专版
电力建设
电力继电保护现状及发展的探究
□文 / 刘惠清
摘 要：本论文是由于作者从事电力行业多年总结而来的经验，主要是阐述电力系统继电保护的作用,及对某电站继 电保护系统的运行状况进行分析。 关键词：电力继电保护;运行状况;改进措施
引 言
电力系统是一个庞大而且复杂的系统,它由发电机、变压器、母线、输配线路及用电设备通过各种方式连接 配置而成,各元件之间通过电或磁联系,任何元件发生故 障都将在不同程度上影响系统的正常运行。因此继电保 护对电力系统的正常及稳定发挥的作用举足轻重。
2 某电站继电保护状况研究
在科技发展和信息产业繁荣的推动下, 我国继电保
护技术取得了长足的进步, 但不可避免地在某些方面存 在不足,从长远角度看仍具有比较广阔的发展空间。以下 将研究某电站继电保护状况, 并针对其继电保护的配置 及其动作情况进行统计与分析。
2.1 继电保护设备配置
1 电力系统继电保护作用及基本要求
继电保护对电力系统发挥重要作用,而要达到准确、
1 号机与 1 台三相三线圈变压器组成单元接线,2 号、3
及时的保护目的,继电保护装置及技术也需要达到一定
号机与 （2T）组成扩大单元接线; 1 台三相双线圈变压器的基本要求。
110kV 共二回进出线, 采用单母线接线;35kV 共四回出
1.1 继电保护的作用 线,采用单母线接线;10kV 共四回出线。该电站继电保护
继电保护自动装置是电力系统安全、稳定运行的可 装置成套购进,主变与发电机组、线路等的各类保护均采 靠保证,其任务是当电力系统出现故障或不正常工作状 用微机保护。各类保护的配置如下: 态时,向运行人员或者控制主设备的断路器发出信号,断 （1）线 保 护 和断路器失灵 保 护 设 在 10kV 母 : 装 路器或运行人员根据信号对不正常工作状态进行处理, 以保证无故障部分继续运行,并防止不正常工作状态造 成事故。
MPMT12-22 变压器保护柜内。
（2）35kV 母线差动保护:装设在 MPBZ35 母线保护 和 0.4kV 备用电源自动投入屏第一层。 （3）35kV 线路保护:方向过流限时速断,方向过流保 护,检同期三相一次自动重合闸。
（4）110kV 线路保护: 采用 PLP41B-07 型线路保护 屏。主要功能:方向三段相间距离保护;方向三段接地保 护;零序电流方向保护;高频保护;检同期三相一次自动重 合闸。
（5）变压器保护:1 号变压器保护设置在 MPMT13 号 变压器保护柜内。主要功能: 三侧比率制动的差动保护
国内某电站于 2008 年底建成投入运行,总装机容量 为 该电站发电机——主变压器的接线组合为: 3×16MW。1.2 继电保护的基本要求
继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性 的要求。可靠性是对继电保护装置的最根本要求, 主要 由配置合理、性能优良的装置以及正常的维护和管理来 保证;选择性是指首先由设备、应置设备或线路本身的保 护切除故障,当其拒动时,才允许由相邻设备或线路保护 切除故障;灵敏性是指设备或线路在被保护范围内发生 金属性短路时,保护装置应具有必要的灵敏系数;速动性 是指保护装置应尽快地切除短路故障,以减轻损坏程度。
期 76 广东科技 2011.2.第 4
和差动速断保护;重瓦斯保护;复合电压闭锁的方向过流 保护:中性点零序过电流保护;间隙零序电流保护;零序过 电压保护;过载闭锁调压、TA 和 TV 断线报警。非电量保 护:轻瓦斯保护、温升、压力释放、冷却器全停、35kV 系统 接地报警,零序过电压保护,10kV 系统接地报警,零序过 电压保护。2 号变压器保护同 1 号变压器保护。 （6）发电机保护:设置在 MPGS41 发电机保护屏上, 主要功能是比率制动的差动保护和差动速断保护;复合 电压启动过电流保护;定子一点接地保护;转子一点接地 保护;失磁保护;过电压保护;过负荷保护;TV 断线报警。 非电量重动保护:水机事故,作用于全停出口。
压器差动保护上。2004 年,1 号主变压器运行,投运 2 号 主变压器时,1 号主变压器差动动作。检查其本身无任何 故障,经分析可知其误动作的主要原因是:在 2 号主变投 运瞬间,1 号主变上产生了和应涌流, 主变差动整定值偏 小而无法避开和应涌流而动作,重新整定后故障消除。另 一次出现在区外线路故障时,主变保护先动作,说明线路 保护与主变保护的定值配合不当,及时更改后正常。 3.1.3 二次回路故障
此类故障发生过一起:1 号主变压器重瓦斯保护误 动。原因是由于主变压器气体继电器安装时,接线盒内导 线预留过长,造成接线盒存在缝隙,在特定风向下雨时有 雨水渗入,使接线端子短路被击穿而跳闸。此类故障的发 2.2 继电保护动作情况
该电站运行几年以来,继电保护装置的选择性、灵敏 生,属安装工艺质量粗糙而引起。 性、速动性、可靠性均符合要求,继电保护动作正确率保 3.1.4 地址编码故障 持在 85%以上,其中方向三段相间接地保护、主变重瓦 此类故障出现三次,虽不引起动作跳闸,但当保护动 斯保护、主变组差动保护以及转子一点接地保护的动作 作过后,保护装置不报文,运行人员无法正确判定故障性 正确率达到 98%以上; 方向三段相间距离保护、35kV 线 质和类别,还会引起运行人员的误判。在 2005 年期间的 路保护和厂用电各类保护的动作正确率为 90~95%,励 几次雷雨天,主变保护共动作跳闸三次。但每次都没有任 磁系统失磁保护、35kV 母差保护以及 10kV 线路保护的 何保护报文, 使得运行人员无法判断和分析保护动作原
（属 动作正确率也达到 85%以上。由于各种原因所致,该电 因。经查可知,后备保护装置有一处内部地址码错误
）站继电保护装置在运行时出现过几次继电保护误动作。 出厂调试错误,修改正确的内部地址后,故障消除。
3 继电保护误动作分析及改进措施
3.1.5 资料管理与调度协调不足
2006 年该电站 122 鱼松线线路保护定值由 5 区改
该电站继电保护总体情况运行良好, 但是发生过几 为 1 区,运行人员发现存在问题立即告知调度后,将线路
网调为命令单位,电站为整定 例误动作情况。每次误动作均给该电站带来不同程度的 保护定值由 5 区改为 2 区。
职能不同的两个单位在继电保护定值的管 经济损失,亟需寻求改进措施以避免类似故障再次发生。 值执行单位。3.1 继电保护误动作分析
通过分析研究该电站继电保护误动作情况, 总结了
以下几类引起不正常动作的原因。 3.1.1 装置本身故障
因装置运行时间过长或质量问题而引起的不正常 动作有两起。在某次厂用电的进线开关投运过程中,空 投正常合上, 一旦带上负荷就跳进线开关。经调查主要 原因是进线开关跳闸线圈的整定部分出现故障,无法正 常整定, 经更换后正常。发电机励磁系统两个器件故障 而引起失磁,导致保护误动作一起,经更换后正常。 3.1.2 整定值的误差
经统计,此类误动作共发生三次,其中两次发生在变
理上协调不好就会出现定值加用错误, 造成直接经济损 失,严重者还会导致电厂停运。
3.2 继电保护改进措施
针对该电厂继电保护时产生的问题, 结合实际情况 以及目前发展现状,提出以下几点改进措施。 3.2.1 加强设备维护
加强对继电保护装置及设备的运行状态和性能的 监测,进行设备的运行与维护记录;同时应加强继电保护 设备的预防性试验,力争及早发现缺陷,消除故障。 3.2.2 强化人员理念
①进行继电保护专业知识的培训, 以提高运行维护 人员的继电保护专业水平; ②应注重对运行维护人员责
4 广东科技 2011.2.第 期
77
专版
电力建设
任心的培训,以杜绝责任事故的发生。 3.2.3 注重资料管理
电站人员变动频繁, 每次变动都会经历一个复杂的 工作移交和业务熟悉的过程。因此, 要保证文档资料以 及数据的完整性, 必须进一步规范数据和加强管理。同 时,加强继电保护专业人员的培训和学习交流的力度,针 对人员技术特点保持专业化分工的相对稳定性,争取做 到既能又专,有效地推动各项工作。
常运行,应加强对继电保护基础管理的重视。基础管理包 括以下几个方面:
（1）重视人力资源培养
继电保护人员的技能水平和思想素质直接关系到 工作完成的质量和效率, 并与电网的安全稳定运行紧密 相连。因此,提高继电保护的准确性和高效性,首先应从 根本入手,重视人力资源的培养。
（2）加强基础数据管理 促进继电保护更加健全地发展, 应当运用网络技术
建立完整、实用的继电保护管理基础数据库,实现对继电 保护的信息化管理。这将有助于了解目前保护的配置情 况及运行情况等,还可为保护选型提供基础数据。 （3）保护实验设备管理
目前继电保护的三相试验台大都为微型机试验台, 电流和电压输出为自产模式, 现场使用时间过长后可能 出现输出不稳定、波形畸变等问题,从而影响校验精度, 因此必须注意加强试验台的定检工作。
4 电力系统继电保护发展建议
继电保护的发展在历经机电型、晶体管型以及集成 电路型阶段之后,目前处于微机型阶段,计算机化、网络 化、智能化、多功能一体化是其发展方向。笔者根据目前 继电保护发展现状,针对其未来发展提出若干观点,为促 进继电保护更好更快地发展提供参考性建议。
4.1 深入推广继电保护综合自动化系统的应用
4.1.1 继电保护综合自动化系统的工作原理
电网继电保护综合自动化系统运用客户机/服务器 的工作模式。客户机的任务是实时监控继电保护系统的 运行状态, 服务器用于在接收到客户端的应用请求和事 故报告后执行故障计算程序,然后向客户机发出执行指 令,从而达到对各种保护设备的实时监控。 4.1.2 继电保护综合自动化系统的功能
继电保护综合自动化系统主要实现以下功能: 实现 继电保护装置对系统的自适应、实现继电保护装置的状 态检修及其故障的准确定位、完成事故分析及事故恢复 的继电保护辅助决策对系统中运行的继电保护装置进 行可靠性分析、自动完成线路参数修正;另外,还可以实 现种附加功能,如记录保护动作顺序和时间、判别故障类 别以及记录电流、电压波形等,这些加功能为分析处理故 障提供了有力的帮助。
继电保护综合自动化系统运用便捷, 能够有效克服 传统保护存在的弊端,已经得到应用,值得深入推广,这将 为增强继电保护的效能和可靠性发挥重要作用。
5 结 论
本文针对电力系统继电保护的现状及发展进行了 研究与探索,具体取得成果如下:
（1）阐述了电力系统继电保护的作用,提出继电保护 系统正常运作的基本要求。
（2）对某电站继电保护系统的运行状况进行分析与 研究,针对运行中出现的具体问题提出改进措施。 （3）为促进电力系统继电保护更好更快地发展提出 参考性建议, 如深入推广继电保护综合自动化系统的应 用、加强继电保护基础管理等。
参考文献：
[1]李火元.电力系统继电保护与自动装置[M].北京:中国电力 出版社,2006.
）[2]杨国福.简述电力系统继电保护技术[J].2006（, 7:36~38.
（作者单位：江西宜春供电公司） 4.2 增强继电保护基础管理
继电保护装置、技术及其运作是一个复杂的体系,需
要各个环节相互配合和协调。为确保继电保护系统的正
期 78 广东科技 2011.2.第 4
