配电系统继电保护存在的问题分析

马利祥

（大庆油田天然气分公司，黑龙江 大庆 163000）

随着用电企业的增加，我国电力系统的压力也不断加大。电力系统的设备类型复杂、运行方式多样，给继电保护的工作带来很大的挑战。目前我国的继电保护系统仍然存在很多问题，给电力系统的正常运行带来了严重的影响。这就需要尽早对配电系统继电保护进行升级改造，使继电保护系统不断完善。这样才能不断地适应我国电网建设的发展步伐。

1 配电系统继电保护概述

1.1 配电系统继电保护及其组成

配电系统继电保护可以在电力系统发生故障或异常情况时，以最快的反应速度将故障设备从系统电源中切除，并对电源进线实行超过电路负荷时报警，避免设备受损，减轻故障对相邻地区的供电影响，同时能够让电力系统继续安全稳定的运行。继电保护由馈出线路、电源进线组成。馈出线路负责电流速断保护，小电流接地报警等；电源进线负责轻、重瓦斯及温度保护，过负荷报警及差动保护，定时限过流、速切保护等。

1.2 配电系统继电保护配置原则

电力系统由发电、送电、变电、配电和用电等环节构成。同时还包括继电保护、通信、调度自动化等设备。要保证电力系统安全稳定的运行，必须配置安全可靠的继电保护装置。配电系统继电保护配置要满足以下几个原则。（1）要根据保护对象的故障特征来配置。继电保护装置判断保护对象是否存在故障或异常工况是通过对保护对象运行状况的故障量来判断的。故障量与电力系统运行环境和被保护对象有关，最基本的如功率、频率、阻抗等电力元件的电流和所在母线的电压引起的量构成了电流保护、电压保护、阻抗保护等设施。（2）要尽量简化二次回路。继电保护系统由继电保护装置和二次回路构成，二者都是不可或缺的重要组成部分。二次回路能够保障电力生产的安全，保证继电保护装置正常工作，在继电保护系统中发挥着不可替代的作用。二次回路过于复杂有可能导致保护装置失灵发生错误操作，因此要简化二次回路的接线。（3）根据保护对象的电压等级和重要性进行配置。继电保护随着电压等级的不同配置也随之需要更改。在高压电网中220kV及以上设备要配置2套主保护。对电压等级低的系统则可以采用远后备的方式，即在配套的保护装置作出反应之前，相邻保护装置延时跳闸。（4）注意相邻设备保护装置的死区问题。在设计保护装置时要合理分配电流互感器绕组,2个设备的保护范围要有交叉，防止设备的保护装置之间留下死区。

2 配电系统继电保护存在的问题

2.1 继电保护设备老化

我国电力系统自建设初到现在设备一直处于工作状态，很多设备老化严重。目前，我国很多配电系统的继电器都是20世纪70、80年代的老式继电器。这些老式继电器由于配置落后的问题常常会造成保护误动、压力不够、节点氧化尘过多等问题。而二次回路的交流回路实验端子老化，锈蚀会导致电阻过大，引起开路、保护误动或拒动等问题。二次回路直流部分在低电和失电的情况下很难保证动作的可靠性，甚至会扩大事故的影响范围。

2.2 电流互感器饱和

近几年随着电力需求的增加供电系统的规模也在不断的扩大。在如此庞大的供电系统中，低压配电系统短路时的电流不断增大。这就容易造成电流互感器变比误差增加，电流速断保护的灵敏度就会相应的降低，从而导致拒动。由于电流互感器饱和，定时限过流保护装置也会产生拒动。这样就需要主变压器后备保护来切除故障设备，拖延了故障反应的时间，容易造成故障影响的范围扩大。如果配电所的过流保护拒动则将影响整个配电所工作的正常进行。

2.3 环网供电无保护

我国环状配电网一般不设短路器和保护，而是采用负荷开关。因为装设断路器会改变系统的运行方式，导致负荷转移，继电保护无法协调选择正常工作。环网一旦发生故障，则全部环网停止供电，再由人工对网络重构进行操作并恢复供电。这样就导致故障的影响范围涉及面广，难以进行有效的控制。一般单纯的靠设置熔丝的办法只能针对小容量的环网起到一点效果。对变压器容量较大的用户范围难以采取有效的手段进行保护。

2.4 继电保护校验装置存在漏洞

随着电网运行时间增加，技术改造等问题的提出，我国继电保护校验装置问题显现。首先现场资料不全。在某些变电站由于管理存在问题导致继电保护的图纸资料破损、丢失不全，这给继电保护的工作人员带来很大的困扰。还有一些变电站由于技术改造增加了工作量，导致相关的技术图纸难以补齐，这就给继电保护的配置和维护增加了很多安全问题。其次，仪器仪表性能低下。仪器仪表能够帮助工作人员更为精确地判断设备的运行情况，提高工作人员的工作效率和校验质量。但是由于设备老化等问题，仪器仪表的工作性能低下，难以有效帮助工作人员进行接线工作。这严重影响了保护校验工作的效率和质量。

3 配电系统继电保护改进措施

3.1 加大资金投入更新老化设备

供电企业应直面设备老化带来的相关问题，加大资金投入力量，使继电保护老化的设备能够及时更换，提高保护设备工作的安全可靠性。保护校验是保护装置正常运行的重要环节，校验的结果是否准确直接影响保护装置的运行效果。所以，供电企业应及时更新保护校验设备，使供电网络的建设工作趋于完善。在不影响正常供电设备运行的情况下，确保回路之间有足够的保护整定时间。

3.2 避免电流互感器饱和

避免电流互感器饱和首先要从电流互感器的变比入手。电流互感器要根据线路保护的最大通过电流选择变比，尽量选择变比较大的电流互感器，这样设备不容易饱和。其次要减少电流互感器二次负载阻抗。保护和计量不能共用电流互感器，同时适当缩减电缆的长度、适当加大截面来减少负载阻抗。第三要遵守速断保护原则。一旦电流超过规定的可靠系数值就要立即实施断电保护。使短路时电流互感器能够感应到较多的电流，从而避免电流互感器饱和。

3.3 完善环网供电的保护设施

环网供电发生故障后需要人工操作才能恢复正常供电。目前环网结构主要采用的是电缆网络。没有针对环网保护的理想继电保护装置。但是一些自动化设备能够有效起到快速隔离故障、恢复供电的作用。因此电力企业可以增设一些配电自动化设备来提高环网预防和处理故障的能力。自动化设备能够在环网出现故障时自动对系统进行修复，大大缩短故障处理的时间，能够在很大的程度上减少故障对配电系统造成的大范围影响。

3.4 解决继电保护校验装置漏洞

配电系统继电保护校验装置存在很多的漏洞，想要有效的解决这一问题可以从以下几方面进行。（1）加强对继电保护相关图纸资料的管理，建立相应的管理制度。继电保护相关的图纸资料对于电力系统的后期建设有着重要的作用。所以要重视这些资料的管理工作，由专人负责管理，并建立健全的管理制度，以防资料损坏、遗失造成设备维修困难等问题。同时资料的取用、回收都需要进行严格的管理，使资料能够得到合理利用的同时，确保继电保护工作顺利的进行。（2）提高仪器仪表的设备使用性能。提高仪器仪表设备的使用性能，能够有效提高校验装置的精确性和工作人员的工作效率，也能够保证继电保护装置的正常运行。

4 结语

综上所述，配电系统继电保护能够保证电网系统的安全运行，使设备避免遭到损坏，减小电网故障影响的范围。但继电保护装置由于设备老化、电流互感器饱和、校验装置漏洞等问题使设备在发生故障时难以得到有效的保护，因此对配电系统继电保护实行改进措施势在必行。防止继电保护出现问题，确保电网安全稳定的运行是每个电力工作人员必须要考虑的问题。这也是电力企业急需解决的重要工作。随着科技的不断发展，新问题也会随之而来，电力企业要想提高市场竞争力，就要积极应战，做好电力系统的保护工作，提高系统运行的效率。