水電站繼電保護安全問題和改進措施

廣西電力工業勘察設計研究院

摘要：本論文的研究工作主要總結作者多年在水電站繼電保護設計工作經驗，圍繞繼電保護工作的危險點分析展開，主要先論述了水電站繼電保護的必要性，在詳細論述了水電站繼電器保護當前存在的問題，最后對這些問題給出治理對策，以期能更好地為水電站繼電器保護開展工作有所啟發。

1.緒論

變壓器是水電站系統的重要組成部分，其安全運行關系到整個電力系統能否連續穩定的工作，而實現變壓器這個重要作用主要靠繼電保護。繼電保護的采集量來自一次系統，最終服務于一次系統，因此我們必須站在系統的高度來考慮我們的繼保專業工作，從一次系統的角度出發考慮繼電保護裝置、安全自動裝置、二次回路接線等，一定要樹立整體的觀念。繼電保護專業的工作涉及面廣，而且是在二次回路上開展，其次設備通常還在運行，所以在進行保護作業前，一定要清楚作業內容所涉及的方方面面，充分預想安全風險。

2.水電站繼電保護存在問題

傳統的繼電保護，是依據《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。以確保裝置元件完好、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。如果兩次檢驗期間電力系統發生故障，保護將不能正確動作。保護裝置異常是電力系統非常嚴重的問題，因此，電氣二次設備同樣需要狀態監測。實行狀態檢修模式，和一次設備保持同步。以適應電力系統發展需要。繼電保護狀態檢修若干問題主要包括以下方而：

2.1電氣二次回路監測問題

電氣二次設備從結構上可分為電氣二次回路和保護（或自動）裝置兩部分。目前，保護裝置的微機化，使之已經較容易實現狀態監測。而電氣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、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。所以，對于電氣二次回路，應重點從設備管理的方面著手，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。

2.2電力系統二次設備的電磁抗干擾監測問題

由于電子技術的高速發展，被應用到電力系統的電子元器件、集成芯片越來越多。所以電氣二次設備對電磁干擾越來越敏感，極易受到電磁干擾。電磁波對二次設備的干擾會造成采樣信號失真、自動裝置異常、保護誤動或拒動，甚至元件損壞。雖然國際電工委員會（IEC）及國內有關部門對繼電保護制定了相關的電磁兼容（EMC）標準，但目前，對現場電磁環境的監測和管理沒有納入檢修范圍，也沒有合適的監測手段。對二次設備進行電磁兼容性考核試驗是二次設備狀態檢修的一項很重要的工作。對不同發電廠變電站的干擾源、耦合途徑、敏感器件要進行監測和管理，如對二次設備屏蔽接地狀況檢查，對微機保護裝置附近使用移動通信設備（如手機）的管理等。

2.3二次設備狀態檢修與一次設備狀態檢修的關系問題

由于一次設備和二次設備是相互影響的，所以在多數情況下，對二次設備的檢修，要在第一次設備停電的情況下才能完成。在做出二次設備狀態檢修決策時要考慮一次設備的情況，做好狀態檢修技術經濟分析，既要減少停電檢修時間，減少停發（供）電造成的經濟損失，減少檢修次數，降低檢修成本，又要保證二次設備可靠正確的工作狀況。

3.水電站繼電保護改進措施

3.1嚴格繼電保護裝置及其二次回路的巡檢

在日常的水電廠設備巡檢時，要注意設備的運行狀態，在發現問題是要及時發現問題的隱患之處，是避免事故的重要途徑。也是發電廠值班人員的一項重要工作。除了交接班的檢查外，班中應安排一次較全而的詳細檢查。對繼電保護巡視檢查的內容有：保護壓板、自動裝置均按調度要求投入；開關、壓板位置正確；各回路接線正常，無松脫、發熱現象及焦臭味存在；熔斷器接觸良好；繼電器觸點完好。帶電的觸點無大的抖動及燒損。線圈及附加電阻無過熱；TA，TV回路分別無開路、短路；指示燈、運行監視燈指示正常；表計參數符合要求；光字牌、警鈴、事故聲響情況完好等等。微機保護動作后應檢查報告的時間及參數。當發現報告異常時，及時通知繼保人員處理。

3.2提高繼電保護運行操作的準確性

①運行人員在學習了保護原理及二次回路圖紙后。應核對并熟悉現場二次回路端子、繼電器、信號掉牌及壓板。在操作時，運行人員應嚴格“兩票”的執行，并履行保護安全措施票，按照繼電保護運行規程操作，每次投入、退出，要嚴格按設備調度范圍的劃分，征得調度同意。為保證投退準確，在運行規程中應編入各套保護的名稱、壓板、時限、保護所跳開關及壓板使用說明。使得規定明確，執行嚴格，減少運行值班人員查閱保護圖的時間，避免運行操作出差錯。②除部分在規程中明確規定外，運行人員主要應通過培訓學習來掌握特殊情沉下的保護操作：要求不能以停直流電源代替停保護：有關TV的檢修，應通知繼保人員對有壓監視3YJ接點短接：用旁路開關代線路時。各保護定值調到與所代線路定值相同。

3.3加強技術改造工作

在水電站技術改造中。由于直流系統電壓脈動非常大，這都有可能導致晶體管或微機保護系統運作不正常的現象，可將原硅整流裝置改造為整流輸出交流分量小、可靠性高的集成電路硅整流充電裝置。針對雨季及潮濕天氣經常發生直流失電現象，可首先將其戶外端子箱中的易老化端子排更換為陶瓷端子，提高二次絕緣水平，然后核對整改二次回路，使控制、保護、信號、合閘及熱工同路逐步分開。另外，還可考慮在開關室加裴熔斷器分路開關箱，便于直流失電的查找與處理，也避免直流失電時引起的保護誤動作。

3.4繼電保護隊伍的業務水平函待提高

通過師徒結對、到上級供電部門跟班學習、強化教育培訓等方法開展隊伍建設。優化學歷結構，為經驗豐富、學歷偏低的老員工提供再教育學習的機會。重視基層培養，讓新員工能有機會到現場、基層鍛煉實踐，促進員工成長。同時保持縣級供電企業繼電保護隊伍的相對穩定，合理設置崗位層次和崗位數量，儲備后備力量給繼電保護專業技術人才更多的提拔機會和更大的發展空間。

3.5重視電網資料、圖紙的基礎管理

加強電網參數、繼電保護臺賬、二次竣工圖冊、保護裝置說明書等資料、圖紙等的基礎管理，是電網繼電保護正確整定計算的前提。可以在供電企業內部設置多部門，開展大規模的基礎資料專項摸底、核查工作、從調度、生技、變管、輸電、供電所等部門多角度核實各自管轄設備的系統參數。對于歷史欠賬比較嚴重的縣級供電企業，雖然這項工作具有很大的復雜性和困難性，但是準確的電網參數對繼電保護的安全運行的作用非常重要。

結論

繼電保護專業工作是一個復雜的并充滿安全風險的工種，它要求從事繼電保護專業的試驗人員必須掌握除繼電保護本專業的技能外，還應掌握電力系統，電網運行，計算機通訊等專業知識。繼電保護試驗負責人還應具備很強的工程管理能力。可以說繼電保護崗位的工作涉及現在電力系統大部分專業的工作，因此危險電網安全運行的除了自然原因外，很大一部分就是繼電保護工作過程中引起的，因此，繼電保護管理一直受到電力系統各級管理部門的高度重視，也是管理的難點，所有從事繼電保護專業必須高度重視自己崗位責任，通過自己的不斷努力，讓繼電保護的各種安全風險降低到最低，避免安全事故發生。

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