探讨继电保护以及原件故障判别

杨晨

(徐州市华鑫发电有限公司,江苏徐州 221000)

探讨继电保护以及原件故障判别

杨晨

(徐州市华鑫发电有限公司,江苏徐州 221000)

在继电保护发展领域,大多数企业都采用能在系统结构上和故障判别方面有所显著功效的方法,其中最受欢迎的就是分区域继电保护,在整个继电保护系统中通过对故障的独立分析以及作出相应的决策性方案,能够在整个继电保护系统中完成互相制约功能,本文就继电保护作出分析,对在保护系统中发生的原件故障做出应对性的判断。

继电保护 原件故障 判别方法

所谓的继电保护就是指对电网安全以及稳定运行功能上加以保障，成为保护行为的第一层防护，继电保护中现阶段所面临的问题很是严重，伴随着国家经济的飞速发展，在用电模式中不断提出新的应对方式，而且在庞大的继电系统中电网的结构也日益出现复杂化和多样化，这使继电保护在传统的办法中得不到解决，所以加速了对继电保护的研究与改善。

1 继电保护

在现代用电网络中，传统的继电保护正面临着许多的问题，在功效上不能很好地达到电路保障作用。

1.1 传统继电保护的现状

(1)由于现代电网的复杂性结构和多样性运行方式，使得传统继电保护在定值整定方面存在一定的困难，而且加大了在检测和延时配合时的难度，致使在多种情况下不能够作出准确选择，在庞大的电网系统中为了加强保护能力，人们先后通过对继电保护实施加强主保护方案，这种方法是通过在大电网发生故障时能够及时的采用双套主保护功能，在一定程度上较小拒动发生；(2)主保护延时超时：在继电保护系统中的多级阶梯延时配合时，由于延时时间过长而使主保护延时，最后造成系统故障的发生；(3)自动应变能力不足：传统继电保护在整定配合方面存在一定的纰漏，在电网系统因为网架结构和运行方式的问题发生故障时，对整个电网系统打击巨大，严重的能造成电网误动以及重大事故发生；(4)潜在风险的存在：当电网系统出现不可预测的系统故障时，可能造成连锁跳闸或是大范围停电事故，造成其原因一般是在电网的复杂结构中出现大负荷潮流转移；就目前在机电保护领域来看，在出现非预测性突发状况时，继电保护动作不能够在前端系统做出设备拦截，致使系统在故障判断方面也出现障碍，所以在电网系统安装全面的信息监测，对故障判断更有帮助。

1.2 广域继电保护方案

由于传统继电保护在一定程度上存在缺陷，所以近年来新兴一种广域继电保护方案，他在当电网发生大负荷潮流转移时会自动启动保护系统，从根本上解决传统继电保护的缺陷，另外广域继电保护在信息采集技术方面也尤为突出；现阶段广域继电保护正在不断的深入研究，对其在整个电网系统中的性能进行深入化探索，我国的电力研究方面还处于发展中阶段，所以对广域继电保护的种种探索都抱有很大希望。

(1)广域继电保护的作用：随着技术的不断发展提升，电网系统也随之对信息采集和数字化变电站进行更新，完善于故障保护和电路安全稳定控制的管制，从后备保护方面来改进广域继电保护的棘手问题。在电网系统中广域保护一般包含两个方面，第一个为广域继电保护，第二个为安稳控制保护，在现阶段我国的电力系统中如果发生故障时，依旧当前技术水平只能做到三道防线来保护整个电路，其一是当发生故障时，继电保护自动切除故障，在不损失负荷的前提下来维持电路安全，其主要功用就是防止用电设备的连带性损坏；其二是在安稳控制装置的的控制下，对电路进行切负荷措施，在大方向上保证整个电路的安稳，其主要功用是防止电路系统分解；其三是电路中的额外保护装置，在电路发生故障时，能够对故障进行低频式减载，通过此举措来保证电路中其他独立系统能够稳定运行，其主要功用是保护系统地完整性，防止系统发生崩溃行为。

广域继电保护与传统继电保护的不同在于信息上的测量，传统继电保护他一般是就地被保护设备线路，另外传统继电保护还可以通过就地被保护来对相邻节点进行信息保护，它的保护路线一般是从该线路的状态到系统主保护，再到远后备保护域，此过程看上去不是很具有完整性，但是在具体实施上还是能够取得一定的效果。广域继电保护趋向于就地和远方两者结合的更广范围的信息测量，换另一种说法广域继电保护在利用本变电站信息的同时还兼顾的利用周围以及更远地方的信息设备，通过对这些信息的利用来实现电路保护。

(2)广域继电保护的基础一(OAS)：早在20世纪八十年代时，西方学者研发了在线自适应整定，虽然此保护基础研发时间较长，而且在成果上确实相当的可观，但是在实际运用中却受到限制，一方面是在客观上实施了对电路的灵敏性和选择性的加强，但是主观上却完全没有与后备保护的整定配合形成统一性，使得在根本上存在不足，以至于无法对故障进行有效的问题解决。

(3)广域继电保护的基础二(FEI)：在1990年初期，就有相关人士提出故障原件的判断定理，通过对电路后备保护区域的评估，准确判别出故障原件，再利用广域信息测量来确定故障所在位置，并对相应的故障进行切除，总结来说此方法在实施保护电路系统时不需要进行整定计算，只是简单地通过逻辑配合来实现后备保护；基于FEI的广域继电保护很受各界人士的重视，因为它在电路故障排除上能够取得较好效率，在系统保障上起到重要作用。

2 原件的故障判定

2.1 电压分布故障判别

电路中原件出现故障的判别原理一般有如下几种：电流差动、纵联方向、纵联距离等一系列的方法，这三者判别方法在一定程度上都存在不足性，电流差动在广域继电保护中需要信息的准确性极高，存在一定的困难，而纵联方向和纵联距离这两个虽然在解决一般性故障时取得的效果较好，但是对于稍复杂一些的原件故障问题就会出现判定性下降；而下面所说的一种就在一定程度上结合了这三种判定法发的优点，很好地解决原件故障问题，即为电压分布的故障判定，此方法的原理是利用电路某线路的一侧电压，通过电流分量来估算故障一侧的电流分量，进而获得测量数值。

2.2 阻抗故障判别

广域继电保护体系中，由于本身灵敏度受到广域电流差动的影响较大，在不同的区域内进行不同线路的差动，最后导致电容电流出现上升下降幅度较大，而综合阻抗的纵联保护在一定得基础上改善对分布电容的影响，使得灵敏度有所提升；所以在广域继电保护中引进综合阻抗的故障来判别故障的方法，在原件故障判别道路上迈出一步。

2.3 遗传信息融合技术判别

现阶段为了提高广域信息的可靠性，相关技术人员提出一种遗传信息融合技术的故障判别方法，此方法在建立遗传信息模型后，建立种群算法，进而来快速搜索故障位置和判定故障原件，从根本上解决原件故障所带来的困扰。

2.4 概率识别判定

在遗传信息融合技术的基础上进一步完善遗传种群算法，通过概率识别对判断失误进行保护，提升信息的归正，对于广域电路发生的多出故障时，次判别方法假设只存在单一的故障，进而实行区域内故障排除，这样通过全网式搜索，最终可以实现原件故障确认。

3 继电保护措施

3.1 电网传递

在电网发生原件故障时能够自动上传故障的准确性，通过网络显示器呈现出可靠数据，如果在个别企业中不具备网络连接功能，可以使用电话微波传输功能，利用软件的的容错使故障数据传递。

3.2 建立信息系统

在变电站建立故障信息系统，通过对故障数据与变电站传递输送，呈现二次设备显示，进而来实现故障的管理。

3.3 定期检查

变电站应该分不同时段对电网进行全面检查，确保安全故障的预防，把故障消灭在无形中。

3.4 加强设备管

对变电站的所有设备进行定期的管理保养，针对不同型号的设备运用不同的检修方式，掌握设备的最新动态信息，做到预防。

3.5 管理制度完善

针对现阶段国家的不完善电力制度进行改善，在遵循正确核心的同时引进先进技术，为电力事业做出谋划，规范人员的行为道德准则以及职业操守。

4 结语

在继电保护中，我国现阶段全面应用于电力建设以及科研工作上的是广域继电保护，在现代电网中由于传统的继电保护系统不能解决复杂多变的故障问题，而且在相关的技术的技术上也存在一定的差距，在广域继电保护中由于稳定控制和广域保护的结构存在，使广域继电保护受到电力企业重视；现阶段我国实现广域继电保护的途径主要有两个方面，一方面是在线自适应整定判定故障方法，另一方面是故障原件判别原理上取得显著成效，从多方面多角度的分析继电故障是解决问题。本文通过对继电保护方面进行多方面分析，从继电保护的类型以及故障原件判别方面一一作出分析，希望就我国现阶段电路问题能够及时的吸取经验教训，不再盲目的遵循传统继电保护，要加强学习先进技术，从根本上解决种种问题的存在。

[1]尹项根,汪 旸.适应智能电网的有限广域继电保护分区与跳闸策略[J].中国电机工程学报,2010-07.

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[3]戴志辉.继电保护可靠性及其风险评估研究[D].华北电力大学,2012-07.

[4]刘凯.继电保护及故障信息子站系统的研究[D].山东大学,2009(9).

[5]尹项根,李振兴,刘宝.广域继电保护及其故障原件判别问题的探讨[J].电力系统保护与控制,2012-05.

杨晨(1985.04.21),性别:男,籍贯:江苏徐州,学历:本科,职称:助理工程师,研究方向:电厂电力系统继电保护。