电力系统的继电保护自动化初探

王素梅

摘 要：继电保护是电力系统中非常重要的保护装置，它关系到电力系统能否安全运行，加强电力系统的继电保护自动化的研究是十分必要的。本文作者根据多年来的工作经验，对电力系统的继电保护自动化进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：电力系统；继电保护；自动化装置

中图分类号：F407.61 文献标识码：A 文章编号：

我们常说的继电保护具体的指，针对电力体系中可能产生的各类异常情况或者故障问题等开展的检测活动，对运行中电力系统的设备和线路，在一定范围内经常监测有无发生异常或事故情况，从而发出报警信号，并能发出跳闸命令或信号的自动装置，或直接将故障部分隔离、切除的一种重要措施。如果电力系统发生故障，比如短路或者是过载运行等，此时装置应确保可以及时传递信号，除此之外还要做好对系统中其他的设备以及装置的故障范围的控制工作，或者是直接除掉故障。通常，电力i型同不会产生故障，因此该装置使用的时机并不多。该装置和传统意义上的装置相比，它能有效地进行实时的检测以及控制设备的各个运行数据，同时还能有效地做好远程控制工作，所以它是一种时间较长的带电进行工作的装置设备。

1.变电站综合自动化概述

所谓变电站综合自动化，是指将变电站的二次设备，包括：测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等进行的功能重新组合、设计的优化处理，并结合先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术以及信号处理技术，对全站主要的设备、（输）配电线路进行自动监视、测量、控制、保护、调度通信等，是一个具有综合功能的计算机监控系统。变电站综合自动化系统特点：功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化等，变电站综合自动化系统使得变电站小型化、智能化、广泛化、安全化成为可能、并使得经济运行得以实现。

2 继电保护的基本要求与应用

2.1 继电保护装置的任务和基本要求

什么是继电保护的任务呢？我们将电力系统中继电保护的任务分为两个大方面，一方面是在故障发生时以及电力系统的运行过程产生异常反映时将信息尽快的传递出去，而且可以及时除掉故障；另一方面当系统正常运行是，可以全面的对设备相关的各个工作状态进行监视，它可以有效地作为工作人员判定系统运行是否安全的根据。

关于此项内容，有继电保护系统正常运行几点值得注意的基本技术要求和实践要求。

2.1.1 灵敏性

继电保护系统的灵敏性实际上就是指当电力系统在发生系统维护范围内的故障等的过程中，能够通过灵敏系数有效的反应。通常确保设备在使用时有合理的灵敏度，这样可以更好地地确保系统的运行安全。

2.1.2 可靠性

当在规定的范围之内，产生了在其应该动作之内的故障时，装置不应该拒绝动作。然而在任意的不是它的动作范围内的情况之下时，装置不该误动作操作。

2.1.3 快速性

通常为了防止故障蔓延，降低危害，尽快的恢复系统电压，提高问题定性能，当系统出现故障时，装置应确保动作快速，及时切除。

2.1.4 选择性

为保证最大限度地向无故障部分继续供电，在设计和运行时都必须要在可能的最小区间切除故障，即首先由距故障点最近的断路器动作切除故障线路，尽量减小停电范围，保证系统中无故障部分仍能正常运行。

2.2 保护装置的应用

装置有非常广的适用范围。最主要的是用到供电系统以及变电站中。一般是起到保护系统的电路以及电容器等的作用。装置应用主要额包括以下几点。第一线路保护：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。第二，母联保护：需同时装设限时电流速断保护和过流保护。第三，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。最后一点，电容器保护：包括过流保护、零序电压保护、过压保护及失压保护。目前，我国的自动化的保护装置还处于发展成熟期，不管是功能或者是技术，每个生产单位都有其独特的工艺，所以装置没有统一的使用范围的相关划分，而且没有对使用的范围进行界定，虽然方法不一样，但是它们的目的是相同的，都是为了保证系统运行安稳。

3.系统构成

以电网角度来分析电网继电保护综合自动化系统信息获取的途径，将电网结构和参数，是调度中心获取；而一次设备运行状态和输送潮流，则是由EMS 系统实时监控获取得；通过调度下令，由现场执行获取保护装置的投退信息，因此，调度管理能从系统中获取信息，并且将变电站监控系统进行执行情况检验；并且对装置故障进行保护以及异常监控，微机保护装置处能收集这些信息；电网故障信息，通过微机保护及微机故障录波器处理后获得。因此，不难理解，实现变电站继电保护综合自动化系统的信息资源是相当丰富的。

4.电网出现故障的问题所在

相比传统电磁继电保护装置，综合自动化的继电保护，是微机型继保装置，因此具有以下特点：保护装置功能丰富、设备技术领先、逻辑回路动作操作简单，可靠性相对于传统保护装置较高，并且调试灵敏，操作简易方便等优势。因此，微机型继保装置能取代传统变电站预警信号、仪表监测以及员工轮流值班等复杂的工作模式，并能很好的实现远程监控，并建立在 GPS 卫星技术基础上，具有及时报警故障录波等功能，很大意义上，使得电力系统出现的故障问题得到解决。但就当前的使用情况，现代化电网、综合自动化变电站使得继电保护全方位的功能复杂化要求越来越多。比较电磁型保护，微机装置在对抗干扰、防雷击、适应工作环境、电源电压等外部条件上要求较高。并且在变电站远方后台监控上，还有待进一步的研究，如，改进继电保护的管理、改善继保设备设计、维护的方法，去补充、完善综合自动化变电站的功能，加大电网安全性、稳定性。

5.出现故障的处理方案

对微机保护装置进行试验时，需要注意几方面：第一，仪器仪表的应用上：万用表、电压表、示波器等获取电压信号的设备仪器都需要选择较高输入阻抗的设备。第二，试验操作上：独立分开的供电电源系统，试验电源则必须满足三相为正序和对应电压，与此同时，还需要严格检查正弦波及中性线工作良好。在实践中，可以采取以下的处理方法：

5.1逆序检查

该方法主要是用在保护装置产生误动时，如，使用微机事件记录、故障录波难以在较短的时间内找出事故发生的原因时，就需要根据事故发生的结果，逐级的查找，直到查出根源为止。

5.2顺序检查法

此方法广泛的应用在微机保护出现拒动或者逻辑问题产生时，传统的检验调试手段获取故障根源较难，可以根据外部检查、绝缘检测、定值检查、电源性能测试、保护性能检查等顺序进行。

5.3运用整组试验法

这种方法检测的目的在于检查保护装置动作逻辑、动作时间，并且能在较短时间内处理产生的事故，并根据事故对问题的根源进行判断，还可以结合以上方法进行检查。

总之，实现综合自动化改造和加强继电保护技术处理问题上，对实现安全性、稳定性强的运行环境，还需要在今后的实践中不断的探索总结经验。

参考文献

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[3]李军．电力系统继电保护及自动化设备电磁兼容标准的发展动向[J]．信息与电理(理论版)，2010，02．