电力系统变电运行中继电保护改进策略研究关天昊

电力系统变电运行中继电保护改进策略研究关天昊

关天昊

(中国电建集团吉林省电力勘测设计院有限公司北京市130022)

摘要：随着科学技术的进步，电力系统不断发展，继电保护的要求也随之增高。继电保护不再采用传统的单一的组合模式，而是向着一体化、智能化的方向发展。如何采用科学合理的继电保护系统、如何阻断故障损害防止事故扩大引起了深入思考。以下在深刻理解继电保护工作基本概念与作用的基础上，对继电保护工作原理进行了分析，最后对继电保护进行改进研究，并针对不同的元件保护提出了具体的继电保护方案，确保电能质量的良好和电力系统的安全稳定运行。

关键词：电力系统；变电运行；继电保护；改进策略；研究

1导言

继电保护在电力系统所起作用巨大，维持着电力系统的正常运营。我国经济迅速发展，电力系统趋向电网智能化方向发展，在继电保护方面起到了重要作用。在智能电网环境中，继电保护工在信息方面可互相分享，让变电站各设备有效连接起来，使继电保护范围更为广阔。

2电力系统变电运行中继电保护问题

按照继电保护设施使用状况，可划分为四种不同的状态，在四个不同的状态中均会出现问题，采取相应的解决对策，维持电力系统设施的稳定、正常运行。①设施处在正常运行中，表明，设施可稳定正常运行，处在较佳的状态，处在这种状态，设施不会产生任何故障。②设施处在可运行状态，表明，电力系统维修人员检查出设施工作中存在的一些未知问题。③设施运行的可靠性不高，表明，电力系统变电维修人员使用了较多的检测手段，对设备中存在的部分质量与安全问题进行检测。④设施运行状态危险，表明，设施在运行过程中受到多种因素影响，面临着诸多安全问题。

3电力系统中继电保护方案及改进措施

3.1电力系统中继电保护事故出现原因

（1）人为因素。由于电力系统工作人员中有些专业知识不足、有些工作态度不认真等因素造成电力系统继电保护事故的发生。如现场设备未按照继电保护装置的运行要求进行配置或整定，在电力系统继电保护装置出现问题时没有及时处理，都将造成损失。（2）继电保护装置方面存在的因素。继电保护装备主要由数据采集系统、微机装置的保护与管理装置等组成。其中任何一项发生故障，均会引起继电保护事故的发生。继电保护装置发生故障会在数据采集系统和电源模块发生异常。数据采集系统的异常可能导致继电保护装置判断该数据为异常数据，进而闭锁保护，在发生故障时保护装置不能正常切断故障；也可能导致在正常运行时保护装置的误动。电源模块异常则将直接闭锁保护装置。这些都是继电保护系统中存在的隐患，如何改进保护方案、改进装置硬件都是未来继电保护需要不断探讨的问题。（3）继电保护系统软件因素。从电力系统的发展历史来看，造成软件出错的主要原因在两个方面，软件编码错误、软件结构设计有缺陷是一方面，而测试操作有误、定值输入出现不规范等原因是另外一方面。而继电保护电力系统中系统软件出现问题，会直接造成继电保护装置错误启动甚至是拒绝启动。

3.2电力系统中继电保护的先进方案

（1）电力系统中主变压器的继电保护方案。变压器作为变电系统的重要设备，为防止其故障对电网造成巨大影响，必须进行全面的保护。根据变电设备的容量和电压等级，在高、低压侧及本体上装备安全可靠，性能良好的继电保护装置是十分必要的。目前智能变电站中，根据相关安装规范的要求，220kV及以上变电站电量保护适宜采取智能终端、合并单元、保护装置组成的双套独立系统。在配置时，电量保护的主、后备一体化，两套电量保护分别与各自的智能终端、合并单元对应。非电量保护一般与第一套智能终端、合并单元相对应，直接就地化配置。继电保护装置不通过网络采集，而是通过对合并单元直采获得电压电流，从而防止网络延迟、网络风暴对继电保护系统的影响。变压器的终端设备不但与继电保护装置通过光纤直连，还与测控装置通过网络进行连接，从而实现保护、控制的智能化。（2）电力系统中线路的继电保护方案。220kV及以上智能变电站线路间隔配置设备包括：2套保护装置、2套智能终端、2套合并单元、1套测控装置、2台过程层交换机（分别为A\B网使用）。其中保护装置的主保护通常为差动或纵联距离保护，后备保护有三段距离保护、三段零序过流保护。为提高供电可靠性和电力系统并列运行的稳定性，一般保护装置中将投入单相重合闸功能。大部分的线路故障（单相接地短路）能够将故障相断开再进行重合，若是瞬时性故障，重合后三相将恢复正常运行；若是永久性故障，重合后将立即断开三相。智能变中保护装置采样及跳闸的传递也都采用直采直跳，测控装置采样及跳闸的传递则采用网采网跳，针对不同应用在保障可靠性和集约设备上进行了平衡。（3）电力系统中母线的继电保护方案。在电力系统继电保护中，母线是电力传输中线路的核心部分。母线出现问题将给电力继电保护系统带来不可挽回的损失。母线的继电保护是基于分布式的设计方法，对于220kV及以上母线同样采用双套保护配置，根据差动电流计算来判断母线是否故障并判断出发生故障母线。母线保护中的差动、失灵均需要电压开放，电压均取自母线合并单元，各支路电流均取自各线路间隔合并单元，所有采样均走直采通道。其跳闸的传递同样通过直跳通道完成，而各支路的启动失灵开入及母线保护送至各线路保护的远跳则通过网采网跳。母线保护一旦误动将导致母线上所有馈线开关的误跳闸，影响范围大。加强母线系统安全性，有利于智能化的继电保护正确性。

3.3电力系统中继电保护改进措施

（1）加强继电保护工作人员专业知识与职业素质。专业性强、技术要求高是继电保护工作人员的两点特征。我们要求在日常的工作中，继电保护工作人员首先要做到的熟悉继电保护装备的各部分功能，熟练操作继电保护各部组件，以便在发生异常情况时，用科学的态度做出正确判断，确保继电保护工作顺利进行。此外，要特别重视继电保护工作人员专业知识与素质的培养，可以通过对工作人员定期的培训，让工作人员把安全意识问题放在第一重要位置，建立一支充实配备技术力量的专业队伍。（2）加强继电保护装置日常的巡视、检查和维护。我们每一位继电保护工作人员都应该养成一种对继电保护装置加强日常巡视、检查和维护良好的工作习惯。首先要做到的是工作巡视及记录，记录每一个工作细节和处理方法，相当于是一份可供参考的技术档案，对于之后的工作有借鉴作用；其次要做到的是对装置的检查，每一次工作完后均认真检查一遍所接触过的设备，排查设备隐患，如老化的线路和老化的元件；最后要做到的是对装置进行定期维护，维护保护电源板、模拟量采集板、跳闸出口板，CT回路等，以保继电工作者在继电保护装置运行过程中即使出现问题也可做到心中有数，及时处理，保障其正常运作。

4结语

在电力系统中，搞好机电保护运行工程尤为重要。维持电网运行的安全性，这是继电保护面临的一项巨大压力，以往保护工作存有不完善之处。实际生活中我们常常见到这样一种情况，当电力系统中继电保护装置存有异常，即便专业人士也不易分析故障，处理起来较为复杂。为维持电力系统中继电保护的正常运行状态，尽量减少异常情况出现次数，一定要制定继电保护的改进措施。笔者结合自身经验，谈对电力系统变电运行中继电保护改进的认识，以上是具体的分析。

参考文献:

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