摘要：随着我国经济的迅速发展，人们对电能的依赖逐渐增加，电力系统的正常运行成了人们生活的保障。就目前而言，电力系统在运作的过程中，电力主设备经常发生这样或那样的故障，现阶段大都采取继电保护的方式对电力主设备进行保护。但随着供电需求的增加，继电保护的过程中也开始存在着一些的问题。本文正是以此为背景，从电力主设备继电保护的发展现状出发，分析了对电力主设备进行继电保护的作用，探讨了电力主设备继电保护中存在的问题及对策。
关键词：电力主设备；继电保护；问题；对策
一、引言
电能的出现改变了人们的生活和生产方式，推动了社会的发展，但随着社会的发展又给电力企业提出了新的要求。就目前而言，电力主设备的单机容量逐渐增加，电力主设备运转的额定电压也逐渐升高，因而电力主设备在运作的过程中经常出现这样或那样的问题。近年来，我国电力企业为降低电力主设备运作故障造成的损失大都借助继电保护的形式对电力主设备进行保护。但继电保护的过程中也存在着一定的问题如变压器差动保护、过流保护等。本文将对这些问题进行分析并提出相应的对策。
二、电力主设备继电保护的发展现状
随着电力用户以及用电总量的迅速增加，电力主设备经常发生这样或那样的故障，而继电保护装置作为一种自动的保护装置，它可以在电力主设备发生故障或运作异常时自动发出警告、自动降低负荷以及自动跳闸，从而在很大程度上保障了电力主设备的安全。就目前而言我国电力主设备的继电保护还比较落后，仅仅能够实现保护电力主设备的使用安全，现阶段正向着电力主设备继电保护双重化配置（安装两套继电保护装置）以及主后一体化的趋势发展。
三、电力主设备进行继电保护的作用
1.及时发现电力主设备故障
电力主设备继电保护装置的作用就是保护电力主设备的安全，因而继电保护装置的首要功能就是提前发现电力主设备的故障，通过对故障的类型以及严重程度进行识别后可以自动采取不同的处理措施，如发出警报、自动跳闸等等。这样以来，工作人员就可以及时地根据警报的提示对电力主设备进行维修和检查，从而降低了电力主设备的损失。
2.实时监测
人们对电能的需求是24小时不间断的导致了电力主设备的运作也是24小时不间断的，因而依赖人力对电力主设备的运作进行实时监测是不现实的。但继电保护装置可以做到对电力主设备进行实时监测，不仅如此，继电保护装置还可以监测到很多人力无法察觉的电力主设备异常，因而继电保护装置在电力主设备的检测发面发挥着不可取代的作用。
3.自动调整
由于电力主设备故障的发生是随机的，在没有工作人员的状态下和有工作人员的状态下发生故障的概率是相同的，因而有些时候需要借助继电保护装置对电力主设备进行自动调整。就目前而言，对于一些常见的故障继电保护装置已经可以实现对电力主设备的自动调整，从而很好的保护了电力主设备。此外，电力企业还应重视电力主设备继电保护装置检测的灵敏程度和电力主设备继电保护装置工作的自动化程度，以实现对电力主设备更及时、更自动、更智能的保护。
四、电力主设备继电保护中存在的问题及对策
1.变压器纵差保护
变压器纵差保护装置由三个部分组成：一是差动速断元件；二是涌流闭锁元件；三是带有比例特性差动元件，其主要作用是对变压器内部的短路故障进行保护。通常来说，饱和电流互感器的一次和二次电流是不同的，一次电流为正弦波的形式，而二次电流却是间断波的形式，因而二次电流的有效值相对一次电流而言有了大幅度下降。基于这样的保护现状，假如变压器内部出现短路或其他故障时，尽管电流互感器达到饱和，但二次电流却仍保持着基本不变的值，这样以来，差流就极为可能小于动作电流而使得差动被拒。
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针对上述问题，主要有以下对策：一是要根据变压器的实际状况进行整定计算，在满足励磁涌流要求的前提下尽量降低差动速断元件的动作电流；二是对差动速断元件的动作进行一定程度上的延迟，如借助同步识别的方式；三是在故障发生大概4ms后电压互感器才会饱和，因而可以在差动速断元件上应用记忆元件。
2.变压器分侧差动保护
变压器分侧差动保护的使用不仅可以降低相对误差或暂态特性，其工作的过程中不需要考虑变压器的励磁电流因而其灵敏度较高。但在实际的使用过程中，差动保护经常在空投变压器的过程中发生保护误动。误动的原因主要是：采用的两个电流互感器因为二次负载的差异因而其暂态特性中也存在一定的差异，而且随着涌流周期分量的增加，暂态差异也会随之增加；在空投变压器的过程中，两侧电流互感器中励磁涌流的传递也是有差异的，因而极易产生一定的差流；此外，励磁波形在时间轴上是非对称的，往往偏往一侧，因而有可能会引起保护误动。
针对上述问题，主要有以下对策：一是需要对涌流闭锁元件进行相应设置，如采用分相制动的方式；二是采用二次谐波制动的方式，但需要保证二次谐波的制动比大于某一范围。
3.自并励发电机复压闭锁过流保护
自并励发电机在运行的过程中产生的励磁电流由相应的励磁电源提供，通常来说提供源为发电机转子。发电机复压闭锁过电流保护的动作时间较长，造成这种现象的原因是该保护既可以保护发电机的相间短路故障，又可以保护相邻线路的相间短路。而正是由于动作时间的增加，该类型发电机在防止内部三相短路的过程中可能由于励磁变电压的失去而引起保护拒动。此外，对于水轮发电机这种与系统联系阻抗特别大的发电机，经常因为线路被切除引起发动机频率升高而产生保护误动。
针对上述问题，主要有以下对策：一是对复合电压闭锁过电流保护中的过电流元件设置高定值和低定值；二是当故障电流高于高定值时对动作元件的动作记忆时间进行延长；当故障电流处于高定值和低定值之间时应取消动作元件的记忆动作。
4.汽轮发电机的频率异常保护
该类型的继电保护是为了保护汽轮机叶片的安全，就目前而言，通常有三种形式的频率异常保护：一是低频保护；二是过频保护；三是频率累计保护。随着目前电网范围的扩大，装机容量的提升，因而低频保护已经基本用不到；但过频保护的使用又会对电力主设备造成一定的损坏，假如每台发动机都采用过频保护，一旦发生过频故障，将引起所有过频保护的同时动作，最终可能造成整个电力系统的故障。
针对上述问题，主要有以下对策：一是当电力主设备的运作频率过高时应借助多轮式切机进行稳控；二是频率异常保护的反应应由全系统的稳定装置来处理。
5.电力企业的其它继电保护策略
除了上文提及的针对性策略以外，电力企业还应对电力主设备的继电保护进行总体上的管理。一是当出现继电保护问题时首先应对继电保护问题进行记录和分类，再根据继电保护的类型采取相应的解决措施；二是明确工作人员的责任，工作人员必须要按照规定进行对继电保护问题进行检测、分析；三是要完善继电保护的管理体系，加强对继电保护装置的检验以及验收；四是建立定期检修、日常巡查的管理方式，及时的反应和汇报继电保护中的问题。
五、结束语
随着社会的不断发展，人们对电能的依赖程度逐渐增加，这就使得电力企业务必要保证优质可靠的供电。但目前而言，电力主设备继电保护中还存在着较多的问题，本文提出了解决问题的策略，希望对电力主设备的继电保护有一定的帮助。
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论文作者:贾磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/19
标签：主设备论文; 电力论文; 继电保护论文; 电流论文; 故障论文; 保护装置论文; 变压器论文; 《电力设备》2017年第33期论文;