胡先勇

【摘 ?要】高壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運行是電力建設(shè)的重要關(guān)注目標，對社會經(jīng)濟發(fā)展有重要意義。在電網(wǎng)建設(shè)過程中繼電保護系統(tǒng)的設(shè)置能夠保證高壓電網(wǎng)的運行安全，一旦高壓電網(wǎng)出現(xiàn)運行故障，繼電保護系統(tǒng)能夠提供及時有效的保護。由于電氣元件質(zhì)量、人為因素、環(huán)境因素等都會對繼電保護的可靠性產(chǎn)生影響，因此從設(shè)計到運行維護都需要全面的考慮。本文從高壓繼電保護系統(tǒng)的原理、主要目標、影響因素和提高可靠性的措施等方面進行簡要介紹，希望能為高壓電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)的設(shè)計和可靠性的提高提供思路并積累經(jīng)驗。

【關(guān)鍵詞】高壓電網(wǎng);繼電保護;可靠性

引言

高壓電網(wǎng)是由輸配電電壓為110、220千伏的變電所和輸配電線路組成的整體，在現(xiàn)代社會的發(fā)展中起到不可估量的作用，尤其是中國電力高速發(fā)展的近幾年，新增發(fā)電機裝機容量不斷提高，高壓電網(wǎng)的建設(shè)步伐加快，成為中國電力建設(shè)的主要發(fā)展方向。隨著智能電網(wǎng)技術(shù)的興起和大規(guī)模的普及，高壓電網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展前景變得非常廣闊。但隨著電網(wǎng)系統(tǒng)的不斷擴張，各種線路和電氣設(shè)備關(guān)系越來越密切，影響電網(wǎng)系統(tǒng)的不穩(wěn)定因素進一步增加。眾所周知，若高壓電網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障，則所帶來的損失是不可估量的。繼電保護系統(tǒng)作為高壓電網(wǎng)安全運行的重要保障，如何提高其運行的可靠性則是一個急需探索的技術(shù)方向。

一、高壓電網(wǎng)繼電保護的原理

高壓電網(wǎng)中的繼電保護系統(tǒng)一般由測量裝置、邏輯部分和執(zhí)行元件構(gòu)成，能夠根據(jù)采集到的系統(tǒng)中各電氣元件的電流、電壓等物理量進行分析，根據(jù)其具體特性的差別來判斷各電氣元件處在正常狀態(tài)還是故障狀態(tài)，同時區(qū)分其故障是內(nèi)部故障還是外部故障，并根據(jù)采集到的物理量在系統(tǒng)中可形成電流保護、差動保護等動作，是保護高壓電網(wǎng)安全運行的有效方法[1]。

二、高壓電網(wǎng)繼電保護的作用

高壓電網(wǎng)繼電保護最主要的作用就是當整個電力系統(tǒng)在運行過程中受到各種因素影響而發(fā)生故障時，能夠及時準確的做出判斷，實時采取應(yīng)急措施，降低故障影響范圍。判斷出故障元件后可自動將其隔離或者及時發(fā)出故障信號提醒對故障源進行檢修，進而起到保護電網(wǎng)系統(tǒng)及其電氣元件，減輕高壓電網(wǎng)故障造成的大面積損失的作用。

三、繼電保護系統(tǒng)可靠性影響因素

高壓電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)在整個高壓電網(wǎng)系統(tǒng)中是否能夠?qū)崿F(xiàn)其設(shè)計的預(yù)定功能是判斷其可靠性的重要指標。高壓電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)運行環(huán)境惡劣，各系統(tǒng)之間配合密切，其可靠性會受到初始設(shè)計理念、硬件設(shè)備本身的質(zhì)量、安裝調(diào)試過程中的人為疏忽，外部運行環(huán)境或者其它不可預(yù)估因素的影響。根據(jù)現(xiàn)階段的研究資料顯示，筆者認為，軟硬件的質(zhì)量、人為因素和環(huán)境因素對繼電保護系統(tǒng)可靠性的影響較大。

（一）軟硬件的質(zhì)量

高壓電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)的功能會由于二次回路中的線纜老化、電氣元件的損壞、接觸不良等原因受到影響，無法按照原設(shè)定進行正常動作。另外，繼電保護系統(tǒng)的控制和反饋信息均是通過控制系統(tǒng)的主機完成的，一旦控制系統(tǒng)的檢測、邏輯軟件、通信系統(tǒng)或主機硬件出現(xiàn)故障，也會導(dǎo)致繼電保護系統(tǒng)失效，使其可靠性收到影響[2]。

（二）人為因素

高壓電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)的安裝調(diào)試是一個需要電氣、自動化、信號等各專業(yè)配合協(xié)調(diào)的復(fù)雜過程。在此過程中，由于人為的疏忽或?qū)I(yè)技能的缺失，有可能發(fā)生施工失誤的情況，例如接線錯誤、電氣元件安裝不到位或沒有及時發(fā)現(xiàn)某些元件的松動，都會成為潛在的安全隱患，降低繼電保護系統(tǒng)的安全性[3]。另外，在繼電保護系統(tǒng)設(shè)計階段，由于設(shè)計人員缺乏設(shè)計經(jīng)驗，邏輯關(guān)系設(shè)置不合理等原因也會造成繼電保護系統(tǒng)的可靠性降低。

（三）環(huán)境因素

高壓電網(wǎng)繼電保護系統(tǒng)的運行長期處在室外環(huán)境下，受天氣、風力等自然現(xiàn)象的影響較大?？諝庵械乃趾碗s質(zhì)會加速電纜、繼電保護裝置的腐蝕和老化，若不及時更換，會影響到繼電保護系統(tǒng)的使用功能。另外，不可預(yù)測的雷電天氣也是十分危險的，一旦發(fā)生雷擊破壞，高壓電網(wǎng)的瞬時電流增加，繼電保護裝置有可能會遭到破壞。

四、高壓電網(wǎng)繼電保護可靠性保證措施

高壓電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行要依靠繼電保護系統(tǒng)來保證。而在各種新技術(shù)密集興起的新時期下，我們應(yīng)當結(jié)合以往的經(jīng)驗，進一步研究如何提高繼電保護系統(tǒng)的可靠性。除了系統(tǒng)在初始設(shè)計時要對其運行狀態(tài)和可能發(fā)生的意外情況進行全面考慮之外，定值的精確計算、系統(tǒng)日常運行中的維護也是保證繼電保護系統(tǒng)正常運行必不可少的一環(huán)。

（一）合理計算定值，加強日常維護

繼電保護系統(tǒng)的設(shè)計原始數(shù)據(jù)需要計算每個系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的定值，而精確的定值能夠提高其在運行時的可靠性[4]。定值的計算需要有較高素養(yǎng)的專業(yè)技術(shù)人員進行。在計算過程中，需要全面考慮系統(tǒng)運行中可能遇到的各種情況，采取對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行大量采集分析，針對不同設(shè)備對用不同定值、考慮上下級定值的配合性并對其進行定期追溯等方法保證計算數(shù)據(jù)的準確性。而在高壓電網(wǎng)繼電保護設(shè)備在運行過程中，需要隨時監(jiān)控其運行狀態(tài)，制定日常維護的管理制度，委派專業(yè)人員對其定期調(diào)試、檢修，做到一點發(fā)現(xiàn)故障，及時隔離，降低其影響范圍，隨后進一步的對引起故障的原因逐一排查，舉一反三，進一步保障系統(tǒng)的可靠性和使用壽命。

（二）提高主設(shè)備的保護等級

繼電保護裝置的主設(shè)備是整個系統(tǒng)的核心，一旦發(fā)生故障會導(dǎo)致整個系統(tǒng)失效。因此，在預(yù)算許可的情況下針對繼電保護系統(tǒng)中的主設(shè)備宜采用多充保護措施，提高其防護等級?；蛘卟捎脗溆迷O(shè)備的方式解決由于主設(shè)備故障引發(fā)的不良影響。

（三）引進先進技術(shù)，實現(xiàn)標準化設(shè)計

隨著各種新興技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，將自動化技術(shù)、信息化技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)引入繼電保護系統(tǒng)設(shè)計中是大勢所趨。自動化技術(shù)運用到繼電保護系統(tǒng)的設(shè)計中，降低勞動強度的同時可以使保護系統(tǒng)的故障檢測更加直觀。配置自動檢測及數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，使得遠程監(jiān)控和故障診斷工作更加精確，甚至能夠防患與未然。另外，在整個高壓電網(wǎng)的繼電保護裝置設(shè)計和采購過程中，應(yīng)當具有統(tǒng)籌考慮的意識，所有設(shè)備、元器件包括線纜的接口形式統(tǒng)一采用標準化、通用化設(shè)計，簡化維修程序，降低后期的運行維護成本。

五、結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，高壓電網(wǎng)建設(shè)的步伐加快，適用范圍在不斷的擴展。與此同時，其安全性的要求也隨之提高，而保障高壓電網(wǎng)安全運行的繼電保護裝置的可靠性有了更高的要求，需要進一步深入的研究。在科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展之下，高科技設(shè)備和信息化技術(shù)的引入也會為繼電系統(tǒng)的設(shè)計帶來新的方向，完善的基礎(chǔ)設(shè)計也需要更加完善的日常運行維護來支撐，多種措施齊頭并進才能夠使繼電保護系統(tǒng)的可靠性進一步提高，從而保證高壓電網(wǎng)系統(tǒng)的運行安全。

參考文獻：

[1]蒲文旭.基于高電壓電網(wǎng)繼電保護可靠性研究[J].電腦迷，2018，115（12）：251.

[2]張英，王軍，黃永烈，et al.基于電力系統(tǒng)的繼電保護可靠性技術(shù)研究[J].通信電源技術(shù)，2018，v.35;No.175（07）：74-75.

[3]劉旭.基于智能電網(wǎng)的變電站繼電保護可靠性研究[J].計算機產(chǎn)品與流通，2018（03）：73.

[4]朱俊宇.大型水電站及高壓電網(wǎng)繼電保護措施研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（35）：86-86.