王全亮

（鄭州電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451450）

電力系統(tǒng)是電能生產(chǎn)、變換、輸送、分配和使用的各種電力設(shè)備按照一定的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)要求有機(jī)組成的一個(gè)聯(lián)合系統(tǒng)，考慮到電能的特點(diǎn)，電能的生產(chǎn)量應(yīng)每時(shí)每刻與電能的消費(fèi)量保持平衡，并滿足質(zhì)量要求。根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件的變化，電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)可分為正常狀態(tài)、不正常狀態(tài)和故障狀態(tài)。繼電保護(hù)的根本任務(wù)就是監(jiān)測(cè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，報(bào)警不正常狀態(tài)，切除故障狀態(tài)，從而保證非故障部分正常運(yùn)行，提高供電的可靠性，減小停電面積。

一、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的現(xiàn)狀及存在的問題

1.現(xiàn)狀目前繼電保護(hù)向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，保護(hù)、控制、測(cè)量、數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化對(duì)繼電保護(hù)提出艱巨的任務(wù)，也開辟了開發(fā)的新天地。隨著改革開放的不斷深入，國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)將為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展做出貢獻(xiàn)。另外，隨著微機(jī)保護(hù)裝置的研究，在微機(jī)保護(hù)軟件、算法等方面也取得了很多理論成果。此時(shí)，我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)進(jìn)入了微機(jī)保護(hù)的時(shí)代。

2.存在的問題①電力的迅速發(fā)展與落后的保護(hù)現(xiàn)狀之間的矛盾:由于繼電保護(hù)裝置更新的速度慢,使原有條件下整定的保護(hù)定值偏差大,采用的保護(hù)原理、裝置落后，不能很好地滿足目前電力系統(tǒng)對(duì)保護(hù)的要求?？紤]到我國(guó)的經(jīng)濟(jì)條件，大范圍地更新保護(hù)裝置是不現(xiàn)實(shí)的。②越級(jí)跳閘現(xiàn)象突出：在實(shí)際工作中，往往有未核好保護(hù)的配合問題或在運(yùn)行方式上只考慮了正常方式的保護(hù)配合問題，而未考慮特殊方式下的保護(hù)配合問題造成越級(jí)跳閘；或者只考慮了相鄰兩級(jí)相同元件的保護(hù)配合問題，而忽視了相鄰兩級(jí)在任何運(yùn)行方式下的真正配合。③過電流后加速保護(hù)誤跳：對(duì)于一條線路（例如農(nóng)村電網(wǎng)）接入配電變壓器較多，配電變壓器群勵(lì)磁涌流較大，在手動(dòng)重合或保護(hù)重合時(shí)，過電流保護(hù)電流元件動(dòng)作（無電壓閉鎖）造成后加速誤跳閘。④可靠性低存在拒動(dòng)和誤動(dòng)現(xiàn)象；長(zhǎng)時(shí)間不維護(hù)、校驗(yàn)或者維護(hù)水平低，校驗(yàn)不準(zhǔn)確，設(shè)備缺乏傳動(dòng)校驗(yàn)，是導(dǎo)致保護(hù)不可靠的主要原因。具體表現(xiàn)在：a過負(fù)荷問題：由于整定計(jì)劃提供負(fù)荷不準(zhǔn)或?qū)ω?fù)荷檢測(cè)不準(zhǔn)，尤其在特殊運(yùn)行方式下，由過負(fù)荷引起保護(hù)誤動(dòng)；b方式和保護(hù)不協(xié)調(diào)：方式安排未考慮保護(hù)是否滿足配合要求；c不用保護(hù)或需要說明的注意事項(xiàng)未交代清楚，運(yùn)行人員誤投；d微機(jī)保護(hù)控制字取錯(cuò)；e未進(jìn)行二次回路的負(fù)載校驗(yàn)；f保護(hù)軟硬壓板投錯(cuò)或漏投。⑤靈敏度低：對(duì)于采用固定門檻的判據(jù)條件，定時(shí)限時(shí)間特征的電網(wǎng)，一般配置由電流、電壓元件構(gòu)成的保護(hù)，該保護(hù)受電網(wǎng)運(yùn)行方式的影響很大，往往在最小運(yùn)行方式下校驗(yàn)靈敏度時(shí)不能滿足要求。

二、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的任務(wù)、構(gòu)成及基本要求

1.任務(wù)繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常時(shí)電氣量的變化來構(gòu)成保護(hù)判據(jù)的繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于：在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地切除故障部分，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí)，它能及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理。

2.構(gòu)成電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置由測(cè)量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行元件構(gòu)成。測(cè)量比較元件通過被保護(hù)的電力元件的物理參量，并與給定的值進(jìn)行比較。根據(jù)比較的結(jié)果給出邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)；邏輯判斷元件根據(jù)測(cè)量比較元件輸出邏輯信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、特征時(shí)間等，使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類型和范圍，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或不動(dòng)作，并將對(duì)應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分；執(zhí)行輸出元件根據(jù)邏輯判斷部分傳來的指令，發(fā)出跳開斷路器的跳閘脈沖及對(duì)應(yīng)的動(dòng)作信息，發(fā)出警報(bào)或不動(dòng)作。

3.基本要求對(duì)繼電保護(hù)的要求是滿足"四性"。a選擇性：當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證他中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行；b靈敏性：保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作；c速動(dòng)性：指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障?？s短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有力條件，同時(shí)還提高了發(fā)電機(jī)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性；d可靠性：包括安全性和信賴性。不需要?jiǎng)幼鲿r(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)作，要求繼電保護(hù)在規(guī)定范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不發(fā)生拒絕動(dòng)作。

三、科學(xué)應(yīng)用繼電保護(hù)的措施

1.繪制同一保護(hù)元件保護(hù)配合方塊圖、系統(tǒng)時(shí)間配合圖、靈敏度（保護(hù)范圍）配合圖和系統(tǒng)各級(jí)綜合分析保護(hù)配合圖。通過用圖解法分析，可以清晰描述系統(tǒng)各級(jí)保護(hù)配合問題，有效防止了非選擇性動(dòng)作，避免了越級(jí)跳閘。

2.對(duì)于接入配電變壓器較多的線路，在接過電流后加速段保護(hù)時(shí)，應(yīng)先測(cè)量勵(lì)磁電流，其后再?zèng)Q定是否接過電流后加速段，有效防止了重合時(shí)的后加速段誤動(dòng)。

3.確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安全調(diào)試正確無誤，同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各種元件的質(zhì)量可靠，運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡(jiǎn)化有效，以提高保護(hù)的可靠性。

4.根據(jù)電網(wǎng)的變化，及時(shí)更新保護(hù)方式及定值的整定，確保保護(hù)的靈敏度。

5.提高繼電保護(hù)運(yùn)行操作的準(zhǔn)確性：①熟悉現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，弄懂保護(hù)原理及二次圖紙，嚴(yán)格執(zhí)行"兩票"制；②掌握特殊情況下的保護(hù)操作，積極參與培訓(xùn)學(xué)習(xí)；③加強(qiáng)巡視，及時(shí)處理缺陷，對(duì)能引起誤動(dòng)的保護(hù)退其出口壓板。

6.定時(shí)地對(duì)繼電保護(hù)裝置巡視檢查和清掃,并做好各儀表的運(yùn)行記錄。核查的內(nèi)容主要有:①檢查二次設(shè)備各元件標(biāo)志、名稱是否齊全；②檢查轉(zhuǎn)換開關(guān)、各種按鈕、動(dòng)作是否靈活無卡涉，動(dòng)作靈活。接點(diǎn)接觸有無足夠壓力和燒傷；③檢查控制室光字牌、紅綠指示燈泡是否完好；④檢查各盤柜上表計(jì)、繼電器及接線端子螺釘有無松動(dòng)；⑤檢查電壓互感器、電流互感器二次引線端子是否完好；⑥配線是否整齊，固定卡子有無脫落；⑦檢查斷路器的操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作是否正常。

7.加強(qiáng)技術(shù)改造工作:①及時(shí)對(duì)到期的保護(hù)裝置進(jìn)行更換,采用先進(jìn)科學(xué)的保護(hù)裝置,對(duì)存在缺陷的保護(hù)裝置及時(shí)調(diào)整,對(duì)同一保護(hù)裝置對(duì)象盡量采取不同原理和不同廠家的產(chǎn)品,取長(zhǎng)補(bǔ)短；②技術(shù)改造中,對(duì)保護(hù)進(jìn)行重新選型、配量時(shí)，首先考慮的是滿足可靠性、選擇性、靈敏性及快速性，其次考慮運(yùn)行維護(hù)、調(diào)試方便，且便于統(tǒng)一管理。優(yōu)選經(jīng)運(yùn)行考驗(yàn)可靠的保護(hù)，個(gè)別新保護(hù)可少量試運(yùn)行，在取得經(jīng)驗(yàn)后再推廣運(yùn)用。

8.搞好保護(hù)動(dòng)作分析:保護(hù)動(dòng)作跳閘后,嚴(yán)禁隨即將掉牌信號(hào)復(fù)歸,而應(yīng)檢查動(dòng)作情況并判明原因,做好記錄。

總之，只有正確處理"四性"關(guān)系，確保繼電保護(hù)整定計(jì)算準(zhǔn)確無誤，一次系統(tǒng)運(yùn)行方式和保護(hù)質(zhì)量相協(xié)調(diào)。定期修改繼電保護(hù)整定方案，定期對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行檢查和維護(hù)，才能充分發(fā)揮繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)中的作用，提高供電可靠性。

[1]王瑞敏.《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》北京：科學(xué)技術(shù)出版社，1994.

[2]王維儉.《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理》北京：清華大學(xué)出版社，1992.