探討繼電保護在電力調度中的應用

趙歡 趙冬云 石巖 國網新疆電力有限公司哈密供電公司

一、繼電保護的概念

電力系統中的繼電保護主要是一種通過檢測技術明確系統故障或異常，并將異常與系統向相隔離、相切除的措施，以最大限度的保證電力系統調度作業的可靠性[1]。而所謂的可靠性就是由于電力配網系統所覆蓋范圍較為廣泛，整體運行情況又較為復雜，再加上種種自然因素等，難免導致電氣發生各種各樣的故障，而繼電保護的功能就是應對這些復雜影響因素，而繼電保護可靠性作用的全面發揮需依賴于相應的設備對電力系統進行保護，即，繼電保護裝置，簡言之就是如果電力系統本身或者系統中發電機、線路等諸多元件發生故障后，繼電保護裝置即使控制斷路，也能快速、準確的發出跳閘命令，進而實現對電力故障和電力風險的有效規避。

二、影響繼電保護裝置正常運行的因素分析

（一）人為因素

在接線安裝過程中，如果相關操作人員未遵守繼電保護裝置實際程序設計來進行作業，極有可能因程序操作不當而引發異常。在實際工作開展過程中，此類現象較為常見，如果繼電保護裝置長期處于違規操作狀態下，將會出現各種不良現象，如，老化、腐蝕等，進而影響繼電保護實際功能的發揮。

（二）微機保護裝置方面存在的因素

微機設備的在繼電保護中的接入起到了其他設備所不可替代的作用，不但可以為電力調度人員提供更具科學性的信息數據，且保證了繼電保護的安全性和可靠性。但從目前實際來看，在微機設備裝置所提供的大量數據中，一些科學化數據利用不充分，當前微機設備在數據分析方面存在諸多漏洞，對電力系統繼電保護裝置整體應用效能產生負面影響[2]。

（三）繼電保護系統軟件因素

在電力系統運行過程中，當系統發生異常可能導致繼電保護裝置誤動或者拒動。通過大量統計得出，目前我國各大電力系統中常見的系統故障原因主要有兩種：一是軟件編碼錯誤、軟件結構設計不合理；二是測試缺乏規范性或者定值輸入不正確等等。

三、繼電保護在電力調度中的應用

（一）電壓保護

一方面，過/欠電壓保護。在很多情況下，自然或者人為等因素都是變電站設備出現電壓升高或降低等異常現象的根源，為避免因電壓異常而損害電氣設備，需安裝相應的繼電保護設備。一般做法主要是在變壓器低壓側安裝避雷裝置，避免雷電波從低壓側侵入，以形成對變壓器的系統防護。

另一方面，零序電壓保護。該保護性設備主要是為避免變壓器某一相絕緣損壞后而產生的單相接地故障，多被應用于三相三線制的不接地電力系統。如果變壓器運行正常，或者發生相間短路時，一次側零序電流為零，二次側會出現一些不平衡電流，但電流量整體偏小。而如果發生單相接地故障，接地零序電流將直接進入電流繼電器之中，一旦電流超出實際所規定的整定值，繼電保護裝置將發揮自身保護性作用，并發出相應的警報。

（二）電流保護

一是電流速斷保護。依照被保護設備的短路電流整定值，一旦短路電流超過電流整定值，繼電保護裝置便會啟動保護功能，斷路器會產生自動化跳閘。通常情況下，電流速斷保護不會受到時間的限制，但為了有效保障保護動作的選擇性，很多情況下難以形成對整條線路的保護，形成一種保護盲區。

二是過電流保護。在電力調度過程中，如果一些線路發生相間短路故障，或處于用電高峰時負荷突然增加，這種情況下電流也會隨之增大，對此，過電流保護可選擇性的做出一些保護動作。而如果故障電流符合繼電保護的動作值，那么該裝置能迅速切斷故障線路，并在同一時間段內起動繼電器。然后當與時間繼電器的閉合點相對應后，斷路器便可自動接通跳閘線圈，通過跳閘切除故障，同時釋放相應的警報信號。

（三）變壓器保護

如果繼電器所保護電氣設備一切運行均正常，那么進入和流出保護裝置的電流基本無異，換句話說就是電力差幾乎為零。但如果設備發生嚴重故障時，保護裝置中的進出電流將產生較大的差異。針對這一現象，可在繼電保護裝置上預先進行整定值的有效設置，允許差值的出現，如果差動電流超出實際整定值，保護裝置會做出相應的動作，自動斷開故障設備。

（四）電容器保護

將繼電保護設置于電容器上，一旦被保護電力設備發生嚴重故障或者引發嚴重的短路故障時，繼電保護裝置會做出相應的保護動作。一般情況下，電容器中的繼電保護裝置需配備限時的速斷保護或者帶外熔絲的電容器保護。如果是在電容器本身容量較大的情況下，可以在保持原有保護裝置的前提下，增設零序保護或差動保護。

（五）定期維護裝置與設備

從某種程度上來看，繼電保護功能的發揮可能受到兩方面因素影響：一是機電保護裝置本身，二是電力系統中其他設備質量。因而，為確保無人值班變電站繼電保護功能的全面發揮，提升電力調控的有效性與可靠性，變電站應對繼電保護裝置及其相關設備進行定期的維護檢查，除了要檢查各部件的接觸功能，還應將檢測重點放在其靈敏度方面，如果發現異常需及時更換元件或維修，從而保證繼電保護全面發揮應有的作用。

四、結語

總而言之，隨著智能自動化控制技術在電力調度系統中的全面推廣與應用，在電力調度水平提高的同時，也提高了整體供電質量[3]。當前階段，大部分電力系統為提升自身電力調度質量，紛紛開展了一系列智能化改造，并嘗試通過對智能自動化控制技術的有效應用，實現變電站的自動化無人化，為進一步優化繼電保護在電力調度中的應用提供了可靠依據。