关于输电线路继电保护的几点思考

张琳琳

摘 要：复杂的输电环境、繁多的电气设备和错综的线路分布等因素共同制约了电力输送的可靠性和安全性，所以，任何一个环节出现故障，都可能造成严重的后果，尤其是继电保护系统。因此，为了提高输电质量和水平，结合多年的实践经验，就输电线路继电保护问题提出了几点建议，以期为同行日后的工作提供参考和借鉴。

关键词：输电线路；继电保护；输电质量；保护方法

中图分类号：TM774 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.12.149

众所周知，无论是生产、工作还是日常生活，都离不开电力这一能源，但是，在现实生活中，输电线路容易受复杂因素的干扰和破坏，进而出现故障，影响供电安全和质量，所以，提高继电保护水平就变得尤为迫切。因此，我们必须要先了解继电保护的工作原理，然后立足实际，积极寻求科学、有效的解决措施，以确保输电线路能够安全、稳定、高效地运行。

1 概述

对于电力系统，继电保护是维护其正常运行的重要手段之一，可以说其占有举足轻重的地位。而这主要是由其工作原理和所执行的任务决定的，即当电力系统出现局部异常或故障时，继电保护装置就会根据变化的电气量（比如电压、电流、功率和其他物理量）完成相应操作，彰显其保护作用。如果某个元件出现故障，那么，为了缩小故障范围，减小故障造成的不良影响，继电保护往往会在不影响其他装置正常运行的情况下及时将故障元件从电力系统中删除，或者在监测到电器设备工作异常时，自动直接跳闸或降低运行负荷等，具体动作应视情况而定。

2 对输电线路继电保护的几点思考

需要电能的地方就必要要架设输电线路，可是，复杂多样的运行环境和干扰因素为输电线路的正常运行埋下了安全隐患，比如雷击跳闸、风偏闪络、外力破坏、人为操作不当等故障时有发生。所以，为了改善这种情况，必须提高继电保护的质量和水平。

2.1 输电线路继电保护装置要求

在选择输电线路继电保护装置时，其必须满足以下要求：①可靠性。这是其必须具备的最根本、最重要的性能，即不需要保护时，要可靠不动作，需要保护时，就必须可靠动作。②灵敏性。要求继电保护装置必须符合最小灵敏系数规定，特别是针对金属短路的情况。③选择性。当线路出现故障时，要先由线路或设备切除自身故障，比如断路器失灵保护、线路保护等。④速动性。要求继电保护装置的动作要及时、迅速。这4点缺一不可。

2.2 常见的输电线路继电保护方法

常见的输电线路继电保护方法主要有2种：①电流保护。由于每段线路的II段电流保护都与下段的I段电流保护呈现相互配合的局面，并且具有大约0.5 s的延时，所以，当电路发生过负荷或故障问题时，继电保护便会根据信号变化经无时限和有时限等动作，在极短的时间内执行相应的跳闸任务。比如，当CD段线路异常时，保护2首先动作，如果断路器发生拒动或失灵，保护3则会在0.5～1 s内启动，并且不会影响保护2的运行，如图1所示。②差动保护。即基于基尔霍夫电流定理，无论输电线路发生区外故障还是正常工作，由于线路流入电流等于流出电流，所以，差动继电器均不动作。但是，如果本级线路出现内部故障，那么，短路电流就会由两侧（三侧）流向故障点。因为二次电流与故障点电流是正比关系，所以，差动继电器执行动作。

图1 电流保护基本示意图

2.3 输电线路继电保护的研究方向

2.3.1 数字信息化

目前，微机保护在输电线路继电保护中占据核心地位，但是，集成电路使用的常规芯片不符合线路的实际工况，所以，需要研究专用芯片，这是完善智能电网的一大基础。如何结合输电线路的特性，优化继电保护装置的安全性、实用性和可靠性，并提高社会经济效益，是需要深入研究的。

2.3.2 系统集成化

如果将日渐成熟的10 M或100 M的双光纤以太自愈环网这一集成技术广泛应用于输电线路继电保护中，一方面，可以实时上传现场单元数据至公共测控保护单元，然后通过站控层进行综合处理后发出相应的决策和任务，进而提升保护动作的可靠性和实时性；另一方面，还节约了电缆的用量。由此可见，测控、网络、通信、录波和保护的集成一体化具有重要的研究价值。

2.3.3 自适应保护技术

继电保护自适应技术也是改善输电线路运行水平的措施之一。它主要是基于科学的逻辑判断和合理的保护决策而存在的，尽量结合线路瞬时故障、负荷波动等运行工况，对继电保护加以改善，这在一定程度上彰显了输电线路继电保护装置的网络化、智能化特性。从硬件系统互操作、资源共享等其他视觉角度来看，继电保护自适应技术有良好的应用前景，但是，它需要相应的理论和技术作支持。

除了上述几种技术措施外，还有诸多先进技术值得研究。比如，用光纤传输数据信息，即在电力系统中，有效串接继电保护，形成一个集成化、网络化、自动化和数字化为一体的保护系统。另外，可以采用输电线路安全防护的最后防线——失步解列技术，但是，这需要先研制出可整合分散动作的装置，并构造科学、完善的控制系统。

3 结束语

总之，随着输电线路系统规模的日渐扩大，必须要加快对继电保护的研究，不断改造和升级相应的装置，进而为输电线路的稳定、可靠运行提供重要保障，实现安全用电、放心用电。