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摘要：高压电网继电保护主要是指过流、过压、久压、零序电压、零序电流等。继电保护装置是对电网输送电流进行监控,对电网的安全运行有着重要的作用,尤其是在高压电网的运行中,需要继电保护装置保证动作的正确性、准确性、及时性,这样才能有效的对高压电网进行安全控制。本文通过对继电保护及安全自动装置的概述、继电保护及安全自动装置重要性、高压电网继电保护及安全自动装置的可靠性以及微机保护在传统保护在整定计算及调试方面的改进四个方面对高压电网继电保护及安全自动装置进行阐述。
关键字：高压电网；继电保护；安全自动装置；可靠性；
在当今社会随着科技持续高速的发展,高压电网继电保护已经得到了一定程度的发展。当前,高压电网继电保护和安全自动装置的可靠性已经成为社会公众广泛关注的焦点,在现实中，继电保护装置更主要的作用是是监控电网输送电流的情况,对于保障电网安全性方面有着十分重要的意义[1]。同时,在高压电网运行的过程中,还需要应用继电保护装置,保证其正确性以及准确性等,只有准确的应用继电保护装置,才能够在控制高压电网方面不会那么吃力。电力是国家经济发展的重要能源,因此要确保电力系统的安全可靠运行。高压电网继电保护装置对电网运行的安全性、可靠性以及稳定性有着极大的影响，一旦发生故障的话势必会造成严重的故障，对于高压电网继电保护装置必须要重视起来[2]。
一、继电保护及安全自动装置的概述
继电保护及安全自动装置我们一般都连着说的，毕竟这两样东西都是配合使用。继电保护装置故名思义，就是保证变压器、线路、发电机等设备正常运行的保护，作用就设备正常时运行，故障时正确动作。而安全自动装置保护的是整个电网的安全运行，提高供电可靠性的设备。继电保护装置包括保护装置、测控装置等等。工作原理是当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备。实现这种自动化措施的成套设备,一般通称为继电保护装置。测控装置是控制断路器、隔离开关动作的装置[4]。保护装置向线路、设备（例如变压器）提供主保护和后备保护，如光纤差动保护、距离保护、母差保护等；安全自动装置包括稳控装置、低压低周减载装置、振荡解列装置、重合闸、备自投装置等等。低压、低周减载装置原理与稳控差不多，最大的区别是低压、低周减载只能控制所在变电站的线路。振荡解裂装置就是系统发生振荡时动作甩掉部分负荷。随着电网容量越来越大，如果高压线路或超高压、特高压（一般是220kV及以上）线路发生事故跳闸，在高功率情况下，由于这些线路承担着大量负荷，一旦发生事故会引起电源严重不足而负荷很大，这样就会造成电网电压、频率就会降低，最终会引发大面积停电甚至电网崩溃，所以加装稳控装置，当这些线路跳闸后，稳控装置会向下级或者下下下级（取决于稳控装置主站安装位置）发出某些线路的跳闸指令，甩掉部分负荷，保护电网稳定运行。稳控装置动作肯定是场非常大的事故[1]。变电继电保护是指线路高频保护，保护本线路全长，本线路发生任何故障都会动作，如单相接地，相间接地，短路线路零序保护，为后备保护，本线路发生单相接地动作。线路距离保护，为后备保护，本线路发生相间接地动作[5]。线路重合闸，断路器跳闸后，自动重合，重合于永久故障，跳开三相，可分为单相重合，三相重合，综合重合闸。断路器失灵保护，断路器拒跳，失灵启动，先跳母联，后跳该线路上所有单元断路器。母线充电保护，在对母线或线路进行充电时，投入充电保护，充电正常，退充电保护，保护母线或线路，有故障，跳母线上所有单元断路器。主变差动保护，保护主变压器，主变内部或外部故障时动作，跳三侧断路器。
二、继电保护装置的重要性
我们说的继电保护是当电力系统发生故障或异常工况时,在可能实现的最短时间和最小区域内,自动将故障设备从系统中切除,或发出信号由值班人员消除异常工况根源,以减轻或避免设备的损坏和对相邻地区供电的影响[1]。继电器作用是低压控制高压的通断，起到隔离电压的作用,就是把高压和低压隔离开来，这样高压部分损坏的话就不会波及到低压部分在高压电网运行的过程中。但是一旦继电保护装置发生故障的话，在工作中也会出现动作失误、异常、延迟，甚至不能发生动作的现象，尤其是在电流过大的情况下，如果继电保护装置不能正确对电网进行有效判断的话，或不能将电网判断信号及时发送到值班人员的情况下，会造成线路、设备故障损坏导致相邻地区供电的中断[2]。继电保护工作是一项技术性很强的工作,可以说继电保护技术性很大程度上体现在故障分析和处理的能力上，尤其是对高压电网故障的分析和处理的功能上，更具有非常大的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,了解继电保护的故障,用最快最有效的方法去处理故障,成为广大继电保护工作者所共同要探讨的课题因此，应做好高压电网继电保护装置故障的处理工作。高压电网继电保护存在的故障高压电网的分布极为普遍。为了避免或降低高压电网的故障，通过继电保护装置来对高压电网实施保护。然而，在高压电网继电保护运行的过程中，却存在一定的故障，尤其是互感器的二次电压回路是高压电网继电保护中一项非常薄弱的环节，二次回路的故障也经常发生，而且，该故障会导致继电保护装置出现保护拒动、误动等现象。二次中性点出现接地异常的现象，之所以会发生这类故障的主要是因为可能出现二次虚接或多点接。高压继电保护常见故障以110kV继电保护为例,电压互感器二次电压回路在运行中出现故障是继电保护工作中的一个薄弱环节。作为继电保护测量设备的起始点,电压互感器对二次系统的正常运行非常重要,PT二次回路设备不多,接线也不复杂,但PT二次回路上的故障却不少见[7]。由于PT二次电压回路上的故障而导致的严重后果是保护误动或拒动。据运行经验,PT二次电压回路异常主要集中在以下二个方面:为PT二次中性点接地方式异常。表现为二次未接地(虚接)或多点接地。二次未接地(虚接)除了变电站接地网的原因,更多是由接线工艺引起的。这样PT二次接地相与地网间产生电压,该电压由各相电压不平衡程度和接触电阻决定。这个电压叠加到保护装置各相电压上
三、高压电网继电保护及安全自动装置的可靠性
继电保护及安全自动装置我们一般都连着说的，毕竟这两样东西都是配合使用。继电保护装置故名思义，就是保证变压器、线路、发电机等设备正常运行的保护，作用就设备正常时运行，故障时正确动作。而安全自动装置保护的是整个电网的安全运行，提高供电可靠性的设备。继电保护装置包括保护装置、测控装置等等。保护装置向线路、设备（如变压器）提供主保护和后备保护，如光纤差动保护、距离保护、母差保护等；测控装置是控制断路器、隔离开关动作的装置[6]。安全自动装置包括稳控装置、低压低周减载装置、振荡解列装置、重合闸、备自投装置等等。随着电网容量越来越大，如果高压线路或超高压、特高压（一般是220kV及以上）线路发生事故跳闸，由于这些线路承担着大量负荷，一旦发生事故会引起电源严重不足而负荷很大，这样就会造成电网电压。继电保护装置的任务有以下几点、监视电力系统的正常运行，当被保护的电力系统元件发生故障时，应该由该元件的继电保护装置迅速准确地给脱离故障元件最近的断路器发出跳闸命令，使故障元件及时从电力系统中断开，以最大限度地减少对电力系统元件本身的损坏，降低对电力系统安全供电的。那如何保证这种可靠性呢？可靠性主要由配置合理、质量和技术性能优良的继电保护装置以及正常的运行维护和管理来保证。任何电力设备(线路、母线、变压器等)都不允许在无继电保护的状态下运行。220kV及以上电网的所有运行设备都必须由两套交、直流输入、输出回路相互独立,并分别控制不同开关的继电保护装置进行保护。当任一套继电保护装置或任一组开关拒绝动作时,能由另一套继电保护装置操作另一组开关切除故障。在所有情况下,要求这两套继电保护装置和开关所取的直流电源均经由不同的熔断器供电[4]。
四、微机保护在传统保护在整定计算及调试方面的改进
随着现代科技的进步， 35—6KV继电保护，已不再使用感应式或电磁式电流继电器，而是使用微机保护装置。传统的电磁式继电保护的灵敏系数取得较高，随着微机保护的普及以及数字信号处理器、高精度的AD，DA转换在微机保护当中的应用，进一步提高了数据处理能力和运算速度，所以微机保护具备了动作离散值小，动作明确的特点，所以在整定计算中灵敏系数可相对取得低一点。比如，传统保护中发电机、变压器、线路和电动机的纵联差动保护及速断保护、母线完全电流差动保护的灵敏系数为2，在微机保护中降到1.5-1.6完全可以满足灵敏性的要求。当零序速断保护按躲开断路器三相触头不同期合闸时所出现的最大零序电流3Io来整定，使得起动电流过大，保护范围缩小时。在微机保护中使零序I段带一个小小的延时，如50ms甚至可以更小，只需躲过做试验时的时间即可。
这样在定值上就无须考虑这一条件了。微机保护与传统保护整定计算的原理还是一样的。只是其系数的取法发生了一些变化。这就要求我们对任何事物都应具体情况具体分析，掌握事物的共性与个性，一般与特殊的关系[8]。
参考文献:
[1]李继越.简析高压电网继电保护及安全自动装置的可靠性[J].经营管理者,2015,19:398.
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[4]庞建业.分散电源并网对配电系统的影响分析研究[D].山东大学,2006.
[5]区燕敏.基于调度集控一体化平台的继电保护故障分析系统研究[D].华南理工大学,2009.
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[7]黄树帮.电网继电保护及故障信息处理主站系统中故障测距和通信规约的研究[D].东南大学,2005.
[8]杨雄平.电力系统网络拓扑结构分析及运行方式组合研究[D].华中科技大学,2007.
论文作者:郑力铭,余韬
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/20
标签：电网论文; 装置论文; 高压论文; 继电保护论文; 保护装置论文; 故障论文; 线路论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;