电力系统继电保护配置方案及其可靠性研讨

电力系统继电保护配置方案及其可靠性研讨

马怀冬1王梅2袁烈伟1

（1.国网重庆市电力公司市区供电分公司重庆市400010；2.国网重庆市电力公司南岸供电分公司重庆市400060）

摘要：电力系统中的继电保护配置是电力系统一次设备的保护卫兵，当电力系统中产生故障时，需要继电保护系统快速的清除故障，如果继电保护系统的配置不能完成这项任务，便会使故障迅速扩大造成严重的威胁。继电保护的一大重要性能便是可靠性，因此在电力传输中如何提高电力系统继电保护的可靠性已受到广大研究者的高度重视。

关键词：电力系统；继电保护；配置方案；可靠性

1继电保护及自动化装置可靠性意义

在整个电力系统中，如果出现了短路或者过载现象时，继电保护装置就会发生动作，及时对电源进行切断，防止由于过电压或者过电流损害到电力设备。由于受到运行环境的影响，设备的工作时间较长后便会出现设备老化问题，再加上电磁干扰等外部原因的影响，继电保护装置在运行过程便会暴露出很多质量问题，常见的故障问题包括不动作或者误动作等。利用自动化装置电力系统就能够进行远程监测以及控制。该装备构成复杂、功能较多，设备一旦出现质量问题就很有可能导致设备出现运行故障，对企业的正常生产造成负面影响。

2电力系统继电保护的相关配置原则和配置方案

2.1电力系统继电保护的配置原则

电力系统继电保护的配置方式既要达到电力网的结构要求，还要满足厂站主接线的标准，配置过程中要保证电力网的灵活性。继电保护的配置结果要符合对其可靠性、多选择性、灵活性以及适应性的要求。

1）配置工作要参照所保护的对象所具有的特点进行。工作人员能够根据发生故障事故的数量来判断继电保护状态的情况，故障量一般由电力元件的电流或者所在母线的电压等数据推算出来的数据，其中主要包括功率、序相量、阻抗以及频率等数据，最终要形成对电流、电压、方向以及阻抗等事项的保护。

2）配置工作要参照所保护对象的电压等级和重要程度进行。对具有不同电压等级的电网，就要进行不同的配置。在电压等级较高的电网中，对系统稳定性需求较高，因此配置工作对切除时间有着严格的要求，在配置过程中要注意主保护，减少后备保护。

3）配置工作在达到安全可靠性要求的同时，还要对二次回路进行简化。如果二次回路比较复杂，就会影响保护装置对系统工作状态的感受，从而无法做出正确的动作。因此。在选择保护装置的过程中，还要尽量将接线变得简单。

4）配置工作还要处理好相邻设备保护装置的死区问题。工作人员设计配置工作时，要对电流互感器的绕组合理分配，保证每两个设备的保护范围都能有交叉。还要考虑一旦断路器和电流互感器之间发生故障时，工作人员必须注意对死区的保护。

2.2电力系统继电保护的配置方案

供电企业想要保证电网运行的稳定性和可靠性，就必须注意对电力系统的继电保护措施，处理好电力系统的继电保护工作，也能有效降低供电系统发生事故的次数。电力系统继电保护配置方案的制定要根据电网的重要程度进行，并且在同一电网中的保护配置方案也存在不同，其中主要包括主保护、后备保护以及多套保护相结合的保护方式。

2.2.1母线继电保护的配置方案

对双母线、双母线分段以及双母线带旁路母线等接线进行的保护，电气设备本身具有的保护装置无法选择性地进行母线故障的切除工作，因此，供电企业必须给母线安装相关的保护装置，其中主要包括对母线的差动保护装置、对母联充电的保护装置、对母联过流的保护装置以及对断路器失灵保护装置。

2.2.2电力线路继电保护的配置方案

1）工作人员在制定对220kV电压等级的线路或者220kV电压等级以上的线路的继电保护配置方案时，要注意制定以强化主保护整定的配置方案，并且还要注意简化后备保护的整定配置，这样就能完成双重化特征的主保护原则，通常是将纵联保护的方法当成主要保护，同时在结合后备保护就能制定出双重化配置方案。

2）工作人员在对110kV电压等级的线路制定继电保护配置方案时，要选择后备的方式，如果线路在供电时发生了故障，但是发生故障的线路不能进行瞬时保护动作，那么就由相邻的线路通过延时段来对故障线路进行切除。为了保证供电系统的稳定性。

3）在电压等级为35kV以及35kV以下的系统中，通常不会使用接地系统，对线路的保护配置要求使用阶段式过流保护方式。但是这种保护方式的运行方式比较大，想要确保保护方式具有较多的选择，那么就要注意对短线路的保护要使用阶段式距离保护配置。

2.2.3制定对电力变压器继电的保护配置方案

在选择对电力变压器的保护方式时，工作人员通常使用差动保护或者瓦斯保护，其中差动保护是对具有不同相匝间短路以及相间短路故障进行的检测；瓦斯保护主要是对变压器邮箱中的油量的变化或者短路故障进行检测。对具有不同电压等级和容量的变压器选择保护配置时要注意区分，随着变压器电压等级和变电容量的增加，对变压器的配置就随之变得更加复杂。工作人员在对电压等级为220kV以上的变电器进行保护配置时，要注意使用两套相互独立的差动保护以及后备保护。

3继电保护的可靠性分析

3.1影响继电保护可靠性因素

在对电力系统进行继电保护的过程中，可能会受到某些因素的影响，这些因素主要包括:系统自身硬件出现问题、系统软件产生故障，还有可能受到系统所处环境以及工作人员技术、工作经验的影响。对继电保护可靠性造成影响的因素主要包括如下几个方面:①硬件问题。主要指的是系统本身硬件出现质量问题，比如设备内部元件质量不合格，这就严重影响了继电保护设备的可靠性。②软件问题。主要指的是控制继电保护系统的计算机软件出现算法错误导致的继电保护故障，主要包括软件定义出现错误、软件文档出现错误以及保护装置拒动、误动造成的故障。③有的继电保护装置厂家在制造保护装置时，可能会为了追逐更多的利益，导致继电保护装置出现质量问题，并且还将影响到后续的检查工作。④继电保护装置可能会受到周围环境的影响。继电保护设备有着精密性较高的特点，因此其在运行的过程中可能会受到周围环境的温度、沙尘、颤动、电磁波等因素的影响。⑤工作人员在安装继电保护装置时出现失误造成的影响。其中主要包括安装人员自身的安装技能、安全意识以及自身责任心的影响，比如工作人员在安装接线的过程中没有按照相关的标准进行，可能会造成接线错误，这将严重影响继电保护装置发挥的作用。

3.2提高继电保护可靠性的措施

①对元器件质量严格把关。相关工作人员在制造或者选购继电保护装置的时候，都应该对其质量严格把关，从而能够将继电保护装置中的各个器件质量不断提高。采购人员在选用元器件的过程中，应该尽可能地选用故障比较少和使用寿命比较长的。需要注意的是，采购人员在选用晶体管的继电保护装置的时候，应该对其进行严格地筛选和防老化处理，从而保证晶体管的继电保护装置能够在高温和低温环境下更加稳定地运行。②适当增加投入，逐步完善环网设备。电力企业还应该将保护校验设备及时地更新，并且逐步优化和完善供电网络建设。相关工作人员应该在确保电网安全供电的基础上，仔细地校验各个继电保护装置。除此之外，为了能够将电网中的故障及时地消除，电力企业应该适当地建设配电自动化系统，将继电保护系统与自动化系统结合起来运用，从而确保电力系统的网络建设更加科学完善。③不断强化职员的安全意识，逐步建立健全岗位责任制。对于继电保护专业技术人员来说，只有将自身的工作责任心与安全意识不断地提升，才能在实际的工作中落实做好各项工作。与此同时，电力企业还应该逐步落实岗位责任制，促使继电保护系统中的各项工作能够落实到人。

结语

总之，供电企业想要提升自身供电服务的质量，就要大力研究继电保护装置，继电保护装置的可靠性对供电系统的稳定运行有着重要的作用。因此，只有制定好电力系统继电保护配置方案，才能保障电力公司的经济效益和社会效益。随着科技的发展，继电保护装置技术也将会变得更加成熟，对电力企业的发展也会起到积极促进作用。

参考文献

[1]杨磊.电力系统继电保护可靠性评估研究[D].华北电力大学(保定)华北电力大学,2014.

[2]徐晟.提高继电保护可靠性措施的探讨[J].广东科技,2012.