水電站繼電保護技術探討

黃 旭

（云南華電金沙江中游水電開發有限公司，云南 昆明 650228）

水電站繼電保護及安全自動裝置缺乏，或應用效力較差，不單單會對供電區域產生影響，也可能會在電網失控的情況下，對電氣設備產生不可逆的硬件損壞，或是對維護人員造成安全風險，形成生命、財產、經濟損失，介于此，加強水電站繼電保護及安全自動裝置故障的排查與處理的研究，具備現實價值和現實意義。

1 繼電保護技術

繼電保護技術是對電力系統安全性進行提升的重要手段，可以有效避免大面積停電對電力系統產生的影響，提升電力工作效率，對于我國電力系統安全運行和發展將產生重要影響。

2 水電站繼電保護安全風險分析

一般而言，在繼電保護系統的操作中，容易出現以下類型的安全風險：1） 繼電保護的動作導致繼電保護失效。在水電站系統中，為了使保護系統彼此兼容，則需要多種手段相互作用，所以動作方向對該裝置形成的作用也是該系統正常運作的干擾與風險；2） 電路干擾導致繼電保護誤動作。當前，輸出功率必然與峰值電壓以及諧波電流等交叉干擾混合起來，使得系統參考參數監護起來極易產生誤動，這是水電站運營過程中的最大威脅；3） 家用繼電保護裝置的應用是不規范的。在實際應用中，許多用戶不按照設計要求，CT二次接線極性反轉，該裝置沒有進行常規維護等不規范現象。如果我們不進行相應的檢查和測試，這些都是隱患，在正常情況下可能找不到。當受保護設備發生故障時，保護裝置的誤動或報廢將導致重大安全事故。因此，為了有效降低繼電保護裝置的使用風險，有必要規范繼電保護裝置的應用；4） 軟、硬件的可靠性導致繼電保護誤動。我國當前水電站繼電裝置全部由電腦操控，網絡通過監控和數據流量分析，摸排電路上的故障發生脈沖，經過數據計算后作出精確判斷，然后指令自動發布，驅動裝置實現電路的繼電保護。

3 水電站繼電保護系統的安全風險措施辦法

3.1 信息化理念的綜合運用

信息化理念主要是信息采集、信息整合、信息通信、信息反饋的循環。信息采集理念，是借助傳感器等電子設備，對信息采集對象進行目標信息披露，以盡可能的了解信息采集對象的工作狀態；信息整合是借助編程思想，將采集到的電信號轉化成數字信號，或是對采集到的數字信號進行再加工，促使其具備基本邏輯，或是信息顯現方式，符合工作人員的工作需求；信息通信是將整合后的信息傳輸給工作人員，讓工作人員能夠較為直觀的對信息采集對象的工作狀態產生了解，此外，信息通信也包括內部通信，是電氣智能化的外在表現形式之一；信息反饋是工作人員針對獲得信息，判斷系統是否存在故障、故障源頭在哪里、如何排除故障等。

3.2 加強對安全措施的制定

在變電站工作開展中，由于智能化水平顯著提升，所以變電站中的信息交互方式也出現了明顯變化。所以在檢修工作正式開始前，工作人員就需要制定合理的隔離措施，確保后續工作手段能得到順利發展。在對設備進行檢修過程中，應該加強對停電和不停電問題的分析，換言之，在對檢修方式進行選擇過程中，需要提前考慮變電站的實際工作狀態。

3.3 制定水電站安全規則

從水電站制定的安全規則嚴格執行出發，對該系統風險管理的實施情況進行了討論，主要存在以下問題：一是繼電保護安全管理只走形式，事故頻發、只開大會空喊安全口號，卻不落到實處；二是從主管領導到基層，出現了繼電保護系統脫節現象：安裝、維護、管理都不在監督管理措施里施行；三是系統沒有對技術支持做過多的保障，更新維護不及時，系統安裝后也無人看管，導致系統老化過快，容易產生事故。這些問題的堆積，長期得不到解決，就會增加安全系數的風險，因此，安全監管與措施是非常有必要的。要實現這一目標，工作踏實，還需從風險意識出發，從采購、安裝、調試、使用、后期設備維護等方面，從風險管理的角度，建立一個健全的風險管理體系。

3.4 智能化理念的綜合運用

自動化在繼電保護及安全自動裝置中的具體應用，主要是表現在環境抗干擾、工作精度、產品封裝質量、通信模塊的延遲等，首先，環境抗干擾是參與自動化流程的部件具備耐沖擊、耐高溫、耐強磁、耐強電的特性，以及較強的自然環境抗干擾能力等，以保證性能穩定；其次，工作精度決定了自動化運作流程，是否能精準的履行指令，比方說，在發生熱擊穿等現象后，自動物理切除線纜，以確保失控電路的完全中斷；然后，為保證工作精度，部分精密儀器會進行一體化封裝，封裝的質量決定了儀器的環境抗干擾能力；通信模塊的延遲，是自動化部件對智能核心的響應時間，延遲越短，自動化部件的工作靈敏度越高，對安全裝置的效能發揮越有效。

4 結語

綜上所述，繼電保護是電站建設和使用中的一個非常重要的環節，目前隨著我國科技與經濟水平的持續提高，水電站安全事故也在不斷減少，在繼電保護的軟硬件使用上科技含量不斷增強。相信隨著軟件、硬件和現代網絡通信技術的進一步增強，水電站的繼電保護防事故比例和風險將進一步降低，水電站科技能力和水平將跨上一個新臺階。