電力系統的繼電保護措施分析

摘 要：電力系統是由多個環節構成，這些環節的共同作用才完成電能的整個生產轉化過程。在這個過程中，其中任何一個環節出現錯誤都會對電能的使用造成影響，給人們的生活帶來些許不便，如果故障過大會給國家帶來巨大的經濟損失。因此，繼電保護系統是電力系統運行過程中必不可少的一個設備安裝。故本文將從電力系統的故障談起，對繼電保護設備的作用、干擾因素進行簡單的分析，然后提出一些相應的繼電系統保護措施，希望可以促進繼電保護的完善。

關鍵詞：電力系統;繼電保護;完善

繼電保護系統作為我國電力系統的重要環節，隨著國家電網的不斷發展，對其的性能要求也越來越高。因為隨著工業的發展，電網在擴大的同時，可操控性也越來越大，更容易引起電力故障，所以需要不斷加強繼電力保護設備，使其變得更加安全可靠，進而最大限度的排除電力故障，將損失降到最低。電力系統的發展促進了繼電保護的發展，繼電保護技術的發展經歷了多個階段，在信息技術不斷發展的今天，繼電保護技術也朝著智能化、高科技方向不斷邁進。

1 電力系統的故障危害

電力系統故障一般是由于短路引起的，當發生故障時，故障處會發生短路的現象，故障處的短路會造成系統中的電流瞬間增大，使得沒有故障的器件在短時間內產生熱量，進一步使器件的溫度增高，當溫度超過了器件的正常溫度時，就會對其產生損害，使器件的使用年限縮短。而對于發生故障的線路而言，該處周圍的電壓迅速變小，并以故障點為中心，越靠近故障點，電壓越低。由于電壓的大小直接影響著整個電力系統的正常運行，故障電壓會嚴重影響整體的供電效果，進而影響工商業的正常運轉。一旦電力系統發生故障，就要馬上采取有效措施進行控制，如果控制不及時，很容易造成系統的癱瘓。所以為了控制電力系統的故障蔓延，需在電力系統中安裝繼電保護裝置，繼電保護可以對電力系統進行有效的檢測，最大可能的降低電力系統的故障危害。與此同時，當這種不可避免的故障出現的時候，繼電保護能夠在系統內部自動的有選擇的快速處理問題，從而把所造成的損失降低到最小。另外，在電力線路的電流保護上，有著非同一般的靈敏度，能夠準確識別故障出現的位置，從而進行有效保護。

2 電力系統繼電保護的作用與任務

2.1 電力系統繼電保護的作用

繼電保護裝置對于電力系統而言有著十分重要的作用，其可以通過對電力系統中的故障進行選擇性的迅速切除，使故障問題不至于擴展到非故障區域，從而減少元件的進一步損壞，也就降低了停電的范圍。簡單的說就是繼電保護系統在系統發生故障時，會快速準確的找到最近的斷路器，并對其立即做出跳閘的指令，以最快的速度使故障元件脫離整個電力系統，將電力元件的損失降到最低。從實質上來講，繼電保護是一種檢測裝置，不論是發出預警信號或是電力切除，都是對電力系統的保護。

2.2 電力系統繼電保護的主要任務

整個電力系統的運行會產生一系列圖文表格信息，繼電保護的主要任務就是對其所涉及的所有信息進行整理、記錄、更新。在進行繼電保護的過程中，繼電保護會涉及電力系統的方方面面，主要包括所有的一次和二次設備參數、統計分析、運行狀態、圖檔管理，還有人事信息等事務的管理。繼電保護的管理對象不僅層次較多，而且各個層次十分細化，使得整個結構比較復雜，繼電管理系統的作用就是提高這些復雜而且大量的數據的準確性，進而提高整個電力系統的工作效率。除此之外，由于電力系統中還存在著一些缺陷，比如二次回路設計不夠合理，或是保護裝置的設計不夠完善、參數的配合不好、設備的老化問題、元器件質量較差以及未執行反措等，這些因素在設備運行時多多少少會產生一些影響，嚴重時可能會影響電網的運行的安全性和穩定性。所以，為了消除這些因素，使電網可以持續穩定的運行，就應該高度重視電力系統的繼電保護措施，認真排查故障。同時，在電力系統中，機電保護裝置能夠與其他自動化裝置有效配合，在一定條件下采取緊急措施，維護電力系統的穩定，從而使電力系統運行的可靠性得到加強。當電力系統中出現故障或者異常工況的現象時，以最短的時間處理緊急情況，并且在最小的區域自動的在系統中切除出現故障的設備，從而使由于設備出現問題影響鄰近區域供電的損失降到最低。

3 電力系統繼電保護的干擾因素

3.1 輻射干擾

在現代社會高速發展的大背景下，電力系統難免與移動通信等工具產生相應的聯系，而其輻射干擾主要來源就是移動通信設備以及話機等通訊工具，當這些工具在電力系統周圍使用時，其所產生的電廠和磁場會對電力系統產生一定程度的影響。主要原理是，不斷變化的磁場能夠耦合到其周圍的弱電子設備的回路之中，這樣的耦合會使回路感應出一定的高頻電壓，然后因此會出現一個假的信號源，這個假的信號源會傳出不準確的指令給繼電保護裝置，進而導致了繼電保護裝置的不正確動作，影響電力系統的正常運行。因而這種輻射干擾也是電力系統繼電保護的主要干擾因素之一。

3.2 高頻干擾

高頻干擾簡單的來講就是當操作過程中出現高頻電流時，該高頻電流穿過母線會帶動周圍產生磁場和高頻電壓，使得二次設備及其相應的回路受到一定的干擾。當干擾的程度超過裝置所能承受的能力之后，就會波及繼電系統的正常運行。高頻電流的出現多是因為在電力系統的隔離開關操作中速度緩慢會使開關的兩個觸點產生電弧閃絡，從而產生了操作過電壓，進而出現了高頻電流。高頻電流的出現最后甚至會造成整個工作秩序的混亂，嚴重破壞電力系統。而且在電網運行過程中，電弧閃絡現象很可能在隔離開關拉合的時候出現，也比較容易產生高頻電流。這些因素都會大大干擾機電保護裝置系統的穩定性以及可靠性，嚴重時還會使電力系統處于癱瘓的狀態，影響了電力系統的安全。

3.3 雷擊干擾

自然中雷電時有發生，雷擊會對整個電力系統造成極大的破壞，雷電一般首先接觸的是變電站的接地部件，然后設備和接地部件的高阻抗在雷擊產生的高頻電流的影響下，使得變電站的地網系統中的在引起暫態電位的升高，使電力系統不能順利運行。這種天氣現象的發生，在不同程度上影響著電力系統的正常運行，例如設備和控制回路都會在數據顯示上產生誤差，從而造成巨大的損失。

3.4 靜電放電干擾

當工作人員處在比較干燥的環境中時，身上就會產生靜電，工作人員的衣物就會帶有高電壓，電荷隨著工作人員的走動會被帶到各處。當身帶電荷的工作人員與電子設備接觸時，就會對設備放電。不要小看靜電的威力，有時在嚴重的情況下，甚至會因此燒毀電子元件，使電力系統的繼電保護受到了破壞。

4 電力系統繼電保護措施

4.1 對規章制度進行完善

在深入研究了繼電保護的特點之后，要根據這些特點制定健全完善的系統運行規章制度，制度要對繼電保護設備的日常運行、維護檢修、定期檢查、問題分析等進行明確的規定。有了這一系列的規定，就會對電力系統形成一種保護屏障。在電力系統運行過程中的所有的數據檔案都應該經過計算機科學嚴密的考核管理，并且對工作人員設立一定的審核評價機制，進行相應的獎懲，從而促進對繼電保護工作能夠更高效的展開。在設立評價機制時要加強獎賞的力度，與此同時為了刺激繼電保護工作人員的職業責任，可以每年進行一次專業性的比賽，通過設立相應的等級獎勵，提高工作人員的工作責任感。制度是制約和監督工作人員行為的公器，在規章制度不斷完善的同時，工作人員自身的技能和水平也在不斷提高和加強，總體上對繼電保護工作是有百利而無一害的重大舉措。另外，也應多方面、全方位的進行考察，對工作人員的職業素養也需要定期進行測評，使其的專業素質能夠符合電力系統的需要。設置與繼電保護系統相匹配的調查問卷，進行抽樣調查，從而產生較為客觀和公平的測評結果。

4.2 協調配置

整個繼電保護工作是合作性的集體工作，在進行繼電保護時，繼保人員一人是不能獨立完成的，還需要運行人員和調度人員的協作配合。三方人員在各自完成自己本職工作的同時，還要有合作意識，只有在三方相互配合，在相同的工作目標指引下，團結一致，才能使電力系統運行的更加完美。因為只有當工作和目標一致的時候，繼電保護才能真正的處于一個核心位置，受到最大程度上的關注和重視。這樣一來，電力系統在運轉的過程中能夠實現多方協調，從而使運行效率達到最佳狀態。

4.3 實行狀態監測方法對二次設備進行監測

微機自動裝置的不斷完善，是對電氣二次設備實行狀態監測的基礎。隨著其自診斷技術和微機保護技術的快速發展，使得變電站的繼電保護故障診斷系統不斷完善，更能準確地對電氣二次設備進行實時監控。要想確保系統的正常運行需對每一個設備部件進行全面測試，這就需要在繼電保護裝置上加載在線監測程度。在以上目標的驅使下，可以從兩個方面入手進行改善。第一，在進行一些設備的檢修和管理時，比如資料管理的離線檢修、對設備的驗收管理等等，可以與在線監測結合在一起，從而對其狀態進行診斷。第二，充分利用現有的測量手段，再結合新的投入，形成更加完善的二次設備實行狀態檢測方法。

5 結語

現階段，電力系統的規模開始不斷的擴大，其相應的等級也不斷的提高，這便使得電網結構以及其運行的方式也日益復雜，因此，對于電力系統的繼電保護的要求也越來越高。這就需要我們不斷的對繼電保護的規章制度進行完善，同時協調配置各方工作人員，并且對二次設備實行狀態監測，從而加強電力系統的繼電保護，實現電力系統的穩定運行。對電力系統的繼電保護措施，能夠確保電力生產運輸的正常供電，對有效防止電力事故發生有著重大意義。因此，我們必須嚴格對待電力系統的繼電保護問題，使其能平穩運行而不出現紕漏是十分必要的。

作者簡介：呂穎利（1982-），女，陜西西安人，碩士研究生，講師，研究方向：電氣自動化技術、通信與信息系統。