馮波

摘要：電力系統(tǒng)的安全運行既有利于人民享受優(yōu)質(zhì)生活，又有利于其它行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。但目前電力系統(tǒng)運行仍然存在許多問題，影響到供電安全?？煽康睦^電保護(hù)是電力系統(tǒng)安全運行的重要保證，出現(xiàn)故障時，能及時將故障部件有選擇性地與整個電力系統(tǒng)隔離，保證其它正常部件能安全工作，并發(fā)出警報通知電網(wǎng)。本文對繼電保護(hù)裝置的自動化系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)自動化;電力系統(tǒng);應(yīng)用

1.自動綜合化的優(yōu)勢

當(dāng)前，變電站基本上是手工操作，自動化程度較低。另外，由于識別因素常常導(dǎo)致記錄過程中的誤差，使得變電站系統(tǒng)非常依賴人工。這一強(qiáng)依賴性與監(jiān)視過程中的多次錯誤密不可分。若此現(xiàn)象長期存在，勢必造成變電站安全事故。所幸的是，自動化系統(tǒng)可以大大降低誤檢率，減輕工人的勞動強(qiáng)度，減少工人人身傷害的可能性，降低相關(guān)管理費用，提高整個變電站的運行效率。但是自動化技術(shù)的應(yīng)用，也會引起諸如電纜連接設(shè)備的大量增加，從而產(chǎn)生新的問題。

2.綜合自動化系統(tǒng)對繼電保護(hù)設(shè)計的要求

在對繼電保護(hù)進(jìn)行設(shè)計時，要求若監(jiān)測系統(tǒng)、事件記錄系統(tǒng)、通信系統(tǒng)發(fā)生故障，繼電保護(hù)的主要功能不受影響，比如繼電保護(hù)系統(tǒng)所承擔(dān)的跳、合斷路器的動作信號等都不受影響。具體在變電站綜合自動化系統(tǒng)中進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計時，應(yīng)滿足以下要求：（1）繼電保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)要獨立。向繼電保護(hù)裝置提供電流、電壓的電路要從設(shè)備內(nèi)部引出。保護(hù)裝置進(jìn)行邏輯判斷的各種開關(guān)量必須有自己獨立的系統(tǒng)，也要直接從裝置內(nèi)部引線，以保證不會與其他設(shè)備一起使用。（2）在繼電保護(hù)裝置上，跳合閘回路和相應(yīng)的保護(hù)出口壓板必須要有自己獨立的系統(tǒng)，保護(hù)裝置面板上必須顯示必要的動作信號和報警信號，并滿足繼電保護(hù)的獨立要求。（3）當(dāng)連接到其他系統(tǒng)和保護(hù)設(shè)備時，要求被連接的系統(tǒng)通過繼電裝置控制點，或光電耦合器，或計算機(jī)通訊接口。聯(lián)接電纜最好為光纖或屏蔽電纜，以防止其它干擾信號影響繼電器保護(hù)，提高繼電保護(hù)的抗干擾能力，確保繼電保護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠地運行。（4）變電站綜合自動化保護(hù)裝置的設(shè)計應(yīng)按模塊化設(shè)計，既能提高保護(hù)器的質(zhì)量，又便于大批量生產(chǎn)與維護(hù)。一般情況下，繼電保護(hù)可分為進(jìn)線保護(hù)、饋線保護(hù)、干線保護(hù)、電容器保護(hù)、電動機(jī)保護(hù)、所用變保護(hù)以及備用電源自投裝置等。進(jìn)線保護(hù)包括距離保護(hù)、電流保護(hù)、重合閘等，饋線保護(hù)包括電流保護(hù)、重合閘等。

3.綜合自動化系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的自動化技術(shù)的具體功能和應(yīng)用主要包括以下幾個方面：（1）繼電是保證整個監(jiān)測設(shè)施系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵因素，能夠反映各個系統(tǒng)組成部分的真實情況，幫助工作人員及時處理所有的系統(tǒng)問題，同時找出問題的根源，以便及時維修。（2）當(dāng)電力系統(tǒng)的某一部分出現(xiàn)嚴(yán)重問題時，尤其是對人的生命安全構(gòu)成威脅時，繼電保護(hù)裝置可及時阻斷電流流通，從而阻斷故障元件和周圍電路，分離整個系統(tǒng)，最大限度地減少危害。無障礙繼電器也可以得到及時保護(hù)，防止整個繼電系統(tǒng)由于事故而報廢。（3）繼電保護(hù)裝置能夠及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)重大故障類型，及時發(fā)現(xiàn)故障類型，并發(fā)出警報聲，以便技術(shù)人員在維修期間能夠?qū)收细催M(jìn)行全面分析，為進(jìn)一步的維修工作做好充分準(zhǔn)備。

4.電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)的功能分析

4.1實現(xiàn)各種復(fù)雜故障的精確定位

電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)各種復(fù)雜故障的精確定位。我國電力工業(yè)故障錄波器的測距方法主要有故障分析法和行波法對于行波法較故障分析法來說，兩者皆有各自的優(yōu)缺點，行波法主要是針對行波信號的提取和故障行波的不確定性，不能有效地應(yīng)用。但是在進(jìn)行故障分析時，要想實現(xiàn)故障的準(zhǔn)確定位，就必須獲得故障鄰線的部分信息。然而，由于這些信息收集困難，故障定位不能得到有效的解決。另外，對于較復(fù)雜的故障，單端分析法不再適用于現(xiàn)有系統(tǒng)。所以，電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動化系統(tǒng)對電網(wǎng)的發(fā)展起到了巨大的推動作用。

4.2線縱聯(lián)保護(hù)退出引起的系統(tǒng)穩(wěn)定問題分析及解決

目前，電網(wǎng)發(fā)展如火如荼，但系統(tǒng)穩(wěn)定性問題逐漸顯現(xiàn)出來。對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時，首先要考慮的是能否迅速清除故障或故障能不能解決，這就加大了對線路縱聯(lián)保護(hù)的要求。但是，由于各種因素，在線路縱聯(lián)保護(hù)退出時，只能采用斷開方式，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全。

4.3數(shù)據(jù)收集和共享問題

在保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行中，繼電保護(hù)裝置起著獨特的作用，所以不能與其它設(shè)備系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)采集單元。若將某些設(shè)備合并使用，一旦其它設(shè)備數(shù)據(jù)采集失敗，就會嚴(yán)重威脅到電力系統(tǒng)的安全可靠運行。其原因有以下幾點：首先，在管理問題上，如果數(shù)據(jù)集中采集和共享，如果其中一個設(shè)備發(fā)生故障，整個供電系統(tǒng)就會受到影響，不利于日常的維護(hù)和管理;其次，各個系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)據(jù)采集率往往不同，很難建立一個通用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);最后，各系統(tǒng)對系統(tǒng)可靠性的要求并不統(tǒng)一，繼電保護(hù)的可靠性設(shè)計要優(yōu)于其他系統(tǒng)，所以很難在一起協(xié)調(diào)工作。

4.4干擾信號對保護(hù)設(shè)備的入侵

部分人認(rèn)為低壓變電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜程度似乎低于高壓變電網(wǎng)絡(luò)，但在實際應(yīng)用中，低壓變電網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高壓變電所網(wǎng)絡(luò)。這一復(fù)雜性反映在開關(guān)的位置上。由于低壓電路網(wǎng)絡(luò)中電壓頻繁變化，低壓電場振蕩更為劇烈。強(qiáng)烈的振蕩使電路經(jīng)常處于磁場變化的環(huán)境中。這樣，即使在室內(nèi)安裝了開關(guān)，整個用電設(shè)備也被釋放，仍然會因為設(shè)備受到受到室內(nèi)較高溫度的影響（尤其是夏季）影響，而且設(shè)備本身并沒有散熱系統(tǒng)而使得其工作壽命被大幅度削減。最終，在低壓的配電網(wǎng)絡(luò)中，由于直流電壓幅值變化很大，短路電流的存在和威脅也會增加，直流電壓甚至可能超過用電設(shè)備的工作電壓。在極端情況下甚至?xí)鲭姎庠O(shè)備自身在運行方面的要求參數(shù)，從而對整個設(shè)備的運行造成很大的影響。所以，在設(shè)計保護(hù)電路時，必須考慮到電子元件的可靠性、耐用性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性等重要性能。

參考文獻(xiàn)

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