電力自動化安全系統(tǒng)探討

黃杰

（云南紅河電力設(shè)計有限公司，云南 紅河 661100）

1 提出問題

1.1 與傳統(tǒng)的電磁型繼保裝置相比，實現(xiàn)綜合自動化的微機型繼保裝置具有如下特點：

裝置維護調(diào)試方便，易于操作；保護性能得到較大改善。

裝置功能多、先進、可靈活選擇，邏輯回路動作正確率、可靠性高。

裝置實現(xiàn)了遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能，取代了傳統(tǒng)變電所的預(yù)告信號、事故音響、儀表監(jiān)測的作用；實現(xiàn)遠方監(jiān)控，可取代傳統(tǒng)的有人值守模式。

實現(xiàn)GPS 衛(wèi)星對時及故障錄波功能，極大地方便了對電力系統(tǒng)故障的分析處理。

1.2 但是，在目前階段。繼電保護的運行環(huán)境基本未變，現(xiàn)代化電網(wǎng)、綜合自動化變電站對繼電保護全方位的功能要求越來越高。與電磁型保護相比，微機裝置對對抗干擾、防雷擊、工作環(huán)境、電源電壓等客觀條件的要求更高。在變電站的遠方后臺監(jiān)控上，還有不盡完善之處。這就需要改進繼電保護的管理、改善繼電保護設(shè)備運行環(huán)境、完善繼保設(shè)備的設(shè)計維護方法，以補充和完善綜合自動化變電站的功能，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運行。

2 分析探討

與傳統(tǒng)的電磁型繼保裝置一樣，在綜合自動化變電站的建設(shè)、改造、運行中，繼電保護工作主要涉及：電氣設(shè)備、繼保裝置的①選型設(shè)計；②安裝調(diào)試；③驗收投運；④運行維護；⑤檢修技改等階段。以此為序.筆者根據(jù)自己的工作實踐體會，對繼電保護在變電站綜合自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用進行分析探討，提出建議。

2.1 選型設(shè)計

統(tǒng)籌規(guī)劃，應(yīng)選擇使用知名廠家、技術(shù)成熟、設(shè)計完善、性能穩(wěn)定可靠的繼保產(chǎn)品，確保設(shè)備硬件質(zhì)量過硬，能在系統(tǒng)中長期穩(wěn)定運行。避免選用技術(shù)過渡型、性能不穩(wěn)的設(shè)備，導(dǎo)致在運行中出錯或發(fā)生缺陷.再去耗費大量物力、人力進行更換改造。

應(yīng)有全局觀念，科學(xué)設(shè)計，合理配置，使繼電保護、計量、測量、信號、控制、遠動等相互配合，共同協(xié)調(diào)工作，保證整個系統(tǒng)處于高水平運行狀態(tài)下。并為變電站增容擴建、設(shè)備更換改造留有設(shè)計余地。

使變電站設(shè)計適用于綜合自動化及傳統(tǒng)的有人值守兩種模式，建議保留傳統(tǒng)變電站的事故音響、預(yù)告警鈴、電壓監(jiān)測的作用。以免發(fā)生數(shù)據(jù)無法遠傳或網(wǎng)絡(luò)故障時，變電站能立即恢復(fù)到現(xiàn)場有人值守模式，確保電力設(shè)備的安全運行。

有些變電站在綜合自動化改造后，其接地網(wǎng)未變。但是，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，短路容量不斷擴大。微機型繼保裝置對變電站接地網(wǎng)的要求越來越高。因此，應(yīng)提高接地網(wǎng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，按照繼保反措要求，改造不良接地網(wǎng)，使用導(dǎo)電率高、耐腐蝕性強的接地網(wǎng)，確保接地電阻小于0.5 歐姆，并符合《變電站場地技術(shù)要求》和《變電站場地安全要求》。以防止由于接地網(wǎng)的不良導(dǎo)致故障時地電位升高，引起繼電保護誤動、拒動、燒壞二次設(shè)備等事故。

建議改進監(jiān)控數(shù)據(jù)庫，將后臺信號按重要等級、變電站名稱，劃分“保護出口，開關(guān)跳閘”、“I 類缺陷，告警”、“II、III 類缺陷，告警”、“輔助電氣量位置變化，提示”四類，并分類顯示。當(dāng)故障發(fā)生，眾多后臺信號同時顯示時。運行人員能迅速找出其中重點。作出正確的分析判斷。

2.2 安裝調(diào)試

在綜合自動化變電站建設(shè)中，繼電保護涉及測量表計、后臺監(jiān)控、直流系統(tǒng)、五防、遠動等等設(shè)備。因此，我們必須在調(diào)試階段內(nèi)。明確繼電保護與這些設(shè)備間的責(zé)任界限與分工，相互配合協(xié)調(diào)；做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立以及對各設(shè)備進行聯(lián)合調(diào)試等等工作。

對于繼電保護裝置的新安裝校驗，必須對裝置加人80%額定電壓.模擬系統(tǒng)可能發(fā)生的各種故障，做裝置的整組模擬、傳動試驗，確保裝置各條邏輯回路的正確性得到一一驗證。

與電磁型保護相比，微機保護功能先進，但這并不就意味著微機裝置工作可靠性大、安全系數(shù)高。因為，微機裝置抗干擾能力差、防潮性能差、易遭雷擊(某供電局所管轄的某座變電站曾發(fā)生在主控室內(nèi)接聽手機，引發(fā)保護裝置誤動事故)；對工作環(huán)境、電源電壓等客觀條件的要求很高。因此.必須采取：“電纜屏蔽層兩端接地”抗干擾規(guī)范；二次回路及網(wǎng)絡(luò)線配置避雷器；變電站控制室裝空調(diào)調(diào)節(jié)室溫；裝置的直流電源加裝濾波、穩(wěn)壓設(shè)備；裝置的交流電源加裝雷電浪涌吸收器等等措施，確保微機裝置可靠、安全工作。保證繼電保護及自動化裝置的背板、端子排、壓板、插頭的接線牢固性.做好光纜、網(wǎng)絡(luò)線的防外力破壞的措施。應(yīng)做好工程關(guān)鍵質(zhì)量點的控制，因為整個系統(tǒng)最終運行好壞將通過其反映。如GPS系統(tǒng)對時精度，繼電保護整組傳動試驗的遠方后臺監(jiān)測反映，全站模擬量的精度，遠動通道質(zhì)量等等。在變電站綜合自動化改造中，許多運行設(shè)備無法停電。但可以利用技術(shù)手段，做好安全措施，采用帶模擬開關(guān)對新裝置進行校驗，完成不停電工作。并積累施工經(jīng)驗，制定典型的不停電作業(yè)規(guī)范和繼電保護安全措施票，確保施工安全。

2.3 驗收投運

按繼電保護要求對設(shè)備驗收，除常規(guī)的保護整組傳動試驗外，要著重加強對設(shè)備的遙控、遙信，遙測，遙調(diào)操作驗收，如果把關(guān)不嚴，將對今后運行帶來負面影響。

根據(jù)“四遙”驗收情況及設(shè)備的具體特點，制定相應(yīng)的運行操作規(guī)程；在設(shè)備投運后，列出系統(tǒng)運行要點，以利于今后維護。

峻工圖紙、校驗報告書、技術(shù)資料及時報送管轄單位及運行操作班：做好變電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份工作(因變電站設(shè)備的數(shù)據(jù)常常需要根據(jù)現(xiàn)場情況修改，靈活性大)。為今后的運行維護、檢修改造作好技術(shù)上的準(zhǔn)備。

2.4 運行維護

加強運行操作人員的現(xiàn)場培訓(xùn)。運行人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和對新設(shè)備的熟悉程度，將直接關(guān)系到設(shè)備的運行維護質(zhì)量。運行人員應(yīng)在設(shè)備投運前.熟悉變電站的運行方式、主接線情況，學(xué)會使用操作微機裝置，并經(jīng)嚴格考核后方可擔(dān)任運行維護工作。

據(jù)悉，220kV 開遠變在高溫酷暑期間，因漏查端子箱溫度，導(dǎo)致二次回路短路，保護裝置誤動。因此，應(yīng)加強設(shè)備巡視，積累運行經(jīng)驗。在氣候惡劣、氣溫異常時，要合理調(diào)節(jié)現(xiàn)場工作環(huán)境(如啟用加熱器除濕、開空調(diào)降溫等)，維護微機設(shè)備在健康運行狀態(tài)。完善遠方后臺裝置的遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能。全天候監(jiān)視設(shè)備的運行狀態(tài)。做好各種事故預(yù)想，能正確分析后臺信號，判斷故障情況。建議將GPS 衛(wèi)星對時及故障錄波裝置列入日常巡視的重點項目。確保電力系統(tǒng)故障情況能隨時記錄，便于分析處理。許多變電站綜合自動化改造后，其保護、控制、信號、電磁鎖電源均統(tǒng)一為220V 直流電源，使室外設(shè)備的直流回路增加了。因此，要做好室外二次回路的維護工作，減少發(fā)生直流接地故障的可能。

2.5 檢修技改

按照電網(wǎng)公司《繼電保護及電網(wǎng)安全自動裝置檢驗條例》的要求，對繼電保護設(shè)備進行檢驗。在定期檢驗工作中，要從各種零散的數(shù)據(jù)記錄中得出一些共性的結(jié)論，有針對性地做好繼電保護工作.高質(zhì)量完成校驗工作，禁止校驗超周期、省項目和簡化項目。在微機裝置的周期檢驗中，應(yīng)著重加強檢查裝置的模擬量輸人、開關(guān)量輸人、傳動回路、接線牢固性。做到“應(yīng)修必修，修必修好”，建議依據(jù)設(shè)備檢修質(zhì)量對工作負責(zé)人實施獎懲掛鉤制度。建議規(guī)范繼保裝置或繼電器的使用年限，對超期運行、仍正常工作的設(shè)備。作退役更新處理，減少設(shè)備故障發(fā)生率，確保電網(wǎng)穩(wěn)定。建議規(guī)范測量、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)線等設(shè)備的周期性檢驗制度，確保繼電保護及其相關(guān)設(shè)備安全穩(wěn)定運行，發(fā)揮綜合自動化變電站的高水平運行狀態(tài)。按照繼電保護要求，完成設(shè)備的反事故技術(shù)措施，消除設(shè)備故障隱患。堅持繼電保護24小時消缺制度，設(shè)備發(fā)生故障，要隨呼隨到。趕赴現(xiàn)場處理，盡快修復(fù)，縮短設(shè)備停電時間。

本文簡述了電力系統(tǒng)的“哨兵”。 并針對電力系統(tǒng)繼電保護的特點，它通過裝置反映電力系統(tǒng)元件的不正常和故障信號，動作于發(fā)信號和跳閘，能迅速、正確隔離電力系統(tǒng)發(fā)生的各種故障，避免大面積地區(qū)停電事故，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行，得到更好的前景。

[1]張建平，王靜.電力企業(yè)辦公自動化系統(tǒng)設(shè)計概述[J].華北電力技術(shù)，2009-06-25.

[2]楊蘭，張艷平.電力系統(tǒng)自動化遠方終端的研制[J].長沙電力學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2006-02-28.