水電站繼電保護安全問題和改進措施

摘要：繼電保護是非常重要的一項工作，水電站想要安全運行就必須保證保護裝置能夠正常工作，但是當前很多水電站都面臨著比較嚴峻的問題，需要及時解決。文章對水電站繼電保護安全問題和改進措施進行了探討。

關鍵詞：水電站；繼電保護；安全問題；改進措施；電力系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TV734 文章編號：1009-2374（2017）11-0239-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.11.120

1 概述

繼電保護裝置的作用非常強，在水電站生產發電的一些環節或者運行設備出現問題不能夠正常工作的時候，它就會提示工作人員需要檢修，主要是以一種發信號的形式進行，這樣一來在水電站工作的人就能夠及時發現問題，及時調整機組運行工況或停機檢修使設備恢復正常運行的狀態。當然這是發現問題的一種重要途徑，然而卻不是解決問題的一種有效途徑，因為設備之間是有聯系的，及時解決掉一個問題，也不能夠保證其他的設備能夠正常運行，只是保證短時間內設備能夠像往常一樣運行。因此，還是要對繼電保護系統進行檢查分析甚至改進，確保以后任何時候能夠正常運行。

2 現狀

中國的經濟發展速度是越來越快的，這就代表著中國目前對于電量的需求也是越來越多的，這同時也是水電站頻繁發生故障的原因之一，國家一邊要考慮到經濟的發展，另一邊還要考慮人民的使用是否便利。西部電力供應的主要承擔者就是水電站，當然解決出現的問題，一方面需要更新設備，另一方面還要從操作技術方面進行提高和創新，文章從兩個方面分別予以探究。

3 水電站電力系統繼電保護概論

首先針對于水電站系統的保護概論展開敘述，整個電力系統發生問題有時候就是因為某一條線路出現問題或者某一個環節沒有按照要求進行操作，因此處理這種故障必須保證時間，盡量短時間內消除故障。繼電保護的任務有兩個主要的方面：首先就是在發生短路時；其次就是在設備不能正常運行時發揮作用。

3.1 發生短路時

在發生短路時，一般都會相繼發生跳閘，繼電保護裝置的主要任務就是幫助選擇性動作，能夠實現迅速、自動跳閘，并且整個設備能夠在比較短的時間內恢復正常運行，就是因為系統中故障的元件會被保護動作切除，因此很多能夠正常運行的系統設備就不會受到影響。

3.2 設備不能正常運行時

設備不能夠正常運行也有很多不同的情況，保護裝置會根據設備的不同情況進行分析，然后針對性地發出信號，這樣水電站的工作人員就能夠根據不同的信號指示進行調整機組運行工況或停機檢修。

綜上所述，水電站中的繼電器保護作用是比較明顯的，并且能夠將事故發生的范圍縮小，當然還能夠降低事故發生的概率。

4 水電站繼電保護的基本要求

水電站中的保護裝置能夠進行保護作用也是遵循一定要求的，主要就是能夠按照這些要求行使保護裝置應該承擔的責任。

4.1 選擇性

選擇性是針對于發生故障的設備和元件來說的，保護裝置能夠將發生故障的設備從整個完整的設備中切除，然后就能夠繼續行使保護運行的功能，因此即使沒有那部分發生故障的設備，水電站的其他設備還是能夠正常工作的，因此保護裝置是必須設置的，尤其是對于容易發生故障的水電站來說。保護裝置實現保護動作一般是按照一定的原則的，主要就是就近原則。但是有一種情況會導致保護動作失靈，可能是斷路器的原因，也可能是保護裝置本身的原因。因此安裝保護的時候往往會選擇不同的型號和位置進行安裝，這就屬于三種保護方式：第一種是主保護；第二種是后備保護；第三種就是最常見的輔助保護。

4.1.1 主保護。主保護一般發生在瞬時，也就是發生故障的瞬間，主保護的功能元件就會發生作用，主保護起的作用就是切除，保護動作往往發生的次數所占比例比較大。

4.1.2 后備保護。后備保護對于距離沒有什么限制，無論是遠還是近都能實現，但是近保護的保護時間比較長，安裝的位置主要是在元件發生短路的位置，后備保護在主保護被拒絕時才會發生作用。對于遠后備來說，動作實現的時間更長，切斷故障元件需要依靠鄰近的元件才能實現。

4.1.3 輔助保護。輔助保護就像這個保護的名字，一般會通過電流的作用實現，速斷切除故障設備來確保正常設備的運行。

4.2 速動性

速動性其實就是快速性，故障切除的時間有兩種：一種是在跳閘的時候；另一種是繼電保護實現保護動作的時候。為了減少人為因素對于故障時間的延長，就要縮短解決故障的整體時間，但是前提是一定具有保護的設備。

4.3 靈敏性

靈敏性也可以說是繼電保護的反應能力，因此保護范圍的大小與反應能力的關系是非常明顯的，并且只有靈敏性比較強的保護才能夠做出靈敏的反應，工作人員才能夠通過保護裝置的反應做出一些行動。

4.4 可靠性

繼電保護的可靠性主要就是不拒動、不誤動；在進行保護時不會延時，不會缺少一些安全措施沒有實施。

5 確保繼電保護安全運行的措施

5.1 繼電保護裝置檢驗應注意的問題

經過專業的實驗研究，在處理水電站發生的故障問題中，應該嚴格禁止電壓回路升壓、電流回路升流、改定值、拔插件等操作，因為會對設備的正常運行產生影響，還會導致工作人員的安全受到危害。設備的狀態和檢查后的狀態都要根據實際情況進行調整。

5.2 定值區問題

定值區不止有一個，還有一個優點就是微機的保護作用，并且更改定值也是比較方便的，主要就是因為電網的運行方式發生了變化，然后一旦發生什么問題，也能夠通過定值區的查找分析解決，當然前提是一定要保證定值區的確定是完全正確的，還有就是設備的名稱記錄問題以及修改人員的職務及姓名、日期都要記錄，因為后期還要對于維修設備的人員和日期進行打印審核，主要就是為了減少定值區的確認發生問題。

5.3 一般性檢查

一般的檢查是必須要進行的工作，首先就是清點工作的開展，要保證裝置插件模塊板虛焊的位置是比較安全的，并且還要保證連接的位置是比較緊固的。通常螺絲的數量分布并不是很均勻，一般保護屏在搬運和安裝過程結束之后，就會發現很多的螺絲都會松動，這就要求在進行下一步工作之前先將松動的螺絲緊固，投運后的裝置也要每年定期檢查。最后檢查項目還包括端子箱、控制屏、保護屏等。

6 水電站繼電保護系統安全風險的改進措施

6.1 落實繼電保護風險安全管理機制

當前水電站出現的問題比較集中，因此解決問題的主要方向就是針對于發生問題的幾個方面，首先就是沒有比較完善的保護裝置，很多的保護裝置確實被安裝了，但是沒有進行檢查和維修的人員，因此繼電保護系統就不會根據需要定時更新。還有就是管理人員的心理問題，沒有比較強的責任心，導致很多繼電保護系統的安裝根本沒有落到實處，最后就是整個安全管理的制度并沒有實施性，只是停留在一種形式上。繼電保護設備的安全系統就明顯增加了風險性。

風險管理制度首先需要檢查保護裝置是否都齊備，其次還要檢查保護裝置是否能夠安全可靠的工作，并且還要對保護裝置的安裝、使用以及前期的采購都安排指定的專業人員，并且后期一旦發生問題，就要及時進行更換或者維修，使各項工作有序進行。這些環節是否能夠順利實施很大程度上依賴于繼電保護裝置使用系統的安全合理性。

6.2 緊抓繼電保護技術安全

繼電保護裝置的安全運行是降低風險的重要前提，同時也是保護整個系統的重要保障，因此只有將技術改革，系統創新落到實處才能夠保護系統的整體安全性。針對性的分析問題就要對問題有足夠的了解，一些保護失效的原因和發生問題的原因都是比較常見的，因此可以通過針對性的研究增加保護裝置保護的可靠性，保證運行的風險降低，可靠性提高。

6.3 重視繼電保護技術人員的培訓

技術人員是除了設備之外影響水電站正常工作和問題解決的一個重要組成部分，技術人員提供的足夠的支持是保證水電站的設備和系統安全運行的前提。要提高技術人員的綜合能力，最有效的一種方法就是重視繼電保護人員的培訓工作開展進度，進行定期的培訓，對常見問題的具體解決方法進行講解。繼電保護系統的運行風險通過提高技術人員的技術水平能夠得到有效降低。

6.4 提高繼電保護裝置產品的可靠性

保護裝置是實施水電站保護的主要保證，因此設備的可靠性可以說影響非常大，因為裝置本身的質量不高導致整個水電站工作受到影響的例子非常多，因此在采購保護裝置以及相關設備的時候，一定要對于生產廠家進行檢查，選擇口碑比較好的，同時又是企業比較了解的廠家，這樣就能夠減少設備發生故障。并且一般檢查還要檢查芯片的聯接狀況，必須保證都是比較緊固的，因為一旦開始正常工作，存在松動的螺絲和芯片就會經常出現故障，對于其他設備的影響也是很大的。

7 結語

綜上所述，無論是變電站還是水電站，對于繼電保護設備的要求都是比較高的，不僅關系到發電效率，最主要的是關系到安全問題。繼電設備的安全運行通過現代的計算機技術和更可靠、更先進的設備引進已經得到很大改善，但是完全消除風險還是要保證每一個細節都落到實處。通過借鑒成功的經驗可以使發生風險的環節進行改善，提高工作人員和操作技術員的業務水平，嚴格按照要求進行檢查、維護和更新，才能保證保護裝置發揮其“安全衛士”的作用。

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作者簡介：梁志剛（1979-），男，甘肅定西人，供職于甘肅張掖小孤山水電有限責任公司，研究方向：水電運維。

（責任編輯：小 燕）