电力系统继电保护技术分析

2020-01-19肖方男国网福建省电力有限公司尤溪县供电公司

环球市场 2020年18期

肖方男国网福建省电力有限公司尤溪县供电公司

在当前我国智能电网建设工作不断完善的情况下，电力系统的发展方向也趋向智能化与网络化，继电保护技术在电力系统中的应用也愈发广泛。根据继电保护技术在电力系统中的应用情况来看，继电保护技术保护了系统中的各个单元，使得系统中的故障数据以及故障信息得以实现一体化、实时化与虚拟化，保障系统稳定运行。

一、电力系统继电保护的相关要求

电力系统在运行过程中系统内部驱动了数以亿计的电气设备，再加上人民群众的用电需求逐渐增加，这就对电力系统的运行可靠性提出了新的要求。电力企业在针对电力系统设计继电保护装置的过程中，需要重视继电保护装置的先进性。在电力系统运行过程中，从发电到用电这个全过程融为一体，因此系统本身的复杂度与耦合度就较高，想要保证其稳定运行难度更高。总的来说，针对电力系统的继电保护装置而言，一套先进的继电保护系统本身拥有可靠性、灵敏性、快速性以及选择性[1]。

在继电保护装置当中，由多个电子器件组合设计而成，不同器件作用不同，每个器件都有不可替代的作用，一旦装置中的器件发生损坏现象，将会导致整个继电保护系统发生故障。因此，继电保护装置在电力系统应用过程中一定要保障自身可靠性。其次为灵敏性，继电保护系统在运行过程中需要对电力系统中的多个复杂电路进行区分，使得电路能够在达到动作条件的情况下，快速、准确的进行动作。再次为选择性，为了促使电力系统故障影响范围最小化，通常需要对继电保护环节的后备保护与主保护进行设置，使其能够在特定条件下开展相关选择性动作。例如，电力系统中的后备保护一般情况下只能在系统主保护失效的前提下开展相关动作，以便合理控制系统中的故障，减少故障扩散范围[2]。最后为快速性，在电力系统运行过程中，线路中的能量交换以及电能传输是十分快速的，一旦系统出现故障，将会导致不少电力设备瞬间烧毁，进而造成严重的经济损失，基于此，继电保护装置在运行过程中要加快动作，避免发生更加严重的事故。

二、电力系统继电保护技术

结合当前我国电力系统继电保护技术的应用情况来看，常见的继电保护技术有瓦斯保护、差动保护、过流保护等，笔者结合自身多年工作经验，从以下内容详细分析了电力系统机电保护技术。

（一）瓦斯保护

在电力系统继电保护技术中，瓦斯保护指代的是一种根据气体浓度、成分来对电力系统电气故障进行区分的技术，进而开展相关动作，保护系统中的电力设备。这种保护手段一般情况下用于电力系统中的油浸式变压器保护，但是因为变压器油本社的特殊性质，在遇热之后会发生分解现象，进而变成气体最终蒸发，在气体蒸发过程中便会触及瓦斯保护装置，进而保证整个电力系统稳定运行[3]。在电力系统设计中，可以根据系统运行情况将瓦斯保护装置分为轻瓦斯保护或者重瓦斯保护，无论是哪种保护形式，都可以对变压器开展动态监测工作，并且显示出变压器的运行参数。但是两者有所不同的是，轻瓦斯保护的重点主要是对变压器进行检测，将变压器运行过程中的油箱气体状态进行分析与传输，为工作人员开展后期维修工作提供保障。而重瓦斯保护主要是针对电力系统的严重故障，在没有人干预系统故障的情况下，重瓦斯保护装置会使得整个线路实现自动跳闸，最大限度的保护电压器，有效控制代理系统的故障范围。

（二）差动保护

针对电力系统而言，差动保护是继电保护方案中的重要组成部分，通常情况下作为电力系统中主设备的保护，具有较强的保护作用。结合电力系统继电保护技术的应用情况来看，差动保护本身具有较高的灵敏度，但是该保护装置的电路结构较简单。在继电保护设计中，对于电抗器、母线、发电机等主设备节点，需要合理设计差动保护装置。该装置在运行过程中主要是通过电流相位关系以及电流大小来对线路的工作状态进行监测，一旦线路在运行过程中出现故障，那么将会在差动继电器内部产生冲击电流，当这个电流达到一定预设阈值后，电路便会直接将电源切断，防止电路故障范围不断扩大向非故障区不断蔓延[4]。总体来看，差动保护的动作较为独立，对于电力系统中的故障位置有一个明确的判断，使得故障在发生严重损害之前便将其切断。

（三）过流保护

针对过流保护这一继电保护装置而言，过流保护会通过检测电力系统内部元器件电流量对整个系统的运行状态进行判断。正常情况下，电力系统在运行过程中，通过电路的电流一般都处于稳定范围内，一旦发生故障，电路中的电流便会发生迅速变化。例如短路故障等，将会直接导致线路中的电流突然上涨，当过流保护装置检测到这一现象之后，便会开展相关动作，防止电力设备被烧坏。在变压器当中，过流保护装置通常情况下都是与瓦斯保护装置配合使用，对系统中的变压器进行全方位的保护。