中国科技期刊数据库工业Ａ 电力系统继电保护及自动装置技术分析 张锐 广西水利电力职业技术学院广西南宁５３００２３ 摘要：电力在国民生产及生活中占有举足轻重的作用，只有提高电力系统运行水平，才能保证稳定供电。电力系统的可靠运行 及安全运行主要取决于继电保护装置的工作质量，为了提高继电保护的自动化水平及可靠性，则应优化继电保护技术。本文分 析了电力系统继电保护的相关问题，包括继电保护的主要作用、提高继电保护运行水平的方法；同时探讨了电力系统继电保护 及自动化装置技术，包括防干扰技术及状态检修技术。 关键词：继电保护；自动装置；技术；电力系统 电力系统是保障电力实现稳定生产与供应的重要设施，随 着电力技术的发展及电力自动化管理水平的提升，电力系统 统中的高频电缆，应在同轴电缆的两端进行接地处理，以避 免暂态高压干扰继电保护及自动装置的正常运行 ．。 需要承担的控制功能与保护功能也变得越来越复杂 。本文结 合实践经验对电力系统继电保护与自动装置技术的相关问题 进行了分析，旨在提高电力系统的运行质量。 １电力系统继电保护 １．１继电保护的主要作用 电力系统中的继电保护具有快速隔离故障的作用，能够确 保电力系统当中没有出现故障的线路或设备维持正常运行状 态，避免故障线路或设备对系统的正常供电与连续供电造成 影响。另一方面，继电保护还能够发挥出保护故障设备的作 用，避免电力系统中的故障设备再次受到损害，并由此将故 障范围与停电范围缩小，从而为电力系统的检修提供有利条 件。为了确保继电保护能够发挥出应有的作用，则电力系统 中的保护系统应具备一定的可靠性、速动性、灵敏性及选择 性。可靠性指的是在系统发生故障后，保护系统能够及时传 递信息及做出保护动作，以控制故障波及范围；速动性指的 是保护系统可以在较短时间内切除故障，减轻故障造成的破 坏；灵敏性指的是保护系统具备准确定位保护范围的功能， 对于保护范围外的电力故障，则不做反应 。选择性指的是保 护系统可以正确判断故障位置，并对故障切除范围作出合理 选择。 １．２提高继电保护运行水平的方法 由于继电保护具有非常重要的作用，所以应注重提高继电 保护运行水平。可分为两个方面： （１）优化冗余设计。有效的硬件冗余设计是保证继电保 护实现容错的基本条件，可以通过多数表决、备用切换及并 联等多种方法优化硬件冗余设计，以便改善可用度指标、拒 动率指标，并由此减少硬件恶化误动率。此外，要根据电力 系统的具体情况选择合理的冗余设计方式，确保冗余设计方 式既能够满足保护系统的运行要求，还可以减少保护装置的 数量及节省继电保护投资。 （２）提高保护装置运行的可靠性。为了提高装置运行的 可靠性，则首先应合理选用评价指标，一般可选用平均寿命 （ＭＴＴＦ）、成功率（Ｒ）及有效度（Ａ）三项指标。其中有效 度计算公式如下：Ａ＝ＴＭＴＷ／（ＴＭ ＋Ｔ盯 ），在上述公式中Ａ为有 效度，ＴＭＴＳＦ为无故障正常工作时间的平均值，ＴＭＴＴＲ为修复时间 的平均值。除了考虑评价指标之外，还应在保护系统中安装 相应的配套装置及辅助装置，以提高保护系统运行的安全性 与可靠性。 ２电力系统继电保护及自动装置技术分析 ２．１防干扰技术 继电保护及自动装置在运行的过程中容易受到多种干扰， 如静电放电、雷击、直流电源及高频干扰等，如干扰源较强 或没有做好防干扰保护措施，则将可能导致装置无法发挥保 护电网的作用。在实际工作中可采用以下防干扰技术： （１）如条件允许，则应尽量降低一次设备接地的电阻 值，如互感器、避雷器的接地电阻等，同时将电力系统中的 一次设备接地装置连接成阻抗较低的接地网，从而减少二次 设备及回路对继电保护及自动装置造成的干扰。对于电力系 （２）如继电保护及自动装置的安装位置相对集中，则应 建立起等电位平台，避免因地网电位浮动而导致装置中窜入 电位差，从而预防电位差对装置的运行造成干扰。在连接等 电位平台时可将裸铜线或铜排连接组成的框架作为电缆层， 也可以焊接保护屏的首尾铜排。 （３）可在电力系统中应用ＵＰＳ电源，ＵＰＳ电源具有恒压恒 频及不间断供电的特点，可以有效避免脉冲、电压跌落、频 率震荡、浪涌及断电等因素对继电保护及自动装置造成的干 扰。 ２．２状态检修技术 强化状态检修对于继电保护及自动装置运行水平的提高 有着重要意义，因此要合理应用状态检修技术。 （１）状态 监测。状态监测是有效检修继电保护及自动装置的基础，在 实际工作中要对二次设备的工作状态，包括可靠性、正确性 等进行重点监测，并同时估计设备的使用寿命。例如，对于 变电站中的二次设备进行监测时应重点关注以下内容：逻辑 判断保护系统，如软件功能、硬件逻辑回路等；信号系统， 如信号回路是否完整、绝缘性能是否达标、直流电源是否正 常供电等；交流电测量系统，如测量元件是否完好、回路是 否完整、Ｔｖ及ＴＡ－－次回路是否完整，绝缘性能是否符合要求 等。此外，要在对各元件性能进行在线动态监测的基础上， 同时离线检测部分元件性能，以便为继电保护及自动装置的 故障诊断及状态检修提供有效依据。 （２）在进行整定计算的 过程中要通盘考虑各类影响因素，做到认真分析，以获得相 对准确的继电保护整定值，同时保证上级整定值与下级整定 值能够实现合理匹配。在检修继电保护及自动装置后应进行 调试，在完成调试工作后应开展特性试验，通过试验检测继 电保护系统中的元件能否正常动作，保护装置能否实现联动 及回路是否可以正常闭锁等。在试验中发现的问题要及时采 取有效措施加以解决，保证电力系统中整套自动装置的保护 动作具有真实、可靠的特点。 ３结束语 综上所述，继电保护及自动装置是维护电力系统稳定运 行、正常运行的重要部分，为了能够加快电力系统的发展， 则应注重优化继电保护自动化技术。此外，在应用继电保护 及自动装置时要综合考虑多种因素，如电力系统运行状态及 一次、二次设备的相关参数等。 参考文献 ［１】严正，李磊，韩冬，陈辉，余南华．基于改进超效率数据包络 分析的低碳电力生产效率评估模型［Ｊ］．电力系统自动化，２０１４ （１ ７）：１７０一ｌ７６． 【２】刘福锁，李威，方勇杰，马覃峰，薛峰，李兆伟．计及电力安 全事故责任的稳定控制系统风险管理［Ｊ］．电力系统自动化， ２０１ ３（２２）：１０６－１１ ０． 【３］王宏，林振智，文福拴，项中明，谷炜，吴华华．计及负荷 停电风险的电力应急服务的最优选址…．电力自动化设备， ２０１ ３，３３（１２）：７３—８４． ６１