淺談電氣自動化系統(tǒng)繼電保護(hù)安全管理

檀心周罡王剛

（錦州錦開電器集團(tuán)有限責(zé)任公司，遼寧 錦州121013）

0 前言

在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，外界因素(如雷擊、鳥害)、內(nèi)部因素(絕緣老化，損壞)及操作等，都有可能引起各種故障及不正常運(yùn)行的狀態(tài)出現(xiàn)，常見的故障有：單相接地；三相接地；兩相接地；相間短路等。電力系統(tǒng)非正常運(yùn)行狀態(tài)有：過負(fù)荷，過電壓，非全相運(yùn)行，振蕩，次同步諧振，同步發(fā)電機(jī)短時(shí)失磁異步運(yùn)行等。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)和安全自動裝置是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障和不正常運(yùn)行情況時(shí)，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術(shù)和設(shè)備。電力系統(tǒng)發(fā)生故障或危及其安全運(yùn)行的事件時(shí)，他們能及時(shí)發(fā)出告警信號，或直接發(fā)出跳閘命令以終止事件。

1 繼電保護(hù)系統(tǒng)中的作用

在大多數(shù)電力部門，需要實(shí)施自動化的項(xiàng)目包括大壩監(jiān)護(hù)、水庫調(diào)度和電站運(yùn)行三個(gè)方面。①大壩計(jì)算機(jī)自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析、越限報(bào)警和提供維護(hù)方案等。②水庫水文信息的自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括雨量和水文信息的自動收集、水庫調(diào)度計(jì)劃的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。③廠內(nèi)計(jì)算機(jī)自動監(jiān)控系統(tǒng)：包括全廠機(jī)電運(yùn)行設(shè)備的安全監(jiān)測、發(fā)電機(jī)組的自動控制、優(yōu)化運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配、穩(wěn)定監(jiān)視和控制等。

基于現(xiàn)行繼電保護(hù)運(yùn)行環(huán)境尚未實(shí)現(xiàn)根本改變，自動化綜合變電站、現(xiàn)代化電網(wǎng)對繼電保護(hù)功能需求的日漸提升，令其全方位功能的激發(fā)與安全管理工作有了更高的奮斗目標(biāo)。電力系統(tǒng)自動化發(fā)展至今，繼電保護(hù)以供操作人員靈活掌握和安全上的高度可靠性，正確的邏輯回路動作等優(yōu)勢，科學(xué)實(shí)現(xiàn)了遙測、遙控、遙調(diào)及遙信等共享化管理功能，并實(shí)現(xiàn)了無人值守自動化管控目標(biāo)。同時(shí)其引入的故障錄波與基于GPS的衛(wèi)星對時(shí)功能較大程度便利了人們對電力系統(tǒng)不良故障的及時(shí)、準(zhǔn)確分析與高效處理。

相比于電磁型保護(hù)方式，繼電保護(hù)系統(tǒng)對防雷擊、抗干擾、工作環(huán)境、電壓電源等條件具有更高的客觀要求，同時(shí)針對現(xiàn)行不盡完善的變電站后臺遠(yuǎn)方監(jiān)控令我們必須強(qiáng)化提升繼電保護(hù)管理，完善繼電保護(hù)相關(guān)設(shè)備服務(wù)運(yùn)行環(huán)境、優(yōu)化設(shè)計(jì)維護(hù)方式，進(jìn)而合理補(bǔ)充自動化綜合變電站人性化功能，令其為打造運(yùn)行穩(wěn)定、安全的綜合電網(wǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。

2 電力自動化繼電保護(hù)安全管理

在實(shí)際運(yùn)作中我們應(yīng)秉承全局觀念開展設(shè)計(jì)，科學(xué)合理進(jìn)行配置，令繼電保護(hù)、信號、計(jì)量、控制、測量及遠(yuǎn)動等環(huán)節(jié)互相配合、協(xié)調(diào)有序，確保整體電力系統(tǒng)始終保持高水平運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)我們應(yīng)合理實(shí)施變電站擴(kuò)建增容，為更換設(shè)備實(shí)施改造留有一定空間，令相關(guān)變電站設(shè)計(jì)合理適應(yīng)傳統(tǒng)有人值守及綜合自動化管理模式。

統(tǒng)籌規(guī)劃，科學(xué)開展選型設(shè)計(jì)。在選型設(shè)計(jì)階段我們應(yīng)避免片面的求價(jià)格低而選用過渡型技術(shù)、不穩(wěn)定設(shè)備，這樣很容易導(dǎo)致服務(wù)運(yùn)行中發(fā)生偏差或缺陷現(xiàn)象，反而會耗費(fèi)較大的人力、物力資源進(jìn)行改造更新。我們應(yīng)主體面向形象良好的知名企業(yè)，選擇設(shè)計(jì)完善、技術(shù)成熟、性能可靠穩(wěn)定的安全繼電保護(hù)產(chǎn)品，保障硬件設(shè)備的質(zhì)量優(yōu)秀，令其在電力系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)長期的穩(wěn)定服務(wù)運(yùn)行。為避免網(wǎng)絡(luò)故障及無法實(shí)施數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳現(xiàn)象我們應(yīng)對傳統(tǒng)變電站監(jiān)測電壓、事故音響及預(yù)告作用進(jìn)行合理保留，進(jìn)而完善保障電力設(shè)備的持續(xù)安全運(yùn)行。

另外，我們應(yīng)科學(xué)改善更新監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫，令后臺信號依據(jù)變電站名稱、重要等級進(jìn)行合理劃分并實(shí)現(xiàn)分類顯示。一旦故障發(fā)生數(shù)個(gè)后臺信號一同顯示，操作管理人員則能夠依據(jù)類別重要性快速做出準(zhǔn)確的判斷與分析。

3 完善調(diào)試安裝、確保各設(shè)備協(xié)調(diào)配合

自動化綜合變電站系統(tǒng)的建設(shè)令繼電保護(hù)涵蓋眾多環(huán)節(jié)設(shè)備，例如后臺監(jiān)控、測量表計(jì)、直流系統(tǒng)、遠(yuǎn)動、五防等，因此我們應(yīng)完善開展調(diào)試安裝，明析繼電保護(hù)同該類設(shè)備的管理分工與責(zé)任劃分，進(jìn)而促進(jìn)各方的協(xié)調(diào)配合。同時(shí)我們應(yīng)在錄入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及聯(lián)合調(diào)試各項(xiàng)設(shè)備等環(huán)節(jié)上下功夫。

對新近安裝的繼電保護(hù)裝置我們應(yīng)科學(xué)進(jìn)行校驗(yàn)，對其加入百分之八十額定電壓，模擬探析系統(tǒng)有可能產(chǎn)生的各類故障，針對裝置科學(xué)開展傳動試驗(yàn)與整組模擬，進(jìn)而完善保障裝置中涵蓋的邏輯回路得到正確性驗(yàn)證。針對計(jì)算機(jī)裝置防潮、抗干擾性能較差，安全系數(shù)、工作可靠性有限，容易引發(fā)雷擊現(xiàn)象，對電源電壓與工作環(huán)境要求較高的現(xiàn)狀我們應(yīng)采用兩端電纜屏蔽層接地的相關(guān)抗干擾規(guī)范，在網(wǎng)線及二次回路中合理配置避雷器，在直流電源處加設(shè)穩(wěn)壓與濾波設(shè)備、在變電站控制室加設(shè)調(diào)節(jié)室溫空調(diào)設(shè)備、交流電源處引入雷電吸收器等科學(xué)措施，提升網(wǎng)絡(luò)線、光纜抗外力破壞能力，輔助提升計(jì)算機(jī)裝置安全可靠性，保障自動化繼電保護(hù)裝置接線可靠牢固。

另外，我們還應(yīng)強(qiáng)化對電力工程重要質(zhì)量環(huán)節(jié)的控制，例如科學(xué)管控遠(yuǎn)方后臺反映監(jiān)測、GPS對時(shí)精度、遠(yuǎn)動通道質(zhì)量及全站模擬精度等。針對變電站改造進(jìn)程中一些設(shè)備無法停電終止運(yùn)行的現(xiàn)象，我們可科學(xué)利用技術(shù)手段完善安全措施管理，例如應(yīng)用模擬開關(guān)校驗(yàn)新裝置，實(shí)現(xiàn)不停電服務(wù)，同時(shí)積累豐富施工經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)不停電典型作業(yè)規(guī)范及繼電保護(hù)安全管理措施，為安全施工創(chuàng)設(shè)良好的環(huán)境。

4 設(shè)備驗(yàn)收及運(yùn)行維護(hù)

基于繼電保護(hù)要求，我們應(yīng)科學(xué)開展設(shè)備驗(yàn)收及運(yùn)行維護(hù)，除了一些常規(guī)整組傳動保護(hù)試驗(yàn)，還應(yīng)著重強(qiáng)化對各項(xiàng)設(shè)備遙信、遙控、遙調(diào)與遙測操作的驗(yàn)收。依據(jù)各項(xiàng)設(shè)備客觀特征制定適應(yīng)性操作運(yùn)行規(guī)程，列出運(yùn)行要點(diǎn)。

各類報(bào)告書、工程竣工圖紙以及技術(shù)資料應(yīng)及時(shí)報(bào)送相關(guān)部門，并做好系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲備份工作，進(jìn)而為后續(xù)的維護(hù)運(yùn)行、改造檢修做好充足的技術(shù)準(zhǔn)備。

應(yīng)進(jìn)一步強(qiáng)化運(yùn)維人員現(xiàn)場培訓(xùn)，提升其業(yè)務(wù)素質(zhì)及對新設(shè)備熟練掌握程度，進(jìn)而直接強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)維質(zhì)量。設(shè)備投入運(yùn)行之前運(yùn)維人員應(yīng)熟悉變電站主接線狀況及運(yùn)行方式，熟練掌握計(jì)算機(jī)操作技巧并通過嚴(yán)格考核合格后才可擔(dān)任相關(guān)工作。

我們還應(yīng)合理進(jìn)行事故預(yù)想，能夠準(zhǔn)確、清晰對后臺信號展開分析并判斷故障，為隨時(shí)記錄故障情況，我們應(yīng)將GPS對時(shí)與故障錄波列為重點(diǎn)巡查裝置，進(jìn)而有利于科學(xué)進(jìn)行電力系統(tǒng)故障分析與處理。一些變電站在經(jīng)過自動化綜合改造后，其各類電源均細(xì)化統(tǒng)一為直流二百二十伏電源，包括控制、保護(hù)、電子鎖及信號電源，令室外設(shè)備直流回路明顯增加，因此我們應(yīng)科學(xué)做好針對二次室外回路的安全維護(hù)管理，降低直流接地引發(fā)故障機(jī)率。

5 小結(jié)

綜上，基于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)特征及管理現(xiàn)狀，我們只有針對現(xiàn)實(shí)工作需要、系統(tǒng)現(xiàn)狀科學(xué)制定安全管理策略、統(tǒng)籌設(shè)計(jì)、規(guī)范選型設(shè)計(jì)，完善調(diào)試安裝、協(xié)調(diào)配合，強(qiáng)化驗(yàn)收投運(yùn)及運(yùn)行維護(hù)才能切實(shí)提升電力系統(tǒng)繼電保護(hù)安全性，令其適應(yīng)電力系統(tǒng)自動化改造，發(fā)揮優(yōu)勢輔助功能，提升系統(tǒng)服務(wù)水平及運(yùn)行效益。

［1］張敬.電子信息技術(shù)在電力自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].中國電力教育,2010(9).

［2］王喜.配電自動化發(fā)展現(xiàn)狀及規(guī)劃[J].電氣時(shí)代,2010(9).