浅析电力系统继电保护的运行与维护

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　　摘要：电力系统继电保护及其自动装置是保证电网安全稳定运行的重要装置，是组成电力系统整体不可或缺的重要部分。保护装置配置使用不当或不正确动作，必将引起事故甚至扩大事故。电力系统故障的后果是十分严重的，它可能宣告成设备损坏，人身伤亡和破坏电力系统安全稳定运行，从而直接或间接地给国民经济带来难以估计的巨大损失，因此电力系统最为关注的问题便是安全可靠、稳定运行，在日常生产中，继电保护的运行与维护问题显得尤为重要。本文主要分析了电力系统继电保护状态检修的运行维护。
　　关键词：电力系统;继电保护;运行维护;状态检修;装置
　　1 导言
　　电力作为当今社会的主要能源，对国民经济的发展和人民生活水平的提高起着极其重要的作用。现代电力系统是-个由电能产生、输送、分配和用电环节组成的大系统。电力系统的飞速发展对电力系统的继电保护不断提出新的要求，近年来，电子技术及计算机通信技术的飞速发展为继电保护技术的发展注入了新的活力。如何正确应用继电保护技术来遏制电气故障，提高电力系统的运行效率及运行质量已成为迫切需要解决的技术问题。
　　2 继电保护概述
　　 2.1继电保护概念
　　 继电保护是指在一次回路（变压器、发电机组，输电线缆等）工作出现异常或短路时，利用电力系统中原件发生短路或异常情况时电气量（电流、电压、功率等）的变化来构成继电保护动作。它不仅仅是一个事故处理与反应装置，同时也是监控电力系统正常运行的装置。
　　 2.2继电保护装置的任务
　　 继电保护装置的任务在于：在供电系统运行正常时，安全地、完整地监视各种设备的运行状况，为值班人员提供可靠的运行依据;供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行;当供电系统中出现异常运行工作状况时，它应能及时、准确地发出信号或警报，通知值班人员尽快做出处理。继电保护装置广泛使用在变电站和断路器上，用来检测电网运行状态、记录故障、控制断路器工作，是保障电网可靠运行的重要组成部分。
　　 2.3继电保护装置基本要求
　　 根据继电保护装置在电力系统中所担负的任务，继电保护装置必须满足以下四个基本要求：选择性、快速性、灵敏性、可靠性。
　　 选择性。是指在可能的最小范围内切除故障，以保证最大限度地向无故障部分继续稳定供电。
　　 快速性。是指保护装置应尽可能快地切除短路故障。缩短切除故障的时间以减轻短路电流对电气设备的损坏程度，加快系统电压的恢复，从而为电气设备的自启动创造了有利条件，同时还提高了发电机并列运行的稳定性。
　　 灵敏性。是指继电系统反映故障的能力，通常以灵敏系数表示。继电保护装置对保护设备可能发生的故障和正常运行的情况，不管短路点的位置如何、不论短路的性质怎样，都能够灵敏的感受和灵敏地作。
　　 可靠性。可靠性是指在保护装置规定的保护范围内发生它应该反应的故障时，保护装置应可靠地动作（即不拒动）。而在不属于该保护动作的其他任何情况下，则不应该动作（即不误动）。
　　3 电力系统继电保护现状
　　 （1）继电保护与前沿技术相结合。当今继电保护技术已经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一体化。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱，其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。现在微机保护的网络化已经开始实施，但是它还处于起步阶段，要实现我国微机保护的全面网络化，还需要广大继保人员的不懈努力。（2）使用人工智能（AI）。自适应控制算法等先进手段人工智能技术被广泛地应用于求解非线性问题，较之于传统方法有着不可替代的优势。由于AI的逻辑思维和快速处理能力，AI已成为在线状态评估的重要工具，越来越多地应用于电力系统的多个方面中，特别是继电保护方面，其在控制、管理及规划等领域中发挥着重要作用。因此，如今存输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护和自动重合闸等领域有着广泛的应用。（3）微机在继电保护中的大量普及。微机保护的优势是利用微型计算机极强的数学运算能力和逻辑处理能力，能够应用许多独特、优秀的原理和算法，从而提高保护的性能。因此，近些年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高，特别是以高压以上的电力系统继电保护系统。
　　4 继电保护装置的运行维护策略
　　 4.1 在继电保护装置的运行过程中，发现异常现象时，应加强监视并立即向主管部门报告。
　　 4.2 继电保护动作开关跳闸后，应检查保护动作情况并查明原因。恢复送电前，应将所有的掉牌信号全部复归，并记入值班记录及继电保护动作记录中。
　　 4.3 检修工作中，如涉及与其他工作班组交叉工作须要分合开关时，应与运行值班人员和该工作班的工作负责人协商。
　　 4.4 值班人员对保护装置的操作，一般只允许接通或断开压板，切换转换开关及卸装保险等工作。
　　 4.5 在二次回路上的一切工作，均应遵守《电气安全工作规程》的有关规定，并有与现场设备符合的图纸作依据。传统的变电站二次设备检修，依据《继电保护及电网安全自动装置检验条例》的要求，对继电保护、安全自动装置及二次回路接线进行定期检验，以确保装置完好、功能正常，确保回路接线及定值正确。若保护装置在两次校验之间出现故障，只有等保护装置功能失效或等下一次校验才能发现。如果这期间电力系统发生故障，保护将不能正确动作。保护装置异常是电力系统非常严重的问题。因此，电气二次设备同样需要进行状态监测，实行状态检修模式。
　　5 电力系统继电保护发展趋势
　　 随着计算机硬件的飞速发展，电力系统对微机保护的要求也在不断提高，继电保护技术向计算机化、网络化、智能化、保护、控制、测量和数据通信一体化方向发展。除了保护的基本功能外，还应具有大容量故障信息和数据的长期存放空间，快速的数据处理功能，强大的通信能力，与其他保护、控制装置和调度联网以共享全系统数据、信息和网络资源的能力，高级语言编程等，使微机保护装置具备一台PC的功能。为保证系统的安全运行，各个保护单元与重合装置必须协调工作，因此，必须实现微机保护装置的网络化，这在当前的技术条件下是完全可行的。在实现继电保护的计算机化和网络化的条件下，保护装置实际上是一台高性能，为了测量 保护和控制的需要，室外变电站的所有设备，如变压器、线路等的二次电压、电流都必须用控制电缆引到主控室。所敷设的大量控制电缆投资大，且使得二次回路非常复杂。但是如果将上述的保护、控制、测量、数据通信一体化的计算机装置，就地安装在室外变电站的被保护设备旁，将被保护设备的电压、电流量在此装置内转换成数字量后，通过计算机网络送到主控室，则可免除大量的控制电缆。
　　6 结束语
　　 电力系统继电保护是一个值得深入探讨的课题，本文仅就电力系统继电保护可靠性做了一些浅显的分析，怎样才能使得继电保护系统的可靠性真正实现，又需要采取什么样的方法来进行日常的监视和测定，都值得我们作进一步分析究。随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。其发展将出现原理突破和應用革命，由数字时代跨入信息化时代，发展到一个新的水平。这对继电保护工作者提出了艰巨的任务，也开辟了活动的广阔天地。
　　参考文献：
　　 [1] 李佑光 ， 林东 . 电力系统继电保护原理及新技术 [M]. 北京 ： 科学出版社 ，2009.
　　 [2] 张保全 ， 尹项根 . 电力系统继电保护 （ 第 2 版 ）（ 普通高等教育“十一五”国家级规划教材 ）[M]. 北京 ： 中国电力出版社 ，2010.
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