论高压继电保护系统改造的重要性

李欣蓉

摘 要：继电保护装置对保证高压变电系统安全稳定运行具有重要的作用，是高压变电站内部保护的关键部分。本文结合生产实践分析对高压继电保护需要适时改造的重要性，伴随着信息技术的发展，高压继电保护系统的发展形势，介绍了高压继电保护设备的分类与用途，高压系统保护的特点及工作原理。

关键词：继电保护;高压断路器;高压隔离开关

一.前言

随着电力系统的高速发展，电网规模日益壮大，电力系统网络结构更显复杂，提高电力系统的安全运行水平尤为重要。继电保护是确保高压系统安全可靠运行的重要装置，保护装置动作的正确性将直接影响整个系统的安全稳定运行，稍有不慎就会导致事故的发生，只有提高供电可靠性，才能保证系统无故障，设备正常运行。我厂固有的供电系统，历经多年的生产实践，总结发现不利于供电保护和停电检修，基于这些不利原因，为更好的完善供电系统，做好我厂的供配电保护，计划将原有供电系统中的隔离开关、熔断器全部更换为户外真空断路器，以保证供电更加安全可靠。

二. 高压继电保护设备分类及用途

高压断路器是电力系统中重要的电气设备之一， 它使用数量多、范围广，应用在电力系统的各种电压等级中。主要作用是在正常情况下，控制各种电气设备和电力线路的开断及投入;在电力系统发生故障时，与继电保护及自动装置配合，快速地切断电力系统中的故障电流，防止故障电流波及到整个电力系统中造成巨大的损失，以保持电力系统的正常运行。因此，断路器各机构的工作可靠性，直接影响着整个电力系统的稳定。

2. 1断路器分类

自从1893年在美国诞生了世界第一台断路器以来，断路器的理论和制造技术己取得了长足的进步和发展。通常，按照断路器所采用灭弧介质和灭弧方法的不同，常用的断路器有如下几类：

（1）油断路器：以绝缘油为灭弧介质。油断路器是最早出现的、历史最悠久的断路器。在我国，油断路器是电力系统中使用最多的高压断路器。

（2）真空断路器：在高度真空中进行灭弧的断路器，由美国Jennings公司于1955年推出。使用安全，维护简单，噪声小，寿命长，占地面积小，但散热效果较差，提高额定电流也有困难。

SF6断路器：以六氟化硫等惰性气体作为灭弧介质，由美国西屋公司于1956年推出。 利用高压力的惰性气体SF6吹拂、 冷却电弧使之熄弧，用较低压力的气体作绝缘，而较高压力的气体作吹弧用。具有开断性能好，电寿命长，使用安全，检修周期长等优点。七十年代后大量使用而且发展为全封闭式组合电器，成为超高压等级电力断路器的最主要的品种。

（3）真空断路器。触头密封在高真空的灭弧室内，利用真空的高绝缘性能来灭弧。

（4）空气断路器。利用高速流动的压缩空气来灭弧。

2. 2高压断路器主要用途

高压断路器是高压电力系统中最重要的控制和保护设备。高压断路器应该做到能够开断、关合及承载运行线路的正常电流， 也能在规定时间内承载、关合及开断规定的异常電流，如过载电流和短路电流。概括的讲，高压断路器在电网中 起两方面的作用：

一方面，控制作用。根据电网运行需要，用高压断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行，这种作用称为控制。

另一方面，保护作用。高压断路器还可以在电力线路或设备发生故障时将故障部分从电网快速切除，保证电网中的无故障部分正常运行。这种作用成为保护。

3高压系统改造

鹤岗矿业集团公司新一选煤厂是2006年4月投产，我厂的供电系统，由变电所引出三段母线，下设六台变压器，其中有三台2000KVA，两台630KVA，和一台新增250KVA照明变压器，这六台变压器中，有两台使用六氟化硫合闸装置，其余为负荷开关加熔断器保护装置。

固有的供电系统，历经多年的生产实践，总结发现不利于供电保护和停电检修，也不利于变压器的保护，基于这些不利原因，为更好的完善供电系统，做好供配电保护，决定对原有供电系统进行改造，设计方案如下：

将原有供电系统中的隔离开关、断路器及熔断器全部更换，将有利于停电检修，更好的保护变压器，根据线路配置，最终确定选用以下产品：

高压隔离开关主要功能是：保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用，不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流，它是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器，仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作，也就是它不具有灭弧功能，基于这一特性，高压隔离开关需与高压断路器配套使用。

4高压系统保护发展前景

从90年代开始我国继电保护技术已进入了微机保护的时代。不同原理、不同机型的微机线路和主设备保护各具特色，为电力系统提供了一批新一代性能优良、功能齐全且工作可靠的继电保护装置。随着微机保护装置的研究，在微机保护软件、算法等方面也取得了很多理论成果。

4.1计算机化

继电保护装置的计算机化是不可逆转的发展趋势。电力系统对微机保护的要求不断提高，除了保护基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信功能，与其他保护、控制装置和调度联网以供享全系统数据、信息和网络资源的能力、高级语言编程等。

4.2 网络化

电力系统网络型继电保护是一种新型的继电保护。网络保护是计算机技术、通信技术、网络技术和微机保护相结合的产物，通过计算机网络来实现各种保护功能，如线路保护、变压器保护等。网络保护的最大好处是数据共享，可实现本来由高频保护、光纤保护才能实现的纵联保护。

4.3 综合自动化

现代计算机技术、通信技术和网络技术为改变变电站目前监视、控制、保护和计量装置及系统分割的状态提供了优化组合和系统集成的技术基础。高压、超高压变电站正面临着一场技术创新。实现继电保护和综合自动化的紧密结合，它表现在集成与资源共享、远方控制与信息共享。以远方终端单元（RTU）、微机保护装置为核心，将变电所的控制、信号、测量、计费等回路纳入计算机系统，取代传统的控制保护屏，能够降低变电所的占地面积和设备投资，提高二次系统的可靠性。

5 结语

通过继电保护的发展过程可以看出，继电保护随着时代的变迁、 科技的进步一同在发展。 随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电 保护技术面临着进一步发展的趋势。 国内外继电保护技术发展的趋势是计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智 能化，这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔 天地，也为电网调度决策和变电所的安全运行提供了有利的保障。

总之，高压继电保护系统必将随着各种技术的进步和发展呈现更新的特征，也将会获得更广泛的应用。