电力系统继电保护技术的现状与发展建议

余军伟 马榕谷 曹靖伟

摘 要：近年来，我国的现代化建设的发展迅速，加强对继电保护装置的检查和维护，可以在很大程度上提高保护装置的运行可靠性，因为保护装置一旦出现误动或者拒动造成更大范围内的保护动作将会造成更大的停电范围，故保证保护装置的可靠运行和正确动作十分必要，本文对如何提高保护装置的運行可靠和动作的成功次数进行了详细分析。

关键词：电力系统;继电保护技术;现状;发展建议

0引言

在电力系统中，任何一个组成元件发生故障，会导致整体的系统都受到影响，进而不能正常的工作。作为电力技术中的关键环节，继电保护技术能够为电力系统的安全运行提供保障，并发挥重要的作用。我国在吸收到国外先进技术的基础上，不断开展继电保护的学科建设，加强技术创新，进行人才培养，到如今已经建成了一支不仅具有理论基础，而且拥有丰富经验的人才梯队。经过半个多世纪的发展，我国在继电保护技术方面取得了一系列成果，很大程度上保障了电力系统的正常运行，推动我国经济、社会的发展。然而，随着科技水平的迅猛发展，对电力系统继电保护技术的要求不断提高，从事电力系统继电保护工作的人员应该紧跟技术发展趋势，不断研究、革新，推动继电保护技术的发展。

1继电保护技术的概念

继电保护技术是指在电力系统中，通过对系统运行中的故障检测及异常信号分析，从而对故障区域发出警报，或者直接隔离系统故障部分，以保障电力系统正常运行的自动化管理技术。继电保护技术分为四大类，包括按保护对象分类的线路保护与设备保护;按保护功能分类的异常保护和故障保护;按信号处理方式分类的数字保护和模拟保护;按保护动作分类的高、低电压保护、过电流保护、高频保护、功率保护等。现阶段电力系统继电保护措施是继电保护技术与信息处理技术的结合，包括了继电保护、数据收集、信号传输、数据处理等多方面的内容，是电力系统中重要的安全保护措施。

2电力系统继电保护技术

2.1信息网络技术在继电保护领域中的应用

当前，继电保护技术正从传统式（模拟式/数字式）走向信息技术领域。变电站自动化的结构向全分散模式发展，即以一次主设备为安装单位，把控制、保护等单元分散，就地安装在主设备旁边。全分散模式的变电站自动化，继电保护的配置比较灵活，具体实施又存在2种模式：保护相对独立，控制和测量合一;保护、控制和测量合一。

2.2开展继电保护故障处理分析

继电保护装置如能达到动作成功率为100%，这说明继电保护装置安全可靠，但在实际的运行过程中，常受到其他因素的影响，继电保护装置常会出现误动或者拒动的情况，此时应对继电保护装置的故障开展分析，防止以后再出现类似的情况。在对继电保护装置开展故障分析时，首先应调取故障录波器或者网络分析仪中的原始数据，通过对这些数据进行分析，可以发现继电保护装置出现故障的原因，从而采取有针对性的措施加以解决。继电保护中包括的保护类型较多，其中基本的原理都是通过判断在出现故障前后之间的电气量的差别，如电压的差别、电流的差别或者相角的差别。对于过电流保护，电流增大是在故障点与电源间直接连接的电气设备上的电流增大，此时若达到了保护装置的动作值，则保护装置可以动作。对于电压保护，电压降低是系统故障相的相电压或相间电压会下降，而且离故障点越近，电压降低越多，甚至降为零，同样若达到了保护装置的动作值，则保护装置可以动作。针对继电保护装置故障核查中发现的一些问题，电力调度控制中心应按照继电保护整定规定及原则，重新进行继电保护定值整定计算，重新下发定值单，做到现场定值与下发的定值单相符，现场状态（压板）与下发的定值单要求的状态相符，并对变站现场及相关单位留存的继电保护及安全自动装置定值单进行更新，确保齐全。

2.3二次系统间的相互配合

电力系统中涉及到多种二次系统保护装置，各个保护系统之间应能实现协调运行，并且各套保护之间应相互配合。如变电站主控室中包括多套保护装置，如主变成套继电保护装置，线路保护装置和故障录波器等，各套保护之间应协调运行，保证电力系统的安全稳定运行。整个二次系统可以实现对电力一次系统的可靠保护，当电网发生故障时，也可以通过分析各套二次系统中记录的数据进行故障的综合判断，这样得到的信息也较为全面，也能够为今后处理类似的故障问题积累一定的经验。其中，继电保护装置定值的正确性直接影响保护装置动作的正确率。随着智能电网和新能源并网容量的不断增加，保护装置的整定计算面临的形势更为复杂，新能源并网将对电力系统中的传统保护装置带来较为明显的影响，故为保证保护装置的安全稳定运行，应加强对保护装置中的定值的核查力度，应每年在春秋两季安排两次继电保护定值核查工作，确保继电保护装置能够可靠运行。

2.4系统安全配备

智能变电站中不可缺少的一项组成部分就是变压器，其作用能够对所有的元件进行相应的保护，针对继电保护的系统分为控制区和非控制区，为保障系统数据的安全，必须在两个区域之间设置硬件防火墙以及隔离装置，同时对系统网络数据进行加密处理，各系统之间的数据通信必须由防火墙隔离;远动信息通过调度数据网交换机接入路由器时，需要配置特殊算法的加密认证装置;电量计量信息通过调度数据网交换机接入路由器时，需进过数据认证加密;考虑到监控系统和电能表信息分属不同区域，计量转发装置接入站控层网络之前需要经过硬件防火墙;变电站继电保护系统与主站控制系统之间的数据交互也必须通过软件及硬件防火墙。

3结语

电压、电流互感器是电力系统中把一次回路和二次系统联系起来的纽带、信息交换的通道，是测量、保护、控制系统的输入器件，其性能和可靠性对于电力系统的安全运行起着重要的作用。传统的电磁式电流互感器、电磁式电压互感器都需要高压绝缘子支撑，价格昂贵且容易发生绝缘击穿事故，造成电力系统短路。电流互感器的饱和与暂态过程、电容式电压互感器的铁磁谐振过电压和暂态过程，一直是困扰继电保护工作者的技术难题。经过努力，光电式互感器的研究已经有很大的进展。

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