繼電保護在配電網中的優化設計

于勝利 孫芳芳

（內蒙古上都發電有限責任公司，內蒙古錫林郭勒盟正藍旗 027200）

繼電保護在配電網中的優化設計

于勝利 孫芳芳

（內蒙古上都發電有限責任公司，內蒙古錫林郭勒盟正藍旗 027200）

隨著居民和工業對電量需求越來越大，電力系統工作壓力增強，電力系統故障頻繁發生，使生活和生產受到嚴重影響。為了保證電力系統正常運行，經過不斷研究實踐，最終確定通過有觸點的繼電器可以保護電力系統及發電機、變壓器、輸電線路等元器件。故稱繼電保護，但是隨著我國智能配電網不斷發展，繼電技術需要隨之更新，才能達到電力系統的需要。因此本文對繼電保護在智能配電網中的優化設計進行分析，以促進我國電力行業安全、穩定、高效發展。

電力行業 智能配電網 繼電保護 存在問題 優化設計

在電力系統中配電網與生活、生產息息相關，配電網自動化最重要任務是為電力用戶提供安全、穩定、可靠供電。實現故障區域隔離，正常區域恢復供電，檢測和判斷故障區域起因，從而滿足電力用戶的用電需要。但是隨著智能化電力系統發展，繼電保護也迎來了技術改革新時代，開始向多功能、自動化、網絡化發展，實現配電網故障被快速、準確定位并恢復正常使用，為配電網自動化，保障供電安全、可靠提供了保障。

1 配電網繼電保護的發展現狀

目前繼電保護裝置僅安裝在系統各元件上起到保護作用，但隨著用電需求日益增多，使用范圍越來越廣，根本不能對電力系統出現大面積停電的嚴重事故長期預防。為了能夠全面保護電力系統，必須對配電網繼電保護設備進行更深層次的研究。例如：（1）當相應繼電保護裝置切除故障元件后，系統將呈現何種情況；（2）電力系統不穩定時將出現何種情況；（3）如何用最快的速度使電力系統恢復正常運行等。

隨著繼電保護裝置的計算機化發展，越來越多的電力系統使用了計算機繼電保護。但是基本的計算機繼電保護功能已經不能滿足面對現在的局面，當整個電力系統被破壞不能正常運行時，繼電保護不能做到將其惡劣影響壓縮到最低，停電時間降低到最短。

2 華北電網某電廠在中低壓配電網使用繼電保護時存在的問題

2.1 電路短路時出現較強感應電流嚴重影響繼電保護設備對電流的靈敏度

2014年11月京津唐第三電網系統110V電路出現短路，因配電系統的電流較大，互感電流瞬間增大，電流互感器充電瞬間達到飽和。在短路的感應電流下，繼電保護設備降低了對電流的靈敏度，使1#電網系統出現癱瘓，嚴重影響了京津唐用電。

2.2 理論數據與實際數據間存在較大誤差，嚴重影響繼電保護靈敏度

2014年8月華北電網某電廠2#發電系統沒有檢查到新繼電保護設備電流互感器理論數據與實際數據間存在大于10%誤差，嚴重的影響了繼電保護設備的靈敏度，繼電保護裝置沒有起到迅速保護電力系統的作用，使得2#發電系統停電半小時才恢復正常。

2.3 繼電保護技術不規范不成熟導致電力系統存在很大安全隱患

電力系統保護工作是一項繁瑣而艱巨的工作，2013年12月因工作人員“憑經驗做事”，維護保養過程不規范，出現整定方法錯誤，使得繼電保護裝置的技術參數理論值和實際值出現偏差，在使用過程中出現故障，導致3#電網出現局部電路短路。2014年3月在日常電力安全管理工作中，由于技術人員錯誤的常規檢查程序而導致電子元器件受損，導致4#出現重大故障。

3 繼電保護在華北電網某電廠中低壓配電網中的設計

3.1 繼電保護智能化實現短路保護

由于發生短路故障時，配電系統電流瞬間高于負荷電流，工作人員在檢測線路故障時，使用定時的相電流，利用自動測量故障測量電壓和電流，自動計算出阻抗故障數值，從而實現將故障準確的定位。使電廠故障率降低到5%以下。

3.2 考慮保護重要度的繼電保護定值在線校正

在線校正是根據能量管理系統EMS/數據采集與監控系統SCADA對電力系統實時采集數據。核對當前運行方式下的各保護功能是否正常。在線校正是基本不調整網絡原定值，根據修訂新定值來滿足定值選擇性、靈敏性等，即使不能滿足，也要盡可能地修改原定值。定值在線校正過程中，根據算法所得重要度順序對各保護系統進行一次校正。

3.3 制定相關規范制度，實現繼電保護規范化

（1）制定92繼電保護規程，內容包含：1）DL400-91繼電保護和安全自動裝置技術；2）繼電保護及安全自動裝置運行管理規程；3）繼電保護和電網安全自動裝置現場工作規定；（d）PSPC900D微機繼電保護裝置運行管理規范；4）微機線路保護裝置通用技術條件；5）DL478-92靜態繼電保護。（2）組織相關工作人員專業技術培訓，避免因員工技術能力參差不齊導致故障出現。（3）做好日常的檢修和維護工作。制定日常檢修和維護相關制度，避免在日常維護過程中忽略個別問題而造成重大故障。例如：（a）連接件的機械特性；（b）繼電保護裝置的清潔工作。

4 在華北電網某電廠中低壓配電網中的自適應繼電保護優化

綜上分析，在華北電網某電廠繼電保護由于出現各種故障，故加大了低壓配電網中自適應繼電保護優化，從而增加了繼電保護靈敏性、安全性、可靠性。具體優化如下：

4.1 繼電器自適應保護電流

（1）繼電器自適應電流速斷保護。首先，自適應電流速斷保護實現隨著系統短路和運行方式不同發生變化發生改變的智能控制。其次，自適應速斷電流可以對系統等效電源到保護安裝之間的阻抗以及故障類型等內容進行實際測量，并且在計算出確定值后，能夠自動調整系統狀態，使繼電保護一直保持著最佳狀態，在最大限度上增強了保護性能。（2）繼電器自適應過電流保護。繼電器自適應過電流保護的改變和調整的運行方式根據實際運行方式和負荷電流的變化而變化，大大提高了繼電器保護的靈敏度。

4.2 繼電器自適應保護自動識別電動機實現過長的啟動時間

電動機是否處于正在啟動的過程當中可以由繼電器自適應保護自動識別。當電動機處于啟動過程時，自適應保護裝置的整定值電流就不會高于電動機的相電流。從而電動機在正常運行時，自適應保護裝置就會退出。

5 結語

隨著我國智能配電網不斷發展，繼電技術需要隨之更新，才能達到電力系統的需要，在對繼電保護設施設計時，必須要對其進行全方位的分析，提高電力系統的安全、穩定、可靠運行，加快電力行業的健康發展，提高用電效率，滿足生活和生產對用電的需求。

［1］潘美鶯.智能配電網繼電保護電路的設計及應用探究［J］.信息通信，2013.

［2］喻圣放.智能配電網建設中的繼電保護方法及應用［J］.技術應用，2013.