供電系統繼電保護的可靠性研究

肖平凱

摘 ?要：供電網絡安全可靠運行直接關系著客戶的用電質量。有必要研究供電系統中繼電保護可靠性。文章通過對繼電保護基本知識的概括和影響繼電保護可靠性因素的分析，提出提高供電系統中繼電保護可靠性的幾點措施。

關鍵詞：供電系統;繼電保護;可靠性

中圖分類號：TM712 ? ? 文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1006-8937（2016）26-0090-02

1 ?概 ?述

電力系統發、輸、配、用四個環節緊密結合，缺一不可。其中，配電網絡直接向客戶供電，與人們的生活緊密聯系，其安全運行將直接影響著客戶用電的質量。

繼電保護裝置是電網安全穩定運行的第一道防線，對電力安全起著至關重要的作用。裝置的拒動和誤動將給系統帶來嚴重危害。國內外電力系統發生的大面積停電事故大多和繼電保護的不正確動作有直接或間接的關系。因此，有必要對供電系統中繼電保護運行的可靠性研究。

2 ?繼電保護的基本概念及要求

2.1 ?繼電保護的基本任務

繼電保護裝置是對電氣一次設備進行保護的自動裝置。在電力系統運行中，繼電保護裝置隨時監測系統的運行狀態，一旦設備故障危及安全運行時，能夠及時向運行值班人員發出警告信息，提醒值班人員及時采取措施排除設備異常運行狀態，或自動將故障設備斷開，減少故障設備的損壞程度和對供電區域的影響范圍。

2.2 ?繼電保護的基本原理

繼電保護裝置通常由三部分構成：測量部分、邏輯部分和執行部分。測量部分主要由測量元件構成，反映并轉換被保護裝置的電氣參數，并將轉換后的結果和給定的整定值進行比較并送至邏輯部分。邏輯部分是根據測量部分的結果進行邏輯判斷，得出被保護裝置實時的運行狀態，決定裝置是否動作。執行部分是以邏輯判斷的結論為依據，完成繼電保護裝置的命令，即跳閘或者發出信號。

2.3 ?繼電保護的基本要求

繼電保護裝置應滿足“四性”，既選擇性、速動性、靈敏性和可靠性。

①選擇性。繼電保護動作的選擇性是指在保護裝置動作時有選擇性，僅僅將故障設備從電力系統中切除，而不影響其他沒有故障電網的安全可靠運行，將停電的范圍盡量減小。

②速動性。在發生故障時，保護裝置應該迅速做出判斷，切除故障。快速切出故障可以提高系統的并列運行穩定性，減少用電設備在故障情況中的運行時間，保護設備安全、減小損失。

③靈敏性。靈敏性即保護裝置對發生在其保護范圍內的故障或者不正常運行狀態的反應能力，保護裝置的靈敏性由靈敏系數來表示。

④可靠性。可靠性是指該裝置在整定的范圍內發生了它應該動作的故障時，其應可靠動作，而非拒動。對不需要動作的故障，其不出現誤動作。繼電保護應當對運行電力設備的異常和故障狀態有迅速而準確的識別及判斷能力，一旦不遵從，便會導致電力系統的安全穩定運行受到極大威脅。由于提高其不拒動和不誤動作的可靠性的措施往往是互相矛盾的，電力系統的結構和負荷性質也存在不同，拒動和誤動所造成的危害后果也隨之變化。

2.4 ?繼電保護的分類

對于繼電保護，可按4種方式進行分類。

①按被保護對象分類。根據保護對象的不同，它有兩種下屬分類，第一種是它的有輸電線;第二種是它的主設備保護。

②按保護功能分類。對于功能這一塊，主要是分成兩種，第一種是出現了短路的情況，對應的是短路故障的保護;第二種就是整體運作不正常，出現了問題，對應的是異常運行保護。以上是分為了兩種情況，相對于第一種情況，它又細分了三類（主保護、后備保護和輔助保護），針對第二種情況，則細分得較多，主要表現是低頻保護、非全相運行保護等。

③按保護裝置進行比較和運算處理的信號量分類。這一類分類是較為特別的，它是根據兩種形式進行的保護，第一種形式是有模擬式的，一般見到的保護裝置都能直接反應相對應的情況，通常把此類叫做模擬式保護;第二種是數字式的。這一類基本是與數字息息相關，采用保護裝置能夠反應離散數字量的，就是通常說的數字式保護。一般來說，使用的保護裝置有兩種，第一種是微處理機;第二種是微型計算機。

④按保護動作原理分類。像此類根據動作原理分類的相對來講就細分得較多，例如過電流保護、低電壓保護、過電壓保護等。

3 ?影響繼電保護可靠性的因素

目前，我國電力系統的容量逐漸擴大，供電所波及的范圍越來越廣，確保供電的可靠性是整個供電系統的核心。相對于供電系統而言，繼電保護裝置的不正確動作會導致電力供電系統遭受極大影響。

其裝置的誤動或拒動主要來自設計制造、配置整定、試驗調試或運行方式安排等多方面原因所致。影響繼電保護安全可靠性的因素大概有以下幾種。

3.1 ?質量因素

繼電保護裝置的制造商在生產的過程中未嚴格遵守質量管理，或在出廠試驗中未嚴格按照要求進行性能檢測試驗和可靠性試驗，造成產品在運行中出現質量問題，繼而降低了保護的可靠性。其中元件質量和特性穩定性若出現問題，將直接造成保護裝置運行過程中出現誤動作。

3.2 ?環境因素

繼電保護裝置在運行過程中受到環境影響程度偏大。周圍環境中存在大量粉塵、殘留物和有害氣體，且保護裝置工作在高溫狀態，將加速保護裝置的老化和絕緣破壞，影響其性能穩定。空氣中的有害氣體也會造成各種絕緣，接觸點和電路板等的氧化，造成接觸不良等問題，使保護功能降低甚至失去保護功能。

3.3 ?保護方案

保護方案的采取方式和上下級間配合不合理，或選型不當，也可影響工作性能。選取安裝的保護裝置的型號不對或選擇不合理，皆可影響其安全可靠性。

3.4 ?配置整定

各級保護之間整定值不協調、計算錯誤等情況會導致保護裝置拒動或者誤動。

3.5 ?運行維護

保護可靠性在很大程度上取決于運行維護人員的工作責任心安全意識和業務技能。其中，調試人員應具有較強的責任心，高水平的技術、豐富的工作經驗和出色的處理問題能力，這樣才能確保能及時發現裝置的運行缺陷，按時排除事故隱患，提高運行的可靠性。

4 ?提高供電網絡繼電保護可靠性的措施

根據以上對影響繼電保護可靠性因素的分析，可看出提高繼電保護可靠性的措施貫穿于繼電保護的設計制造、配置選擇、調試試驗、整定值計算和運行維護的全過程。具體措施如下所述。

4.1 ?采用高質量裝置

裝置的質量高低取決于制造商，應提高裝置制造過程中的各環節質量控制。其中，必須對微機保護的元件質量進行嚴格的篩選，使其能耐高溫，能在惡劣環境中保持良好的穩定性能。購買方應嚴把質量源頭，選質量上乘的保護裝置。

4.2 ?做好抗干擾措施

微機保護裝置干擾能力較差，易受到干擾源的影響，應在設計、安裝和調試時做好屏蔽措施，切斷干擾途徑。例如：微機保護裝置應該安裝在高壓室的房間內，加設接地電容、采用屏蔽電纜等，也可以采用巡回監測裝置進行監測，同時安裝空調，防止環境對微機保護造成溫度和濕度影響。

4.3 ?簡化保護裝置

在滿足系統要求的情況下，選用簡單的保護方式、設計簡單元件和二次回路所構成的保護裝置，裝置越簡單，其裝置的可靠性就越可靠。

4.4 ?采用多重化保護措施

在重要的輸電線路或設備的主保護中采取雙套保護的措施，兩套裝置互為備用、互為補充，防止裝置拒動、快速切除故障。同時選擇高性能裝置并遵循相互獨立原則，必要時應該考慮到供電系統發生故障時雙重主保護均不動作時，應加裝故障切除裝置。在整定計算時也應該考慮后備保護和主保護的配合作用。

4.5 ?落實反措和定檢工作

加強對保護裝置的運行維護和定期檢驗工作，嚴格執行保護裝置反事故措施，擬定對事故的應對措施，做好預防工作，提高保護的可靠性。確保繼電保護系統處于完好狀態，保證動作的安全可靠性。

4.6 ?提高專業人員素質

首先，增強繼電保護人員在整定計算中的責任心，確保分析計算結果的可靠準確性，使上下級保護整定值的配置合理，避免因整定結果的錯誤導致保護誤動或者拒動。

其次，調試人員的技術水平是影響繼電保護裝置的重要因素之一。繼電保護專業調試人員應增強責任心，不斷提高專業技術水平，嚴格按照調試規程要求進行工作，提高發現問題和解決問題的能力，同時，增強事故處理能力和處理效率。

5 ?結 ?語

供電系統中繼電保護的作用至關重要，在了解了繼電保護的基本原理和影響因素后，應綜合考慮各種因素，做出合理的選擇，采取合理的措施提高繼電保護的可靠性，保證供電網絡的安全可靠運行。

因此，必須對工作人員有一個高標準，既是具有較高的技術水平、豐富的工作經驗和較強的責任心。在未來的工作中，需要我們不斷的探索，去發現問題，解決問題，進而提高繼電保護可靠性。

參考文獻：

[1] 嚴興疇.繼電保護技術及應用[J].科技資訊，2007，（27）：54-55.

[2] 夏蕾，劉亞林，劉亞偉.淺談供電系統繼電保護的可靠性[J].科協論壇，

2010，（1）：29.

[3] 黃麗華.論述繼電保護在供電系統中的問題及措施[J].廣東科技，

2009，225：148-149.

[4] 高有權，高權，魏燕.發電機變壓器繼電保護設計[M].北京：中國電力出 ? 版社，2011.

[5] 邱宗填，淺析電力系統繼電保護狀態檢修[J].南京：無線互聯科技，

2011，（5）.

[6] 王翠平，繼電保護裝置的維護及試驗[J].黑龍江科技信息，2007，（7）.