繼電保護的技術現狀與發展

摘 要：繼電保護是電力系統重要組成部分，是目前保障電網可靠、穩定、安全運行的基本手段，也是電力系統中發展較快的設備。繼電保護廣泛應用在變電站、線路以及低壓電力臺區，甚至已拓展到了基本的低壓電力用戶終端，對維護電網穩定起到了至關重要的作用；但是繼電保護的發展是無止境的，是一個不斷完善、科技含量不斷提高的過程，全面了解繼電保護的現狀以及發展趨勢對于電力從業人員具有很好的實際意義。

關鍵詞：保護；現狀；作用；發展

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.159

0 引言

繼電保護安裝在電網同期的各個終端，當電網中被保護設備發生故障，繼電保護裝置能夠準確、及時地動作，切除故障點，保障大電網的安全穩定運行；同時它也在實時監視電網的運行狀況，為值班人員提高準確的信息，通過微機顯示、燈光顯示和音響等形式來記錄和反映電網的工作情況，正確判斷故障的范圍、性質以及危害程度、曲線變化、電能質量等。 繼電保護的種類很多，反映變壓器運行狀態的瓦斯保護、差動保護、過電壓保護、零序保護；反映開關運行狀態的過流保護、速斷保護；母線的母差保護等等，這些保護組成了電網最根本的保護系統，它們之間是相互協調、相互配合的。

1 目前繼電保護現狀

（1）接點式繼電保護正逐漸淘汰；機械型繼電保護在電網中存在了相當長的時間，由于機械型保護是通過保護接點的閉合來啟動保護元件的，看起來比較直觀，也很好判斷，維修也相對比較方便，安裝和使用成本都比較低，所以一直到現在，仍有不少場合在使用這種接點式的保護；但它同時也存在較多發生誤動的風險，精確性差，占用的資源也相對較多，這也是這種保護正逐漸退出的原因。

（2）微機保護大量普及；機械型保護弊端顯現后，取而代之的是微機保護裝置的廣泛應用，微機具有相對較好的數字運算能力和邏輯判斷能力，能夠根據事前人們設計好的程序，最大限度地提高保護能力，微機保護具有機械保護無以比擬的優勢，所以得到了最大程度的普及和應用，已是目前電網的主要保護形式。

（3）科學技術在繼電保護中大量應用；科技的發展帶動了微機保護軟件的發展，目前的微機保護已集保護、測量、控制、通信于一體，保護單元更加集中和完善，原來需要幾面控制屏才能安裝的保護，現在只需一只小小的計算機模塊，可靠性也有了很大提高；現在的故障記錄儀不僅能夠及時準確地記錄故障，還能夠即時測距，準確找到故障點，提供故障時詳細的運行數據，這在以前是做不到的。

（4）繼電保護已得到廣泛普及；過去的保護裝置受技術和資金的限制，保護范圍僅限于較大的設備或是重要的負荷裝置，而目前的繼電保護已擴展到了基本用戶；除變電站、低壓臺區安裝有較靈敏的保護裝置外，單一的家庭用戶也開始普及微機保護裝置，比如二級漏電保護裝置的普及和過流小開關的安裝，都很好地通過微機保護的原理來保護用戶的用電安全；末端用戶的運行可靠性極大地推進了電網的整體穩定運行水平。

（5）微機繼電保護也存在缺陷。由于安裝、調試、人員素質等方面的原因，微機保護在運行中也存在邏輯不合理、接線不規范等情況，導致繼電保護誤動或拒動。

2 繼電保護的基本構成

（1）邏輯部分。邏輯部分主要包括邏輯程序，是軟件人員根據電網保護要求、運行方式等因素，綜合考慮后植入計算機的邏輯程序，是微機保護的核心部分，包括定值的整定、方式的策劃、持續的時間等，通過各種數據的比對來確定是否跳閘或是發出信號等。

（2）數據采集部分。根據保護的原理即時采集保護對象的有關電氣量，與已邏輯好的數據進行比對，從而判斷故障的性質，決定是否啟動保護元件。

（3）輸出執行部分。主要任務是傳輸信號；如果傳輸系統傳輸的信息正確，執行系統會決定跳閘或其他動作，發出信號等，也有權對不正確的信息量拒動。輸出元件常常與出口壓板連接，用于改變保護運行方式（如在實驗狀態下，要退出執行程序），或者直接作用于跳閘元件，啟動斷路器跳閘。

3 繼電保護安全運行措施。

（1）切實做好定值的整定工作。定值是微機保護的根源，定值的整定要符合實際，保留定值單，包括定值區號、日期、變電站、設備名稱以及工作人員等，逐一審核每一個可能出現錯誤的細節，切實保障定值的正確性。

（2）加強巡視。運行人員或繼電保護工作人員要加強對繼電保護裝置的巡視檢查，檢查項目包括設備的運行狀態、繼電保護裝置的外觀以及繼電保護的顯示等，定期對各種插件、接線等進行加固，對各部位的焊點、芯片做全面檢查。變電站運維人員要把繼電保護裝置作為單獨項目進行定期巡視，發現問題及時與相關部門溝通，及時處理缺陷，對保護屏顯示的異常信息要及時處理，確保繼電保護裝置時時處于良好狀態。

（3）加強校驗管理。微機繼電保護在使用過程中容易出現軟件運行異常等情況，有時候設備的升級改造也使軟件滯后，這就需要對保護進行必要的校驗。校驗過程中要停用保護出口壓板，將保護裝置切換至“實驗”狀態，確保臨時指令不會傳輸到執行系統，嚴禁保護在工作狀態或是不對應狀態下進行保護的校驗工作；保護校驗至少應由兩人進行，并嚴格履行現場工作的技術措施和組織措施。

（4）做好記錄、建立臺賬。繼電保護工作記錄要詳盡、真實，特別是對于故障記錄，要記錄好事件、性質和原因等，以便作為比對；同時要建立完善的繼電保護工作臺賬，對存在缺陷等問題進行記錄，為設備檢修等工作提供依據。

（5）合理安排保護接地。各保護安裝地點或保護屏等地點，必須安裝有可靠的保護接地，一般采用銅排的形式，安裝在屏頂。保護電纜的電纜夾層、電纜溝等地點也要安裝有接地裝置。所有接地裝置必須符合要求，并與變電站大的接地網連接，同時要定期測量接地裝置的電阻值，確保各項數值在合理狀態。

（6）及時更新保護軟件。計算機軟件要定期升級和殺毒，確保計算機運行環境的安全，保障繼電保護軟件運行不受干擾。

4 結束語

微機保護作為繼電保護的普遍應用形式，在使用中正逐漸得到完善，繼電保護工作人員要加強自身的學習，不斷更新知識面，全面了解微機保護的工作原理以及危險點等，通過不斷地學習和不斷地實踐，進一步總結經驗，完善工作方式方法，提高自己的專業技術素質，通過改善人為因素，全面提高繼電保護裝置工作水平。

作者簡介：李超（1989-），男，本科，高級工程師，研究方向：電力繼電保護運維。