電力系統超高壓電網提高繼電保護安全運行措施探討

張學輝

摘 要：繼電保護是電力系統的重要組成部分，是電網可靠運行的重要保障。但電網運行的多樣性決定了繼電保護裝置在各類電網運行中的要求也不經相同。本文從繼電保護發展特點入手，分析了特高壓電網繼電保護運行要求，并提出了一些措施以增強繼電保護在特高壓電網中的可靠性，促進電力企業更好地發展。

關鍵詞：電力系統；超高壓電網；繼電保護；措施

中圖分類號： TM77 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）10-132-2

0 引言

繼電保護在電力系統的發展中具有重要作用，其主要職能就是當電網發生故障時，繼電保護系統會及時地將故障設備后線路斷開，防止故障擴大，保障電力系統的正常運行。但任何系統都不是完美無缺的，繼電保護系統也不例外，繼電保護也會受一些因素的影響，出現誤動或拒動的情況，具體來說就是繼電保護系統可能不把正常的電力設備切除或者無法隔離故障電力設備，不僅不能保護電力系統供電的安全性、可靠性，還對電力系統的安全運行造成損害。這對電網系統尤其是超高壓電網的打擊是巨大的。因此加強超高壓電網繼電保護的安全運行是十分有必要的。

1 電力系統超高壓繼電保護發展現狀

電力系統繼電保護先后經歷了機電式、晶體管、集成型和微機保護四個不同的發展時期。目前電網系統中繼電保護的主要特點為以下幾方面：

1.1 微機在繼電保護中大量普及

隨著科技的不斷發展，微機繼電保護已在我國電網中大力普及。它不僅擁有我國傳統繼電保護的保護功能，更對我國出傳統的繼電保護進行了升級，實現了實時參數顯示、故障測距及故障錄波等功能，極大地促進了繼電保護的可靠性和安全性，為電網系統以及超高壓電網的發展提供了有力保障。

1.2 繼電保護與先進技術相結合

當今的繼電保護系統積極的應用新技術，逐步實現網絡化、集成化發展。而且許多調度中心還積極應用現代化的管理手段，實現繼電保護系統的信息化管理，使繼電保護運行分析更加科學、合理。

1.3 繼電保護智能化

繼電保護系統的智能化是未來繼電保護發展的一個主要方向。目前實現繼電保護智能化的主要原因是AI的應用，AI是在線狀態評估的重要工具，越來越多地應用于繼電保護方面，實現了繼電保護的邏輯思維和快速處理能力。

1.4 自適應繼電保護

自適應繼電保護是近幾年出現的繼電保護新概念，其主要思想是根據電力系統運行方式和故障狀態的變化而實時改變保護性能、特性或定值的新型繼電保護。這是符合自動化技術、智能技術發展要求的，有利于促進繼電保護技術的進一步發展。

2 超高壓電網繼電保護

2.1 超高壓電網繼電保護的特殊問題

超高壓電網因為電壓等級較高，較中低壓的電網略有不同，且有自身的運行特點，這對繼電保護系統的運行也帶來巨大的影響，具體表現為以下幾方面：①當高壓電網發生單相高阻接地故障時，因負荷電流的作用引發繼電保護拒動。②超高壓輸電線路常使用分裂導線，降低了線路的有效電阻，使得非周期分量以及自由分量的衰減變得尤為遲緩，對繼電保護動作產生影響。③高壓電網采用分布式電容，這對繼電保護系統產生重要影響。④繼電保護易受到TA飽和的影響，當發生區外故障時誘發差動保護不正確動作。

2.2 超高壓電網繼電保護要求

雖然超高壓電網的特殊性對繼電保護作用的發揮產生重要影響，但因其在電網中的特殊地位，對繼電保護的可靠性、穩定性提出了更高的要求，主要是：①超高壓對繼電保護動作時間提出了更高的要求，必須在50-100ms時間內切除故障，并且保障發生區外故障時繼電保護不動作。②在超高壓發生任何種類的故障時，繼電保護都能準確動作。③當超高壓處于非全相運行的狀態發生震蕩或者出現重合閘故障時，保證繼電保護系統能夠精確、快速地動作。④當超高壓電網處于不穩定狀態，且伴隨著震蕩情況的發生時，保證繼電保護不勿動。

3 超高壓電網繼電保護發展的關鍵問題

超高壓電網繼電保護發展的關鍵問題，一方面在于故障信息的掌握與分析；另一方面就是新型技術的不斷應用，繼電保護系統的不斷更新。對電網故障信息的掌握與分析是繼電保護實施的基礎，目前計算機數據分析系統的應用為我國繼電保護故障信息分析提供了新手段。而繼電保護將來研究的方向也是以深入研究故障信息和廣泛應用小波變換基礎上的輸電線路行波保護、暫態保護和無通道保護。

3.1 故障信息

繼電保護工作原理主要是通過對電網的故障信息進行分析，并根據分析結果，做出是否跳閘隔開故障設備的保護動作，保障電網能夠正常供電。所以說，故障信息的分析和應用是繼電保護技術的基礎。目前故障信息主要包括電氣量信息和非電氣量信息。

3.2 新型繼電保護

目前，大多數繼電保護主要根據的是穩定工頻的故障信息，判定保護動作，這是繼電保護應用最主要的形式之一，但在實際的運行過程中存在很多問題。而行波繼電保護的出現彌補了以前繼電保護的不足，主要根據暫態故障信息為動作依據。目前暫態繼電保護技術已基本成熟，已經研制出的暫態繼電保護有，輸電線路噪聲保護、輸電線路邊界保護、輸電線路能量保護和主設備的高頻保護等。這類繼電保護系統對超高壓、特高壓電網的安全運行具有重要作用，并且對電力設備也具有保護作用。

4 提升超高壓電網繼電保護安全穩定性措施

4.1 對超高壓繼電保護裝置實行規范化管理

在進行繼電保護裝置管理的過程中，要規范化作業，嚴格依據《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗規程》、《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》等規定進行設計、安裝。同時還要在繼電保護裝置的選用過程中，根據電網的實際要求，選擇合適的配置，有效增強繼電保護系統的穩定性、可靠性、精裝性。

4.2 加強對繼電保護驗收工作的重視

繼電保護系統在正式工作之前，為保證繼電保護系統符合電網工作要求，要對安裝好的繼電保護系統進行驗收，驗收合格后才能正式投入使用。驗收的主要內容有，對設備檢修、舉行試運行試驗等工作。在驗收的過程中，要做好各環節的記錄工作，并存檔，為后續工作的開展提供資料證明，并且還要就驗收結果，開具合格證。

4.3 保證操作準確性

電網工作人員在實際的工作當中，可依據繼電保護系統的圖紙，利用繼電保護工作原理，熟悉繼電保護工作要點，對繼電保護系統進行二次檢查，在熟悉現場環境的同時，更加了解繼電保護系統。在繼電保護系統運行的過程中，制定繼電保護要求建立安全措施，規范員工的作業。電力企業還要合理制定工作流程，有效保證電網系統的安全運行。此外，還要注重電力系統的自動化裝置，保證自動化裝置的可靠性，進而防止繼電保護系統出現自動斷閘的現象。電力系統是一個有機的整體，任何一部分出現失誤都可能影響繼電保護系統的可靠性、準確性，因此電力企業應積極改善電力系統運行環境，消除安全隱患。

4.4 實現狀態監測

要加強對超高壓繼電保護系統的狀態監測，時刻掌握繼電保護裝置的運行狀況，它的作用主要分為兩方面：一方面是及時發現繼電保護裝置的安全隱患，保證繼電保護的精準、可靠運行；另一方面是為狀態檢修奠定基礎。狀態檢修的主要流程為對設備進行狀態監測—根據監測消息對故障進行診斷—得出檢修結論。因此，要想實現對繼電保護設備的狀態檢修，必須要做好設備的狀態監測，進一步提高保護系統的安全性。

5 結語

綜上所述，隨著經濟的不斷發展，越來越多的超高壓電網投入到運行中，緩解了人們生產、生活用電矛盾。為了更好地保證電網供電安全、可靠，超高壓繼電保護系統的研究已迫在眉睫。由于超高壓電網，電壓等級較高、配電距離加劇，這也對繼電保護系統提出了更高的要求。為了實現超高壓電網繼電保護系統更可靠、更安全、更精準的要求，電力企業要不斷應用新技術，創新繼電保護裝置。

參 考 文 獻

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