高压继电保护装置的重要作用

刘奕贤

摘要：电力系统的发展事关国民生活与生产活动，对于社会的发展有着重要影响。特别是在电力需求日益增长的现代社会，电力输送的稳定与安全成为了一个重要问题。因此，本文通过对于在高压输送体系中起到关键作用的继电保护装置进行分析，介绍其基本原理并分析了其安全作用的具体表现，并对它的未来发展进行可行性建议。

关键词：高压变电系统；继电保护装置；重要作用

我国经济的快速发展离不开电力的稳定供应，随着建设速度的加快，电力输送的要求越来越高，对于电力保障需求越来越大。因此，高压输送以其传输能力强的优势成为了我国电力供应体系中的重要一环。与此同时，对于高压输送体系的防护措施也成为了电力建设的重要内容。继电保护装置能够对高压输送过程中的电流等运行情况进行监控并反馈给电力管理部门，从而可以保障高压电力输送系统的安全稳定运行。

一、继电保护工作原理

（一）继电保护中过流与速断原理

继电保护在电系统中有着广泛的应用，是电力系统平稳运行的保障。它是指能够反映电力系统中电气设备发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置[1]。因此，通过对于继电保护装置的应用，能够及时地隔离故障设备，从而尽可能的减少损坏设备对于整个高压输送网络的影响。造成居民与企业用电不便，降低生活品质与生产效率。通过继电保护装置的反馈，还可以进行故障处的快速定位，方便工作人员进行维修处理。

继电保护的工作原理影响因素很多，从而形成了不同的应用方法与适用范围。本文以继电保护中的典型应用过流与速断为例进行工作原理介绍。速断保护在低压短路中是主要的保护手段，但是这种保护方式无法覆盖整条线路，只能保护全长的五分之四左右。过流保护是速断的后备保护，这种方式又有定时限与反时限两种类型，能够保护整条线路。其中反时限过流保护工作原理如图所示：

图1反时限过流保护展开图

（二）继电保护特点

继电保护在电力系统中有着其相应的保护特点，正是因其具有选择性、快速性、可靠性与灵敏性的特征，才被广泛的应用到电力系统的整个防护体系中。通过选择性能够在电力系统发生故障后，以最小的代价将损坏设备小范围内的相关设备关闭，以此来保障电力系统不会出现完全不能运行的情况。通过快速性可以在第一时间将故障反馈给相应的部门，确保电力设备损坏给生产与生活带来的不利影响最小化。通过可靠性可以确保继电系统能够在发生故障时准确进行反应，保障运行安全。通过灵敏性可以对电力系统中的细微故障进行监测，防止由小的漏洞导致大的事故发生，从而促进整个电力系统维修体系向着精细化发向发展。

二、继电保护装置对于高压变电系统安全运行作用的研究

继电保护装置在整个高压输送系统中承担的最主要作用就是保障系统的安全运行。这也是继电保护装置被电网系统整合的最重要原因。可以说高压继电保护装置在整个高压网络中承担着基础防护的责任。我国疆域面积辽阔，电力输送涉及到的自然地理环境十分复杂。这就导致高压电网的运行环境可能会受到风雨雷电等诸多因素的干扰。再加上人为操作上的干预，设备的自然故障率等，都导致电力输送设备出现故障的概率较高。这严重影响了电力系统的正常输送，威胁着社会各个主体的用电安全。

因此，在这种情况下对于电力系统故障点的快速反应与处理能力就成为了整个体系的刚性需求。而高压继电保护装置以其强大的安全策略能够适应电力系统的需要，其安全作用主要体现在以下几个方面：

（一）操作便利性

系统的整体集成度越高，其操作的步骤越复杂，如果没有进行专门的优化就会导致整个系统运行效率低下。而随着计算机系统的发展与“互联网+”时代的来临，新的智能化操作体系被引入到继电保护系统中，大大简化了操作步骤。一方面以简洁的的程序界面设计将人机交互过程极大简化，对于各项功能的使用更加明确与直接。另一方面，通过智能诊断程序的不断进化，自动化程度越来越高，检测的手段不断优化使时间有了较大幅度的减少。这就使得维修效率得到了提升。同时由于继电保护科技的进步与行业的完善，继电保护的相应结构已经被研究透彻，通过软件能够进行直接操作。

（二）诊断正确性

高压继电保护对于供电网络的安全保障很重要的一点就是其具有相当强大的故障诊断能力。对于故障的诊断是整个保障体系的最基本功能，是其他工作得以展开的优先保证。继电保护系统因其具备超强的记忆能力，从而使它在进行故障检测时有明显优于其它普通保护措施的特性。通过强大的记忆分析可以在故障检测时采用分量办法，从而极大提升故障的检测准确率。

（三）单元可靠性

防护设备的可靠性对于高压输送网络来说十分重要，只有拥有强大的可靠性才能保证高压网络出现故障时能够及时地反馈。在继电保持装置中应用的是数字单元，这种单元模式本身就以高可靠性著称，能够承受较大的温差与电源波动影响。因而在面对复杂的高压供电环境时，继电保护装置能够有极强的适应性，能够应对一些相对极端的天气变化。除此之外，这种元件还拥有着完善的自检能力，通过软件的指引能够对自身进行定期检测，从而防患未然，将自身的问题及时反应出来，提升整个继电保护设备的运行稳定性。

（四）远程监控性

继电保护设备与网络体系的整合使其具备了良好的远程监控能力。在电力控制中心通过网络能够建立完善的继电保护监控体系，这一体系能够及时的发现继电保护系统的防护漏洞，对系统本身进行安全维护。这就提升了整个系统自身的安全运行保障。同时通过与串行通信功能的整合应用，可以将不同区域的继电保护设备进行统一化管理。

三、高压继电保护装置的技术进步研究

高压继电保护装置因其在安全性方面的突出能力成为了高压输送网络中的重要保障环节。通过继电保护装置的全面配置，能够形成电力网络全面覆盖的监测系统，有利于保障其稳定运行。但是，技术是不断发展与完善的。继电保护系统也应当充分地利用新兴科技促进自身的完善与优化，使其能够更好的服务于电力供应保障体系。目前其技术进步主要集中在对于网络科技与各个功能的整合这两个方面。

（一）继电保护与网络科技的结合

互联网的飞速发展为社会各个行业的发展带来了巨大变革，目前新兴的网络技术层出不穷。继电保护也应当进一步加强与这些技术的融合，促进自身朝着网络智能化的方向发展。目前我国的继电保护网络处理方式还处于相对被动的状态。继电保护的故障自动检测数据库体系并不完善，导致了只有在故障发生后才能进行数据的收集与处理，再与故障系统相匹配找到合适的元件来进行更换。这就造成了故障维修的效率较低，影响高压变电系统的安全。现在通过应用大数据网络与“云计算”新型技术能够快速整合各处的故障数据，建立相对完备的故障数据库提升系统的运行效率。同时，目前智能化成为了社会发展的潮流。将智能技术整合到继电系统当中能够提升整个系统的自主性操作与判断能力。可以在处理较为复杂的机械故障时提升检测的准确率。

（二）继电保护的一体化发展

继电保护在未来的发展过程中除了不断完善与改良已有的功能外，还应当不断丰富自身的功能。将现有的其它防护设备进行功能整合，从而打造一个功能齐备的专业电力防护平台。在现有的安全防护体系下，还可以对数据处理与通信能力进行一体化整合，使整个继电保护系统的功能进行综合化发展。通过计算机程序与网络将自动化体系深入应用到继电保护装置中，这样的一体化平台能够在基本的防护功能外，实现对于电力网络信息的共享与整合。从而提升其综合检测能力，使继电保护系统更加的高效。

四、结语

继电保护装置对于电力安全运行具有重要作用，是保障当下电力输送的重要手段。社会的发展速度越来越快，对于电力能源的需求也越来越多。继电保护系统在不断发挥自身具有的操作便利，诊断准确，单元可靠与远程操控的优势基础上，还应当不断与先进科技进行整合，从而提升自己的防护能力。能够与电力设备的发展进步同步，满足时代对于电力系统稳定性的要求，提高整个电力防护体系的效率。

参考文献：

1]王敏.高压变电系统继电保护的特点与发展趋势探讨[J].中国设备工程，2018（15）：201-202.

[2]吴兴泉.高压电网继电保护装置可靠性评估[J].电子测试，2016（23）：43+41.

[3]罗麟.高压电网继电保护装置可靠性评估[D].华北电力大学，2014.