浅谈电力系统继电保护

张密芳

国网河南省电力公司三门峡市陕州供电公司

浅谈电力系统继电保护

张密芳

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电力系统的发展对于电力技术各个方面的的要求越来越高。继电保护系统软件以及硬件对于继电保护的发展具有重大的意义。本文将从如何提高继电保护的可靠性，保证电力系统安全运行的角度出发，对继电保护系统的现状进行分析以便于找到更好地继电保护方式。

电力继电保护；可靠性；发展现状

一、继电保护的基本概念

可靠性是指一个元件﹑设备或系统在预定时间内，在规定的条件下完成规定功能的能力。可靠性工程涉及到元件失效数据的统计和处理，系统可靠性的定量评定，运行维护，可靠性和 经济 性的协调等各方面。具体到继电保护装置，其可靠性是指在该装置规定的范围内发生了它应该动作的故障时，它不应该拒动作，而在任何其它该保护不应动作的情况下，它不应误动作。

继电保护装置的拒动和误动都会给电力系统造成严重危害。但提高其不拒动和提高其不误动作的可靠性的措施往往是互相矛盾的。由于电力系统的结构和负荷性质的不同，拒动和误动所造成的危害往往不同。例如当系统中有充足的旋转备用容量，输电线路很多，各系统之间和电源与负荷之间联系很紧密时由于继电保护装置的误动作，使发电机变压器或输电线路切除而给电力系统造成的影响可能很小；但如果发电机变压器或输电线路故障时继电保护装置拒动作，将会造成设备的损坏或系统稳定的破坏，损失是巨大的。在此情况下提高继电保护装置不拒动的可靠性比提高其不误动的可靠性更为重要。但在系统中旋转备用容量很少及各系统之间和负荷和电源之间联系比较薄弱的情况下，继电保护装置的误动作使发电机变压器或输电线切除时，将会引起对负荷供电的中断甚至造成系统稳定的破坏，损失是巨大的。而当某一保护装置拒动时，其后备保护仍可以动作而切除故障，因此在这种情况下提高继电保护装置不误动的可靠性比提高其不拒动的可靠性更为重要。

二、电力继电保护的故障分析

继电保护装置是实现继电保护的基本条件，要实现继电保护的作用就必须有具备科学先进性，行之有效的继电保护装置，有了设备的支持，才能够真正具备了维护电力系统的能力。因此，要做好继电保护的工作就必须要重视保护的设备，而设备的质量问题直接决定了继电保护的效果。这样一来，对于电力继电保护的故障分析是十分必要而且有意义的。当继电保护技术应用出现故障或者异常时，有可能会产生大面积的停电事故。在应用继电保护技术时，应当建立电力监控警报预警系统，提醒电力系统维修人员及时解决故障。尽量能够有效防止电力系统设备的损坏，降低相邻地区供电受连带故障的机率。继电保护装置属于可修复元件，其常见状态有正常运行状态，检修状态以及拒动作状态。

三、继电保护发展趋势

电网的发展给继电保护形成新的运行环境，继电保护除了软件越来越完善﹑制造工艺愈来愈好和使用界面越来越方便之外，它的原理也必将有新的发展。

1.差动保护的原理发展趋势

短路容量的增大，电流互感器(CT)的磁通饱和现象将越来越严重，这增加了差动保护区外故障的误动可能性。目前的微机差动保护都使用比率制动特性来避免误动，但这种办法是有局限性的。为了适应更严重的CT饱和，制动系数必须进一步提高，差动保护的灵敏度也就进一步下降。极限的CT饱和几乎使二次输不出电流，这就要求制动系数必须接近1才能满足，但这是差动保护无可接受的。已经有厂家开始利用CT饱和识别原理来闭锁差动保护，CT饱和识别原理将进一步完善将成为差动保护避免区外故障误动的发展一个趋势。然而，使用CT饱和识别原理闭锁不是问题的最终解决办法，因为区内故障同样也会出现CT饱和现象，这时肯定不能闭锁。不会出现饱和的光电电流变换器(俗称光电CT)的应用给差动保护提供了解决CT饱和问题的最好办法，随着以后光电CT的推广，差动保护的原理将会变得越来越简单可靠。

2.线路保护的原理发展趋势

首先，随着光纤通道在线路保护推广，有众多优点的光纤纵联差动保护的普及将成为趋势。但光纤纵联差动保护的众多优点是建立在通道正常的情况上，而光纤通道发生故障也时有发生，并且光纤通道很难做成有冗余，这时光纤纵联差动保护必须退出。因此，后备保护的原理进一步发展也是线路保护发展的趋势之一。最重要的线路后备保护是距离保护，它的原理将在以下方面应有更好的发展：(1)更好地消除过渡电阻的影响；(2)更好地解决系统振荡闭锁和开放等。现在微机距离保护采用四边形特性，或带偏移，或增加对过渡电阻有自适应能力的零序电抗继电器等手段来消除过渡电阻的影响，但线路发生高阻接地时，距离保护经常拒动。线路发生故障时，由于对侧电流的助增，对于本侧保护采集到的模拟量来说，过渡电阻并不完全呈阻性，而是因对侧助增电流的不同而不同，但作为线路后备保护的距离保护又不能依靠通信通道把对侧的模拟量取过来参加计算，这就给距离保护消除过渡电阻造成了困难。因此，如何更好地消除过渡电阻的影响，将成为距离保护原理发展的一个趋势。

3.继电保护检测手段的发展趋势

微机保护比传统保护的最大成功之一是它对突变量的检测。就是因为有微机保护对突变量的成功检测，才发展出新型的突变量保护，如突变量差动﹑突变量距离﹑突变量方向等保护。这些以突变量作为参量的保护，较大地提高了保护的动作速度和灵敏度，目前许多突变量保护的已经作为线路和元件保护的主保护。这些突变量保护的原理进一步成熟，也将是微机保护发展的趋势之一。

结束语：

继电保护对我国电力系统的安全运行骑着不可代替的作用，在我国经济持续发展，对电力要求不断增大的情况下，要做好继电保护工作，需要从各方面对继电保护的基本任务和意义，以及其保护作用的继电保护装置有深刻的了解冰妖及时掌握未来技术发展的方向。随着科技时代的来临，特别是电子技术，计算机技术以及通信技术发展，我国继电保护技术主要是朝着微机积淀保护技术方向发展。继电保护是电力系统发展的安全保障，是保障电力系统安全运行，稳定运行的有利手段。

[1]杨东山.中国电力继电保护技术的发展与展望[J].民营科技，2009，08-20.

[2]贺春宁.浅谈电力系统继电保护[M].轻工设计，2011年第5期.