有关电力系统继电保护技术的应用探讨

　　近年来，随着电力系统的迅速发展，电网的规模日益扩大，网络的结构日益的复杂，系统短路电流的容量也在不断的变化。在电力系统正常运行时，不免出现异常运行状态，甚至发生电气故障从而导致部分系统甚至整个供电系统的不正常工作，同时可能造成电气设备的损坏，威胁人身安全，因而需要在电力系统发生故障时能够及时切除，保障电力系统安全可靠运行。而继电保护装置能起到切除故障，并能保证整个系统的安全运行的功能，因此继电保护在电力系统中起着非常重要的作用。

　　【摘要】在电力系统中，继电保护能通过对电力系统及设备的实时监控来发现系统工作中的异常，并能及时地发出危险信号，并作出相应的处理，在很大程度上暂时保障了电力系统的安全运行，减少了安全隐患带来的重大损失。怎样合理的应用继电保护技术来减少电气故障，是提高电力系统的运行效率和质量的关键技术。文章概述了继电保护的工作原理、作用及在电力系统中的配置与应用，并基于工作经验，介绍了继电保护中常见的故障，提出确保继电保护安全运行的措施，以保障电力系统安全、稳定和经济的运行。

　　【关键词】继电保护,电力系统,运行

　　1.继电保护概述

　　1.1继电保护的工作原理

　　供电系统发生故障时，会引起电流增加电压降低、以及电流电压间相位角的变化，因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分执行部分组成，其原理如图1所示。测量部分从被保护对象读取有关信号，与给定的整定值相比较，比较结果输出至逻辑部分；逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合，决定是否动作；如需动作，则发出信号给执行部分；执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

　　1.2继电保护的作用

　　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，使故障元件免于继续遭受损害，减少停电范围；当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，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，以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置，它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。

　　2.继电保护在电力系统中的配置与应用

　　2.1继电保护装置的任务

　　继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量（电流、电压、功率等）的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时，安全地、完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。

　　2.2继电保护装置的基本要求

　　（1）选择性：当供电系统中发生故障时，继电保护装置应能选择性地将故障部分切除。首先断开距离故障点最近的断路器，以保证系统中其它非故障部分能继续正常运行。

　　（2）灵敏性：保护装置灵敏与否一般用灵敏系数来衡量。在继电保护装置的保护范围内，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，保护装置均不应产生拒绝动作；但在保护区外发生故障时.又不应该产生错误动作。

　　（3）速动性：是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。

　　（4）可靠性：保护装置如能满足可靠性的要求，反而会成为扩大事故或直接造成故障的根源。为确保保护装置动作的可靠性，必须确保保护装置的设计原理、整定训算、安装调试正确无误：同时要求组成保护装置的各元件的质量可靠、运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。

　　2.3保护装置的应用

　　继电保护装置广泛应用于工厂企业高压供电系统、变电站等，用于高压供电系统线路保护、主变保护、电容器保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用.对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除。另外，还应装设过电流保护，对于负荷等级较低的配电所则可不装设保护。变电站继电保护装置的应用包括：

　　（1）线路保护：一般采用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护。

　　（2）母联保护：需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。

有关电力系统继电保护技术的应用探讨

　　（3）主变保护：主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为重瓦斯保护、差动保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。

　　（4）电容器保护：对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。

　　3.继电保护中常见的故障分析

　　3.1电流互感饱和故障

　　电流互感器饱和对电力系统继电保护的影响非常大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，若发生短路则短路电流很大。当系统靠近终端设备区发生短路时，电流可达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下，越大电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。线路短路时，由于电流互感器电流饱和，再次感应的二次电流小或接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了，则使整个配电系统断电。

　　3.2开关保护设备选择不当故障

　　开关保护设备的正确选择十分重要，现在多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站，即采用变电所——开关站——配电变压器的供电输电方式。通常来说，对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护，对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器。因此在造成配电所出口故障时，开关站容易越级跳闸。此外影响继电保护故障常见的的因素还有继电器触点松动、继电器参数不当、电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤、线圈故障问题等。4.确保继电保护安全运行的措施

　　4.1做好继电保护装置检验

　　在继电保护装置检验过程中必须注意，将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后，严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作。电流回路升流和电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后最后进行。

　　4.2定值区问题

　　微机保护的一个优点是可以有多个定值区，这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌，必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是，在修改完定值后，必须打印定值单及定值区号，注意日期、变电站、修改人员及设备名称，并重点在继电保护工作记录中注明定值编号，避免定值区出错。

　　4.3一般性检查

　　不论何种保护，一般性检查都是非常重要的。首先清点连接件是否紧固，焊接点是否虚焊机械特性等。其次是应该将装置所有的捅件拔下来检查一遍，将所有的芯片按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

　　4.4接地问题

　　继电保护工作中接地问题是非常突出的，大致分以下两点：首先，保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。最重要的是，保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网，应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上，并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

　　4.5养成良好的工作记录和检查习惯

　　工作记录必须认真、详细，真实地反映工作的一些重要环节，这样的工作记录应该说是一份技术档案，在日后的工作中是非常有用的继电保护工作记录应在规程限定的内容以外，认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯，它往往会发现一些工作中的疏漏，对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。

　　总之，电力系统继电保护能够快速、有效的切除故障设备，保证保证非故障设备的安全运行，能够有选择性的发出故障报警信号，维护电力系统的畅通。电力系统的发展也对机电保护提出了更高的要求，继电保护装置容易出现故障，只有对继电保护装置定期检查并维护，及时发现故障并处理，保证电力系统正常运转，保证供电的可靠性。

　　参考文献

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　　[2]杨文芳.浅析电力系统继电保护技术[J].中国新技术新产品，2011（24）.

　　[3]骆宏.浅谈电力系统继电保护技术的应用与维护[J].中国新技术新产品，2012（18）.

　　期刊简介：本刊是以企业决策层和机电一体化技术与产品的研究、开发与应用人员为主要读者对象的技术与经贸结合的技术类杂志。国内外公开发行，本刊订户遍及全国各省市，为厂长、经理必读刊物。

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