試論電氣自動化系統中繼電保護的安全技術

董召飛 李勇慶 聶龍

摘要：近年來，隨著科技水平的不斷提升，自動化控制技術在鋼鐵冶煉系統得到廣泛應用，極大的提升了電氣系統的自動化程度和運行穩定性。繼電保護作為電氣自動化系統的配套管理模式，采取更為高效的控制模式，將有效解決各類系統運行故障問題，是保障電氣自動化系統安全穩定運行的關鍵所在。因此，為充分發揮繼電保護安全技術的作用，文章對電氣自動化系統中繼電保護安全技術的應用進行簡要分析。

關鍵詞：電氣自動化系統;繼電保護;安全技術;

一、繼電保護安全技術的應用概述

1.1 應用重要性

在系統運行中出現各類運行故障或異常運行現象時，都將導致電壓電流出現一定程度的變化。繼電保護安全技術則基于這一現象，在系統電壓電流出現大幅波動，或是超過額定值時，將采取自動跳閘等方式，為供電系統提供斷電保護，將系統故障問題所造成損失程度控制在一定范圍內，為后續事故處理工作的開展爭取時間。總體來講，對繼電保護安全技術的應用，既做到了對系統故障問題所造成經濟損失程度的控制，同時，大幅增強了電氣自動化系統應急管理水平，及時發現并消除各處安全隱患。

1.2 應用原理

在系統運行中，將借助計算機對配置的繼電保護裝置進行管理，定期對系統實時電流電壓值進行測定。測量模塊將所測定信息以數據形式上報至邏輯模塊。邏輯模塊基于程序運行準則，對異常電流電壓值進行分析，確定系統運行故障問題類型、診斷故障成因、向執行模塊采取數據形式傳達相應執行指令。執行模塊快速執行所接收控制指令，采取自動跳閘等保護措施。

1.3 技術作用

在電氣自動化系統中，繼電保護安全技術的主要應用作用為事故預防、自動預警及控制損失，具體如下。

在各類電氣自動化系統運行故障早期出現階段，繼電保護裝置將根據系統電流電壓測量值的異常情況，快速發現系統故障問題、鎖定故障點，并采取切斷設備電源等方式，為系統提供斷電保護。在系統運行故障問題較為嚴重時，繼電保護裝置所采取各項保護措施難以徹底解決系統故障問題時，裝置將事故信息上傳至控制中樞，并向值班人員發送自動預警信號，輔助值班人員及檢修人員開展后續系統及設備搶修工作，快速恢復系統正常運行狀態。在系統運行故障問題過于嚴重，且難以在短時間內完成搶修作業時，繼電保護裝置將結合實際情況采取各項保護措施，最大程度減少系統運行故障所造成的損失，避免故障進一步惡化。

二、繼電保護安全技術在電氣自動化系統中的具體應用

2.1 母線繼電保護

母線繼電保護技術的常用保護技術手段為相位保護以及差動保護。其中，對相位保護措施的實施，將全面改善母線的運行狀態及各項性能屬性。而在構建差動保護機制時，提前在母線元件中設置適當型號的電流互感器裝置，通過二次繞組，將電流互感器與母線側端子加以連接，將其在差動部位進行安裝。同時，當電氣自動化系統母線處于不同工作環境時，所采取繼電保護措施也有所不同。

2.2 高壓電機繼電保護

目前較為常見的高壓電機繼電保護技術措施分為電流速斷保護、過負荷保護、單相接地保護、負序電流保護以及低電壓保護等等。以其中電流速斷保護為例。由于高壓電機多為遠程控制模式，將頻繁進行啟停控制。如若采用真空接觸器作為主回路開關電器時，受到真空接觸器分斷能力限制，難以切斷短路電流，僅能切斷過負荷電流以及正常電流。因此，在出現高壓電機短路故障時，繼電保護系統將通過所配置高壓熔斷器裝置，對故障電流進行切除，提供電流速斷保護。

2.3 變壓器繼電保護

在電氣自動化系統運行過程中，受到環境等因素的干擾影響，所配置變壓器設備偶爾出現油箱破損、短路、瓦斯等故障問題，存在較高的安全隱患，常用的變壓器繼電保護技術措施為，基于所配置阻抗元件具備的保護功能，在變壓器運行一定時間后，基于程序運行指令開展自動斷電動作，為變壓器提供繼電保護;將保護電流裝置在變壓器設備的兩端時間元件以及電流中加以設置。在變壓器運行過程中，將自動切斷電源，為變壓器提供過電流繼電保護;在變壓器設備出現瓦斯問題與油箱破損問題時，繼電保護裝置將自動發送預警信號，采取有效保護措施，如切斷電源。

三、提高電氣自動化系統機電保護的安全技術措施

根據繼電保護安全技術實際應用情況，技術應用主要影響因素包括硬件裝置、軟件系統與人為操作。企業在運用繼電保護安全技術時，應采取以下技術措施，確保技術應用效能得到充分發揮。

3.1 強化驗收環節

在繼電保護裝置進場、安裝等環節中，應重復對繼電保護裝置的性能質量、參數型號進行檢驗，確保裝置性能質量與實際使用需求、相關檢驗標準完全符合后，方可開展繼電保護裝置安裝作業，并投入使用。在設備質量檢驗環節中發現存在性能隱患的裝置時，須及時更換，并對新配置的保護裝置開展重復質量檢驗工作。

3.2 完善技術相關標準

目前，部分企業現行的繼電保護安全技術相關標準和細節有待完善補充，難以為技術應用、繼電保護系統管理工作的開展提供明確參照，同時，也時常出現管理盲區、交叉管理等問題，導致各項技術性問題沒有得到徹底解決。因此，應不斷對技術相關標準加以完善補充，構建安全問題責任制，對各部門的具體職責范圍、工作內容進行明確界定。同時，對現場核查工作制度內容加以細化補充。明確要求工作人員遵循安全自動裝置及繼電保護裝置的“三核對”工作原則，依次對現場執行定制單與調度臺定值單、裝置定值與現場執行定制單、狀指壓板與實際運方的一致性進行檢查。

四、結語

綜上所述，繼電保護安全技術的應用情況，對電氣自動化系統的安全高效運行具有重要意義。因此，企業應加強對繼電保護安全技術的應用與研發力度，不斷探索繼電保護安全技術與電氣自動化系統實際運行情況相適宜的應用模式。

參考文獻

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