毛小青

（佛山市三水區(qū)通利達(dá)電力設(shè)計(jì)有限公司，廣東 佛山 528000）

1 目前繼電保護(hù)當(dāng)中存在的問(wèn)題

繼電保護(hù)裝置主要是通過(guò)電力系統(tǒng)的電壓、電流以及電阻等電氣量的不正常的變化來(lái)形成對(duì)繼電的保護(hù)工作。其對(duì)保證各地區(qū)供電系統(tǒng)的安全有重要的作用。繼電保護(hù)裝置可以在給監(jiān)控管理人員提供準(zhǔn)確有效的電力運(yùn)行數(shù)據(jù)的同時(shí)，幫助其在電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候自動(dòng)實(shí)施挽救措施，以減輕故障的破壞性，進(jìn)而減少因故障而帶來(lái)的損失。因此，在繼電保護(hù)裝置做出相應(yīng)的挽救措施之后，其還可以及時(shí)的向監(jiān)控管理人員發(fā)出信號(hào)，使電力監(jiān)控人員能夠采取措施連穩(wěn)定電力系統(tǒng)工作，并將故障的破壞性程度降到最低。

隨著我國(guó)改革開(kāi)放的深入以及社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)對(duì)發(fā)電機(jī)的容量以及電器的功率也日益增大，供電網(wǎng)絡(luò)、變電站以及發(fā)電廠的結(jié)線變得更加復(fù)雜，電力系統(tǒng)當(dāng)中的短路電流以及正常工作電流也日漸擴(kuò)大，導(dǎo)致電網(wǎng)一旦發(fā)生故障就有可能帶來(lái)整個(gè)電網(wǎng)的安全問(wèn)題，這也就成為我國(guó)目前的繼電保護(hù)裝置無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)今電力系統(tǒng)發(fā)展的重要因素。其存在的主要問(wèn)題我們主要列出以下幾點(diǎn)：

（1）無(wú)法對(duì)故障進(jìn)行切除之后的電力系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行反映，因此不能起到保護(hù)故障后電力系統(tǒng)的作用。

（2）對(duì)電力系統(tǒng)保護(hù)作用的判斷基本上是基于地區(qū)測(cè)量數(shù)據(jù)，因此其選擇性要求繼電保護(hù)只可以有效額保護(hù)本地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)，而無(wú)法對(duì)故障后的整個(gè)電網(wǎng)產(chǎn)生作用，進(jìn)而導(dǎo)致其無(wú)法全面反映其運(yùn)作方式。

（3）因常規(guī)的后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致其保護(hù)作用難以得到有效發(fā)揮。

（4）在某些特定的電網(wǎng)狀況下，線路保護(hù)經(jīng)常會(huì)越級(jí)跳閘，因此無(wú)法有效實(shí)施上下級(jí)保護(hù)的整體配合。

（5）對(duì)采用后備由上一級(jí)保護(hù)實(shí)現(xiàn)后備的電力系統(tǒng)，線路故障的時(shí)候變電站有關(guān)線路保護(hù)拒動(dòng)以及開(kāi)關(guān)拒動(dòng)，故障的切除范圍過(guò)大且時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

2 繼電保護(hù)裝置的基本要求

當(dāng)電力系統(tǒng)在供電的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置必須能夠有選擇性的將存在故障的部分切除。進(jìn)而保障其他不存在故障的部分還能正常運(yùn)行。同時(shí)，在繼電保護(hù)裝置的相關(guān)保護(hù)范圍中，其不可以發(fā)生拒絕的動(dòng)作，但是在保護(hù)區(qū)以外產(chǎn)生故障的時(shí)候，也不應(yīng)當(dāng)發(fā)生錯(cuò)誤的動(dòng)作。因此，在故障發(fā)生的時(shí)候，繼電保護(hù)裝置必須盡最快速度切除故障。有效減少切除故障時(shí)間能夠減輕因故障而帶來(lái)的對(duì)相關(guān)設(shè)備的損害度，還能夠加快系統(tǒng)當(dāng)中電壓的回復(fù)速度，進(jìn)而有效的提高發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性。

3 分層配置的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)方案

一般而言，可以通過(guò)建立在ⅠEC61850通信規(guī)范基礎(chǔ)上的智能化一次設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備來(lái)分層構(gòu)建來(lái)實(shí)現(xiàn)變電站當(dāng)中智能電氣設(shè)備之間的互操性以及信息共享性。在進(jìn)行分層配置繼電保護(hù)方案中，變壓器保護(hù)和線路保護(hù)等間隔性保護(hù)應(yīng)當(dāng)安排在過(guò)程層中，其可以不通過(guò)過(guò)程層交換機(jī)而實(shí)現(xiàn)獨(dú)立跳閘，進(jìn)而可以直接獲取MU智能操作箱的操作數(shù)據(jù)。而對(duì)于多間隔的母線保護(hù)方式則比較特殊，其配置一般是在間隔層，由過(guò)程層的交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲取信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)跳閘和保護(hù)作用。這當(dāng)中，最關(guān)鍵的就是，我們?cè)O(shè)計(jì)了站域智能管理單元，將其配置在站控層，并憑借間隔層的數(shù)據(jù)采集但與以及間隔層的交換機(jī)來(lái)獲取變電站的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，最后實(shí)現(xiàn)后備管理與保護(hù)。

4 分層配置的繼電保護(hù)性能

對(duì)繼電保護(hù)裝置的分層設(shè)計(jì)方案，除了可以保證繼電保護(hù)功能的進(jìn)一步提升和進(jìn)而保證故障識(shí)別的準(zhǔn)確性之外，還可以在少量甚至無(wú)人干預(yù)的狀況下，快速隔離故障，防止出現(xiàn)大面積斷電。繼電保護(hù)性能主要體現(xiàn)在集中決策后備保護(hù)、獨(dú)立決策快速保護(hù)以及站域智能后備保護(hù)和控制。

在進(jìn)行分層配置的方案當(dāng)中，對(duì)變壓器、線路等主設(shè)備保護(hù)，應(yīng)當(dāng)直接與MU智能操作箱進(jìn)行直接的信息互動(dòng)，且其迅速的動(dòng)作可以不依賴(lài)于其他的間隔信息，也就是說(shuō)即使是網(wǎng)絡(luò)信息癱瘓了，其主保護(hù)的行為也將不會(huì)收到干擾。智能變電站可以在不依賴(lài)外部條件切出故障的情況下，實(shí)傳統(tǒng)保護(hù)性能。

集中后備保護(hù)將原先分散在母線、變壓器以及其他線路的重復(fù)設(shè)置集合起來(lái)，使得后備保護(hù)得到有效的簡(jiǎn)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)功能模塊與變電站后備保護(hù)原理的統(tǒng)一。因集中后備保護(hù)能夠迅速獲取變電站的運(yùn)行方式變化，充分運(yùn)用變電站的站域資料解決后備保護(hù)作用時(shí)間過(guò)程等問(wèn)題，能夠采用專(zhuān)業(yè)系統(tǒng)知識(shí)實(shí)施決策，發(fā)現(xiàn)故障的詳細(xì)位置，且可以處理像保護(hù)拒動(dòng)和斷路器失效等一系列問(wèn)題給故障判斷所帶來(lái)的影響，甚至可以有效防止故障后相鄰線路因負(fù)荷過(guò)大而導(dǎo)致后備保護(hù)錯(cuò)誤的情況。

5 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)繼電保護(hù)技術(shù)逐漸朝計(jì)算機(jī)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、維護(hù)、管控以及數(shù)據(jù)通信一體化的方向發(fā)展。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使得電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高。為有效維護(hù)電力系統(tǒng)安全，必須盡快實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)裝置的網(wǎng)絡(luò)化，且該項(xiàng)功能在我們現(xiàn)今的技術(shù)條件下是可以實(shí)施的。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化和計(jì)算機(jī)化的狀況下，保護(hù)裝置事實(shí)上是一臺(tái)高性能的為測(cè)量、管控以及保護(hù)的需要，室外變電站的全部設(shè)備都需要通過(guò)控制電纜引進(jìn)的主控室。但由于其所敷設(shè)的電纜投資較大，使得二次回路十分復(fù)雜。然而，如果將上述的測(cè)量、管控以及數(shù)據(jù)通信一體化的裝置，就地安裝于室外變電站的相關(guān)被保護(hù)設(shè)施旁邊，則可以避免大量控制電纜的存在。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的不斷進(jìn)步以及電力系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展，電保護(hù)的逐漸傾向于朝計(jì)算機(jī)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化以及一體化方向發(fā)展，智能變電站的分層配置方案的設(shè)計(jì)，憑借智能變電站的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，將所有相關(guān)信息引進(jìn)繼電保護(hù)系統(tǒng)，可以在有效保障系統(tǒng)設(shè)備的正常運(yùn)行的同時(shí)，進(jìn)一步提高供電的可靠性。

[1]石秀美.淺談數(shù)字化變電站中的電氣二次設(shè)計(jì)[J].民營(yíng)科技，2011（07）.

[2]陳淑芝，趙雙石.高科技與產(chǎn)業(yè)化[J].數(shù)字化變電站中的電氣二次設(shè)計(jì)，2010（12）.