試論電力系統(tǒng)繼電保護安全管理

叢文峰

[摘要]隨著我國電力系統(tǒng)高速發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用，給電力系統(tǒng)保護與控制帶來了新的挑戰(zhàn)。本文主要針對繼電保護裝置的技術(shù)要求及可靠性進行了分析，并提出了其中存在的問題和相關(guān)安全管理要點。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；繼電保護；安全管理

繼電保護裝置的安全可靠是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要因數(shù)。安裝于各變電站的各種繼電保護裝置，用于監(jiān)測電網(wǎng)運行狀態(tài)，記錄、判斷故障類型，控制斷路器工作以隔離各種電力系統(tǒng)原件故障。在電力系統(tǒng)中，繼電保護的作用在于：當(dāng)被保護的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時，該元件的繼電保護裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時從電力系統(tǒng)中脫離，最大限度的減少對電力元件本身的損壞，降低對電力系統(tǒng)安全供電帶來的影響，從而滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，改善繼電保護裝置的性能，提高電力系統(tǒng)的安全運行水平.隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴大和等級的不斷提高，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運行方式日趨復(fù)雜，對繼電保護的要求也越來越高。

一、繼電保護裝置的任務(wù)及可靠性分析

（一）繼電保護裝置的任務(wù)

繼電保護主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時電氣量（電流、電壓、功率、開關(guān)位置等模擬量及開關(guān)量）的變化來作為繼電保護動作的判據(jù)。繼電保護裝置的任務(wù)在于：在供電系統(tǒng)運行正常時，安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運行狀況，為值班人員提供可靠的運行依據(jù)；供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，自動地、迅速地、并有選擇地借助斷路器跳閘將故障設(shè)備切除，保證非故障部分繼續(xù)運行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運行工作狀況時，它應(yīng)能及時、準(zhǔn)確地發(fā)出信號或警報，通知值班人員盡快做出處理。

（二）繼電保護可靠性分析

繼電保護裝置的可靠性主要是指解決繼電保護裝置的拒動作和誤動作兩大問題。繼電保護裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要技術(shù)手段。電力系統(tǒng)的事故發(fā)生速度快，涉及面廣，一旦失控會給國民經(jīng)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三個方面：

1.繼電保護系統(tǒng)程序因素。程序出錯將導(dǎo)致保護裝置誤動或拒動。目前影響微機保護程序可靠性的因素有：需求分析定義不夠準(zhǔn)確、程序結(jié)構(gòu)設(shè)計失誤；編碼有誤；入網(wǎng)測試不規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)；定值輸入出錯等。

2.繼電保護系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)的重要元件，其可靠性不僅關(guān)系到繼電保護的可靠性，還關(guān)系到電力系統(tǒng)主接線的可靠性。繼電保護系統(tǒng)硬件的質(zhì)量和可靠性直接影響了系統(tǒng)保護的可靠性。

3.人為因素。安裝人員不按設(shè)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日常電網(wǎng)運行過程中仍時有發(fā)生。

二、配電系統(tǒng)繼電保護存在的問題

（一）電流互感器飽和

隨著供電系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，很多低壓配電系統(tǒng)短路電流會隨著變大，當(dāng)變、配電所出口處發(fā)生短路時，短路電流往往很大，甚至可以達到電流互感器一次側(cè)額定電流的幾百倍。在穩(wěn)態(tài)短路情況下，一次短路電流倍數(shù)越大，電流互感器變比的誤差也越大，使靈敏度低的電流速斷保護就可能拒絕動作。在線路短路時，由于電流互感器飽和，感應(yīng)到二次側(cè)的電流會很小或接近于零，造成定時限過流保護裝置拒動。若是在變電所出線故障則要靠母聯(lián)斷路器或主變壓器后備保護來切除，延長了故障時間，使故障范圍擴大；而若是在配電所的出線過流保護拒動，則將使整個配電所全停。

（二）二次設(shè)備及二次回路老化

現(xiàn)在我國很多配電系統(tǒng)的繼電器是20世紀(jì)七八十年代的老式繼電器，節(jié)點氧化塵太多，壓力不夠，也會造成保護誤動，出口不可靠。我們知道，二次回路分直流和交流兩個部分，如果交流回路實驗端子老化，銹蝕，接觸電阻過大，嚴(yán)重時會引起開路，引起保護誤動或拒動。

（三）環(huán)網(wǎng)供電無保護

目前我國環(huán)狀配電網(wǎng)基本采用負荷開關(guān)為主，不設(shè)斷路器，也沒有保護。若裝設(shè)斷路器，由于運行方式變化，負荷轉(zhuǎn)移等因素，繼電保護選擇性無法協(xié)調(diào)。目前環(huán)網(wǎng)運行方式是開口運行，故障時，故障環(huán)網(wǎng)全部停電，絕大部分網(wǎng)絡(luò)是用人工操作對網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)來恢復(fù)供電。

三、電力系統(tǒng)繼電保護的安全管理要點

（一）強化人員理念，建立崗位責(zé)任制

做到每個設(shè)備均有值班人員負責(zé)，做到人人有崗、每崗有人。值班人員對保護裝置的操作，一般只允許接通或斷開壓板，切換開關(guān)及卸裝熔絲等工作，并嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定及運行規(guī)程。同時要對維護人員進行必要的、充分的繼電保護專業(yè)知識的培訓(xùn)，以提高運行其繼電保護專業(yè)水平。

（二）完善環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的配套建設(shè)

環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在電纜網(wǎng)絡(luò)采用的主要形式，目前還沒有性能頗為理想的繼電保護裝置，為快速隔離故障、恢復(fù)供電，可以考慮結(jié)合配電自動化系統(tǒng)的建設(shè)，繼電保護與自動化系統(tǒng)相互配合使用。

（三）增加投入，更新設(shè)備及時更新保護校驗設(shè)備，完善供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，在不影響正常安全生產(chǎn)的情況下，確保各回路均有足夠保護整定時間，使保護裝置校驗做到應(yīng)校必校，不漏項，不簡化。

（四）超前預(yù)防，安全生產(chǎn)

大力推行事故預(yù)控分析管理，根據(jù)掌握的運行數(shù)據(jù)，在電力系統(tǒng)未發(fā)生事故之前，對可能發(fā)生的事故作出充分的分析，制定對策。對能立刻消除的故障，立刻組織安排人員消缺；對不能立刻消除的故障，進行再次分析，制定補救措施，并認真做好防止事故擴大的措施。

（五）實現(xiàn)責(zé)任追溯

對未按照規(guī)定日期安排或完成消除故障者，對同一故障出現(xiàn)多次消缺者，對出現(xiàn)的故障不按規(guī)定匯報而引起嚴(yán)重后果者等，通過故障信息管理，可以實現(xiàn)責(zé)任追溯，追究有關(guān)管理人員、工作人員的責(zé)任。明確了各方應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任后，要從中吸取教訓(xùn)，能激勵大家共同努力、相互協(xié)作的精神，把所管轄的設(shè)備及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行工作做得更好。

四、結(jié)束語

目前，繼電保護故障信息系統(tǒng)正在不斷發(fā)展和完善的過程中。由以上分析可見，電網(wǎng)繼電保護綜合自動化系統(tǒng)的實現(xiàn)將給電網(wǎng)繼電保護工作帶來質(zhì)的飛躍，將極大地加強繼電保護的效能和可靠性，對保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行具有重大的意義。