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电力电子设备对配电系统继电保护的影响弓凯越

发表时间：2021/5/14 来源：《基层建设》2021年第2期作者：弓凯越

[导读] 摘要：现阶段，社会经济飞速发展，各行业都增加了对电力的需求，因此对我国供电系统也提出了更加严格的标准要求。

        国网山西省电力公司吕梁供电公司山西吕梁 033000
        摘要：现阶段，社会经济飞速发展，各行业都增加了对电力的需求，因此对我国供电系统也提出了更加严格的标准要求。目前，技术手段持续进行改革，在配电系统继电保护装置中也引入了一定的电力电子设备，使得电力电子设备对系统的稳定运行形成一定的影响。基于此，首先对电力电子设备给配电系统以及继电保护带来的影响进行了分析，并提出了提高配电系统继电保护运行可靠性的措施，旨在为相关业界人士提供一定的参考。
        关键词：电力电子设备；配电系统；继电保护
        0引言
        随着互联网的广泛使用，各种衍生产品纷纷涌入市场。为了满足消费者的需求，其形式也在进行着持续创新，但都与用电密不可分，使得电力企业面对着新的巨大挑战。与其他行业相比，电力企业对整个电网运行的可靠性、安全性更加重视。因此，有必要通过电子仪器设备对电网设备系统进行升级，以提高整个电力运行的安全性和可靠性。然而，在具体运营中，因电子产品的持续更新，导致配电系统继电保护装置在运行中备受影响，同时也埋下了电力系统的安全隐患。需要提出相应的解决方案，并有针对性地采取保护措施。
        1电力电子设备对配电系统及继电保护的影响
        1.1对配电系统的影响
        电力电子设备在电力系统中的应用，会导致由谐波引起的电压、电流波形异常现象。因此，在电力系统中，电力电子设备的应用是谐波的主要来源。这种谐波的产生将直接影响相应继电保护的动作。基于高次谐波的传输，公用电网中的各组成部分将遭受谐波损耗。在设备运行过程中，铜损和铁损的增加会导致噪声和过热，从而使设备运行的效率受到严重的影响。同时，旋转设备在高次谐波的作用下也会产生反方向的转矩，最终形成一定的机械损伤，并且也会使相应的热耗随之增加。此外，由于串联、并联的谐振出现，导致谐波增大，易出现继电保护失灵的情况，最终影响电网的可靠、安全运行。
        1.2对继电保护系统的影响
        1.2.1在配电系统下电流保护方法
        首先，电流速断保护。具体指短路电流增大幅值时，只能发出瞬时保护动作。在实际应用过程中，只有一部分线路能得到保护，显示了应用过程简单、可靠、响应快的优点。缺点是整条线路的保护无法实现。同时，根据不同的运行方式，保护范围也会相应的出现变化。其次，限时电流速断保护。由于电流速断保护方式不能满足整条线路的保护要求，可与限时动作保护相结合，弥补其存在的不足，此种方式称为限时电流速断保护。可实现线路的全长保护，响应灵敏快速，且兼具最小的动作时限，当下线发生短路故障时，能迅速排除故障，并充分满足具体需要。最后，定时限过流保护。这是一种基于下级线路的远后备保护方式，也是主保护拒动的近后备保护，同时在过负荷时同样能够实现有效保护。通常是以过电流保护来实现的，在电流幅值超出最大负荷电流值时，就会启动电流来实现对线路的保护。
        1.2.2对继电保护的影响
        因配电系统中使用了不同类型的继电保护，加之安装位置有一定的差异性，使得电力电子设备带来的影响也有着很大的不同。在具体运行时，导致继电保护出现误动作甚至拒动情况主要是由于如下 5 点。
        （1）电气距离接近最大谐波距离。
        （2）在继电保护装置的安装中，其位置接近于谐波放大点或谐波谐振条件
        （3）在保护装置中，相应的动作整定值小，严重小于相电流和相电压。
        （4）在继电保护装置中，选择相应的工作原理和元件对谐波非常敏感。
        （5）该系统存在不平衡的负序基波电流和谐波电流，导致继电保护误动甚至拒动。

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        2配电系统继电保护运行可靠性提升措施
        2.1有关规章制度的完善
        在完善制度前，为了使电力系统的制度能够满足不同类型继电保护措施的要求，需要详细分析不同种类的继电保护系统。一般维护设备的运行要包含在系统的改进中，因为设备是操作电源系统继电保护措施的基础。因此，在规章制度中，必须首先严格要求电力系统运行人员，使其能够按时、频繁地对设备进行检查，从而为电力系统保护系统稳定打下基础。
        2.2 强化协调
        电力系统继电保护要求操作人员技术熟练，且熟悉电力系统继电保护规程。在电力系统运行中，电力系统运行人员可以对设备进行相应的布置和使用，当设备发生故障时，可以充分利用专业技能维修和维护相应的设备。此外，操作人员在工作中需要对人员间的协调配置进行重视，在保证不对自己工作质量形成影响的基础上，将各岗位工作间的协调工作做好，最终切实实现操作人员有效、高速保护继电的目的。
        2.3提高技术水准
        电力企业经营者应当依据电力系统的有关标准，充分合理地利用自身的资金优势和技术优势，不断引进国外最新设备和技术，并结合自身发展的具体情况有针对性的开发新的技术。努力实现配电网自动化系统和继电保护、调度自动化系统、MIS 系统和状态维护系统的有机集成，为继电保护装置的稳定、平稳运行提供强有力的支持。
        2.4保护装置的科学选择
        一般各类保护设备在制作、建造以及选择购买时，需要对设备的质量进行严格的控制，从而充分保证保护装置各个部件都有较好的质量。一般对各类配件进行选择和使用时，首先要对设备上各种组件的应用时限以及出现故障的概率进行充分而全面的考虑，尽量避免选用那些质量不过关且易引发故障的元件。在对晶体管保护装置的方案进行设计时，需要在高压室隔壁实施安装和使用，以防止因切向运行的高压大电流、电弧和短路故障而导致继电保护装置失灵。
        2.5合理设定动作整定值
        现阶段，在对继电保护的参数实施整定一级故障检测时，引入了更多的先进科学技术，并进行了更多更精准的算法改进。例如，将单机片技术引入到阶段式电流的保护上，单机片能够替代大量的继电器，使保护装置因元件不稳定和接线复杂等原因造成的装置拒动、误动现象不再发生，有利于提高供电的安全性和可靠性。因此，有必要在配电系统继电保护中设置合理的动作整定值，以减少谐波对继电保护装置的影响。
        3结论
        随着社会经济飞速繁荣发展，人们对电力的需求日趋增加，所以需要探索电力电子设备对配电系统继电保护的影响。通过分析可知，在电力系统中，配电系统运行的安全性和稳定性直接与电能供应的质量以及供电网络的供电能力相互关联。在实际的运行过程中，电力电子设备会给配电系统对应的继电保护带来一定的影响，因此需要采取一定的措施来降低或消除这一影响。电子设备影响电力系统的根本原因是自身产生的谐波，应当借助对应的辅助措施来优化继电保护装置的整定值，从而实现对谐波影响的控制。
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