電氣自動化系統(tǒng)中繼電保護的安全技術(shù)研究

饒 順

（中國水電顧問集團電力運營技術(shù)有限公司，北京 100032）

0 引 言

近年來，隨著我國電力系統(tǒng)規(guī)模的逐漸加大，各種各樣的電氣設(shè)備不斷出現(xiàn)，在很大程度上增加了電網(wǎng)故障出現(xiàn)的幾率。為保障系統(tǒng)運行的可靠性，要充分確保繼電保護的穩(wěn)定性。電氣自動化平臺內(nèi)部繼電保護和安全智能設(shè)備，能夠在電氣自動化平臺無法正常工作時運行，是能夠消除不穩(wěn)定狀態(tài)的關(guān)鍵智能化技術(shù)和設(shè)備。電氣自動化平臺在出現(xiàn)故障無法正常工作時，繼電保護中的安全技術(shù)能夠及時傳出信號，且直接關(guān)閉其裝置開關(guān)暫停故障設(shè)備運轉(zhuǎn)。因此，繼電保護中的安全技術(shù)在電氣自動化平臺工作中具有顯著作用。

1 電氣自動化內(nèi)容繼電保護器的基本現(xiàn)況

繼電保護器能夠檢查穩(wěn)定運行的線路，找出其中潛在的安全隱患，確定故障點并及時處理。如今，新科技設(shè)備逐漸涌現(xiàn)，越來越多的新設(shè)備和新技術(shù)被應(yīng)用于電氣自動化平臺，以往的繼電保護模式發(fā)生了很大變化，一定程度上擴大了繼電保護器的利用率。與以往的繼電保護器相比，目前國家所采取的繼電保護器和技術(shù)在電氣自動化平臺，不管是科技方面還是應(yīng)用效果方面均發(fā)生了明顯變化。繼電保護器不再是僅用來檢查設(shè)備或者檢查故障信號，其管理模式發(fā)生明顯改變，并逐漸和計算機技術(shù)融合，開始朝著智能化管理模式轉(zhuǎn)變，由此達到檢查和處理電氣自動化平臺故障的目的，充分保障網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。集成化也是優(yōu)化繼電保護器的重要優(yōu)勢，使得在安置、調(diào)試、操控等方面更加安全、可靠。尤其是與計算機系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、電子技術(shù)相融合后，繼電保護器的防雷擊和防干擾性能更加明顯。繼電保護器隨著我國高新科技水平的提升，盡管有了較大發(fā)展，但是大環(huán)境仍然未改變。因此，在電氣自動化平臺中采用繼電保護器時，依舊存在較大的安全性故障。電力公司對繼電保護任務(wù)缺少較高的保護觀念，相關(guān)人員的安全思想不高，電氣自動化內(nèi)部繼電保護器安全技術(shù)無法得到貫徹執(zhí)行。因此，要不斷提升電氣自動化平臺內(nèi)繼電保護的工作效率，促使繼電保護中安全技術(shù)水平的提升，推動國家電氣自動化更好的發(fā)展。圖1是繼電保護器結(jié)構(gòu)圖。

圖1 繼電保護器結(jié)構(gòu)

2 繼電保護中影響安全技術(shù)水平的各項因素

安全技術(shù)在電氣自動化平臺運作中有著重要作用，其安全運轉(zhuǎn)將直接關(guān)系到電氣自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定性。電氣自動化裝置在異常運行狀態(tài)下，會使生產(chǎn)出現(xiàn)巨大的經(jīng)濟虧損，給人類的生活和工作造成諸多阻礙。而安全技術(shù)是針對系統(tǒng)在異常狀態(tài)下運轉(zhuǎn)的，所以研究系統(tǒng)內(nèi)繼電保護穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的影響因素十分重要。

2.1 軟件原因

繼電保護器中軟件結(jié)構(gòu)規(guī)劃不科學(xué)、需求分析不精準、在檢測環(huán)節(jié)產(chǎn)生不標準、編碼偏差很大等問題，會直接造成繼電保護器出現(xiàn)拒動，進而阻礙電氣自動化內(nèi)部繼電保護的穩(wěn)定運作。

2.2 繼電保護器硬件設(shè)備原因

在電氣自動化內(nèi)部繼電保護硬件設(shè)備中，繼電保護器、輔助設(shè)備、通道和接口、設(shè)備通信等產(chǎn)生故障問題，會威脅到電氣自動化平臺內(nèi)部繼電保護的穩(wěn)定運作，進而影響電網(wǎng)主接線的安全性[1]。

2.3 人為原因

電氣自動化內(nèi)繼電保護器的安裝者未根據(jù)設(shè)計標準來接線，或是存在錯誤接線現(xiàn)象。在電氣自動化平臺繼電保護器運行階段，運維者未根據(jù)標準對其展開維修和檢查，在檢修時存在人為錯誤，以上因素會極大阻礙電氣自動化平臺內(nèi)繼電保護運作的可靠性。

3 電氣自動化平臺繼電保護內(nèi)安全技術(shù)策略

在電氣自動化平臺運轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當合理使用安全技術(shù)來處理繼電保護器，建立完整的管理機制，組建高素質(zhì)的人才團隊，做好驗收和運維工作，提升系統(tǒng)管理質(zhì)量。

3.1 嚴格管理驗收環(huán)節(jié)

第一，對首次安設(shè)的電氣自動化平臺繼電保護器進行檢查和驗收，在全面符合各種標準后方可投入運行。第二，仿真電氣自動化運作環(huán)節(jié)的故障問題，對于仿真的情況，能夠有效處理繼電保護于電氣自動化內(nèi)的安全運行。第三，在驗收裝置時，應(yīng)當檢測繼電保護內(nèi)安全技術(shù)，特別是針對各種裝置的防干擾性能進行多次檢測，從而保證系統(tǒng)內(nèi)繼電保護器的穩(wěn)定運行。第四，根據(jù)電源電壓和現(xiàn)場運行狀況，制定出更高標準和更高要求的繼電保護內(nèi)安全技術(shù)，從而減少網(wǎng)絡(luò)線的損壞情況，保障電氣自動化平臺運作的安全性。

3.2 優(yōu)化安全技術(shù)的各種機制

結(jié)合電氣自動化內(nèi)部繼電保護穩(wěn)定運行的實際狀況展開分析，全面優(yōu)化安全技術(shù)的各種機制，并處理好安全技術(shù)的控制問題，從而避免電氣自動化在工作時出現(xiàn)不必要的故障。執(zhí)行系統(tǒng)內(nèi)繼電保護責任機制，通過逐層劃分安全管理目標以后貫徹執(zhí)行，提升繼電保護器軟件的管理機制，妥善處理繼電保護器的升級工作，有效防止因為軟件系統(tǒng)故障而導(dǎo)致繼電保護器錯誤。此外，要注重系統(tǒng)內(nèi)部繼電保護安全控制的規(guī)范化建設(shè)，嚴格管理繼電保護的各個環(huán)節(jié)，進而保障電氣自動化內(nèi)繼電保護能夠安全運作。簡而言之，通過在電氣自動化內(nèi)部采用繼電保護器安全技術(shù)，全面了解系統(tǒng)內(nèi)安全故障并仔細分析，可以將電氣自動化內(nèi)的安全技術(shù)水平提升到更高層次。

3.3 提高運維人員的專業(yè)水平

一方面，加強運維現(xiàn)場的培訓(xùn)力度，提升繼電保護者的整體素養(yǎng)和對新裝置熟練操控的能力，進而直接提高設(shè)備運作效果。電氣自動化平臺在運作前，繼電保護中安全技術(shù)檢測者要掌握各種運行模式和變電站接線形式，了解各種計算機技術(shù)并組織嚴格考核方可正式上任。另一方面，為了不斷充實電氣自動化內(nèi)繼電保護器安全技術(shù)檢測者的專業(yè)理論，需要聘請專門的技術(shù)人才實施現(xiàn)場指導(dǎo)，加強自己的專業(yè)控制，從而提高系統(tǒng)內(nèi)繼電保護者的專業(yè)水平。此外，要鼓勵電氣自動化內(nèi)繼電保護者深入其他優(yōu)秀單位進行學(xué)習(xí)和溝通，努力學(xué)習(xí)科學(xué)的安全管理措施，掌握先進的知識技能并應(yīng)用于繼電保護的安全控制之中。

3.4 設(shè)備驗收和運維方法

針對繼電保護器來說，在使用安全技術(shù)時，要處理好驗收和運維過程，采取科學(xué)的操作方法，妥善處理當前存在的不足。第一，對設(shè)備展開遙測驗收處置，結(jié)合設(shè)備運行規(guī)定，優(yōu)化運行標準，確定工作重點，對其展開嚴格的管理和控制。第二，做好故障事前預(yù)測，采用先進的安全技術(shù)，提前制定故障處理措施，提升故障判別的準確性，迎合相關(guān)工作標準。第三，在設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中，仔細研究其電源，把直流電源維持在220 V左右，方便對其進行嚴格控制和維護，突出系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)優(yōu)勢和特征，加強控制力度，完善運行流程[2]。此外，在繼電保護器中采用安全技術(shù)時，電力公司要做好運轉(zhuǎn)管理工作，降低日常管理中的經(jīng)濟虧損，在提升系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性的同時，完善其發(fā)展體制。

4 安全技術(shù)的發(fā)展方向

4.1 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化是指繼電保護環(huán)節(jié)充分使用計算機技術(shù)，將繼電保護內(nèi)的各種信息通過信息系統(tǒng)保障共享效果和質(zhì)量。繼電保護中安全技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢，可以不斷提高繼電保護效果和水平，也是微機繼電保護裝置（如圖2所示）進步的必然趨勢。在網(wǎng)絡(luò)繼電保護中，分站保護有非常顯著的作用，包括原本的計算機保護平臺和新建的電腦保護平臺。在具體保護中，各種性能都可以通過管理系統(tǒng)得到體現(xiàn)，全面發(fā)揮優(yōu)勢，提高變電運轉(zhuǎn)的安全性和穩(wěn)定性。

4.2 一體化趨勢

安全技術(shù)的一體化趨勢主要是通過計算機和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)改進和優(yōu)化繼電保護運行，一般繼電保護安全技術(shù)把繼電裝置比喻為一個終端。在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)時，利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)資源共享，從而更好地保障電網(wǎng)運轉(zhuǎn)質(zhì)量，維護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。每種微機保護器均具有繼電保護作用，可以將在保護環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息輸入計算機。因此，在一定程度上，繼電保護安全技術(shù)一體化趨勢可以維護、控制、檢測和信息通信的綜合化。同以往保護形勢比較，這種安全技術(shù)的優(yōu)勢更加顯著，在運行時無需區(qū)別各專業(yè)，因此其一體化特征也得到了全面應(yīng)用。

圖2 微機保護裝置

5 結(jié) 論

電氣自動化平臺內(nèi)部廣泛使用繼電保護器，不僅因為繼電保護在電網(wǎng)內(nèi)的發(fā)展非常快速，還由于繼電保護安全技術(shù)的基本功能非常強大，精度和穩(wěn)定性很高。因此，電網(wǎng)穩(wěn)定運行不能脫離繼電保護，在推廣階段，隨著計算機系統(tǒng)、電子科技以及網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的進步而進一步發(fā)展。當前，繼電保護器中的安全技術(shù)，開始朝著數(shù)字一體化和自動化趨勢發(fā)展。