阜寧供電公司 劉 岳

關于電力繼電保護相關問題的探討

阜寧供電公司 劉 岳

繼電保護是電力系統(tǒng)運行中的重要結構裝置，是保證電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要技術保障措施，繼電保護的不正確動作將直接導致事故和系統(tǒng)穩(wěn)定的破壞。本文通過工作實踐并結合相關資料，以繼電保護的故障處理原則為基礎，介紹了目前普遍使用的繼電保護故障處理原則，并對差動保護使用的性能優(yōu)勢及其二次回路故障造成的不利影響等問題展開分析，提出了處理故障的有效方式。

電力系統(tǒng)；繼電保護；差動保護；二次回路

1.引言

近年來，隨著電力系統(tǒng)的大力發(fā)展，我國電力系統(tǒng)規(guī)模和容量的日益增大，同時電力系統(tǒng)面臨的故障日益嚴重。由于繼電保護是保障電力系統(tǒng)安全可靠運行的重要技術手段，其正常動作與否將對電力系統(tǒng)運行造成重大的影響，一旦電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障，那么將會造成嚴重的經濟損失和人身傷亡。因此對電力系統(tǒng)中的繼電保護進行相關研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。

2.繼電保護對電力系統(tǒng)的作用

電力系統(tǒng)運行中，造成繼電保護裝置的故障可能是多方面的，為了構建良好的電力系統(tǒng)運行秩序，在設備運作期間必須要配備相應的運行保護。繼電保護在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠及時檢測故障發(fā)生的因素，并判斷故障的具體位置，向技術人員發(fā)送報警信號等，為故障問題的處理創(chuàng)造了條件。其優(yōu)勢體現(xiàn)在：

(1)維護安全，性能優(yōu)越。繼電保護技術在數(shù)據(jù)信息安全性能的保護上作用顯著，可有效避免外界因素干擾造成的裝置受損等。當電力系統(tǒng)正常運行之后，繼電保護裝置可以實現(xiàn)有效的防范監(jiān)測。隨著社會科學技術的發(fā)展，繼電保護裝置的這種材料屬于絕緣物質，在使用過程中很難受到外界腐蝕作用的影響。在今后的各項電力設備運行技術發(fā)展階段，繼電保護裝置產品的性能會變得更加優(yōu)化，其“能力強”主要表現(xiàn)在抵制干擾、增強絕緣、防范電磁等方面。

(2)投資較少，安裝便捷。繼電保護裝置本身的材料質量較小產品重量一般都比較小。這就給電力行業(yè)施工創(chuàng)造了有利條件，在電網運行期間結合新建的傳輸通道，大大降低了電力系統(tǒng)占據(jù)的空間。繼電保護產品質量的減小對于系統(tǒng)安裝施工的操作效率提升也有幫助，可顯著降低電網運行的成本投入。我國市場上銷售的繼電保護產品的內部結構都在積極優(yōu)化升級。高科技的繼電保護產品帶來的是故障診斷的高效率，同時在電能消耗上要比其他保護裝置低得多。繼電保護裝置在安裝過程中操作方便，技術人員只需安裝電氣圖紙操作即可。

(3)檢測故障及防范。從根本上看，繼電保護是在電力系統(tǒng)的設備或元器件出現(xiàn)故障之后，對系統(tǒng)實施報警以提醒值班人員處理。另外，還可以對控制的斷路器發(fā)出跳閘程序操控指令，以及時中斷各受損設備的運行，從而達到保護設備或元器件的效果，這種高性能的故障防范功能是其他設備無法實現(xiàn)的。

3.繼電保護故障處理的原則

繼電保護的故障處理不是單純的以繼電保護人員的意志而進行需要按照一定的原則，這些原則如下：

第一，處理繼電保護故障時要保持正確、冷靜的態(tài)度。電力系統(tǒng)的發(fā)電機等設備在運行過程中，繼電保護裝置的連接片要根據(jù)運行方式的變化而進行相應的投、退處理。在進行這兩項處理時要求工作人員同時進行，而且要經過細致的辨別清楚后，才能夠操作。而且對于跳閘回路的連接片來說，只有相應的開關在運行的過程中才能夠投入，所以，首先要使用直流電壓表對兩個連接片之間的直流電壓進行測量，然后再投入。此外，電氣的運行人員還要定期對繼電保護裝置中的數(shù)據(jù)進行檢查，同樣的，也要有兩個人來完成，而且他們不能夠對數(shù)據(jù)進行修改，或者刪除。

第二，能夠根據(jù)信號狀態(tài)準確判斷故障發(fā)生點。在繼電保護現(xiàn)場中出現(xiàn)的光子牌信號、事件記錄以及故障錄波器所采集到的圖形、繼電保護裝置的燈光信號或者其他信號等都是對繼電保護的故障進行處理的基礎依據(jù)。所以，在對繼電保護的故障進行處理之前，要對這些信號進行分析，判斷出信號處的故障和真?zhèn)巍Ｍ瑫r，根據(jù)這些信號所提供的有效信息迅速的采取適當?shù)奶幚泶胧?，這才是處理繼電保護故障的關鍵之所在。

第三，對人為故障要給以緊急處理。正確處理人為故障時繼電保護故障處理中一個非常重要的問題。一旦根據(jù)繼電保護現(xiàn)場所提供的信號故障信息，沒有找到導致故障發(fā)生的原因，或者當斷路器在斷路之后沒有發(fā)出相應的警告信號，當這兩種情況發(fā)生時，會給故障處理增加很大的難度，因為，繼電保護人員根據(jù)已知信息無法正確的判斷出這些故障時有人為造成，還是繼電保護設備、裝置自身發(fā)生的故障。所以在處理中這類故障時首先要弄清楚的就是發(fā)生故障的原因。在繼電保護現(xiàn)場中，現(xiàn)場運行人員的基礎技能水平不高，對故障也缺乏足夠的重視程度，沒有及時的采取正確的處理措施，操作時的誤碰等都會導致人為故障。所以，如果發(fā)生了人為原因造成的繼電保護故障，要對這些故障的實際狀況如實反映，以便工作人員能夠進行準確的分析，同時對于導致這類事故的原因及處理方式也要給以記錄，避免再次發(fā)生類似的故障。

4.差動保護二次回路檢修方法

電力系統(tǒng)中繼電保護的常用方式是差動保護，也是保護電力系統(tǒng)正常運行的重要設備。為了讓差動保護作用得到全面的發(fā)揮，技術人員或操作人員在調試、控制差動保護設備時必須要注意多個方面的控制，為差動保護設備營造一個良好的運行環(huán)境。通常，對差動保護二次回路故障采取的處理措施多數(shù)是對電流、互感器等方面實施優(yōu)化調控。

圖1 繼電保護的模擬仿真

(1)負荷檢修。負荷過大給電流互感器造成的影響是超荷載運行，長時間運行下去會減短電流互感器的使用壽命。因而，差動保護運行時要對電流互感器的負荷大小嚴格控制，根據(jù)實際運行需要適當降低電流互感器的勵磁電流。降低二次負荷的方式：降低控制電纜的電阻、選擇弱電控制用的電流互感器等，同時定期檢查互感器的實際狀態(tài)。

(2)質量檢修。市場銷售的電流互感器產品種類較多，具體使用時還是要結合具體的系統(tǒng)保護方式選擇。對于測電流過大的繼電保護裝置，在差動保護過程中則可以選擇帶小氣隙的電流互感器，該裝置的鐵芯剩磁小，這一特點會使得電流互感器的飽和難度加大，提高了差動保護裝置的性能。該類互感器的勵磁電流小，對失衡電流也有控制作用。

(3)電流檢修。電流互感器是決定差動保護效果的重要元件，也是構建差動保護模式時需要重點分析的內容。在電流互感器安裝使用期間，要對互感器的使用型號合理選擇。最好使用差動保護專用的D級電流互感器；在經過保護裝置外圍的穩(wěn)態(tài)短路電流時，電流達到最大值后需將差動保護回路的二次負荷控制在10%誤差內。

(4)保護檢修。除了電流差動保護之外，遇到一些操作難度較大的情況時也可以適當變化差動保護的形式。比率差動保護則是差動保護運用較多的一種，將其運用于二次回路檢修中也能發(fā)揮良好的故障診斷性能。比率差動保護的運行方式：當經過繼電保護回路的電流值增大時，不斷增強裝置保護的性能，以防止故障期間保護裝置出現(xiàn)誤操作、誤動等現(xiàn)象。

5.搞好系統(tǒng)回路的檢查工作

電力系統(tǒng)是差動保護二次回路正常運行的前提，在實際運用過程中必須要對電力系統(tǒng)實施嚴格的控制管理，通過對系統(tǒng)的更新升級來增強運行性能。實現(xiàn)電力系統(tǒng)的更新應該根據(jù)收集到的各項數(shù)據(jù)信息進行收集、分析、處理、歸納，以從多個方面的控制繼電保護裝置的有序性。

(1)回路結構檢查。分析數(shù)據(jù)信息是電力系統(tǒng)操作的必經環(huán)節(jié)，差動保護涉及到的電力信息是多方面的，這就需要做好不同信息的分類處理。系統(tǒng)分析可以實現(xiàn)電力自動化操作，對相關信息處理后結合文字、符號、圖表來描述信息結果。系統(tǒng)分析包含系統(tǒng)界面、內部接口、功能等?？梢酝ㄟ^模擬仿真來檢查系統(tǒng)中的繼電保護情況，如圖1所示。

(2)回路功能檢查。新時期我國工業(yè)運用的電力系統(tǒng)是高性能的裝置，在規(guī)劃系統(tǒng)時要掌握具體的系統(tǒng)功能分配。引進操作系統(tǒng)前電力要弄清系統(tǒng)用于處理哪些傳輸信息，然后對硬件資源、系統(tǒng)模塊結構圖、模塊設計說明書等方面綜合考慮，最后由編程人員完成系統(tǒng)結構的編排設計。

(3)回路調試檢查。當操作系統(tǒng)基本模型出來之后，技術人員要對設計好的電力系統(tǒng)進行模擬調試，通過計算機網絡模擬來發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在的不足之處。技術人員在安裝系統(tǒng)后也要適當調試操作，對用到的數(shù)據(jù)庫、軟件、圖形等都合理調試一番，確認無誤后才能投入到差動保護運作中。

(4)回路操作檢查。電力系統(tǒng)在運行階段會遇到各種異常故障，影響了系統(tǒng)內部結構性能的正常發(fā)揮。在構建操作系統(tǒng)時應注重系統(tǒng)檢查環(huán)節(jié)的布置，通過安裝相關的檢測裝置對系統(tǒng)實時檢測，及時掌握數(shù)據(jù)信息的具體狀況，根據(jù)差動保護二次回路的實際需要設計方案。

6.結語

綜上所述，繼電保護的可靠性是一個關系到供電的安全運行的一個重要因素，在電力系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的作用，不僅維持了系統(tǒng)的正常運行，也保證了系統(tǒng)內部各項裝置的有效運行。電力企業(yè)在充分認識繼電保護作用的同時，也要做好相關保護裝置的故障處理，差動保護作為繼電保護的重要形式，可以為其他繼電保護裝置提供指導。隨著電力科技含量不斷提高，保護裝置不斷地更新?lián)Q代，要保證電網安全穩(wěn)定運行，必須不斷提高管理水平，完善繼電保護相關管理制度，加大人員培訓力度，增強繼保人員的工作責任心，變被動管理為主動管理，才能防患于未然。

[1]嚴興疇.繼電保護技術及其應用[J].科技資訊,2007．

[2]電力系統(tǒng)繼電保護實用技術問答[M].北京:中國電力出版社,2008.

[3]賀家李等編.電力系統(tǒng)繼電保護原理[M].北京:水利電力出版社,2008.