电力继电保护防护的重要性分析

摘 要 继电保护是电力系统的重要组成部分，在电力系统的稳定中起着重要的作用，也正是其重要的作用使得其被称为电力系统的安全屏障。为了维护电力系统的运行安全，在一系列的保护措施中，提高电力系统的安全运行水平尤为重要，其作用已经在历次的电力系统运行监测中体现出来。电力继电保护防护在整个电网运行中有着重要的作用，因此要做好电力继电保护防护工作，争取以最小的代价做到最大程度的保护。

关键词 电力；继电保护；重要性分析

中图分类号TM77 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）99-0037-02

0 引言

随着电力系统的不断完善与进步以及相关学科的知识体系结构的完善，电力系统也进入了高速发展时期，其发展可谓日新月异，飞速发展主要表现在电网规模不断扩大，覆盖的范围不断增广，相关网络结构也变得复杂。因此有必要做好电力继电保护的分析，以便在出现紧急情况时能够从容应对。下面就围绕电力继电的相关知识展开分析，并对相关过程做出详尽的阐释。

1继电保护的概念及任务

继电保护的概念理解起来并不是很困难，因其与人们的生活息息相关，在生活中都能够接触到，所以理解起来也就很容易。从某种程度上来说，继电保护的基本任务就是保证非故障设备继续运行，尽量缩小停电范围。因此换句话可以说继电保护就是一种电力保护装置，保护电网安全平稳运行的系统。

2继电保护的基本原理以及保护装置的组成

反应系统正常运行与故障时电器元件（设备）一端所测基本参数的变化而构成的原理（单端测量原理，也称阶段式原理）如图1所示。

运行参数：I、U、Z∠φ

反应 I过电流保护

反应 U低电压保护

反应 Z低阻抗保护（距离保护）

3 对电力系统继电保护的基本要求

3.1选择性

继电保护动作的选择性在整个电力继电保护中占有重要地位，同时也扮演着重要的角色，所谓的继电保护动作主要是指保护装置动作时，仅将故障元件从电力系统中切除，以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。

相关原则：

1）纵联或速断段保护在外部故障时应可靠动作；

2）上下级保护应遵循逐级配合原则；

3）在主保护双重化配置运行时，后备允许不完全配合；

4）拒动时一般只允许越一级动作切除故障；

5）线路末端接地允许纵续动作切除故障。

6）某些方式允许适当牺牲选择性（如终端变、串供线路）。

3.2速动性

一般快速保护的动作时间都有一个范围限制，电力继电保护的快速动作时间范围是在0.06s～0.12s之间，最快的可达0.02s～0.04s；

相关原则：

1）速动段保护动作时间取决于装置本身技术性能；

2）下级电网故障切除时间要满足上级电网的稳定要求，必要时可设置解列点以便缩短故障切除时间；

3）手动合闸和自动重合闸应有后加速；

4）在满足选择性的条件下应尽量加快动作时间和缩短时间级差。目前常用的无时限整套保护的动作时间表如表1所示。

带方向或不带方向的电流

3.3灵敏性

继电保护的灵敏性一般用灵敏系数Klm来衡量灵敏度。

相关原则：

1）对于纵联保护，在被保护范围末端发生故障应有足够的灵敏度；

2）距离一段、零流一段（速断段）：可靠躲过对侧母线故障；

3）零流二段：躲过相邻线路对侧母线接地故障；

4）距离二段、零流三段（灵敏段）：对本线末端故障应有足够的灵敏度；

5）距离三段：躲过最大负荷电流；

6）零流四段：对过渡电阻接地保护，上海全网为240A；

7）在同一套保护装置中，闭锁、启动、方向判别和选相等辅助元件的动作灵敏度应大于所控制的测量、判别等主要元件的动作灵敏度（如零流功率方向元件大于零流）；

8）采用远后备保护时，上一级线路或变压器后备保护整定值，应保证下一级线路末端或变压器对侧母线故障时有足够灵敏度。

3.4可靠性

可靠性是电力继电保护的重要参数，正是有了可靠性的保证才能够保证人们的生活的稳定，以及整个电网运行的稳定。在整个电力继电保护过程中要遵守相关的原则，因此，继电保护的可靠性的相关原则主要体现在以下几个方面：

1）近后备保护方式；

2）对配置两套全线速动保护的线路，至少应保证有一套全线速动保护投运；

3）对于220kV电网的母线，母线差动是其主保护，变压器或线路后备是其后备保护，如果没有母线差动保护，则必须由对母线故障有灵敏度的线路或变压器后备充任母线的主保护及后备保护。

4 继保对调度运行的要求

1）电网结构；

2）运行方式；

3）保护性能降低；

4）主保护全停。

4.1 电网结构

电力继电保护系统是一个复杂的系统，正是出于这种原因考虑，电网结构在电网中不宜选用全星形接线自耦变压器，以免恶化接地故障后备保护的运行整定。对目前已投入运行的全星形接线自耦变压器，特别是电网中枢地区的该种变压器，应采取必要的补偿措施。简化电网运行接线，不同电压等级之间均不宜构成电磁环网运行。110kV及以下电压电网以辐射形开环运行。

不宜在大型电厂向电网送电的主干线上接入分支线或支接变压器，也不宜在电源侧附近破口接入变电所。

尽量避免出现短线路成串成环的接线方式。 当设计采用串联电容补偿时，对装设地点及补偿度的选定，要考虑对全网继电保护的影响，不应使之过分复杂，性能过于恶化。

4.2运行方式

保护装置中任何元件在其保护范围末端发生金属性故障时，最小短路电流必须满足该元件最小启动电流的1.5～2倍。合理安排电网中各变电所的变压器接地方式，尽量保证变电所零序阻抗值稳定。

应避免在同一变电所母线上同时断开所连接的两个或以上运行设备（线路、变压器等）。当两个地点的母线之间距离很近时，也要避免同时断开两个或两个以上运行设备。

在电网的某些点上以及与主网相连的有电源的地区电网中，应创造条件设置合适的解列点，以便当主网发生重大事故时，采取有效解列措施，确保地区电网的重要负荷供电。 避免采用多级串供的终端运行方式。

对三台及以上变压器在高压侧并列运行时，中、低压侧可分列运行。

4.3 保护性能降低

适当地改变电网接线及运行方式，使运行中的继电保护装置动作性能满足系统稳定的要求。 权衡继电保护动作的速动性与选择性对电网影响的严重程度及不利后果，采取切实可行的简单临时措施改善线路或元件设备的保护性能，保住重点。必要时，可适当牺牲继电保护的选择性要求，保证快速动作，以达到保证电网安全运行的目的。

4.4 主保护全停（线路）

积极检修，尽快使全线速动保护恢复运行。调整电网接线和运行潮流，使线路后备保护的动作能满足系统稳定要求。

考虑零序电流保护速断段纵续动作的可能条件，尽量避免临时更改线路保护装置的定值。

采用上述措施后，仍无法保证电网稳定运行时，临时更改线路保护装置的动作时间，并考虑可能的无选择性跳闸情况。

4.5 陪停线路

主保护全停（母线）：

1）对一个半断路器接线方式，将保护母线退出运行；

2）改变母线接线及运行方式，选择轻负荷情况，并考虑当发生母线单相接地故障，由母线对侧的线路后备保护延时动作跳闸时，电网不会失去稳定。尽量避免临时更改继电保护定值。

5结论

继电保护是电力系统的重要组成部分，在电力系统的稳定中起着重要的作用，现今计算机技术技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力， 做好继电保护工作是保证电力系统安全运行的必不可少的重要手段，稍有不慎就会导致事故的发生，只有对继电保护装置进行定期检验和维护，才能保证系统无故障设备正常运行。

参考文献

[1]王栋.电力系统继电保护可靠性和安全运行研究[J].硅谷，2012（4）.

[2]李德佳，卓乐友.保护用电流互感器的选择及计算方法的探讨[J].电力设备，2007（9）.