電力系統(tǒng)繼電保護的可靠性與維護

于昆

摘 要：繼電保護是電力系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)的重要安全措施。基于近些年來繼電保護誤動和拒動現(xiàn)象多發(fā)的問題，文章從繼電保護基本概念開始，分析了影響繼電保護可靠性的若干因素，并就提高繼電保護可靠性，保障電網(wǎng)供電安全提出相關建議。

關鍵詞：電力系統(tǒng)；繼電保護；維護應用

引言

電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)離不開繼電保護的正常工作。近些年來，隨著電網(wǎng)規(guī)模和電力負荷的逐年增加，電力系統(tǒng)組成和運轉(zhuǎn)情況日趨復雜，繼電保護的工作環(huán)境和工作壓力嚴苛程度不斷加深。繼電保護誤動和拒動現(xiàn)象頻發(fā)，給國家經(jīng)濟建設和人民正常生活帶來重大影響，甚至因為安全事故，造成嚴重的經(jīng)濟損失和人身傷害。提高繼電保護裝置可靠性迫在眉睫。

1 繼電保護簡述

一般情況下，繼電保護裝置根據(jù)功能分為測量、邏輯、執(zhí)行三個部分。其中，測量單元負責測量受保護的電氣裝置相關物理參數(shù)的測量與對比，將采集到的實際值與預設的閥值進行對比，根據(jù)結(jié)果啟動保護。邏輯單元負責根據(jù)測量部分輸出的數(shù)據(jù)大小、性質(zhì)、輸出的邏輯狀態(tài)傳輸命令給執(zhí)行單元。執(zhí)行單元接收命令，并落實相關操作，以實現(xiàn)對受保護裝置的保護作用。和一般的機電及電子設備相比較，繼電保護裝置工作特點和設計原理明顯不同，具有十分突出的特點。其一，電網(wǎng)故障往往具有很強的隨機性，造成了繼電保護裝置種類繁多。每一種繼電保護裝置都有其針對性，不同種類的繼電保護裝置間差異較大。為實現(xiàn)其保護功能，繼電保護裝置結(jié)構(gòu)都比較復雜。種類繁多、結(jié)構(gòu)復雜，使得繼電保護裝置可靠性難以保證，發(fā)現(xiàn)故障的隨機性也大大增加，當前一般采用概率論來研究可靠性理論；其二，繼電保護裝置僅在系統(tǒng)發(fā)生故障時才會啟動發(fā)揮作用的工作方式，使得繼電保護裝置長期處于準備狀態(tài)或間斷狀態(tài)燈非正常工作狀態(tài)。這進一步降低了繼電保護裝置的可靠性。其三，電力系統(tǒng)中，繼電保護往往是以多個繼電保護裝置形成的整體的形式存在的。系統(tǒng)繼電保護的正常工作，是以各個繼電保護裝置正常工作為前提。一旦某個環(huán)節(jié)的繼電保護裝置發(fā)生問題，就會造成整個系統(tǒng)的繼電保護能力下降，影響電網(wǎng)的正常運行。所以，在對電力系統(tǒng)繼電保護可靠性進行研究時，除了要分析某一個裝置的可靠性外，還要考慮到所有保護裝置的合作性，評估整體的可靠性。

當電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，往往會有不同的特征現(xiàn)象出現(xiàn)，詳細分析這些現(xiàn)象，對于判斷事故原因，采取應對措施有著極為重要的作用。這項特征現(xiàn)象包括：電壓下降，電流增大。電壓與電流的相位角發(fā)生變化。阻抗改變。當出現(xiàn)不對稱短路現(xiàn)象時，會出現(xiàn)相序分量，如果是單相以及兩相接地短路，則會導致負序電流和負序電壓分量的出現(xiàn)，當是單相接地的時候，則會產(chǎn)生負序或者零序電壓和電流的分量。需要注意的是，上述現(xiàn)象都是繼電保護系統(tǒng)沒有正常工作時產(chǎn)生的現(xiàn)象，以這些現(xiàn)象為依據(jù)，可以構(gòu)建不同的繼電保護裝置類型。

2 繼電保護可靠性影響因素分析

2.1 硬件裝置因素

繼電保護功能的實現(xiàn)，依賴于繼電保護裝置的正常運作。如果繼電保護裝置硬件本身發(fā)生故障，繼電保護就會失靈。繼電保護裝置硬件常見問題是裝置產(chǎn)品質(zhì)量不過關，生產(chǎn)廠家出品的產(chǎn)品達不到設計要求。這樣的裝置可靠性無疑很低。

2.2 系統(tǒng)軟件因素

微機繼電保護的正常工作，需要系統(tǒng)軟件的支持。如果管理繼電保護的軟件出現(xiàn)定義錯誤、編碼錯誤、文檔錯誤、測試錯誤以及設計錯誤等等問題，就會導致保護裝置拒動或者誤動現(xiàn)象的發(fā)生。

2.3 周圍環(huán)境因素

繼電保護裝置結(jié)構(gòu)復雜，元件精密度高，對于使用環(huán)境的要求也高。如果使用環(huán)境復雜苛刻，就容易導致裝置失靈。常見的環(huán)境影響包括溫度、濕度、粉塵、沖擊、振動、電磁干擾等等。

2.4 人為因素

繼電保護裝置的安裝情況直接關系到繼電保護的正常實現(xiàn)，從而使得安裝人員的業(yè)務水平、操作能力和安全意識等成為影響繼電保護可靠性的重要因素，進而間接影響著電力系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。常見的人為因素包括：安裝人員在進行接線操作時沒有嚴格依照規(guī)范，導致接線錯誤乃至極性接反等。

2.5 技術(shù)干擾

技術(shù)干擾主要是指短路、電弧、閃電電路等方面的因素，使得裝置運行時發(fā)生錯誤。

3 加強繼電保護可靠性的有效措施

3.1 做好繼電保護驗收工作

繼電保護是電力系統(tǒng)安全運行的重要保護措施。為確保在電力系統(tǒng)發(fā)生異常問題時保護裝置能夠正常運轉(zhuǎn)，必須做好繼電保護裝置檢驗工作。定期對繼電保護裝置進行檢查，排除裝置異常情況，確保裝置工作正常，是繼電保護工作的基本任務之一。保護裝置正常安裝調(diào)試完畢后，要進行自檢、驗收工作。使用單位根據(jù)驗收單確認裝置狀態(tài)與否。驗收工作需要檢修、運行、生產(chǎn)三個方面聯(lián)合進行，以保障接線、元件、壓板以及標志符合質(zhì)量要求。特別是對保護定值和二次回路進行變更操作時，必須嚴格檢查、核對保護回路、整定值以及相關項目。工作時要明確記錄下變更的時間及內(nèi)容，相關責任人要簽名。

3.2 做好二次回路與繼電保護裝置巡檢工作

日常工作中要嚴格遵照規(guī)定做好二次回路和繼電保護裝置的巡檢工作。值班人員要高度認識巡檢工作的重要性，切實履行職責，按時進行二次回路和繼電保護裝置巡檢。巡檢工作包括以下內(nèi)容：一是檢查繼電器外殼是否完好，整體值的指標位置是否改變；二是繼電器觸電狀態(tài)是否正常，是否存在卡塞、燒傷以及脫軸焊情況；三是繼電器鋁盤轉(zhuǎn)動是否正常，帶電的繼電器觸點有沒有出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，線圈以及電阻有沒有過熱。四是壓板的位置以及轉(zhuǎn)換開關的位置是否符合工作要求。五是直流母線電壓是否正常。六是指示燈和信號是否正常。七是是否有發(fā)熱、冒煙現(xiàn)象。八是設定參數(shù)是否符合要求。

3.3 提高繼電保護工作人員業(yè)務水平

工作人員是電力系統(tǒng)繼電保護工作正常有效開展的重要因素。作為一名合格的繼電保護工作人員，必須具有扎實的專業(yè)知識和熟練的工作技能，要有較高的安全意識和認真負責的工作態(tài)度，能夠從實踐工作中不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗，提高工作水平，保障繼電保護質(zhì)量。

3.4 做好故障總結(jié)分析工作

繼電保護工作是一項實踐性很強的工作。在日常工作中要注意加強事故分析和經(jīng)驗總結(jié)。當電力系統(tǒng)發(fā)生異常，繼電保護調(diào)閘后，不要急于復位，而要認真檢查繼電保護裝置動作情況，查找問題產(chǎn)生原因，并詳細做好記錄。在完成上述工作后才能進行復位操作。事后進行深入分析，總結(jié)相關經(jīng)驗。

3.5 深入開展技術(shù)改造工作

在科學技術(shù)和生產(chǎn)需要雙重推動下，電力系統(tǒng)設施、設備技術(shù)性能發(fā)展突飛猛進。繼電保護必須加強技術(shù)升級改造力度，保證和電力系統(tǒng)運行整體情況保持同步發(fā)展。著力提高繼電保護工作準確度和可靠性，簡化保護裝置調(diào)試工作流程，拓寬繼電保護適用范圍。

4 結(jié)束語

繼電保護工作的可靠性對于電力系統(tǒng)正常穩(wěn)定安全運行至關重要。電力企業(yè)要高度重視繼電保護可靠性研究，夯實保障措施，強化改進力度，不斷提高繼電保護水平，保障供電安全。

參考文獻

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