摘要：近年来我国工业化程度越来越高，对电力的需求也呈现爆发式增长，电网系统的装机容量也在不断增加，为适应电网系统的新环境与新形势，通过电气二次系统对电网系统进行自动化监控与保护，是保障电网系统平稳正常运行的重要手段。本文对继电保护的工作原理与相关措施进行分析，对电网系统的安全运行具有重要意义。
关键词：电气二次；继电保护；措施
一、引言
电力工业是一个国家工业发展的基础，我国工业规模和经济体量的持续快速壮大，伴随着的是对电力的需求也发生了巨大的增长。为缓解电力供应紧张的局面，满足经济持续发展带来的电力巨大需求，推动我国国民经济再上新的台阶，我国正在大力进行推进电网建设，实现电网系统的高覆盖率与高普及率[1]。在电网系统的运行过程中，为适应逐年递增的用电量与装机容量，对电网系统的安全进行全面监测与控制，保障电网系统的正常运行，是电力行业所关注的重要内容，也是电网系统社会效益与经济效益最大化的重要环节。
二、电气二次系统
电气二次系统是指对电网系统中用于生产、输送、分配电能的各类高压电气设备（通常称为电气一次设备）进行实时状态测量、监视，针对监测中发现的异常状况及时向电网系统的设备运行人员与设备故障维修人员示警，并向其提供准确可靠的故障信息辅助其进行故障诊断与判别，进而针对故障进行调节与操作控制，保障电网系统的正常工作与安全稳定运行[2]。电气二次系统中常见的设备包括熔断器、继电器、电流表、电压表、控制开关、控制电缆等等，经通信电线将这些电气二次设备进行连接，构建电气二次系统的电气回路，实现对电气一次设备的全面详尽监控，保证电气一次设备运行稳定、不受损坏。通常来说，正在运行的电网系统一旦发生故障，需要在最短的时间内恢复电网系统的正常工作，留给设备检修人员的诊断与维修时间极为有限，电气二次系统通过对一次设备的全面自动化监测与控制，保障系统稳定、安全运行，是电网系统中不可或缺的组成部分。
三、继电保护及其措施分析
继电保护是电气二次保护的重要内容，继电保护的工作原理是，通过继电保护装置实时监测电气一次设备与电气回路的运行状态，采集电气设备与电路在故障发生前后的信号数据，分析信号的突变情况，将信号量大小与信号的突变量作为实时采集的信号数据反馈回继电保护装置的控制中心，中心对比电气设备实时运行信号与正常运行的标准阈值，若是实时运行信号量超过标准范围，则控制中心将其诊断为异常或故障，并实行逻辑控制，对相关设备与电路采取跳闸切断电源的方式进行保护，并及时向设备检修人员示警，为检修人员排查与诊断故障提供基础数据支撑[3]。
继电保护的措施较多，常见的有过压保护、过流保护、距离保护等。
（1）过压保护措施
过压保护是指当被保护线路中实时监测到的电压值超出正常阈值范围时通过切断电源或者降低受控电气设备的电压以保护线路的一种方式，过压保护阈值可以通过面板上的电位器进行人工设定。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常在继电保护装置中采用的过压保护设备为压敏电阻，当被保护的线路发生故障时线路中的电压会突增，致使压敏电阻两端的负载电压瞬间增高，根据压敏电阻的特性，电阻阻值变得无穷小，使得压敏电阻导通并将电路产生的大电流通过地线引入大地[4]，可以在故障发生的瞬间保护电气一次设备不受高电压影响而发生损伤。
（2）过流保护措施
过流保护措施是指当被保护线路中实时监测到的电流值超出正常阈值范围时通过断开电路以保护电气设备与线路的一种方式。当被保护的线路发生短路故障时，线路中的电流会突增，一旦电流超过过流保护值时，过流保护措施就会启动，以避免线路与设备的损毁。其中，过流保护值是无法人工设置，一般为额定电流的1.2～1.5倍[5]。通常在继电保护装置中采用的过流保护设备为PTC热敏电阻，当线路中的电流未超过过流保护值时，PTC热敏电阻的阻值较小，不会对电路的正常运转产生阻碍，而一旦电路出现短路故障，线路中的电流超过过流保护值时，PTC热敏电阻温度会突增，电阻的阻值也会变得无限大，高阻态的电阻使得电路无法正常工作，呈现电路“断路”的现象，可以在较短的时间内保护电气一次设备不受高电流影响而发生损伤。当被保护线路的短路故障排除后，过流保护用PTC热敏电阻亦自动回复至低阻态，电路恢复正常工作。
（3）距离保护措施
距离保护是继电保护的重要措施之一，它是一种通过阻抗元件来反映短路故障的保护装置。当电网系统运行正常时，距离保护装置所在位置的电压应为系统额定电压，电流为负荷电流，一旦所处位置的线路或设备发生短路故障，线路中的电流会突增，电压会下降。基于此可以发现，在故障发生前后，电压与电流的比值存在较大的差异。线路阻抗和距离成正比，因此，保护安装处电压与电流之比则可以反映保护装置所在位置到线路短路位置的阻抗，进而可以计算出保护装置所在位置与短路位置之间的距离，为设备检修人员提供更为精细的故障定位信息，能有选择地切除故障。
四、结论
我国国民经济的发展推动了对电力的需求，为缓解电力供应紧张的局面，电网系统的建设工作正在大面积铺开。电网系统的安全性与稳定性是影响我国社会安定与和谐的重要因素，电气二次系统通过对电网系统中用于生产、输送、分配电能的电气一次设备进行自动化监测、控制与保护，可有效保障电网系统的正常平稳运行。本文以电气二次保护中的继电保护为研究对象，探究继电保护的多种措施，包括过压保护措施、过流保护措施、距离保护措施等，为电网系统的安全维稳提供技术保障。
参考文献
[1]王小周. 探讨电力系统中的电气二次及继电保护[J]. 电子世界,2017,(03):159-160.
[2]崔博群,孙鹏,娄慧明. 浅析电气二次及继电保护[J]. 通讯世界,2016,(09):168-169.
[3]侯博. 关于电气二次继电的保护[J]. 中外企业家,2015,(12):193.
[4]赵磊. 浅谈电气二次及继电保护[J]. 电子制作,2014,(22):205.
[5]井金全. 继电保护电气二次回路隐患排查过程探讨[J]. 中国新技术新产品,2012,(13):141.
论文作者:何鑫刚,秋向飞
论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/2
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