許 偉

（國網(wǎng)浙江象山縣供電公司，浙江 寧波315700）

0 引言

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)隨著電力工程的顯著發(fā)展而逐漸成為一門新興的實(shí)用學(xué)科。繼電保護(hù)作為一種反事故自動(dòng)化綜合裝置，以其能維護(hù)電力系統(tǒng)安全性的良好性能而被廣泛應(yīng)用于各地的變配電站中。下面本文將具體對(duì)變電站繼電保護(hù)展開詳細(xì)的分析，首先，對(duì)變電站繼電保護(hù)進(jìn)行系統(tǒng)概述，其次，對(duì)變電站繼電保護(hù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，以期能促進(jìn)繼電保護(hù)自動(dòng)化系統(tǒng)取得更加卓越的發(fā)展，為電力系統(tǒng)提供更為可靠安全的保障。

1 變電站繼電保護(hù)概述

1.1 變電站的繼電保護(hù)措施

當(dāng)前最先進(jìn)的變電站繼電保護(hù)是一套綜合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的綜合性反事故自動(dòng)化裝置。繼電保護(hù)的發(fā)展大體經(jīng)歷了4個(gè)階段，分別是晶體管保護(hù)階段、集成電路保護(hù)階段、微機(jī)型保護(hù)階段和網(wǎng)絡(luò)化保護(hù)階段，每個(gè)階段的繼電保護(hù)內(nèi)核裝置不同且呈現(xiàn)出逐漸升級(jí)的趨勢(shì)。到目前為止，最為先進(jìn)且應(yīng)用范圍最廣的是網(wǎng)絡(luò)化的繼電保護(hù)系統(tǒng)。它融合了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和先進(jìn)的通信技術(shù)，將繼電保護(hù)裝置與快切裝置統(tǒng)一于電力系統(tǒng)的保護(hù)之中。變電站的繼電保護(hù)措施分為分階段處理措施、分析處理措施和電位變化處理措施。分階段處理措施是指對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行分階段監(jiān)測(cè)，確保高頻保護(hù)接收／發(fā)送機(jī)的正常運(yùn)行、通道處于開通狀態(tài)、通信電纜良好、有線傳輸信號(hào)通道暢通。分析處理法和電位變化處理法這2種方法都是用來確定故障部位的，前者是通過系統(tǒng)自動(dòng)跳閘與合閘時(shí)間的吻合來排查故障部位，后者是根據(jù)二次回路各個(gè)節(jié)點(diǎn)上的電壓和電位變化情況來排查故障部位。

1.2 變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成部分

變電站繼電保護(hù)系統(tǒng)主要有3個(gè)組成部分，分別是間隔層、網(wǎng)絡(luò)層、操作層。3個(gè)組成部分所肩負(fù)的職能是不同的，下面具體介紹每個(gè)組成部分的工作原理，并分析它們各自的特點(diǎn)：

（1）間隔層裝置是用來直接保護(hù)被控對(duì)象的，應(yīng)根據(jù)主變、發(fā)電機(jī)、線路、電容器等一次設(shè)備的不同電壓等級(jí)、運(yùn)行方式選用不同的保護(hù)裝置?，F(xiàn)在變電站繼電保護(hù)實(shí)現(xiàn)的具體方式是按照系統(tǒng)運(yùn)行的不同情形選用不同的保護(hù)裝置，例如對(duì)于變電站主變壓器，應(yīng)安裝一個(gè)專門提供差動(dòng)保護(hù)、后備保護(hù)、非電量保護(hù)的裝置，這些功能配合在一起實(shí)現(xiàn)對(duì)電力系統(tǒng)的保護(hù)。

（2）網(wǎng)絡(luò)層主要是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)綜合起來形成一套完整的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)層的硬件主要包括網(wǎng)線、網(wǎng)絡(luò)接口、中繼器等，并依靠通信軟件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)端對(duì)端或廣播式的發(fā)送／接收以及數(shù)據(jù)的自動(dòng)校驗(yàn)和自動(dòng)糾錯(cuò)。實(shí)際運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)具有極強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，且通常采用雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并增加平衡網(wǎng)絡(luò)負(fù)載的功能。

（3）操作層是操作人員和保護(hù)系統(tǒng)的交互層，它能提供觀察、控制界面和報(bào)警、故障錄波、對(duì)遠(yuǎn)方設(shè)備的遙控等功能。

2 變電站繼電保護(hù)的特點(diǎn)分析

變電站繼電保護(hù)的主要任務(wù)是提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。變電站繼電保護(hù)在裝置應(yīng)用與技術(shù)演進(jìn)方面均有顯著的特點(diǎn)，下面具體分析：

2.1 變電站繼電保護(hù)在裝置應(yīng)用方面的特點(diǎn)

變電站繼電保護(hù)裝置主要是利用自身的繼電器，在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，通過設(shè)備的自動(dòng)控制系統(tǒng)及時(shí)采取跳閘或發(fā)信號(hào)的方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的及時(shí)斷電，保證電力系統(tǒng)穩(wěn)定地輸送電流。變電站繼電保護(hù)作為一種綜合性的自動(dòng)化開環(huán)控制系統(tǒng)，分為測(cè)量、邏輯、執(zhí)行3個(gè)部分，這3個(gè)部分通過緊密的聯(lián)系完成故障排查、處理、解決的全過程。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)電路上的電壓、電流都會(huì)呈現(xiàn)不正常狀態(tài)，線路中的相位角以及阻抗都會(huì)發(fā)生顯著變化，繼電保護(hù)裝置能依據(jù)自身的靈敏性、選擇性快速判斷出被保護(hù)元件是否處于正常狀態(tài)，并判斷出故障所在部位。測(cè)量過程的主要任務(wù)是根據(jù)物理參數(shù)與給定值是否保持一致來判斷是否要啟動(dòng)保護(hù)裝置。邏輯部分的主要任務(wù)是根據(jù)檢測(cè)的邏輯順序逐步確定出故障發(fā)生的范圍、類型，然后結(jié)合判斷出來的具體情況選擇保護(hù)方式，要么選擇跳閘，要么選擇發(fā)送指令信號(hào)。執(zhí)行部分的主要任務(wù)是按照發(fā)出的指令信號(hào)來執(zhí)行具體的操作，繼電保護(hù)通過跳閘或者發(fā)信號(hào)來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。從這個(gè)意義上說，電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置屬于一種在線、開環(huán)的控制系統(tǒng)。

2.2 變電站繼電保護(hù)在技術(shù)演進(jìn)方面的特點(diǎn)

變電站繼電保護(hù)如今已朝著數(shù)字化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，經(jīng)過一系列的技術(shù)革新，繼電保護(hù)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)變得更加依賴。繼電保護(hù)系統(tǒng)在速度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性上的要求是非常嚴(yán)格的，因此，良好的技術(shù)支撐是實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的重要保障。首先，對(duì)于繼電保護(hù)的內(nèi)部裝置而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)為其更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制和自動(dòng)化操作提供了技術(shù)保障。其次，對(duì)于信息的傳遞和資源的共享而言，其主要是依靠網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和通信技術(shù)的支撐得以實(shí)現(xiàn)，這2項(xiàng)技術(shù)也是繼電保護(hù)自動(dòng)化裝置得以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的一個(gè)非常重要的前提和基礎(chǔ)。最后，對(duì)于繼電保護(hù)裝置的通信而言，其主要是依賴光纖通訊技術(shù)，電壓、電流互感器之間的光纖通訊為繼電保護(hù)高效地發(fā)揮作用提供了便利。電纜連接方式以及轉(zhuǎn)換電路的進(jìn)一步優(yōu)化，推動(dòng)了繼電保護(hù)裝置運(yùn)行速度的快速發(fā)展。

3 結(jié)語

變電站繼電保護(hù)作為現(xiàn)代化的綜合性自動(dòng)化控制系統(tǒng)，經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展如今已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化與數(shù)字化。變電站繼電保護(hù)裝置對(duì)于速度、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性的要求非常嚴(yán)格，安全可靠的繼電保護(hù)裝置對(duì)于電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有非常重要的意義。本文首先對(duì)變電站繼電保護(hù)進(jìn)行了概述，具體包括變電站繼電保護(hù)的措施與繼電保護(hù)系統(tǒng)的組成部分，然后在此基礎(chǔ)上分析了變電站繼電保護(hù)在裝置應(yīng)用與技術(shù)演進(jìn)方面的特點(diǎn)，希望能夠促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，保證電力事業(yè)的穩(wěn)定、健康發(fā)展。

［1］項(xiàng)禮剛.淺述電廠廠用電源快切裝置原理及注意問題［J］.科技信息，2012（25）

［2］王維儉.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理［M］.北京：清華大學(xué)出版社，1991

［3］楊奇遜，黃少鋒.微型機(jī)繼電保護(hù)基礎(chǔ)［M］.第3版.北京：中國電力出版社，2007