浅析变电运行中的继电保护问题

张军

摘要：随着国民经济的不断发展，人们的生活进入逐渐完善的新阶段，就对电力设施的要求越来越高，使得电力系统的运行负荷也越来越高。为了确保电力系统的平稳运行，继电保护就成为了一个被重点关注的问题。文章对变电运行中的继电保护问题进行了分析，并提出了行之有效的措施，为变电的平稳和安全运行提供理论依据。

关键词：变电运行；继电保护；电力设施；电力系统；运行负荷 文献标识码：A

中图分类号：TM63 文章编号：1009-2374（2017）11-0274-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.138

在我国的国民经济结构中，电力系统是必不可少的组成部分，其对我国经济的发展以及国民的日常生产和生活起着不可替代的作用。所以，随着经济社会的不断发展，继电保护设备也相应有了巨大的发展潜力。随着科技水平的不断进步，继电保护设备得以应用和普及，这为电力系统安全和平稳的运行提供了有力的保障。我们必须高度重视变电运行中的继电保护问题，确保电力系统能够安全和平稳地运行，从而提高我国各大电力企业的经济效益，并且保障人们正常的生产生活活动。

1 继电保护

1.1 继电保护的概念

在继电保护的发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件（发电机、变压器、输电线路等），使之免遭损害，所以才称其为继电保护。基本任务是：当电力系统发生故障或异常工况时，在可能实现的最短时间和最小区域内，自动将故障设备从系统中切除或发出信号由值班人员消除异常工况根源，以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响。

1.2 继电保护的基本要求

继电保护装置为了完成任务，必须在技术上满足选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个基本要求。

1.2.1 选择性。选择性就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时，其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除，当故障设备或线路的保护或断路器拒动时，应由相邻设备或线路的保护将故障切除。

1.2.2 速动性。速动性是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。

一般必须快速切除的故障有：（1）使发电厂或重要用户的母线电压低于有效值（一般为0.7倍额定电压）；（2）大容量的发电机、变压器和电动机内部故障；（3）中、低压线路导线截面过小，为避免过热不允许延时切除的故障；（4）可能危及人身安全、对通信系统造成强烈干扰的故障。

故障切除時间包括保护装置和断路器动作时间，一般快速保护的动作时间为0.04～0.08s，最快的可达0.01～0.04s，一般断路器的跳闸时间为0.06～0.15s，最快的可达0.02～0.06s。

对于反应不正常运行情况的继电保护装置，一般不要求快速动作，而应按照选择性的条件，带延时地发出信号。

1.2.3 灵敏性。灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。

能满足灵敏性要求的继电保护，在规定的范围内故障时，不论短路点的位置和短路的类型如何以及短路点是否有过渡电阻，都能正确反应动作，即要求不但在系统最大运行方式下三相短路时能可靠动作，而且在系统最小运行方式下经过较大的过渡电阻两相或单相短路故障时也能可靠动作。

1.2.4 可靠性。可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。安全性：要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。信赖性：要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。继电保护的误动作和拒动作都会给电力系统带来严重危害。即使对于相同的电力元件，随着电网的发展，保护不误动和不拒动对系统的影响也会发生变化。

2 继电保护的研究现状

随着电力系统容量日益增大，范围越来越广，仅设置系统各元件的继电保护装置，远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统全局出发，研究故障元件被相应继电保护装置的动作切除后，系统将呈现何种工况，系统失去稳定时将出现何种特征，如何尽快恢复其正常运行等。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时，尽可能将其影响范围限制到最小，负荷停电时间减到最短。因此，系统的继电保护和安全自动装置的配置方案应考虑机、炉等设备的承变能力，机、炉设备的设计制造也应充分考虑电力系统安全经济运行的实际需要。为了巨型发电机组的安全，不仅应有完善的继电保护，还应研究、推广故障预测技术。

3 继电保护的措施

3.1 预防方案的制定

预防就是要在源头上消除事故问题，在继电保护设备的生产过程中，要收集相关的所有信息数据，学习处理数据的安全性能。经过初始时期的信息整理，对可能发生的事情进行预测，并且提前拟定解决方法，采用预防的手段来排除故障问题，及时让工作人员按照预设的方案解决问题。

3.2 运行情况的跟踪

实时了解继电保护装置的运行状况，及时掌握继电保护装置的运行状态，根据设备实际的运行状况进行正确的判断，从而修改和制定新的解决方案，进而使我们可以在出现问题的第一时间做出判断、解决问题，确保继电保护装置的安全平稳运行。

3.3 智能水平的提高

随着智能电网的发展，分布式发电、交互式供电模式对继电保护提出了更高要求，通信和信息技术的长足发展，数字化技术及应用在各行各业的日益普及也为探索新的保护原理提供了条件，智能电网中可利用传感器对发电、输电、配电、供电等关键设备的运行状况进行实时监控，然后把获得的数据通过网络系统进行收集、整合，最后对数据进行分析。利用这些信息可对运行状况进行监测，实现对保护功能和保护定值的远程动态监控和修正。另外，对保护装置而言，保护功能除了需要本保护对象的运行信息外，还需要相关联的其他设备的运行信息。一方面保证故障的准确实时识别；另一方面保证在没有或少量人工干预下，能够快速隔离故障、自我恢复，避免大面积停电的发生。

4 结语

变电运行最中心的任务就是电力安全，而确保电力安全平稳运行的核心就是继电保护。而继电保护以其可靠性、速动性、灵敏性等特点在确保电网平稳安全运行中扮演着十分重要的角色。所以，在变电运行中，要重视继电保护设备的使用，重视继电保护的相关问题，进而及时分析和研究，深入理解继电保护的作用，采取继电保护的相关措施，确保电力系统平稳安全运行。

参考文献

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[2] 项桂飞.变电运行中继电保护问题的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2015，（1）.

[3] 马宏燕，郭萍.浅析变电运行中的继电保护问题[J].科技创新与应用，2014，（3）.

（责任编辑：秦逊玉）