浅谈电力系统的继电保护措施

王全亮

（郑州电力职业技术学院，河南 郑州 451450）

电力系统是电能生产、变换、输送、分配和使用的各种电力设备按照一定的技术与经济要求有机组成的一个联合系统，考虑到电能的特点，电能的生产量应每时每刻与电能的消费量保持平衡，并满足质量要求。根据电力系统的运行条件的变化，电力系统的运行状态可分为正常状态、不正常状态和故障状态。继电保护的根本任务就是监测电力系统的运行状态，报警不正常状态，切除故障状态，从而保证非故障部分正常运行，提高供电的可靠性，减小停电面积。

一、电力系统继电保护的现状及存在的问题

1.现状目前继电保护向计算机化、网络化方向发展，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化对继电保护提出艰巨的任务，也开辟了开发的新天地。随着改革开放的不断深入，国民经济的快速发展，电力系统继电保护技术将为我国经济的大发展做出贡献。另外，随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。此时，我国继电保护技术进入了微机保护的时代。

2.存在的问题①电力的迅速发展与落后的保护现状之间的矛盾:由于继电保护装置更新的速度慢,使原有条件下整定的保护定值偏差大,采用的保护原理、装置落后，不能很好地满足目前电力系统对保护的要求。考虑到我国的经济条件，大范围地更新保护装置是不现实的。②越级跳闸现象突出：在实际工作中，往往有未核好保护的配合问题或在运行方式上只考虑了正常方式的保护配合问题，而未考虑特殊方式下的保护配合问题造成越级跳闸；或者只考虑了相邻两级相同元件的保护配合问题，而忽视了相邻两级在任何运行方式下的真正配合。③过电流后加速保护误跳：对于一条线路（例如农村电网）接入配电变压器较多，配电变压器群励磁涌流较大，在手动重合或保护重合时，过电流保护电流元件动作（无电压闭锁）造成后加速误跳闸。④可靠性低存在拒动和误动现象；长时间不维护、校验或者维护水平低，校验不准确，设备缺乏传动校验，是导致保护不可靠的主要原因。具体表现在：a过负荷问题：由于整定计划提供负荷不准或对负荷检测不准，尤其在特殊运行方式下，由过负荷引起保护误动；b方式和保护不协调：方式安排未考虑保护是否满足配合要求；c不用保护或需要说明的注意事项未交代清楚，运行人员误投；d微机保护控制字取错；e未进行二次回路的负载校验；f保护软硬压板投错或漏投。⑤灵敏度低：对于采用固定门槛的判据条件，定时限时间特征的电网，一般配置由电流、电压元件构成的保护，该保护受电网运行方式的影响很大，往往在最小运行方式下校验灵敏度时不能满足要求。

二、电力系统继电保护的任务、构成及基本要求

1.任务继电保护主要利用电力系统中元件发生短路或异常时电气量的变化来构成保护判据的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.构成电力系统继电保护装置由测量比较元件、逻辑判断元件和执行元件构成。测量比较元件通过被保护的电力元件的物理参量，并与给定的值进行比较。根据比较的结果给出逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动；逻辑判断元件根据测量比较元件输出逻辑信号的性质、先后顺序、特征时间等，使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否应该使断路器跳闸、发出信号或不动作，并将对应的指令传给执行输出部分；执行输出元件根据逻辑判断部分传来的指令，发出跳开断路器的跳闸脉冲及对应的动作信息，发出警报或不动作。

3.基本要求对继电保护的要求是满足"四性"。a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，以保证他中其它非故障部分能继续正常运行；b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；c速动性：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力条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性；d可靠性：包括安全性和信赖性。不需要动作时可靠不动作，即不发生误动作，要求继电保护在规定范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不发生拒绝动作。

三、科学应用继电保护的措施

1.绘制同一保护元件保护配合方块图、系统时间配合图、灵敏度（保护范围）配合图和系统各级综合分析保护配合图。通过用图解法分析，可以清晰描述系统各级保护配合问题，有效防止了非选择性动作，避免了越级跳闸。

2.对于接入配电变压器较多的线路，在接过电流后加速段保护时，应先测量励磁电流，其后再决定是否接过电流后加速段，有效防止了重合时的后加速段误动。

3.确保保护装置的设计原理、整定计算、安全调试正确无误，同时要求组成保护装置的各种元件的质量可靠，运行维护得当、系统简化有效，以提高保护的可靠性。

4.根据电网的变化，及时更新保护方式及定值的整定，确保保护的灵敏度。

5.提高继电保护运行操作的准确性：①熟悉现场设备，弄懂保护原理及二次图纸，严格执行"两票"制；②掌握特殊情况下的保护操作，积极参与培训学习；③加强巡视，及时处理缺陷，对能引起误动的保护退其出口压板。

6.定时地对继电保护装置巡视检查和清扫,并做好各仪表的运行记录。核查的内容主要有:①检查二次设备各元件标志、名称是否齐全；②检查转换开关、各种按钮、动作是否灵活无卡涉，动作灵活。接点接触有无足够压力和烧伤；③检查控制室光字牌、红绿指示灯泡是否完好；④检查各盘柜上表计、继电器及接线端子螺钉有无松动；⑤检查电压互感器、电流互感器二次引线端子是否完好；⑥配线是否整齐，固定卡子有无脱落；⑦检查断路器的操作机构动作是否正常。

7.加强技术改造工作:①及时对到期的保护装置进行更换,采用先进科学的保护装置,对存在缺陷的保护装置及时调整,对同一保护装置对象尽量采取不同原理和不同厂家的产品,取长补短；②技术改造中,对保护进行重新选型、配量时，首先考虑的是满足可靠性、选择性、灵敏性及快速性，其次考虑运行维护、调试方便，且便于统一管理。优选经运行考验可靠的保护，个别新保护可少量试运行，在取得经验后再推广运用。

8.搞好保护动作分析:保护动作跳闸后,严禁随即将掉牌信号复归,而应检查动作情况并判明原因,做好记录。

总之，只有正确处理"四性"关系，确保继电保护整定计算准确无误，一次系统运行方式和保护质量相协调。定期修改继电保护整定方案，定期对继电保护装置进行检查和维护，才能充分发挥继电保护在电力系统中的作用，提高供电可靠性。

[1]王瑞敏.《电力系统继电保护》北京：科学技术出版社，1994.

[2]王维俭.《电力系统继电保护基本原理》北京：清华大学出版社，1992.