电力系统继电保护技术的探析

1、电力系统继电保护技术的探析通过对我国电力系统继电保护技术开展现状的分析，探讨继电保护的任务和基本要求。从分析当前继电保护装置的广泛应用，提出保护装置维护的几点建 议，结合实际情况，探讨继电保护开展的趋势。1 前言电力作为当今社会的主要能源，对国民经济的开展和人民生活水平的提高 起着极其重要的作用。现代电力系统是一个由电能产生、输送、分配和用电环 节组成的大系统。电力系统的飞速开展对电力系统的继电保护不断提出新的要 求，近年来，电子技术及计算机通信技术的飞速开展为继电保护技术的开展注 入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障，提高电力系统的 运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术

2、问题。2 继电保护开展的现状上世纪 60年代到 80年代是晶体管继电保护技术蓬勃开展和广泛应用的时 期。70 年代中期起，基于集成运算放大器的集成电路保护投入研究，到 80年 代末集成电路保护技术已形成完整系列，并逐渐取代晶体管保护技术，集成电 路保护技术的研制、生产、应用的主导地位持续到 90 年代初。与此同时，我国 从 70 年代末即已开始了计算机继电保护的研究，高等院校和科研院所起着先导 的作用，相继研制了不同原理、不同型式的微机保护装置。 1984 年原东北电力 学院研制的输电线路微机保护装置首先通过鉴定，并在系统中获得应用，揭开 了我国继电保护开展史上新的一页，为微机保护的推广开辟了

3、道路。在主设备 保护方面，关于发电机失磁保护、发电机保护和发电机变压器组保护、微机 线路保护装置、微机相电压补偿方式高频保护、正序故障分量方向高频保护等 也相继通过鉴定，至此，不同原理、不同机型的微机线路保护装置为电力系统 提供了新一代性能优良、功能齐全、工作可靠的继电保护装置。随着微机保护 装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果，此时，我 国继电保护技术进入了微机保护的时代。目前，继电保护向计算机化、网络化方向开展，保护、控制、测量、数据 通信一体化和人工智能化对继电保护提出了艰巨的任务，也开辟了研究开发的 新天地。随着改革开放的不断深入、国民经济的快速开展，电力系统继电

4、保护 技术将为我国经济的大开展做出奉献。3 电力系统中继电保护的配置与应用3.1 继电保护装置的任务 继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量电流、 电压、功率等的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于: 在供电系统运行正常时，平安地。完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供 可靠的运行依据；供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故 障局部，保证非故障局部继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时 , 它 应能及时、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。3.2 继电保护装置的根本要求 选择性。当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能选择性地将

5、故障部 分切除。首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障局部能 继续正常运行。灵敏性。保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保 护范围内，不管短路点的位置如何、不管短路的性质怎样，保护装置均不应产 生拒绝动作；但在保护区外发生故障时，又不应该产生错误动作。速动性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间 以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设 备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。可靠性。保护装置如不能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接 造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确

6、保保护装置的设计原 理、整定计算、安装调试正确无误；同时要求组成保护装置的各元件的质量可 靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。3.3 保护装置的应用 继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等，用于高压供 电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装 置的应用，对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护，但仅在断路器合闸 的瞬间投入，合闸后自动解除。另外，还应装设过电流保护，对于负荷等级较 低的配电所那么可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括：线路保护： 一般采用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电 流速断保护，三段为

7、过电流保护。母联保护：需同时装设限时电流速断保护 和过电流保护。主变保护：主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为 重瓦斯保护、差动保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。电容 器保护：对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保 护。随着继电保护技术的飞速开展，微机保护的装置逐渐投入使用，由于生产 厂家的不同、开发时间的先后，微机保护呈现丰富多彩、各显神通的局面，但 根本原理及要到达的目的根本一致。4 继电保护装置的维护 值班人员定时对继电保护装置巡视和检查，并做好各仪表的运行记录。继电保护运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并向主管部门报告。 建立岗位责任制，做到每

8、个盘柜有值班人员负责。做到人人有岗、每岗有 人。 值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换开关及卸 装熔丝等工作，工作过程中应严格遵守电业平安工作规定。做好继电保护装置的清扫工作。清扫工作必须由两人进行，防止误碰运行 设备，注意与带电设备保持平安距离，防止人身触电和造成二次回路短路、接 地事故。对微机保护的电流、电压采样值每周记录一次，每月对微机保护的打 印机进行定期检查并打印。定期对继电保护装置检修及设备查评：检查二次设备各元件标志、名称 是否齐全；检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接 点接触有无足够压力和烧伤；检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；检查

9、各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；检查电压互感器、 电流互感器二次引线端子是否完好；配线是否整齐，固定卡子有无脱落； 检查断路器的操作机构动作是否正常。根据每年对继电保护装置的定期查评，按情节将设备分为三类：经过运行 检验，技术状况良好无缺陷，能保证平安、经济运行的设备为一类设备；设备 根本完好、个别零件虽有一般缺陷，但尚能平安运行，不危及人身、设备平安 为二类设备。有重大缺陷的设备，危及平安运行，出力降低，"三漏" 情况严重的设备为三类。如发现继电保护有缺陷必须及时处理，严禁其存在隐患运行。 对有缺陷经处理好的继电保护装置建立设备缺陷台帐，有利于今后对其检修工

10、作。5 电力系统继电保护开展趋势继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通 信一体化方向开展。随着计算机硬件的飞速开展，电力系统对微机保护的要求 也在不断提高，除了保护的根本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长 期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护、控制装置 和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等，使 微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的平安运行，各个保护单元与重 合装置必须协调工作，因此，必须实现微机保护装置的网络化，这在当前的技 术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护 装置实际上是一台高性能，为了测量、保护和控制的需要，室外变电站的所有 设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所 敷设的大量控制电缆投资大，且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保 护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被 保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过