浅谈特高压输电电路继电保护的现状与发展

艾波

【摘要】本文通过研究特高压输电电路继电保护的现状与发展，总结中国动力系统继电保护科技蓬勃发展的过程与状况，并提出了未来继电保护发展的必要发展趋势为：电脑化、互联网、智能和综合自动化。

【关键词】继电保护;作用;组成;现状;发展

动力系统一般由发电厂、变压器等装置、母纫、输电线路和供电装置等构成。但在动力系统中通常有危险故障和某些设备非正常的工作状态，而且这种现象往往会发展为事件，使整个系统或其中部分设备的正常工作能力受到严重损害，以至出現对用户的少送电运行、停止送电或电能品质下降到不可容许的地步，以至出现对电气设备损毁和人体伤害。所以，切除故障部件的时间一定要缩短到十分之一秒或者更短时间内。

一、继电保护的作用及组成

（一）继电保护的作用

当动力系统的被维护部分（如发电机、线路等）或动力系统本身出现设备故障时，继电保障系统设备将能手动、迅速地、有选择权的将设备故障部分从动力系统中移除，避免将设备故障范围扩展，以确保无故障性部分仍然处于正常工作状态，或使设备故障性部分不会进一步受到破坏;当动力系统的被维护部分出现异常工作状况时，继电保护设备应当能及时反应，并按照操作的保护性要求，向操作值班人员发送声光报警、图文结合信号等警示讯号。此时，通常不需要确保系统的迅速动作，而只是按照对动力系统及元件的危险程度设置相应的工作延时，以避免不必要的动作和因受到影响而所产生的误动作。

（二）继电保护的组成

继电保护的主要部分，通常由检测部分（和定值调整部分）、逻辑部分和控制部分所构成。

二、继电保护的基本要求

继电保护设备应当符合选择性、灵敏度和速动度的规定：这三个"性"的密切联系，即对立与统一。

（一）动态选择性-指先由出现故障电器或该线自身的保护措施断开故障，在出现故障电器或该线自身的保护措施或断路器拒动时，才可以再由另外电器防护、该线保护措施或断路器失效的防护来断开故障。上、下层供电系统（包含同级）与继电保护关系的整定，应当按照逐级匹配的原则上，以确保国家电网在出现故障时有选择性地断开故障。

（二）动作速动性-指保障设备应及时切断或短路故障电流，其目的是在于增强系统稳定能力，降低对发生故障设备和线路的损伤程度，减少发生故障所波及区域范围，增加手动重合门和备用安装手动投入工作的效率。

（三）动作敏感性-指在电气设备或该线的被保护区域内出现金属性短路运行时，防护装备应具备一定的敏感系数（法规中有规定）。利用对继电保护的整定值来完成。对整定值的校核工作通常每年完成一遍。

三、目前继电保护的发展趋势与现状

动力系统继电保护技术也是随着现代电力系统的发展而发展的。随着中国社会现代化的进一步发展，随着电力装置的数量和功率及其机组的总容积日益增加，现代电力系统也日益丰富，而人民生活中对动力系统的依赖性也愈来愈强，对动力系统的稳定性需求也愈来愈高。电力的发展，对继电保护系统也持续地提供着新的需求，而电子、计算机科学、网络和通信技术的发展，也给中国继电保护系统科技的发展持续地带来着新鲜的生命力。

四、继电保护的未来发展方向

由于基础科技的迅速进展，继电保障科技在未来的发展趋势将是朝向电脑化、互联网、智能和综合自动化方面蓬勃发展。

（一）计算机化

伴随计算机系统的日益发展，对继电保护信息系统也提出了更高的要求：除最基本的保障能力之外，还应具备更高水平的信息处理能力，更大容量的故障信号与历史数据的存储，更强的通讯能力，以及与其他保护装置、测控设备、电网调节系统等的连接，以达到对整个网络系统数据处理、消息与网络资源供享的综合能力等。伴随计算机技术的发展，电脑的运算处理、储存，以及通信等方面特性都受到了进一步强化，这也为继电保护信息系统的计算化奠定了扎实的基石。继电防护控制系统装置的计算机化已是不可挽回的趋势，而计算机技术智能化的内容不但包含了装置、控制、监视系统的功能微机化，还包含了控制系统的功能软件化和信息数字化，彻底抛弃了各种机电式、机械式、模拟式装置，以进一步增强继电防护控制系统的速动性、灵敏度、安全性，使电力系统运行时获得了更高的经济效益和社会经济效益。

（二）网络化

20世纪50年代，人类已开始把相互单独发展的计算机技术和数据通信技术结合起来开展科学研究工作，这便是后来蓬勃发展成的现代计算机与互联网科学技术。现代互联网网络这个消息与数据通信工具已经形成了信息时代的重要科技支撑，它与传统继电保护体系的融合是实现现代电网安全、平稳运转的关键保障。而现代电力系统继电保护体系要求各个保护单元之间都能共用有关整套控制系统的正常工作与故障信号的各种数据，并要求所有保护单元和重合闸设备都在分析这些信号与各种数据的基础上配合动作，而完成这种网络系统保障的基础要求就是把整体系各主要电器设备的安全保护器都用现代计算机网络技术连接起来，并进行与微机安全保护器的联网。现在微机保护的联网也已着手实现，不过它还处在起步阶段，仍有很大的空间和潜力。

结束语：

由于电力的迅速发展，尤其是电子计算机技术、互联网、通讯技术和人工智能技术及其继电防护理论的蓬勃发展，继电保护控制系统科学技术还面临着巨大的未来空间。其发展趋势将产生原理突破与应用的革命，从数码时期走向了信息化时代，并进一步发展到微机与智能的综合自动化技术水平。这将对继电保护工作者提供了严峻的挑战，也将给它带来了更宽广的未来发展天地。

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