浅析配电线路中继电保护的问题

发表时间:2020/8/10   来源:《中国电业》2020年3月第8期   作者:安军 龙强 高彬
[导读] 本文能够为从事相关工作的人员提供有价值的参考,希望能够为我国电力行业发展起到抛砖引玉的作用。
        摘要:本文首先论述了配电线路继电保护的作用、原理以及配电线路中继电保护装置运行的必要属性,并在此基础上,分析了配电线路中关于继电保护的一些常见问题,最后建设性了提出了相关的解决措施,希望本文能够为从事相关工作的人员提供有价值的参考,希望能够为我国电力行业发展起到抛砖引玉的作用。
关键词:配电线路;继电保护;问题分析;解决措施

        随着我国经济和科技的飞速发展,城乡居民和企业对电力的需求也变得越来越高,因此,保障电力系统的稳定持续供电,便成为了电力行业必须要思考的重要问题,而在此当中,配电线路当中的继电保护装置对于电力系统的正常运转意义重大,因此,深入了解我国电网配电线路中继电保护系统普遍存在的问题,探寻这些问题的处理方案,便成为了相关行业工作者必须要关注的问题。
一、配电线路中继电保护装置的原理和作用
        简单地说,继电保护装置,就是用于检测电力系统当中的故障,并针对故障进行警报的一种装置,或者是依靠自我保护系统启用,将故障部门进行自动隔离的设备。在配电线路当中,继电保护装置非常重要,一旦配电线路出现故障,继电保护装置的及时干预能够有效避免电力事故的发生。
        就继电保护装置的原理进行分析,它实际上是电力系统当中的一个重要元器件,它不仅能够在电力系统出现故障时及时向周围发出警报,同时也能对产生故障的设备发出终止运行的命令,将事故损失降至最低。所以,继电保护装置的本质就是一种电气量,在电力系统发生故障时,调动电力系统的元器件来预防短路现象出现。
        从工作实践的角度出发,配电线路中继电保护装置要想正常使用,需要满足以下几个方面的特征:第一是可靠性,继电保护装置的可靠性指的是在设计原理、调试安装、整定计算等环节,必须要尽可能做到准确无误,并且还需要构成继电保护装置的各个元器件的质量均安全可靠,在对继电保护装置进行日常使用和维护时方法必须要得当,这是对于继电保护装置性能最基本的要求;第二是可选择性,主要指的是配电线路中线路故障或者供电设施故障能够有选择的进行操作,通常情况下,只有发生了故障的设备或者线路才会存在有安全隐患,即存在有线路自身保护、断路器停动的可能性,这是就需要相邻的线路对设备进行保护,以便对故障进行隔离;第三是灵敏性,指的是在保护配电线路是,处在被保护范围内发生有金属短路故障后,继电保护装置应展现出可靠的灵敏性,在我国电力系统当中,针对各类配电线路的最小灵敏系数均作出了明确的要求,针对配电线路的登记,合理选择灵敏性,是电力检修人员工作的重点;第四是速动性,所谓速动性,指的是配电线路在出现故障之后,继电保护装置能够在最短的时间内切断存在有故障的电路元器件,速动性优秀的继电保护装置能够保障某一地区范围内电力系统持续供电的稳定性,同时减小重要电力设施的受损害程度,帮助电力企业尽可能挽回经济损失。由此提升配电线路的整体使用效果。
二、配电线路中继电保护装置的常见问题分析
        (一)励磁涌流问题
        继电保护装置在日常运转的过程中主要是凭借对配电线路中电流的实时监测作为依据。在针对继电保护装置早期设计的过程中,设计人员为了保障逻辑运算结果的准确性和有效性,并没有充分考量到涌流这一问题,但是在配电线路实际运行的过程中,励磁涌流现象是客观存在且较为常见的,特别是工作人员在进行隔离开关操作的过程中,励磁涌流现象出现的可能性非常大。励磁涌流现象的出现,容易导致继电保护装置产生误动作,若在产生误动作之后没有及时察觉并迅速进行处理,则电力系统供电的稳定性和供电质量都将会受到比较大的不利影响。
        (二)电流互感器问题
        在当前我国配电线路系统中,电流互感器是继电保护装置的核心零部件。但是电流互感器在使用的过程中却存在有非常明显的缺点,即日常使用的过程中特别容易因为电流误差的影响,导致电流互感器稳定性不足、测量准确性较差。

这一问题在我国配电线路中的继电保护装置中是普遍存在的。这一现象的存在,制定会导致配电线路中的继电保护装置稳定性不足。伴随着中国经济、科技的快速发展以及城市化进程的不断深入,城市配电线路的规模也变得越来越大,短路故障频发,在这样一种大背景下,若电流互感器在使用的过程中出现了饱和问题,就注定会使得继电保护装置在日常使用的过程中极不稳定,最终的电力系统的稳定运行带来巨大影响。
        (三)雷电现象干扰问题
        笔者以配电线路电缆中间位置接头被击穿,发生10kV配电线路接地事件作为案例进行分析。在雷电等恶劣气候环境下,10kV线路出现接地现象时,电力系统抢修人员必须要在第一时间进行故障位置的查找。但是现有的继电保护装置一点出现雷击现象之后,只是针对其管辖的所有区域进行故障警报,不能将故障点进行进一步细化确认,这增加了电力系统抢修人员的故障查找时间,延误了恢复供电的进度。

三、增强配电线路继电保护装置稳定性的有效策略
        (一)针对励磁涌流问题的处理
        以笔者的经验,励磁涌流的衰弱和时间之间有着极为密切的关联性。按照目前的行业研究分析成果显示,一般在10个工频周波之后,被衰减的涌流绝大部分不能通过非实验室的方法测试。根据以上情况,在保障装置流畅执行输出元件速动性的前提下,需要按照实际状况适当增加发出动作指令的时间长度,由此有效解决以上问题。基于笔者自身多年的工作经验和国内目前的相关学术研究成果,认为延时0.1s-0.5s便能够显著降低励磁涌流对配电线路中继电保护装置所造成的负面影响。
        (二)针对电流互感器所存在的问题的处理
        在电力系统日常运行过程中,一般可借助提高电流互感器的变比的方法达到其负荷要求。一般情况下,在一般用电需求量的背景下,配比使用300/5即可,而针对部门工业用电企业,则可以按照实际使用要求适当提升其比例。除了上述方法之后,针对继电保护装置出现饱和的问题,还可以依靠进一步减小二次负荷量的方法来进行处理:即把机电保护装置和测量电器的电流互感器进行分开安装,降低二次侧电路与增加二次侧电路电缆横截面积等方法。
        (三)其他有效办法
        针对电力系统配电线路中继电保护装置技术含量的不断提升,电力企业也需要给电力系统的检测、维修人员开展相关的职业技能培育,依靠定期开展的交流培训工作,提升相关工作人员在应对配电线路中继电保护装置的常见问题的能力和反应速度,保障我国电力系统能够长期处在安全稳定的运行状态,为电力企业创造更好的经济效益和社会效益。另外,电力企业需要正视的是,只有从根本上加强对配电线路中继电保护装置重要性的认识深度,才能保障配电线路能够长期处于安全稳定的运行状态下。必须要杜绝思想上出现的麻痹大意,因此,强化思想教育,同样也是提升配电线路中继电保护装置稳定性的重要途径,应当引起单位全体工作人员的注意。
结束语:
        整体来讲,在配电线路中继电保护装置对于保障我国居民和企业用电稳定发挥着极为重要的作用,但是需要正确认识到的是,目前配电线路中,因为技术上的原因,继电保护装置在使用上仍然存在有稳定性不足的问题,因此,强化对继电保护装置理论上的了解,并通过多元化的措施,来提升配电线路中继电保护装置的稳定性,是保障我国电力行业稳定发展的重要课题,值得电力行业中每一位工作人员进行高度重视。
参考文献:
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