淺析電力系統繼電保護的運行與維護

程曉君 楊愷晉

摘要：電力系統繼電保護及其自動裝置是保證電網安全穩定運行的重要裝置，是組成電力系統整體不可或缺的重要部分。保護裝置配置使用不當或不正確動作，必將引起事故甚至擴大事故。電力系統故障的后果是十分嚴重的，它可能宣告成設備損壞，人身傷亡和破壞電力系統安全穩定運行，從而直接或間接地給國民經濟帶來難以估計的巨大損失，因此電力系統最為關注的問題便是安全可靠、穩定運行，在日常生產中，繼電保護的運行與維護問題顯得尤為重要。本文主要分析了電力系統繼電保護狀態檢修的運行維護。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;運行維護;狀態檢修;裝置

1 導言

電力作為當今社會的主要能源，對國民經濟的發展和人民生活水平的提高起著極其重要的作用。現代電力系統是-個由電能產生、輸送、分配和用電環節組成的大系統。電力系統的飛速發展對電力系統的繼電保護不斷提出新的要求，近年來，電子技術及計算機通信技術的飛速發展為繼電保護技術的發展注入了新的活力。如何正確應用繼電保護技術來遏制電氣故障，提高電力系統的運行效率及運行質量已成為迫切需要解決的技術問題。

2 繼電保護概述

2.1繼電保護概念

繼電保護是指在一次回路（變壓器、發電機組，輸電線纜等）工作出現異常或短路時，利用電力系統中原件發生短路或異常情況時電氣量（電流、電壓、功率等）的變化來構成繼電保護動作。它不僅僅是一個事故處理與反應裝置，同時也是監控電力系統正常運行的裝置。

2.2繼電保護裝置的任務

繼電保護裝置的任務在于：在供電系統運行正常時，安全地、完整地監視各種設備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據;供電系統發生故障時，自動地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續運行;當供電系統中出現異常運行工作狀況時，它應能及時、準確地發出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。繼電保護裝置廣泛使用在變電站和斷路器上，用來檢測電網運行狀態、記錄故障、控制斷路器工作，是保障電網可靠運行的重要組成部分。

2.3繼電保護裝置基本要求

根據繼電保護裝置在電力系統中所擔負的任務，繼電保護裝置必須滿足以下四個基本要求：選擇性、快速性、靈敏性、可靠性。

選擇性。是指在可能的最小范圍內切除故障，以保證最大限度地向無故障部分繼續穩定供電。

快速性。是指保護裝置應盡可能快地切除短路故障?？s短切除故障的時間以減輕短路電流對電氣設備的損壞程度，加快系統電壓的恢復，從而為電氣設備的自啟動創造了有利條件，同時還提高了發電機并列運行的穩定性。

靈敏性。是指繼電系統反映故障的能力，通常以靈敏系數表示。繼電保護裝置對保護設備可能發生的故障和正常運行的情況，不管短路點的位置如何、不論短路的性質怎樣，都能夠靈敏的感受和靈敏地作。

可靠性。可靠性是指在保護裝置規定的保護范圍內發生它應該反應的故障時，保護裝置應可靠地動作（即不拒動）。而在不屬于該保護動作的其他任何情況下，則不應該動作（即不誤動）。

3 電力系統繼電保護現狀

（1）繼電保護與前沿技術相結合。當今繼電保護技術已經開始逐步實現網絡化和保護、測量、控制、數據通信一體化。計算機網絡作為信息和數據通信工具已成為信息時代的技術支柱，其與繼電保護的結合是實現現代電力系統安全、穩定運行的重要保證?，F在微機保護的網絡化已經開始實施，但是它還處于起步階段，要實現我國微機保護的全面網絡化，還需要廣大繼保人員的不懈努力。（2）使用人工智能（AI）。自適應控制算法等先進手段人工智能技術被廣泛地應用于求解非線性問題，較之于傳統方法有著不可替代的優勢。由于AI的邏輯思維和快速處理能力，AI已成為在線狀態評估的重要工具，越來越多地應用于電力系統的多個方面中，特別是繼電保護方面，其在控制、管理及規劃等領域中發揮著重要作用。因此，如今存輸電線路的距離保護、變壓器保護、發電機保護和自動重合閘等領域有著廣泛的應用。（3）微機在繼電保護中的大量普及。微機保護的優勢是利用微型計算機極強的數學運算能力和邏輯處理能力，能夠應用許多獨特、優秀的原理和算法，從而提高保護的性能。因此，近些年來我國電力系統繼電保護的微機化率越來越高，特別是以高壓以上的電力系統繼電保護系統。

4 繼電保護裝置的運行維護策略

4.1 在繼電保護裝置的運行過程中，發現異?，F象時，應加強監視并立即向主管部門報告。

4.2 繼電保護動作開關跳閘后，應檢查保護動作情況并查明原因。恢復送電前，應將所有的掉牌信號全部復歸，并記入值班記錄及繼電保護動作記錄中。

4.3 檢修工作中，如涉及與其他工作班組交叉工作須要分合開關時，應與運行值班人員和該工作班的工作負責人協商。

4.4 值班人員對保護裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換轉換開關及卸裝保險等工作。

4.5 在二次回路上的一切工作，均應遵守《電氣安全工作規程》的有關規定，并有與現場設備符合的圖紙作依據。傳統的變電站二次設備檢修，依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求，對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗，以確保裝置完好、功能正常，確?；芈方泳€及定值正確。若保護裝置在兩次校驗之間出現故障，只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發現。如果這期間電力系統發生故障，保護將不能正確動作。保護裝置異常是電力系統非常嚴重的問題。因此，電氣二次設備同樣需要進行狀態監測，實行狀態檢修模式。

5 電力系統繼電保護發展趨勢

隨著計算機硬件的飛速發展，電力系統對微機保護的要求也在不斷提高，繼電保護技術向計算機化、網絡化、智能化、保護、控制、測量和數據通信一體化方向發展。除了保護的基本功能外，還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間，快速的數據處理功能，強大的通信能力，與其他保護、控制裝置和調度聯網以共享全系統數據、信息和網絡資源的能力，高級語言編程等，使微機保護裝置具備一臺PC的功能。為保證系統的安全運行，各個保護單元與重合裝置必須協調工作，因此，必須實現微機保護裝置的網絡化，這在當前的技術條件下是完全可行的。在實現繼電保護的計算機化和網絡化的條件下，保護裝置實際上是一臺高性能，為了測量 保護和控制的需要，室外變電站的所有設備，如變壓器、線路等的二次電壓、電流都必須用控制電纜引到主控室。所敷設的大量控制電纜投資大，且使得二次回路非常復雜。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。

6 結束語

電力系統繼電保護是一個值得深入探討的課題，本文僅就電力系統繼電保護可靠性做了一些淺顯的分析，怎樣才能使得繼電保護系統的可靠性真正實現，又需要采取什么樣的方法來進行日常的監視和測定，都值得我們作進一步分析究。隨著電力系統的高速發展和計算機技術、通信技術的進步，繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。其發展將出現原理突破和應用革命，由數字時代跨入信息化時代，發展到一個新的水平。這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務，也開辟了活動的廣闊天地。

參考文獻：

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