浅谈电力系统继电保护技术的应用与维护

骆宏

（四川省电力公司自贡电业局，四川 自贡 643000）

当代电力系统是一个由电能产生、运输、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的发展迫切需要继电保护。近年来，信息化程度不断提高，计算机通讯技术和电子技术的跨越式发展带动了继电保护技术的发展。本文主要论述电力系统继电保护发展的现实状况，接着探讨继电保护装置的应用与维护等一系列问题。

1 电力系统继电保护技术的发展现状

新中国成立后，我国电力系统继电保护学科、继电器制造工业、继电维护设计和继电保护技术实现了从无到有、从有到新的跨越。在很短的时间内就达到了发达国家半个世纪才实现的技术。早在建国初期，我国工程技术人员就创造性地研究、开发，吸取和借鉴世界前沿的继电保护运行技术和设备性能，很快就形成了具备高深的继电保护理论与先进的运行经验的继电保护技术团队。这对我国继电保护技术队伍的成长和巩固有着师范、带头作用。到1960年代中期，我国已有了自主研制的继电器制造业，并建成了继电保护设计、运行、制造、教学和研究的完整技术体系。这就为我国继电保护技术的繁荣发展夯实了牢固、扎实的基础。

改革开放初期，我国已开始研究基于集成运算放大器的集成电路保护；1980年代末，集成电路保护逐步代替了晶体管保护，形成了整体；1990年代初，我国成功研制了集成电路保护，标志着集成电路保护时代的到来。计算机继电保护技术的研究发轫于1970年代末；从1990年代末开始，我国继电保护技术就正式进入了微机保护的新时代。不同机型、不同原理的主设备保护和微机线路的特征各不同，从而为电力系统提供了一批新一代功能完备、性能良好和运行可靠的继电保护装置，伴随微机保护装置的研发，我国在微机保护的算法和软件等多项领域也获得了众多科研理论成就。进入新世纪以来，随着知识经济时代和信息化产业的不断深入发展，又为我国继电保护技术的发展谱写了崭新的篇章。

2 电力系统中继电保护装置的任务与要求

2.1 电力系统中继电保护装置的任务。继电保护主要利用电力系统元器件出现短路或电流、电压、电功率的变化来构成继电保护动作。继电保护装置的任务主要是：当供电系统正常运转时，完整地、安全地监视各种设备的运行情况，为监控人员提供翔实的执行数据；当供电系统发生故障时，会快速地、有选择性地、自动化地排除故障环节，并对其予以处理，确保非故障环节的正常运转；在供电系统中有反常运行情况发生时，要能准确、迅速地发出警报或信号，接着告知执行人员迅速反应并立即处置。

2.2 电力系统中继电保护装置的基本要求。继电保护装置应满足可靠性、灵敏性、选择性和速动性的要求：这四“性”之间紧密联系，既矛盾又统一。

可靠性：指继电保护装置在保护范围内该动作时应可靠动作，在正常运行状态时，不该动作时应可靠不动作。任何电力设备（线路、母线、变压器等）都不允许在无继电保护的状态下运行，可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。继电保护装置无法实现可靠性的要求，相反地，它会是直接导致故障或扩大事故损害的源头。为了保证保护装置动作的可靠性，需要让保护装置的设计原则和调试安装准确无失误；还需使保护装置的各组合元器件的系统简化有效、质量可靠、运行维护得力，最终实现整体提升保护的可靠性。

灵敏性：指在设备或线路的被保护范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数（规程中有具体规定）。通过继电保护的整定值来实现。整定值的校验一般一年进行一次。

选择性：指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障，当故障设备或线路本身的保护或断路器拒动时，才允许由相邻设备保护、线路保护或断路器失灵保护来切除故障。上、下级电网（包括同级）继电保护之间的整定，应遵循逐级配合的原则，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。切断系统中的故障部分，而其它非故障部分仍然继续供电。

速动性：指保护装置应尽快切除短路故障，其目的是提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动投入的效果。

3 电力系统继电保护装置的应用

继电保护装置在高压电力系统、工厂企业高压供电系统、变电站等获得广泛应用，此外，也应用于电容器保护、供电系统线路保护和主变保护等。高压供电系统分母线继电保护装置的应用，对于不并列运行的分段母线装设电流速断保护，只在断路器合闸的一刹那投入，合闸后便会自动予以解除。需要装设过电流保护，不再负荷等级低的配电所装设保护。变电站继电保护装置的应用主要有下列几项内容：电容器保护：电容器保护由零序电压保护、过压保护、失压保护和过流保护等任务组成；母联保护：要同时装设限制时间的电流速断保护和过电流保护；主变保护分为主保护和后备保护，主保护一般是差动保护和重瓦斯保护，后备保护是过负荷保护、复合电压过流保护；线路保护：采用二段式或三段式电流保护，一段是电流速断保护，二段则是限制时间的电流速断保护，三段是过电流保护。

电子系统继电保护技术的迅猛发展，微机保护装置逐步引入并得到实际应用，由于开发时间有先后、生产商家有差异，微机保护也显现出五花八门、各具特色的格局，只是基本目的和原理在很大程度上趋于相同。

4 电力系统继电保护装置的状态检修

4.1 状态检修的分类。继电保护装置维护工作的主要任务是对其装置的状态检修。状态检修建立在设备状态有效监测的前提下，根据分析诊断和监测的数据结果统筹规划、布置检修项目和时间，主要包括设备状态监测、设备诊断和检修决策三个环节。

4.2 开展电力系统继电保护装置的状态检修应遵循的原则。实施状态检修要注意以下原则：必须总体规划、分布实施、先确定一个试点、待成功后再逐步推进。执行设备状态检修任务，必须要深化设备状态检修管理体制改革，根据我国处于初级的摸索阶段的事实特征，设备状态检修既要有较为长期的目标和总体构想，还应积极稳妥、扎实有效地逐步跟进措施和手段，在试点行得通、取得一定成绩的前提下，逐步推广。状态检修可先从检修作业和设备点检定修制的正规化、标准化方向入手，全面落实设备管理的责任制度，完善、规范检修基础管理，加强检修质量控制，提高设备健康水平，保持设备处于优良水平，唯有如此，便能从制度上、人员上、技术上和思想上为全面开展继电保护技术装置的状态检修夯实牢固的基础。实施途中，要特别及时调整规划、总结问题出现的经验；加强自主创新步伐，配置监测设备；以保证设备的安全运行为首要原则，分析和监测设备状态，合理、科学地调整检修项目、检修间隔，与此同时出台适当的管理机制。

4.3 电力系统继电保护装置实施中应注意的问题。要留意状态检修的经济要求。状态检修是凭借技术经济分析进行决策部署的，要有方向性地按照项目诊断结果检修代替过去片面的指令性计划检修，其结果是减少了过剩维修，提高了维修工作的效率，降低了大量检修成本，增加了设备可用率。在状态检修的实践中，不能产生直接效益的手段是不予采用的。必须发挥技术员工的主观能动性和聪明才智，研究开发更加有利于管理的高效手段，以适应实际的需要；不断提高检修人员的专业素质和业务素养。状态检修从业人员要努力掌握故障分析和状态监测的手段，参与检修决策，制定优化检修工艺和检修计划，并综合评价设备的安全状态；需要检修人员有丰富的检修经验和高超的检修水准，加强运行部门的责任感，共同做好状态检修工作。

结语

计算机通信技术的日渐完善和电力系统的飞跃式发展，继电保护技术迫切需要朝着网络化、智能一体化、计算机化的方向迈进，这对继电保护技术人员的下一步科研任务提出了严峻的挑战。要对电子系统继电保护技术的现状有个宏观了解，并对继电保护装置的任务和要求落实到位，对继电保护装置进行定期维护与检查，按照时间要求对其运行状况进行巡视检验，并动态跟进，及时而有效地发现装置存在的故障问题，保证系统无故障设备能正常运行，最终促使供电可靠性的提高。

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