解建平 李眾人

摘 要：電網(wǎng)安全防御能力對(duì)電網(wǎng)的正常運(yùn)行有著十分積極的作用，而繼電保護(hù)就是一個(gè)不容忽視的環(huán)節(jié)，只有保證繼電保護(hù)的質(zhì)量，才能有效的提升互聯(lián)電網(wǎng)的安全防御能力，從而也提升了整個(gè)電網(wǎng)的安全和防御能力。本文主要分析了加強(qiáng)繼電保護(hù)提高互聯(lián)電網(wǎng)安全防御能力。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護(hù);安全自動(dòng)控制

1 繼電保護(hù)的概念及類型

1.1 繼電保護(hù)的基本概念

繼電保護(hù)裝置就是在供電系統(tǒng)中用來對(duì)一次系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視測(cè)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(hào)。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(hào)減負(fù)荷或跳閘。

1.2 繼電保護(hù)的類型

在電力系統(tǒng)中，一旦出現(xiàn)短路故障，就會(huì)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： 反映電流變化的電流繼電保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)、反時(shí)限過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和零序電流保護(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。

2 配電系統(tǒng)繼電保護(hù)的要求

配電系統(tǒng)繼電保護(hù)在技術(shù)上一般應(yīng)滿足四個(gè)基本要求，即可靠性、選擇性、速動(dòng)性和靈敏性。這幾個(gè)特性之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一，必須根據(jù)具體電力系統(tǒng)運(yùn)行的主要矛盾和矛盾的主要方面，配置、配合、整定每個(gè)電力元件的繼電保護(hù)。

2.1 可靠性

可靠性是對(duì)繼電保護(hù)性能的最根本要求。可靠性主要取決于保護(hù)裝置本身的制造質(zhì)量、保護(hù)回路的連接和運(yùn)行維護(hù)的水平。一般而言，保護(hù)裝置的組成元件質(zhì)量越高、回路接線越簡(jiǎn)單，保護(hù)的工作就越可靠。同時(shí)，正確地調(diào)試、整定， 良好地運(yùn)行維護(hù)以及豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于提高保護(hù)的可靠性具有重要的作用。 繼電保護(hù)的誤動(dòng)和舉動(dòng)都會(huì)給電力系統(tǒng)造成嚴(yán)重的危害。然而，提高不誤動(dòng)的安全性措施與提高不拒動(dòng)的信賴性的措施是相矛盾的。由于不同的電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不同，電力元件在電力系統(tǒng)中的位置不同，誤動(dòng)和拒動(dòng)的危害程度不同，因而提高保護(hù)安全性和信賴性的側(cè)重點(diǎn)在不同情況下有所不同。因此，要在保證防止誤動(dòng)的同時(shí)，要充分防止拒動(dòng);反之亦然。

2.2 選擇性

繼電保護(hù)的選擇性，是指保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)，在可能最小的區(qū)間內(nèi)將故障從電力系統(tǒng)中斷開，最大限度地保證系統(tǒng)中無故障部分仍能繼續(xù)安全運(yùn)行。這種選擇性的保證，除利用一定的延時(shí)使本線路的后備保護(hù)與主保護(hù)正確配合外，還必須注意相鄰元件后備保護(hù)之間的正確配合。

2.3 速動(dòng)性

繼電保護(hù)的速動(dòng)性， 是指盡可能快地切除故障， 其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性， 減輕故障設(shè)備和線路損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。一般從裝置速動(dòng)保護(hù)、充分發(fā)揮零序接地瞬時(shí)段保護(hù)及相間速斷保護(hù)的作用，減少繼電器固有動(dòng)作時(shí)間和斷路器跳閘時(shí)間等方面入手來提高速動(dòng)性。

2.4 靈敏性

繼電保護(hù)的靈敏性，是指對(duì)于其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài)的反應(yīng)能力。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)部故障時(shí)，在系統(tǒng)任意的運(yùn)行條件下，無論短路點(diǎn)的位置、短路的類型如何，以及短路點(diǎn)是否有過渡電阻，當(dāng)發(fā)生斷路時(shí)都能敏銳感覺、正確反應(yīng)。以上四個(gè)基本要求是評(píng)價(jià)和研究繼電保護(hù)性能的基礎(chǔ)，在它們之間，既有矛盾的一面，又要根據(jù)被保護(hù)元件在電力系統(tǒng)中的作用，使以上四個(gè)基本要求在所配置的保護(hù)中得到統(tǒng)一。

3 微機(jī)保護(hù)的特點(diǎn)

傳統(tǒng)的電磁和電磁感應(yīng)原理的保護(hù)存在動(dòng)作速度慢、靈敏度低、抗震性差以及可動(dòng)部分有磨損等固有缺點(diǎn)。晶體管繼電保護(hù)裝置也有抗干擾能力差、判據(jù)不準(zhǔn)確、裝置本身的質(zhì)量不是很穩(wěn)定等明顯的缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和大規(guī)模集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，微處理器和微型計(jì)算機(jī)進(jìn)入實(shí)用化的階段，微機(jī)保護(hù)開始逐漸趨于實(shí)用。

微機(jī)保護(hù)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)上的兩個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)： 高速的運(yùn)算能力和完備的存貯記憶能力，以及采用大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集，A/D 模數(shù)變換、 數(shù)字濾波和抗干擾措施等技術(shù)，使其在速動(dòng)性、可靠性方面均優(yōu)于以往傳統(tǒng)的常規(guī)保護(hù)，而顯示了強(qiáng)大的生力，與傳統(tǒng)的繼電保護(hù)相比，微機(jī)保護(hù)有許多優(yōu)勢(shì)， 其主要特點(diǎn)如下：

（1）改善和提高繼電保護(hù)的動(dòng)作特征和性能，正確動(dòng)作率高。主要表現(xiàn)在能得到常規(guī)保護(hù)不易獲得的特性;其很強(qiáng)的記憶力能更好地實(shí)現(xiàn)故障分量保護(hù); 可引進(jìn)自動(dòng)控制、新的數(shù)學(xué)理論和技術(shù)，如自適應(yīng)、狀態(tài)預(yù)測(cè)、模糊控制及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，其運(yùn)行正確率很高，已在運(yùn)行實(shí)踐中得到證明。

（2）可以方便地?cái)U(kuò)充其它輔助功能。如故障錄波、波形分析等，可以方便地附加低頻減載、自動(dòng)重合閘、故障錄波、故障測(cè)距等功能。

（3）工藝結(jié)構(gòu)條件優(yōu)越。體現(xiàn)在硬件比較通用， 間隔內(nèi)部和間隔間以及間隔同站級(jí)間的通信用少量的光纖總線實(shí)現(xiàn)，取消傳統(tǒng)的硬線連接。 總體來說， 綜合自動(dòng)化系統(tǒng)打破了傳統(tǒng)二次系統(tǒng)各專業(yè)界限和設(shè)備劃分原則，改變了常規(guī)保護(hù)裝置不能與調(diào)度（控制）中心通信的缺陷，給變電所自動(dòng)化賦予了更新的含義和內(nèi)容，代表了變電所自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一種潮流。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，功能更全、智能化水平更高、系統(tǒng)更完善的超高壓變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，必將在中國(guó)電網(wǎng)建設(shè)中不斷涌現(xiàn)，把電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提高到一個(gè)新的水平。繼電保護(hù)技術(shù)的未來發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)是向微機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，保護(hù)、控制、測(cè)量、 計(jì)量、數(shù)據(jù)通訊一體和人機(jī)智能化方向發(fā)展。

4 確保繼電保護(hù)安全運(yùn)行的措施

（1）繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)應(yīng)注意的問題：

在繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)過程中必須注意： 將整組試驗(yàn)和電流回路升流試驗(yàn)放在本次檢驗(yàn)最后進(jìn)行，這兩項(xiàng)工作完成后，嚴(yán)禁再拔插件、改定值、改定值區(qū)、 改變二次回路接線等工作網(wǎng)。電流回路升流、電壓回路升壓試驗(yàn)，也必須在其它試驗(yàn)項(xiàng)目完成后最后進(jìn)行。在定期檢驗(yàn)中，經(jīng)常在檢驗(yàn)完成后或是設(shè)備進(jìn)人熱備狀態(tài)，或是投入運(yùn)行而暫時(shí)沒負(fù)荷，在這種情況下是不能測(cè)負(fù)荷向量和打印負(fù)荷采樣值的。

（2）定值區(qū)問題：

微機(jī)保護(hù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以有多個(gè)定值區(qū)，這極大方便了電網(wǎng)運(yùn)行方式變化情況下的定值更改問題。但是還必須注意的是定值區(qū)的錯(cuò)誤對(duì)繼電工作來說是一大忌，必須采用嚴(yán)格的管理和相應(yīng)的技術(shù)手段來確保定值區(qū)的正確性。采取的措施是，在修改完定值后，必須打印定值單及定值區(qū)號(hào)，注意日期、變電站、修改人員及設(shè)備名稱，并重點(diǎn)在繼電保護(hù)工作記錄中注明定值編號(hào)，避免定值區(qū)出錯(cuò)。

（3）一般性檢查：

不論何種保護(hù)，一般性檢查都是非常重要的.但是，在現(xiàn)場(chǎng)也是容易被忽略的項(xiàng)目，應(yīng)該認(rèn)真去做。一般性檢查大致包括以下兩個(gè)方面： ①清點(diǎn)連接件是否緊固、焊接點(diǎn)是否虛焊、機(jī)械特性等。 現(xiàn)在保護(hù)屏后的端子排端子螺絲非常多， 特別是新安裝的保護(hù)屏經(jīng)過運(yùn)輸、搬運(yùn)，大部分螺絲已經(jīng)松動(dòng)，在現(xiàn)場(chǎng)就位以后，必須認(rèn)認(rèn)真真、一個(gè)不漏地緊固一遍，否則就是保護(hù)拒動(dòng)、誤動(dòng)的隱患。 ②是應(yīng)該將裝置所有的插件拔下來檢查一遍，將所有的芯片按緊，螺絲擰緊并檢查虛焊點(diǎn)。在檢查中，還必須將各元件、保護(hù)屏、控制屏、端子箱的螺絲緊固作為一項(xiàng)重要工作來落實(shí)。

5 結(jié)語：

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)以及繼電保護(hù)理論的發(fā)展，繼電保護(hù)技術(shù)還存在著很大的發(fā)展空間，電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，則要求保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、 整定計(jì)算、安裝調(diào)試要正確無誤;同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量要可靠、運(yùn)行維護(hù)要得當(dāng)、系統(tǒng)應(yīng)盡可能的簡(jiǎn)化有效，以提高保護(hù)的可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊興超.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)與安全自動(dòng)控制[J].中國(guó)科技縱橫.2014（23）：210.