電力系統繼電保護相關探討

摘 要：在電力系統中繼電保護及自動裝置是電力系統的重要組成部分，對保證電力系統的安全經濟運行，防止事故發生和擴大起到關鍵性的作用。本文就電力系統繼電保護相關問題作出如下探討。

關鍵詞：繼電保護可靠性要求

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1006-026X（2012）11-0000-01

1、繼電保護的可靠性

繼電保護是電力系統的重要組成部分。是保證電網安全穩定運行的重要技術手段，電力系統的事故速度快，涉及面廣，會給國民經濟和人民生活造成很大影響。影響繼電保護可靠性的因素主要有以下4個方面：

（1）繼電保護系統軟件因素。軟件出錯將導致保護裝置誤動或拒動。目前影響微機保護軟件可靠性的因素有：需求分析定義不夠準確、軟件結構設計失誤；編碼有誤；測試不規范；定值輸入出錯等。

（2）繼電保護系統硬件裝置因素。繼電保護裝置、二次回路、繼電保護輔助裝置、裝置的通信、通道及接口、斷路器。這些電力網絡的重要元件，其可靠性不僅關系到繼電保護的可靠性，還關系到電力系統主接線的可靠性。繼電保護系統硬件的質量和可靠性直接影響了系統保護的可靠性。

（3）人為因素。安裝人員不按設計要求接線或者誤接線問題和檢修、運行人員的誤操作問題在不少電網中都曾發生過。

（4）微機保護裝置運行中存在的問題。微機設備的接入能夠給電網運行人員提供更多的數據，進一步提高現場系統的自動化程度，保證系統安全、有效、穩定的運行。但是，由于目前的微機設備考慮得較多的是對以往設備功能的替代，在數據的綜合利用方面考慮的較少。因此這些微機設備基本上是獨立運行，數據綜合分析水平不高。

2、對繼電保護裝置運行維護要求

運行人員必須按繼電保護運行規程，對保護裝置及其二次回路進行定期巡視、檢測、對試或按規程規定更改定值；監督交流電壓回路，使保護裝置在任何時候不失去電壓；按保護裝置整定所規定的允許負荷電流或允許負荷曲線，對電氣設備或線路的負荷潮流進行監視。如發現可能使保護裝置誤動的異常情況時，應及時與繼電保護部門聯系，并向調度匯報，緊急情祝下，可先行將保護裝置停用（斷開壓板），事后立即匯報。發現保護裝置及二次回路所存在的缺陷及不正常情況，應作出記錄，通知及督促有關部門消除及處理。對繼電保護動作時的掉牌信號、燈光信號，運行人員必須準確記錄清楚，及時向有關調度匯報。傳統的變電站二次設備檢修，依據《繼電保護及電網安全自動裝置檢驗條例》的要求，對繼電保護、安全自動裝置及二次回路接線進行定期檢驗，以確保裝置完好、功能正常，確保回路接線及定值正確。若保護裝置在兩次校驗之間出現故障，只有等保護裝置功能失效或等下一次校驗才能發現。如果這期間電力系統發生故障，保護將不能正確動作。因此，電氣二次設備同樣需要進行狀態監測，實行狀態檢修模式。對傳統的繼電保護裝置來說，它不提供自檢或狀態監視的功能，因此需要嚴格執行定期檢修，以發現保護裝置潛在的缺陷或故障，減少誤動或拒動的幾率。在其元器件己選定的條件下，可靠性的提高在很大程度上依賴于最佳檢修周期的確定。如果不管設備的狀態如何，只要到期就修，不僅加重了現場的勞動強度，而且對設備的健康、供電的可靠性和人身的安全未必有好處。狀態檢修是建立在設備狀態有效監測基礎上，根據監測和分析診斷的結果安排檢修時間和項目，主要包含設備狀態監測、設備診斷、檢修決策3個環節。狀態監測是狀態檢修的基礎，狀態監測是設備診斷的依據，檢修決策就是結合在線監測與診斷的情況，綜合設備和系統的技術應用要求確定具體的檢修計劃或策略。因此，實行狀態檢修將成為保護繼電設備的一種必然的選擇。

3、變電站二次設備的狀態監測

（1）變電站二次設備的狀態監測內容。狀態檢修的基礎是設備狀態監測，要監測二次設備工作的正確性和可靠性，進行壽命估計。站內二次設備的狀態監測對象主要有：交流測量系統，包括TA、TV二次回路絕緣良好、回路完整，測量元件的完好：直流操作、信號系統，包括直流電源、操作及信號回路絕緣良好、回路完整；邏輯判斷系統，包括硬件邏輯判斷回路和軟件功能；通信系統；屏蔽接地系統等。與一次設備不同的是二次設備的狀態監測對象不是單一的元件，而是一個單元或一個系統。監測的是各元件的動態性能有些元件的性能仍然需要離線檢測，如TA的特性曲線等。因此，電氣二次設備的離線檢測數據也是狀態監測與診斷的依據。

（2）對站內二次設備的狀態監測方法。隨著微機保護和微機自動裝置的自診斷技術的發展、變電站故障診斷系統的完善為電氣二次設備的狀態監測奠定了技術基礎。對綜合自動化變電站而言容易實現狀態監測，保護裝置內各模塊具有自診斷功能，對裝置的電源、CPU、I/O接口、A/D轉換、存儲器等插件進行巡查診斷。可以采用比較法、編碼法、校驗法、監視定時器法、特征字法等故障測試的方法。對保護裝置可通過加載診斷程序，自動測試每一臺設備和部件。然而，對常規保護進行狀態監測較難實現，因為二次回路是由若干繼電器和連接各個設備的電纜所組成，點多、又分散，要通過在線監測繼電器觸點的狀況、回路接線的正確性等則很難，也不經濟。一方面應從設備管理環節入手，如設備的驗收管理、離線檢修資料管理，結合在線監測來診斷其狀態。另一方面在不增加新的投入的情況下，應充分利用現有的測量手段。如TA、TV的斷線監測；直流回路絕緣監測、二次保險熔斷報警等。

4、開展繼電保護狀態檢修應注意的問題

4.1嚴格遵循狀態檢修的原則

實施狀態檢修應當依據以下原則：①保證設備的安全運行。在實

施設備狀態檢修的過程中，以保證設備的安全運行為首要原則，加強設備狀態的監測和分析，科學、合理地調整檢修間隔、檢修項目，同時制定相應的管理制度。②總體規劃，分步實施，先行試點，逐步推進。實施設備狀態檢修是對現行檢修管理體制的改革，是一項復雜的系統工程，而我國又尚處于探索階段，因此，實施設備狀態檢修既要有長遠目標、總體構想，又要扎實穩妥、分步實施，在試點取得一定成功經驗的基礎上，逐步推廣。狀態檢修的實施可先從實施設備點檢定修制和檢修作業標準化、規范化入手，全面落實設備管理的責任制，規范、完善檢修基礎管理，強化檢修質量管理，提高設備健康水平，保持設備處于良好水平，這樣就可以從思想上、制度上、人員上、技術上為全面實施設備狀態檢修奠定良好的基礎。在實施過程中，也要注意及時總結經驗，必要時可調整規劃。③充分運用現有的技術手段，適當配置監測設備。

4.2重視狀態檢修的技術和安全管理要求

狀態檢修需要科學的管理來支撐。繼電保護裝置在電力系統中通常是處于靜態的，但在電力系統中，需要了解的恰巧是繼電保護裝置在電力系統故障時是否能快速準確地動作，即要把握繼電保護裝置動態的“狀態”。基于設備狀態監測和自診斷技術，結合設備的運行和檢修歷史資料，及時評價設備的狀態，視情況確定檢修周期和檢修項目的一種檢修策略，從而達到“應修必修、修必修好”的目的。繼電保護狀態檢修應加強技術培訓和交流、不斷總結工作經驗，積極推廣應用繼電保護在線檢測技術，提高繼電保護狀態檢修工作的總體水平。

5、結束語

隨著電力技術水平的不斷創新，電力系統繼電保護技術也逐漸發展。只有對繼電保護裝置進行定期和按需相結合的檢查和維護，按時巡檢其運行狀況，及時發現故障并做好處理，保證系統無故障設備正常運行，方能提高供電可靠性。