電力自動化繼電保護安全管理問題分析

廣東億能電力股份有限公司 邱炳江

影響自動化繼電保護安全管理工作的原因有三：硬件問題。是繼電保護裝置本身存在的問題，像保護裝置、二次回路、通信線路、斷路器等出現故障，影響到整個保護系統的運行質量；軟件問題。控制軟件出現問題，像軟件編碼問題、參數設置錯誤，以及實際功能與繼電保護需求不符等，這些問題直接影響著繼電保護系統的正常運行；人為因素。也是引起自動化繼電保護系統運行故障的主因，如硬件安裝錯誤，軟件輸入參數錯誤，以及檢修、維護管理不到位等，都會引起自動化繼電保護系統的運行故障。

1 電力繼電保護安全管理存在的問題

1.1 電力系統本身的不足

負載過大。電力系統本身的負載過大，尤其是在特殊季節如酷暑和嚴寒，在這一階段區域內的用電量會大幅提升，對供電系統的影響非常大。電網負載過大會引起線路短路故障，一旦短路電流過大且次數較多，會直接引起繼電保護裝置出現誤動作，甚至會導致其拒動故障。一旦繼電器出現拒動故障，那么當再次出現短路電流時，繼電器將失去對線路的保護作用，不能及時切斷電源，進而引起整個電網的供電故障。

線路老化。繼電器長期的運行，會受到空氣中的水分和氧氣的作用老化速度加快，并容易出現銹蝕問題，且部分繼電器使用年頭長、型號老舊，本身功能性較差，電力企業只是對其進行長時間的維護，沒有投入資金進行繼電器的更換，致使整個供電線路較為脆弱，一旦電壓不足、牽連到接觸電阻，可產生繼電器的拒動問題。

環狀供電網問題。環狀供電網與普通電網有一定差異，其使用的是負荷開關，電網中沒有設置繼電器，主要是因為環狀供電網的負荷發生了轉移，不會對繼電器產生影響，不需要安裝繼電器。所以當環狀供電網出現故障后，在缺少繼電器的情況下將會中斷整個電力系統，在維修過程中需逐一排查線路故障，工作效率較低，恢復供電速度較慢，降低了電力系統的供電質量。

1.2 安全管理上的不足

安全管理人員業務能力薄弱。繼電保護安全管理工作對安全管理人員業務能力有著一定的要求，需其具備一定的繼電保護工作經驗，熟知繼電保護裝置的各種故障及工作原理，并要具備良好的維修技能，當繼電保護出現故障后可快速、準確判斷故障位置及故障原因，及時制定故障處理方案，在短時間內排除故障恢復供電。然而在實際的工作中，由于安全管理人員注重于安全管理工作，自身的維修技能、故障應急處理能力較為薄弱，導致繼電保護裝置維修不及時或是維修不準確，影響到繼電保護的工作質量。如長期得不到有效解決，將會引起較大的供電事故[1]。

未有針對性的安全管理措施。電力系統的工作具有一定的危險性，需要健全的安全管理制度和管理體系，以形成對電力系統運行全面的安全管控。而電力系統實際的安全管理制度，沒有對繼電保護的相關工作進行明確，比如，沒有明確人員繼電保護工作的職責，以及針對繼電保護的工作內容，和日常性的檢修和保養措施等，致使繼電保護安全管理工作存在漏洞，相關的管理措施和工作內容執行不到位，最終影響到繼電保護的安全管理效果。

繼電保護管理不到位。繼電保護裝置本身若存在質量問題，其運行質量則無法保障，需在采購階段進行嚴格的質量控制，并在安裝前對裝置進行再次的質量檢驗，以此來保證安裝后繼電裝置的保護作用。如在這兩個環節中質量控制不嚴，使存在質量問題的繼電裝置安裝在電力系統中，那么無法起到保護線路的作用。又或是維修人員在日常工作中缺少安全管理的監督，工作不夠認真、檢修維護不到位，存在運行故障的繼電裝置被遺留在線路中，進而埋下了供電安全的隱患。以及設備在運行過程中工作人員沒有遵循設備操作規程的要求，隨意操作及操作失誤，同樣會引起繼電裝置的故障問題。這些都是繼電裝置管理不到位的體現，也是電力企業安全管理有待解決的問題。

2 加強電力自動化繼電保護安全管理的對策

2.1 實時監測管理

電力自動化系統可實現整個電網運行狀況的實時監測，可監測到每個繼電保護的節點，并可通過通信網絡對每個節點進行調整和優化，實現對電網的監測、解析、傳達三位一體的控制。在自動化繼電保護系統中，可通過設置軟閾值、硬閾值對繼電保護的工作狀態進行控制，保持大部分繼電器運行，使少量的繼電器處于休眠狀態，維持電網安全運行的同時保證了繼電器高質量的運行，以防止繼電器長期運行影響到其使用壽命；調節電路信號，保證繼電保護系統硬件與軟件間的兼容性，在確保電容量安全的同時提高線路的抗干擾能力；轉化外部信號，當接收到外部信號后需將其以模擬信號的形式進行傳輸，增強系統的散熱能力，以提高繼電器的靈敏性。如，利用電力數據間的邏輯關系，在傳感器中運用算法使其在空間和時間上互補，然后使用卡爾曼濾波法實現電力數據在電路中的安全傳輸[2]。

2.2 加大自動化繼電保護系統的檢驗力度

在實際的安全管理中，需針對整個系統建立定期的檢查制度，可實行月度專項檢查、季度整體檢查，以保證自動化繼電保護系統始終處于良好的運行狀態。

加強硬件驗收。依據驗收的內容對繼電保護系統進行全方位檢查。在完成繼電保護系統安裝后，需針對其各個組成部分進行質量檢測，像通信裝置，確定其本身的質量后、并檢驗通信功能是否完好，或是遙控設備，檢測其各項遙控功能是否正常；在驗收過程中需參照設備說明書對設備的實際性能進行檢測，以確定其功能狀況是否與說明書一致，以確保繼電保護系統硬件的質量；在整個系統驗收中要注意相關文件材料的驗收，如施工圖紙、質量檢驗報告、設備運行標準等，并將這些文件提供給維修部、操作班及安全管理部門等，作為這些部門今后工作上的參考。

加強軟件驗收。在實際的驗收工作中，需在系統軟件上發送遠程監控指令，并調整監控的各項參數，確保信息可準確傳遞至控制終端并可將數據反饋至軟件，以保證控制軟件和終端間的信息流暢通。需依據電力信息的類型采用不同的信息傳遞模式，如使用低頻波段進行信息的交互。在獲取終端信息后對不同時間點的反饋數據進行統計分析，并設置好每個繼電器的保護范圍。

2.3 選擇合適的繼電保護裝置

在裝置的選擇中需從靈敏性、速度性、可靠性三方面入手，以確保裝置的保護效果。在靈敏性方面，裝置可在故障發生后及時準確做出動作反應，以及精準地確定故障位置，以實現自身的保護作用；在速度性上，一旦電網出現故障繼電器會立即做出動作反應，切斷故障線路，將故障控制在最低程度，以減少電力系統的損失，防止電力系統遭受大面積的損害；在可靠性方面,繼電裝置需長期處于良好的工作狀態對電網進行實時保護，其保護功能不會影響到電網的正常運行，且在運行過程中不會成為電網的負擔，裝置的可靠性越好，對電網的保護能力就越高[3]。

在裝置選擇時，將以上三點作為裝置選擇的原則，可加快電網故障的處理速度和恢復速度，保證了電網運行的穩定性。在繼電保護系統中可實時監測繼電器的運行狀態，及時獲取故障信息，以形成對系統構件的保護作用，當線路出現故障時，保護系統在第一時間發出切斷電路指令，將故障元件與線路進行隔離，防止電流過大燒毀元件，且可保證正常線路的持續供電。在繼電保護裝置其他硬件的選擇上，也要從電網運行的穩定性和安全性上出發，準確選擇硬件設施，以確保整個繼電裝置的功能性，進而促使其充分發揮出保護功能，減少線路故障，降低元件損壞程度，進而減少線路故障的經濟損失。

2.4 健全安全管理制度

自動化繼電保護安全管理工作的有序開展需一套完整、健全的安全管理制度，以作為安全管理各項措施執行上的保障。依據繼電保護裝置實際的需求，明確安全管理人員的工作責任和內容，使其認識到繼電保護裝置安全管理的重要性，并根據實際工作內容制定安全管理計劃，設定管理目標，使安全管理人員在實際的工作中有方向、有目標、有計劃的開展工作，以提升安全管理工作的成效。完善考核機制建設，設定合理的考核指標和標準，對于安全管理各項工作落實到位的工作人員予以一定的經濟性獎勵，針對表現較差的工作人員要按照其工作的實際情況以及工作態度進行合理的經濟性懲罰，獎懲并重，考核要公正嚴明，以發揮出績效考核激勵和約束員工的作用，以促進安全管理效益的提升，為自動化繼電保護的安全、穩定、可靠運行，扎實安全管理基礎。

2.5 加強內部建設

繼電保護安全管理工作需要一個良好的內部環境，所有與繼電保護工作相關的工作人員，都要對繼電安全管理工作有一個深度的認識和了解，并認可繼電保護工作的重要性，對安全管理的各項工作給予大力的支持。其中，管理人員要提高重視程度，加強監督管理，對基層工作人員進行督促，形成嚴謹的工作作風，當維修人員自身無法有效解決繼電器故障時，需與其他維修人員進行討論，如還未能解決問題要及時上報領導。在實際的維修工作中要慎重考慮維修方案，以及明確維修后的效果，做好維修記錄、整理成維修檔案，以作為后期維修工作上的參考，對于關鍵性、比較重要的資料，需整理后存儲到電力信息管理系統中，以方便日后的查閱和利用[4]。此外，應嚴格落實五查工作，對電力系統進行標準化檢驗，避免安全事故的發生，相關的管理人員要針對五查工作編制標準作業指導書，要求相關人員進行學習，規范操作人員作業行為，也可邀請技術專家進行實際的指導，電力系統各個單位間也可組織技術攻關活動，以全面提高繼電保護的安全管理水平。

綜上，自動化技術在繼電保護裝置中的應用實現了繼電保護的自動化控制，通過控制軟件對繼電保護裝置進行實時監測，當電網出現故障后會及時切斷故障線路并反饋故障信息，以為故障檢修人員提供參考，加快了故障排除的速度。另外，安全管理工作是保證繼電保護裝置安全運行的關鍵，其涉及到了保護裝置安裝后的質量驗收管理，以及在保護裝置設備選型時，對各個環節進行精細化的管理，經過對各個環節的有效管控，以此來提升自動化繼電保護安全管理的成效，確保繼電保護裝置功能的可靠性。