電氣自動化系統繼電保護的安全技術分析

黃少軍

（湖南正能電力勘測設計咨詢有限公司 湖南長沙 410000）

電氣自動化系統繼電保護的安全技術分析

黃少軍

（湖南正能電力勘測設計咨詢有限公司 湖南長沙 410000）

電力系統自動化領域十分廣泛，主要包括電力生產與應用過程中的檢測、控制和條件，電力系統的自動安全保護，網絡信息系統的自動傳輸等等。隨著科技的發展，電氣自動化系統中的繼電保護也有了更廣泛的發展空間，不同于傳統的儀表監測、預告信號、事故音響的單一管理模式，現如今的繼電保護轉變為基于計算機現代化管理技術之上的自動化管理模式，自動化管理模式不僅操作較為方便，性能較高，也更加的安全可靠。

電氣自動化；繼電保護；安全技術

1 引言

電力系統的運行很容易受雷擊、鳥害等外界因素，老化、損壞等內部因素以及人員操作失誤等因素的影響而出現各種的故障，較常見的故障主要有單相接地、三相接地、兩相接地這幾種。在電力系統發生故障或者無法正常運行時，一般使用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來消除不正常的情況。同時，電力系統的自動化技術和設備電力系統發生故障無法安全運行時，可以及時的發出報警信號，或者發出跳閘的命令來終止事件。

2 電氣自動化繼電保護系統的作用

絕大部分電力部門，所實施的自動化項目主要包括大壩監護、水庫調度和電站運行這三個方面：①包括數據采集、計算分析、報警以及維護方案等功能的大壩計算機自動監控系統；②水庫水文信息的自動監控系統，該系統可以對水文信息以及水量進行實時的收集和監控，制定水庫調度計劃，選擇合適的攔洪和泄洪方案；③廠內計算機自動監控系統，該系統可以對全廠的機電設備進行安全監測，對發電機進行自動控制。

自動化綜合變電站以及現代化電網對于繼電保護的功能的需求逐漸提高，隨著科技的進步，繼電保護更加具有可靠性和安全性，科學的實現了遙測、遙控、遙信等共享化管理功能，實現了無人值守的功能。在電力系統發生小規模故障時，可以及時準確的進行分析和處理，極大的方便了人們的生活生產。

與電磁型保護方式相比，繼電保護系統在防雷擊、抗干擾、電壓電源等條件上的要求更高，因此，必須要加強對變電站后臺遠程監控的能力，從而有效的提升繼電保護管理，對繼電保護相關設備的服務運行環境進行完善，并優化設備的設計和維護方式，營造一個穩定安全的電網運行模式。

3 影響繼電保護安全技術性的因素

繼電保護中的安全技術保障了電氣自動化系統的安全運行，電氣自動化設備一旦不能正常的運行，則會造成一系列的經濟損失，并且對人們的生產生活造成不利的影響。繼電保護安全技術則有利于保障電氣自動化的安全運行。一般情況下，電氣自動化系統機電保護安全運行受以下幾點要素的影響：

3.1 繼電保護系統軟件因素

繼電保護系統軟件結構可能存在分析不準確、設計不合理、測試不規范以及編碼存在誤差等方面，一旦出現這些問題，則會導致繼電保護裝置拒動，直接阻礙了電氣自動化繼電保護裝置的安全運行。

3.2 繼電保護系統硬件裝置的因素

在電氣自動化系統繼電保護硬件裝置中，一旦繼電保護裝置、通道以及接口、輔助裝置、裝置的通信出現故障，則會對電子自動化系統繼電保護的運行造成威脅，不利于電力系統接線的可靠安全。

3.3 人為操作的因素

電氣自動化繼電保護的安裝人員沒有按照規定的要求進行接線，或接線失誤，或者沒有按照規定的要求對設備進行維護和檢修等情況都屬于人為操作失誤，這些因素影響了繼電保護的安全運行。

4 電氣自動化系統繼電保護的安全技術分析

4.1 強化驗收環節

對首次安裝的電氣自動化系統繼電保護的技術裝置檢查和驗收時，必須要保證裝置符合各項標準之后才可以投入使用。其次，要對電氣自動化的運行過程中可能出現的故障進行模擬，并針對實際模擬的情況，對繼電保護在電氣自動化運行中的各項問題進行防范和處理，有效保障電氣自動化的運行。最后，在對設備進行驗收時，首先要對繼電保護進行安全技術方面的測試，對于所有設備的抗干擾能力都要進行反復的測試，從而保障電氣自動化繼電保護設備的有效運行。除此之外，有必要提高電源電壓以及場地的工作環境的標準和要求，提高網絡線的破壞能力，更好的促進電氣自動化系統運行。

4.2 完善繼電保護安全技術的相關制度

對于電氣自動化系統繼電保護系統，必須要對其安全性技術的相關技術進行完善，及時的解決安全技術的管理問題，從而最大程度的保證電氣自動化的安全運行。因此，落實電氣自動化系統繼電保護的責任制度十分的有必要。將安全管理的目標進行分解，再落實到實處，完善繼電保護裝置軟件的管理制度，促進繼電保護裝置的更新升級，從而有效的避免出現由于軟件設備等問題而造成繼電保護裝置錯誤的情況。除此之外，為電氣自動化系統繼電保護安全管理工作制定相關標準，使其更具標準化，嚴格控制繼電保護的各個環節，對于促進繼電保護的安全運行有重要作用。

4.3 加強繼電保護安全技術的檢查人員的專業素質

加強繼電保護安全技術的檢查人員的專業素質要從以下幾個方面著手：

（1）對繼電保護的運作維護人員進行現場培訓，提高繼電保護人員對設備熟練掌握的能力，提高繼電保護人員的綜合素質，強化設備運行的質量。在電氣自動化系統投入使用之前，要保證繼電保護安全技術的檢查人員對繼電保護的各個運行方式以及變電站的接線方式能夠熟練掌握，只有通過嚴格考核的繼電保護運作維護人員才可以上任。

（2）可以邀請專業的技術人員對繼電保護安全技術的工作人員進行指導，從而豐富繼電保護安全技術的工作人員的專業水平，強化繼電保護安全技術的工作人員自身的專業管理，進一步的提高繼電保護安全技術的工作人員的專業素質。

（3）鼓勵繼電保護安全技術的公眾人員去其他的優秀單位開展學習和交流，積極的學習先進的安全管理技術，更好的保證繼電保護的安全運行。

5 電氣自動化系統繼電保護建模實例

以錄波器來示例61850建模。在繼電保護故障信息系統之中，故障錄波器是具有特殊功能的IED，它可以從電力系統中采集電壓和電流的波形，并采集開關量位置狀態。但是由于故障錄波器所采集到的信息量過大，因此要采用特殊的方法來對故障錄波器進行建模。

故障錄波器可以建模為一個邏輯設備，每一個通道對應一個邏輯節點。為了保證建模的一致性，采用了兩個不同的邏輯節點對模擬量和二進制通道進行分別建模。模擬量通道為RADR，二進制通道為RBDR，具體的信息則通過COMTRADE文件來進行訪問，公共的屬性則通過輯節點RDRE來進行專門的管理。如圖1所示，即為錄波器建模的暢通的接線方式，TCTR，TVTR，XCBR所表示的為硬連接，它們顯示了一個映射，在有過程總線時，這些邏輯節點會從故障錄波器中分離出來，屬于開關設備中傳感器/傳動裝置或遠方I/O的邏輯節點。對于那些格式不標準的COMTRADE錄波文件，要將原有的數據文件轉換為標準的COMTRADE格式之后，才可以通過文件服務傳送到主站中去。

圖1 錄波器建模

6 結束語

電力系統中對繼電保護裝置進行廣泛的應用，不僅僅是由于繼電保護在電力系統當中發展較為迅速，還因為繼電保護技術的功能十分強大，其精度和可靠性較高。因此，電力系統平穩運行無法離開繼電保護，繼電保護在普及過程當中會隨著計算機技術、電子技術、和網絡通訊技術的進步而不斷發展，繼電保護技術裝置在電力系統當中的進步也在逐漸向著數字一體化和智能化方向發展。通過電力人員的不懈努力，會有更多先進的繼電保護裝置和技術被廣泛的應用到電力系統當中去。

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[3]李特權.試述電氣自動化系統繼電保護安全管理[J].房地產導刊，2014（36）：98～99.

TM77

A

1004-7344（2016）25-0074-02

2016-8-9

黃少軍（1981-），男，工程師，本科，主要從事電力設計工作。