試論電力系統(tǒng)繼電保護(hù)安全管理

叢文峰

[摘要]隨著我國(guó)電力系統(tǒng)高速發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用，給電力系統(tǒng)保護(hù)與控制帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。本文主要針對(duì)繼電保護(hù)裝置的技術(shù)要求及可靠性進(jìn)行了分析，并提出了其中存在的問(wèn)題和相關(guān)安全管理要點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]電力系統(tǒng)；繼電保護(hù)；安全管理

繼電保護(hù)裝置的安全可靠是保障電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要因數(shù)。安裝于各變電站的各種繼電保護(hù)裝置，用于監(jiān)測(cè)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，記錄、判斷故障類(lèi)型，控制斷路器工作以隔離各種電力系統(tǒng)原件故障。在電力系統(tǒng)中，繼電保護(hù)的作用在于：當(dāng)被保護(hù)的電力系統(tǒng)元件發(fā)生故障時(shí)，該元件的繼電保護(hù)裝置迅速準(zhǔn)確地給距離故障元件最近的斷路器發(fā)出跳閘命令，使故障元件及時(shí)從電力系統(tǒng)中脫離，最大限度的減少對(duì)電力元件本身的損壞，降低對(duì)電力系統(tǒng)安全供電帶來(lái)的影響，從而滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的要求，改善繼電保護(hù)裝置的性能，提高電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行水平.隨著電力系統(tǒng)規(guī)模不斷擴(kuò)大和等級(jí)的不斷提高，系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式日趨復(fù)雜，對(duì)繼電保護(hù)的要求也越來(lái)越高。

一、繼電保護(hù)裝置的任務(wù)及可靠性分析

（一）繼電保護(hù)裝置的任務(wù)

繼電保護(hù)主要利用電力系統(tǒng)中元件發(fā)生短路或異常情況時(shí)電氣量（電流、電壓、功率、開(kāi)關(guān)位置等模擬量及開(kāi)關(guān)量）的變化來(lái)作為繼電保護(hù)動(dòng)作的判據(jù)。繼電保護(hù)裝置的任務(wù)在于：在供電系統(tǒng)運(yùn)行正常時(shí)，安全地、完整地監(jiān)視各種設(shè)備的運(yùn)行狀況，為值班人員提供可靠的運(yùn)行依據(jù)；供電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)地、迅速地、并有選擇地借助斷路器跳閘將故障設(shè)備切除，保證非故障部分繼續(xù)運(yùn)行；當(dāng)供電系統(tǒng)中出現(xiàn)異常運(yùn)行工作狀況時(shí)，它應(yīng)能及時(shí)、準(zhǔn)確地發(fā)出信號(hào)或警報(bào)，通知值班人員盡快做出處理。

（二）繼電保護(hù)可靠性分析

繼電保護(hù)裝置的可靠性主要是指解決繼電保護(hù)裝置的拒動(dòng)作和誤動(dòng)作兩大問(wèn)題。繼電保護(hù)裝置是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要技術(shù)手段。電力系統(tǒng)的事故發(fā)生速度快，涉及面廣，一旦失控會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活造成很大影響。影響繼電保護(hù)可靠性的因素主要有以下三個(gè)方面：

1.繼電保護(hù)系統(tǒng)程序因素。程序出錯(cuò)將導(dǎo)致保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)。目前影響微機(jī)保護(hù)程序可靠性的因素有：需求分析定義不夠準(zhǔn)確、程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)失誤；編碼有誤；入網(wǎng)測(cè)試不規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)；定值輸入出錯(cuò)等。

2.繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件裝置因素。繼電保護(hù)裝置、二次回路、繼電保護(hù)輔助裝置、裝置的通信、通道及接口、斷路器。這些電力網(wǎng)絡(luò)的重要元件，其可靠性不僅關(guān)系到繼電保護(hù)的可靠性，還關(guān)系到電力系統(tǒng)主接線的可靠性。繼電保護(hù)系統(tǒng)硬件的質(zhì)量和可靠性直接影響了系統(tǒng)保護(hù)的可靠性。

3.人為因素。安裝人員不按設(shè)計(jì)要求接線或者誤接線問(wèn)題和檢修、運(yùn)行人員的誤操作問(wèn)題在日常電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中仍時(shí)有發(fā)生。

二、配電系統(tǒng)繼電保護(hù)存在的問(wèn)題

（一）電流互感器飽和

隨著供電系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，很多低壓配電系統(tǒng)短路電流會(huì)隨著變大，當(dāng)變、配電所出口處發(fā)生短路時(shí)，短路電流往往很大，甚至可以達(dá)到電流互感器一次側(cè)額定電流的幾百倍。在穩(wěn)態(tài)短路情況下，一次短路電流倍數(shù)越大，電流互感器變比的誤差也越大，使靈敏度低的電流速斷保護(hù)就可能拒絕動(dòng)作。在線路短路時(shí)，由于電流互感器飽和，感應(yīng)到二次側(cè)的電流會(huì)很小或接近于零，造成定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置拒動(dòng)。若是在變電所出線故障則要靠母聯(lián)斷路器或主變壓器后備保護(hù)來(lái)切除，延長(zhǎng)了故障時(shí)間，使故障范圍擴(kuò)大；而若是在配電所的出線過(guò)流保護(hù)拒動(dòng)，則將使整個(gè)配電所全停。

（二）二次設(shè)備及二次回路老化

現(xiàn)在我國(guó)很多配電系統(tǒng)的繼電器是20世紀(jì)七八十年代的老式繼電器，節(jié)點(diǎn)氧化塵太多，壓力不夠，也會(huì)造成保護(hù)誤動(dòng)，出口不可靠。我們知道，二次回路分直流和交流兩個(gè)部分，如果交流回路實(shí)驗(yàn)端子老化，銹蝕，接觸電阻過(guò)大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起開(kāi)路，引起保護(hù)誤動(dòng)或拒動(dòng)。

（三）環(huán)網(wǎng)供電無(wú)保護(hù)

目前我國(guó)環(huán)狀配電網(wǎng)基本采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)為主，不設(shè)斷路器，也沒(méi)有保護(hù)。若裝設(shè)斷路器，由于運(yùn)行方式變化，負(fù)荷轉(zhuǎn)移等因素，繼電保護(hù)選擇性無(wú)法協(xié)調(diào)。目前環(huán)網(wǎng)運(yùn)行方式是開(kāi)口運(yùn)行，故障時(shí)，故障環(huán)網(wǎng)全部停電，絕大部分網(wǎng)絡(luò)是用人工操作對(duì)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)來(lái)恢復(fù)供電。

三、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的安全管理要點(diǎn)

（一）強(qiáng)化人員理念，建立崗位責(zé)任制

做到每個(gè)設(shè)備均有值班人員負(fù)責(zé)，做到人人有崗、每崗有人。值班人員對(duì)保護(hù)裝置的操作，一般只允許接通或斷開(kāi)壓板，切換開(kāi)關(guān)及卸裝熔絲等工作，并嚴(yán)格遵守電業(yè)安全工作規(guī)定及運(yùn)行規(guī)程。同時(shí)要對(duì)維護(hù)人員進(jìn)行必要的、充分的繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，以提高運(yùn)行其繼電保護(hù)專(zhuān)業(yè)水平。

（二）完善環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的配套建設(shè)

環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)是現(xiàn)在電纜網(wǎng)絡(luò)采用的主要形式，目前還沒(méi)有性能頗為理想的繼電保護(hù)裝置，為快速隔離故障、恢復(fù)供電，可以考慮結(jié)合配電自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)，繼電保護(hù)與自動(dòng)化系統(tǒng)相互配合使用。

（三）增加投入，更新設(shè)備及時(shí)更新保護(hù)校驗(yàn)設(shè)備，完善供電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，在不影響正常安全生產(chǎn)的情況下，確保各回路均有足夠保護(hù)整定時(shí)間，使保護(hù)裝置校驗(yàn)做到應(yīng)校必校，不漏項(xiàng)，不簡(jiǎn)化。

（四）超前預(yù)防，安全生產(chǎn)

大力推行事故預(yù)控分析管理，根據(jù)掌握的運(yùn)行數(shù)據(jù)，在電力系統(tǒng)未發(fā)生事故之前，對(duì)可能發(fā)生的事故作出充分的分析，制定對(duì)策。對(duì)能立刻消除的故障，立刻組織安排人員消缺；對(duì)不能立刻消除的故障，進(jìn)行再次分析，制定補(bǔ)救措施，并認(rèn)真做好防止事故擴(kuò)大的措施。

（五）實(shí)現(xiàn)責(zé)任追溯

對(duì)未按照規(guī)定日期安排或完成消除故障者，對(duì)同一故障出現(xiàn)多次消缺者，對(duì)出現(xiàn)的故障不按規(guī)定匯報(bào)而引起嚴(yán)重后果者等，通過(guò)故障信息管理，可以實(shí)現(xiàn)責(zé)任追溯，追究有關(guān)管理人員、工作人員的責(zé)任。明確了各方應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任后，要從中吸取教訓(xùn)，能激勵(lì)大家共同努力、相互協(xié)作的精神，把所管轄的設(shè)備及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行工作做得更好。

四、結(jié)束語(yǔ)

目前，繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)正在不斷發(fā)展和完善的過(guò)程中。由以上分析可見(jiàn)，電網(wǎng)繼電保護(hù)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將給電網(wǎng)繼電保護(hù)工作帶來(lái)質(zhì)的飛躍，將極大地加強(qiáng)繼電保護(hù)的效能和可靠性，對(duì)保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重大的意義。