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Application of Relay Protection System in Distribution Power Station
NAME Pan jiawei
Addr.
ABSTRACT：The relay protection of power system is a kind of protection system set up to maintain and ensure the safe operation of power network. As the relay protection of the distribution network, it is a protective device for various equipment configurations within the distribution network system. Through these relay protection, the power system of the distribution network is stable to ensure the safe operation of the system.
KEY WORD： relay protection； Distribution stations； application
摘要：电力系统的继电保护，是为了维持并确保电网安全运行而设置的一种保护系统。作为配电站的继电保护，则是对配电站系统内部的各种设备配置的保护装置，通过这些继电保护，满足配电站的电力系统稳定保证系统安全运行。
关键词：继电保护；配电站；应用
1 配电站继电保护系统的主要构成
结合现代继电保护系统的技术水平，其大致可以分为四个部分，即电子式互感器、合并单元、交换机、智能终端，下文将对此进行逐一分析 ：
（1）电子式互感器。电子式互感器的主要作用在于：对故障进行检测，实时监控变电站的运作状态，当发现异常现象时，即对异常点进行分析，以此来确认是否存在故障问题。在以往的变电站当中，同样采用了电子式互感器，但是因为技术的发展，现代配电站的电子式互感器在各方面性能上都要高于之前，尤其在故障检测的准确性上。
（2）合并单元。当电子式互感器检测到配电站异常现象之后，就需要通过合并单元将异常信息进行传输，所以合并单位的主要功能在于连接电子式互感器与其他组成部分。此外，合并单元的应用取代了以往大规模传输线路的应用，此举有效降低了继电保护系统的建设成本。
（3）交换机。交换机与合并单位的功能类似，两者具备数据传输功能，但是交换机的数据传输具有数据分类能力，可以将接收到的数据发送到指定的地点，所以在应用当中，主要作为合并单元的后置设备来使用，即接收合并单元数据，再将合并单位数据传输到指定地点。
（4）智能终端。主要负责接受交换机所传输而来的数据，如果数据显示配电站存在故障现象，那么会故障的具体信息与参数，采取相应的智能决策手段，例如停电保护手段、预警手段等，这对于配电站的稳定运行有良好保障。
2 配电站继电保护系统的应用策略
对于继电保护在传统配电站当中，主要的研究方向是三段式继电保护，有的专业也称为，继电保护的三段保护，其构成如下：（1）过电流保护（也叫电流速断保护或电流I段保护），限时电流速断保护（电流II保护）及定时限过流保护（电流III段保护）相互配合构成的一整套保护就是通常所说的三段式电流保护。
2.1电流速断保护
1段保护也称为过电流保护和电流速断保护。配电站中配备多为高压大电流电气设备，这使得设备或线路出现故障的时候，短路电流会非常大。基于此，结合继电保护装置的基本原理可以知道，在通过事先计算的时候，设定匹配配电站当中电气设备的短路电流值，将这个值整定为继电保护装置的动作电流，这样就能够对发生故障的电气设备进行保护。而通过这个原理，我们来实现过电流保护与速断电流保护。在基于短路电流具有“故障点与电源之间的距离和短路电流值成反比”的原理及保证动作的选择性的前提下，过电流保护装置是带有一定的时限性的。电流速断保护是不具有动作时限性的，当配电站系统当中有电气短路故障发生的时候，电流速断保护装置会即时反应动作并且切断故障，这也决定了电流速断保护本身并不能够带有时限性，鉴于此也就局限了电流速断保护只是用来配合过流保护在输配网络系统的故障保护当中。1段保护无法保护线路的全长，并且保护范围受所在系统运行方式的影响较大。
2.2限时电流速断保护
11段保护也称限时电流速断保护。电流速断保护具有一定的选择性，也正是因为如此，导致电流速断保护不能对线路的全长进行速断保护，没有被“选择性保护”的余下部分为速断保护的死区。之所以限时电流速断保护可以满足这些要求，是因为限时电流速断保护遵循下面三条原理要求：“保护范围必须要延伸到下一条线路中去，当下一条线路出口处发生短路时，保护起动；为了保证动作的选择性，就必须使保护的动作带有一定的时限；为了尽量缩短时限，其保护范围不超出下一条线路速断保护的范围。”图1是一个简易的电流II段保护单相原理接线图。
图1电流II段保护单相原理接线图
2.3定时限过电流保护
III段保护也称为定时限过电流保护。可以理解为：继电保护装置的保护动作时间的大小取决于其所在位置，与本线路的电源之间的距离成反比，距离电源越近距离负荷越远，则时间整定值越大，且对应固定的继电保护装置的保护动作时间也是固定不变的，该整定值与线路当中的故障短路电流的大小无关。配电站系统当中的III段保护的
启动电流，参照该线路的最大故障负荷电流来整定的保护称之为过电流保护，具有过电流保护设置的继电保护，在保护所在线路的全长基础上，还能保护相邻线路的全长，这是因为III段保护的继电保护装置，在作为本线路主保护的近后备保护同时，也可满足邻近线路的远后备保护需要。
2.4 三种保护形式的应用分析
三段保护（过负荷、过流、速断）应当相互配合，各个保护区域内能够连续，这样，在线路发生故障时，无论电流在什么值，保护都能动作。如果三段保护范围没有配合，各段保护区域之间还有空挡，而回路故障电流正好在这个空挡中，就没有了保护。会造成事故扩大。对三种保护进行简要总结如下：
（1）I段、II段作为主保护，III段作为后备保护。
（2）I段不能保护全长，保护范围不稳定。
（3）II段可以保护全长，保护速动性差一些。
（4）III段最灵敏，故障越靠近电源，切除时间越长。
（5）I段保护简单、可靠，单侧电源系统中选择性较好，一般可以满足速动要求。
2.5间隔层继电保护
做好间隔层中的继电保护工作。在智能变电站的继电维护中应当运用双重化装备，并对后备维护进行会集装备，后备维护系统将后备设备的维护和开关失灵的维护为智能变电站提供出来。另外，还应当对相邻范围内的相连线路、对端母线进行维护，拟定出有用的跳闸策略。
致谢
总之，在继电保护系统的应用中需要积极做好维护管理，提高配电站运行的可靠性。
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作者简介：
潘家伟（1990-），男，中国，本科，助理工程师，继电保护调试。
论文作者:潘家伟
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：电流论文; 继电保护论文; 线路论文; 故障论文; 系统论文; 时限论文; 互感器论文; 《电力设备》2018年第30期论文;