電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)

劉建軍

[摘? ? 要]伴隨著我國現(xiàn)代化的發(fā)展與建設(shè)，使得社會(huì)人們?cè)谏詈蜕a(chǎn)的過程中，對(duì)于電力需求越來越高，因此就促使電力系統(tǒng)在容量與范圍方面越來越大。因此一旦無法很好的進(jìn)行系統(tǒng)各種元器件的繼電保護(hù)裝置的合理設(shè)計(jì)，就會(huì)使得在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，受到各種故障的影響，而出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問題。在本文的分析中，主要針對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中的電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析，以此有效保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng);繼電保護(hù)技術(shù);電流互感飽和;開關(guān)保護(hù)設(shè)備

[中圖分類號(hào)]TM76 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）07–0–02

The Relay Protection Technology of the Electric Power System

Liu Jian-jun

[Abstract]With the development and construction of Chinese modernization， the demand for electricity is getting higher and higher in life and production， thus promoting the power system in capacity and scope. Therefore， once the reasonable design of the relay protection device of various components of the system， it will make the operation of the power system， affected by various faults， and appear more serious problems. In this analysis， the relay protection technology of the power system is mainly analyzed to effectively ensure the stable operation of the power system.

[Keywords]power system; relay protection technology; current mutual saturation; switch protection equipment

系統(tǒng)當(dāng)中的保護(hù)功能，就是應(yīng)該在系統(tǒng)出現(xiàn)穩(wěn)定性降低的時(shí)候，將其可以在最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)到正常的狀態(tài)，以此避免故障問題對(duì)其電力系統(tǒng)造成更大的影響，并將其負(fù)荷停電的時(shí)間控制在最短的時(shí)間。只有這樣的系統(tǒng)處理效果，才可以很好的滿足當(dāng)下電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行需求。

1 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的配置和應(yīng)用

1.1 繼電保護(hù)裝置

對(duì)于繼電保護(hù)功能性而言，電力系統(tǒng)的一些元器件由于各種原因，使得出現(xiàn)短路或者運(yùn)行異常的時(shí)候，就可以很好的利用電氣量的實(shí)際變化，發(fā)揮出機(jī)電保護(hù)操作。在繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行中，可以很好的對(duì)供電系統(tǒng)在穩(wěn)定運(yùn)行中，進(jìn)行全面的監(jiān)控，進(jìn)而可以為相關(guān)工作人員提供可靠的數(shù)據(jù)信息。其次，在供電系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了嚴(yán)重的故障問題，就需要充分的保障供電系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障，能夠積極的進(jìn)行獨(dú)立在主線路之外，以此避免對(duì)整體的電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的不良影響。而在處理電力系統(tǒng)的一些異常情況時(shí)，也可以很好的為相關(guān)工作人員提供具體全面的信息數(shù)據(jù)，這樣就可以讓相關(guān)工作人員及時(shí)的對(duì)其問題進(jìn)行處理與解決，滿足電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行需求。

1.2 繼電保護(hù)裝置的特征

1.2.1 靈敏性

所謂靈敏性，就是一種電網(wǎng)系統(tǒng)在出現(xiàn)一定的故障問題時(shí)，其繼電保護(hù)裝置可以有著較高的反應(yīng)能力，及時(shí)的對(duì)其位置以及故障問題進(jìn)行分析與判斷，這種設(shè)備的靈敏性基本上都使用靈敏系數(shù)進(jìn)行表達(dá)。在設(shè)備或者線路的保護(hù)范圍內(nèi)出現(xiàn)的故障問題，通常需要保障繼電保護(hù)裝置有著較高的靈敏系數(shù)，以此發(fā)揮出相應(yīng)的保護(hù)作用。

1.2.2 可靠性

所謂可靠性，就是一種在規(guī)定的范圍當(dāng)中，一旦出現(xiàn)了一定程度的動(dòng)作故障，就需要充分的保障裝置不會(huì)發(fā)生拒動(dòng)作的效果。同時(shí)，在其他部署以該動(dòng)作的時(shí)候，要保障保護(hù)裝置不會(huì)出現(xiàn)誤動(dòng)的情況出現(xiàn)，以此對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)造成不良的影響。

1.2.3 快速性

在繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行中，為了可以很好控制故障的進(jìn)一步擴(kuò)大，就需要馬上對(duì)其故障問題進(jìn)行處理，以此控制故障的影響范圍。在處理之后，可以很好地對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行全面恢復(fù)，以此進(jìn)一步提升電網(wǎng)系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障之后，就需要馬上啟動(dòng)保護(hù)裝置，以此控制故障的影響范圍。

1.2.4 選擇性

在出現(xiàn)故障問題的時(shí)候，其繼電保護(hù)裝置可以進(jìn)行針對(duì)故障問題，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性控制故障位置，以此保障不會(huì)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重的影響。因此，繼電保護(hù)裝置在實(shí)際的運(yùn)行中，可以很好的滿足當(dāng)下的電網(wǎng)需求，同時(shí)也能夠控制故障范圍，避免未發(fā)生故障的部位受到波及。

1.3 機(jī)電保護(hù)裝置的功能

在當(dāng)下的繼電保護(hù)裝置的使用中，已經(jīng)很好的為一些工廠企業(yè)的高壓供電系統(tǒng)提供出良好的電網(wǎng)保護(hù)作用，同時(shí)也應(yīng)用在了諸多的變電站當(dāng)中。在實(shí)際的運(yùn)行過程中，可以基于供電系統(tǒng)線路、主變線路以及電容器起到相應(yīng)的保護(hù)效果。而在高壓供電系統(tǒng)當(dāng)中，也很好的分為母線機(jī)電保護(hù)裝置，并對(duì)一些不并列運(yùn)行下的分段母線進(jìn)行良好的保護(hù)操作。另外，在斷路器合閘的過程中，僅僅可以起到合閘自動(dòng)解除的效果。以此，就需要在實(shí)際的電網(wǎng)設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行過電流的保護(hù)操作，但是需要注意的是，對(duì)于一些負(fù)荷等級(jí)較低的配電所，則需要控制保護(hù)處理。

在當(dāng)下變電站的繼電保護(hù)裝置的安裝中，首先需要實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)。在設(shè)置中，基本上使用的是二段式或者三段式的方式，其中一段主要起到的是對(duì)電流速斷的操作，而二段則是進(jìn)行限時(shí)的操作，最后則是對(duì)過電流起到的保護(hù)作用。同時(shí)還要對(duì)母聯(lián)進(jìn)行保護(hù)，在操作中需要結(jié)合起限時(shí)電流速斷，以及將過電流保護(hù)進(jìn)行結(jié)合使用。在進(jìn)行主變的保護(hù)設(shè)置中，就是一種針對(duì)主變保護(hù)以及后備保護(hù)的作用。最后，還需要對(duì)電容器進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)。在運(yùn)行的過程中，需要實(shí)現(xiàn)過流、零序電壓、過壓保護(hù)以及失壓保護(hù)操作。

在當(dāng)下的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，使得出現(xiàn)了一些微機(jī)保護(hù)裝置。但是在生產(chǎn)廠家不同以及開發(fā)時(shí)間不同的影響，在當(dāng)下市場(chǎng)當(dāng)中出現(xiàn)的微機(jī)保護(hù)裝置，運(yùn)行原理與功能性都呈現(xiàn)出差異性。

2 繼電保護(hù)技術(shù)常見情況

2.1 電流互感飽和

在當(dāng)下配電系統(tǒng)的運(yùn)行中，由于設(shè)備終端負(fù)荷不斷的增加，因此一旦系統(tǒng)當(dāng)中出現(xiàn)了故障問題，或者出現(xiàn)了短路問題，就會(huì)導(dǎo)致短路電流逐漸的增加。同時(shí)，在系統(tǒng)靠近終端設(shè)備的時(shí)候，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)的短路問題，造成較大的電流問題，以此就會(huì)導(dǎo)致無線接近電流互感器，在單次額定的電流規(guī)定值。

2.2 開關(guān)保護(hù)設(shè)備的選擇不恰當(dāng)

在近些年的配電系統(tǒng)當(dāng)中，都使用的是高負(fù)荷區(qū)域當(dāng)中，構(gòu)建出開關(guān)站，同時(shí)基于變電所-開關(guān)站-配電變壓器這樣的模式的供電系統(tǒng)。因此，這樣就會(huì)使得在安裝繼電保護(hù)裝置的過程中，出現(xiàn)這一定的矛盾問題。

2.3 諧波影響

我國當(dāng)下經(jīng)濟(jì)高速的發(fā)展，同時(shí)在當(dāng)下現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，由于用電量的不斷提升，就使得對(duì)于我國的電網(wǎng)系統(tǒng)造成了較大的壓力。另外，在沖擊性負(fù)荷的作用下，也加劇了非線性的負(fù)荷，因此在運(yùn)行的過程中，就會(huì)導(dǎo)致供電系統(tǒng)當(dāng)中的諧波問題越發(fā)的嚴(yán)重。

在一般情況下，在一些能耗較高的區(qū)域當(dāng)中，在變電站當(dāng)中都安裝了電容器，但是對(duì)于電容器的使用，會(huì)直接導(dǎo)致諧波的放大。因此，為了有效的控制諧波的出現(xiàn)，就需要在電網(wǎng)系統(tǒng)的整體改造過程中，可以很好的對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行全面的改造處理，并安裝一些補(bǔ)償電容器組，以此有效的在回路上安裝適合參數(shù)的串聯(lián)裝置，并且很好的避免在實(shí)際電容器的使用過程中，有著較高的使用效果。其次，還需要在實(shí)際的操作過程中，可以很好的避免一些與系統(tǒng)在進(jìn)行感抗相匹配之后，所出現(xiàn)的一些問題。在出現(xiàn)的問題之后，需要起到抑制高次諧波電流的效果。因此，就需要在降低了諧波水平之后，可以發(fā)揮出相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)性，降低了整體的投資效果。

另外，在諧波源集中的區(qū)域當(dāng)中，由于安裝一定的諧波器，就使得可以很好的對(duì)一些非線性的負(fù)荷產(chǎn)生一定的影響。另外，也就會(huì)使得在系統(tǒng)電壓不斷的升高之后，會(huì)導(dǎo)致對(duì)其變壓器鐵芯造成直接的影響。另外，在電網(wǎng)受到限電的影響，就會(huì)導(dǎo)致電壓出現(xiàn)較為明顯的提升。這樣的情況下，就會(huì)直接影響到諧波的電壓整體水平，造成不良的影響。

2.4 超高壓輸電線路繼電保護(hù)

在當(dāng)下我國的現(xiàn)代化建設(shè)中，出現(xiàn)了眾多超高壓電網(wǎng)的建設(shè)，因此就對(duì)繼電保護(hù)工作提出了全新的要求。在進(jìn)行建設(shè)的過程中，可以很好的基于電阻性的差流分量，有效的進(jìn)行差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)的分析，以此十分有效的避免對(duì)電容電流產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。

2.5 微機(jī)保護(hù)抗干擾

在當(dāng)下進(jìn)行微機(jī)保護(hù)的過程中，經(jīng)常會(huì)受到周邊環(huán)境的電磁干擾，以此就會(huì)導(dǎo)致保護(hù)效果出現(xiàn)嚴(yán)重的下降，因此在進(jìn)行處理的過程中，就需要提升抗干擾的效果，以此進(jìn)一步的提升處理效果。

2.5.1 雷電沖擊干擾

在進(jìn)行保護(hù)的過程中，以后與出現(xiàn)的雷擊并不會(huì)直接影響到二次回路，而是一種在雷擊之后，對(duì)于高壓線路上的影響，并基于大氣行波的方向進(jìn)行傳播，之后會(huì)經(jīng)過CT、PT的方式，傳導(dǎo)到二次回路當(dāng)中。同時(shí)，在雷擊出現(xiàn)之后，對(duì)于變電站的一些元件的使用，就需要讓其接地網(wǎng)可以很好的注入到暫態(tài)電流當(dāng)中，以此讓其電位出現(xiàn)一定的變化。而在兩端接地電纜外皮的電流不斷提升之后，就會(huì)使得電流出現(xiàn)明顯的提升。

2.5.2 系統(tǒng)故障干擾

在出現(xiàn)短路故障的時(shí)候，其短路電流會(huì)進(jìn)入到接地網(wǎng)當(dāng)中，以此就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)接地網(wǎng)的電位不但的提升，因此就需要在處理的過程中，可以很好的在俄日此回路當(dāng)中的共摸干擾進(jìn)行有效的處理。

2.5.3 開關(guān)操作

在進(jìn)行操作的過程中，由于在電容元件上存在著較大的電荷量，因此就需要會(huì)使得電感的磁鏈并不會(huì)發(fā)生一定的突變問題，同時(shí)開關(guān)操作的過程中，由于狀態(tài)會(huì)發(fā)生一定的變化，因此就需要在操作的過程中，能夠?qū)ζ漕愋偷母蓴_進(jìn)行針對(duì)性的判斷與分析。

在對(duì)其微機(jī)保護(hù)的過程中，并在其設(shè)備的設(shè)計(jì)中，有著較多細(xì)致性的問題，因此就需進(jìn)一步的提升印制板布線的有效布置效果。例如，在設(shè)計(jì)的過程中，需要保障讓弱信號(hào)電路之間存在著合理的距離，并且避免出現(xiàn)平行的問題。其次，還需要在不同的芯片電源與零序之間，可以很好的加強(qiáng)抗干擾能力。另外，在交流與直流之間，還需要安裝一些接入RC濾波器，這樣就可以很好的在信號(hào)輸入回路以及直流輸回路的過程中，教你一步的提升高頻干擾的侵入能力。最后，在交流電壓電源的回路設(shè)計(jì)中，則需要在輔助變壓器以及電抗互感器的位置上，進(jìn)行隔壁層的設(shè)置，以此很好的在實(shí)際的繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行中，提升保護(hù)效果。

3 設(shè)備維修

對(duì)于機(jī)電保護(hù)裝置而言，也需要在日常的使用過程中，進(jìn)一步的加強(qiáng)維護(hù)，以此保障對(duì)繼電保護(hù)裝置實(shí)現(xiàn)針對(duì)性的定期維護(hù)與檢測(cè)。在運(yùn)維的過程中，要對(duì)儀表上的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄。一旦在檢測(cè)的過程中，發(fā)現(xiàn)一些繼電保護(hù)裝置出現(xiàn)數(shù)據(jù)方面的異常，就需要將其問題及時(shí)的進(jìn)行上報(bào)，以此做出相應(yīng)的合理反饋。

其次，對(duì)于工作人員而言，還需要建立起崗位責(zé)任制，這樣就可以在日常的工作中，加強(qiáng)對(duì)工作人員的管理與控制，避免由于自身一些不正確的操作行為，使得提升了操作難度。另外，還需要在對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的清掃，以此最大程度上提升操作的效果。在工作的過程中，讓工作人員與設(shè)備保持著安全距離，避免出現(xiàn)一定的安全問題，對(duì)工作人員的身體健康造成一定的影響。

4 結(jié)語

綜上所述，在未來的發(fā)展建設(shè)中，伴隨著我國社會(huì)對(duì)于繼電保護(hù)裝置的需求不斷提升，因此就需要進(jìn)一步的重視起機(jī)電保護(hù)裝置技術(shù)的使用合理性分析，以此提升對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行過程中的監(jiān)控效果，進(jìn)一步的滿足社會(huì)的穩(wěn)定電力供應(yīng)需求，推動(dòng)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳玉玲，王能勝，王黃磊，等.繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].信息技術(shù)，2021（4）：164-169.

[2] 南雷，許航源，李剛，等.電廠升壓站繼電保護(hù)二次回路智能檢修維護(hù)方法研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2021，40（4）：103-105，147.

[3] 馬成鵬.繼電保護(hù)與安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)隱性故障研究綜述及展望[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2021（2）：11-12，17.

[4] 解天柱.繼電保護(hù)失效檢測(cè)及檢修策略研究[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2021（2）：13-14.

[5] 宋慶.繼電保護(hù)狀態(tài)評(píng)價(jià)方法及其在檢修決策中的應(yīng)用[J].電氣技術(shù)與經(jīng)濟(jì)，2021（2）：28-29，35.