浅析变电运行中的继电保护问题 董航

浅析变电运行中的继电保护问题董航
摘要：本文对变电运行中的继电保护问题进行了简单的梳理，对提升继电保护
性能进行了探讨，预测了继电保护的发展趋势，以供参考。

关键词：变电运行；继电保护；提升；发展趋势
随着城市工业化进程的加快和人们生活水平的提高，对电能的需求量和供电
稳定性都提出了相应更高的要求，作为电网安全最前沿的变电运行，其运行状况
将对整个电网的安全稳定造成直接的影响。

继电保护作为电力系统中必不可少的
组成部分，对确保电力系统安全运行、保证电能质量、避免故障的扩大和事故的
发生，都起着尤为重要的作用。

为此，对变电运行中继电保护相关技术问题的分
析与探讨，对保障电力系统的安全和稳定运行，都具有重要的现实意义。

1 继电保护概述
1.1 什么是继电保护
继电保护是指当电力系统中的设备、线路发生故障或事故运行的事件时，尽
可能地在最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或者发出信号
由值班人员消除异常状况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

继电保护的基本任务：一是自动、迅速、有选择性地将故障器件从电力系统
中切除，使故障器件免遭破坏，保证其他无故障设备迅速恢复正常运行；二是检
测电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件自动控制信号，便于值班
员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成
为事故的电气设备予以切除；三是可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在
条件允许的情况下，采取预防措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提
高电力系统运行的可靠性。

1.2 电力系统继电保护的重要意义
随着电力规模的扩大，电力运行的安全问题也更加严峻。

电气设备的增加，
将使电力系统承受更大的负荷，加上其他因素的作用，更容易对电力系统的安全
运行产生影响，不利于社会的长远发展，因此必须采用相关措施进行电力系统的
保护，而继电保护技术正是一项合理的选择。

随着社会经济的快速发展，电力需
求量不断增加，电力系统的供电已经出现供不应求的局面。

在这样用电紧张的形
势下，必须加强电力系统的维护，采用继电保护技术，使电力系统的维护水平得
到提高。

继电保护可使电力系统的运转更加稳定，在电气设备出现故障的情况下，可及时自动地将故障切除，从而避免故障造成更大的破坏，使其他设备的运行不
受影响。

并且，继电保护具有较高的先进性，其具有自动保护的作用，可使电力
系统的运行安全得到保护，有利于电力企业经济与社会各方面效益的提升。

1.3 继电保护的特点
继电保护装置为了完成它的任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏
性和可靠性四个基本要求。

选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障
的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应
由相邻设备或线路的保护将故障切除。

速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。

灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况
时，保护装置的反应能力。

可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。

安全性要求继电
保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。

信赖性要求继电保护在规定
的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。

2 继电保护故障的排除与处理
第一，工作人员应对继电保护按照独立装置类型进行检查和统计。

如，对目
前系统运行的各种线路保护装置、变压器保护装置、母差保护装置、电抗器保护
装置、电容器保护装置、重合闸装置或继电器、备用电源自投切装置、开关操作箱、电压切换箱，以及其他保护或安全自动装置等，进行检查和统计。

第二，对继电保护故障分类，如，除对设备或电网运行影响程度分为一般、
严重和危急3类外，还可按照故障产生原因，将故障分为设计不合理、反措未执行、元器件质量不良、工作人员操作失误等情况，这样，就科技更加方便地对故
障进行责任归类和针对性整改，从根本上解决故障再次发生的可能性。

第三，提前预防。

通过安全处理、掌握故障数据、了解其性质，在未发生事
故之前，及时地分析和制定相应的对策，以便尽快消除故障，同时安排人员排除
故障
3 提升继电保护设备性能
3.1 主变压器的继电保护
变压器是变电运行中的重要电气设备之一。

它的故障对变电运行中的正常运
行和供电可靠性都会带来严重的影响。

因此必须根据变压器的容量和重要性，装
设安全可靠、性能良好的保护装置。

按照规范要求，变压器的电量保护适宜按照
双套配置，此时各侧合并单元（MU）与智能终端也双套配置，在配置时采用主、后备保护一体化配置。

差动保护与第一套智能终端和MU对应，后备保护与第二
套智能终端和MU对应。

3.2 线路的继电保护
在变电运行中，测控功能与保护功能应结合一体，并按照间隔单套配置。

线
路保护通过直接跳断路器和直接采样，并具有GOOSE网络启动断路器失灵、重合闸等功能。

线路两间隔之内的保护测控装置，不但与智能终端、合并单元相对应
进行依次连接，而且通过GOOSE网络连接交换信息。

保护测控装置和智能终端的连接，实现了直接跳闸功能；与合并单元的数据传输，则实现了直接采用的功能。

安装在母线和线路上的电子式互感器，在得到电压或电流信号以后，先将其接入
合并单元中，然后经过数据打包后，再经过光纤送达保护测控装置和SV 网络。

3.3 母线的继电保护
母线是变电系统中的主要电力传输线路，一旦发生事故，将对整个电力系统
造成很大的损失。

母线的继电保护一般采取分布式的设计方法，利用单套配置进
行母线的保护有利于实现保护装置与测控系统的集成。

母线的继电保护方案与线
路的继电保护方法很相似，但其结构更加的简单。

通过与合并单元和智能终端的
链接，母线保护装置直接通过继电保护系统实现差错检测和自动处理。

4 继电保护的发展趋势
首先，继电保护的计算机化。

微计算机硬件的更新和网络化发展在计算机领域，发展速度最快的当属计算机硬件，按照著名的摩尔定律，芯片上的集成度每
隔18～24个月翻一番。

其结果是不仅计算机硬件的性能成倍增加，价格也在迅
速降低。

其次，继电保护的网络化。

电力系统继电保护的发展离不开计算机近几年的
高速发展，电力系统继电保护的网络化使电力系统更加方便管理，使分散的电力系统继电保护更加的聚集，这样，电力系统继电保护的管理也就随之更加的一体化，总之，电力系统继电保护的网络化使电力系统继电保护更加方便管理。

最后，继电保护的智能化。

现在许多的产品都离不开智能化的设备，相应的电力系统继电保护也离不开智能化，智能化使电力系统继电保护更加高端化，也使使用者更加方便，效果也更加明显，更加有效，总之，电力系统继电保护的智能化使电力系统继电保护进入了一个全新的阶段，开辟了新的道路，使电力系统继电保护发展的更加久远，同时也拥有了更加广阔的发展空间。

5 结语
变电运行中的继电保护关系到电网的安全稳定运行，其可靠性和及时性占有重要的地位。

通过以上对变电运行中的继电保护的基本任务、重要意义、特点的分析，提出了排除和处理继电保护故障的方法，未来继电保护将朝着计算机化、网络化、智能化的方向发展，从而保证电力系统更加安全、稳定、经济的运行。

参考文献：
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