变电运行中继电保护相关技术性问题研究白锦鹏

变电运行中继电保护相关技术性问题研究白锦鹏

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国网山西省电力公司阳泉供电公司山西省阳泉市045000

摘要：随着科技和电力行业的快速发展，变电运行在整个电力运行系统中是非常重要的环节，如何加强继电保护，保障电力系统的稳定正常运行成为当前企业最需要考虑的问题之一。对变电运行中继电保护的技术问题进行探讨。

关键词：继电保护；变电运行；技术

引言

随着城市规模不断扩大，城市电网的复杂性增强，系统中存在的众多电网线路及电气设备会因某一点小故障而受到损害从而影响供电质量，严重情况下甚至会导致整个电力系统的瘫痪，因此必须确保电力系统中继电保护装置的正常运行，所以研究变电运行中继电保护的相关技术问题也显得尤为重要。

1继电器保护装置的工作原理、构成及基本要求

1.1继电器保护装置的工作原理

继电保护装置能够对变电系统中相应的故障位置与程度进行判断，当系统发生故障时，继电保护装置会根据预先设定好的各类保护及告警整定值等发出保护动作或告警信息，帮助系统隔离故障，从而达到维护变电系统正常运行的目的，具体内容主要有两方面：第一是建立在电流出入水平相等的情况下，通过保护装置的电流变化就可以判断出系统是否在正常运行；第二是在发生故障的情况下，对电流的保护方向进行改变，可以通过减少阻抗、降低电压、增大电流保护等方式维持正常运行。

1.2继电器保护装置的构成

继电器保护装置由三部分构成，分别是测量部分、逻辑部分和命令执行部分。测量部分是收集电气量、电流量、阻抗值等数据信息，比较该测量结果和正常运行时的整定值，根据比较结果，给出不同性质的逻辑信号，从而判断是否启动继电保护装置。逻辑部分是对收集来的变电信息逻辑分析，分析其输出电流的次序、大小及性质是否属于正常范围，决定是否发送报警信号或断路器跳闸信号，并将有关命令传递给执行部分。命令执行部分是根据逻辑部分传递过来的信息，分辨变电系统是否正常运行，完成保护装置所担负的任务。

1.3变电运行继电保护装置的基本要求

变电运行继电保护装置必须满足选择性、灵敏性、速动性、可靠性等基本要求，这样才能够保证在系统出现故障时，变电系统仍能保持稳定运行。选择性是指在电网运行过程中出现障碍，继电保护装置能够判断故障所在区域，并将该区域和其他区域进行隔离，使停电范围尽可能缩小，从而保障其他区域的正常运行。灵敏性是指在事先规定好的保护范围内部出现故障时，无论发生短路区域的位置和性质如何，继电保护装置都要能保证敏锐正确反应。速动性也即及时性，对于保护区域产生的系统故障，继电保护装置能够及时判断下一步所需要进行的动作，并能够将该区域及时的隔离切除，确保其它区域能够正常运行。而这也要求继电保护装置能够最大限度的降低故障切除时间，能够减少短路电流对电力设备产生的系统损害，为系统电压的快速恢复和自动启动创造有利条件，大幅度的提高发电机并列运行的稳定性和可靠性。可靠性是继电保护装置在该动作的时候动作，不该动作的时候不动作。继电保护装置在保护变电运行的过程中处于核心地位，如果不能够保证它的可靠性，就可能会扩大变电系统故障的范围，甚至造成系统故障，因此要求尽量保护装置的各个原件必须要系统简化有效、质量过硬、维护得当，最大限度的提高保护动作的安全性和可靠性。

2变电运行中继电保护存在的问题

2.1继电保护装置自身故障问题

继电保护装置自身存在的故障问题更多是因为装置在设计和制造过程中存在不合格的情况。主要是因为装置在设计过程中没有充分考虑到后续实际使用可能遇到的情况，在制造过程中没有按照相应的标准规范进行。同时，设备在正式进入电网之前缺少必要的检查以及测试，从而引发整个变电系统的安全性和稳定性。

2.2励磁涌流方面的问题

一旦变压器处于空载充电状态，变压器中的铁芯磁通就不能发生突变，从而造成变压器铁芯饱和而励磁电流急剧增加。变压器励磁涌流和变压器容量情况直接相关，最大情况下可以达到变压器额定电流的8倍。在变电运行过程中，变压器在合闸的瞬间会产生非常大的励磁涌流，同时会造成电磁暂态。若是运行线路变压器数量较多并且容量较大，那么就非常容易造成继电保护的误动作。

2.3继电保护装置外部因素引发的问题

从目前来看，我国的继电保护装置发展的相对较为成熟，所以在继电保护装置正常操作的情况下是能够正常运行的，对于变电系统具有非常重要的保护作用。但受到电力运行人员违规操作、水平较差等方面的影响，常常会造成继电保护装置出现问题而无法正常工作，继电保护装置误动作而造成的电流短路情况时有发生，严重情况下会引发电力事故。另外，软件出现差错或者编码问题等也会对运行过程造成影响，使得系统运维出现误差。

3变电运行继电保护问题的对策

3.1采用性能优良的数字控制器件

通过性能优良的数字控制器件能够有效提升继电保护的质量和可靠性。在继电保护中最为常用的器件为复杂可编程逻辑器件（CPLD）以及现场可编程逻辑门阵列（FPGA），这两种器件对于继电保护来说具有非常强的优势。CPLD以及FPGA属于现代可编程专用集成电路，将功能进行了高度的集成，同时也将不同微机系统功能集中到同一块芯片之上。通过性能优良数字控制器件的使用可以极大的改善电子系统设计情况，同时也具有非常强的生命力。另外，这些器件的使用能够有效缩短保护装置的研发周期，这就在很大程度上确保了继电保护运行的可靠性。

3.2自适应继电保护技术

随着智能化电网的广泛应用，相对于传统的事先整定、定期检验的继电保护技术，自适应继电保护技术更具优势，因此越来越多的变电站开始使用自适应继电保护技术。这种新型的继电保护技术能够保障电力系统的安全运行，及时的诊断和排除故障，而且不同的变电站可以根据自身的实际情况对性能和定制进行改变，以满足自身实际需求。该技术还有另外两个优势：第一个优势是能够改善整个配电网的响应性能，最大限度地保持供电的稳定性和供电质量，提高了变电站的供电上限；第二个优势是能够大幅度的降低变电站的运营成本，为变电站带来巨大的经济效益和社会效益，还能够最大限度地发挥继电保护的性能。

3.3智能警告及事故信息处理技术

智能化是科学技术高度发展的重大创新，在以往的应用过程中，给人类社会带来了极大的影响力，应用也越加广泛。因此采用智能警告及事故信息处理技术，可以有效地处理变电运行过程中的复杂性和动态性网络信息，及时迅速地发现异常情况并对其作出处理，这样看来，该项技术的应用对于变电运行的可靠性和安全性提升极为重要。而且该项技术可以对变电站的运行达到24h不间断的监控和维护，能及时更新共享运行过程中产生的数据信息，一旦变电运行过程中出现异常状况，其实时数据与正常数据不符合，就能够自动进行报警，为工作人员提供相关数据信息，使工作人员能够及时处理故障问题，保证变电运行的正常工作，确保可靠性和稳定性。

结语

继电保护直接关系着变电站的电力供应，能够直接影响电力运行状态是否安全可靠。因此想要保证电力系统的安全稳定，保证为人民生活供应正常稳定的电力，提高继电保护技术含量是一项关键内容。

参考文献：

[1]陈志民.变电运行中的继电保护问题研究[J].数码设计，2018（01）：15-17.

[2]宋国君，沈雪冰.变电运行中的继电保护问题探析[J].黑龙江科学，2017（11）：18-19.

[3]姬文博.变电运行中的继电保护问题分析[J].科技创新导报，2016（10）：88-91.