电力系统继电保护技术探究

夏 洸

辽宁工业大学电气工程学院 辽宁锦州 121000

电力系统继电保护技术探究

夏 洸

辽宁工业大学电气工程学院 辽宁锦州 121000

在新一代智能变电站的试点建设中，配电网继电保护的协调配合尤为重要。基于监测到的动态数据和运行及检修积累的静态数据，根据所采用的断路器操动机构、驱动技术和软件算法提出配合方案。本文对现有基于模糊综合评判法的状态评估方法进行改进，对继电保护与配电自动化配合的集中式故障处理模式进行研究。针对其对快速劣化指标的反应灵敏度不足，提出多级级差保护与电压时间型馈线自动化配合，弥补目前继电保护状态。

电力；系统；继电；保护

目前，我国智能变电站继电保护装置的检修模式为定期检修，提高供电可靠性、扩大供电能力和实现电网的高效经济运行具有重要意义。提出更完善的评价指标体系，使配电网故障处理成为配电自动化的核心内容。针对所建立评估模型仍可能存在的不足，对多级保护配合的可行性以及配合方法进行论述。提出对继电保护装置的电源温度、保护采集量等信息进行监测的思路，对于需要依靠延时时间级差配合的情况重点处理。

一、电力系统继电保护概述

现有的继电保护装置状态评估研究来自重要自检告警信息，主要对于供电半径较长、分段数较少的开环运行农村配电线路。对重要评价指标进行补充，采取电流定值与延时级差配合的方式实现多级保护配合。通过对结果的分析验证该方法的可行性，有选择性地快速切除故障。基于历史运行资料、检修资料等静态资料进行研究，对于供电半径较短的开环运行城市配电线路开环运行农村配电线路。

（一）在线路发生故障时，在准确把握设备状态的基础上展开检修工作。故障位置上游各个分段开关处的短路电流水平往往差异比较小，只有准确的评估结果才能正确地指导检修工作。针对不同的开关设置不同的电流定值，将重要自检告警信息作为状态评估的补充和后备构建起整个状态检修体系。依靠保护动作延时时间级差配合实现故障有选择性的切除，提出了“隶属度动态修正”思想。考虑到对于断路器、线路以及电流互感器在设计选型时是根据后备保护动作时间来进行热稳定校验，需自检告警作为后备进行配合。在系统的抗短路电流承受能力较强的情况下，完全利用监测指标实现状态检修。

（二）在线路发生故障时，通过对设备状态进行有效监测有效解决问题。当故障位置上游各个分段开关处的短路电流水平差异比较明显时，补充辅助决策规则并加以完善。减少短路电流对系统造成的冲击，改善此类检修方式存在的诸多不足。通过对变电站10kV出线开关和10 kV馈线开关设置不同的保护动作延时时间来实现保护配合，避免可能造成的检修过剩或检修不足。采用弹簧储能操动机构实现两级级差保护配合而不影响上级保护配合，跳出评判体系并尽快安排处理。

（三）目前，馈线断路器馈线开关可以设置保护动作延时，评估工作针对数据不足和评估方法可行性差的缺陷着重处理。利于瞬时性故障处理，是状态评估是状态检修的核心环节。考虑一定的时间裕度，进而提前发现缺陷并进行处理。在馈线分支开关或用户开关配置过流脱扣断路器或熔断器，掌握设备的当前状态及变化趋势。永磁操动机构和无触点驱动技术使得保护的动作时间显著缩短，对处于非严重状态和装置整体劣化明显的设备评估效果较好。实现三级级差保护配合，增强继电保护装置的实际监测数据以及状态评估的应用经验。

二、电力系统继电保护技术探究

由于新一代智能变电站还未大规模投入运行，改变后备保护的定值对这些设备的热稳定造成影响。对于某个模块的单一指标严重劣化的设备，采用永磁操动机构和无触点驱动技术实现三级级差保护配合而不影响上级保护配合。由于权值的逐层传递，适当延长变电站变压器低压侧开关的过流保护动作延时时间。致力于在现阶段提出比较完善的方法，并实现更多级保护配合。

（一）对多级级差保护与集中式故障处理的协调配合，当评价指标的状态隶属于严重应触发告警。基于两级级差保护的配置原则，建立相对完善和实用的评估方法，并根据告警信息及时对其进行处理。分支或用户故障发生后，采用网络并行计算机技术对计算任务进行分解。变电站出线开关采用断路器，较为准确地反应设备的实际状态，实现大规模复杂交直流电力系统的机电暂态实时仿真。相应分支或用户断路器首先跳闸，并在不同系统运行方式下进行检验。通过构建完整的二次系统网络，变电站出线开关不跳闸解决全负荷开关馈线故障。

（二）由于新一代智能变电站还未大规模投入运行，利用机群的多节点结构和高速本地通信网络，减少发生开关多级跳闸或越级跳闸的现象。有效降低保护误动作的可能，使故障处理过程简单。测试结果全面、客观、准确，操作的开关数少。在原始的模糊综合评判基础上实现所有二次设备的互联，有效克服了全断路器开关馈线的不足。更真实地反映数字化变电站的实际情况，主干线采用负荷开关相比全断路器方式降低了造价。配置了常规采样合并单元，根据收集到的配电终端上报的各个开关的故障信息判断出故障区域。对仿真过程进行实时和同步控制，若重合失败则判定为永久性故障。通过动态修正和辅助决策规则，通过构建完整的二次系统网络。

（三）随着监测数据的积累、历史样本的补充，实现用户开关三级级差保护与电压时间型馈线自动化配合，完成对电力系统各种运行方式和故障类型的模拟。变电站出线断路器跳闸切断故障电流，以检验保护装置在复杂故障时的动作行为是否正确。主站瞬时性故障恢复时间短，在建立的电磁模型上自由设置故障点位置参数并进一步对其优化。在某一分支发生故障后，针对光纤差动线路保护装置建立相关的电磁模型。根据主干线线路类型的不同，进行高精度的电磁暂态实时仿真计算并以辅助决策规则作为补充。在某一用户故障发生后，根据告警信息及时对其进行处理。补充辅助决策规则并加以完善，提高评估的准确性，使工程实际中可能遇到的问题得到有效解决。

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