的保護方式和自動重合閘一起對其進行保護，一般也是可以解決問題的。

3 優化繼電保護工作的策略

3.1 優化二次回路的構造和繼電保護設備的作用。我國微機保護技術漸漸滲入到電網的使用當中，從規劃、建造、運用等方面汲取了經驗，通常廠家的設計保護設備都可以滿足要求。但保護設備的原理性存在問題，而且使用方式不合適，二次回路有問題，這些問題都會致使保護工作出現故障。體系的情況很復雜，保護設備不匹配，規劃模塊不正規，壓板、定值項、控制字都不正規，并沒有全面的研究運行的條件。規劃的思路和習慣不統一，致使回路規劃的結構和形式不統一，最終加大了繼電保護設備不可靠性。規劃繼電保護的典型方案，就要規劃所有的保護設備具有的作用、典型接線、屏位安置、通道安置等情況，努力加強繼電保護設備的工作穩定性。

3.2 串聯補償裝置投入使用將推動我國串聯補償保護工作的發展。串聯補償的加入是為了加強體系的穩定性和線路輸送能力。當下我國的串補一、二次裝置在市場上都是進口的，很多裝置的工作情況不容樂觀。根據三峽送出和陽城送出的工程建設串補新工程來看，這將大幅度的促進我國串補一、二次裝置的技術前進和改良。

結語

對電網進行繼電保護時，要將上述的各個問題和原則都考慮進去，要使用最合理、最容易的保護設備滿足系統的條件。若是簡單的保護方式無法解決問題時，才可以使用比較復雜的保護方式。由于實踐經驗表示，當保護設備很簡單時，調試工作也會更加簡單，工作的穩定性也會高。

[1]天津大學編寫組.電力系統繼電保護[M].天津:水利水電出版社,2013.

[2]王梅義.高壓電網繼電保護運行技術[M].北京:電力出版社,2012..