電力自動(dòng)化安全系統(tǒng)探討

黃杰

（云南紅河電力設(shè)計(jì)有限公司，云南 紅河 661100）

1 提出問題

1.1 與傳統(tǒng)的電磁型繼保裝置相比，實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化的微機(jī)型繼保裝置具有如下特點(diǎn)：

裝置維護(hù)調(diào)試方便，易于操作；保護(hù)性能得到較大改善。

裝置功能多、先進(jìn)、可靈活選擇，邏輯回路動(dòng)作正確率、可靠性高。

裝置實(shí)現(xiàn)了遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能，取代了傳統(tǒng)變電所的預(yù)告信號(hào)、事故音響、儀表監(jiān)測的作用；實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)控，可取代傳統(tǒng)的有人值守模式。

實(shí)現(xiàn)GPS 衛(wèi)星對時(shí)及故障錄波功能，極大地方便了對電力系統(tǒng)故障的分析處理。

1.2 但是，在目前階段。繼電保護(hù)的運(yùn)行環(huán)境基本未變，現(xiàn)代化電網(wǎng)、綜合自動(dòng)化變電站對繼電保護(hù)全方位的功能要求越來越高。與電磁型保護(hù)相比，微機(jī)裝置對對抗干擾、防雷擊、工作環(huán)境、電源電壓等客觀條件的要求更高。在變電站的遠(yuǎn)方后臺(tái)監(jiān)控上，還有不盡完善之處。這就需要改進(jìn)繼電保護(hù)的管理、改善繼電保護(hù)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、完善繼保設(shè)備的設(shè)計(jì)維護(hù)方法，以補(bǔ)充和完善綜合自動(dòng)化變電站的功能，確保電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

2 分析探討

與傳統(tǒng)的電磁型繼保裝置一樣，在綜合自動(dòng)化變電站的建設(shè)、改造、運(yùn)行中，繼電保護(hù)工作主要涉及：電氣設(shè)備、繼保裝置的①選型設(shè)計(jì)；②安裝調(diào)試；③驗(yàn)收投運(yùn)；④運(yùn)行維護(hù)；⑤檢修技改等階段。以此為序.筆者根據(jù)自己的工作實(shí)踐體會(huì)，對繼電保護(hù)在變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行分析探討，提出建議。

2.1 選型設(shè)計(jì)

統(tǒng)籌規(guī)劃，應(yīng)選擇使用知名廠家、技術(shù)成熟、設(shè)計(jì)完善、性能穩(wěn)定可靠的繼保產(chǎn)品，確保設(shè)備硬件質(zhì)量過硬，能在系統(tǒng)中長期穩(wěn)定運(yùn)行。避免選用技術(shù)過渡型、性能不穩(wěn)的設(shè)備，導(dǎo)致在運(yùn)行中出錯(cuò)或發(fā)生缺陷.再去耗費(fèi)大量物力、人力進(jìn)行更換改造。

應(yīng)有全局觀念，科學(xué)設(shè)計(jì)，合理配置，使繼電保護(hù)、計(jì)量、測量、信號(hào)、控制、遠(yuǎn)動(dòng)等相互配合，共同協(xié)調(diào)工作，保證整個(gè)系統(tǒng)處于高水平運(yùn)行狀態(tài)下。并為變電站增容擴(kuò)建、設(shè)備更換改造留有設(shè)計(jì)余地。

使變電站設(shè)計(jì)適用于綜合自動(dòng)化及傳統(tǒng)的有人值守兩種模式，建議保留傳統(tǒng)變電站的事故音響、預(yù)告警鈴、電壓監(jiān)測的作用。以免發(fā)生數(shù)據(jù)無法遠(yuǎn)傳或網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，變電站能立即恢復(fù)到現(xiàn)場有人值守模式，確保電力設(shè)備的安全運(yùn)行。

有些變電站在綜合自動(dòng)化改造后，其接地網(wǎng)未變。但是，隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，短路容量不斷擴(kuò)大。微機(jī)型繼保裝置對變電站接地網(wǎng)的要求越來越高。因此，應(yīng)提高接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，按照繼保反措要求，改造不良接地網(wǎng)，使用導(dǎo)電率高、耐腐蝕性強(qiáng)的接地網(wǎng)，確保接地電阻小于0.5 歐姆，并符合《變電站場地技術(shù)要求》和《變電站場地安全要求》。以防止由于接地網(wǎng)的不良導(dǎo)致故障時(shí)地電位升高，引起繼電保護(hù)誤動(dòng)、拒動(dòng)、燒壞二次設(shè)備等事故。

建議改進(jìn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫，將后臺(tái)信號(hào)按重要等級(jí)、變電站名稱，劃分“保護(hù)出口，開關(guān)跳閘”、“I 類缺陷，告警”、“II、III 類缺陷，告警”、“輔助電氣量位置變化，提示”四類，并分類顯示。當(dāng)故障發(fā)生，眾多后臺(tái)信號(hào)同時(shí)顯示時(shí)。運(yùn)行人員能迅速找出其中重點(diǎn)。作出正確的分析判斷。

2.2 安裝調(diào)試

在綜合自動(dòng)化變電站建設(shè)中，繼電保護(hù)涉及測量表計(jì)、后臺(tái)監(jiān)控、直流系統(tǒng)、五防、遠(yuǎn)動(dòng)等等設(shè)備。因此，我們必須在調(diào)試階段內(nèi)。明確繼電保護(hù)與這些設(shè)備間的責(zé)任界限與分工，相互配合協(xié)調(diào)；做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的錄入。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的建立以及對各設(shè)備進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試等等工作。

對于繼電保護(hù)裝置的新安裝校驗(yàn)，必須對裝置加人80%額定電壓.模擬系統(tǒng)可能發(fā)生的各種故障，做裝置的整組模擬、傳動(dòng)試驗(yàn)，確保裝置各條邏輯回路的正確性得到一一驗(yàn)證。

與電磁型保護(hù)相比，微機(jī)保護(hù)功能先進(jìn)，但這并不就意味著微機(jī)裝置工作可靠性大、安全系數(shù)高。因?yàn)椋C(jī)裝置抗干擾能力差、防潮性能差、易遭雷擊(某供電局所管轄的某座變電站曾發(fā)生在主控室內(nèi)接聽手機(jī)，引發(fā)保護(hù)裝置誤動(dòng)事故)；對工作環(huán)境、電源電壓等客觀條件的要求很高。因此.必須采?。骸半娎|屏蔽層兩端接地”抗干擾規(guī)范；二次回路及網(wǎng)絡(luò)線配置避雷器；變電站控制室裝空調(diào)調(diào)節(jié)室溫；裝置的直流電源加裝濾波、穩(wěn)壓設(shè)備；裝置的交流電源加裝雷電浪涌吸收器等等措施，確保微機(jī)裝置可靠、安全工作。保證繼電保護(hù)及自動(dòng)化裝置的背板、端子排、壓板、插頭的接線牢固性.做好光纜、網(wǎng)絡(luò)線的防外力破壞的措施。應(yīng)做好工程關(guān)鍵質(zhì)量點(diǎn)的控制，因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)最終運(yùn)行好壞將通過其反映。如GPS系統(tǒng)對時(shí)精度，繼電保護(hù)整組傳動(dòng)試驗(yàn)的遠(yuǎn)方后臺(tái)監(jiān)測反映，全站模擬量的精度，遠(yuǎn)動(dòng)通道質(zhì)量等等。在變電站綜合自動(dòng)化改造中，許多運(yùn)行設(shè)備無法停電。但可以利用技術(shù)手段，做好安全措施，采用帶模擬開關(guān)對新裝置進(jìn)行校驗(yàn)，完成不停電工作。并積累施工經(jīng)驗(yàn)，制定典型的不停電作業(yè)規(guī)范和繼電保護(hù)安全措施票，確保施工安全。

2.3 驗(yàn)收投運(yùn)

按繼電保護(hù)要求對設(shè)備驗(yàn)收，除常規(guī)的保護(hù)整組傳動(dòng)試驗(yàn)外，要著重加強(qiáng)對設(shè)備的遙控、遙信，遙測，遙調(diào)操作驗(yàn)收，如果把關(guān)不嚴(yán)，將對今后運(yùn)行帶來負(fù)面影響。

根據(jù)“四遙”驗(yàn)收情況及設(shè)備的具體特點(diǎn)，制定相應(yīng)的運(yùn)行操作規(guī)程；在設(shè)備投運(yùn)后，列出系統(tǒng)運(yùn)行要點(diǎn)，以利于今后維護(hù)。

峻工圖紙、校驗(yàn)報(bào)告書、技術(shù)資料及時(shí)報(bào)送管轄單位及運(yùn)行操作班：做好變電站系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份工作(因變電站設(shè)備的數(shù)據(jù)常常需要根據(jù)現(xiàn)場情況修改，靈活性大)。為今后的運(yùn)行維護(hù)、檢修改造作好技術(shù)上的準(zhǔn)備。

2.4 運(yùn)行維護(hù)

加強(qiáng)運(yùn)行操作人員的現(xiàn)場培訓(xùn)。運(yùn)行人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)和對新設(shè)備的熟悉程度，將直接關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量。運(yùn)行人員應(yīng)在設(shè)備投運(yùn)前.熟悉變電站的運(yùn)行方式、主接線情況，學(xué)會(huì)使用操作微機(jī)裝置，并經(jīng)嚴(yán)格考核后方可擔(dān)任運(yùn)行維護(hù)工作。

據(jù)悉，220kV 開遠(yuǎn)變在高溫酷暑期間，因漏查端子箱溫度，導(dǎo)致二次回路短路，保護(hù)裝置誤動(dòng)。因此，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備巡視，積累運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在氣候惡劣、氣溫異常時(shí)，要合理調(diào)節(jié)現(xiàn)場工作環(huán)境(如啟用加熱器除濕、開空調(diào)降溫等)，維護(hù)微機(jī)設(shè)備在健康運(yùn)行狀態(tài)。完善遠(yuǎn)方后臺(tái)裝置的遙控、遙測、遙信、遙調(diào)功能。全天候監(jiān)視設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。做好各種事故預(yù)想，能正確分析后臺(tái)信號(hào)，判斷故障情況。建議將GPS 衛(wèi)星對時(shí)及故障錄波裝置列入日常巡視的重點(diǎn)項(xiàng)目。確保電力系統(tǒng)故障情況能隨時(shí)記錄，便于分析處理。許多變電站綜合自動(dòng)化改造后，其保護(hù)、控制、信號(hào)、電磁鎖電源均統(tǒng)一為220V 直流電源，使室外設(shè)備的直流回路增加了。因此，要做好室外二次回路的維護(hù)工作，減少發(fā)生直流接地故障的可能。

2.5 檢修技改

按照電網(wǎng)公司《繼電保護(hù)及電網(wǎng)安全自動(dòng)裝置檢驗(yàn)條例》的要求，對繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)。在定期檢驗(yàn)工作中，要從各種零散的數(shù)據(jù)記錄中得出一些共性的結(jié)論，有針對性地做好繼電保護(hù)工作.高質(zhì)量完成校驗(yàn)工作，禁止校驗(yàn)超周期、省項(xiàng)目和簡化項(xiàng)目。在微機(jī)裝置的周期檢驗(yàn)中，應(yīng)著重加強(qiáng)檢查裝置的模擬量輸人、開關(guān)量輸人、傳動(dòng)回路、接線牢固性。做到“應(yīng)修必修，修必修好”，建議依據(jù)設(shè)備檢修質(zhì)量對工作負(fù)責(zé)人實(shí)施獎(jiǎng)懲掛鉤制度。建議規(guī)范繼保裝置或繼電器的使用年限，對超期運(yùn)行、仍正常工作的設(shè)備。作退役更新處理，減少設(shè)備故障發(fā)生率，確保電網(wǎng)穩(wěn)定。建議規(guī)范測量、數(shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)線等設(shè)備的周期性檢驗(yàn)制度，確保繼電保護(hù)及其相關(guān)設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，發(fā)揮綜合自動(dòng)化變電站的高水平運(yùn)行狀態(tài)。按照繼電保護(hù)要求，完成設(shè)備的反事故技術(shù)措施，消除設(shè)備故障隱患。堅(jiān)持繼電保護(hù)24小時(shí)消缺制度，設(shè)備發(fā)生故障，要隨呼隨到。趕赴現(xiàn)場處理，盡快修復(fù)，縮短設(shè)備停電時(shí)間。

本文簡述了電力系統(tǒng)的“哨兵”。 并針對電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的特點(diǎn)，它通過裝置反映電力系統(tǒng)元件的不正常和故障信號(hào)，動(dòng)作于發(fā)信號(hào)和跳閘，能迅速、正確隔離電力系統(tǒng)發(fā)生的各種故障，避免大面積地區(qū)停電事故，確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行，得到更好的前景。

[1]張建平，王靜.電力企業(yè)辦公自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述[J].華北電力技術(shù)，2009-06-25.

[2]楊蘭，張艷平.電力系統(tǒng)自動(dòng)化遠(yuǎn)方終端的研制[J].長沙電力學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2006-02-28.