繼電保護(hù)裝置的維護(hù)要點(diǎn)及發(fā)展趨勢

引言：本文介紹了繼電保護(hù)裝置的基本要求，闡述了繼電保護(hù)裝置的維護(hù)要點(diǎn)，探討了繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

繼電保護(hù)是電力系統(tǒng)中最基本的一道電力防護(hù)底線，加強(qiáng)電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)，是保證整個(gè)電力網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營的無可替代的措施之一。電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的飛速發(fā)展為繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展注入了新的活力。如何正確應(yīng)用繼電保護(hù)技術(shù)來遏制電氣故障，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行效率及運(yùn)行質(zhì)量已成為迫切需要解決的技術(shù)問題。

一、繼電保護(hù)裝置的基本要求

1.1 速動(dòng)性。是指保護(hù)裝置應(yīng)盡可能快地切除短路故障。縮短切除故障的時(shí)間以減輕短路電流對(duì)電氣設(shè)備的損壞程度，加快系統(tǒng)電壓的恢復(fù)，從而為電氣設(shè)備的自啟動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)還提高了電氣運(yùn)行設(shè)備的穩(wěn)定性。

1.2 可靠性。保護(hù)裝置如不能滿足可靠性的要求，反而會(huì)成為擴(kuò)大事故或直接造成故障的根源。為確保保護(hù)裝置動(dòng)作的可靠性，必須確保保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)原理、整定計(jì)算、安裝調(diào)試正確無誤；同時(shí)要求組成保護(hù)裝置的各元件的質(zhì)量可靠、運(yùn)行維護(hù)得當(dāng)、系統(tǒng)簡化有效，以提高保護(hù)的可靠性。

1.3 選擇性。當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)能選擇性地將故障部分切除。首先斷開距離故障點(diǎn)最近的斷路器，以保證系統(tǒng)中其它非故障部分能繼續(xù)正常運(yùn)行。

1.4 靈敏性。保護(hù)裝置靈敏與否一般用靈敏系數(shù)來衡量。在繼電保護(hù)裝置的保護(hù)范圍內(nèi)，不管短路點(diǎn)的位置如何、不論短路的性質(zhì)怎樣，保護(hù)裝置均不應(yīng)產(chǎn)生拒絕動(dòng)作；但在保護(hù)區(qū)外發(fā)生故障時(shí)，又不應(yīng)該產(chǎn)生錯(cuò)誤動(dòng)作。

二、繼電保護(hù)裝置的維護(hù)要點(diǎn)

2.1 及時(shí)全面的統(tǒng)計(jì)分析設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。首先對(duì)出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行一定的了解，總結(jié)其規(guī)律和特點(diǎn)，然后提取繼電保護(hù)裝置日常運(yùn)行的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行分析，可以做到事先對(duì)故障問題和出現(xiàn)故障的時(shí)間進(jìn)行一定的判斷。在還未出現(xiàn)故障時(shí)，就可以先預(yù)防，及時(shí)排查。所以對(duì)設(shè)備日常的檢修數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和管理就顯得尤為重要了，記錄好設(shè)備的運(yùn)行情況，把設(shè)備監(jiān)測和診斷的數(shù)據(jù)相結(jié)合，用正確完整的數(shù)據(jù)技術(shù)來進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)檢修工作。通過對(duì)數(shù)據(jù)分析掌握設(shè)備的運(yùn)行規(guī)律，制定科學(xué)合理的檢修方案，提高繼電保護(hù)裝置的使用壽命和安全系數(shù)，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定安全。

2.2 對(duì)設(shè)備初始狀態(tài)進(jìn)行全面了解。要了解繼電保護(hù)裝置的初始狀態(tài)，就要對(duì)設(shè)備的圖紙、相關(guān)的技術(shù)資料、運(yùn)行情況以及檢測數(shù)據(jù)都要進(jìn)行分析，因?yàn)槔^電保護(hù)裝置的初始狀態(tài)對(duì)后面的正常運(yùn)行有著直接的影響，所以關(guān)于繼電保護(hù)裝置的初始狀態(tài)的數(shù)據(jù)一定要注意收集和整理。同時(shí)，在設(shè)備日常維護(hù)和生命周期檢修時(shí)，都要做好一定的記錄，存檔備用。設(shè)備在投入使用之前，首先要對(duì)設(shè)備的型號(hào)、測試的數(shù)據(jù)、各零部件的規(guī)格以及實(shí)驗(yàn)運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息等都要做好記載，這樣可以保證投入的設(shè)備安全有效，能夠避免使用到有缺陷的裝備，同時(shí)在進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和狀態(tài)檢修時(shí)，也能根據(jù)記錄數(shù)據(jù)找到問題的關(guān)鍵點(diǎn)，以及時(shí)提出應(yīng)對(duì)的方案，解決問題。

2.3 對(duì)設(shè)備采用新的技術(shù)進(jìn)行維護(hù)。只有將新科學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用到電力系統(tǒng)中，才能保障繼電保護(hù)裝置科學(xué)合理，才能在電力系統(tǒng)中發(fā)揮出新技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn)。而且我國目前的在線檢測技術(shù)還并不是很成熟，判斷一些日常的狀態(tài)檢修還不能保證準(zhǔn)確性，綜合評(píng)價(jià)也是只是把在線的數(shù)據(jù)與離線的數(shù)據(jù)相互配合進(jìn)行評(píng)價(jià)。因此，新技術(shù)的使用是非常有必要的。例如，我們可以把紅外熱成像技術(shù)運(yùn)用在離線監(jiān)測設(shè)備上，或者利用變壓器的變形繞組的測試，來對(duì)設(shè)備進(jìn)行日常維護(hù)和監(jiān)測，分析判斷設(shè)備轉(zhuǎn)臺(tái)，保證設(shè)備與系統(tǒng)的安全性。

三、繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1 變電所綜合自動(dòng)化技術(shù)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為改變變電站目前監(jiān)視、控制、保護(hù)、故障錄波、緊急控制裝置和計(jì)量裝置及系統(tǒng)分割的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。高壓、超高壓變電站正面臨著一場技術(shù)創(chuàng)新，繼電保護(hù)和綜合自動(dòng)化的緊密結(jié)合已成為可能，它表現(xiàn)在集成與資源共享、遠(yuǎn)方控制與信息共享。以遠(yuǎn)方終端單元（RTU）、微機(jī)保護(hù)裝置為核心，將變電所的控制、信號(hào)、測量、計(jì)費(fèi)等回路納入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，取代傳統(tǒng)的控制保護(hù)屏，能夠降低變電所的占地面積和設(shè)備投資，提高二次系統(tǒng)的可靠性。

3.2 保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。在實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)的計(jì)算機(jī)化和網(wǎng)絡(luò)化的條件下，保護(hù)裝置實(shí)際上就是一臺(tái)高性能、多功能的計(jì)算機(jī)，是整個(gè)電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)智能終端。它可從網(wǎng)上獲取電力系統(tǒng)運(yùn)行和故障的任何信息和數(shù)據(jù)。也可將它所獲得的被保護(hù)元件的任何信息和數(shù)據(jù)傳送給網(wǎng)絡(luò)控制中心。因此，每個(gè)微機(jī)保護(hù)裝置不但可完成繼電保護(hù)功能，而且在無故障正常運(yùn)行情況下還可完成測量、控制、數(shù)據(jù)通信功能，亦即實(shí)現(xiàn)保護(hù)、控制、測量、數(shù)據(jù)通信一體化。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，其逐漸地成為信息技術(shù)中的重要技術(shù)支柱，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)據(jù)通信技術(shù)的使用，使得繼電保護(hù)裝置還具備系統(tǒng)保護(hù)，即處理切除故障元件外，還可以通過共享全系統(tǒng)的運(yùn)行和故障信息的數(shù)據(jù)，而達(dá)到保證全系統(tǒng)安全的目的。該目的的實(shí)施需要將整個(gè)電力系統(tǒng)中的各設(shè)備和元件的繼電保護(hù)裝置用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來，即實(shí)現(xiàn)了繼電保護(hù)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化。

3.4 計(jì)算機(jī)化。隨著計(jì)算機(jī)硬件的迅猛發(fā)展，微機(jī)保護(hù)硬件也在不斷發(fā)展。電力系統(tǒng)對(duì)微機(jī)保護(hù)的要求不斷提高，除了保護(hù)的基本功能外，還應(yīng)具有大容量故障信息和數(shù)據(jù)的長期存放空間，快速的數(shù)據(jù)處理功能，強(qiáng)大的通信能力。與其它保護(hù)、控制裝置和調(diào)度聯(lián)網(wǎng)以共享全系統(tǒng)數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級(jí)語言編程等。繼電保護(hù)裝置的微機(jī)化、計(jì)算機(jī)化是不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。

3.5 智能化。隨著我國的快速進(jìn)步，各領(lǐng)域?qū)Σ僮鞯囊笠踩找鎳?yán)格，傳統(tǒng)的人工操作已經(jīng)不能滿足人們的要求，智能化以及自動(dòng)化研究成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)。經(jīng)過近年來的發(fā)展，人工智能技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步。其在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置中的研究也已經(jīng)開始。主要表現(xiàn)有，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在繼電保護(hù)中的應(yīng)用，該方法是一種非線性映射的方法，主要是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，解決難以通過列出方程式或傳統(tǒng)算法求解的復(fù)雜的非線性問題，在繼電保護(hù)中，運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法，經(jīng)過大量的故障樣本的訓(xùn)練，充分考慮各種故障問題，即可以輕松的解決輸電線兩側(cè)系統(tǒng)電勢角度擺開情況下發(fā)生經(jīng)過渡電阻的短路以及距離保護(hù)很難正確做出故障位置的判別，從而造成誤動(dòng)或拒動(dòng)等問題；遺傳算法、進(jìn)化規(guī)劃等在繼電保護(hù)中的應(yīng)用，大大的提高了解決復(fù)雜問題的能力。因此智能技術(shù)在繼電保護(hù)領(lǐng)域具有極大的發(fā)展，能大大的增強(qiáng)工作的效率以及保護(hù)操作的準(zhǔn)確度。

結(jié)束語

隨著電力系統(tǒng)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的進(jìn)步，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展向計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化方向發(fā)展，這對(duì)繼電保護(hù)工作者提出了新的挑戰(zhàn)。在實(shí)際工作中，只有對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，按時(shí)巡檢其運(yùn)行狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障并做好處理，保證系統(tǒng)無故障設(shè)備正常運(yùn)行，提高供電可靠性，不斷提升電網(wǎng)的安全穩(wěn)定水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 王翠平.繼電保護(hù)裝置的維護(hù)及試驗(yàn)[J].科苑論壇.2010.

[2] 王金明.淺談電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[J].大科技，2012.

（作者單位：國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司）

作者簡介

張大沛，男，漢族，大學(xué)本科，1985年出生，助理工程師，現(xiàn)從事電力系統(tǒng)繼電保護(hù)工作。