發(fā)電企業(yè)繼電保護技術(shù)監(jiān)督發(fā)現(xiàn)的若干問題探討

秦富寶，馬生翼

（晉能控股集團同華山西發(fā)電有限公司，山西 忻州 034100）

隨著國家的發(fā)展，社會大眾對電力的使用需求日漸提高，發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)壓力也隨之增加，為防止突發(fā)事故影響電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，需使用繼電保護技術(shù)提高發(fā)電企業(yè)的電力系統(tǒng)安全性。繼電保護技術(shù)監(jiān)督工作在繼電保護及電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行過程中發(fā)揮重要的作用，能夠督促電企業(yè)執(zhí)行國家、行業(yè)、所屬電力企業(yè)或集團頒布的繼電保護規(guī)范或條例準(zhǔn)則。然而，由于不同發(fā)電廠對頒布的條例準(zhǔn)則解讀程度不同，導(dǎo)致其執(zhí)行的情況存在不一致等問題。因此，需要分析繼電保護技術(shù)監(jiān)督中的典型問題，探討解決思路，希望能夠提高我國繼電保護技術(shù)水平及監(jiān)督水準(zhǔn)，幫助發(fā)電企業(yè)更加安全穩(wěn)定地運行。

1 繼電保護技術(shù)

隨著跨區(qū)聯(lián)網(wǎng)、跨國聯(lián)網(wǎng)的高自動化電力運行系統(tǒng)建成，發(fā)電企業(yè)的電力系統(tǒng)運作更加現(xiàn)代化。對于微機線路及主設(shè)備保護技術(shù)而言，由于各類設(shè)備運行的方式、原理及機型不同，各自都存在自身不同的特色，使電力系統(tǒng)繼電保護技術(shù)類別更加全面，從而構(gòu)成新一代的繼電保護裝置。我國現(xiàn)階段形成的全國性聯(lián)網(wǎng)電力體系易受互聯(lián)關(guān)系的影響，若是一端出現(xiàn)故障，則會影響系統(tǒng)的整體運行。因此，需要利用高效的電網(wǎng)保護及控制措施，保證電力系統(tǒng)性能的同時避免事故發(fā)生。故需在發(fā)電企業(yè)內(nèi)部實行繼電保護技術(shù)與技術(shù)監(jiān)督工作，提高發(fā)電企業(yè)電力系統(tǒng)的安全性與穩(wěn)定性。

2 繼電保護技術(shù)監(jiān)督概述

2.1 繼電保護技術(shù)監(jiān)督

繼電保護監(jiān)督是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的根本，也是電網(wǎng)發(fā)展實現(xiàn)改革的基礎(chǔ)。在電網(wǎng)實現(xiàn)全國性接聯(lián)后，不間斷供電模式對電力系統(tǒng)的運行帶來巨大壓力，稍有不慎，帶來的損失重大。因此，電網(wǎng)系統(tǒng)在運行時對安全事故的防范要求更高，對繼電保護的管理需求也就越大。而在“多元化辦電、法制化管理”理念的影響下，繼電保護技術(shù)的管理逐漸形成了一套完整的行業(yè)規(guī)范和監(jiān)督體系，能夠?qū)^電保護的各個環(huán)節(jié)進行跟蹤監(jiān)管，保障繼電保護技術(shù)的運行，從方法、意識等方面加強了對繼電保護的質(zhì)量管理。

2.2 開展繼電保護技術(shù)監(jiān)督的主要任務(wù)

繼電保護技術(shù)監(jiān)督是按照有關(guān)部門頒布的條例法規(guī)，對各發(fā)電廠、站單位進行的技術(shù)監(jiān)督網(wǎng)活動，通過定期的技術(shù)監(jiān)督工作例會，進一步分析在期間收集的反饋信息，分析研究設(shè)備運行問題，消除保護裝置的故障。繼電保護監(jiān)督需要對繼電保護的設(shè)計、采購、安裝與調(diào)試等環(huán)節(jié)進行監(jiān)督管理，能夠及時掌握繼電保護與設(shè)備的運行情況，跟蹤設(shè)備的使用，落實故障的消除情況，調(diào)整發(fā)電廠、站的繼電保護系統(tǒng)運行問題。繼電保護監(jiān)督工作需要對繼電保護各個環(huán)節(jié)進行監(jiān)督管理，密切聯(lián)系管理部門與檢修部門，建立全面的監(jiān)督考核體系，確保明文規(guī)定落在實處、制度章程實施全面，提高繼電保護的穩(wěn)定運行。

3 繼電保護技術(shù)監(jiān)督內(nèi)容

3.1 設(shè)備入網(wǎng)監(jiān)督

繼電保護設(shè)備網(wǎng)監(jiān)督工作隨著社會的發(fā)展，逐漸凸顯出重要性。電力主管部門針對繼電保護設(shè)備入網(wǎng)條件與質(zhì)量管理制定了相關(guān)規(guī)定與細(xì)則，令設(shè)備入網(wǎng)監(jiān)督成為繼電保護技術(shù)監(jiān)督的重要部分。對于首次入網(wǎng)的產(chǎn)品設(shè)備，都需經(jīng)企業(yè)指定的質(zhì)量檢測部門進行檢測，只有產(chǎn)品各項性能指標(biāo)與繼電保護設(shè)備的技術(shù)條件相符，方能將此產(chǎn)品設(shè)備投入運行。對于一些未經(jīng)過質(zhì)量檢測的產(chǎn)品，一律不許入網(wǎng)使用。在后續(xù)的使用過程中，還需對已入網(wǎng)運行的產(chǎn)品進行質(zhì)量動態(tài)跟蹤，若產(chǎn)品在使用的時候出現(xiàn)質(zhì)量變化問題，則需及時與制造廠商聯(lián)系并限期改進。

3.2 設(shè)計管理與基建施工管理

繼電保護技術(shù)監(jiān)督需對發(fā)電站、廠的系統(tǒng)編制與規(guī)劃進行管理，分析各環(huán)節(jié)設(shè)計的合理性。對于一些新建或擴建的工程設(shè)計，在管理時，考慮繼電保護系統(tǒng)與施工工程質(zhì)檢的相關(guān)性，減少工程建設(shè)帶來的系統(tǒng)變化，保證繼電保護能夠穩(wěn)定運行。其次，在設(shè)計管理的過程中，還需確定建設(shè)工程能夠獲得相關(guān)部門允許才可開展。

在基建施工過程中，若是涉及與運行設(shè)備相關(guān)的操作，需先向?qū)I(yè)人員提交申請，得到許可后由專業(yè)人員監(jiān)督完成施工。并且繼電保護設(shè)備的調(diào)試工作，也需要由專業(yè)的檢修人員完成，并讓檢修人員確認(rèn)設(shè)備的性能、結(jié)構(gòu)與技術(shù)數(shù)據(jù)。在施工完成后，施工單位還需與運行單位進行操作示范交底及竣工檢驗，確認(rèn)電氣設(shè)備與線路的參數(shù)完整、竣工情況與圖紙保持一致、繼電保護定值符合定值整定通知單上的要求等，雙方確認(rèn)無誤后方可投入使用。

3.3 運行監(jiān)督

在繼電保護設(shè)備運行監(jiān)督中，定值管理是一項專業(yè)性較強的管理任務(wù)，但由于繼電保護的定值影響到繼電保護行為的準(zhǔn)則，故需進行嚴(yán)密、有序的定值整定與計算，可以通過建立完善的定值管理制度、保證整定計算數(shù)據(jù)的全面性、選用合適的鎮(zhèn)定方案，提高定值管理工作的效率與準(zhǔn)確性。除此之外，還需對繼電保護設(shè)備進行運行管理，并在使用的過程中及時檢修設(shè)備。若是發(fā)現(xiàn)保護出現(xiàn)二次回路缺陷，需根據(jù)缺陷管理規(guī)定填報缺陷通知單，并按照規(guī)定在期限內(nèi)完成缺陷消除工作。一些不能在期限內(nèi)消除的缺陷，也需及時與技術(shù)監(jiān)督部門進行對接。在運行管理過程中，還需對繼電保護設(shè)備與二次回路的運行狀態(tài)進行跟蹤，并對其可靠性進行評估，做好更換與檢修的工作。

3.4 檢修管理

繼電保護的檢修工作都需按照相關(guān)的法律條款及規(guī)定進行，任何發(fā)電廠、站都不允許私自更改保護設(shè)備的檢驗周期或項目，若必須進行更改，則需向企業(yè)內(nèi)的總工程師提交項目調(diào)整、周期更改的申請，待總工批準(zhǔn)后方可進行。而在設(shè)備檢修工作開戰(zhàn)前，還需做好在運輸過程中的保護工作及安全隔離措施，待檢修結(jié)束后，需一并復(fù)原。若在檢修時導(dǎo)致設(shè)備無法恢復(fù)到安全隔離措施之前的狀態(tài)，應(yīng)告知運行人員。

4 繼電保護技術(shù)監(jiān)督的監(jiān)管方法

4.1 計量檢測

計量檢測作為監(jiān)督管理的重要手段，為設(shè)備運行及監(jiān)管工作提供關(guān)鍵保證，而標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的繼電保護實驗室為計量檢測提供平臺，是繼電保護技術(shù)監(jiān)督工作開展基礎(chǔ)，所以建設(shè)繼電保護實驗室非常必要。并且需保證實驗室內(nèi)配備有標(biāo)準(zhǔn)、先進、完善的檢測儀器儀表，幫助有關(guān)繼電保護裝置檢測任務(wù)順利完成。此外，計量測量不僅需要繼電保護實驗室作為測量開展的基本環(huán)境，更需要配置計量等級較高的監(jiān)測設(shè)備及常規(guī)使用的監(jiān)測儀表儀器。對于一些不夠提供特殊試驗要求的儀器設(shè)備也需配備齊全，便于繼電保護技術(shù)監(jiān)督管理順利開展。

4.2 對保護設(shè)備進行跟蹤檢測

在繼電保護技術(shù)監(jiān)督管理過程中，若能夠有效地對保護設(shè)備進行跟蹤檢測，則可提高保護設(shè)備的檢修質(zhì)量，規(guī)范各基層電廠繼電保護設(shè)備的配置與管理。在《繼電保護技術(shù)監(jiān)督工作實施明細(xì)》中，已經(jīng)對各發(fā)電廠繼電保護部門所進行的設(shè)備測試與定檢工作作出規(guī)定。故在進行繼電保護技術(shù)監(jiān)督過程中，可以相關(guān)細(xì)則規(guī)定作為依據(jù)，對各發(fā)電廠的實際開展情況進行有效監(jiān)督，提高監(jiān)督工作的準(zhǔn)確性。220kV及以上電壓的變電器由于保護原理復(fù)雜、品類繁多，在送檢時使用的測試設(shè)備也更加精密，不易攜帶，因此，可在發(fā)電廠站的繼電保護室配置相關(guān)的調(diào)試儀器儀表，從而提高繼電保護技術(shù)監(jiān)督的效率。

4.3 融合計算機技術(shù)實行監(jiān)督

融合計算機技術(shù)實行繼電保護技術(shù)監(jiān)督，不僅能夠為計量保護監(jiān)督工作帶來新技術(shù)，還可為監(jiān)督檢測的開展提供便利的環(huán)境與條件，提高監(jiān)督檢測的精準(zhǔn)度。例如，在進行微機繼電保護綜合測試時，可使用模擬器模擬各類電力系統(tǒng)的異常情況，獲取較為全面的保護裝置各項指標(biāo)，從而深入地分析各種工況下的保護裝置運行情況。除此之外，數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)被應(yīng)用在繼電保護技術(shù)監(jiān)督過程中，采用先進的裝置設(shè)備，利用數(shù)據(jù)庫管理軟件，高效率地處理繼電保護技術(shù)監(jiān)督產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，對此類信息進行加工，便于監(jiān)督工作能夠?qū)Σ煌闆r進行分類分項與比較，判斷保護設(shè)備運行工況的變化規(guī)律，從而制定出可行對策采取有關(guān)控制手段。

5 繼電保護技術(shù)監(jiān)督發(fā)現(xiàn)的問題研究

5.1 等電位接地網(wǎng)接地不規(guī)范

對于等電位接地網(wǎng)接地方式部分而言，在進行繼電保護技術(shù)監(jiān)督過程中發(fā)現(xiàn)，電廠在進行等電位接地網(wǎng)的設(shè)計與施工等多個環(huán)節(jié)中出現(xiàn)問題，例如，等電位接電網(wǎng)與主接地網(wǎng)未保證一個連接點，而是同時存在多點接地；等電位接地網(wǎng)與主接地網(wǎng)使用的連接導(dǎo)線橫截面不符合要求；使用的等電位接地銅排敷設(shè)不規(guī)范等問題。使電力系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障影響接地電流的流通路徑，使接地電流直接通過接地網(wǎng)陸地，從而引發(fā)交變磁場，對周邊的二次回路或是保護裝置帶來電磁干擾。

二次回路電纜屏蔽層若能夠在等電位接地網(wǎng)上保持雙端接地狀態(tài)，則可在使用過程中有效降低空間電池廠，減少電纜芯線上產(chǎn)生的感應(yīng)與干擾，使電力系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定。但是，在多電廠的實際施工與接地情況中，未能達(dá)到二次回路電纜屏蔽層的雙端接地要求，使保護室的等電位接地網(wǎng)出現(xiàn)兩點接地情況。而兩點接地會出現(xiàn)電位差，而電位差的存在令屏蔽層形成電流，該電流受到相鄰導(dǎo)線的影響形成感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的存在會對屏蔽層帶來干擾，嚴(yán)重時，會使屏蔽層及二次回路電纜損毀，不利于繼電保護技術(shù)的開展。

5.2 非全相保護啟動失靈問題

對于發(fā)變組的非全相運行而言，一般會在兩種背景下開展，第一種為機組在正常運行的過程中出現(xiàn)故障，故障影響電氣量保護動作跳開斷路器，該過程出現(xiàn)非全相故障。在電氣量保護動作跳開斷路器時，若在跳斷路器時有一相發(fā)生失靈，斷路器失靈保護與非全相保護都會動作，但是，受到失靈延時的影響，失靈保護會先進行動作切除故障，因此，在這中情況中，非全相保護無需啟動失靈保護。第二種情況，機組正常運行時出現(xiàn)斷路器偷跳情況，而零時刻保護裝置未有保護動作，一段時間后，由非全相保護動作跳開斷路器，啟動失靈保護。在此刻若是斷路器失靈，失靈保護則會選擇跳開相鄰的斷路器，停止機組的運行，從而防止事故進一步擴大。

在多數(shù)電廠發(fā)變組高壓側(cè)斷路器中，并未配置保護裝置與非全相保護，而是根據(jù)條例所說的使用斷路器自身擁有的三相不一致保護，若是遇到斷路器偷跳問題，無法及時地啟動失靈保護，而是等待發(fā)電機的后備保護動作，啟動失靈保護跳開相鄰的斷路器。這樣一來，則會使發(fā)變組長時間受到負(fù)序電流的影響，為后續(xù)的使用埋下隱患。

6 繼電保護問題的解決措施分析

6.1 等電位接地網(wǎng)接地的建議措施

分析電廠的實際情況后，對于等電位接地網(wǎng)的接地工作而言，各個發(fā)電廠除了需要在等電位接地網(wǎng)設(shè)計及施工過程中按照現(xiàn)行準(zhǔn)則的要求進行，還需真正做到一點接地、兩端接地的原則。因此，在保證能夠滿足保護裝置銅牌膚色需求的前提下，可在保護裝置中設(shè)置兩個接地銅排，如等電位接地銅排及保護接地銅排，并保證兩個銅牌之間相互絕緣；其次，在設(shè)計等電位接地銅排銅纜截面面積時，所選用的銅纜應(yīng)用截面不小于50mm2，在敷設(shè)過程中需保證銅纜能夠與保護室的等電位接地網(wǎng)相連接，并與柜體保持可靠的連接；最后，在二次回路電纜屏蔽層接地設(shè)計時，在兩端接地的原則下，可將屏蔽層的接地與等電位接地銅排相連。

6.2 非全相失靈保護問題應(yīng)對思路

對于非全相失靈保護而言，受到發(fā)電廠及發(fā)電系統(tǒng)運行的影響，在發(fā)變組高壓側(cè)斷路器配置的非全相保護及失靈保護的功能邏輯各不相同，但對其的配置原則與要求則是一致。在使用過程中，要保證發(fā)變組失靈保護能夠正確動作，需采取相關(guān)的技術(shù)措施，如制定正確的接線路線、設(shè)置完整的邏輯功能、選用合適的定值整定，從而保證失靈保護正確動作。

7 結(jié)語

對于繼電保護技術(shù)監(jiān)督工作而言，行業(yè)現(xiàn)行的規(guī)章制度與條例是工作開展的依據(jù)，但是，在眾多規(guī)章制度與條例當(dāng)中，部分指向不明確甚至出現(xiàn)與實際情況有出入的部分，使各發(fā)電廠在實際執(zhí)行過程中出現(xiàn)誤差。因此，本文針對發(fā)電企業(yè)繼電保護技術(shù)監(jiān)督發(fā)現(xiàn)的典型問題進行分析，希望能夠引起有關(guān)主管部門的重視，對現(xiàn)階段行業(yè)中出現(xiàn)較有爭議的問題進行深入研究，消減在條例執(zhí)行過程中出現(xiàn)的爭端與差異，幫助發(fā)電廠安全穩(wěn)定地運行下去。