2025年夏季极端高温来袭 继电保护行业迎"保供大考"

       本报记者 李远方 北京报道  7月以来,我国中东部地区遭遇历史罕见持续高温天气,多地最高气温突破40℃,局部地区体感温度超50℃。国家气候中心数据显示,2025年6月全国平均气温较常年同期偏高1.2℃,预计7-8月极端高温日数将较常年偏多20%-30%。随着电网负荷随气温攀升屡破纪录——国家电网最新数据显示,7月25日全国单日用电负荷达14.8亿千瓦,较去年同期增长8.7%,其中空调负荷占比超45%——作为电力系统"安全卫士"的继电保护行业,正面临前所未有的复杂挑战。  

挑战一:设备"高烧不退",传统防护体系承压

 
       微机保护装置的核心职责是快速识别电力系统故障并隔离隐患,其可靠性直接关系电网稳定。然而,高温环境对设备运行的影响已从"隐性风险"转为"显性问题"。  
 
       "变压器、开关柜、电缆接头等一次设备在持续高温下散热效率下降,油温、绕组温度易超标,绝缘老化加速;二次侧的继电保护装置(如微机保护测控装置、合并单元)虽多为室内安装,但电子元件对温度敏感,芯片、电容等部件在40℃以上环境中寿命可能缩短30%。"中国电力科学研究院继电保护研究所高级工程师王磊向记者透露,近期他们在华东、华南地区的调研显示,部分110千伏变电站的开关柜触头温度已多次逼近80℃警戒值(常规设计耐受值约70℃),导致保护装置误发"过热告警"信号;更有个别35千伏线路因电缆中间接头温升过高,引发绝缘击穿故障,幸被继电保护装置快速动作切除。  
 
       更严峻的是,为应对负荷激增,部分电网临时增容运行,设备长期处于"超设计工况"状态。"例如,某沿海城市为保障空调负荷,将10千伏线路的电流互感器变比临时调整至原设计的1.5倍,导致二次侧电流长期接近饱和值,保护装置的测量精度受到干扰。"王磊表示,这种情况下,传统的"定期巡检+红外测温"手段已难以覆盖所有风险点。  
 

挑战二:负荷"峰谷差"拉大,保护逻辑面临"精准度大考"  

 
       2025年夏季另一显著特征是用电负荷的"尖峰化"。数据显示,全国主要城市夏季用电负荷曲线"陡峭度"较5年前增加25%,部分城市白天负荷较深夜高出4倍以上。这种波动对继电保护的"选择性、速动性、灵敏性"提出更高要求。  
 
       "传统继电保护定值整定基于历史负荷曲线,但今年负荷峰值的随机性增强,可能出现'保护范围重叠'或'保护空白区'。"国网江苏电力调度控制中心继电保护处负责人张伟举例说明:某工业园区内,由于多条线路负荷同时激增,原本按低负荷整定的线路保护装置在故障时可能误判"上级线路跳闸",导致非故障区域不必要停电;而另一区域因分布式光伏大量接入(夏季光伏出力高峰与负荷高峰部分重叠),当光伏出力骤降时,系统功率缺额放大,传统电流保护可能因"反向电流"误动作,影响供电连续性。  
       
       此外,新能源高比例接入带来的"宽频振荡"问题在高温下进一步凸显。"光伏逆变器、储能变流器等电力电子设备对温度敏感,高温可能导致其控制参数漂移,引发次同步、超同步振荡,而现有继电保护装置对这些新型故障的识别能力仍需验证。"中国电机工程学会继电保护专委会主任委员李明指出,这需要保护装置具备更强的"自适应"能力,能根据系统运行状态动态调整算法。  
 

挑战三:运维"人机矛盾"凸显,智能化转型迫在眉睫  

 
       高温天气下,户外作业风险陡增。国家能源局数据显示,6月以来,电力行业因高温引发的运维人员中暑事件同比增加40%,部分地区已限制10:00-16:00的现场作业。但与此同时,为确保设备可靠,巡检频次需从常规的"每周1次"增至"每日1次",运维压力空前。  
 
       "我们试点了'智能巡检+人工复核'模式:通过无人机搭载红外热像仪,每小时对重点变电站设备扫描一次,AI算法自动识别温度异常点;同时,室内保护装置加装了智能传感器,实时上传温湿度、电压波动等数据至云平台,由系统分析是否存在隐性故障。"南网深圳供电局继电保护部经理陈芳介绍,该模式使人工巡检工作量减少60%,但初期也暴露问题——部分老旧变电站因通信网络带宽不足,传感器数据传输延迟达分钟级,影响预警时效性;此外,AI算法对"小电流接地故障"等复杂场景的识别准确率仅82%,仍需人工辅助。  
 
       行业共识是,继电保护行业正加速向"数字化、智能化"转型。记者了解到,国电南瑞、许继电气等龙头企业已推出新一代"智能保护测控装置",集成边缘计算模块,可在本地完成故障特征提取与初步判断,将动作时间从传统的30ms缩短至10ms以内;同时,基于数字孪生的仿真平台能在虚拟环境中模拟高温、高负荷场景,提前预演保护装置动作逻辑,优化定值整定方案。  
 

应对之策:全链条协同,构建"高温韧性"保护体系  

 
       面对挑战,行业各方正协同发力。国家能源局近期发布《关于加强迎峰度夏电力系统继电保护工作的通知》,明确要求重点区域电网开展"高温专项反事故演习",并将分布式电源、储能等新型主体的保护配置纳入电网统一规划;设备制造企业加速研发耐高温材料(如纳米复合绝缘材料、宽禁带半导体器件),部分产品已通过-40℃至85℃宽温域测试;运维单位则推广"状态检修"模式,利用大数据分析设备健康度,实现"故障前精准干预"。  
 
       "极端天气是检验继电保护技术的'试金石'。"李明表示,随着新型电力系统建设推进,继电保护行业将从"被动防御"转向"主动适应",通过技术创新与管理升级,为电网安全筑牢"数字防线"。  
 
       截至发稿,我国多地已启动高温红色预警,电网负荷仍在攀升。对于继电保护从业者而言,这个夏天不仅是挑战,更是推动行业向更智能、更可靠方向升级的重要契机。  

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