提高電力系統(tǒng)繼電保護(hù)可靠性措施探討

丁 穎 王 鵬

（1、青海省電力公司超高壓運(yùn)行檢修公司，青海 西寧 810003 2、青海省電力公司超高壓運(yùn)行檢修公司西寧變電檢修工區(qū)，青海 西寧 810003）

近年來(lái),隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,電力系統(tǒng)繼電保護(hù)在原理上和技術(shù)上都有了很大的變化。可靠性研究是繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的重要因素,由于電力系統(tǒng)的容量越來(lái)越龐大,供電范圍越來(lái)越廣,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜,繼電保護(hù)動(dòng)作的可靠性就顯得尤為重要,對(duì)繼電保護(hù)可靠性的研究與探討就很有必要。

1 繼電保護(hù)在供電系統(tǒng)中的作用

1.1 保證繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護(hù)裝置作用的前提

繼電系統(tǒng)的可靠性是發(fā)揮繼電保護(hù)裝置作用的前提。一般來(lái)說(shuō)繼電保護(hù)的可靠性主要由配置合理、質(zhì)量和技術(shù)性能優(yōu)良的繼電保護(hù)裝置以及正常的運(yùn)行維護(hù)和管理來(lái)保證。

1.2 繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中的作用

繼電保護(hù)在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中的作用主要有以下三點(diǎn)：

（1）保障電力系統(tǒng)的安全性。當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該由該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給脫離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中斷開(kāi)，以最大限度地減少對(duì)電力系統(tǒng)元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電的影響，并滿足電力系統(tǒng)的某些特定要求（如保持電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性等）。

（2）對(duì)電力系統(tǒng)的不正常工作進(jìn)行提示。反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常工作情況，并根據(jù)不正常工作情況和設(shè)備運(yùn)行維護(hù)條件的不同（例如有無(wú)經(jīng)常值班人員）發(fā)出信號(hào)，以便值班人員進(jìn)行處理，或由裝置自動(dòng)地進(jìn)行調(diào)整，或?qū)⒛切├^續(xù)運(yùn)行會(huì)引起事故的電氣設(shè)備予以切除。反應(yīng)不正常工作情況的繼電保護(hù)裝置允許帶一定的延時(shí)動(dòng)作。

（3）對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)控。繼電保護(hù)不僅僅是一個(gè)事故處理與反應(yīng)裝置，同時(shí)也是監(jiān)控電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的裝置。

2 影響繼電保護(hù)可靠性的因素

繼電保護(hù)裝置是一種自動(dòng)裝置,在電力系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著保證電力系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要任務(wù),當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況時(shí),繼電保護(hù)裝置會(huì)向值班人員發(fā)出信號(hào),提醒值班人員及時(shí)采取措施、排除故障,使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。繼電保護(hù)裝置在投入運(yùn)行后,便進(jìn)入了工作狀態(tài),按照給定的整定值正確的執(zhí)行保護(hù)功能,時(shí)刻監(jiān)視供電系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的變化,出現(xiàn)故障時(shí)正確動(dòng)作,把故障切除。當(dāng)供電系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),保護(hù)裝置不動(dòng)作。這就有“正確動(dòng)作”和“正確不動(dòng)作兩種完好狀態(tài),說(shuō)明保護(hù)裝置是可靠的。如果保護(hù)裝置在被保護(hù)設(shè)備處于正常運(yùn)行而發(fā)生”誤動(dòng)“ 或被保護(hù)設(shè)備發(fā)生故障時(shí),保護(hù)裝置卻 ”拒動(dòng)或無(wú)選擇性動(dòng)作,則為“不正確動(dòng)作”。就電力系統(tǒng)而言,保護(hù)裝置“誤動(dòng)或無(wú)選擇性動(dòng)作”并不可怕,可以由自動(dòng)重合閘來(lái)進(jìn)行糾正,可怕的是保護(hù)裝置的“拒動(dòng)”,造成的大面積影響,可能導(dǎo)致電力系統(tǒng)解列而崩潰。而導(dǎo)致繼電保護(hù)工作不正常的原因可能有以下幾種。

2.1 繼電保護(hù)裝置的制造廠家在生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量管理、把好質(zhì)量關(guān)。

2.2 繼電保護(hù)裝置在運(yùn)行過(guò)程中受周圍環(huán)境影響大。由于其周圍空氣中存在大量的粉塵和有害氣體,同時(shí)又受到高溫的影響,將加速繼電保護(hù)裝置的老化,導(dǎo)致性能改變。有害氣體也會(huì)腐蝕電路板和接插座,造成繼電器點(diǎn)被氧化,引起接觸不良,失去保護(hù)功能。

2.3 晶體管保護(hù)裝置易受干擾源的影響,如電弧、閃電電路、短路故障等諸多因素,導(dǎo)致發(fā)生誤動(dòng)或拒動(dòng)。

2.4 保護(hù)可靠性在很大程度上還依賴于運(yùn)行維護(hù)檢修人員的安全意識(shí)、技能和責(zé)任心。繼電保護(hù)的可靠性與調(diào)試人員有密切關(guān)系,如技術(shù)水平低、經(jīng)驗(yàn)少、責(zé)任心不強(qiáng)發(fā)現(xiàn)和處理存在問(wèn)題的能力差等。

2.5 互感器質(zhì)量差,在長(zhǎng)期的運(yùn)行中,工作特性發(fā)生變化,影響保護(hù)裝置的工作效果。

2.6 保護(hù)方案采用的方式和上下級(jí)保護(hù)不合理,選型不當(dāng)。

3 提高繼電保護(hù)可靠性的措施

貫穿于繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、選型、制造、運(yùn)行維護(hù)、整定計(jì)算和整定調(diào)試的全過(guò)程,而繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性主要決定于繼電保護(hù)裝置的可靠性和設(shè)計(jì)的合理性。其中繼電保護(hù)裝置的可靠性又起關(guān)鍵性作用。由于保護(hù)裝置投入運(yùn)行后,會(huì)受到多種因素的影響,不可能絕對(duì)可靠,但只要制定出各種防范事故方案,采取相應(yīng)的有效預(yù)防措施,消除隱患,彌補(bǔ)不足,其可靠性是能夠?qū)崿F(xiàn)的。提高繼電保護(hù)可靠性的措施應(yīng)注意以下幾點(diǎn):

提高繼電保護(hù)可靠性的措施貫穿于繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行維護(hù)、整定計(jì)算和整定調(diào)試的全過(guò)程。而繼電保護(hù)系統(tǒng)的可靠性主要決定于繼電保護(hù)裝置的可靠性和設(shè)計(jì)的合理性。其中繼電保護(hù)裝置的可靠性又起關(guān)鍵性作用。由于保護(hù)裝置投入運(yùn)行后，會(huì)受到多種因素的影響，不可能絕對(duì)可靠。但只要制定出各種防范事故方案，采取相應(yīng)的有效預(yù)防措施，消除隱患，彌補(bǔ)不足，其可靠性是能夠?qū)崿F(xiàn)的。提高繼電保護(hù)可靠性的措施應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

3.1 保護(hù)裝置在制造過(guò)程中要嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量管理，把好質(zhì)量關(guān)，提高裝置中各元器件的質(zhì)量。盡量選用故障率低、壽命長(zhǎng)的元器件，不讓不合格的劣質(zhì)元件混進(jìn)其中。

3.2 晶體管保護(hù)裝置在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮安裝在與高壓室隔離的房?jī)?nèi)，免遭高壓大電流、斷路故障以及切合閘操作電弧的影響。同時(shí)要防止環(huán)境對(duì)晶體管造成的污染，有條件的情況下要裝設(shè)空調(diào)。電磁型、機(jī)電型繼電器外殼與底座間加膠墊密封，防止灰塵和有害氣體侵入。

3.3 繼電保護(hù)專業(yè)技術(shù)人員在整定計(jì)算中增強(qiáng)責(zé)任心。在計(jì)算中進(jìn)行認(rèn)真分析再確定，使各級(jí)保護(hù)整定值準(zhǔn)確，上下級(jí)保護(hù)整定值匹配合理。

3.4 加強(qiáng)對(duì)保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)與故障處理能力并進(jìn)行定期檢驗(yàn)，制定出反事故措施，提高保護(hù)裝置的可靠性。

3.5 從保證電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性方面考慮，要求繼電保護(hù)系統(tǒng)具備快速切除故障的能力。為此重要的輸電線路或設(shè)備的主保護(hù)采用多重化設(shè)施，需要有兩套主保護(hù)并列運(yùn)行。

3.6 為了使保護(hù)裝置在發(fā)生故障時(shí)有選擇性動(dòng)作，避免無(wú)選擇性動(dòng)作，在保護(hù)裝置設(shè)計(jì)、整定計(jì)算方面應(yīng)考慮周全、元器件配合合理、才能提高保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性。

4 總結(jié)

本文討論了供電系統(tǒng)中的繼電保護(hù)裝置的可靠性問(wèn)題,提出了探討繼電保護(hù)可靠性的必要性、影響繼電保護(hù)可靠性的因素及提高繼電保護(hù)可靠性的對(duì)策。其可靠性問(wèn)題不僅與設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行維護(hù)和檢修調(diào)試等有密切關(guān)系而且繼電保護(hù)裝置維護(hù)人員也將起到關(guān)鍵性作用。最后本文討論了保護(hù)檢驗(yàn)的目的、建議盡快修訂有關(guān)規(guī)程,研究制定新形勢(shì)下的繼電保護(hù)檢修策略。

[1]GB50062292.電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 [Z].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，1992.

[2]趙自剛,閻曉丁.當(dāng)前繼電保護(hù)檢驗(yàn)工作存在問(wèn)題的分析.電網(wǎng)技:～1998.(10):19～21,25.