电力变压器继电保护技术的应用实践李泓

李泓

摘要：继电保护可以在供电系统发生故障时，自动地、迅速地、并有选择地切除故障部分，保证非故障部分继续运行，还能够完整地、安全地监视各种设备的运行状况。本文概述了电力系统继电保护的发展，分析了继电保护新技术在电力系统中的应用，展望了继电保护技术未来发展趋势。

关键词：继电保护；新技术；检验方法

1继电保护新技术的应用

随着科技的飞速发展以及微机继电维护的遍及使用，许多新技能不断使用到继电维护范畴，例如IT技能的使用，完成了维护、操控、丈量、数据通信一体化；使用人工神经网络，可以处理电力体系杂乱的非线性化疑问；使用自适应技能使继电维护获得更强的毛病信息处理才能和自适应才能，明显进步其动作功用。使用网络继电维护可以完成维护功用的集成、自适应进行维护配置和定值计算等。

人工神经网络是模仿生物神经元的构造而提出的一种信息处理办法。人工神经网络由大量的模仿人脑的神经元互联构成，是一种非线性映射体系，具有强壮的模式识别才能，通过对反映输入特征量的大量样本学习，可以对任意杂乱状态或过程进行分类和识别。这些年，人工神经网络和含糊操控理论逐渐使用于电力体系继电维护装置中，触及毛病类型的区分、毛病间隔的测定、方向维护、主设备维护等方面。

供电是电力系统的末端，其直接与用户连接。电力需求的增加促进了电力事业的发展，同时，用户对电网供电质量的要求也越来越高。提高电能质量是当今整个电力系统面对的主要问题。合理完善供电网络结构，运用科学技术手段实现供配电网的自动化。自动化供配电系统是利用计算机网络技术、通信技术以及电力电子技术，将配电网上的用户数据、配电网数据以及地理信息、电网机构进行整合，构成一个完整的自动化配电系统，从而实现对电网的实时检测、控制、保护。自动化供配电系统主要是为了改善供电质量、提高供电可靠性、提高供电企业的管理水平和经济效益，实现企业与用户的双赢。

2电力保护测试技术所具有的特点

2.1通用性

电力变压器保护技术装置需具备通用性，并可以更加广泛而深入的应用于国内的电力系统当中，从而使电力系统得以健康发展，所以我们应运用有效的通信标准来作为运行支持的根据。其中，通信标准IEC1580-9-2应用网络实施传输，可完成采样值数据资源的共享，这也是电力变压器未来的重要发展趋势。电力保护技术装置应当达到基本测试需要，可以不同形式的报文进行输出，同时还应满足各种型号设备的实际应用需要。因此，可以看出电力保护测试技术的通用性至关重要。

2.2实时性

电力保护测试技术一般都是由采样数据打包、GOOSE报文发送及其解析等流程构成，每一通信接口之间数据传输时间都直接反映电力保护技术装置的性能，并且动作持续时间越久，系统性能便会越差。所以，若要确保整个测试技术装置具有实时性，我们就需要提升通信接口之间动作的时间，唯有保证其速度，才可保证测试技术装置采集数据的及时性和有效性。

2.3同步性

数字转换装置以及数字保护设备之间在传输数字信号的过程中，需要保证测试技术系统具有同步性。测试采集电压及电流信号务必要来源于相同的采样点，将其作为保护技术装置性能判断的重要根据，与此同时，数字采集应保证精准性。幅值及相位的误差将会降低保护技术装置的性能，严重时甚至还会造成系统判断失误的后果。所以，为保证电力系统的可靠性，应使所采集数字信号的同步性得到切实保障。

2.4规模性

电力变压器在测试自身性能时，系统应具备若干个数字保护装置，从而保证数据的输出与输入，这同时也为测试系统性能提供了有效数据。从当前发展形势来看，我国电力系统通过不断发展，仿真装置已完成了六组电压、电流以及十二路开关量的仿真规模。利用构建起更简便的电力变压器测试技术系统，也实现了电力保护技术张志整体性能的测试，从而为电力系统未来的发展奠定了技术基础。

3人工神经网络在线路保护中的应用

输电线路常见的保护有纵联差动保护、高频方向保护、距离保护、电流保护等，其中纵联差动保护是广泛应用于220kV及以上输电线路的主保护，区外短路时，差动电流继电器的比率制动特性可防止不平衡电流引起的误动，但这种常规方式在实验得出的动作区域有变化时，常规微机保护原理需重新设计算法。人工神经网络避免了常规差动保护整定的不灵活性和原理上的不足，基于BP算法的差动保护，为简化计算，BP网的输入取制动和差动电流，输入层单元数为2个，输出则为动作信号0或1（0表示不动作，1表示动作），输出层单元数为1个；隐含层的单元数根据网络规模及试验确定，这里取4个。因此，BP网的结构为“2-4-1”型。神经网络用于线路纵联差动保护是合理、可行的。

电流保护是低压线路的主要保护形式，具有简单、经济等优点。但其定值整定、保护范围和灵敏系数等方面受电网接线方式及运行方式的影响明显，如电流速断保护，其整定值是按照系统最大运行方式下发生三相短路来整定的，当系统运行方式发生较大变化时，可能出现系统在最小运行下发生两相短路，或者被保护线路长度很短，电流速断无保护范围的现象。人工神经网络由于其可对不确定系统进行学习或实现自适应，具有高度的容错性、鲁棒性及多输入多输出并行工作的特点，适合于复杂系统和对象的控制，基于人工神经网络的电流保护，在系统的各种运行方式下及各种故障中，不仅能够自适应识别线路的故障类型、相别和故障点位置，还可以准确地区分振荡与故障两种情况。

4变压器继电保护措施

电力变压器的电量继电保护措施通常是通过电压、电流的采样来判断电力变压器在运行过程中是否存在故障，如果出现了变压器的高压侧、中压侧和低压侧的功率不平衡，通过标幺值计算流进与流出的电流不平衡，差流大于设定定值，此时变压器保护的主保护即差动保护动作，主变三侧断路器跳闸，使变压器停止运行。另外，在变压器运行过程中还具有一些几种常见的保护技术：后备保护、失灵保护、非电量保护等。其中后备保护主要指在变电器运行过程中，如果出现回路短路现象，保护装置将瞬间发出信号断开回路的开关，进行保护。如果在保护过程中没有任何的动作，那么就需要在一定的延时后进开启另一个时限保护动作，只有这样才能躲避原有的故障；失灵保护是配合母线保护的一种措施，当母线保护动作时给主变保护发出一个失灵开入，同时主变保护装置通过对电流采样的判断，发出失灵保护跳闸命令，跳开三侧断路器，使变压器停止运行；而非电量保护在运行过程中对油温升高、油位异常、绕组温度升高、瓦斯继电器异常故障等非电量状态进行保护。

结论

综上所述，可以看出对电力变压器的保护十分重要，它不仅能预防事故还能缩小事故发生的范围，从而提高系统运行的可靠性。变压器是电力系统中十分重要的电器设备，它具有结构可靠以及故障小等特点。电力系统安全、正常地运行离不开电力变电站，它对功率的传输有一定的影响，可以减少同等级以及同一段线路功率传输的电流量，从而降低线路的损耗。本文主要对电力变压器继电保护技术进行了研究和分析，从而让它更好地运用到电力系统中，让电力系统在发生故障时，能够尽量减少用户的损失。

参考文献：

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