電氣自動化系統中繼電保護的安全技術分析

徐鳳輝 葛永輝 劉亞坤

摘要：隨著電力行業的快速發展里，電氣自動化技術已成為電力系統中不可或缺的重要組成部分，尤其是繼電保護安全技術的出現，不僅大大提升了電力系統的穩定性和安全性，還實現了電力系統的智能化和自動化發展。因此，有必要對該技術在電氣自動化系統中的有效應用進行深入分析。

關鍵詞：電氣自動化;繼電保護;安全技術

引言：繼電保護的安全技術是電氣自動化系統平穩運行的重要保障。如果不能保障電氣自動化系統安全運行，造成的經濟損失將十分龐大，可能會給人們的生活造成極大阻礙，也會延緩電氣自動化系統整個領域的發展。

1.繼電保護裝置故障類型

繼電保護裝置是由多個不同部分組成的復合型裝置，如圖1，功能較多，但容易受到多方面因素影響，導致出現多種問題，降低設備使用效果。故障類型分為三種 ：①因網絡和裝置本身異常運行導致的故障，如系統溫度過高導致的裝置失靈;②因電流互感器飽和引發的故障 ;③繼電保護裝置系統配置缺乏合理性導致的運行安全隱患。

2.電氣自動化系統繼電保護存在的安全問題

2.1繼電保護的軟件原因

現今的繼電保護設備更多偏向智能化、集成化方向，這就對相關的軟件程序提出了更高要求。針對不同設備、不同需求，繼電保護器的軟件要求不同，導致運用相關軟件時常常發現軟件不符合應用標準的情況，如軟件結構規劃不合理、需求分析不準確、檢測環節發現生產不符合標準、編碼差異較大等。這些看似無關的程序問題，往往會對電氣自動化系統繼電保護的運行造成極大阻礙。

2.2技術人員方面的原因

雖然現今自動化在我國的發展比較迅速，各行各業都在使用自動化、智能化的管理，但以目前的情況來看，它還無法達到完全人工智能的狀態，說明在電氣自動化系統電子繼電保護過程中，人工參與、參與方式、參與狀態都極為重要，直接影響著繼電保護的穩定性。首先，繼電保護工作者未能按照繼電保護器的設計標準接線，將導致其存在接線錯誤的問題。其次，在繼電保護器參與電氣自動化系統繼電保護時，維修員工未能按照檢查維修標準定時檢查和維修繼電保護器，導致繼電保護器存在問題但不能及時得到維修。

2.3繼電保護硬件設備原因

電子信息技術發展十分迅速，智能硬件設備更新換代迅速，而當新型硬件設備被生產出來進行應用時，總存在一個改良完善期。在電氣自動化繼電保護硬件設備中，繼電保護裝置、接口裝置、通道裝置以及相關輔助設備等都有可能存在問題，而這些問題的存在會影響整個電氣自動化系統繼電保護的安全運行。往往一點小的瑕疵都會導致整個系統癱瘓，從而威脅整個電網的安全。

3.具體應用方案

3.1變壓器繼電保護

首先，短路保護。在這一環節中，應著重對變壓器的阻抗問題和過電流進行繼電保護，其中前者保護方式要借助阻抗元件的保護功能來實現，即在變壓器運行一段時間后對其進行自動斷電，這樣就能避免變壓器出現阻抗問題;而后者保護方式則需要借助變壓器兩端時間元件和電源電流保護裝置的力量來對電流元件和相應時間元件進行繼電保護，使其在短期運行后能夠自動斷電，這樣才能避免變壓器出現過電流反應;其次，瓦斯保護。主要注重對變壓器油箱的繼電保護，因為其一旦出現破損現象，就會產生故障電弧，這樣很容易會導致油箱中的油和絕緣材質產生分解現象，進而形成大量有害氣體，因此，必須及時對變壓器油箱進行繼電保護，可通過電源的及時切斷及向維修人員發送預警信號來實現。

3.2發動機繼電保護

在對發動機進行繼電保護時，可以從以下兩方面入手：首先，要抓住重點保護要點，尤其是定子組匝的保護，因為該部位一旦出現短路問題，就會導致局部溫度出現突發性升高現象，嚴重時，還會破壞絕緣層，進而導致發動機無法進行正常運轉。因此，繼電保護主要通過在定子繞組中安裝相應的匝間保護裝置來規避短路問題，進而最大化提升發動機的安全防護性能;其次，是在電動機單相接地時，若發現流經電流高于規定值，就要及時的安裝保護接地裝置，并根據電流與相位的中心點對發動機進行繼電保護，這樣才能保障發動機的安全穩定運行。

3.3母線繼電保護

在這一環節中，繼電保護方式主要包括差動保護和相位保護兩種方式。其中，前者保護方式是按照相對比較的原理來提升母線的性能，使其始終處于安全可靠的運行狀態中;而后者保護方式則需要提前設置與母線元件變化特點相一致的電流互感器，然后再將二次繞組與母線側端子進行連接，并將互感器安裝在差動部位。另外，還要合理設計大電流與小電流的實際接地環境，如大電流接地母線保護要盡量采用三相連接方式;而小電流接地母線保護則采用相間短路，即兩相連接方式，將繼電保護效果最大化發揮出來。

4.電氣自動化系統繼電保護的安全技術優化措施

4.1優化安全技術機制

為確保電氣自動化內部繼電保護穩定運行，應結合實際情況進行具體分析，完善相關安全技術機制，處理好安全控制問題，減少電氣自動化設備在運行中出現故障的次數。首先，要注重電氣自動化系統繼電保護使用安全技術進行標準化建設，嚴格掌控繼電保護的各個環節，密切把關，避免出現不必要的故障。其次，在對智能化繼電保護器軟件進行升級和更新等相關工作時，要確定更新軟件所需的硬件環境標準，避免因為系統設置不匹配導致系統癱瘓。

4.2提高技術人員的專業水平

要加強對在崗繼電保護工作人員的專業化培訓，盡量采取理論聯系實踐的方式來進行，不僅要設置專門的實訓室，而且還要邀請企業優秀員工代表或行業專家作為培訓教師，這樣才能有效提升工作人員的綜合素質、實操技能以及安全意識等，使其能夠充分掌握繼電保護安全技術的操作要點和規范要求，這樣才能從根本上應對各種突發事件，提高繼電保護作業現場的安全管控水平。

4.3強化繼電保護安全檢查工作

在對電氣自動化系統進行繼電保護時，為了確保安全防護效果，保障電力設備的安全穩定運行，前提條件就是要做好其繼電保護安全檢查工作。在實際運行時，供電企業要組織運行檢修人員對轄區內的繼電保護裝置和安全自動裝置的運行狀態進行全面的勘察，盡可能遵循“三核對”原則來進行，不僅要對調度臺定值單進行細致審核，看其是否與現場執行定值單相一致。而且還要將現場執行定值單與裝置定值、壓板進行對比分析，若是出現差異，則要及時聯系市調、縣調部門進行現場安全檢查和維修。

結束語

綜上所述，對于電氣自動化系統而言，運用繼電保護安全技術不僅能夠提升電力系統的運行效率和運行安全，而且還能推動其智能化、自動化發展。因此，相關供電企業必須重視繼電保護安全技術的有效應用。在具體實施過程中，不僅要提高繼電保護工作人員的綜合素質水平，而且還要落實繼電保護安全檢查工作，發揮出最大化的繼電保護優勢，為我國電力事業的健康發展打下良好的基礎。

參考文獻

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