电气设备继电保护相关技术发展研究

电气设备继电保护相关技术发展研究

陈嘉安,解天柱,李起荣,苏嘉力

云南电网有限责任公司 培训与评价中心  云南昆明650000

摘要：电气设备继电保护是继电保护技术在我国电网发展中产生的一项重要技术，它对电网的发展起到了很好的作用，因此在实施继电保护时，首先要优先考虑大容量的电器，其次要合理地设置继电保护装置，同时要根据电网的具体需求来设计。近年来，随着科技的飞速发展，必须继续改进和研究与之相适应的技术，使继电保护技术朝着一体化、智能化、信息化的方向发展，推动我国电力系统的不断进步。对此，本文就电力装置的继电防护技术的发展进行了简要的论述。

关键词：电气设备；继电保护；技术发展

引言

现代社会电力对人类的影响越来越大，现在的工业设备都是依靠电力来驱动，但是电力的稳定供应并不代表电力系统的稳定，尤其是现在电力供应越来越紧缺，人类也面临着新的能源问题。电力传输的品质无法保障，在全国范围内，如果出现大面积断电，或供电能力不足，就将极大影响社会运转。因此，继电防护技术被广泛应用于电力系统中，从而降低电力系统在断电、低压的条件下仍能正常工作，降低电力系统故障对人民生活造成的危害。

1、继电保护的意义及功能

1.1电气继电保护的意义

继电器是一种具有自动化的安全设备，它的构成由继电器和附属设备构成。继电器能够探测到电器部件的异常，从而使开关脱开或作出指令。然而，随着电网容量的不断增大，电网的安全性问题日益突出。随着电网建设规模的扩大，电网承载能力的增大，加之其它各种因素的存在，很可能对电网的安全和长期的发展产生不利的影响。因为电力对人类的发展起着重要的作用，因此，对电网的维修，需要采取相应的方法，而保护技术则是一个很好的选择。随着社会和经济的快速发展，对电能的需求不断增加，电网已经出现了供大于求的局面。面对如此严峻的供电形势，需要加大对电网的维修力度，采取保护技术，提高电网的维修能力。继电器维修可以让电网运行更加稳定，当电器出现故障时，能迅速地进行故障处理，以防止故障进一步破坏，不会对其它装置的工作产生不利的影响。另外，由于继电器维修技术先进，能够有效地保证系统运行的安全性，对整个电网的经济效益和社会效益都有很大的帮助。

1.2继电保护的功能

①安全性功能。在整个系统的工作中，继电器可以保证整个系统的安全工作，防止出现某些故障行为，并能对不正常运行操作进行快速的处理，保证了系统的安全性。②可靠性功能。通过对继电器进行继电器的控制，保证了其工作状态下的正常工作，防止出现无谓的拒绝行为，进而对整个控制系统的安全和可靠性起到一定的作用。③快速解决功能。当系统出现问题时，继电器可以在最短的时间里做出反应，保证故障的快速处理，即使出现了故障，也可以通过及时的处理来保证系统的安全。④选择性功能。在整个系统的工作中，继电器可以自动地进行故障的分析和处理，而当故障出现的地方，它可以根据不同的情况进行最小范围的切断隔离。

2、当前我国电气设备继电保护技术的发展现状

近年来，国内电力装备的继电技术发展较慢，而在高压输电线路中，由于电力装备的使用率越来越高，因此，电力装备的安全防护技术已成为当务之急。在电力行业中，由于电力系统的运行过程中，常常会出现一些意外，从而导致国家经济的巨大的经济损失，降低电网的运行成本，保障电网的安全，制定了一套规范，其中，双层结构与后集成式继电防护技术，在实际应用中取得了良好的应用，从而有效地避免了一些重要的事故。所谓双重结构，就是在电力系统中安装两组相互不受干扰的安全防护系统，其中一种是主防护，另一种是辅助防护，只有在主防护系统发生故障，无法对电器进行防护时，辅助防护系统才会起到重要的作用。采用主、后集成式保护系统是主要设备的双化采煤系统的最优选择，这种方法不仅能确保不被拒绝和误动作，而且可以大大降低设备数量，简化二次电路和CPU输出的逻辑，大大改善了系统的运行稳定性。两台设备可以同时工作，二次回路结构简单，没有设备连接的问题，设备的失效和断开的可能性也大大降低，这一点与反制措施的要求是一样的[1]。

3、继电保护技术原理

3.1变压器的继电保护技术

变压器保护是电网发展的一个关键环节，它对电网的发展具有很大的影响。变压器差动防护是依据变压器的电压、电流的变化来设置的，它要求变压器与其它的设备互相协作，以确保变压器的安全、可靠地工作，在变压器的继电防护中得到了广泛的运用；气体保护是在储气罐与油枕处安装气体继电器，以前国内采用的是浮筒继电器，由于其在实际应用中存在诸多问题，影响其正常工作，为此，我国的研究工作者通过对气体继电器的改造，使其防护效能得到了极大的改善；由于自耦式变压器具有节能、高效率、高质量等诸多优势，因而被誉为电网中的联络式变压器。

自耦合变压器的防护：它与常规的变压器保护相比，它的体积更小，更便宜，在实际的应用中，它可以在多种情况下得到广泛的应用。而在实际运行过程中，由于自耦合变压器的保护方式也有一些问题，主要表现为：①接地：当采用自耦变压器时，必须对其进行接地防护，而在系统的线路中，由于系统的短路会直接影响到接地点的电流，使其强度产生改变，影响系统的稳定。②过载防护：在整个系统的工作过程中，变压器的工作将会对系统的负载状况产生直接的影响，负载的状况也会对负载的保护系统产生直接的影响，因此当变压器的电压出现时，线圈的工作将会受到很大的影响，使得它的工作效率降低。如此一来，线圈还没有完全充满负载，就会启动过载保护。

3.2发电机的继电保护技术

发电机的继电防护包括两大部分：一是增加定子地保护的敏感度，二是确保电网稳定，而在使用中往往会遇到过电压问题，而在电网中使用时，往往会产生较低的过电压，通过在配电变压器中并联一个小的电阻来增加定子接地保护的敏感性，确保我国发电机的平稳运行。二是对失磁进行了防护，以改善其准确性。其中，阻抗原件、低压原件、起动机三部分构成了失磁保护，使其具有较好的可靠性。

3.3其他部位的继电保护技术

在国内电网发展中，通常采用的是发电机与变压器之间的协同工作，所以在继电保护中，应注重对变电器与发电机的联合防护，将可以进行合并的部分进行合并，对重要部分进行重点的继电保护。在进行继电器的保护时，可以依据电器的具体状况设置继电器，保证电网的安全。

4、电气设备的继电保护技术未来发展方向

4.1电气设备继电保护技术向信息网络化发展

随着社会不断的进步，生产装备也在不断的向着网络化发展，现在的网络已经渗透到了家家户户，几乎每个家庭都会配备一部以上的计算机，随着网络和电气设备的普及，电力的使用也越来越多，尤其是变电所和电厂的电力监控器更是如此，只要通讯技术够先进，就可以第一时间得到处理。而具有较强的通讯能力，可以完成对电力系统进行安全管理、故障数据处理、定值远方整定、事故追忆等方面的重要作用，从而使电力系统的安全运行朝着信息化的方向发展。

4.2电气设备继电保护技术向智能化方向发

电力系统的智能化继电防护技术是最近几年在国内刚刚兴起的一项新概念，它的发展主要是从人体的神经系统中得到了启发，智能化系统可以处理许多复杂的问题，从而达到良好的保护效果，所以在现代，许多的研究都集中在了人工智能技术应用于继电保护方面[2]。

5、结语

随着社会的发展，人们的生产生活日益依赖于供电，如果没有供电就不能保证人们的生产和生活质量，也就意味着社会经济效益受到严重损害。由于全国电网的普及，继电防护技术的使用日益广泛，但由于国内现有的状况，其防护工作仍有许多不足之处，需要有关人员不断地改进、研究和探讨，才能使其更加有效地发展起来，对维护我国的安全和社会的持续发展具有重要意义。

参考文献

[1]王小霞,刘义博.电气设备继电保护相关技术发展研究[J].建筑工程技术与设计,2016(31):156.

[2]陈铁.电气设备继电保护相关技术发展研究[J].科技展望,2017(11):96.