電氣自動化系統繼電保護安全性的影響因素分析及解決措施

王春亮

（山西國金電力有限公司，山西 呂梁 032100）

引言

隨著電氣自動化系統的快速發展，影響其內部運行安全的要素正逐漸增多，相關專業人員應利用繼電保護裝置的合理使用來加強對該系統的專業控制，有效解決其遭遇的各項問題，在明確該類裝置的工作原理后，可有效增強繼電保護裝置的應用范圍。

1 繼電保護裝置的組成、作用、工作原理

1.1 繼電保護裝置的組成

在當前的繼電保護裝置中，其內部的主要構成有測量比較元件、邏輯判斷元件、執行輸出元件等，在進行電壓、電流互感器的應用時，需將被保護線路進行單元取樣，透過對其它鑒別單元的比較來改善單元處理效果，對信號繼電器的科學處理可有效控制電源操作，借助執行單元的合理管理來提升繼電保護裝置應用的專業性。

1.2 繼電保護裝置的作用

從繼電保護裝置的實際應用上看，一方面，其能有效監控電力系統的正常運行，在電氣自動化系統內部元件遭受故障期間，利用該項裝置可完成對該系統的監控，利用該項舉措減少相關故障對電氣自動化系統的傷害；另一方面，當電氣自動化系統處在合理運行時，借助適宜的繼電保護裝置可實現遠程操作與自動化操作，自動控制其工業生產過程，比如，在該項裝置的引導下自動投入備用電源、自動重合電閘、遙測與遙控等。

1.3 繼電保護裝置的工作原理

在應用繼電保護裝置的過程中，相關人員需明確其具體的工作原理，即借助電力系統內部電氣量，如頻率、功率、電壓與電流等數據的變化來開展相應工作，在該項工作原理中包含物理量、測量數值、執行部分與邏輯部分。電力系統在運行過程中，由于其內部參數，如功率因角數、電壓與電流等數值會產生較大變化，需在其故障與正常環境下進行合理控制，有效增強電氣自動化系統的應用效果。

2 分析影響電氣自動化系統繼電保護安全性的原因

2.1 軟件因素

繼電保護系統硬件運行的過程中，通過對軟件進行操作控制，將解決異常情況的發生。如果軟件出現不規范的情況，繼電保護裝置將不能在電力系統運行的過程中及時發現問題，導致電力系統出現故障，最終產生嚴重的影響。

2.2 人為因素

繼電保護系統的安全性十分容易受到人為因素的影響。當前使用的繼電保護系統與舊版本系統相比，其功能與技術水平都有顯著的提高，但在系統安裝或是運行管理維護方面仍然需要專業技術人員的親手操作才能完成工作。如果技術人員沒有按照嚴格的技術規定來檢測保養繼電保護系統，會讓系統安全存在隱患。

2.3 硬件因素

繼電保護裝置中存在許多硬件設備，例如繼電器等，在設備、零件設計時使用劣質材料，會影響裝置的效能，為繼電保護系統產生安全隱患。因此要使用正規生產符合規定的硬件材料。

3 加強電氣自動化系統繼電保護安全性的方案

電力是當今社會不可缺少的能源，它成為支撐群眾日常生活、社會發展的能源之一。電力系統是控制電力的系統裝置，電力本身具有極大的破壞性，合理使用電力，讓電力系統正常運作，才能將電力帶入日常生活中并且安全的使用。繼電保護是防止在電力系統中因種種因素產生問題，造成電力安全隱患的重要裝備，加強其安全性將為電力安全作保障。如下頁圖1所示為繼電保護裝置示意圖。

圖1 繼電保護裝置

3.1 強化設備檢修技術

在使用繼電保護裝置的過程中，相關人員應適時利用多種保護性技術來縮減設備使用風險。一方面，針對當前電氣自動化系統中的繼電保護裝置來說，要合理利用設備狀態檢修技術，透過對該技術的使用來減低設備內部風險，在保障電氣設備質量的基礎上保障人員使用安全。具體來看，施工人員需在日常工作中將設備鉆探技術運用到繼電保護裝置內，利用該項舉措可保障設備整體的運行安全，提升檢修效果，相較于傳統檢修過程，當前的維修過程擁有更大的工作量，無論是對設備的安全保障、工作強度還是工作量都帶有較大區別，而在傳統檢修狀態下，在工作量提升的同時，還會帶去更高的工作強度，極易引發該類裝置的應用風險，在使用設備狀態檢修技術的過程中，要對相關設備的運行狀態實行詳盡分析，利用對該項風險的合理控制，有效提升變電設備的整體運行水準，促進檢修效率與生產計劃的執行。另一方面，在保護繼電裝置期間，相關人員在日常工作中還可采用廣域保護技術，該類技術的主要優勢為依照自動化模型來實行系統控制，不僅能精準確認操作流程的穩定性、安全性，還會增強數據信息性能的分析效果，給相關項目帶去一定的技術類支持，加強電氣自動化系統的應用安全。對于廣域保護技術的使用過程而言，相關人員可利用其內部技術開展多項保護性動作，利用技術手段的增強來提升繼電保護效率，并合理診斷繼電保護裝置內部的性能問題，及時檢查其內部智能服務系統、管理項目與技術使用的科學性，對該類內容實行合理優化，提升應用模型的內部穩定度，使該項技術應用地更為完整，為繼電裝置的保護提供更大便利。

傳統的發電廠遠程控制系統在使用中有較多的缺陷。大唐東營發展有限公司曾發表專利“發電廠繼電保護裝置遠程控制系統制造方法”，是一種發電廠繼電保護裝置遠程控制系統。如圖2 所示為微機繼電保護測試儀裝置示意圖。

圖2 微機繼電保護測試儀裝置

傳統繼電保護裝置在使用時先由總服務臺經過公證人員進行廣播，然后通過廣播進行人工的信息傳遞，這會讓使用過程中出現意外事故時難以快速傳達信息、及時處理事故。此項專利技術能夠提供發電廠繼電保護裝置遠程控制系統，可以同時經過第三Wi-Fi 網絡模塊將數據傳輸到用戶端中，再經過微型電擊器以及聲光報警器來進行警報，當危險等級高危時提示全體工作人員，從而加強其使用時的時效性，并且能更有效的運行使用[1]。

3.2 增強繼電保護裝置的保護處理

一方面，當電氣自動化系統內部的繼電保護裝置產生故障時，需采用合理方案來加強對該類故障的處理效果。針對替換法而言，依照當前繼電保護裝置的應用特征與設計要求，若該類保護裝置產生故障，要及時查詢影響該裝置運行的各項要素，其主要查詢內容為內部元件與結構等，在完成檢測工作后若發現該類結構存有故障，則要利用適宜的替換法完成對應的修復工作，利用該項舉措有效排除多種故障。一般來講，在繼電保護裝置中替換法屬較常用方式，相關人員可將該項方式放置在實踐操作中。比如，若繼電保護裝置在實際運行時產生故障，要借助其周遭的設備與插件來完成相應的替代工作，在完成設備替代后若該故障消失，可證明故障處理步驟的合理性；當設備替代后相關故障依然存在，可對該項問題進行深入分析，提升問題解決的針對性。

另一方面，在處理繼電保護裝置的內部故障時，相關人員還可選用分段法，也就是說，將該類線路適時劃分成多個部分，依照合適的步驟來完成相關故障的處理。比如，若繼電保護裝置在實際應用中其內部無法產生警報信號，基于該類設備的兩側帶有通信設備與收發機等，要對其實行不同程度的分段處理，依照各項功能規律與通道分布來完成對應的分段檢驗，繼而精準確認其各項功能的展現形式并確認生成故障的具體范圍。再比如，在實行運動檢測或光纖通道檢測時，相關人員需適時斷開各通道口，借助短接內回路來完成各項通道的檢測，利用該類裝置來完成相關數據信息的收集，透過其觀察到的數據信息分析裝置內部各項功能的執行性、有效性，并完成對相關信號的接收檢測工作，及時判斷出不同通道內部的運行狀況，有效解決繼電保護裝置中可能產生的各類故障[2]。

3.3 按時檢測保證繼電保護系統正常工作

當電力系統中的電力元件（如發電機、線路等）或電力系統本身發生了故障，危及電力系統安全運行時，能夠向運行值班人員及時發出警告信號，或者直接向所控制的斷路器發出跳閘命令以終止這些事件發展，實現這種自動化措施的成套設備，通稱為繼電保護裝置。針對其裝置進行合理的檢修人員配置，使人員調度和協助能順利進行，明確人員工作目標，保證電力正常運行；完善繼電保護技術，根據繼電保護的特點，健全和完善與保護裝置相關的運行管理系統，繼電保護設備臺賬、運行維護、事故分析、定期校驗、缺陷處理等檔案應逐步采用計算機管理跟蹤檢查、嚴格考核、實行獎懲。

例如，寶雞第二發電有限公司為繼電裝置的有效運用使用了科學規范的維護手段，并發表年度繼電保護專業工作總結：一是提升繼電保護技術的應用范圍，根據陜西省電網公司繼電保護專業檢查發現的問題和山西省國金電力有限公司繼電保護專業工作的實際情況，重新修訂并徹底完成了全部繼電保護管理設備的臺賬、記錄、設備變更等一系列的支持資料管理，保證了管理設備臺賬的科學化、精細化；二是對全廠所有電氣設備使用的定值、參數、微機保護軟件版本等主要數據全部進行了校核、檢查，保證了生產現場設備使用定值與定值通知單完全統一等共五項工作；三是合理完成設備檢查與維修工作，在當前繼電保護裝置的使用中，相關人員應及時檢修其使用范圍，使電纜線芯未與地絕緣的距離保持在20 MΩ 以內，并利用適宜圖紙來完善繼電保護裝置的維修與檢查過程，提升裝置使用質量；四是開展繼電保護培訓工作，站在人員技能提升的角度上看，要利用有效舉措來安排更多年輕人開展大型繼電裝置的保護性工作，讓專業人員對技術與安全措施進行合理把關，有效融合繼電裝置保護的理論與實踐，提升該類團隊的整體技能素養，增強繼電保護裝置應用平臺的執行性，不僅調動業務人員的工作主動性、積極性，并適時維護設備檢修效率，為更多的業務人員創設與繼電裝置保護工作的發揮空間[3]。

4 結語

繼電系統保護裝置能夠有效保障電力運行工作的安全，提高其穩定運行的能力，因此保障電氣自動化系統中繼電保護的安全性是十分重要的。做好檢修繼電保護工作，找出現存的問題，根據問題提出解決方案，進而保障電力運行的安全。