1、浅析电力系统的继电保护 摘要：随着我国经济的高速发展以及人们物质生活水平的日益提高，对电力的需求会越来越大，对电能供应的质量和管理也提出了更高的要求。继电保护装置是电力系统的重要组成部分，其正常工作与否对电力系统的安全稳定运行起着重要的作用。 关键词：电力系统；继电保护；安全可靠性；电流互感器饱和；成因分析；有效对策 引言：当电力系统发生故障或出现非正常状态时，需要利用继电保护装置去保护电气设备不受损害和缩小事故范围。本文通过对继电保护的原理和要求以及影响继电保护装置正确动作的成因分析，以期采取相关措施获得最好的电网保护效果。 一、继电保护的原理 继电保护装置，是指能反应电力系统运行过程中电气
2、元件（如发电机、变压器、线路等） 发生故障或不正常工作状态时电气量（电流、电压、功率、频率、温度升高等）的变化，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。继电保护装置必须具有正确区分被保护元件是处于正常运 行状态还是发生了故障，是保护区内故障还是区外故障的功能。 保护装置要实现这一功能，需要根据电力系统发生故障前后电气量的变化特征为基础来构成。电力系统发生故障后，工频电气量变化的主要特征是：电流增大、电压降低、电流与电压之间的相位角改变、测量阻抗发生变化。利用短路故障时电气量的变化，便可构成各种原理的继电保护。 继电保护装置一般由输入部分、测量部分、逻辑部分、执行部分组成。现场信号输入部分一
3、般是要进行必要的前置处理，如隔离、电平转换、低通滤波等，使继电器能有效地检查各现场物理量。测量信号要 转换为逻辑信号，按照一定的逻辑关系组合运算最后确定执行动作，由输出执行部分完成最终任务。 二、对继电保护的要求 为了使继电保护装置能较好地发挥作用，充分保障电力系统稳定运行，对继电保护装置提出了选择性、速动性、灵敏性和可靠性四项基本要求。（ 1）选择性。指保护装置动作时，只切除故障元件，使停电范围最小，保证系统中无故障的部分正常运行。（ 2）速动性。是指保护装置应尽快切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，减轻设备和线路的损坏程度，缩小故障波及范围，提高自动重合闸和备用设备自动
4、投入的效果。一般通过装设速动保护（如高频保护、差动保护）、减少继电器固有动作时间和开关跳闸时间等方面来提高速动性。（ 3）灵敏性。是指在保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护装置的反应能力。（ 4）可靠性。是指继电保护装置在其保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护应可靠动作，即不能拒动；不属其保护范围的故障或不正常工作时，一定不要动作，即不能误动。可靠性是对继电保护装置性能的最根本的要求。保护装置的选择性、速动性、灵敏性、可靠性之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。 三、对继电保护装置影响的成 因分析 1、 继电器故障 （ 1）继电器用的线圈种类繁多，有外包的、也有无外包的，一旦发生碰
5、撞，很容易使芯线断裂。（ 2）继电器触点松动、开裂。触点开裂主要是由材料的硬度太高或者是施加的压力过大引起的。无论是何种弊病，都会对继电器的工作性能造成影响。（ 3）继电器参数不稳定。电磁继电器的很多零部件是铆装配合而成的，很可能导致继电器抗冲击能力差、抗机械振动差以及高低温下参数变化大、参数不稳定等缺陷。 2、励磁涌流影响 当变压器空载投入和外部故障切除后电压恢复时，将出现数值很大 的励磁电流。由于涌流的幅度很大，涌流与线路电感的共同作用会导致电网电压出现扰动，甚至会出现严重的过电压。二段式电流保护中的电流速断保护，由于要兼顾灵敏度，动作电流值往往取得较小，特别在长线路或系统阻抗大时更明显。
6、励磁涌流值可能会大于装置整定值，使保护误动。这种情况在线路变压器个数少、容量小以及系统阻抗大时并不突出，因此容易被忽视，但当线路变压器个数及容量增大后，就可能出现。 3、电流互感器饱和故障。电流互感器的饱和对电力系统继电保护的影响非常之大。随着配电系统终端负荷的不断增容，如果发生短路，短路 电流会很大。如果是系统在靠近终端设备区的位置发生短路，电流可能会达到或者接近电流互感器单次额定电流的 100倍以上。在常态短路情况下，电流互感器误差是随着一次短路电流倍数增大而增大。当电流互感器饱和后，感应到二次侧的电流会很小或者接近于零，使保护装置拒动，故障由母联断路器或主变压器后备保护切除，不但延长了故
7、障时间，还使故障范围扩大，影响供电可靠性，严重威胁运行设备的安全。 4、开关保护设备的选择不当。开关保护设备的选择是非常重要的一项工作，现在的多数配电都在高负荷密集的地区建立起开关站，也就是采用变 电所 开关站 配电变压器的供电模式。在未实现继电保护自动化的开关站内，我们应当更多地采用负荷开关或与其组合的继电器设备作为开关保护的设备。 四、加强继电保护装置运行可靠的有效对策 1、严把验收关 继电保护调试完毕，严格自检、专业验收，然后提交验收单由厂部组织检修、运行、生产三个部门进行保护整组实验、开关合跳试验，合格并确认拆动的接线、元件、标志、压板已恢复正常，现场文明卫生清洁干净之后，在验收单上签
8、字。 保护主设备的改造还要进行试运行或试运行试验，如：差动保护取用 CT 更换，就 应作六角图实验合格，方可投运。总体说来，在继电保护装置投入使用前，必须要掌握和了解继电保护装置的运行状态，及时找出存在的问题。只有这样，才能大大减少运行中出现的故障，尽量做到不出错。 2、严格继电保护装置及其二次回路的巡检巡视 对继电保护巡视检查的内容有：保护压板、自动装置均按调度要求投入；开关、压板位置正确；各回路接线正常，无松脱、发热现象及焦臭味存在；熔断器接触良好；继电器接点完好，带电的触点无大的抖动及烧损，线圈及附加电阻无过热； CT、 PT 回路分别无开路、短路；指示灯、运行监视灯指示正常；表计参数符
9、合要求；微机保护打印机动作后，还应检查报告的时间及参数，当发现报告异常时，及时通知继保人员处理。 3、加强技术人员处理事故的能力 操作人员的技术水平也能直接影响到继电保护的可靠性。运行人员在学习了保护原理及二次图纸后，应核对、熟悉现场二次回路端子、继电器、信号掉牌及压板。严格 “ 两票 ” 的执行，并履行保护安全措施票，按照继电保护运行规程操作。每次投入、退出，要严格按设备调度范围的划分，征得调度同意。为保证保护投退准确，在运行规程中编入各套保护的名称、压板、时限、保护所跳开 关及压板使用说明。 4、使用可靠性较高的继电保护装置 使用性能较高的继电保护装置可以提高电力系统运行的可靠性。传统的组
10、合式机箱已经不能满足现代的继电保护装置的运行需求，必须予以更新，采用新的机箱结构形式。另外，应用继电保护装置辅助装置等措施来确保电路的正确动作和电力系统的安全稳定运行也是一个行之有效的选项。 五、结语 随着我国电力系统规模不断的扩大，对继电保护的要求会越来越高。因此，必须采取行之有效且科学合理的继电保护措施。目前，我国的电力系统继电保护的可靠性还存在一 些问题，但通过不断摸索和新科技、新方法的使用，相信保护装置的可靠性会不断提高。在社会发展、电力企业发展壮大的同时，更会为用户提供更优质安全的服务。 参考文献： 卢斌，安鹏提高继电保护运行可靠性的相关措施及技术 lJ信息系统安全 2011，（ 11） 张坤友 .浅谈供电系统继电保护安全运行及抗干扰措施 J.大科技：科技天地， 2011（ 19） .
