張軍

摘要：隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活進(jìn)入逐漸完善的新階段，就對電力設(shè)施的要求越來越高，使得電力系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷也越來越高。為了確保電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行，繼電保護(hù)就成為了一個(gè)被重點(diǎn)關(guān)注的問題。文章對變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題進(jìn)行了分析，并提出了行之有效的措施，為變電的平穩(wěn)和安全運(yùn)行提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：變電運(yùn)行；繼電保護(hù)；電力設(shè)施；電力系統(tǒng)；運(yùn)行負(fù)荷 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM63 文章編號(hào)：1009-2374（2017）11-0274-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.138

在我國的國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中，電力系統(tǒng)是必不可少的組成部分，其對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國民的日常生產(chǎn)和生活起著不可替代的作用。所以，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，繼電保護(hù)設(shè)備也相應(yīng)有了巨大的發(fā)展?jié)摿ΑｋS著科技水平的不斷進(jìn)步，繼電保護(hù)設(shè)備得以應(yīng)用和普及，這為電力系統(tǒng)安全和平穩(wěn)的運(yùn)行提供了有力的保障。我們必須高度重視變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題，確保電力系統(tǒng)能夠安全和平穩(wěn)地運(yùn)行，從而提高我國各大電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并且保障人們正常的生產(chǎn)生活活動(dòng)。

1 繼電保護(hù)

1.1 繼電保護(hù)的概念

在繼電保護(hù)的發(fā)展過程中曾主要用有觸點(diǎn)的繼電器來保護(hù)電力系統(tǒng)及其元件（發(fā)電機(jī)、變壓器、輸電線路等），使之免遭損害，所以才稱其為繼電保護(hù)?；救蝿?wù)是：當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障或異常工況時(shí)，在可能實(shí)現(xiàn)的最短時(shí)間和最小區(qū)域內(nèi)，自動(dòng)將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除或發(fā)出信號(hào)由值班人員消除異常工況根源，以減輕或避免設(shè)備的損壞和對相鄰地區(qū)供電的影響。

1.2 繼電保護(hù)的基本要求

繼電保護(hù)裝置為了完成任務(wù)，必須在技術(shù)上滿足選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性四個(gè)基本要求。

1.2.1 選擇性。選擇性就是指當(dāng)電力系統(tǒng)中的設(shè)備或線路發(fā)生短路時(shí)，其繼電保護(hù)僅將故障的設(shè)備或線路從電力系統(tǒng)中切除，當(dāng)故障設(shè)備或線路的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)將故障切除。

1.2.2 速動(dòng)性。速動(dòng)性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除故障，以減少設(shè)備及用戶在大電流、低電壓運(yùn)行的時(shí)間，降低設(shè)備的損壞程度，提高系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性。

一般必須快速切除的故障有：（1）使發(fā)電廠或重要用戶的母線電壓低于有效值（一般為0.7倍額定電壓）；（2）大容量的發(fā)電機(jī)、變壓器和電動(dòng)機(jī)內(nèi)部故障；（3）中、低壓線路導(dǎo)線截面過小，為避免過熱不允許延時(shí)切除的故障；（4）可能危及人身安全、對通信系統(tǒng)造成強(qiáng)烈干擾的故障。

故障切除時(shí)間包括保護(hù)裝置和斷路器動(dòng)作時(shí)間，一般快速保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為0.04～0.08s，最快的可達(dá)0.01～0.04s，一般斷路器的跳閘時(shí)間為0.06～0.15s，最快的可達(dá)0.02～0.06s。

對于反應(yīng)不正常運(yùn)行情況的繼電保護(hù)裝置，一般不要求快速動(dòng)作，而應(yīng)按照選擇性的條件，帶延時(shí)地發(fā)出信號(hào)。

1.2.3 靈敏性。靈敏性是指電氣設(shè)備或線路在被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路故障或不正常運(yùn)行情況時(shí)，保護(hù)裝置的反應(yīng)能力。

能滿足靈敏性要求的繼電保護(hù)，在規(guī)定的范圍內(nèi)故障時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置和短路的類型如何以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，都能正確反應(yīng)動(dòng)作，即要求不但在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路時(shí)能可靠動(dòng)作，而且在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下經(jīng)過較大的過渡電阻兩相或單相短路故障時(shí)也能可靠動(dòng)作。

1.2.4 可靠性。可靠性包括安全性和信賴性，是對繼電保護(hù)最根本的要求。安全性：要求繼電保護(hù)在不需要它動(dòng)作時(shí)可靠不動(dòng)作，即不發(fā)生誤動(dòng)。信賴性：要求繼電保護(hù)在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生了應(yīng)該動(dòng)作的故障時(shí)可靠動(dòng)作，即不拒動(dòng)。繼電保護(hù)的誤動(dòng)作和拒動(dòng)作都會(huì)給電力系統(tǒng)帶來嚴(yán)重危害。即使對于相同的電力元件，隨著電網(wǎng)的發(fā)展，保護(hù)不誤動(dòng)和不拒動(dòng)對系統(tǒng)的影響也會(huì)發(fā)生變化。

2 繼電保護(hù)的研究現(xiàn)狀

隨著電力系統(tǒng)容量日益增大，范圍越來越廣，僅設(shè)置系統(tǒng)各元件的繼電保護(hù)裝置，遠(yuǎn)不能防止發(fā)生全電力系統(tǒng)長期大面積停電的嚴(yán)重事故。為此必須從電力系統(tǒng)全局出發(fā)，研究故障元件被相應(yīng)繼電保護(hù)裝置的動(dòng)作切除后，系統(tǒng)將呈現(xiàn)何種工況，系統(tǒng)失去穩(wěn)定時(shí)將出現(xiàn)何種特征，如何盡快恢復(fù)其正常運(yùn)行等。系統(tǒng)保護(hù)的任務(wù)就是當(dāng)大電力系統(tǒng)正常運(yùn)行被破壞時(shí)，盡可能將其影響范圍限制到最小，負(fù)荷停電時(shí)間減到最短。因此，系統(tǒng)的繼電保護(hù)和安全自動(dòng)裝置的配置方案應(yīng)考慮機(jī)、爐等設(shè)備的承變能力，機(jī)、爐設(shè)備的設(shè)計(jì)制造也應(yīng)充分考慮電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的實(shí)際需要。為了巨型發(fā)電機(jī)組的安全，不僅應(yīng)有完善的繼電保護(hù)，還應(yīng)研究、推廣故障預(yù)測技術(shù)。

3 繼電保護(hù)的措施

3.1 預(yù)防方案的制定

預(yù)防就是要在源頭上消除事故問題，在繼電保護(hù)設(shè)備的生產(chǎn)過程中，要收集相關(guān)的所有信息數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)處理數(shù)據(jù)的安全性能。經(jīng)過初始時(shí)期的信息整理，對可能發(fā)生的事情進(jìn)行預(yù)測，并且提前擬定解決方法，采用預(yù)防的手段來排除故障問題，及時(shí)讓工作人員按照預(yù)設(shè)的方案解決問題。

3.2 運(yùn)行情況的跟蹤

實(shí)時(shí)了解繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀況，及時(shí)掌握繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行狀態(tài)，根據(jù)設(shè)備實(shí)際的運(yùn)行狀況進(jìn)行正確的判斷，從而修改和制定新的解決方案，進(jìn)而使我們可以在出現(xiàn)問題的第一時(shí)間做出判斷、解決問題，確保繼電保護(hù)裝置的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3.3 智能水平的提高

隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，分布式發(fā)電、交互式供電模式對繼電保護(hù)提出了更高要求，通信和信息技術(shù)的長足發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)及應(yīng)用在各行各業(yè)的日益普及也為探索新的保護(hù)原理提供了條件，智能電網(wǎng)中可利用傳感器對發(fā)電、輸電、配電、供電等關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，然后把獲得的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行收集、整合，最后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。利用這些信息可對運(yùn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)對保護(hù)功能和保護(hù)定值的遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)控和修正。另外，對保護(hù)裝置而言，保護(hù)功能除了需要本保護(hù)對象的運(yùn)行信息外，還需要相關(guān)聯(lián)的其他設(shè)備的運(yùn)行信息。一方面保證故障的準(zhǔn)確實(shí)時(shí)識(shí)別；另一方面保證在沒有或少量人工干預(yù)下，能夠快速隔離故障、自我恢復(fù)，避免大面積停電的發(fā)生。

4 結(jié)語

變電運(yùn)行最中心的任務(wù)就是電力安全，而確保電力安全平穩(wěn)運(yùn)行的核心就是繼電保護(hù)。而繼電保護(hù)以其可靠性、速動(dòng)性、靈敏性等特點(diǎn)在確保電網(wǎng)平穩(wěn)安全運(yùn)行中扮演著十分重要的角色。所以，在變電運(yùn)行中，要重視繼電保護(hù)設(shè)備的使用，重視繼電保護(hù)的相關(guān)問題，進(jìn)而及時(shí)分析和研究，深入理解繼電保護(hù)的作用，采取繼電保護(hù)的相關(guān)措施，確保電力系統(tǒng)平穩(wěn)安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 鞏天曉，許宏光，杜強(qiáng)，等.變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題探析[J].商品與質(zhì)量，2015，（15）.

[2] 項(xiàng)桂飛.變電運(yùn)行中繼電保護(hù)問題的探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015，（1）.

[3] 馬宏燕，郭萍.淺析變電運(yùn)行中的繼電保護(hù)問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，（3）.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）