馮海寧，劉彥輝，陳升武，謝 根

(中國衛(wèi)星海上測控部，江蘇 江陰 214431)

0 引言

人們?nèi)招略庐惖纳罘绞?，體現(xiàn)了社會的不斷進步和發(fā)展，各式各樣的電器設備，代替了人們的傳統(tǒng)行為，它已是我們不可缺少的一部分。但事物都有兩面性，在給我們帶來方便性的同時也存在有各種問題，這些矛盾要求我們必須及時解決，所以發(fā)展高科技繼電保護技術能夠完美的解決這一問題，它能使電力系統(tǒng)更加安全和穩(wěn)定。繼電保護技術有自動修復功能，能使系統(tǒng)在安全可靠下運行，自動化特點比較明顯。

1 繼電保護的存在意義

在電氣設備中經(jīng)常發(fā)生的故障為短路故障，發(fā)生此類故障后，危害程度比較嚴重，輕者可使控制系統(tǒng)中元器件擊穿燒毀，重者可能引起人身傷亡。為了設備能夠正常運行，并保證人員安全，繼電器保護技術就應運而生了，其共分為三個部分，分別為：執(zhí)行、測量、邏輯。如果短路或其他故障在電氣控制中出現(xiàn)時，要想其他元器件不受牽連造成故障擴大，可以在電路中使用繼電器保護，它可迅速將損壞元器件隔離開。保證其他功能的實現(xiàn)。

2 目前繼電器保護現(xiàn)狀

2.1 在電路中能夠實現(xiàn)基本保護

在幾十年前，我國技術落后，電路系統(tǒng)的保護技術完全依靠世界先進國家的技術方法，我國根本沒有自主研發(fā)的能力，同時也缺少這方面人才；在百廢待興的中國，必須要走出這種困境，發(fā)展自己的電子技術，于是在國家和廣大科研工作者多年的共同努力之下，在這一領域取得了跨時代的進步；在21世紀我們在電氣技術領域中一步步追趕，甚至某些方面已經(jīng)超越國外技術。

2.2 帶動微機技術迅猛發(fā)展

在改革開放初期，一些科研學校開始設立電力系統(tǒng)專業(yè)學科，努力探索，取得了一定的成果，并付諸實踐，在各個領域利用這項技術，從而也帶動了微機保護技術的飛速發(fā)展，技術研究不斷深入，我國的成果經(jīng)驗也越來越多，從21世紀初期起，微機保護基本在慢慢代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器保護。

2.3 保證了電路系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運行

要想使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定，技術人員還需開拓創(chuàng)新。他們在繼電器保護中應用到數(shù)字濾波技術、存儲技術、抗干擾技術和快速運行技術。讓這種綜合保護技術更加先進。1) 利用其存儲技術，就能對電氣系統(tǒng)運行時的故障波形進行記錄，從而很方便地對運行中的問題進行定位。2) 微機繼電器保護作用顯著，可以很好地使系統(tǒng)穩(wěn)定工作。3) 可大大減少操作人員精力，實現(xiàn)自動遠程控制。

2.4 使配電所安全可靠的工作

各類配電所多使用此類保護技術。繼電保護技術被越來越多的使用，方便了各行各業(yè)的生產(chǎn)、生活。它還能及時發(fā)現(xiàn)設備異常情況，并第一時間讓崗位人員發(fā)現(xiàn)，再通過遠程數(shù)據(jù)收集、整合，自動分析，并結合電器元器件對電力系統(tǒng)的損傷大小進行合理的擴展。利用它的這種功能，在非正常情況下，繼電器保護技術能夠有序地實現(xiàn)其保護功能。所以，此種先進保護技術多用于各類配電所。

3 不足與缺陷

在實際應用中雖然取得了長足的進步，但還存在一些技術性問題，尤其在創(chuàng)新上還有待提高，從各方面角度來看，我們還存在很多矛盾需要解決，不解決這些問題，我們的技術水平很難得到突破，接下來從以下幾點進行分析

受繼電器保護的電氣設備運行中，電路出現(xiàn)故障時，繼電器保護就會立即介入，從而斷開損壞元器件，保證其他功能正常運轉，不影響正常使用。繼電器有兩種保護狀態(tài)，在電氣線路出現(xiàn)問題時繼電保護才介入工作，其在正常運轉時，繼電器保護也處于待命狀態(tài)。這種情況很容易使控制電路出現(xiàn)異常。

3.1 外界因素的影響

電路在惡劣環(huán)境中運行時，容易受潮濕、導電粉塵等損傷，使電氣壽命縮短。

3.2 元器件的影響

一些損壞或質量不合格元器件故障，也會使電氣出現(xiàn)問題。

3.3 繼電器保護的方式錯誤

不同的電氣系統(tǒng)要裝配專用的繼電保護裝置，分類一定要細化，如果不細分開，則會出現(xiàn)錯誤保護的現(xiàn)象，對電路損害更大。

3.4 容易產(chǎn)生誤保護現(xiàn)象

若電氣設備使用時間較長，電器元件容易損壞，老化嚴重，維護不方便，而且檢查保養(yǎng)的周期較長，測試困難，不利于用電設備的使用壽命。若使用頻率較低，或者由于調(diào)試不合格，極易引起誤保護。

4 解決方法

4.1 制定完善的管理規(guī)程

當今電子技術高速發(fā)展，對電力系統(tǒng)的保護是人們研究重點所在，需要多方面共同進步，才能在繼電保護方面有所突破。我們自身需要解決的方面還很多，如：人員思想理念方面、創(chuàng)新方面、現(xiàn)代化智能管理等方面，盡量避免因主觀因素而導致故障發(fā)生。

4.2 加快電氣系統(tǒng)自動化改造

實現(xiàn)保護微型化，對于老舊電氣系統(tǒng)，其保護裝置要加快改造，加快電氣保護自動化、專業(yè)化建設。

4.3 人員能力素質要過硬

工作時要盡心盡責，嚴格按規(guī)定操作，定時對電氣設備進行保養(yǎng)檢查，及時清理影響其內(nèi)部運轉的雜質，若以上方面做不好，會大大減少設備的使用年限，造成設備故障率升高。

5 繼電保護的未來方向

有些電力系統(tǒng)比較復雜而且系統(tǒng)分支較多，需要很多技術來服務于它，比如：語言的高級編程、網(wǎng)絡信息整合的能力等，對于保護平臺要求很高，至少要有一臺計算機的功能。PC機剛介入繼電器保護時，研究人員想使用一部微型計算機來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的繼電器保護功能。在設想中也存在一些問題，當時的計算機體積大、費用高、穩(wěn)定性不高，這些缺點阻礙了這個方向的研究。而現(xiàn)在我國的計算機技術，不管是體積還是成本都得到了提升，可靠性也越來越穩(wěn)定。目前的狀況來說，在電力系統(tǒng)保護中使用集成的工控機來實現(xiàn)是未來的研究方向。

5.1 繼電保護智能化

21世紀以來，智能化發(fā)展越來越快，關于技術方面，人工智能有：進化規(guī)劃、遺傳算法、模糊邏輯、網(wǎng)絡神經(jīng)等，這些技術在電路中應用廣泛?，F(xiàn)在人們的研究方向正在發(fā)生變化，將從傳統(tǒng)繼電器保護向人工智能轉變。在電力系統(tǒng)保護中人工神經(jīng)網(wǎng)絡和專家系統(tǒng)等技術被越來越多的使用，使電力保護的智能化越來越高，改變了電力系統(tǒng)的保護方式。自修復、多點分析、模塊化存儲功能等創(chuàng)新特點是人工神經(jīng)網(wǎng)絡的優(yōu)勢，它正在以飛快的速度被使用和研究，但很多問題還有待解決，如：處理信息的研究、智能控制和系統(tǒng)連續(xù)性的研究，這些技術在目前來說還存在很多問題。智能化技術可以分析多方面原因對電力系統(tǒng)的影響，對于提高故障判斷的準確率作用很大，這將是智能化的研究方向。受繼電保護的電氣設備還存有許多問題，如范圍不夠廣、保護面不夠全、靈敏度不夠高等，所以實際中使用不夠廣泛。在現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)、智能化盛行的時代，這些矛盾都會逐一解決，最終實現(xiàn)完全智能化。

5.2 信息化

計算機技術已在各行各業(yè)應用廣泛，在工業(yè)體系里有著無可替代的地位，它的運用讓人們的生活、工作方式更便捷，在生產(chǎn)中保證了存儲、通信的實現(xiàn)。當前的工業(yè)生產(chǎn)要求越來越高，傳統(tǒng)的繼電器保護已應對不了當前的保護形勢，單純的隔離損壞元器件已達不到保護效果，最主要的是保證電力系統(tǒng)安全可靠的運行。只有每個支路系統(tǒng)都能共享設備的所有參數(shù)、故障信息、運行狀態(tài)等數(shù)據(jù)，總機才能通過收集的各支路信息，來分析判斷故障原因，從而發(fā)出指令來隔離故障點，這樣才可以全面的保證電力系統(tǒng)的安全可靠的運轉。

5.3 集成化

當計算機網(wǎng)絡發(fā)展成熟后，其發(fā)揮的功能特別強大，它就相當于整個電力系統(tǒng)的“大腦”將各個支路的故障信息、運行狀態(tài)、損壞的元器件，通過網(wǎng)絡發(fā)送給智能終端。它還有個功能是將從系統(tǒng)中下載故障信息和運行數(shù)據(jù)進行分析。所以集成的保護系統(tǒng)不僅可以起到保護作用還可以在設備正常運轉條件下，幫助崗位人員監(jiān)視和查看數(shù)據(jù)。實現(xiàn)測量、監(jiān)視、保護等集成化功能。圖1為一個簡單的以單片機為核心的過載繼電保護裝置，在電路中能夠實現(xiàn)故障的保護、測量顯示等功能。

圖1 以單片機為核心的過載保護裝置

生產(chǎn)生活中一些電力系統(tǒng)較為復雜，牽扯面也較廣，元器件之間有電也有磁的關系，無論哪個細節(jié)發(fā)生問題都會影響設備的穩(wěn)定運轉，對提高生產(chǎn)效率起到至關重要的作用。但在電力系統(tǒng)使用過程中，由于人為、環(huán)境、元器件質量等因素的影響，發(fā)生故障幾率很大，所以要合理安裝繼電保護環(huán)節(jié)至關重要。

6 結語

為了設備的安全工作，繼電保護的安裝是不可替代的，科技的不斷發(fā)展進步，讓人們離不開各種自動化電氣設備，人們的生活方式在發(fā)生巨大改變，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能遍布在我們的每個角落，因此對這些智能設備的保護研究還需加大力度，擺在技術人員面前的難題還很多。我們在現(xiàn)有的技術上必須掌握未來的發(fā)展趨勢，找準方向，善于利用新技術概念。我們完全相信在國家和科研工作者的共同努力下，每一項技術問題都會被逐一攻破，實現(xiàn)國內(nèi)技術大循環(huán)。