新型电力系统继电保护影响研究

新型电力系统继电保护影响研究

于志明1    ,屠慈启2 

1，杭州协东电力设计工程有限公司  2，浙江聚能智慧电力科技有限公司 

摘要：我国电力工程企业在产生电能的过程中,还需要加入一些新型的技术手法和分配制度。随着人们的生活水平,生活质量在逐渐的提高,为了带来更高的生活质量,我国政府机构加大了对电力系统进一步研发。加大了对电力系统保护工作的安全力度。继电保护装置是电力系统工程的重要的机械设备,可以使电力系统在运行的过程中更加具有安全性。

关键词：电力系统；继电保护；影响；研究

一、新型电力系统继电保护的原理及要求

1、原理。继电保护主要是利用电力系统中元件发生短路或异常情况时的电气量（电流、电压、功率、频率等）的变化构成继电保护动作的原理，还有其他的物理量，如变压器油箱内故障时伴随产生的大量瓦斯和油流速度的增大或油压强度的增高。大多数情况下，不管反应哪种物理量，继电保护装置都包括测量部分（和定值调整部分）、逻辑部分、执行部分。电力系统运行中的参数（如电流、电压、功率因数角）在正常运行和故障情况时是有明显区别的。继电保护装置就是利用这些参数的变化，在反映、检测的基础上来判断电力系统故障的性质和范围，进而作出相应的反应和处理（如发出警告信号或令断路器跳闸等）。

2、要求。对动作于跳闸的继电保护，在技术上一般应满足四个基本要求：选择性、速动性、灵敏性、可靠性。（1）可靠性。指保护该动作时动作，不该动作时不动作，就是既不能误动也不能拒动，确保切除的是故障设备或线路。（2）灵敏性。指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。保证有故障就切除。指在规定的保护范围内，对故障情况的反应能力。满足灵敏性要求的保护装置应在区内故障时，不论短路点的位置与短路的类型如何，都能灵敏地正确地反应出来。（3）选择性。指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备、线路的保护或断路器失灵保护切除故障。避免大面积停电。选择性是指电力系统发生故障时，保护装置仅将故障元件切除，而使非故障元件仍能正常运行，以尽量缩小停电范围。（4）速动性。指保护装置应能尽快地切除短路故障。其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用电源或备用设备自动投入的效果等。快速切除故障。提高系统稳定性；减少用户在低电压下的动作时间；减少故障元件的损坏程度，避免故障进一步扩大。

继电保护基本任务是当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除，或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。

二、电力系统继电保护常见故障

1、继电保护配置缺乏科学性。为了提升配网自动化管理水平，维修人员应通过相关管控措施对电力设备进行检修维护处理，在积极应用先进的计算机技术后，对整个电力系统进行优化和升级。然而，在现实配电网管理中，针对那些经济基础较差的偏远地带，然而从人员、技术、设备上都相对落后。

2、工作承载力大。目前干基层基础工作的人员还基本上是四五十岁的老员工，老龄化严重，班组的技能技术人员严重不足，加上培养周期长，人员流动大，导致人员承载力进一步增大。

3、装置缺乏合理性。首先，部分电力设备中的硬件试件可能出现磨损、插座螺丝松动及电源接口不严等情况，导致电力运行装置出现相关问题；其次，设备检修人员没有严格按照操作流程对其进行调试，同时，电力系统的运行设备零部件没有安装合理，相关接线出现严重错误都可能埋设诸多安全隐患；最后，部分系统验收人员采取传统的验收方法，不能全面地对电力装置进行调配，在无法对电力装备的运行缺陷进行优化改进后，造成电力系统的故障发生率逐步提升。

三、新型电力系统继电保护技术

1、故障集中处理措施。电力系统中的主干线设置相对复杂，促使配电网故障管理方法也存在一定的差异性。例如，在主干线为架空馈线的电力系统应用过程中，应按照如下操作流程对其进行风险隐患排除；一旦发现馈线线路出现运行不通畅的情况时，应立即对变电站出口的断路器设备进行电源切断处理，从而可以及时地对电流层进行隔离操作；应延长0.5s启动电力管理设备，通过合理管控方式促使断路器开关和变电站的运行范围相协调，进而达到自动重合的目的，排除各类线路运行故障，如果没有达到线路重合效果，结合实际情况采取相应的故障排除方案；密切关注阻断配电操作导致的配电网系统故障问题，一旦发生故障现象应及时地将相关数据传递至变电站主站系统，借助先进的检测技术对相关成功检修案例形成书面材料归档保管。

2、两级极差保护配置。首先，通过运用两级极差保护装置可以在较短时间内找出配电网运行结构出现的故障部位，例如，可以集中批量采购性能较高的线路开关零件，确保用户开关为断路器开关后，将主导开关设置成负荷开关，已达到二级范围保护设备的配置效果；其次，可以结合先进的计算机技术和检修方法进行防护动作延迟保护，可以将变电站出口的断路器保护时间延长210-260ms。采用此种方式的主要优势有以下2种：首先，能够在配电系统出现故障后，在短时间内找出故障具体方位，提升整体的管理水平，其次，通过安设适量的断路器对整个配电网进行多元保护，在构建完整的两级差保护配置后，一旦发现问题及时将故障位置电源切断。另外，还可以在主干线上应用适量的负荷开关以达到节约资源效果。

3、电压时间型馈线和多级极差保护。通过安设适量的电压时间型馈线与内部协调重合器进行配合后，可以起到良好的隔离故障效果，首先，可以在10kV变电站出口配置相关联轴器，并进行相应的保护动作延迟处理，具体时间为210-260ms左右，在对主干馈线设置相关电压分段器开关后，运用断路器设备以减少延迟的情况。在对以上基本配置工作完成后，首先对主干网中的故障进行及时处理，其次对分支或者使用者客户端故障进行及时排除。最后，可以运用三级极差性保护方法对变电站的出现开关和分支开关进行基础保护，通过相关措施来达到电压时馈自动化的效果。一旦主干线路出现故障，在进行维修处理期间，可以采取以往电力线路修复的方法，由于主干线路发生故障不会影响其他分支线路，由此可见，此种极差保护方法的可行性较大。

四、电力系统继电保护的影响

经济的快速发展需要数量巨大的电力能源为其提供支持，尤其是在经济快速发展的前几年，电力能源供应已经成为了制约经济快速发展的瓶颈问题，不少地区被迫采用拉闸限电的措施来控制用电量。在实行经济转型的今天，电力能源供应不仅要满足经济发展的需求，还必须要确保电力系统运行的稳定性和安全性，为经济的健康发展提供一个稳定的能源供应环境。采用继电保护能够在很大程度上提高电力系统运行的稳定性和可靠性。机电保护是确保电力系统尤其是现代化电力系统安全、可靠、稳定运行的重要保障之一。由于认为因素或者是其他不确定因素的影响，电力系统会出现各种异常工况和运行故障问题，机电保护则能够在最小的范围内、最短的时间内实现对故障设备的切除动作，并对值班人员进行告警，防止出现更大的事故。如果故障得不到及时地控制和有效地解决，则相邻地区的供电质量便会受到波及，采用机电保护之后，电力系统的安全系统得到了大幅度提升。除此之外，安全、可靠、稳定的电力系统能够为经济发展和社会运行提供更高质量的电能产品，这对于维护社会稳定而言也是非常关键的。

结束语

总而言之，由于电力系统中电网故障处理会受到外界各种因素的影响，电力企业管理人员应积极学习并引进国内外先进的继电保护处理技术，在全面应用电气自动化技术的基础上，拓宽电力系统故障处理方法，在逐步提升电力系统整体性能后，确保继电保护措施可以全面落实，促进电力事业的平稳发展。

参考文献

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