電廠繼電保護(hù)提高動作正確率的措施探討

張國綱

摘 要：繼電保護(hù)裝置可以針對裝置問題迅速作出自動動作，是確保電氣化設(shè)備安全運(yùn)行的基礎(chǔ)，對于維護(hù)電網(wǎng)的安全運(yùn)行具有顯著意義。當(dāng)前電網(wǎng)系統(tǒng)中的電器保護(hù)裝置存在著許多共性問題，對這些問題加以研究，并提出提高繼電保護(hù)動作正確率的措施，對于維持和提高電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性具有重大意義。

關(guān)鍵詞：繼電保護(hù)；正確率；誤動；對策

1 電廠對于繼電保護(hù)裝置的基本要求

在電廠的正常運(yùn)營過程中，如果電氣元件或者線路發(fā)生故障時，繼電保護(hù)裝置能夠根據(jù)故障的特點(diǎn)以及危險程度，在發(fā)出預(yù)警的同時及時采取有效的措施，可以通過斷路器跳閘來控制故障的擴(kuò)展，減少對電力系統(tǒng)造成的影響。現(xiàn)階段，我國電廠中對于繼電保護(hù)裝置的要求主要有以下四個方面：第一，快速性。因?yàn)殡娔艿妮斔完P(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活，所以在電廠出現(xiàn)故障時，繼電保護(hù)裝置應(yīng)該快速的診斷出故障點(diǎn)，并且及時采取有效的控制措施，減小因?yàn)楣收纤斐傻挠绊懀_保電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。第二，可靠性。繼電保護(hù)裝置的作用就是保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以在發(fā)生故障時，應(yīng)該保證裝置能夠可靠的執(zhí)行動作，盡量避免發(fā)生拒動和誤動的現(xiàn)象。第三，選擇性。根據(jù)電廠系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生故障的原因以及部位不同，繼電保護(hù)裝置所采取的保護(hù)措施也不相同，所以要根據(jù)實(shí)際狀況，有針對性的選擇保護(hù)方式，將故障有效的隔離或者消除。第四，靈敏性。因?yàn)殡姀S內(nèi)部系統(tǒng)的故障隨時都可能會發(fā)生，所以需要繼電保護(hù)裝置能夠?qū)﹄姎膺\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)故障時，能夠靈敏的感知，及時做出正確的處理。這主要是由保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)決定的，所以要選擇技術(shù)性能良好的繼電保護(hù)裝置。

2 繼電保護(hù)運(yùn)行中存在的問題

2.1 系統(tǒng)軟件問題

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的正常運(yùn)行需要依靠相關(guān)系統(tǒng)軟件的規(guī)范性操作。繼電保護(hù)系統(tǒng)軟件一旦受到影響，將會導(dǎo)致整個保護(hù)裝置的誤動。以現(xiàn)階段工作經(jīng)驗(yàn)分析，導(dǎo)致電力系統(tǒng)微機(jī)保護(hù)軟件可靠性的原因有：

（1）微機(jī)軟件的結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不合理導(dǎo)致偏差。

（2）微機(jī)軟件的編碼過程可能與實(shí)際運(yùn)行有出入。

（3）微機(jī)保護(hù)軟件設(shè)計初期對需求定義不清晰導(dǎo)致偏差。

（4）微機(jī)系統(tǒng)軟件的保護(hù)定值輸入的不夠合理。

2.2 斷路器失靈問題

為保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定，在投入運(yùn)行過程中，各電網(wǎng)一般會安裝斷路器失靈保護(hù)裝置，然而，在實(shí)際的運(yùn)用過程中，斷路器失靈保護(hù)會發(fā)生不正確動作的狀況，這給電網(wǎng)造成了許多運(yùn)行事故。而在電網(wǎng)長期運(yùn)行時，斷路器及保護(hù)拒動的狀況也時有發(fā)生，斷路器失靈保護(hù)的誤動及拒動狀況，極大地影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定安全運(yùn)行。

2.3 母線差動保護(hù)問題

母線差動保護(hù)在繼電保護(hù)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，然而，在運(yùn)行過程中，仍存在以下問題點(diǎn)：（1）母線保護(hù)的正確動作率不高。現(xiàn)階段，就我國電網(wǎng)的安全運(yùn)行狀況而言，母線差動保護(hù)只有95%左右的正確動作率，不能滿足大眾的要求，表明母線保護(hù)的正確動作率仍不夠高。（2）母線保護(hù)系統(tǒng)存在較高的故障率。繼電保護(hù)運(yùn)行中的常見問題就包括母線保護(hù)系統(tǒng)故障率偏高問題，運(yùn)行方式安排不合理、設(shè)備質(zhì)量不合格、操作人員操作不當(dāng)、運(yùn)行維護(hù)力度不足等是導(dǎo)致母線保護(hù)故障率過高的主要原因。

2.4 二次回路問題

有些問題的產(chǎn)生可能與二次回路有關(guān)，二次回路的絕緣裸露、老化都將會影響保護(hù)裝置發(fā)生故障，造成繼電保護(hù)系統(tǒng)的癱瘓。

2.5 微機(jī)型保護(hù)問題

微機(jī)型保護(hù)裝置在實(shí)際的運(yùn)行過程中，逐漸顯現(xiàn)出以下問題：第一，因?yàn)槲C(jī)保護(hù)裝置的使用量不斷增多，其中的硬件和軟件在不斷的修改，導(dǎo)致微機(jī)保護(hù)裝置修改不規(guī)范不合理。第二，由于裝置的操作技術(shù)、質(zhì)量以及管理等因素的影響，雖然微機(jī)保護(hù)裝置擁有較高的正確動作率，卻仍存在保護(hù)不正確動作和拒動率、誤動率較高的狀況。

3 提高動作正確率的對策

3.1 嚴(yán)格控制二次回路巡檢和繼電保護(hù)裝置巡檢

在檢查設(shè)備巡檢時，及時發(fā)現(xiàn)隱患并處理事故，是變電站、發(fā)電廠值班人員需要強(qiáng)化的工作除在交接班之時的檢查，在班中還需要進(jìn)行詳細(xì)的、全面的檢查。巡檢內(nèi)容包括：自動裝置、保護(hù)壓板能夠根據(jù)調(diào)動要求加以投入；確保壓板與開關(guān)位置的正確性；各個回路接線良好，不會出現(xiàn)發(fā)熱、松脫或者是焦臭味；熔斷器的接觸良好；確保繼電器接點(diǎn)完好，帶電觸頭不會出現(xiàn)較大的燒損或抖動；指示燈、監(jiān)視燈能夠正常運(yùn)行；表計參數(shù)能夠符合實(shí)際要求；事故音響、警鈴等工作情況完好；在微機(jī)保護(hù)動作之后，還需要做好報告的參數(shù)與時間檢查，如果出現(xiàn)異常，就需要進(jìn)行相應(yīng)的處理。

3.2 提高繼電保護(hù)運(yùn)行操作的準(zhǔn)確性

在繼電保護(hù)過程中，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行出現(xiàn)異常，不僅應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)視，更應(yīng)該保護(hù)出口，聯(lián)系工作人員盡快處理。出現(xiàn)以下異常，都應(yīng)該及時上報：

（1）母差保護(hù)。如若系統(tǒng)發(fā)出“母差交流斷線”、“母差直流電壓消失”等信號時；母差出現(xiàn)不平衡電流不為零；無專用旁路母線的母聯(lián)開關(guān)串代線路操作及恢復(fù)倒閘操作。

（2）高頻保護(hù)。直流電源消失，定期通道試驗(yàn)參數(shù)也不合格；裝置出現(xiàn)故障或者信號發(fā)出不復(fù)歸。

（3）距離保護(hù)。采用的PT退出運(yùn)行或三相電回路斷線；助磁電流不正常；負(fù)荷電流超出保護(hù)限度。

（4）微機(jī)保護(hù)。在總警告燈亮的情況下，4個保護(hù)燈中任一告警燈亮?xí)r就應(yīng)該退出保護(hù)；兩個CPU發(fā)生故障也應(yīng)退出保護(hù)；告警插件信號燈不亮，電源指示燈熄滅，應(yīng)退出出口壓板；總告警燈及呼吸燈亮，且打印顯示CPU XERR信號，若CPU正常，退出并巡檢開關(guān)處理，若信號不復(fù)歸，應(yīng)保護(hù)出口壓板并斷開巡檢處理。

（5）瓦斯保護(hù)。變壓器運(yùn)行過程中加油、濾油、換硅膠時；清理吸濕器、需要打開呼吸系統(tǒng)放氣門或放油塞；潛油泵或散熱器放油檢修后投入時；有載調(diào)壓開關(guān)油路有人工作的情況下。

3.3 加強(qiáng)技術(shù)改造工作

（1）直流系統(tǒng)的直流電壓脈動的系數(shù)較大，會出現(xiàn)微機(jī)保護(hù)、晶體管等不正常工作現(xiàn)象。因此，應(yīng)該將原整流裝置改成輸出交流分量較小、可靠性較高的集成電路硅整流充電裝置。將熔斷器分路開關(guān)箱加裝在開關(guān)室中，有利于直流失電情況的處理與查找，做好對誤動作的保護(hù)處理。

（2）對于超期服役或者是缺陷較多的110kV、220kV線路保護(hù)，需要做好整流型和晶體管型的更換，使之成為微機(jī)線路保護(hù)以及CKJ、CKF集成電路。220kV母線的保護(hù)也能夠?qū)⑾辔槐容^式更換為多功能的集成型PMH-42/13母差保護(hù)，這樣有利于動作保護(hù)時間的延長，將故障快速的排除，確保系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（3）在進(jìn)行技術(shù)改造時，需要重新選型與配置保護(hù)，對于運(yùn)行和可靠性進(jìn)行優(yōu)先保護(hù)，個別新的保護(hù)盡可能進(jìn)行試運(yùn)行，在獲取經(jīng)驗(yàn)之后，再推廣運(yùn)用。

4 結(jié)束語

在網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的今天，電力系統(tǒng)破壞因素也越來越復(fù)雜，繼電保護(hù)也逐漸向著數(shù)據(jù)通信一體化和人工智能化發(fā)展。這就需要我們不斷的研究探取，爭取用最合理可靠的方式保障電網(wǎng)能夠持續(xù)完好的運(yùn)行。我們電力工作人員只有提高專業(yè)水平和防范意識，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能保證繼電保護(hù)運(yùn)行的可靠性與安全性，進(jìn)而促進(jìn)整個電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

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