电力系统超高压电网提高继电保护安全运行措施探讨

张学辉

摘 要：继电保护是电力系统的重要组成部分，是电网可靠运行的重要保障。但电网运行的多样性决定了继电保护装置在各类电网运行中的要求也不经相同。本文从继电保护发展特点入手，分析了特高压电网继电保护运行要求，并提出了一些措施以增强继电保护在特高压电网中的可靠性，促进电力企业更好地发展。

关键词：电力系统；超高压电网；继电保护；措施

中图分类号： TM77 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）10-132-2

0 引言

继电保护在电力系统的发展中具有重要作用，其主要职能就是当电网发生故障时，继电保护系统会及时地将故障设备后线路断开，防止故障扩大，保障电力系统的正常运行。但任何系统都不是完美无缺的，继电保护系统也不例外，继电保护也会受一些因素的影响，出现误动或拒动的情况，具体来说就是继电保护系统可能不把正常的电力设备切除或者无法隔离故障电力设备，不仅不能保护电力系统供电的安全性、可靠性，还对电力系统的安全运行造成损害。这对电网系统尤其是超高压电网的打击是巨大的。因此加强超高压电网继电保护的安全运行是十分有必要的。

1 电力系统超高压继电保护发展现状

电力系统继电保护先后经历了机电式、晶体管、集成型和微机保护四个不同的发展时期。目前电网系统中继电保护的主要特点为以下几方面：

1.1 微机在继电保护中大量普及

随着科技的不断发展，微机继电保护已在我国电网中大力普及。它不仅拥有我国传统继电保护的保护功能，更对我国出传统的继电保护进行了升级，实现了实时参数显示、故障测距及故障录波等功能，极大地促进了继电保护的可靠性和安全性，为电网系统以及超高压电网的发展提供了有力保障。

1.2 继电保护与先进技术相结合

当今的继电保护系统积极的应用新技术，逐步实现网络化、集成化发展。而且许多调度中心还积极应用现代化的管理手段，实现继电保护系统的信息化管理，使继电保护运行分析更加科学、合理。

1.3 继电保护智能化

继电保护系统的智能化是未来继电保护发展的一个主要方向。目前实现继电保护智能化的主要原因是AI的应用，AI是在线状态评估的重要工具，越来越多地应用于继电保护方面，实现了继电保护的逻辑思维和快速处理能力。

1.4 自适应继电保护

自适应继电保护是近几年出现的继电保护新概念，其主要思想是根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护。这是符合自动化技术、智能技术发展要求的，有利于促进继电保护技术的进一步发展。

2 超高压电网继电保护

2.1 超高压电网继电保护的特殊问题

超高压电网因为电压等级较高，较中低压的电网略有不同，且有自身的運行特点，这对继电保护系统的运行也带来巨大的影响，具体表现为以下几方面：①当高压电网发生单相高阻接地故障时，因负荷电流的作用引发继电保护拒动。②超高压输电线路常使用分裂导线，降低了线路的有效电阻，使得非周期分量以及自由分量的衰减变得尤为迟缓，对继电保护动作产生影响。③高压电网采用分布式电容，这对继电保护系统产生重要影响。④继电保护易受到TA饱和的影响，当发生区外故障时诱发差动保护不正确动作。

2.2 超高压电网继电保护要求

虽然超高压电网的特殊性对继电保护作用的发挥产生重要影响，但因其在电网中的特殊地位，对继电保护的可靠性、稳定性提出了更高的要求，主要是：①超高压对继电保护动作时间提出了更高的要求，必须在50-100ms时间内切除故障，并且保障发生区外故障时继电保护不动作。②在超高压发生任何种类的故障时，继电保护都能准确动作。③当超高压处于非全相运行的状态发生震荡或者出现重合闸故障时，保证继电保护系统能够精确、快速地动作。④当超高压电网处于不稳定状态，且伴随着震荡情况的发生时，保证继电保护不勿动。

3 超高压电网继电保护发展的关键问题

超高压电网继电保护发展的关键问题，一方面在于故障信息的掌握与分析；另一方面就是新型技术的不断应用，继电保护系统的不断更新。对电网故障信息的掌握与分析是继电保护实施的基础，目前计算机数据分析系统的应用为我国继电保护故障信息分析提供了新手段。而继电保护将来研究的方向也是以深入研究故障信息和广泛应用小波变换基础上的输电线路行波保护、暂态保护和无通道保护。

3.1 故障信息

继电保护工作原理主要是通过对电网的故障信息进行分析，并根据分析结果，做出是否跳闸隔开故障设备的保护动作，保障电网能够正常供电。所以说，故障信息的分析和应用是继电保护技术的基础。目前故障信息主要包括电气量信息和非电气量信息。

3.2 新型继电保护

目前，大多数继电保护主要根据的是稳定工频的故障信息，判定保护动作，这是继电保护应用最主要的形式之一，但在实际的运行过程中存在很多问题。而行波继电保护的出现弥补了以前继电保护的不足，主要根据暂态故障信息为动作依据。目前暂态继电保护技术已基本成熟，已经研制出的暂态继电保护有，输电线路噪声保护、输电线路边界保护、输电线路能量保护和主设备的高频保护等。这类继电保护系统对超高压、特高压电网的安全运行具有重要作用，并且对电力设备也具有保护作用。

4 提升超高压电网继电保护安全稳定性措施

4.1 对超高压继电保护装置实行规范化管理

在进行继电保护装置管理的过程中，要规范化作业，严格依据《继电保护和电网安全自动装置检验规程》、《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》等规定进行设计、安装。同时还要在继电保护装置的选用过程中，根据电网的实际要求，选择合适的配置，有效增强继电保护系统的稳定性、可靠性、精装性。

4.2 加强对继电保护验收工作的重视

继电保护系统在正式工作之前，为保证继电保护系统符合电网工作要求，要对安装好的继电保护系统进行验收，验收合格后才能正式投入使用。验收的主要内容有，对设备检修、举行试运行试验等工作。在验收的过程中，要做好各环节的记录工作，并存档，为后续工作的开展提供资料证明，并且还要就验收结果，开具合格证。

4.3 保证操作准确性

电网工作人员在实际的工作当中，可依据继电保护系统的图纸，利用继电保护工作原理，熟悉继电保护工作要点，对继电保护系统进行二次检查，在熟悉现场环境的同时，更加了解继电保护系统。在继电保护系统运行的过程中，制定继电保护要求建立安全措施，规范员工的作业。电力企业还要合理制定工作流程，有效保证电网系统的安全运行。此外，还要注重電力系统的自动化装置，保证自动化装置的可靠性，进而防止继电保护系统出现自动断闸的现象。电力系统是一个有机的整体，任何一部分出现失误都可能影响继电保护系统的可靠性、准确性，因此电力企业应积极改善电力系统运行环境，消除安全隐患。

4.4 实现状态监测

要加强对超高压继电保护系统的状态监测，时刻掌握继电保护装置的运行状况，它的作用主要分为两方面：一方面是及时发现继电保护装置的安全隐患，保证继电保护的精准、可靠运行；另一方面是为状态检修奠定基础。状态检修的主要流程为对设备进行状态监测—根据监测消息对故障进行诊断—得出检修结论。因此，要想实现对继电保护设备的状态检修，必须要做好设备的状态监测，进一步提高保护系统的安全性。

5 结语

综上所述，随着经济的不断发展，越来越多的超高压电网投入到运行中，缓解了人们生产、生活用电矛盾。为了更好地保证电网供电安全、可靠，超高压继电保护系统的研究已迫在眉睫。由于超高压电网，电压等级较高、配电距离加剧，这也对继电保护系统提出了更高的要求。为了实现超高压电网继电保护系统更可靠、更安全、更精准的要求，电力企业要不断应用新技术，创新继电保护装置。

参 考 文 献

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