关于电力系统继电保护技术相关问题探讨

关于电力系统继电保护技术相关问题探讨【摘要】随着我国国民经济的飞速发展，电力工业突飞猛进，整个电力系统呈现出向超高电压等级、单机容量增大、大联网系统方向发展的趋势，这就对电力设备继电保护的可靠性、灵敏性、选择性和快速性提出了更高的要求。因此，必须进一步认识继电保护在整个电力网络中的重要地位，提升继电保护管理水平的总体工作目标，分析目前继保工作中存在的相关技术问题，从而进一步强化继电保护全过程管理。

【关键词】电力系统；继电保护；发展趋势；维护

引言

电力系统安全可靠性是电力传输过程中的关键技术问题，也是电力技术人员热点关注和着力解决的问题之一。随着近年来电子及计算机通信技术的快速发展不仅为继电保护技术的发展注入了新的活力，同时也给继电保护技术不断的提出了新的要求。作为继电保护技术如何才能有效的遏制故障，使电力系统的运行效率及运行质量得到有效的保障，是继电保护工作技术人员需要解决的技术问题。

一、继电保护的定义与作用

所谓继电保护是指当电力系统发生故障或出现异常现象时，利用一些电气自动装置将故障部分从系统中迅速切除或在发生异常时及时发出信号，以达到缩小故障范围，减少故障损失，保证系统安全运行的目的：继电保护一般由测量部分、逻辑部分和执行部分

组成。

继电保护的作用可以简单的理解为：当电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，并使故障件免于继续遭受损害，当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，而引发动作发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。

二、继电保护的基本要求

1、灵敏度

灵敏度表示保护范围内发生故障或者不正常运行状态时，继电保护装置的反应能力，通常是以灵敏系数反映出来的。继电保护设备在使用的过程中有必要的灵敏度，是支撑整个电力系统安全、可靠运行的重要条件。

2、选择性

最大限度的保证向无故障部分的持续供电，在设计和运行时都必须在可能的最小区间切除故障，表现为由距故障点最近的断路器动作切除故障线路，尽量减小停电范围，保证电力系统中没有发生故障的部分仍能正常运行供电。

3、可靠性

继电器在规定的保护范围内发生了属于其应该动作的故障时，

保护装置不应拒动作。而在任何不属于其应该动作的情况下，保护装置不应该误动作。

4、速动性

为了防止故障的继续矿大，减轻其危害程度，加快系统电压的回复，提高电力系统的稳定性，在系统出现故障时，保护装置应该尽快的切出故障。

三、继电保护的作用及重要性

1、重要性。继电保护工作作为电网工作中的一个重要组成部分，其工作责任大、技术性强、任务繁重。继电保护工作人员每天面对诸如电网结构、保护配置、设备投退、运行方式变化及故障情况等各种信息，对它们进行正确的分析、处理和统计，工作十分繁重，并且上下级局之间、局与各厂站之间存在着许多重复性数据录入及维护工作。为了减轻继电保护工作人员的工作强度，提高劳动生产率，开发继电保护信息管理系统已成为电网发展的一个必然要求。

2、主要任务。电力系统继电保护管理系统的主要任务是对继电保护所涉及的数据、图形、表格、文件等进行输入、查询、修改、删除、浏览。由于管理对象层次多、结构复杂、涉及几乎所有一、二次设备参数、运行状态、统计分析、图档管理甚至人事信息等事务管理，各层保护专业分工较细，这使得数据库、表种类很多，利用管理系统可大大提高工作效率和数据使用的准确性。

在电力系统中，存在如保护装置软件设计不完善、二次回路设计不合理、参数配合不好、元器件质量差、设备老化、二次标识不

正确、未执行反措等诸多原因，导致运行的继电保护设备存有或出现故障，轻则影响设备运行，重则危及电网的安全稳定，为此，必须高度重视继电保护故障排除，认真、持久地开展好继电保护信息管理工作。在电力系统被保护元件发生故障的时候，继电保护装置能自动、有选择性地将发生故障元件从电力系统中切除掉来保证无故障部分恢复正常运行状态，使故障元件避免继续遭到损害，以减少停电的范围；如果被保护元件出现异常运行状态时，继电保护装置能及时反应，根据维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时，一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时，以避免不必要的动作。同时，继电保护装置也是电力系统的监控装置，可以及时测量系统电流电压，从而反映系统设备运行状态。

四、电力系统继电保护常见问题

就电力系统继电保护本身来看，继电保护通常能够通过自动化调节使得电力系统的故障能够在最短的时间控制在较小的范围内。并且将相关故障设备进行故障切除，然后上报至电力监控系统，使得电力维护人员对相关故障有针对性、快速的解决。从另一个方面来看，电力系统继电保护可以大大的降低电力元件的损坏，这对电力系统的稳定发展具有着重要意义。由此可见，加强对于电力系统继电保护的研究与管理，对于社会经济发展以及人们生命与财产安全具有着重要意义。继电保护技术常见的问题有以下几种：

1、电流互感饱和对配电系统的影响

随着配电系统设备中断负荷的不断增加，如果电力系统发生短路，其短路电流很大，当系统靠近终端设备区发生短路时，电流可以达到或者接近电流互感器单词额定电流的百倍。

2、开关保护设备的选择不当造成的影响

近年来，多数配电站都采用了在高负荷密集区建立开关站，采用的是变电所→开关站→配电变压器的供电方式，由此可见，开关保护设备在此供电流程中的显得尤为重要，选择合适的开关保护设备对供电的输送有着重要的影响。

3、谐波的影响

随着我国高耗能用户的迅速发展，用电量也大幅度上升，且仍有持续上升趋势。其中冲击性负荷、非线形负荷的大幅增加，使电力系统的谐波问题变的比较严重，对地区电网的运行造成一定的影响。一般来说，高耗能用户和变电站都装有并联电容器，但电容器在一定条件下可能引起谐波放大。因此，有必要改造并联补偿电容器组，在其回路上装设适当参数的串联电抗器或阻尼式限流器，避免电容器容抗与系统感抗相匹配构成的谐波，起到抑制高次谐波电流的作用。这是降低谐波水平的一个有效措施，而且投资少，效果显著。

在谐波源集中的地区装设有源滤波器，它能对非线形负荷产生的谐波动态抑制补偿无功。另外，系统电压升高会导致变压器铁芯饱和、励磁电流谐波增大，使得系统谐波电压水平提高。而部分地区电网受限电影响，电压骤升骤降，无形中增大了谐波电压水平。