淺談電氣自動化系統繼電保護安全管理

檀心周罡王剛

（錦州錦開電器集團有限責任公司，遼寧 錦州121013）

0 前言

在電力系統運行中，外界因素(如雷擊、鳥害)、內部因素(絕緣老化，損壞)及操作等，都有可能引起各種故障及不正常運行的狀態出現，常見的故障有：單相接地；三相接地；兩相接地；相間短路等。電力系統非正常運行狀態有：過負荷，過電壓，非全相運行，振蕩，次同步諧振，同步發電機短時失磁異步運行等。電力系統繼電保護和安全自動裝置是在電力系統發生故障和不正常運行情況時，用于快速切除故障，消除不正常狀況的重要自動化技術和設備。電力系統發生故障或危及其安全運行的事件時，他們能及時發出告警信號，或直接發出跳閘命令以終止事件。

1 繼電保護系統中的作用

在大多數電力部門，需要實施自動化的項目包括大壩監護、水庫調度和電站運行三個方面。①大壩計算機自動監控系統：包括數據采集、計算分析、越限報警和提供維護方案等。②水庫水文信息的自動監控系統：包括雨量和水文信息的自動收集、水庫調度計劃的制訂，以及攔洪和蓄洪控制方案的選擇等。③廠內計算機自動監控系統：包括全廠機電運行設備的安全監測、發電機組的自動控制、優化運行和經濟負荷分配、穩定監視和控制等。

基于現行繼電保護運行環境尚未實現根本改變，自動化綜合變電站、現代化電網對繼電保護功能需求的日漸提升，令其全方位功能的激發與安全管理工作有了更高的奮斗目標。電力系統自動化發展至今，繼電保護以供操作人員靈活掌握和安全上的高度可靠性，正確的邏輯回路動作等優勢，科學實現了遙測、遙控、遙調及遙信等共享化管理功能，并實現了無人值守自動化管控目標。同時其引入的故障錄波與基于GPS的衛星對時功能較大程度便利了人們對電力系統不良故障的及時、準確分析與高效處理。

相比于電磁型保護方式，繼電保護系統對防雷擊、抗干擾、工作環境、電壓電源等條件具有更高的客觀要求，同時針對現行不盡完善的變電站后臺遠方監控令我們必須強化提升繼電保護管理，完善繼電保護相關設備服務運行環境、優化設計維護方式，進而合理補充自動化綜合變電站人性化功能，令其為打造運行穩定、安全的綜合電網奠定良好的基礎。

2 電力自動化繼電保護安全管理

在實際運作中我們應秉承全局觀念開展設計，科學合理進行配置，令繼電保護、信號、計量、控制、測量及遠動等環節互相配合、協調有序，確保整體電力系統始終保持高水平運行狀態。同時我們應合理實施變電站擴建增容，為更換設備實施改造留有一定空間，令相關變電站設計合理適應傳統有人值守及綜合自動化管理模式。

統籌規劃，科學開展選型設計。在選型設計階段我們應避免片面的求價格低而選用過渡型技術、不穩定設備，這樣很容易導致服務運行中發生偏差或缺陷現象，反而會耗費較大的人力、物力資源進行改造更新。我們應主體面向形象良好的知名企業，選擇設計完善、技術成熟、性能可靠穩定的安全繼電保護產品，保障硬件設備的質量優秀，令其在電力系統中實現長期的穩定服務運行。為避免網絡故障及無法實施數據遠傳現象我們應對傳統變電站監測電壓、事故音響及預告作用進行合理保留，進而完善保障電力設備的持續安全運行。

另外，我們應科學改善更新監控數據庫，令后臺信號依據變電站名稱、重要等級進行合理劃分并實現分類顯示。一旦故障發生數個后臺信號一同顯示，操作管理人員則能夠依據類別重要性快速做出準確的判斷與分析。

3 完善調試安裝、確保各設備協調配合

自動化綜合變電站系統的建設令繼電保護涵蓋眾多環節設備，例如后臺監控、測量表計、直流系統、遠動、五防等，因此我們應完善開展調試安裝，明析繼電保護同該類設備的管理分工與責任劃分，進而促進各方的協調配合。同時我們應在錄入基礎數據、建立系統數據庫及聯合調試各項設備等環節上下功夫。

對新近安裝的繼電保護裝置我們應科學進行校驗，對其加入百分之八十額定電壓，模擬探析系統有可能產生的各類故障，針對裝置科學開展傳動試驗與整組模擬，進而完善保障裝置中涵蓋的邏輯回路得到正確性驗證。針對計算機裝置防潮、抗干擾性能較差，安全系數、工作可靠性有限，容易引發雷擊現象，對電源電壓與工作環境要求較高的現狀我們應采用兩端電纜屏蔽層接地的相關抗干擾規范，在網線及二次回路中合理配置避雷器，在直流電源處加設穩壓與濾波設備、在變電站控制室加設調節室溫空調設備、交流電源處引入雷電吸收器等科學措施，提升網絡線、光纜抗外力破壞能力，輔助提升計算機裝置安全可靠性，保障自動化繼電保護裝置接線可靠牢固。

另外，我們還應強化對電力工程重要質量環節的控制，例如科學管控遠方后臺反映監測、GPS對時精度、遠動通道質量及全站模擬精度等。針對變電站改造進程中一些設備無法停電終止運行的現象，我們可科學利用技術手段完善安全措施管理，例如應用模擬開關校驗新裝置，實現不停電服務，同時積累豐富施工經驗，創設不停電典型作業規范及繼電保護安全管理措施，為安全施工創設良好的環境。

4 設備驗收及運行維護

基于繼電保護要求，我們應科學開展設備驗收及運行維護，除了一些常規整組傳動保護試驗，還應著重強化對各項設備遙信、遙控、遙調與遙測操作的驗收。依據各項設備客觀特征制定適應性操作運行規程，列出運行要點。

各類報告書、工程竣工圖紙以及技術資料應及時報送相關部門，并做好系統數據的存儲備份工作，進而為后續的維護運行、改造檢修做好充足的技術準備。

應進一步強化運維人員現場培訓，提升其業務素質及對新設備熟練掌握程度，進而直接強化設備運維質量。設備投入運行之前運維人員應熟悉變電站主接線狀況及運行方式，熟練掌握計算機操作技巧并通過嚴格考核合格后才可擔任相關工作。

我們還應合理進行事故預想，能夠準確、清晰對后臺信號展開分析并判斷故障，為隨時記錄故障情況，我們應將GPS對時與故障錄波列為重點巡查裝置，進而有利于科學進行電力系統故障分析與處理。一些變電站在經過自動化綜合改造后，其各類電源均細化統一為直流二百二十伏電源，包括控制、保護、電子鎖及信號電源，令室外設備直流回路明顯增加，因此我們應科學做好針對二次室外回路的安全維護管理，降低直流接地引發故障機率。

5 小結

綜上，基于電力系統繼電保護特征及管理現狀，我們只有針對現實工作需要、系統現狀科學制定安全管理策略、統籌設計、規范選型設計，完善調試安裝、協調配合，強化驗收投運及運行維護才能切實提升電力系統繼電保護安全性，令其適應電力系統自動化改造，發揮優勢輔助功能，提升系統服務水平及運行效益。

［1］張敬.電子信息技術在電力自動化系統中的應用研究[J].中國電力教育,2010(9).

［2］王喜.配電自動化發展現狀及規劃[J].電氣時代,2010(9).