繼電器的應用相當廣泛。在電力系統(tǒng)中,當電力系統(tǒng)本身發(fā)生了故障,危及電力系統(tǒng)安全運行時,繼電保護裝置能夠及時發(fā)出警告信號,或者直接向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令,以終止故障的發(fā)展,最大限度地減少對電力系統(tǒng)元件本身的損壞,還可以滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求。所以,繼電保護被稱為電網(wǎng)安全運行的第一道防線。
但是,電力保護控制的安全性與快速性難以兼顧,一直是威脅電網(wǎng)安全的世界性難題。美國曾經(jīng)發(fā)生的兩次大面積停電事故就是由繼電器引發(fā)的;在我國,上世紀90年代以前,一半以上的停電事故也都是由于繼電保護缺陷而導致的。
據(jù)中國工程院院士、華北電力大學教授楊奇遜介紹,電網(wǎng)的發(fā)展,電網(wǎng)新技術的應用,在促進繼電保護技術發(fā)展的同時,也使得繼電保護技術復雜程度增加,對傳統(tǒng)繼電保護應用方式、管理方式提出了更大的挑戰(zhàn)。短路電流水平快速增長要求繼電保護有更高的快速性;直流輸電、串補技術的應用需要繼電保護在技術上有所突破;緊湊型線路、同桿多回線路、城市高電壓短線路的大量出現(xiàn),使繼電保護的配置、整定和配合更加復雜。電網(wǎng)設備和運行控制技術的發(fā)展,如數(shù)字化變電站研究、無人值班變電站的應用、特高壓電網(wǎng)的建設運行等,將對繼電保護技術性能提出更高的要求,需要研究并提出新的繼電保護解決方案。電網(wǎng)運行的實際和國內(nèi)外的電網(wǎng)事故教訓表明,單一繼電保護裝置或裝置的單一元件故障,都有可能導致電網(wǎng)事故,仍需要進一步提高繼電保護設備的可靠性。
而特高壓電網(wǎng)具有區(qū)別于超高壓電網(wǎng)的顯著特點,目前繼電保護方面存在不少技術難題,如特高壓超長線路電容電流對保護特性的影響、潛供電流對重合閘的影響、特高壓繼電保護設備的電磁兼容性等。據(jù)了解,目前我國有關機構開展了一系列的自主研發(fā)工作,已經(jīng)取得階段性的成果。