智能變電站繼電保護系統的可靠性分析

唐利淵 張正昕

（國網上海市電力公司市南供電公司 上海市 200233）

當下我國電力系統在自身的成長和建設的過程中得到了長效化的發展，這一結果的出現主要是得益于我國經濟建設的深化和科學技術的發展。在我國變電氣系統繼電的建設過程中也越來越多的使用了數字化、信息化的建設技術，能夠推進變電氣系統繼電建設工作的穩定提升。在此期間中電力系統領域也得到了長效的發展，值得注意的是在變電氣系統繼電的建設過程中仍舊需要進行數字化、科技化技術的應用和發展，不僅能夠有效的節約電力系統運行的人力、物力、資金成本，還能夠保證電力系統運行的合理性和有效性。

1 電力系統繼電保護的故障分析

1.1 電力系統材料混用

電力系統現場安全管控在建設的過程中需要使用大量的電力系統材料，根據相關調研表明，我國電力系統中出現的原材料整合和使用的流程不是十分規范，并且存在著大量的原材料不合理使用的現象，一部分企業和部門盲目追求生產的經濟效益，經常使用質量等級不過關的材料，直接影響了電力系統運行的穩定性和安全性。常規意義上的表現為建設中的電纜使用、用水安全、電線參數等方面的材料使用失衡現象等等。原材料的不規范使用不僅會影響整體的電力系統安全性，更會導致工作技術人員的人身安全問題，在我國的電力系統建設中材料使用的問題不得到有效的解決，是建設整體的癰瘡，影響系統運行。電力系統作業現場的安全問題不僅僅影響著電力系統的安全運行，更為嚴重的會直接影響電力系統相關工作人員的生命健康問題，進而從建設進程中使用的原材料著手能夠直接保障電力系統工程建設和整體運營的穩定性和有效性，奠定電力系統良好運轉的重要基礎。

1.2 設備接線不夠規范

在當前我國現場安全管控電力系統實行的過程中，即便是在整體上而言已經取得了相應的成效，也能夠保證眾多設備能夠順利使用。但是其中的設備在使用的過程中存在大量的連線不規范作業情況，導致整體的施工質量存在安全問題，自身的現場安全管控性能也有待考量。究其原因，主要是由于現場安全管控設備在使用的過程中需要進行復雜多樣的接線作業，工作人員自身的專業化能力不是十分規范，也很難保證設備接線的過程中不出現問題。并且一部分工作人員在進行作業的過程中為了降低工作難度和工作強度，在架線的過程中一味追求省事和便捷，本應當進行焊接的線路沒有及時的焊接，設備接線的穩定性和牢固性受到了影響。并且一部分的工作人員對于接線的相關標準和規定也不能進行有效的認識，接線的方式和手段不具有完整性和統一性，造成了隨意接線的現象，誘發一定的安全問題和隱患。

1.3 繼電和二次設備保護

圖1：繼電系統運行的狀態變化

圖2：繼電系統智能化運行模式

管理風險與電力調度人員安全風險管理工作不到位有著密不可分關聯，一些電力調度人員由于自身安全意識不足，對安全管理理解不到位，沒有按照有關標準要求進行操作，這也在一定程度上加大了電力調度風險行為。此外，沒有做好日常電力調度檢查工作，也無法得知電力調度實際情況，無法第一時間發現系統運行存在的問題，使得故障范圍擴大，故障檢修成本增加，一旦電力調度系統程序出現混亂的情況，從而對整片區域住戶的生產生活帶來嚴重影響。對此電力企業一定要做好日常的培訓工作，并開展專項演練，使工作人員都能意識到電力調度對系統正常運行帶來的影響，進而提高自身的責任意識，在第一時間內想出應急策略，使電力調度的效率得到保證。

在電力系統運行的過程中，繼電設備中通過的電流強度較大。繼電保護是對電力系統中發生的故障或異常情況進行檢測，從而發出報警信號，或直接將故障部分隔離、切除的一種重要措施。繼電保護應當遵從以下幾個個方面，首先是選擇性，當設備出現問題的情況下能夠及時選擇影響較小的電路及時切斷，降低對整體系統的影響。其次是速動性，應當在短時間內分析問題產生的原因和方向，進而保證設備能得到時效性的處理。然后是靈敏性，繼電設備應當具有較為靈活的反應設計，提升系統運行的速率。最后是可靠性，只有穩定高效的繼電設備才能夠實現電力系統的穩步運行。如圖1為繼電系統運行不同階段的性能表現。

2 電力系統繼電保護的故障處理措施

2.1 電氣二次回路監測

電力調度系統能否安全平穩運行與電力調度人員的技術水平及設備自身使用性能有著密不可分的關聯，電力調度維修檢護人員只有具備較高的維護能力才能開展針對性的維修檢護工作，保證系統的使用功能，減低不安全事故發生幾率，維持電力系統平穩運行，這也需要電力調度系統維護人員不斷學習先進的維護理念，根據故障類型制定專項的解決方案，大幅的提高檢修工作質量。而設備自身的使用性能也會決定設備運行風險發生幾率，對于一些使用時間較久的設備，企業要及時的進行更換，從而更好地滿足社會對電力的使用需求。此外，在設備購置和安裝上一定要嚴格按照標準執行，根據適用范圍來對設備型號進行合理選擇，提高其使用效率，在安裝完成后需要技術人員進行調試，只有保證設備正常運轉的情況下才能投入使用中，每次電力調試工作需要調試人員做好記錄工作，便于工作人員掌握設備負荷情況，為后續設備維修和調試提供必要的依據[2]。

根據電力系統中的結構能夠看出，二次回路與相關的保護措施共同構成了電氣繼電。在我國的繼電保護系統中使用的基本上都是計算機操作的形式，進而能夠保證設備管理和保護逐漸呈現自動化、智能化的發展趨勢。也就是說在這種智能化的建設機制下能夠實現較為便捷的管理。但是其中值得注意的一點是在電氣回路的建設過程中存在大量具有保護功能的電纜與繼電器，其中大量的回路造成了電氣結構中的眾多安全隱患，這也造成了線路監督監控中的不便和困難。針對這樣的情況可以使用線上系統檢測和設備安全管控相結合的形式解決問題[4]。

2.2 選擇高低壓開關柜

新時期，電力調度工作對于維護社會和諧穩定及電力企業長久發展起著不可替代的作用，而要想進一步降低電力運行風險，就需做好技術應用工作，利用智能化系統實時對電力運行狀況進行監控，如安全預警系統作為常見的安全防護技術，監控范圍較廣，可以在第一時間內發現系統運行故障，并發出預警信息，使維修人員可以及時趕到現場進行故障排查，避免故障范圍擴大而影響人們正常生活，同時也可以降低企業的財產損失。這就要求電力企業應做好日常的檢修與防護工作，并積極開展新技術應用，使其技術功能得到充分發揮，為企業電力事業開展提供必要的支持。

在選擇設備使用的高壓開關柜的過程中，應當根據斷路器的設備和型號進行有效的判斷。針對六氟化硫斷路器主要用于35kV、110kV 的電壓等級設備；真空斷路器主要應用于35kV、10kV、6.3kV的電壓等級；6.3kV、10kV 電壓等級使用KYN28A-12 或XGN2-12系列開關柜。已經不能夠投入使用的，被淘汰的斷路器不能在設備的維修中進行使用。

2.3 調節自動控制系統

當下我國電力系統調度工作已經得到了優化發展，其安全性和可靠性與之相比都得到極大地提升，但對于農村地區和一些偏遠地電網改造工作比較落后，性能也會稍差一些，加大了不安全隱患。對此，要求電網調試人員在制定優化方案時要結合當地的實際情況展開綜合處理，使電網運行質量及安全性得到保證。此外，電網檢修人員也要積極對電網系統運行存在的問題進行總結，并做好記錄工作，從而為后續維修檢護工作提供必要的依據，只有電網檢修人員做好風險控制工作，采取有效措施優化電網系統，才能從根本上降低電網風險行為發生，保證電網安全平穩運行。

為了適當簡化電力系統的管理系統和流程，應當適當引進一部分的自動控制系統，能夠降低在維修和管理進程中的繁重工作，降低工作人員的工作壓力，保證一部分設備的零件出現損壞的情況下，大部分的設備系統能夠進行平穩有效的運行。進而能夠有效提升電力系統的管理能力和維修能力，提升電力系統的供電穩定性和安全性。在自動化控制設備的選擇上基本上可以使用單星形以太網結構來設計電力系統的計算機網絡。能夠有效降低電力系統的網絡通信效果，也能夠一定程度上降低改造的成本。如圖2 為繼電系統的智能化運行模式。

2.4 強化施工質量的管理意識

電力系統發展的過程中需要工作人員發揮自身的專業化能力和技術，保證建設進程的準確性和穩定性，工作人員的工作理念和建設技術與系統的平穩高效運行之間具有密切的關系。因此，在電力企業的經營和發展進程中應當不斷強調和教育工作人員的安全生產、規范生產的意識。將安全生產作為企業文化之一，并且保證每一位員工都能夠明確自身的工作內容和工作形式，提升生產作業中的專注性和穩定性。在電力系統工作實行的過程中應當有效的進行人力資源的配置和利用，保證各項工作能夠穩定順利的完成，電力系統的運行離不開不同工作環節的技術人員進行協調和配合，因此應當設定完善的工作機制，加強工作環節中的監督監管力度，實行合理有效的獎勵制度。

3 結束語

根據上文的論述能夠證明，當下電力系統繼電的檢修和維護對于電力系統的良性發展具有十分重要的關系，繼電是否能夠得到精細的維修和整合，與設備的操控、專業維修人員的技能、設備自身的型號參數選擇之間具有十分重要的聯系。因此，應當不斷認識到電力系統中繼電檢修的重要性和必要性，使用更為完善系統的方法有效推進檢修結果的準確性，進而保證我國電力系統的平穩、高效運行。