配電線路繼電保護的改進

劉志宏

【摘 ?要】改革后，隨著人們生活的不斷提高，對電力的需求不斷增加，近年來，我國的繼電保護工程全面發展，技術水平不斷提高，微機化操作開始普遍應用，過電流的保護能力不斷提升。但是即便如此，配電線路繼電保護在可靠性以及運行維護水平上依舊存在諸多不足，繼電保護的原理和配置缺乏靈動性，一旦發生事故，就會造成巨大損失。在網絡日趨發展的背景下，我們必須結合實際提出繼電保護的具體改進措施，解決損耗問題，確保繼電保護配置的穩定性。

【關鍵詞】配電線路;繼電保護配置;改進措施;思路構建

引言

輸電線路是供電網的重要組成部分，對供電網運行的安全性、穩定性具有十分重要的影響作用，是供電系統可靠運行的前提條件。科技和經濟的發展使我國的電網建設飛速發展，電網的電壓等級得到提高，穩定性也逐漸增強。但電網中輸電線路仍不可避免地會受到各種因素的影響產生故障，阻礙電網的正常運行。

1輸電線路繼電保護的原理

繼電保護的原理：當系統出現短路或異常狀況時，根據電氣量的變化采取繼電保護措施。電氣量主要指電流、電壓、功率等，在大部分情況下，無論是哪個電氣量發生變化，繼電保護裝置都包括測量、邏輯、執行三部分。

1.1繼電保護的基本要求

繼電保護的基本要求是保證電力系統運行過程的可靠性、靈敏性、選擇性、速動性。可靠性。在電力系統需要進行保護時，繼電保護應進行可靠的保護動作;當電力系統不需要保護時，則繼電保護系統應可靠的不進行保護動作，這是繼電保護的可靠性要求。靈敏性、選擇性。繼電保護的靈敏性、選擇性需要通過整定實現。其中靈敏性指的是當電力設備或輸電線路在被保護范圍內出現金屬短路現象時，應根據繼電保護的各類保護最小靈敏系數規定動作。選擇性指的是輸電線路發生故障時，先利用故障設備或線路本身切出故障，若無法其自身無法解決故障，再利用其它保護設備進行故障切除。速動性要求指的是繼電保護動作應迅速。

1.2繼電保護裝置設計原則

當輸電線路存在安全隱患但仍未發生事故時，繼電保護能夠避免事故發生;當輸電線路發生故障時，繼電保護能夠有效防止故障蔓延。繼電保護能夠為電力系統的運行安全提供保障，是電力系統的重要組成部分。繼電保護的重要性和其在電力系統中發揮的重要作用決定了繼電保護裝置必須嚴格按照國家電網要求和相關規定進行設計，繼電保護裝置必須采用已經成功且具有運行經驗的技術。繼電保護裝置的設計原則是：從整體出發，重點培養，合理管理，嚴格管理裝置的選型、配置、整定試驗等內容，以保障繼電保護裝置的有效性，為電網的運行提供有力的保護。

2配電線路繼電保護配置存在的主要問題

我國目前采取的配電線路繼電保護配置在總體能力上還較為欠缺，選擇性、速動性、靈敏性以及可靠性上還不達標，無法凸顯繼電保護配置的重要性。目前，我國35kV以下的低壓系統，采用的還是單電源輻射性電網結構、可重構配電網結構以及“手拉手”供電結構中的一種，繼電保護只能實現短時期內的保護。繼電保護的配置也僅包括2種模式，即階段式線路兩端均裝保護以及有方向的距離保護，且2種方式都存在嚴重的局限性。具體而言，這2種方式從其原理上分析就存在不足，通過定值和時限的方式獲取保護，只能保證某部門區段的電路故障可以被及時解決，剩余的故障一般要延時0.3s～0.5s，有的甚至要更長時間。與此同時，由于運行方式的影響，使階段式保護的靈敏度較低，計算量大且復雜，保護不到位。對于中低壓系統故障而言，雖然延時保護不會造成大面積電力中斷的現象，可是危害依舊嚴重，有時候會出現大面積斷電的情況，根據不同的故障也會有不同的反映。具體而言，在電動機負載量較大的情況下，會影響電壓的穩定運行，減小電機的轉動速度，出現甩負荷的問題，甚至發生短路。這時進行系統數據的分析，能夠發現同一系統上的電動機轉速明顯下降，只能通過吸收無功電流讓系統恢復運轉，進而導致電壓數值下降，或者直接造成崩潰;當延時較多或者在故障切除過程中，一旦切除時間加長，相鄰設備有可能出現燒毀的情況，還有可能使設備受損，或者引發火災和爆炸，擴大危害性;由于當前各種生產活動逐步走向智能化方向，對于電力運行提出了更高的要求，今后一旦發生故障，造成的損失也會越來越大。

3配電線路繼電保護配置的改進措施

基于上述內容的論述，我們能夠直觀的認識到配電線路繼電保護工作對于電力穩定運行的重要意義。基于當前的電力情況，我們必須提出可行性的改進方法，并從配置以及技術兩方面進行完善。

3.1中低壓線路繼電保護配置的改進

基于上述內容的論述，我們已經了解到當前的配電線路繼電保護配置還存在較為嚴重的問題，與現代化技術的要求不相適應，無法滿足電網對繼電保護的要求。新的眾聯電流差動保護方式具有一定的優勢，靈敏度非常高，且成本花費低，與現代化技術的結合使用可以有效解決原來的問題。同時，它最大的優勢是其信息實質是一位二進制數，只要對線路兩端的信號狀態進行比較即可。從理論上講，無論是在高壓或超高壓的輸電系統，還是在中低壓的配電系統，縱聯電流差動保護基于基爾霍夫電流定律。它需要同時采集并實時交換被保護線路兩端的電流信息（電流瞬時值或相量），必須有同步采樣的控制措施。

3.2電力線載波

在高壓和超高壓系統中，電力線載波曾是縱聯保護交換信息的主要形式，隨著光纖技術的引入，其應用有所減少，但目前在雙重化保護配置中，通常還是有一套縱聯保護應用電力線載波通道。在中低壓配電系統中，也可以應用載波來傳輸縱聯保護信號，但中低壓線路通常有較多分支，如果每個分支的末端都裝設阻波器和結合設備，投資會比較高，如不裝設阻波器，信號衰耗可能比較大。因此，這種模式適合沒有分支線的配電線路。

3.3數字化繼電保護系統。計算機技術的迅速進步促進了

電力系統運行、控制領域的改革，數字化繼電保護系統成為了輸電線路繼電保護的一個發展趨勢。集成電路是工業控制的常規芯片，在集成電路的基礎上進行數字化運行，控繼電保護系統能夠大大提高繼電保護的準確性、有效性。

3.4測控、保護、錄波、網絡、通信一體化的繼電保護系統。

在輸電線路繼電保護系統實現計算機信息化、網絡集成化的前提條件下，可以將集控中心的繼電保護裝置看作一臺高性能，且具有多種功能的高級應用計算機。這臺計算機是輸電網絡系統的智能終端，具有計算分析、運行決策的功能。此類繼電保護系統中，繼電保護裝置被直接安裝在被保護對象旁，光纖網絡能將數字信號傳輸到集控中心，可以節約電纜的使用，優化系統的效益。3.5光纖通道光纖傳播可靠性好，傳輸的容量巨大，傳輸和切換延時都比較小，在有條件和技術允許的情況下，應該盡可能利用光纖通道進行敷設。它完全可以滿足縱聯比較式繼電保護的高標準，將其運用到配電變電站、開關站以及開閉所、環網柜等地方，可以構成一個縱聯原理保護體系，切實提高繼電保護配電的水平，并減少不必要的開支。

結語

在配電網運行過程中，繼電保護發揮著極為關鍵的作用，而在繼電保護裝置工作過程中，繼電保護整定計算作為十分關鍵的環節，其準確性和可靠性是確保電網能夠安全穩定運行的基礎。因此，我們在日常工作中要加強繼電保護的整定計算與整定管理，從而確保繼電保護系統正常運行，確保電網及時、穩定地供應電能。

參考文獻：

[1]鄭沛豪，劉婧雯，戈元江，等.輸電線路繼電保護問題研究[J].低碳世界，2016（22）：75-76.

[2]宋濤.有關配電線路中繼電保護問題的分析與探討[J].中國新技術新產品，2012（18）：156-157.

（作者單位：國網黑龍江省寶泉嶺電業局有限公司梧桐河供電所）