電力系統中的繼電保護技術及其配置應用研究

趙盼

摘 要：隨著工農業發展的加快，電力系統進行了一系列的變革，面對這不斷變化的電網結構，繼電保護技術對這復雜的電網結構的安全運行起著重要作用，如何做好繼電保護技術的配置及應用使之適應不斷變化的電網需求是當前電力工作者面臨的重要課題。電力系統之所以加載繼電保護功能，不僅能在發生故障時快速的切斷線路，在切斷故障時快速的切斷故障電源，有效的避免了電力設備的損壞，避免了經濟損失的擴大，所以繼電保護的運行，在電力系統運行發生故障時最大限度的減少了故障損失。

關鍵詞：電力系統;繼電保護技術;配置應用

變電站繼電保護技術的主要作用是促進變電站運行能力的提高，同時優化變電站環境，充分提高電網供電的安全性、可靠性。隨著信息技術的快速發展，變電站的繼電保護逐漸凸顯多方面的問題，變電站繼電保護的關鍵方向就是自動化、智能化。

一、繼電保護系統常見故障

近年來，國內電力行業發展態勢良好，繼電保護系統隨之不斷完善，各種先進技術的使用也相對較為成熟，因而，變電站繼電保護系統故障產生幾率不斷降低，然而，不可忽視的是，在繼電保護系統實際運行中，依然存在多種故障，主要問題有兩個：

1.干擾方面存在的故障。繼電保護裝置受到干擾因素的負面影響，進而致使繼電保護裝置產生故障，一般來講，外在干擾因素涉及到了多個方面，如微機系統抗干擾能力不足，如果繼電保護裝置周邊存在通信裝備，變電站繼電保護裝置必然會受到周圍通信信號的負面影響，進而嚴重干擾繼電保護內部邏輯元件的正常運行，使得其不能做出準確的判斷，進而出現錯誤動作現象，最終導致繼電保護裝置出現故障。

2.定值整定領域的故障。定值整定領域的故障主要是指在實施電力調度工作過程中突然出現調度錯誤或者繼電保護工作人員所輸入的整定值不正確，就無法滿足電力系統正常運行標準。

二、電力系統中的繼電保護技術配置應用方案

1.優化故障分析配置系統。從整體結構來分析，電力系統中的繼電保護技術故障配置方案有兩種：（1）故障因素分析系統，如果繼電保護產生故障原因不明確，就需要運用故障因素分析系統，結合故障的實際情況，然后根據其表現，對可能發生的故障原因進行分析，制定出最佳的解決措施，科學解決繼電保護中存在的故障。例如在繼電保護系統運行過程中，如果突然出現跳閘后者重合問題，并且此狀態自動重復，而且跳閘以及重合都是在繼電保護裝置內部，此行為相對較為普通，并不能快速尋找故障產生的關鍵原因，那么就需要對其故障發生周期進行觀察以及分析，判斷繼電保護動作導致的故障。（2）電位變化處理故障系統。目前，電位變化處理故障模式具備明顯的信息化特征。為了有效檢測變電站中的電位變化狀況，準確識別繼電保護裝置內部故障，電力企業必須為繼電保護裝置中組裝先進的計算機系統，并且對其進行長時間的檢測。而電位感應主要是建立在信息化的基礎上，為相關檢修人員處理故障奠定了良好的基礎。

2.改善保護回路結構。保護回路結構需要在自動控制模式的基礎上全面優化繼電保護系統結構模式，目前，繼電保護系統結構模式分為三種：（1）集中分布模式，該結構模式主導下的自動化繼電保護設備配有多個CPU處理器，進而能輔助電力系統同時操作多條指令。（2）集中式結構模式。這種繼電保護系統結構模式僅配有一個CPU處理器，因而，在數據信息采集、傳輸與處理工作中，只需要一臺計算機就能完成這些作業。（3）分散式分布結構模式。在配置這種結構模式的過程中必須對繼電保護系統實施多層次劃分，通常，需要將繼電保護系統劃分為兩層或者三層結構，一般情況下，兩層結構主要包括繼電保護系統的主體層與間隔層，三層結構則是在主體層與間隔層之間添加了自動化技術層。

三、繼電保護裝置簡介、維護和實際應用

1.繼電保護裝置的簡介。WSTJ-1微機式繼電保護數字通訊接口裝置這是近幾年興起的一種較為先進的繼電保護裝置，這套裝置采用傳統數字通信5群中的64kbi/s數據接口，但是卻利用了最先進的專業光纜通道傳輸多路繼電保護的開關量信號。裝置中的繼電保護接口可與相間距離和零序方向保護配合，實現閉鎖式或允許式保護邏輯，構成方向比較縱聯保護。該裝置可與微機線路保護配合，構成各種閉鎖式和允許式保護。

2.繼電保護裝置的維護。（1）對新投運好和運作中的繼電保護裝置應按照《繼電保護和電網安全自動裝置檢驗條例》要求的項目進行檢驗;一般對10kV～35kV用戶的繼電保護裝置，應該每兩年進行一次檢驗，對供電可靠性較高的35kV及以上用戶每年進行一次檢驗。（2）在交接班時應檢查中央信號裝置、閃光裝置的完好情況，并檢查直流系統的絕緣情況、電容儲能裝置的能量情況等。（3）對操作電源進行定期維護。（4）對繼電器、端子排以及二次線將進行定期清掃、檢查，此工作可以帶電進行，也可以停電進行，但必須有兩人在場，其中一人工作，一人監護;必須嚴格遵守《電業安全工作規程》中的有關要求，所用的工具應具備可靠絕緣手柄;清掃二次線上的塵土時，應由盤上部往下部進行;遇有活動的線頭，應將其擰緊，以防止造成電流互感器二次回路、開路，而危及人身安全。

3.全數字繼電保護測試裝置。全數字繼電保護測試裝置具有數字化、模塊化、小型化、嵌入式人機界面等功能，主要技術特點為高壓保護、測量裝置等，滿足IEC61850-9-1標準的數字量信號的情況下，從硬件結構和軟件設計實現覺得保護裝置的全數字操作目標。

4.繼電保護裝置的實際運用。近年來，由于電網繼電保護技術均已達到先進水平，在經過實際應用，相信該系統在電網安全運行方面將發揮重要作用。電網繼電保護及故障信息處理系統主要由網、省、地級電力調度中心或集控站的主站，各級電廠、變電站端的子站及錄波裝置通過電力信息傳輸網絡共同組成。系統設計目的是能夠切實提高電網的信息化和智能化，并具有高安全性和高可靠性，要優先采用電力調度數據網絡，保障故障錄波數據能實時上傳。因此系統必須具有分層、分布、開放、易擴展的特性。

四、電力系統繼電保護發展趨勢

隨著計算機及信息化技術的廣泛應用，電力系統的繼電保護技術也向科學化邁進，開始向一體化的方向發展。隨著新技術的應用，繼電保護裝置開始在微機保護方面不斷的有所提高，在保護功能上不僅實現了一般的保護功能，還在存儲方面有了較大的改進，實現了數據的快速處理功能，同時實現了數據的共享。為了系統的安全運行微機保護裝置有望實現網絡化，這樣繼電保護裝置就可以看成為一臺高性能的主控制室，以完成所保護區域內的所有測量、保護及控制的需要。但是如果將上述的保護、控制、測量、數據通信一體化的計算機裝置，就地安裝在室外變電站的被保護設備旁，將被保護設備的電壓、電流量在此裝置內轉換成數字量后，通過計算機網絡送到主控室，則可免除大量的控制電纜。

總之，在我國電力事業是基礎性的設施建設，在發展電力系統工作方面，繼電保護工作是前提，只有將繼電保護工作做好，才能對電力事業的發展有所保障。繼電保護工作含有很高的技術性，不僅要求從業人員要有專業的基礎知識，而且要有強烈的責任感，在工作當中，工作人員要嚴格要求自己，使繼電保護工作得到有力的發展。全面優化繼電保護技術，改善繼電保護系統，必須正視系統故障，不斷改善故障分析配置系統和保護回路結構。

參考文獻

[1]向宇.電力系統中的繼電保護技術及其配置應用分析.2017.

[2]趙迪華.淺談電力系統中的繼電保護技術及其配置應用研究.2018.