电力系统继电保护技术的应用分析

文/张嘉如，内蒙古电力供用电稽查（局）分公司

电力系统继电保护技术的应用分析

文/张嘉如，内蒙古电力供用电稽查（局）分公司

文章概述了继电保护的工作原理、作用及在电力系统中的配置与应用，并基于工作经验，介绍了继电保护中常见的故障，提出确保继电保护安全运行的措施，以保障电力系统安全、稳定和经济的运行。

继电保护；电力系统；运行

在电力系统中，继电保护能通过对电力系统及设备的实时监控来发现系统工作中的异常，并能及时地发出危险信号，并作出相应的处理，在很大程度上暂时保障了电力系统的安全运行，减少了安全隐患带来的重大损失。怎样合理的应用继电保护技术来减少电气故障，是提高电力系统的运行效率和质量的关键技术。

1 继电保护概述

1.1 继电保护的工作原理

供电系统发生故障时，会引起电流增加电压降低、以及电流电压间相位角的变化，因此出现故障时的参数与正常运行时的参数差别就可以构成不同原理和类型的继电保护。一般情况下继电保护是由测量部分、逻辑部分、执行部分组成。测量部分从被保护对象读取有关信号，与给定的整定值相比较，比较结果输出至逻辑部分；逻辑部分根据测量部分各输出量的大小性质、出现的顺序或它们的组合，决定是否动作；如需动作，则发出信号给执行部分；执行部分立即或延时发出警报信号或跳闸信号。

1.2 继电保护的作用

当电力系统的被保护元件发生故障时，继电保护装置能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，以保证无故障部分迅速恢复正常运行，使故障元件免于继续遭受损害，减少停电范围；当被保护元件出现异常运行状态时，继电保护应能及时反应，并根据运行维护条件，发出信号、减少负荷或跳闸动作指令。此时一般不要求保护迅速动作，而是根据对电力系统及其元件危害程度规定一定的延时，以免不必要的动作。同时继电保护也是电力系统的监控装置，它可及时测量系统电流电压反映系统设备运行状态。

2 继电保护在电力系统中的配置与应用

2.1 继电保护装置的任务

继电保护主要利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量（电流、电压、功率等）的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时，安全地、完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据；供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行；当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。

2.2 继电保护装置的应用

变电站继电保护装置的应用包括：①线路保护：一般采用二段式或三段式电流保护，其中一段为电流速断保护，二段为限时电流速断保护，三段为过电流保护。②母联保护：需同时装设限时电流速断保护和过电流保护。③主变保护：主变保护包括主保护和后备保护，主保护一般为重瓦斯保护、差动保护，后备保护为复合电压过流保护、过负荷保护。④电容器保护：对电容器的保护包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。

3 继电保护中常见的故障分析

3.1 电流互感饱和故障

电流互感器饱和对电力系统继电保护的影响非常大。随着配电系统设备终端负荷的不断增容，若发生短路则短路电流很大。当系统靠近终端设备区发生短路时，电流可达到或接近电流互感器单次额定电流的百倍量级。在常态短路情形下，越大电流互感器误差随着一次短路电流倍数增大而增大，当电流速断保护使灵敏度降低时就可能阻止动作。线路短路时，由于电流互感器电流饱和，再次感应的二次电流小或接近于零，也会导致定时限过流保护装置无法动作。当在配电系统的出口线过流保护拒动作导致配电所进口线保护动作了，则使整个配电系统断电。

3.2 开关保护设备选择不当故障

开关保护设备的正确选择十分重要，现在多数配电都采用了在高负荷密集区建立开关站，即采用变电所—开关站—配电变压器的供电输电方式。通常来说，对开关站入口线路采用负荷开关实现日常分合负载电流不设保护，对直接带配电变压设备的出口线路选用负荷开关组合电器。因此在造成配电所出口故障时，开关站容易越级跳闸。此外影响继电保护故障常见的的因素还有继电器触点松动、继电器参数不当、电磁系统铆装件变形、玻璃绝缘子损伤、线圈故障问题等。

4 确保继电保护安全运行的措施

4.1 做好继电保护装置检验

在继电保护装置检验过程中必须注意，将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行，这两项工作完成后，严禁再拔插件、改定值、改定值区、改变二次回路接线等工作。电流回路升流和电压回路升压试验，也必须在其它试验项目完成后最后进行。

4.2 定值区问题

微机保护的一个优点是可以有多个定值区，这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌，必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是，在修改完定值后，必须打印定值单及定值区号，注意日期、变电站、修改人员及设备名称，并重点在继电保护工作记录中注明定值编号，避免定值区出错。

4.3 一般性检查

不论何种保护，一般性检查都是非常重要的。首先清点连接件是否紧固，焊接点是否虚焊机械特性等。其次是应该将装置所有的捅件拔下来检查一遍，将所有的芯片按紧，螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中，还必须将各元件保护屏、控制屏、端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

4.4 接地问题

继电保护工作中接地问题是非常突出的，大致分以下两点：首先，保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题，必须接在屏内的铜排上，一般生产厂家已做得较好，只需认真检查。最重要的是，保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网，应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上，并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

总之，电力系统的飞速发展迫使继电保护技术不断提升。如何在电力系统中更好地应用继电保护技术，减少电气故障，是提高电力系统的运行效率和质量的关键技术。电力系统的正常运转对我们国家的发展有着非常重要的作用，合理的应用继电保护技术，保证电力系统的正常运转，排除可能出现的故障，为电力系统的发展做出贡献。

[1]骆宏.浅谈电力系统继电保护技术的应用与维护[J].中国新技术新产品，2012（18）.