电力系统继电保护技术

刘建军

[摘    要]伴随着我国现代化的发展与建设，使得社会人们在生活和生产的过程中，对于电力需求越来越高，因此就促使电力系统在容量与范围方面越来越大。因此一旦无法很好的进行系统各种元器件的继电保护装置的合理设计，就会使得在电力系统运行中，受到各种故障的影响，而出现较为严重的问题。在本文的分析中，主要针对系统当中的电力系统继电保护技术进行分析，以此有效保障电力系统的稳定运行。

[关键词]电力系统;继电保护技术;电流互感饱和;开关保护设备

[中图分类号]TM76 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）07–0–02

The Relay Protection Technology of the Electric Power System

Liu Jian-jun

[Abstract]With the development and construction of Chinese modernization， the demand for electricity is getting higher and higher in life and production， thus promoting the power system in capacity and scope. Therefore， once the reasonable design of the relay protection device of various components of the system， it will make the operation of the power system， affected by various faults， and appear more serious problems. In this analysis， the relay protection technology of the power system is mainly analyzed to effectively ensure the stable operation of the power system.

[Keywords]power system; relay protection technology; current mutual saturation; switch protection equipment

系統当中的保护功能，就是应该在系统出现稳定性降低的时候，将其可以在最短时间内恢复到正常的状态，以此避免故障问题对其电力系统造成更大的影响，并将其负荷停电的时间控制在最短的时间。只有这样的系统处理效果，才可以很好的满足当下电力系统的稳定运行需求。

1 电力系统继电保护的配置和应用

1.1 继电保护装置

对于继电保护功能性而言，电力系统的一些元器件由于各种原因，使得出现短路或者运行异常的时候，就可以很好的利用电气量的实际变化，发挥出机电保护操作。在继电保护装置的运行中，可以很好的对供电系统在稳定运行中，进行全面的监控，进而可以为相关工作人员提供可靠的数据信息。其次，在供电系统一旦出现了严重的故障问题，就需要充分的保障供电系统所出现的故障，能够积极的进行独立在主线路之外，以此避免对整体的电力系统造成严重的不良影响。而在处理电力系统的一些异常情况时，也可以很好的为相关工作人员提供具体全面的信息数据，这样就可以让相关工作人员及时的对其问题进行处理与解决，满足电力系统的稳定运行需求。

1.2 继电保护装置的特征

1.2.1 灵敏性

所谓灵敏性，就是一种电网系统在出现一定的故障问题时，其继电保护装置可以有着较高的反应能力，及时的对其位置以及故障问题进行分析与判断，这种设备的灵敏性基本上都使用灵敏系数进行表达。在设备或者线路的保护范围内出现的故障问题，通常需要保障继电保护装置有着较高的灵敏系数，以此发挥出相应的保护作用。

1.2.2 可靠性

所谓可靠性，就是一种在规定的范围当中，一旦出现了一定程度的动作故障，就需要充分的保障装置不会发生拒动作的效果。同时，在其他部署以该动作的时候，要保障保护装置不会出现误动的情况出现，以此对电网系统造成不良的影响。

1.2.3 快速性

在继电保护装置的运行中，为了可以很好控制故障的进一步扩大，就需要马上对其故障问题进行处理，以此控制故障的影响范围。在处理之后，可以很好地对系统电压进行全面恢复，以此进一步提升电网系统的整体运行稳定性。因此，在电网出现故障之后，就需要马上启动保护装置，以此控制故障的影响范围。

1.2.4 选择性

在出现故障问题的时候，其继电保护装置可以进行针对故障问题，实现针对性控制故障位置，以此保障不会对整个电网系统造成严重的影响。因此，继电保护装置在实际的运行中，可以很好的满足当下的电网需求，同时也能够控制故障范围，避免未发生故障的部位受到波及。

1.3 机电保护装置的功能

在当下的继电保护装置的使用中，已经很好的为一些工厂企业的高压供电系统提供出良好的电网保护作用，同时也应用在了诸多的变电站当中。在实际的运行过程中，可以基于供电系统线路、主变线路以及电容器起到相应的保护效果。而在高压供电系统当中，也很好的分为母线机电保护装置，并对一些不并列运行下的分段母线进行良好的保护操作。另外，在断路器合闸的过程中，仅仅可以起到合闸自动解除的效果。以此，就需要在实际的电网设计中，需要进行过电流的保护操作，但是需要注意的是，对于一些负荷等级较低的配电所，则需要控制保护处理。

在当下变电站的继电保护装置的安装中，首先需要实现线路保护。在设置中，基本上使用的是二段式或者三段式的方式，其中一段主要起到的是对电流速断的操作，而二段则是进行限时的操作，最后则是对过电流起到的保护作用。同时还要对母联进行保护，在操作中需要结合起限时电流速断，以及将过电流保护进行结合使用。在进行主变的保护设置中，就是一种针对主变保护以及后备保护的作用。最后，还需要对电容器进行相应的保护。在运行的过程中，需要实现过流、零序电压、过压保护以及失压保护操作。

在当下的科学技术不断发展的背景下，使得出现了一些微机保护装置。但是在生产厂家不同以及开发时间不同的影响，在当下市场当中出现的微机保护装置，运行原理与功能性都呈现出差异性。

2 继电保护技术常见情况

2.1 电流互感饱和

在当下配电系统的运行中，由于设备终端负荷不断的增加，因此一旦系统当中出现了故障问题，或者出现了短路问题，就会导致短路电流逐渐的增加。同时，在系统靠近终端设备的时候，也会导致出现的短路问题，造成较大的电流问题，以此就会导致无线接近电流互感器，在单次额定的电流规定值。

2.2 开关保护设备的选择不恰当

在近些年的配电系统当中，都使用的是高负荷区域当中，构建出开关站，同时基于变电所-开关站-配电变压器这样的模式的供电系统。因此，这样就会使得在安装继电保护装置的过程中，出现这一定的矛盾问题。

2.3 谐波影响

我国当下经济高速的发展，同时在当下现代化建设的过程中，由于用电量的不断提升，就使得对于我国的电网系统造成了较大的压力。另外，在冲击性负荷的作用下，也加剧了非线性的负荷，因此在运行的过程中，就会导致供电系统当中的谐波问题越发的严重。

在一般情况下，在一些能耗较高的区域当中，在变电站当中都安装了电容器，但是对于电容器的使用，会直接导致谐波的放大。因此，为了有效的控制谐波的出现，就需要在电网系统的整体改造过程中，可以很好的对其系统进行全面的改造处理，并安装一些补偿电容器组，以此有效的在回路上安装适合参数的串联装置，并且很好的避免在实际电容器的使用过程中，有着较高的使用效果。其次，还需要在实际的操作过程中，可以很好的避免一些与系统在进行感抗相匹配之后，所出现的一些问题。在出现的问题之后，需要起到抑制高次谐波电流的效果。因此，就需要在降低了谐波水平之后，可以发挥出相应的经济性，降低了整体的投资效果。

另外，在谐波源集中的区域当中，由于安装一定的谐波器，就使得可以很好的对一些非线性的负荷产生一定的影响。另外，也就会使得在系统电压不断的升高之后，会导致对其变压器铁芯造成直接的影响。另外，在电网受到限电的影响，就会导致电压出现较为明显的提升。这样的情况下，就会直接影响到谐波的电压整体水平，造成不良的影响。

2.4 超高压输电线路繼电保护

在当下我国的现代化建设中，出现了众多超高压电网的建设，因此就对继电保护工作提出了全新的要求。在进行建设的过程中，可以很好的基于电阻性的差流分量，有效的进行差动保护数据的分析，以此十分有效的避免对电容电流产生严重的影响。

2.5 微机保护抗干扰

在当下进行微机保护的过程中，经常会受到周边环境的电磁干扰，以此就会导致保护效果出现严重的下降，因此在进行处理的过程中，就需要提升抗干扰的效果，以此进一步的提升处理效果。

2.5.1 雷电冲击干扰

在进行保护的过程中，以后与出现的雷击并不会直接影响到二次回路，而是一种在雷击之后，对于高压线路上的影响，并基于大气行波的方向进行传播，之后会经过CT、PT的方式，传导到二次回路当中。同时，在雷击出现之后，对于变电站的一些元件的使用，就需要让其接地网可以很好的注入到暂态电流当中，以此让其电位出现一定的变化。而在两端接地电缆外皮的电流不断提升之后，就会使得电流出现明显的提升。

2.5.2 系统故障干扰

在出现短路故障的时候，其短路电流会进入到接地网当中，以此就会导致整个接地网的电位不但的提升，因此就需要在处理的过程中，可以很好的在俄日此回路当中的共摸干扰进行有效的处理。

2.5.3 开关操作

在进行操作的过程中，由于在电容元件上存在着较大的电荷量，因此就需要会使得电感的磁链并不会发生一定的突变问题，同时开关操作的过程中，由于状态会发生一定的变化，因此就需要在操作的过程中，能够对其类型的干扰进行针对性的判断与分析。

在对其微机保护的过程中，并在其设备的设计中，有着较多细致性的问题，因此就需进一步的提升印制板布线的有效布置效果。例如，在设计的过程中，需要保障让弱信号电路之间存在着合理的距离，并且避免出现平行的问题。其次，还需要在不同的芯片电源与零序之间，可以很好的加强抗干扰能力。另外，在交流与直流之间，还需要安装一些接入RC滤波器，这样就可以很好的在信号输入回路以及直流输回路的过程中，教你一步的提升高频干扰的侵入能力。最后，在交流电压电源的回路设计中，则需要在辅助变压器以及电抗互感器的位置上，进行隔壁层的设置，以此很好的在实际的继电保护装置的运行中，提升保护效果。

3 设备维修

对于机电保护装置而言，也需要在日常的使用过程中，进一步的加强维护，以此保障对继电保护装置实现针对性的定期维护与检测。在运维的过程中，要对仪表上的数据进行详细的记录。一旦在检测的过程中，发现一些继电保护装置出现数据方面的异常，就需要将其问题及时的进行上报，以此做出相应的合理反馈。

其次，对于工作人员而言，还需要建立起岗位责任制，这样就可以在日常的工作中，加强对工作人员的管理与控制，避免由于自身一些不正确的操作行为，使得提升了操作难度。另外，还需要在对其现场进行全面的清扫，以此最大程度上提升操作的效果。在工作的过程中，让工作人员与设备保持着安全距离，避免出现一定的安全问题，对工作人员的身体健康造成一定的影响。

4 结语

综上所述，在未来的发展建设中，伴随着我国社会对于继电保护装置的需求不断提升，因此就需要进一步的重视起机电保护装置技术的使用合理性分析，以此提升对电网运行过程中的监控效果，进一步的满足社会的稳定电力供应需求，推动社会的稳定发展。

参考文献

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