【摘 要】繼電保護(hù)是農(nóng)村電力系統(tǒng)電能分配的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對電力系統(tǒng)日常的運(yùn)行有著較大的影響。本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，通過介紹農(nóng)村電力系統(tǒng)的現(xiàn)狀，重點(diǎn)探討了農(nóng)村電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性，并就如何加強(qiáng)繼電保護(hù)提出了技術(shù)改造措施，以供實(shí)踐參考。

【關(guān)鍵詞】電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；可靠性；技術(shù)改造

隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，政府對農(nóng)村電力系統(tǒng)建設(shè)的投資力度不斷增加，各種電壓界別的配電站數(shù)量日益增加，這對電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性也提出了新的要求。繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，其主要作用是電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，可以在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)切除系統(tǒng)的故障設(shè)備，減輕或避免設(shè)備的損壞和相鄰地區(qū)供電的影響，在農(nóng)村電力系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。但目前部分農(nóng)村電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)存在拒動(dòng)、誤動(dòng)等故障現(xiàn)象，不僅影響到電力系統(tǒng)日常運(yùn)行的安全可靠性，而且也可能造成大面積的停電，給人們的生活帶來諸多的不便。因此，電力工作者必須加強(qiáng)農(nóng)村電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性的研究力度，采取必要措施，盡可能確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

1 農(nóng)村配電網(wǎng)的現(xiàn)狀

目前公司系統(tǒng)農(nóng)村電網(wǎng)主要以中低壓電網(wǎng)為主，一般采用110千伏以下的電壓。不同電壓等級的電網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、整定原則和管理方式等方面有較大的差異。首先各個(gè)地區(qū)電網(wǎng)存在較多的不規(guī)則接線形式，這給整定配合、拓?fù)渥R別增添了一定的難度。其次，農(nóng)村電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)不同，所配備的保護(hù)類型也不盡相同，整定計(jì)算工作人員所選用的整定原則和考慮的問題也不一定相同，因而在整定原則的選取上也更多樣和靈活。再次，在運(yùn)行方式上，同時(shí)存在環(huán)網(wǎng)運(yùn)行和開環(huán)運(yùn)行，這對求取極端運(yùn)行方式帶來了極大的挑戰(zhàn)。

2 繼電保護(hù)的原理及類型

繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視、測量、控制和保護(hù)的自動(dòng)裝置。它能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)，并使斷路器跳閘或發(fā)出信號。其基本任務(wù)是自動(dòng)、迅速、有選擇性地將故障元件從電力系統(tǒng)中切除，使故障元件免于繼續(xù)遭到破壞，保證其它無故障部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行。另外，它還能反映出電氣元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)運(yùn)行維護(hù)的條件，發(fā)出信號、減負(fù)荷或跳閘。在電力系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)短路故障，就會產(chǎn)生電流急劇增大，電壓急劇下降，電壓與電流之間的相位角發(fā)生變化。以上述物理量的變化為基礎(chǔ)，利用正常運(yùn)行和故障時(shí)各物理量的差別就可以構(gòu)成各種不同原理和類型的繼電保護(hù)裝置，如定時(shí)限過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)電流、速斷保護(hù)等，反映電壓變化的電壓保護(hù)，有過電壓保護(hù)和低電壓保護(hù)，既反映電流變化又反映電流與電壓之間相位角變化的方向過電流保護(hù)，用于反應(yīng)系統(tǒng)中頻率變化的周波保護(hù)，專門反映變壓器溫度變化的溫度保護(hù)等。

3 農(nóng)村電網(wǎng)系統(tǒng)繼電保護(hù)的主要措施

繼電保護(hù)是任何一個(gè)配電系統(tǒng)中最基本的繼電保護(hù)類。一是，電流速斷保護(hù)對于反應(yīng)于短路電流幅值增大而瞬時(shí)動(dòng)作的電流保護(hù)。電流速斷保護(hù)具有簡單可靠，動(dòng)作迅速的優(yōu)點(diǎn)，因而獲得了廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)是不可能保護(hù)線路的全長，并且保護(hù)范圍直接受運(yùn)行方式變化的影響。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化很多，或者被保護(hù)線路的長度很短時(shí)，速斷保護(hù)就可能沒有保護(hù)范圍，因而不能采用。但在個(gè)別情況下，有選擇性的電流速斷也可以保護(hù)線路的全長。二是，限時(shí)電流速斷保護(hù)，由于有選擇性的電流速斷保護(hù)不能保護(hù)本線路的全長，因此可考慮增加一段帶時(shí)限動(dòng)作的保護(hù)，用來切除本線路上速斷保護(hù)范圍以外的故障，同時(shí)也能作為速斷保護(hù)的后備，這就是現(xiàn)實(shí)電流速斷保護(hù)。對這個(gè)保護(hù)的要求，首先，是在任何情況下能保護(hù)本線路的全長，并且具有足夠的靈敏性；其次，是在滿足上述要求的前提下，力求具有最小的動(dòng)作時(shí)限；在下級線路短路時(shí)，保證下級保護(hù)優(yōu)先切出故障，滿足選擇性要求。三是，定時(shí)限過流保護(hù)，作為下級線路主保護(hù)拒動(dòng)和斷路器拒動(dòng)時(shí)的遠(yuǎn)后備保護(hù)，同時(shí)作為本線路主保護(hù)拒動(dòng)時(shí)的近后備保護(hù)，也作為過負(fù)荷時(shí)的保護(hù)，一般采用過電流保護(hù)。過電流保護(hù)通常是指其啟動(dòng)電流按照躲開最大負(fù)荷電流來整定的保護(hù)。

4 繼電保護(hù)的維護(hù)措施

4.1 抓好繼電保護(hù)的驗(yàn)收工作

繼電保護(hù)調(diào)試完畢，應(yīng)做好全面的驗(yàn)收工作，然后提交驗(yàn)收單由相關(guān)管理單位組織檢修、運(yùn)行、生產(chǎn)等部門進(jìn)行保護(hù)整組實(shí)驗(yàn)、開關(guān)合跳試驗(yàn)，合格并確認(rèn)拆動(dòng)的標(biāo)志，接線、壓板已恢復(fù)正常，現(xiàn)場文明衛(wèi)生清潔干凈之后，在驗(yàn)收單上簽字。保護(hù)定值或二次回路變更時(shí)，進(jìn)行整定值或保護(hù)回路與有關(guān)注意事項(xiàng)的核對，并在更改簿上記錄保護(hù)裝置變動(dòng)的具體情況更改負(fù)責(zé)人，值班負(fù)責(zé)人簽名。保護(hù)主設(shè)備的改造還要進(jìn)行試運(yùn)行或試運(yùn)行試驗(yàn)，如差動(dòng)保護(hù)更換，就應(yīng)作六角圖實(shí)驗(yàn)，合格后方可投運(yùn)。

4.2 嚴(yán)格繼電保護(hù)裝置及其二次回路的巡檢

巡視檢查設(shè)備是及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，避免事故的重要途徑，也是電網(wǎng)值班人員的一項(xiàng)重要工作。除了交接班的檢查外，班中安排一次較全面的詳細(xì)檢查。對繼電保護(hù)巡視檢查的內(nèi)容有：保護(hù)壓板、自動(dòng)裝置均按調(diào)度要求投入開關(guān)、壓板位置正確；各回路接線正常，無松脫、發(fā)熱現(xiàn)象及焦臭味存在；熔斷器接觸良好；繼電器接點(diǎn)完好，帶電的觸點(diǎn)無大的抖動(dòng)及燒損，線圈及附加電阻無過熱；分別無開路、短路；指示燈、運(yùn)行監(jiān)視燈指示正常；表計(jì)參數(shù)符合要求；光字牌、警鈴事故音響情況完好；微機(jī)保護(hù)打印機(jī)動(dòng)作后還應(yīng)檢查報(bào)告的時(shí)間及參數(shù)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)報(bào)告異常時(shí)，及時(shí)通知繼保人員處理。

5 提高繼電保護(hù)運(yùn)行操作的準(zhǔn)確性

（1）運(yùn)行人員在學(xué)習(xí)了保護(hù)原理及二次圖紙后，應(yīng)核對、熟悉現(xiàn)場二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板。嚴(yán)格“兩票”的執(zhí)行，并履行保護(hù)安全措施票，按照繼電保護(hù)運(yùn)行規(guī)程操作。每次投入、退出，要嚴(yán)格按設(shè)備調(diào)度范圍的劃分，征得調(diào)度同意。為保證保護(hù)投退準(zhǔn)確，在運(yùn)行規(guī)程中編入各套保護(hù)的名稱、壓板、時(shí)限、保護(hù)所跳開關(guān)及壓板使用說明。由于規(guī)定明確，執(zhí)行嚴(yán)格，減少運(yùn)行值班人員查閱保護(hù)圖的時(shí)間，避免運(yùn)行操作出差錯(cuò)。

（2）特殊情況下的保護(hù)操作，除了部分在規(guī)程中明確規(guī)定外，運(yùn)行人員主要是通過培訓(xùn)學(xué)習(xí)來掌握的。要求不能以停直流電源代替停保護(hù)；有關(guān)PT的檢修，應(yīng)通知繼保人員對有壓監(jiān)視3YJ接點(diǎn)短接與方向元件短接；用旁路開關(guān)代線路時(shí)，各保護(hù)定值調(diào)到與所代線路定值相同；相位比較式母差保護(hù)在母聯(lián)開關(guān)代線路時(shí)，必須進(jìn)行CT端子切換。特別要注意啟動(dòng)聯(lián)跳其它開關(guān)的保護(hù)，及時(shí)將出口壓板退出。常見的有：100MW發(fā)電機(jī)組單元式接線的高壓廠變差動(dòng)、重瓦斯保護(hù)聯(lián)跳主機(jī)、主變開關(guān)保護(hù)；母線失靈跳主變、線路開關(guān)保護(hù)；線路過功率切機(jī)保護(hù)；主變零序一段跳母聯(lián)開關(guān)保護(hù)；廠用備用分支過流跳各備用段保護(hù)等。

（3）發(fā)現(xiàn)繼電保護(hù)運(yùn)行中有異?；虼嬖谌毕輹r(shí)，除了加強(qiáng)監(jiān)視外，對能引起誤動(dòng)的保護(hù)退其出口壓板，然后聯(lián)系繼保人員處理。如有下列異常情況，均應(yīng)及時(shí)退出：

母差保護(hù)。在發(fā)出“母差交流斷線”、“母差直流電壓消失”信號時(shí)；母差不平衡電流不為零時(shí)；無專用旁路母線的母聯(lián)開關(guān)串代線路操作及恢復(fù)倒閘操作中。

距離保護(hù)。當(dāng)采用的PT退出運(yùn)行或三相電壓回路斷線時(shí)；正常情況下助磁電流過大、過小時(shí)；負(fù)荷電流超過保護(hù)允許電流相應(yīng)段時(shí)。

高頻保護(hù)。當(dāng)直流電源消失時(shí)；定期通道試驗(yàn)參數(shù)不符合要求時(shí)；裝置故障或通道異常信號發(fā)出無法復(fù)歸時(shí)；旁母代線路開關(guān)操作過程中。

瓦斯保護(hù)。在變壓器運(yùn)行中加油、濾油或換硅膠時(shí)；潛油泵或冷油器（散熱器）放油檢修后投入時(shí)；需要打開呼吸系統(tǒng)的放氣門或放油塞子，或清理吸濕器時(shí)；有載調(diào)壓開關(guān)油路上有人工作時(shí)。

微機(jī)保護(hù)。總告警燈亮，同時(shí)4個(gè)保護(hù)（高頻、距離、零序、綜重）之一告警燈亮?xí)r，退出相應(yīng)保護(hù)；如果兩個(gè)CPU故障，應(yīng)退出該裝置所有保護(hù)；告警插件所有信號燈不亮，如果電源指示燈熄滅，說明直流消失，應(yīng)退出出口壓板，在恢復(fù)直流電源后再投入；總告警燈及呼喚燈亮，且打印顯示CPU×ERR信號，如CPU正常，說明保護(hù)與接口CPU間通訊回路異常，退出CPU巡檢開關(guān)處理，若信號無法復(fù)歸，說明CPU有致命缺陷，應(yīng)退出保護(hù)出口壓板并斷開巡檢開關(guān)處理。

重合閘。在線路開關(guān)事故跳閘次數(shù)超標(biāo)時(shí)，一般110kV少油開關(guān)允許5次，220kV少油開關(guān)允許7次；LW系列110kVSF6開關(guān)65次，220kVSF6開關(guān)50次，否則，開關(guān)要大修；系統(tǒng)短路容量增加，斷路器的開斷能力滿足不了一次重合要求時(shí)；無壓檢定的電壓抽取裝置故障或同期檢定來自母線PT的二次電壓不正常時(shí)；斷路器的氣壓或油壓降低到不允許重合閘運(yùn)行的數(shù)值或已閉鎖時(shí)。

6 搞好保護(hù)動(dòng)作分析

保護(hù)動(dòng)作跳閘后，嚴(yán)禁隨即將掉牌信號復(fù)歸，而應(yīng)檢查動(dòng)作情況并判明原因，做好記錄。在恢復(fù)送電前，才可將所有掉牌信號全部復(fù)歸，并盡快恢復(fù)電氣設(shè)備運(yùn)行。事后做好保護(hù)動(dòng)作分析記錄及運(yùn)行分析記錄，內(nèi)容包括：崗位分析、專業(yè)分析及評價(jià)、結(jié)論等。凡屬不正確動(dòng)作的保護(hù)裝置，及時(shí)組織現(xiàn)場檢查和分析處理，找出原因，提出防范措施，避免重復(fù)性事故的發(fā)生。

7 加強(qiáng)繼電保護(hù)的技術(shù)改造

（1）針對直流系統(tǒng)中，直流電壓脈動(dòng)系數(shù)大，多次發(fā)生晶體管及微機(jī)保護(hù)等工作不正常的現(xiàn)象，將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經(jīng)常發(fā)生直流失電現(xiàn)象，首先將其升壓站戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子，提高二次絕緣水平。其次，核對整改二次回路，使其控制、保護(hù)、信號、合閘及熱工回路逐步分開。在開關(guān)室加裝熔斷器分路開關(guān)箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時(shí)引起的保護(hù)誤動(dòng)作。對缺陷多、超期服役且功能不滿足電網(wǎng)要求的35KV以下線路保護(hù)的要求時(shí)應(yīng)及時(shí)更換微機(jī)線路保護(hù)。從而保證保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，達(dá)到提高系統(tǒng)穩(wěn)定的作用。

（2）技術(shù)改造中，對保護(hù)進(jìn)行重新選型、配置時(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)且可靠的保護(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。

（3）110千伏以下線路兩套保護(hù)優(yōu)選不同原理和不同廠家的產(chǎn)品，取長補(bǔ)短。這就不致因一個(gè)廠研制、制造的兩套保護(hù)在同一特殊原因時(shí)，同時(shí)誤動(dòng)或拒動(dòng)。針對微機(jī)、集成電路型保護(hù)性能優(yōu)越、優(yōu)點(diǎn)突出，但抗外界干擾能力差的特點(diǎn)，交、直流回路選用鎧裝鉛包電纜，兩端屏蔽接地；裝置接地線保證足夠截面且可靠、完好；抗干擾電容按“反措”要求引接。

（4）現(xiàn)場二次回路老化，保護(hù)壓板及繼電器的接線標(biāo)號頭、電纜標(biāo)示牌模糊不清及部分信號掉牌無標(biāo)示現(xiàn)象，應(yīng)重新標(biāo)示，做到美觀、準(zhǔn)確、清楚。組織對二次回路全面檢查，清除基建遺留遺棄的電纜寄生二次線，整理并繪制出符合實(shí)際的二次圖紙供使用，杜絕回路錯(cuò)誤或寄生回路引起的保護(hù)誤動(dòng)作。

8 結(jié)語

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的可靠性研究是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作，對電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行有著重要的影響。因此，電力工作者必須重視繼電保護(hù)可靠性的研究工作，進(jìn)一步提高電力人員自身的綜合技能，定期對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)，并根據(jù)不同的條件與環(huán)境進(jìn)行完善電網(wǎng)繼電保護(hù)工作，從而為經(jīng)濟(jì)發(fā)展及大眾提供安全可靠的電力保障。

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[責(zé)任編輯：丁艷]