摘要：本文主要对电力主设备继电保护中存在的问题进行了详细分析，并提出了一些有效的解决措施，以期能够为电力企业的发展奠定坚实的基础。
关键词：电力；主设备；继电保护
一、电力主设备继电保护存在的问题
（一）变压器纵差保护问题
变压器纵差保护是变压器内部短路故障的主要保护，构成逻辑主要包括三大部分，即差动元件、涌流闭锁元件、差动速断元件。在变压器纵差保护中，合理设置涌流闭锁元件，主要是为了有效躲避励磁涌流。涌流闭锁元件主要是根据变压器励磁涌流特点，进一步识别励磁涌流，以此判断差流回路的差流产生。差流如果是从励磁涌流中所产生，把差动元件的出口封锁，否则开放差动元件的出口。在变压器内部出现严重故障，差动电流互感器饱和时，其二次电流具有变压器励磁涌流的某些特点，易被涌流判别元件误识别成励磁涌流，将差动元件闭锁，从而使差动保护拒动或延时动作，严重损坏变压器。虽然饱和电流互感器的一次电流波形是正玄波，但是二次确实间断波，二次电流的有效值会大大减小。所以，在发生严重故障时，电流互感发生饱和，由于二次电流大幅减小，差动速断元件动作电流比较大，这时，差流差流很有可能会小于差动速断的动作电流，而差动保护则会拒动。
（二）变压器分侧差动保护
在空投变压器时，变压器分侧差动保护经常误动。这主要是由于两侧电流互感器的二次负载不同等原因，其暂态特性也不同。另外，由于涌流中非周期分量很大，加大了两侧电流互感器的暂态差异。在空投变压器时，励磁涌流在两侧差动电流互感器中的传递有差异，从而在差动回路中产生较大的差流。另外，由于励磁的波形偏于时间轴一侧，波形间断，故使其在某时间段内制动量很小，使差动保护误动。
（三）自并励发电机复压闭锁过流保护
就和系统相联系阻抗比较大的发电机，尤其是水轮发电机，在和系统连接的某条线路故障被切除时没因为发电机频率和三相电压不断升高，复压闭锁过流保护经常发生误动。在发电机变压器组和系统连接线路上发生故障时，发电机复合电压闭锁过流保护的电流元件动作，并瞬间记忆动作状态。另外，线路主保护动作，切除线路。在输电线路被切除之后，因为发电机功率过剩，会导致频率升高。与此同时，三相电压也不会有所升高，但是程度不同，三相不对称地增加。频率升高和三相不对称程度的增大，会导致负序电压元件所测出的负序电压逐渐增大，导致发生动作。这时，因为过电流元件处于动作状态，负序电压元件也会动作，保护经过延时后发生动作，切除发电机。另外，就连接在双母线或单母线分段上的发电组的复合电压闭锁过电流保护，在由于故障发电组被切除时，在发电机灭磁开关跳开后，此保护仍会动作，跳开母联断路器或分段断路器，从而导致事故扩大。在输电线路发生故障的时候，过电流元件不增加记忆的时间，在故障切除之后，电流元件会即可返回，那么保护就不会发生误动。但是，在机端出现三相短路的时候，就会拒动。
（四）零序电压式定子接地保护
零序电压式定子接地保护多次发生误动，通过检查可以发现，误动大多发生在一次熔断器是石英砂棒式熔断器熔断的时候。在熔断器发生熔断的时候，因为熔丝没有弹性，并且固定在石英砂棒上面，在熔点两侧熔丝没有拉开，距离过短。这样一来，在TV一次输入端高电压就会通过熔丝熔点间的石英砂棒表面和熔丝另一端加在电压互感器的一次侧。发电机一相电压通过一个电阻加到电压互感器一次侧，导致电压互感器感受到的三相一次电压不相等，使得在开口三角形位置，输出产生零序电压。在石英砂棒式电压互感器一相熔断器发生熔断的时候，电压互感器输出开口三角形电压一般是4-9V。但是，在熔断器熔断的时候，因为电压量变化相对较小，负序电压也不大，所以TV断线闭锁元件不会发生动作，从而导致保护动作出口。
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（五）汽轮发电机的频率异常保护
目前，在大型发电机上通常设置的频率异常保护有低频保护、过频保护和频率积累保护。目前，主要的状况是各电网逐渐增大，装机容量也随之增大。各系统间的联系逐渐密切，调度人员对系统的频率控制也随之严格。这样一来，电网频率在48.5Hz以下，是很难长时间运行的。所以，在发电机上设置低频保护是不必需的。另外，在大型发电机设置过频保护对电力系统是不利的。如果在发电机上人为设置过频保护，一旦系统出现频率故障，势必会导致全系统发电机的过频保护同时动作，从而把所有机组切除，导致系统瓦解。
二、电力主设备继电保护措施
（一）变压器纵差保护措施
为了防止变压器损坏，在差动保护中设置不受涌流闭锁的差动速断元件，以确保保护在变压器内部发生严重故障时，快速切除变压器。为了能躲过变压器的励磁涌流，差动速断元件的动作电流很大，通常为变压器额定电流的6-8倍。差动速断元件有动作延时，一般为10-25ms。在整定计算时，应该切实根据变压器的容量、结构、特点以及距离电源的距离，在可以有效躲避励磁涌流的基础上，尽量降低差动速断元件的动作电流。利用同步识别原理，对差动速断元件加动作进行记忆延时。在发生故障的瞬间，电流互感器不会及时饱和，一般会延时3-4ms才会饱和。对此，可以选择采用差动速断元件动作记忆措施，在变压器内部发生严重故障的时候，变压企业电压发生突变时，流经差动元件的差流逐渐变大，差动速断测量元件发生动作，并把动作记忆为20-30ms。
（二）变压器分侧差动保护措施
在空投变压器的时候，为了保证分侧差动保护不发生误动，仍旧需要设置涌流闭锁元件，涌流闭锁元件的闭锁方式最好选择分相制动。另外，如果采用二次谐波制动，那二次谐波制动比不能太小。
（三）自并励发电机复压闭锁过流保护措施
对复合电压闭锁过电流保护中的过电流元件设置2个定值，即高定值和低定值。当故障电流超过高定值时，电流元件动作并将动作记忆延时时间。当故障电流大于低定值而小于高定值时，电流元件动作，但不记忆动作状态。过电流元件的高定值可按机端三相短路电流的90%来整定，而低定值可按额定电流的1.3-1.4倍来整定。
（四）零序电压式定子接地保护措施
为了有效提高零序电压式发电机定子接地保护动作的可靠性，不选用石英砂棒式熔断器，而选择使用在熔丝熔断之后，可以及时把两侧熔丝拉开的熔断器。缩小保护范围，即提高零序电压元件的动作电压，经过测量表明，可以提高到15V。改变保护的交流接入回路，可接发电机中性点电压互感器的二次电压，但最好同时接入发电机中性点电压互感器二次电压及机端电压互感器开口三角形电压。
（五）汽轮发电机的频率异常保护措施
频率异常保护是系统保护，应由反应全系统的稳定装置来测量及处理。在发电厂设置稳控装置，进行高周切机。当系统运行频率过高时，稳控装置动作进行多轮式切机。
结语
总而言之，随着社会经济的快速发展，电力系统也得以不断进步发展，而其发展有在一定程度上带来了良好的经济效益。但目前电力系统发展中依旧存在许多问题，亟待解决，这就需要电力企业不断加强对电力主设备继电保护的重视，并切实采取有效措施，解决其中问题，才能够从根本上促进电力系统安全性、可靠性和经济效益的提升。
参考文献：
[1]王攀.电力主设备继电保护存在的问题及策略[J].科学中国人，2015（33）.
[2]赵苗倩.电力主设备继电保护存在的问题及对策探讨[J].工程技术：引文版，2016（12）：00256-00256.
[3]李鹏，李莉，李玉海.电力主设备继电保护存在的问题及对策[J].电力自动化设备，2010，30（11）：141-145.
论文作者:张子维
论文发表刊物:《电力设备》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/17
标签：元件论文; 变压器论文; 电流论文; 动作论文; 电压论文; 差动论文; 主设备论文; 《电力设备》2017年第16期论文;