500kV變電站繼電保護(hù)裝置的運(yùn)行維護(hù)探討

【摘要】變電站繼電保護(hù)裝置運(yùn)行的安全性對(duì)大電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行有著至關(guān)重要的作用，本文在對(duì)變電站繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)問(wèn)題進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合電力生產(chǎn)實(shí)際需求，闡述了繼電保護(hù)檢修校驗(yàn)的原則、校驗(yàn)內(nèi)容及周期問(wèn)題，制訂了提高繼電保護(hù)可靠性的有效措施。

【關(guān)鍵詞】保護(hù)裝置；校驗(yàn)；運(yùn)行維護(hù)；狀態(tài)檢修

1.引言

當(dāng)電力系統(tǒng)中的電力元件發(fā)生故障時(shí)，向運(yùn)行值班人員及時(shí)發(fā)出警告信號(hào)，或者向所控制的斷路器發(fā)出跳閘命令，以終止這些事件發(fā)展的一種自動(dòng)化措施和設(shè)備。實(shí)現(xiàn)這種自動(dòng)化措施的成套硬件設(shè)備，用于保護(hù)電力元件的一般稱為繼電保護(hù)裝置。變電站的保護(hù)裝置等，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行都起著重大的作用，是電力系統(tǒng)重要的組成部分。隨著人們對(duì)供電質(zhì)量及電力系統(tǒng)運(yùn)行效率的要求越來(lái)越高，繼電保護(hù)的任務(wù)也就越來(lái)越重，要想有效保障電網(wǎng)運(yùn)行的安全經(jīng)濟(jì)，就必須重視對(duì)變電站繼電保護(hù)的運(yùn)行與維護(hù)。

2.電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)的基本要求

2.1 可靠性（可信賴性和安全性）

可信賴性—要求繼電保護(hù)在設(shè)計(jì)要求它動(dòng)作的異常或故障狀態(tài)下，能準(zhǔn)確地完成動(dòng)作，即要求不拒動(dòng)。安全性—要求繼電保護(hù)在非設(shè)計(jì)要求它動(dòng)作的其他所有情況下，能夠可靠不動(dòng)作，即要求不誤動(dòng)。可信賴性與安全性是一對(duì)矛盾。實(shí)際應(yīng)用中它與接線方式與電網(wǎng)結(jié)構(gòu)有關(guān)。對(duì)于220kV電網(wǎng)以可信賴性為主，重點(diǎn)防止保護(hù)拒動(dòng)。對(duì)于500kV電網(wǎng)以安全性為主，重點(diǎn)防止保護(hù)誤動(dòng)。

2.2 選擇性

選擇性是指期望能在電力元件發(fā)生故障時(shí)，由最靠近故障元件的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作斷開故障。繼電保護(hù)選擇性是通過(guò)合理的動(dòng)作值整定來(lái)完成。選擇性整定原則：越靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置的動(dòng)作靈敏度越大，動(dòng)作時(shí)間應(yīng)越短。

2.3 快速性

繼電保護(hù)快速性是指繼電保護(hù)裝置應(yīng)以允許的可能最快速度動(dòng)作切除故障。繼電保護(hù)快速跳閘，一方面可以減輕故障設(shè)備的損壞程度，另一方面是提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的重要手段。

電力系統(tǒng)對(duì)繼電保護(hù)快速性的要求與電網(wǎng)的電壓等級(jí)有關(guān)。220kV系統(tǒng)要求：近區(qū)故障 100ms、遠(yuǎn)區(qū)故障120ms切除除障，含開關(guān)動(dòng)作時(shí)間；500kV系統(tǒng)要求：近區(qū)故障80ms、遠(yuǎn)區(qū)故障90ms切除故障，含開關(guān)動(dòng)作時(shí)間。

2.4 靈敏性

繼電保護(hù)靈敏性是指繼電保護(hù)裝置對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)定要求動(dòng)作的故障及異常狀態(tài)能夠可靠地動(dòng)作能力 。在規(guī)程中規(guī)定每種保護(hù)元件的具體靈敏系數(shù)。繼電保護(hù)對(duì)動(dòng)作的靈敏性是出于保護(hù)裝置可靠動(dòng)作需要。

3.繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)的基本原則

對(duì)繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)原則主要有三個(gè)方面：

一是保證設(shè)備的安全運(yùn)行。在實(shí)施設(shè)備檢修的過(guò)程中，以保證設(shè)備的安全運(yùn)行為首要原則，加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和分析，科學(xué)、合理地調(diào)整檢修間隔、檢修項(xiàng)目，同時(shí)制定相應(yīng)的管理制度。二是宏觀規(guī)劃、逐步落實(shí)。對(duì)繼電保護(hù)的運(yùn)行維護(hù)是系統(tǒng)而復(fù)雜的，尤其是裝置的狀態(tài)檢修還沒(méi)有形成成熟系統(tǒng)的完整體系，因此，需要在總體的宏觀規(guī)劃下，分層逐步實(shí)施推進(jìn)，確保繼電保護(hù)運(yùn)行維護(hù)的每一步實(shí)施都合理穩(wěn)妥，通過(guò)先行試點(diǎn)累計(jì)必要的經(jīng)驗(yàn)并進(jìn)一步推廣應(yīng)用。三是充分運(yùn)用現(xiàn)有的技術(shù)手段，適當(dāng)配置監(jiān)測(cè)設(shè)備。

4.繼電保護(hù)裝置的校驗(yàn)內(nèi)容與周期

要想提高繼電保護(hù)的可靠性，有效保障電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定，并且在故障發(fā)生時(shí)能及時(shí)作出可靠動(dòng)作，就必須定期對(duì)繼電保護(hù)裝置與其二次回路做有效檢查與校驗(yàn)。

4.1 繼電保護(hù)裝置的校驗(yàn)周期

對(duì)運(yùn)行中或準(zhǔn)備投入運(yùn)行的微機(jī)繼電保護(hù)裝置，應(yīng)按電力工業(yè)部頒布的《繼電保護(hù)及系統(tǒng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》和有關(guān)微機(jī)繼電保護(hù)裝置檢驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行定期檢驗(yàn)和其他各種檢驗(yàn)工作，檢驗(yàn)工作應(yīng)盡量與被保護(hù)的一次設(shè)備同時(shí)進(jìn)行。

新安裝的保護(hù)裝置1年內(nèi)進(jìn)行1次全部檢驗(yàn)，以后每6年進(jìn)行1次全部檢驗(yàn)（220kV及以上電力系統(tǒng)微機(jī)線路保護(hù)裝置全部檢驗(yàn)時(shí)間一般為2～4天）；每1～2年進(jìn)行1次部分檢驗(yàn)（220kV及以上電力系統(tǒng)微機(jī)線路保護(hù)裝置部分檢驗(yàn)時(shí)間一般為1～2天）。

4.2 繼電保護(hù)裝置的校驗(yàn)內(nèi)容

繼電保護(hù)裝置的校驗(yàn)內(nèi)容主要有測(cè)量絕緣、檢驗(yàn)?zāi)孀冸娫矗ɡ现绷麟娏鳎绷麟娫淳徛仙⒕徛陆禃r(shí)逆變電源和微機(jī)繼電保護(hù)裝置應(yīng)能正常工作）、檢驗(yàn)固化的程序是否正確、檢驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的精度和平衡度、檢驗(yàn)開關(guān)量輸入和輸出回路、檢驗(yàn)定值單、整組檢驗(yàn)及用一次電流及工作電壓檢驗(yàn)。

5.對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行的具體維護(hù)

運(yùn)行人員必須了解微機(jī)繼電保護(hù)裝置的原理及二次回路，按繼電保護(hù)運(yùn)行規(guī)程，對(duì)保護(hù)裝置及其二次回路進(jìn)行定期巡視、檢查。負(fù)責(zé)與調(diào)度人員核對(duì)微機(jī)繼電保護(hù)裝置的整定值，負(fù)責(zé)進(jìn)行微機(jī)繼電保護(hù)裝置的投入、停用等操作。負(fù)責(zé)記錄并向主管調(diào)度匯報(bào)微機(jī)繼電保護(hù)裝置（包括投入試運(yùn)行的微機(jī)繼電保護(hù)裝置）的信號(hào)指示（顯示）及打印報(bào)告等情況。掌握微機(jī)繼電保護(hù)裝置打印（顯示）出的各種信息的含義。根據(jù)主管調(diào)度命令，對(duì)已輸入微機(jī)繼電保護(hù)裝置內(nèi)的各套定值，允許現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員用規(guī)定的方法來(lái)改變定值。現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員應(yīng)掌握微機(jī)繼電保護(hù)裝置的時(shí)鐘校對(duì)、采樣值打印（顯示）、定值清單打印（顯示）、報(bào)告復(fù)制、按規(guī)定的方法改變定值、保護(hù)的停投和使用打印機(jī)等操作。在改變微機(jī)繼電保護(hù)裝置的定值、程序或接線時(shí)，要有主管調(diào)度的定值、程序及回路變更通知單（或有批準(zhǔn)的圖樣）方允許工作。

6.提高繼電保護(hù)可靠性的有效措施

（1）加強(qiáng)對(duì)繼電保護(hù)運(yùn)行的日常維護(hù)。電力系統(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生故障的現(xiàn)象是具有隨機(jī)性的，并不能準(zhǔn)確定，這就要求變電站值班員在日常運(yùn)行中多加注意與監(jiān)測(cè)，尤其是對(duì)能有效防止故障或事故發(fā)生與擴(kuò)大的繼電保護(hù)的日常監(jiān)測(cè)，對(duì)于及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行異常狀況并實(shí)時(shí)采取處理措施排除故障以恢復(fù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，有著極其重要的意義。

（2）強(qiáng)化對(duì)檢修人員的素質(zhì)與業(yè)務(wù)技能的培訓(xùn)。高素質(zhì)檢修人員是保護(hù)裝置檢修能否取得成功的關(guān)鍵，檢修人員掌握較高的檢修技術(shù)并具有豐富的檢修經(jīng)驗(yàn)，能及時(shí)對(duì)系統(tǒng)故障作出準(zhǔn)確分析，能對(duì)繼電保護(hù)裝置的健康狀態(tài)做綜合評(píng)價(jià)，還能作出合理的檢修決策，有效優(yōu)化檢修工藝與計(jì)劃等，這些都是檢修人員技術(shù)素質(zhì)的體現(xiàn)，是確保檢修質(zhì)量的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。

（3）健全設(shè)備管理體制，完善的檢修質(zhì)量管理體系，開展?fàn)顟B(tài)檢修。隨著新技術(shù)、新工藝在電力設(shè)備制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，電力設(shè)備的質(zhì)量和性能已經(jīng)大大提高。開展?fàn)顟B(tài)檢修可以做到有的放矢，減少檢修工作的盲目性，大幅度減少檢修時(shí)間，提高了設(shè)備的可用率。

7.結(jié)束語(yǔ)

隨著電力網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，變電站作為電能輸送及分配的樞紐，其設(shè)備故障對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行的影響越來(lái)越大。隨著電力系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)逐漸向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展。對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷，改傳統(tǒng)的計(jì)劃周期性檢修為狀態(tài)檢修，對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期和按需相結(jié)合的檢查和維護(hù)，按時(shí)巡檢其運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做好處理，保證系統(tǒng)無(wú)故障設(shè)備正常運(yùn)行，方能提高供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]邱家忠.論繼電保護(hù)狀態(tài)檢修技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012.

[2]周培華.淺談電力系統(tǒng)中繼電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007.

[3]中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì).《繼電保護(hù)和電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》，2006.

作者簡(jiǎn)介：姚強(qiáng)文（1982—），男，工程師，主要從事500kV變電站運(yùn)行維護(hù)工作。