吳東翰 魏穎* 沈陽工學(xué)院 信息與控制學(xué)院

1 繼電保護裝置及其任務(wù)

繼電保護裝置的作用就是指出電力系統(tǒng)中某些設(shè)備的故障或不正常的運行狀態(tài)，并產(chǎn)生動作或發(fā)出信號的一個全自動的裝置。其作用有以下幾點：使故障線路、元件在極短的時間內(nèi)不受大的電流損害，自動的、有選擇的切除破壞電力系統(tǒng)的線段及元件，使線路迅速的處于正常工作；實現(xiàn)自動發(fā)出不正常的運行狀態(tài)信號，由裝置進行自動處理、自動解決，避免引起電氣設(shè)備的損壞擴大事故；配合電力系統(tǒng)中其他設(shè)備，縮短事故發(fā)生時間，盡可能的提高電力系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。

2 電力系統(tǒng)的不正常運行狀態(tài)引起的后果

在電力系統(tǒng)中，不正常運行狀態(tài)和發(fā)生故障未切除而引起的后果是極其危險的，會造成非常大的不良影響。短路電流流過故障器件時，會造成器件絕緣材料老化、損壞，嚴重時可能發(fā)展成為故障；電力系統(tǒng)中某一個區(qū)間突然增大用電負荷，會使電壓下降破壞工作的穩(wěn)定性也能影響產(chǎn)品的質(zhì)量，會引起用戶的設(shè)備加速老化，甚至引起用戶設(shè)備的瞬間性停電以及人員傷亡。

3 保護裝置的組成

繼電保護裝置的組成由以下三個部分組成，見圖3.1 繼電保護裝置的組成。

圖3.1 繼電保護裝置的組成

測量部分的作用是用來測量被保護線路線段或被保護元器件的物理信息，通過監(jiān)測物理信息來判斷電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)；邏輯回路的作用是根據(jù)測量部分發(fā)出來的信號，進行模數(shù)轉(zhuǎn)換實施邏輯判斷，發(fā)出相應(yīng)的信號；執(zhí)行部分的作用是根據(jù)邏輯回路發(fā)來的信號進行判斷動作，執(zhí)行對故障的決定以及產(chǎn)生跳閘的脈沖。

繼電保護按作用可以分為以下幾點：主保護是用來保護元件內(nèi)部的各種故障情況，達到設(shè)備的安全性并有選擇的切除故障部分；后備保護按距離又可以區(qū)分為近后備保護和遠后備保護，近后備保護是故障相鄰的設(shè)備進行切除、遠后備保護是近后備拒動后故障比較近的設(shè)備進行切除；輔助保護是為了補充以上兩個保護不足而為了安全考慮增設(shè)的保護[1]。

4 繼電保護的基本原理

電力系統(tǒng)中發(fā)生電流瞬時增大、電壓負荷突增使之降低、電流與電壓之間的相位角發(fā)生改變、阻抗發(fā)生顯著的增大或減小變化都會影響電力系統(tǒng)的繼電保護裝置發(fā)生動作，會產(chǎn)生過電流保護、過電壓保護、功率方向保護、差動保護和零序電流保護。

5 繼電保護的基本要求

通過分析圖5.1 繼電保護裝置，說明繼電保護的基本要求。

圖5.1 繼電保護裝置

當(dāng)圖中d1點因某些特殊情況發(fā)生短路時，應(yīng)該是L1故障線路的保護1和保護2動作，將線路L1切除，當(dāng)我們切除故障時變電所B的電源由變電所A通過并聯(lián)線路向變電所B提供電源。當(dāng)d2點因無功功率短缺發(fā)生短路故障時，應(yīng)該是該線路的保護3動作并且斷路器QF3跳閘，將線路L2切除此時的變壓所C停電。由上可知，當(dāng)d1發(fā)生故障時保護1和保護2有選擇性的動作將停電范圍限制最小并且也做到了對變電所b不停電的供電。當(dāng)d2發(fā)生故障時，保護3不動作并且斷路器QF3不跳閘，此時的故障并沒有解除為了解決這個了，保護2為近后備保護、保護1為遠后備保護，保護1和保護2統(tǒng)稱為后備保護。此時應(yīng)先保護2動作，若保護2也不動作并且斷路器QF2不跳閘，那么保護1不動作并且斷路器QF1跳閘，解決故障事件從而達到可靠性、靈敏性、選擇性、速動性。

繼電保護的選擇性是指電力系統(tǒng)中發(fā)生故障，有選擇的切除盡量減少停電面積，保證切除后能夠繼續(xù)安全運行；繼電保護的速動性是指能夠盡快的切除保護內(nèi)的故障，減少電氣設(shè)備受不穩(wěn)定的物理信息的損害；繼電保護的靈敏性是指針對保護范圍的過量繼電器和欠量繼電器指出故障的范圍；繼電保護的可靠性是指繼電保護的動作不拒動不勿動，達到安全性和依賴性要求。

6 結(jié)語

在我國大力推進電網(wǎng)建設(shè)的背景下，電力系統(tǒng)安全運行的重要保障關(guān)乎著人民生活的穩(wěn)定性。因此，我們要加強對繼電保護系統(tǒng)故障的分析和處理從而提高技術(shù)管理水平，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定、健康的發(fā)展，減少故障的發(fā)生，也是使我國提升電力系統(tǒng)安全管理質(zhì)量的主要工作。

[1]康丁文,電力系統(tǒng)繼電保護故障分析與處理措施 [J] 2018（3）：224.

[2]尹項根，曾克娥.電力系統(tǒng)繼電保護原理與應(yīng)用[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2014：23-26.