淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

王璞　李新帥　米碩

摘 要：電力系統(tǒng)的可靠運(yùn)行關(guān)系著各行各業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，但是，在電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中由于會(huì)受到一些外界因素、人為因素等方面的影響，導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障，甚至是停止運(yùn)行。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置就是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的過程中，及時(shí)地切斷故障并消除一些不正常的運(yùn)行狀況而出現(xiàn)的一種先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備。當(dāng)電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，發(fā)生故障影響安全運(yùn)行時(shí)，繼電保護(hù)裝置會(huì)及時(shí)的發(fā)出警告，保證整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全。本文針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的基本任務(wù)以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；智能化

中圖分類號(hào)：TM77 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

雖然說在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，有些故障是在所難免的，但是一些故障可以通過某些方式進(jìn)行預(yù)防。電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置就是裝在電氣設(shè)備上，用來反映電氣設(shè)備運(yùn)行是否正常的裝置，繼電保護(hù)裝置憑借著其自身的靈敏性快速性，能在電力設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候第一時(shí)間發(fā)出信號(hào)，并采取有效的措施阻斷不正常運(yùn)行設(shè)備。

1 繼電保護(hù)的基本概念

電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置的不正常動(dòng)作會(huì)給電力系統(tǒng)造成非常嚴(yán)重的危害，但是，提高其反應(yīng)的靈敏度與降低繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作率往往存在著一定的矛盾之處。由于電力系統(tǒng)存在運(yùn)行復(fù)雜等情況，每一個(gè)單獨(dú)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及負(fù)荷都是不同的，所以沒動(dòng)作所造成的危害也往往是不相同的。例如，電力系統(tǒng)中輸電線路很多，每個(gè)系統(tǒng)之間和電源與負(fù)荷之間有很緊密的聯(lián)系，造成電力系統(tǒng)不動(dòng)作的時(shí)候使發(fā)電機(jī)變壓器或者是輸電線路進(jìn)行切斷，給電力系統(tǒng)造成的危害可能不大。但是如果發(fā)電機(jī)變壓器或者輸電線路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置沒有動(dòng)作故障就會(huì)損害整個(gè)系統(tǒng)，這樣造成的損失就是非常重大的。

在此情況下提高繼電保護(hù)裝置不拒動(dòng)的可靠性比提高其不誤動(dòng)的可靠性更為重要。但在系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)備容量很少及各系統(tǒng)之間和負(fù)荷和電源之間聯(lián)系比較薄弱，繼電保護(hù)裝置的誤動(dòng)作使發(fā)電機(jī)變壓器或輸電線切除時(shí)，將會(huì)引起對(duì)負(fù)荷供電的中斷甚至造成系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞，損失是巨大的。而當(dāng)某一保護(hù)裝置拒動(dòng)時(shí)，其后備保護(hù)仍可以動(dòng)作而切除故障，因此在這種情況下提高繼電保護(hù)裝置不誤動(dòng)的可靠性比提高其不拒動(dòng)的可靠性更為重要。

在正常的情況下，有效地提高繼電氣保護(hù)裝置的運(yùn)行可靠性，對(duì)于電力系統(tǒng)來說是十分重要的。繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)作在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的過程中，切斷發(fā)電機(jī)變壓器或者輸電線路時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致對(duì)負(fù)載的供電中斷，甚至?xí)斐上到y(tǒng)的穩(wěn)定性差，這樣造成的損失也是巨大的。所以選擇適當(dāng)?shù)睦^電保護(hù)裝置，對(duì)于電力系統(tǒng)來說十分重要。

繼電保護(hù)裝置也具有許多的特性：

首先是繼電保護(hù)裝置的選擇性，在電力系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，一旦發(fā)生故障，繼電保護(hù)裝置就會(huì)立即切斷故障系統(tǒng)部件發(fā)出警告，同時(shí)確保沒有故障的系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行。

其次，繼電保護(hù)裝置也具有非常高的靈敏性。繼電保護(hù)裝置的靈敏像通常以靈敏系數(shù)的大小來進(jìn)行衡量，在繼電保護(hù)裝置針對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的過程中，不管是電力系統(tǒng)的短路故障發(fā)生在什么位置，也無論是發(fā)生什么樣的故障，繼電保護(hù)裝置保護(hù)裝置都不能不動(dòng)作，如果是在繼電保護(hù)裝置保護(hù)范圍之外的電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置可以不進(jìn)行動(dòng)作。

除此之外，繼電保護(hù)裝置保護(hù)裝置還具有快速性，當(dāng)正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置能夠快速的反應(yīng)并及時(shí)切斷故障的部位。對(duì)于電力系統(tǒng)來說，繼電保護(hù)裝置切斷故障電路速度的快慢決定了短路對(duì)電力系統(tǒng)的傷害程度，切換速度越快越有利于電壓的恢復(fù)，同時(shí)也能促進(jìn)發(fā)電機(jī)在并聯(lián)運(yùn)行的過程中提高其穩(wěn)定程度。

最后繼電保護(hù)裝置保護(hù)裝置具有一定的準(zhǔn)確性，假說繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的過程中，沒有準(zhǔn)確地切斷故障位置，通常會(huì)導(dǎo)致電力系統(tǒng)造成更加嚴(yán)重的后果。所以說在進(jìn)行繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該進(jìn)行綜合的運(yùn)算，在安裝調(diào)試時(shí)也要確保無誤，這樣才能充分發(fā)揮繼電保護(hù)裝置的穩(wěn)定性。

2 電力系統(tǒng)機(jī)電保護(hù)的基本任務(wù)

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的基本任務(wù)，首先切斷電力系統(tǒng)的故障裝置，使故障裝置能夠不繼續(xù)遭到破壞，而且能夠保證其他無故障設(shè)備能夠正常的運(yùn)行。同時(shí)，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置也能夠反映電力系統(tǒng)中的元器件的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)條件而發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)，方便相關(guān)的值班人員及時(shí)的處理，或者是將一些繼續(xù)運(yùn)行就會(huì)引起損壞的系統(tǒng)在整個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行切處。在這個(gè)時(shí)候，一般不要求繼電保護(hù)裝置的快速響應(yīng)，而是考驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的判斷能力，判斷電力系統(tǒng)某些元件是否再繼續(xù)運(yùn)行就會(huì)受到危害并發(fā)出警告。

繼電保護(hù)裝置在電力系統(tǒng)中還可以與其他的自動(dòng)化裝置共同工作，在一些工業(yè)自動(dòng)化過程中能夠有效地縮短故障停電的時(shí)間，盡快地恢復(fù)系統(tǒng)的供電，從而有效地提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

3 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著電力系統(tǒng)運(yùn)行的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)裝置被越來越多地應(yīng)用在電力系統(tǒng)中，最初，繼電保護(hù)裝置應(yīng)用于電力系統(tǒng)的保護(hù)，這也是整個(gè)電力系統(tǒng)地電繼電保護(hù)的開端。隨著現(xiàn)代化電力電子技術(shù)，計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的不斷發(fā)展，大規(guī)模的集成電路技術(shù)和微機(jī)處理技術(shù)被普遍地應(yīng)用于繼電保護(hù)技術(shù)中，并已經(jīng)在整個(gè)系統(tǒng)中得到快速的發(fā)展。

3.1 繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化

隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，微機(jī)線路保護(hù)的硬件不斷提升，能夠更好的滿足電力系統(tǒng)對(duì)計(jì)算機(jī)升級(jí)的要求。除了能夠進(jìn)行基本的保護(hù)功能外，還可以存儲(chǔ)大量的故障信息，方便相關(guān)的工作人員及時(shí)掌握電力系統(tǒng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并及時(shí)地針對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行解決。

3.2 繼電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的主要功能是針對(duì)相關(guān)的信息進(jìn)行傳遞，是一種重要的通信工具。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到信息化時(shí)代，信息化時(shí)代也對(duì)各種產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響。當(dāng)前，我國(guó)的機(jī)電保護(hù)裝置能做到差動(dòng)保護(hù)、聯(lián)動(dòng)保護(hù)以及反應(yīng)保護(hù)，能起到的作用是切除故障元件，減少事故的危害，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)融入到繼電保護(hù)裝置，不僅能夠使繼電保護(hù)裝置反應(yīng)速度加快，而且還能形成一個(gè)機(jī)電保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性發(fā)展。

3.3 繼電保護(hù)的智能化

當(dāng)機(jī)電保護(hù)實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化以及網(wǎng)絡(luò)化，相應(yīng)的繼電保護(hù)裝置就會(huì)成為一臺(tái)高性能的計(jì)算機(jī)，這臺(tái)計(jì)算機(jī)可以通過網(wǎng)絡(luò)得到電力系統(tǒng)的有關(guān)元器件的運(yùn)行狀態(tài)以及相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)⑦@些數(shù)據(jù)及時(shí)有效地反饋到控制中心。這時(shí)候的繼電保護(hù)裝置就不僅僅是一個(gè)切斷故障點(diǎn)的裝置，而且還能夠針對(duì)正常運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，為控制中心提供一定的數(shù)據(jù)支持。

結(jié)語

隨著各行各業(yè)以及居民生活用電量的逐漸加大，我國(guó)的電力系統(tǒng)容量也在不斷的增大，覆蓋的范圍也越來越廣，僅針對(duì)每個(gè)系統(tǒng)設(shè)置繼電保護(hù)裝置，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電力系統(tǒng)發(fā)展的需求。為此，針對(duì)電力系統(tǒng)的極限保護(hù)，應(yīng)該逐漸的趨于計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化，促進(jìn)我國(guó)電力系統(tǒng)的高速發(fā)展。所以，針對(duì)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的安全運(yùn)行進(jìn)行研究，對(duì)于確保人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，確保各行各業(yè)創(chuàng)造出更高的效益，都具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張莉莉，劉世江.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與自動(dòng)裝置原理教學(xué)改革探討[J].科技致富向?qū)В?011（29）：27-28.

[2]王孔耀.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置運(yùn)行可靠性指標(biāo)探討[J].科技風(fēng)，2010（20）：83-85.

[3]陳麗萍.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)故障分析及故障點(diǎn)查找方法探析[J].中國(guó)科技信息，2011（23）：102.