電氣主設備繼電保護中常見的問題及措施

楊 慧

國網河南遂平縣供電公司

電氣主設備繼電保護中常見的問題及措施

楊 慧

國網河南遂平縣供電公司

繼電保護裝置對電網的安全、穩定運行起著至關重要的作用，其可靠性和及時性也占有重要的地位，供電系統中各個電力設備都離不開繼電保護。隨著供電系統中電器設備和技術的飛速發展，繼電保護工作還將迎來新的挑戰，做好繼電保護工作將成為保障電力系統穩定運行的前提，因此必須從電力系統全局出發，進行電氣設備繼電保護的相關研究。基于此本文分析了電氣主設備繼電保護中常見的問題及措施。

電氣主設備；繼電保護；問題；措施

1 、電氣主設備繼電保護的發展過程

1.1 電氣主設備繼電保護的發展歷史

電氣設備的繼電保護先后經歷了機電式繼電保護、晶體管繼電保護、基于集成運算放大器的集成電路保護等不同的發展時期。20世紀90年代，電氣設備的繼電保護技術邁入了微機保護時代。基于微機保護技術的繼電保護具有強大的邏輯處理功能、數值計算功能和記憶功能，，除了傳統保護和自動裝置的功能外，還具有了故障測距、故障錄波等新功能，是繼電保護技術發展的一次飛躍。經過20多年的發展，這項技術取得了巨大的成功并積累了豐富的實際運行經驗。

1.2 電氣主設備繼電保護的發展現狀

目前電氣主設備的繼電保護技術研究不斷向著信息化和智能化的方向邁進，形成了許多基于計算機程序和人工智能的新型繼電保護系統。信息網絡技術在繼電保護中的應用形成了兩種新型的繼電保護系統：①保護系統相對獨立，控制和測量功能合二為一的系統，如SIEMENS的LSA678系統；②保護、控制和測量三合一的系統，如CSC-2000；可編程控制器PLC通過編碼的程序來代替實際的各個分立元件之間的接線，減少繼電保護裝置的占地面積；人工神經網絡ANN應用于繼電保護系統實現了故障類型判別、故障距離測定、方向保護、主設備保護等問題的自動檢測，極大方便了故障修復工作；自適應繼電保護在輸電線路的距離保護、變壓器保護、發電機保護、自動重合閘等方面有巨大應用前景，具有改善系統響應速度、增強系統可靠性和提高經濟效益等優點；發達國家將電流互感器OTA、光電壓互感器OTV應用于繼電保護裝置，攻克高壓和弱電完全絕緣隔離這一技術難題，使得光纖傳遞測量量不受電磁干擾煩人影響，也不存在TA飽和問題。

2 、電氣主設備繼電保護中常見的問題分析

電氣主設備的繼電保護研究針對的是電力系統的各種故障和可能威脅到系統安全運行的不良情況，通過找到相關的應對措施借以避免電力系統出現安全事故。

2.1 繼電保護裝置內部存在問題

繼電保護裝置內部問題主要有繼電器中參數設置不合理、裝置中鉚裝件變形、繼電器線圈存在問題、玻璃絕緣子發生損傷。

繼電器中參數設置不合理是由于鉚釘結合松動或者強度差造成繼電器的參數異常，此外，高低溫參數也會導致繼電器的抗沖擊和機械振動能力相對較差。繼電器線圈存在問題主要由于繼電器所用線圈種類不同，造成線圈連合、碰撞而形成斷線，所以線圈必須放在不同的設備裝置中才能避免線圈發生松卷、磁損耗增加的現象。

2.2 TA飽和對繼電保護的影響

一般情況下線路出口處短路電流較小，對于同一線路，系統規模及運行方式來決定出口處短路電流大小。因此，系統短路電流會隨著系統規模的擴大而隨之變大，甚至達到TA一次額定電流的幾百倍，系統中原有一些變比小的、能正常運行的TA就可能飽和；另外，短路電流中含大量非周期分量，進一步加快了TA飽和。在線路發生短路時，TA飽和感應到二次側的電流會很小甚至接近于零，導致保護裝置拒動，因此延長了故障時間，擴大了故障范圍，影響了供電可靠性，甚至嚴重威脅運行設備的安全。

3 、電氣主設備繼電保護中常見的解決措施

3.1 加強繼電保護裝置的檢驗和檢查

在進行繼電保護裝置檢查的過程中，必須將整組試驗和電流回路升流試驗放在試驗檢測的最后，完成這兩個工作后，嚴禁改定值、拔插件。否則將導致定期檢驗完成后設備投入運行時暫時沒負荷的情況下，不能打印測量負荷向量和負荷采樣值。此外，一般性檢查在繼電保護中也十分重要，一般性檢查包括檢查焊接點是否虛焊，配件是否緊固，并要檢查下來的設備所有插件，要將檢查端子箱的螺絲緊固、各元件控制屏、保護屏作為日常工作中的一部分。

3.2 避免TA飽和的方法

避免TA飽和的方法主要有兩個：第一，盡量減少TA的二次負載阻抗，盡量避免計量和繼電保護共用TA使TA的二次電纜截面加大及二次電纜長度縮短。對于自動化綜合性變電所，線路盡可能選用測控和保護合一的產品，這樣能做到有效減小二次回路阻抗，避免TA發生飽和。第二，在選擇TA時，變比不能太小，要綜合全面的考慮線路短路時TA飽和問題。

3.3 網絡化技術優化

隨著科技的進步，保護裝置也逐漸實現保護信息化、網絡化設計。網絡化發展不斷加快的同時，電力企業自然會使用計算機操作機器設備，實現電力企業網絡化發展模式，可有效的提高電力企業的工作效率，對提高電力企業的經濟效益具有重要作用。電氣主設備繼電保護裝置也會應用計算機來進行管理，建立電氣主設備保護網絡系統。比如建立主設備保護網絡監控系統，使主設備保護具有通信功能，進而通過網絡監控系統實現主設備繼電保護裝置的動作管理！故障數據處理以及電流定值整定等，實現了電氣主設備繼電保護的網絡化管理。電力企業通過建立電氣主設備保護網絡系統使電氣主設備具有網絡通信功能，可以清楚的看到主設備繼電保護裝置的運行狀況，當主設備繼電保護裝置出現問題時可以通過監控系統及時發現，且能夠有效的處理問題，以保證主設備繼電保護裝置的正常運行。

總之，電氣設備的繼電保護主要是研究電力系統故障和危及安全運行的異常工況，以探討其應對突發事故的措施。對于電力系統的正常和安全運行起到了舉足輕重的作用，在電力資源日益緊張的今天，加強對電氣主設備繼電保護技術的研究，具有一定的現實意義，需要引起我們的重視。

[1]譚啟福.繼電保護系統可靠性評估方法研究[D].華北電力大學，2014.

[2]曲長風，王鐵鋒.淺談電氣主設備繼電保護技術的應用與發展[J].科技風，2012，08：63.