电力自动化继电保护安全管理分析

万炜

【摘要】在本文中笔者首先对于电力自动化配电系统中的继电保护相关装置组成和配置中原则方面进行分析，简单叙述了关于配电系统的继电保护手段和相关技术的概况。同时进一步详细分析和阐述了关于配电系统的继电保护手段和日常正常运行过中的比较常见的一些问题，并且对于以上几个问题的处理手段进行了详细解释，以希望通过这种方式能够改进配电系统中的继电保护技术，这样可以进一步提高配电系统的运行可靠性。

【關键词】配电系统；继电保护手段；运行；配置原则

0.引言

伴随着我国的社会经济发展，人们和社会中对于电力的要求量越来越大，但是因为配电系统所提供的电力自动化供配电系统为一体式，因此设备的类型相对复杂，运行的方式就相关繁多，所以各种因素造成继电保护中的运行难度。与此同时，电力自动化系统中的220kV和500kv线路也随之增加，整个配电系统中的整体网络结构与正常的运行形式也变得日益复杂起来，这就对于配电系统中的继电保护系统、装置提出了相对更高的要求。许多国内外的分析和研究都正在投入到这项艰巨的工作中，并且已经取得了相当不错的成绩，但目前还是有几大顽症，这对于继电保护的研究人员提出了更大的挑战。因此笔者在本文就电力自动化配电系统的继电保护中可能普遍存在的一些问题进行阐述和研究，仅供读者参考。

1. 电力自动化继电保护安全管理主要内容

1.1配电系统的继电保护运行装置的主要组成

电源装置的进线：定时限过流保护装置、定时限速切保护装置、过负荷报警和差动保护装置。轻、重瓦斯和温度保护装置。

馈出的线路装置：过流保护、电流速断保护装置、小电流接地报警系统装置。

1.2配电系统继电保护装置的安全管理配置原则

在继电保护中的配置系统中，其应该满足最为重要的、最基本的两点要求：第一点就是：任何的电力设备与线路都不得在任何的时候处在无继电保护的运行状态下；第二点就是：任何的电力设备和与线路在应该在运行中的任何时候，由两套完全独立的继电保护的装置分别控制，这两台装置应保证是完全独立的电力系统断路器实现保护。配电系统的电路保护主要需要是符合下面的几点原则：

（1）配电站的进线通常可以不设继电保护。（2）变电站开关站的出线保护装置应该由过电流保护、零序电流保护、前加速一次重合闸共同组成保护系统。（3）配电站和开关站的母线分段，应该很好地配置备用电源自切和自切后的加速保护装置。（4）配电的变压器应该选用熔断器或者由继电器，这些构成的过电流保护和零序电流进行运行保护。

2.配电系统的继电保护安全管理中可能存在的问题

2.1电力自动化电流的互感器相对饱和

伴随着供电系统的规模不断扩大，很多的低压配电系统中的短路电流也会随着变大，当变、配电的出口处发生了电流短路时，短路的电流通常会很大，有时候甚至可达到电流互感器的一次额定电流的好几百倍。在稳定状态中的短路情况下，一次的短路电流其倍数越大，电流的互感器的变比的差距也就相对越大，使得灵敏度很低的电流速断的装置保护就有可能产生拒绝动作。

在线路的短路情况发生时，因为电流的互感器出现饱和，感应到的二次侧的电流一般会很小甚至接近于零，所以有可能造成定时的限过流保护装置出现拒动。要是在变电所的出线故障就要靠母联的断路器或者主变压器的后备保护来进行切除，因此可能会延长故障的时间，让故障的范围不断扩大；然而要是在配电所出线的过流保护拒动出现后，造成的配电所进线进行保护动作，就可以将使整个的配电所全停。

2.2电力自动化二次设备和二次的回路老化

目前在我国很多的配电系统中的继电器是上个世纪7O到8O年代的老式继电器装置，其节点的氧化尘很多，因此产生的压力也就不够，这就会造成保护的误动，出口的不可靠。因此我们知道了，二次回路的分直流与交流两类，如果其中的交流回路实验端子发生老化、锈蚀、接触电阻过大的情况，严重时就会引起电路开路，有可能引起电路的保护误动或者拒动。直流的部分在电力系统中的失电与系统严重低电压时，其电路运行的可靠性就难以保证，因此在事故情况下就更难以保证其的可靠动作，很有可能造成越级跳闸的现象，扩大事故的范围。

2.3电力自动化环网的供电无保护

现阶段中，我国的环状配电网中基本采用了负荷的开关方式，现在这个阶段并不设断路器装置，因此也没有保护。假如装设的断路器由于运行的方式发生变化，负荷的转移等因素，导致了继电保护的选择性无法协调，这样产生事故的可能就非常大。现阶段的环网运行方式一般是开口运行，在发生故障时，故障的环网全部停电，绝大部分的网络是由用人工操作的，对于网络的重构帮助恢复供电。在环网中的供电用户中较小容量的，还可以设置好熔丝，这样就限制了故障产生的影响范围；用户的变压器容量较大的，一般无法配置有选择性的熔丝进行保护，尤其是直接用铜棒进行连接；这样就导致用户故障、环网全停，所以就可能扩大了故障可能影响的范围。

2.4电力自动化保护校验的装置可能存在漏洞

目前我国的多数配电系统保护校验的装置都存在着漏洞。第一是仪器的仪表存在问题。仪器的仪表是以保证保护装置的校验质量、提高工作效率的前提和基础，但是长期以来因为投入的并不足，因此电路的保护工作相对缺乏高性能的仪器。所以现阶段仍以“地摊”式的接线为主。虽然“地摊”的接线方式是主要考验保护人员的基本功，但如出现了错误，将非常严重的影响保护校验的质量与工作效率。第二是现场的资料尚不全。继电保护系统的图纸资料不齐备的时候，就会产生问题困扰继电保护人员。在一些变电站中，图纸的破损、丢失或者不全，尤其是新建站一直就没有竣工图；另一些就是变电站的图纸刚刚补齐，又开始新的技改施工项目，而改造后其又没有及时将图纸补齐；所以，各个变电站的图实不符的现象始终存在，并且难以解决，留下了非常严重的事故隐患。

3.配电系统的继电保护安全管理的改进手段

3.1避免电流互感器的饱和

为了避免电流互感器的饱和，主要从以下三个方面入手：首先，电流互感器的变比不可以选得太小，这是需要考虑线路在短路时的电流互感器的饱和问题，例如一般的10kV线路的保护电流互感器的变比最好要大于60/1。然后是需要尽量地减少电流互感器二次的负载阻抗现象。尽量能够避免保护与计量共用电流互感器装置，进一步缩短电流互感器的二次侧电缆长度和加大二次侧电缆的横截面。再次，管理者一定要遵守速断保护原则。高压电动机按起动电流乘以1.2～1，3倍可靠系数进行確定，假如超过了其规定的数值就可以确定故障电流，时限整定为Os。单台的变压器应该按照所供电的最大1台电动机起动的电流加上它其余电动机和照明等的负荷额定电流一同进行整定，假如计算的整定值小于变压器额定电流的2倍，就应该按2倍的电流进行整定。超过了2倍的电流整定值，应该按计算的数据乘上可靠的系数确定，采用变电所内的进线应该按照最大的整定值数据加其余的变压器额定负荷。按照等级进行划分，确定了延时时间，仍然还有选择性，但是短路的情况下速断保护还是无选择性。

3.2完善电力自动化环网结构配套建设

现阶段的环网结构是在电缆网络中采用的主要方式，现阶段还没性能非常理想的继电保护系统装置。为了更快速地隔离故障、恢复供电情况，管理者可考虑结合着配电自动化装置系统的建设，将继电保护和自动化系统共同配合使用。

4.结束语

综上所述，电力自动化配电系统中的继电保护是保证电网的安全运行关键手段，怎样防止与杜绝继电保护运行中出现的各种问题，防止运行事故的发生与扩大、保证电网的安全运行，是目前继电保护的专业人员应该为之努力的奋斗目标，也是目前各所单位所面对的、时刻不掉以轻心的一项艰巨的工作。同时伴随着系统的不断前进和发展，肯定还会有各种不同的新问题出现，笔者希望广大的现场工作运行维护的技术人员能够结合运行的实战经验，提出对应的解决办法，共同把电力自动化安全保护工作做好。

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