關于電力系統繼電保護技術的要點解析

劉伯鑫

摘 要：近些年來，我國電力系統的用戶保持了持續性增長，這是一個可喜的現象，但也同時致使電力系統的各種故障不斷發生，時常有惡劣的條件影響電力系統的正常運行，因此，電力系統的繼電保護技術成為了當前的研究重點。該文對于電力系統繼電保護技術的應用現狀、常見的問題及其相應的采取措施和發展方向進行了詳細的闡述，有利于進一步提高我國電力系統在運行中的穩定性、安全性。

關鍵詞：電力系統 繼電保護技術 要點解析

中圖分類號：TM72 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（b）-0065-02

近些年來，電力系統繼電保護技術實現了迅猛發展和進步，在繼電保護中采取了更多的高新技術，特別是計算機技術、信息自動化計劃、自動控制技術被廣泛應用，有效提升了繼電保護技術的監測、診斷和自我修復能力。但是，因為各種新舊保護技術在具體應用中都具有一定的局限性和專用性，繼電保護技術在現實中常常面臨著各種各樣的問題，能否解決這些形形色色的復雜問題，嚴重關乎到電力正常的輸送和良好的用戶體驗。

1 電力繼電保護技術應用現狀

1.1 起步較晚發展迅速

電力系統繼電保護系統研發的初衷在于對電力系統中的故障進行檢測和排除，盡力將系統故障發生率將至最小。我國的電力系統繼電保護技術起步較晚，在1970年才開始發展，初期主要引進國外的成熟技術和應用成品，但我國對此非常重視，加之市場巨大，電力系統繼電保護技術得以迅猛發展。1984年，我國正式引進了微電子保護技術，微電子保護技術主要是由微型計算機控制的，隨著我國計算機水平的不斷發展，微電子保護技術也隨之迅猛發展。目前在我國電力系統中，微電子保護技術和成品系統已經廣泛應用，逐步趕超了世界先進國家的技術水平[1]。

1.2 微機繼電不斷發展

電力能源是我國當前社會發展中的重要能源，繼電保護技術意義重大。經過長期的發展，微機繼電保護技術在電力保護技術中的優勢得到了國內外專家的一致認同。微機繼電保護技術也同樣是未來國家大力推崇和支持的關鍵保護技術，它特有的自我測試功能、邏輯能力、計算能力以及正在發展的智能推測和修復能力，遠遠超越了傳統的保護系統。微機繼電保護系統以微型計算機為核心，隨著計算機軟硬件水平的不斷更新，微機繼電保護系統無論在自動控制方面還是計算精度方面都越來越強大。

2 電力系統繼電保護技術應用中的常見問題

近年來，盡管各種高新技術在繼電保護系統中的應用越來越廣泛，對提升我國電力效能發揮著重要的作用，但是由于各種繼電保護技術的局限性，在具體應用中也出現了諸多的問題，具體表現于以下幾個方面。

2.1 電流互感飽和

隨著電力用戶的迅猛增長，我國電力系統中配電系統的終端數量和用電負荷不斷增加，如果在電力系統中不小心發生了短路，所形成的超大電壓會在終端發生電流互感飽和。這種現象的主要表現為靠近終端部分的電流可以達到電流互感器的限定最大電流的十倍甚至百倍，很容易燒毀終端設備。因此，就電力系統應用來說，如果發生了電流互感飽和現象，必定會對整個電力系統的正常運行造成巨大的影響，甚至巨大的危害。

2.2 諧波現象

隨著我國經濟水平的迅猛發展，我國高能耗用電總量在不斷攀升，而且上升幅度和比率相對較大，這導致電力系統的沖擊負荷和非線性負荷在不斷上升，很容易發生諧波問題。有研究表明，如果電力系統受到長時間的諧波影響，電纜的平均壽命將會降低至原出廠設定壽命的4成左右，同時諧波中的分量部分會導致電流的DI值變大，影響到電力系統中繼電保護系統整體效能的發揮程度。高能耗用戶一般都安裝了并聯型電容器，這種設備將會在某些條件下放大整個電力系統的諧波部分，進而導致電壓的上升，從而容易發生變壓器部分軟芯電流飽和、諧波電壓隨之上升的惡性循環。無論是任何一種情況形成的諧波現象都會對電力系統造成巨大的危害，在實際應用中應當提前預防并采取消除措施，降低諧波現象產生的危害[2]。

2.3 超高壓電網

隨著工業用電和居民用電需求的不斷提升，我國電力系統開始越來越多地采用超高壓電網建設方案，而超高壓電網中的繼電保護技術更加復雜，給技術人員帶來了新的挑戰。在超高壓電網中采用繼電保護技術，要以電阻性差流分量的差動保護作為技術根基，用電阻性差電流來實現保護，這樣才能使超高壓電網在電力運行的過程中克服電容電流的不良影響。利用差流分量的方法也是超高壓電網繼電保護技術的一個重要的發展趨勢。

3 解決電力系統繼電保護技術中常見問題的對策及措施

針對電力系統繼電保護技術在具體應用中所存在的各類問題，不僅要在各類高新技術的應用上動心思，還要發掘自身的潛力，進一步改進現行的繼電保護系統，更好地發揮總體性能，雙管齊下，共同保證繼電保護技術的應用落到實處。

3.1 計算機網絡技術的應用

電力系統繼電保護技術發展到現在，所呈現的計算機化、智能化和網絡化趨勢已漸漸明朗。計算機網絡化技術在繼電保護系統中的應用，不僅提升了繼電保護系統的控制性能，而且更好地實現了自動化控制，各種遠程終端監控都可以更好的工作，并使用串口和終端通信等技術手段來實現信息的快速傳達。如果全分散型的變電站自動化技術融合計算機網絡技術應用在繼電保護系統中，必將進一步提升繼電保護系統的工作效率和監測性能，將大大提升整個電力系統的安全程度和用電性能。

3.2 新型互感器設備的應用

光學電壓互感器（簡稱OTV）和光學電流互感器（簡稱OTA）是兩種互感器設備，它們的廣泛應用對電力系統繼電保護發揮了重要的作用，目前已在國內外的繼電保護系統中屢屢出現。OTV和OTA相對于傳統的互感器保護技術來說，具有巨大的優勢。它可以在光纖疏松信號傳送過程中克服電磁干擾，還可以在電力傳送過程中實現高壓和弱電的完全隔離，有利于降低電力系統設備的整體面積，減少電力系統的整體建設成本。因此，將新型互感器設備在電力系統繼電保護系統中的廣泛應用，對提升電力系統的安全保護和效能發揮起到了重要的作用。

3.3 繼電保護自適應控制設備的應用

自適應繼電保護技術的概念起源于1980年的國外應用文獻，于20世紀80年代中期作為一種新型的技術改良手段應用于電力系統內。繼電保護自適應控制設備能夠因勢而變，根據故障狀態的不同部位，電力系統的具體運行模式等不同的具體情況來進行控制模式的變化，繼而對保護方式和保護性能進行自適應調整。鑒于以上的優點，繼電保護自適應控制設備能夠更合理、更科學地處理電力系統中的突發故障，對提升用戶的用電安全有著重大的意義，對提高繼電保護技術的保護效率發揮著重要作用，效果更加明顯，成效更加顯著。因此，繼電保護自適應控制設備值得深入研究與改進[3]。

4 結語

根據以上幾個方面的描述來看，我國電力系統繼電保護技術在具體應用中依然存在諸多問題，較為典型常見的問題具體包括電流互感飽和、諧波現象發生以及超高壓電網等方面。為此，我們提出了計算機網絡技術應用、新型互感器應用和繼電保護自適應控制設備的應用來解決以上的諸多問題。隨著科學技術的不斷發展進步，后人的研究成果必定超越前人，我們有理由相信，未來的電力系統繼電保護技術將更加先進、更加完善、更加系統，為我國電力系統的輸電用電安全和電力能源效能發揮起到更加顯著的作用。

參考文獻

[1] 劉斌.對電力系統繼電保護技術若干問題的研究[J].工程技術：文摘版，2016，26（6）：39.

[2] 李建軍.關于電力系統繼電保護技術的探究[J].大科技，2013（36）.

[3] 姚朝賢.電力系統繼電保護技術應用現狀的探討[J].科技致富向導，2012（35）：204.