电力系统中对继电保护存在的问题对策分析

张辉鹏 赵云鹏 薛忠奇 张鹏飞

摘 要：继电保护是电力系统中一道重要的保护屏障。它主要用于监视一次系统的运行状况，迅速反应异常和事故，然后作用于断路器，随时将短路电流断开并灭弧，使得线路和设备可得到保护。继电保护在保护过程中会受到多方面的干扰，致使其保护机制下降。本文将从干扰因素与原因方面进行分析，并提出相对的解决措施。

关键词：继电保护 干扰原因 差动保护 电力系统分析

中图分类号： TM711

一、 引言

近年来，随着集成电路技术与互联网信息的发展，继电保护的发展也不断进行着变革。如从一开始的电磁型装置逐步发展为现在的计算机控制，即微机化的地步。使用特点也从人工的现场检查确认操作转变为计算机自动判断与控制。继电保护的发展也使得全国电力生产网络更加安全，生产的电能在质量与数量上更优质。

二、干扰因素有哪些

（一）外部因素——雷电

在雷电天气时，由于雷电也是一种高压电，若击中了变电设备，宏观上会导致变电所的设备与建筑物损坏，引发火灾等严重后果；在电力系统分析中，会导致雷击的设备部位发生高频电流，导致与之相连的设备电位升高即引发过电压现象，并将此现象以波的形式传递给其它装置，这样会导致继电保护的误判断，从而发生不正常切断工作。例如：发生控制回路和敏捷性能的破坏等相关的动作。[1]

（二） 内部因素——无线电信号干扰

由于继电保护的智能化发展，现在大多无需人工过多的干预，但也就是在这一发展的背景下，潜在的干扰因素也增多，其中最主要的便是电波的影响。主要原因是无线电在二次回路中所感应的电势如果达到了一定的程度，出现在在信号频率范围内时，这一影响就将被接受而造成干扰[2]。在东北电网，曾经就因为在变电站中使用功率较大的对讲机，致使继电保护的误操作过大，造成了不小的经济损失。

（三）人工对隔离开关的误操作

隔离开关在电力系统中运用广泛，它可以将设备起到明显的隔离作用，阻断电流的流经。此外，电路未断开电源时，若断开隔离开关操作较慢，则容易引发电弧，电弧产生的一瞬间会容易引起周遭设备的电位升高的影响，引发高頻电流引发磁场，一方面对设备产生涡流的影响；另一方面会改变电路运行的“实际参数”，也会引发继电保护装置误操作。

（四）设备运行的环境因素

变电站以及电力设备存放的地方经常需要保持干燥的环境，虽然有效避免了设备的腐蚀，但在身穿工作服的电气工人而言，在这种干燥的环境下，工作人员的衣物上容易带有电压，尤其是在与地面不接触时（如穿了绝缘鞋等），在接触设备时容易放电，情况严重时会毁坏保护装置。[3]

二、继电保护的重要意义

继电保护装置是当电力系统出现故障时能够及时、有效的去除损坏的故障原件，它的目的是保证其他部件的正常运行，最大限度的降低系统的在运行过程中的损耗。我国是一个电能使用大国，各行各业都离不开电能的应用，若由于继电保护不当造成突发造成停电时，对一级负荷与二级负荷的影响与损失不可估量，严重时会影响社会的和谐稳定。

因此要加强继电保护在电力系统中的应用，将可能的干扰因素降至最低。

三、降低干扰的方法措施

（一） 设置屏蔽干扰源

由于干扰因素过多，并且同一个干扰源不只有干扰作用，也可能在整个电力系统中起传输的作用。因此，在整个电力系统网络中，需要对这些存在的干扰源进行屏蔽（只屏蔽其带来的干扰作用，不得影响整个系统的工作进程）。可以对其运行线路进行重新分布，把一二次回路进行适当的调节。

（二）加大继电保护装置的智能化与网络信息化

人工智能的发展成为了这个时代的主流，它引领着各行各业都进入了以计算机为核心的智能控制时代。伴随着这些硬件平台的出现，各种相关的软件算法如神经网络控制，模糊算法等在整个电力系统网络中都取得了广泛的应用，继电保护这一领域也是如此。在信息技术快速发展的这个时代，使用计算机新技术对装置进行自动控制与数据信息的传递，通过实践证明，这一行为的工作效率远远超出了传统的人工控制。

差动保护是目前较为流行的继电保护工作原理，它的原理是基尔霍夫电流定理工作的，主要工作内容为：当变压器正常工作或区外故障时，将其看作理想变压器，则流入变压器的电流和流出电流（折算后的电流）相等，差动继电器不动作。当变压器内部故障时，两侧（或三侧）向故障点提供短路电流，差动保护感受到的二次电流的和正比于故障点电流，差动继电器动作。目前看来，除差动保护以外，传统的继电设备难以及时检测电气设备的数值变化，并且在调节过程中其相关的控制缺少实时性，不能准确做到断开设备，使得继电保护过程中依然会发生相当的损失。

顺应时代的潮流，积极进行继电保护装置的智能化与网络信息化，运用传感器技术可加强运行过程中的数据传送，并针对某一环节的出现的问题及时进行自动切除。另一方面，将数据通过通信手段可传递到电气工人手中，在计算机控制的过程中进行人工监测，提高人机交互的性能。

（三）完善企业的管理体系

企业要加强自身对继电保护的监测力度，完善相关制度体系。对从事这一领域的工作人员进行严格的培训与把关，因为他们是整个企业中的一线人员，继电保护的好坏直接关系着电力企业所生产电能的质量高低，关系着电力设备的运行正常与否。要使工作人员各有分工，互相配合，树立维护用电安全第一的思想。

同时对继电保护的安全守则及时做出相应的修改，与国际社会的统一标准及时保持一致。以前的检测标准难以适应新时代智能控制的要求，为确保保护标准的正确与继电保护的准确率，要及时修改继电保护的安全手册。

四、结语

综上所述，笔者从电力系统中存在的各种干扰对继电保护造成的影响进行分析，对其进行阐述，并在文章第三部分提出了这些干扰对继电保护的改进意见。希望通过这些论述，今后对电力系统中的继电保护问题可以有更深层次的理解，尤其是有更好的继电保护的方案，在最大程度上降低电力系统中的存在的干扰对继电保护的影响。这对整个继电保护系统具有重要意义，对电力企业与用户都有着重要价值。

参考文献：

[1] 曹利，《雷电对发电厂的危害及防护》，大庆石化分公司热电厂

[2] 赵谷泉，《无线电干扰对继电保护的影响及防止》，海潭电业局

[3] 朱晴峰，《电力系统继电保护干扰因素及措施分析》，无锡供电公司江阴县城检修分公司

[4] 王海涛，《电力系统继电保护新技术发展分析》，天津市龙字达电力工程设计有限公司