继电保护在电力系统运行中的作用

继电保护在电力系统运行中的作用

石国明 张成云 李成

国网河北省电力有限公司石家庄市藁城区供电分公司 , 河北 石家庄 052160

摘要：在城市的发展中，处处离不开对电能的需求，电力系统的重要性日益凸显。继电保护装置是电力系统中必不可少的一个组成部份,是现代智能电网保护的一道重要防线,对电力系统的安全以及稳定运行具有很强的保护作用。文章介绍了继电保护的概念以及工作原理,对在电力系统中继电保护的作用及任务进行了深入的分析,并且明确了继电保护的要求，从而使继电保护能够更好的发挥出应有的作用。

关键词：继电保护；电力系统；作用  

引言

在日常的电力行业中对全部电网行业的使用效率有着不可替代的作用的就是操作系统中。在现在社会全新的发展下，电力行业中一个关键的发展目标便是对继电保护技术进行全面的升级和更加科学的使用。这样做的目的是将会对继电保护的长时间的发展变得越来越有好处。

1、继电保护的概念以及工作原理

1.1概念

所谓继电保护,就是可及时反映电气设备的故障或异常运行状态,并对断路器进行跳闸动作或发出相应信号的技术装置。其主要在于短路识别和判断故障。通过短路引起工频电气量的变化,比如:电流增大、电压减小、阻抗变化等,就能形成不同原理的继电保护。

1.2继电保护动作原理

继电保护装置的保护动作必须在电力系统异常的条件下才会触发，所以该装置具备故障检测功能。具体来说，继电保护装置与电力系统有紧密联系，所以在工作当中，会对电力系统的运行状况时刻进行监测，监测会依照人工设置的阈值，对电力线路的电流相关数据进行异常判断，相应在过程中发现电力系统某条线路的电压、波动等出现数据异常，则激发装置保护动作。继电保护动作具有多种表现：在电力系统数据异常条件下，装置会发出警报，警报会通过信号传输路径进入电力工作站终端，激发故障预警装置，以通知人工前来维修；针对故障线路，对电闸进行控制使其跳开，实现断电隔离操作，在无电力传输的条件下，故障无法持续进行影响，且如果电力故障属于暂时性故障，则重新合闸后恢复供电即可，如果属于永久性故障，则待人工进行处理即可，由此保障电力系统的安全。

2、继电保护的重要性分析

2.1在电力系统中的作用

用电设备在应用阶段随时都有可能因为设备自身的问题而影响运行效果，甚至会直接停止运行。如果设备在运行期间出现了短路，不仅仅会影响用户的设备运行要求，同时还会损害用电设备的内部元件，缩短用电设备的实用寿命，造成一些用电安全问题。所以为了避免用电设备应用期间可能会存在的故障问题，通过继电保护技术应用，可以将用电设备的损害问题逐步降低，针对技术应用要点主要是从设备测量开始，后期根据系统的逻辑分析将设备维护技术进行实践应用。当用电设备在运行阶段产生一些故障问题，继电保护技术应用到其中，能够将设备的故障降到最低，同时还能将已经存在故障的设备元件进行撤换，避免后期在运行阶段给其他设备造成损害，这样一来元件在电力系统中的应用价值逐步提升，还能将用电设备在运行阶段对外界环境的适应能力逐步增强，该技术在实践应用期间对系统的保护作用不容小觑。

2.2继电保护的任务

一是当电力系统的运行出现异常情况时，继电保护需要完成的任务。异常运行指的是当电力系统在运行过程中受到一定的破坏，但是这种破坏还没有形成故障，电力系统还能够运行一段时间的状态。最为常见的就是过负荷、单相接地、由于电机甩负荷而导致的过电压等。电力系统在运行过程中如果出现异常现象,则对输送的电能质量将会产生非常大的不利影响,并且如果在很长的时间内处于一种过负荷的运行状态之下，则会使电气设备产生过热的现象,导致绝缘老化现象加快,轻则缩短设备使用寿命,重则致绝缘击穿引起短路,损坏电气设备,对电气设备的稳定运行都会产生非常大的不良影响。在这种状态之下,需要继保装置能够自动、及时、选择地做出动作,并发信号,使现场的技术人员能够及时发现问题并采取有效的措施进行处理。

二是电力系统在运行过程中出现故障时，继电保护需要完成的任务。电力系统在正常的运行过程中，由各种不同的原因导致的短路现象是其比较经常发生的故障。短路的类型多种多样，包含三相、两相、以及两相接地短路等。通常将三相以及两相短路称为相间短路,而两相接地、单相接地的短路叫作接地短路,其中,最危险的短路类型是三相短路,单相接地短路是最为常见的短路形式。如果电气设备或者线路发生短路的现象，会从电源向故障点输送比正常工作时更大的短路电流,这会对电力系统带来极大损害,主要包括:(1)故障点电弧烧坏故障设备；(2)短路电流热效应损害故障回路设备,缩短运行寿命；(3)电力系统电压损失提升,导致设备运行电压降低,距离故障点越近,受到的损坏越大,会损害到设备运行条件；(4)破坏发电机的并列运行的稳定性，引起电力系统震荡甚至使整个系统失去稳定而解列瓦解，如故障较为严重可能会导致整个系统振荡,引起很大范围区域内发生停电现象,对正常的社会生产以及生活造成不良的影响。

3、继电保护的基本要求

电力系统继电保护具有选择性和快速行动的两个基本要求，即，当电力系统发生故障，当故障线路被选择性切断，必须在保证可靠性和稳定性的前提下快速执行,以便控制故障造成的损失。当电流瞬间增加时工作的电流保护是电流极快的断开保护。当确定一个常规的快速断开装置的设定值，则通常假设的离线工作状态中，短路也会相应发生并进行隔断，以确保该设备的设定值快速断开。此外，装置需要根据所设定的值来执行保护动作。然而,现有电网的结构和规模发生了很大的变化,这也使得电源系统的故障更加多元化。传统的快速保护装置具有缺陷，例如设定值和实际的运行状态之间有偏差，那么所述保护装置也将在电力系统继电保护机制中始终处于最佳操作状态。而最大运行模式在其他运行模式下可能失效。关于这一问题,需要自适应电流速断保护，并应用于电力系统。目的是根据电力系统的运行模式和故障状态，来实时改变电力的保护性能和设定值，传统的速断器的缺点也能够得到有效解决。它集成了实时信息采集、信号处理和计算机继电保护等技术，有效地保证了电力系统故障时的及时动作。

4、继电保护技术的未来发展趋势

目前我国的科技产业迅猛发展，所以继电保护技术应用范围也会被逐渐拓展开来。多数科研人员会在短期时间内，通过大量的科学研究将产业的工作模式进行调整，并且将数据处理方面的优势条件保障起来，这样人们的社会实践生活能够得到保障，技术应用的价值也能逐步发挥出来。根据电力产业的发展要求，走信息化、科技化的发展道路是必然的，所以目前有部分科研工作者致力于通过互联网技术、计算机技术将系统内容管控工作统一处理，这样网络通信应用到电力系统之中，继电保护技术的应用效率也能逐步增强。

5、结语

现如今，社会经济快速发展，对电力的需求不断提高，应充分认识并重视继电保护在电力系统的中的作用,明确其基本任务,从而使继电保护能够对电力系统的稳定运行发挥有效的作用，以预防事故的发生。同时,必须要对继电保护的基本要求具有明确的掌握,即选择性、速动性、灵敏性及可靠性,这四种基本要求之间是相互作用、相互影响的,需根据实际情况进行协调,保障电力系统安全。

参考文献

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